전기공사기사 필기 기출문제복원 (2020-09-26)

전기공사기사 2020-09-26 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2020-09-26 기출문제)

목록

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%)
  • 유전가열은 비금속 물체를 가열하는 방식입니다. 따라서 금속 재질의 공구를 처리하는 공구의 표면처리는 유전가열이 아닌 유도가열 방식에 해당합니다.
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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%)
  • 광전 소자 중 포토다이오드는 구조가 단순하여 포토트랜지스터보다 응답 속도가 훨씬 빠릅니다.

    오답 노트
    포토다이오드는 반응속도가 느리다: 다이오드가 트랜지스터보다 소자 단위가 작아 반응속도가 더 빠름
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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: 73%)
  • 실내 작업장의 평균 조도는 광속, 조명률, 등기구 수, 면적, 감광보상률의 관계식을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{F \times N \times U}{A \times D}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{2800 \times 21 \times 0.4}{30 \times 40 \times 1.5}$
    ③ [최종 결과] $E = 13.06$
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4. 직류 전동기의 속도제어법에서 정출력 제어에 속하는 것은?

  1. 계자제어
  2. 전압제어
  3. 전기자 저항제어
  4. 워드 레오나드 제어
(정답률: 72%)
  • 직류 전동기의 속도제어 방식 중 계자제어는 자속을 변화시켜 속도를 조절하며, 이때 출력은 일정하게 유지되는 정출력 제어 특성을 가집니다.

    오답 노트
    전압제어, 워드 레오나드 제어: 정토크 제어
    전기자 저항제어: 일반적인 속도제어(효율 저하)
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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: 85%)
  • 서로 다른 두 금속의 접합점에 기전력을 공급했을 때, 접점에서 열의 흡수 또는 발생이 일어나는 현상을 펠티에(Peltier) 효과라고 합니다.

    오답 노트
    제벡(Seebeck) 효과: 온도차에 의해 기전력이 발생하는 현상
    톰슨(Thomson) 효과: 동일 금속 내 온도차와 전류에 의해 열이 발생하는 현상
    핀치(Pinch) 효과: 대전류에 의한 자기력으로 도체가 수축하는 현상
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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: 56%)
  • 송풍기 전동기의 용량은 풍압, 풍량, 효율 및 여유계수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{9.8 \times K \times Q \times H}{\eta}$ ② [숫자 대입] $$P = \frac{9.8 \times 1.23 \times 0.5 \times 500}{0.6}$$ ③ [최종 결과] $$P = 5022.5\text{ W} \approx 5\text{ kW}$$
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7. 다음 중 직접식 저항로가 아닌 것은?

  1. 흑연화로
  2. 카보런덤로
  3. 지로식 전기로
  4. 염욕로
(정답률: 75%)
  • 저항가열 방식 중 직접 저항 가열로는 흑연화로, 카보런덤로, 카바이드로가 있으며, 염욕로는 간접 저항 가열 방식에 해당합니다.

    오답 노트
    흑연화로, 카보런덤로: 직접 저항 가열 방식임
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8. 전기철도에서 궤도의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 침목
  2. 레일
  3. 캔트
  4. 도상
(정답률: 78%)
  • 철도 궤도는 차량을 지탱하는 레일, 레일을 받치는 침목, 하중을 분산시키는 도상(노반)의 3가지 요소로 구성됩니다.

    오답 노트
    캔트: 곡선 구간에서 원심력 균형을 위해 외측 레일을 높게 설치하는 고도차를 의미하며, 구성 요소가 아닌 설치 상태(기하학적 구조)입니다.
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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: 71%)
  • 이온화 경향이 크다는 것은 전자를 잃고 양이온이 되려는 성질(산화)이 강하다는 뜻입니다. 따라서 전자를 얻는 성질인 환원성은 이온화 경향이 작을수록 강해집니다.

    오답 노트
    산화되기 쉽다, 전자를 잃기 쉽고 양이온이 되기 쉽다, 산과 반응하여 염기성 산화물을 형성하는 것은 모두 금속의 일반적인 화학적 성질입니다.
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10. 방전개시 전압과 관계되는 법칙은?

  1. 스토크스의 법칙
  2. 페닝의 법칙
  3. 파센의 법칙
  4. 탈보트의 법칙
(정답률: 67%)
  • 방전개시 전압은 기체의 압력과 전극 거리의 곱에 비례한다는 법칙은 파센의 법칙입니다.

    오답 노트
    스토크스의 법칙: 빛의 파장이 원래 파장보다 길거나 같게 발생하는 현상
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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: 79%)
  • 케이블 약호의 정의를 묻는 문제입니다. 폴리에틸렌절연 폴리에틸렌 시스케이블의 약호는 EE입니다.

    오답 노트
    미네랄 인슈레이션 케이블: MI
    폴리에틸렌절연 비닐 시스케이블: EV
    형광방전등용 비닐전선: FL
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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%)
  • 변압기 절연유는 냉각 효과를 높이기 위해 유동성이 좋아야 하므로 점도가 낮아야 합니다.

    오답 노트
    절연내력, 인화점, 비열: 모두 클수록 절연 성능과 안전성, 냉각 효율이 향상되므로 옳은 특성입니다.
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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: 69%)
  • 특고압 전선의 조수별 완금 표준 길이를 암기해야 하는 문제입니다. 특고압 기준 2조일 때는 $1,800\text{mm}$, 3조일 때는 $2,400\text{mm}$를 사용합니다.
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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: 64%)
  • 콘크리트 매입 금속관 공사 시, 금속관의 두께는 콘크리트 매설용의 경우 $1.2\text{mm}$이상으로 시설해야 합니다.

    오답 노트
    기타 일반적인 경우는 $1.0\text{mm}$이상, 이음매가 없고 길이가 $4\text{m}$이하이며 건조한 곳인 경우 $0.5\text{mm}$까지 가능합니다.
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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, 절단면의 날카로운 내부 거친 부분을 깎아내어 매끄럽게 다듬는 용도로 사용합니다.
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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%)
  • 박스의 노크아웃 지름이 연결하려는 금속관의 지름보다 클 때, 그 간격을 메워 적절하게 연결하기 위해 링 리듀서를 사용합니다.

    오답 노트
    엔트런스 캡: 옥외 빗물 유입 방지
    부싱: 전선 피복 보호
    엘보우: 관의 직각 굽힘 및 분기
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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: 73%)
  • KS C IEC 62561-2 기준, 알루미늄 인하도선의 최소 단면적은 형태에 따라 다릅니다. 원형 단선과 연선의 경우 $50\text{mm}^2$이상이어야 하며, 테이프형 단선은 $70\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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18. 300W 이상의 백열전구에 사용되는 베이스의 크기는?

  1. E10
  2. E17
  3. E26
  4. E39
(정답률: 62%)
  • 백열전구의 베이스 크기는 전구의 용량에 따라 규격화되어 있으며, 300W 이상의 대형 전구에는 E39 베이스를 사용합니다.

    오답 노트
    E10: 장식용 회전등
    E17: 사인 전구용
    E26: 250W 이하 병형 전구용
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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: 57%)
  • 배전반 및 분전반 함의 재질에 따른 최소 두께 규정은 다음과 같습니다.
    1. 내아크성, 난연성 합성수지: $1.5\text{ mm}$이상
    2. 강판재: $1.2\text{ mm}$이상
    3. 목재: $12\text{ mm}$이상
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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 전원 공급선이 내장된 레일 형태로, 조명기구를 원하는 위치에 자유롭게 부착하거나 이동시킬 수 있어 상점, 백화점, 전시장 등에서 빈번하게 사용되는 배선 방식입니다.
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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: 34%)
  • 전력용 콘덴서의 직렬리액터는 주로 제5고조파를 제거하기 위해 설치합니다. 제5고조파의 주파수는 기본주파수 $f_0$의 5배인 $5f_0$이며, 리액턴스 성분 $\omega L$이 콘덴서의 리액턴스 성분 $\frac{1}{\omega C}$보다 약간 크게 설계하여 유도성으로 만들어야 합니다. 이때 $\omega$에 $2\pi(5f_0) = 10\pi f_0$를 대입하여 용량을 결정합니다.
    $$\text{L} = \frac{1}{(10\pi f_0)^2 C}$$
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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: 46%)
  • 송전선로의 역섬락은 탑각의 접지저항이 커서 지락 사고 시 탑각 전위가 상승하여 탑각에서 가공지선으로 섬락이 발생하는 현상입니다. 이를 방지하기 위해 탑각의 접지저항을 낮추는 것이 핵심이며, 매설지선을 설치하여 접지저항을 효과적으로 감소시킬 수 있습니다.
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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: 30%)
  • 재열사이클은 터빈 내에서 증기가 팽창하며 온도가 낮아져 포화상태에 가까워졌을 때, 이를 다시 가열하여 효율을 높이는 방식입니다. 이때 증기의 흐름은 고압터빈에서 팽창된 증기를 다시 가열하여 저압터빈으로 보내는 순서로 진행되어야 합니다.
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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: 37%)
  • 비접지 방식은 1선 지락 고장 시 지락 전류가 매우 작아 통신선 유도장해가 적고 사고가 자연 소멸되는 장점이 있습니다. 하지만 지락 발생 시 고장나지 않은 건전상의 대지 전위가 평상시의 $\sqrt{3}$배까지 상승하여 절연 내력을 높여야 하는 단점이 있습니다.
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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: 34%)
  • 서로 다른 파동임피던스를 가진 매질의 경계면에서 전압파가 입사할 때, 투과되는 전압의 크기는 투과계수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{t} = \frac{2Z_{2}}{Z_{1} + Z_{2}} V_{1}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{t} = \frac{2 \times 1500}{500 + 1500} \times 600$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{t} = 900$$
    따라서 투과파 전압은 $900\text{ kV}$ 입니다.
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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: 44%)
  • 전력원선도는 유효전력과 무효전력의 관계를 나타내어 송수전 가능 전력과 전압 간 상차각 등을 분석하는 도구입니다. 하지만 과도극한전력은 계통의 과도 안정도 분석 영역이며, 전력원선도만으로는 파악할 수 없습니다.

    오답 노트
    송·수전 최대 전력, 상차각, 선로 손실 및 효율: 전력원선도를 통해 분석 가능한 항목입니다.
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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: 47%)
  • 고장전류 계산 시 영상 임피던스는 지락 사고와 같이 중성점이나 대지로 전류가 흐르는 경로가 형성될 때 필요합니다. 따라서 1선 지락 계산 시에만 영상 임피던스가 사용되며, 3상 단락이나 선간 단락과 같은 단락 사고 시에는 영상 성분이 흐르지 않으므로 필요하지 않습니다.
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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: 30%)
  • 송전 전력, 거리, 전력 손실이 일정할 때 단상 2선식 대비 3상 4선식의 1선당 전력비는 전압 및 선로 수의 관계에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{비율} = \frac{\sqrt{3}}{2}$
    ② [숫자 대입] $\text{비율} = \frac{1.732}{2}$
    ③ [최종 결과] $\text{비율} = 0.866$
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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: 19%)
  • 3상 단락전류는 변압기의 정격전류를 퍼센트 리액턴스로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_s = \frac{100}{\%z} \times \frac{P}{\sqrt{3} \times V}$
    ② [숫자 대입] $I_s = \frac{100}{7} \times \frac{6000 \times 1000}{\sqrt{3} \times 22 \times 1000}$
    ③ [최종 결과] $I_s = 2249.5$
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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: 52%)
  • 3상 전력 계통에서 차단기의 정격 차단용량은 3상 전력 공식인 $\sqrt{3} \times \text{정격전압} \times \text{정격차단전류}$로 계산합니다.
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31. 다음 중 그 값이 항상 1 이상인 것은?

  1. 부등률
  2. 부하율
  3. 수용률
  4. 전압강하율
(정답률: 52%)
  • 부등률은 각 부하의 최대전력 합을 합성 최대전력으로 나눈 값으로, 각 부하의 최대전력 발생 시간이 서로 다르기 때문에 항상 1보다 큰 값을 가집니다.
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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: 47%)
  • 퍼센트 리액턴스는 기준 용량에 대한 리액턴스 전압 강하의 비율을 나타내며, 다음과 같은 공식으로 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{%X} = \frac{P \times X}{10 \times V^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\text{%X} = \frac{P \times X}{10 \times V^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\text{%X} = \frac{XP}{10V^{2}}$
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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: 39%)
  • 전력계통을 연계하면 배후 전력이 커지게 되며, 이에 따라 고장 시 흐르는 단락전류가 증가하여 단락용량이 커지게 됩니다.

    오답 노트
    부하 증가 시 종합첨두부하가 저감된다: 연계 시 상호 보완으로 첨두부하 저감 가능
    공급 예비력이 절감된다: 효율적 운영으로 예비력 절감 가능
    공급 신뢰도가 향상된다: 다중 경로 확보로 신뢰도 향상 가능
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34. 한류리액터를 사용하는 가장 큰 목적은?

  1. 충전전류의 제한
  2. 접지전류의 제한
  3. 누설전류의 제한
  4. 단락전류의 제한
(정답률: 48%)
  • 한류리액터는 계통에 직렬로 삽입하여 임피던스를 증가시킴으로써, 사고 시 발생하는 과도한 단락전류를 제한하여 기기를 보호하는 것이 주 목적입니다.
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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: 47%)
  • 전원이 양단에 존재하는 환성선로에서는 고장 지점의 방향성을 판별하여 선택적으로 차단해야 하므로 방향거리 계전기를 사용하여 단락 보호를 수행합니다.
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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: 30%)
  • 비등수형 원자로는 연료로 농축 우라늄을 사용하고 냉각재로 경수를 사용하며, 원자로 내에서 물을 직접 비등시켜 증기를 발생시키는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    가압수형 원자로에 비해 노심의 출력밀도가 높다: 비등수형 원자로는 가압수형보다 출력밀도가 낮습니다.
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37. 개폐서지의 이상전압을 감쇄할 목적으로 설치하는 것은?

  1. 단로기
  2. 차단기
  3. 리액터
  4. 개폐저항기
(정답률: 45%)
  • 개폐서지로 인해 발생하는 이상전압을 억제하고 감쇄시키기 위해서는 회로에 저항 성분을 추가하는 개폐저항기를 설치해야 합니다.
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38. 반지름 0.6cm인 경동선을 사용하는 3상 1회선 송전선에서 선간거리를 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: 38%)
  • 단도체 송전선로의 인덕턴스를 구하는 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = 0.05 + 0.4605 \log \frac{D}{r}$
    ② [숫자 대입] $L = 0.05 + 0.4605 \log \frac{2}{0.6 \times 10^{-2}}$
    ③ [최종 결과] $L = 1.21$ mH/km
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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: 38%)
  • 수력발전소의 취수방법에 따른 분류에는 댐식, 수로식, 댐 수로식, 유역 변경식이 있습니다. 조정지식은 취수방법이 아닌 운용방법(조절지)과 관련된 개념입니다.
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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: 38%)
  • 부하의 역률을 개선하면 동일한 전력을 공급할 때 필요한 선로전류가 감소합니다. 이에 따라 전압강하와 전력손실이 줄어들고 설비용량의 여유가 증가하게 됩니다.
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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: 39%)
  • 균압모선은 직권 권선이 포함되어 있어 부하 변동 시 전압 변동이 심한 발전기의 전압을 일정하게 유지하기 위해 설치합니다.
    따라서 직권 권선이 있는 직권발전기와 복권발전기에 필요합니다.
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42. 3상 분권 정류자전동기에 속하는 것은?

  1. 톰슨 전동기
  2. 데리 전동기
  3. 시라게 전동기
  4. 애트킨슨 전동기
(정답률: 41%)
  • 정류자 전동기의 상수에 따른 분류 문제입니다. 시라게 전동기는 대표적인 3상 분권 정류자 전동기입니다.

    오답 노트
    톰슨 전동기, 데리 전동기, 애트킨슨 전동기: 단상 전동기
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43. 3상 유도전동기의 기계적 출력 P(kW), 회전수 N(rpm)인 전동기의 토크(N·m)는?

(정답률: 33%)
  • 전동기의 출력 $P$와 회전수 $N$을 이용하여 토크 $T$를 구하는 공식입니다. 출력 단위 $\text{kW}$를 $\text{W}$로 바꾸기 위해 $1000$을 곱하고, $\text{kg\cdot m}$ 단위를 $\text{N\cdot m}$로 변환하기 위해 중력가속도 $9.8$을 곱하며, 분당 회전수 $\text{rpm}$을 초당 회전수로 바꾸기 위해 $2\pi$로 나누는 과정이 포함됩니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{9.549 \times P}{N}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{0.975 \times 1000 \times 9.8 \times P}{N}$
    ③ [최종 결과] $T = 9549.3 \frac{P}{N}$
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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: 42%)
  • 단권변압기의 자기용량과 부하용량의 비는 승압기일 때 2차 전압에 대한 직렬 권선 전압의 비와 같습니다.
    ① [기본 공식] $\text{비} = \frac{e_2}{E_2}$
    ② [숫자 대입] $\text{비} = \frac{110 - 100}{110}$
    ③ [최종 결과] $\text{비} = \frac{1}{11}$
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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: 23%)
  • 권선형 유도전동기에서 동일한 토크를 유지하며 속도를 제어하기 위해서는 슬립과 2차 저항의 곱이 일정해야 한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{r_2}{s_1} = \frac{r_2 + R}{s_2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{0.02}{0.04} = \frac{0.02 + R}{0.333}$
    ③ [최종 결과] $R = 0.147$
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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: 46%)
  • 직류발전기의 기전력 공식을 이용하여 회전수를 구합니다. 중권 방식에서는 병렬 회로 수 $a$가 극 수 $P$와 같습니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{60 a E}{P Z \Phi}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{60 \times 4 \times 100}{4 \times 500 \times 0.01}$
    ③ [최종 결과] $N = 1200$
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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: 41%)
  • 엔진 발전기는 구조가 단순하여 취급이 쉽고 기동 시간이 매우 짧기 때문에, 전력 계통에서 고립된 섬이나 선박 등 소용량 전원이 필요한 곳에 최적화된 발전기입니다.
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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: 45%)
  • 직류발전기의 유도기전력은 자속과 회전수에 비례합니다. 기전력을 일정하게 유지하려면 회전수가 증가한 만큼 자속을 반비례하게 감소시켜야 합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{P Z \Phi N}{60 a}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{P Z (\frac{1}{4}\Phi) (4N)}{60 a}$
    ③ [최종 결과] $\Phi_{new} = \frac{1}{4}\Phi$
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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: 35%)
  • 동기기의 안정도를 높이기 위해서는 리액턴스를 작게 하여 전압 변동을 줄여야 합니다. 따라서 정상 리액턴스를 크게 하는 것은 안정도를 저하시키는 요인이 됩니다.

    오답 노트
    단락비 크게, 속응여자방식 채용, 영상 및 역상 임피던스 크게: 모두 안정도 증진 방법임
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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: 34%)
  • 단절권은 코일 간격을 극 간격보다 작게 배치하는 권선법으로, 고조파 제거를 통해 파형을 개선하고 재료를 절약할 수 있는 특징이 있습니다. 다만, 전절권에 비해 권선 계수가 작아지므로 합성 유기 기전력은 오히려 감소합니다.
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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: 47%)
  • 동기발전기 단자 단락 시, 초기에는 과도 리액턴스($X_d'$)의 영향으로 매우 큰 단락전류가 흐르지만, 시간이 지남에 따라 리액턴스 값이 증가하면서 전류는 점차 감소하게 됩니다.
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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: 26%)
  • 평형 6상 반파정류회로의 출력전압과 상전압 사이의 관계식을 이용하여 입력 상전압을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{dc} = 1.35 \times V_{ph}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{ph} = \frac{297}{1.35}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{ph} = 220$$
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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: 39%)
  • 권선형 유도전동기의 종속 운전 방식에 따른 합성 극수 결정 원리를 묻는 문제입니다.
    직렬종속 운전 시에는 두 전동기의 극수가 합산되어 동기속도가 결정됩니다.

    오답 노트
    차동 운전: 두 전동기의 극수 차이($P_1 - P_2$)에 의해 결정
    병렬 운전: 두 전동기 극수의 평균($\frac{P_1 + P_2}{2}$)에 의해 결정
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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: 26%)
  • GTO 사이리스터는 게이트 신호로 턴온과 턴오프가 모두 가능한 자기소호능력을 가진 단방향 3단자 소자입니다. 따라서 온(On) 상태에서도 전류는 한 방향으로만 흐르는 단방향 전류특성을 가집니다.
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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: 47%)
  • 단중 파권은 전기자 병렬 회로수가 극수와 관계없이 항상 2가 되는 특징이 있으며, 주로 고압 소전류용으로 사용됩니다.

    오답 노트
    저압 대전류용 권선이다: 중권의 특징입니다.
    내부 병렬 회로수가 극수만큼 생긴다: 중권의 특징입니다.
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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: 30%)
  • 가극성 단권변압기에서 전압계는 1차 전압과 2차 전압의 합을 측정하게 됩니다.
    ① [기본 공식] $V_{2} = V_{1} (1 + n)$
    ② [숫자 대입] $V_{2} = 200 (1 + \frac{105}{210})$
    ③ [최종 결과] $V_{2} = 300$
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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: 27%)
  • 교류 전압과 최대 자속밀도의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = 4.44 f N B_{max} A$
    ② [숫자 대입] $60 = 4.44 \times 60 \times 200 \times B_{max} \times 10 \times 10^{-4}$
    ③ [최종 결과] $B_{max} = 1.126$
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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: 25%)
  • 2상 교류 서보모터를 구동하기 위해 필요한 2상 전압은 일반적으로 증폭기 내에서 위상을 조정하여 얻습니다.
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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: 33%)
  • 변압기의 병렬운전 조건은 각 변압기의 전압, 권수비, %임피던스 강하, 상회전 방향 및 위상 변위가 모두 같아야 합니다.

    오답 노트
    각 군의 임피던스가 용량에 비례할 것: 임피던스 자체가 아니라 %임피던스 강하가 같아야 합니다.
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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: 28%)
  • 세르비우스 방식은 전동기의 회전 속도를 제어할 때, 회생 제동과 유사하게 전력의 일부를 전원측으로 반환할 수 있는 특징을 가진 속도제어법입니다.
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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: 29%)
  • 제5고조파 전류의 실효값을 구하기 위해 5고조파 성분의 전압 실효값과 임피던스를 계산합니다. 고조파 차수가 $n=5$일 때 리액턴스는 $n\omega L$이 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_{rms} = \frac{V_{max} / \sqrt{2}}{\sqrt{R^2 + (5\omega L)^2}}$ ② [숫자 대입] $$I_{rms} = \frac{40 / \sqrt{2}}{\sqrt{4^2 + (5 \times 1)^2}}$$ ③ [최종 결과] $$I_{rms} = 4.42\text{ A}$$
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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: 35%)
  • 밀만의 정리를 이용하면 여러 개의 전압원과 저항이 병렬로 연결된 회로의 단자 전압을 빠르게 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_{ab} = \frac{\frac{V_1}{R_1} + \frac{V_2}{R_2}}{\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}}$ ② [숫자 대입] $$V_{ab} = \frac{\frac{9}{3} + \frac{12}{6}}{\frac{1}{3} + \frac{1}{6}}$$ ③ [최종 결과] $$V_{ab} = 10\text{ V}$$
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63. 그림과 같은 회로의 구동점 임피던스(Ω)는?

(정답률: 35%)
  • 회로의 구동점 임피던스는 커패시터와 (저항+인덕터) 직렬 가지가 병렬로 연결된 구조입니다. $s$ 영역에서 임피던스를 계산하여 합성 임피던스를 구합니다.
    ① [기본 공식] $Z_{ab} = \frac{1}{\frac{1}{1/Cs} + \frac{1}{R+Ls}} = \frac{(R+Ls) \cdot \frac{1}{Cs}}{R+Ls + \frac{1}{Cs}} = \frac{R+Ls}{Cs(R+Ls)+1}$ ② [숫자 대입] $$Z_{ab} = \frac{1+2s}{\frac{1}{2}s(1+2s)+1} = \frac{1+2s}{s^2 + 0.5s + 1} = \frac{2(2s+1)}{2s^2 + s + 2}$$ ③ [최종 결과] $$Z_{ab} = \frac{2(2s+1)}{2s^2 + s + 2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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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: 37%)
  • 2전력계법을 이용하여 유효전력과 피상전력을 구한 뒤, 그 비율로 역률을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\cos\theta = \frac{W_{1} + W_{2}}{\sqrt{3}VI}$
    ② [숫자 대입] $\cos\theta = \frac{2.84 + 6}{\sqrt{3} \times 200 \times 30 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $\cos\theta = 0.85$
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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: 41%)
  • $\Delta$결선에서 V결선으로 변경 시, 공급 가능한 전력은 $\Delta$결선 대비 $\frac{\sqrt{3}}{3}$배로 감소합니다.
    ① [기본 공식] $P_{V} = \frac{\sqrt{3}}{3} P_{\Delta}$
    ② [숫자 대입] $P_{V} = \frac{1.732}{3} \times 100$
    ③ [최종 결과] $P_{V} = 57.7\%$
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66. 그림의 교류 브리지 회로가 평형이 되는 조건은?

(정답률: 31%)
  • 교류 브리지 회로의 평형 조건은 마주 보는 변의 임피던스의 곱이 서로 같아야 합니다. 임피던스 관계식 $Z_{R} = R$, $Z_{L} = sL$, $Z_{C} = \frac{1}{sC}$를 적용하여 평형 식을 세우면 다음과 같습니다.
    $$R_{1} \times R_{2} = sL \times \frac{1}{sC}$$
    위 식에서 $s$가 약분되므로 $R_{1}R_{2} = \frac{L}{C}$가 되며, 이를 $L$에 대해 정리하면 가 됩니다.
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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: 42%)
  • 불평형 3상 전류에서 영상전류는 세 상 전류의 합을 3으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{0} = \frac{1}{3}(I_{a} + I_{b} + I_{c})$
    ② [숫자 대입] $I_{0} = \frac{1}{3}((25+j4) + (-18-j16) + (7+j15))$
    ③ [최종 결과] $I_{0} = 4.67 + j$
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68. f(t) = tn의 라플라스 변환 식은?

(정답률: 45%)
  • 함수 $f(t) = t^{n}$의 라플라스 변환은 다음과 같은 표준 공식을 따릅니다.
    $$\mathcal{L}\{t^{n}\} = \frac{n!}{s^{n+1}}$$
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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: 40%)
  • 4단자 정수에서 전압이득의 차원을 가지는 정수는 A입니다.
    정수 A는 전송 전압과 수전 전압의 비를 나타내므로 차원이 없는 전압이득의 형태를 가집니다.
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70. 분포정수회로에서 직렬 임피던스를 Z, 병렬어드미턴스를 Y라 할 때, 선로의 특성임피던스 Zc는?

  1. ZY
(정답률: 43%)
  • 분포정수회로에서 특성임피던스는 직렬 임피던스와 병렬 어드미턴스의 비율에 루트를 씌운 값으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z_c = \sqrt{\frac{Z}{Y}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z_c = \sqrt{\frac{Z}{Y}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\sqrt{\frac{Z}{Y}}$$
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71. e(t)의 z변환을 E(z)라고 했을 때 e(t)의 초기값 e(0)는?

(정답률: 26%)
  • z-변환의 초기값 정리에 따라 시간 영역의 함수 $e(t)$의 초기값 $e(0)$는 z-영역 함수 $E(z)$에서 $z$가 무한대로 갈 때의 극한값으로 구할 수 있습니다.
    $$\lim_{z \to \infty} E(z)$$
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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: 33%)
  • 적분 제어는 오차를 시간에 대해 적분하여 누적시킴으로써 정상상태오차(잔류 편차)를 완전히 제거하는 제어 기법입니다.

    오답 노트
    비례 제어: 오차에 비례하여 제어하지만 잔류 편차가 남음
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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: 31%)
  • 근궤적의 점근선은 실수축 상에 교차점(Centroid)을 가지며, 실수축을 기준으로 대칭인 성질을 갖습니다. 따라서 점근선이 허수축 상에서 교차한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    근궤적은 실수축을 기준으로 대칭이다: 옳은 성질입니다.
    근궤적의 가지 수는 특성방정식의 차수와 같다: 옳은 성질입니다.
    근궤적은 개루프 전달함수의 극점으로부터 출발한다: 옳은 성질입니다.
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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: 43%)
  • Routh-Hurwitz 안정도 판별법에 따라 시스템이 안정하려면 특성방정식의 모든 계수가 양수여야 하며, 루스 배열의 1열 모든 원소가 같은 부호(양수)여야 합니다.
    먼저 모든 계수가 양수여야 하므로 $1+K > 0$에서 $K > -1$입니다.
    다음으로 3차 방정식의 안정도 조건($a_2 a_1 > a_3 a_0$)을 적용하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$3 \times 3 > 1 \times (1+K)$$
    ② [숫자 대입]
    $$9 > 1 + K$$
    ③ [최종 결과]
    $$K < 8$$
    두 조건을 동시에 만족하는 범위는 $-1 < K < 8$입니다.
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75. 그림의 신호 흐름 선도에서 C(s)/R(s)는?

(정답률: 41%)
  • 메이슨의 이득 공식(Mason's Gain Formula)을 사용하여 전달함수를 구합니다. 전달함수는 (직선 경로 이득의 합) / (1 - 루프 이득의 합)으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{\sum P_k \Delta_k}{\Delta}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{1 \times 3 \times 4 \times 1}{1 - (3 \times 5 + 4 \times 6)}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{12}{1 - 39} = \frac{12}{-38} = -\frac{6}{19}$$
    따라서 정답은 입니다.
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76. 그림과 같은 블록선도의 제어시스템에서 속도 편차 상수 Kv는 얼마인가?

  1. 0
  2. 0.5
  3. 2
  4. ∞
(정답률: 26%)
  • 속도 편차 상수 $K_v$는 단위 램프 입력에 대한 정상 상태 오차를 결정하는 상수로, 개루프 전달함수 $G(s)$에 $s$를 곱하여 $s \to 0$일 때의 극한값으로 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$K_v = \lim_{s \to 0} s G(s)$$
    ② [숫자 대입]
    $$K_v = \lim_{s \to 0} s \cdot \frac{s+2}{s+4} \cdot \frac{4}{s(s+1)}$$
    ③ [최종 결과]
    $$K_v = \frac{2 \times 4}{4 \times 1} = 2$$
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77. 시스템행렬 A가 다음과 같을 때 상태천이행렬을 구하면?

(정답률: 27%)
  • 시스템행렬 $A$가 주어졌을 때, 상태천이행렬 $\Phi(t) = e^{At}$는 라플라스 역변환 $\mathcal{L}^{-1}\{(sI - A)^{-1}\}$을 통해 구할 수 있습니다.
    주어진 행렬 $A = \begin{bmatrix} 0 & 1 \ -2 & -3 \end{bmatrix}$에 대해 계산하면 다음과 같은 결과가 도출됩니다.
    $$\Phi(t) = \begin{bmatrix} 2e^{-t} - e^{-2t} & e^{-t} - e^{-2t} \ -2e^{-t} + 2e^{-2t} & -e^{-t} + 2e^{-2t} \end{bmatrix}$$
    따라서 정답은 입니다.
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78. 다음 논리식을 간단히 한 것은?

  3. Y = AB
  4. Y = BC
(정답률: 44%)
  • 불 대수를 이용하여 공통 인수로 묶어 식을 간소화합니다.
    주어진 식: $Y = \overline{A}BCD + \overline{A}BCD' + \overline{A}\overline{B}CD + \overline{A}\overline{B}CD'$
    먼저 $\overline{A}BC$와 $\overline{A}\overline{B}C$로 묶으면 다음과 같습니다.
    $$\begin{aligned} Y &= \overline{A}BC(D + D') + \overline{A}\overline{B}C(D + D') \ &= \overline{A}BC + \overline{A}\overline{B}C \end{aligned}$$
    다시 $\overline{A}C$로 묶으면 최종 결과가 도출됩니다.
    $$\begin{aligned} Y &= \overline{A}C(B + \overline{B}) \ &= \overline{A}C \end{aligned}$$
    따라서 정답은 입니다.
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79. 전달함수가 으로 표현되는 제어시스템에서 직류 이득은 얼마인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 40%)
  • 제어시스템의 직류 이득(DC Gain)은 전달함수에서 라플라스 변수 $s$에 0을 대입하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $G(0) = \frac{N(0)}{D(0)}$
    ② [숫자 대입] $G(0) = \frac{10}{0^2 + 3(0) + 2}$
    ③ [최종 결과] $G(0) = 5$
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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: 24%)
  • 2차 제어시스템의 표준형 분모식 $s^2 + 2\zeta\omega_n s + \omega_n^2$와 비교하여 고유 각주파수 $\omega_n$과 제동비 $\zeta$를 구한 뒤, 감쇠 진동 주파수 $\omega_d$를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\omega_d = \omega_n \sqrt{1 - \zeta^2}$
    ② [숫자 대입] $\omega_d = 5 \sqrt{1 - 0.6^2}$
    ③ [최종 결과] $\omega_d = 4$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 버스 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 시설공사에 대한 설명으로 틀린 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  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: 42%)
  • 버스 덕트 공사 시 환기형을 제외한 덕트의 끝부분은 먼지 침입 방지 및 안전을 위해 반드시 막아야 합니다.

    오답 노트
    사용전압 400V 미만: 제3종 접지공사 실시
    사용전압 400V 이상 및 사람 접촉 우려: 특별 제3종 접지공사 실시
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82. 다음 ( ) 에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. 전파
  2. 혼촉
  3. 단락
  4. 정전기
(정답률: 41%)
  • 전차선로 시설 시 무선설비에 미치는 영향에 관한 문제입니다.

    전차선로는 무선설비의 기능에 계속적이고 또한 중대한 장애를 주는 전파가 생길 우려가 있는 경우에는 이를 방지하도록 시설하여야 합니다.
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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: 39%)
  • 고압 가공전선로 가공지선의 규격을 묻는 문제입니다.
    고압 가공전선로의 가공지선은 인장강도 $5.26\text{kN}$이상의 것 또는 지름 $4.0\text{mm}$이상의 나경동선을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    5.0mm: 특고압 가공전선로의 기준
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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: 21%)
  • 금속제 외함을 가진 저압 기계기구의 자동 차단 장치 설치 기준을 묻는 문제입니다.
    사람이 쉽게 접촉될 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 기계기구의 사용전압이 50V를 초과하는 경우, 지락 시 자동적으로 전로를 차단하는 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: 31%)
  • 저압 터널 내 배선 시설기준에 관한 문제입니다.
    저압 전로를 애자사용공사로 시설할 경우, 전선의 높이는 노면상 2.5m 이상으로 시설해야 하므로 2m로 시설했다는 내용은 기준에 적합하지 않습니다.

    오답 노트
    공칭단면적 2.5mm² 연동선: 저압 전선 굴기 2.6mm 이상 기준 충족
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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: 35%)
  • 고압전로에 사용하는 퓨즈의 용단 시간 기준을 묻는 문제입니다.
    비포장 퓨즈는 정격전류 2배 전류 시 2분 안에 용단되어야 하며, 포장 퓨즈는 120분 안에 용단되어야 합니다.
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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: 39%)
  • 옥내 저압전선 시설 시 원칙적으로 절연전선을 사용해야 하지만, 애자, 버스덕트, 라이팅덕트 공사에 의하여 시설하는 경우에는 예외적으로 나전선을 사용할 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: 22%)
  • KEC 333.22-2 규정에 따라 제2종 특고압 보안공사 시 철탑의 경간을 400m 초과로 하려면, 안장강도 $38.05\text{ kN}$이상의 연선 또는 단면적이 $95\text{ mm}^2$이상인 경동연선을 사용해야 합니다.
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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: 31%)
  • 비금속제 케이블 트레이는 물이 스며들지 않는 수밀성 재료가 아니라, 불에 잘 타지 않는 난연성 재료를 사용해야 합니다.
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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: 48%)
  • 폭발성 또는 연소성 가스가 침입할 우려가 있는 곳에 시설하는 지중함의 경우, 통풍 장치 등의 가스 방산 장치를 설치해야 하는 기준 크기는 $0.5\text{m}^3$가 아니라 $1\text{m}^3$이상이어야 합니다.
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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: 39%)
  • 전력선 반송통신용 결합장치에서 CC는 전력선의 고전압을 차단하고 통신 신호만을 통과시켜 통신 장치와 전력선을 연결하는 결합 커패시터(Coupling Capacitor)를 의미합니다.
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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: 35%)
  • 가공전선로 지지물의 기초 안전율은 지지물이 받는 하중에 대해 구조적 안정성을 확보하기 위해 규정되어 있습니다.
    일반적인 하중이 가해지는 경우 지지물 기초의 안전율은 $2.0$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    이상 시 상정하중이 가해지는 철탑 기초의 경우에는 안전율 $1.33$이상을 적용합니다.
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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: 27%)
  • 고압 가공전선로를 교량 윗면에 시설할 때, 일반적인 장소에서의 노면상 높이 기준을 적용합니다.
    횡단보도교, 철도/궤도, 도로횡단 등 특수 경우를 제외한 일반적인 노면상 높이는 $5\text{m}$이상이어야 합니다.
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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: 32%)
  • 발전소에서 반드시 계측 장치를 시설해야 하는 사항은 주요 설비의 온도와 전기적 특성입니다.
    특고압용 변압기 온도, 발전기의 전압·전류·전력, 발전기 베어링 및 고정자의 온도는 필수 계측 대상이지만, 발전기의 회전수 및 주파수는 해당 필수 계측 사항에 포함되지 않습니다.
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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: 34%)
  • 수소냉각식 발전기 시설 기준에 따르면, 수소의 밀도가 아니라 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설해야 합니다.

    오답 노트
    수소 순도 $85\%$이하 경보, 수소 압력 계측 및 변동 경보, 기밀구조 및 폭발 압력 견딤 강도 확보는 모두 올바른 시설 기준입니다.
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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: 36%)
  • 특고압 가공전선과 약전류 전선을 동일 지지물에 시설할 때, 전압의 크기와 접근 상태에 따라 보안공사 종류가 결정됩니다.
    사용전압이 $35\text{kV}$이하이면서 2차 접근 상태인 경우에는 제2종 특고압 보안공사를 적용합니다.

    오답 노트
    제1종 특고압 보안공사: $35\text{kV}$이상 + 2차 접근 상태
    제3종 특고압 보안공사: 1차 접근 상태($3\text{m}$이하)
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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: 34%)
  • 전기울타리 시설 시 전선의 인장강도는 $1.38\text{ kN}$이상이어야 합니다.
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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: 39%)
  • 전기집진장치 전원 공급 케이블의 금속체 접지는 규정상 제3종 접지공사로 시행합니다. (단, 2021년 KEC 규정 변경 이후 접지 체계가 변경되었으므로 기출 문제의 정답 기준으로 학습하시기 바랍니다.)
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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: 39%)
  • 저압 전선로의 절연저항 기준에 따라, 전선과 대지 사이의 누설전류는 최대 공급전류의 $1/2000$을 넘지 않도록 유지해야 합니다.
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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: 40%)
  • 회전기의 절연내력 시험 전압 기준을 묻는 문제입니다. 비접지 방식에서 최대사용전압이 $7\text{kV}$를 초과하는 경우, 최대사용전압의 $1.25$배 전압을 적용합니다.
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