전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2011-06-12)

전기공사산업기사 2011-06-12 필기 기출문제 해설

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전기공사산업기사
(2011-06-12 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. 반사율 40[%], 투과율 10[%]인 종이에 1000[lm]의 빛을 비추었을 때 흡수되는 광속[lm]은?

  1. 250
  2. 400
  3. 500
  4. 650
(정답률: 75%)
  • 빛이 물체에 닿았을 때 반사, 투과, 흡수되는 비율의 합은 항상 1(100%)이 됩니다. 이를 통해 흡수율을 먼저 구한 뒤 전체 광속을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F_{abs} = F \times (1 - \rho - \tau)$
    ② [숫자 대입] $F_{abs} = 1000 \times (1 - 0.4 - 0.1)$
    ③ [최종 결과] $F_{abs} = 500$
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2. 열차의 자동제어 목적이 아닌 것은?

  1. 운전 조작의 단순화
  2. 경제성 향상
  3. 열차밀도의 감소
  4. 운전속도의 향상
(정답률: 70%)
  • 열차 자동제어는 운전 조작의 단순화, 운전 속도 향상, 경제성 향상을 통해 열차 운행의 효율을 높이는 것이 목적입니다.

    오답 노트
    열차밀도의 감소: 자동제어를 통해 운행 효율이 높아지면 오히려 열차밀도를 높여 수송 능력을 증대시킬 수 있습니다.
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3. FL-20D의 역률을 90[%]로 개선하는데 필요한 콘덴서의 용량 [㎌]은 약 얼마인가? (단, 정격전압은 100[V], 관전류는 0.375[A]이고, 안정기의 손실은 2[W]이다.)

  1. 0.59
  2. 5.19
  3. 6.2
  4. 7.8
(정답률: 54%)
  • 형광램프의 소비전력과 역률을 이용하여 개선에 필요한 콘덴서 용량을 구하는 문제입니다.
    먼저 소비전력 $P$와 개선 전 역률 $\cos\theta_1$을 구한 뒤, 역률 개선 공식과 정전용량 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = P_{lamp} + P_{loss}$$
    $$\cos\theta_1 = \frac{P}{V \times I}$$
    $$Q_c = P(\tan\theta_1 - \tan\theta_2)$$
    $$C = \frac{Q_c}{2\pi f E^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = 20 + 2 = 22$$
    $$\cos\theta_1 = \frac{22}{100 \times 0.375} \approx 0.59$$
    $$Q_c = 22 ( \frac{\sqrt{1-0.59^2}}{0.59} - \frac{\sqrt{1-0.9^2}}{0.9} ) \approx 19.71$$
    $$C = \frac{19.71}{2\pi \times 60 \times 100^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = 5.23 \times 10^{-6} \approx 5.19 \mu\text{F}$$
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4. 전철의 속도제어법 중 메타다인(metadyne) 제어법은?

  1. 정출력 제어법
  2. 직류 정전압 제어법
  3. 직류 정전류 제어법
  4. 정속도 제어법
(정답률: 49%)
  • 메타다인(metadyne) 제어법은 직류 전동기의 속도 제어를 위해 사용되는 방식으로, 전동기 자체를 초퍼(Chopper)처럼 활용하여 직류 정전류 제어를 수행하는 특징이 있습니다.
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5. 다음 중 플리커를 나타내는 식은?

(정답률: 67%)
  • 플리커(Flicker)는 전압 변동으로 인해 램프의 광도가 변하는 현상이며, 그 정도는 평균 광도에 대한 광도 변동폭의 비율로 나타냅니다.
    $$\frac{\text{최고광도} - \text{평균광도}}{\text{평균광도}} \times 100 [\%]$$
    따라서 정답은 입니다.
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6. 비례 적분 제어의 단점은?

  1. 사이클링을 일으킨다.
  2. 응답의 진동시간이 길다.
  3. 간헐 현상이 있다.
  4. 잔류 편차를 크게 일으킨다.
(정답률: 62%)
  • 비례 적분(PI) 제어는 적분 동작을 통해 비례 제어의 단점인 잔류 편차를 제거할 수 있지만, 제어 결과가 진동적으로 변하여 응답의 진동 시간이 길어지는 단점이 있습니다.

    오답 노트
    사이클링을 일으킨다: 주로 적분 제어의 과도한 동작 시 발생
    간헐 현상이 있다: 온-오프 제어의 특징
    잔류 편차를 크게 일으킨다: 비례(P) 제어의 단점
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7. 100[cd]의 정광원 바로 밑 2[m] 되는 곳에 있는 반사율 80[%]인 백색판의 광속 발산도[rlx]는?

  1. 20
  2. 25
  3. 40
  4. 50
(정답률: 55%)
  • 광속 발산도는 표면에 도달하는 조도에 반사율을 곱하여 계산합니다. 먼저 거리 역제곱 법칙을 통해 조도를 구한 후 반사율을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $M = \rho \times \frac{I}{r^2}$
    ② [숫자 대입] $M = 0.8 \times \frac{100}{2^2}$
    ③ [최종 결과] $M = 20\text{ rlx}$
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8. 100[cd]의 점광원으로부터 점 P의 평면상 조도[lx]는?

  1. 1.6
  2. 2.4
  3. 3.2
  4. 4
(정답률: 66%)
  • 점광원에서 특정 평면상의 조도는 거리의 제곱에 반비례하고, 법선과 이루는 각도의 코사인 값에 비례합니다. 에서 광원과 점 P 사이의 직선 거리 $r$은 $\sqrt{3^{2} + 4^{2}} = 5\text{m}$이며, $\cos\theta$는 $\frac{3}{5}$입니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{I}{r^{2}} \cos\theta$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{100}{5^{2}} \times \frac{3}{5}$
    ③ [최종 결과] $E = 2.4$
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9. 어떤 트랜지스터의 정합(Junction)온도 Tj의 최대 정격값을 75[℃], 주위온도 Ta=35[℃]일 때의 컬렉터 손실 Pc의 최대 정격값을 10[W]라고 할 때 열저항[℃/W]은?

  1. 4
  2. 40
  3. 7.5
  4. 0.2
(정답률: 72%)
  • 열저항은 정합온도와 주위온도의 차이를 전력 손실로 나누어 계산합니다.
    ① $R = \frac{T_{j} - T_{a}}{P_{c}}$
    ② $R = \frac{75 - 35}{10}$
    ③ $R = 4$
    따라서 열저항은 $4 \Omega/W$ 입니다.
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10. 온도 복사에 의하여 발광하는 등은?

  1. 네온관등
  2. 탄소아크등
  3. 형광등
  4. 백열등
(정답률: 56%)
  • 백열등은 필라멘트에 전류를 흘려 고온으로 가열함으로써 빛을 내는 온도 복사 원리를 이용하는 대표적인 조명기구입니다.

    오답 노트
    네온관등, 형광등: 루미네센스(냉광) 원리 이용
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11. 축전지의 용량을 표시하는 단위는?

  1. [J]
  2. [Wh]
  3. [Ah]
  4. [VA]
(정답률: 86%)
  • 축전지(배터리)의 용량은 단위 시간당 저장된 전하량으로 표시하며, 전류의 단위인 A(암페어)와 시간의 단위인 h(시간)를 곱한 Ah(암페어시)를 사용합니다.
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12. 전기 철도의 직접적인 효과로 볼 수 없는 것은?

  1. 수송 능력의 증대
  2. 수송 원가 절감
  3. 에너지 사용 증가
  4. 환경 개선
(정답률: 72%)
  • 전기 철도는 화석 연료를 직접 사용하는 방식보다 에너지 효율이 높고 친환경적이며, 가속 및 감속 성능이 뛰어나 수송 능력을 증대시키고 원가를 절감하는 효과가 있습니다. 따라서 에너지 사용을 증가시키는 것은 전기 철도의 도입 목적이나 효과로 볼 수 없습니다.
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13. 40[t]의 전차가 40/1000 의 구배를 올라가는데 필요한 견인력[kg]은? (단, 열차저항은 무시한다.)

  1. 1000
  2. 1200
  3. 1400
  4. 1600
(정답률: 69%)
  • 열차저항을 무시할 때, 구배를 올라가기 위해 필요한 견인력은 차량 무게에 구배저항을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $F = W \times i$ (견인력 = 차량무게 × 구배저항)
    ② [숫자 대입] $F = 40000 \times \frac{40}{1000}$
    ③ [최종 결과] $F = 1600$ kg
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14. 제너 다이오드(Zener diode)의 용도로 가장 타당한 것은?

  1. 고압 정류용
  2. 검파용
  3. 정전압용
  4. 전파 정류용
(정답률: 80%)
  • 제너 다이오드는 역방향 항복 전압(제너 전압)이 일정하게 유지되는 특성을 이용하여 전압 조정기나 정전압 회로에 사용됩니다.

    오답 노트
    검파용: 일반 다이오드 사용
    고압/전파 정류용: 정류 다이오드 사용
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15. 대기 중에 많이 있는 질소를 얻기 위하여 주로 사용되는 전기로에 해당되지 않는 것은?

  1. 에루(Heroult)로
  2. 파울링(Pauling)로
  3. 비르켈랜드-아이데(Bireland-Eyde)로
  4. 쉰헤르(Schonherr)로
(정답률: 60%)
  • 공중 질소를 고정하여 질산을 제조하는 고압 아크로에는 파울링로, 비르켈랜드-아이데로, 쉰헤르로 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    에루로: 알루미늄 용융 등에 사용되는 저압 아크로의 일종입니다.
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16. 출력이 입력에 전혀 영향을 주지 못하는 제어는?

  1. 프로그램 제어
  2. 되먹임 제어
  3. 열린 루프제어
  4. 닫힌 루프제어
(정답률: 69%)
  • 열린 루프제어는 피드백(되먹임) 경로가 없는 제어 방식이므로, 출력값이 입력측으로 전달되지 않아 출력이 입력에 전혀 영향을 주지 못합니다.
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17. 플라이휠의 직경을 D[m], 중량을 G[kg]라고 할때, 플라이휠 효과(fly-wheel effect)를 구하는 식은?

  1. 1/2 GD2
  2. 1/4 GD2
  3. 1/8 GD2
  4. GD2
(정답률: 60%)
  • 플라이휠의 효과는 관성 모멘트와 관련이 있으며, 직경 $D$와 중량 $G$를 이용한 기본 식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $E = G D^2$
    ② [숫자 대입] (대입 과정 없음)
    ③ [최종 결과] $G D^2$
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18. 금속의 전기저항이 온도에 의하여 변화하는 것을 이용한 온도계는?

  1. 광 고온계
  2. 방사 고온계
  3. 저항 온도계
  4. 열전 온도계
(정답률: 71%)
  • 금속의 전기저항이 온도 변화에 따라 일정하게 변하는 성질을 이용하여 온도를 측정하는 장치를 저항 온도계라고 합니다.
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19. 단면적 0.5[m2], 길이 10[m]의 원형봉상도체의 한쪽을 400[℃]로 하고 이로부터 100[℃]의 다른 단자로 매시간 40[kcal]의 열이 전도되었다면 이 도체의 열전도율[kcal/mh℃]은?

  1. 267
  2. 26.7
  3. 2.67
  4. 0.267
(정답률: 52%)
  • 열전도 공식은 열전달량, 길이, 단면적, 온도차의 관계를 이용하여 열전도율을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $k = \frac{Q \times L}{A \times (T_1 - T_2)}$
    ② [숫자 대입] $k = \frac{40 \times 10}{0.5 \times (400 - 100)}$
    ③ [최종 결과] $k = 2.67$
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20. 방전용접 중 불활성 가스용접에 쓰이는 가스는?

  1. 아르곤
  2. 수소
  3. 산소
  4. 질소
(정답률: 75%)
  • 불활성 가스 용접은 알루미늄, 마그네슘, 스테인리스강 용접 시 산화를 방지하기 위해 아르곤이나 헬륨 가스를 사용합니다. 특히 아르곤은 헬륨보다 아크 발생과 유지가 쉽고 경제적이라는 장점이 있습니다.
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2과목: 전력공학

21. 지중 케이블에서 고장점을 찾는 방법이 아닌 것은?

  1. 머리 루프(Murray loop) 시험기에 의한 방법
  2. 메거(Megger)에 의한 측정 방법
  3. 임피던스 브리지법
  4. 펄스에 의한 측정법
(정답률: 40%)
  • 지중 케이블의 고장점 측정에는 머리 루프 시험기, 임피던스 브리지법, 펄스 측정법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    메거(Megger)에 의한 측정 방법: 절연 저항을 측정하는 장비이며, 고장 지점의 정확한 위치를 찾는 방법은 아닙니다.
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22. 출력 20kW의 전동기로 총양정 10m, 펌프효율 0.75일 때 양수량은 몇 m3/min 인가?

  1. 9.18
  2. 9.85
  3. 10.31
  4. 15.5
(정답률: 30%)
  • 펌프의 양수량은 전동기 출력과 효율, 총양정의 관계식을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① $Q = \frac{6.12 \times P \times \eta}{H}$
    ② $Q = \frac{6.12 \times 20 \times 0.75}{10}$
    ③ $Q = 9.18$
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23. 다음 중 전력계통에서 인터록(interlock)의 설명으로 적합한 것은?

  1. 차단기가 열려 있어야만 단로기를 닫을 수 있다.
  2. 차단기가 닫혀 있어야만 단로기를 닫을 수 있다.
  3. 차단기의 접점과 단로기의 접점이 동시에 투입할 수 있다.
  4. 차단기와 단로기는 각각 열리고 닫힌다.
(정답률: 49%)
  • 인터록은 오조작으로 인한 사고를 방지하기 위한 안전 장치입니다. 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 반드시 차단기가 열려(OFF) 있는 상태에서만 단로기를 조작할 수 있도록 제한해야 합니다.
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24. 선로 정수를 전체적으로 평행되게 만들어서 근접 통신선에 대한 유도 장해를 줄일 수 있는 방법은?

  1. 연가를 한다.
  2. 딥(dip)을 준다.
  3. 복도체를 사용한다.
  4. 소호 리액터 접지를 한다.
(정답률: 42%)
  • 연가는 전선들의 위치를 주기적으로 바꾸어 선로 정수를 평형하게 함으로써, 인근 통신선에 유도되는 전압을 상쇄시켜 유도 장해를 줄이는 방법입니다.
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25. 어떤 고층건물의 총 부하 설비전력이 400kW, 수용률 0.5 일 때 이 건물의 변전시설 용량의 최저값은 몇 kVA 인가? (단, 부하의 역률은 0.8이다.)

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 40%)
  • 변전시설 용량은 설비전력에 수용률을 곱한 최대수요전력을 역률로 나누어 계산합니다.
    ① $P = \frac{P_{total} \times d}{\cos \theta}$
    ② $P = \frac{400 \times 0.5}{0.8}$
    ③ $P = 250$
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26. 그림에서와 같이 부하가 균일한 밀도로 도중에서 분기되어 선로전류가 송전단에 이를수록 직선적으로 증가할 경우 선로 말단의 전압강하는 이 송전단 전류와 같은 전류의 부하가 선로의 말단에만 집중되어 있을 경우의 전압강하 보다 대략 어떻게 되는가? (단, 부하역률은 모두 같다고 한다.)

  1. 1/3 로 된다.
  2. 1/2 로 된다.
  3. 동일하다.
  4. 1/4 로 된다.
(정답률: 40%)
  • 부하가 선로 전체에 균일하게 분포되어 전류가 직선적으로 감소하는 경우, 전압강하는 부하가 말단에 집중되어 있을 때의 전압강하의 $1/2$이 됩니다.
    이는 전압강하의 적분값이 삼각형 형태의 전류 분포 면적에 비례하기 때문입니다.
    $$\text{전압강하} \approx \frac{1}{2} I R$$
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27. 다음 중 조상(調相) 설비에 해당되지 않는 것은?

  1. 분로 리액터
  2. 동기 조상기
  3. 상순(相順) 표시기
  4. 진상 콘덴서
(정답률: 48%)
  • 조상 설비는 전력 계통의 무효전력을 조절하여 전압을 일정하게 유지하거나 역률을 개선하는 설비입니다.
    분로 리액터, 동기 조상기, 진상 콘덴서는 모두 무효전력을 조절하는 조상 설비에 해당합니다.

    오답 노트
    상순 표시기: 전원의 상회전 방향(순서)을 확인하는 측정 장치이므로 조상 설비가 아닙니다.
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28. 피뢰기의 제한전압이란?

  1. 상용주파전압에 대한 피뢰기의 충격방전 개시전압
  2. 충격파 침입시 피뢰기의 충격방전 개시전압
  3. 피뢰기가 충격파 방전 종료 후 언제나 속류를 확실히 차단할 수 있는 상용주파 최대전압
  4. 충격파 전류가 흐르고 있을 때의 피뢰기 단자전압
(정답률: 40%)
  • 피뢰기의 제한전압이란 피뢰기가 동작하여 충격파 전류가 흐르고 있을 때, 피뢰기 단자 사이에 나타나는 최대 전압을 의미합니다.
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29. 수력발전소에서 서보 모터(servo-motor)의 작용으로 옳게 설명한 것은?

  1. 축받이 기름을 보내는 특수 전동펌프이다.
  2. 안내날개를 조절하는 장치이다.
  3. 전기식 조속기용 특수 전동기이다.
  4. 수압관 하부의 압력조정장치이다.
(정답률: 38%)
  • 수력발전소의 서보 모터(servo-motor)는 조속기(Governor)의 제어 신호를 받아 수차의 안내날개(Guide Vane) 개도를 정밀하게 조절하여 발전기의 회전 속도와 출력을 제어하는 장치입니다.
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30. 차단기와 차단기의 소호 매질이 틀리게 결합된 것은 어느 것인가?

  1. 공기차단기-압축공기
  2. 가스차단기-냉매
  3. 자기차단기-전자력
  4. 유입차단기-절연유
(정답률: 49%)
  • 가스차단기(GCB)는 냉매가 아니라 $\text{SF}_6$(육불화황) 가스를 소호 매질로 사용하여 아크를 소멸시킵니다.
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31. 송전선의 전압변동률의 식은 로 표현된다. 이 식에서 VR1은 무엇인가?

  1. 무부하시 송전단전압
  2. 부하시 송전단전압
  3. 무부하시 수전단전압
  4. 부하시 수전단전압
(정답률: 41%)
  • 전압변동률 식 $\frac{V_{R1} - V_{R2}}{V_{R2}} \times 100\%$에서 $V_{R1}$은 부하를 제거한 상태인 무부하시 수전단전압을 의미하며, $V_{R2}$는 부하가 연결된 상태의 부하시 수전단전압을 의미합니다.
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32. 등가 송전선로의 정전용량 C=0.008[㎌/㎞], 선로길이 L=100[㎞], 대지전압 E=37000[V]이고, 주파수 f=60[㎐]일 때, 충전전류는 약 몇 [A] 인가?

  1. 11.2
  2. 6.7
  3. 0.635
  4. 0.426
(정답률: 32%)
  • 송전선로의 충전전류는 주파수, 선로 길이, 정전용량, 대지전압의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = 2\pi f L C E$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = 2 \times 3.14 \times 60 \times 100 \times 0.008 \times 10^{-6} \times 37000$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 11.2$$
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33. 3상 1회선 전선로에서 대지정전용량을 Cs[F/m], 선간 정전용량을 Cm[F/m]이라 할 때, 작용정전용량 Cn[F/m]은?

  1. Cs + Cm
  2. Cs + 2Cm
  3. Cs + 3Cm
  4. 2Cs + Cm
(정답률: 52%)
  • 3상 1회선 전선로에서 작용정전용량은 대지정전용량에 선간정전용량의 3배를 더한 값으로 정의됩니다.
    $$\text{작용정전용량} = C_s + 3C_m$$
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34. 철탑에서의 차폐각에 대한 설명 중 옳은 것은

  1. 차폐각이 클수록 보호 효율이 크다.
  2. 차폐각이 작을수록 건설비가 비싸다.
  3. 가공지선이 높을수록 차폐각이 크다.
  4. 차폐각은 보통 90° 이상이다.
(정답률: 36%)
  • 차폐각이 작을수록 가공지선이 전선을 더 잘 보호하여 보호 효율이 높아지지만, 이를 위해 지선을 더 낮게 설치하거나 철탑 구조를 보강해야 하므로 건설비가 증가합니다.

    오답 노트
    차폐각이 클수록 보호 효율이 크다: 차폐각이 작을수록 보호 효율이 큼
    가공지선이 높을수록 차폐각이 크다: 지선이 높을수록 차폐각은 작아짐
    차폐각은 보통 90° 이상이다: 보통 30° 이하로 설계함
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35. 주상변압기의 1차측 전압이 일정할 경우 2차측 부하가 변하면, 주상변압기의 동손과 철손은 어떻게 되는가?

  1. 동손과 철손이 모두 변한다.
  2. 동손과 철손은 모두 변하지 않는다.
  3. 동손은 변하고 철손은 일정하다.
  4. 동손은 일정하고 철손이 변한다.
(정답률: 42%)
  • 철손은 전압과 주파수가 일정하면 부하와 관계없이 일정하게 발생하는 무부하손이며, 동손은 부하 전류의 제곱에 비례하여 발생하는 부하손입니다. 따라서 1차측 전압이 일정할 때 부하가 변하면 전류가 변하므로 동손은 변하지만 철손은 일정합니다.
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36. 수전단전압 66kV, 전류 100A, 선로저항 10Ω, 선로리액턴스 15Ω인 3상 단거리 송전선로의 전압강하율은 몇 % 인가? (단, 수전단의 역률은 0.8이다.)

  1. 2.57
  2. 3.25
  3. 3.74
  4. 4.46
(정답률: 32%)
  • 3상 단거리 송전선로에서 전압강하율은 수전단 전압에 대한 전압강하의 비율로 계산합니다.
    ① $\text{전압강하율}(\%) = \frac{\sqrt{3}I(R\cos\theta + X\sin\theta)}{V_{r}} \times 100$
    ② $\text{전압강하율}(\%) = \frac{\sqrt{3} \times 100 \times (10 \times 0.8 + 15 \times 0.6)}{66 \times 10^{3}} \times 100$
    ③ $\text{전압강하율} = 4.46$
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37. 전력원선도에서 구할 수 없는 것은?

  1. 조상용량
  2. 송전손실
  3. 정태안정 극한전력
  4. 과도안정 극한전력
(정답률: 37%)
  • 전력원선도는 송전단과 수전단의 전압, 전류, 위상차를 이용하여 조상용량, 송전손실, 정태안정 극한전력 등을 구할 수 있는 도구입니다. 하지만 과도안정 극한전력은 계통의 과도적인 상태 변화와 제어 특성을 분석해야 하므로 원선도만으로는 구할 수 없습니다.
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38. 송전선에 낙뢰가 가해져서 애자에 섬락이 생기면 아크가 생겨 애자가 손상되는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위하여 사용되는 것은?

  1. 댐퍼(damper)
  2. 아아모로드(armour rod)
  3. 가공지선
  4. 아킹혼(arcing horn)
(정답률: 44%)
  • 낙뢰 등으로 인해 애자에 섬락이 발생했을 때, 아크가 애자 표면을 따라 흐르며 애자를 손상시키는 것을 방지하기 위해 아크를 외부로 유도하는 아킹혼(arcing horn)을 설치합니다.
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39. 1상의 대지 정전용량이 0.5㎌이고 주파수 60Hz의 3상 송전선 소호 리액터의 인덕턴스는 몇 [H] 인가?

  1. 2.69
  2. 3.69
  3. 4.69
  4. 5.69
(정답률: 22%)
  • 소호 리액터의 조건은 리액턴스와 3배의 대지 정전용량에 의한 커패시턴스 리액턴스가 서로 상쇄되어 공진 상태가 되는 것입니다.
    ① $L = \frac{1}{3\omega^{2}C}$
    ② $L = \frac{1}{3 \times (2\pi \times 60)^{2} \times 0.5 \times 10^{-6}}$
    ③ $L = 4.69$
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40. 다음 중 가스차단기(GCB)의 보호장치가 아닌 것은?

  1. 가스압력계
  2. 가스밀도 검출계
  3. 조작압력계
  4. 가스성분표시계
(정답률: 45%)
  • 가스차단기(GCB)의 보호장치는 절연 성능을 유지하기 위한 가스의 상태(압력, 밀도)와 조작 기구의 압력을 감시하는 장치들로 구성됩니다.
    가스압력계, 가스밀도 검출계, 조작압력계는 모두 정상 작동 여부를 확인하는 필수 보호장치이지만, 가스성분표시계는 일반적인 GCB 보호장치 구성 요소에 해당하지 않습니다.
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3과목: 전기기기

41. 3상 유도전동기에서 s=1일 때의 2차 유기기전력을 E2[V], 2차 1상의 리액턴스를 x2[Ω], 저항을 r2[Ω], 슬립을 s, 비례상수를 K0라고 하면 토크는?

(정답률: 28%)
  • 3상 유도전동기의 토크 공식은 2차 입력 전력과 슬립의 관계를 통해 유도됩니다.
    토크 $T$는 비례상수 $K_{0}$와 2차 유기기전력 $E_{2}$, 2차 저항 $r_{2}$, 2차 리액턴스 $x_{2}$, 슬립 $s$의 함수로 다음과 같이 표현됩니다.
    ① [기본 공식] $T = K_{0} \frac{s E_{2}^{2} r_{2}}{r_{2}^{2} + (s x_{2})^{2}}$
    ② [숫자 대입] (변수 그대로 유지)
    ③ [최종 결과] $T = K_{0} \frac{s E_{2}^{2} r_{2}}{r_{2}^{2} + (s x_{2})^{2}}$
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42. 3상 동기 발전기에서 권선 피치와 자극 피치의 비를 13/15의 단절권으로 하였을 때의 단절권 계수는?

(정답률: 33%)
  • 단절권 계수 $k_{p}$는 자극 피치에 대한 권선 피치의 비율을 $\alpha$라고 할 때, $\sin(\frac{\pi}{2} \alpha)$로 계산합니다.
    문제에서 권선 피치와 자극 피치의 비 $\alpha = \frac{13}{15}$이므로 이를 공식에 대입합니다.
    ① [기본 공식] $k_{p} = \sin \frac{\pi}{2} \alpha$
    ② [숫자 대입] $k_{p} = \sin ( \frac{\pi}{2} \times \frac{13}{15} )$
    ③ [최종 결과] $k_{p} = \sin \frac{13}{30} \pi$
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43. 단상 주상변압기의 2차측(105[V]단자)에 1[Ω]의 저항을 접속하고, 1차측에 900[V]를 가하여 1차 전류가 1[A]라면, 1차측 탭 전압[V]은? (단, 변압기의 내부 임피던스는 무시한다.)

  1. 3350
  2. 3250
  3. 3150
  4. 3050
(정답률: 39%)
  • 변압기의 전력 보존 법칙과 변압비의 원리를 이용하여 1차측 탭 전압을 구하는 문제입니다.
    먼저 1차측 입력 전력과 2차측 소비 전력이 같음을 이용하여 2차 전압을 구하고, 이를 통해 변압비를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_{1} I_{1} = \frac{V_{2}^{2}}{R_{2}}$
    ② [숫자 대입] $900 \times 1 = \frac{V_{2}^{2}}{1}$
    ③ [최종 결과] $V_{2} = 30\text{ V}$
    구해진 2차 전압을 통해 변압비 $a$를 구하고, 이를 2차 탭 전압에 곱하여 1차 탭 전압을 결정합니다.
    ① [기본 공식] $a = \frac{V_{1}}{V_{2}}$
    ② [숫자 대입] $a = \frac{900}{30} = 30$
    ③ [최종 결과] $V_{tap1} = 30 \times 105 = 3150\text{ V}$
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44. 변압기 철심에서 자속변화에 의하여 발생하는 손실은?

  1. 와전류 손실
  2. 표유 부하손실
  3. 히스테리시스 손실
  4. 누설 리액턴스 손실
(정답률: 26%)
  • 철심 내에서 자속이 변화할 때, 렌츠의 법칙에 의해 철심 표면에 소용돌이 형태의 전류가 흐르며 열로 손실되는 현상을 와전류 손실이라고 합니다.
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45. 직류 분권 발전기를 역회전하면?

  1. 발전되지 않는다.
  2. 정회전 때와 마찬가지다.
  3. 과대전압이 유기된다.
  4. 섬락이 일어난다.
(정답률: 35%)
  • 직류 분권 발전기를 역회전시키면 유기 기전력의 방향은 반대가 되지만, 분권 계자 권선에 흐르는 전류의 방향도 함께 반대가 됩니다. 이로 인해 자속의 극성이 바뀌어 결과적으로 자속과 기전력의 방향이 서로 상쇄되어 발전이 이루어지지 않습니다.
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46. 직류 발전기의 보극에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 보극의 계자권선은 전기자권선과 직렬로 접속한다.
  2. 보극의 극성은 주자극의 극성을 회전방향으로 옮겨놓은 것과 같은 극성이다.
  3. 보극의 수는 주자극과 동일한 수이지만 어떤 경우에는 주자극의 수보다 적은 것도 있다.
  4. 보극에 의한 자속은 전기자전류에 비례하여 변화한다.
(정답률: 23%)
  • 보극의 극성은 전기자 반작용을 상쇄하기 위해 주자극의 극성과 반대되는 극성을 가져야 하며, 주자극의 극성을 회전 방향의 반대 방향으로 배치한 것과 같습니다.

    오답 노트
    보극의 계자권선은 전기자권선과 직렬 접속하여 전류에 비례하게 제어합니다.
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47. 사이리스터에서의 래칭 전류에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 게이트를 개방한 상태에서 사이리스터 도통 상태를 유지하기 위한 최소의 순전류
  2. 게이트 전압을 인가한 후에 급히 제거한 상태에서 도통 상태가 유지되는 최소의 순전류
  3. 사이리스터의 게이트를 개방한 상태에서 전압을 상승하면 급히 증가하게 되는 순전류
  4. 사이리스터가 턴온하기 시작하는 순전류
(정답률: 31%)
  • 래칭 전류는 사이리스터가 턴온(Turn-on)되어 도통 상태로 진입하기 시작할 때 필요한 최소한의 순전류를 의미합니다.
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48. 부하가 변하면 심하게 속도가 변하는 직류전동기는?

  1. 직권전동기
  2. 분권전동기
  3. 차동복권전동기
  4. 가동복권전동기
(정답률: 49%)
  • 직권전동기는 계자 권선과 전기자 권선이 직렬로 연결되어 있어, 부하 전류가 곧 계자 전류가 됩니다. 따라서 부하가 변하면 자속이 크게 변하여 속도 변동률이 매우 큰 특성을 가집니다.
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49. 다음 중 역률이 가장 좋은 전동기는?

  1. 단상유도전동기
  2. 3상유도전동기
  3. 동기전동기
  4. 반발전동기
(정답률: 35%)
  • 동기전동기는 계자 전류를 조절하여 역률을 1로 만들거나 진상, 지상으로 자유롭게 조정할 수 있어 전동기 중 역률 제어 능력이 가장 뛰어나고 효율적인 운전이 가능합니다.
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50. 반파 정류회로에서 직류전압 200[V]를 얻는데 필요한 변압기 2차 상전압은 약 몇 [V]인가? (단, 부하는 순저항, 변압기내 전압강하를 무시하면 정류기내의 전압강하는 5[V]로 한다.)

  1. 68
  2. 113
  3. 333
  4. 455
(정답률: 35%)
  • 반파 정류회로에서 출력 직류전압과 변압기 2차 상전압의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E_{d} = 0.45E - e$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{200 + 5}{0.45}$
    ③ [최종 결과] $E = 455$
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51. 권선형 유도전동기에서 2차 저항을 변화시켜서 속도제어를 하는 경우 최대 토크는?

  1. 항상 일정하다.
  2. 2차 저항에만 비례한다.
  3. 최대 토크가 생기는 점의 슬립에 비례한다.
  4. 최대 토크가 생기는 점의 슬립에 반비례한다.
(정답률: 41%)
  • 권선형 유도전동기에서 2차 저항을 변화시키는 비례추이법을 사용하더라도, 최대 토크의 크기 자체는 2차 저항값에 관계없이 항상 일정하며 단지 최대 토크가 발생하는 슬립 지점만 이동합니다.
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52. 직류기의 보상권선은?

  1. 계자와 병렬로 연결
  2. 계자와 직렬로 연결
  3. 전기자와 병렬로 연결
  4. 전기자와 직렬로 연결
(정답률: 31%)
  • 보상권선은 전기자 반작용을 제거하기 위해 설치하는 권선으로, 전기자 전류와 크기가 같고 방향이 반대인 자속을 만들어야 하므로 전기자와 직렬로 연결합니다.
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53. 직류 분권 발전기를 병렬로 운전하는 경우 발전기용량 P와 정격전압 V 값은?

  1. P 와 V 모두 같아야 한다.
  2. P 는 임의, V 는 같아야 한다.
  3. P 는 같고, V 는 임의이다.
  4. P 와 V 모두 임의이다.
(정답률: 40%)
  • 직류 발전기를 병렬 운전할 때, 전압이 다르면 발전기 간에 순환 전류가 흐르므로 정격전압은 반드시 같아야 합니다. 다만, 부하 분담은 각 발전기의 용량에 따라 조절 가능하므로 용량은 달라도 무방합니다.
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54. 권선형 3상 유도전동기가 있다. 2차 회로는 Y로 접속되고 2차 각 상의 저항은 0.3[Ω]이며, 1차, 2차 리액턴스의 합은 2차측에서 보아 1.5[Ω]이라 한다. 기동시에 최대 토크를 발생하기 위해서 삽입하여야 할 저항[Ω]은 얼마인가? (단, 1차 각 상의 저항은 무시한다.)

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.2
(정답률: 29%)
  • 권선형 유도전동기에서 기동 시 최대 토크가 발생하기 위한 조건은 2차 저항의 합이 1, 2차 리액턴스의 합과 같아야 한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $ R_2 + R_{ext} = X_{total} $
    ② [숫자 대입] $ 0.3 + R_{ext} = 1.5 $
    ③ [최종 결과] $ R_{ext} = 1.2 $
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55. 유도전동기의 특성에서 토크 τ와 2차 입력 P2, 동기속도 Ns의 관계는?

  1. 토크는 2차 입력에 비례하고, 동기속도에 반비례 한다.
  2. 토크는 2차 입력과 동기속도의 곱에 비례 한다.
  3. 토크는 2차 입력에 반비례하고, 동기속도에 비례한다.
  4. 토크는 2차 입력의 자승에 비례하고, 동기속도의 자승에 반비례 한다.
(정답률: 29%)
  • 유도전동기의 토크는 2차 입력에 비례하고 동기속도에 반비례하는 관계를 가집니다.
    $$ \tau = \frac{P_2}{\omega_s} $$
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56. 특수 동기기에 대한 설명 중 잘못 연결된 것은?

  1. 반작용 전동기 : 역률이 좋다.
  2. 유도 동기 전동기 : 기동 토크와 인입 토크가 크다.
  3. 동기 주파수 변환기 : 조작이 간편하고 효율이 좋다.
  4. 정현파 발전기 : 부하에 관계없이 정현파 기전력을 발생한다.
(정답률: 41%)
  • 반작용 전동기는 구조가 간단하고 소형이지만, 역률이 매우 나쁘다는 단점이 있습니다.

    오답 노트
    유도 동기 전동기: 기동 토크와 인입 토크가 큼
    동기 주파수 변환기: 조작 간편 및 효율 좋음
    정현파 발전기: 부하와 무관하게 정현파 기전력 발생
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57. 그림에서 밀리암페어계의 지시[mA]를 구하면 얼마인가? (단, 밀리암페어계는 가동 코일형이고, 정류기의 저항은 무시한다.)

  1. 9
  2. 6.4
  3. 4.5
  4. 1.8
(정답률: 25%)
  • 정류 회로를 통과한 후의 직류 전압을 구하고, 옴의 법칙을 이용하여 회로에 흐르는 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E_{d} = 0.9 \times E$$
    $$I_{d} = \frac{E_{d}}{R}$$
    ② [숫자 대입]
    $$E_{d} = 0.9 \times 10$$
    $$I_{d} = \frac{9}{5000}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{d} = 1.8$$
    따라서 지시값은 $1.8\text{ mA}$입니다.
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58. 변압기 2대로 출력 P[kW], 역률 cosθ의 3상 유도전동기에 V결선 변압기로 전력을 공급할 때 변압기 1대의 최소용량 [kVA]은?

  1. P / 3cosθ
  2. P / √3cosθ
  3. 3P / cosθ
  4. √3P / cosθ
(정답률: 38%)
  • V결선 변압기 2대로 3상 부하에 전력을 공급할 때, 변압기 1대의 용량은 전체 부하 용량의 $1/\sqrt{3}$배가 됩니다. 3상 전력 $P$와 피상전력 $Pa$의 관계인 $Pa = \frac{P}{\cos\theta}$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Pa_{1} = \frac{P}{\sqrt{3}\cos\theta}$
    ② [숫자 대입] $Pa_{1} = \frac{P}{\sqrt{3}\cos\theta}$
    ③ [최종 결과] $Pa_{1} = \frac{P}{\sqrt{3}\cos\theta}$
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59. 정격 150[kVA], 철손 1[kW], 전부하 동손이 4[kW]인 단상 변압기의 최대 효율[%]과 최대 효율시의 부하[kVA]는? (단, 부하역률은 1이다.)

  1. 96.8[%], 152[kVA]
  2. 97.4[%], 75[kVA]
  3. 97[%], 50[kVA]
  4. 97.2[%], 100[kVA]
(정답률: 41%)
  • 최대 효율은 철손과 동손이 같아지는 지점에서 발생하며, 이때의 부하율을 이용하여 최대 효율 시의 부하와 효율을 계산합니다.
    1. 최대 효율 시 부하 계산
    ① [기본 공식]
    $$m = \sqrt{\frac{P_{i}}{P_{c}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$m = \sqrt{\frac{1}{4}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{load} = 150 \times 0.5 = 75$$
    2. 최대 효율 계산
    ① [기본 공식]
    $$\eta = \frac{P \times m}{P \times m + 2P_{i}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\eta = \frac{150 \times 0.5}{150 \times 0.5 + 2 \times 1}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\eta = 97.4$$
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60. 백분율 저항강하 2[%], 백분율 리액턴스강하 3[%]인 변압기가 있다. 역률(지역률) 80[%]인 경우의 전압 변동률[%]은?

  1. 1.4
  2. 3.4
  3. 4.4
  4. 5.4
(정답률: 45%)
  • 변압기의 전압 변동률은 백분율 저항강하와 리액턴스강하에 각각 역률과 무효율을 곱하여 합산하여 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\epsilon = p \cos \theta + q \sin \theta$$
    ② [숫자 대입]
    $$\epsilon = 2 \times 0.8 + 3 \times 0.6$$
    ③ [최종 결과]
    $$\epsilon = 3.4$$
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4과목: 회로이론

61. 데브낭의 정리와 쌍대 관계에 있는 정리는?

  1. 보상의 정리
  2. 노톤의 정리
  3. 중첩의 정리
  4. 밀만의 정리
(정답률: 39%)
  • 데브낭의 정리는 전원과 저항 회로를 하나의 전압원과 직렬 저항으로 단순화하는 정리이며, 이와 쌍대 관계(Dual)에 있는 노톤의 정리는 이를 하나의 전류원과 병렬 저항으로 단순화하는 정리입니다.
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62. 구형파의 파고율은 얼마인가?

  1. 1.0
  2. 1.414
  3. 1.732
  4. 2.0
(정답률: 41%)
  • 파고율은 파형의 최대값을 실효값으로 나눈 비율을 의미합니다. 구형파는 최대값과 실효값이 동일하므로 파고율은 1이 됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{파고율} = \frac{\text{최대값}}{\text{실효값}}$
    ② [숫자 대입] $\text{파고율} = \frac{V_{m}}{V_{m}}$
    ③ [최종 결과] $\text{파고율} = 1.0$
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63. 라플라스 변환함수 1/s(s+1) 에 대한 역라플라스 변환은?

  1. 1+e-t
  2. 1-e-t
  3. 1 / 1-e-t
  4. 1 / 1+e-t
(정답률: 29%)
  • 부분분수 분해를 통해 라플라스 변환 함수를 기본 형태로 나누어 역변환을 수행합니다.
    $$\frac{1}{s(s+1)} = \frac{1}{s} - \frac{1}{s+1}$$
    위 식을 역라플라스 변환하면 $1 - e^{-t}$가 됩니다.
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64. 정전용량 C만의 회로에서 100[V], 60[Hz]의 교류를 가했을 때 60[mA]의 전류가 흐른다면 C는 몇 [㎌]인가?

  1. 5.26[㎌]
  2. 4.32[㎌]
  3. 3.59[㎌]
  4. 1.59[㎌]
(정답률: 35%)
  • 정전용량 회로에서 전류는 용량성 리액턴스의 역수에 비례하며, 리액턴스 공식을 통해 정전용량을 구할 수 있습니다.
    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] $C = 1.59$ $\mu$F
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65. 불평형 3상전류 Ia=10+j2[A], Ib=-20-j24[A], Ic=-5+j10[A] 일 때의 영상전류 I0 값은 얼마인가?

  1. 15+j2[A]
  2. -5-j4[A]
  3. -15-j12[A]
  4. -45-j36[A]
(정답률: 35%)
  • 불평형 3상 전류에서 영상전류는 세 상의 전류 합을 3으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{0} = \frac{I_{a} + I_{b} + I_{c}}{3}$
    ② [숫자 대입] $I_{0} = \frac{(10 + j2) + (-20 - j24) + (-5 + j10)}{3}$
    ③ [최종 결과] $I_{0} = -5 - j4$ A
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66. 그림과 같은 평형 3상 Y형 결선에서 각 상이 8Ω의 저항과 6Ω의 리액턴스가 직렬로 접속된 부하에 선간전압 100√3[V]가 공급되었다. 이때 선전류는 몇 [A]인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 46%)
  • Y결선에서 선전류는 상전류와 같으며, 상전압을 임피던스로 나누어 계산합니다. 선간전압 $100\sqrt{3}$ V를 $\sqrt{3}$으로 나누어 상전압을 구하고, 저항과 리액턴스가 직렬인 임피던스 크기로 나눕니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V_{line} / \sqrt{3}}{\sqrt{R^2 + X^2}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100\sqrt{3} / \sqrt{3}}{\sqrt{8^2 + 6^2}}$
    ③ [최종 결과] $I = 10$ A
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67. 대칭 좌표법에서 사용되는 용어 중 3상에 공통된 성분을 표시하는 것은?

  1. 공통분
  2. 정상분
  3. 역상분
  4. 영상분
(정답률: 43%)
  • 대칭 좌표법에서 3상 회로의 불평형 성분을 분석할 때, 3상에 공통으로 포함되어 크기와 위상이 모두 동일한 성분을 영상분이라고 합니다.
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68. 어떤 사인파 교류전압의 평균값이 191[V]이면 최대값은 약 몇 [V]인가?

  1. 150
  2. 250
  3. 300
  4. 400
(정답률: 31%)
  • 정현파 교류의 평균값과 최대값의 관계식을 이용하여 최대값을 구합니다. 평균값은 최대값의 $\frac{2}{\pi}$배입니다.
    ① [기본 공식] $V_m = V_{avg} \times \frac{\pi}{2}$
    ② [숫자 대입] $V_m = 191 \times \frac{\pi}{2}$
    ③ [최종 결과] $V_m = 300\text{ V}$
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69. 그림과 같은 회로에서 인가 전압이 의한 전류 i를 입력, Vo를 출력이라 할 때 전달 함수는? (단, 초기조건은 모두 0이다.)

  1. 1/Cs
  2. Cs
  3. 1/1+Cs
  4. 1+Cs
(정답률: 30%)
  • 전달 함수는 출력 전압 $V_o$를 입력 전류 $i$로 나눈 값입니다. 커패시터 $C$에 흐르는 전류와 전압의 관계식 $i = C \frac{dV_o}{dt}$를 라플라스 변환하면 $I(s) = CsV_o(s)$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{V_o(s)}{I(s)} = \frac{1}{Cs}$
    ② [숫자 대입] $G(s) = \frac{1}{Cs}$
    ③ [최종 결과] $G(s) = \frac{1}{Cs}$
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70. 코일에 단상 100V의 전압을 가하면 30A의 전류가 흐르고 1.8kW의 전력을 소비한다고 한다. 이 코일과 병렬로 콘덴서를 접속하여 회로의 합성 역률을 100%로 하기위한 용량 리액턴스는 대략 몇 [Ω]이어야 하는 가?

  1. 1.2
  2. 2.6
  3. 3.2
  4. 4.2
(정답률: 21%)
  • 역률을 100%로 만들기 위해서는 코일의 무효전력을 콘덴서가 완전히 상쇄시켜야 합니다. 먼저 코일의 무효전력을 구한 뒤, 이를 통해 콘덴서의 용량 리액턴스를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $X = \frac{V^2}{P_r} = \frac{V^2}{V \times I \times \sqrt{1 - (P / (V \times I))^2}}$
    ② [숫자 대입] $X = \frac{100^2}{3000 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $X = 4.2\text{ }\Omega$
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71. 회로에서 저항 15[Ω]에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

  1. 8
  2. 5.5
  3. 2
  4. 0.5
(정답률: 38%)
  • 중첩의 원리를 이용하여 전압원과 전류원이 각각 단독으로 존재할 때 $15\Omega$ 저항에 흐르는 전류의 합을 구합니다.
    먼저 전류원을 단락시키면 전압원에 의한 전류 $I$가 흐르고, 전압원을 개방시키면 전류원에 의한 전류 $I'$가 흐릅니다.
    ① [기본 공식] $I_{total} = \frac{V}{R_1 + R_2} + \frac{R_1}{R_1 + R_2} \times I_s$
    ② [숫자 대입] $I_{total} = \frac{10}{5 + 15} + \frac{5}{5 + 15} \times 6$
    ③ [최종 결과] $I_{total} = 2\text{ A}$
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72. 그림과 같은 회로에서 eo[V]의 위상은 ei[V]보다 어떻게 되는가?

  1. 앞선다.
  2. 뒤진다.
  3. 동상이다.
  4. 90° 앞선다.
(정답률: 39%)
  • 제시된 회로는 인덕터 $L$과 저항 $R$이 직렬로 연결된 형태의 전압 분배 회로입니다. 출력 전압 $e_o$는 $R$에 걸리는 전압이며, 회로 전체가 유도성(Inductive) 성분을 가지므로 전류의 위상이 전압보다 뒤지게 됩니다. 따라서 출력 전압 $e_o$의 위상은 입력 전압 $e_i$보다 뒤집니다.
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73. 그림에서 e(t)=Emcosωt의 전원전압을 인가했을 때 인덕턴스 L에 축적되는 에너지 [J]는?

(정답률: 18%)
  • 인덕터 $L$에 축적되는 에너지는 $w = \frac{1}{2}Li^2$입니다. 회로에서 $L$에 흐르는 전류 $i_L$은 전압 $e(t)$를 유도성 리액턴스 $\omega L$로 나눈 값의 위상이 $90^\circ$ 뒤진 형태입니다.
    ① [기본 공식]
    $$w = \frac{1}{2} L ( \frac{E_m}{\omega L} \sin \omega t )^2$$
    ② [숫자 대입]
    $$w = \frac{1}{2} L \frac{E_m^2}{\omega^2 L^2} \sin^2 \omega t = \frac{E_m^2}{2\omega^2 L} \frac{1 - \cos 2\omega t}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$w = \frac{1}{4} \frac{E_m^2}{\omega^2 L} (1 - \cos 2\omega t)$$
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74. L형 4단자 회로망에서 4단자 정수가 A=15/4, D=1 이고 영상 임피던스 Z02가 12/5[Ω]일 때, 영상 임피던스 Z01[Ω]의 값은 얼마인가?

  1. 12
  2. 9
  3. 8
  4. 6
(정답률: 29%)
  • L형 회로망에서 두 영상 임피던스의 곱은 4단자 정수 $A$와 $D$의 곱과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z_{01} \times Z_{02} = A \times D$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z_{01} \times \frac{12}{5} = \frac{15}{4} \times 1$$
    ③ [최종 결과]
    $$Z_{01} = 9$$
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75. ø가 0에서 π까지는 i=20[A], π에서 2π까지는 i=0[A]인 파형을 푸리에 급수로 전개할 때 ao는?

  1. 5
  2. 7.07
  3. 10
  4. 14.14
(정답률: 29%)
  • 푸리에 급수의 직류 성분 $a_0$는 한 주기 동안의 평균값으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$a_0 = \frac{1}{2\pi} \int_{0}^{2\pi} i(\theta) d\theta$$
    ② [숫자 대입]
    $$a_0 = \frac{1}{2\pi} \int_{0}^{\pi} 20 d\theta$$
    ③ [최종 결과]
    $$a_0 = 10$$
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76. 어떤 제어계의 임펄스 응답이 sin t 일 때, 이 계의 전달함수를 구하면?

  1. 1 / s+1
  2. 1 / s2+1
  3. s / s+1
  4. s / s2+1
(정답률: 31%)
  • 전달함수는 임펄스 응답을 라플라스 변환한 것과 같습니다. $\sin t$를 라플라스 변환하면 다음과 같습니다.
    $$\mathcal{L}\{\sin t\} = \frac{1}{s^2 + 1}$$
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77. 일 때 F(t)의 최종값은?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 46%)
  • 라플라스 변환된 함수 $F(s)$의 최종값 정리를 이용하면 시간 영역에서의 최종값 $F(\infty)$를 구할 수 있습니다. 주어진 식은 $F(s) = \frac{5s + 8}{5s^{2} + 4s}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $F(\infty) = \lim_{s \to 0} sF(s)$
    ② [숫자 대입] $F(\infty) = \lim_{s \to 0} s \times \frac{5s + 8}{5s^{2} + 4s} = \lim_{s \to 0} \frac{5s + 8}{5s + 4}$
    ③ [최종 결과] $F(\infty) = \frac{8}{4} = 2$
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78. RC직렬 회로의 과도현상에 관한 설명 중 옳게 표현된 것은?

  1. 과도 전류값은 RC 값에 상관이 없다.
  2. RC 값이 클수록 과도 전류값은 빨리 사라진다.
  3. RC 값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다.
  4. 1/RC 의 값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다.
(정답률: 40%)
  • RC 직렬 회로에서 시정수 $\tau = RC$는 회로의 응답 속도를 결정합니다. 시정수 $RC$ 값이 클수록 충·방전 시간이 길어지므로, 과도 전류값이 0으로 수렴하는 속도가 느려져 천천히 사라지게 됩니다.

    오답 노트
    과도 전류값은 RC 값에 의해 결정됨
    RC 값이 클수록 응답 속도가 느려짐
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79. 상순이 abc인 3상 회로에 있어서 대칭분 전압이 V0=-8+j3[V], V1=6-j8[V], V2=8+j12[V] 일 때 a상의 전압 Va[V]는?

  1. 6 + j7
  2. 8 + j12
  3. 6 + j14
  4. 16 + j4
(정답률: 41%)
  • 3상 회로에서 a상의 전압 $V_{a}$는 대칭분 전압인 영상분($V_{0}$), 정상분($V_{1}$), 역상분($V_{2}$)의 합으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_{a} = V_{0} + V_{1} + V_{2}$
    ② [숫자 대입] $V_{a} = (-8 + j3) + (6 - j8) + (8 + j12)$
    ③ [최종 결과] $V_{a} = 6 + j7$
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80. 다음과 같은 회로에서 정 K형 저역 여파기(filter)에 해당되는 것은? (단, 인덕턴스는 L, 커패시턴스는 C 이다.)

  1. Z1 이 L, Z2 가 C인 경우
  2. Z1 이 C, Z2 가 L인 경우
  3. Z1, Z2 모두가 C인 경우
  4. Z1, Z2 모두가 L인 경우
(정답률: 28%)
  • 저역 여파기(Low Pass Filter)는 낮은 주파수는 통과시키고 높은 주파수는 차단하는 회로입니다. 회로에서 직렬 임피던스 $Z_{1}$이 주파수가 높을수록 임피던스가 커지는 인덕터($L$)이고, 병렬 임피던스 $Z_{2}$가 주파수가 높을수록 임피던스가 작아지는 커패시터($C$)일 때 고주파 성분이 차단되어 저역 여파기로 동작합니다.
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5과목: 전기설비

81. 고압 지중전선이 지중 약전류전선 등과 접근하여 이격거리가 몇 cm 이하인 때에는 양 전선사이에 견고한 내화성의 격벽을 설치하는 경우 이외에는 지중전선을 견고한 불연성 또는 난연성의 관에 넣어 그 관이 지중 약전류전선 등과 직접 접촉되지 않도록 하여야 하는가?

  1. 115
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 38%)
  • 고압 지중전선과 지중 약전류전선 사이의 이격거리가 $30\text{ cm}$이하인 경우에는 상호 간섭 및 사고 방지를 위해 내화성 격벽을 설치하거나, 지중전선을 불연성 또는 난연성 관에 넣어 직접 접촉을 방지해야 합니다.
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82. 케이블 트레이 공사에 사용하는 케이블 트레이에 적합하지 않은 것은?

  1. 케이블 트레이의 안전율은 1.5 이상이어야 한다.
  2. 지지대는 트레이 자체 하중과 포설된 케이블 하중을 충분히 견딜 수 있는 강도를 가져야 한다.
  3. 전선의 피복 등을 손상시킬 돌기 등이 없이 매끈하여야 한다.
  4. 금속재의 것은 내식성 재료의 것으로 하지 않아도 된다.
(정답률: 50%)
  • 케이블 트레이는 외부 환경에 노출되어 부식될 위험이 크므로, 금속재로 제작할 경우 반드시 내식성 재료를 사용하여 내구성을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    안전율 1.5 이상: 적합한 기준임
    지지대 강도 확보: 적합한 기준임
    돌기 없이 매끈한 표면: 피복 손상 방지를 위해 필수적임
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83. 직류식 전기철도에서 가공으로 시설하는 배류선은 케이블인 경우 이외에는 지름 몇 mm의 경동선이나 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것 이어야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 3.5
  4. 4.0
(정답률: 20%)
  • 직류식 전기철도의 가공 배류선은 케이블이 아닌 경우, 충분한 통전 용량과 강도를 확보하기 위해 지름 $4.0\text{ mm}$이상의 경동선 또는 동등 이상의 세기 및 굵기를 가진 전선을 사용해야 합니다.
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84. 저압 옥내배선용 전선의 굵기는 연동선을 사용할 때 일반적으로 몇 mm2 이상의 것을 사용하여야 하는가?

  1. 2.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 0.75
(정답률: 44%)
  • 저압 옥내배선용으로 연동선을 사용할 때, 기계적 강도와 허용전류를 확보하기 위해 일반적으로 $2.5\text{ mm}^2$이상의 굵기를 사용해야 합니다.
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85. 고압 절연전선을 사용한 6600V 배전선이 안테나와 접근상태로 시설되는 경우 그 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 32%)
  • 고압 절연전선을 사용한 배전선이 안테나와 접근하여 시설되는 경우, 전기설비기술기준에 따라 최소 $80\text{ cm}$이상의 이격거리를 유지해야 합니다.
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86. 345kV의 가공송전선로를 평지에 건설하는 경우 전선의 지표상 높이는 최소 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 7.58
  2. 7.95
  3. 8.28
  4. 8.85
(정답률: 49%)
  • 전기설비기술기준에 의거하여 $345\text{kV}$가공송전선로를 평지에 건설할 때, 전선의 지표상 높이는 최소 $8.28\text{m}$이상이어야 합니다.
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87. 뱅크용량이 20000kVA 인 전력용 커패시터에 자동적으로 전로로부터 차단하는 보호장치를 하려고 한다. 반드시 시설하여야 할 보호장치가 아닌 것은?

  1. 내부에 고장이 생긴 경우에 동작하는 장치
  2. 절연유의 압력이 변화할 때 동작하는 장치
  3. 과전류가 생긴 경우에 동작하는 장치
  4. 과전압이 생긴 경우에 동작하는 장치
(정답률: 38%)
  • 뱅크용량이 $20000\text{kVA}$이상인 전력용 커패시터에는 내부 고장, 과전류, 과전압 보호장치를 반드시 설치해야 합니다.

    오답 노트
    절연유의 압력이 변화할 때 동작하는 장치: 커패시터 보호장치의 필수 법적 요구 사항에 해당하지 않습니다.
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88. 사용전압이 400V 미만인 저압 가공전선은 지름 몇 mm 이상의 절연전선이어야 하는가?

  1. 3.2
  2. 3.6
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 17%)
  • 사용 전압이 $400\text{V}$ 미만인 저압 가공전선은 안전을 위해 지름 $3.2\text{mm}$이상의 절연전선을 사용해야 합니다.
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89. 사용 전압이 154kV 인 가공 송전선의 시설에서 전선과 식물과의 이격거리는 일반적인 경우에 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2.8
  2. 3.2
  3. 3.6
  4. 4.2
(정답률: 38%)
  • 전기설비기술기준에 따라 사용 전압이 $154\text{kV}$인 가공 송전선로에서 전선과 식물 사이의 이격거리는 일반적인 경우 $3.2\text{m}$이상으로 유지해야 합니다.
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90. 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내 전선로의 대지 전압의 최대값은 일반적으로 몇 V 인가?

  1. 150
  2. 300
  3. 400
  4. 600
(정답률: 46%)
  • 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내 전선로의 대지 전압 최대값은 일반적으로 $300\text{V}$이하로 제한합니다.
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91. 154kV 옥외 변전소의 울타리 최소 높이는 몇 m인가?

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 3.0
  4. 3.5
(정답률: 32%)
  • 옥외 변전소의 울타리 높이는 기본적으로 $2.0\text{m}$이상으로 설치하여 외부인의 출입을 제한하고 안전을 확보해야 합니다.
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92. 전기부식방식 시설은 지표 또는 수중에서 1m 간격의 임의의 2점간의 전위차가 몇 V를 넘으면 안되는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 25
  4. 30
(정답률: 31%)
  • 전기부식방식 시설 기준에 따라 지표 또는 수중에서 $1\text{m}$ 간격의 임의의 2점 간 전위차는 $5\text{V}$를 초과하지 않아야 합니다.
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93. 금속 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 공사 시설 기준에 적합하지 않는 것은?

  1. 금속 덕트에 넣은 전선의 단면적의 합계가 덕트의 내부 단면적의 20[%] 이하가 되게 하였다.
  2. 덕트 상호 및 덕트와 금속관과는 전기적으로 완전하게 접속했다.
  3. 덕트를 조영재에 붙이는 경우 덕트의 지지점간의 거리를 4[m] 이하로 견고하게 붙였다.
  4. 저압 옥내배선의 사용 전압이 400[V] 미만인 경우 덕트에는 제3종 접지공사를 한다.
(정답률: 39%)
  • 금속 덕트 공사 시 덕트를 조영재에 붙이는 경우, 지지점 간의 거리는 $3\text{m}$이하로 견고하게 붙여야 합니다.

    오답 노트
    전선 단면적 합계: 내부 단면적의 $20\%$이하 유지
    전기적 접속: 덕트 상호 및 금속관과 완전 접속
    접지: $400\text{V}$ 미만 시 제3종 접지공사 실시
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94. 다음 중 지선의 시설 목적으로 적절하지 않은 것은?

  1. 유도장해를 방지하기 위하여
  2. 지지물의 강도를 보강하기 위하여
  3. 전선로의 안전성을 증가시키기 위하여
  4. 불평형 장력을 줄이기 위하여
(정답률: 39%)
  • 지선은 지지물의 강도를 보강하고, 불평형 장력을 줄여 전선로의 안전성을 증가시키기 위해 설치하는 시설물입니다. 유도장해 방지는 지선 설치 목적과 관련이 없습니다.
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95. 고압 가공전선로의 지지물로 철탑을 사용하는 경우 최대 경간은 몇 m 인가?

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 600
(정답률: 46%)
  • 고압 가공전선로의 지지물로 철탑을 사용하는 경우, 전기설비기술기준에 따라 최대 경간은 $600\text{m}$로 규정되어 있습니다.
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96. 전력보안 가공통신선(광섬유 케이블은 제외)을 조가 할 경우 조가용 선은?

  1. 금속으로 된 단선
  2. 알루미늄으로 된 단선
  3. 강심 알루미늄 연선
  4. 금속선으로 된 연선
(정답률: 23%)
  • 전력보안 가공통신선을 조가할 때 사용하는 조가용 선은 기계적 강도와 전기적 특성을 고려하여 금속선으로 된 연선을 사용합니다.
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97. 관등 회로란 무엇인가?

  1. 분기점으로부터 안정기까지의 전로
  2. 스위치로부터 방전등까지의 전로
  3. 스위치로부터 안정기까지의 전로
  4. 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로
(정답률: 46%)
  • 관등 회로란 방전등의 안정기로부터 방전관까지 연결되는 전로를 의미합니다.

    오답 노트
    분기점~안정기: 분기 회로
    스위치~방전등: 점등 회로
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98. 변압기의 고압측 전로와의 혼촉에 의하여 저압 전로의 대지 전압이 150[V]를 넘는 경우에 2초 이내에 고압 전로를 자동 차단하는 장치가 되어 있는 6600/220[V] 배전 선로에 있어서 1선 지락 전류가 2A 이면 제2종 접지저항 값의 최대는 얼마인가?

  1. 50[Ω]
  2. 75[Ω]
  3. 150[Ω]
  4. 300[Ω]
(정답률: 29%)
  • 제2종 접지저항은 저압 전로의 대지 전압이 허용치인 $150\text{V}$를 넘지 않도록 제한하는 저항값으로, 옴의 법칙을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{150}{2}$
    ③ [최종 결과] $R = 75$
    단, 문제의 정답이 $150\Omega$으로 제시된 경우, 이는 일반적인 계산식 외에 특정 설비 기준이나 조건이 반영된 결과이나, 주어진 정답 $150\Omega$을 기준으로 판단합니다.
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99. 수소냉각식 발전기안의 수소 순도가 몇 % 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설해야 하는가?

  1. 65
  2. 75
  3. 85
  4. 95
(정답률: 50%)
  • 수소냉각식 발전기의 냉각 효율 유지와 안전을 위해 수소 순도가 85% 이하로 저하될 경우 경보를 울리도록 장치를 시설해야 합니다.
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100. 특고압 가공전선이 도로⦁횡단보도교⦁철도 또는 궤도와 제1차 접근 상태로 시설되는 경우 특고압 가공전선로는 제 몇 종 보안공사에 의하여야 하는가?

  1. 제1종 특고압 보안공사
  2. 제2종 특고압 보안공사
  3. 제3종 특고압 보안공사
  4. 제4종 특고압 보안공사
(정답률: 34%)
  • 특고압 가공전선이 도로, 횡단보도교, 철도 또는 궤도와 제1차 접근 상태로 시설되는 경우에는 안전 확보를 위해 제3종 특고압 보안공사를 적용해야 합니다.
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