전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2003-03-16)

전기공사산업기사 2003-03-16 필기 기출문제 해설

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전기공사산업기사
(2003-03-16 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. 다음 중 잘못된 것은?

  1. 1[lx]=1[lm/m2]
  2. 1[ph]=1[lm/cm2]
  3. 1[ph]=105[lx]
  4. 1[rlx]=1[lm/m2]
(정답률: 68%)
  • 조도 단위의 관계를 살펴보면 $1\text{ph}$는 $1\text{lm}/\text{cm}^2$이며, 이를 $\text{m}^2$ 단위로 환산하면 $1\text{ph} = 10,000\text{lx}$가 됩니다.

    오답 노트
    1[ph]=105[lx]: $10,000\text{lx}$가 올바른 값입니다.
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2. 20[W], 형광등(안정기 손실 5[W])과 60[W] 백열 전구를 사용하는 수용가에 대하여 항목별 조사내용에 따른 계산 결과는 다음과 같다. 이때 경제성을 비교하면 형광등은 백열전구에 대해서 약 몇 % 의 비용이 드는가? (단, 1년간 점등시간을 2000 시간으로 했음)

  1. 33[%]
  2. 47[%]
  3. 52[%]
  4. 69[%]
(정답률: 50%)
  • 형광등과 백열전구의 총 비용(설비상각비 + 연간 전구대금 + 연간 전력비)을 합산하여 경제성을 비교합니다.
    형광등 총 비용: $160 + 200 + 1250 = 1610$ 원
    백열전구 총 비용: $80 + 320 + 3000 = 3400$ 원
    ① [기본 공식] $\text{비용 비율} = \frac{\text{형광등 총 비용}}{\text{백열전구 총 비용}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{비용 비율} = \frac{1610}{3400} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{비용 비율} = 47.35$
    ※ 제시된 정답 [보기 1] 33[%]는 주어진 표의 데이터와 계산 결과가 일치하지 않으나, 공식 지정 정답을 따릅니다.
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3. 알루미늄, 마그네슘의 용접에 가장 적당한 용접 방법은?

  1. 텔밋용접
  2. 서브머지드아크용접
  3. 원자 수소용접
  4. 불활성 가스아크용접
(정답률: 71%)
  • 알루미늄과 마그네슘은 반응성이 매우 커서 공기 중의 산소와 쉽게 결합하여 산화막을 형성하므로, 산화를 방지하기 위해 불활성 가스로 보호하는 불활성 가스아크용접이 가장 적당합니다.
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4. 전원으로 일그너 방식을 사용하는 것은?

  1. 냉동기형 가스 압축기
  2. 제지용 초지기
  3. 시멘트 공장용 분쇄기
  4. 제철용 압연기
(정답률: 68%)
  • 일그너(Ignener) 방식은 광범위한 속도 제어가 가능하고 큰 토크를 낼 수 있는 직류 전동기 제어 방식으로, 부하 변동이 심하고 강력한 힘이 필요한 제철용 압연기에 주로 사용됩니다.
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5. 자동차 기타 차량 공업, 기계 및 전기 기계기구, 기타의 금속 제품의 도장을 건조하는데 이용되는 가열은?

  1. 저항가열
  2. 고주파가열
  3. 유도가열
  4. 적외선 가열
(정답률: 60%)
  • 적외선 가열은 복사 에너지를 이용하여 물체 표면을 빠르게 가열하는 방식으로, 자동차 도장 건조나 기계 부품의 도장 건조 공정에 널리 사용됩니다.
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6. 열전 온도계의 원리는?

  1. 핀치효과
  2. 톰슨효과
  3. 제벡 효과
  4. 호올효과
(정답률: 81%)
  • 서로 다른 두 금속단을 접합하여 양단에 온도 차를 주었을 때 기전력이 발생하는 제벡 효과를 이용하여 온도를 측정합니다.
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7. 5[kg]의 강재를 20[℃]에서 85[℃]까지 35초 사이에 가열하면 몇[kw]의 전력이 필요한가? (단, 강재의 평균 비열은 0.15[kcal/℃ kg]이고 강재에서 온도의 방사는 생각하지 않는다.)

  1. 약4
  2. 약3.5
  3. 약70
  4. 약5.8
(정답률: 46%)
  • 물체의 온도를 높이는 데 필요한 전력은 비열 공식을 이용해 구한 총 열량을 시간으로 나누어 계산합니다.
    $$P = \frac{m \times c \times \Delta T}{860 \times t}$$
    $$P = \frac{5 \times 0.15 \times (85 - 20)}{860 \times (35 / 3600)}$$
    $$P = 5.83 \text{ kW}$$
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8. 적분 요소의 전달함수는?

  1. K
  2. K/1+Ts
  3. 1/Ts
  4. Ts
(정답률: 65%)
  • 적분 요소는 입력 신호를 시간에 대해 적분하는 특성을 가지며, 라플라스 변환을 통해 전달함수를 구하면 $1/Ts$ 형태가 됩니다.
    $$\text{전달함수} = \frac{1}{Ts}$$
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9. 망간 건전지의 전해액은?

  1. NH4Cl
  2. NaOH
  3. MnO2
  4. CuSO4
(정답률: 56%)
  • 망간 건전지는 염화암모늄 $\text{NH}_4\text{Cl}$과 염화아연 $\text{ZnCl}_2$의 수용액을 전해액으로 사용합니다.

    오답 노트
    이산화망간 $\text{MnO}_2$는 전해액이 아니라 감극제입니다.
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10. 전식 방지법이 아닌 것은?

  1. 극성을 정기적으로 바꿔주어야 한다.
  2. 변전소 간격을 짧게 한다.
  3. 대지에 대한 레일의 절연저항을 크게한다.
  4. 귀선저항을 크게하기 위해 레일에 본드를 시설한다.
(정답률: 53%)
  • 전식(전해부식)을 방지하기 위해서는 귀선전류가 대지로 누설되지 않도록 귀선저항을 최대한 낮추어야 합니다.

    오답 노트
    귀선저항을 크게하기 위해 레일에 본드를 시설한다: 본드 시설은 귀선저항을 감소시키기 위한 방법입니다.
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11. 전동기를 발전기로 운전시키고 그유도 전압을 전원전압보다 높게하여 발생전력을 전원에 반환하는 방식의 제동은?

  1. 맴돌이 제동
  2. 역전 제동
  3. 회생 제동
  4. 발전 제동
(정답률: 70%)
  • 회생 제동은 전동기를 발전기로 동작시켜 생성된 전너지를 전원으로 되돌려 보내는 방식으로, 에너지 효율을 높이는 제동 방식입니다.
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12. 직권 정류자 전동기는 다음에 분류하는 전동기중 어디에 속하는가?

  1. 변속기 전동기
  2. 다속도 전동기
  3. 가감속도 전동기
  4. 정속도 전동기
(정답률: 44%)
  • 직권 정류자 전동기는 부하의 변동에 따라 회전 속도가 크게 변하는 특성이 있어, 속도 조절이 필요한 변속기 전동기로 분류됩니다.
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13. 직류전원 전압을 안정하게 유지하기 위하여 사용되는 다이오드는?

  1. 보우드형 다이오드
  2. 터널 다이오드
  3. 제너 다이오드
  4. 바렉터 다이오드
(정답률: 75%)
  • 제너 다이오드는 역방향 항복 전압이 일정하게 유지되는 특성을 가지고 있어, 전압을 일정하게 유지하는 정전압 회로에 사용됩니다.

    오답 노트
    터널 다이오드: 고속 스위칭 및 발진 회로 사용
    바렉터 다이오드: 전압에 따라 정전용량이 변하는 가변 콘덴서 역할
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14. 점광원 150[cd]에서 5[m]떨어진 거리에서, 그방향과 직각인 면과 기울기 60° 로 설치된 간판의 조도[lx]는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 70%)
  • 점광원에서 거리와 각도가 주어졌을 때, 면에 도달하는 조도는 거리의 제곱에 반비례하고 입사각의 코사인 값에 비례하는 공식을 사용합니다.
    ① $E = \frac{I \cos \theta}{R^{2}}$
    ② $E = \frac{150 \cos 60^{\circ}}{5^{2}}$
    ③ $E = 3$ lx
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15. 전해 콘덴서의 제조나 재생고무의 제조등에 주로 응용하는 현상은?

  1. 전기침투
  2. 전기영동
  3. 비산현상
  4. 핀치효과
(정답률: 62%)
  • 전기침투는 전해질 용액 속의 이온이 전위차에 의해 다공성 막이나 얇은 막을 통과하는 현상으로, 전해 콘덴서의 제조나 재생고무 제조 공정에 주로 응용됩니다.
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16. 전압 증폭 소자로서 적합한 전계효과 트랜지스터(FET)를 맞게 설명한 것은?

  1. 기본 구조가 Gate, Drain, Collector로 구성된다.
  2. 기본 구조가 Gate, Drain, Source로 구성된다.
  3. 기본 구조가 Emitter, Base, Collector로 구성된다.
  4. 기본 구조가 Emitter, Drain, Source로 구성된다.
(정답률: 61%)
  • 전계효과 트랜지스터(FET)는 전압으로 전류를 제어하는 소자로, 전하가 들어오는 소스(Source), 제어하는 게이트(Gate), 나가는 드레인(Drain)의 3단자 구조로 이루어져 있습니다.

    오답 노트
    Emitter, Base, Collector: BJT(접합 트랜지스터)의 구조입니다.
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17. 광질과 특색이 고휘도이고 광색은 적색 부분이 비교적 많은 편이고 발생광속이 많고 흑화가 거의 일어나지 않는 전등은?

  1. 할로겐 전구
  2. 백열전구
  3. 형광등
  4. 수은등
(정답률: 73%)
  • 할로겐 전구는 고휘도이며 적색 부분이 많고, 발생 광속이 크며 전구 내부의 할로겐 사이클 덕분에 흑화 현상이 거의 일어나지 않는 것이 특징입니다.
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18. 구면광도의 평균치가 150[㏅]인 광원으로부터 발산되는 총광속[lm]은 얼마인가?

  1. 48
  2. 471
  3. 1480
  4. 1885
(정답률: 62%)
  • 광원에서 모든 방향으로 균일하게 발산되는 총광속은 구면광도에 전방향 입체각 $4\pi$를 곱하여 산출합니다.
    ① $F = 4\pi \times I$
    ② $F = 4 \times 3.14159 \times 150$
    ③ $F = 1885$
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19. 교류 200[V], 정류기 전압강하 10[V]인 단상반파 정류 회로의 저항부하의 직류 전압[V]은?

  1. 약 80
  2. 약 155
  3. 약 200
  4. 약 210
(정답률: 52%)
  • 단상반파 정류 회로의 직류 전압은 입력 전압의 평균값에서 정류기 전압강하를 뺀 값으로 구합니다.
    ① $E_{d} = 0.45 \times E - e$
    ② $E_{d} = 0.45 \times 200 - 10$
    ③ $E_{d} = 80$
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20. 30[t]의 전차가 30[‰]의 경사를 올라 가는데 요하는 견인력[㎏]은 얼마인가? 단, 열차 저항은 무시한다.

  1. 600
  2. 900
  3. 1100
  4. 1200
(정답률: 74%)
  • 열차 저항을 무시할 때, 경사구를 올라가는 데 필요한 견인력은 전차 중량과 경사(구배)의 곱으로 계산합니다.
    ① $F = W \times g$
    ② $F = 30 \times 30$
    ③ $F = 900$
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2과목: 전력공학

21. 3상용 차단기의 정격차단용량은?

  1. 정격전압×정격차단전류
  2. √3 ×정격전압×정격차단전류
  3. 3×정격전압×정격차단전류
  4. 3×정격전압×정격전류
(정답률: 55%)
  • 3상 전력 계통에서 차단기의 정격차단용량은 3상 전압과 차단 전류의 곱으로 계산하며, 선간전압을 기준으로 하므로 $\sqrt{3}$을 곱해줍니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Pc} = \sqrt{3} \times \text{V} \times \text{I}$$
    정격차단용량 = $\sqrt{3} \times$ 정격전압 $\times$ 정격차단전류
    ② [숫자 대입]
    해당 없음
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Pc} = \sqrt{3} \times \text{V} \times \text{I}$$
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22. 특유 속도를 선정할 때 그 한계를 표시하는 식으로 이 사용되는 수차는?

  1. 펠턴수차
  2. 프란시스수차
  3. 프로펠러수차
  4. 카플란수차
(정답률: 29%)
  • 제시된 특유 속도 $N_s$의 한계 식인 $$\text{Ns} \le \frac{13000}{H + 20} + 50$$ 은 프란시스 수차의 설계 시 특유 속도를 결정하는 기준식입니다.
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23. ACSR은 동일한 길이에서 동일한 전기저항을 갖는 경동 연선에 비하여 어떠한가?

  1. 바깥 지름과 중량이 모두 크다.
  2. 바깥 지름은 크고 중량은 작다.
  3. 바깥 지름은 작고 중량은 크다.
  4. 바깥 지름과 중량이 모두 작다.
(정답률: 39%)
  • ACSR(강심 알루미늄 연선)은 알루미늄보다 강도가 높은 강선을 중심에 배치하여 인장 강도를 높인 전선입니다. 동일 저항의 경동 연선과 비교했을 때, 알루미늄의 낮은 도전율로 인해 단면적이 커져 바깥 지름은 크지만, 비중이 작아 전체 중량은 가볍습니다.
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24. 3상 1회선 송전선로의 소호리액터의 용량은?

  1. 선로 충전용량과 같다.
  2. 3선 일괄의 대지 충전용량과 같다.
  3. 선간 충전용량의 1/2이다.
  4. 1선과 중성점사이의 충전용량과 같다.
(정답률: 41%)
  • 소호리액터 접지 방식에서 지락 전류를 0으로 만들기 위해서는 리액터의 용량이 선로의 대지 충전용량과 같아야 합니다. 따라서 3상 1회선 송전선로에서는 3선 일괄의 대지 충전용량과 동일하게 설정합니다.
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25. 동기조상기와 전력용콘덴서를 비교할 때 전력용콘덴서의 이점으로 옳은 것은?

  1. 진상과 지상의 양용이다.
  2. 단락고장이 일어나도 고장전류가 흐르지 않는다.
  3. 송전선의 시송전에 이용이 가능하다.
  4. 전압 조정이 연속적이다.
(정답률: 31%)
  • 전력용 콘덴서는 정지기기로서 회전부가 없기 때문에 동기조상기와 달리 단락 고장 시에도 고장 전류가 흐르지 않는다는 이점이 있습니다.

    오답 노트
    진상과 지상의 양용이다: 전력용 콘덴서는 진상 전력만 공급 가능함
    송전선의 시송전에 이용이 가능하다: 동기조상기의 특징임
    전압 조정이 연속적이다: 동기조상기의 특징임
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26. 뇌서지와 개폐서지의 파두장과 파미장에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 파두장은 같고 파미장이 다르다.
  2. 파두장이 다르고 파미장은 같다.
  3. 파두장과 파미장이 모두 다르다.
  4. 파두장과 파미장이 모두 같다.
(정답률: 28%)
  • 뇌서지는 매우 짧은 시간에 급격히 상승하는 특성을 가지며, 개폐서지는 뇌서지에 비해 파두장(상승 시간)과 파미장(감쇠 시간)이 모두 훨씬 깁니다. 따라서 두 서지의 파두장과 파미장은 모두 다릅니다.
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27. 송전선 보호에 있어서 주로 교류 표시선 방식인 표시선 계전방식(pilot wire relaying)에 해당되는 것은?

  1. 전송차단방식(transfer trip relaying)
  2. 주파수비교방식(frequence comparision relaying)
  3. 위상비교방식(phase comparision relaying)
  4. 전압반향방식(opposed voltage method)
(정답률: 23%)
  • 표시선 계전방식 중 전압반향방식(opposed voltage method)은 양단에 교류 표시선을 연결하여 전압의 위상차를 비교함으로써 보호 구간 내의 사고를 판별하는 대표적인 교류 표시선 방식입니다.
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28. 비접지 3상3선식 배전선로에서 선택지락보호를 하려고 한다. 필요하지 않은 것은?

  1. DG
  2. CT
  3. ZCT
  4. GPT
(정답률: 29%)
  • 비접지 3상 3선식 선로의 선택지락보호에는 지락 사고 시 영상 전압을 검출하는 GPT, 영상 전류를 검출하는 ZCT, 그리고 이를 처리하는 DG(방향성 지락계전기)가 필수적입니다. 일반적인 CT는 과전류 보호에는 쓰이지만, 선택지락보호를 위한 핵심 구성 요소로는 GPT, ZCT, DG가 우선시됩니다.
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29. 정격전압 1차 6600V, 2차 220V의 단상변압기 2대를 승압기로 V 결선하여 6300V의 3상전원에 접속하면 승압된 전압은 약 몇 V 인가?

  1. 6410
  2. 6460
  3. 6510
  4. 6560
(정답률: 25%)
  • V 결선 승압기에서 승압된 전압은 원래 전압에 변압기의 권수비만큼의 전압이 더해지는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $V_{out} = V_{in} \times (1 + \frac{V_2}{V_1})$
    ② [숫자 대입] $V_{out} = 6300 \times (1 + \frac{220}{6600})$
    ③ [최종 결과] $V_{out} = 6510$
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30. 그림과 같이 D[m]의 간격으로 반지름 r[m]의 두 전선 a, b가 평행하게 가선되어 있는 경우, 작용인덕턴스는 몇 mH/km 인가?

  1. L=0.05+0.4605 log10D/r
  2. L=0.05+0.4605 log10r/D
  3. L=0.05+0.4605 log10(rD)
(정답률: 48%)
  • 평행 2선식 선로의 작용 인덕턴스는 도선의 반지름 $r$과 선간거리 $D$에 의해 결정되며, 상용주파수 $60\text{Hz}$ 기준의 표준 공식은 다음과 같습니다.
    $$L = 0.05 + 0.4605 \log_{10} \frac{D}{r}$$
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31. 지중 케이블에서 고장점을 찾는 방법이 아닌 것은?

  1. 머리 루프(Murray loop)시험기에 의한 방법
  2. 메거(Megger)에 의한 측정 방법
  3. 수색 코일(Search coil)에 의한 방법
  4. 펄스에 의한 측정법
(정답률: 37%)
  • 지중 케이블의 고장점 탐지법에는 머리 루프(Murray loop)법, 수색 코일(Search coil)법, 펄스법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    메거(Megger)에 의한 측정 방법: 절연 저항을 측정하는 장비로, 고장 지점의 위치를 찾는 방법이 아니라 절연 상태를 확인하는 용도입니다.
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32. 설비 A의 설비용량이 150kW, 설비 B의 설비용량이 350kW일 때 수용률이 각각 0.6 및 0.7일 경우, 합성최대전력이 279kW이면 부등률은 약 얼마인가?

  1. 1.2
  2. 1.3
  3. 1.4
  4. 1.5
(정답률: 38%)
  • 부등률은 각 부하의 최대전력 합계를 합성최대전력으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Diversity Factor = \frac{\sum Maximum Demands}{Composite Maximum Demand}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Diversity Factor = \frac{(150 \times 0.6) + (350 \times 0.7)}{279}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Diversity Factor = 1.211$$
    약 $1.2$가 도출됩니다.
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33. 선간거리가 2D[m]이고 선로 도선의 지름이 d[m]인 선로의 단위 길이당 정전용량은 몇 μF/km 인가?

(정답률: 28%)
  • 선로의 단위 길이당 정전용량 공식은 도선의 반지름과 선간거리의 비율을 이용합니다. 지름이 $d$이므로 반지름은 $d/2$가 되며, 선간거리가 $2D$일 때 공식에 대입하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = \frac{0.02413}{\log_{10} \frac{D}{r}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = \frac{0.02413}{\log_{10} \frac{2D}{d/2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = \frac{0.02413}{\log_{10} \frac{4D}{d}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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34. 장거리송전선에서 단위길이당 임피던스 Z=r+jωL[Ω/km], 어드미턴스 Y=g+jωC[Ω/km]라 할 때 저항과 누설콘덕턴스를 무시하는 경우 특성임피던스의 값은?

  1. √L/C
  2. √C/L
  3. L/C
  4. C/L
(정답률: 38%)
  • 특성임피던스 $Z_0$는 선로의 임피던스와 어드미턴스의 비율로 결정됩니다. 저항 $r$과 누설콘덕턴스 $g$를 무시하면 $Z = j\omega L$, $Y = j\omega C$가 되므로, 특성임피던스는 다음과 같이 유도됩니다.
    $$Z_0 = \sqrt{\frac{Z}{Y}} = \sqrt{\frac{j\omega L}{j\omega C}} = \sqrt{\frac{L}{C}}$$
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35. 전력계통의 전압을 조정하는 가장 보편적인 방법은?

  1. 발전기의 유효전력 조정
  2. 부하의 유효전력 조정
  3. 계통의 주파수 조정
  4. 계통의 무효전력 조정
(정답률: 32%)
  • 전력계통의 전압은 무효전력의 공급과 흡수에 의해 결정되므로, 계통의 무효전력 조정을 통해 전압을 제어하는 것이 가장 보편적입니다.
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36. 송전계통의 안정도를 증진시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 전압변동을 적게 한다.
  2. 직렬리액턴스를 크게 한다.
  3. 제동저항기를 설치한다.
  4. 중간조상기방식을 채용한다.
(정답률: 38%)
  • 계통의 안정도를 높이려면 전력 전송 능력을 증대시켜야 하며, 이를 위해 직렬리액턴스를 작게 유지해야 합니다.

    오답 노트
    직렬리액턴스를 크게 한다: 리액턴스가 증가하면 전송 전력이 감소하여 안정도가 저하됩니다.
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37. 그림과 같은 3상3선식 전선로의 단락점에 있어서의 3상단락전류는 몇 A 인가? (단, 22kV에 대한 %리액턴스는 4%, 저항분은 무시한다.)

  1. 5560
  2. 6560
  3. 7560
  4. 8560
(정답률: 21%)
  • 퍼센트 임피던스를 이용하여 3상 단락전류를 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $I_{s} = \frac{100}{\%Z} \times \frac{P}{\sqrt{3}V}$
    ② [숫자 대입] $I_{s} = \frac{100}{4} \times \frac{10000 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times 22 \times 10^{3}}$
    ③ [최종 결과] $I_{s} = 6560$
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38. 그림과 같이 200/5 인 변류기의 1차측에 150A의 3상 평형 전류가 흐를 때 전류계 A3에 흐르는 전류는 몇 A 인가?

  1. 3.75
  2. 5.25
  3. 6.75
  4. 7.25
(정답률: 34%)
  • 변류기(CT)의 권수비에 따라 1차 전류가 2차측으로 변환되어 전류계에 흐르게 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_{2} = I_{1} \times \frac{N_{1}}{N_{2}}$
    ② [숫자 대입] $I_{2} = 150 \times \frac{5}{200}$
    ③ [최종 결과] $I_{2} = 3.75$
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39. 송전선로의 중성점을 접지하는 목적은?

  1. 전선 동량의 절약
  2. 전압강하의 감소
  3. 유도장해의 감소
  4. 이상전압의 방지
(정답률: 45%)
  • 송전선로의 중성점을 접지하면 지락 사고 시 고장 전류의 경로를 확보하여 전위 상승을 억제함으로써 이상전압의 방지를 가능하게 합니다.
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40. 발열량 5500kcal/kg의 석탄 10ton을 연소하여 24000kWh의 전력을 발생하는 화력발전소의 열효율은 약 몇 % 인가?

  1. 27.5
  2. 32.5
  3. 35.5
  4. 37.5
(정답률: 19%)
  • 발생한 전기 에너지를 열량으로 환산하여 투입된 총 열량으로 나누어 효율을 계산합니다. (1 kWh = 860 kcal)
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{W \times 860}{H \times M} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{24000 \times 860}{5500 \times 10 \times 10^{3}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 37.5$ %
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3과목: 전기기기

41. 정류방식 중에서 맥동율이 가장 작은 회로는?

  1. 단상반파 정류회로
  2. 단상 전파 정류회로
  3. 삼상 반파 정류회로
  4. 삼상 전파 정류회로
(정답률: 37%)
  • 정류 회로에서 상수가 많을수록, 그리고 반파보다 전파 방식일수록 출력 전압의 리플(맥동)이 줄어듭니다. 따라서 삼상 전파 정류회로가 가장 매끄러운 직류에 가까워 맥동율이 가장 작습니다.
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42. 정격전압이 일정하고 일정한 파형에서 주파수가 상승하면 변압기 철손은 어떻게 변하는가?

  1. 불변이다.
  2. 감소한다.
  3. 증가한다.
  4. 어떤 기간동안 증가한다.
(정답률: 27%)
  • 변압기의 철손은 히스테리시스손과 와류손으로 구성됩니다. 정격전압이 일정할 때 주파수가 상승하면 자속 밀도가 감소하여 철손은 전반적으로 감소하게 됩니다.
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43. 100[kw], 효율 93[%]인 직류발전기를 3상 유도 전동기에 직결하여 운전할때, 전동기 유입 전류를 구하시오. (단, 전동기의 단자전압은 3300[V], 효율95[%], 역률85[%]이다.)

  1. 약23.3 [A]
  2. 약36.6 [A]
  3. 약42.9 [A]
  4. 약48.7 [A]
(정답률: 17%)
  • 발전기의 출력과 효율, 전동기의 효율 및 역률을 고려하여 전동기에 유입되는 총 전력을 구한 뒤, 3상 전력 공식을 이용하여 전류를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{\sqrt{3} \times V \times \eta_{g} \times \eta_{m} \times cos\theta}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times 3300 \times 0.93 \times 0.95 \times 0.85}$
    ③ [최종 결과] $I = 23.3$ A
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44. 3상 동기발전기에 3상전류(평형)가 흐를때 전기자 반작용은 이 전류가 기전력에 대하여 A 때 감자작용이 되고 B일때 자화작용이 된다. A, B의 적당한 것은?

  1. A : 90° 뒤질때, B : 90° 앞설때
  2. A : 90° 앞설때, B : 90° 뒤질때
  3. A : 90° 뒤질때, B : 동상일때
  4. A : 동상일때, B : 90° 앞설때
(정답률: 38%)
  • 동기발전기의 전기자 반작용은 전류의 위상에 따라 결정됩니다. 전류가 기전력보다 $90^{\circ}$ 뒤질 때(지상 전류)는 주자속을 감소시키는 감자작용이 일어나고, $90^{\circ}$ 앞설 때(진상 전류)는 주자속을 증가시키는 자화작용이 일어납니다.
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45. 10[KW], 3상, 200[V] 유도전동기의 전부하 전류[A]는? (단, 효율 및 역률 85[%])

  1. 60
  2. 80
  3. 40
  4. 20
(정답률: 29%)
  • 3상 유도전동기의 출력, 전압, 효율, 역률을 이용하여 전부하 전류를 구하는 문제입니다.
    ① [전류 공식] $I = \frac{P}{\sqrt{3} \times V \times \eta \times \cos\theta}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{10 \times 1000}{\sqrt{3} \times 200 \times 0.85 \times 0.85}$
    ③ [최종 결과] $I = 39.96 \approx 40$
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46. 용량 1[KVA], 3000/200[V]의 단상 변압기를 단권변압기로 결선해서 3000/3200[V]의 승압기로 사용할 때 그 부하용량[KVA]는?

  1. 16
  2. 15
  3. 10
  4. 1
(정답률: 19%)
  • 단권변압기의 부하 용량은 변압기 자체 용량에 승압비의 역수를 곱하여 계산합니다.
    ① [부하 용량 공식] $P_a = P \times \frac{V_2}{V_2 - V_1}$
    ② [숫자 대입] $P_a = 1 \times \frac{3200}{3200 - 3000}$
    ③ [최종 결과] $P_a = 16$
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47. 60[Hz], 슬립 3[%], 회전수 1164[rpm]인 유도전동기의 극수는?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 39%)
  • 유도전동기의 실제 회전수를 통해 동기 속도를 구한 뒤, 극수를 산출하는 문제입니다.
    ① [동기 속도 공식] $N_s = \frac{N}{1 - s}$
    ② [숫자 대입] $N_s = \frac{1164}{1 - 0.03} = 1200$
    ③ [극수 공식 및 결과] $p = \frac{120 \times f}{N_s} = \frac{120 \times 60}{1200} = 6$
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48. 직권 전동기에서 위험 속도가 되는 경우는?

  1. 정격전압, 무여자
  2. 저전압, 과여자
  3. 전기자에 저저항 접속
  4. 정격 전압,과부하
(정답률: 31%)
  • 직권 전동기는 부하 전류가 곧 자속을 결정하므로, 무부하 상태(무여자)에서 정격 전압을 인가하면 자속이 매우 작아져 속도가 무한히 증가하는 위험 속도에 도달하게 됩니다.
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49. 어떤 변압기의 백분율 저항 강하가 2[%], 백분율 리액턴스 강하가 3[%]라 한다. 이 변압기로 역률이 80[%]인 부하에 전력을 공급하고 있다. 이 변압기의 전압 변동률[%]는?

  1. 3.8
  2. 3.4
  3. 2.4
  4. 1.2
(정답률: 33%)
  • 변압기의 전압 변동률은 백분율 저항 강하와 리액턴스 강하에 각각 역률($\cos\theta$)과 무효율($\sin\theta$)을 곱하여 합산하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = p R \cos\theta + p X \sin\theta$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = 2 \times 0.8 + 3 \times 0.6$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 3.4$
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50. 변압기 권선의 층간 절연시험은?

  1. 가압시험
  2. 유도시험
  3. 충격시험
  4. 단락시험
(정답률: 22%)
  • 변압기 권선의 층간 절연 상태를 확인하기 위해서는 전압을 직접 가하는 방식보다 유도 전압을 이용하여 절연 파괴 여부를 검사하는 유도시험이 가장 적합합니다.
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51. 25[kw], 125[V], 1,200[rpm]의 직류 타여자 발전기가 있다. 전기자 저항(브러시 저항포함)은 0.4[Ω]이다. 이 발전기를 정격 상태에서 운전하고 있을때 속도를 200[rpm]으로 저하 시켰다면 발전기의 유기기전력은 어떻게 변화하겠는가? (단, 정상 상태에서 유기기전력을 E라 한다)

  1. 1/2E
  2. 1/4E
  3. 1/6E
  4. 1/8E
(정답률: 29%)
  • 직류 발전기의 유기기전력 $E$는 자속 $\Phi$와 회전속도 $N$에 비례합니다. 타여자 발전기이므로 자속이 일정할 때, 유기기전력은 속도 변화 비율에 따라 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $E_2 = E_1 \times \frac{N_2}{N_1}$
    ② [숫자 대입] $E_2 = E \times \frac{200}{1200}$
    ③ [최종 결과] $E_2 = \frac{1}{6}E$
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52. 권선형 유도전동기의 슬립 S에 있어서의 2차 전류는? (단, E2, X2는 전동기 정지시의 2차 유기전압과 2차 리액턴스로 하고, R2는 2차 저항으로 한다.)

(정답률: 35%)
  • 권선형 유도전동기에서 슬립 $S$가 발생하면 2차 회로의 유효 저항은 $R_2/S$로 나타나며, 전체 임피던스는 저항과 리액턴스의 벡터 합으로 결정됩니다. 따라서 2차 전류는 유기기전력을 전체 임피던스로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $I_2 = \frac{E_2}{\sqrt{(\frac{R_2}{S})^2 + X_2^2}}$
    ② [숫자 대입] (공식과 동일)
    ③ [최종 결과]
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53. 3상 동기 발전기의 전기자 반작용은 부하의 성질에 따라다르다. 잘못 설명한 것은?

  1. cosθ ≒1 일때 즉 전압, 전류가 동상일 때는 실제적으로 교차자화작용을 한다.
  2. cosθ ≒0 일때 즉 전류가 전압보다 90° 뒤질 때는 감자작용을 한다.
  3. cosθ ≒0 일때 즉 전류가 전압보다 90° 앞설 때 증자 작용을 한다.
  4. cosθ =ø 일때 즉 전류가 전압보다 ø 만큼 뒤질 때 증자작용을 한다.
(정답률: 34%)
  • 동기 발전기의 전기자 반작용은 부하의 역률에 따라 결정됩니다. 전류가 전압보다 $\phi$만큼 뒤지는 지상 부하(유도성 부하)일 때는 주자속을 감소시키는 감자 작용을 합니다.

    오답 노트
    전류가 전압보다 $\phi$ 만큼 뒤질 때 증자작용을 한다: 감자 작용을 함
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54. 그림과 같은 단상 전파 정류 회로를 사용하여 직류전압 100[V]를 얻으려고 한다. 회로에 사용한 D1, D2 는 몇 [V]의 PIV인 다이오드를 사용해야 하는가? (단, 부하는 무유도 저항이고 정류회로 및 변압기내의 전압강하는 무시한다.)

  1. 314 [V]
  2. 222 [V]
  3. 111 [V]
  4. 100 [V]
(정답률: 27%)
  • 단상 전파 정류 회로에서 다이오드에 걸리는 최대 역전압(PIV)은 입력 전압의 최대값($$V_m$$)과 같습니다. 직류 평균 전압 $V_{dc} = 100\text{V}$일 때, 전파 정류 공식 $V_{dc} = \frac{2V_m}{\pi}$를 이용하여 $V_m$을 구합니다.
    ① [기본 공식] $PIV = V_m = \frac{\pi V_{dc}}{2}$
    ② [숫자 대입] $PIV = \frac{\pi \times 100}{2}$
    ③ [최종 결과] $PIV = 157$
    단, 제시된 정답 314V는 중심탭 회로가 아닌 브리지 회로의 오인이나 전압 정의 차이일 수 있으나, 공식 지정 정답에 따라 계산하면 $V_m$의 2배인 $2 \times 157 = 314$가 도출됩니다.
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55. 동기 발전기에 회전 계자형을 사용하는 경우가 많다. 그 이유에 적합하지 않은 것은?

  1. 전기자가 고정자이므로 고압 대전류용에 좋고 절연이 쉽다
  2. 계자가 회전자이지만 저압소용량의 직류이므로 구조가 간단하다
  3. 전기자보다 계자극을 회전자로 하는 것이 기계적으로 튼튼하다
  4. 기전력의 파형을 개선한다
(정답률: 23%)
  • 회전 계자형은 고전압 대전류가 흐르는 전기자를 고정시켜 절연을 용이하게 하고, 상대적으로 저압 소용량인 계자를 회전시켜 기계적 안정성을 높이는 구조입니다. 기전력의 파형 개선은 회전 계자형 채택의 직접적인 이유가 아닙니다.
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56. T-결선에 의하여 3300[V]의 3상으로부터 200[V], 40[KVA]의 전력을 얻는 경우 T 좌 변압기의 권수비는?

  1. 약 16.5
  2. 약 14.3
  3. 약 11.7
  4. 약 10.2
(정답률: 27%)
  • T-결선 변압기의 권수비를 구하는 공식은 1차 전압을 2차 전압의 $\sqrt{3}$배로 나눈 값의 절반으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $a = \frac{V_{1}}{V_{2}} \times \frac{\sqrt{3}}{2}$
    ② [숫자 대입] $a = \frac{3300}{200} \times \frac{\sqrt{3}}{2}$
    ③ [최종 결과] $a = 14.289$
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57. SCR의 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 스위칭 소자이다.
  2. P-N-P-N 소자이다.
  3. 쌍방향성 사이리스터이다.
  4. 직류, 교류, 전력 제어용으로 사용한다.
(정답률: 35%)
  • SCR(Silicon Controlled Rectifier)은 단방향성 3단자 사이리스터로, 애노드에서 캐소드로만 전류가 흐르는 단방향성 소자입니다.

    오답 노트
    쌍방향성 사이리스터이다: SCR은 단방향성 소자임
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58. 전원전압 100[V]인 단상전파제어 정류에서 점호각이 30° 일때 직류 평균 전압 [V]은?

  1. 84
  2. 87
  3. 92
  4. 98
(정답률: 15%)
  • 단상 전파 제어 정류에서 직류 평균 전압은 점호각에 따른 전압 강하를 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{dc} = 2V_m \cos \alpha$ 또는 $$V_{dc} = 2 \frac{\sqrt{2}V}{\pi} \cos \alpha$$
    ② [숫자 대입] $V_{dc} = 2 \frac{\sqrt{2} \times 100}{\pi} \cos 30^\circ$
    ③ [최종 결과] $V_{dc} = 84$
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59. 60[Hz], 20[극], 3상 권선형 유도전동기의 2차 주파수가 3[Hz]일 때 2차 손실이 600[W]이다. 토크[Kg∙m]는? (단, 기계적 손실은 무시한다)

  1. 약 35.5
  2. 약 32.5
  3. 약 31.5
  4. 약 30.5
(정답률: 27%)
  • 2차 주파수를 이용해 2차 회전속도를 먼저 구한 뒤, 2차 동손(손실)을 이용하여 토크를 계산합니다.
    먼저 2차 속도 $N_2$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $N_2 = \frac{120 f_2}{P}$
    ② [숫자 대입] $N_2 = \frac{120 \times 3}{20}$
    ③ [최종 결과] $N_2 = 18$ rpm

    이제 토크 $T$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $T = 0.975 \frac{P_2}{N_2}$
    ② [숫자 대입] $T = 0.975 \frac{600}{18}$
    ③ [최종 결과] $T = 32.5$ $\text{Kg} \cdot \text{m}$
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60. 직류전동기의 공급전압을 V[V], 자속을 ø[Wb], 전기자 전류를 Ｉ[A], 전기자저항을 Ra[Ω], 속도를 N[rpm]라 할 때 속도식은? (단, k 는 상수이다)

(정답률: 30%)
  • 직류전동기의 회전 속도는 역기전력($$V - R_a I_a$$)에 비례하고 자속($$\phi$$)에 반비례하는 관계를 가집니다.
    따라서 속도식은 다음과 같습니다.
    $$N = k \frac{V - R_a I_a}{\phi}$$
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4과목: 회로이론

61. 비정현파의 이그러짐의 정도를 표시하는 양으로서 왜형률 이란?

  1. 평균치/실효치
  2. 실효치/최대치
  3. 고조파만의 실효치/기본파의 실효치
  4. 기본파의 실효치/고조파만의 실효치
(정답률: 40%)
  • 왜형률은 비정현파가 기본파에 비해 얼마나 일그러졌는지를 나타내는 척도로, 전체 고조파 성분의 실효치와 기본파 실효치의 비율로 정의합니다.
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62. 최대눈금이 50[V]인 직류전압계가 있다. 이전압계를 써서 150[V]의 전압을 측정하려면 몇 [Ω]의 저항을 배율기로 사용하여야 되는가? (단, 전압계의 내부저항은 5000[Ω]이다.)

  1. 1000
  2. 2500
  3. 5000
  4. 10000
(정답률: 22%)
  • 전압계의 측정 범위를 넓히기 위해 내부저항과 직렬로 연결하는 배율기 저항을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $V = V_0 (1 + \frac{R}{R_0})$
    ② [숫자 대입] $150 = 50 (1 + \frac{R}{5000})$
    ③ [최종 결과] $R = 10000$ $\Omega$
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63. 정전용량 C만의 회로에 100[V], 60[Hz]의 교류를 가하니 60[mA]의 전류가 흐른다. C는 얼마인가?

  1. 5.26[㎌]
  2. 4.32[㎌]
  3. 3.59[㎌]
  4. 1.59[㎌]
(정답률: 26%)
  • 용량성 리액턴스 공식을 이용하여 주어진 전압과 전류로부터 정전용량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{I}{2 \pi f V}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{60 \times 10^{-3}}{2 \pi \times 60 \times 100}$
    ③ [최종 결과] $C = 1.59 \text{ μF}$
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64. △결선된 부하를 Y결선으로 바꾸면 소비전력은 어떻게 되겠는가? (단, 선간전압은 일정하다)

  1. 1/3배
  2. 1/9배
  3. 3배
  4. 9배
(정답률: 36%)
  • 선간전압이 일정할 때, $\Delta$결선을 Y결선으로 바꾸면 각 임피던스에 걸리는 전압이 $\frac{1}{\sqrt{3}}$배로 감소하여 소비전력은 $\frac{1}{3}$배가 됩니다.
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65. 인덕턴스 L=50[mH]의 코일에 I0 = 200[A]의 직류를 흘려 급히 그림과 같이 용량 C=20[μF]의 콘덴서에 연결할 때 회로에 생기는 최대전압[KV]는?

  1. 10
  2. 10√2
  3. 20
  4. 20√2
(정답률: 17%)
  • LC 회로에서 인덕터에 흐르던 전류가 콘덴서로 전달될 때 발생하는 최대 전압은 전류와 특성 임피던스의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V = I \sqrt{\frac{L}{C}}$
    ② [숫자 대입] $V = 200 \sqrt{\frac{50 \times 10^{-3}}{20 \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $V = 10 \text{ kV}$
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66. 회로에서 스위치 S를 닫았을 때 시정수[S]의 값은? (단, L = 10[mH], R = 20[Ω]이다)

  1. 2000
  2. 5 × 10-4
  3. 200
  4. 5 × 10-3
(정답률: 39%)
  • RL 직렬회로에서 시정수는 전류가 정상 상태에 도달하는 속도를 결정하는 상수로, 인덕턴스를 저항으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{L}{R}$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{10 \times 10^{-3}}{20}$
    ③ [최종 결과] $S = 5 \times 10^{-4}$
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67. 전장 중에 단위 정전하를 놓을때 여기에 작용하는 힘과 같은 것은?

  1. 전하
  2. 전위
  3. 전속
  4. 전장의세기
(정답률: 38%)
  • 전장의 세기는 전장 내의 한 점에 단위 정전하($1\text{C}$)를 놓았을 때 그 전하가 받는 힘으로 정의합니다.
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68. 그림과 같은 궤환회로의 종합 전달함수는?

(정답률: 37%)
  • 부궤환(Negative Feedback) 시스템의 종합 전달함수는 전향 경로 이득을 $1 +$ 루프 이득의 합으로 나눈 값입니다.
    전향 경로 이득은 $G_{1}$, 루프 이득은 $G_{1}G_{2}$이므로 종합 전달함수는 가 됩니다.
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69. 어느 회로에 전압과 전류의 실효값이 각각 50[V], 10[A]이고, 역률이 0.8이다. 무효전력[Var]은?

  1. 400
  2. 300
  3. 200
  4. 100
(정답률: 22%)
  • 무효전력은 전압, 전류, 그리고 역률의 사인 값($\sin \theta$)을 곱하여 구합니다. 역률 $\cos \theta = 0.8$일 때, $\sin \theta = \sqrt{1 - 0.8^2} = 0.6$이 됩니다.
    ① [기본 공식] $Q = V I \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $Q = 50 \times 10 \times 0.6$
    ③ [최종 결과] $Q = 300$
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70. R[Ω]인 3개의 저항을 같은 전원에 뽁결선으로 접속시킬 때와 Y결선으로 접속시킬 때 선전류의 크기비(I△/IY)는?

  1. 1/3
  2. √6
  3. √3
  4. 3
(정답률: 25%)
  • 동일한 저항 $R$을 사용하는 $\Delta$결선과 Y결선에서, $\Delta$결선의 임피던스는 $R$이고 Y결선의 임피던스는 $R/3$이 됩니다. 동일 전원 전압 $V$가 인가될 때 선전류의 비를 계산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{I_{\Delta}}{I_Y} = \frac{V / (R \sqrt{3})}{V / (R/3)} = \frac{3}{\sqrt{3} \times \sqrt{3}} \text{ (오류 수정) } \rightarrow \frac{V / (R \sqrt{3})}{V / R} = \frac{1}{\sqrt{3}} \text{ (단순비)} \text{ 하지만 문제의 의도는 임피던스 비 } \frac{R}{R/3} = 3$
    ② [숫자 대입] $\frac{I_{\Delta}}{I_Y} = \frac{R_{Y}}{R_{\Delta}} \text{ (전류비는 임피던스 비의 역수이나, 선전류 기준 계산 시)} \rightarrow 3$
    ③ [최종 결과] $\frac{I_{\Delta}}{I_Y} = 3$
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71. 이상적인 변압기로 구성된 4단자 회로에서 정수 D 를 구하면?

  1. 1
  2. 0
  3. n
  4. 1/n
(정답률: 33%)
  • 이상적인 변압기의 4단자 정수에서 D정수는 입력단이 개방($I_1 = 0$)되었을 때의 전압비 $V_1/V_2$를 의미합니다. 권수비가 $n : 1$인 변압기에서 전압비는 권수비에 비례하므로 $V_1/V_2 = n$이며, D정수는 그 역수인 $V_2/V_1$으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $D = \frac{1}{n}$
    ② [숫자 대입] $D = \frac{1}{n}$
    ③ [최종 결과] $D = \frac{1}{n}$
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72. 4단자 회로망의 4정수 A, B, C, D중 출력단자 3-4가 개방 되었을 때의 V1/V2인 A의 값은?

(정답률: 33%)
  • 4단자 회로망에서 A정수는 출력단이 개방($I_2 = 0$)되었을 때의 전압비 $V_1/V_2$를 의미합니다. 주어진 T형 회로에서 출력단이 개방되면 $Z_3$와 $Z_2$가 직렬로 연결된 상태가 되어 전압 분배가 일어납니다.
    ① [기본 공식] $A = 1 + \frac{Z_3}{Z_2}$
    ② [숫자 대입] $A = 1 + \frac{Z_3}{Z_2}$
    ③ [최종 결과] $A = 1 + \frac{Z_3}{Z_2}$
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73. 그림과 같은 회로의 전달함수는? (단, ei는 입력, eo는 출력신호이다.)

  1. L/R+Ls
  2. Ls/R+Ls
  3. Rs/R+Ls
  4. RLs/R+Ls
(정답률: 18%)
  • 입력 전압 $e_i$에 대해 저항 $R$과 인덕터 $L$이 직렬로 연결된 회로에서 출력 전압 $e_o$는 인덕터 양단에 걸리는 전압을 의미합니다. 이는 전형적인 RL 저역통과 필터의 전압 분배 법칙을 따릅니다.
    ① [기본 공식] $H(s) = \frac{Z_L}{Z_R + Z_L}$
    ② [숫자 대입] $H(s) = \frac{Ls}{R + Ls}$
    ③ [최종 결과] $H(s) = \frac{Ls}{R + Ls}$
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74. 저항과 리액턴스의 직렬 회로에 =14+j38[V]인 교류 전압을 가하니 =6+j2[A]의 전류가 흐른다. 이 회로의 저항과 리액턴스는 얼마인가?

  1. R = 4 [Ω], XL = 5 [Ω]
  2. R = 5 [Ω], XL = 4 [Ω]
  3. R = 6 [Ω], XL = 3 [Ω]
  4. R = 7 [Ω], XL = 2 [Ω]
(정답률: 29%)
  • 교류 회로에서 임피던스 $Z$는 전압 $\dot{E}$를 전류 $\dot{I}$로 나눈 값이며, 임피던스의 실수부는 저항 $R$, 허수부는 리액턴스 $X$가 됩니다.
    $$Z = \frac{\dot{E}}{\dot{I}}$$
    $$\dot{Z} = \frac{14 + j38}{6 + j2}$$
    $$\dot{Z} = \frac{(14 + j38)(6 - j2)}{(6 + j2)(6 - j2)} = \frac{84 - j28 + j228 - j^2 76}{36 + 4} = \frac{160 + j200}{40} = 4 + j5$$
    따라서 저항 $R = 4 \Omega$, 리액턴스 $X_L = 5 \Omega$ 입니다.
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75. 저항과 콘덴서를 병렬로 접속한 회로에 직류 100[V]를 가하면 5[A]가 흐르고, 교류 300[V]를 가하면 25[A]가 흐른다. 이때 콘덴서의 리액턴스 [Ω]는?

  1. 7
  2. 10
  3. 14
  4. 15
(정답률: 27%)
  • 직류 전원에서는 콘덴서가 개방 회로로 작동하므로 전체 전류는 저항에만 흐릅니다. 이를 통해 저항값을 먼저 구한 뒤, 교류 전원 시의 전체 전류와 저항 전류의 위상차(90도)를 이용하여 콘덴서에 흐르는 전류를 산출하고 리액턴스를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V_{dc}}{I_{dc}}, \quad I_c = \sqrt{I_{ac}^2 - I_r^2}, \quad X_c = \frac{V_{ac}}{I_c}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{100}{5} = 20\Omega, \quad I_c = \sqrt{25^2 - (300/20)^2}, \quad X_c = \frac{300}{20}$
    ③ [최종 결과] $X_c = 15\Omega$
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76. 3상 불평형 전압에서 불평형률은?

  1. 영상전압/정상전압×100[%]
  2. 역상전압/정상전압×100[%]
  3. 정상전압/역상전압×100[%]
  4. 정상전압/영상전압×100[%]
(정답률: 35%)
  • 3상 전압의 불평형률은 정상분 전압에 대해 역상분 전압이 어느 정도의 비율을 차지하는지를 나타내는 지표입니다.
    따라서 불평형률은 역상전압/정상전압×100[%]로 정의합니다.
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77. 일때 f(t)의 초기값은 얼마인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 19%)
  • 라플라스 변환된 함수 $F(s)$에서 시간 영역의 초기값 $f(0)$은 초기값 정리를 사용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $f(0) = \lim_{s \to \infty} sF(s)$
    ② [숫자 대입] $f(0) = \lim_{s \to \infty} s \cdot \frac{s^2 + s + 3}{s^3 + 2s^2 + 5s}$
    ③ [최종 결과] $f(0) = 1$
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78. 3상 불평형회로가 있다. 각상 전압이 =220[V], =220∠-140°[V], =220∠100° [V]일 때 정상분전압 V1[V]는?

  1. 약 197.31∠13.06°
  2. 약 197.31∠-13.36°
  3. 약 217.03∠13.06°
  4. 약 217.03∠-13.36°
(정답률: 24%)
  • 3상 불평형 회로에서 정상분 전압은 각 상의 전압을 대칭분법 공식에 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_1 = \frac{1}{3}(V_a + aV_b + a^2V_c)$
    ② [숫자 대입] $V_1 = \frac{1}{3}(220\angle 0^{\circ} + 220\angle -140^{\circ} \cdot 1\angle 120^{\circ} + 220\angle 100^{\circ} \cdot 1\angle 240^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $V_1 = 217.03\angle -13.36^{\circ}$
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79. 주기적인 구형파의 신호의 합성은 어떤 현상인가?

  1. 무수히 많은 주파수의 합성이다.
  2. 직류분만으로 합성된다.
  3. 교류합성을 갖지 않는다.
  4. 성분분석이 불가능하다.
(정답률: 43%)
  • 푸리에 급수 이론에 따라, 주기적인 구형파 신호는 기본파와 무수히 많은 고조파(정수배 주파수 성분)들의 합으로 합성하여 표현할 수 있습니다.
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80. 구형파의 파고율은?

  1. 1.0
  2. 1.7321
  3. 1.414
  4. 2.0
(정답률: 33%)
  • 파고율은 실효값에 대한 최대값의 비를 의미합니다. 구형파(사각형 파형)는 전압의 최대값과 실효값이 동일하므로 파고율은 $1.0$이 됩니다.
    $$\text{파고율} = \frac{\text{최대값}}{\text{실효값}} = \frac{V_m}{V} = 1.0$$
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5과목: 전기설비

81. 금속덕트공사에 의한 저압 옥내배선의 시설방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 금속 덕트에 넣은 전선의 단면적의 합계가 덕트 내부 단면적의 20%가 되게 하였다.
  2. 전선은 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선을 사용하였다.
  3. 덕트를 조영재에 붙이는 경우, 덕트의 지지점간의 거리를 7m로 견고하게 붙였다.
  4. 저압 옥내배선의 사용전압이 380V이어서 덕트에 제3종 접지공사를 하였다.
(정답률: 32%)
  • 금속덕트공사 시 덕트를 조영재에 붙이는 경우, 지지점 간의 거리는 $3\text{m}$이하로 하여 견고하게 부착해야 하므로 $7\text{m}$로 설정한 것은 적합하지 않습니다.

    오답 노트
    전선 단면적 합계 20% 이하: 적절한 점유율 기준입니다.
    절연전선 사용: 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선 사용이 원칙입니다.
    제3종 접지공사: 저압 옥내배선 금속덕트의 접지 기준에 부합합니다.
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82. 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우의 조가용선 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종접지공사
  2. 제2종접지공사
  3. 제3종접지공사
  4. 특별제3종접지공사
(정답률: 38%)
  • 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우, 조가용선 및 케이블 피복의 금속체에는 제3종 접지공사를 시행하는 것이 규정입니다.

    오답 노트
    KEC 규정 변경 전 기준이며, 현재는 접지 시스템 체계가 변경되어 해당 구분 방식은 사용되지 않습니다.
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83. 가공전선로에 사용하는 지지물의 강도계산에 적용하는 갑종풍압하중은 지지물이 목주, 원형철주, 원형철근콘크리트주인 경우 수직투영면적 1m2에 대하여 몇 kgf의 풍압을 기초로 하여 계산하는가?

  1. 60
  2. 68
  3. 76
  4. 90
(정답률: 20%)
  • 가공전선로 지지물의 강도 계산 시, 목주, 원형철주, 원형철근콘크리트주와 같은 지지물에 적용하는 갑종 풍압하중의 기준값은 수직투영면적 $1\text{m}^2$ 당 $60\text{kgf}$입니다.
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84. 건조한 곳에 시설하고 또한 내부를 건조한 상태로 사용하는 쇼윈도안의 사용전압이 400V미만인 저압 옥내배선의 전선은?

  1. 단면적이 0.75mm2이상인 절연전선 또는 캡타이어케이블
  2. 단면적이 1.25mm2이상인 코드 또는 절연전선
  3. 단면적이 0.75mm2이상인 코드 또는 캡타이어 케이블
  4. 단면적이 1.25mm2이상인 코드 또는 다심형 전선
(정답률: 24%)
  • 건조한 곳에 시설하고 내부를 건조한 상태로 사용하는 쇼윈도 안의 사용전압 $400\text{V}$ 미만 저압 옥내배선 전선은 단면적이 $0.75\text{mm}^2$이상인 코드 또는 캡타이어 케이블을 사용합니다.
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85. 고압전로와 비접지식의 저압전로를 결합하는 변압기로서 그 고압권선과 저압권선간에 금속제의 혼촉방지판이 붙어 있고 이 혼촉방지판에 제2종접지공사를 한 것에 접속하는 저압전선을 옥외에 시설할 때 사용할 수 있는 것은?

  1. 600V 비닐절연전선
  2. 옥외용비닐절연전선
  3. 케이블
  4. 다심형전선
(정답률: 32%)
  • 고압전로와 비접지식 저압전로를 결합하는 변압기에서 혼촉방지판에 제2종 접지공사를 한 경우, 옥외에 시설하는 저압전선은 안전을 위해 케이블을 사용해야 합니다.
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86. 특별고압 가공전선로의 지지물 양측의 경간의 차가 큰 곳에 사용되는 철탑은?

  1. 내장형철탑
  2. 인류형철탑
  3. 각도형철탑
  4. 보강형철탑
(정답률: 38%)
  • 지지물 양측의 경간 차가 큰 곳에서는 불평형 하중이 발생하므로, 이를 보완하기 위해 내장형철탑을 사용합니다.
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87. 전력보안통신설비로 무선용안테나 등의 시설에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 항상 가공전선로의 지지물에 시설한다.
  2. 접지와 공용으로 사용할 수 있도록 시설한다.
  3. 전선로의 주위상태를 감시할 목적으로 시설한다.
  4. 피뢰침설비가 불가능한 개소에 시설한다.
(정답률: 40%)
  • 전력보안통신설비의 무선용 안테나 등은 전선로의 주위 상태를 감시하여 사고를 예방하고 신속하게 대응하기 위한 목적으로 시설합니다.
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88. "관등회로"라고 하는 것은?

  1. 분기점으로부터 안정기까지의 전로를 말한다.
  2. 스위치로부터 방전등까지의 전로를 말한다.
  3. 스위치로부터 안정기까지의 전로를 말한다.
  4. 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로를 말한다.
(정답률: 35%)
  • 관등회로란 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로를 의미합니다.
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89. 전동기 등에만 이르는 저압 옥내전로의 과전류차단기는 그 과전류차단기에 직접 접속하는 부하측의 전선의 허용 전류가 40A인 경우 정격전류가 몇 A 이하인 것을 사용하 여야 하는가?

  1. 50
  2. 60
  3. 100
  4. 125
(정답률: 15%)
  • 전동기 부하측 전선의 허용전류가 $20\text{A}$를 초과하는 경우, 과전류차단기의 정격전류는 전선 허용전류의 $2.5\text{배}$이하로 선정합니다.
    ① [기본 공식] $I = I_{allow} \times 2.5$
    ② [숫자 대입] $I = 40 \times 2.5$
    ③ [최종 결과] $I = 100$
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90. 저압 옥내간선에서 분기하여 전기사용 기계기구에 이르는 저압 옥내전로는 저압 옥내간선과의 분기점에서 전선의 길이가 몇 m 이하인 곳에 개폐기 및 과전류차단기를 시설 하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 12%)
  • 저압 옥내간선에서 분기하여 전기사용 기계기구에 이르는 저압 옥내전로는 분기점으로부터 전선 길이가 $3\text{m}$이하인 곳에 개폐기 및 과전류차단기를 시설하여야 합니다.
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91. 최대사용전압이 6600V인 3상 유도전동기의 권선과 대지 사이의 절연내력시험전압은 몇 V 인가?

  1. 7260
  2. 7920
  3. 8250
  4. 9900
(정답률: 36%)
  • 최대사용전압이 $7\text{kV}$이하인 기기의 절연내력시험전압은 최대사용전압의 $1.5\text{배}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{max} \times 1.5$
    ② [숫자 대입] $V = 6600 \times 1.5$
    ③ [최종 결과] $V = 9900$
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92. 전로에 시설하는 400V 이상의 저압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종접지공사
  2. 제2종접지공사
  3. 제3종접지공사
  4. 특별제3종접지공사
(정답률: 35%)
  • 과거 규정에 따르면 $400\text{V}$이상의 저압용 기계기구 철대 및 금속제 외함에는 특별제3종접지공사를 적용하였습니다.

    오답 노트
    KEC 개정으로 인해 현재는 종별 접지 제도가 폐지되었으므로 참고용으로만 학습하시기 바랍니다.
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93. 600V 비닐절연전선을 사용한 저압 가공전선이 위쪽에서 상부 조영재와 접근하는 경우의 전선과 상부 조영재간의 이격거리는 최소 몇 m 인가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 29%)
  • 저압 가공전선이 상부 조영재와 접근하는 경우, 전선의 절연 종류에 따라 이격거리가 달라집니다. $600\text{V}$ 비닐절연전선을 사용하는 경우 최소 이격거리는 $2\text{m}$입니다.
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94. 가공직류 전차선 또는 이와 전기적으로 접속하는 조가용선이 가공약전류전선 등과 접근되어 시설되는 경우, 가공약전류전선 등과의 수평거리는 전차선로의 사용전압이 고압인 경우에는 최소 몇 m 이상으로 하면 되는가?

  1. 1
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 1.8
(정답률: 25%)
  • 가공직류 전차선로의 사용전압이 고압인 경우, 가공약전류전선 등과의 수평 이격거리는 최소 $1.2\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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95. 소맥분, 전분, 유황 등의 가연성 분진이 존재하는 공장에 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳의 저압옥내배선에 적합하지 못한 공사는?

  1. 합성수지관공사
  2. 금속관공사
  3. 가요전선관공사
  4. 케이블공사
(정답률: 19%)
  • 가연성 분진이 존재하는 위험 장소의 저압 옥내배선은 분진의 침입을 막기 위해 밀폐성이 우수한 공법을 사용해야 합니다. 가요전선관공사는 구조적으로 분진 침입 가능성이 있어 적합하지 않습니다.

    오답 노트
    합성수지관공사, 금속관공사, 케이블공사: 분진 침입 방지가 가능하여 적합한 공법입니다.
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96. 일정 용량이상의 조상기에는 그 내부에 고장이 생긴 경우에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 하여야 하는데 그 용량은 몇 kVA 이상인가?

  1. 15000
  2. 20000
  3. 35000
  4. 40000
(정답률: 42%)
  • 조상기의 내부 고장 시 전로로부터 자동적으로 차단하는 장치를 설치해야 하는 기준 용량은 $15000\text{kVA}$이상입니다.
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97. 시가지의 고압 가공전선로에는 그 선로길이 몇 km 이하 마다 개폐기를 시설하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 21%)
  • 전기설비기술기준에 따라 시가지의 고압 가공전선로에는 사고 시 신속한 구간 분리와 전원 차단을 위해 선로길이 $2\text{km}$이하마다 개폐기를 설치해야 합니다.
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98. 지중전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견딜 수 있을 것
  2. 그 안에 고인물을 제거할 수 있는 구조일 것
  3. 뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 할 것
  4. 조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 할 것
(정답률: 38%)
  • 지중함은 외부 압력에 견뎌야 하며, 배수 구조를 갖추고, 무단 개방을 방지하는 보안성이 확보되어야 합니다. 조명 및 세척 장치 설치는 지중함의 필수 시설 기준에 해당하지 않습니다.
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99. 옥내에 시설하는 사용전압이 400V 미만인 전구선으로 캡타이어 케이블을 사용할 경우, 단면적이 몇 mm2 이상 인 것을 사용하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 2
  3. 3.5
  4. 5.5
(정답률: 39%)
  • 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 전구선으로 캡타이어 케이블을 사용할 때의 최소 단면적 기준을 묻는 문제입니다.
    ① [기준 규정] $S \ge 0.75\text{mm}^2$
    ② [수치 적용] $S = 0.75\text{mm}^2$
    ③ [최종 결과] $0.75$
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100. 저압 연접인입선은 인입선에서 분기하는 점으로부터 몇 m 를 넘는 지역에 미치지 아니하여야 하는가?

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 26%)
  • 저압 연접인입선의 설치 기준에 따라, 인입선에서 분기하는 점으로부터 $100\text{m}$를 넘는 지역에 미치지 아니하여야 합니다.
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