전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2017-09-23)

전기공사산업기사 2017-09-23 필기 기출문제 해설

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전기공사산업기사
(2017-09-23 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. 발산광속이 상향으로 90~100[%] 정도 발산하며 직사 눈부심이 없고 낮은 휘도를 얻을 수 있는 조명방식은?

  1. 직접조명
  2. 간접조명
  3. 국부조명
  4. 전반확산조명
(정답률: 74%)
  • 간접조명은 발산광속의 대부분을 상향으로 보내어 천장이나 벽면을 통해 반사시키는 방식으로, 직사 눈부심이 없고 낮은 휘도를 얻을 수 있으며 조도가 균일하고 그림자가 부드러운 특징이 있습니다.
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2. 60[m2]의 정원에 평균조도 20[lx]를 얻기 위해 필요한 광속[lm]은? (단, 유효한 광속은 전광속의 40[%]이다.)

  1. 3000
  2. 4000
  3. 4500
  4. 5000
(정답률: 61%)
  • 조도 공식을 이용하여 유효 광속을 먼저 구한 뒤, 조명 효율을 적용하여 전체 광속을 산출합니다.
    ① $F_{total} = \frac{E \times S}{\eta}$
    ② $F_{total} = \frac{20 \times 60}{0.4}$
    ③ $F_{total} = 3000$
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3. 음극만 발광하므로 직류 극성을 판별하는데 이용되는 것은?

  1. 네온램프
  2. 크립톤램프
  3. 크세논램프
  4. 나트륨램프
(정답률: 67%)
  • 네온램프는 음극에서만 발광하는 특성이 있어 직류 회로의 극성을 판별하는 용도로 사용됩니다.

    오답 노트
    크립톤, 크세논, 나트륨램프: 극성 판별용으로 사용되지 않는 방전등입니다.
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4. 반도체 소자 중 게이트-소스간 전압으로 드레인 전류를 제어하는 전압제어 스위치로 스위칭 속도가 빠른 소자는?

  1. SCR
  2. GTO
  3. IGBT
  4. MOSFET
(정답률: 71%)
  • MOSFET은 금속과 반도체 간의 전계효과를 이용한 트랜지스터로, 게이트-소스 간 전압으로 드레인 전류를 제어하는 전압제어 스위치입니다. 특히 스위칭 속도가 매우 빨라 높은 스위칭 주파수에서 사용 가능하며, 소요 전력 용량이 적어 주로 저전력용으로 활용됩니다.
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5. 금속 중 이온화 경향이 가장 큰 물질은?

  1. K
  2. Fe
  3. Zn
  4. Na
(정답률: 63%)
  • 금속이 양이온이 되려는 성질인 이온화 경향은 K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe 순으로 나타납니다. 따라서 제시된 금속 중 칼륨(K)이 이온화 경향이 가장 큽니다.
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6. 발전소에 설치된 50[t]의 천장주행 기중기의 권상속도가 2[m/min]일 때 권상용 전동기의 용량은 약 몇 [kW]인가? (단, 효율은 70[%]이다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 23
(정답률: 64%)
  • 전동기의 용량은 들어 올리는 하중과 속도를 곱한 일률을 효율로 나누어 계산합니다.
    ① $P = \frac{W \times v}{6.12 \times \eta}$
    ② $P = \frac{50 \times 2}{6.12 \times 0.7}$
    ③ $P = 23.34$
    따라서 전동기의 용량은 약 $23\text{ kW}$입니다.
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7. 차륜의 탈선을 막기 위해 분기 반대쪽 레일에 설치한 레일은?

  1. 전철기
  2. 완화곡선
  3. 호륜궤조
  4. 도입궤조
(정답률: 74%)
  • 호륜궤조는 차륜의 탈선을 방지하기 위해 분기 반대쪽 레일에 설치하는 보호 레일입니다.

    오답 노트
    전철기: 차륜을 새로운 궤도로 유도하는 장치
    도입궤조: 전철기와 철차부를 연결하는 레일
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8. 적분 요소의 전달 함수는?

  1. K
  2. Ts
(정답률: 74%)
  • 전달함수는 입력과 출력의 관계를 나타내며, 적분 요소는 입력 신호를 시간에 대해 적분하는 특성을 가집니다. 적분 요소의 전달함수는 시정수 $T_s$의 역수인 $\frac{1}{T_s s}$로 표현됩니다.

    오답 노트
    K: 비례 요소
    $T_s s$: 미분 요소
    $\frac{1}{T_s s + 1}$: 1차 지연 요소
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9. 내화 단열재의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 내식성이 클 것
  2. 급열, 급냉에 견딜 것
  3. 열전도율, 체적비열이 클 것
  4. 피열물간에 화학작용이 없을 것
(정답률: 73%)
  • 단열재의 본래 목적은 열의 이동을 차단하는 것이므로, 열전도율이 낮아야 효율적인 단열이 가능합니다.

    오답 노트
    열전도율, 체적비열이 클 것: 열전도율이 크면 열이 잘 전달되어 단열 성능이 떨어지므로 틀린 설명입니다.
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10. 광질과 특색이 고휘도이고 광색은 적색부분이 많고 배광제어가 용이하며 흑화가 거의 일어나지 않는 램프는?

  1. 수은램프
  2. 형광램프
  3. 크세논램프
  4. 할로겐램프
(정답률: 75%)
  • 할로겐램프는 할로겐 가스를 주입하여 필라멘트의 흑화를 방지함으로써 효율과 수명을 높인 램프입니다. 고휘도, 우수한 연색성(적색 부분 많음), 용이한 배광제어, 흑화 방지라는 특징을 모두 가지고 있습니다.
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11. 유도장해를 경감할 목적으로 하는 흡상 변압기의 약호는?

  1. PT
  2. CT
  3. BT
  4. AT
(정답률: 66%)
  • 흡상 변압기(Booster Transformer)는 대지로 누설되는 귀로전류를 강제적으로 부급전선에 흡상시켜 통신선에 대한 유도장해를 경감하고 전압 변동을 억제하는 장치입니다.

    오답 노트
    PT: 계기용 변압기
    CT: 계기용 변류기
    AT: 단권 변압기
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12. 무인 엘리베이터의 자동제어는?

  1. 정치제어
  2. 추종제어
  3. 비율제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 82%)
  • 무인운전과 같이 미리 정해진 시간적 변화에 따라 정해진 순서대로 제어하는 방식을 프로그램제어라고 합니다.
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13. 반지름 20[cm]인 완전 확산성 반구를 사용하여 평균 휘도가 0.4[cd/cm2]인 천장등을 가설하려고 한다. 기구 효율을 0.8이라 하면 약 몇 [lm]의 광속이 나오는 전등을 사용하면 되는가?

  1. 1985
  2. 3944
  3. 7946
  4. 10530
(정답률: 44%)
  • 광속은 휘도에 면적과 입체각을 곱한 후 기구 효율로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Phi = \frac{L \times \pi r^{2} \times 2\pi}{\eta}$
    ② [숫자 대입] $\Phi = \frac{0.4 \times 3.14 \times 20^{2} \times 2 \times 3.14}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $\Phi = 3944 \text{ lm}$
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14. 전기회로와 열회로의 대응관계로 틀린 것은?

  1. 전류 - 열류
  2. 전압 - 열량
  3. 도전율 - 열전도율
  4. 정전용량 - 열용량
(정답률: 78%)
  • 전기회로의 전압은 전위의 차이를 의미하므로, 열회로에서는 에너지 흐름의 원동력이 되는 온도차와 대응됩니다. 따라서 전압과 열량의 대응은 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    전류: 열류와 대응
    도전율: 열전도율과 대응
    정전용량: 열용량과 대응
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15. 200[cd]의 점광원으로부터 5[m]의 거리에서 그 방향과 직각인 면과 60˚ 기울어진 수평면상의 조도[lx]는?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 64%)
  • 점광원에서 수평면의 조도는 거리의 제곱에 반비례하고, 법선과 이루는 각도의 코사인 값에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{I}{R^{2}} \cos \theta$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{200}{5^{2}} \cos 60^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $E = 4 \text{ lx}$
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16. 열전 온도계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 제벡효과의 동작원리를 이용한 것이다.
  2. 열전대를 보호할 수 있는 보호관을 필요로 하지 않는다.
  3. 온도가 열기전력으로써 검출되므로 피측온점의 온도를 알 수 있다.
  4. 적절한 열전대를 선정하면 0~1600 [℃] 온도범위의 측정이 가능하다.
(정답률: 75%)
  • 열전 온도계는 두 종류의 금속을 접합하여 온도차에 의해 발생하는 열기전력을 측정하는 제벡 효과를 이용합니다. 이때 열전대를 외부 환경으로부터 보호하기 위해 반드시 보호관(보호대)이 필요합니다.

    오답 노트
    제벡효과: 열전 온도계의 기본 동작 원리
    열기전력 검출: 피측온점의 온도를 알 수 있는 방법
    측정 범위: 열전대 선정에 따라 $0 \sim 1600 \text{ ℃}$까지 측정 가능
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17. 고주파 유도가열에 사용되는 전원이 아닌 것은?

  1. 동기 발전기
  2. 진공관 발진기
  3. 고주파 전동발전기
  4. 불꽃 간극식 고주파 발진기
(정답률: 62%)
  • 고주파 유도가열 전원은 진공관 발진기, 고주파 전동발전기, 불꽃 간극식 고주파 발진기를 사용합니다. 동기 발전기는 고주파 전원이 아니므로 해당하지 않습니다.
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18. 전동기의 진동 원인 중 전자적 원인이 아닌 것은?

  1. 베어링의 불평등
  2. 고정자 철심의 자기적 성질 불평등
  3. 회전자 철심의 자기적 성질 불평등
  4. 고조파 자계에 의한 자기력의 불평등
(정답률: 69%)
  • 전동기 진동의 원인 중 자기적 성질 불평등이나 고조파 자계는 전자적 원인에 해당하지만, 베어링의 불평등은 물리적인 구조 결함에 의한 기계적 원인입니다.

    오답 노트
    고정자/회전자 철심 불평등, 고조파 자계: 전자적 원인
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19. 배리스터(Varistor)의 주된 용도는?

  1. 전압 증폭
  2. 온도 보상
  3. 출력 전류 조절
  4. 스위칭 과도전압에 대한 회로 보호
(정답률: 70%)
  • 배리스터는 전압에 따라 저항값이 변하는 특성을 가진 소자로, 갑작스러운 과전압(서지)이 들어올 때 저항을 낮춰 전류를 바이패스함으로써 회로를 보호합니다.
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20. 광석에 함유되어 있는 금속을 산 등으로 용해시킨 전해액으로 사용하여 캐소드에 순수한 금속을 전착시키는 방법은?

  1. 전해정제
  2. 전해채취
  3. 식염전해
  4. 용융점전해
(정답률: 55%)
  • 불순물이 섞인 광석을 용매에 녹여 정제한 후, 전기분해를 통해 음극(캐소드)에서 목적 금속을 얻어내는 방법을 전해채취라고 합니다.
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2과목: 전력공학

21. 차단기와 비교하여 전력퓨즈에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 가격이 저렴하다.
  2. 보수가 간단하다.
  3. 고속 차단을 할 수 있다.
  4. 재투입을 할 수 있다.
(정답률: 59%)
  • 전력퓨즈는 과전류 발생 시 퓨즈 소자가 용단되어 회로를 차단하는 소모성 부품이므로, 한 번 작동하면 교체해야 하며 재투입이 불가능합니다.
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22. 다음 중 대한민국에서 가장 많이 사용하는 현수애자의 폭의 표준은 몇 [mm]인가?

  1. 160
  2. 250
  3. 280
  4. 320
(정답률: 52%)
  • 대한민국 송전 선로에서 표준적으로 가장 널리 사용되는 현수애자의 폭 규격은 $250 \text{ mm}$입니다.
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23. 다음 중 코로나 방지대책으로 적당하지 않은 것은?

  1. 복도체를 사용한다.
  2. 가선 금구를 개량한다.
  3. 선간거리를 감소시킨다.
  4. 가선 시 전선 표면의 금구를 손상하지 않게 한다.
(정답률: 54%)
  • 코로나 현상은 전선 표면의 전위경도가 임계전압을 초과할 때 발생하며, 이를 방지하기 위해서는 전위경도를 낮추어야 합니다.
    선간거리를 감소시키면 전선 사이의 전계 강도가 높아져 코로나 발생 가능성이 커지므로 적절하지 않은 대책입니다.

    오답 노트
    복도체 사용: 전선 유효 반지름을 크게 하여 전위경도 감소
    가선 금구 개량 및 표면 손상 방지: 전선 표면의 돌출부를 제거하여 국부적인 전계 집중 방지
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24. 유효낙차 30[m], 출력 2000[kW]의 수차발전기를 전부하로 운전하는 경우 1시간당 사용 수량은 약 몇 [m3]인가? (단, 수차 및 발전기의 효율은 각각 95[%], 82[%]로 한다.)

  1. 15500
  2. 22500
  3. 25500
  4. 31500
(정답률: 23%)
  • 수차발전기의 출력 공식을 이용하여 1시간 동안 흐른 물의 양(사용 수량)을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{P \times 3600}{9.8 \times H \times \eta_{1} \times \eta_{2}}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{2000 \times 3600}{9.8 \times 30 \times 0.95 \times 0.82}$
    ③ [최종 결과] $Q = 31500 \text{ m}^{3}$
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25. 어떤 발전소에서 발열량 5000[kcal/kg]의 석탄 15[ton]을 사용하여 40000[kWh]의 전력을 발생하였을 경우 이 발전소의 열효율은 약 몇 [%]인가?

  1. 23.5
  2. 34.4
  3. 45.9
  4. 53.4
(정답률: 31%)
  • 발전소의 열효율은 투입된 총 열량 대비 실제 발생한 전력량의 비율로 계산합니다. 이때 $1 \text{ kWh}$는 $860 \text{ kcal}$로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{W \times 860}{M \times H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{40000 \times 860}{15000 \times 5000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 45.9 \%$
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26. 154[kV] 2회선 송전 선로의 길이가 154[km]이다. 송전용량 계수법에 의하면 송전용량은 약 몇 [MW]인가? (단, 154[kV]의 송전용량 계수는 1300 이다.)

  1. 250
  2. 300
  3. 350
  4. 400
(정답률: 29%)
  • 송전용량 계수법을 이용하여 송전용량을 산출하는 문제입니다. 송전용량은 계수와 전압의 제곱에 비례하고, 선로 길이와 회선 수에 영향을 받습니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{K \times V^{2} \times n}{L}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{1300 \times 154^{2} \times 2}{154}$
    ③ [최종 결과] $P = 400 \text{ MW}$
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27. 같은 전력을 수송하는 배전선로에서 다른 조건은 현 상태로 유지하고 역률만을 개선할 때의 효과로 기대하기 어려운 것은?

  1. 고조파의 경감
  2. 전압강하의 경감
  3. 배전선의 손실 저감
  4. 설비용량의 여유 증가
(정답률: 40%)
  • 역률을 개선하면 무효전류가 감소하여 전압강하가 줄어들고, 선로 손실이 저감되며, 변압기 등의 설비용량에 여유가 생깁니다. 하지만 고조파의 경감은 역률 개선(콘덴서 설치 등)만으로는 기대하기 어려우며, 오히려 콘덴서 설치 시 고조파가 확대될 가능성이 있습니다.
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28. 옥내배선 공사에서 간선(도체)의 굵기를 결정하기 위해서 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 허용전류
  2. 기계적 강도
  3. 전선의 길이
  4. 전선의 허용전류
(정답률: 51%)
  • 간선의 굵기를 결정할 때는 허용전류, 전압강하, 기계적 강도, 경제성 등을 고려해야 합니다. 전선의 길이는 전압강하 계산에 영향을 주는 요소이지, 도체 굵기 결정의 독립적인 고려 사항이 아닙니다.
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29. 피뢰기의 직렬 갭의 작용은?

  1. 이상전압의 진행파를 증가시킨다.
  2. 상용주파수의 전류를 방전시킨다.
  3. 이상전압의 파고치를 저감시킨다.
  4. 이상전압이 내습하면 뇌전류를 방전하고, 속류를 차단하는 역할을 한다.
(정답률: 60%)
  • 피뢰기의 직렬 갭은 평상시에는 절연 상태를 유지하다가, 이상전압이 내습했을 때 뇌전류를 신속히 방전시키고 이후에 흐르는 속류를 차단하여 계통을 보호하는 역할을 합니다.
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30. 소호리액터접지 계통에서 리액터의 탭을 사용할 경우 합조도가 부족보상 상태로 운전하면 안되는 이유는?

  1. 전력손실을 줄이기 위해서
  2. 통신선에 대한 유도장해를 줄이기 위해서
  3. 접지계전기의 동작을 확실하게 하기 위해서
  4. 지락사고 발생 시 건전상의 대지전압이 과도하게 상승할 우려가 있기 때문에 위험 방지를 위해서
(정답률: 51%)
  • 소호리액터 접지에서 부족보상 상태로 운전하면 지락사고 시 중성점 전위가 상승하여, 사고가 나지 않은 건전상의 대지전압이 과도하게 상승하게 됩니다. 이는 기기 절연 파괴의 위험을 초래하므로 반드시 방지해야 합니다.
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31. 송전선로에서 역섬락이 생기기 가장 쉬운 경우는?

  1. 선로 손실이 큰 경우
  2. 코로나 현상이 발생한 경우
  3. 선로정수가 균일하지 않을 경우
  4. 철탑의 탑각 접지 저항이 큰 경우
(정답률: 58%)
  • 철탑의 탑각 접지 저항이 크면 뇌격 시 탑각의 전위가 급격히 상승하게 되며, 이로 인해 탑각에서 전선으로 향하는 역섬락이 발생하기 쉬워집니다.
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32. 전력선과 통신선과의 상호인덕턴스에 의하여 발생되는 유도장해는?

  1. 전력유도장해
  2. 전자유도장해
  3. 정전유도장해
  4. 고조파 유도장해
(정답률: 55%)
  • 전력선에 흐르는 전류에 의해 형성된 자속이 인접한 통신선을 통과하며 상호인덕턴스에 의해 전압을 유도하는 현상을 전자유도장해라고 합니다.

    오답 노트
    정전유도장해: 전위차(전계)에 의해 발생
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33. 공기차단기에 비해 SF6 가스차단기의 특징으로 볼 수 없는 것은?

  1. 밀폐된 구조이므로 소음이 없다.
  2. 소전류 차단 시 이상전압이 높다.
  3. 아크에 SF6 가스는 분해되지 않고 무독성이다.
  4. 같은 압력에서 공기의 2~3배 정도의 절연내력이 있다.
(정답률: 57%)
  • SF6 가스차단기는 소전류 차단 시 재점호가 거의 없어 이상전압이 매우 낮다는 것이 큰 장점입니다.

    오답 노트
    밀폐 구조: 소음이 적음
    SF6 가스 특성: 분해되지 않는 무독성 가스
    절연내력: 공기보다 2~3배 높음
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34. 그림과 같은 선로에서 점 F에서의 1선 지락이 발생한 경우 영상임피던스는?

(정답률: 35%)
  • 점 F에서 1선 지락 발생 시 영상 임피던스는 전원측 영상 임피던스, 중성점 접지 임피던스의 3배, 그리고 지락 지점까지의 선로 영상 임피던스의 합으로 계산됩니다.
    ① [기본 공식]
    $Z_0 = Z_{TS} + 3Z_n + Z_0 \frac{L_f}{L}$
    ② [숫자 대입]
    $Z_0 = Z_{TS} + 3Z_n + Z_0 \frac{L_f}{L}$
    ③ [최종 결과]
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35. 선로의 특성 임피던스에 대한 설명으로 알맞은 것은?

  1. 선로의 길이에 비례한다.
  2. 선로의 길이에 반비례한다.
  3. 선로의 길이에 관계없이 일정하다.
  4. 선로의 길이보다 부하에 따라 변화한다.
(정답률: 42%)
  • 특성 임피던스는 선로의 단위 길이당 인덕턴스와 정전용량에 의해 결정되는 값으로, 선로의 전체 길이에 관계없이 일정하게 유지되는 고유한 특성입니다.
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36. 반한시 계전기의 동작 특성에 대한 설명으로 가장 알맞은 것은?

  1. 설정된 값 이상의 전류가 흘렀을 때 동작 전류의 크기와는 관계없이 항상 일정한 시간 후에 작동한다.
  2. 설정된 최소 동작 전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 작동하는 것으로 한도를 넘은 양과는 관계없이 작동한다.
  3. 동작시간이 어느 전류값까지는 그 크기에 따라 반비례 특성을 가지며 그 이상이 되면 일정한 시간 후에 작동한다.
  4. 동작시간이 전류값의 크기에 따라 변하는 것으로 전류값이 클수록 빠르게 동작하고 반대로 전류값이 작아질수록 느리게 작동한다.
(정답률: 44%)
  • 반한시 특성이란 동작 시간이 전류의 크기에 반비례하는 특성을 말합니다. 즉, 유입되는 전류값이 클수록 더 빠르게 동작하고, 전류값이 작을수록 동작 시간이 길어져 느리게 작동하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    설정된 값 이상에서 항상 일정 시간 후 작동: 정한시 특성
    최소 동작 전류 이상에서 즉시 작동: 순시 특성
    반비례 특성 후 일정 시간 작동: 반한시 정한시 특성
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37. 다음 중 송ㆍ배전선로의 진동 방지대책에 사용되지 않는 기구에 해당되는 것은?

  1. 댐퍼
  2. 죄임쇠
  3. 클램프
  4. 아머 로드
(정답률: 46%)
  • 송배전선로의 진동 방지를 위해서는 댐퍼, 클램프, 아머 로드 등을 사용하여 기계적 진동을 억제합니다. 반면 죄임쇠는 전선을 지지물에 고정하는 용도로 사용되며, 진동을 방지하는 특수 기구에 해당하지 않습니다.
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38. 임피던스 Z1, Z2 및 Z3을 그림과 같이 접속한 선로의 A쪽에서 전압파 E가 진행해 왔을 때 접속점 B에서 무반사로 되기 위한 조건은?

  1. Z1=Z2+Z3
(정답률: 51%)
  • 접속점 B에서 전압파가 무반사로 진행하기 위해서는 진행 방향의 임피던스 $Z_1$이 접속점 이후의 합성 임피던스와 일치해야 합니다. 그림과 같이 $Z_2$와 $Z_3$가 병렬로 접속되어 있으므로, 병렬 합성 임피던스 공식에 의해 다음과 같은 조건이 성립해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{Z_1} = \frac{1}{Z_2} + \frac{1}{Z_3}$
    ② [숫자 대입] (해당 없음)
    ③ [최종 결과] $\frac{1}{Z_1} = \frac{1}{Z_2} + \frac{1}{Z_3}$
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39. 송전선로에서 코로나 임계전압이 높아지는 경우는?

  1. 기압이 낮은 경우
  2. 온도가 높아지는 경우
  3. 전선의 지름이 큰 경우
  4. 상대공기밀도가 작을 경우
(정답률: 49%)
  • 코로나 임계전압은 전선 표면의 전위경도가 임계치에 도달할 때의 전압을 의미합니다. 전선의 지름이 클수록 전선 표면의 전계 강도가 낮아지므로, 코로나 현상이 발생하기 위해 더 높은 전압이 필요하게 되어 임계전압이 높아집니다.
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40. 과전류 계전기의 탭 값은 무엇으로 표시되는가?

  1. 변류기의 권수비
  2. 계전기의 동작시한
  3. 계전기의 최대 부하전류
  4. 계전기의 최소 동작전류
(정답률: 44%)
  • 과전류 계전기의 탭(Tap) 값은 계전기가 동작하기 시작하는 최소한의 전류 값인 최소 동작전류를 의미합니다.
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3과목: 전기기기

41. 단상변압기 3대로 Y-Y결선을 하는 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 중성점 접지가 가능하다.
  2. 제3고조파 전류가 흐르며 유도장해를 일으킨다.
  3. 1차측과 2차측의 각 상전압의 위상은 같다.
  4. 상전압이 선간전압의 √3배이므로 절연이 용이하다.
(정답률: 41%)
  • Y결선에서는 상전압이 선간전압보다 낮아 절연에 유리합니다.
    ① [기본 공식] $V_{p} = \frac{V_{L}}{\sqrt{3}}$
    따라서 상전압이 선간전압의 $\sqrt{3}$배라는 설명은 틀린 내용입니다.
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42. 특수 동기기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 반작용 전동기 : 역률이 좋다.
  2. 동기 주파수 변환기 : 조작이 간편하고 효율이 좋다.
  3. 정현파 발전기 : 부하에 관계없이 정현파 기전력을 발생한다.
  4. 유도 동기 전동기 : 기동 토크와 인입 토크가 크다.
(정답률: 39%)
  • 반작용 전동기는 구조적으로 역률이 매우 낮다는 특징이 있습니다.
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43. 인버터(inverter)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 직류를 교류로 변환
  2. 교류를 교류로 변환
  3. 직류를 직류로 변환
  4. 교류를 직류로 변환
(정답률: 59%)
  • 인버터는 직류(DC) 전원을 교류(AC) 전원으로 변환하는 전력 변환 장치입니다.

    오답 노트
    교류를 직류로 변환: 컨버터
    직류를 직류로 변환: 초퍼
    교류를 교류로 변환: 사이클로 컨버터
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44. 3상 4극 유도전동기가 있다. 고정자의 슬롯 수가 24라면 슬롯과 슬롯 사이의 전기각은?

  1. 40˚
  2. 30˚
  3. 20˚
  4. 10˚
(정답률: 44%)
  • 슬롯 사이의 전기각은 전체 전기각(극 수 $\times 180^{\circ}$)을 총 슬롯 수로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{P \times 180^{\circ}}{S}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{4 \times 180^{\circ}}{24}$
    ③ [최종 결과] $\theta = 30^{\circ}$
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45. 220/110[V], 60[Hz]인 이상적인 변압기가 있다. 변압기의 철심자속이 5×10-3[Wb]일 경우 1차 및 2차 권선은 약 몇 턴으로 하여야 하는가?

  1. 1차 권선 : 182, 2차 권선 : 91
  2. 1차 권선 : 166, 2차 권선 : 83
  3. 1차 권선 : 154, 2차 권선 : 77
  4. 1차 권선 : 150, 2차 권선 : 75
(정답률: 37%)
  • 변압기의 유도기전력 공식을 이용하여 권수 $N$을 구할 수 있습니다.
    ① $E = 4.44 \times f \times N \times \Phi$
    ② $N_1 = \frac{220}{4.44 \times 60 \times 5 \times 10^{-3}}, \quad N_2 = \frac{110}{4.44 \times 60 \times 5 \times 10^{-3}}$
    ③ $N_1 = 166, \quad N_2 = 83$
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46. 동기발전기의 전기자권선을 전절권보다 단절권으로 감으면 나타나는 현상은?

  1. 효율이 낮아진다.
  2. 권선의 동손이 증가한다.
  3. 권선의 재료가 증가한다.
  4. 기전력의 파형이 좋아진다.
(정답률: 55%)
  • 전기자 권선을 단절권으로 감으면 전절권에 비해 기전력의 크기는 약간 감소하지만, 고조파 성분이 제거되어 기전력의 파형이 정현파에 가깝게 개선되는 효과가 있습니다.
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47. 3상 유도전동기의 전전압 기동토크는 전부하시의 1.8배이다. 전전압의 2/3로 기동할 때 기동토크는 전부하시의 몇 [%]인가?

  1. 80
  2. 70
  3. 60
  4. 40
(정답률: 36%)
  • 유도전동기의 기동토크는 인가전압의 제곱에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $T_{2} = T_{1} \times (\frac{V_{2}}{V_{1}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $T_{2} = 1.8 \times (\frac{2}{3})^{2}$
    ③ [최종 결과] $T_{2} = 0.8 = 80\%$
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48. 동기발전기에서 전기자전류와 유기기전력이 동상인 경우에 전기자반작용은?

  1. 증자작용
  2. 감자작용
  3. 편자작용
  4. 교차자화작용
(정답률: 44%)
  • 전기자반작용은 전기자 전류와 유기기전력의 위상 관계에 따라 결정됩니다. 전기자 전류가 유기기전력보다 앞서면 증자작용, 뒤지면 감자작용, 그리고 두 값이 동상(위상이 같음)일 때는 자속의 방향이 90도 꺾이는 교차자화작용이 발생합니다.
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49. 동기발전기가 난조를 일으키는 원인 중 틀린 것은?

  1. 부하가 급격히 변화하는 경우
  2. 발전기의 전기자 저항이 작은 경우
  3. 회전자의 관성 모멘트가 작은 경우
  4. 원동기의 토크에 고조파가 포함되어 있는 경우
(정답률: 33%)
  • 동기발전기의 난조는 회전자가 평형점을 중심으로 진동하는 현상으로, 부하의 급격한 변화, 작은 관성 모멘트, 토크의 고조파 성분 등이 원인이 됩니다. 하지만 전기자 저항이 작을수록 제동 효과가 감소하여 난조가 발생하기 쉬우므로, 전기자 저항이 작은 것은 난조의 원인이 맞습니다. (제시된 정답에 따라 논리를 구성하면, 전기자 저항이 작은 것이 원인이 아니라고 판단하는 문항입니다.)
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50. 직류기의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 직권전동기에서는 부하가 줄면 속도가 감소한다.
  2. 분권전동기는 부하에 따라 속도가 많이 변화한다.
  3. 전차용 전동기에는 차동복권전동기가 적합하다.
  4. 분권전동기의 운전 중 계자회로가 단선되면 위험속도가 된다.
(정답률: 37%)
  • 분권전동기는 계자 권선이 병렬로 연결되어 있어, 운전 중 계자회로가 단선되면 자속이 거의 0이 되어 속도가 무한히 증가하는 위험속도 상태가 됩니다.

    오답 노트
    직권전동기: 부하가 줄면 속도가 증가함
    분권전동기: 부하 변화에 따른 속도 변화가 적음(정속도 특성)
    전차용 전동기: 직권전동기가 적합함
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51. 정류방식 중에서 맥동률이 가장 작은 회로는? (단, 저항부하를 사용하였을 경우이다.)

  1. 단상 반파 정류회로
  2. 단상 전파 정류회로
  3. 삼상 반파 정류회로
  4. 삼상 전파 정류회로
(정답률: 48%)
  • 정류 회로의 맥동률은 정류 횟수가 많을수록, 즉 위상 수가 많고 전파 정류를 할수록 작아집니다. 따라서 삼상 전파 정류회로가 가장 매끄러운 직류에 가까워 맥동률이 가장 작습니다.
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52. 직류전동기의 속도제어법 중 정출력 제어에 속하는 것은?

  1. 전압 제어법
  2. 계자 제어법
  3. 2차 저항 제어법
  4. 전기자 저항 제어법
(정답률: 41%)
  • 직류전동기의 속도제어 중 계자 제어법은 자속을 변화시켜 속도를 조절하며, 이때 출력은 일정하게 유지되는 정출력 제어 특성을 가집니다.

    오답 노트
    전압 제어법: 정토크 제어
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53. 변압기의 임피던스 전압이란?

  1. 변압기 1차를 단락하고 2차에 저전압을 인가하여 2차 전류가 정격전류와 같도록 조정했을 때의 1차 전압
  2. 변압기 2차를 단락하고 1차에 저전압을 인가하여 2차 전류가 정격전류와 같도록 조정했을 때의 1차 전압
  3. 변압기 2차를 단락하고 1차에 저전압을 인가하여 1차 전류가 정격전류와 같도록 조정했을 때의 1차 전압
  4. 변압기 2차를 단락하고 1차에 저전압을 인가하여 1차 전류가 정격전류와 같도록 조정했을 때의 2차 전압
(정답률: 35%)
  • 임피던스 전압은 변압기 내부의 전압 강하를 측정하기 위한 전압입니다. 변압기 2차를 단락하고 1차에 저전압을 인가하여 1차 전류가 정격전류와 같도록 조정했을 때의 1차 전압을 의미합니다.
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54. 그림과 같이 공급전압 V=200√2sin377t[V], 부하저항 20[Ω]일 때 직류부하전압의 평균값은 약 몇 [V]인가? (단, V=V1=V2이다.)

  1. 60
  2. 120
  3. 180
  4. 240
(정답률: 34%)
  • 공급전압의 최대값 $V_m$을 이용하여 전파 정류 회로의 평균 전압을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $V_{avg} = \frac{2V_m}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $V_{avg} = \frac{2 \times 200\sqrt{2}}{\pi}$
    ③ [최종 결과] $V_{avg} = 180.06 \approx 180$
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55. 200[V] 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 0.06이다. 공급전압이 10[%] 저하된 경우의 전부하 슬립은 약 얼마인가?

  1. 0.074
  2. 0.067
  3. 0.054
  4. 0.049
(정답률: 22%)
  • 유도전동기의 슬립은 공급전압의 제곱에 반비례하는 특성을 가집니다.
    ① $s' = s \times (\frac{V}{V'})^2$
    ② $s' = 0.06 \times (\frac{200}{200 \times 0.9})^2$
    ③ $s' = 0.074$
    따라서 전압이 $10\%$ 저하되었을 때의 전부하 슬립은 약 $0.074$입니다.
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56. 직류전동기의 실측효율을 측정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 블론델법을 사용하는 방법
  2. 보조 발전기를 사용하는 방법
  3. 전기 동력계를 사용하는 방법
  4. 프로니 브레이크를 사용하는 방법
(정답률: 39%)
  • 블론델법은 전동기의 효율 측정이 아니라, 다선 전력계 등을 이용하여 3상 전력의 합계를 측정하는 전력 측정법입니다.

    오답 노트
    보조 발전기, 전기 동력계, 프로니 브레이크: 모두 전동기의 출력과 입력 전력을 측정하여 실측 효율을 구할 수 있는 방법입니다.
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57. 다음 동기기 중 슬립링을 사용하지 않는 기기는?

  1. 동기발전기
  2. 동기전동기
  3. 유도자형 고주파발전기
  4. 고정자 회전기동형 동기전동기
(정답률: 38%)
  • 유도자형 고주파발전기는 구조적으로 슬립링 없이 고주파 전력을 생성하도록 설계된 기기입니다.
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58. 어떤 변압기의 전부하 동손이 270[W], 철손이 120[W]일 때 이 변압기를 최고효율로 운전하는 출력은 정격출력의 약 몇 [%]가 되는가?

  1. 22.5
  2. 33.3
  3. 44.4
  4. 66.7
(정답률: 40%)
  • 변압기의 최고 효율 조건은 철손과 동손이 같을 때($P_i = P_c$) 발생합니다.
    ① [기본 공식] $\text{출력비} = \sqrt{\frac{P_i}{P_c}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{출력비} = \sqrt{\frac{120}{270}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{출력비} = \sqrt{0.444} \times 100 = 66.7$
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59. 유도전동기의 회전력 발생 요소 중 제곱에 비례하는 요소는?

  1. 슬립
  2. 2차 기전력
  3. 2차 권선저항
  4. 2차 임피던스
(정답률: 39%)
  • 유도전동기의 토크(회전력)는 2차 기전력의 제곱에 비례하여 발생합니다. 이는 전자기력의 기본 원리에 따라 전류의 제곱, 즉 전압(기전력)의 제곱에 비례하기 때문입니다.
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60. 직류기에서 정류를 좋게 하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 보상권선을 설치하여 전기자 반작용을 보상한다.
  2. 보극을 설치하여 정류 전압을 얻어 리액턴스 전압을 보상한다.
  3. 저항 정류를 위하여 브러시의 접촉 저항이 큰 것을 선정한다.
  4. 자속변화를 줄이기 위하여 자극편의 모양을 좋게 하고 전기자 교차 기자력에 대한 자기저항을 적게 하여 반작용 자속을 늘린다.
(정답률: 41%)
  • 정류를 개선하기 위해서는 리액턴스 전압을 줄여야 하며, 이를 위해 반작용 자속을 억제해야 합니다. 반작용 자속을 늘리는 것은 정류를 악화시키는 요인이 되므로 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    보상권선 설치: 전기자 반작용 제거로 정류 개선
    보극 설치: 정류 전압 발생으로 리액턴스 전압 상쇄
    브러시 접촉 저항 증대: 저항 정류를 통해 불꽃 방지
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4과목: 회로이론

61. 그림과 같은 주기파형의 전류 i=10e-100t[A]의 평균값은 약 몇 [A]인가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2.5
  4. 5
(정답률: 36%)
  • 주기적인 지수함수 파형의 평균값은 한 주기 동안의 적분값을 주기로 나누어 계산합니다. 주어진 식 $i = 10e^{-100t}$와 주기 $T = 0.1$을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_{avg} = \frac{1}{T} \int_{0}^{T} i(t) dt$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_{avg} = \frac{1}{0.1} \int_{0}^{0.1} 10e^{-100t} dt$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{avg} = 1$$
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62. 그림과 같은 R-C 회로에서 입력전압을 ei(t), 출력전압을 eo(t)라 할 때의 전달 함수는? (단, τ=RC 이다.)

(정답률: 54%)
  • R-C 직렬 회로에서 출력 전압은 커패시터 $C$에 걸리는 전압이며, 이는 전형적인 1차 저역통과 필터의 형태를 가집니다. 전달 함수는 시정수 $\tau = RC$를 이용하여 다음과 같이 표현됩니다.
    $$\frac{e_{o}(t)}{e_{i}(t)} = \frac{1}{\tau s + 1}$$
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63. R=40[Ω], L=80[mH]의 코일이 있다. 이 코일에 100[V], 60[Hz]의 전압을 가할 때에 소비되는 전력은 약 몇 [W]인가?

  1. 200
  2. 160
  3. 120
  4. 100
(정답률: 35%)
  • 코일의 소비 전력은 저항 성분에서만 발생하며, 전압과 임피던스 및 역률을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{V^{2}}{Z} \times \cos\theta = \frac{V^{2} \times R}{Z^{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{100^{2} \times 40}{40^{2} + (2 \times \pi \times 60 \times 80 \times 10^{-3})^{2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 160$$
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64. 분포 정수회로에서 직렬 임피던스 Z[Ω], 병렬 어드미턴스 Y[℧]일 때 선로의 전파정수 는?

  4. ZY
(정답률: 36%)
  • 분포 정수회로에서 전파정수 $\gamma$는 직렬 임피던스 $Z$와 병렬 어드미턴스 $Y$의 곱의 제곱근으로 정의됩니다.
    $$\gamma = \sqrt{ZY}$$
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65. 그림과 같은 단위 계단함수는?

  1. u(t)
  2. -u(a)
  3. u(t-a)
  4. u(a-t)
(정답률: 47%)
  • 제시된 이미지 는 $t=0$이 아닌 $t=a$ 지점에서 값이 0에서 1로 급격히 변하는 형태이므로, 시간축으로 $a$만큼 평행이동한 단위 계단함수 $u(t-a)$입니다.
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66. 4단자 정수 A, B, C, D 중에서 전압 이득의 차원을 가지는 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 42%)
  • 4단자 정수에서 $A$는 입력 전압을 출력 전압으로 나눈 값(전압비)을 나타내므로, 차원이 없는 전압 이득의 성질을 가집니다.
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67. 단위 램프함수 tu(t)의 라플라스 변환은?

(정답률: 37%)
  • 단위 램프함수 $t u(t)$는 시간 $t$에 비례하여 증가하는 함수이며, 이를 라플라스 변환하면 다음과 같습니다.
    $$\mathcal{L}\{t u(t)\} = \frac{1}{s^2}$$
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68. R-L-C 직렬 회로에서 진동 조건은 어느 것인가?

(정답률: 43%)
  • R-L-C 직렬 회로에서 감쇠 진동이 일어나기 위한 조건은 특성 방정식의 근이 복소근을 가질 때이며, 이는 저항 $R$이 임계 저항값보다 작을 때 성립합니다.
    $$\text{진동 조건: } R < 2\sqrt{\frac{L}{C}}$$
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69. 키르히호프의 전류법칙(KCL) 적용에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 이 법칙은 집중정수회로에 적용된다.
  2. 이 법칙은 선형소자로만 이루어진 회로에 적용된다.
  3. 이 법칙은 회로의 선형, 비선형에 관계 받지 않고 적용된다.
  4. 이 법칙은 회로의 시변, 시불변에는 관계 받지 않고 적용된다.
(정답률: 43%)
  • 키르히호프의 전류법칙(KCL)은 전하량 보존 법칙에 근거하며, 회로 구성 요소의 선형성이나 시변 여부와 관계없이 모든 집중정수회로에 적용되는 일반적인 법칙입니다.

    오답 노트
    선형소자로만 이루어진 회로에 적용된다: 선형/비선형 여부와 상관없이 적용 가능함
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70. 테브난의 정리를 이용하여 그림(a)의 회로를 그림(b)와 같은 등가회로로 만들려고 한다. E[V]와 R[Ω]의 값은 각각 얼마인가?

  1. E=3, R=2
  2. E=5, R=2
  3. E=5, R=5
  4. E=3, R=1.2
(정답률: 38%)
  • 테브난의 정리를 이용하여 개방 전압 $E$와 등가 저항 $R$을 구합니다.
    개방 전압 $E$는 전압 분배 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{R_2}{R_1 + R_2} V$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{3}{2 + 3} \times 5$
    ③ [최종 결과] $E = 3$
    등가 저항 $R$은 전원 단자를 단락시킨 후 바라본 합성 저항입니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{R_1 \times R_2}{R_1 + R_2} + R_3$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{2 \times 3}{2 + 3} + 0.8$
    ③ [최종 결과] $R = 1.2 + 0.8 = 2$
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71. 구형파의 파고율은?

  1. 1
  2. 2
  3. 1.414
  4. 1.732
(정답률: 51%)
  • 파고율은 파형의 최대값을 실효값으로 나눈 비율입니다. 구형파는 최대값과 실효값이 동일하므로 파고율은 $1$이 됩니다.
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72. 시간함수 1-coswt를 라플라스 변환하면?

(정답률: 31%)
  • 시간함수 $1 - \cos \omega t$를 라플라스 변환하면, 상수 $1$의 변환인 $\frac{1}{s}$과 $\cos \omega t$의 변환인 $\frac{s}{s^{2} + \omega^{2}}$의 차로 나타납니다.
    $$\frac{1}{s} - \frac{s}{s^{2} + \omega^{2}} = \frac{s^{2} + \omega^{2} - s^{2}}{s(s^{2} + \omega^{2})} = \frac{\omega^{2}}{s(s^{2} + \omega^{2})}$$
    따라서 정답은 입니다.
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73. 대칭 3상 Y결선에서 선간전압이 200√3이고 각 상의 임피던스 Z=30+j40[Ω]의 평형 부하일 때 선전류는 몇 [A]인가?

  1. 2
  2. 2√3
  3. 4
  4. 4√3
(정답률: 42%)
  • Y결선에서 선전류는 상전류와 같으며, 상전압을 상임피던스로 나누어 구합니다. 이때 상전압은 선간전압을 $\sqrt{3}$으로 나눈 값입니다.
    ① $I = \frac{V_{L} / \sqrt{3}}{|Z|}$
    ② $I = \frac{200\sqrt{3} / \sqrt{3}}{\sqrt{30^{2} + 40^{2}}}$
    ③ $I = 4$
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74. 불평형 3상전류 Ia=10+j2[A], Ib=-20-j24[A], Ic=-5+j10[A]일 때의 영상전류 I0[A]는?

  1. 15+j2
  2. -5-j4
  3. -15-j12
  4. -45-j36
(정답률: 43%)
  • 불평형 3상전류에서 영상전류는 세 상전류의 합을 3으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① $I_{0} = \frac{1}{3}(I_{a} + I_{b} + I_{c})$
    ② $I_{0} = \frac{1}{3}((10 + j2) + (-20 - j24) + (-5 + j10))$
    ③ $I_{0} = -5 - j4$
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75. 그림에서 저항 양단의 전압 V[V]는 얼마인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 18
  4. 22
(정답률: 39%)
  • 회로의 마디 해석법(KCL)을 적용하여 저항 양단의 전압 $V$를 구합니다. 전압원 $2\text{V}$와 전류원 $10\text{A}$, 저항 $2\Omega$이 병렬로 연결된 구조입니다.
    ① [기본 공식] $I_{total} = I_{source} + I_{voltage} = \frac{V}{R}$
    ② [숫자 대입] $10 + \frac{2 - V}{0} = \frac{V}{2}$ (전압원이 병렬로 연결되어 있어 저항 양단 전압 $V$는 전압원 전압과 동일하게 고정됨)
    ③ [최종 결과] $V = 2$
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76. 로 표시되는 전류 파형보다 위상이 30˚ 앞서고, 최대치가 100[V]인 전압파형을 식으로 나타내면?

(정답률: 34%)
  • 전류 파형 $i(t) = 10 \sin(wt - \frac{\pi}{3})$ 보다 위상이 $30^\circ$ (즉, $\frac{\pi}{6}$) 앞서고 최대치가 $100\text{V}$인 전압식을 구합니다.
    위상이 앞선다는 것은 위상각에 $\frac{\pi}{6}$를 더하는 것을 의미합니다.
    $$-\frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{6} = -\frac{2\pi}{6} + \frac{\pi}{6} = -\frac{\pi}{6}$$
    따라서 전압 파형은 가 됩니다.
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77. 그림과 같은 RC 직렬회로에 비정현파 전압 v(t)=20+220√2sinwt+40√2sin3wt[V]를 가할 때 제3고조파전류 i3(t)는 몇 [A]인가? (단, ω=120π[rad/s]이다.)

  1. 0.49sin(360πt-14.04°)
  2. 0.49sin(360πt+14.04°)
  3. 0.49√2sin(360πt-14.04°)
  4. 0.49√2sin(360πt+14.04°)
(정답률: 21%)
  • 제3고조파 전류를 구하기 위해 제3고조파 전압 $V_3 = 40\sqrt{2}\sin(3\omega t)$와 해당 주파수에서의 임피던스 $Z_3$를 이용합니다. $\omega = 120\pi$이므로 제3고조파 각주파수는 $3\omega = 360\pi$ 입니다.
    ① [기본 공식] $I_3 = \frac{V_3}{\sqrt{R^2 + X_{C3}^2}}, \quad \theta = \tan^{-1}(\frac{X_{C3}}{R})$
    ② [숫자 대입] $X_{C3} = \frac{1}{3\omega C} = \frac{1}{360\pi \times 44.21 \times 10^{-6}} \approx 20\Omega, \quad I_{3(rms)} = \frac{40}{\sqrt{80^2 + 20^2}} \approx 0.49$
    ③ [최종 결과] $i_3(t) = 0.49\sqrt{2}\sin(360\pi t + 14.04^{\circ})$
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78. 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: 43%)
  • 영상분 전류는 3상 회로의 각 상 전류의 합이 0이 되지 않을 때 발생하며, 이를 위해 전류가 흐를 수 있는 귀로(중성선)가 반드시 존재해야 합니다. Y-Y 결선의 3상 4선식은 중성선이 존재하므로 불평형 시 영상분이 존재할 수 있는 구성입니다.
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79. 스위치 S를 닫을 때의 전류 i(t)는?

(정답률: 38%)
  • RL 직렬회로에서 스위치를 닫았을 때, 인덕터 $L$의 성질로 인해 전류는 즉시 최대치에 도달하지 않고 지수함수적으로 증가합니다. 이때 전류 $i(t)$는 최종 정상 상태 값 $\frac{E}{R}$에서 과도 상태 성분을 뺀 형태로 나타납니다.
    ① [기본 공식] $i(t) = \frac{E}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t})$
    ② [숫자 대입] $i(t) = \frac{E}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t})$
    ③ [최종 결과] $i(t) = \frac{E}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t})$
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80. 상순이 a-b-c인 3상 회로의 각 상전압이 보기와 같을 때 역상분 전압은 약 몇 [V]인가? (단, 보기 전압의 단위는 [V]이다.)

  1. 22
  2. 28
  3. 30
  4. 35
(정답률: 30%)
  • 3상 회로에서 역상분 전압은 각 상전압에 역상 회전자 $\alpha^2$를 곱하여 합산한 후 $3$으로 나누어 구합니다. 여기서 $\alpha = 1 \angle 120^{\circ}$, $\alpha^2 = 1 \angle 240^{\circ}$ (또는 $1 \angle -120^{\circ}$)입니다.
    ① [기본 공식] $V_2 = \frac{1}{3}(V_a + \alpha V_b + \alpha^2 V_c)$
    ② [숫자 대입] $V_2 = \frac{1}{3}(220 \angle 0^{\circ} + 1 \angle 120^{\circ} \times 220 \angle -130^{\circ} + 1 \angle 240^{\circ} \times 185.95 \angle 115^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $V_2 = 22$
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5과목: 전기설비

81. 사용전압이 154[kV]의 가공전선과 식물 사이의 이격거리는 최소 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 2
  2. 2.6
  3. 3.2
  4. 3.8
(정답률: 39%)
  • 가공전선과 식물 사이의 이격거리는 $60\text{kV}$를 초과하는 경우 기본 $2\text{m}$에 $10\text{kV}$ 증가 시마다 $0.12\text{m}$를 가산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = 2 + \frac{V - 60}{10} \times 0.12$
    ② [숫자 대입] $L = 2 + \frac{154 - 60}{10} \times 0.12$
    ③ [최종 결과] $L = 3.2$
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82. 저압 및 고압 가공전선의 시설 기준으로 틀린 것은?

  1. 사용전압 400[V] 이상의 저압가공전선에는 다심형 전선을 사용하여 시설할 수 있다.
  2. 사용전압 400[V] 미만인 저압가공전선은 2.6[mm] 이상의 절연전선을 사용하여 시설할 수 있다.
  3. 사용전압 400[V] 이상의 고압가공전선을 시가지 외에 가설하는 경우 지름 4[mm] 이상의 경동선을 사용하여야 한다.
  4. 사용전압 400[V] 미만인 저압가공전선으로 다심형 전선을 사용하는 경우 제3종 접지를 한 조가용선으로 사용하여야 한다.
(정답률: 25%)
  • 사용전압 $400\text{V}$이상의 저압가공전선에는 다심형 전선을 사용할 수 없으며, 단심 절연전선을 사용하여 시설해야 합니다.

    오답 노트
    사용전압 $400\text{V}$ 미만 저압가공전선: $2.6\text{mm}$이상의 절연전선 사용 가능함
    시가지 외 고압가공전선: 지름 $4\text{mm}$이상의 경동선 사용 가능함
    다심형 전선 사용 시: 제3종 접지를 한 조가용선 사용 규정 적절함
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83. 사용전압이 400[V] 미만인 쇼윈도 또는 쇼케이스 안의 배선공사에 캡타이어 케이블을 사용하여 직접 조영재에 접촉하여 시설하는 경우, 전선의 붙임점 간의 거리는 최대 몇 [m] 이하로 하는가?

  1. 0.3
  2. 0.5
  3. 0.8
  4. 1
(정답률: 40%)
  • 쇼윈도 또는 쇼케이스 안의 배선공사에서 캡타이어 케이블을 사용하여 직접 조영재에 접촉하여 시설하는 경우, 안전을 위해 전선의 붙임점 간 거리는 $1\text{m}$이하로 제한합니다.
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84. 저압 옥내배선을 금속관 공사에 의하여 시설하는 경우에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 전선은 옥외용 비닐절연전선을 사용하여야 한다.
  2. 전선은 굵기에 관계없이 연선을 사용하여야 한다.
  3. 콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 1.2[mm] 이상이어야 한다.
  4. 옥내 배선의 사용 전압이 교류 600[V] 이하인 경우 관에는 제 3종 접지공사를 하여야 한다.
(정답률: 44%)
  • 금속관 공사 시 콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 부식 및 손상 방지를 위해 $1.2\text{mm}$이상으로 규정하고 있습니다.

    오답 노트
    옥외용 비닐절연전선: 옥내배선에는 옥내용 절연전선을 사용해야 함
    연선 사용: 굵기에 관계없이 무조건 연선을 써야 하는 것은 아님
    제 3종 접지공사: 현재 규정상 접지 시스템 변경으로 인해 해당 설명은 부적절함
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85. 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공통신선의 높이는 도로를 횡단하는 경우에는 지표상 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 5.5
  2. 6
  3. 6.5
  4. 7
(정답률: 43%)
  • 가공전선로 지지물에 시설하는 통신선의 도로 횡단 시 높이 기준에 대한 문제입니다.
    도로를 횡단하는 경우 지표상 $6\text{m}$이상의 높이를 확보해야 합니다.
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86. 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 장소 이외에 시설된 특고압 전선로에 접속하는 배전용 변압기의 1차 및 2차 전압은?

  1. 1차 : 35[kV] 이하, 2차 : 저압 또는 고압
  2. 1차 : 50[kV] 이하, 2차 : 저압 또는 고압
  3. 1차 : 35[kV] 이하, 2차 : 특고압 또는 고압
  4. 1차 : 50[kV] 이하, 2차 : 특고압 또는 고압
(정답률: 41%)
  • 발전소, 변전소 등 이외의 장소에 시설되는 배전용 변압기의 전압 기준을 묻는 문제입니다.
    1차 전압은 $35\text{kV}$이하로 제한하며, 2차 전압은 저압 또는 고압으로 시설해야 합니다.
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87. 저압옥내배선을 애자사용공사에 의하여 조영재의 옆면에 따라 시설하는 경우 전선 지지점간의 거리는 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 6
  4. 8
(정답률: 39%)
  • 저압옥내 애자사용공사 시 전선 지지점 간 거리 기준에 대한 문제입니다.
    조영재의 상면 또는 측면(옆면)에 따라 시설하는 경우에는 $2\text{m}$이하로 하여야 합니다.

    오답 노트
    조영재에 따라 시설하지 않는 경우에는 $6\text{m}$이하입니다.
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88. 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설하는 경우 매설 깊이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 1
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 51%)
  • 지중 전선로 직접 매설식 시설 시, 차량이나 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소의 매설 깊이 기준을 묻는 문제입니다.
    중량물 압력을 받을 우려가 있는 경우 $1.2\text{m}$이상, 그렇지 않은 경우 $0.6\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.
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89. 특고압 가공전선로에 케이블을 사용하는 경우 조가용선 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 44%)
  • 특고압 가공전선로의 케이블 조가용선 및 금속체 피복에는 제3종 접지공사를 적용합니다.

    오답 노트
    KEC 규정 변경으로 인해 현재는 접지 관련 문제가 출제되지 않으나, 기존 규정상 제3종 접지공사가 정답입니다.
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90. 3상 220[V] 유도전동기의 권선과 대지간의 절연내력시험 시험전압과 견디어야 할 최소시간으로 옳은 것은?

  1. 220[V], 5분
  2. 275[V], 10분
  3. 330[V], 20분
  4. 500[V], 10분
(정답률: 46%)
  • 저압 유도전동기의 절연내력시험 전압은 최대사용전압의 $1.5$배(단, $500\text{V}$ 미만은 $500\text{V}$)를 적용하며, 시험 시간은 $10$분간 견뎌야 합니다.
    ① [기본 공식] $\text{시험전압} = \max(V \times 1.5, 500\text{V})$
    ② [숫자 대입] $\text{시험전압} = \max(220 \times 1.5, 500) = 500\text{V}$
    ③ [최종 결과] $500\text{V}, 10\text{분}$
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91. 사용전압이 15[kV] 이하인 특고압 가공전선로의 중성선의 다중접지 및 중성선의 시설 기준을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 접지한 곳 상호 간의 거리는 전선로에 따라 300[m] 이하로 한다.
  2. 다중접지한 중성선은 저압전로의 접지측 전선이나 중성선과 공용할 수 있다.
  3. 각 접지선을 중성선으로부터 분리하였을 경우의 각 접지점의 대지 전기저항 값은 100[Ω] 이하로 한다.
  4. 접지선은 공칭단면적 6[mm2] 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 쉽게 부식하지 않는 금속선으로 한다.
(정답률: 33%)
  • 사용전압 $15\text{kV}$이하 특고압 가공전선로의 중성선 접지점 대지 전기저항 값은 $25\Omega$이하로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    각 접지점의 대지 전기저항 값은 $100\Omega$이하: 기준값은 $25\Omega$이하입니다.
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92. 전로의 중성점을 접지하는 목적이 아닌 것은?

  1. 고전압 침입 예방
  2. 이상 시 전위상승 억제
  3. 부하 전류의 경감으로 전선을 절약
  4. 보호계전장치 등의 확실한 동작의 확보
(정답률: 50%)
  • 중성점 접지는 이상 전압 발생 시 전위 상승을 억제하고, 고전압 침입을 예방하며, 보호계전기가 확실하게 동작하도록 하여 계통을 보호하는 것이 목적입니다.

    오답 노트
    부하 전류의 경감으로 전선을 절약: 중성점 접지는 보호와 안전을 위한 것이지, 부하 전류를 줄여 전선을 절약하기 위한 수단이 아닙니다.
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93. 변전소의 주요 변압기에 반드시 시설하지 않아도 되는 계측 장치는?

  1. 전류계
  2. 전압계
  3. 전력계
  4. 역률계
(정답률: 58%)
  • 변전소의 주요 변압기에는 전력 계통의 상태를 감시하기 위해 전류계, 전압계, 전력계와 같은 기본 계측 장치가 필수적이지만, 역률계는 반드시 시설해야 하는 필수 장치에 해당하지 않습니다.
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94. 일반주택 및 아파트 각 호실의 현관등과 같은 조명용 백열전등을 설치할 때에는 타임스위치를 시설하여야 한다. 몇 분 이내에 소등되는 것이어야 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 58%)
  • 일반주택 및 아파트 각 호실의 현관등과 같은 조명용 백열전등에 타임스위치를 설치할 경우, 에너지 절약을 위해 $3$분 이내에 소등되도록 시설해야 합니다.
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95. 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: 23%)
  • 인입용 비닐절연전선을 사용한 저압 가공전선을 횡단보도교 위에 시설할 경우, 보행자와의 안전거리를 확보하기 위해 노면상 높이는 $3\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.
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96. 전기욕기용 전원장치로부터 욕탕안의 전극까지의 전선 상호간 및 전선과 대지 사이의 절연 저항값은 몇 [MΩ] 이상이어야 하는가?

  1. 0.1
  2. 0.5
  3. 1
  4. 5
(정답률: 37%)
  • 전기욕기용 전원장치부터 욕탕 안의 전극까지의 전선 상호간 및 대지 사이의 절연 저항값은 $0.1\text{M}\Omega$이상으로 유지되어야 합니다.
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97. 시가지에 시설하는 154[kV] 가공전선로에는 지락 또는 단락이 발생한 경우 몇 초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 46%)
  • 시가지에 시설하는 $154\text{kV}$가공전선로에서 지락 또는 단락 사고 발생 시, 안전을 위해 $1$초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설해야 합니다.
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98. 조명용 전등의 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가정용 전등은 등기구마다 점멸이 가능하도록 한다.
  2. 국부조명설비는 그 조명대상에 따라 점멸할 수 있도록 시설한다.
  3. 가로등에 시설하는 고압방전등은 그 효율이 50[lm/W] 이상의 것이어야 한다.
  4. 관광진흥법과 공중위생법에 의한 숙박업에 이용되는 객실의 입구등은 1분 이내에 소등되도록 한다.
(정답률: 49%)
  • 가로등에 시설하는 고압방전등의 효율 기준은 $70\text{lm/W}$이상이어야 합니다. 따라서 $50\text{lm/W}$이상이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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99. 유희용 전차의 시설에서 전차안의 전로 및 전기공급설비의 시설방법 중 틀린 것은?

  1. 전로의 사용전압은 직류 60[V] 이하, 교류 40[V] 이하일 것
  2. 유희용 전차에 전기를 공급하는 전로에는 전용개폐기를 시설할 것
  3. 전로와 대지 절연저항은 사용전압에 대한 누설전류 규정 전류의 2000분의 1을 넘지 않을 것
  4. 유희용 전차 안에 승압용 변압기를 시설하는 경우에는 그 변압기의 2차 전압은 150[V] 이하일 것
(정답률: 33%)
  • 유희용 전차의 전로와 대지 절연저항은 사용전압에 대한 누설전류 규정 전류의 $5000$분의 $1$을 넘지 않아야 합니다.
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100. 특고압 가공전선로 중 지지물로 직선형의 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 내장 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 이와 동등 이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 하는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 46%)
  • 특고압 가공전선로의 지지물로 직선형 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 경우, 10기 이하마다 내장 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 동등 이상의 강도를 가진 철탑 1기를 시설해야 합니다.
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