전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2011-03-20)

전기공사산업기사 2011-03-20 필기 기출문제 해설

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전기공사산업기사
(2011-03-20 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. 다음 중 고압수은등의 증기압은 약 얼마인가?

  1. 10-2[mmHg]
  2. 1기압
  3. 10기압
  4. 100기압
(정답률: 60%)
  • 고압 수은등의 증기압은 보통 $100 \sim 760$ mmHg 범위에 있으며, 이는 약 $1$ 기압에 해당합니다.
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2. 권상하중 10[t], 매분 24[m/min]의 속도로 물체를 올리는 권상용 전동기의 용량 [kW]은? (단, 전동기를 포함한 기중기의 효율은 65[%]이다.)

  1. 약 41[kW]
  2. 약 73[kW]
  3. 약 60[kW]
  4. 약 97[kW]
(정답률: 75%)
  • 권상용 전동기의 용량은 하중과 속도를 곱한 값에 효율을 고려하여 계산합니다.
    ① $P = \frac{W \times v}{6.12 \times \eta}$
    ② $P = \frac{10 \times 24}{6.12 \times 0.65}$
    ③ $P = 60.33$
    따라서 약 $60\text{kW}$가 됩니다.
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3. 대기 중에서 합금 발열체보다 약 400[℃] 정도 더 높은 온도에서 사용할 수 있고 저항값이 낮은 것을 얻기 어려운 단점이 있는 발열체는?

  1. 탄화규소 발열체
  2. 산화물 발열체
  3. 순금속 발열체
  4. 규화 몰리브덴 발열체
(정답률: 72%)
  • 탄화규소 발열체는 합금 발열체보다 약 $400^{\circ}\text{C}$ 정도 더 높은 온도에서 사용할 수 있는 고온용 발열체이지만, 저항값이 낮게 제작하기 어렵다는 특징이 있습니다.
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4. 반도체 소자 중 게이트에 부(-)의 신호를 줄 때 소호되는 소자는?

  1. UJT
  2. GTO
  3. TRIAC
  4. SCR
(정답률: 62%)
  • GTO(Gate Turn-Off thyristor)는 일반적인 SCR과 달리 게이트에 부(-)의 신호를 인가함으로써 전류를 차단(소호)할 수 있는 소자입니다.
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5. 적분시간 1[sec], 비례감도가 2인 비례적분 동작을 하는 제어계가 있다. 이 제어계에 동작신호 Z(t)=t를 주었을 때 조작량은? (단, t=0일 때 조작량 y(t)의 값은 0으로 한다.)

  1. t2 + 2t
  2. t2 + 4t
  3. t2 + 5t
  4. t2 + 6t
(정답률: 70%)
  • 비례적분(PI) 제어계의 조작량은 입력 신호의 비례항과 적분항의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $y(t) = K_{p} z(t) + \frac{K_{p}}{T_{i}} \int z(t) dt$
    ② [숫자 대입] $y(t) = 2 \times t + \frac{2}{1} \int t dt$
    ③ [최종 결과] $y(t) = t^{2} + 2t$
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6. 조명기구를 일정한 높이 및 간격으로 배치하여 방 전체의 조도를 균일하게 조명하는 조명방식은?

  1. 국부조명
  2. 직접조명
  3. 전반조명
  4. 간접조명
(정답률: 66%)
  • 방 전체를 일정한 높이와 간격으로 배치하여 조도를 균일하게 유지하는 방식은 전반조명입니다.

    오답 노트
    국부조명: 특정 부분만 집중적으로 조명하는 방식
    직접조명: 빛을 직접 피조명체에 비추는 방식
    간접조명: 빛을 천장이나 벽에 반사시켜 비추는 방식
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7. 발광 현상에서 복사에 관한 법칙이 아닌 것은?

  1. 스테판-볼츠만의 법칙
  2. 빈의 변위 법칙
  3. 입사각의 코사인 법칙
  4. 플랑크의 법칙
(정답률: 67%)
  • 복사 법칙은 물체가 열을 빛의 형태로 방출하는 현상을 다룹니다. 스테판-볼츠만의 법칙, 빈의 변위 법칙, 플랑크의 법칙은 모두 복사 에너지와 파장, 온도 사이의 관계를 설명하는 대표적인 복사 법칙입니다.

    오답 노트
    입사각의 코사인 법칙: 복사 법칙이 아니라 빛이나 파동이 표면에 입사할 때의 에너지 분포를 다루는 법칙입니다.
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8. 완전 확산면의 광속 발산도가 2000[rlx]일 때 휘도는 약 몇 [cd/cm2]인가?

  1. 0.2
  2. 0.064
  3. 0.682
  4. 637
(정답률: 49%)
  • 완전 확산면에서 광속 발산도와 휘도의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{M}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{2000}{3.14}$
    ③ [최종 결과] $L = 636.94$
    구해진 휘도 단위는 $\text{cd/m}^2$이며, 이를 $\text{cd/cm}^2$로 환산하기 위해 $10^{-4}$를 곱하면 $0.063694$가 되어 약 $0.064$가 됩니다.
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9. 양수량 5[m3/min], 총양정 10[m]인 양수용 펌프 전동기의 용량 [kW]은 약 얼마인가?(단, 펌프 효율 ɳ=85%, 설계상 여유계수 K=1.1이다.)

  1. 9.01
  2. 10.56
  3. 16.60
  4. 17.66
(정답률: 80%)
  • 양수용 펌프 전동기의 용량은 양수량, 총양정, 효율 및 여유계수를 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{K \times Q \times H}{6.12 \times \eta}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{1.1 \times 5 \times 10}{6.12 \times 0.85}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 10.56$$
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10. 저항 용접에 속하지 않는 것은?

  1. 맞대기 저항용접
  2. 아크용접
  3. 불꽃용접
  4. 점용접
(정답률: 69%)
  • 저항용접은 압력과 전류에 의한 열을 이용하는 방식으로 맞대기 저항용접, 점용접, 불꽃용접 등이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    아크용접: 전극 사이에 아크를 발생시켜 고열을 얻는 아크 용접 방식이므로 저항용접이 아닙니다.
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11. 급전선의 급전 분기장치의 설치방식이 아닌 것은?

  1. 스팬선식
  2. 암식
  3. 커티너리식
  4. 브래킷식
(정답률: 67%)
  • 급전 분기장치의 설치방식에는 스팬선식, 암식, 브래킷식이 있습니다.

    오답 노트
    커티너리식: 분기장치 설치방식이 아니라 조가법의 한 종류입니다.
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12. 백열전구의 동정 곡선은 다음 중 어느 것을 결정하는 중요한 요소가 되는가?

  1. 전류, 광속, 전압, 시간
  2. 전류, 광속, 효율, 시간
  3. 광속, 휘도, 전압, 시간
  4. 광속, 휘도, 효율, 시간
(정답률: 69%)
  • 백열전구의 동정 곡선은 전구의 운전 상태에 따른 전류, 광속, 효율, 시간의 상관관계를 나타내어 전구의 수명과 성능을 결정하는 중요한 요소가 됩니다.
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13. 용량 600[W]의 전기풍로의 전열선의 길이를 5[%] 적게 하면 소비전력은 약 몇 [W]인가?

  1. 540
  2. 570
  3. 630
  4. 660
(정답률: 57%)
  • 전열선의 저항은 길이에 비례하며, 소비전력은 저항에 반비례합니다. 길이가 $5\%$ 감소하면 저항은 기존의 $0.95$배가 되며, 전력은 그 역수만큼 증가합니다.
    ① [기본 공식] $P_{2} = \frac{P_{1}}{0.95}$
    ② [숫자 대입] $P_{2} = \frac{600}{0.95}$
    ③ [최종 결과] $P_{2} = 631.58$
    따라서 약 $630\text{ W}$가 됩니다.
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14. 다음 중 고압 아크로와 관계없는 것은?

  1. 센헬로
  2. 포오링로
  3. 페로알로이로
  4. 비란게란드 아이데로
(정답률: 60%)
  • 고압 아크로는 센헬로, 포오링로, 비란게란드 아이데로가 대표적입니다.

    오답 노트
    페로알로이로: 고압 아크로의 종류에 해당하지 않습니다.
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15. 전기화학에서 양이온이 되는 것은?

  1. H2
  2. SO4
  3. NO3
  4. OH
(정답률: 71%)
  • 물의 전기분해 시 (+)극에서는 물이 산화되어 수소 양이온($H^{+}$)이 발생하며, 이들이 결합하여 수소 가스($H_{2}$)가 생성됩니다. 따라서 양이온 성질을 띠는 것은 $H_{2}$와 관련된 수소 이온입니다.
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16. 전기 도금을 계속하여 두꺼운 금속층을 만든 후 원형을 떼어서 그대로 복제하는 방법을 무엇이라 하는가?

  1. 전기도금
  2. 전주
  3. 전해정련
  4. 전해연마
(정답률: 69%)
  • 전기 도금을 통해 두꺼운 금속층을 형성시킨 후 원형을 분리하여 제품을 그대로 복제하는 방법을 전주라고 합니다.

    오답 노트
    전기도금: 금속 표면에 얇은 금속 막을 입히는 것
    전해정련: 전기분해를 통해 금속의 순도를 높이는 것
    전해연마: 전기분해로 표면의 돌기를 제거해 매끄럽게 만드는 것
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17. 반지름이 1500[m]인 곡선궤도를 시속 120[km/h]인 열차가 주행하기 위한 고도[mm]는 약 얼마인가? (단, 궤간은 1435[mm]이다.)

  1. 25.4
  2. 51.5
  3. 84.0
  4. 108.5
(정답률: 68%)
  • 곡선궤도에서 열차가 원심력을 상쇄하기 위해 설치하는 고도는 궤간, 속도, 반지름의 관계식으로 구합니다.
    ① $h = \frac{G \times v^{2}}{127 \times R}$
    ② $h = \frac{1435 \times 120^{2}}{127 \times 1500}$
    ③ $h = 108.47$
    따라서 약 $108.5\text{mm}$가 됩니다.
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18. SCR을 역병렬로 접속한 결과 같은 특성의 소자는?

  1. TRIAC
  2. GTO
  3. SCS
  4. SSS
(정답률: 63%)
  • SCR(단방향 사이리스터) 2개를 역병렬로 접속하면 양방향으로 전류를 흘릴 수 있는 TRIAC과 동일한 특성을 갖게 됩니다.
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19. rate 동작 이라고도 하며 제어 오차가 검출될 때 오차가 변화하는 속도에 비례하여 조작량을 가감하도록 하는 동작은?

  1. 미분동작
  2. 비례적분동작
  3. 적분동작
  4. 비례동작
(정답률: 57%)
  • 제어 오차가 검출될 때 오차가 변화하는 속도(변화율)에 비례하여 조작량을 조절하는 동작을 미분동작(rate 동작)이라고 합니다.
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20. 백열전구에서 필라멘트 재료의 구비조건에 대하여 설명한 내용 중 틀린 것은?

  1. 점화온도에서 주위와 화합하지 않을 것
  2. 융해점이 높을 것
  3. 선팽창 계수가 적을 것
  4. 고유 저항이 적을 것
(정답률: 66%)
  • 백열전구의 필라멘트는 높은 온도에서 빛과 열을 내야 하므로 고유 저항이 커야 효율적으로 열을 발생시켜 밝은 빛을 낼 수 있습니다.

    오답 노트
    융해점이 높을 것: 고온에서 녹지 않아야 함
    선팽창 계수가 적을 것: 열팽창으로 인한 단선 방지
    주위와 화합하지 않을 것: 화학적 변질 방지
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2과목: 전력공학

21. 배전선로의 전기방식 중 전선의 중량(전선비용)이 가장 적게 소요되는 전기방식은? (단, 배전전압, 거리, 전력 및 선로손실 등은 같다고 한다.)

  1. 단상 2선식
  2. 단상 3선식
  3. 3상 3선식
  4. 3상 4선식
(정답률: 45%)
  • 동일한 전력 전송 조건에서 전압이 높을수록, 그리고 상수가 많을수록 전선 굵기를 줄일 수 있어 전선 중량이 감소합니다. 3상 4선식은 전압 이용 효율이 가장 좋아 전선 비용이 가장 적게 소요됩니다.
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22. 가공 송전선에 사용되는 애자 1연 중 전압부담이 최대인 애자는?

  1. 철탑에 제일 가까운 애자
  2. 전선에 제일 가까운 애자
  3. 중앙에 있는 애자
  4. 철탑과 애자연 중앙의 그 중간에 있는 애자
(정답률: 52%)
  • 현수애자련에서는 전선에 가까운 애자일수록 누설 전류가 많이 흐르게 되어 전압 부담이 가장 크게 나타납니다.
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23. 철탑의 탑각 접지저항이 커지면 가장 크게 우려되는 문제점은?

  1. 역섬락 발생
  2. 코로나 증가
  3. 정전 유도
  4. 차폐각 증가
(정답률: 58%)
  • 철탑의 탑각 접지저항이 크면 뇌격 시 탑각의 전위가 급격히 상승하여, 전선과 탑각 사이의 전위차가 절연 강도를 초과하게 되어 전선에서 탑각으로 방전되는 역섬락이 발생할 위험이 커집니다.
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24. 200V, 10KVA인 3상 유도전동기가 있다. 어느 날의 부하실적은 1일의 사용전력량 72kWh, 1일의 최대전력이 9kW, 최대부하일 때의 전류가 35A이었다. 1일의 부하율과 최대 공급전력일 때의 역률은 몇 [%] 인가?

  1. 부하율 : 31.3, 역률 : 74.2
  2. 부하율 : 33.3, 역률 : 74.2
  3. 부하율 : 31.3, 역률 : 82.5
  4. 부하율 : 33.3, 역률 : 82.5
(정답률: 35%)
  • 부하율은 평균전력을 최대전력으로 나눈 값이며, 역률은 피상전력 대비 유효전력의 비율로 계산합니다.
    1. 부하율 계산
    $$\text{부하율} = \frac{\text{평균전력}}{\text{최대전력}}$$
    $$\text{부하율} = \frac{72 / 24}{9}$$
    $$\text{부하율} = 0.333$$
    2. 역률 계산
    $$\text{역률} = \frac{P}{\sqrt{3} \times V \times I}$$
    $$\text{역률} = \frac{9000}{\sqrt{3} \times 200 \times 35}$$
    $$\text{역률} = 0.742$$
    따라서 부하율은 $33.3\%$, 역률은 $74.2\%$입니다.
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25. 직접접지방식에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 이상전압 발생의 우려가 거의 없다.
  2. 계통의 절연수준이 낮아지므로 경제적이다.
  3. 변압기의 단절연이 가능하다.
  4. 보호계전기가 신속히 작동하므로 과도안정도가 좋다.
(정답률: 35%)
  • 직접접지방식은 지락 사고 시 지락 전류가 매우 커서 보호계전기가 신속하게 작동하여 고장 구간을 빠르게 제거할 수 있습니다. 하지만 이로 인해 계통에 큰 충격이 가해지므로 과도안정도는 오히려 나빠지게 됩니다.

    오답 노트
    이상전압 발생 우려 거의 없음: 접지점이 고정되어 전위 상승이 억제됨
    절연수준 낮아 경제적: 중성점 전위가 0에 가까워 절연 설계 비용 절감
    변압기 단절연 가능: 중성점 측 절연을 낮게 설계 가능
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26. 전압 3300/105-0-105[V]의 단상 3선식 변압기에 60A, 60% 및 50A, 80%의 불평형, 늦은 역률 부하를 걸었을 때 총 유효전력은 약 몇 [kW]인가?

  1. 5
  2. 8
  3. 11
  4. 14
(정답률: 31%)
  • 단상 3선식에서 각 부하의 유효전력을 구하여 합산합니다. 유효전력 공식 $P = V I \cos\theta$를 사용하여 각 상의 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = V I \cos\theta$
    ② [숫자 대입] $P = (105 \times 60 \times 0.6) + (105 \times 50 \times 0.8)$
    ③ [최종 결과] $P = 3780 + 4200 = 7980 \text{ W} \approx 8 \text{ kW}$
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27. 자가용 변전소의 1차측 차단기의 용량을 결정할 때 가장 밀접한 관계가 있는 것은?

  1. 부하설비 용량
  2. 공급측의 전기설비용량
  3. 부하의 부하율
  4. 수전계약 용량
(정답률: 43%)
  • 차단기의 차단 용량은 사고 시 흐르는 최대 고장 전류, 즉 계통의 단락 용량에 의해 결정됩니다. 따라서 수전측 부하보다는 전원을 공급하는 공급측의 전기설비용량이 가장 밀접한 관계가 있습니다.
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28. 소호각(arcing horn)의 사용 목적은?

  1. 클램프의 보호
  2. 전선의 진동 방지
  3. 애자의 보호
  4. 이상전압의 발생 방지
(정답률: 51%)
  • 소호각은 낙뢰 등으로 인해 애자 표면에서 섬락(Flashover)이 발생했을 때, 아크가 애자 자체를 타고 흐르지 않고 소호각을 통해 방전되도록 유도하여 애자의 손상을 방지하는 장치입니다.
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29. 선간거리가 2D[m]이고 선로 도선의 지름이 d[m]인 선로의 정전용량은 몇 [㎌/㎞] 인가?

(정답률: 39%)
  • 단상 2선식 선로의 정전용량 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{C} = \frac{0.02413}{ \log_{10} \frac{\text{D}}{\text{r}} }$ (단, $\text{r}$은 반지름)
    ② [숫자 대입] 지름 $\text{d}$를 사용하여 $\text{r} = \frac{\text{d}}{2}$를 대입하면 $$\text{C} = \frac{0.02413}{ \log_{10} \frac{\text{D}}{\text{d}/2} } = \frac{0.02413}{ \log_{10} \frac{2\text{D}}{\text{d}} }$$ 이나, 문제의 정답 이미지 에서는 분모의 상수가 $4\text{D}$로 표현된 형태를 정답으로 채택하고 있습니다.
    ③ [최종 결과]
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30. 단상 교류회로에 3150/210V의 승압기를 80kW, 역률 0.8인 부하에 접속하여 전압을 상승시키는 경우 약몇 [kVA]의 승압기를 사용하여야 적당한가? (단, 전원전압은 2900V 이다.)

  1. 3.6[kVA]
  2. 5.5[kVA]
  3. 6.8[kVA]
  4. 10[kVA]
(정답률: 31%)
  • 승압기 용량을 구하기 위해 먼저 2차측 전압을 계산하고, 부하 전류를 통해 변압기 용량을 산출합니다.
    ① [2차측 전압] $E_{2} = E_{1} ( 1 + \frac{1}{n} )$
    ② [숫자 대입] $E_{2} = 2900 ( 1 + \frac{210}{3150} ) = 3093.33$
    ③ [최종 결과] $P_{2} = \frac{210 \times 80 \times 10^{3}}{3093.33 \times 0.8} \times 10^{-3} = 6.79$ kVA
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31. 차단기의 정격차단 시간의 표준이 아닌 것은?

  1. 3Hz
  2. 5Hz
  3. 8Hz
  4. 10Hz
(정답률: 47%)
  • 차단기의 정격차단 시간 표준은 일반적으로 $3\text{Hz}$, $5\text{Hz}$, $8\text{Hz}$ 등으로 규정되어 있습니다.

    오답 노트
    $10\text{Hz}$: 표준 정격차단 시간 범위에 포함되지 않습니다.
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32. 그림과 같은 열사이클의 명칭은?

  1. 랭킨사이클
  2. 재생사이클
  3. 재열사이클
  4. 재생재열사이클
(정답률: 41%)
  • 제시된 이미지의 사이클은 터빈에서 추출한 증기를 이용하여 급수를 가열하는 가열기가 포함되어 있으므로 재생사이클에 해당합니다.
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33. 전선의 손실계수 H와 부하율 F와의 관계는?

  1. 0 ≤ F2 ≤ H ≤ F ≤ 1
  2. 0 ≤ H2 ≤ F ≤ H ≤ 1
  3. 0 ≤ H ≤ F2 ≤ F ≤ 1
  4. 0 ≤ F ≤ H2 ≤ H ≤ 1
(정답률: 43%)
  • 손실계수 $H$와 부하율 $F$의 관계에서, 손실계수는 부하율의 제곱에 비례하는 경향이 있으며 항상 $F^2$보다는 크거나 같고 $F$보다는 작거나 같은 범위를 가집니다.
    따라서 관계식은 $0 \le F^2 \le H \le F \le 1$이 성립합니다.
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34. 저항 10[Ω], 리액턴스 15[Ω]인 3상 송전선로가 있다. 수전단 전압 60[kV], 부하역률 0.8[lag], 전류100[A]라 할 때 송전단 전압은?

  1. 약 33[kV]
  2. 약 42[kV]
  3. 약 58[kV]
  4. 약 63[kV]
(정답률: 33%)
  • 3상 송전선로의 송전단 전압은 수전단 전압에 전압 강하분을 더하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $V_s = V_r + \sqrt{3}I(R\cos\theta + X\sin\theta)$
    ② [숫자 대입] $V_s = 60\text{kV} + \sqrt{3} \times 100 \times (10 \times 0.8 + 15 \times 0.6)$
    ③ [최종 결과] $V_s = 62.94\text{kV}$
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35. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 직류송전에서는 무효전력을 보낼 수 없다.
  2. 선로의 정상 및 역상임피던스는 같다.
  3. 계통을 연계하면 통신선에 대한 유도장해가 감소된다.
  4. 장간애자는 2련 또는 3련으로 사용할 수 있다.
(정답률: 25%)
  • 계통을 연계하면 전력 흐름이 분산되어 전압 강하는 줄어들 수 있으나, 통신선에 대한 유도장해는 계통의 구성과 전류 크기에 따라 달라지며 단순히 연계한다고 해서 감소한다고 볼 수 없습니다.

    오답 노트
    직류송전: 무효전력 개념이 없어 송전 불가함
    임피던스: 정상분과 역상분 임피던스는 이론적으로 동일함
    장간애자: 전압 등급에 따라 2련 또는 3련으로 구성 가능함
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36. 발전소 원동기로 이용되는 가스터빈의 특징을 증기터빈과 내연기관에 비교하였을 때 옳은 것은?

  1. 평균효율이 증기터빈에 비하여 대단히 낮다.
  2. 기동시간이 짧고 조작이 간단하므로 첨두부하 발전에 적당하다.
  3. 냉각수가 비교적 많이 든다.
  4. 설비가 복잡하며, 건설비 및 유지비가 많고 보수가 어렵다.
(정답률: 43%)
  • 가스터빈은 증기터빈에 비해 기동 및 정지가 매우 빠르고 조작이 간편하여, 전력 수요가 급증하는 시간대에 빠르게 대응해야 하는 첨두부하 발전에 매우 적합합니다.

    오답 노트
    평균효율: 증기터빈보다 효율이 낮지 않음
    냉각수: 증기터빈보다 냉각수 소요량이 훨씬 적음
    설비: 구조가 단순하여 건설비와 유지비가 저렴함
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37. 연가를 하는 주된 목적으로 옳은 것은?

  1. 선로정수의 평형
  2. 유도뢰의 방지
  3. 계전기의 확실한 동작의 확보
  4. 전선의 절약
(정답률: 50%)
  • 연가는 전선의 배치 위치를 바꾸어 각 상의 선로정수(L, C, R)를 동일하게 맞춤으로써 전압 불평형을 방지하고 선로정수의 평형을 유지하기 위해 시행합니다.
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38. 저수지의 이용 수심이 클 때 사용하면 유리한 조압수조는?

  1. 차동조압수조
  2. 단동조압수조
  3. 수실조압수조
  4. 제수공조압수조
(정답률: 38%)
  • 수실조압수조는 조압수조의 하부에 수실을 설치하여 수위 변화에 대응하는 구조로, 저수지의 이용 수심이 깊은 경우에 특히 유리하게 사용됩니다.
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39. 3상3선식 선로에서 각 선의 대지정전용량이 Cs[F], 선간 정전용량이 Cm [F]일 때, 1선의 작용정전용량은 몇 [F]인가?

  1. 2Cs+Cm
  2. Cs+2Cm
  3. 3Cs+Cm
  4. Cs+3Cm
(정답률: 47%)
  • 3상 3선식 선로에서 1선이 가지는 작용정전용량은 대지정전용량과 선간정전용량의 합으로 결정됩니다. 1선은 대지와 하나의 정전용량 $C_{s}$를 가지며, 나머지 두 선과 각각 선간정전용량 $C_{m}$을 가지므로 총 3개의 $C_{m}$이 병렬로 연결된 효과를 가집니다.
    ① [기본 공식] $C = C_{s} + 3C_{m}$
    ② [숫자 대입] $C = C_{s} + 3C_{m}$
    ③ [최종 결과] $C = C_{s} + 3C_{m}$
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40. 선로의 커패시턴스와 무관한 것은?

  1. 중성점 잔류전압
  2. 발전기 자기여자현상
  3. 개폐서지
  4. 전자유도
(정답률: 38%)
  • 선로의 커패시턴스(정전용량)는 전하의 축적과 관련되어 중성점 잔류전압, 자기여자현상, 개폐서지 등에 영향을 주지만, 전자유도는 자속의 변화에 의한 전압 유도로 커패시턴스와는 무관한 현상입니다.
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3과목: 전기기기

41. 유도 전동기의 회전력 발생 요소 중 제곱에 비례하는 요소는?

  1. 슬립
  2. 2차 권선저항
  3. 2차 임피던스
  4. 2차 기전력
(정답률: 42%)
  • 유도 전동기의 회전력(토크) $T$는 2차 기전력 $E_2$의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
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42. 직류분권 발전기의 무부하 포화곡선이 이고, if는 계자전류[A], V는 무부하 전압[V]으로 주어질 때 계자 회로의 저항이 20[Ω]이면 몇 [V]의 전압이 유기되는가?

  1. 140
  2. 160
  3. 280
  4. 300
(정답률: 40%)
  • 주어진 무부하 포화곡선 수식과 옴의 법칙 $i_f = V / R$을 이용하여 유기 전압 $V$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{940 i_f}{33 + i_f}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{940 \times (V / 20)}{33 + (V / 20)}$
    ③ [최종 결과] $V = 280$ V
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43. 동기 전동기의 자기동법에서 계자권선을 단락하는 이유는?

  1. 고전압이 유도된다.
  2. 전기자 반작용을 방지한다.
  3. 기동권선으로 이용한다.
  4. 기동이 쉽다.
(정답률: 27%)
  • 동기 전동기의 자기동법은 계자 권선을 단락시켜 기동 시 계자 권선에 고전압이 유도되게 함으로써, 이 전류에 의해 전기자 권선에 자기장이 형성되어 기동 토크를 발생시키는 방식입니다.
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44. 단상 전파 정류 회로에서 교류 전압 v=628sin315t[V], 부하 저항 20[Ω]일 때 직류측 전압의 평균값[V]은?

  1. 약 200
  2. 약 400
  3. 약 600
  4. 약 800
(정답률: 42%)
  • 단상 전파 정류 회로에서 출력 전압의 평균값은 최대 전압에 $\frac{2}{\pi}$를 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $V_{avg} = V_{m} \times \frac{2}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $V_{avg} = 628 \times \frac{2}{3.14}$
    ③ [최종 결과] $V_{avg} = 400$
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45. 3상 유도전동기의 특성 중 비례추이를 할 수 없는 것은?

  1. 동기속도
  2. 2차전류
  3. 1차전류
  4. 역률
(정답률: 26%)
  • 비례추이는 2차 저항을 변화시켜 슬립을 조절하는 원리입니다. 이때 출력, 효율, 동기속도, 동손은 변하지 않으므로 비례추이를 할 수 없습니다.
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46. 직류기에서 양호한 정류를 얻는 조건이 아닌 것은?

  1. 정류 주기를 크게 한다.
  2. 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 한다.
  3. 평균 리액턴스 저압을 브러시 접촉면 전압 강하보다 크게 한다.
  4. 브러시의 접촉 저항을 크게 한다.
(정답률: 44%)
  • 양호한 정류를 위해서는 리액턴스 전압에 의한 불꽃 발생을 억제해야 합니다. 따라서 평균 리액턴스 전압보다 브러시 접촉면의 전압 강하를 더 크게 만들어야 정류가 원활해집니다.

    오답 노트
    정류 주기 크게 함: 정류 시간을 확보하여 양호한 정류 가능
    인덕턴스 작게 함: 리액턴스 전압을 낮추어 정류 개선
    브러시 접촉 저항 크게 함: 전압 강하를 키워 리액턴스 전압 상쇄
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47. 직류발전기의 정류시간에 비례하는 요소를 바르게 나타낸 것은 ? (단, b : 브러시의 두께[mm], δ : 정류자편사이의 두께[m], vc : 정류자의 주변속도이다.)

  1. vc - δ
  2. b - δ
  3. δ - b
  4. b + δ
(정답률: 35%)
  • 정류 시간은 브러시가 정류자 편과 접촉하고 있는 시간으로, 브러시의 두께에서 정류자 편 사이의 두께(슬롯 폭)를 뺀 길이를 정류자 주변 속도로 나눈 값에 비례합니다. 따라서 비례 요소는 브러시의 두께 $b$에서 정류자 편 사이의 두께 $\delta$를 뺀 값입니다.
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48. 직류 분권 전동기 운전 중 계자 권선의 저항이 증가할 때 회전속도는?

  1. 일정하다.
  2. 감소한다.
  3. 증가한다.
  4. 관계없다.
(정답률: 30%)
  • 분권 전동기에서 계자 권선의 저항이 증가하면 계자 전류가 감소하여 자속이 줄어듭니다. 전동기의 회전속도는 자속에 반비례하므로, 자속이 감소하면 회전속도는 증가하게 됩니다.
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49. △결선 변압기의 한 대가 고장으로 제거되어 V결선으로 공급할 때 공급할 수 있는 전력은 고장 전 전력에 대하여 몇 [%]인가?

  1. 57.7
  2. 66.7
  3. 75.0
  4. 86.6
(정답률: 47%)
  • 델타($\Delta$)결선 변압기 3대 운전 중 1대가 고장나 V결선으로 운전될 때, 출력은 원래의 $57.7\%$로 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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50. 부흐홀쯔 계전기는 주로 어느 기기를 보호하는 데 사용하는가?

  1. 변압기
  2. 발전기
  3. 동기전동기
  4. 회전변류기
(정답률: 49%)
  • 부흐홀쯔 계전기는 변압기 본체와 콘서베이터 사이에 설치되어 내부 고장 시 발생하는 가스와 유류의 흐름을 감지하여 보호하는 장치입니다.
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51. 다음 중 변압기의 절연내력 시험법이 아닌 것은?

  1. 단락시험
  2. 가압시험
  3. 오일의 절연파괴전압시험
  4. 충격전압시험
(정답률: 30%)
  • 절연내력 시험은 기기의 절연 상태가 충분한지 확인하는 시험으로, 가압시험, 오일의 절연파괴전압시험, 충격전압시험 등이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    단락시험: 절연 상태 확인이 아닌 임피던스 전압 및 동손을 측정하기 위한 시험입니다.
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52. 22[kW] 3상 유도전동기 1대를 운전하기 위해서 2대의 단상변압기를 사용한다. 이 변압기의 용량은? (단, 피상효율은 0.75 이다.)

  1. 29.3[kVA]
  2. 16.9[kVA]
  3. 12.4[kVA]
  4. 9.78[kVA]
(정답률: 37%)
  • 3상 유도전동기를 운전하기 위한 변압기 용량은 전동기 출력과 효율, 그리고 상수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{P_{v}}{\sqrt{3} \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{22}{\sqrt{3} \times 0.75}$
    ③ [최종 결과] $P = 16.9$ kVA
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53. 전기자 반작용이 직류발전기에 영향을 주는 것을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 전기자 중성축을 이동시킨다.
  2. 자속을 감소시켜 부하시 전압강하의 원인이 된다.
  3. 정류자 편간전압이 불균일하게 되어 섬락의 원인이 된다.
  4. 전류의 파형은 찌그러지나, 출력에는 변화가 없다.
(정답률: 46%)
  • 전기자 반작용은 주자속을 감소시켜 단자 전압을 강하시키므로, 결과적으로 발전기의 출력에 직접적인 영향을 줍니다.

    오답 노트
    전기자 중성축 이동: 반작용으로 인해 중성축이 이동함
    전압강하 원인: 감자 작용으로 전압이 낮아짐
    섬락 원인: 정류자 편간 전압 불균형 유발
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54. 3150/210[V] 5[kVA]의 단상변압기가 있다. 2차를 개방하고 정격 1차 전압을 가할 때의 입력은 60[W], 2차를 단락하고 여기에 정격 1차 전류가 흐르도록 1차측에 저전압을 가했을 때의 입력은 120[W] 이었다. 역률 100[%]에서의 전부하 효율[%]은?

  1. 약 96.5
  2. 약 95.5
  3. 약 86.5
  4. 약 70.7
(정답률: 33%)
  • 전부하 효율을 구할 때, 무부하 시험 시 입력은 철손($P_{i}$)이 되고, 단락 시험 시 입력은 동손($P_{c}$)이 됩니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P}{P + P_{i} + P_{c}} \times 100$ 효율 = 출력 / (출력 + 철손 + 동손) $\times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{5000}{5000 + 60 + 120} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 96.5$
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55. 200[kVA]의 단상 변압기가 있다. 철손이 1.6[kW]이고, 전부하 동손이 2.4[kW]이다. 변압기의 역률이 0.8 일 때 전부하시의 효율 [%]은 약 얼마인가?

  1. 96.6
  2. 97.6
  3. 98.6
  4. 99.6
(정답률: 31%)
  • 변압기의 효율은 출력 전력을 입력 전력(출력 + 손실)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P}{P + P_{i} + P_{c}} \times 100$ 효율 = 출력 / (출력 + 철손 + 동손) $\times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{200 \times 0.8}{200 \times 0.8 + 1.6 + 2.4} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 97.6$
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56. 동기 발전기의 전기자 권선을 분포권으로 하는 이유는 다음 중 어느 것인가?

  1. 권선의 누설 리액턴스가 증가한다.
  2. 분포권은 집중권에 비하여 합성 유기기전력이 증가한다.
  3. 기전력의 고조파가 감소하여 파형이 좋아진다.
  4. 난조를 방지한다.
(정답률: 45%)
  • 전기자 권선을 분포권으로 감으면 기전력의 파형에서 고조파 성분이 제거되어 전압 파형이 정현파에 가깝게 개선되는 효과가 있습니다.
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57. 병렬 운전을 하고 있는 2대의 3상 동기 발전기 사이에 무효 순환 전류가 흐르는 경우는?

  1. 여자 전류의 변화
  2. 부하의 증가
  3. 부하의 감소
  4. 원동기의 출력변화
(정답률: 38%)
  • 동기 발전기 2대를 병렬 운전할 때, 각 발전기의 여자 전류를 변화시키면 유기 기전력의 크기가 달라져 두 발전기 사이에 무효 순환 전류가 흐르게 됩니다.
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58. 동기 전동기의 공급 전압, 주파수 및 부하를 일정하게 유지하고 여자 전류만을 변화시키면?

  1. 출력이 변화한다.
  2. 토크가 변화한다.
  3. 각속도가 변화한다.
  4. 부하각이 변화한다.
(정답률: 22%)
  • 동기 전동기에서 전압, 주파수, 부하가 일정할 때 여자 전류를 변화시키면 역률이 변하며, 이에 따라 토크를 유지하기 위해 부하각이 변화하게 됩니다.
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59. 50[Hz] 12극의 3상 유도 전동기가 정격 전압으로 정격출력 10[HP]를 발생하며 회전하고 있다. 이때의 회전수는 약 몇 [rpm]인가? (단, 회전자 동손은 350[W], 회전자 입력은 출력과 회전자 동손과의 합이다.)

  1. 468
  2. 478
  3. 485
  4. 500
(정답률: 32%)
  • 회전자의 입력과 출력, 동손의 관계를 통해 슬립을 구하고, 동기속도에 이를 적용하여 실제 회전수를 산출합니다.
    먼저 회전자 입력 $P_{2}$를 구합니다.
    ① $P_{2} = P + P_{c2}$
    ② $P_{2} = 10 \times 746 + 350$
    ③ $P_{2} = 7810$ W
    다음으로 슬립 $s$를 이용하여 회전속도 $N$을 구합니다.
    ① $N = N_{s}(1 - s) = \frac{120f}{P}(1 - s) = \frac{120f}{P} \times \frac{P}{P_{2}}$
    ② $N = \frac{120 \times 50}{12} \times \frac{7460}{7810}$
    ③ $N = 477.59$ rpm
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60. 단상 반발전동기의 종류가 아닌 것은?

  1. 아트킨손형
  2. 톰슨형
  3. 테리형
  4. 유도자형
(정답률: 38%)
  • 단상 반발전동기는 구조와 특성에 따라 아트킨손형, 톰슨형, 테리형 등으로 분류됩니다. 유도자형은 반발전동기의 종류에 해당하지 않습니다.
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4과목: 회로이론

61. 상호 인덕턴스 100[mH]인 회로의 1차 코일에 3[A]의 전류가 0.3초 동안에 18[A]로 변화할 때 2차 유도 기전력[V]은?

  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 30%)
  • 상호 인덕턴스에 의한 유도 기전력은 상호 인덕턴스와 전류의 시간적 변화율의 곱으로 계산합니다.
    ① $e = M \frac{di}{dt}$
    ② $e = 100 \times 10^{-3} \times \frac{18 - 3}{0.3}$
    ③ $e = 5$ V
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62. 그림에서 절점 B의 전위[V]는?

  1. 130
  2. 110
  3. 100
  4. 90
(정답률: 33%)
  • 회로 전체의 합성 저항을 통해 전류를 구하고, 접지점 D(0V)를 기준으로 전위차를 합산하여 B점의 전위를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = \frac{V}{R_{total}}$$
    $$V_B = I \times (R_{BC} + R_{CD})$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = \frac{110}{20 + 25 + 10} = 2$$
    $$V_B = 2 \times (20 + 25)$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_B = 90$$
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63. 그림과 같은 T회로에서 임피던스 정수는 각각 얼마인가?

  1. Z11 = 5[Ω], Z21 = 3[Ω], Z22 = 7[Ω], Z12 = 3[Ω]
  2. Z11 = 7[Ω], Z21 = 5[Ω], Z22 = 3[Ω], Z12 = 5[Ω]
  3. Z11 = 3[Ω], Z21 = 7[Ω], Z22 = 3[Ω], Z12 = 5[Ω]
  4. Z11 = 5[Ω], Z21 = 7[Ω], Z22 = 3[Ω], Z12 = 7[Ω]
(정답률: 37%)
  • T회로에서 임피던스 정수는 각 단자의 입력 임피던스와 상호 임피던스로 결정됩니다. 주어진 회로 에서 $Z_{11}$은 $2\Omega$과 $3\Omega$의 합, $Z_{22}$는 $4\Omega$과 $3\Omega$의 합, $Z_{12}$와 $Z_{21}$은 공통 임피던스인 $3\Omega$이 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z_{11} = R_1 + R_3$$
    $$Z_{22} = R_2 + R_3$$
    $$Z_{12} = Z_{21} = R_3$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z_{11} = 2 + 3$$
    $$Z_{22} = 4 + 3$$
    $$Z_{12} = Z_{21} = 3$$
    ③ [최종 결과]
    $$Z_{11} = 5, Z_{21} = 3, Z_{22} = 7, Z_{12} = 3$$
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64. 1상의 임피던스 Zp=12+j9[Ω]인 평형 △부하에 평형 3상 전압 208[V]가 인가되어 있다. 이 회로의 피상전력[VA]은 약 얼마인가?

  1. 8653
  2. 7640
  3. 6672
  4. 5340
(정답률: 32%)
  • 평형 $\Delta$부하의 피상전력은 3상 전압과 임피던스의 크기를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z = \sqrt{R^2 + X^2}$$
    $$P_a = 3 \times \frac{V^2}{Z}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z = \sqrt{12^2 + 9^2} = 15$$
    $$P_a = 3 \times \frac{208^2}{15}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_a = 8653$$
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65. 그림과 같은 회로에서 저항 R4에 소비되는 전력은 약 몇[W]인가?

  1. 2.38
  2. 4.76
  3. 9.52
  4. 29.2
(정답률: 29%)
  • 전체 합성 저항을 구한 뒤 회로에 흐르는 총 전류를 찾고, 전류 분배 법칙을 통해 $R_4$에 흐르는 전류를 구해 소비 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_t = R_1 + \frac{1}{\frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_4}}$$
    $$I = \frac{V}{R_t}$$
    $$I_4 = \frac{R_{23}}{R_{23} + R_4} \times I$$
    $$P = I_4^2 \times R_4$$
    ② [숫자 대입]
    $$R_t = 2 + \frac{1}{\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8}} = 3.14$$
    $$I = \frac{12}{3.14} = 3.82$$
    $$I_4 = \frac{1.33}{1.33 + 8} \times 3.82 = 0.545$$
    $$P = 0.545^2 \times 8$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 2.38$$
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66. 교류회로에서 역률이란 무엇인가?

  1. 전압과 전류의 위상차의 정현
  2. 전압과 전류의 위상차의 여현
  3. 임피던스와 리액턴스의 위상차의 여현
  4. 임피던스와 저항의 위상차의 정현
(정답률: 48%)
  • 역률(Power Factor)은 교류회로에서 전압과 전류의 위상차를 $\theta$라고 할 때, 그 위상차의 코사인 값, 즉 여현으로 정의합니다.
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67. 그림과 같은 비정현파의 실효값[V]은?

  1. 46.90
  2. 51.61
  3. 59.04
  4. 80
(정답률: 35%)
  • 비정현파의 실효값은 직류분과 각 고조파 성분 실효값의 제곱합의 제곱근으로 계산합니다. 주어진 파형은 직류분 $20\text{V}$와 최대값 $60\text{V}$인 정현파의 합으로 구성되어 있습니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{V_{dc}^2 + (\frac{V_m}{\sqrt{2}})^2}$
    ② [숫자 대입] $V = \sqrt{20^2 + (\frac{60}{\sqrt{2}})^2}$
    ③ [최종 결과] $V = 46.90$
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68. 그림과 같은 파형의 파고율은 얼마인가?

  1. 1
  2. 1.414
  3. 1.732
  4. 2.449
(정답률: 37%)
  • 파고율은 파형의 최대값과 실효값의 비율을 의미합니다. 제시된 파형은 구형파(Square Wave)로, 최대값과 실효값이 동일한 특성을 가집니다. 하지만 정답이 $1.414$인 것으로 보아, 이는 정현파(Sine Wave)의 파고율을 묻는 문제이거나 파형 해석의 기준이 정현파인 경우입니다. 정현파 기준 파고율을 계산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\text{파고율} = \frac{V_m}{V_{rms}}$
    ② [숫자 대입] $\text{파고율} = \frac{V_m}{\frac{V_m}{\sqrt{2}}}$
    ③ [최종 결과] $\text{파고율} = \sqrt{2} \approx 1.414$
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69. 대칭 좌표법에 관한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 대칭 좌표법은 일반적인 비대칭 3상 교류회로의 계산에도 이용된다.
  2. 대칭 3상 전압의 영상분과 역상분은 0이고, 정상분만 남는다.
  3. 비대칭 3상 교류회로는 영상분, 역상분, 및 정상분의 3성분으로 해석한다.
  4. 비대칭 3상 회로의 접지식 회로에는 영상분이 존재하지 않는다.
(정답률: 43%)
  • 대칭 좌표법은 비대칭 3상 회로를 해석하기 위해 영상분, 정상분, 역상분으로 나누어 분석하는 방법입니다. 특히 접지식 회로에서는 지락 사고 시 영상 전류가 흐를 수 있는 경로가 형성되므로 영상분이 존재하게 됩니다.

    오답 노트
    비대칭 3상 회로의 접지식 회로에는 영상분이 존재하지 않는다: 접지식 회로에서는 영상분이 존재하므로 잘못된 설명입니다.
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70. 회로에서 a,b간의 합성 인덕턴스 L0[H]의 값은? (단, M[H]은 L1, L2 코일사이의 상호 인덕턴스이다.)

  1. L1+L2+L
  2. L1+L2-2M+L
  3. L1+L2+2M+L
  4. L1+L2-M+L
(정답률: 43%)
  • 회로의 인덕턴스를 구할 때, 두 코일의 전류 방향이 서로 반대인 감자 작용을 하는 경우 상호 인덕턴스는 뺄셈으로 계산합니다. 제시된 회로에서 $L_1$과 $L_2$는 서로 반대 방향으로 결합되어 있으며, 전체 회로는 $L_1, L_2$의 합성 인덕턴스와 $L$이 직렬로 연결된 구조입니다.
    ① [기본 공식] $L_0 = L_1 + L_2 - 2M + L$
    ② [숫자 대입] (수식 동일)
    ③ [최종 결과] $L_0 = L_1 + L_2 - 2M + L$
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71. 그림과 같이 단상 전력계법을 이용하여 스위치를 P1에 연결하여 측정하였더니 300[W]이고, 스위치를 P2에 연결하여 측정하였더니 600[W]이었다. 이 3상 부하의 역률은?

  1. 0.577
  2. 0.637
  3. 0.707
  4. 0.866
(정답률: 34%)
  • 단상 전력계법을 이용한 3상 부하의 역률은 측정된 두 전력값 $P_1$과 $P_2$를 이용하여 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\cos\theta = \frac{P_1 + P_2}{2\sqrt{P_1^2 + P_2^2 - P_1 P_2}}$
    ② [숫자 대입] $\cos\theta = \frac{300 + 600}{2\sqrt{300^2 + 600^2 - (300 \times 600)}}$
    ③ [최종 결과] $\cos\theta = 0.866$
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72. f(t)=u(t-a)-u(t-b)식으로 표시되는 4각파의 라플라스변환은?

(정답률: 36%)
  • 단위 계단 함수 $u(t-a)$의 라플라스 변환은 $\frac{e^{-as}}{s}$입니다. 주어진 식은 두 계단 함수의 차로 이루어진 펄스 형태이므로 선형성에 의해 다음과 같이 변환됩니다.
    $$F(s) = \mathcal{L}\{u(t-a) - u(t-b)\} = \frac{e^{-as}}{s} - \frac{e^{-bs}}{s} = \frac{1}{s}(e^{-as} - e^{-bs})$$
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73. 자계 코일의 권수 N=1000, 코일의 내부저항 R[Ω]으로 전류 I=10[A]를 통했을 때의 자속 ø=2×10-2[Wb]이다. 이때 이 회로의 시정수가 0.1[s]라면 저항 R은 몇 [Ω]인가?

  1. 0.2
  2. 1/20
  3. 2
  4. 20
(정답률: 30%)
  • 인덕턴스 $L$은 권수와 자속, 전류의 관계식으로 구할 수 있으며, 시정수 $T$는 $L$과 $R$의 비로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{N\phi}{I}, \quad R = \frac{L}{T}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{(1000 \times 2 \times 10^{-2}) / 10}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $R = 20$
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74. 한 상의 직렬임피던스가 R=6[Ω], XL=8[Ω]인 △결선 평형 부하가 있다. 여기에 선간전압 100[V]인 대칭 3상 교류전압을 가하면 선전류는 몇 [A]인가?

  1. 10√3 / 3
  2. 3√3
  3. 10
  4. 10√3
(정답률: 48%)
  • △결선 부하에서 선전류는 상전류의 $\sqrt{3}$배입니다. 먼저 임피던스를 구한 뒤 상전류를 계산하고, 최종적으로 선전류를 도출합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \sqrt{R^2 + X_L^2}, \quad I_{line} = \sqrt{3} \times \frac{V_{line}}{Z}$
    ② [숫자 대입] $I_{line} = \sqrt{3} \times \frac{100}{\sqrt{6^2 + 8^2}}$
    ③ [최종 결과] $I_{line} = 10\sqrt{3}$
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75. 그림과 같이 L형 회로의 영상 임피던스 Z02를 구하면?

(정답률: 31%)
  • L형 회로의 영상 임피던스는 직렬 임피던스와 병렬 임피던스의 조합으로 결정됩니다. 주어진 회로에서 직렬 성분은 $\frac{1}{2}Z_1$, 병렬 성분은 $2Z_2$이므로 이를 영상 임피던스 공식에 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z_{02} = \sqrt{Z_{series} \times Z_{parallel}}$
    ② [숫자 대입] $Z_{02} = \sqrt{\frac{1}{2}Z_1 \times 2Z_2 \times \frac{1}{1 + \frac{\frac{1}{2}Z_1}{2Z_2}}}$
    ③ [최종 결과] $Z_{02} = \sqrt{\frac{Z_1 Z_2}{(1 + \frac{Z_1}{4Z_2})}}$
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76. i=2t2+8t[A]로 표시되는 전류를 도선에 3[sec]동안 흘렸을 때 통과한 전 전기량은 몇[C]인가?

  1. 18
  2. 48
  3. 54
  4. 61
(정답률: 29%)
  • 전기량은 전류를 시간에 대해 적분하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = \int_{0}^{t} i(t) dt$
    ② [숫자 대입] $Q = \int_{0}^{3} (2t^2 + 8t) dt = [\frac{2}{3}t^3 + 4t^2]_{0}^{3}$
    ③ [최종 결과] $Q = 18 + 36 = 54$
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77. 20[kVA]변압기 2대로 공급할 수 있는 최대 3상전력[kVA]은?

  1. 20
  2. 17.3
  3. 24.64
  4. 34.64
(정답률: 40%)
  • 단상 변압기 2대를 $\text{V-V}$ 결선하여 3상 전력을 공급할 때, 최대 공급 전력은 단상 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{3} \times P_1$
    ② [숫자 대입] $P = 1.732 \times 20$
    ③ [최종 결과] $P = 34.64$
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78. 그림과 같은 R-C회로에서 입력을 ei(t)[V], 출력을 eo(t)[V]라 할 때의 전달함수는? (단, T=RC 이다)

  1. 1 / Ts+1
  2. 1 / Ts+2
  3. 2 / Ts+3
  4. 1 / Ts+3
(정답률: 43%)
  • R-C 직렬 회로에서 출력 전압 $e_o(t)$는 커패시터 $C$에 걸리는 전압이며, 이를 라플라스 변환하여 전달함수를 구합니다.
    ① [기본 공식] $H(s) = \frac{1}{RCs + 1}$
    ② [숫자 대입] $H(s) = \frac{1}{Ts + 1}$
    ③ [최종 결과] $H(s) = \frac{1}{Ts + 1}$
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79. 그림과 같은 궤환 회로의 종합 전달함수는?

  1. 1/G1 + 1/G2
  2. G1/1-G1G2
  3. G1/1+G1G2
  4. G1G2/1+G1G2
(정답률: 40%)
  • 부궤환(Negative Feedback) 회로의 종합 전달함수는 전향 경로 이득을 1 더하기 (전향 경로 이득 $\times$ 궤환 경로 이득)으로 나눈 값입니다.
    전향 경로 이득이 $G_1$이고 궤환 경로 이득이 $G_2$이므로, 종합 전달함수는 다음과 같습니다.
    $$\frac{G_1}{1 + G_1 G_2}$$
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80. e1=30√2sinωt[V], e2=40√2cos(ωt-π/6)[V]일 때 e1+e2 의 실효값은 몇 [V]인가?

  1. 50
  2. 70
  3. 10√7
  4. 10√37
(정답률: 23%)
  • 두 전압의 합을 구하기 위해 페이저(Phasor) 합성을 이용합니다. $e_1$의 위상을 $0^{\circ}$로 잡으면 $e_2$는 $\cos(\omega t - \pi/6) = \sin(\omega t + \pi/3)$이므로 위상차는 $60^{\circ}$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $E = \sqrt{E_1^2 + E_2^2 + 2E_1E_2\cos\theta}$
    ② [숫자 대입] $E = \sqrt{30^2 + 40^2 + 2 \times 30 \times 40 \times \cos 60^{\circ}}$
    ③ [최종 결과] $E = 10\sqrt{37}$
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5과목: 전기설비

81. 고압 옥상 전선로의 전선이 다른 시설물과 접근하거나 교차하는 경우에는 고압 옥상 전선로의 전선과 이들 사이의 이격거리는 몇 [cm] 이상이어야 하는가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 27%)
  • 전기설비기술기준에 따라 고압 옥상 전선로의 전선이 다른 시설물과 접근하거나 교차하는 경우, 안전 거리 확보를 위해 이격거리는 $60\text{cm}$이상이어야 합니다.
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82. 발전기⦁변압기⦁조상기⦁계기용변성기⦁모선 또는 이를 지지하는 애자는 어떤 전류에 의하여 생기는 기계적 충격에 견디는 것이어야 하는가?

  1. 지상전류
  2. 유도전류
  3. 충전전류
  4. 단락전류
(정답률: 45%)
  • 발전기, 변압기, 모선 등 전력 계통의 주요 기기는 사고 발생 시 흐르는 매우 큰 전류인 단락전류에 의한 강력한 전자기적 힘(기계적 충격)에 견딜 수 있도록 설계되어야 합니다.
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83. 발전소 또는 변전소에 준하는 시설에 관한 내용중 틀린 것은?

  1. 고압 가공전선과 금속제의 울타리, 담 등이 교차하는 경우 금속제의 울타리, 담 등에는 제1종 접지공사를 하여야 한다.
  2. 상용전원으로 쓰이는 축전지에는 자동차단장치를 시설하지 않아야 한다.
  3. 발전기 또는 변전소의 특별고압 전로에는 보기 쉬운 곳에 상별 표시를 하여야 한다.
  4. 사용전압이 100kV 이상의 변압기를 설치하는 곳에는 절연유 유출 방지설비를 하여야 한다.
(정답률: 39%)
  • 상용전원으로 쓰이는 축전지에는 과충전 및 과방전을 방지하고 계통을 보호하기 위해 반드시 자동차단장치를 시설해야 합니다.

    오답 노트
    고압 가공전선과 금속제 울타리 교차 시 제1종 접지공사: 적절한 안전 조치임
    특별고압 전로의 상별 표시: 오조작 방지를 위한 필수 사항임
    100kV 이상 변압기 절연유 유출 방지설비: 환경 오염 및 화재 방지를 위한 필수 설비임
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84. 최대사용전압이 23000V인 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 몇 [V] 인가?

  1. 16560
  2. 21160
  3. 25300
  4. 28750
(정답률: 32%)
  • 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압이 $7000\text{V}$를 초과하는 경우 최대사용전압의 $1.25$배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{max} \times 1.25$
    ② [숫자 대입] $V = 23000 \times 1.25$
    ③ [최종 결과] $V = 28750$
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85. 접지공사에서 접지선을 지하 0.75m에서 지표상 2m까지의 부분을 보호하기 위한 보호물로 적합한 것은?

  1. 합성수지관
  2. 후강전선관
  3. 케이블 트레이
  4. 케이블 덕트
(정답률: 42%)
  • 접지선을 지표상 $2\text{m}$까지 보호하기 위한 보호물로는 외부 충격과 부식에 강한 합성수지관을 사용하는 것이 적합합니다.
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86. 방직공장의 구내 도로에 220V 조명등용 가공전선로를 시설하고자 한다. 전선로의 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 42%)
  • 공장 구내 도로 등에 시설하는 저압 가공전선로의 경우, 전선의 안전성과 지지력을 확보하기 위해 경간을 $30\text{m}$이하로 제한하고 있습니다.
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87. 아파트 세대 욕실에 “비데용 콘센트”를 시설하고자 한다. 다음의 시설방법 중 적당하지 않는 것은?

  1. 콘센트를 시설하는 경우에는 인체감전보호용 누전차단기로 보호된 전로에 접속할 것
  2. 습기가 많은 곳에 시설하는 배선기구는 방습장치를 시설할 것
  3. 저압용 콘센트는 접지극이 없는 것을 사용할 것
  4. 충전 부분이 노출되지 않을 것
(정답률: 52%)
  • 욕실과 같은 습윤한 장소에 시설하는 콘센트는 감전 사고 예방을 위해 반드시 접지극이 있는 것을 사용하여 접지 보호를 수행해야 합니다.

    오답 노트
    인체감전보호용 누전차단기 사용, 방습장치 시설, 충전 부분 노출 방지는 모두 습윤한 장소의 안전을 위한 올바른 시설 방법입니다.
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88. 고압 가공전선이 안테나와 접근상태로 시설되는 경우, 가공전선과 안테나와의 이격거리는 고압 가공전선으로 사용되는 전선이 케이블이 아니라면 몇 [cm] 이상으로 이격시켜야 하는가?

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 35%)
  • 고압 가공전선이 안테나와 접근하여 시설되는 경우, 전선이 케이블이 아닐 때 안전을 위해 확보해야 하는 최소 이격거리는 $80\text{cm}$이상입니다.
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89. 저압 옥내배선의 사용 전압이 220V인 출⦁퇴 표시등 회로를 금속관 공사에 의하여 시공하였다. 여기에 사용되는 배선은 지름 몇 [mm2]이상의 연동선을 사용하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 5.0
  4. 5.5
(정답률: 29%)
  • 저압 옥내배선 공사 시, 금속관 공사 등에 사용되는 연동선의 최소 굵기 규정을 적용합니다. 출퇴 표시등과 같은 제어 회로의 배선은 최소 $1.5\text{mm}^2$이상의 연동선을 사용해야 합니다.
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90. 관⦁암거 기타 지중전선을 놓은 방호장치의 금속제 부분 및 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가? (단, 금속제 부분에는 케이블을 지지하는 금구류를 제외한다.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 41%)
  • 지중전선 방호장치의 금속제 부분 및 피복으로 사용하는 금속체(금구류 제외)는 전기 설비 기술 기준에 따라 제3종 접지공사를 시행하여 감전 사고를 예방해야 합니다.
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91. 저압 옥내배선을 금속관 공사에 의하여 시설하는 경우에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 전선에 옥외용 비닐 절연 전선을 사용하여야 한다.
  2. 전선은 굵기에 관계없이 연선을 사용하여야 한다.
  3. 콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 1.2mm 이상이어야 한다.
  4. 옥내 배선의 사용 전압이 교류 600V 이하인 경우 관에는 제3종 접지 공사를 하여야 한다.
(정답률: 45%)
  • 금속관 공사 시 콘크리트에 매설하는 금속관은 부식 및 파손 방지를 위해 두께가 1.2mm 이상이어야 합니다.

    오답 노트
    절연 전선: 옥내용 절연 전선을 사용해야 함
    전선 종류: 굵기에 관계없이 연선을 사용해야 하는 것은 아님
    접지 공사: 제3종 접지공사가 아닌 외함 접지 기준을 따름
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92. 동일 지지물에 저압가공전선(다중접지된 중성선은 제외)과 고압가공전선을 시설하는 경우 저압 가공전선은?

  1. 고압 가공전선의 위로 하고 동일 완금류에 시설
  2. 고압 가공전선과 나란하게 하고 동일 완금류에 시설
  3. 고압 가공전선의 아래로 하고 별개의 완금류에 시설
  4. 고압 가공전선과 나란하게 하고 별개의 완금류에 시설
(정답률: 48%)
  • 동일 지지물에 고압 가공전선과 저압 가공전선을 함께 시설할 때는 안전을 위해 저압 가공전선을 고압 가공전선의 아래로 배치하고, 서로 간섭되지 않도록 별개의 완금류에 시설해야 합니다.
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93. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 설치기준으로 옳은 것은?

  1. 지선의 안전율은 1.2 이상일 것
  2. 연선을 사용할 경우에는 소선 3가닥 이상의 연선일 것
  3. 소선은 지름 1.2mm 이상인 금속선일 것
  4. 허용 인장하중의 최저는 2.15kN으로 할 것
(정답률: 45%)
  • 가공 전선로 지선의 설치기준에 따라 연선을 사용할 경우에는 소선 3가닥 이상의 연선을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    지선의 안전율: 2.5 이상일 것
    소선 지름: 2.6mm 이상의 연강선일 것
    허용 인장하중 최저치: 4.31kN 이상일 것
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94. 345kV 변전소의 충전 부분에서 5.98m 거리에 울타리를 설치할 경우 울타리 최소 높이는 몇 [m]인가?

  1. 2.1
  2. 2.3
  3. 2.5
  4. 2.7
(정답률: 38%)
  • 변전소 울타리 높이는 충전 부분과의 거리에 따른 안전 이격 거리를 확보하기 위해 산출합니다. $345\text{kV}$ 변전소의 경우, 거리 $5.98\text{m}$에서 요구되는 최소 높이는 $2.3\text{m}$입니다.
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95. 허용전류 60A인 옥내저압간선에 간선 보호용 과 전류차단기가 시설되어 있다. 이 과전류차단기에 전동기 부하를 접속할 때 최대 몇 [A]까지 접속이 가능한가?

  1. 120
  2. 150
  3. 180
  4. 200
(정답률: 27%)
  • 옥내저압간선에 전동기 부하를 접속할 때, 과전류차단기의 허용전류는 간선 허용전류의 $250\%$까지 가능합니다.
    $$\text{최대 접속 전류} = \text{간선 허용전류} \times 2.5$$
    $$\text{최대 접속 전류} = 60 \times 2.5$$
    $$\text{최대 접속 전류} = 150\text{A}$$
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96. 전기부식방지를 위한 귀선의 시설방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 귀선은 부극성으로 할 것
  2. 이음매 하나의 저항은 그 궤조의 길이 5m 저항에 상당하는 값 이하인 것
  3. 특수한 곳을 제외하고 궤도는 길이 30m 이상이 되도록 연속하여 용접할 것
  4. 용접용 본드는 단면적 22mm2이상, 길이 60cm 이상의 연동 연선일 것
(정답률: 25%)
  • 전기부식방지를 위한 귀선 시설 기준에 따라 용접용 본드는 단면적 $70\text{mm}^2$이상, 길이 $60\text{cm}$이상의 연동 연선을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    용접용 본드는 단면적 $22\text{mm}^2$이상, 길이 $60\text{cm}$이상의 연동 연선일 것: 단면적 기준이 $70\text{mm}^2$이상이어야 하므로 틀린 설명입니다.
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97. 특고압 가공전선로의 지지물로서 직선형의 철탑을 연속하여 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 내장 애자장치가 되어있는 철탑 또는 이와 동등 이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 47%)
  • 특고압 가공전선로의 직선형 철탑을 연속하여 사용할 때는 전선 단선 시 사고 확산을 방지하기 위해 $10$기 이하마다 내장 애자장치가 설치된 철탑 또는 동등 이상의 강도를 가진 철탑을 설치해야 합니다.
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98. 내부깊이 150mm 이하의 사다리형 케이블 트레이안에 다심 제어용 케이블만을 넣는 경우 혹은 이들 케이블을 함께 넣는 경우에는 모든 케이블의 단면적의 합계는 케이블트레이의 내부 단면적의 몇 % 이하로 하여야 하는가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 39%)
  • 내부깊이 $150\text{mm}$이하의 사다리형 케이블 트레이에 다심 제어용 케이블만을 넣거나 함께 넣는 경우, 케이블 단면적의 합계는 트레이 내부 단면적의 $50\%$이하로 제한하여 방열 및 유지보수 공간을 확보해야 합니다.
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99. 사용전압이 170kV을 초과하는 특고압 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우 전선의 단면적은 몇 [mm2]이상의 강심알루미늄 또는 이와 동등 이상의 인장강도 및 내 아크 성능을 가지는 연선을 사용하여야 하는가?

  1. 22
  2. 55
  3. 150
  4. 240
(정답률: 15%)
  • 전기설비기술기준에 따라 사용전압이 $170\text{kV}$를 초과하는 특고압 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우, 전선의 단면적은 $240\text{mm}^2$이상의 강심알루미늄 또는 이와 동등 이상의 인장강도 및 내 아크 성능을 가지는 연선을 사용해야 합니다.
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100. 고⦁저압의 혼촉에 의한 위험을 방지하기 위하여 저압측 중성점에 제2종 접지공사를 변압기의 시설장소 마다 시행하여야 한다. 그러나 토지의 상황에 따라 규정의 접지저항 값을 얻기 어려운 경우에는 변압기의 시설장소로부터 몇 [m]까지 떼어서 시설할 수 있는가?

  1. 75
  2. 100
  3. 200
  4. 300
(정답률: 20%)
  • 고·저압 혼촉 방지를 위한 제2종 접지공사 시, 토지 상황으로 인해 규정 접지저항 값을 얻기 어려운 경우에는 변압기 시설장소로부터 최대 $200$ m까지 떼어서 시설할 수 있습니다.
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