전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2011-10-02)

전기공사산업기사 2011-10-02 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기공사산업기사 2011-10-02 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기공사산업기사
(2011-10-02 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. 고압 수은등의 효율로 가장 적합한 것은?

  1. 10 [lm/W]
  2. 50 [lm/W]
  3. 100 [lm/W]
  4. 150 [lm/W]
(정답률: 60%)
  • 고압 수은등은 수증기 압력이 약 1기압인 등기구로, 주로 가로등이나 공원등에 사용되며 광효율은 $50\text{ lm/W}$입니다.
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2. 지름 1 [m]의 원형 탁자의 중심에서의 조도가 500[lx] 이고, 중심에서 멀어짐에 따라 조도는 직선으로 감소하여 주변에서의 조도는 100[lx]가 되었다. 평균 조도[lx]는?

  1. 283
  2. 233
  3. 123
  4. 332
(정답률: 74%)
  • 원형 탁자에서 중심 조도와 주변 조도가 직선적으로 변할 때, 평균 조도는 중심 조도 1개와 주변 조도 2개의 산술 평균으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{평균 조도} = \frac{E_{\text{center}} + 2 \times E_{\text{edge}}}{3}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{평균 조도} = \frac{500 + 2 \times 100}{3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{평균 조도} = 233.33$$
    따라서 약 233 lx가 됩니다.
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3. 열전 온도계와 가장 관계 깊은 것은?

  1. 제벡 효과
  2. 톰슨 효과
  3. 핀치 효과
  4. 홀 효과
(정답률: 85%)
  • 서로 다른 두 금속의 접점 양단에 온도 차가 있을 때 기전력이 발생하는 현상을 제벡 효과라고 하며, 이를 이용한 것이 열전 온도계입니다.

    오답 노트
    톰슨 효과: 동일 금속 내 온도 구배에 의한 기전력 발생
    핀치 효과: 강한 전류에 의한 도체 수축 현상
    홀 효과: 자기장 내 전류 흐름 시 수직 방향으로 전압 발생
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4. 직류-직류 변환기이고 전기 철도의 직권 전동기 등 속도 제어에서 전기자 전압을 조정하면 속도 제어가 되는 것은?

  1. 듀얼 컨버터
  2. 사이클로 컨버터
  3. 초퍼
  4. 인버터
(정답률: 84%)
  • 직류 전압을 직류 전압으로 변환하여 전압을 조정하는 장치는 초퍼입니다.

    오답 노트
    듀얼 컨버터: AC를 DC로 변환(양방향)
    사이클로 컨버터: AC를 AC로 변환(주파수 변환)
    인버터: DC를 AC로 변환
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5. 전기 철도에서 표정 속도를 나타내는 것은? (단, L : 정거장 간격, t : 정차 시간, n : 정거장 수 T : 전 주행 시간)

(정답률: 63%)
  • 전기 철도에서 표정 속도는 정거장 간의 운행 거리와 정차 시간을 모두 포함한 전체 주행 시간을 기준으로 계산한 평균 속도를 의미합니다.
    $$\frac{(n-1)L}{(n-2)t + T}$$
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6. 음극만 발광하여 직류 극성을 판별하는데 이용되는 것은?

  1. 형광등
  2. 수은등
  3. 네온전구
  4. 나트륨등
(정답률: 69%)
  • 네온전구는 소비전력이 작아 표시등으로 주로 사용되며, 음극에서만 발광하는 특성이 있어 직류의 극성을 판별하는 데 이용됩니다.

    오답 노트
    형광등, 수은등, 나트륨등: 극성 판별용으로 사용되지 않는 일반 조명 기구입니다.
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7. 열전 온도계에 사용되는 열전대의 조합은?

  1. 구리-콘스탄탄
  2. 아연-콘스탄탄
  3. 아연-백금
  4. 백금-철
(정답률: 76%)
  • 열전 온도계는 서로 다른 두 금속의 접합점에서 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 제베크 효과를 이용합니다. 대표적인 조합으로 구리-콘스탄탄 열전대가 널리 사용됩니다.
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8. 용해, 용접, 담금질, 가열 등에 가장 적합한 가열 방식은?

  1. 복사가열
  2. 유도 가열
  3. 저항가열
  4. 유전 가열
(정답률: 73%)
  • 유도 가열은 전자기 유도 현상을 이용하여 금속 내부에서 와전류를 발생시켜 가열하는 방식으로, 용해, 용접, 담금질 및 가열에 매우 효율적이고 적합합니다.
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9. SCR에 대한 설명으로 잘못된 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 단방향으로만 전류를 흘리는 정류소자이다.
  2. 3층 다이오드 형태로 되어있다.
  3. 입력 타이밍에 따라 전력의 공급을 제어할 수 있다.
  4. 게이트 단자에 펄스 신호가 입력되는 순간부터 도통된다.
(정답률: 38%)
  • SCR은 입력 타이밍이 아니라, 순방향 전압이 인가된 상태에서 게이트 단자에 전류(펄스 신호)를 흘려줌으로써 전력 공급을 제어하는 소자입니다.

    오답 노트
    3층 다이오드 형태: 애노드-게이트-캐소드의 3단자 구조를 의미함
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10. 반사율 50[%], 면적 50[cm]*40[cm]인 완전 확산면에 100[lm]의 광속을 투사하면 그 면의 휘도[cd/m2]는?

  1. 약 120
  2. 약 100
  3. 약 80
  4. 약 60
(정답률: 49%)
  • 완전 확산면의 휘도는 투사된 광속에 반사율을 곱한 값을 면적과 $\pi$의 곱으로 나누어 계산합니다. 단위 환산을 위해 면적을 $m^{2}$ 단위로 변환하여 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$L = \frac{\Phi \times \rho}{A \times \pi}$$
    ② [숫자 대입]
    $$L = \frac{100 \times 0.5}{0.5 \times 0.4 \times \pi}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 79.58$$
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11. 다음은 사이리스터를 이용하여 얻을 수 있는 결과들이다. 적당하지 않은 것은?

  1. 교류 전력 제어
  2. 주파수 변환
  3. 직류 위상 변환
  4. 직류 전압 변환
(정답률: 50%)
  • 사이리스터는 전력 제어, 주파수 변환, 전압 변환 등에 사용되는 소자입니다. 하지만 직류(DC)는 전압의 크기가 일정하고 방향이 고정되어 있어 주기적인 파형의 위치를 나타내는 위상(Phase)이라는 개념 자체가 존재하지 않으므로 직류 위상 변환은 불가능합니다.
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12. 회전체의 축세 효과가 GD일 때 이 회전체에서 갖는 에너지는? (단, w는 회전 각속도이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 45%)
  • 회전체의 축세 효과에 의한 에너지는 관성모멘트와 각속도의 관계를 통해 결정됩니다. 주어진 정답 이미지 에 따라 에너지는 다음과 같이 표현됩니다.
    $$\frac{1}{8}GDw$$
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13. 납 축전지에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 주요 구성부분은 극판, 격리판, 전해액, 케이스로 되어 있다.
  2. 전해액은 비중이 1.2~1.3인 묽은 황산이다.
  3. 양극은 이산화납을 극판에 입힌 것이고, 음극은 해면 모양의 납이다.
  4. 공칭 전압은 1.2[V]이다.
(정답률: 76%)
  • 납 축전지의 공칭 전압은 $2\text{V}$입니다.

    오답 노트
    공칭 전압은 $1.2\text{V}$이다: 알칼리 축전지의 공칭 전압에 해당합니다.
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14. 36[m]×40[m]인 테니스 코트를 메탈할라이드 램프 400[W](램프 광속 F=34000[lm])를 사용하여 투광조명을 할 때의 소요 투광기 수[개]는? (단, 설계조도 250[lx], 조명률 U=0.37. 보수율 M=0.75로 한다)

  1. 24
  2. 31
  3. 38
  4. 28
(정답률: 56%)
  • 투광조명 설계 시 필요한 등기구 수는 설계조도, 면적, 감광보상률을 광속과 조명률의 곱으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{E \times A \times D}{F \times U}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{250 \times (36 \times 40) \times \frac{1}{0.75}}{34000 \times 0.37}$
    ③ [최종 결과] $N = 38$
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15. 2차전지에 속하는 것은?

  1. 적층 전지
  2. 내한 전지
  3. 공기 전지
  4. 자동차용 축전지
(정답률: 81%)
  • 2차전지는 충전하여 반복 사용할 수 있는 전지를 말하며, 자동차용 축전지는 대표적인 2차전지입니다.
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16. 기동 토크가 크며, 입력 변동이 적고 전차용 전동기로 적당한 것은?

  1. 직권형
  2. 분권형
  3. 가동 복권형
  4. 차동 복권형
(정답률: 81%)
  • 직권형 전동기는 부하 변동에 따른 속도 변동이 크고 기동 토크가 매우 강력하며 입력 변동이 적은 특성이 있어, 전기철도나 크레인과 같이 큰 힘이 필요한 전차용 전동기로 적합합니다.
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17. 10[cd]의 광원으로부터 3[m] 거리에 있는 점 A의 조도는 16[cd]의 광원으로부터 6[m] 거리에 있는 점 B 조도의 몇 배가 되는가?

  1. 0.4
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3.5
(정답률: 61%)
  • 조도는 광도를 거리의 제곱으로 나눈 값입니다. 점 A와 점 B의 조도를 각각 구하여 비교합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{I}{r^2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{10}{3^2} \div \frac{16}{6^2} = \frac{1.11}{0.44}$
    ③ [최종 결과] $2.5$
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18. 정현파 입력에 대한 응답을 무엇이라고 하는가?

  1. 인디셜 응답
  2. 주파수 응답
  3. 전동기 응답
  4. 발전기 응답
(정답률: 70%)
  • 시스템에 정현파(Sine wave) 입력을 주었을 때, 입력 주파수의 변화에 따라 출력의 크기와 위상이 어떻게 변하는지를 나타내는 응답을 주파수 응답이라고 합니다.
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19. 지름 20[cm], 길이 1[m]의 탄소전극의 열저항값 [열Ω]은 약 얼마인가? (단, 전극의 고유저항은 2.5[열Ω ㆍ m]이다.)

  1. 0.05
  2. 0.5
  3. 0.8
  4. 0.08
(정답률: 40%)
  • 열저항은 재료의 고유저항에 길이를 곱하고 단면적으로 나누어 계산합니다. 단, 계산 시 모든 단위는 m로 통일해야 합니다. (지름 $20\text{cm} = 0.2\text{m}$, 반지름 $r = 0.1\text{m}$)
    ① [기본 공식]
    $$R = \frac{\rho \ell}{A} = \frac{\rho \ell}{\pi r^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R = \frac{2.5 \times 1}{\pi \times 0.1^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = 7.96$$
    ※ 참고: 주어진 정답 0.8은 고유저항 단위가 $\text{열}\Omega \cdot \text{cm}$이거나 길이를 $\text{cm}$로 잘못 계산했을 때 도출되는 값이나, 공식 지정 정답에 따라 0.8로 처리합니다.
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20. 전동기의 안정한 정상 운전 조건은? (단, 부하토크 L, 전동기 토크 M이다.)

(정답률: 72%)
  • 전동기가 안정적으로 운전되기 위해서는 전동기 토크 $M$과 부하 토크 $L$이 일치하는 지점에서, 속도가 증가할 때 전동기 토크가 부하 토크보다 작아져야(즉, $M$ 곡선의 기울기가 $L$ 곡선의 기울기보다 작아야) 원래의 운전점으로 돌아오려는 복원력이 발생합니다.
    따라서 전동기 토크 $M$은 우하향하고 부하 토크 $L$은 우상향하는 가 안정적인 운전 조건입니다.
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2과목: 전력공학

21. 3상 3선식 송전선로에서 송전전력 P[kW], 송전전압 V[kv], 전선의 단면적 A[mm2], 송전거리 ℓ[km], 전선의 고유저항 p[Ω-mm2/m], 역률 cosθ일 때 선로손실 Pl은 몇 [kW]인가?

(정답률: 28%)
  • 3상 3선식 송전선로에서 전력 손실은 전류의 제곱과 선로 저항에 비례합니다. 송전전력 $P$와 전압 $V$, 역률 $\cos\theta$를 이용하여 전류를 표현하고, 저항을 고유저항 $\rho$, 길이 $\ell$, 단면적 $A$로 나타내어 정리하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{\rho \ell P^2}{A V^2 \cos^2 \theta}$$
    따라서 정답은 입니다.
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22. 송전전압 154[kV], 주파수 60[Hz], 선로의 작용 정전용량 0.01[㎌/㎞], 길이 100[㎞]인 1회선을 충전시킬 때 자기 여자를 일으키지 않는 발전기의 최소 용량은 몇 [kVA]인가? (단, 발전기의 단락비는 1.1, 포화율은 0.1이다.)

  1. 8900
  2. 8940
  3. 8990
  4. 9100
(정답률: 37%)
  • 선로의 충전 용량을 계산하고, 발전기의 특성(단락비, 포화율)을 고려하여 자기 여자를 방지하는 최소 용량을 구하는 문제입니다.
    먼저 선로의 충전 용량 $Q$를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = 3 \times 2\pi f C \ell ( \frac{E}{\sqrt{3}} )^2$
    ② [숫자 대입] $Q = 3 \times 2\pi \times 60 \times 0.01 \times 10^{-6} \times 100 \times ( \frac{154 \times 10^3}{\sqrt{3}} )^2 \times 10^{-3}$
    ③ [최종 결과] $Q = 8940.72 \text{ kVA}$
    이후 발전기의 최소 용량은 $\frac{Q}{\text{단락비}} \times (1 + \text{포화율})$로 계산하며, 주어진 조건 대입 시 $\frac{8940.72}{1.1} \times (1 + 0.1) = 8940.72 \text{ kVA}$가 도출됩니다.
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23. 22000kVA, %임피던스 8%인 3상 변압기가 2차측에서 3상 단락되었을 때 단락 용량은?

  1. 200MVA
  2. 250MVA
  3. 275MVA
  4. 320MVA
(정답률: 42%)
  • 변압기의 %임피던스를 이용하여 단락 용량을 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $P_s = \frac{100}{\%Z} \times P_n$
    ② [숫자 대입] $P_s = \frac{100}{8} \times 22$
    ③ [최종 결과] $P_s = 275 \text{ MVA}$
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24. 송전 계통의 접지에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 소호 리액터 접지방식은 선로의 정전용량과 직렬 공진을 이용한 것으로 지락 전류가 타방식에 비해 큰 편이다.
  2. 고저항 접지 방식은 이중 고장을 발생시킬 확률이 거의 없으나비접지식 보다느 많은 편이다.
  3. 직접 접지방식을 채용하는 경우 이상 전압이 낮기 때문에 변압기 선정시 단절연이 가능하다.
  4. 비접지 방식을 채택하는 경우 지락 전류 차단이 용이하고 장거리 송전을 할 경우 이중 고장의 발생을 예방하기 좋다
(정답률: 39%)
  • 직접 접지방식은 중성점을 직접 접지하여 지락 사고 시 지락점의 전위 상승을 억제하므로, 이상 전압이 매우 낮습니다. 이 덕분에 변압기 절연 설계를 단순화하여 비용을 절감하는 단절연이 가능합니다.

    오답 노트
    소호 리액터 접지방식: 병렬 공진을 이용하며 지락 전류가 매우 작음
    비접지 방식: 지락 전류가 작아 차단이 용이하나, 이상 전압이 높아 절연 레벨이 높아야 함
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25. 송전선로의 안정도 향상 대책이 아닌것은?

  1. 병행 다회선이나 복도체 방식 채용
  2. 속응 여자방식 채용
  3. 계통의 직렬 리액턴스 증가
  4. 고속도 차단기 이용
(정답률: 51%)
  • 송전선로의 안정도를 높이려면 계통의 리액턴스를 줄여 전력 전송 능력을 향상시켜야 합니다. 계통의 직렬 리액턴스를 증가시키면 전력 전송 가능 용량이 감소하여 오히려 안정도가 저하됩니다.

    오답 노트
    병행 다회선/복도체 방식: 리액턴스 감소로 안정도 향상
    속응 여자방식: 전압 조절 능력을 높여 안정도 향상
    고속도 차단기: 고장 제거 시간을 단축하여 안정도 향상
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26. 그림과 같은 배전선로에서 부하의 급전시와 차단시에 조작 방법 중 옳은 것은?

  1. 급전시는 DS, CB 순이고, 차단시는 CB, DS 순이다.
  2. 급전시는 CB, DS 순이고, 차단시는 DS, CB 순이다.
  3. 급전 및 차단시 모두 DS, CB 순이다.
  4. 급전 및 차단시 모두 CB, DS 순이다.
(정답률: 49%)
  • 전력 계통의 조작 시, 부하 전류가 흐르는 상태에서 단로기(DS)를 조작하면 강력한 아크가 발생하여 위험합니다. 따라서 반드시 차단기(CB)를 통해 전류를 먼저 제어해야 합니다.
    급전 시에는 전로를 먼저 연결하는 단로기(DS)를 닫고, 이후 차단기(CB)를 닫아 전원을 공급합니다. 반대로 차단 시에는 차단기(CB)를 먼저 열어 전류를 끊은 후, 단로기(DS)를 열어 회로를 완전히 분리합니다.
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27. 전력용 콘덴서에 직렬로 콘덴서 용량의 5% 정도의 유도 리액턴스를 삽입하는 목적은?

  1. 제 3고조파 전류의 억제
  2. 제 5고조파 전류의 억제
  3. 이상 전압의 발생 방지
  4. 정전 용량의 조절
(정답률: 48%)
  • 전력용 콘덴서에 직렬 리액터를 삽입하여 유도성 리액턴스를 추가함으로써, 특정 차수의 고조파 전류를 흡수하거나 억제합니다. 용량의 5% 정도를 삽입하는 것은 제 5고조파 전류의 억제를 목적으로 합니다.
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28. 증기의 엔탈피란?

  1. 증기 1kg의 잠열
  2. 증기 1kg의 기화 열량
  3. 증기 1kg의 보유 열량
  4. 증기 1kg의 증발열을 그 온도로 나눈 것
(정답률: 42%)
  • 엔탈피는 물질이 가지고 있는 총 열량을 의미하며, 증기의 경우 1kg의 증기가 보유하고 있는 전체 열량을 말합니다.
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29. 고압 배전선로의 선간 전압을 3300V에서 5700V로 승압하는 경우, 같은 전선으로 전력 손실을 같게 한다면, 약 몇 배의 전력[kW]을 공급할 수 있는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 43%)
  • 전력 손실이 일정할 때, 공급 가능한 전력은 전압의 제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $P_{ratio} = (\frac{V_2}{V_1})^2$
    ② [숫자 대입] $P_{ratio} = (\frac{5700}{3300})^2$
    ③ [최종 결과] $P_{ratio} = 2.98$
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30. 송전선로에서 역삼락을 방지하는 가장 유효한 방법은?

  1. 피뢰기를 설치한다.
  2. 가공지선을 설치한다.
  3. 소호각을 설치한다.
  4. 탑각 접지저항을 작게한다.
(정답률: 50%)
  • 역섬락은 탑각의 접지저항이 커서 전위가 상승할 때 발생합니다. 따라서 탑각 접지저항을 작게 하여 전위 상승을 억제하는 것이 가장 유효한 방지책입니다.
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31. 차동 계전기는 무엇에 의하여 동작하는가?

  1. 정상전류와 역상전류의 차로 동작한다.
  2. 정상전류와 영상전류의 차로 동작한다.
  3. 전압과 전류의 배수의 차로 동작한다.
  4. 양쪽 전류의 차로 동작한다.
(정답률: 33%)
  • 차동 계전기는 보호 구간의 양단에 설치된 CT에서 검출한 두 전류의 차이(차전류)를 이용하여 내부 고장을 검출하고 동작하는 계전기입니다.
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32. 그림과 같은 전선의 배치에서 등가 선간거리는?

(정답률: 41%)
  • 등가 선간거리는 각 전선 사이의 거리의 기하평균으로 계산합니다. 주어진 배치에서 선간거리는 $D, D, 2D$입니다.
    ① [기본 공식]
    $$D_{eq} = \sqrt[3]{D_{12} \times D_{23} \times D_{31}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$D_{eq} = \sqrt[3]{D \times D \times 2D}$$
    ③ [최종 결과]
    $$D_{eq} = \sqrt[3]{2D^3} = \sqrt[3]{2}D$$
    따라서 정답은 입니다.
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33. 계기용 변성기 중에서 전압, 전류를 동시에 변성하여 전력량을 계량할 목적으로 사용하는 것은?

  1. CT
  2. MOF
  3. PT
  4. ZCT
(정답률: 37%)
  • MOF(계기용 변성기)는 전압변성기(PT)와 전류변성기(CT)를 한 함 내에 설치하여, 전압과 전류를 동시에 변성함으로써 전력량을 계량하는 장치입니다.

    오답 노트
    CT: 전류만 변성
    PT: 전압만 변성
    ZCT: 지락 전류 검출
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34. 단상 2선식과 3상 3선식의 송전선로가 있다. 송전전력, 송전전압, 전력 손실, 송전거리가 같을 경우 이 두 송전선로의 전선 총량을 비교하면 3상 3선식은 단상 2선식의 몇 [%]인가? (단, 역률은 다같이 1이다.)

  1. 75
  2. 80
  3. 85
  4. 90
(정답률: 36%)
  • 송전전력, 전압, 전력손실, 거리가 동일할 때, 단상 2선식을 기준으로 한 각 송전 방식의 전선 총량 비율은 정해져 있습니다.
    단상 2선식을 $100\%$로 보았을 때, 3상 3선식의 전선 총량은 $75\%$가 됩니다.
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35. 고압 배전선 간선에 역률 100[%]의 수용가가 두 군으로 나누어 각 군에 변압기 1대씩 설치되어 있다. 각 군의 수용가 총 설비 용량은 각각 30[kw], 20[kw]라 한다. 고압 간선의 초대 부하[kw]는? (단, 각 수용가의 수용률 0.5, 수용가 상호간의 부등률 1.2, 변압기 상호간의 부등률은 1.3이라 한다. )

  1. 10
  2. 14
  3. 16
  4. 20
(정답률: 33%)
  • 고압 간선의 최대 부하는 각 수용가의 최대 수요 전력을 합산한 후, 변압기 상호간의 부등률로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{최대부하} = \frac{\frac{\sum(\text{설비용량} \times \text{수용률})}{\text{수용가 부등률}}}{\text{변압기 부등률}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{최대부하} = \frac{\frac{(30 \times 0.5) + (20 \times 0.5)}{1.2}}{1.3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{최대부하} = 16$$
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36. 선간전압 V, 각선의 대지 정전용량 C, 중성점 접지 리액터의 인덕턴스는 L, 사용 주파수 f의 송전선이 1선 지락시 지락전류 Ig는?

(정답률: 33%)
  • 1선 지락 시 지락전류는 전원측의 중성점 접지 리액턴스와 선로의 대지 정전용량에 의한 어드미턴스의 합으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $I_{g} = \frac{V}{\sqrt{3}} \times \frac{1}{\frac{1}{\omega L} - 3\omega C}$ (단, 위 식은 임피던스 합산의 역수 형태)
    ② [숫자 대입] $I_{g} = \frac{1}{\sqrt{3}} (\frac{1}{\omega L} - 3\omega C) V$
    ③ [최종 결과]
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37. 변류기 개방시 2차측을 단락하는 이유는?

  1. 2차측 절연 보호
  2. 2차측 과전류 보호
  3. 측정 오차 방지
  4. 1차측 과전류 방지
(정답률: 47%)
  • 변류기(CT)의 2차측을 개방하면 1차측 전류가 모두 여자 전류가 되어 2차측 단자 전압이 매우 높게 상승하므로, 이를 방지하여 2차측 절연 보호를 위해 반드시 단락시켜야 합니다.
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38. 3상 3선식 1선 1[km]의 임피던스가 Z이고, 어드미턴스가 Y일 때, 특성 임피던스는?

(정답률: 44%)
  • 특성 임피던스는 선로의 임피던스와 어드미턴스의 기하평균으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{특성 임피던스} = \sqrt{\frac{Z}{Y}}$
    ② [숫자 대입] $\text{특성 임피던스} = \sqrt{\frac{Z}{Y}}$
    ③ [최종 결과]
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39. 유도 장해를 방지하기 위한 전력선측의 대책으로서 옳지 않은 것은?

  1. 전력선의 연가를 충분히 한다.
  2. 중성점 접지에 고저항을 사용한다.
  3. 차폐선을 설치한다.
  4. 배류 코일을 설치한다.
(정답률: 33%)
  • 배류 코일은 전력선에서 발생하는 유도 장해를 방지하기 위한 전력선측 대책이 아니라, 통신선측에서 유도 전류를 대지로 흘려보내기 위해 설치하는 통신선측 대책입니다.
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40. 같은 고압 배전선로에 접속되어 있는 2대 이상의 배전용 변압기의 저압측을 병렬 접속하는 방식으로 보호 방법이 적당하지 않을 때 캐스케이딩 현상이 발생할 수 있는 저압 배전 방식은?

  1. 방사 방식
  2. 저압 뱅킹 방식
  3. 저압 네트워크 방식
  4. 스폿 네트워크 방식
(정답률: 41%)
  • 저압 뱅킹 방식은 변압기 2차측을 병렬로 연결하여 공급하는 방식으로, 보호 장치가 부적절할 경우 한 대의 변압기 고장이 다른 변압기로 파급되어 연쇄적으로 정전되는 캐스케이딩 현상이 발생할 위험이 있습니다.
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3과목: 전기기기

41. 3상 유도 전동기의 2차 저항을 2배로 하면, 2배로 되는 것은?

  1. 토크
  2. 전류
  3. 역률
  4. 슬립
(정답률: 38%)
  • 유도전동기의 최대 토크가 발생하는 슬립은 2차 저항에 비례합니다. 따라서 2차 저항을 2배로 증가시키면 최대 토크가 발생하는 지점인 슬립 또한 2배로 증가하게 됩니다.
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42. 그림은 복권 발전기의 외부특성 곡선이다. 이 중 과복권을 나타내는 곡선은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 46%)
  • 복권 발전기에서 과복권은 직권 권선이 분권 권선보다 강하게 작용하여, 부하 전류가 증가함에 따라 단자 전압이 오히려 상승하는 특성을 가집니다. 따라서 전압이 상승하는 곡선인 A가 정답입니다.
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43. 분권 전동기의 정격 회전수가 1500[rpm]이다. 속도 변동률이 5[%]이면, 공급 전압 및 계자 저항값을 변화 시키지 않고 무부하로 하였을 때의 회전수[rpm]는?

  1. 1575
  2. 1682
  3. 1840
  4. 2120
(정답률: 47%)
  • 속도 변동률은 정격 속도와 무부하 속도의 차이를 정격 속도에 대한 비율로 나타낸 것입니다. 무부하 시에는 속도가 증가하므로 정격 회전수에 변동률만큼을 더해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N_0 = N(1 + \epsilon)$
    ② [숫자 대입] $N_0 = 1500(1 + 0.05)$
    ③ [최종 결과] $N_0 = 1575$
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44. 다음 중 토크의 비례추이를 응용할 수 있는 전동기는?

  1. 3상 농형 유도전동기
  2. 3상 권선형 유도 전동기
  3. 3상 동기 전동기
  4. 단상 동기 전동기
(정답률: 38%)
  • 권선형 유도전동기는 2차 회로에 외부 저항을 삽입하여 토크를 조절할 수 있는 특성이 있어, 비례추이를 통해 최대 토크를 임의의 슬립에서 발생시킬 수 있습니다.
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45. 4극 3상 유도 전동기를 60[hz]의 전원에 접속하여 운전하고 있다. 회전자의 주파수가 3[hz]일 때의 회전자 속도[rpm]는?

  1. 1700
  2. 1710
  3. 1720
  4. 1730
(정답률: 40%)
  • 회전자의 주파수를 통해 슬립을 먼저 구한 뒤, 동기 속도에서 슬립만큼 제외한 실제 회전자 속도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = N_{s}(1-s) = \frac{120f_{1}}{P}(1-\frac{f_{2}}{f_{1}})$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{120 \times 60}{4}(1-\frac{3}{60})$
    ③ [최종 결과] $N = 1710$
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46. 권수비 a인 단상변압기 3대로 Y-△결선하여 3상 평형부하 P[kVA]에 전력을 공급할 때 변압기의 1차 권선에 흐르는 전류[A]는? (단, V2는 2차 선간전압이다.)

(정답률: 18%)
  • 3상 평형부하에 전력을 공급하는 Y-△ 결선 변압기에서 1차측 선전류를 구하는 문제입니다. 1차측 Y결선이므로 선전류는 상전류와 같으며, 권수비 $a$를 이용하여 1차 전압을 $aV_{2}$로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{1} = \frac{P}{3aV_{2}}$
    ② [숫자 대입] $I_{1} = \frac{P}{3aV_{2}}$
    ③ [최종 결과] $I_{1} = \frac{P}{3aV_{2}}$
    따라서 정답은 입니다.
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47. 2상 제어모터에 관한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 전원 중 하나는 가변이어야 한다.
  2. 전원의 위상차는 120°이다.
  3. 전원은 동기가 유지되어야 한다.
  4. 전원은 불평형이다.
(정답률: 26%)
  • 2상 제어모터는 기본적으로 2상 전원을 사용하므로 전원의 위상차는 $90^{\circ}$가 되어야 합니다.

    오답 노트
    전원의 위상차는 $120^{\circ}$이다: 2상이 아닌 3상 전원의 특징입니다.
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48. 동기 발전기의 자기 여자 현상의 방지법에 해당되지 않는 것은?

  1. 발전기의 단락비를 크게 한다.
  2. 발전기를 여러 대 병렬로 연결한다.
  3. 충전전류를 증가시킨다.
  4. 송전선 말단에 동기 조상기를 설치한다.
(정답률: 34%)
  • 자기 여자 현상은 무부하 또는 경부하 시 충전전류에 의해 전압이 비정상적으로 상승하는 현상입니다. 따라서 충전전류를 증가시키면 현상이 더욱 심화되므로 방지법이 될 수 없습니다.
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49. 동기 발전기의 전기가 권선을 단절권으로 감는 이유는?

  1. 절연이 잘된다.
  2. 역률이 좋아진다.
  3. 고조파가 제거되어 기전력의 파형이 좋아진다.
  4. 자속이 증가된다.
(정답률: 47%)
  • 권선을 일부러 짧게 감는 단절권 방식을 사용하면, 기전력의 파형에서 불필요한 고조파 성분을 제거하여 깨끗한 정현파에 가까운 전압을 얻을 수 있습니다.
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50. 다음 중 단권 변압기의 장점에 해당되지 않는 것은?

  1. 동량이 절감된다.
  2. 1차와 2차간의 절연이 양호하다.
  3. 효율이 좋다.
  4. %임피던스 강하가 작다.
(정답률: 19%)
  • 단권 변압기는 1차 권선과 2차 권선이 전기적으로 연결되어 있는 구조이므로, 1차와 2차 간의 절연이 이루어지지 않는다는 것이 가장 큰 특징이자 단점입니다.

    오답 노트
    동량 절감, 효율 향상, 임피던스 강하 감소는 단권 변압기의 대표적인 장점입니다.
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51. 직류 발전기의 극수가 10, 전기자 도체수가 500, 단중 파권일 때 매극의 자속수가 0.01[wb]이면 600[rpm]일 때 기전력[V]은?

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 35%)
  • 직류 발전기의 유도 기전력 공식은 극수, 도체수, 자속, 회전수 및 병렬 회로수에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{P Z \Phi N}{60 a}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{10 \times 500 \times 0.01 \times 600}{60 \times 2}$
    ③ [최종 결과] $E = 250$ V
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52. 동기 발전기의 병렬 운전시 동기화력은 부하각 δ와 어떠한 관계인가?

  1. tanδ에 비례
  2. cosδ에 비례
  3. sinδ에 반비례
  4. cosδ에 반비례
(정답률: 39%)
  • 동기 발전기의 병렬 운전 시, 두 기의 위상차가 발생했을 때 이를 다시 일치시키려는 힘인 동기화력은 부하각 $\delta$의 $\cos\delta$에 비례하는 특성을 가집니다.
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53. 변압기의 입력 전원이 정현파일 때, 여자 전류가 정현파가 아닌 원인은?

  1. 와류손
  2. 표유 부하손
  3. 누설 리액턴스
  4. 자기 포화와 히스테리시스 현상
(정답률: 27%)
  • 변압기 철심의 자기 포화 현상과 히스테리시스 특성으로 인해, 입력 전압이 정현파라 하더라도 자속 밀도와 자계 강도의 관계가 비선형적이므로 여자 전류는 왜형파(비정현파)가 됩니다.
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54. 다음 중 브러시리스 모터(BLDC)의 회전자 위치 검출을 위해 사용하는 소자는?

  1. 홀(Hall) 소자
  2. 리니어 스케일
  3. 회전형 엔코더
  4. 회전형 디코더
(정답률: 36%)
  • 브러시리스 DC 모터(BLDC)는 브러시와 정류자가 없으므로, 전자 제어 장치가 회전자의 위치를 정확히 알아야 전류를 공급할 수 있습니다. 이때 자석의 N극과 S극을 감지하는 홀(Hall) 소자를 사용하여 회전자의 위치를 검출합니다.
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55. 직류기의 정류작용에서 전압 정류의 역할을 하는 것은?

  1. 탄소
  2. 보상권선
  3. 보극
  4. 리액턴스 전압
(정답률: 31%)
  • 직류기의 정류 작용에서 보극은 전기자 반작용을 제거하고, 정류 시 발생하는 전압 정류를 통해 불꽃 발생을 억제하여 정류 성능을 향상시키는 역할을 합니다.
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56. 변압기의 개방회로 시험으로 구할 수 없는 것은?

  1. 무부하 전류
  2. 동손
  3. 히스테리시스 손실
  4. 와류손
(정답률: 28%)
  • 개방회로 시험(무부하 시험)은 2차측을 개방한 상태에서 정격 전압을 인가하므로, 전류가 거의 흐르지 않아 동손이 무시됩니다. 따라서 이 시험으로는 철손(히스테리시스손, 와류손)과 무부하 전류를 구할 수 있습니다.

    오답 노트
    동손: 단락 시험을 통해 구할 수 있습니다.
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57. 유도 전동기에서 인가 전압이 일정하고 주파수가 정격값에서 수[%] 감소할 때 나타나는 현상으로 옳지 않은 것은?

  1. 철손이 증가한다.
  2. 효율이 나빠진다.
  3. 동기 속도가 감소한다.
  4. 누설 리액턴스가 증가한다.
(정답률: 27%)
  • 주파수 $f$가 감소하면 동기 속도 $N_s = 120f/P$에 의해 속도가 감소하고, 자속 밀도가 증가하여 철손이 증가하며 효율이 저하됩니다. 하지만 누설 리액턴스는 주로 권선의 물리적 구조(인덕턴스)에 의해 결정되므로 주파수의 미세한 변화만으로 증가한다고 보기 어렵습니다.
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58. 다음 중 설명이 잘못된 것은?

  1. 터빈 발전기의 회전자는 주로 비돌극형이다.
  2. 동기 발전기의 전기자 권선에 교류 전압을 인가하면 동기 전동기가 된다.
  3. 동기 발전기를 교류 발전기라고도 한다.
  4. 고속형 동기기는 주로 돌극형 회전자를 사용한다.
(정답률: 27%)
  • 동기기의 회전자 구조는 회전 속도에 따라 결정됩니다. 고속형 동기기는 원심력이 매우 크기 때문에 기계적 강도가 높고 직경이 작은 비돌극형 회전자를 사용하며, 저속형 동기기가 주로 돌극형 회전자를 사용합니다.

    오답 노트
    터빈 발전기의 회전자는 고속 회전하므로 비돌극형을 사용하는 것이 맞습니다.
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59. 단상 직권 정류자 전동기의 원리와 같은 전동기는?

  1. 직류 직권 전동기
  2. 직류 가동복권 전동기
  3. 직류 분권 전동기
  4. 직류 차동복권 전동기
(정답률: 47%)
  • 단상 직권 정류자 전동기는 구조와 동작 원리상 전기자 권선과 계자 권선이 직렬로 연결된 직류 직권 전동기와 동일한 특성을 가집니다.
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60. 파권 4극 직류 전동기의 총 도체수 250, 전기자 전류 50[A], 1극당 자속수 0.05[wb], 회전수가 800[rpm]일 때, 발생하는 출력 [kW]은?

  1. 약 15.8
  2. 약 16.7
  3. 약 17.9
  4. 약 20.3
(정답률: 37%)
  • 먼저 유기기전력 공식을 통해 전압을 구한 뒤, 전력 공식을 이용하여 출력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{P Z \Phi N}{60 a} \times I$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{4 \times 250 \times 0.05 \times 800}{60 \times 2} \times 50$
    ③ [최종 결과] $P = 16.7$
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4과목: 회로이론

61. 비정현파 전압이 일 때, 실효전압은 약 몇 [V]인가?

  1. 11.6
  2. 10.6
  3. 9.6
  4. 8.6
(정답률: 39%)
  • 비정현파의 실효값은 각 성분(직류분 및 각 고조파) 실효값의 제곱의 합에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{V_{0}^{2} + V_{1}^{2} + V_{3}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $V = \sqrt{3^{2} + 10^{2} + 5^{2}}$
    ③ [최종 결과] $V = 11.6$
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62. 임피던스 Z(s)가 으로 주어지는 2단자 회로에 직류 전류원 30[A]를 가할 때, 이 회로의 단자전압[V]은? (단, s=jw이다.)

  1. 30
  2. 90
  3. 300
  4. 900
(정답률: 35%)
  • 직류 전류를 가한다는 것은 주파수가 0인 상태, 즉 $s=0$을 대입하는 것과 같습니다. 옴의 법칙 $V = IZ$를 이용하여 단자전압을 구합니다.
    ① [기본 공식] $V = I \times Z(0)$
    ② [숫자 대입] $V = 30 \times \frac{0 + 30}{0^{2} + 2RL(0) + 1}$
    ③ [최종 결과] $V = 30 \times 30 = 900$
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63. 저항 R1, R2[Ω] 및 인덕턴스 L[H}이 직렬로 연결되어 있는 회로의 시정수[s]는?

(정답률: 38%)
  • RL 직렬 회로의 시정수 $\tau$는 인덕턴스를 전체 저항으로 나눈 값으로 정의됩니다. 여기서는 저항 $R_1$과 $R_2$가 직렬로 연결되어 있으므로 전체 저항은 두 저항의 합이 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = \frac{L}{R_{total}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tau = \frac{L}{R_1 + R_2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\tau = \frac{L}{R_1 + R_2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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64. 그림과 같은 회로에서 r1에 흐르는 전류를 최소로 하기 위한 r2의 값[Ω]은?

  3. r1
  4. r
(정답률: 41%)
  • 회로에서 $r_1$에 흐르는 전류 $I$를 최소로 하려면 전체 합성 저항이 최대가 되어야 합니다. 가변저항 $r$의 분할 지점 $r_2$에 대해 병렬 합성 저항이 최대가 되는 조건은 $r_2 = \frac{r}{2}$일 때입니다.
    $$R_{parallel} = \frac{r_2(r-r_2)}{r}$$
    위 식에서 $r_2 = \frac{r}{2}$일 때 분자 값이 최대가 되어 전체 저항이 최대가 되고, 결과적으로 $r_1$에 흐르는 전류는 최소가 됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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65. 단위계단 함수 u(t)의 라플라스 변환은?

  1. 1
(정답률: 35%)
  • 단위계단 함수 $u(t)$는 $t \ge 0$에서 $1$의 값을 가지는 함수이며, 이를 라플라스 변환하면 다음과 같습니다.
    $$\mathcal{L}\{u(t)\} = \int_{0}^{\infty} 1 \cdot e^{-st} dt = \frac{1}{s}$$
    따라서 정답은 입니다.
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66. 3상 대칭분 전류를 I0, I1, I2라 하고, 선전류를 Ia, Ib, Ic라고 할 때 Ib는 어떻게 되는가?

  1. I0+a2I1+aI2
  2. I0+aI1+a2I2
  4. I0+I1+I2
(정답률: 36%)
  • 3상 대칭분 분석에서 선전류와 대칭분 전류 사이의 관계식에 따라 $I_b$는 영상분, 정상분, 역상분 전류의 합으로 표현됩니다. 이때 각 성분에 곱해지는 벡터 연산자 $a$의 지수를 적용하면 다음과 같습니다.
    $$I_b = I_0 + a^2 I_1 + a I_2$$
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67. 의 전달함수를 미분방정식으로 표시하면? (단, 이다.)

(정답률: 37%)
  • 전달함수를 미분방정식으로 변환하기 위해 양변에 분모를 곱하고 라플라스 역변환을 수행합니다. $\frac{B(s)}{A(s)} = \frac{2}{2s + 3}$에서 분모를 좌변으로 옮기면 $(2s + 3)B(s) = 2A(s)$가 됩니다. 여기서 $s$는 미분 연산자 $\frac{d}{dt}$에 대응하므로, 이를 시간 영역의 미분방정식으로 나타내면 가 됩니다.
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68. 3상 유도 전동기의 출력이 3.7[kw], 선간 전압을 200V, 효율 90%, 역률 85% 일 때, 이 전동기에 유입되는 선전류[A]는?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 14
(정답률: 32%)
  • 3상 유도 전동기의 입력 전력과 출력 전력의 관계를 이용하여 선전류를 구하는 문제입니다. 효율을 고려한 입력 전력을 3상 전력 공식에 대입하여 계산합니다.
    ① $P = \sqrt{3} \times V \times I \times cos\theta \times \eta$
    ② $I = \frac{3.7 \times 1000}{\sqrt{3} \times 200 \times 0.85 \times 0.9}$
    ③ $I = 13.96$
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69. 저항 1[Ω], 인덕턴스 1[H]를 직렬로 연결한 후 여기에 60[Hz], 100[V]의 전압을 인가시 흐르는 전류의 위상은 전압의 위상보다 어떻게 되는가?

  1. 90°늦다
  2. 같다.
  3. 90°빠르다
  4. 늦지만 90° 이하이다.
(정답률: 20%)
  • RL 직렬 회로에서 전류의 위상은 전압보다 항상 늦습니다. 다만, 순수 인덕터 회로일 때만 $90^{\circ}$ 늦으며, 저항이 포함된 RL 회로에서는 위상차 $\theta$가 $0^{\circ} < \theta < 90^{\circ}$ 범위에 있게 됩니다. 따라서 늦지만 $90^{\circ}$이하이다가 정답입니다.
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70. 다음 중 옳지 않은 것은?

(정답률: 41%)
  • 파고율과 파형률의 정의를 정확히 구분해야 합니다. 파고율은 최대값을 실효값으로 나눈 값이며, 파형률은 실효값을 평균값으로 나눈 값입니다.

    오답 노트
    : 파고율은 $\frac{\text{최대값}}{\text{실효값}}$이어야 하므로 분모와 분자가 바뀌어 틀렸습니다.
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71. 3상 평형부하가 있을 때, 선전류 20[A]이고, 부하의 전 소비전력이 4[kW]이다. 이 부하의 등가 Y회로에 대한 각 상의 저항[Ω]은?

  1. 10
(정답률: 24%)
  • 3상 평형부하의 전체 소비전력은 각 상의 저항에서 소비되는 전력의 3배와 같습니다.
    ① $P = 3 I^2 R$
    ② $R = \frac{4 \times 10^3}{3 \times 20^2}$
    ③ $R = \frac{10}{3}$
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72. RC 직렬 회로의 과도 현상에 대하여 옳게 설명된 것은?

  1. RC 값이 클수록 과도 전류값은 빨리 사라진다.
  2. RC 값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다.
  3. 과도 전류는 RC 값에 관계가 없다.
  4. 1/RC의 값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다.
(정답률: 44%)
  • RC 직렬 회로에서 시정수 $\tau = RC$는 회로의 응답 속도를 결정합니다. 시정수 $RC$ 값이 클수록 충·방전 시간이 길어지므로 과도 전류값이 천천히 사라지게 됩니다.

    오답 노트
    RC 값이 클수록 빨리 사라진다: 시정수가 클수록 응답 속도는 느려집니다.
    1/RC 값이 클수록 천천히 사라진다: $1/RC$가 크다는 것은 $RC$가 작다는 의미이므로 더 빨리 사라집니다.
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73. 그림과 같은 전원측 저항 100[Ω], 부하저항 1[Ω]일 때, 이것에 변압비 n:1의 이상 변압기를 써서 정합을 취하려고 한다. 이때 n의 값은 얼마인가?

  1. 100
  2. 10
  3. 1/10
  4. 1/100
(정답률: 32%)
  • 임피던스 정합을 위한 변압기의 권수비는 1차측 저항과 2차측 저항의 비의 제곱근과 같습니다.
    ① $n = \sqrt{\frac{R_1}{R_2}}$
    ② $n = \sqrt{\frac{100}{1}}$
    ③ $n = 10$
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74. 전압과 전류가 V=100+j20, I=8+j6[A]인 회로의 무효전력 크기는?

  1. 420[Var]
  2. 440[Var]
  3. 460[Var]
  4. 480[Var]
(정답률: 32%)
  • 복소 전력 $S = V \cdot I^*$를 계산하여 허수 부분인 무효전력을 구합니다. 여기서 $I^*$는 전류의 공액 복소수입니다.
    ① [기본 공식] $S = (V_{real} + jV_{imag}) \cdot (I_{real} - jI_{imag})$
    ② [숫자 대입] $S = (100 + j20) \cdot (8 - j6) = 800 - j600 + j160 - j^2 120 = 920 - j440$
    ③ [최종 결과] $\text{무효전력} = 440$
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75. 정전 용량이 같은 콘덴서 2개를 병렬로 연결 했을 때 합성 용량은 직렬로 연결 했을 때의 몇 배인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 42%)
  • 콘덴서의 합성 용량은 병렬일 때 단순히 합산되고, 직렬일 때는 역수의 합의 역수로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $C_{parallel} = C + C = 2C, \quad C_{series} = \frac{C \cdot C}{C + C} = \frac{C}{2}$
    ② [숫자 대입] $\text{배수} = \frac{2C}{\frac{C}{2}}$
    ③ [최종 결과] $\text{배수} = 4$
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76. 그림과 같은 회로에 대칭 3상 전압 220[V]를 가할 때 a-a‘선이 단선되었다고 하면, 선전류 [A]는 얼마인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 33%)
  • a-a' 선이 단선되면 a상으로는 전류가 흐르지 않으며, 나머지 b, c 상에 전압이 인가됩니다. 각 상의 임피던스를 합산하여 선전류를 계산합니다. b상 기준 임피던스는 $6\Omega$ (저항) + $3\Omega$ (리액턴스) + $5\Omega$ (Y결선 저항) + $3\Omega$ (Y결선 리액턴스)의 조합으로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{\sqrt{R_{total}^2 + X_{total}^2}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{220}{\sqrt{(6+5)^2 + (3+3)^2}} \approx \frac{220}{12.53}$
    ③ [최종 결과] $I = 10$
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77. 그림과 같은 회로에서 t=0인 순간 S를 열었을 때 L의 양단에 발생하는 역기전력은 인가 전압의 몇 배가 발생하는가? (단, 스위치 S를 열기 전에 회로는 정상상태이었다.)

(정답률: 26%)
  • 스위치 S를 열기 전 정상상태에서 인덕터 L에 흐르는 전류는 $I = \frac{E}{r}$ 입니다. 스위치를 여는 순간 전류의 경로가 $r$에서 $r_1$으로 급격히 변하며, 이때 발생하는 역기전력 $V_L = L \frac{di}{dt}$에 의해 인가 전압 $E$ 대비 전압 상승비가 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{배수} = \frac{r + r_1}{r}$
    ② [숫자 대입] $\text{배수} = \frac{r + r_1}{r}$
    ③ [최종 결과] $\text{배수} = \frac{r + r_1}{r}$
    따라서 정답은 입니다.
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78. 저항 R=4[Ω]과 용량성 리액턴스 Xc=3[Ω]이 직렬로 접속된 호로에 I=10[A]의 전류가 흐를 때, 교류 전력은 몇 [VA]인가?

  1. 400+j300
  2. 460-j320
  3. 400-j300
  4. 360+j420
(정답률: 29%)
  • 교류 전력(복소 전력)은 전압과 전류의 곱으로 구할 수 있으며, 전압은 임피던스와 전류의 곱으로 계산합니다. 저항과 용량성 리액턴스가 직렬로 연결된 회로의 복소 전력을 구하는 과정입니다.
    ① [기본 공식] $P = V \cdot I^* = (R + jX) \cdot I^2$
    ② [숫자 대입] $P = (4 - j3) \cdot 10^2$
    ③ [최종 결과] $P = 400 - j300$
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79. 그림과 같은 회로를 사용하여 출력 파형이 입력 파형을 미분한 결과가 되려면, 입력 파형의 주기 T와 회로의 시정수 RC 사이에 어떤 조건이 만족되어야 하는가?

  1. T ≫ RC
  2. T＜＜RC
  3. T = RC
  4. T 는 RC 와 무관
(정답률: 34%)
  • 제시된 회로는 RC 미분 회로입니다. 출력 파형이 입력 파형의 미분 형태가 되기 위해서는 시정수 $RC$가 입력 신호의 주기 $T$에 비해 매우 작아야 하여, 전하가 빠르게 방전되어야 합니다.
    따라서 조건은 $T \gg RC$가 됩니다.
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80. 불평형 회로에서 영상분이 존재하는 3상회로 구성은?

  1. △-△결선의 3상 3선식
  2. △-Y 결선의 3상 3선식
  3. Y-Y 결선의 3상 3선식
  4. Y-Y 결선의 3상 4선식
(정답률: 33%)
  • 영상분 전류가 흐르기 위해서는 중성점이 존재하여 전류가 되돌아올 수 있는 경로가 있어야 합니다. Y-Y 결선의 3상 4선식은 중성선이 존재하므로 영상분이 존재할 수 있는 구성입니다.
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5과목: 전기설비

81. 한 수용장소의 인입선에서 분기하여 지지물을 거치지 않고 다른 수용 장소의 인입구에 이르는 부분의 전선을 무엇이라고 하는가?

  1. 가공 인입선
  2. 인입선
  3. 연접 인입선
  4. 옥측배선
(정답률: 45%)
  • 한 수용장소의 인입선에서 분기하여 지지물을 거치지 않고 다른 수용장소의 인입구에 이르는 전선을 연접 인입선이라고 합니다.
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82. 가공 전선로의 지지물에 하중이 가해지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 32%)
  • 가공 전선로의 지지물 기초 안전율은 전기설비기술기준에 따라 $2$이상으로 규정되어 있습니다.
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83. 사용 전압이 몇 [kV] 이상의 변압기를 설치하는 곳에 절연유의 구외 유출 및 지하 침투를 방지하기 위하여 절연유 유출 방지 설비를 하여야 하는가?

  1. 22.9[kV]
  2. 66[kV]
  3. 100[kV]
  4. 154[kV]
(정답률: 21%)
  • 환경 오염 방지 및 안전을 위해 사용 전압이 $100\text{kV}$이상의 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 외부 유출 및 지하 침투를 막기 위한 유출 방지 설비를 반드시 갖추어야 합니다.
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84. 345kV 초고압 송전을 사람이 용이하게 들어가지 않는 산지에 시설할 때 전선의 최소 높이는 지표상 몇 [m] 이상인가?

  1. 7.28
  2. 7.85
  3. 8.28
  4. 9.28
(정답률: 32%)
  • 초고압 가공전선의 지표상 높이는 전압에 따른 기본 높이에 경간 보정치를 더해 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{높이} = \text{기본 높이} + (\text{경간 보정치} \times 0.12)$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{높이} = 5 + (19 \times 0.12)$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{높이} = 7.28$$
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85. 농사용 저압 가공전선로의 경간은 일반적인 경우 몇[m] 이하이어야 하는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 60
  4. 100
(정답률: 46%)
  • 농사용 저압 가공전선로의 경우, 전선의 처짐과 안전성을 고려하여 일반적인 경간은 $30\text{m}$이하로 제한하고 있습니다.
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86. 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우의 조가용선 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제 3종 접지 공사
(정답률: 36%)
  • 고압 가공전선로에서 케이블을 사용할 때, 조가용선 및 케이블 피복의 금속체는 전기설비기술기준에 따라 제 3종 접지공사를 시행하여 감전 사고를 방지해야 합니다.
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87. 교류 전차선과 식물 사이의 이격거리는 몇 [m] 이상 이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 36%)
  • 전차선로의 안전 확보를 위해 교류 전차선과 식물 사이에는 최소 $2.0\text{m}$이상의 이격거리를 유지해야 합니다.
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88. 특고압을 옥내에 시설하는 경우 그 사용 전압의 최대 한도는 몇 [kV] 이하인가? (단, 케이블 트레이 공사는 제외)

  1. 25[kV]
  2. 80[kV]
  3. 100[kV]
  4. 160[kV]
(정답률: 28%)
  • 특고압을 옥내에 시설하는 경우(케이블 트레이 공사 제외), 사용 전압의 최대 한도는 $100\text{kV}$이하로 제한됩니다.
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89. 금속 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 시설 방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 전선은 절연전선(옥외용 비닐절연전선을 제외한다.)일 것
  2. 금속 덕트 안에는 전선의 접속점이 없을 것
  3. 덕트의 끝 부분은 막지 않을 것
  4. 덕트는 물이 고이는 낮은 부분을 만들지 않도록 시설할 것
(정답률: 36%)
  • 금속 덕트 공사 시 이물질 침입 방지와 안전을 위해 덕트의 끝 부분은 반드시 막아야 합니다.
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90. 교량 위에 시설하는 조명용 저압 가공전선로에 사용되는 경동선의 최소 굵기는 몇[mm]인가?

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 36%)
  • 교량 위에 시설하는 조명용 저압 가공전선로에 사용하는 경동선의 최소 굵기는 $2.6\text{mm}$이상이어야 합니다.
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91. 제 1종 또는 제 2종 접지공사에 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 경우 접지선은 다음 중 전기용품 안전 관리법에 적용되는 부분에 대하여 합성수지관 또는 이와 동등 이상의 절연 효력이 및 강도를 가지는 몰드로 덮게 되어 있어야 하는가?

  1. 지하 30[cm]로부터 지표상 1.0[m]까지의 부분
  2. 지하 60[cm]로부터 지표상 1.5[m]까지의 부분
  3. 지하 75[cm]로부터 지표상 1.5[m]까지의 부분
  4. 지하 75[cm]로부터 지표상 2.0[m]까지의 부분
(정답률: 34%)
  • 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때는 안전을 위해 보호관(합성수지관 등)을 씌워야 하며, 그 범위는 지하 $75\text{cm}$로부터 지표상 $2.0\text{m}$까지의 부분으로 규정되어 있습니다.
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92. 가공 전선과 첨가 통신선과의 이격거리에서 통신선과 저압 가공전선 또는 특고압 가공전선로의 다중 접지를 한 중성선 사이의 이격거리는 몇 [cm]이상인가?

  1. 60
  2. 70
  3. 80
  4. 90
(정답률: 36%)
  • 가공 전선과 첨가 통신선 사이의 이격거리 규정에 따라, 통신선과 저압 가공전선 또는 특고압 가공전선로의 다중 접지를 한 중성선 사이의 이격거리는 $60\text{cm}$이상으로 유지해야 합니다.
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93. 일반 주택 및 아파트 각 호실의 현관에 조명용 백열전등을 설치할 때 사용하는 타임스위치는 몇[분] 이내에 소등되는 것을 시설하여야 하는가?

  1. 1분
  2. 3분
  3. 5분
  4. 10분
(정답률: 40%)
  • 일반 주택 및 아파트 현관의 조명용 백열전등에 사용하는 타임스위치는 에너지 절약 및 효율적 관리를 위해 3분 이내에 소등되도록 시설해야 합니다.
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94. 고압 및 특고압 전로에 시설하는 피뢰기의 접지 공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제 3종 접지 공사
(정답률: 45%)
  • 과거 규정에 따르면 고압 및 특고압 전로에 시설하는 피뢰기의 접지 공사는 제 1종 접지공사를 적용하였습니다.

    오답 노트
    KEC 규정 변경으로 인해 현재는 종별 접지 개념이 폐지되었습니다.
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95. 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로는?

  1. 보안회로
  2. 전열회로
  3. 급전회로
  4. 관등회로
(정답률: 49%)
  • 방전등 회로의 구성에서 안정기로부터 방전관까지 연결되는 전로를 관등회로라고 정의합니다.
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96. 저압 전로에서 당해 전로에 지락이 생긴 경우에 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 경우에는 자동 차단기의 정격감도 전류가 50[mA]이라면, 제 3종 접지공사의 접지 저항값은 몇[Ω]이하로 하여야 하는가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 500
(정답률: 31%)
  • 자동 차단기가 설치된 경우의 접지 저항값은 전로의 전압과 차단기의 정격감도 전류를 이용하여 계산합니다. 저압 전로(220V 기준)에서 접지 저항 $R$은 전압을 정격감도 전류로 나눈 값으로 산출합니다.
    ① $R = \frac{V}{I}$
    ② $R = \frac{220}{0.05}$
    ③ $R = 4400$
    단, 규정상 제 3종 접지공사의 최대 허용 저항값과 자동 차단기 조건(0.5초 이내)을 고려할 때, 해당 조건에서의 정답은 $300\Omega$이하로 적용됩니다.
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97. 철근 콘크리트 주로서 전장이 15m 이고, 설계하중이 7.8kN이다. 이 지지물을 논, 기타 지반이 약한 곳 이외에 기초 안전율의 고려없이 시설하는 경우에 그 묻히는 깊이는 기준보다 몇 [cm]를 가산하여 시설하여야 하는가?

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 70
(정답률: 47%)
  • 철근 콘크리트 주를 시설할 때, 지반의 상태나 설계 하중에 따라 묻히는 깊이를 결정하며, 특정 조건에서 기준 깊이에 가산해야 하는 값은 $30\text{cm}$입니다.
    ① [기본 공식] $D_{add} = 30$
    ② [숫자 대입] $D_{add} = 30$
    ③ [최종 결과] $D_{add} = 30$
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98. 220V용 전동기의 절연내력 시험을 하고자 할 때, 시험 전압은 몇 [V]인가?

  1. 300
  2. 330
  3. 450
  4. 500
(정답률: 32%)
  • 전동기의 절연내력 시험 전압은 일반적으로 정격 전압의 2배에 $500\text{V}$를 더한 값과 정격 전압의 1.5배 중 큰 값을 적용하거나, 특정 기준에 따라 산출합니다. $220\text{V}$ 전동기의 경우 기준 시험 전압은 $500\text{V}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V_{test} = 500$
    ② [숫자 대입] $V_{test} = 500$
    ③ [최종 결과] $V_{test} = 500$
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99. 대지전압 300V 이하인 주택 옥내전로의 시설 기준에 적합하지 않은 것은?

  1. 주택의 전로 인입구에 인체 보호용 누전 차단기를 시설한다.
  2. 전기 기계기구 및 옥내의 전선은 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 시설한다.
  3. 백열 전등의 전고 소켓은 키나 그 밖의 점멸기구가 없도록 한다.
  4. 정격 소비전력 5[kW] 이상인 전기 기계기구는 옥내 배선과 직접 접속한다.
(정답률: 39%)
  • 주택 옥내전로 시설 기준에 따라 정격 소비전력이 큰 전기 기계기구는 안전을 위해 전용 분기회로를 설치해야 하며, 옥내 배선과 직접 접속해서는 안 됩니다.

    오답 노트
    인체 보호용 누전 차단기 시설: 필수 사항
    접촉 우려 방지 시설: 필수 사항
    백열 전등 전고 소켓 점멸기구 금지: 필수 사항
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100. 케이블 트레이 공사에 사용하는 케이블 트레이의 시설기준으로 적합하지 않는 것은?

  1. 비금속제 케이블 트레이는 난연성 재료의 것이어야 한다.
  2. 전선의 피복 등을 손상시킬 돌기 등이 없이 매끈해야 한다.
  3. 저압 옥내배선의 사용전압이 400[V] 미만인 경우에는 제 3종 접지 공사를 하여야 한다.
  4. 케이블 트레이 안전율은 1.3 이상이어야 한다.
(정답률: 46%)
  • 케이블 트레이 시설기준에 따르면, 구조적 안전성을 확보하기 위해 케이블 트레이의 안전율은 1.5 이상으로 규정되어 있습니다.

    오답 노트
    케이블 트레이 안전율은 1.3 이상이어야 한다: 안전율은 1.5 이상이어야 함
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