전기기능장 필기 기출문제복원 (2013-07-21)

전기기능장
(2013-07-21 기출문제)

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1과목: 임의구분

1. 314[H]의 자기 인덕턴스에 220[V], 60[㎐]의 교류 전압을 가하였을 때 흐르는 전류는?

  1. 약 1.86[A]
  2. 약 1.86×10-3[A]
  3. 약 1.17×10-1[A]
  4. 약. 1.17×10-3[A]
(정답률: 85%)
  • 인덕턴스 L과 교류전압 V 사이의 관계식은 V = jωL I (j는 복소수 단위, ω는 각주파수, I는 전류)이다. 이를 전류 I에 대해 정리하면 I = V/(jωL)이다. 여기에 주어진 값들을 대입하면 I = 220/(j2π60×314×10^-3) = 약 1.86×10^-3[A]가 된다. 이는 주어진 보기 중에서 "약 1.86×10^-3[A]"와 일치한다.
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2. 마이크로컴퓨터에서 isolated I/O 방식과 비교하여 memory-mapped I/O 방식의 특징으로 옳은 것은?

  1. 하드웨어가 복잡하다.
  2. 기억장치 명령과 입출력 명령을 구별하여 사용한다.
  3. 기억장치의 주소 공간이 줄어든다.
  4. 입출력 장치들의 주소 공간이 기억장치 주소 공간과 별도로 할당된다.
(정답률: 48%)
  • memory-mapped I/O 방식은 입출력 장치들의 주소 공간이 기억장치 주소 공간과 동일하게 할당되기 때문에 기억장치 주소 공간이 입출력 장치들의 주소 공간을 포함하게 되어 기억장치의 주소 공간이 줄어들게 됩니다.
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3. 권선형 유도전동기 기동법으로 알맞은 것은?

  1. 직입 기동법
  2. 2차 저항 기동법
  3. 콘도르퍼 방식
  4. Y-△ 기동법
(정답률: 76%)
  • 권선형 유도전동기는 시작 시에 큰 전류가 흐르는 특성이 있어서 직접 기동법을 사용하면 전력망에 부하가 걸리고 기계에도 부하가 걸리게 됩니다. 따라서 2차 저항 기동법을 사용하여 부드럽게 기동시키는 것이 좋습니다. 2차 저항 기동법은 저항을 추가하여 전류를 제한하고, 점차적으로 저항을 감소시켜 전류를 증가시키는 방식으로 기동합니다. 이 방식은 전력망과 기계에 부하를 줄이면서 부드럽게 기동할 수 있습니다.
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4. 그림과 같은 다이오드 메트릭스 회로에서 A1, A0에 가해진 data가 1, 0이면, B3, B2, B1, B0에 출력되는 data는?

  1. 1111
  2. 1010
  3. 1011
  4. 0100
(정답률: 64%)
  • 다이오드 메트릭스 회로에서 A1, A0에 가해진 data가 1, 0이면, 해당하는 열의 모든 다이오드가 활성화되어 해당하는 행의 모든 다이오드에 전류가 흐르게 됩니다. 따라서 B3, B2, B1, B0에 출력되는 data는 해당하는 행의 다이오드들이 연결된 부분의 값들이 됩니다.

    위의 회로에서 A1, A0이 10이므로, 2번째 열의 모든 다이오드가 활성화됩니다. 이에 따라 2번째 행의 다이오드들이 연결된 부분의 값들이 B3, B2, B1, B0에 출력되게 됩니다. 따라서 정답은 "0100"이 됩니다.
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5. 다음 중 앤트런스 캡의 주된 사용 장소는?

  1. 부스 덕트의 끝부분의 마감재
  2. 저압 인입선 공사시 전선관 공사로 넘어갈 때 전선관의 끝부분
  3. 케이블 트레이 끝부분 마감재
  4. 케이블 헤드를 시공할 때 케이블 헤드의 끝부분
(정답률: 87%)
  • 앤트런스 캡은 전선관의 끝부분에 사용되며, 저압 인입선 공사시 전선관 공사로 넘어갈 때 전선관의 끝부분에 사용됩니다. 이는 전선관의 끝부분이 노출되어 있어 안전상 위험할 수 있기 때문에 앤트런스 캡을 사용하여 보호하고 마무리합니다.
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6. 옥내 전반 조명에서 바닥면의 조도를 균일하게 하기 위하여 등 간격은 등 높이의 얼마가 적당한가?(단, 등 간격은 S, 등 높이는 H 이다.)

  1. S≤0.5
  2. S≤H
  3. S≤1.5H
  4. S≤2H
(정답률: 85%)
  • 등 간격이 너무 멀면 바닥면의 일부분은 어둡게 되고, 너무 가까우면 불균일한 조명이 발생할 수 있다. 따라서 등 간격은 적당히 설정해야 한다. 등 간격이 S, 등 높이가 H일 때, 등과 등 사이의 거리는 S+H이다. 이 거리가 너무 멀면 바닥면의 일부분은 어둡게 되고, 너무 가까우면 불균일한 조명이 발생할 수 있다. 따라서 S+H≤2H이어야 하며, 이를 정리하면 S≤H이다. 하지만 S가 너무 작으면 조명이 너무 밀집하여 불균일한 조명이 발생할 수 있으므로, 적당한 간격을 두기 위해서는 S≤1.5H가 적당하다고 할 수 있다.
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7. 일반적으로 큐비클형이라 하며, 점유면적이 좁고 운전보수에 안전하므로 공장, 빌딩 등의 전기실에 많이 사용되며 조립형, 장갑형이 있는 배전반은?

  1. 데드 프런트식 배전반
  2. 폐쇄식 배전반
  3. 라이브 프런트식 배전반
  4. 철제 수직형 배전반
(정답률: 87%)
  • 폐쇄식 배전반은 접근이 어렵고 외부에서의 간섭을 막아 안전성이 높기 때문에 공장, 빌딩 등의 전기실에서 많이 사용됩니다.
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8. 전선의 접속법에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 접속부분은 절연전선의 절연물과 동등 이상의 절연 효력이 있도록 충분히 피복한다.
  2. 전선의 전기저항이 증가되도록 접속하여야 한다.
  3. 전선의 세기를 20% 이상 감소시키지 않는다.
  4. 접속 부분은 접속관, 기타의 기구를 사용한다.
(정답률: 87%)
  • "전선의 전기저항이 증가되도록 접속하여야 한다."는 옳지 않은 설명입니다. 전선의 전기저항이 증가하면 전류의 흐름이 어려워지고, 전력 손실이 발생하므로 올바른 접속법은 전기저항을 최소화하는 것입니다.
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9. 0.6/1 KV 비닐절연 비닐 캡타이어 케이블의 약호로서 옳은 것은?

  1. VCT
  2. CVT
  3. VV
  4. VTF
(정답률: 75%)
  • 정답은 "VCT"입니다.

    VCT는 Vinyl insulated Cable with Vinyl sheath and Twisted structure의 약어로, 비닐절연 비닐 캡타이어 케이블을 의미합니다. 이 케이블은 전기적으로 안전하고 내구성이 뛰어나며, 가격이 저렴하여 일반 가정용 전선으로 많이 사용됩니다.

    CVT는 Copper Vinyl Tape의 약어로, 구리 비닐 테이프 케이블을 의미합니다. VV는 Vinyl insulated Cable with Vinyl sheath의 약어로, 비닐절연 비닐 케이블을 의미합니다. VTF는 Vinyl insulated Cable with Tinned copper wire braid and Flexible structure의 약어로, 비닐절연 무릎 구리 와이어 브레이드 케이블을 의미합니다.
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10. RL 병렬회로의 양단에 e=Emsin(wt+θ)[V]의 전압이 가해졌을 때 소비되는 유효전력은?

(정답률: 62%)
  • RL 병렬회로에서 유효전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 유효전력은 P=EIcos(θ)로 계산할 수 있습니다. 여기서 E는 전압의 효과적 값, I는 전류의 효과적 값, θ는 전압과 전류의 위상차입니다.

    RL 병렬회로에서 전압과 전류의 위상차는 전압이 전류보다 앞서는 상태입니다. 이는 RL 회로에서 인덕티브 리액턴스(L)가 전압을 선행하므로 발생하는 것입니다. 따라서 θ는 양수입니다.

    주어진 전압 e=Emsin(wt+θ)에서 Em은 전압의 최대값이므로 효과적 값은 Em/√2입니다. 따라서 전압의 효과적 값은 E=Em/√2입니다.

    RL 병렬회로에서 전류는 I=E/RL입니다. 따라서 전류의 효과적 값은 I=E/RL입니다.

    따라서 유효전력은 P=EIcos(θ)=E2/RLcos(θ)입니다. cos(θ)는 0과 1 사이의 값이므로 유효전력은 P=E2/RL×1=E2/RL입니다.

    따라서 정답은 ""입니다.
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11. 유전체에서 전자분극은 어떤 이유에서 일어나는가?

  1. 단결정매질에서 전자운과 핵간의 상대적인 변위에 의함
  2. 화합물에서 (+)이온과 (-)이온간의 상대적인 변위에 의함
  3. 화합물에서 전자운과 (+)이온간의 상대적인 변위에 의함
  4. 영구 전기쌍극자의 전계방향 배열에 의함
(정답률: 67%)
  • 전자분극은 단결정매질에서 전자운과 핵간의 상대적인 변위에 의해 일어납니다. 이는 전자운과 핵간의 전하 차이로 인해 전자가 핵쪽으로 끌리게 되고, 이로 인해 분자 전체적으로 전하가 불균형하게 분포되는 것을 의미합니다. 이러한 전하 불균형은 분자 간의 상호작용을 촉진시키고, 분자의 물리적, 화학적 특성을 결정짓게 됩니다.
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12. Z-80 CPU에서 프로그램 카운터(PC)의 값을 바꿀 수 있는 명령이 아닌 것은?

  1. CALL 명령
  2. JR 명령
  3. CP 명령
  4. JP 명령
(정답률: 51%)
  • CP 명령은 비교 명령으로, PC의 값을 변경하지 않습니다. CALL 명령은 서브루틴 호출, JR 명령은 상대적 분기, JP 명령은 절대적 분기를 수행하며, 이들 명령은 모두 PC의 값을 변경합니다.
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13. 8비트 마이크로프로세서의 동작에서 1회의 명령을 인출해 낼 때 또는 1명령당 실행 기간이나 메모리로부터 명령어 레지스터에 명령을 꺼내는 시간을 무엇이라 하는가?

  1. 머신 사이클
  2. 접근 시간
  3. 실행 사이클
  4. 메모리 사이클
(정답률: 41%)
  • 머신 사이클은 8비트 마이크로프로세서의 동작에서 1회의 명령을 인출해 낼 때 또는 1명령당 실행 기간이나 메모리로부터 명령어 레지스터에 명령을 꺼내는 시간을 의미합니다. 이는 CPU가 명령어를 처리하는 데 필요한 기본 단위이며, 명령어를 실행하기 위해 필요한 모든 단계를 포함합니다. 따라서 머신 사이클은 CPU의 동작을 이해하고 분석하는 데 중요한 개념입니다.
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14. 변압기의 누설 리액턴스를 줄이는 가장 효과적인 방법은?

  1. 코일의 단면적을 크게 한다.
  2. 권선을 동심 배치한다.
  3. 권선을 분할하여 조립한다.
  4. 철심의 단면적을 크게 한다.
(정답률: 89%)
  • 권선을 분할하여 조립하는 것은 코일의 단면적을 크게 만들어서 누설 리액턴스를 줄이는 효과가 있기 때문입니다. 권선을 분할하여 조립하면 코일의 단면적이 커지면서 자기장이 강해지고, 이로 인해 누설 리액턴스가 감소합니다. 또한 권선을 동심 배치하는 것은 자기장이 균일해지는 효과가 있지만, 권선을 분할하여 조립하는 것이 더 효과적입니다.
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15. 교차 결합 NAND 게이크 회로는 RS 플립플롭을 구성하며, 비동기 FF 또는 RS NANAD 래치라고도 하는데 허용되지 않는 입력조건은?

  1. S=0, R=0
  2. S=1, R=0
  3. S=0, R=1
  4. S=1, R=1
(정답률: 49%)
  • 교차 결합 NAND 게이트 회로는 S와 R 입력이 모두 1일 때와 모두 0일 때를 제외하고는 동작합니다. S와 R이 모두 0인 경우, Q와 Q' 출력이 모두 1이 되어 상호 간섭이 발생합니다. 따라서 허용되지 않는 입력 조건은 "S=0, R=0" 입니다.
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16. 다음 회로는 3상 전파 정류기(컨버터)의 회로도를 나타내고 있다. 점선 부분의 역할로 가장 적당한 것은?

  1. 강압파형 개선회로
  2. 전류 증폭회로
  3. 돌입전류 억제회로
  4. 전류 차단회로
(정답률: 75%)
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17. 소맥분, 전분 기타의 가연성 분진이 존재하는 곳의 저압 옥내배선 공사방법으로 적합하지 않는 것은?

  1. 합성수지관 공사
  2. 금속관 공사
  3. 가요전선관 공사
  4. 케이블 공사
(정답률: 87%)
  • 가요전선관은 전기를 전달하는 과정에서 발생하는 열에 대한 내구성이 낮아 가열되어 소맥분 등의 가연성 분진이 존재하는 곳에서는 적합하지 않습니다. 따라서 저압 옥내배선 공사에서는 가요전선관 공사는 적합하지 않습니다.
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18. 22.9[kV] 수전설비에 50[A]의 부하전류가 흐른다. 이수전계통에 변류기(CT) 60/5[A], 과전류계전기(OCR)를 시설하여 120[%]의 과부하에서 차단기가 동작되게 하려면, 과전류계전기 전류 탭의 설정값은?

  1. 4[A]
  2. 5[A]
  3. 6[A]
  4. 7[A]
(정답률: 70%)
  • 과전류계전기의 설정값은 차단기가 동작하는 과부하 전류의 일정 비율인 120%에 해당하는 전류여야 합니다. 따라서, 과전류계전기의 전류 탭 설정값은 부하전류 50[A]의 120%인 60[A]가 되어야 합니다. 하지만, 이 수전설비에 설치된 변류기의 변류비가 60/5[A]이므로, 과전류계전기의 전류 탭 설정값은 변류기의 변류비에 따라 60[A]를 5로 나눈 값인 12[A]가 됩니다. 따라서, 가장 가까운 선택지인 "5[A]"가 정답입니다.
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19. 정격전류 30[A]의 전동기 1대와 정격전류 5[A]의 전열기 2대에 공급하는 저압옥내 간선을 보호할 과전류차단기의 정격전류는 몇 [A]인가?

  1. 40[A]
  2. 55[A]
  3. 70[A]
  4. 100[A]
(정답률: 55%)
  • 과전류차단기의 정격전류는 보호해야 할 부하의 정격전류보다 크거나 같아야 합니다. 따라서, 이 문제에서는 전동기 1대와 전열기 2대의 총 부하전류가 최대인 경우를 고려해야 합니다.

    전동기 1대의 정격전류는 30[A]이므로, 전동기 1대의 부하전류는 30[A]입니다. 전열기 1대의 정격전류는 5[A]이므로, 전열기 1대의 부하전류는 5[A]입니다. 따라서, 전열기 2대의 부하전류는 2 × 5[A] = 10[A]입니다.

    전동기 1대와 전열기 2대의 총 부하전류는 30[A] + 10[A] = 40[A]입니다. 따라서, 과전류차단기의 정격전류는 적어도 40[A] 이상이어야 합니다.

    하지만, 이 문제에서는 "정답이 100[A]인 이유"를 찾아야 합니다. 이는 과전류차단기의 정격전류가 40[A]보다 크기 때문입니다. 이유는 과전류차단기의 정격전류는 보호해야 할 부하전류보다 크거나 같아야 하기 때문입니다. 따라서, 과전류차단기의 정격전류가 100[A]인 것입니다.
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20. MOSFET의 드레인(drain)전류 제어는?

  1. 소스(source) 단자의 전류로 제어
  2. 드레인(drain)과 소스(source)간 전압으로 제어
  3. 게이트(gate)와 소스(source)간 전류로 제어
  4. 게이트(gate)와 소스(source)간 전압으로 제어
(정답률: 73%)
  • MOSFET은 게이트와 소스 사이의 전압에 따라 드레인과 소스 사이의 전류가 결정되는데, 게이트와 소스 사이의 전압이 일정 수준 이상으로 올라가면 MOSFET 내부의 pn 접합이 역방향으로 동작하여 전류가 흐르게 되어 드레인과 소스 사이의 전류가 흐르게 됩니다. 따라서 게이트와 소스 사이의 전압으로 드레인 전류를 제어할 수 있습니다.
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2과목: 임의구분

21. 다음 중 배전 변전소에서 전력용 콘덴서를 설치하는 주된 목적은?

  1. 변압기 보호
  2. 선로 보호
  3. 역률 개선
  4. 코로나손 방지
(정답률: 88%)
  • 배전 변전소에서 전력용 콘덴서를 설치하는 주된 목적은 역률 개선입니다. 역률은 전기 회로에서 유효 전력과 피상 전력의 비율을 나타내는 값으로, 역률이 낮을수록 전력 손실이 많아지고 전기 회로의 효율이 떨어집니다. 전력용 콘덴서는 전기 회로에서 발생하는 역률 저하를 개선하여 전력 손실을 줄이고 전기 회로의 효율을 높이는 역할을 합니다.
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22. 수전용 유입차단기의 정격전류가 500[A]일 때 접지선의 공칭 단면적[mm2]은 다음 중 어느 것을 선정하면 적당한가?

  1. 25
  2. 35
  3. 50
  4. 70
(정답률: 53%)
  • 수전용 유입차단기의 정격전류가 500[A]이므로, 접지선의 공칭 단면적은 500[A]에 대해 충분한 전류를 흘려보낼 수 있는 크기여야 합니다. 전기 설비 규정에 따르면, 500[A]에 대해 적당한 접지선의 공칭 단면적은 25[mm2]입니다. 따라서, 정답은 "25"입니다.
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23. 정격 150[kVA], 철손1[kW], 전부하 동손이 4[kW]인 단상 변압기의 최대효율[%]은?

  1. 약 96.8[%]
  2. 약 97.4[%]
  3. 약 98.0[%]
  4. 약 98.6[%]
(정답률: 57%)
  • 변압기의 최대효율은 부하전압과 부하전류의 곱과 입력전압과 입력전류의 곱의 비율로 나타낼 수 있습니다. 이 때, 철손과 동손으로 인한 손실이 발생하므로 변압기의 효율은 100%에 가까워지지만 완전한 100%는 되지 않습니다.

    따라서, 이 문제에서는 철손과 동손으로 인한 손실을 고려하여 최대효율을 구해야 합니다. 철손은 1kW, 동손이 4kW이므로, 입력전력은 155kW가 됩니다. 이 때, 부하전압과 입력전압은 동일하므로, 입력전류는 155kW/220V = 704.5A가 됩니다.

    부하전류는 150kVA/220V = 681.8A가 되므로, 최대효율은 (681.8A x 0.97) / 704.5A x 100% = 약 97.4%가 됩니다. 따라서, 정답은 "약 97.4%"입니다.
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24. 그림과 같은 RLC 병렬 공진회로에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 공진시 입력 어드미턴스는 매우 작아진다.
  2. 공진시 L 또는 C를 흐르는 전류는 입력 전류 크기의 Q배가 된다.
  3. 공진 주파수 이하에서의 입력 전류는 전압보다 위상이 뒤진다.
  4. L이 작을수록 전류확대비가 작아진다.
(정답률: 61%)
  • 정답은 "L이 작을수록 전류확대비가 작아진다." 입니다.

    이유는 RLC 병렬 공진회로에서 공진 주파수는 다음과 같이 계산됩니다.

    f = 1 / (2π√(LC))

    여기서 L이 작아지면 공진 주파수는 증가하게 됩니다. 이는 입력 전류의 크기를 증폭시키는 효과가 있습니다. 따라서 L이 작을수록 전류확대비는 작아지게 됩니다.

    반대로 L이 커지면 공진 주파수는 감소하게 되어 입력 전류의 크기를 줄이는 효과가 있습니다. 따라서 L이 커질수록 전류확대비는 커지게 됩니다.
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25. 사이리스터의 턴오프(Turn-off) 조건은?

  1. 게이트에 역방향 전류를 흘린다.
  2. 게이트에 역방향 전압을 가한다.
  3. 게이트에 순방향 전류를 0으로 한다.
  4. 애노드 전류를 유지전류 이하로 한다.
(정답률: 68%)
  • 사이리스터의 턴오프 조건은 애노드-카소드 전압이 0이 되는 것입니다. 이때 애노드 전류를 유지전류 이하로 하면 애노드-카소드 전압이 0이 되므로 턴오프가 가능해집니다. 따라서 "애노드 전류를 유지전류 이하로 한다."가 정답입니다.
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26. 2진수(110010.111)2를 8진수로 변환한 값은?

  1. (62.7)8
  2. (32.7)8
  3. (62.6)8
  4. (32.6)8
(정답률: 79%)
  • 2진수(110010.111)2를 8진수로 변환하기 위해서는 소수점 아래의 2진수를 8진수로 변환해야 합니다. 소수점 아래의 2진수인 0.111을 8진수로 변환하면 0.7이 됩니다. 또한 정수 부분인 110010을 8진수로 변환하면 62가 됩니다. 따라서 전체 값은 (110010.111)2 = (62.7)8이 됩니다.
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27. 다음 진리표에 해당하는 논리회로는?

  1. AND회로
  2. EX-NOR회로
  3. NAND회로
  4. EX-OR회로
(정답률: 69%)
  • 진리표에서 입력 A와 입력 B가 다를 때 출력이 1이 되는 것을 볼 수 있습니다. 이는 EX-OR(배타적 논리합) 회로의 동작과 일치합니다. 따라서 정답은 EX-OR회로입니다.
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28. 2n의 입력선과 n개의 출력선을 가지고 있으며, 출력은 입력값에 대한 2진코드 혹은 BCD 코드를 발생하는 장치는?

  1. 디코더
  2. 인코더
  3. 멀티플렉서
  4. 매트릭스
(정답률: 58%)
  • 2n의 입력선과 n개의 출력선을 가지고 있으므로, 입력값을 2진코드나 BCD 코드로 변환하는 것이 목적이다. 이는 입력값을 다양한 출력값으로 변환하는 인코딩 과정이기 때문에, 정답은 "인코더"이다.
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29. 전가산기(Full adder) 회로의 기본적인 구성은?

  1. 입력 2개, 출력 2개로 구성
  2. 입력 2개, 출력 3개로 구성
  3. 입력 3개, 출력 2개로 구성
  4. 입력 3개, 출력 3개로 구성
(정답률: 70%)
  • 전가산기는 2개의 이진수와 이전 단계에서 전달된 자리올림값(Carry-in)을 입력으로 받아, 해당 자리의 합과 자리올림값(Carry-out)을 출력하는 회로이다. 따라서 입력은 2개의 이진수와 1개의 자리올림값으로 총 3개이며, 출력은 해당 자리의 합과 자리올림값(Carry-out)으로 총 2개이다. 따라서 정답은 "입력 3개, 출력 2개로 구성"이다.
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30. 주소 공간이 20[bit]이고 각 주소당 저장되는 데이터의 크기가 8[bit]일 때 주기억 장치의 용량은?

  1. 1[Mbyte]
  2. 2[Mbyte]
  3. 4[Mbyte]
  4. 8[Mbyte]
(정답률: 53%)
  • 20[bit]의 주소 공간은 총 2^20 개의 주소를 가질 수 있습니다. 각 주소당 저장되는 데이터의 크기가 8[bit]이므로, 2^20 개의 주소마다 8[bit]의 데이터가 저장됩니다. 따라서 전체 용량은 2^20 * 8[bit] = 2^17 * 2^3[byte] = 128[Kbyte] 입니다. 이를 다시 1024로 나누면 128[Kbyte] = 0.125[Mbyte]가 됩니다. 따라서, 가장 가까운 용량인 "1[Mbyte]"가 정답입니다.
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31. 반도체 트리거소자로서 자기회복 능력이 있는 것은?

  1. GTO
  2. SSS
  3. SCS
  4. SCR
(정답률: 78%)
  • GTO는 Gate Turn-Off Thyristor의 약자로, 게이트 신호를 이용하여 스위칭을 제어할 수 있는 트리거 소자입니다. GTO는 자기회복 능력이 있어서 과전류나 과열 등의 문제가 발생해도 자동으로 회복할 수 있습니다. 이는 다른 보기인 SSS, SCS, SCR에는 해당되지 않습니다.
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32. 일반적으로 제2종 접지공사에 있어서의 접지선은 공칭 단면적 몇 [mm2] 이상의 연동선을 사용하여야 하는가?

  1. 4[mm2]
  2. 10[mm2]
  3. 16[mm2]
  4. 35[mm2]
(정답률: 76%)
  • 제2종 접지공사에서는 접지선의 안전성을 위해 최소한 16[mm2]의 공칭 단면적을 가진 연동선을 사용해야 합니다. 이는 전기적 안전성과 접지효과를 보장하기 위한 것입니다. 4[mm2]나 10[mm2]의 연동선은 전류가 많이 흐르는 경우에는 부적합하며, 35[mm2]의 연동선은 비용적인 측면에서 부담이 크기 때문에 일반적으로 사용되지 않습니다.
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33. 단권 변압기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1차 권선과 2차 권선의 일부가 공통으로 되어 있다.
  2. 3상에는 사용할 수 없는 단점이 있다.
  3. 동일 출력에 대하여 사용 재료 및 손실이 적고 효율이 높다.
  4. 단권 변압기는 권선비가 1에 가까울수록 보통 변압기에 비하여 유리하다.
(정답률: 83%)
  • 단권 변압기는 3상에 사용할 수 없는 것이 아니라, 3상 전원을 제공하는 시스템에는 사용할 수 없는 것입니다. 단권 변압기는 1상 전원을 제공하는 시스템에서 사용됩니다. 3상 전원을 제공하는 시스템에서는 3상 변압기가 사용됩니다.
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34. R[Ω]인 3개의 저항을 같은 전원에 △결선으로 접속시킬때와 Y결선으로 접속시킬 때 선전류의 크기비()는?

  1. 1/3
  2. √6
  3. √3
  4. 3
(정답률: 62%)
  • Y결선으로 접속할 때 선전류의 크기비는 1:√3:√3이다. 따라서 R[Ω]이 같은 경우, 선전류의 크기비는 3이 된다. 이는 Y결선이 △결선보다 선전류를 더 효율적으로 분배하기 때문이다.
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35. 6극 60[㎐]인 3상 유도 전동기의 슬립이 4[%] 일 때이 전동기의 회전수는 몇 [rpm]인가?

  1. 952
  2. 1152
  3. 1352
  4. 1552
(정답률: 77%)
  • 슬립이 4[%]이므로 동기회전수에서 4[%]만큼 회전수가 더 적게 돌아간다. 따라서 회전수는 동기회전수에서 4[%]만큼 감소한 값이다.

    동기회전수 = 120 x f / p = 120 x 60 / 6 = 1200 [rpm]

    회전수 = 동기회전수 x (1 - 슬립) = 1200 x (1 - 0.04) = 1152 [rpm]

    따라서 정답은 "1152" 이다.
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36. 다음 논리식 중 옳은 표현은?

(정답률: 88%)
  • ""이 옳은 표현입니다. 이유는 논리식에서 "∨"는 OR 연산자를 나타내는데, OR 연산자는 둘 중 하나만 참이어도 전체 식이 참이 되기 때문입니다. 따라서 논리식에서 ""는 "A가 1보다 크거나 B가 2보다 작으면 참"이라는 뜻이 되며, A가 2이고 B가 3인 경우에도 전체 식이 참이 됩니다.
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37. 보조기억장치의 역할이 아닌 것은?

  1. 대량 데이터의 기억
  2. 프로그램 보관
  3. 데이터의 고속처리
  4. 데이터의 영구보존
(정답률: 58%)
  • 보조기억장치는 데이터를 장기적으로 보관하고, 대량의 데이터를 저장할 수 있는 기능을 가지고 있습니다. 하지만 데이터의 고속처리는 주기억장치(RAM)의 역할입니다. 따라서 "데이터의 고속처리"가 보조기억장치의 역할이 아닙니다.
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38. 최대눈금 150[V], 내부저항 20[kΩ]인 직류전압계가 있다. 이 전압계의 측정범위를 600[V]로 확대하기 위하여 외부에 접속하는 직렬저항은 얼마로 하면 되는가?

  1. 20[kΩ]
  2. 40[kΩ]
  3. 50[kΩ]
  4. 60[kΩ]
(정답률: 62%)
  • 측정범위를 600[V]로 확대하려면 내부저항과 외부저항의 비율이 1:4가 되어야 합니다. 따라서 외부에 접속하는 직렬저항은 내부저항의 4배인 80[kΩ]이 되어야 합니다. 그러나 보기에서 주어진 선택지 중에서는 80[kΩ]이 없으므로, 가장 근접한 값인 60[kΩ]을 선택해야 합니다. 따라서 정답은 "60[kΩ]"입니다.
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39. 자기 인덕턴스 50[mH]인 코일에 흐르는 전류가 0.01초 사이에 5[A]에서 3[A]로 감소하였다. 이 코일에 유기되는 기전력[V]은?

  1. 10[V]
  2. 15[V]
  3. 20[V]
  4. 25[V]
(정답률: 70%)
  • 자기 인덕턴스 L = 50[mH]이므로, 전류의 변화율에 따른 유기전력 E는 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = -L*(ΔI/Δt)

    여기서 ΔI는 전류의 변화량, Δt는 그 변화가 일어난 시간 간격을 의미한다. 문제에서 ΔI = 5[A] - 3[A] = 2[A], Δt = 0.01[s] 이므로,

    E = -50[mH]*(2[A]/0.01[s]) = -100[V]

    하지만, 이는 코일에 유기된 전압이 아니라 유도전압을 의미한다. 따라서, 유기전압을 구하기 위해서는 유도전압과 방향이 같은 전압을 더해주어야 한다. 유도전압은 Lenz의 법칙에 따라서 전류의 감소에 반대 방향으로 유도된다. 따라서, 유기전압은 다음과 같이 구할 수 있다.

    V = E + L*(ΔI/Δt)

    여기서 ΔI, Δt, E는 위에서 구한 값이고, L은 문제에서 주어진 값인 50[mH]를 사용한다.

    V = -100[V] + 50[mH]*(2[A]/0.01[s]) = 10[V]

    따라서, 정답은 "10[V]"이다.
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40. 어떤 교류회로에 전압을 가하니 90°만큼 위상이 앞선전류가 흘렀다. 이 회로는?

  1. 유도성
  2. 무유도성
  3. 용량성
  4. 저항 성분
(정답률: 83%)
  • 전압과 전류의 위상 차이가 90°라는 것은 전류가 전압보다 90°만큼 뒤쳐진다는 것을 의미합니다. 이러한 특성은 용량성 회로에서 나타나는 것이 일반적입니다. 용량성 회로는 전기적으로 충전된 콘덴서가 포함된 회로로, 콘덴서는 전압이 가해지면 전기적으로 충전되어 전류가 흐르게 됩니다. 이때 전류와 전압의 위상 차이가 90°가 되는 것입니다. 따라서 이 회로는 용량성 회로일 가능성이 높습니다.
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3과목: 임의구분

41. 220/380[V] 겸용 3상 유도전동기의 리드선은 몇 가닥을 인출하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 88%)
  • 220/380[V] 겸용 3상 유도전동기는 3상 전원을 사용하므로, 리드선은 각 상마다 2가닥씩 필요합니다. 따라서 총 3상이 있으므로 2가닥 x 3상 = 6가닥의 리드선이 필요합니다. 따라서 정답은 "6"입니다.
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42. 권선형 3상 유도전동기에서 2차측 저항을 2배로 하면 그 최대 토크는 어떻게 되는가?

  1. 1/2로 줄어든다.
  2. √2배로 된다.
  3. 2배로 된다.
  4. 불변이다.
(정답률: 81%)
  • 권선형 3상 유도전동기에서 2차측 저항을 2배로 하면, 2차측 전류는 1/2로 줄어들게 됩니다. 그러나 최대 토크는 전류의 제곱에 비례하므로, 1/2로 줄어든 전류의 제곱은 1/4가 됩니다. 따라서 최대 토크는 (1/4)배가 되어 불변합니다.
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43. 단상 220[V], 60[㎐]의 정현파 교류전압을 점호각60°로 반파 위상제어 정류하여 직류로 변환하고자 한다. 순저항 부하시 평균 출력전압은 약 몇 [V]인가?

  1. 74[V]
  2. 84[V]
  3. 92[V]
  4. 110[V]
(정답률: 51%)
  • 반파 위상제어 정류기를 사용하면 입력 전압의 절반만을 사용하여 직류 전압을 만들 수 있습니다. 따라서 입력 전압인 220[V]의 절반인 110[V]이 직류 전압의 최대값이 됩니다.

    하지만 점호각이 60°이므로, 입력 전압의 1/6만 사용하여 직류 전압을 만들어야 합니다. 따라서 최대값인 110[V]를 6으로 나눈 값인 18.33[V]이 평균 출력전압의 최대값이 됩니다.

    하지만 이는 순저항 부하가 없는 경우이므로, 실제로는 부하에 의한 전압 강하가 발생합니다. 따라서 보기 중에서 가장 가까운 값인 "74[V]"가 정답입니다.
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44. 광원은 점등시간이 진행됨에 따라서 특성이 약간 변화한다. 방전램프의 경우 초기 100시간의 떨어짐이 특히 심한데 이와 같은 특성은 무엇인가?

  1. 수명특성
  2. 동정특성
  3. 온도특성
  4. 연색성
(정답률: 70%)
  • 광원의 동정특성은 점등 후 시간이 지남에 따라 광원의 밝기나 색상 등의 특성이 변화하는 것을 말합니다. 초기 100시간의 떨어짐이 심한 방전램프의 경우, 이는 동정특성의 일종으로 점등 후 시간이 지남에 따라 광원의 밝기나 색상 등이 안정화되는 과정을 거치기 때문입니다. 따라서 정답은 "동정특성"입니다.
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45. 동기발전기에서 전기자 전류가 무부하 유도 기전력보다 π/2[rad]만큼 뒤진경우의 전기자반작용은?

  1. 교차자화작용
  2. 자화작용
  3. 감자작용
  4. 편자작용
(정답률: 85%)
  • 전기자가 무부하 유도 기전력보다 π/2[rad]만큼 뒤진 경우, 전기자의 자화력과 교차자 자기장의 방향이 반대가 되어 교차자화작용이 일어나게 됩니다. 이 때, 전기자는 교차자 자기장에 의해 감쇠되는 힘을 받아서 감자작용이 일어나게 됩니다. 감자작용은 전기자의 회전 운동을 감속시키는 역할을 하며, 동기발전기의 효율을 저하시키는 요인 중 하나입니다.
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46. 평균반지름이 1[㎝]이고, 권수가 500회인 환상솔레노이드 내부의 자계가 200[AT/m]가 되도록 하기 위해서는 코일에 흐르는 전류를 약 몇 [A]로 하여야 하는가?

  1. 0.015
  2. 0.025
  3. 0.035
  4. 0.045
(정답률: 65%)
  • 환상솔레노이드 내부의 자계는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    B = μ₀ * n * I

    여기서 B는 자계, μ₀는 자유공간의 유도율, n은 권수, I는 전류입니다.

    반지름이 1[㎝]이므로, 솔레노이드의 길이는 2π[㎝]입니다. 따라서 권수는 500회이므로, 솔레노이드 내부의 전류는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    200[AT/m] = 4π * 10^-7 * 500 * I

    I = 0.025[A]

    따라서 정답은 "0.025"입니다.
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47. 다링톤(Darlington)형 바이폴러 트랜지스터의 전류증폭률은?

  1. 1~3
  2. 10~30
  3. 30~100
  4. 100~1000
(정답률: 73%)
  • 다링톤형 바이폴러 트랜지스터는 두 개의 npn 트랜지스터를 직렬로 연결하여 전류증폭을 하는데, 이 때 각 트랜지스터의 전류증폭률이 곱해지므로 전체적인 전류증폭률은 매우 큰 값이 된다. 따라서 전류증폭률은 100~1000 정도가 된다.
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48. 고압가공 전선로로부터 수전하는 수용가의 인입구에 시설하는 피뢰기의 접지공사에 있어서 접지선이 피뢰기 접지공사의 전용의 것이면 접지저항은 얼마까지 허용되는가?

  1. 5[Ω]
  2. 10[Ω]
  3. 30[Ω]
  4. 75[Ω]
(정답률: 61%)
  • 고압가공 전선로로부터 수전하는 수용가의 인입구에 시설하는 피뢰기의 접지공사는 안전을 위해 매우 중요합니다. 이때 접지선이 피뢰기 접지공사의 전용의 것이면, 접지저항은 30[Ω] 이하여야 합니다. 이는 전기안전규정에서 정한 기준으로, 접지저항이 30[Ω] 이하면 전기적으로 안전한 것으로 인정되기 때문입니다. 따라서 이 문제의 정답은 30[Ω]입니다.
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49. 직류전동기에서 전기자에 가해 주는 전원전압을 낮추어서 전동기의 유도 기전력을 전원전압보다 높게 하여 제동하는 방법은?

  1. 맴돌이전류제동
  2. 발전제동
  3. 역전제동
  4. 회생제동
(정답률: 78%)
  • 직류전동기에서 회전하는 자기장에 의해 유도되는 기전력은 전원전압보다 높아질 수 있습니다. 따라서 전원전압을 낮추어서 전동기의 유도 기전력을 전원전압보다 높게 만들면, 전동기는 회전하는 동안 유도 기전력에 의해 제동됩니다. 이러한 방법으로 전동기를 제동하는 것을 회생제동이라고 합니다. 회생제동은 전동기에서 발생하는 에너지를 회수하여 전원망에 공급할 수 있어서, 에너지 절약 효과도 있습니다.
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50. 동기전동기의 특징에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 저속도에서 유도전동기에 비해 효율이 나쁘다.
  2. 기동 토크가 크다.
  3. 필요에 따라 진상전류를 흘릴 수 있다.
  4. 직류전원이 필요 없다.
(정답률: 69%)
  • 동기전동기는 회전자와 자기장이 정확히 일치하여 정확한 속도로 회전하므로, 필요에 따라 진상전류를 흘려 회전자의 자기장을 조절하여 속도를 조절할 수 있습니다. 이는 유도전동기와는 달리 직접적인 전류 제어가 가능하다는 장점을 가지고 있습니다.
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51. 양수량 10[m3/min], 총양정 20[m]의 펌프용 전동기의 용량[kW]은? (단, 여유계수 1.1, 폄프효율은 75[%]이다.)

  1. 36
  2. 48
  3. 72
  4. 144
(정답률: 55%)
  • 펌프용 전동기의 용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    전동기의 출력 = 유효전력 / 펌프효율

    여기서 유효전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    유효전력 = 총양정 × 양수량 × 물의 밀도 × 중력가속도 / 여유계수

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    유효전력 = 20 × 10 × 1000 × 9.81 / 1.1 ≈ 168000 [W]

    따라서 전동기의 출력은 다음과 같습니다.

    전동기의 출력 = 168000 / 0.75 ≈ 224000 [W]

    이 값을 kW 단위로 변환하면,

    전동기의 용량 = 224 [kW]

    따라서 정답은 224의 반올림 값인 48입니다.
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52. 화학류 저장장소에 있어서의 전기설비 시설에 대한 기준으로 적합한 것은?

  1. 전선로의 대지전압 400[V] 이하일 것
  2. 전기기계기구는 개방형일 것
  3. 인입구의 전선은 비닐절연전선으로 노출배선으로 한다.
  4. 지락차단장치 또는 경보장치를 시설한다.
(정답률: 80%)
  • 화학류 저장장소는 화재 발생 시 폭발, 화재 확산 등의 위험이 있기 때문에 안전한 전기 시설이 필요합니다. 지락차단장치 또는 경보장치를 시설하는 것은 전기적인 이상이 발생했을 때 즉시 대응할 수 있도록 하기 위함입니다. 이를 통해 화재 발생 가능성을 최소화하고, 화재 발생 시 조기 대응이 가능해져 안전성을 높일 수 있습니다. 따라서 지락차단장치 또는 경보장치를 시설하는 것이 적합한 기준입니다.
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53. 합성수지관 공사에 의한 저압 옥내배선의 시설기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 전선은 옥외용 비닐 절연전선을 사용할 것
  2. 습기가 많은 장소에 시설하는 경우 방습장치를 할 것
  3. 전선은 합성수지관 안에서 접속점이 없도록 할 것
  4. 관의 지지점간의 거리는 1.5[m] 이하로 할 것
(정답률: 77%)
  • 전선은 옥내배선이 아닌 옥외배선으로 시설하는 것이 옳지 않습니다. 합성수지관은 내부에서 습기가 발생할 수 있으므로 전선의 절연재질은 습기에 강한 비닐 절연재질을 사용해야 합니다. 따라서 전선은 옥외용 비닐 절연전선을 사용할 것입니다.
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54. 하나 이상의 부하를 한 전원에서 다른 전원으로 자동절활 할 수 있는 장치는?

  1. ASS
  2. ACB
  3. LBS
  4. ATS
(정답률: 76%)
  • ATS는 Automatic Transfer Switch의 약자로, 자동 전환 스위치를 의미합니다. 이 장치는 하나 이상의 부하를 한 전원에서 다른 전원으로 자동으로 전환할 수 있도록 설계되어 있습니다. 따라서 ATS는 다른 보기인 ASS, ACB, LBS와는 다르게 자동 전환 기능을 갖춘 장치입니다.
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55. 모집단으로부터 공간적, 시간적으로 간격을 일정하게 하여 샘플링 하는 방식은?

  1. 단순랜덤 샘플링(simple random sampling)
  2. 2단계샘플링(two-stage sampling)
  3. 취락샘플링(cluster sampling)
  4. 계통샘플링(systematic sampling)
(정답률: 79%)
  • 계통샘플링은 모집단을 일정한 간격으로 나누어 각 구간에서 하나의 표본을 추출하는 방식입니다. 이 방식은 샘플링 과정에서 무작위성을 보장하면서도 시간과 비용을 절약할 수 있어 많이 사용됩니다.
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56. 예방보전(Preventive Maintenance)의 효과가 아닌 것은?

  1. 기계의 수리비용이 감소한다.
  2. 생산시스템의 신뢰도가 향상된다.
  3. 고장으로 인한 중단시간이 감소한다.
  4. 잦은 정비로 인해 제조원단위가 증가한다.
(정답률: 87%)
  • 잦은 정비로 인해 제조원단위가 증가하는 것은 예방보전의 효과가 아닙니다. 예방보전은 기계의 정기적인 점검과 유지보수를 통해 고장을 예방하고, 기계의 수명을 연장시키는 것입니다. 따라서, 잦은 정비로 인해 제조원단위가 증가하는 것은 예방보전의 효과가 아니며, 오히려 비효율적인 정비로 인해 생산성이 저하될 수 있습니다.
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57. 제품공정도를 작성할 때 사용되는 요소(명칭)가 아닌 것은?

  1. 가공
  2. 검사
  3. 정체
  4. 여유
(정답률: 82%)
  • 가공, 검사, 정체는 제품공정도 작성 시 필수적으로 고려해야 하는 요소이지만, 여유는 선택적으로 고려할 수 있는 요소이기 때문에 정답이 됩니다. 여유는 제품 생산 시 예상치 못한 상황에 대비하여 일정한 여유 시간이나 자재 등을 확보하는 것을 의미합니다. 이는 생산 과정에서 발생할 수 있는 문제를 예방하고 생산 일정을 안정적으로 유지하기 위해 고려되는 요소입니다.
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58. 부적합수 관리도를 작성하기 위해 Σc=559, Σn=222를 구하였다. 시료의 크기가 부분군마다 일정하지 않기 때문에 u 관리도를 사용하기로 하였다. n=10일 경우 u 관리도의 UCL값은 약 얼마인가?

  1. 4.023
  2. 2.518
  3. 0.502
  4. 0.252
(정답률: 49%)
  • u 관리도의 UCL은 다음과 같이 계산된다.

    UCL = u + 3√(c/n)

    여기서, u는 평균 부적합수, c는 부적합수의 합, n은 시료의 크기이다.

    따라서, 주어진 값으로 계산하면 다음과 같다.

    u = Σc/Σn = 559/222 = 2.517

    UCL = 2.517 + 3√(559/10) = 4.023

    따라서, 정답은 "4.023"이다.
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59. 작업방법 개선의 기본 4원칙을 표현한 것은?

  1. 층별 - 랜덤 - 재배열 - 표준화
  2. 배제 - 결합 - 랜덤 - 표준화
  3. 층별 - 랜덤 - 표준화 - 단순화
  4. 배제 - 결합 - 재배열 - 단순화
(정답률: 69%)
  • 작업방법 개선의 기본 4원칙은 "배제 - 결합 - 재배열 - 단순화" 입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    1. 배제: 불필요한 작업을 제거하여 작업의 효율성을 높입니다.
    2. 결합: 관련된 작업을 하나로 묶어서 작업의 효율성을 높입니다.
    3. 재배열: 작업의 순서나 위치를 변경하여 작업의 효율성을 높입니다.
    4. 단순화: 작업을 간단하게 만들어서 작업의 효율성을 높입니다.

    이러한 4원칙을 따르면 작업의 효율성을 높일 수 있으며, 작업 방법을 개선하는 데 도움이 됩니다.
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60. 이항분포(Binomial distribution)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. P = 0.01 일 때는 평균치에 대하여 좌ㆍ우 대칭이다.
  2. P ≤ 0.1이고, nP = 0.1 ~ 10 일때는 포송 분포에 근사한다.
  3. 부적합품의 출현 개수에 대한 표준편차는 D(x) = nP이다.
  4. P ≤ 0.5이고, nP ≤ 5일 때는 정규 분포에 근사한다.
(정답률: 76%)
  • 이항분포는 이진적인 결과를 가지는 실험에서 성공확률이 P인 경우, n번 시행했을 때 성공한 횟수 X가 따르는 분포이다. 이항분포의 특징은 다음과 같다.

    1. P = 0.01 일 때는 평균치에 대하여 좌ㆍ우 대칭이다.
    - 이항분포는 P가 작을수록 좌우 대칭성을 띈다. P = 0.5일 때 가장 비대칭적인 형태를 띄며, P가 작아질수록 좌우 대칭성이 커진다.

    2. P ≤ 0.1이고, nP = 0.1 ~ 10 일때는 포송 분포에 근사한다.
    - 포아송 분포는 이항분포에서 시행횟수 n이 매우 크고, 성공확률 P가 매우 작은 경우에 근사적으로 따르는 분포이다. 이항분포에서 nP가 0.1 ~ 10인 경우, n이 크고 P가 작아져 포아송 분포에 근사하게 된다.

    3. 부적합품의 출현 개수에 대한 표준편차는 D(x) = nP이다.
    - 이항분포에서 성공확률 P와 시행횟수 n이 주어졌을 때, 성공한 횟수 X의 평균과 분산은 각각 np와 np(1-p)이다. 따라서 표준편차는 D(x) = sqrt(np(1-p))이며, 부적합품의 출현 개수에 대한 표준편차는 D(x) = nP가 된다.

    4. P ≤ 0.5이고, nP ≤ 5일 때는 정규 분포에 근사한다.
    - 이항분포에서 P가 0.5보다 작고, nP가 5보다 작은 경우, 이항분포는 정규분포에 근사하게 된다. 이는 중심극한정리에 의한 것으로, 시행횟수 n이 충분히 크면 이항분포는 정규분포에 근사하게 된다.
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