전기공사기사 필기 기출문제복원 (2020-09-26)

전기공사기사
(2020-09-26 기출문제)

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1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 전기가열방식 중에서 고주파 유전가열의 응용으로 틀린 것은?

  1. 목재의 건조
  2. 비닐막 접착
  3. 목재의 접착
  4. 공구의 표면처리
(정답률: 78%)
  • 고주파 유전가열은 전자기파를 이용하여 물체를 가열하는 방식으로, 전기 저항을 가진 물체에 전자기파를 인가하여 발생하는 열로 가열한다. 이 방식은 목재의 건조, 비닐막 접착, 목재의 접착 등에 응용되어 왔다. 하지만 공구의 표면처리는 고주파 유전가열로 처리하기에는 적합하지 않다. 공구의 표면은 일반적으로 금속으로 되어 있으며, 금속은 전기를 잘 전도하기 때문에 전자기파가 표면에서 흡수되지 않고 통과하기 때문이다. 따라서 공구의 표면처리는 다른 가열 방식을 사용해야 한다.
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2. 광전 소자의 구조와 동작에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 포토트랜지스터는 모든 빛에 감응하지 않으며, 일정 파장 범위 내의 빛에 감응한다.
  2. 포토커플러는 전기적으로 절연되어 있지만 광학적으로 결합되어 있는 발광부와 수광부를 갖추고 있다.
  3. 포토사이리스터는 빛에 의해 개방된 두 단자 사이를 도통시킬 수 있어 전류의 ON-OFF 제어에 쓰인다.
  4. 포토다이오드는 일반적으로 포트트랜지스터에 비해 반응속도가 느리다.
(정답률: 72%)
  • "포토다이오드는 일반적으로 포트트랜지스터에 비해 반응속도가 느리다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 포토다이오드는 일반적으로 포트트랜지스터보다 반응속도가 빠르기 때문이다. 포토다이오드는 빛에 의해 발생하는 전하를 수집하여 전류로 변환하는 역할을 하기 때문에, 반응속도가 빠를수록 더 정확하고 빠른 신호처리가 가능하다.
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3. 가로 30m, 세로 40m 되는 실내작업장에 광속이 2800 lm인 형광등 21개를 점등하였을 때, 이 작업장의 평균조도(lx)는 약 얼마인가? (단, 조명률은 0.4이고, 감광보상률이 1.5 이다.)

  1. 17
  2. 16
  3. 13
  4. 11
(정답률: 74%)
  • 조명률은 조명장치가 발산하는 광속 중에서 실제로 작업면에 도달하는 광속의 비율을 나타내는 값이다. 따라서, 광속이 2800 lm인 형광등 1개의 조명률이 0.4이므로, 작업면에 도달하는 광속은 2800 x 0.4 = 1120 lm이 된다.

    감광보상률은 작업장 내부의 색상, 반사율 등의 조건에 따라 광원의 광도를 보정하는 값이다. 이 문제에서는 감광보상률이 1.5이므로, 작업면에 도달하는 광속은 1120 x 1.5 = 1680 lm이 된다.

    작업장의 면적은 가로 30m x 세로 40m = 1200㎡이다. 따라서, 21개의 형광등이 발산하는 총 광속은 2800 lm x 21 = 58800 lm이 된다.

    평균조도는 작업면에 도달하는 광속의 총합을 작업장의 면적으로 나눈 값이다. 따라서, 평균조도는 1680 lm / 1200㎡ = 1.4 lx가 된다.

    하지만, 이 문제에서는 감광보상률이 적용되어야 하므로, 평균조도는 1.4 lx x 1.5 = 2.1 lx가 된다.

    따라서, 보기에서 정답이 "13"이 아닌 "2.1"이 되어야 한다.
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4. 직류 전동기의 속도제어법에서 정출력 제어에 속하는 것은?

  1. 계자제어
  2. 전압제어
  3. 전기자 저항제어
  4. 워드 레오나드 제어
(정답률: 69%)
  • 정출력 제어는 출력을 일정하게 유지하면서 속도를 조절하는 제어 방법이다. 이를 위해 전류와 전압을 조절하는데, 계자제어는 전류를 조절하여 출력을 일정하게 유지하는 제어 방법이다. 따라서, 정답은 "계자제어"이다.
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5. 2종의 금속이나 반도체를 접합하여 열전대를 만들고 기전력을 공급하면 각 접점에서 열의 흡수, 발생이 일어나는 현상은?(문제 오류로 가답안 발표시 3번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 2번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 확정답안인 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 제벡(Seebeck) 효과
  2. 펠티에(Peltier) 효과
  3. 톰슨(Thomson) 효과
  4. 핀치(Pinch) 효과
(정답률: 86%)
  • 2종의 금속이나 반도체를 접합하여 열전대를 만들면, 전류가 흐르면서 각 접점에서 열의 흡수, 발생이 일어나는데 이를 펠티에(Peltier) 효과라고 합니다. 이는 열과 전기의 상호변환 원리를 이용한 것으로, 전기에너지를 열에너지로 변환하거나 열에너지를 전기에너지로 변환하는데 사용됩니다.
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6. 풍압 500 mmAq, 풍량 0.5m3/s 인 송풍기용 전동기의 용량(kW)은 약 얼마인가? (단, 여유계수는 1.23, 팬의 효율은 0.6 이다.)

  1. 5
  2. 7
  3. 9
  4. 11
(정답률: 58%)
  • 전동기의 용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전동기의 출력 = 풍압 × 풍량 ÷ (여유계수 × 팬의 효율)

    여기서, 풍압은 mmAq 단위이므로 Pa 단위로 변환해야 한다.

    500 mmAq = 49.03 Pa

    따라서, 전동기의 출력은 다음과 같다.

    전동기의 출력 = 49.03 Pa × 0.5 m³/s ÷ (1.23 × 0.6) ≈ 5 kW

    따라서, 정답은 "5"이다.
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7. 다음 중 직접식 저항로가 아닌 것은?

  1. 흑연화로
  2. 카보런덤로
  3. 지로식 전기로
  4. 염욕로
(정답률: 73%)
  • 염욕로는 직접식 저항로가 아닙니다. 염욕로는 전기를 통해 염을 용해시켜 전기적으로 저항을 조절하는 방식으로 작동합니다. 따라서 염욕로는 간접식 저항로에 해당합니다.
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8. 전기철도에서 궤도의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 침목
  2. 레일
  3. 캔트
  4. 도상
(정답률: 77%)
  • 캔트는 궤도의 구성요소가 아니라 전기철도의 구성요소 중 하나입니다. 캔트는 전기를 공급하기 위한 전선으로, 궤도와는 별개로 설치됩니다. 따라서 캔트는 궤도의 구성요소가 아닙니다.
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9. 금속의 화학적 성질로 틀린 것은?

  1. 산화되기 쉽다.
  2. 전자를 잃기 쉽고, 양이온이 되기 쉽다.
  3. 이온화 경향이 클수록 환원성이 강하다.
  4. 산과 반응하고, 금속의 산화물은 염기성이다.
(정답률: 72%)
  • 이온화 경향이 클수록 금속은 전자를 잃기 쉽고, 양이온이 되기 쉬워지므로 환원성이 강해진다. 따라서 "이온화 경향이 클수록 환원성이 강하다."는 틀린 내용이 아닌 옳은 내용이다.
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10. 방전개시 전압과 관계되는 법칙은?

  1. 스토크스의 법칙
  2. 페닝의 법칙
  3. 파센의 법칙
  4. 탈보트의 법칙
(정답률: 66%)
  • 방전개시 전압과 관계되는 법칙은 파센의 법칙입니다. 이는 방전 개시 전압이 증가할수록 방전 전류가 증가한다는 것을 나타내는 법칙으로, 방전 개시 전압과 방전 전류는 비례 관계에 있다는 것을 의미합니다. 다른 보기인 스토크스의 법칙은 방전 전류와 방전 시간의 관계, 페닝의 법칙은 방전 전류와 방전 전압의 관계, 탈보트의 법칙은 전기 충격에 의한 동물의 사망 원인을 설명하는 법칙입니다.
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11. 케이블의 약호 중 EE의 품명은?

  1. 미네랄 인슈레이션 케이블
  2. 폴리에틸렌절연 비닐 시스케이블
  3. 형광방전등용 비닐전선
  4. 폴리에틸렌절연 폴리에틸렌 시스케이블
(정답률: 81%)
  • EE는 폴리에틸렌 절연을 사용하고, 내부 전선도 폴리에틸렌으로 되어 있는 시스케이블의 약호입니다. 따라서 정답은 "폴리에틸렌절연 폴리에틸렌 시스케이블"입니다.
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12. 변압기유로 쓰이는 절연유에 요구되는 특성이 아닌 것은?

  1. 점도가 클 것
  2. 절연내력이 클 것
  3. 인화점이 높을 것
  4. 비열이 커서 냉각 효과가 클 것
(정답률: 84%)
  • 변압기유는 전기적으로 절연되어 있어야 하기 때문에 절연내력이 크고, 인화점이 높아야 합니다. 또한, 변압기는 열이 발생하기 때문에 비열이 크면 냉각 효과가 좋아집니다. 따라서, 점도가 클 필요는 없습니다. 오히려, 점도가 낮을수록 유동성이 좋아져 유속이 빨라지기 때문에 효율적인 전력 전달이 가능합니다.
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13. 가선 금구 중 완금에 특고압 전선의 조수가 3일 때 완금의 길이(mm)는?

  1. 900
  2. 1400
  3. 1800
  4. 2400
(정답률: 70%)
  • 완금의 길이는 전선의 조수와 완금의 길이 간의 비례식으로 구할 수 있다. 즉, 조수가 1일 때의 완금의 길이를 x라고 하면, 조수가 3일 때의 완금의 길이는 3x가 된다. 따라서, 주어진 조건에서 조수가 1일 때의 완금의 길이를 구하면 된다.

    완금에 특고압 전선의 조수가 1일 때의 완금의 길이는 일반적으로 800mm이다. 따라서, 조수가 3일 때의 완금의 길이는 3 x 800 = 2400mm가 된다. 따라서, 정답은 "2400"이다.
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14. 콘크리트 매입 금속관 공사에 사용하는 금속관의 두께는 최소 몇 mm 이상이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 65%)
  • 금속관의 두께는 공사에 사용되는 콘크리트의 무게와 압력을 견딜 수 있도록 충분히 강해야 합니다. 따라서, 콘크리트 매입 금속관 공사에 사용하는 금속관의 두께는 최소 1.2mm 이상이어야 합니다. 1.0mm는 너무 얇아서 강도가 부족하고, 1.5mm나 2.0mm는 비용이 더 많이 들어가기 때문입니다.
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15. 옥내배선용 공구 중 리머의 사용 목적으로 옳은 것은?

  1. 로크너트 또는 부싱을 견고히 조일 때
  2. 커넥터 또는 터미널을 압착하는 공구
  3. 금속관 절단에 따른 절단면 다듬기
  4. 금속관의 굽힘
(정답률: 72%)
  • 리머는 금속관을 절단한 후 생긴 날카로운 절단면을 다듬어주는 공구입니다. 따라서 "금속관 절단에 따른 절단면 다듬기"가 옳은 답입니다.
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16. 박스에 금속관을 연결시키고자 할 때 박스의 노크아웃 지름이 금속관의 지름보다 큰 경우 박스에 사용되는 것은?

  1. 링 리듀서
  2. 엔트런스 캡
  3. 부싱
  4. 엘보우
(정답률: 75%)
  • 링 리듀서는 박스의 노크아웃 지름이 금속관의 지름보다 큰 경우에 사용되는 부품으로, 박스와 금속관 사이에 링 리듀서를 연결하여 지름 차이를 조절할 수 있습니다. 이를 통해 금속관과 박스를 안전하게 연결할 수 있습니다. 따라서 링 리듀서가 정답입니다. 엔트런스 캡은 전기선을 연결할 때 사용되는 부품이며, 부싱은 전선을 고정시키는 부품입니다. 엘보우는 파이프를 구부리는 부품입니다.
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17. 피뢰시스템의 인하도선 재료로 원형 단선으로 된 알루미늄을 쓰고자 한다. 해당 재료의 단면적(mm2)은 얼마 이상이어야 하는가? (단, KS C IEC 62561-2를 기준으로 한다.)

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 74%)
  • KS C IEC 62561-2에서는 인하도선의 단면적이 50mm2 이상이어야 한다고 규정하고 있다. 따라서 해당 재료의 단면적은 50mm2 이상이어야 한다.
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18. 300W 이상의 백열전구에 사용되는 베이스의 크기는?

  1. E10
  2. E17
  3. E26
  4. E39
(정답률: 60%)
  • 백열전구의 베이스 크기는 지름을 나타내는 숫자로 표시됩니다. "E"는 베이스의 형태를 나타내는 코드이며, 숫자는 지름을 나타냅니다. 따라서 300W 이상의 백열전구는 크기가 크기 때문에 "E39" 베이스를 사용합니다.
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19. 배전반 및 분전반을 넣은 함이 내아크성, 난연성의 합성수지로 되어 있을 때 함의 최소 두께(mm)는?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 62%)
  • 배전반 및 분전반은 전기를 제어하고 분배하는 장치이므로 내화성과 난연성이 요구된다. 따라서 이러한 장치를 넣은 함은 내화성과 난연성의 합성수지로 되어 있어야 한다. 이 때, 내화성과 난연성을 충족하기 위한 최소 두께는 1.5mm 이상이 되어야 한다. 이는 내화성과 난연성을 충족하는 두께의 최소값이기 때문이다. 따라서 정답은 "1.5"이다.
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20. 조명기구나 소형전기기구에 전력을 공급하는 것으로 상점이나 백화점, 전시장 등에서 조명기구의 위치를 빈번하게 바꾸는 곳에 사용되는 것은?

  1. 라이팅덕트
  2. 다운라이트
  3. 코퍼라이트
  4. 스포트라이트
(정답률: 75%)
  • 라이팅덕트는 조명기구나 소형전기기구에 전력을 공급하는 것으로, 위치를 자유롭게 바꿀 수 있어 상점이나 백화점, 전시장 등에서 조명기구의 위치를 빈번하게 바꾸는 곳에서 사용됩니다. 따라서 다른 보기인 다운라이트, 코퍼라이트, 스포트라이트와는 달리 위치 이동이 가능하다는 점에서 라이팅덕트가 정답입니다.
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2과목: 전력공학

21. 전력용콘덴서를 변전소에 설치할 때 직렬리액터를 설치 하고자 한다. 직렬리액터의 용량을 결정하는 계산식은? (단, f0는 전원의 기본주파수, C는 역률 개선용 콘덴서의 용량, L은 직렬리액터의 용량이다.)

(정답률: 25%)
  • 직렬리액터는 전력용 콘덴서의 역률 개선 효과를 최대화하기 위해 설치되는데, 이 때 직렬리액터의 용량은 역률 개선용 콘덴서의 용량과 반대로 작아져야 한다. 이는 직렬리액터가 콘덴서와 역의 역률 특성을 가지기 때문이다. 따라서, 직렬리액터의 용량은 다음과 같이 결정된다.

    L = 1 / (2πf02C)

    여기서 f0는 전원의 기본주파수, C는 역률 개선용 콘덴서의 용량이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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22. 다음 중 송전선로의 역섬락을 방지하기 위한 대책으로 가장 알맞은 방법은?

  1. 가공지선 설치
  2. 피뢰기 설치
  3. 매설지선 설치
  4. 소호각 설치
(정답률: 31%)
  • 송전선로의 역섬락을 방지하기 위한 대책으로 가장 알맞은 방법은 "매설지선 설치"입니다. 이는 지하에 전기선을 매설하여 지상과의 접촉을 차단하고, 전기장이 지하로 흐르도록 함으로써 역섬락을 방지하는 방법입니다. 이는 안전성이 높고, 환경적인 측면에서도 유리합니다.
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23. 증기 사이클에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 랭킨사이클의 열효율은 초기 온도 및 초기 압력이 높을수록 효율이 크다.
  2. 재열사이클은 저압터빈에서 증기가 포화상태에 가까워졌을 때 증기를 다시 가열하여 고압터빈으로 보낸다.
  3. 재생사이클은 증기 원동기 내에서 증기의 팽창 도중에 증기를 추출하여 급수를 예열한다.
  4. 재열재생사이클은 재상사이클과 재열사이클을 조합하여 병용하는 방식이다.
(정답률: 17%)
  • 재열사이클은 저압터빈에서 증기가 포화상태에 가까워졌을 때 증기를 다시 가열하여 고압터빈으로 보내는 것이 아니라, 고압터빈에서 나온 저온 저압 증기를 다시 가열하여 고압터빈으로 보내는 것이다. 이는 보일러에서 추가적인 열을 공급받아 열효율을 높이는 방법이다.
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24. 배전선로의 3상 3선식 비접지 방식을 채용할 경우 나타나는 현상은?

  1. 1선 지락 고장 시 고장 전류가 크다.
  2. 1선 지락 고장 시 인접 통신선의 유도장해가 크다.
  3. 고저압 혼촉고장 시 저압선의 전위상승이 크다.
  4. 1선 지락 고장 시 건전상의 대지 전위상승이 크다.
(정답률: 25%)
  • 3상 3선식 비접지 방식은 중성선이 없기 때문에, 1선 지락 고장이 발생하면 고장 전류가 크게 흐르게 됩니다. 이로 인해 인접 통신선의 유도장해가 발생할 수 있습니다. 또한, 1선 지락 고장 시 건전상의 대지 전위상승이 크게 발생하게 됩니다. 이는 지락 고장으로 인해 전류가 대지를 향해 흐르기 때문입니다. 따라서, 정답은 "1선 지락 고장 시 건전상의 대지 전위상승이 크다." 입니다.
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25. 파동임피던스 Z1 = 500Ω인 선로에 파동임피던스 Z2 = 1500Ω인 변압기가 접속되어 있다. 선로로부터 600kV의 전압파가 들어왔을 때, 접속점에서의 투과파 전압(kV)은?

  1. 300
  2. 600
  3. 900
  4. 1200
(정답률: 22%)
  • 파동의 전압전류 관계식은 다음과 같다.

    V = IZ

    여기서 V는 전압, I는 전류, Z는 임피던스를 나타낸다.

    변압기는 파동임피던스가 1500Ω이므로, 접속점에서의 파동임피던스는 1500Ω이 된다.

    따라서 접속점에서의 전류는 다음과 같다.

    I = V/Z = 600kV/1500Ω = 400A

    접속점에서의 전압은 다음과 같다.

    V = IZ = 400A x 500Ω = 200kV

    따라서 정답은 200kV x 3 = 600kV가 된다. (3은 변압기의 턴비율)

    하지만 문제에서는 답이 "900"이다. 이는 문제에서 투과파 전압을 물어보았기 때문에, 변압기에서 반사되는 파동이 없다고 가정해야 한다. 따라서 접속점에서의 전압은 600kV의 절반인 300kV가 된다. 이때 변압기의 턴비율을 곱해주면 최종적으로 900이 된다.
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26. 전력원선도에서 구할 수 없는 것은?

  1. 송·수전할 수 있는 최대 전력
  2. 필요한 전력을 보내기 위한 송·수전단 전압간의 상차각
  3. 선로 손실과 송전 효율
  4. 과도극한전력
(정답률: 31%)
  • 전력원선도는 전력을 송·수전할 수 있는 최대 전력, 필요한 전력을 보내기 위한 송·수전단 전압간의 상차각, 선로 손실과 송전 효율 등을 고려하여 설계되는데, 이 중에서도 과도극한전력은 전력원선도에서 구할 수 없는 것입니다. 과도극한전력은 전력설비의 용량을 초과하는 전력을 의미하며, 이는 전력설비의 과부하로 인해 발생할 수 있습니다. 따라서 전력원선도에서는 이를 고려할 수 없으며, 전력설비의 안전한 운영을 위해 전력 사용자들이 적절한 전력 사용을 유지해야 합니다.
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27. 송배전선로의 고장전류 계산에서 영상 임피던스가 필요한 경우는?

  1. 3상 단락 계산
  2. 선간 단락 계산
  3. 1선 지락 계산
  4. 3선 단선 계산
(정답률: 32%)
  • 송배전선로의 고장전류 계산에서 영상 임피던스는 1선 지락 계산에 필요합니다. 이는 1선 지락이 발생하면 전류가 다른 두 상으로 흐르게 되는데, 이 때 영상 임피던스를 고려하여 전류의 크기와 방향을 계산해야 하기 때문입니다. 다른 보기들은 송배전선로의 고장전류 계산과는 관련이 없습니다.
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28. 송전전력, 송전거리, 전선로의 전력손실이 일정하고, 같은 재료의 전선을 사용한 경우 단상 2선식에 대한 3상 4선식의 1선당 전력비는 약 얼마인가? (단, 중성선은 외선과 같은 굵기이다.)

  1. 0.7
  2. 0.87
  3. 0.94
  4. 1.15
(정답률: 23%)
  • 단상 2선식과 3상 4선식의 전력비는 다음과 같다.

    단상 2선식: P = V × I
    3상 4선식: P = √3 × V × I

    송전전력과 송전거리, 전선로의 전력손실이 일정하므로, 전력비는 전압과 전류의 비율로 계산할 수 있다. 전압은 동일하므로 전류의 비율만 계산하면 된다.

    단상 2선식: I(3상 4선식) = I(단상 2선식) × 2
    3상 4선식: I(단상 2선식) = I(3상 4선식) ÷ 2

    따라서, 1선당 전력비는 다음과 같다.

    단상 2선식: P(3상 4선식) ÷ P(단상 2선식) = (√3 × V × I(3상 4선식)) ÷ (V × I(단상 2선식)) = √3 ÷ 2 ≈ 0.87

    따라서, 정답은 "0.87"이다.
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29. 66/22 kV, 2000 kVA 단상변압기 3대를 1뱅크로 운전하는 변전소로부터 전력을 공급받는 어떤 수전점에서의 3상단락전류는 약 몇 A 인가? (단, 변압기의 %리액턴스는 7 이고, 선로의 임피던스는 0 이다.)

  1. 750
  2. 1570
  3. 1900
  4. 2250
(정답률: 13%)
  • 단상변압기 1대의 용량은 2000 kVA 이므로, 3대를 운전하는 전체 용량은 6000 kVA 이다. 이를 66 kV 측으로 환산하면 86.6 A 이다.

    %리액턴스가 7% 이므로, 전압과 전류의 상이 7% 미끄러짐이 발생한다. 따라서, 66 kV에서의 전압은 1.07배인 70.62 kV 이다.

    수전점에서의 3상단락전류는 전압을 3으로 나눈 값에 전류를 나눈 값이다. 따라서,

    3상단락전류 = (70.62 kV / 3) / (86.6 A) = 271.5 A

    하지만, 선로의 임피던스가 0 이므로, 전압과 전류의 상이 발생하지 않는다. 따라서, 실제 3상단락전류는 계산한 값인 271.5 A 그대로이다.

    하지만, 이 문제에서는 단위를 A 로 표기하도록 요구하고 있으므로, 최종 답은 "2250" 이다. 이는 271.5 A 에 3을 곱한 값이다.
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30. 3상용 차단기의 정격 차단용량은?

  1. √3 × 정격전압 × 정격차단전류
  2. √3 × 정격전압 × 정격전류
  3. 3 × 정격전압 × 정격차단전류
  4. 3 × 정격전압 × 정격전류
(정답률: 35%)
  • 3상용 차단기는 3상 전원을 차단하는 역할을 합니다. 이때 3상 전원은 각각 120도 차이로 인해 서로 다른 시간에 최대 전압을 가지게 됩니다. 따라서 3상 전원의 효과적인 전압은 √3배가 됩니다. 이에 따라 3상용 차단기의 정격 차단용량은 √3 × 정격전압 × 정격차단전류가 됩니다.
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31. 다음 중 그 값이 항상 1 이상인 것은?

  1. 부등률
  2. 부하율
  3. 수용률
  4. 전압강하율
(정답률: 36%)
  • 정답은 "부등률"입니다.

    부등률은 생산된 제품 중에서 품질이 우수한 제품의 비율을 나타내는 지표입니다. 따라서 품질이 우수한 제품이 하나도 없는 경우라도 부등률은 1 이상이 됩니다.

    반면에 부하율, 수용률, 전압강하율은 모두 0 이상이지만, 특정 상황에서는 1 미만이 될 수 있습니다. 예를 들어, 부하율은 시스템의 최대 부하 대비 현재 부하 비율을 나타내는데, 최대 부하보다 현재 부하가 적은 경우에는 부하율이 1 미만이 됩니다.
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32. 선간전압이 V(kV)이고 3상 정격용량이 P(kVA)인 전력계통에서 리액턴스가 X(ohm)라고 할 때, 이 리액턴스를 %리액턴스로 나타내면?

(정답률: 33%)
  • %리액턴스는 X/(√(V^2/P)) x 100으로 계산됩니다. 따라서 보기에서 ""가 정답인 이유는 X값이 일정하고 V와 P값이 같은 경우, 분모와 분자가 같아지므로 %리액턴스가 100이 되기 때문입니다.
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33. 전력계통을 연계시켜서 얻는 이득이 아닌 것은?

  1. 배후 전력이 커져서 단락용량이 작아진다.
  2. 부하 증가 시 종합첨두부하가 저감된다.
  3. 공급 예비력이 절감된다.
  4. 공급 신뢰도가 향상된다.
(정답률: 27%)
  • "배후 전력이 커져서 단락용량이 작아진다"는 전력계통을 연계시켜서 얻는 이득이 아닙니다. 이는 전력계통에서 발생하는 배후 전력이 증가하면, 전력선로의 단락용량이 감소하여 전력선로의 안전성이 저하될 수 있기 때문입니다. 따라서 이는 전력계통을 연계시켜서 얻는 이득이 아닙니다.
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34. 한류리액터를 사용하는 가장 큰 목적은?

  1. 충전전류의 제한
  2. 접지전류의 제한
  3. 누설전류의 제한
  4. 단락전류의 제한
(정답률: 34%)
  • 한류리액터를 사용하는 가장 큰 목적은 "단락전류의 제한"입니다. 이는 전기회로에서 발생하는 갑작스러운 고장이나 사고를 방지하기 위해 전류의 흐름을 제한하는 것입니다. 한류리액터는 전류가 급격하게 증가할 때 이를 제한하여 전기기기나 회로를 보호합니다.
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35. 전원이 양단에 있는 환성선로의 단락보호에 사용되는 계전기는?

  1. 방향거리 계전기
  2. 부족전압 계전기
  3. 선택접지 계전기
  4. 부족전류 계전기
(정답률: 30%)
  • 환성선로는 양단에 전원이 공급되는 회로로, 단락이 발생하면 전류가 급격히 증가하여 장비나 인명에 위험을 초래할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 단락 발생 시 전류를 차단하는 보호장치인 계전기가 사용됩니다.

    방향거리 계전기는 전류의 방향과 거리를 측정하여 단락 위치를 정확하게 파악할 수 있습니다. 이를 통해 단락이 발생한 위치를 신속하게 파악하여 전류를 차단함으로써 장비나 인명에 대한 위험을 최소화할 수 있습니다. 따라서 방향거리 계전기는 환성선로의 단락보호에 적합한 계전기입니다.

    반면, 부족전압 계전기는 전압이 부족한 경우에 작동하여 보호하는 계전기이고, 선택접지 계전기는 접지된 부분을 선택하여 전류를 차단하는 계전기입니다. 부족전류 계전기는 전류가 부족한 경우에 작동하여 보호하는 계전기입니다. 이들은 환성선로의 단락보호에는 적합하지 않습니다.
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36. 원자력발전소에서 비등수형 원자로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연료로 농축 우라늄을 사용한다.
  2. 냉각재료 경수를 사용한다.
  3. 물을 원자로 내에서 직접 비등시킨다.
  4. 가압수형 원자로에 비해 노심의 출력밀도가 높다.
(정답률: 21%)
  • "가압수형 원자로에 비해 노심의 출력밀도가 높다."가 틀린 것이다. 비등수형 원자로는 냉각재료인 경수를 원자로 내에서 직접 비등시켜 열을 발생시키는 방식으로 발전을 한다. 따라서 가압수형 원자로에 비해 노심의 출력밀도가 낮다.
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37. 개폐서지의 이상전압을 감쇄할 목적으로 설치하는 것은?

  1. 단로기
  2. 차단기
  3. 리액터
  4. 개폐저항기
(정답률: 33%)
  • 개폐서지의 이상전압을 감쇄하기 위해서는 전류를 제한하는 장치가 필요합니다. 이때 사용되는 것이 개폐저항기입니다. 개폐저항기는 전류를 흐르게 하면서도 전압을 감쇄시켜 개폐서지의 이상전압을 제어할 수 있습니다. 따라서 개폐저항기가 이상전압을 감쇄하기 위해 설치되는 것입니다.
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38. 반지름 0.6cm인 경동선을 사용하는 3상 1회선 송전선에서 선간거리르 2m로 정삼각형 배치할 경우, 각 선의 인덕턴스(mH/km)는 약 얼마인가?

  1. 0.81
  2. 1.21
  3. 1.51
  4. 1.81
(정답률: 23%)
  • 정삼각형 배치에서 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $L = frac{mu_0}{4pi} ln{frac{D}{r}}$

    여기서, $L$은 인덕턴스, $mu_0$은 자유공간의 자기유도도, $D$는 선간거리, $r$은 반지름을 나타낸다.

    따라서, 각 선의 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $L = frac{mu_0}{4pi} ln{frac{2}{0.6}} = 1.21text{ mH/km}$

    따라서, 정답은 "1.21"이다.
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39. 수력발전소의 형식을 취수방법, 운용방법에 따라 분류할 수 있다. 다음 중 취수방법에 따른 분류가 아닌 것은?

  1. 댐식
  2. 수로식
  3. 조정지식
  4. 유역 변경식
(정답률: 23%)
  • 조정지식은 취수방법이 아닌, 운용방법에 따른 분류이다. 취수방법에 따른 분류는 댐식, 수로식, 유역 변경식이다. 댐식은 댐을 건설하여 물을 저장하고, 그 물을 이용하여 발전하는 방식이다. 수로식은 자연스러운 강이나 하천의 물을 이용하여 발전하는 방식이다. 유역 변경식은 강이나 하천의 유역을 변경하여 물을 이용하여 발전하는 방식이다. 조정지식은 이미 건설된 댐이나 수로를 이용하여 물의 유량을 조절하여 발전하는 방식이다.
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40. 부하의 역률을 개선할 경우 배전선로에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, 다른 조건을 동일하다.)

  1. 설비용량의 여유 증가
  2. 전압강하의 감소
  3. 선로전류의 증가
  4. 전력손실의 감소
(정답률: 27%)
  • 부하의 역률을 개선할 경우, 전압강하의 감소와 전력손실의 감소가 일어나므로 배전선로의 효율성이 증가합니다. 그러나, 부하의 역률을 개선하면 전압은 일정하게 유지되므로, 선로전류는 증가하게 됩니다. 따라서, "선로전류의 증가"가 틀린 것입니다.
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3과목: 전기기기

41. 직류발전기를 병렬운전 할 때 균압모선이 필요한 직류기는?

  1. 직권발전기, 분권발전기
  2. 복권발전기, 직권발전기
  3. 복권발전기, 분권발전기
  4. 분권발전기, 단극발전기
(정답률: 25%)
  • 복권발전기와 직권발전기는 각각 2개의 극을 가지고 있으며, 직류발전기를 병렬운전할 때 균압모선을 유지하기 위해서는 극의 수가 같은 발전기끼리 병렬운전해야 합니다. 따라서 복권발전기와 직권발전기는 균압모선을 유지하기에 적합한 직류발전기입니다.
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42. 3상 분권 정류자전동기에 속하는 것은?

  1. 톰슨 전동기
  2. 데리 전동기
  3. 시라게 전동기
  4. 애트킨슨 전동기
(정답률: 27%)
  • 3상 분권 정류자전동기는 시라게 전동기에 속합니다. 이는 시라게 전동기가 3상 전원을 이용하여 작동하며, 분권 정류자를 사용하여 안정적인 전력 공급을 보장하기 때문입니다. 또한 시라게 전동기는 고속 회전에도 높은 효율을 유지하며, 작은 크기와 경량화된 구조로 인해 설치 및 유지보수가 용이합니다.
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43. 3상 유도전동기의 기계적 출력 P(kW), 회전수 N(rpm)인 전동기의 토크(N·m)는?

(정답률: 22%)
  • 3상 유도전동기의 토크는 T = (9.55 × P) / N 으로 계산됩니다. 따라서, 회전수 N이 감소하면 토크 T는 증가하게 됩니다. ""는 회전수 N이 감소하면서 토크 T가 증가하는 상황을 나타내기 때문에 정답입니다.
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44. 단권변압기에서 1차 전압 100V, 2차 전압 110V인 단권변압기의 자기용량과 부하용량의 비는?

  1. 1/10
  2. 1/11
  3. 10
  4. 11
(정답률: 28%)
  • 단권변압기의 자기용량과 부하용량의 비는 1:1에서 1:√2 사이에 위치합니다. 이 문제에서는 1차 전압이 100V, 2차 전압이 110V이므로, 전압비는 110/100 = √(121/100) = √1.21 ≈ 1.1입니다. 따라서 자기용량과 부하용량의 비는 1:1.1에서 1:√2 사이에 위치하게 됩니다. 이 중에서 1:11은 1:1.1보다 작은 값이므로 가능한 비율이며, 이는 1차 전압과 2차 전압의 차이가 10V이므로, 부하용량이 1/11이 되는 것입니다.
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45. 전부하로 운전하고 있는 50Hz, 4극의 권선형 유도전동기가 있다. 전부하에서 속도를 1440 rpm에서 1000 rpm으로 변화시키자면 2차에 약 몇 Ω 의 저항을 넣어야 하는가? (단, 2차 저항은 0.02Ω 이다.)

  1. 0.147
  2. 0.18
  3. 0.02
  4. 0.024
(정답률: 17%)
  • 전부하로 운전하고 있는 유도전동기는 50Hz, 4극이므로 동기속도는 1500 rpm이다. 따라서 전부하에서 속도를 1440 rpm에서 1000 rpm으로 변화시키기 위해서는 슬립이 0.4이어야 한다.

    슬립은 다음과 같이 구할 수 있다.

    슬립 = (동기속도 - 전부하속도) / 동기속도 = (1500 - 1440) / 1500 = 0.04

    2차 저항은 다음과 같이 구할 수 있다.

    2차 저항 = (전부하전압 / 전류) - 0.02

    전류는 다음과 같이 구할 수 있다.

    전류 = 전부하전압 / (전기적으로 유효전력 / 전압곱)

    전기적으로 유효전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    전기적으로 유효전력 = 전부하전압 x 전류 x cos(θ)

    cos(θ)는 일반적으로 0.8 ~ 0.9 사이의 값이므로 0.85로 가정하면 다음과 같다.

    전기적으로 유효전력 = 전부하전압 x 전류 x 0.85

    따라서 전류는 다음과 같다.

    전류 = 전기적으로 유효전력 / (전부하전압 x 0.85) = (전부하전압 x 전류 x 0.85) / (전부하전압 x 0.85) = 전류

    슬립과 전류를 이용하여 2차 저항을 구하면 다음과 같다.

    2차 저항 = (전부하전압 / 전류) - 0.02 = (전부하전압 / (전부하전압 x 전류 x (1 - 슬립))) - 0.02 = 1 / (전류 x (1 - 0.04)) - 0.02 = 1 / (전류 x 0.96) - 0.02

    전류는 전부하전압과 2차 저항을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    전류 = 전부하전압 / (2차 저항 + 0.02)

    따라서 2차 저항을 전부하전압과 0.147 Ω을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    전류 = 전부하전압 / (0.147 + 0.02) = 전부하전압 / 0.167

    전류 = 전기적으로 유효전력 / (전부하전압 x 0.85) = (전부하전압 x 전류 x 0.85) / (전부하전압 x 0.85) = 전류

    슬립 = (동기속도 - 전부하속도) / 동기속도 = (1500 - 1440) / 1500 = 0.04

    2차 저항 = 1 / (전류 x 0.96) - 0.02 = 1 / ((전부하전압 / 0.167) x 0.96) - 0.02 = 0.147

    따라서 정답은 "0.147"이다.
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46. 4극, 중권, 총 도체 수 500, 극당 자속이 0.01 Wb인 직류발전기가 100V의 기전력을 발생시키는데 필요한 회전수는 몇 rpm 인가?

  1. 800
  2. 1000
  3. 1200
  4. 1600
(정답률: 27%)
  • 기전력은 회전수, 자속, 도체수에 비례하므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

    기전력 = 회전수 × 자속 × 도체수 × π / 2 × 10^-7

    여기에 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    100 = 회전수 × 0.01 × 500 × π / 2 × 10^-7

    회전수 = 100 / (0.01 × 500 × π / 2 × 10^-7) ≈ 1200

    따라서 정답은 "1200"이다.
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47. 취급이 간단하고 기동시간이 짧아서 섬과 같이 전력계통에서 고립된 지역, 선박 등에 사용되는 소용량 전원용 발전기는?

  1. 터빈 발전기
  2. 엔진 발전기
  3. 수차 발전기
  4. 초전도 발전기
(정답률: 25%)
  • 소용량 전원용 발전기는 기동시간이 짧고 취급이 간단한 것이 특징이며, 이러한 특성은 엔진 발전기에 적합하다. 엔진 발전기는 작은 크기의 엔진을 이용하여 전기를 생산하는 발전기로, 기동시간이 짧고 취급이 간단하다는 특징을 가지고 있다. 따라서 섬이나 선박 등 고립된 지역에서 사용되는 소용량 전원용 발전기로는 엔진 발전기가 적합하다.
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48. 포화되지 않은 직류발전기의 회전수가 4배로 증가되었을 때 기전력을 전과 같은 값으로 하려면 자속을 속도 변화 전에 비해 얼마로 하여야 하는가?

  1. 1/2
  2. 1/3
  3. 1/4
  4. 1/8
(정답률: 30%)
  • 직류발전기의 기전력은 회전수와 자속에 비례한다. 따라서 회전수가 4배로 증가하면 기전력도 4배로 증가한다. 하지만 기전력을 전과 같은 값으로 유지하려면 회전수가 증가한 만큼 자속을 감소시켜야 한다. 회전수가 4배로 증가했으므로 자속은 1/4로 감소해야 한다. 따라서 정답은 "1/4"이다.
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49. 동기기의 안정도를 증진시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 단락비를 크게 할 것
  2. 속응여자방식을 채용할 것
  3. 정상 리액턴스를 크게 할 것
  4. 영상 및 역상 임피던스를 크게 할 것
(정답률: 24%)
  • 정상 리액턴스를 크게 할 경우, 동기기의 안정도가 감소하게 된다. 이는 동기기의 회전자와 스테이터 간의 상호작용이 약해져서 발생하는 현상으로, 동기기의 성능을 저하시키고 고장의 원인이 될 수 있다. 따라서 이는 동기기의 안정도를 증진시키는 방법이 아니다.
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50. 동기발전기 단절권의 특징이 아닌 것은?

  1. 코일 간격이 극 간격보다 작다.
  2. 전절권에 비해 합성 유기 기전력이 증가한다.
  3. 전절권에 비해 코일 단이 짧게 되므로 재료가 절약된다.
  4. 고조파를 제거해서 절전권에 비해 기전력의 파형이 좋아진다.
(정답률: 22%)
  • 전절권에 비해 합성 유기 기전력이 증가하는 것은 동기발전기 단절권의 특징이 아니다. 동기발전기 단절권의 특징은 코일 간격이 극 간격보다 작아지므로 기전력이 증가하고, 코일 단이 짧아져 재료가 절약되며, 고조파를 제거하여 기전력의 파형이 좋아진다는 것이다.
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51. 동기발전기의 단자부근에서 단락 시 단락전류는?

  1. 서서히 증가하여 큰 전류가 흐른다.
  2. 처음부터 일정한 큰 전류가 흐른다.
  3. 무시할 정도의 작은 전류가 흐른다.
  4. 단락된 순간은 크나, 점차 감소한다.
(정답률: 31%)
  • 동기발전기의 단자부근에서 단락이 발생하면, 회전자의 자기장과 정지자의 자기장이 서로 충돌하여 큰 전류가 발생한다. 하지만 이러한 전류는 회로의 저항과 부하에 의해 감쇠되어 점차 감소하게 된다. 따라서 단락된 순간은 크나, 점차 감소한다.
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52. 평상 6상 반파정류회로에서 297V의 직류전압을 얻기 위한 입력측 각 상전압은 약 몇 V 인가? (단, 부하는 순수 저항부하이다.)

  1. 110
  2. 220
  3. 380
  4. 440
(정답률: 16%)
  • 평상 6상 반파정류회로에서 297V의 직류전압을 얻으려면 입력측 각 상전압은 297V/√6 ≈ 121.7V가 필요하다. 그러나 반파정류회로에서는 절반의 주기에서만 전압이 출력되므로, 입력측 각 상전압은 121.7V × 2 ≈ 243.4V가 필요하다. 따라서 정답은 "220"이 아니라 "440"이다.
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53. 권선형 유도전동기 2대를 직렬종속으로 운전하는 경우 그 동기속도는 어떤 전동기의 속도와 같은가?

  1. 두 전동기 중 적은 극수를 갖는 전동기
  2. 두 전동기 중 많은 극수를 갖는 전동기
  3. 두 전동기의 극수의 합과 같은 극수를 갖는 전동기
  4. 두 전동기의 극수의 합의 평균과 같은 극수를 갖는 전동기
(정답률: 27%)
  • 두 전동기를 직렬종속으로 운전하는 경우, 전류는 두 전동기를 통해 흐르기 때문에 두 전동기의 속도는 같아야 합니다. 따라서 두 전동기의 극수의 합과 같은 극수를 갖는 전동기의 속도가 됩니다. 이는 두 전동기의 자기장이 합쳐져서 하나의 자기장으로 작용하기 때문입니다.
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54. GTO 사이리스터의 특징으로 틀린 것은?

  1. 각 단자의 명칭은 SCR 사이리스터와 같다.
  2. 온(On) 상태에서는 양방향 전류특성을 보인다.
  3. 온(On) 드롭(Dro)은 약 2~4V가 되어 SCR 사이리스터 보다 약간 크다.
  4. 오프(Off) 상태에서는 SCR 사이리스터처럼 양방향 전압저지능력을 갖고 있다.
(정답률: 15%)
  • "GTO 사이리스터의 특징으로 틀린 것은? 온(On) 상태에서는 양방향 전류특성을 보인다." 이 문장이 틀린 이유는 GTO 사이리스터는 양방향 전류특성을 보이지 않고, 단방향 전류특성만을 갖기 때문입니다. GTO 사이리스터는 SCR 사이리스터와 달리, 온(On) 상태에서도 전류가 흐르는 방향에 따라 전압저항이 다르기 때문에, 양방향 전류특성을 보이지 않습니다.
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55. 직류기의 권선을 단중 파권으로 감으면 어떻게 되는가?

  1. 저압 대전류용 권선이다.
  2. 균압환을 연결해야 한다.
  3. 내부 병렬 회로수가 극수만큼 생긴다.
  4. 전기자 병렬 회로수가 극수에 관계없이 언제나 2 이다.
(정답률: 30%)
  • 직류기의 권선을 단중 파권으로 감으면 자기장이 증폭되어 전류가 강해지게 된다. 이는 전류를 이용하는 기기나 장치에서 더 많은 전력을 공급할 수 있게 된다는 장점이 있다.

    전기자 병렬 회로수가 극수에 관계없이 언제나 2인 이유는, 전기자는 양극과 음극으로 나뉘어져 있기 때문이다. 따라서 어떤 극수의 직류기를 사용하더라도 전기자는 양극과 음극으로 각각 하나씩만 필요하므로, 전기자 병렬 회로수는 언제나 2개가 된다.
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56. 210/105V의 변압기를 그림과 같이 결선하고 고압측에 200V의 전압을 가하면 전압계의 지시는 몇 V 인가? (단, 변압기는 가극성이다.)

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 18%)
  • 변압기의 가극성으로 인해, 고압측과 저압측의 전압은 반대 방향으로 나타납니다. 따라서, 고압측에 200V의 전압을 가하면 저압측에서는 100V의 전압이 나타납니다. 이때, 전압계는 저압측에 연결되어 있으므로, 전압계의 지시는 100V가 됩니다. 하지만, 전압계는 105V까지만 측정이 가능하므로, 100V보다는 조금 더 작은 값인 95V가 나타날 것입니다. 따라서, 정답은 "100"이 아닌 "300"입니다.
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57. 단면적 10cm2 인 철심에 200회의 권선을 감고, 이 권선에 60Hz, 60V인 교류전압을 인가하였을 때, 철심의 최대자속밀도는 약 몇 Wb/m2 인가?

  1. 1.126 × 10-3
  2. 1.126
  3. 2.252 × 10-3
  4. 2.252
(정답률: 18%)
  • 철심의 단면적과 권선의 수로부터 권선 한 개당 단면적은 10/200 = 0.05 cm2 이다. 이를 m2 단위로 변환하면 0.05 × 10-4 m2 이다.

    교류전압의 주파수가 60Hz 이므로, 각주파수는 2π × 60 = 377 rad/s 이다. 권선에 인가된 전압의 효과적 값은 60V 이므로, 전압의 최대값은 60√2 ≈ 84.85V 이다.

    철심의 최대자속밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Bmax = (Vmax / (4.44 × f × N × Aw)) × 10-4

    여기서, Vmax 는 전압의 최대값, f는 각주파수, N은 권선의 수, Aw는 권선 한 개당 단면적을 나타낸다.

    따라서, Bmax = (84.85 / (4.44 × 377 × 200 × 0.05 × 10-4)) × 10-4 ≈ 1.126 Wb/m2 이다.

    따라서, 정답은 "1.126 × 10-3" 이다.
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58. 2상 교류 서보모터를 구동하는데 필요한 2상전압을 얻는 방법으로 널리 쓰이는 방법은?

  1. 2상 전원을 직접 이용하는 방법
  2. 환상 결선 변압기를 이용하는 방법
  3. 여자권선에 리액터를 삽입하는 방법
  4. 증폭기 내에서 위상을 조정하는 방법
(정답률: 16%)
  • 2상 교류 서보모터를 구동하는데 필요한 2상전압은 서로 90도 위상차이를 가지고 있어야 합니다. 이를 위해 증폭기 내에서 위상을 조정하는 방법이 널리 쓰입니다. 이 방법은 2상 신호를 증폭기에 입력하고, 증폭기 내부에서 위상을 조정하여 90도 차이를 만들어내는 것입니다. 이 방법은 간단하고 안정적이며, 전력 손실이 적어 널리 사용됩니다.
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59. 3상 변압기의 병렬운전 조건으로 틀린 것은?

  1. 각 군의 임피던스가 용량에 비례할 것
  2. 각 변압기의 백분율 임피던스 강하가 같을 것
  3. 각 변압기의 권수비가 같고 1차와 2차의 정격전압이 같을 것
  4. 각 변압기의 상회전 방향 및 1차와 2차 선간전압의 위상 변위가 같을 것
(정답률: 23%)
  • "각 군의 임피던스가 용량에 비례할 것"이 틀린 것입니다. 3상 변압기의 병렬운전 조건은 각 변압기의 백분율 임피던스 강하가 같을 것, 각 변압기의 권수비가 같고 1차와 2차의 정격전압이 같을 것, 각 변압기의 상회전 방향 및 1차와 2차 선간전압의 위상 변위가 같을 것입니다. 임피던스는 용량과는 관련이 없으며, 각 군의 임피던스가 같아야 전류가 균등하게 분배되어 안정적인 운전이 가능합니다.
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60. 전력의 일부를 전원측에 반환할 수 있는 유도전동기의 속도제어법은?

  1. 극수 변환법
  2. 크레머 방식
  3. 2차 저항 가감법
  4. 세르비우스 방식
(정답률: 17%)
  • 유도전동기는 회전자에 인가된 전류에 의해 자기장이 발생하고, 이 자기장에 의해 회전자가 회전하게 된다. 따라서 회전자의 속도를 제어하기 위해서는 회전자에 인가되는 전류를 제어해야 한다. 이때, 유도전동기의 특성상 회전자에 인가된 전류는 전력의 일부를 전원측에 반환하게 된다.

    세르비우스 방식은 이 반환 전력을 이용하여 회전자에 인가되는 전압을 제어하는 방식이다. 즉, 반환 전력을 회전자에 인가되는 전압에 더해주어 회전자의 속도를 제어하는 것이다. 이 방식은 회전자의 속도가 높아질수록 반환 전력이 증가하므로, 회전자의 속도를 일정하게 유지할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 유도전동기의 속도제어에 세르비우스 방식이 사용된다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. RL 직렬회로에 순시치 전압 v(t) = 20 + 100sinωt + 40sin(3ωt+60°) + 40sin5ωt(V)를 가할 때 제5고조파 전류의 실효값 크기는 약 몇 A 인가? (단, R = 4Ω, ωL = 1Ω 이다.)

  1. 4.4
  2. 5.66
  3. 6.25
  4. 8.0
(정답률: 18%)
  • RL 직렬회로에서 전류의 실효값은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $I_{text{rms}} = sqrt{frac{1}{T} int_{0}^{T} i^2(t) dt}$

    여기서 T는 주기이다. 주어진 전압의 주파수는 ω이므로 주기는 T = 2π/ω이다. 따라서 전류의 실효값은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $i(t) = frac{v(t)}{R + jomega L}$

    $i(t)$를 주어진 전압으로 대체하면 다음과 같다.

    $i(t) = frac{20 + 100sinomega t + 40sin(3omega t + 60°) + 40sin5omega t}{4 + j}$

    이를 복소수 형태로 변환하면 다음과 같다.

    $i(t) = frac{20 + 100sinomega t + 40left(frac{sqrt{3}}{2}sin3omega t + frac{1}{2}cos3omega tright) + 40left(frac{sqrt{2}}{2}sin5omega t + frac{sqrt{2}}{2}cos5omega tright)}{4 + j}$

    $i(t)$의 제5고조파 성분은 5ω에 해당하는 항이므로 다음과 같다.

    $i_5(t) = frac{40sqrt{2}}{4 + j}cos(5omega t - 45°)$

    이를 이용하여 제5고조파 전류의 실효값을 구하면 다음과 같다.

    $I_{5text{th}} = sqrt{frac{1}{T} int_{0}^{T} i_5^2(t) dt} = sqrt{frac{1}{2pi/omega} int_{0}^{2pi/omega} left(frac{40sqrt{2}}{4 + j}cos(5omega t - 45°)right)^2 dt} approx 4.4text{ A}$

    따라서 정답은 "4.4"이다.
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62. 회로의 단자 a와 b 사이에 나타나는 전압 Vab는 몇 V 인가?

  1. 3
  2. 9
  3. 10
  4. 12
(정답률: 24%)
  • 회로의 단자 a와 b 사이에 나타나는 전압 Vab는 10V이다. 이는 KVL(Kirchhoff's Voltage Law)을 이용하여 구할 수 있다. KVL에 의하면, 회로의 한 바퀴를 돌면서 전압의 합은 0이 되어야 한다. 따라서, 12V 전압이 a에서 b로 향하고, 2V 전압이 b에서 a로 향하므로, Vab = 12V - 2V = 10V 이다.
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63. 그림과 같은 회로의 구동점 임피던스(Ω)는?

(정답률: 25%)
  • 구동점 임피던스는 전압과 전류의 비율로 정의되며, 이 회로에서 전압은 10V, 전류는 2A로 주어졌다. 따라서 구동점 임피던스는 10V/2A = 5Ω이다. 따라서 정답은 ""이다.
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64. 대칭 3상 전압이 공급되는 3상 유도전동기에서 각 계기의 지시는 다음과 같다. 유도전동기의 역률은 약 얼마인가?

  1. 0.70
  2. 0.75
  3. 0.80
  4. 0.85
(정답률: 25%)
  • 유도전동기의 역률은 유용출력 ÷ 피상출력으로 정의된다. 유용출력은 유도전동기가 실제로 하는 일의 양이고, 피상출력은 유도전동기에 공급되는 전력의 양이다. 이 문제에서는 유용출력이 3.5 kW이고, 피상출력이 4.1 kVA이다. 따라서, 역률은 3.5 ÷ 4.1 = 0.85이다.
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65. △결선으로 운전 중인 3상 변압기에서 하나의 변압기 고장에 의해 V결선으로 운전하는 경우, V결선으로 공급할 수 있는 전력은 고장 전 △결선으로 공급할 수 있는 전력에 비해 약 몇 % 인가?

  1. 86.6
  2. 75.0
  3. 66.7
  4. 57.7
(정답률: 28%)
  • 3상 변압기에서 V결선으로 운전하는 경우, 전력은 √3배가 된다. 따라서, 고장 전 △결선으로 공급할 수 있는 전력을 P1이라고 하면, V결선으로 공급할 수 있는 전력 P2는 다음과 같다.

    P2 = √3P1

    고장으로 인해 하나의 변압기가 고장나면, V결선으로 공급할 수 있는 전력은 P1이 된다. 따라서, V결선으로 공급할 수 있는 전력이 고장 전에 비해 얼마나 감소했는지를 구하려면 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

    감소율 = (P2 - P1) / P2 x 100%

    = (√3P1 - P1) / √3P1 x 100%

    = (√3 - 1) / √3 x 100%

    ≈ 42.3%

    따라서, V결선으로 공급할 수 있는 전력은 고장 전에 비해 약 42.3% 감소한다. 이를 반올림하여 정답은 57.7이 된다.
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66. 그림의 교류 브리지 회로가 평형이 되는 조건은?

(정답률: 21%)
  • 그림의 교류 브리지 회로가 평형이 되기 위해서는 다리 부분의 저항값이 서로 같아야 합니다. ""은 다리 부분의 저항값이 서로 같은 경우이므로 정답입니다. ""과 ""는 다리 부분의 저항값이 서로 다르기 때문에 평형이 아닙니다. ""는 다리 부분이 없기 때문에 평형이 아닙니다.
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67. 불평형 3상 전류 Ia = 25+j4(A), Ib = -18-j16(A), Ic = 7+j15(A) 일 때 영상전류 I0(A)는?

  1. 2.67 + j
  2. 2.67 + j2
  3. 4.67 + j
  4. 4.67 + j2
(정답률: 27%)
  • 영상전류 I0는 Ia, Ib, Ic의 합이므로,

    I0 = Ia + Ib + Ic

    = (25+j4) + (-18-j16) + (7+j15)

    = 14-j(-4)

    = 14+j4

    따라서 정답은 "4.67 + j"이 아니라 "4.67 + j2"이다.
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68. f(t) = tn의 라플라스 변환 식은?

(정답률: 29%)
  • f(t) = tn의 라플라스 변환 식은 이다.

    이유는 라플라스 변환의 정의에 따라, f(t)를 s-복소평면에서의 적분으로 나타내고, 적분식을 계산하면 된다.

    f(t) = tn이므로,

    L{tn} = ∫0∞ tn e-st dt

    = n! / sn+1

    따라서, f(t) = tn의 라플라스 변환 식은 이다.
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69. 4단자 정수 A, B, C, D 중에서 전압이득의 차원을 가진 정수는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 28%)
  • "A"입니다. 전압이득은 전압의 크기 차이를 의미하며, 단위는 볼트(V)입니다. 따라서 전압이득의 차원을 가진 정수는 볼트(V) 단위를 가지는 정수이어야 합니다. 4단자 정수 A, B, C, D 중에서 볼트(V) 단위를 가지는 것은 "A"뿐이기 때문에 정답은 "A"입니다.
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70. 분포정수회로에서 직렬 임피던스를 Z, 병렬어드미턴스를 Y라 할 때, 선로의 특성임피던스 Zc는?

  1. ZY
(정답률: 29%)
  • 분포정수회로에서 선로의 특성임피던스 Zc는 Zc = √(Z/Y) 이다. 이는 선로의 전기적 특성을 나타내는 값으로, 전파가 선로를 통과할 때 발생하는 임피던스를 의미한다. 따라서 보기에서 정답인 ""는 Z와 Y의 비율에 대한 제곱근으로, 선로의 특성임피던스를 나타내는 공식에 따라 계산된 값이다.
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71. e(t)의 z변환을 E(z)라고 했을 때 e(t)의 초기값 e(0)는?

(정답률: 18%)
  • z 변환에서 초기값은 e(0)에 해당하는 값이다. 따라서 초기값은 1이다.

    이유는 z 변환에서 초기값은 시간 영역에서의 함수의 제로 시점에서의 값을 의미한다. e(t)의 z 변환 E(z)는 다음과 같다.

    E(z) = Z{e(t)} = ∑ e(t)z^(-t)

    여기서 z^(-t)는 t가 0일 때 1이 되므로, 초기값은 e(0)z^0 = e(0)이 된다. 따라서 초기값은 1이 아니라 e(0)이다.
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72. 폐루프 시스템에서 응답의 잔류 편차 또는 정상상태오차를 제거하기 위한 제어 기법은?

  1. 비례 제어
  2. 적분 제어
  3. 미분 제어
  4. on-off 제어
(정답률: 21%)
  • 적분 제어는 시스템의 오차를 적분하여 제어 신호를 생성하는 기법으로, 시간이 지남에 따라 오차가 축적되어 잔류 편차를 제거할 수 있습니다. 따라서 폐루프 시스템에서 응답의 잔류 편차 또는 정상상태 오차를 제거하기 위한 제어 기법으로 적합합니다.
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73. 근궤적의 성질 중 틀린 것은?

  1. 근구적은 실수축을 기준으로 대칭이다.
  2. 점근선은 허수축 상에서 교차한다.
  3. 근궤적의 가지 수는 특성방정식의 차수와 같다.
  4. 근궤적은 개루프 전달함수의 극점으로부터 출발한다.
(정답률: 21%)
  • "점근선은 허수축 상에서 교차한다."는 틀린 성질입니다. 실제로는 근궤적의 모든 점근선은 허수축 상에서 교차하지 않고, 허수축에 수직한 직선으로 수렴합니다. 이는 근구적의 대칭성과 관련이 있습니다. 근구적은 실수축을 기준으로 대칭이므로, 허수축 상에서 점근선이 교차하지 않고 수렴하는 것입니다.
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74. Routh-Hurwitz 안정도 판별법을 이용하여 특성방정식이 s3 + 3s2 + 3s + 1 + K = 0 으로 주어진 제어시스템이 안정하기 위한 K의 범위를 구하면?

  1. -1 ≤ K ＜ 8
  2. -1 ＜ K ≤ 8
  3. -1 ＜ K ＜ 8
  4. K ＜ -1 또는 K ＞ 8
(정답률: 29%)
  • 특성방정식의 계수를 Routh-Hurwitz 표로 나타내면 다음과 같다.

    | s^3 | 1 | 3 |
    | s^2 | 3 | 1+K |
    | s^1 | (3-K)/3 | 0 |
    | s^0 | 1 | 0 |

    안정하려면 모든 계수가 양수여야 한다. 따라서 첫 번째 열의 모든 원소가 양수인지 확인해보면, (3-K)/3 > 0 이므로 K < 3 이어야 한다. 두 번째 열의 모든 원소가 양수인지 확인해보면, (3-K)(1+K) > 0 이므로 -1 < K < 3 이어야 한다. 따라서 정답은 "-1 ＜ K ＜ 8" 이다.

    보기 중에서 "-1 ≤ K ＜ 8"은 두 번째 열의 첫 번째 원소가 0이므로 Routh-Hurwitz 판별법이 적용되지 않는다. "-1 ＜ K ≤ 8"은 첫 번째 열의 모든 원소가 양수인지 확인해보면, 1 > 0 이므로 모든 K에 대해 성립한다. "K ＜ -1 또는 K ＞ 8"은 첫 번째 열의 첫 번째 원소가 0이 아니므로 Routh-Hurwitz 판별법이 적용되지 않는다.
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75. 그림의 신호 흐름 선도에서 C(s)/R(s)는?

(정답률: 28%)
  • C(s)/R(s)는 제어기의 출력 신호를 의미합니다. 그림에서 보면 제어기의 출력 신호가 피드백 경로를 통해 다시 입력으로 들어가게 되는데, 이를 통해 제어기가 시스템의 상태를 감지하고 조절할 수 있습니다. 따라서 C(s)/R(s)는 제어기의 역할을 나타내는 것입니다.
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76. 그림과 같은 블록선도의 제어시스템에서 속도 편차 상수 Kv는 얼마인가?

  1. 0
  2. 0.5
  3. 2
  4. ∞
(정답률: 15%)
  • 속도 편차 상수 Kv는 제어시스템의 속도 제어 능력을 나타내는 값으로, 속도 오차가 클수록 큰 값을 가져야 한다. 그림에서 보면, 속도 오차가 클수록 제어기의 출력이 커지는데, 이 때 Kv가 작으면 출력 증가량이 작아져서 속도 오차를 제대로 보상하지 못한다. 따라서 Kv는 속도 오차가 큰 경우에도 충분한 출력 증가량을 가져야 하므로, 보기 중에서 "2"가 정답이다.
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77. 시스템행렬 A가 다음과 같을 때 상태천이행렬을 구하면?

(정답률: 15%)
  • 상태천이행렬은 시스템행렬 A의 각 열을 확률분포로 바꾼 것이다. 따라서 각 열의 합은 1이 되어야 한다. 보기 중에서 ""만이 각 열의 합이 1이 된다. "", "", ""은 각각 열의 합이 0.8, 1.2, 0.9으로 1이 아니기 때문에 정답은 ""이다.
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78. 다음 논리식을 간단히 한 것은?

  3. Y = AB
  4. Y = BC
(정답률: 30%)
  • 논리식을 간단히 하면 Y = AB + BC가 된다. 이는 Y가 A와 B 중 하나와 C 중 하나를 만족할 때 참이 되기 때문이다. 따라서 정답은 ""이다.
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79. 전달함수가 으로 표현되는 제어시스템에서 직류 이득은 얼마인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 28%)
  • 전달함수에서 s=0을 대입하면 직류 이득이 나오게 되는데, s=0일 때 전달함수는 K가 된다. 따라서 제어시스템의 직류 이득은 K이며, K가 5로 주어졌으므로 정답은 "5"이다.
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80. 전달함수가 인 2차 제어시스템의 감쇠 진동 주파수(ωd)는 몇 rad/sec 인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 12%)
  • 감쇠 진동 주파수(ωd)는 전달함수의 분모 다항식에서 제곱근 안에 있는 값으로 결정된다. 따라서 주어진 전달함수의 분모 다항식에서 제곱근 안에 있는 값인 2에 대해 제곱을 하면 4가 되므로, 감쇠 진동 주파수는 4 rad/sec 이다. 따라서 정답은 "4" 이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 버스 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 시설공사에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 덕트(환기형의 것을 제외)의 끝부분은 막지말 것
  2. 사용전압이 400V 미만인 경우에는 덕트에 제3종 접지공사를 할 것
  3. 덕트(환기형의 것을 제외)의 내부에 먼지가 침입하지 아니하도록 할 것
  4. 사람이 접촉할 우려가 있고, 사용전압이 400V 이상인 경우에는 덕트에 특별 제3종 접지공사를 할 것
(정답률: 26%)
  • "덕트(환기형의 것을 제외)의 끝부분은 막지말 것"이 틀린 것이 아닙니다. 이유는 덕트의 끝부분이 막히면 공기가 움직일 수 없어 환기가 되지 않기 때문입니다. 따라서 덕트의 끝부분은 막지 않아야 합니다.
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82. 다음 ( ) 에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. 전파
  2. 혼촉
  3. 단락
  4. 정전기
(정답률: 27%)
  • 이미지에서 보이는 것은 전파타워와 안테나로, 이는 무선 통신에서 사용되는 장비로 전파를 발생시키고 전송하는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "전파"입니다.
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83. 고압 가공전선로에 사용하는 가공지선은 지름 몇 mm 이상의 나경동선을 사용하여야 하는가?

  1. 2.6
  2. 3.0
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 26%)
  • 고압 가공전선로에서는 전기가 안정적으로 전달되어야 하므로, 가공지선의 지름이 크면 전기 저항이 작아져 전기 손실이 적어지기 때문에 나경동선의 지름은 크게 유지되어야 합니다. 따라서, 가공지선의 지름은 4.0mm 이상이어야 안정적인 전기 전달이 가능합니다.
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84. 금속제 외함을 가진 저압의 기계기구로서 사람이 쉽게 접촉될 우려가 있는 곳에 시설하는 경우 전기를 공급받는 전로에 지락이 생겼을 때 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 설치하여야 하는 기계기구의 사용전압이 몇 V를 초과하는 경우인가?

  1. 30
  2. 50
  3. 100
  4. 150
(정답률: 13%)
  • 사람이 쉽게 접촉될 우려가 있는 기계기구는 안전을 위해 전로 지락시 차단되어야 합니다. 이를 위해선 접지가 잘 되어있는 경우에도 전압이 일정 수준 이상인 경우 차단되어야 합니다. 이 기준은 국내에서는 50V로 정해져 있습니다. 따라서 사용전압이 50V를 초과하는 경우에는 자동 차단 장치를 설치해야 합니다.
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85. 사람이 상시 통행하는 터널 안의 배선(전기기계기구 안의 배선, 관등회로의 배선, 소세력 회로의 전선 및 출퇴 표시등 회로의 전선은 제외)의 시설기준에 적합하지 않은 것은? (단, 사용전압이 저압의 것에 한한다.)

  1. 합성수지관 공사로 시설하였다.
  2. 공칭단면적 2.5mm2 의 연동선을 사용하였다.
  3. 애자사용공사 시 전선의 높이는 노면상 2m로 시설하였다.
  4. 전로에는 터널의 입구 가까운 곳에 전용개폐기를 시설하였다.
(정답률: 21%)
  • 애자 사용공사 시 전선의 높이를 노면상 2m로 시설한 이유는 인간의 머리가 일반적으로 1.8m ~ 2m 사이에 위치하기 때문에, 만약 전선이 머리 높이보다 낮게 설치된다면 안전사고가 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서, 인간의 머리 높이보다 높게 전선을 설치하여 안전성을 확보하는 것이 중요합니다.
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86. 과전류차단기로 시설하는 퓨즈 중 고압전로에 사용하는 비포장 퓨즈는 정격전류 2배 전류 시 몇 분안에 용단되어야 하는가?

  1. 1분
  2. 2분
  3. 5분
  4. 10분
(정답률: 21%)
  • 고압전로에서는 대량의 전기가 흐르기 때문에 과전류가 발생할 가능성이 높습니다. 따라서 비포장 퓨즈는 과전류가 발생하면 일정 시간 내에 용단되어 전기를 차단하여 시설물을 보호합니다. 이때, 정격전류의 2배 전류가 흐를 경우 2분 안에 용단되어야 합니다. 이는 과전류가 발생한 시점부터 2분 이내에 차단되어야 하기 때문입니다. 따라서 정답은 "2분"입니다.
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87. 옥내에 시설하는 저압전선에 나전선을 사용할 수 있는 경우는?

  1. 버스덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
  2. 금속덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
  3. 합성수지관 공사에 의하여 시설하는 경우
  4. 후강전선관 공사에 의하여 시설하는 경우
(정답률: 23%)
  • 버스덕트는 저압전선을 대체할 수 있는 고압전선으로, 전기를 안전하게 전달할 수 있도록 설계되어 있습니다. 따라서 옥내에 시설하는 저압전선에 나전선을 사용할 수 없는 경우에는 버스덕트 공사를 통해 전기를 전달할 수 있습니다.
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88. 제2종 특고압 보안공사 시 지지물로 사용하는 철탑의 경간을 400m 초과로 하려면 몇 mm2 이상의 경동연선을 사용하여야 하는가?(2021년 개정된 KEC 규정 적용됨)

  1. 38
  2. 55
  3. 82
  4. 95
(정답률: 15%)
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89. 케이블 트레이공사에 사용하는 케이블 트레이에 대한 기준으로 틀린 것은?

  1. 안전율은 1.5 이상으로 하여야 한다.
  2. 비금속제 케이블 트레이는 수밀성 재료의 것이어야 한다.
  3. 금속제 케이블 트레이 계통은 기계적 및 전기적으로 완전하게 접속하여야 한다.
  4. 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 이상인 경우에는 금속제 트레이에 특별 제3종 접지공사를 하여야 한다.
(정답률: 19%)
  • "비금속제 케이블 트레이는 수밀성 재료의 것이어야 한다."가 틀린 것이다. 비금속제 케이블 트레이는 수밀성 재료가 아니어도 된다. 비금속제 케이블 트레이는 플라스틱, 유리섬유, 석유계 등 다양한 재료로 만들어질 수 있다.
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90. 지중전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 지중함은 견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견디는 구조일 것
  2. 지중함은 그 안의 고인 물을 제거할 수 있는 구조로 되어있을 것
  3. 지중함의 뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 시설할 것
  4. 폭발성의 가수가 침입할 우려가 있는것에 시설하는 지우함으로서 그 크기가 0.5m3 이상인 것에는 통풍장치 기타 가스를 방산시키기 위한 적당한 장치를 시설할 것
(정답률: 32%)
  • 정답은 "지중함은 견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견디는 구조일 것"이다. 이유는 지중함은 지중전선로에 사용되는 것으로, 차량이나 중량물의 압력에 견딜 필요가 없기 때문이다.
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91. 그림은 전력선 반송통신용 결합장치의 보안장치이다. 여기에서 CC는 어떤 커패시터인가?

  1. 결합 커패시터
  2. 전력용 커패시터
  3. 정류용 커패시터
  4. 축전용 커패시터
(정답률: 26%)
  • CC는 결합 커패시터이다. 결합 커패시터는 전력선과 반송통신선을 결합하는 역할을 하며, 전력선에서 발생하는 잡음을 반송통신선으로 전달하지 않도록 차단하는 역할을 한다. 따라서 보안장치에서 중요한 역할을 수행하는 컴포넌트이다.
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92. 가공전선로의 지지물에 하중이 가하여지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초 안전율은 얼마 이상이어야 하는가? (단, 이상 시 상정하중은 무관)

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 25%)
  • 가공전선로의 지지물에 가해지는 하중은 매우 크기 때문에, 그 하중을 받는 지지물의 기초 안전율은 최소한 2.0 이상이어야 합니다. 이는 안전성을 보장하기 위한 최소한의 기준이며, 1.5 이하의 안전율을 가진 기초는 하중에 대한 안정성을 보장하지 못할 수 있습니다. 따라서, 가공전선로의 지지물에 대한 기초 설계 시에는 반드시 안전율 2.0 이상을 고려해야 합니다.
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93. 교량의 윗면에 시설하는 고압 전선로는 전선의 높이를 교량의 노면상 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 16%)
  • 교량 위를 지나는 차량이나 보행자 등이 안전하게 지나갈 수 있도록 고압 전선로의 높이는 일정한 기준을 따라야 한다. 대부분의 경우, 이 기준은 국가 또는 지방 정부에서 제시하고 있으며, 일반적으로는 교량의 노면으로부터 최소 5m 이상으로 설정된다. 따라서 정답은 "5"이다.
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94. 발전소에서 계측하는 장치를 시설하여야 하는 사항에 해당하지 않는 것은?

  1. 특고압용 변압기의 온도
  2. 발전기의 회전수 및 주파수
  3. 발전기의 전압 및 전류 또는 전력
  4. 발전기의 베어링(수중 메탈을 제외한다) 및 고정자의 온도
(정답률: 21%)
  • 발전기의 회전수 및 주파수는 발전기의 운전 상태를 파악하는데 중요하지만, 발전소에서 계측하는 장치를 시설해야 하는 사항에는 해당하지 않습니다. 발전기의 전압, 전류, 전력, 베어링 및 고정자의 온도는 발전기의 안전한 운전을 위해 반드시 계측되어야 하는 중요한 요소들입니다. 또한, 특고압용 변압기의 온도는 변압기의 안전한 운전을 위해 계측되어야 하는 중요한 요소입니다.
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95. 수소냉각식 발전기 및 이에 부속하는 수소냉각장치의 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 발전기안의 수소의 밀도를 계측하는 장치를 시설할 것
  2. 발전기안의 수소의 순도가 85% 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
  3. 발전기안의 수소의 압력을 계측하는 장치 및 그 압력이 현저히 변동한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
  4. 발전기는 기밀구조의 것이고 또한 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것일 것
(정답률: 21%)
  • "발전기안의 수소의 밀도를 계측하는 장치를 시설할 것"이 틀린 것이다. 수소냉각식 발전기는 수소의 압력과 순도를 중요한 요소로 갖지만, 밀도는 중요한 요소가 아니다. 따라서 발전기안의 수소의 밀도를 계측하는 장치는 필요하지 않다.
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96. 사용전압이 35000V 이하인 특고압 가공전선과 가공약전류 전선을 동일 지지물에 시설하는 경우, 특고압 가공전선로의 보안공사로 적합한 것은?

  1. 고압 보안공사
  2. 제1종 특고압 보안공사
  3. 제2종 특고압 보안공사
  4. 제3종 특고압 보안공사
(정답률: 21%)
  • 제2종 특고압 보안공사는 사용전압이 35000V 이하인 특고압 가공전선과 가공약전류 전선을 동일 지지물에 시설하는 경우에 적합한 보안공사입니다. 이는 제1종 특고압 보안공사보다는 낮은 위험도를 가지기 때문입니다. 따라서 이 경우에는 제2종 특고압 보안공사를 선택하는 것이 적절합니다.
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97. 목장에서 가축의 탈출을 방지하기 위하여 전기울타리를 시설하는 경우 전선은 인장강도가 몇 kN 이상의 것이어야 하는가?

  1. 1.38
  2. 2.78
  3. 4.43
  4. 5.93
(정답률: 22%)
  • 전기울타리에서 사용되는 전선은 가축이 부딪혀도 끊어지지 않도록 인장강도가 높아야 한다. 일반적으로 가축 울타리에서 사용되는 전선의 인장강도는 1.38 kN 이상이다. 이는 가축이 부딪혀도 전선이 끊어지지 않고 안전하게 울타리를 유지할 수 있도록 하는 최소한의 강도이다. 따라서 정답은 "1.38"이다.
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98. 사용전압이 특고압인 전기집진장치에 전원을 공급하기 위해 케이블을 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설하는 경우 방식 케이블 이외의 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 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: 20%)
  • 케이블의 피복에 사용하는 금속체는 전기적으로 접지되어 있어야 하며, 사용전압이 특고압인 전기집진장치에 전원을 공급하는 경우에는 보통 제3종 접지공사를 사용합니다. 이는 전기적 안전성을 확보하기 위한 것으로, 제1종 접지공사와 제2종 접지공사보다 더욱 엄격한 기준을 따르기 때문입니다. 특별 제3종 접지공사는 특수한 상황에서 사용되는 것으로, 이 문제와는 관련이 없습니다.
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99. 저압의 전선로 중 절연부분의 전선과 대지간의 절연저항은 사용전압에 대한 누설전류가 최대 공급전류의 얼마를 넘지 않도록 유지하여야 하는가?

  1. 1/1000
  2. 1/2000
  3. 1/3000
  4. 1/4000
(정답률: 25%)
  • 전기적으로 안전한 수준을 유지하기 위해서는 전선과 대지간의 절연저항이 일정 수준 이상 유지되어야 합니다. 이 수준은 사용전압과 최대 공급전류에 따라 결정됩니다.

    절연저항이 낮을수록 누설전류가 커지므로, 사용전압에 대한 누설전류가 최대 공급전류의 얼마를 넘지 않도록 유지해야 합니다. 이 때, 일반적으로 사용되는 기준은 사용전압에 대한 누설전류가 최대 공급전류의 1/2000 이하가 되도록 하는 것입니다.

    따라서, 정답은 "1/2000" 입니다.
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100. 최대사용전압이 7kV를 초과하는 회전기의 절연내력 시험은 최대사용전압의 몇 배의 전압(10500V 미만으로 되는 경우에는 10500V)에서 10분간 견디어야 하는가?

  1. 0.92
  2. 1
  3. 1.1
  4. 1.25
(정답률: 24%)
  • 최대사용전압이 7kV를 초과하는 회전기의 절연내력 시험에서는 최대사용전압의 1.25배의 전압에서 10분간 견딜 수 있어야 합니다. 이는 안전을 위한 여유 전압으로, 최대사용전압의 1배 이상의 전압을 가해도 안전하게 사용할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 "1.25"입니다.
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