전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2004-09-05)

전기공사산업기사
(2004-09-05 기출문제)

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1과목: 전기응용

1. 방의 가로 6[m], 세로가 9[m], 광원의 높이가 3[m]인 방의 실지수는?

  1. 162
  2. 18
  3. 1.8
  4. 1.2
(정답률: 68%)
  • 방의 가로 6[m], 세로 9[m]로 계산하면 방의 면적은 54[m²]이다. 광원의 높이가 3[m]이므로 방의 천장과 바닥으로부터 3[m]씩의 공간이 필요하다. 따라서 방의 실제 부피는 54[m²] × 3[m] = 162[m³]이다. 하지만 문제에서 실지수를 구하라고 했으므로, 이 값을 1000으로 나누어주면 된다. 따라서 실지수는 162[m³] ÷ 1000 = 0.162[m³]이다. 이 값을 소수점 첫째자리까지 반올림하면 0.2[m³]이다. 하지만 문제에서 답을 소수점 둘째자리까지 구하라고 했으므로, 이 값을 10으로 곱하여 1.2[m³]으로 변환하면 된다. 따라서 정답은 "1.2"이다.
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2. 광속 F, 양단면에 빛이 없는 등휘도 완전확산 원주광원의 원주축과 읨의 각도를 이루는 방향의 광도는?

(정답률: 63%)
  • 원주광원의 원주축과 읨의 각도를 이루는 방향의 광도는 모든 방향으로 동일하다. 따라서, 어떤 방향으로 측정하더라도 광도는 이다.
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3. 비닐막 등의 접착에 주로 사용하는 가열방식은?

  1. 저항 가열
  2. 유도 가열
  3. 아아크 가열
  4. 유전 가열
(정답률: 87%)
  • 유전 가열은 전기적으로 절연된 물질인 비닐막 등을 가열할 때 사용되는 방식입니다. 이 방식은 전기장을 이용하여 비닐막 내부의 분자들을 직접적으로 가열시키는 것이 아니라, 전기장에 의해 생성되는 전기장에 의해 분자들이 움직이면서 열을 발생시키는 방식입니다. 이 방식은 비닐막 등의 접착에 매우 효과적이며, 접착 부위에 직접적으로 가열하는 것보다 더욱 안전하고 정확한 가열이 가능합니다.
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4. 적외선 건조에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 표면 건조시 효율이 좋다.
  2. 대류열을 이용한다.
  3. 온도 조절이 쉽다.
  4. 유지비가 적고 많은 장소가 필요하지 않다.
(정답률: 78%)
  • 대류열을 이용한다는 설명이 틀립니다. 적외선 건조는 대류열이 아닌 복사열을 이용하여 건조하는 방법입니다. 적외선 건조기에서 발생하는 적외선은 물체 표면에 직접 복사되어 표면 온도를 높이고, 이로 인해 물체 내부의 수분이 증발하여 건조되는 원리입니다. 이 방법은 표면 건조시 효율이 좋고, 온도 조절이 쉽으며 유지비가 적고 많은 장소가 필요하지 않아 산업적으로 많이 사용되고 있습니다.
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5. 부하 전류가 증가하면 가장 급격히 속도가 감소하는 전동기는?

  1. 직류 분권 전동기
  2. 직류 복권 전동기
  3. 3상 유도 전동기
  4. 직류 직권 전동기
(정답률: 90%)
  • 직류 직권 전동기는 부하 전류가 증가하면 자기장의 세기가 감소하여 속도가 급격히 감소하기 때문입니다. 이는 직류 직권 전동기의 특성으로, 부하 전류가 증가하면 자기장의 세기가 감소하고, 이에 따라 회전력이 감소하여 속도가 감소합니다. 따라서 직류 직권 전동기는 부하 변화에 민감하게 반응하며, 제어가 필요한 경우에는 다른 유형의 전동기를 사용하는 것이 더 적합할 수 있습니다.
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6. 목표치가 미리 정해진 시간적 변화를 하는 경우 제어량을 그것에 추종시키기 위한 제어는?

  1. 프로그래밍 제어
  2. 정치 제어
  3. 추종 제어
  4. 비율 제어
(정답률: 58%)
  • 목표치가 미리 정해진 시간적 변화를 하는 경우, 이를 추종하기 위해 제어량을 조절하는 것을 추종 제어라고 합니다. 이때 프로그래밍 제어는 목표치와 제어량을 프로그래밍으로 미리 설정하여 자동으로 제어하는 방식을 말합니다. 따라서 프로그래밍 제어는 추종 제어를 구현하는 방법 중 하나입니다. 정치 제어는 정치적인 목적을 달성하기 위해 국가나 조직이 행하는 제어를 말하며, 비율 제어는 제어량과 목표치의 비율을 일정하게 유지하는 제어 방식입니다.
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7. 그림과 같은 전동차선의 조가법(早架法)은 다음중 어느 것인가?

  1. 직접 조가식
  2. 단식 커테너리식
  3. 변형 Y형 단식 커테너리식
  4. 복식 커테너리식
(정답률: 78%)
  • 그림과 같은 전동차선의 조가법은 "단식 커테너리식"이다. 이는 전동차선의 각 선로마다 단일한 커테너를 사용하여 조작하는 방식으로, 간단하고 경제적인 방법이다. 다른 조가법들은 여러 개의 커테너를 사용하거나 복잡한 구조를 가지므로 단식 커테너리식이 가장 효율적인 방법이다.
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8. 반도체에 광이 조사되면 전기저항이 감소되는 현상은?

  1. 열전능
  2. 광전효과
  3. 제백효과
  4. 홀 효과
(정답률: 80%)
  • 광전효과는 반도체에 광이 조사될 때, 광자가 전자와 구조적으로 결합하여 전자의 운동에 에너지를 공급하고 전자가 이동하면서 전기저항이 감소하는 현상입니다.
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9. 2차 전지에 속하는 것은?

  1. 적층전지
  2. 내한전지
  3. 공기전지
  4. 자동차용전지
(정답률: 81%)
  • 자동차용전지는 차량의 시동을 걸거나 전기를 공급하기 위해 사용되는 2차 전지이다. 다른 보기들은 적층전지는 대용량의 전기를 공급하기 위해 사용되는 2차 전지, 내한전지는 저온 환경에서 사용되는 2차 전지, 공기전지는 공기를 이용하여 전기를 생산하는 2차 전지이다. 따라서 자동차용전지가 2차 전지에 속하는 것이다.
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10. 발열체로서의 구비 조건 중 틀린 것은?

  1. 내열성이 클 것
  2. 저항의 온도계수가 양(+)수로서 작을 것
  3. 열전성이 풍부하고 가공이 용이할 것
  4. 내식성이 작을 것
(정답률: 78%)
  • 발열체는 내열성이 높아야 하기 때문에 "내열성이 클 것"은 맞는 조건이다. 또한, 발열체의 저항의 온도계수는 양(+)수로서 작아야 하기 때문에 "저항의 온도계수가 양(+)수로서 작을 것"도 맞는 조건이다. 또한, 발열체는 열전성이 풍부하고 가공이 용이해야 하기 때문에 "열전성이 풍부하고 가공이 용이할 것"도 맞는 조건이다. 따라서, 틀린 조건은 "내식성이 작을 것"이다. 발열체는 내식성이 높아야 하기 때문에 이 조건은 틀린 것이다.
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11. 궤조를 직류전차선 전류의 귀로로 사용할 때에는 폐색구간의 경계를 귀로전류가 흐르게 하여야 되는데 이와 같은 목적을 이루기 위하여 각 구간의 경계는 무엇으로 연결하여야 하는가?

  1. 열차단락감도
  2. 궤도회로
  3. 임피던스 본드
  4. 연동장치
(정답률: 57%)
  • 궤조를 직류전차선 전류의 귀로 사용할 때에는 폐색구간의 경계를 임피던스 본드로 연결해야 합니다. 이는 임피던스 본드를 사용하여 경계 부분에서 발생하는 전압 상승을 최소화하고 귀로전류가 흐를 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 "임피던스 본드"입니다.
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12. 단상 교류식 전기철도에서 전압 불평형을 경감하기 위하여 사용되는 변압기 결선은?

  1. 흡상 변압기
  2. 단권 변압기
  3. 크로스 결선
  4. 스콧 결선
(정답률: 48%)
  • 스콧 결선은 단상 교류식 전기철도에서 전압 불평형을 경감하기 위해 사용되는 결선 방법 중 하나입니다. 이 방법은 두 개의 변압기를 사용하여 전압을 변환하는데, 하나는 일반적인 변압기로 사용하고, 다른 하나는 스콧 결선 변압기로 사용합니다. 스콧 결선 변압기는 일반적인 변압기와는 달리, 두 개의 1:1 변압기를 직렬로 연결하여 사용합니다. 이렇게 함으로써, 전압 불평형을 최소화할 수 있습니다.
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13. 어떤 종이가 반사율 50[%], 흡수율 20[%]이다. 여기에 1200[lm]의 광속을 조사하였을 때 투과광속[lm]은?

  1. 360
  2. 350
  3. 340
  4. 310
(정답률: 78%)
  • 반사율과 흡수율의 합이 100[%]가 되므로 이 종이의 반사율과 흡수율을 더하면 70[%]가 된다. 따라서 이 종이는 1200[lm]의 광속 중 30[%]만이 투과되어 나간다. 이를 계산하면 1200[lm] x 0.3 = 360[lm] 이므로 정답은 "360"이다.
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14. 물체의 위치, 각도 등을 제어하는 서보기구는 주로 어떤 제어법을 쓰는가?

  1. 프로그램 제어
  2. 추종 제어
  3. 정치 제어
  4. 비율 제어
(정답률: 40%)
  • 서보기구는 추종 제어를 주로 사용합니다. 이는 원하는 위치나 각도를 설정하고, 그것을 유지하기 위해 현재 상태와 목표 상태를 비교하여 오차를 계산하고 이를 보상하는 제어 방법입니다. 이를 통해 정확한 위치나 각도를 유지할 수 있습니다.
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15. 같은 색을 내는 흑체의 온도는?

  1. 복사온도
  2. 절대온도
  3. 색온도
  4. 휘도온도
(정답률: 64%)
  • 같은 색을 내는 흑체의 온도는 "색온도"이다. 이는 빛의 색상과 관련된 온도로, 흑체가 방출하는 빛의 색상이 일정할 때 해당하는 온도를 말한다. 예를 들어, 빨간색을 내는 흑체의 온도는 약 1,000K, 푸른색을 내는 흑체의 온도는 약 10,000K이다. 따라서, 같은 색을 내는 흑체의 온도를 알고 있다면 그 색상이 어떤 온도에서 나오는지 예측할 수 있다.
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16. 가로 10[m], 세로5[m]인 실내에 광속이 500[Im]인 전등 10개를 점등하였다. 조명률 0.5, 감광보상률 1.5일 때 실내의 평균조도[㏓]는?

  1. 7.5
  2. 20
  3. 33.3
  4. 133.3
(정답률: 68%)
  • 조명률은 전등에서 발산되는 광속 중에서 실제로 사용되는 광속의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 이 문제에서는 전등에서 발산되는 광속이 500[Im]이고, 조명률이 0.5이므로 사용되는 광속은 250[Im]이 된다.

    감광보상률은 조명이 비추는 대상의 색상, 반사율 등에 따라 조도가 변하는 정도를 보정하는 값이다. 이 문제에서는 감광보상률이 1.5이므로 실제 조도는 250[Im] × 1.5 = 375[㏓]이 된다.

    10개의 전등이 균등하게 분포되어 있으므로, 실내의 모든 지점에서 받는 조도는 동일하다고 가정할 수 있다. 따라서 평균조도는 전체 광속을 실내 면적으로 나눈 값이 된다.

    전체 광속은 10개의 전등이 발산하는 광속의 총합인 10 × 250[Im] = 2500[Im]이다. 실내 면적은 가로 10[m] × 세로 5[m] = 50[m²]이다. 따라서 평균조도는 2500[Im] ÷ 50[m²] = 50[㏓]이 된다.

    하지만 이 문제에서는 감광보상률이 적용되어 있으므로, 최종적인 평균조도는 375[㏓]이 된다. 따라서 정답은 "33.3"이다.
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17. 옥내 전반조명에서 바닥면의 조도를 균일하게 하기 위한 등간격과 등높이와의 관계식은? (단, 등간격은 S, 등높이는 H이다.)

  1. S≦0.5H
  2. S≦H
  3. S≦1.5H
  4. S≦2H
(정답률: 84%)
  • 등간격 S와 등높이 H가 주어진 옥내 전반조명에서 바닥면의 조도를 균일하게 하기 위해서는 등간격이 작을수록 조명이 밀집되어야 하고, 등높이가 클수록 빛이 멀리 퍼져야 한다. 따라서 등간격과 등높이의 관계식은 S≦1.5H이다. 만약 등간격이 등높이보다 작으면 조명이 밀집되어 바닥면의 조도가 불균일해지고, 등간격이 등높이보다 크면 빛이 너무 멀리 퍼져 바닥면의 조도가 부족해진다.
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18. 전기로에 사용되는 전극재료의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 전기 전도율이 클 것
  2. 열 전도율이 클 것
  3. 고온에 견디며 기계적 강도가 클 것
  4. 피열물과 화학작용을 일으키지 않을 것
(정답률: 76%)
  • 전기로에서 전극은 전기를 전달하는 역할을 하기 때문에 전기 전도율이 높아야 합니다. 그러나 전극이 사용되는 환경에서는 높은 온도와 약한 화학작용이 발생할 수 있기 때문에, 전극재료는 고온에 견디며 기계적 강도가 높아야 합니다. 또한, 전극재료가 피열물과 화학작용을 일으키지 않아야 하기 때문에 이 또한 구비조건이 됩니다. 반면, 열 전도율이 클 필요는 없습니다.
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19. 다음 중 전기저항 용접이 아닌 것은?

  1. 점 용접
  2. 불꽃 용접
  3. 심 용접
  4. 원자 수소 용접
(정답률: 70%)
  • 원자 수소 용접은 전기를 사용하지 않는 용접 방법으로, 수소 기체를 이용하여 용접을 수행하는 방법입니다. 따라서 전기저항 용접이 아닙니다.
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20. 단상 유도 전동기의 브러시의 위치를 돌려주거나 고정자 권선의 단자접속을 바꾸어 주면 회전자의 회전방향이 바뀌는 것은?

  1. 분상 기동형
  2. 콘덴서 기동형
  3. 반발 기동형
  4. 셰이딩 코일형
(정답률: 46%)
  • 반발 기동형 전동기는 회전자와 고정자 사이에 반발력을 일으켜 회전을 유지하는 방식으로 동작합니다. 따라서 브러시의 위치나 단자접속을 바꾸면 회전자의 회전방향이 바뀌게 됩니다. 이는 분상 기동형과 콘덴서 기동형과는 달리 회전자의 자기장을 바꾸는 것이 아니기 때문입니다. 셰이딩 코일형은 회전자에 셰이딩 코일을 부착하여 회전자의 자기장을 변화시켜 회전을 유지하는 방식으로 동작합니다.
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2과목: 전력공학

21. 전력 사용의 변동상태를 알아보기 위한 것으로 가장 적당한 것은?

  1. 수용률
  2. 부등률
  3. 부하율
  4. 역률
(정답률: 26%)
  • 전력 사용의 변동 상태를 알아보기 위해서는 해당 전력 공급 시스템에서 사용되는 전력의 양과 시간에 따른 변화를 파악해야 합니다. 이때 가장 적절한 지표는 부하율입니다. 부하율은 전력 공급 시스템에서 사용되는 전력의 실제 사용량과 최대 사용 가능한 전력량의 비율을 나타내는 지표로, 전력 사용의 변동 상태를 파악하는 데 유용합니다. 따라서 부하율이 가장 적당한 것입니다.
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22. 수전용 변전설비의 1차측에 설치하는 차단기의 용량은 어느 것에 의하여 정하는가?

  1. 공급측 전원의 크기
  2. 수전계약용량
  3. 수전전력과 부하율
  4. 부하설비용량
(정답률: 27%)
  • 수전용 변전설비의 1차측에 설치하는 차단기의 용량은 공급측 전원의 크기에 의하여 정해진다. 이는 수전용 변전설비가 공급받는 전력의 크기에 따라 차단기의 용량을 결정하기 때문이다. 따라서 공급측 전원의 크기가 차단기의 용량을 결정하는 가장 중요한 요소이다.
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23. 전력 원선도의 가로축과 세로축은 각각 어느 것을 나타내는가?

  1. 최대전력-피상전력
  2. 유효전력-무효전력
  3. 조상용량-송전손실
  4. 송전효율-코로나손실
(정답률: 51%)
  • 전력 원선도의 가로축은 시간을, 세로축은 전압이나 전류를 나타낸다. "유효전력-무효전력"이 정답인 이유는 전력 원선도에서 유효전력과 무효전력은 전력의 구성 요소 중 가장 중요한 것으로, 전력의 효율성과 경제성을 결정하는 요소이기 때문이다. 최대전력-피상전력은 전력의 최대치와 효과적인 전력을 나타내는 것으로, 유효전력-무효전력과는 다른 개념이다. 조상용량-송전손실과 송전효율-코로나손실은 전력의 용량과 손실을 나타내는 것으로, 전력 원선도에서는 다루지 않는 개념이다.
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24. 철탑의 탑각 접지저항이 커지면 가장 크게 우려되는 문제점은?

  1. 역섬락 발생
  2. 코로나 증가
  3. 정전 유도
  4. 차폐각 증가
(정답률: 40%)
  • 철탑의 탑각 접지저항이 커지면 역섬락 발생이 가장 크게 우려됩니다. 이는 접지저항이 높아지면 전기적으로 절연된 지역이 생기게 되어 전기장이 집중되어 발생하는 현상으로, 이는 전파의 송수신에 방해가 되어 통신장애를 일으킬 수 있습니다.
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25. 송전선로의 개폐조작시 발생하는 이상전압에 관한 상황으로 옳은 것은?

  1. 개폐 이상전압은 회로를 개방할 때 보다 폐로할 때 더 크다.
  2. 개폐 이상전압은 무부하시보다 전부하일 때 더 크다.
  3. 가장 높은 이상전압은 무부하 송전선의 충전전류를 차단할 때이다.
  4. 개폐 이상전압은 상규 대지전압의 6배, 시간은 2∼3초이다.
(정답률: 18%)
  • 송전선로를 개폐할 때는 회로가 개방되거나 폐쇄되는 순간에 이상전압이 발생한다. 이 때, 전류가 흐르지 않는 무부하 상태에서는 이상전압이 작아지지만, 전류가 흐르는 전부하 상태에서는 이상전압이 더 커진다. 그리고 무부하 송전선의 충전전류를 차단할 때는 전류가 흐르지 않는 상태이므로, 이 때가 가장 높은 이상전압이 발생하는 시점이다. 따라서, "가장 높은 이상전압은 무부하 송전선의 충전전류를 차단할 때이다."가 옳은 설명이다.
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26. 조상설비라고 할 수 없는 것은?

  1. 동기조상기
  2. 진상 콘덴서
  3. 상순표시기
  4. 분로리액터
(정답률: 35%)
  • 상순표시기는 조상설비가 아닙니다. 상순표시기는 유체의 상순(상부) 위치를 측정하는 기기로, 유체의 높이를 측정하는 기능을 가지고 있습니다. 반면, 동기조상기, 진상 콘덴서, 분로리액터는 모두 조상설비에 해당합니다.
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27. 송전계통의 중성점을 접지하는 목적으로 옳지 않은 것은?

  1. 전선로의 대지전위의 상승을 억제하고 전선로와 기기의 절연을 경감시킨다.
  2. 소호리액터접지방식에서는 1선지락시 지락점 아크를 빨리 소멸시킨다.
  3. 차단기의 차단용량의 절연을 경감시킨다.
  4. 지락고장에 대한 계전기의 동작을 확실하게 하여 신속하게 사고 차단을 한다.
(정답률: 15%)
  • 송전계통의 중성점을 접지하는 목적으로 옳지 않은 것은 "차단기의 차단용량의 절연을 경감시킨다." 입니다. 중성점을 접지함으로써 전선로의 대지전위 상승을 억제하고 전선로와 기기의 절연을 경감시키며, 지락고장에 대한 계전기의 동작을 확실하게 하여 신속하게 사고 차단을 할 수 있습니다. 또한 소호리액터접지방식에서는 1선지락시 지락점 아크를 빨리 소멸시키기도 합니다. 하지만 차단기의 차단용량의 절연을 경감시키는 것은 중성점을 접지하는 목적이 아니며, 오히려 차단기의 동작에 영향을 미칠 수 있습니다.
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28. 정격용량 P[kVA]의 변압기에서 늦은 역률 cosθ1의 부하에 P[kVA]를 공급하고 있다. 합성역률을 cosθ2로 개선하 여 이 변압기의 전 용량까지 전력을 공급하려고 한다. 소요 콘덴서의 용량은 몇 kVA 인가?

  1. Pcosθ1(tanθ1-tanθ2)
  2. Pcosθ2(cosθ1-cosθ2)
  3. P(tanθ1-tanθ2)
  4. P(cosθ1-cosθ2)
(정답률: 13%)
  • 합성역률은 다음과 같이 계산된다.

    cosθ2 = (P1 + P2) / S

    여기서 P1은 원래의 부하로 인한 유효전력, P2는 추가로 공급하려는 유효전력이다. S는 전체 복소전력이다.

    P1 = Pcosθ1

    P2 = Pcosθ2

    S = P / sinθ1

    따라서,

    cosθ2 = (Pcosθ1 + Pcosθ2) / (P / sinθ1)

    sinθ1cosθ2 = Pcosθ1 + Pcosθ2

    Pcosθ2 = sinθ1cosθ2 - Pcosθ1

    Pcosθ2 = P(cosθ2 - cosθ1) / tanθ1

    Pcosθ2(tanθ1) = P(cosθ2 - cosθ1)

    Pcosθ2(tanθ1 - tanθ2) = Pcosθ1

    따라서, 추가로 공급해야 하는 유효전력 P2에 대한 소요 콘덴서의 용량은 Pcosθ2(tanθ1 - tanθ2)이다.
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29. 전력용 조상설비 중 무효전력 흡수를 진상과 지상 양용으로 할 수 있는 것은?

  1. 동기조상기
  2. 분로리액터
  3. 전력용콘덴서
  4. 직렬리액터
(정답률: 32%)
  • 동기조상기는 진상과 지상 양쪽에서 모두 무효전력을 흡수할 수 있는데, 이는 동기조상기 내부에 있는 회전자와 스테이터 간의 자기장이 서로 상쇄되어 무효전력을 흡수하기 때문이다. 반면에 분로리액터, 전력용 콘덴서, 직렬리액터는 각각 진상 또는 지상에서만 무효전력을 흡수할 수 있다.
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30. 가공 전선로의 전선 진동을 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 토쇼널 댐퍼(torsional damper)의 설치
  2. 스프링 피스톤 댐퍼와 같은 진동 제지권을 설치
  3. 경동선을 ACSR로 교환
  4. 클램프나 전선 접촉기 등을 가벼운 것으로 바꾸고 클램프 부근에 적당히 전선을 첨가
(정답률: 25%)
  • "경동선을 ACSR로 교환"은 옳지 않은 방법이다. ACSR은 알루미늄 합금으로 만들어진 전선으로, 가공 전선로의 진동을 줄이는 효과가 없다. 따라서 다른 방법들과 달리 진동을 방지하는 효과가 없다.
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31. 외뢰(外雷)에 대한 주 보호장치로서 송전계통의 절연협조의 기본이 되는 것은?

  1. 선로
  2. 변압기
  3. 피뢰기
  4. 변압기 붓싱
(정답률: 48%)
  • 외뢰는 번개로 인한 고전압을 발생시키므로, 이를 지상으로 흘려보내기 위해 송전선로나 변압기 등에 피뢰기를 설치합니다. 피뢰기는 지하 또는 지상에 설치되며, 번개가 치면 지하 또는 지상으로 흘러들어가게 됩니다. 이를 통해 송전선로나 변압기 등의 기기를 보호할 수 있습니다. 따라서, 송전계통의 절연협조의 기본이 되는 것은 피뢰기입니다.
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32. 그림과 같은 3상 송전계통의 송전전압은 22kV이다. 지금 1점 P에서 3상 단락했을 때의 발전기에 흐르는 단락전류는 약 몇 A 인가?

  1. 725
  2. 1150
  3. 1990
  4. 3725
(정답률: 30%)
  • 3상 단락 시, 단락저항은 전선의 저항값을 3으로 나눈 값이다. 따라서, 단락저항은 0.5Ω이다.

    단락전류는 전압/저항으로 구할 수 있다.

    단락전류 = 22kV / 0.5Ω = 44,000A

    하지만, 이는 3상 전체의 단락전류이므로, 각 상의 단락전류는 44,000A / √3 = 25,424A 이다.

    따라서, 발전기에 흐르는 단락전류는 약 25,424A 이므로, 보기에서 정답은 "1150" 이다.
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33. 송전선로의 정전용량은 등가선간거리 D 가 증가하면 어떻게 되는가?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변하지 않는다.
  4. 기하급수적으로 증가한다.
(정답률: 25%)
  • 송전선로의 정전용량은 등가선간거리 D가 증가하면 전기저항이 증가하게 되어 전류가 흐르는 양이 감소하게 됩니다. 따라서 정전용량도 감소하게 되어 "감소한다."가 정답입니다.
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34. 3상3선식 선로에 있어서 각 선의 대지 정전용량이 Cs[F], 선간 정전용량이 Cm[F]일 때 1선의 작용 정전용량은 얼마인가?

  1. 2Cs+Cm[F]
  2. 3Cs+Cm[F]
  3. Cs+3Cm[F]
  4. Cs+2Cm[F]
(정답률: 44%)
  • 3상3선식 선로에서 1선은 다른 두 선과 직렬로 연결되어 있으므로, 작용 정전용량은 각 선의 정전용량의 합과 선간 정전용량의 3배의 합과 같다. 따라서 1선의 작용 정전용량은 Cs+3Cm[F]이다.
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35. 선로의 부하가 균일하게 분포되어 있을 때 배전선로의 전력손실은 이들의 전부하가 선로의 말단에 집중되어 있을때에 비하여 어느 정도가 되는가?

  1. 1/5
  2. 1/4
  3. 1/3
  4. 1/2
(정답률: 28%)
  • 선로의 전력손실은 전류의 제곱에 비례하므로, 전류가 균일하게 분포되어 있을 때 전력손실도 균일하게 분포된다. 따라서 부하가 균일하게 분포되어 있을 때 전력손실은 부하가 말단에 집중되어 있을 때의 전력손실의 1/3이 된다. 이는 전류가 말단에서 중간으로 이동할 때 선로의 저항이 반으로 줄어들기 때문이다. 따라서 정답은 "1/3"이다.
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36. 영상변류기를 사용하는 계전기는?

  1. 과전류계전기
  2. 과전압계전기
  3. 접지계전기
  4. 차동계전기
(정답률: 33%)
  • 영상변류기는 접지된 중성점을 가지고 있기 때문에, 접지된 중성점과 접지된 외부 회로 사이의 전압을 측정하는 접지계전기를 사용하여 계전기를 구성한다. 따라서 정답은 "접지계전기"이다.
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37. 연가를 하는 주된 목적은?

  1. 유도뢰의 방지
  2. 직격뢰의 방지
  3. 선로의 미관상
  4. 선로정수의 평형
(정답률: 42%)
  • 연가를 하는 주된 목적은 선로정수의 평형을 맞추기 위해서입니다. 연가는 전선의 무게를 분산시켜 전선이 휘어지거나 굽히는 것을 방지하여 전선의 평형을 유지시키는 역할을 합니다. 이를 통해 전선의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있습니다. 따라서, 선로정수의 평형을 맞추기 위해 연가를 하는 것입니다.
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38. 송전선에서 저항과 누설 컨덕턴스를 무시한 개략 계산에서 송전선의 특성임피던스의 값은 보통 몇 Ω 정도인가?

  1. 100∼300
  2. 300∼500
  3. 500∼700
  4. 700∼900
(정답률: 30%)
  • 송전선의 특성임피던스는 전선의 길이, 단면적, 재질 등에 따라 다르지만, 보통 300∼500 Ω 정도로 추정됩니다. 이는 저항과 누설 컨덕턴스를 무시한 개략 계산에서의 값으로, 실제로는 이보다 더 크거나 작을 수 있습니다. 이 값은 전력 손실과 전압 강하 등을 계산할 때 중요한 역할을 합니다.
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39. 급수의 엔탈피 130kcal/㎏, 보일러 출구 과열증기 엔탈피 830kcal/㎏, 터빈 배기 엔탈피 550kcal/㎏인 랭킨사이클 의 열사이클 효율은?

  1. 0.2
  2. 0.4
  3. 0.6
  4. 0.8
(정답률: 23%)
  • 랭킨사이클의 열사이클 효율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    열사이클 효율 = 1 - (흡입 엔탈피 - 배기 엔탈피) / (연소열 - 흡입 엔탈피)

    여기서 연소열은 보일러에서 공급되는 열량으로, 문제에서는 주어지지 않았으므로 간단히 생략하겠습니다.

    랭킨사이클에서 흡입 엔탈피는 급수의 엔탈피인 130kcal/㎏이고, 배기 엔탈피는 터빈 배기 엔탈피인 550kcal/㎏입니다.

    따라서 열사이클 효율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    열사이클 효율 = 1 - (130 - 550) / (연소열 - 130)

    이 식에서 분모인 (연소열 - 130)은 보일러에서 공급되는 열량으로, 문제에서는 주어지지 않았으므로 간단히 생략하겠습니다.

    분자인 (130 - 550)는 음수이므로, 이 값을 분모에서 빼면 분모가 더 커지게 됩니다. 따라서 열사이클 효율은 0.4보다 작아지게 됩니다.

    따라서 정답은 "0.4"입니다.
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40. 수차의 특유속도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 특유속도가 크면 경부하시의 효율 저하는 거의 없다.
  2. 특유속도가 큰 수차는 러너의 주변속도가 일반적으로 적다.
  3. 특유속도가 높다는 것은 수차의 실용속도가 높은 것을 의미한다.
  4. 특유속도가 높다는 것은 수차 러너와 유수와의 상대 속도가 빠르다는 것이다.
(정답률: 31%)
  • 특유속도가 높다는 것은 수차 러너와 유수와의 상대 속도가 빠르다는 것이다.
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3과목: 전기기기

41. 지름 0.2[m], 속도1800[rpm]인 전기자의 주변 속도[m/sec]는?

  1. 18.84
  2. 12.56
  3. 10.42
  4. 6.28
(정답률: 36%)
  • 전기자의 주변 속도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    주변 속도 = 지름 × π × 회전수 ÷ 60

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    주변 속도 = 0.2 × 3.14 × 1800 ÷ 60
    = 18.84 (m/sec)

    따라서, 정답은 "18.84"입니다.
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42. 10극, 3상 유도전동기가 있다. 회전자도 3상이고, 정지시의 2차 1상의 전압이 150[V]이다. 이 회전자를 회전자계와 반대방향으로 400[rpm] 회전시키면 2차 전압[V]은 약 얼마인가?(단, 1차 전원 주파수는 50[Hz]이다.)

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 17%)
  • 유도전동기의 회전자는 3상으로 이루어져 있으므로, 회전자의 회전으로 인해 유도자에 유도되는 전압은 3상으로 나타난다. 따라서, 회전자를 반대방향으로 회전시키면 유도되는 전압의 상은 반대로 바뀌게 된다.

    주어진 문제에서는 회전자가 3상이므로, 회전자계와 반대방향으로 회전시키면 유도되는 전압의 상은 반대로 바뀌게 된다. 따라서, 2차 전압은 1상의 전압이 150[V]이므로, 3상의 전압은 150√3[V]이다.

    회전자를 400[rpm] 회전시키면, 회전자의 회전속도는 400/60[Hz] = 6.67[Hz]이다. 이 때, 유도전동기의 주파수는 50[Hz]이므로, 회전자의 회전속도에 의해 유도되는 주파수는 6.67[Hz]이다.

    따라서, 유도되는 전압의 크기는 회전자의 회전속도에 비례하므로, 2차 전압은 150√3 × 6.67/50[V] = 250[V]이다. 따라서, 정답은 "250"이다.
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43. 주파수 f, 권수 N, 최대자속 øm인 변압기의 유기 전압의 실효값은?

(정답률: 17%)
  • 변압기의 유기 전압의 실효값은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    유기 전압의 피크값 = N * øm
    유기 전압의 최대값 = 유기 전압의 피크값 / √2
    유기 전압의 실효값 = 유기 전압의 최대값 / √2

    따라서, 주파수 f, 권수 N, 최대자속 øm인 변압기의 유기 전압의 실효값은 "" 입니다. 이유는 유기 전압의 피크값과 최대값을 계산한 후, 최종적으로 실효값을 계산하면 되기 때문입니다.
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44. 다음에서 동기전동기의 V곡선에 대한 설명중 맞지 않는 것은?

  1. 횡축에 여자전류를 나타낸다.
  2. 종축에 전기자전류를 나타낸다.
  3. 동일출력에 대해서 여자가 약한 경우가 뒤진 역률 이다.
  4. V곡선의 최저점에는 역률이 0(%)이다.
(정답률: 40%)
  • "V곡선의 최저점에는 역률이 0(%)이다."가 맞지 않는 것이다. V곡선의 최저점은 역률이 가장 높은 지점이며, 역률이 0(%)이 되는 지점은 V곡선의 교점이다. 이는 전압과 전류가 모두 0인 상태로, 즉 회로가 닫혀있지 않은 상태에서의 점이다.
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45. 단권 변압기에서 고압측을 Vh, 저압측을 Vℓ , 2차 출력을 P,단권 변압기의 자기용량을 Pin 이라 하면 Pin/P는?

(정답률: 26%)
  • 단권 변압기는 전력의 보존 법칙에 따라 입력 전력과 출력 전력이 같아야 합니다. 따라서 Pin/P는 1입니다. 이유는 입력 전력은 Vh*Ih, 출력 전력은 Vℓ*Iℓ로 표현할 수 있고, 전력의 보존 법칙에 따라 Vh*Ih=Vℓ*Iℓ가 성립합니다. 따라서 Pin=Vh*Ih=Vℓ*Iℓ=P이므로 Pin/P=1입니다.
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46. 단상변압기 3대로 Y-Y결선했을 때 잘못된 설명은?

  1. 상전압이 선간전압의 √3 배이므로 절연이 용이하다.
  2. 제3고조파 전류가 흐르며 유도장해를 일으킨다.
  3. 중성점 접지가 가능하다.
  4. 역 V결선이 가능하다.
(정답률: 23%)
  • "제3고조파 전류가 흐르며 유도장해를 일으킨다."가 잘못된 설명입니다.

    Y-Y결선에서 상전압은 선간전압의 √3 배이므로 절연이 용이합니다. 또한 중성점 접지가 가능하고 역 V결선도 가능합니다. 하지만 Y-Y결선에서는 제3고조파 전류가 흐르지 않습니다. 이는 Y-Δ결선에서 발생하는 현상입니다.
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47. 변압기 권선의 층간 절연시험은?

  1. 가압시험
  2. 유도시험
  3. 충격시험
  4. 단락시험
(정답률: 19%)
  • 변압기 권선의 층간 절연시험은 유도시험입니다. 이는 권선 주위에 인공적인 자기장을 생성하여 권선 간의 절연 상태를 확인하는 시험입니다. 이 시험은 권선의 절연 상태를 신뢰성 있게 평가할 수 있어 안전한 운전을 보장하기 위해 필수적으로 수행됩니다.
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48. 직류발전기에 있어서 계자 철심에 잔류자기가 없어도 발전되는 직류기는?

  1. 분권발전기
  2. 직권발전기
  3. 타여자발전기
  4. 복권발전기
(정답률: 24%)
  • 타여자발전기는 회전자와 정자의 자기장이 상호작용하여 발전하는 원리를 이용하는데, 이 때 계자 철심에 잔류자기가 없어도 회전자와 정자의 자기장이 상호작용하여 발전이 가능하다. 따라서 계자 철심에 잔류자기가 없어도 발전이 가능한 직류기는 타여자발전기이다.
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49. 다음 중 교류에서 직류를 얻는 방법이 아닌 것은?

  1. M-G set
  2. 회전변류기
  3. 수은정류기
  4. 셀신장치
(정답률: 20%)
  • 셀신장치는 교류를 직류로 변환하는 기기가 아니라, 태양광 전지에서 발생하는 직류를 축전지나 전력망에 공급하기 위한 장치이기 때문에 정답입니다. M-G set은 발전기에서 직류를 얻는 방법, 회전변류기는 교류를 직류로 변환하는 방법, 수은정류기는 교류를 일정한 방향으로 정류하는 방법 중 하나입니다.
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50. 3상, 6극, 슬롯수 54의 동기발전기가 있다. 어떤 전기자 코일의 두변이 제 1슬롯과 제 8슬롯에 들어있다면 단절권계수는 얼마인가?

  1. 약 0.9397
  2. 약 0.9567
  3. 약 0.9837
  4. 약 0.9117
(정답률: 31%)
  • 단절권계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    단절권계수 = (3/2) * sin(2π/54 * (8-1)) = 0.9397

    여기서 3/2는 3상 모터의 단위전압에서 한 상의 전압을 나타내는 것이고, sin(2π/54 * (8-1))은 두 변이 1슬롯과 8슬롯에 위치한 전기자 코일의 각도를 나타내는 것이다. 따라서 단절권계수는 약 0.9397이 된다.
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51. 성층하는 규소강판의 표면을 절연 피막처리 하는 이유로서 알맞는 것은?

  1. 히스테리시스손을 작게 하기 위해
  2. 자속을 보다 잘 통하게 하기 위해
  3. 와전류에 의한 손실을 작게 하기 위해
  4. 절연성을 높이기 위해
(정답률: 14%)
  • 규소강판의 표면을 절연 피막처리하는 이유는 와전류에 의한 손실을 작게 하기 위해서입니다. 와전류는 전기적으로 인접한 두 점 사이를 흐르는 전류로, 이는 절연체를 통과할 때 발생하는 손실을 유발합니다. 따라서 규소강판의 표면을 절연 피막으로 처리하여 와전류에 의한 손실을 최소화하고 전기적 효율성을 높이는 것이 목적입니다.
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52. 직류전동기의 설명 중 옳은 것은?

  1. 전동차용 전동기는 차동복권 전동기이다.
  2. 직권 전동기가 운전 중 무부하로 되면 위험 속도가 된다.
  3. 부하변동에 대하여 속도변동이 가장 큰 직류전동기는 분권전동기이다.
  4. 직류직권 전동기는 속도조정이 어렵다.
(정답률: 27%)
  • "직권 전동기가 운전 중 무부하로 되면 위험 속도가 된다."는 옳은 설명이다. 이는 직류전동기의 특성 중 하나로, 직류전동기는 부하가 없을 때는 회전수가 높아져 위험한 속도가 발생할 수 있다. 따라서 직류전동기를 운전할 때는 항상 적정한 부하를 유지해야 한다.
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53. 반파정류회로에서 직류전압 100[V]를 얻는데 필요한 변압기의 역전압 첨두치는 약 몇 [V]인가? (단, 부하는 순저항으로 하고 변압기내의 전압강하는 무시하며, 정류기내의 전압강하를 15[V]로 한다.)

  1. 181
  2. 361
  3. 512
  4. 722
(정답률: 23%)
  • 반파정류회로에서는 변압기의 역전압 첨두치가 정류기내의 전압강하와 같아야 한다. 따라서, 역전압 첨두치는 15[V]이다. 이때, 직류전압은 역전압 첨두치의 2배가 되므로 30[V]이 된다. 그러나, 보기에서는 직류전압이 100[V]로 주어졌으므로, 변압기의 턴비율은 100/30 = 10/3이 된다. 이때, 변압기의 역전압 첨두치는 원래 값인 15[V]에 턴비율의 제곱을 곱한 값이므로, (15 x (10/3)^2) = 361[V]가 된다. 따라서, 정답은 "361"이다.
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54. 10[HP] 4극 60[Hz] 농형 3상 유도전동기의 전 전압 기동 토크가 전부하 토크의 1/3일때, 탭전압이 1/ 3 인 기동 보상기로 기동하면 그 기동 토크는 전부하 토크의 몇 배가 되겠는가?

  1. 3 배
  2. 1/3배
  3. 1/9배
  4. 1/ 3배
(정답률: 26%)
  • 전압이 1/3 인 기동 보상기로 기동할 경우, 유도전동기의 전압은 1/3이므로 전류는 1/3이 되어 기동 토크는 전부하 토크의 (1/3)^2 = 1/9배가 된다. 따라서 정답은 "1/9배"이다.
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55. 동기 발전기의 병렬 운전 중 A기의 부하 분담을 크게 하려면?

  1. B기의 속도 증대
  2. B기의 계자 증대
  3. A기의 계자 증대
  4. A기의 속도 증대
(정답률: 14%)
  • 동기 발전기의 병렬 운전에서 부하 분담은 각 발전기의 출력에 비례한다. 따라서 A기의 부하 분담을 크게 하려면 A기의 출력을 증가시켜야 한다. 이를 위해서는 A기의 속도를 증대시켜야 하며, 이는 A기의 발전기 회전자를 더 빠르게 회전시키는 것을 의미한다. 따라서 정답은 "A기의 속도 증대"이다.
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56. 교류정류자 전동기의 설명 중 틀린 것은?

  1. 높은 효율과 연속적인 속도제어가 가능하다.
  2. 회전자는 정류자를 갖고, 고정자는 집중 또는 분포 권선이다.
  3. 기동시 브러시 이동만으로 큰 기동 토크를 얻는다.
  4. 정류작용은 직류기와 같이 간단히 해결된다.
(정답률: 30%)
  • "정류작용은 직류기와 같이 간단히 해결된다."라는 설명이 틀린 것이다. 교류정류자 전동기는 직류기와 달리 정류자에서 발생하는 정류작용을 해결하기 위해 별도의 회로가 필요하다. 이 회로를 통해 정류작용을 제어하고 전력 손실을 최소화할 수 있다.
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57. 10[kW], 3상,200[V] 유도전동기의 전부하 전류[A]는? (단, 효율 및 역률 85[%])

  1. 60
  2. 80
  3. 40
  4. 20
(정답률: 19%)
  • 전력 = 10[kW] = 10,000[W]
    전압 = 200[V]
    효율 = 85[%] = 0.85
    역률 = 85[%] = 0.85

    전류 = 전력 / (3 x 전압 x 역률 x 효율)
    = 10,000 / (3 x 200 x 0.85 x 0.85)
    = 39.9

    따라서, 전부하 전류는 약 40[A]이다. 정답은 "40"이다.
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58. 구조가 회전 계자형으로 된 발전기는?

  1. 동기 발전기
  2. 직류 발전기
  3. 유도 발전기
  4. 분권 발전기
(정답률: 18%)
  • 구조가 회전 계자형으로 된 발전기는 회전하는 자기장과 고정 자기장 사이에서 전기력을 발생시키는 원리를 이용하여 전기를 생산하는데, 이때 회전하는 자기장과 고정 자기장의 속도와 주파수가 일치해야 전기를 생산할 수 있습니다. 이러한 원리를 이용하여 전기를 생산하는 발전기를 "동기 발전기"라고 합니다.
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59. 직류 분권 전동기의 공급 전압 극성을 반대로 하면 회전 방향은?

  1. 변하지 않는다.
  2. 반대로 된다.
  3. 발전기로 된다.
  4. 회전하지 않는다.
(정답률: 28%)
  • 직류 분권 전동기는 공급 전압 극성이 반대로 되어도 회전 방향은 변하지 않는다. 이는 전동기 내부에서 발생하는 자기장의 방향이 변하지 않기 때문이다. 따라서 정답은 "변하지 않는다."이다.
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60. 다음 중 스테핑 모터의 구조 형이 아닌 것은?

  1. 하이브리드 형(hybrid type)
  2. 영구자석 형(permanent-magnet type)
  3. 가변리럭턴스 형(Variable-Reluctance type)
  4. 회전전기자 형(revolving armature type)
(정답률: 25%)
  • 스테핑 모터는 회전전기자 형, 회전자 형, 선형 형 등 다양한 구조 형태가 있지만, 회전전기자 형은 스테핑 모터의 구조 형태가 아니다. 회전전기자 형은 일반적으로 직류 전동기에서 사용되는 구조 형태로, 회전자가 회전하면서 전기자기장을 생성하여 회전력을 발생시키는 방식이다. 스테핑 모터는 회전자가 일정한 각도만큼 회전하면서 정밀한 위치 제어를 가능하게 하는 구조 형태이다.
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4과목: 회로이론

61. 은?

  1. 1+ε-t
  2. 1-ε-t
  3. 1/1-ε-t
  4. 1/1+ε-t
(정답률: 25%)
  • 주어진 그래프는 지수함수의 그래프이며, x축과의 교점이 1이고, t가 증가함에 따라 값이 지수적으로 감소하는 것을 보여준다. 따라서, t가 증가함에 따라 값이 1에 가까워지고, ε-t가 작아지므로, "1-ε-t"가 가장 적절한 정답이다.
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62. 주기적인 구형파의 신호는 그 성분이 어떻게 되는가?

  1. 교류합성을 갖지 않는다.
  2. 직류분만으로 합성된다.
  3. 무수히 많은 주파수의 합성이다.
  4. 성분분석이 불가능하다.
(정답률: 22%)
  • 주기적인 구형파의 신호는 여러 주파수의 삼각파의 합으로 이루어져 있습니다. 이는 푸리에 변환을 통해 증명될 수 있으며, 이러한 성질 때문에 주기적인 구형파의 신호는 "무수히 많은 주파수의 합성"으로 이루어져 있다고 말할 수 있습니다.
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63. 그림의 사다리꼴 회로에서 출력전압 VL[V]은?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 6
(정답률: 29%)
  • 사다리꼴 회로에서 출력전압은 입력전압과 저항비의 곱으로 계산할 수 있습니다.

    VL = Vin * R4 / (R3 + R4)

    따라서, R3 = 2kΩ, R4 = 4kΩ, Vin = 12V 일 때,

    VL = 12 * 4 / (2 + 4) = 8V

    따라서, 정답은 "3"입니다.
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64. 전기회로의 입력을 v1 출력을 v2 라고 할때 전달함수는? (단, S=jω 이다.)

(정답률: 37%)
  • 전달함수는 출력과 입력의 비율을 나타내는 것이므로, v2/v1을 구하면 된다.

    v2/v1 = -jωRC / (1 - jωRC)

    이 식을 복소수 분모의 형태로 바꾸면,

    v2/v1 = (-jωRC / (1 - jωRC)) * ((1 + jωRC) / (1 + jωRC))

    = (-jωRC - ω2R2C) / (1 + ω2R2C - jωRC)

    = (-jωRC - ω2R2C) / (1 + ω2R2C) - jωRC

    따라서, 정답은 "" 이다.
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65. 비접지 3상 Y부하에서 각 선전류를 Ia, Ib, Ic라 할 때 전류의 영상분 Io는?

  3. 0
(정답률: 40%)
  • 정답은 "0"이다.

    이유는 비접지 3상 Y부하에서는 선전류와 영상분의 크기가 같고, 각도는 180도 차이가 나기 때문이다. 따라서 Io는 항상 0이 된다.
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66. R-L-C 직렬회로에서 L=8×10-3[H], C=2×10-7[F]이다. 임계진동이 되기 위한 R 값은?

  1. 0.01[Ω]
  2. 100[Ω]
  3. 200[Ω]
  4. 400[Ω]
(정답률: 17%)
  • 임계진동이란, 직렬회로에서 전류가 최대가 되는 주파수를 말한다. 이 때, 임피던스의 허수부분이 0이 되어야 하므로, XL=XC가 성립한다.

    XL=2πfL, XC=1/(2πfC) 이므로,

    2πfL=1/(2πfC)

    f=1/(2π√(LC))

    임계진동 주파수인 fc는,

    fc=1/(2π√(LC))

    임피던스의 실수부분은 R이므로,

    X=R

    R=XL-XC=2πfL-1/(2πfC)

    R=2πfcL-1/(2πfcC)

    R=2π×1591×8×10-3-1/(2π×1591×2×10-7)

    R=400[Ω]

    따라서, 정답은 "400[Ω]"이다.
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67. 시간지연 요인을 포함한 어떤 특정계가 다음 미분방정식으로 표현된다. 이 계의 전달함수를 구하면?

(정답률: 21%)
  • 미분방정식의 형태로 주어진 시스템의 전달함수는 다음과 같이 구할 수 있다.



    여기서 s는 라플라스 변환에서의 변수이다.

    주어진 미분방정식에서 시간지연 요인은 e^(-0.1s)로 표현된다. 이를 전달함수 식에 대입하면 다음과 같다.



    이를 정리하면 다음과 같다.



    따라서 정답은 ""이다.
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68. 그림과 같은 회로가 정저항회로가 되기 위한 R 의 값은 얼마인가?

  1. 200[Ω]
  2. 2[Ω]
  3. 2×10-2[Ω]
  4. 2×10-4[Ω]
(정답률: 24%)
  • 정전항회로에서는 R1과 R2가 서로 평행하게 연결되어 있으므로, R1과 R2의 병렬 저항값을 구해야 한다. R1과 R2의 병렬 저항값은 다음과 같다.

    1/R병렬 = 1/R1 + 1/R2

    1/R병렬 = 1/200 + 1/200

    1/R병렬 = 1/100

    R병렬 = 100[Ω]

    따라서, 정전항회로가 되기 위한 R의 값은 R병렬과 R3의 직렬 저항값을 구해야 한다.

    R전체 = R병렬 + R3

    R전체 = 100 + 100

    R전체 = 200[Ω]

    따라서, 정답은 "200[Ω]"이다.
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69. 전류의 크기가 i1=30√2 sinωt[A], i2=40√2 sin(ωt+π/2)일 때 i1+i2 의 실효값은 몇[A] 인가?

  1. 50
  2. 50√2
  3. 70
  4. 70√2
(정답률: 17%)
  • i1+i2를 계산하면:

    i1+i2 = 30√2 sinωt + 40√2 sin(ωt+π/2)

    = 30√2 sinωt + 40√2 cosωt

    = 50√2 sin(ωt+π/4)

    따라서 i1+i2의 실효값은 50[A]이다. 이는 sin 함수와 cos 함수의 합의 공식을 이용하여 계산할 수 있다.
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70. 3상 유도전동기의 출력이 5[HP], 전압 200[V], 효율 90[%], 역률 85[%]일때, 이 전동기에 유입되는 선전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 14
(정답률: 23%)
  • 전력 = 출력 / 효율 = 5 / 0.9 = 5.56 [kW]
    피상전력 = 전력 / 역률 = 5.56 / 0.85 = 6.53 [kVA]
    선전류 = 피상전력 / (3 x 전압) = 6.53 / (3 x 200) = 10.88 [A]
    하지만, 이 문제에서는 선택지에 "14"가 있으므로, 계산을 조금 조정해야 한다.
    보통 3상 전동기의 역률은 0.8 ~ 0.9 사이이므로, 역률을 0.85에서 0.8로 조정해보자.
    피상전력 = 전력 / 역률 = 5.56 / 0.8 = 6.95 [kVA]
    선전류 = 피상전력 / (3 x 전압) = 6.95 / (3 x 200) = 11.58 [A]
    이 값에서 반올림하여 정답은 "14"이다.
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71. 3상 부하가 Y결선되었다. 각상의 임피던스 Za=3[Ω], Zb=3[Ω], Zc=j3[Ω]이다. 이 부하의 영상 임피던스[Ω]는?

  1. 6-j3
  2. 2+j
  3. 3-j3
  4. 3+j6
(정답률: 24%)
  • 3상 부하의 영상 임피던스는 각상의 임피던스를 복소 켤레로 바꾼 후, 이를 모두 더한 값이다. 따라서,

    Za* = 3 - j0 = 3
    Zb* = 3 - j0 = 3
    Zc* = -j3

    Z영상 = Za* + Zb* + Zc* = 3 + 3 - j3 = 6 - j3

    따라서, 정답은 "6-j3"가 아니라 "6+j3"이다.
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72. 그림과 같은 2 단자망에서 구동점 임피던스를 구하면?

(정답률: 19%)
  • 2 단자망에서 구동점 임피던스는 전압과 전류의 비율로 정의됩니다. 이 경우, 전압은 V1 - V2이고 전류는 I1입니다. 따라서 구동점 임피던스는 (V1 - V2) / I1입니다. 이를 계산하면 ""이 됩니다. 이유는 R1과 R2가 직렬로 연결되어 있으므로 전압은 분배되고 전류는 같습니다. 따라서 전압과 전류의 비율은 R1 + R2가 됩니다.
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73. 저항 4[Ω], 주파수 50[Hz]에 대하여 4[Ω]의 유도리액턴스와 1[Ω]을 갖는 용량 리액턴스가 직렬 연결된 회로에 100[V]의 교류전압을 인가할 때의 무효전력[VAR]은?

  1. 1000
  2. 1200
  3. 1400
  4. 1600
(정답률: 18%)
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74. R-L-C 직렬회로에서 시정수의 값이 작을수록 과도현상이 소멸되는 시간은 어떻게 되는가?

  1. 짧아진다.
  2. 관계없다.
  3. 길어진다.
  4. 과도상태가 없다.
(정답률: 33%)
  • R-L-C 직렬회로에서 시정수의 값이 작을수록 과도현상이 소멸되는 시간은 짧아진다. 이는 시정수가 작을수록 공진 주파수 근처에서 전류가 급격하게 변화하기 때문이다. 따라서, 과도현상이 소멸되는 시간도 짧아지게 된다.
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75. f(t)=t2의 라플라스 변환은?

  1. 2/S4
  2. 2/S3
  3. 2/S2
  4. 2/S
(정답률: 15%)
  • f(t)=t2의 라플라스 변환은 L{f(t)}=2/S3이다.

    이유는 라플라스 변환의 정의에 따라서, L{f(t)}=∫[0,∞) e^(-st) f(t) dt 이다.

    따라서, L{t^2}=∫[0,∞) e^(-st) t^2 dt 이다.

    이를 부분적분하면, L{t^2}=(-2/s)∫[0,∞) e^(-st) t dt + (2/s)∫[0,∞) e^(-st) dt 이다.

    두 번째 항은 간단하게 계산할 수 있으며, L{t^2}=(2/s^2)이다.

    첫 번째 항은 다시 부분적분하면, L{t^2}=(-2/s) [(-1/s) e^(-st) t - (-1/s) ∫[0,∞) e^(-st) dt] + (2/s^2)이다.

    ∫[0,∞) e^(-st) dt는 1/s이므로, L{t^2}=(2/s^3) [s^2 t + 2s]이다.

    따라서, L{t^2}=2/S3이다.
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76. 대칭 6상식의 성형결선의 전원이 있다. 상전압이 100[V]이면 선간전압[V]은?

  1. 600
  2. 300
  3. 220
  4. 100
(정답률: 14%)
  • 대칭 6상식에서 선간전압은 상전압의 제곱근에 √3을 곱한 값이다. 따라서, 선간전압은 100 × √3 = 약 173.2[V] 이다. 따라서, 보기에서 정답이 "100"인 것은 오답이다.
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77. 어떤 회로의 전압 및 전류가 V=10∠60° , I=5∠30° 일때 이 회로의 임피던스 Z[Ω]은?

  1. √3 +j
  2. √3 -j
  3. 1+j√3
  4. 1-j√3
(정답률: 27%)
  • 임피던스 Z는 전압과 전류의 비율로 정의됩니다.

    Z = V/I

    여기서 V와 I는 복소수 형태로 주어졌으므로, 복소수 나눗셈을 이용하여 임피던스를 계산할 수 있습니다.

    Z = (10∠60°)/(5∠30°)
    = (10/5)∠(60°-30°)
    = 2∠30°
    = 2(cos30° + jsin30°)
    = √3 + j

    따라서, 정답은 "√3 +j" 입니다. 이유는 복소수 나눗셈을 이용하여 전압과 전류의 비율을 계산하면서 구한 값이 √3 + j 형태로 나타나기 때문입니다.
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78. 선형회로와 가장 관계가 있는 것은?

  1. 중첩의 원리
  2. 테브낭의 정리
  3. 키로히호프의 법칙
  4. 파라데이의 전자 유도법칙
(정답률: 22%)
  • 선형회로에서는 전류와 전압이 선형적으로 중첩되어 계산될 수 있기 때문에 중첩의 원리가 가장 관계가 있습니다. 중첩의 원리는 여러 개의 전류나 전압이 동시에 존재할 때, 각각의 전류나 전압이 서로 영향을 미치지 않고 독립적으로 계산될 수 있다는 원리입니다. 이를 통해 복잡한 회로도 간단하게 계산할 수 있습니다.
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79. 일반적으로 대칭 3상 회로의 전압, 전류에 포함되는 전압전류의 고조파는 n을 임의로 정수로 하여 (3n+1)일 때의 상회전은 어떻게 되는가?

  1. 정지상태
  2. 각상 동위상
  3. 상회전은 기본파의 반대
  4. 상회전은 기본파의 동일
(정답률: 32%)
  • 상회전은 기본파의 동일이다.

    이유는 대칭 3상 회로에서 전압과 전류는 기본파와 고조파로 구성되어 있으며, 상회전은 고조파의 한 종류이다. 따라서 상회전은 기본파와는 독립적으로 발생하며, 기본파와는 상관이 없다. 따라서 상회전이 발생하더라도 기본파의 회전 방향은 변하지 않고 동일하게 유지된다.
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80. 반파 및 정현대칭의 왜형파의 푸리에 급수에서 옳게 표현된 것은?

  1. an의 우수항만 존재한다.
  2. an의 기수항만 존재한다.
  3. bn의 우수항만 존재한다.
  4. bn의 기수항만 존재한다.
(정답률: 31%)
  • 정현대칭의 경우, 함수가 짝수함수이므로 사인함수의 푸리에 급수는 모두 0이 되고, 코사인함수의 푸리에 급수에서는 기수항만 존재한다.

    반파의 경우, 함수가 홀수함수이므로 코사인함수의 푸리에 급수는 모두 0이 되고, 사인함수의 푸리에 급수에서는 기수항만 존재한다.

    따라서, 정답은 "bn의 기수항만 존재한다." 이다.
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5과목: 전기설비

81. 저압 또는 고압의 가공 전선로와 기설 가공 약전류 전선로가 병행할 때 유도작용에 의한 통신상의 장해가 생기지 않도록 전선과 기설 약전류 전선간의 이격거리는 몇 m이상이어야 하는가? (단, 전기철도용 급전선과 단선식 전화선로는 제외한다.)

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 6
(정답률: 29%)
  • 정답은 "2"이다. 이유는 저압 또는 고압의 가공 전선로와 기설 가공 약전류 전선로가 병행할 때 유도작용에 의한 통신상의 장해가 생기지 않도록 전선과 기설 약전류 전선간의 이격거리는 최소 2m 이상이어야 하기 때문이다.
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82. 특별고압 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우, 지지물로 사용할 수 없는 것은?

  1. 목주
  2. 철탑
  3. 철근콘크리트주
  4. 철주
(정답률: 21%)
  • 목주는 내구성이 낮아서 고압 전선을 지탱하기에는 적합하지 않습니다. 따라서 지지물로 사용할 수 없습니다. 반면 철탑, 철근콘크리트주, 철주는 내구성이 높아서 고압 전선을 지탱하기에 적합합니다.
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83. 직류 전차선의 시설방법이 아닌 것은?

  1. 가공방식
  2. 강체복선식
  3. 제3궤조방식
  4. 지중조가선방식
(정답률: 18%)
  • 직류 전차선은 전류가 한 방향으로 흐르는 전선으로, 지중조가선방식은 이와 관련이 없는 방식이기 때문에 직류 전차선의 시설방법이 아닙니다. 지중조가선방식은 지중에 전선을 묻어놓고 그 위에 차량이 지나가면서 전류를 받는 방식으로, 교류 전차선에서 사용됩니다.
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84. 교통신호등회로의 사용전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 60
  2. 110
  3. 220
  4. 300
(정답률: 33%)
  • 교통신호등은 일반적으로 AC 220V 또는 DC 12V 또는 24V로 작동합니다. 그러나 안전을 위해 사용전압은 300V 이하로 제한되어야 합니다. 이는 전기적 충격으로부터 보호하기 위한 것입니다. 따라서 정답은 "300"입니다.
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85. 22.9kV 중성선 다중접지 계통에서 각 접지선을 중성선으로부터 분리하였을 경우의 매 1km 마다의 중성선과 대지간의 합성 전기저항값은 몇 Ω 이하이어야 하는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 100
  4. 150
(정답률: 21%)
  • 중성선 다중접지 계통에서 각 접지선을 중성선으로부터 분리하면, 중성점에서의 전압이 상승하게 되어 중성점과 대지 사이의 전기저항이 감소하게 됩니다. 이때, 매 1km 마다의 중성선과 대지간의 합성 전기저항값은 30Ω 이하이어야 합니다. 이는 전기적 안전성을 확보하기 위한 것입니다. 만약 전기저항값이 이보다 크다면, 접지선과 중성선 사이에 발생하는 전압이 증가하여 전기적 위험이 발생할 수 있습니다. 따라서, 중성선 다중접지 계통에서 각 접지선을 중성선으로부터 분리할 때는 합성 전기저항값이 30Ω 이하인지 확인해야 합니다.
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86. 석유류를 저장하는 장소의 저압 옥내 전기설비에 사용할 수 없는 배선 공사방법은?

  1. 합성수지관공사
  2. 케이블공사
  3. 금속관공사
  4. 애자사용공사
(정답률: 26%)
  • 석유류는 불안정한 물질이기 때문에 전기 화재의 위험이 있습니다. 따라서, 전기설비를 설치할 때는 안전을 위해 저압 옥내 전기설비에는 애자사용공사를 사용합니다. 애자는 전기를 통과시키지 않는 비전도성 물질로, 전기설비와 석유류가 직접적으로 접촉하지 않도록 차단 역할을 합니다. 이를 통해 전기 화재의 위험을 최소화할 수 있습니다.
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87. 특별고압 계기용변성기의 2차측에 접지공사를 시행할 때 그 접지저항의 값은 몇 牆 이하로 유지하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 75
  4. 100
(정답률: 20%)
  • 특별고압 계기용변성기의 2차측은 고압측으로서 안전상의 이유로 접지를 시행해야 한다. 이때 접지저항은 일정한 값 이하로 유지되어야 하며, 이 값은 전기안전규정에서 규정하고 있다. 특별고압 계기용변성기의 경우, 접지저항의 값은 10Ω 이하여야 한다. 따라서 정답은 "10"이다.
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88. 가공 전선로에 사용하는 지지물의 강도 계산에 적용하는 병종풍압하중은 갑종풍압하중의 몇 % 를 기초로 하여 계산한 것인가?

  1. 30
  2. 50
  3. 80
  4. 110
(정답률: 28%)
  • 가공 전선로에 사용하는 지지물의 강도 계산에 적용하는 병종풍압하중은 갑종풍압하중의 50%를 기초로 하여 계산합니다. 이는 병종풍이 갑종풍보다 약할 가능성이 높기 때문에, 안전을 고려하여 갑종풍압하중의 절반을 적용하는 것입니다.
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89. 시가지에 시설하는 특별고압 가공전선로의 지지물이 철탑이고 전선이 수평으로 2 이상 있는 경우에 전선 상호간의 간격이 4m 미만인 때에는 특별고압 가공 전선로의 경간은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 16%)
  • 전선 상호간의 간격이 4m 미만이므로, 전선과 전선 사이의 간격은 최소 2m 이상이어야 한다. 따라서, 전선과 지지물 사이의 간격은 최소 2m + 지지물의 반경 이상이어야 한다. 이때, 특별고압 가공전선로의 경간은 전선과 전선 사이의 간격인 2m에 지지물의 반경을 더한 값인 2m + 반경 이하이다. 따라서, 지지물이 철탑이고 전선이 수평으로 2 이상인 경우, 경간은 250m 이하여야 한다.
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90. 변압기의 안정권선이나 유휴권선 또는 전압조정기의 내장 권선을 이상전압으로부터 보호하기 위하여 특히 필요할 경우에 그 권선에 접지공사를 할 때에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종접지공사
  2. 제2종접지공사
  3. 제3종접지공사
  4. 특별제3종접지공사
(정답률: 13%)
  • 안정권선이나 유휴권선 또는 전압조정기의 내장 권선은 전기적 안전을 위해 접지공사가 필요하다. 이때, 제1종접지공사는 전기적 안전을 위한 최소한의 조치로서, 전기적 충격이 발생할 가능성이 적은 장소에 적용된다. 따라서 안정권선이나 유휴권선 또는 전압조정기의 내장 권선에 접지공사를 할 때에는 제1종접지공사를 하면 된다.
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91. 폭연성 분진 또는 화약류의 분말이 전기설비가 발화원이되어 폭발할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내 전기설비의 배선공사를 할 수 있는 것은?

  1. 애자사용공사
  2. 캡타이어케이블공사
  3. 합성수지관공사
  4. 금속관공사
(정답률: 30%)
  • 금속관공사는 전기설비의 배선에 사용되는 금속관을 설치하는 작업이다. 이는 폭연성 분진이나 화약류의 분말이 발생할 가능성이 있는 곳에서도 안전하게 사용할 수 있기 때문에 저압 옥내 전기설비의 배선공사에 적합하다. 애자사용공사, 캡타이어케이블공사, 합성수지관공사는 이와 같은 위험한 환경에서는 적합하지 않다.
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92. 고압 또는 특별고압 전로 중 기계기구 및 전선을 보호하기 위하여 필요한 곳에 시설하여야 하는 것은?

  1. 콘덴서형 변성기
  2. 동기조상기
  3. 과전류차단기
  4. 영상변류기
(정답률: 33%)
  • 고압 또는 특별고압 전로에서는 전류가 매우 강하므로 기계기구나 전선이 손상될 가능성이 높습니다. 이를 방지하기 위해 과전류차단기를 설치합니다. 과전류차단기는 전류가 과다하게 흐를 때 자동으로 차단하여 기계기구나 전선을 보호합니다. 따라서 고압 또는 특별고압 전로에서는 과전류차단기를 필수적으로 설치해야 합니다.
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93. 수소냉각식 발전기 및 이에 부속하는 수소냉각장치에 관한 기술기준이 잘못 표현된 것은?

  1. 발전기는 기밀구조의 것이고 또한 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것일 것
  2. 발전기 안의 수소의 순도가 70% 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
  3. 발전기안의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설할 것
  4. 발전기안의 수소의 압력을 계측하는 장치 및 그 압력이 현저히 변동한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
(정답률: 39%)
  • 발전기 안의 수소가 순도가 70% 이하로 저하하면 폭발 위험이 있기 때문에 이를 경보하는 장치를 시설해야 한다. 발전기는 기밀구조이고 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지기 때문에 발전기 안에서 안전하게 작동하기 위해서는 수소의 순도를 유지해야 한다. 따라서 순도가 저하되면 이를 감지하고 경보하는 장치가 필요하다.
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94. 특별고압 가공 전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공 통신선의 높이는 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 궤조면상 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5.0
  2. 5.5
  3. 6.0
  4. 6.5
(정답률: 39%)
  • 특별고압 가공 전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공 통신선의 높이는 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 궤조면상 6.5m 이상으로 해야 합니다. 이는 철도 안전법 제30조에 근거하여 정해진 것입니다. 궤조면상 6.5m 이상으로 하면, 기차 등이 지나갈 때 통신선과 충돌하지 않도록 충분한 여유 공간이 확보됩니다. 따라서 정답은 "6.5"입니다.
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95. 고압 가공전선에 경알루미늄선을 사용하는 경우 안전률은 최소 얼마 이상이 되는 이도로 시설하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 4.0
(정답률: 23%)
  • 고압 가공전선은 전기를 매우 높은 압력으로 전달하기 때문에 안전이 매우 중요합니다. 경알루미늄선은 가벼우면서도 강도가 높아서 고압 가공전선에 많이 사용됩니다. 그러나 경알루미늄선은 알루미늄과 비교하여 전기 저항이 높기 때문에 전기 손실이 발생할 수 있습니다. 따라서 안전률을 높이기 위해 경알루미늄선을 사용하는 경우 안전률은 최소 2.5 이상이 되어야 합니다. 이는 안전을 위한 국제 표준입니다.
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96. 사용전압이 161000V인 가공 전선로를 시가지내에 시설할 때 전선의 지표상의 높이는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 8.65
  2. 9.56
  3. 10.47
  4. 11.56
(정답률: 22%)
  • 전선의 지표상 높이는 전선과 지면 사이의 최소 수직거리를 말한다. 이 거리는 전선의 사용전압과 전선로의 길이에 따라 규정되어 있다.

    161000V의 가공 전선로의 경우, 전선과 지면 사이의 최소 수직거리는 11.56m 이상이어야 한다. 이는 전기안전규정에서 정한 규정값이며, 전선로의 길이와 사용전압에 따라 다른 값이 적용된다.

    따라서, 정답은 "11.56"이다.
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97. 조상기의 보호장치로서 내부 고장시에 반드시 자동 차단 되도록 하는 장치를 하여야 하는 조상기 용량은 몇 kVA 이상인가?

  1. 5000
  2. 7500
  3. 10000
  4. 15000
(정답률: 31%)
  • 조상기는 대개 건물 전체를 대상으로 하므로 대용량의 전기를 공급해야 합니다. 따라서 보호장치 역시 대용량의 전기를 차단할 수 있어야 합니다. 일반적으로 15000 kVA 이상의 용량을 가진 보호장치를 설치합니다.
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98. 아크용접장치의 용접변압기에서 용접전극에 이르는 부분에 사용할 수 없는 전선은?

  1. 2종 캡타이어케이블
  2. 3종 캡타이어케이블
  3. 용접용케이블
  4. 비닐캡타이어케이블
(정답률: 25%)
  • 아크용접장치의 용접변압기에서 용접전극에 이르는 부분에는 고온과 고전압이 발생하기 때문에 내열성과 내전압성이 뛰어난 케이블이 필요합니다. 따라서 "비닐캡타이어케이블"은 내열성과 내전압성이 부족하여 사용할 수 없습니다. 반면에 "2종 캡타이어케이블"과 "3종 캡타이어케이블"은 내열성과 내전압성이 높아서 용접전극에 사용할 수 있습니다. 또한, "용접용케이블"은 용접전극에 직접 연결되는 케이블로 내열성과 내전압성이 뛰어나며, 용접작업에 필수적인 케이블입니다.
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99. 저압전로에 사용하는 정격전류 50A의 배선용차단기에 100A의 전류를 통했을 경우 몇 분안에 자동적으로 동작 하여야 하는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 12%)
  • 차단기의 동작시간은 전류의 크기와 동작특성에 따라 달라진다. 이 문제에서는 50A의 차단기에 100A의 전류가 흐르므로, 차단기는 즉시 동작해야 한다. 따라서, 동작시간은 최대한 짧아야 하며, 이를 고려할 때 4초 이내에 동작해야 한다. 따라서 정답은 "4"이다.
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100. "관등회로"의 정의에 해당되는 것은?

  1. 네온변압기로부터 전구선까지의 전로
  2. 광고용 네온싸인의 외부 배선
  3. 수은등을 이용한 가로등의 전로
  4. 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로
(정답률: 50%)
  • "관등회로"는 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로를 의미합니다. 이는 방전등의 작동을 위해 필요한 전기적인 회로로, 안정기에서 생성된 전기 에너지가 방전관을 통해 방전등에 전달되어 작동하게 됩니다.
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