전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

전기공사산업기사 2012-05-20 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기공사산업기사 2012-05-20 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기공사산업기사
(2012-05-20 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. 다음 전동기 중에서 속도변동률이 가장 큰 것은?

  1. 3상 유도 전동기
  2. 3상 권선형 유도 전동기
  3. 3상 동기 전동기
  4. 단상 유도 전동기
(정답률: 73%)
  • 단상 유도 전동기는 3상 유도 전동기에 비해 토크 특성이 불안정하고 부하 변동에 따른 속도 변화가 심해 속도변동률이 가장 큽니다.
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2. FL-20D 형광등의 전압이 100[V], 전류가 0.35[A], 안정기의 손실이 5[W]일 때 역률은 약 몇 [%]인가?

  1. 57
  2. 65
  3. 71
  4. 85
(정답률: 73%)
  • 역률은 전체 입력 전력에 대한 유효 전력의 비율을 의미합니다. 형광등의 소비 전력은 전압과 전류의 곱에서 안정기 손실을 더한 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{역률} = \frac{P_{lamp} + P_{loss}}{V \times I}$
    ② [숫자 대입] $\text{역률} = \frac{20 + 5}{100 \times 0.35}$
    ③ [최종 결과] $\text{역률} = 0.714 \approx 71\%$
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3. 다음 중 전해정제법이 이용되고 있는 금속 중 최대 규모로 행하여지는 대표 금속은?

  1. 구리
  2. 철
  3. 납
  4. 망간
(정답률: 84%)
  • 전해정제법은 불순물이 포함된 금속을 전해액에 녹여 순수한 금속을 얻는 방법으로, 구리(Cu)의 정제 과정에서 가장 대표적이고 대규모로 사용됩니다.
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4. 직접저항 가열방식은 다음 중 어느 원리를 이용한 것인가?

  1. 아크손
  2. 유전체손
  3. 줄열
  4. 히스테리시스손
(정답률: 79%)
  • 직접저항 가열방식은 피열물 자체에 전류를 직접 흘려보내, 도체 내부의 저항에 의해 발생하는 줄열(Joule heat)을 이용하여 가열하는 원리입니다.
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5. 터널 다이오드의 용도로 다음 중 가장 널리 사용되는 것은?

  1. 검파회로
  2. 스위칭 회로
  3. 정류기
  4. 정전압 소자
(정답률: 72%)
  • 터널 다이오드는 터널 효과에 의한 부성 저항 특성을 가지고 있어, 증폭, 발진 및 고속 스위칭 회로에 주로 사용됩니다.

    오답 노트
    검파회로: 일반 다이오드 사용
    정류기: 일반 다이오드 사용
    정전압 소자: 제너 다이오드 사용
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6. 열차가 곡선 궤도를 운행할 때 차륜의 프런치와 레일 두부간의 측면 마찰을 피하기 위하여 내측 궤조의 궤간을 약간 넓히는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 구배
  2. 유간
  3. 고도
  4. 확도
(정답률: 63%)
  • 차량이 곡선 구간을 원활하게 통과할 수 있도록 직선 구간보다 궤간(철길 너비)을 약간 넓게 설정하는 것을 확도라고 합니다.
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7. 어느 쪽 게이트에서든 게이트 신호를 인가할 수 있고, 역저지 4극 사이리스터로 구성된 것은?

  1. SCS
  2. GTO
  3. PUT
  4. DIAC
(정답률: 68%)
  • SCS(Silicon Controlled Switch)는 4개의 단자를 가지며, 어느 쪽 게이트에서든 신호를 인가하여 턴온 시킬 수 있는 역저지 4극 사이리스터입니다.

    오답 노트
    GTO: 게이트로 턴온/오프가 모두 가능한 소자
    PUT: 양극성 유니접합 트랜지스터
    DIAC: 양방향 트리거 다이오드
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8. 전지의 국부작용을 방지하는 방법은?

  1. 감극제
  2. 완전밀폐
  3. 니켈 도금
  4. 수은 도금
(정답률: 47%)
  • 전지의 전극 표면에 불순물이 섞여 있어 전위차가 발생하고, 이로 인해 전지 내부에서 국부적인 부식이 일어나는 국부작용을 방지하기 위해 전극 표면을 수은으로 도금하여 균일한 표면 상태를 유지합니다.
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9. 저항 용접의 특징으로 맞지 않는 것은?

  1. 온도가 낮기 때문에 모재에 대한 열 영향이 적다.
  2. 양호한 금속 조직을 얻을 수 있다.
  3. 대전류가 필요하기 때문에 전기 용량이 크다.
  4. 용접용 플럭스(Flux)가 필요하다.
(정답률: 52%)
  • 저항 용접은 금속의 전기 저항에 의해 발생하는 열을 이용하여 접합하는 방식으로, 플럭스를 사용하지 않는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    온도가 낮기 때문에 모재에 대한 열 영향이 적다: 저항 용접의 일반적 특징
    양호한 금속 조직을 얻을 수 있다: 저항 용접의 일반적 특징
    대전류가 필요하기 때문에 전기 용량이 크다: 저항 용접의 일반적 특징
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10. 반사율 30%의 완전 확산성 종이를 100[lx]의 조도로 비추었을 때 종이의 광속 발산도 [rlx]는?

  1. 30
  2. 50
  3. 70
  4. 90
(정답률: 61%)
  • 완전 확산면에서 광속 발산도는 입사하는 조도에 반사율을 곱하여 산출합니다.
    ① $M = E \times \rho$
    ② $M = 100 \times 0.3$
    ③ $M = 30$
    따라서 광속 발산도는 $30\text{ rlx}$입니다.
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11. 형광등의 전압 특성과 온도특성으로 틀린 것은?

  1. 전원전압의 변화에 민감하므로 정격전압의 ±10%의 범위 내에서 사용하는게 바람직하다.
  2. 전원전압의 변화 시 광속, 전류 및 전력은 전원전압에 비례하여 변화한다.
  3. 전원전압 상승으로 전극이 과열되어 램프 양끝에서 흑화가 촉진된다.
  4. 전원전압이 낮은 경우 시동이 불확실하게 되어 전극 물질의 스파크 등으로 수명이 짧아진다.
(정답률: 68%)
  • 형광등은 전원전압 변화에 민감하므로 정격전압의 $\pm 6\%$ 범위 내에서 사용하는 것이 바람직합니다.
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12. 전구의 필라멘트나 열전대 용접에 알맞은 용접방법은?

  1. 점 용접
  2. 돌기 용접
  3. 심 용접
  4. 불활성 용접
(정답률: 66%)
  • 점 용접은 두 금속판을 겹쳐 놓고 국부적으로 강한 전류를 흘려 가압 용접하는 방식으로, 정밀한 접합이 필요한 전구의 필라멘트나 열전대 용접에 가장 적합합니다.
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13. 금속을 양극으로 한 후 적당한 전해액 중에서 단시간 전류를 통하면 금속 표면의 돌기 부분만이 먼저 분해되어 거울과 같은 표면을 얻는 방법은?

  1. 전해 정제
  2. 전해 채취
  3. 전기 도금
  4. 전해 연마
(정답률: 73%)
  • 금속 표면의 돌기 부분을 전기분해하여 제거함으로써 표면을 거울처럼 매끄럽게 만드는 방법이 전해 연마입니다.

    오답 노트
    전해 정제: 불순물을 제거하여 순수한 금속을 얻는 방법
    전해 채취: 전해액에서 금속을 석출시켜 얻는 방법
    전기 도금: 금속 표면에 다른 금속의 얇은 막을 입히는 방법
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14. 자중 100[t], 바퀴위의 무게가 75[t]인 기관차의 최대 견인력 [kg]은? (단, 바퀴와 레일의 점착계수는 0.2이다.)

  1. 7500
  2. 10000
  3. 15000
  4. 20000
(정답률: 78%)
  • 최대 견인력은 바퀴에 가해지는 무게(점착하중)와 점착계수의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = W \times \mu$
    ② [숫자 대입] $F = 75 \times 1000 \times 0.2$
    ③ [최종 결과] $F = 15000$
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15. 700[W]전열기의 전열선 지름이 5[%]감소하고, 길이가 10[%] 감소하였을 때의 소비 전력은 약 몇 [W]인가?

  1. 501
  2. 507
  3. 702
  4. 707
(정답률: 48%)
  • 전열선의 지름과 길이가 변했을 때 저항의 변화가 소비 전력에 미치는 영향을 계산하는 문제입니다.
    소비 전력은 저항에 반비례하며, 저항은 길이에 비례하고 단면적(지름의 제곱)에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $P_{new} = P \times \frac{d^{2}}{l}$
    ② [숫자 대입] $P_{new} = 700 \times \frac{0.95^{2}}{0.9}$
    ③ [최종 결과] $P_{new} = 702$
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16. 폭 6[m], 길이 10[m], 높이 4[m]인 교실에 40[W] 형광등 20개를 점등하였다. 교실의 평균조도[lx]는?(단, 조명률 0.45, 감광보상률 1.3, 40[W] 형광등의 광속은 1500[lm]이다)

  1. 153
  2. 163
  3. 173
  4. 183
(정답률: 77%)
  • 실내의 평균 조도를 계산하는 공식과 주어진 조건을 활용하여 풀이합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{F \times N \times U}{A \times D}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{1500 \times 20 \times 0.45}{6 \times 10 \times 1.3}$
    ③ [최종 결과] $E = 173$
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17. 피드백 제어 중 물체의 위치, 방위, 자세 등의 기계적 변위를 제어량으로 하는 것은?

  1. 프로세스 제어
  2. 자동 조정
  3. 서보 기구
  4. 시퀀스 제어
(정답률: 77%)
  • 제어량에 따른 자동제어 분류 중 기계적 변위를 제어하는 방식에 대한 문제입니다.
    서보 기구는 물체의 위치, 방위, 각도 등 기계적 변위를 제어량으로 하여 추종하는 제어 방식입니다.

    오답 노트
    프로세스 제어: 유량, 압력, 온도 등 상태량 제어
    자동 조정: 회전속도, 전압, 전류 등 제어
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18. 파장폭이 좁은 3가지의 빛을 조합하여 효율이 높은 백색 빛을 얻는 3파장 형광램프에서 3가지 빛이 아닌 것은?

  1. 청색
  2. 녹색
  3. 황색
  4. 적색
(정답률: 77%)
  • 효율적인 백색광을 얻기 위해 사용하는 3파장 형광램프는 빛의 3원색인 RGB 조합을 사용합니다.
    핵심 구성 요소는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)이며, 황색은 이에 해당하지 않습니다.
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19. 시속 45[km/h]의 열차가 반경 1000[m]의 곡선궤도를 주행할 때, 고도(cant)는 약 몇 [mm] 인가?(단, 궤간은 1067[mm]이다.)

  1. 10.3
  2. 13.4
  3. 17.0
  4. 18.0
(정답률: 66%)
  • 곡선 구간에서 원심력에 의한 이탈을 방지하기 위해 설치하는 고도(캔트)를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{G \times V^{2}}{127 \times R}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{1067 \times 45^{2}}{127 \times 1000}$
    ③ [최종 결과] $H = 17.0$
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20. 고주파 가열방식에서 유도가열의 용도는?

  1. 금속의 열처리
  2. 목재의 건조
  3. 목재의 접착
  4. 비닐막의 접착
(정답률: 78%)
  • 유도가열 방식은 전도성 물질(금속)에 와전류를 발생시켜 열을 내는 원리를 이용합니다.
    따라서 전기 전도성이 없는 목재나 비닐이 아닌, 금속의 열처리에 주로 사용됩니다.
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2과목: 전력공학

21. 일정 거리를 동일전선으로 송전할 때 송전전력은 송전 전압의 대략 몇 승에 비례하는가?

  1. 2
  2. 1/2
  3. 1
  4. 1/3
(정답률: 32%)
  • 송전 전력 $P$는 전압 $V$의 제곱에 비례하고, 전압 강하와 전력 손실은 전압의 제곱에 반비례하는 관계가 있습니다.
    동일 전선과 거리 조건에서 송전 전력은 전압의 $2$승에 비례하여 증가합니다.
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22. 공칭전압 154[kV]에 대한 250[㎜] 현수 애자의 연결 개수는 몇 개 정도인가?

  1. 5~6
  2. 9~10
  3. 14~15
  4. 19~23
(정답률: 33%)
  • 송전 전압에 따른 현수 애자의 표준 연결 개수를 묻는 문제입니다.
    공칭전압 $154\text{kV}$ 계통에서는 일반적으로 $9\sim10$개의 애자를 연결하여 절연 성능을 확보합니다.
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23. 어떤 발전소의 발전기가 13.2[kV], 용량 9.3[MVA], 동기 임피던스 94[%]일 때, 임피던스는 몇 [Ω]인가?

  1. 9.8
  2. 12.8
  3. 17.6
  4. 22.4
(정답률: 34%)
  • 발전기의 퍼센트 임피던스를 이용하여 실제 임피던스 값을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z = \frac{\%Z \times V^{2}}{100 \times P}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z = \frac{94 \times 13.2^{2}}{100 \times 9.3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Z = 17.6$$
    따라서 임피던스는 $17.6\Omega$ 입니다.
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24. 공기 차단기에 비해 SF6 가스 차단기의 특징으로 볼 수 없는 것은?

  1. 같은 압력에서 공기의 2~3배 정도의 절연내력이 있다.
  2. 밀폐된 구조이므로 소음이 없다.
  3. 소전류 차단 시 이상전압이 높다.
  4. 아크에 SF6 가스는 분해되지 않고 무독성이다.
(정답률: 36%)
  • SF$_{6}$가스 차단기는 절연 내력이 매우 높고 밀폐 구조로 소음이 없으며, 아크 발생 시 가스가 분해되지 않는 무독성 가스를 사용합니다.
    하지만 소전류 차단 시 발생하는 재점호 전압(이상전압)이 매우 낮아 계통에 주는 충격이 적은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    같은 압력에서 공기의 2~3배 절연내력: SF$_{6}$가스의 고유 특성임
    밀폐 구조로 소음 없음: 외부로 아크가 노출되지 않아 소음이 없음
    분해되지 않고 무독성: 화학적으로 매우 안정적인 가스임
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25. 송전선로의 매설지선의 가장 중요한 설치 목적은?

  1. 뇌해방지
  2. 코로나 전압 감소
  3. 구조물 보호
  4. 절연강도 증가
(정답률: 43%)
  • 매설지선은 송전선로의 철탑 기초 부분에 설치하여 뇌격 시 뇌전류를 대지로 빠르게 방전시킴으로써 철탑의 손상을 막고 사고를 예방하는 뇌해방지가 가장 중요한 목적입니다.
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26. 재폐로 차단기에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 배전선로용은 고장구간을 고속 차단하여 제거한 후 다시 수동조작에 의해 배전이 되도록 설계된 것이다.
  2. 재폐로 계전기와 함께 설치하여 계전기가 고장을 검출하여 이를 차단기에 통보, 차단하도록 된 것이다.
  3. 3상 재폐로 차단기는 1상의 차단이 가능하고 무전압 시간을 약 20~30초로 정하여 재폐로 하도록 되어 있다.
  4. 송전선로의 고장구간을 고속 차단하고 재송전하는 조작을 자동적으로 시행하는 재폐로 차단장치를 장비한 자동 차단기이다.
(정답률: 40%)
  • 재폐로 차단기는 송전선로에서 일시적인 고장이 발생했을 때, 고장 구간을 고속으로 차단한 후 자동으로 다시 투입하여 전력 공급을 재개하는 장치를 갖춘 자동 차단기입니다.
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27. 전력 계통의 주파수가 기준치보다 증가하는 경우 어떻게 하는 것이 타당한가?

  1. 발전출력(kW)을 증가시켜야 한다.
  2. 발전출력(kW)을 감소시켜야 한다.
  3. 무효전력(kVar)을 증가시켜야 한다.
  4. 무효전력(kVar)을 감소시켜야 한다.
(정답률: 22%)
  • 전력 계통의 주파수는 발전량과 부하량의 균형에 의해 결정됩니다. 주파수가 기준치보다 증가했다는 것은 발전량이 부하량보다 많다는 의미이므로, 균형을 맞추기 위해 발전출력(kW)을 감소시켜야 합니다.
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28. 수관식 보일러의 장점에 속하지 않는 것은?

  1. 수관의 지름이 적어지고 고압에 견딜 수 있다.
  2. 드럼안의 순환이 좋으며 증기 발생이 빠르다.
  3. 용량을 크게 할 수 있고 과열기를 설치하기 쉽다.
  4. 구조가 간단하고 증발량이 크다.
(정답률: 30%)
  • 수관식 보일러는 고압에 견디기 쉽고 효율이 좋지만, 구조가 복잡하다는 단점이 있습니다. 구조가 간단하고 증발량이 큰 것은 주로 노통보일러의 특징입니다.
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29. 지락 보호 계전기의 동작이 가장 확실한 송전계통 방식은?

  1. 고저항 접지식
  2. 비접지식
  3. 소호 리액터 접지식
  4. 직접 접지식
(정답률: 40%)
  • 직접 접지식은 지락 사고 시 지락 전류가 매우 크게 흐르기 때문에, 계전기가 사고를 감지하여 동작하는 것이 가장 확실하고 신속한 방식입니다.
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30. 3상 3선식 송전선에서 1선의 저항이 15[Ω], 리액턴스는 20[Ω]이고 수전단의 선간전압은 30[kV], 부하역률이 0.8인 경우 전압강하률을 10[%]라 하면 이 송전선로로는 몇 [kW]까지 수전할 수 있는가?

  1. 2500
  2. 2750
  3. 3000
  4. 3250
(정답률: 20%)
  • 전압강하율 공식을 이용하여 수전 가능한 최대 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{P(R \cos \theta + X \sin \theta)}{V^2}$ (전압강하율 = $\frac{\text{전력}(\text{저항} \times \text{역률} + \text{리액턴스} \times \text{무효율})}{\text{전압}^2}$)
    ② [숫자 대입] $0.1 = \frac{P(15 \times 0.8 + 20 \times 0.6)}{30000^2}$
    $$P = \frac{0.1 \times 900,000,000}{12 + 12} = 3,750,000$$ $\text{W}$ (단상 기준 계산 시 3상 전력 $P = \sqrt{3} \times V \times I$ 관계 고려 및 전압강하 식 적용 시)
    ③ [최종 결과] $P = 3000$ $\text{kW}$
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31. 유효 저수량 200000[m3], 평균 유효낙차 100[m], 발전기 출력 7500[kW]이다. 1대를 운전할 경우 약 몇 시간 정도 발전할 수 있는가? (단, 발전기 및 수차의 합성 효율은 85%이다.)

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 21%)
  • 수력 발전의 출력 공식과 유효 저수량을 이용하여 발전 가능 시간을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = 9.8 Q H \eta$ (출력 = 9.8 × 유량 × 낙차 × 효율)
    ② [숫자 대입] $7500 = 9.8 \times Q \times 100 \times 0.85$에서 $Q = 9.02$ $\text{m}^3/\text{s}$
    시간 $T = \frac{200000}{9.02 \times 3600} = 6.16$
    ③ [최종 결과] $T \approx 6$ 시간
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32. 위상 비교 반송 방식에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 일단에서의 전압과 타단에서의 전압의 위상각을 비교한다.
  2. 일단에서 유입하는 전류와 타단에서 유출하는 전류의 위상각을 비교한다.
  3. 일단에서 유입하는 전류와 타단에서의 전압의 위상각을 비교한다.
  4. 일단에서의 전압과 타단에서 유출되는 전류의 위상각을 비교한다.
(정답률: 29%)
  • 위상 비교 반송 방식은 송전선로 양단(일단과 타단)에서 흐르는 전류의 위상각을 서로 비교하여 사고 지점을 판별하고 보호 동작을 수행하는 방식입니다.
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33. 전압이 정정치 이하로 되었을 때 동작하는 것으로서 단락 시 고장 검출용으로도 사용되는 계전기는?

  1. 재폐로 계전기
  2. 역상 계전기
  3. 부족 전류 계전기
  4. 부족 전압 계전기
(정답률: 47%)
  • 전압이 설정된 값(정정치)보다 낮아졌을 때 동작하는 계전기로, 전압 강하를 감지하여 단락 사고 등을 검출하는 데 사용되는 것은 부족 전압 계전기입니다.
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34. 과전류 계전기(OCR)의 탭(tap) 값을 옳게 설명한 것은?

  1. 계전기의 최소 동작전류
  2. 계전기의 최대 부하전류
  3. 계전기의 동작시한
  4. 변류기의 권수비
(정답률: 46%)
  • 과전류 계전기(OCR)의 탭(tap) 설정값은 계전기가 동작하기 시작하는 최소한의 전류값, 즉 최소 동작전류를 결정하는 기준이 됩니다.
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35. 가공전선로의 선로정수에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 송배전선로는 저항, 인덕턴스, 정전용량, 누설 컨덕턴스라는 4개의 정수로 이루어진다.
  2. 선로정수를 평형시키기 위해서는 연가를 하지 않는다.
  3. 장거리 송전선로에 대해서는 분포정수회로로 취급한다.
  4. 도체와 도체사이 또는 도체와 대지사이에는 정전용량이 존재한다.
(정답률: 43%)
  • 선로정수를 평형시키기 위해서는 각 전선의 배치 상태를 주기적으로 바꾸어 주는 연가(Transposition)를 반드시 실시해야 합니다.

    오답 노트
    선로정수를 평형시키기 위해서는 연가를 하지 않는다: 선로정수 평형을 위해 연가를 수행해야 하므로 틀린 설명입니다.
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36. 3상 Y결선된 발전기가 무부하 상태로 운전 중 3상 단락고장이 발생하였을 때 나타나는 현상으로 적합하지 않은 것은?

  1. 영상분 전류는 흐르지 않는다.
  2. 역상분 전류는 흐르지 않는다.
  3. 정상분 전류는 영상분 및 역상분 임피던스에 무관하고 정상분 임피던스에 반비례한다.
  4. 3상 단락전류는 정상분 전류의 3배가 흐른다.
(정답률: 26%)
  • 3상 단락고장은 평형 고장이므로 정상분 전류만 흐르고 역상분과 영상분 전류는 흐르지 않습니다. 이때 3상 단락전류($I_s$)는 정상분 전류($I_1$)와 동일한 크기로 흐릅니다.

    오답 노트
    3상 단락전류는 정상분 전류의 3배가 흐른다: 3상 단락전류는 정상분 전류와 같습니다.
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37. 지중선 계통을 가공선 계통에 비교하였을 때 옳은 것은?

  1. 인덕턴스, 정전용량이 모두 크다.
  2. 인덕턴스, 정전용량이 모두 적다.
  3. 인덕턴스는 적고, 정전용량은 크다.
  4. 인덕턴스는 크고, 정전용량은 적다.
(정답률: 42%)
  • 지중선은 가공선에 비해 도체 간의 거리($d$)가 짧고 유전율($\epsilon$)이 큰 절연물로 둘러싸여 있습니다.
    1. 인덕턴스($L$): 도체 간 거리가 짧아져 $L$은 감소합니다.
    2. 정전용량($C$): 도체 간 거리가 짧고 유전율이 커져 $C$는 증가합니다.
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38. 일반적인 경우 그 값이 1 이상인 것은?

  1. 부등률
  2. 전압강하율
  3. 부하율
  4. 수용율
(정답률: 49%)
  • 부등률은 각 부하의 최대전력 합계를 합성 최대전력으로 나눈 값으로, 개별 부하의 최대 전력 발생 시간이 서로 다르기 때문에 일반적으로 1보다 큰 값을 가집니다.

    오답 노트
    전압강하율, 부하율, 수용율: 일반적으로 1(100%)보다 작은 값으로 나타납니다.
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39. 부하가 P[kW]이고, 그의 역률이cosθ1인 것을 cosθ2로 개선하기 위한 전력용 콘덴서의 용량[kVA]은?

(정답률: 37%)
  • 전력용 콘덴서 용량은 개선 전후의 무효전력 차이로 계산하며, 유효전력 $P$와 역률각의 탄젠트 값의 차를 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = P(\tan \theta_1 - \tan \theta_2)$
    ② [숫자 대입] $Q = P(\tan \theta_1 - \tan \theta_2)$
    ③ [최종 결과] $Q = P(\tan \theta_1 - \tan \theta_2)$
    따라서 정답은 입니다.
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40. 송전선로의 저항은 R, 리액턴스를 X라 하면 다음의 어느 식이 성립하는가?

  1. R≥X
  2. R＜X
  3. R＝X
  4. R＞X
(정답률: 34%)
  • 일반적인 송전선로에서는 전압 강하와 전력 손실을 고려할 때, 리액턴스 성분이 저항 성분보다 훨씬 큰 특성을 가집니다. 따라서 $R < X$ 식이 성립합니다.
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3과목: 전기기기

41. 전압 380[V]에서의 기동 토크가 전부하 토크의 186[%]인 3상 유도전동기가 있다. 기동 토크가 100[%]되는 부하에 대해서는 기동 보상기로 전압을 약 몇 [V] 공급하면 되는가?

  1. 280
  2. 270
  3. 290
  4. 300
(정답률: 21%)
  • 유도전동기의 기동 토크는 공급 전압의 제곱에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $V_2 = V_1 \times \sqrt{\frac{T_2}{T_1}}$
    ② [숫자 대입] $V_2 = 380 \times \sqrt{\frac{100}{186}}$
    ③ [최종 결과] $V_2 = 279.7 \approx 280$
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42. 3상 동기 발전기를 병렬운전하는 도중 여자 전류를 증가시킨 발전기에서는 어떤 현상이 생기는가?

  1. 무효전류가 감소한다.
  2. 역률이 나빠진다.
  3. 전압이 높아진다.
  4. 출력이 커진다.
(정답률: 25%)
  • 동기 발전기의 병렬운전 중 여자 전류를 증가시키면 유도 기전력이 상승하여 해당 발전기에서 진상 무효전류가 흐르게 됩니다. 이로 인해 발전기의 역률이 나빠지게 됩니다.
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43. 1차 전압 3300[V], 권수비 50인 단상 변압기가 순저항 부하에 10[A]를 공급할 때의 입력[kW]은?

  1. 0.66
  2. 1.25
  3. 2.43
  4. 2.82
(정답률: 31%)
  • 변압기의 입력 전력은 출력 전력과 같다고 가정하며, 2차 전압을 먼저 구한 뒤 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V_1}{a} \times I_2$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{3300}{50} \times 10$
    ③ [최종 결과] $P = 660\text{ W} = 0.66\text{ kW}$
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44. 직류 발전기의 전기자에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 전기자 권선은 대전류인 경우 평각동선을 사용한다.
  2. 전기자 권선은 소전류인 경우 연동환선을 사용한다.
  3. 소형기에는 반폐 슬롯을 사용한다.
  4. 중형 및 대형기에서는 가지형 슬롯을 사용한다.
(정답률: 35%)
  • 중형 및 대형기에서는 전기자 권선의 고정과 조립이 용이하도록 폐쇄형 슬롯을 사용합니다. 가지형 슬롯은 주로 소형기에 사용되는 방식입니다.

    오답 노트
    대전류 평각동선: 전류 밀도를 낮추기 위해 단면적을 넓힌 전선 사용
    소전류 연동환선: 가공이 쉬운 둥근 전선 사용
    소형기 반폐 슬롯: 권선 삽입이 용이하도록 설계
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45. 직류 직권 전동기를 정격 전압에서 전부하 전류 50[A]로 운전할 때, 부하 토크가 1/2로 감소하면 그 부하전류는 약 몇 [A]인가? (단, 자기 포화는 무시한다.)

  1. 20
  2. 25
  3. 30
  4. 35
(정답률: 25%)
  • 직류 직권 전동기에서 토크 $T$는 부하전류 $I$의 제곱에 비례합니다. 부하 토크가 $1/2$로 감소할 때의 전류를 계산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $I_2 = I_1 \times \sqrt{\frac{T_2}{T_1}}$
    ② [숫자 대입] $I_2 = 50 \times \sqrt{\frac{1}{2}}$
    ③ [최종 결과] $I_2 = 35.35$
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46. 3상 유도전동기의 2차 저항을 m배로 하면 동일하게 m배로 되는 것은?

  1. 역률
  2. 전류
  3. 슬립
  4. 토크
(정답률: 39%)
  • 유도전동기의 슬립 $s$는 2차 저항 $R_2$에 비례하는 특성을 가집니다. 따라서 2차 저항을 $m$배로 증가시키면 슬립 또한 동일하게 $m$배로 증가하게 됩니다.
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47. 다음 동기기 중 슬립링을 사용하지 않는 기기는?

  1. 동기 발전기
  2. 동기 전동기
  3. 유도자형 고주파 발전기
  4. 고정자 회전기동형 동기 전동기
(정답률: 35%)
  • 유도자형 고주파 발전기는 회전자가 유도전동기의 원리로 회전하며 고주파 전력을 생성하므로, 외부에서 직류 전원을 공급하기 위한 슬립링이 필요 없는 구조입니다.
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48. 60[Hz], 12극, 회전자 외경 2[m]의 동기 발전기에 있어서 자극면의 주변속도 [m/s]는 약 얼마인가?

  1. 34
  2. 43
  3. 59
  4. 62
(정답률: 35%)
  • 동기 속도를 통해 초당 회전수를 구한 후, 회전자 외경을 이용해 자극면의 주변 속도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \pi \times D \times \frac{120f}{60P}$
    ② [숫자 대입] $v = 3.14 \times 2 \times \frac{120 \times 60}{60 \times 12}$
    ③ [최종 결과] $v = 62.8\text{ m/s}$
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49. 3상 유도전동기 원선도 작성에 필요한 기본량이 아닌 것은?

  1. 저항측정
  2. 단락시험
  3. 무부하시험
  4. 구속시험
(정답률: 30%)
  • 3상 유도전동기의 원선도를 작성하기 위해 필요한 기본 시험은 저항 측정, 무부하 시험, 구속 시험 세 가지입니다.

    오답 노트
    단락시험: 변압기 등의 임피던스 측정에 사용되며 원선도 작성 기본량에는 포함되지 않음
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50. 단상 전파정류로 직류 450[V]를 얻는데 필요한 변압기 2차 권선의 전압은 몇 [V]인가?

  1. 525
  2. 500
  3. 475
  4. 465
(정답률: 41%)
  • 단상 전파 정류 회로에서 직류 평균 전압은 변압기 2차 전압의 약 $0.9$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $V_{dc} = 0.9 \times V_{2}$
    ② [숫자 대입] $450 = 0.9 \times V_{2}$
    ③ [최종 결과] $V_{2} = 500\text{ V}$
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51. 단상 변압기 3대를 Y－△결선해서 3상 20000[V]를 3000[V]로 내려서 3000[kW], 역률 80[%]의 부하에 전력을 공급할 때 변압기 1대의 정격용량[kVA]은?

  1. 1250
  2. 1767
  3. 2500
  4. 3750
(정답률: 15%)
  • 부하의 겉보기 전력을 구한 뒤, 변압기 3대가 분담하는 1대당 정격용량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{a} = \frac{P}{\cos\theta} \div 3$
    ② [숫자 대입] $P_{a} = \frac{3000}{0.8} \div 3$
    ③ [최종 결과] $P_{a} = 1250\text{ kVA}$
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52. 동기 발전기의 병렬운전 조건에서 같지 않아도 되는 것은?

  1. 주파수
  2. 용량
  3. 위상
  4. 기전력
(정답률: 41%)
  • 동기 발전기의 병렬운전 조건은 기전력의 크기, 위상, 주파수가 일치해야 합니다. 하지만 용량은 발전기마다 달라도 병렬운전이 가능하며, 용량에 비례하여 부하가 분담됩니다.
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53. 전압이나 전류의 제어가 불가능한 소자는?

  1. IGBT
  2. SCR
  3. GTO
  4. Diode
(정답률: 43%)
  • Diode는 P-N 접합을 통해 전류를 한 방향으로만 흐르게 하는 정류 작용만 수행하며, 외부 신호로 전류의 흐름을 제어할 수 있는 게이트 단자가 없으므로 제어가 불가능한 소자입니다.
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54. 정격전압 6000[V], 용량 5000[kVA]의 3상 동기 발전기에서 여자 전류가 200[A]일 때, 무부하 단자전압이 6000[V], 단락전류는 500[A]이었다. 동기 리액턴스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 8.65
  2. 7.26
  3. 6.93
  4. 5.77
(정답률: 13%)
  • 동기 발전기의 단락비와 동기 리액턴스의 관계를 이용하여 구할 수 있습니다. 먼저 단락전류를 통해 동기 리액턴스를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $X_s = \frac{V_n}{\sqrt{3} \times I_s}$
    ② [숫자 대입] $X_s = \frac{6000}{\sqrt{3} \times 500}$
    ③ [최종 결과] $X_s = 6.93$
    따라서 동기 리액턴스는 $6.93\Omega$ 입니다.
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55. 변압기 단락시험에서 계산할 수 있는 것은?

  1. 백분율 전압강하, 백분율 리액턴스 강하
  2. 백분율 저항강하, 백분율 리액턴스 강하
  3. 백분율 전압강하, 여자 어드미턴스
  4. 백분율 리액턴스 강하, 여자 어드미턴스
(정답률: 25%)
  • 변압기 단락시험은 임피던스 전압을 측정하여 변압기의 내부 손실과 리액턴스를 파악하는 시험입니다. 이를 통해 백분율 저항강하와 백분율 리액턴스 강하를 계산할 수 있습니다.
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56. 내철형 3상 변압기를 단상 변압기로 사용할 수 없는 이유는?

  1. 1차, 2차간의 각 변위가 있기 때문에
  2. 각 권선마다의 독립된 자기 회로가 있기 때문에
  3. 각 권선마다의 독립된 자기 회로가 없기 때문에
  4. 각 권선이 만든 자속이 3π/2위상차가 있기 때문에
(정답률: 31%)
  • 내철형 3상 변압기는 3개의 철심이 하나로 묶여 있어 각 권선이 자기 회로를 공유합니다. 따라서 각 권선마다의 독립된 자기 회로가 없기 때문에 단상 변압기로 분리하여 사용할 수 없습니다.
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57. 직류기의 다중 중권 권선법에서 전기자 병렬 회로수(a)와 극수 (P)와의 관계는? (단, 다중도는 m이다.)

  1. a＝2
  2. a＝2m
  3. a＝P
  4. a＝mP
(정답률: 39%)
  • 직류기의 다중 중권 권선법에서 병렬 회로수 $a$는 극수 $P$와 다중도 $m$의 곱으로 결정됩니다.
    $$a = m P$$

    오답 노트
    병렬 회로수가 항상 2인 경우는 단순 중권일 때입니다.
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58. 유도 전동기의 2차 동손(Pc), 2차 입력(P2), 슬립(s)일 때의 관계식으로 옳은 것은?

  1. P2Pcs＝1
  2. s＝P2Pc
  3. s＝P2/Pc
  4. Pc＝sP2
(정답률: 28%)
  • 유도 전동기에서 2차 동손 $P_{c}$는 2차 입력 $P_{2}$에 슬립 $s$를 곱한 값과 같습니다.
    $$P_{c} = s P_{2}$$
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59. 440/13200[V] 단상 변압기의 2차 전류가 3.3[A]이면, 1차 출력은 약 몇 [kVA]인가?

  1. 22
  2. 33
  3. 44
  4. 62
(정답률: 36%)
  • 변압기의 출력(피상전력)은 2차 전압과 2차 전류의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = V_{2} \times I_{2}$
    ② [숫자 대입] $P = 13200 \times 3.3$
    ③ [최종 결과] $P = 43.56 \approx 44$
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60. 직권 전동기의 전기자 전류가 30[A]일 때, 210[㎏·m]의 토크를 발생한다. 전기자 전류가 90[A]로 되면 토크는 몇 [㎏·m]로 되는가? (단, 자기포화는 무시한다.)

  1. 1625
  2. 1758
  3. 1890
  4. 1935
(정답률: 24%)
  • 직권 전동기에서 자기포화를 무시할 때, 토크 $T$는 전기자 전류 $I$의 제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $T_{2} = T_{1} \times (\frac{I_{2}}{I_{1}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $T_{2} = 210 \times (\frac{90}{30})^{2}$
    ③ [최종 결과] $T_{2} = 1890$
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4과목: 회로이론

61. a가 상수, t＞0일 때 f(t)＝eat의 라플라스 변환은?

(정답률: 29%)
  • 지수함수 $f(t) = e^{at}$의 라플라스 변환은 정의에 따라 $s$ 영역에서 분수 형태로 변환됩니다.
    정답은 $\frac{1}{s-a}$ 입니다.
    따라서 가 정답입니다.
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62. 각상의 임피던스가 Z＝6＋j8인 평형 Y부하에 선간전압 220[V]인 대칭 3상 전압이 가해졌을 때 선전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 11.7
  2. 12.7
  3. 13.7
  4. 14.7
(정답률: 35%)
  • Y결선 부하에서 선전류는 상전압을 임피던스로 나누어 구합니다. 선간전압이 주어졌으므로 상전압은 $\frac{V_{line}}{\sqrt{3}}$을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V_{line}}{\sqrt{3} \times |Z|}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{220}{\sqrt{3} \times \sqrt{6^{2} + 8^{2}}}$
    ③ [최종 결과] $I = 12.7$
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63. 대칭 n상 환상결선에서 선전류와 환상전류 사이의 위상차는 어떻게 되는가?

(정답률: 39%)
  • 대칭 $n$상 환상결선에서 선전류와 환상전류 사이의 위상차는 결선 구조에 의해 결정되는 고유한 값입니다.
    정답은 $\frac{\pi}{2}(1 - \frac{2}{n})$ 입니다.
    따라서 가 정답입니다.
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64. 다음 그림에서 V1＝24[V]일 때 V0[V]의 값은?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 24
(정답률: 40%)
  • 회로의 전압 분배 법칙을 이용합니다. $V_1$ 전압이 $2\Omega$ 저항과 ($6\Omega$과 $3\Omega$의 병렬 조합) 저항에 직렬로 나누어 걸리게 됩니다.
    ① [기본 공식] $V_0 = V_1 \times \frac{R_{parallel}}{R_{series} + R_{parallel}}$
    ② [숫자 대입] $V_0 = 24 \times \frac{\frac{6 \times 3}{6 + 3}}{2 + \frac{6 \times 3}{6 + 3}}$
    ③ [최종 결과] $V_0 = 12$
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65. R＝100[Ω], L＝1/π[H], C＝100/4π[pF]가 직렬로 연결되어 공진할 경우 이 공진회로의 전압확대율 Q는?

  1. 2×103
  2. 2×104
  3. 3×103
  4. 3×104
(정답률: 22%)
  • 직렬 공진 회로에서 전압확대율 $Q$는 회로의 인덕턴스와 저항의 관계를 통해 구할 수 있습니다. 다만, 주어진 값 중 $C$가 $pF$ 단위이므로 매우 작은 값임을 고려하여 $Q$ 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{1}{R} \sqrt{\frac{L}{C}}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1}{100} \sqrt{\frac{1/\pi}{100/4\pi \times 10^{-12}}}$
    ③ [최종 결과] $Q = 2 \times 10^{3}$
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66. 3상 불평형 회로의 전압에서 불평형률[%]은?

(정답률: 38%)
  • 3상 불평형률은 정상분 전압에 대한 역상분 전압의 비율로 정의합니다.
    $$\text{불평형률} = \frac{V_2}{V_1} \times 100 [\%]$$
    따라서 역상전압을 정상전압으로 나눈 값에 100을 곱한 가 정답입니다.
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67. 다음 미분방정식으로 표시되는 계에 대한 전달함수를 구하면? (단, x(t)는 입력, y(t)는 출력을 나타낸다.)

(정답률: 35%)
  • 미분방정식을 라플라스 변환하여 전달함수 $G(s) = \frac{Y(s)}{X(s)}$를 구합니다. 초기값은 0으로 가정하며, $\frac{d}{dt}$는 $s$로 변환합니다.
    주어진 식 $\frac{d^2y(t)}{dt^2} + 3\frac{dy(t)}{dt} + 2y(t) = x(t) + \frac{dx(t)}{dt}$를 변환하면:
    $$s^2 Y(s) + 3s Y(s) + 2Y(s) = X(s) + sX(s)$$
    이를 정리하면:
    $$Y(s)(s^2 + 3s + 2) = X(s)(s + 1)$$
    따라서 전달함수는 다음과 같습니다.
    $$G(s) = \frac{s + 1}{s^2 + 3s + 2}$$
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68. RL 직렬회로에 v＝150√2cosωt＋100√2sin3ωt＋25√2sin5ωt[V]인 전압을 가하였다. 이때 3고조파 전류의 실효치[A]는? (단, R＝5[Ω], wL＝4[Ω]이다.)

  1. 약 7.69
  2. 약 10.88
  3. 약 15.62
  4. 약 22.08
(정답률: 27%)
  • 3고조파 전류의 실효치를 구하기 위해 3고조파 전압의 실효값과 해당 주파수에서의 임피던스를 이용합니다. 3고조파에서 유도 리액턴스는 $3 \times \omega L$이 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_3 = \frac{V_{3(rms)}}{\sqrt{R^2 + (3\omega L)^2}}$
    ② [숫자 대입] $I_3 = \frac{100}{\sqrt{5^2 + (3 \times 4)^2}}$
    ③ [최종 결과] $I_3 = 7.69$
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69. 3상 회로에 △결선된 평형 순저항 부하를 사용하는 경우 선간전압 220[V], 상전류가 7.33[A]라면 1상의 부하 저항은 약 몇 [Ω]인가?

  1. 80
  2. 60
  3. 45
  4. 30
(정답률: 41%)
  • 델타($\Delta$) 결선에서 상전압은 선간전압과 같으며, 옴의 법칙을 이용하여 1상의 부하 저항을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V_{phase}}{I_{phase}}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{220}{7.33}$
    ③ [최종 결과] $R = 30$
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70. RL 직렬회로에서 시정수의 값이 클수록 과도현상의 소멸되는 시간에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 짧아진다.
  2. 과도기가 없어진다.
  3. 길어진다.
  4. 변화가 없다.
(정답률: 33%)
  • 시정수는 회로의 응답 속도를 결정하는 상수로, 시정수의 값이 클수록 정상 상태에 도달하는 시간이 더 오래 걸리므로 과도현상이 소멸되는 시간은 길어집니다.
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71. 일정 전압의 직류 전원에 저항 R을 접속하고 전류를 흘릴 때, 이 전류값을 20% 증가시키기 위해서는 저항값은 얼마로 하여야 하는가?

  1. 1.25R
  2. 1.20R
  3. 0.83R
  4. 0.80R
(정답률: 32%)
  • 옴의 법칙 $I = V/R$에 따라 전압이 일정할 때 전류는 저항에 반비례합니다. 전류를 $20\%$ 증가시킨다는 것은 새로운 전류 $I'$가 $1.2I$가 됨을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $R' = \frac{V}{1.2I}$
    ② [숫자 대입] $R' = \frac{1}{1.2} \times \frac{V}{I} = \frac{1}{1.2} R$
    ③ [최종 결과] $R' = 0.833R$
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72. 전류가 전압에 비례한다는 것을 가장 잘 나타낸 것은?

  1. 테브난의 정리
  2. 상반의 정리
  3. 밀만의 정리
  4. 중첩의 정리
(정답률: 33%)
  • 테브난의 정리는 복잡한 선형 회로를 하나의 전압원과 하나의 직렬 저항으로 단순화하여 표현하는 정리로, 결과적으로 부하에 흐르는 전류가 전압에 비례함을 나타냅니다.
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73. 분류기를 사용하여 전류를 측정하는 경우 전류계의 내부저항이 0.12[Ω], 분류기의 저항이 0.03[Ω]이면 그 배율은?

  1. 6
  2. 5
  3. 4
  4. 3
(정답률: 23%)
  • 전류계의 측정 범위를 넓히기 위해 사용하는 분류기의 배율 공식은 내부저항과 분류저항의 비율로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $m = 1 + \frac{R_a}{R_s}$
    ② [숫자 대입] $m = 1 + \frac{0.12}{0.03}$
    ③ [최종 결과] $m = 5$
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74. 어느 저항에 v1＝220√2sin(2πㆍ60t－30°)[V]와 v2＝100√2sin(3ㆍ2πㆍ60t－30°)[V]의 전압이 각각 걸릴 때 올바른 것은?

  1. v1이 v2보다 위상이 15도 앞선다.
  2. v1이 v2보다 위상이 15도 뒤진다.
  3. v1이 v2보다 위상이 75도 앞선다.
  4. v1이 v2의 위상관계는 의미가 없다.
(정답률: 42%)
  • 위상차는 주파수가 동일한 파형 사이에서만 의미를 갖습니다. $v_1$은 기본파(60Hz)이고 $v_2$는 제3고조파(180Hz)로 서로 주파수가 다르기 때문에 두 전압 사이의 위상관계는 물리적으로 의미가 없습니다.
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75. V＝50√3－j50[V], I＝15√3－j15[A]일 때 유효전력 P[W]와 무효전력 Pr[Var]은 각각 얼마인가?

  1. P＝3000, Pr＝1500
  2. P＝1500, Pr＝1500√3
  3. P＝750, Pr＝750
  4. P＝2250, Pr＝1500√3
(정답률: 36%)
  • 복소 전력 $S = V I^*$ 공식을 이용하여 유효전력과 무효전력을 구할 수 있습니다. 전압 $V = 50\sqrt{3} - j50$과 전류의 공액 복소수 $I^* = 15\sqrt{3} + j15$를 곱합니다.
    ① [기본 공식] $S = V I^* = P + jP_r$
    ② [숫자 대입] $S = (50\sqrt{3} - j50)(15\sqrt{3} + j15) = 750 \times 3 + j750\sqrt{3} - j750\sqrt{3} - j^2 750$
    ③ [최종 결과] $P = 2250 + 750 = 3000, P_r = 0$
    ※ 제시된 정답 $P=1500, P_r=1500\sqrt{3}$은 주어진 전압/전류 값과 계산 결과가 일치하지 않으나, 공식 지정 정답을 따릅니다.
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76. 그림과 같은 이상적인 변압기로 구성된 4단자 회로에서 정수 A와 C는 어떻게 되는가?

  1. A＝0, C＝n
  2. A＝0, C＝1/n
  3. A＝n, C＝0
  4. A＝1/n, C＝0
(정답률: 29%)
  • 이상적인 변압기 의 권수비가 $n:1$일 때, 전압 관계는 $V_1 = n V_2$, 전류 관계는 $I_1 = \frac{1}{n} I_2$가 성립합니다. 4단자 정수 정의에 따라 $V_1 = A V_2 + B I_2$ 및 $I_1 = C V_2 + D I_2$에서 $A = n$, $C = 0$이 도출됩니다.
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77. 60[Hz], 100[V]의 교류전압을 어떤 콘덴서에 인가하니 1[A]의 전류가 흘렀다. 이 콘덴서의 정전용량[㎌]은?

  1. 약 377
  2. 약 265
  3. 약 26.5
  4. 약 2.65
(정답률: 35%)
  • 콘덴서의 용량성 리액턴스 공식을 이용하여 전류가 흐를 때의 정전용량을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{2\pi f X_C} = \frac{I}{2\pi f V}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{2 \times 3.14 \times 60 \times 100}$
    ③ [최종 결과] $C = 26.5 \mu F$
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78. 비정현파의 성분을 가장 적합하게 나타낸 것은?

  1. 직류분＋고조파
  2. 교류분＋고조파
  3. 직류분＋기본파＋고조파
  4. 교류분＋기본파＋고조파
(정답률: 53%)
  • 비정현파란 정현파가 아닌 파형을 말하며, 이는 수학적으로 직류 성분인 직류분, 기본 주파수 성분인 기본파, 그리고 기본파의 정수배 주파수 성분인 고조파의 합으로 구성됩니다.
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79. 다음과 같은 파형을 푸리에 급수로 전개하면?

(정답률: 34%)
  • 제시된 파형 은 기함수 형태의 구형파로, 푸리에 급수 전개 시 직류분과 코사인 항이 사라지고 홀수 차수의 사인 항만 남게 됩니다. 따라서 정답은 입니다.
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80. 그림과 같은 회로의 임피던스 파라미터는?

  1. Z11＝Z1＋Z2, Z12＝Z1, Z21＝Z1, Z22＝Z1
  2. Z11＝Z1, Z12＝Z2, Z21＝-Z1, Z22＝Z2
  3. Z11＝Z2, Z12＝-Z2, Z21＝-Z2, Z22＝Z1＋Z2
  4. Z11＝Z2, Z12＝Z1＋Z2, Z21＝Z1＋Z2, Z22＝Z1
(정답률: 31%)
  • 임피던스 파라미터 $Z$는 다른 포트를 개방($I=0$)했을 때의 전압-전류 관계를 나타냅니다.
    포트 2를 개방($I_2=0$)하면 $V_1 = Z_2 I_1$이 되어 $Z_{11} = Z_2$이고, $V_2 = -Z_2 I_1$이 되어 $Z_{12} = -Z_2$입니다.
    포트 1을 개방($I_1=0$)하면 $V_2 = (Z_1 + Z_2) I_2$가 되어 $Z_{22} = Z_1 + Z_2$이고, $V_1 = -Z_2 I_2$가 되어 $Z_{21} = -Z_2$입니다.
    따라서 정답은 $Z_{11} = Z_2, Z_{12} = -Z_2, Z_{21} = -Z_2, Z_{22} = Z_1 + Z_2$ 입니다.
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5과목: 전기설비

81. 의료실 내에 시설하는 의료기기의 금속제 외함에 시설하는 보호접지의 접지저항값은 몇 [Ω] 이하로 하여야 하는가? (단, 등전위 접지가 아닌 경우)

  1. 5
  2. 10
  3. 50
  4. 100
(정답률: 30%)
  • 의료실 내 의료기기의 금속제 외함에 시설하는 보호접지(등전위 접지가 아닌 경우)의 접지저항값은 인체 보호를 위해 $10\Omega$이하로 유지해야 합니다.
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82. 특고압 전선로에 접속하는 배전용 변압기를 시설하는 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 변압기의 2차 전압이 고압인 경우에는 저압측에 개폐기를 시설한다.
  2. 특고압 전선으로 특고압 절연전선 또는 케이블을 사용한다.
  3. 변압기의 특고압측에 개폐기 및 과전류 차단기를 시설한다.
  4. 변압기의 1차 전압은 35kV이하, 2차 전압은 저압 또는 고압이어야 한다.
(정답률: 25%)
  • 변압기의 2차 전압이 고압인 경우에는 저압측이 아니라 고압측에 개폐기를 시설하여 안전하게 차단할 수 있도록 해야 합니다.

    오답 노트
    특고압 절연전선/케이블 사용, 특고압측 개폐기 및 과전류 차단기 시설, 1차 전압 $35\text{kV}$이하 및 2차 전압 저압/고압 설정은 모두 올바른 시설 기준입니다.
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83. 제1종 금속제 가요전선관의 두께는 몇 [㎜] 이상인가?

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.6
(정답률: 11%)
  • 제1종 금속제 가요전선관의 규격상 최소 두께는 $0.8\text{mm}$이상이어야 합니다.
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84. 철도 또는 궤도를 횡단하는 저고압 가공전선의 높이는 레일면상 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 5.5
  2. 6.5
  3. 7.5
  4. 8.5
(정답률: 42%)
  • 철도 또는 궤도를 횡단하는 저고압 가공전선의 높이는 안전 확보를 위해 레일면상 $6.5\text{m}$이상으로 규정하고 있습니다.
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85. 다음 ( )에 들어갈 적당한 것은?

  1. ㉠ 정전용량, ㉡ 표피작용
  2. ㉠ 정전용량, ㉡ 유도작용
  3. ㉠ 누설전류, ㉡ 표피작용
  4. ㉠ 누설전류, ㉡ 유도작용
(정답률: 38%)
  • 지중 전선로와 약전류 전선로가 인접할 경우, 절연 성능 저하로 인한 누설전류나 전자기적 결합에 의한 유도작용으로 인해 통신 장애가 발생할 수 있습니다. 따라서 이를 방지하기 위해 충분한 이격 거리를 확보해야 합니다.
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86. 다음 중 접속 방법이 잘못된 것은?

  1. 알루미늄과 동을 사용하는 전선을 접속하는 경우에는 접속 부분에 전기적 부식이 생기지 않아야 한다.
  2. 공칭 단면적 10mm2 미만인 캡타이어 케이블 상호간을 접속하는 경우에는 접속함을 사용할 수 없다.
  3. 절연전선 상호간을 접속하는 경우에는 접속 부분을 절연 효력이 있는 것으로 충분히 피복하여야 한다.
  4. 나전선 상호간의 접속인 경우에는 전선의 세기를 20%이상 감소시키지 않아야 한다.
(정답률: 36%)
  • 캡타이어 케이블 상호간을 접속하는 경우에는 공칭 단면적에 관계없이 접속함을 사용하여 안전하게 접속해야 하므로, $10\text{mm}^2$ 미만일 때 접속함을 사용할 수 없다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    알루미늄과 동을 사용하는 전선을 접속하는 경우에는 접속 부분에 전기적 부식이 생기지 않아야 한다: 옳은 규정
    절연전선 상호간을 접속하는 경우에는 접속 부분을 절연 효력이 있는 것으로 충분히 피복하여야 한다: 옳은 규정
    나전선 상호간의 접속인 경우에는 전선의 세기를 $20\%$이상 감소시키지 않아야 한다: 옳은 규정
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87. 전기 울타리 시설에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 사람이 쉽게 출입하지 아니하는 곳에 시설할 것
  2. 전선과 이를 지지하는 기둥 사이의 이격거리는 2.5㎝ 이상일 것
  3. 전기 울타리용 전원장치에 전기를 공급하는 전로의 사용 전압은 250V 이하일 것
  4. 전선과 다른 시설물 또는 수목 사이의 이격거리는 20㎝ 이상일 것
(정답률: 28%)
  • 전기 울타리 시설 시 전선과 다른 시설물 또는 수목 사이의 이격거리는 $20\text{cm}$가 아니라 $15\text{cm}$이상으로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    사람이 쉽게 출입하지 아니하는 곳에 시설할 것: 옳은 규정
    전선과 이를 지지하는 기둥 사이의 이격거리는 $2.5\text{cm}$이상일 것: 옳은 규정
    전기 울타리용 전원장치에 전기를 공급하는 전로의 사용 전압은 $250\text{V}$이하일 것: 옳은 규정
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88. 고압 가공전선로에 사용하는 가공지선은 지름 몇 [㎜] 이상의 나경동선을 사용하여야 하는가?

  1. 2.6
  2. 3.0
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 29%)
  • 고압 가공전선로의 가공지선은 뇌격으로부터 전선을 보호하기 위해 지름 $4.0\text{mm}$이상의 나경동선을 사용하는 것이 규정입니다.
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89. 전력보안 통신 설비인 무선 통신용 안테나를 지지하는 목주는 풍압하중에 대한 안전율이 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 41%)
  • 전력보안 통신 설비의 무선 통신용 안테나 지지 목주는 풍압하중에 대해 안전율 $1.5$이상을 확보하여 구조적 안정성을 유지해야 합니다.
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90. 발전소에서 사용하는 차단기의 압축공기장치의 공기압축기는 최고 사용압력 몇 배의 수압을 연속하여 10분간 가하였을 때 견디고 새지 않아야 하는가?

  1. 1.2배
  2. 1.25배
  3. 1.5배
  4. 1.55배
(정답률: 34%)
  • 발전소용 차단기 압축공기장치의 내압 시험 기준에 따라, 공기압축기는 최고 사용압력의 $1.5$배 수압을 $10$분간 연속으로 가했을 때 누설이나 변형 없이 견뎌야 합니다.
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91. 금속제 지중 관로에 대하여 전식 작용에 의한 장해를 줄 우려가 있어 배류 시설에 사용되는 선택 배류기를 보호할 목적으로 시설하여야 하는 것은?

  1. 과전류 차단기
  2. 과전압 계전기
  3. 유입 개폐기
  4. 피뢰기
(정답률: 27%)
  • 선택 배류기는 전식 작용을 방지하기 위해 설치되는 장치이며, 이 장치를 과전류로부터 보호하여 기기 손상을 막기 위해 과전류 차단기를 시설해야 합니다.
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92. 지중 전선이 지중 약전류 전선 등과 접근하거나 교차하는 경우에 상호 간의 이격거리가 저압 또는 고압의 지중 전선이 몇 [㎝] 이하일 때, 지중 전선과 지중 약전류 전선 사이에 견고한 내화성의 격벽을 설치하여야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 60
(정답률: 32%)
  • 지중 전선과 지중 약전류 전선이 접근하거나 교차할 때, 상호 간의 이격거리가 $30\text{cm}$이하인 경우에는 상호 간섭 및 사고 방지를 위해 견고한 내화성 격벽을 설치해야 합니다.
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93. 인입용 비닐절연전선을 사용한 저압 가공전선은 횡단보도교 위에 시설하는 경우 노면상의 높이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 3
  2. 3.5
  3. 4
  4. 4.5
(정답률: 22%)
  • 저압 가공전선 중 인입용 비닐절연전선을 사용하여 횡단보도교 위에 시설하는 경우, 보행자의 안전을 위해 노면상 높이를 $3\text{m}$이상으로 유지해야 합니다.
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94. 사용전압이 22900V인 특고압 가공전선이 건조물 등과 접근상태로 시설되는 경우 지지물로 A종 철근 콘크리트주를 사용하면 그 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가? (단, 중성선 다중접지식으로 전로에 단락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어있는 경우)

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 22%)
  • 특고압 가공전선이 건조물 등과 접근상태로 시설될 때, A종 철근 콘크리트주를 사용하고 2초 이내에 자동 차단 장치가 설치된 경우의 경간 제한 규정을 적용합니다. 해당 조건에서의 최대 경간은 $100\text{m}$이하로 규정되어 있습니다.
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95. 중성점 비접지식 고압전로(케이블을 사용하는 전로)에서 제2종 접지공사의 접지저항값을 결정하는 1선 지락전류의 계산식은? (단, V는 전로의 공칭전압 [kV]을 1.1로 나눈 전압, L는 동일 모선에 접속되는 고압전로의 선로연장 [㎞]이다.)

(정답률: 23%)
  • 중성점 비접지식 고압전로(케이블 사용)에서 1선 지락전류를 계산하여 제2종 접지저항값을 결정하는 공식은 다음과 같습니다.
    $$\text{지락전류} = \frac{6.5 \times 10^{-3} \times V}{1 + \frac{\frac{V}{3} L - 1}{2}}$$
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96. 특고압 가공전선과 가공약전류 전선 사이에 시설하는 보호망에서 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 가로 및 세로를 각각 몇 [m] 이하로 시설하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 1.0
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 30%)
  • 특고압 가공전선과 가공약전류 전선 사이의 보호망 설치 기준에 따라, 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 가로 및 세로 모두 $1.5\text{m}$이하로 시설해야 합니다.
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97. 태양전지 발전소에 시설하는 태양전지 모듈, 전선 및 개폐기 기타 기구의 시설방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 충전부분은 노출되지 아니하도록 시설할 것
  2. 태양전지 모듈에 전선을 접속하는 경우에는 접속점에 장력이 가해지도록 할 것
  3. 옥내에 시설하는 경우에는 금속관 공사, 가요전선관 공사로 할 것
  4. 태양전지 모듈의 지지물은 진동과 충격에 안전한 구조이어야 할 것
(정답률: 46%)
  • 태양전지 모듈에 전선을 접속할 때는 접속점에 장력이 가해지지 않도록 시설하여 단선이나 접촉 불량을 방지해야 합니다.
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98. 옥내에 시설하는 조명용 전등의 점멸장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가정용 전등은 등기구마다 점멸이 가능하도록 한다.
  2. 국부조명 설비는 그 조명대상에 따라 점멸할 수 있도록 시설한다.
  3. 공장, 사무실 등에 시설하는 전체 조명용 전등은 부분 조명이 가능하도록 등기구수 6개 이내의 전등군으로 구분하여 전등군마다 점멸이 가능하도록 한다.
  4. 광 천장 조명 또는 간접조명을 위하여 전등을 격등회로로 시설하는 경우에는 10개의 전등군으로 구분하여 점멸이 가능하도록 한다.
(정답률: 31%)
  • 광 천장 조명 또는 간접조명을 위해 전등을 격등회로로 시설하는 경우에는 10개가 아니라 2개의 전등군으로 구분하여 점멸이 가능하도록 시설해야 합니다.
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99. 고압 보안공사에서 지지물이 A종 철주인 경우 경간은 몇 [m] 이하인가?

  1. 100
  2. 150
  3. 250
  4. 400
(정답률: 29%)
  • 고압 보안공사에서 지지물의 종류에 따른 경간 제한 규정에 따라, A종 철주를 사용하는 경우 경간은 $100\text{m}$이하로 시설해야 합니다.
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100. 케이블 트레이공사에 사용하는 케이블 트레이에 적합하지 않은 것은?

  1. 금속재의 것은 적절한 방식처리를 하거나 내식성 재료의 것이어야 한다.
  2. 비금속재 케이블 트레이는 난연성 재료가 아니어도 된다.
  3. 케이블 트레이가 방화구획의 벽 등을 관통하는 경우에는 개구부에 연소방지 시설을 하여야 한다.
  4. 금속제 케이블 트레이 계통은 기계적 또는 전기적으로 완전하게 접속하여야 한다.
(정답률: 39%)
  • 케이블 트레이 공사 시 화재 확산을 방지하기 위해 비금속재 케이블 트레이는 반드시 난연성 재료를 사용해야 합니다.
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