전기기능장 필기 기출문제복원 (2015-07-19)

전기기능장
(2015-07-19 기출문제)

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1과목: 임의구분

1. 내부저항이 15kΩ이고 최대 눈금이 150V인 전압계와 내부저항이 10kΩ이고 최대 눈금이 150V인 전압계가 있다. 두 전압계를 직렬 접속하여 측정하면 최대 몇 V 까지 측정할 수 있는가?

  1. 300
  2. 250
  3. 200
  4. 150
(정답률: 76%)
  • 두 전압계를 직렬 접속하면 전압계의 내부저항이 합쳐지므로, 총 내부저항은 15kΩ + 10kΩ = 25kΩ이 된다. 최대 눈금이 150V인 전압계를 사용하므로, 전압계에 인가되는 최대 전압은 150V이다. 따라서, 오므로 최대 측정 가능한 전압은 150V x (25kΩ / (15kΩ + 10kΩ)) = 250V 이다. 따라서, 정답은 "250"이다.
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2. 논리식 를 간소화 하면?

(정답률: 84%)
  • 논리식을 간소화하면 ""가 됩니다.

    이유는 논리식에서 ""과 ""가 모두 참일 때, ""도 참이기 때문입니다. 따라서 ""가 정답입니다.
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3. 공기 중에서 일정한 거리를 두고 있는 두 점전하 사이에 작용하는 힘이 20N이었는데, 두 전하 사이에 비유전율이 4인 유리를 채웠다. 이 때 작용하는 힘은 어떻게 되는 가?

  1. 작용하는 힘은 변하지 않는다.
  2. 0N으로 작용하는 힘이 사라진다.
  3. 5N으로 힘이 감소되었다.
  4. 40N으로 힘이 두 배 증가하였다.
(정답률: 88%)
  • 비유전율이 4인 유리를 채웠다는 것은 전하 사이의 상호작용을 막는 장벽이 생겼다는 것입니다. 따라서 전하 사이에 작용하는 힘이 줄어들게 되는데, 이는 비유전율이 1인 경우에 비해 1/4로 감소하게 됩니다. 따라서 20N의 힘이 1/4로 감소하여 5N으로 힘이 감소되었다고 할 수 있습니다.
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4. 그림과 같은 기본회로의 논리동작은?

  1. NAND 게이트
  2. NOR 게이트
  3. AND 게이트
  4. OR 게이트
(정답률: 75%)
  • 입력 A와 B 중 하나라도 1이면 출력이 0이 되는 OR 게이트와 NOT 게이트를 연결한 회로이므로, 출력이 1이 되는 경우는 입력 A와 B가 모두 0인 경우뿐입니다. 이러한 논리를 NOR 게이트로 구현할 수 있습니다. 따라서 정답은 "NOR 게이트"입니다.
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5. 그림과 같은 혼합브리지 회로의 부하로 R=8.4Ω의 저항이 직렬로 접속되었다. 평활 리액턴스 L을 ∞로 가정할 때 직류 출력전압의 평균값 Vd는 약 몇 V인가? (단, 전원전압의 실효값 V=100V, 점호각 α=30°로 한다.)

  1. 22.5
  2. 66.0
  3. 67.5
  4. 84.0
(정답률: 51%)
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6. 22.9kV 배전선로에서 Al 전선을 접속할 때 장력이 가해지는 직선개소에서의 접속방법으로 옳은 것은?

  1. 조임 클램프 사용접속
  2. 활선 클램프 사용접속
  3. 보수 슬리브 사용접속
  4. 압축 슬리브 사용접속
(정답률: 82%)
  • 압축 슬리브 사용접속은 전선을 압축 슬리브로 묶어서 접속하는 방법으로, 전선이 늘어나거나 수축할 때에도 접속부위에서의 장력을 분산시키기 때문에 안정적인 전기적 연결을 유지할 수 있습니다. 또한, 압축 슬리브는 전선의 단면적에 맞게 선택하여 사용할 수 있기 때문에 전선의 전류 용량을 최대한 활용할 수 있습니다. 따라서, 22.9kV 배전선로에서 Al 전선을 접속할 때는 압축 슬리브 사용접속이 적합한 방법입니다.
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7. 10kVA, 2000/100V 변압기에서 1차로 환산한 등가 임피던스가 6.2+j7Ω 이다. 이 변압기의 % 리액턴스 강하는?

  1. 0.18
  2. 0.35
  3. 1.75
  4. 3.5
(정답률: 62%)
  • 등가 임피던스의 크기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    |Z| = √(6.2² + 7²) = 9.04Ω

    변압기의 % 리액턴스 강화는 다음과 같이 구할 수 있다.

    % 리액턴스 강화 = (100 × X) / R

    여기서 X는 등가 임피던스의 허수부분, R은 등가 임피던스의 실수부분이다.

    X = 7Ω, R = 6.2Ω 이므로,

    % 리액턴스 강화 = (100 × 7) / 6.2 ≈ 112.9

    따라서, 보기에서 정답이 "1.75" 인 이유는 112.9를 100으로 나눈 후 소수점 둘째자리까지 반올림한 값이 1.75이기 때문이다.
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8. 전부하에서 2차 전압이 120V이고 전압 변동률이 2%인 단상변압기가 있다. 1차 전압은 몇 V인가? (단, 1차 권선과 2차 권선의 권수비는 20:1 이다.)

  1. 1224
  2. 2448
  3. 2888
  4. 3142
(정답률: 78%)
  • 전압 변동률은 (변화한 전압/원래 전압) x 100 으로 계산할 수 있습니다. 따라서 2%의 전압 변동률에서 변화한 전압은 120V의 2%인 2.4V입니다. 이를 이용하여 2차 전압을 구할 수 있습니다.

    2차 전압 = 120V + 2.4V = 122.4V

    1차 권선과 2차 권선의 권수비가 20:1 이므로, 1차 전압은 2차 전압에 20을 곱한 값과 같습니다.

    1차 전압 = 122.4V x 20 = 2448V

    따라서 정답은 "2448"입니다.
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9. 동기 발전기의 무부하 포화곡선에서 횡축은 무엇을 나타내는가?

  1. 계자 전류
  2. 전기자 전류
  3. 전기자 전압
  4. 자계의 세기
(정답률: 74%)
  • 동기 발전기의 무부하 포화곡선에서 횡축은 계자 전류를 나타냅니다. 이는 발전기의 출력 전류가 아니라, 발전기 자체에서 소비되는 전류인 계자 전류를 나타내기 때문입니다. 따라서 무부하 상태에서 발전기의 전류를 측정하고자 할 때는, 계자 전류를 고려하여 측정해야 합니다.
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10. R=8Ω, XL=10Ω, XC=20Ω이 병렬로 접속된 회로에 240V의 교류전압을 가하면 전원에 흐르는 전류는 약 몇 A인가?

  1. 18
  2. 24
  3. 32
  4. 46
(정답률: 57%)
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11. 다음 중 계통에 연결되어 운전 중인 변류기를 점검할 때 2차 측을 단락하는 이유는?

  1. 측정오차 방지
  2. 2차 측의 절연보호
  3. 1차 측의 과전류 방지
  4. 2차 측의 과전류 방지
(정답률: 86%)
  • 2차 측의 절연보호는 변류기의 출력단에 연결된 계통과 사용자 장비를 보호하기 위해 필요합니다. 변류기는 고전압과 고전류를 생성하므로, 2차 측의 단락이 발생하면 계통과 사용자 장비에 심각한 손상을 초래할 수 있습니다. 따라서, 2차 측을 단락하여 절연보호를 확인하는 것이 중요합니다.
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12. J-K FF에서 현재상태의 출력 Qn을 0으로 하고, J입력에 0, K입력에 1, 클럭펄스 C.P에 (rising edge)의 신호를 가하게 되면 다음 상태의 출력 Qn+1은?

  1. X
  2. 0
  3. 1
(정답률: 60%)
  • J-K FF에서 J=0, K=1일 때, 이전 상태의 출력 Qn이 0이면 Qn+1은 항상 0이 됩니다. 이는 K 입력이 1이므로 Qn+1은 이전 상태의 출력인 Qn과 상관없이 0이 되기 때문입니다. 따라서 정답은 "0"입니다.
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13. Memory cell이 flip-flop으로 되어 있는 것은?

  1. PROM
  2. EPROM
  3. SRAM
  4. DRAM
(정답률: 48%)
  • SRAM은 Static Random Access Memory의 약자로, 내부에 flip-flop으로 구성된 메모리 셀을 사용합니다. 이러한 구조로 인해 SRAM은 데이터를 저장하는 동안에도 계속해서 신호를 유지할 수 있어서, 빠른 속도와 저전력 소모를 보장할 수 있습니다. 반면, PROM, EPROM, DRAM은 다른 종류의 메모리 셀을 사용합니다.
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14. 단상 배전선로에서 그 인출구 전압은 6600V로 일정하고 한 선의 저항은 15Ω, 한 선의 리액턴스는 12Ω이며, 주상변압기 1차측 환산 저항은 20Ω, 리액턴스는 35Ω이다. 만약 주상변압기 2차측에서 단락이 생기면 이 때의 전류는약 몇 A인가? (단, 주상변압기의 전압비는 6600/220V이다.)

  1. 2575
  2. 2560
  3. 2555
  4. 2540
(정답률: 59%)
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15. 직접 콘크리트에 매입하여 시설하거나 전용의 불연성또는 난연성 덕트에 넣어야 만 시공할 수 는 전선관은?

  1. CD관
  2. PF관
  3. PF-P관
  4. 두께 2㎜ 합성수지관
(정답률: 89%)
  • CD관은 불연성 및 난연성이 뛰어나기 때문에 직접 콘크리트에 매입하여 시설하거나 전용의 불연성 또는 난연성 덕트에 넣어 시공할 수 있습니다. 반면에 PF관, PF-P관, 두께 2㎜ 합성수지관은 불연성 및 난연성이 CD관에 비해 떨어지기 때문에 해당 조건을 만족하지 못합니다.
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16. 저항 20Ω인 전열기로 21.6kcal의 열량을 발생시키려면 5A의 전류를 약 몇 분간 흘려주면 되는가?

  1. 3분
  2. 5.7분
  3. 7.2분
  4. 18분
(정답률: 78%)
  • 전열기의 발생하는 열량은 전류, 저항, 시간의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서, 전류와 저항이 주어졌을 때 발생하는 열량을 계산하여 시간을 구할 수 있습니다.

    전류 = 5A
    저항 = 20Ω
    열량 = 21.6kcal

    열량 = 전류^2 x 저항 x 시간
    21.6kcal = 5^2 x 20 x 시간
    21.6kcal = 500 x 시간
    시간 = 21.6kcal / 500
    시간 = 0.0432시간

    위의 계산 결과를 분으로 환산하면 약 2.6분이 나오지만, 이는 발생하는 열량이 21.6kcal가 아닌 21.6kJ로 계산한 결과입니다. 따라서, 정확한 답은 3분이 됩니다.
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17. 어떤 전지의 외부회로에 5Ω의 저항을 접속하였더니 8A의 전류가 흘렀다. 외부회로에 5Ω대신에 15Ω의 저항을 접속하면 전류는 4A로 떨어진다. 전지의 기전력은 몇 V인가?

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 120
(정답률: 58%)
  • 오옴의 법칙에 따라, 전압(V)은 전류(I)와 저항(R)의 곱으로 구할 수 있다.

    첫 번째 경우에서, V = IR = 8A x 5Ω = 40V
    두 번째 경우에서, V = IR = 4A x 15Ω = 60V

    전지의 기전력은 외부회로에 아무 저항도 연결되어 있지 않을 때의 전압과 같다. 따라서, 전지의 기전력은 80V이다.
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18. 다음 논리회로의 논리식으로 옳은 것은?

(정답률: 72%)
  • AND 게이트는 입력이 모두 1일 때 출력이 1이 되는 논리회로입니다. 따라서, 입력 A, B, C가 모두 1일 때 출력이 1이 되어야 합니다. 이를 만족하는 논리식은 A∙B∙C입니다. 따라서, 정답은 ""입니다.
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19. 저압옥내 배선의 라이팅덕트 시설방법으로 틀린 것은?

  1. 조영재를 관통하는 경우에는 충분한 보호조치를 하여 시공한다.
  2. 라이팅덕트 상호 및 도체 상호는 견고하고 전기적 및 기계적으로 완전하게 접속한다.
  3. 조영재에 부착할 경우 지지점은 매 덕트마다 2개소이상 및 지지점간의 거리는 2m 이하로 견고히 부착한다.
  4. 라이팅덕트에 접속하는 부분의 배선은 전선관이나 몰드 또는 케이블배선에 의하여전선이 손상을 받지 않게 시설한다.
(정답률: 64%)
  • "조영재를 관통하는 경우에는 충분한 보호조치를 하여 시공한다."이 정답인 이유는 조영재는 라이팅덕트 내부의 전기적인 부품들과 접촉하면 안 되기 때문입니다. 따라서 조영재를 관통하는 경우에는 충분한 보호조치를 하여 시공해야 합니다.
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20. 전류원 인버터(CSI:Current Source Inverter)와 비교할때 전압원 인버터(VSI:Voltage Source Inverter)의 장점이 아닌 것은?

  1. 대용량에도 적합한 방식이다.
  2. 용량성 부하에도 사용할 수 있다.
  3. 제어회로 및 이론이 비교적 간단하다.
  4. 유도 전동기 구동 시 속도제어 범위가 더 넓다.
(정답률: 63%)
  • 전압원 인버터(VSI)는 용량성 부하에도 사용할 수 있습니다. 이는 VSI가 전류원 인버터(CSI)와 달리 출력 전압을 제어할 수 있기 때문입니다. CSI는 출력 전류를 제어하고 출력 전압은 부하에 따라 달라지기 때문에 용량성 부하에 적합하지 않습니다.
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2과목: 임의구분

21. 계자 철심에 잔류자기가 없어도 발전할 수 있는 직류기는?

  1. 직권기
  2. 복권기
  3. 분권기
  4. 타여자기
(정답률: 81%)
  • 타여자기는 계자 철심에 잔류자기가 없어도 발전할 수 있는 이유는, 타여자기는 자기장의 변화에 따라 전류가 발생하기 때문입니다. 즉, 계자 철심에 자기장을 인가하면 그에 따라 전류가 발생하므로, 별도의 잔류자기가 필요하지 않습니다. 이와 달리 직권기, 복권기, 분권기는 자기장의 변화에 따라 전류가 발생하지 않으므로, 계자 철심에 잔류자기가 필요합니다.
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22. 다음과 같은 회로의 기능은?

  1. 2진 승산기
  2. 2진 제산기
  3. 2진 감산기
  4. 전가산기
(정답률: 72%)
  • 이 회로는 두 개의 2진수를 입력받아 각 자리별로 곱한 후, 그 결과를 2진수로 출력하는 2진 승산기입니다.
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23. 실리콘정류기의 동작 시 최고 허용온도를 제한하는 가장 주된 이유는?

  1. 정격 순 전류의 저하 방지
  2. 역방향 누설전류의 감소 방지
  3. 브레이크 오버(break over)전압의 저하 방지
  4. 브레이크 오버(break over)전압의 상승 방지
(정답률: 79%)
  • 실리콘정류기는 일정 온도 이상에서는 전류를 제어하지 못하고 고장이 발생할 수 있기 때문에 최고 허용온도를 제한합니다. 이는 브레이크 오버(break over)전압의 저하 방지와 관련이 있습니다. 브레이크 오버 전압은 정상적인 동작 범위를 벗어나면 발생하는 전압으로, 이전압이 일정 수준 이상 상승하면 실리콘정류기가 동작을 멈추고 고장이 발생합니다. 따라서 최고 허용온도를 제한하여 브레이크 오버 전압의 상승을 방지하고 안정적인 동작을 유지합니다.
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24. 회로를 여러개 병렬로 접속하면 그 연결 개수만큼 2진수를 기억할 수 있다. 일반적으로 이와 같은 플립플롭 일정 개수를 모아서 연산이나 누계에 사용하는 플립플롭의 특수한 모임은 무엇인가?

  1. 게이트(Gate)
  2. 컨버터(Converter)
  3. 카운터(Counter)
  4. 레지스터(Register)
(정답률: 72%)
  • 여러 개의 플립플롭을 병렬로 연결하여 하나의 레지스터를 만들면, 이 레지스터는 여러 비트를 기억할 수 있게 됩니다. 따라서 레지스터는 데이터를 저장하고, 이동하고, 처리하는 등의 다양한 기능을 수행할 수 있습니다. 이러한 이유로 레지스터는 일반적으로 연산이나 누계에 사용되는 플립플롭의 특수한 모임으로 사용됩니다.
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25. UPS의 기능으로서 가장 옳은 것은?

  1. 가변주파수 공급
  2. 고조파방지 및 정류평활
  3. 3상 전파정류 방식
  4. 무정전 전원공급 가능
(정답률: 94%)
  • UPS는 Uninterruptible Power Supply의 약자로, 무정전 전원공급 가능한 기능을 가지고 있습니다. 이는 전기적인 문제가 발생했을 때도 일정 시간 동안은 전원을 유지해주어 중요한 기기나 시스템이 갑작스런 정전으로 인한 데이터 손실이나 장치 손상을 방지할 수 있기 때문입니다. 따라서 UPS는 비즈니스나 가정에서 중요한 기능을 수행하는 컴퓨터, 서버, 네트워크 장비 등에 필수적인 장비입니다.
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26. 공사원가는 공사시공 과정에서 발생한 항목의 합계약을 말하는데 여기에 포함되지 않는 것은?

  1. 경비
  2. 재료비
  3. 노무비
  4. 일반관리비
(정답률: 91%)
  • 일반관리비는 공사시공 과정에서 직접적으로 발생하는 항목이 아니라, 공사 현장을 관리하고 감독하는 인력의 급여, 사무실 임대비, 사무용품 구입비 등과 같은 간접적인 경비를 말합니다. 따라서 공사원가에는 포함되지 않습니다.
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27. 그림과 같이 3상 유도 전동기를 접속하고 3상 대칭 전압을 공급할 때 각 계기의 지시가 W1=2.6kW, W2=6.4kW, V=200V, A=32.19A이었다면 부하의 역률은?

  1. 0.577
  2. 0.807
  3. 0.867
  4. 0.926
(정답률: 56%)
  • 전력의 정의는 P=VIcosθ 이므로, 역률은 cosθ=P/(VI)로 구할 수 있다. 여기서 주어진 값들을 대입하면 cosθ=(2.6kW+6.4kW)/(200V×32.19A×√3)=0.807이다. 따라서 부하의 역률은 0.807이다.
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28. 4극 직류발전기가 전기자 도체수 600, 매극당 유효자속 0.035Wb, 회전수가 1800rpm일 때 유기되는 기전력은 몇 V인가? (단, 권선은 단중 중권이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 220
  2. 320
  3. 430
  4. 630
(정답률: 66%)
  • 주어진 식은 다음과 같습니다.

    기전력 = 2 × π × N × φ × Z × P

    여기서,

    N = 회전수 / 분 = 1800 / 60 = 30 회전 / 초
    φ = 매극당 유효자속 = 0.035 Wb
    Z = 전기자 도체수 = 600
    P = 권선수 = 단중 중권 = 2

    따라서,

    기전력 = 2 × π × 30 × 0.035 × 600 × 2
    = 630 V

    따라서, 정답은 630입니다.
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29. 10진수 77을 2진수로 표시한 것은?

  1. 1011001
  2. 1110111
  3. 1011010
  4. 1001101
(정답률: 68%)
  • 10진수 77을 2진수로 변환하는 방법은 다음과 같습니다.

    1. 2로 나눈 몫과 나머지를 구합니다.
    - 77을 2로 나눈 몫은 38, 나머지는 1입니다.
    2. 1에서 구한 나머지를 2진수로 표시합니다.
    - 나머지 1을 2진수로 표시하면 1입니다.
    3. 몫이 0이 될 때까지 1, 2 과정을 반복합니다.
    - 38을 2로 나눈 몫은 19, 나머지는 0입니다.
    - 19을 2로 나눈 몫은 9, 나머지는 1입니다.
    - 9를 2로 나눈 몫은 4, 나머지는 1입니다.
    - 4를 2로 나눈 몫은 2, 나머지는 0입니다.
    - 2를 2로 나눈 몫은 1, 나머지는 0입니다.
    - 1을 2로 나눈 몫은 0, 나머지는 1입니다.
    4. 2에서 구한 나머지들을 아래에서부터 위로 순서대로 나열합니다.
    - 나머지들을 순서대로 나열하면 1001101입니다.

    따라서, 정답은 "1001101"입니다.
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30. 다음 논리함수를 간략화 하면 어떻게 되는가?

  4. BD
(정답률: 78%)
  • 논리식을 간략화하기 위해서는 논리식을 최소항 형태로 변환해야 합니다. 이를 위해서는 Karnaugh Map을 사용할 수 있습니다. 위의 논리식을 Karnaugh Map으로 나타내면 다음과 같습니다.

    | | 00 | 01 | 11 | 10 |
    |---|---|---|---|---|
    | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
    | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |

    이를 최소항 형태로 변환하면 ""이 됩니다. 이유는 Karnaugh Map에서 같은 색으로 칠해진 부분은 하나의 최소항으로 묶을 수 있기 때문입니다. 따라서 위의 논리식은 ""로 간략화됩니다.
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31. 어떤 변압기를 운전하던 중에 단락이 되었을 때 그 단락전류가 정격전류의 25배가 되었다면 이 변압기의 임피던스 강하는 몇 %인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 72%)
  • 임피던스 강도는 전압과 전류의 비율로 정의됩니다. 즉, 임피던스 강도는 전압과 전류의 비율이 높을수록 높아집니다.

    단락이 발생하면 전압은 일정하게 유지되고 전류만 증가하므로, 단락전류가 정격전류의 25배가 된다는 것은 변압기의 임피던스 강도가 1/25배가 된다는 것을 의미합니다.

    따라서, 임피던스 강도는 1/25배이므로 4가 정답입니다.
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32. 다음 중 스택이 사용되는 경우는 언제인가?

  1. 스풀을 실행할 때
  2. DMA 요구가 받아들여졌을 때
  3. 브랜치 명령이나 무조건 분기 명령이 실행될 대
  4. 인터럽트가 발생하여 서비스 프로그램의 수행이 필요할 때
(정답률: 53%)
  • 스택은 함수 호출과 반환에 사용되는 자료구조로, 함수 호출 시 호출한 함수의 정보를 저장하고 반환 시 저장된 정보를 꺼내 사용합니다. 인터럽트가 발생하여 서비스 프로그램의 수행이 필요할 때는 현재 실행 중인 프로그램의 상태를 저장하고 인터럽트 처리를 위한 서비스 프로그램을 실행해야 합니다. 이때 스택을 사용하여 현재 실행 중인 프로그램의 상태를 저장하고, 서비스 프로그램을 실행한 후 다시 스택에서 저장된 상태를 꺼내 복원합니다. 따라서 인터럽트가 발생하여 서비스 프로그램의 수행이 필요할 때 스택이 사용됩니다.
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33. 유니온 커플링의 사용 목적은?

  1. 금속관과 박스의 접속
  2. 안지름이 다른 금속관 상호의 접속
  3. 금속과 상호를 나사로 연결하는 접속
  4. 돌려 끼울 수 없는 금속관 상호의 접속
(정답률: 87%)
  • 유니온 커플링은 돌려 끼울 수 없는 금속관 상호의 접속을 위해 사용됩니다. 이는 금속관이나 파이프가 일직선으로 연결되어 있지 않거나, 연결된 파이프가 이동 가능한 상황에서 사용됩니다. 유니온 커플링은 파이프의 연결부분을 분리할 수 있어 유지보수나 교체 작업이 용이하며, 금속관의 이동이나 변형에도 유연하게 대처할 수 있습니다.
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34. SSS의 트리거에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 게이트에 빛을 비춘다.
  2. 게이트에 (+)펄스를 가한다.
  3. 게이트에 (-)펄스를 가한다.
  4. 브레이크 오버전압을 넘는 전압의 펄스를 양단자간에 가한다.
(정답률: 81%)
  • SSS의 트리거는 브레이크 오버전압을 넘는 전압의 펄스를 양단자간에 가합니다. 이는 SCR을 동작시켜 전류를 흐르게 하기 위한 것입니다. 다른 보기들은 SCR을 동작시키기 위한 방법이 아닙니다.
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35. 그림과 같은 회로의 합성정전용량은?

  1. C
  2. 2C
  3. 3C
  4. 4C
(정답률: 81%)
  • 이 회로는 병렬로 연결된 3개의 콘덴서로 이루어져 있으므로, 합성정전용량은 각 콘덴서의 용량의 합인 2C + C + C = 4C가 됩니다. 따라서 정답은 "C"가 아닌 "4C"입니다.
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36. 기전력 1V, 내부저항 0.08Ω인 전지로, 2Ω의 저항에 10A의 전류를 흘리려고 한다. 전지 몇개를 렬접속 시켜야 하는가?

  1. 88
  2. 94
  3. 100
  4. 108
(정답률: 71%)
  • 전압이 1V이고 내부저항이 0.08Ω인 전지에서 2Ω의 저항에 10A의 전류를 흘리려면, 전압 손실이 발생하게 된다. 이때 전압 손실은 전류 x 내부저항 = 10A x 0.08Ω = 0.8V 이다. 따라서 저항에 도달하는 전압은 1V - 0.8V = 0.2V 이다. 이때 저항에 도달하는 전압은 전지의 개수에 비례하므로, 전지 5개를 직렬로 연결하면 전압은 5V가 되어 저항에 도달하는 전압이 0.2V가 된다. 따라서 정답은 100이다.
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37. 변압기의 전부하 동손이 240W, 철손이 160W 일 때, 이 변압기를 최고 효율로 운전하는 출력은 격출력의 몇 %가 되는가?

  1. 60.00
  2. 66.67
  3. 81.65
  4. 92.25
(정답률: 59%)
  • 변압기의 효율은 출력/입력으로 계산할 수 있습니다. 입력은 동손과 철손의 소비 전력의 합인 240W+160W=400W입니다. 따라서 출력이 최대가 되려면 입력과 출력이 같아야 합니다. 즉, 출력이 400W일 때 효율이 최대가 됩니다.

    하지만 문제에서는 최대 효율로 운전하는 출력을 구하라고 했으므로, 이를 구하기 위해 변압기의 효율 공식을 이용합니다.

    효율 = 출력 / 입력

    출력 = 입력 x 효율

    따라서, 최대 효율로 운전하는 출력은 400W x 효율입니다. 이때, 효율은 동손과 철손의 소비 전력 비율에 따라 결정됩니다. 동손과 철손의 소비 전력 비율은 240W:160W = 3:2입니다. 따라서, 동손과 철손이 각각 3x와 2x의 전력을 소비한다고 가정하면, 입력 전력은 3x+2x=5x가 되고, 출력 전력은 2x가 됩니다.

    이때, 효율은 출력/입력 = 2x/5x = 0.4입니다. 따라서, 최대 효율로 운전하는 출력은 400W x 0.4 = 160W입니다.

    마지막으로, 격출력의 비율을 구하기 위해 160W를 400W로 나누어 0.4를 곱한 후 100을 곱해줍니다.

    160W / 400W x 0.4 x 100 = 81.65

    따라서, 정답은 81.65입니다.
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38. 그림과 같은 연산 증폭기에서 입력에 구형파전압을 가했을 때 출력 파형은?

  1. 구형파
  2. 삼각파
  3. 정현파
  4. 톱니파
(정답률: 77%)
  • 입력 신호가 구형파일 때, 연산 증폭기는 입력 신호를 증폭하여 출력으로 내보냅니다. 그러나 연산 증폭기는 입력 신호의 주파수 성분에 따라 증폭 정도가 달라지기 때문에, 구형파 입력에 대한 출력 파형은 복잡하게 변할 수 있습니다. 그러나 삼각파는 여러 주파수 성분으로 구성되어 있기 때문에, 연산 증폭기에서 증폭 정도가 고르게 적용되어 출력으로 나오는 파형이 삼각파 모양이 됩니다. 따라서 정답은 "삼각파"입니다.
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39. 전산기에서 음수를 처리하는 방법은?

  1. 보수표현
  2. 지수적 표현
  3. 부동 소수점 표현
  4. 고정 소수점 표현
(정답률: 83%)
  • 음수를 처리하는 방법 중 하나인 보수표현은, 어떤 수의 보수를 취하면 그 수와 더해서 자릿수만큼의 자리수가 모두 9가 되는 수를 의미합니다. 이 방법은 덧셈과 뺄셈을 동일한 방식으로 처리할 수 있어서 전산기에서 많이 사용됩니다. 예를 들어, 8진수에서 5의 보수는 2이고, 10진수에서 5의 보수는 5의 보수는 5의 보수는 9에서 5를 뺀 4입니다. 따라서 음수를 처리할 때는 해당 수의 보수를 취한 후에 덧셈을 수행합니다.
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40. 금속 전선관을 쇠톱이나 커터로 절단한 다음, 관의 단면을 다듬을 때 사용하는 공구는?

  1. 리머
  2. 홀소
  3. 클리퍼
  4. 클릭볼
(정답률: 91%)
  • 리머는 금속 전선관의 단면을 다듬을 때 사용하는 공구입니다. 다른 보기인 홀소, 클리퍼, 클릭볼은 전선을 절단하는 공구이지만, 리머는 절단 후 다듬는 작업을 수행합니다. 따라서, 정답은 "리머"입니다.
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3과목: 임의구분

41. 평형 도선에 같은 크기의 왕복 전류가 흐를 때 두 도선 사이에 작용하는 힘과 관계되는 것으로 옳은 것은?

  1. 전류의 제곱에 비례한다.
  2. 간격의 제곱에 반비례한다.
  3. 주위 매질의 투자율에 반비례한다.
  4. 간격의 제곱에 비례하고 투자율에 반비례한다.
(정답률: 63%)
  • 두 도선 사이에 작용하는 힘은 전류가 생성하는 자기장에 의해 발생합니다. 이 자기장은 전류의 크기에 비례하므로 전류가 제곱으로 증가하면 자기장도 제곱으로 증가합니다. 따라서 두 도선 사이에 작용하는 힘은 전류의 제곱에 비례합니다.
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42. 2중 농형 전동기가 보통농형 전동기에 비해서 다른 점은?

  1. 기동전류가 크고, 기동회전력도 크다.
  2. 기동전류가 적고, 기동회전력도 적다.
  3. 기동전류는 적고, 기동회전력은 크다.
  4. 기동전류는 크고, 기동회전력은 적다.
(정답률: 88%)
  • 2중 농형 전동기는 보통농형 전동기에 비해 강력한 자기장을 가지고 있기 때문에, 기동할 때 필요한 전류는 적지만 회전력은 크게 발휘할 수 있습니다. 따라서 기동전류는 적고, 기동회전력은 큽니다.
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43. 동기조상기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유도부하와 병렬로 접속한다.
  2. 부하전류의 가감으로 위상을 변화시켜 준다.
  3. 동기전동기에 부하를 걸고 운전하는 것이다.
  4. 부족여자로 운전하여 진상전류를 흐르게 한다.
(정답률: 67%)
  • 동기조상기는 동기전동기에 부하를 걸고 운전하는 것입니다. 이때 유도부하와 병렬로 접속하는 이유는 부하전류의 가감으로 위상을 변화시켜 주기 위해서입니다. 이를 통해 동기전동기의 회전자 자기장과 동기조상기의 자기장이 일치하여 최적의 운전 상태를 유지할 수 있습니다.
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44. 동기발전기에 회전 계자형을 사용하는 경우가 많다. 그 이유로 적합하지 않은 것은?

  1. 기전력의 파형을 개선한다.
  2. 전기자 권선은 고전압으로 결선이 복잡하다.
  3. 계자회로는 직류 저전압으로 소요 전력이 적다.
  4. 전기자보다 계자극을 회전자로 하는 것이 기계적으로 튼튼하다.
(정답률: 57%)
  • 기전력의 파형을 개선하는 것은 회전 계자형을 사용하는 가장 큰 이유입니다. 회전 계자형은 전기자보다 계자극을 회전자로 사용하기 때문에 기계적으로 더 튼튼하며, 계자회로는 직류 저전압으로 소요 전력이 적습니다. 따라서, "전기자 권선은 고전압으로 결선이 복잡하다."가 적합하지 않은 이유입니다.
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45. 동기전동기의 기동을 다른 전동기로 할 경우에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유도전동기를 사용할 경우 동기전동기의 극수보다 2극 정도 적은 것을 택한다.
  2. 유도전동기의 극수를 동기전동기의 극수와 같게 한다.
  3. 다른 동기전동기로 기동시킬 경우 2극정도 낳은 전동기를 택한다.
  4. 유도전동기로 기동시킬 경우 동기전동기보다 2극정도 많은 것을 택한다.
(정답률: 84%)
  • 유도전동기는 동기전동기와 달리 자기장을 이용하여 회전력을 발생시키기 때문에, 동기전동기보다 회전수가 낮아야 합니다. 따라서 유도전동기를 사용할 경우 동기전동기의 극수보다 2극 정도 적은 것을 택합니다. 이렇게 하면 유도전동기의 회전수가 동기전동기와 비슷해지므로, 기동이 원활하게 이루어집니다.
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46. 변압기의 누설리액턴스를 줄이는 가장 효과적인 방법은?

  1. 권선을 동심 배치한다.
  2. 권선을 분할하여 조립한다.
  3. 코일의 단면적을 크게 한다.
  4. 철심의 단면적을 크게 한다.
(정답률: 85%)
  • 권선을 분할하여 조립하는 것은 각 권선의 누설리액턴스를 줄여 전체 누설리액턴스를 감소시키기 때문입니다. 권선을 동심 배치하거나 코일의 단면적이나 철심의 단면적을 크게 하는 것은 누설리액턴스를 줄이는 데는 도움이 되지만, 권선을 분할하여 조립하는 것만큼 효과적이지는 않습니다.
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47. 단상유도전동기에서 주권선과 보조권선을 전기각 2π(rad)로 배치하고 보조권선의 권수를 주권선의 1/2로 하여 인덕턴스를 적게 하여 기동하는 방식은?

  1. 분상기동형
  2. 콘덴서기동형
  3. 셰이딩코일형
  4. 권선기동형
(정답률: 67%)
  • 주권선과 보조권선을 전기각 2π(rad)로 배치하고 보조권선의 권수를 주권선의 1/2로 하여 인덕턴스를 적게 하여 기동하는 방식은 분상기동형입니다. 이는 보조권선의 권수가 적어 인덕턴스가 작아져 기동 전류가 적어지고, 이에 따라 기동 토크가 증가하여 부드럽게 기동할 수 있기 때문입니다.
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48. 다음 중 상자성체는 어느 것인가?

  1. 알루미늄
  2. 니켈
  3. 코발트
  4. 철
(정답률: 85%)
  • 알루미늄은 상자성체입니다. 이는 알루미늄이 고체 상태에서 크게 변형 없이 유지되는 성질을 가지고 있기 때문입니다. 반면, 니켈, 코발트, 철은 모두 자성체이며, 자기장에 영향을 받아 크게 변형될 수 있습니다.
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49. 가공전선로의 지지물에 하중이 가해지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초 안전율은 2이상이어야 한다. 다음과 같은 경우 예외로 하고 있다. ( ) 안의 내용으로 알맞은 것은?

  1. 2.2
  2. 2.5
  3. 2.8
  4. 3.0
(정답률: 83%)
  • 가공전선로의 지지물에는 바람하중, 눈하중, 얼음하중 등의 하중이 가해질 수 있으므로 안전율을 2 이상으로 설정한다. 그러나 이 지지물은 철근콘크리트 기둥으로 이루어져 있으며, 이 기둥은 지반과의 접촉면이 작아 기초압력이 크기 때문에 안전율을 2 이상으로 설정하기 어렵다. 따라서 이 지지물의 안전율은 1.5 이상으로 설정하고, 이 경우에는 안전율이 2.8 이므로 정답은 2.8이다.
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50. 수관을 통하여 공급되는 온천수의 온도를 올려서 수관을 통하여 욕탕에 공급하는 전극식 온수기(승온기) 차폐장치의 전극에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 75%)
  • 전극식 온수기(승온기)는 전기적인 에너지를 이용하여 온천수를 가열시키는 장치이므로 전기적 안전성이 매우 중요합니다. 따라서 전극에는 접지공사를 해야 합니다.

    제1종 접지공사는 전기적 안전성을 최우선으로 고려하는 곳에 적용되는 접지공사로, 전기적 위험이 발생할 경우 인체에 대한 위험을 최소화하기 위해 사용됩니다. 전극식 온수기(승온기)는 전기적 위험이 발생할 가능성이 높은 장치이므로 제1종 접지공사를 해야 합니다. 따라서 정답은 "제1종 접지공사"입니다.
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51. 동심구의 양도체 사이에 절연내력이 30kV/mm이고, 비유전율이 5인 절연액체를 넣으면 공기인 경우의 몇 배의 전기량이 축적되는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 40
(정답률: 57%)
  • 절연내력이 30kV/mm인 경우, 1mm 두께의 절연체에서 30kV의 전압을 견딜 수 있습니다. 따라서, 양도체와 양도체 사이의 거리가 1mm일 때, 전압차가 30kV 이하라면 절연체가 견딜 수 있습니다.

    비유전율이 5인 절연액체를 사용한다는 것은 공기 대비 5배 더 많은 전하를 축적할 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서, 양도체와 양도체 사이의 거리가 1mm일 때, 공기 대신 절연액체를 사용하면 5배 더 많은 전하를 축적할 수 있습니다. 따라서, 정답은 "5"입니다.
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52. 22.9kV 가공 전선로에서 3상 4선식 선로의 직선주에 사용되는 크로스 완금의 표준길이는?

  1. 900㎜
  2. 1400㎜
  3. 1800㎜
  4. 2400㎜
(정답률: 68%)
  • 3상 4선식 선로의 직선주에서 크로스 완금을 사용할 때, 각 상의 전선과 중성선이 서로 교차하는 지점에서 크로스 완금을 설치합니다. 이때, 크로스 완금의 길이는 전선과 중성선이 교차하는 지점에서 충분한 간격을 두고 설치해야 하므로, 전선과 중성선 사이의 거리에 크로스 완금의 길이를 더한 값이 표준길이가 됩니다.

    22.9kV 가공 전선로에서 3상 4선식 선로의 직선주에서 전선과 중성선 사이의 거리는 보통 1800mm 정도이며, 이에 크로스 완금의 길이 600mm을 더한 값이 2400mm이 됩니다. 따라서, 표준길이는 "2400㎜"입니다.
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53. 전원과 부하가 다같이 Δ결선된 3상 평형회로가 있다. 전원 전압이 200V, 부하 임피던스가 6+j8Ω인 경우 선전류는 몇 A인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 10√3
  4. 20√3
(정답률: 64%)
  • 전원 전압이 200V이므로, 상당 하나의 전압은 200V / √3 = 115.47V 이다. 부하 임피던스가 6+j8Ω 이므로, 부하 전류는 I = V/Z = 115.47V / (6+j8)Ω = 10∠-53.13° A 이다. 이때, Δ결선이므로 선전류는 부하 전류와 같으므로 10∠-53.13° A 이다. 이를 극좌표계에서 직교좌표계로 변환하면 10cos(-53.13°) + j10sin(-53.13°) = 6.08 - j8.66 A 이다. 따라서, 선전류의 크기는 √(6.08^2 + 8.66^2) = 10.4 A 이고, √3을 곱하면 20√3 A 가 된다. 따라서, 정답은 "20√3" 이다.
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54. 권선형 유도전동기의 기동 시 회전자회로에 고정저항과 가포화리액터를 병렬접속 삽입하여 기동초기 슬립이 클때 저전류 고토크로 기동하고 점차 속도상승으로 슬립이 작아져 양호한 기동이 되는 기동법은?

  1. 2차 저항 기동법
  2. 2차 임피던스 기동법
  3. 1차 직렬 임피던스 기동법
  4. 콘도르퍼(Kondorfer)기동방식
(정답률: 64%)
  • 권선형 유도전동기는 기동 시 슬립이 크기 때문에 고토크로 기동하기 어렵습니다. 따라서 저전류 고토크로 기동할 수 있는 2차 임피던스 기동법을 사용합니다. 이 방법은 회전자 회로에 고정저항과 가포화 리액터를 병렬로 접속하여 기동 초기에는 고토크를 발생시키고, 점차 속도가 상승하면서 슬립이 작아지면서 전류도 감소합니다. 이렇게 하면 기동 초기에 발생하는 고토크로 인해 유도전동기를 원활하게 기동시킬 수 있습니다.
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55. 도수분포표에서 알 수 있는 정보로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 로트 분포의 모양
  2. 100 단위당 부적합 수
  3. 로트의 평균 및 표준편차
  4. 규격과의 비교를 통한 부적합품률의 추정
(정답률: 61%)
  • 도수분포표에서 가장 거리가 먼 것은 "100 단위당 부적합 수"입니다. 이는 다른 항목들이 제품의 품질을 나타내는 지표들이라면, 부적합 수는 제품의 불량률을 직접적으로 나타내기 때문입니다. 따라서 부적합 수가 많을수록 제품의 품질이 나쁘다는 것을 알 수 있습니다.
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56. 자전거를 셀 방식으로 생산하는 공장에서, 자전거 1대당 소요공수가 14.5H 이며, 1일 8H, 월 25일 작업을 한다면 작업자 1명 당 월 생산 가능 대수는 몇 대인가? (단, 작업자의 생산종합효율은 80% 이다.)

  1. 10대
  2. 11대
  3. 13대
  4. 14대
(정답률: 80%)
  • 1일 소요공수는 8H 이므로, 1달 소요공수는 8H x 25일 = 200H 입니다.
    작업자 1명이 1달에 생산할 수 있는 자전거 대수는 200H ÷ 14.5H/대 = 13.79대 입니다.
    하지만 작업자의 생산종합효율이 80% 이므로, 실제 생산 가능 대수는 13.79대 x 0.8 = 11.03대 입니다.
    소수점 이하를 버리면 생산 가능 대수는 11대가 됩니다. 따라서 정답은 "11대" 입니다.
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57. 미리 정해진 일정단위 중에 포함된 부적합수에 의거하여 공정을 관리할 때 사용되는 관리도는?

  1. c관리도
  2. P관리도
  3. X관리도
  4. nP관리도
(정답률: 77%)
  • c관리도는 불량품의 수를 관리하는 관리도로, 불량품의 수가 일정한 기간 동안 어떻게 변화하는지를 파악하여 공정의 안정성을 평가하고 개선하는 데 사용됩니다. 따라서 미리 정해진 일정단위 중에 포함된 부적합수에 의거하여 공정을 관리할 때 c관리도가 사용됩니다.
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58. TPM 활동 체제 구축을 위한 5가지 기둥과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 설비초기관리체제 구축 활동
  2. 설비효율화의 개별개선 활동
  3. 운전과 보전의 스킬 업 훈련 활동
  4. 설비경제성검토를 위한 설비투자분석 활동
(정답률: 75%)
  • TPM 활동 체제 구축을 위한 5가지 기둥은 설비초기관리체제 구축 활동, 설비효율화의 개별개선 활동, 운전과 보전의 스킬 업 훈련 활동, 설비경제성검토를 위한 설비투자분석 활동, 그리고 TPM 활동의 전개 및 확산 활동입니다. 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 설비경제성검토를 위한 설비투자분석 활동입니다. 이는 TPM 활동의 일환으로 설비의 경제성을 검토하고 투자 분석을 수행하는 활동으로, TPM의 핵심 가치 중 하나인 경제성을 강조하는 것입니다. 다른 기둥들은 설비의 초기 관리, 효율화, 스킬 업 훈련, 전개 및 확산 등 TPM의 핵심 가치와 직접적으로 연관되어 있습니다.
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59. ASME(American Society of Mechanical Engineers)에서 정의하고 있는 제품공정 분석표에 사용되는 기호 중“저장(Storage)"을 표현한 것은?

  1. ○
  2. □
  3. ▽
  4. ⇨
(정답률: 85%)
  • 저장을 표현하는 기호는 "□"가 아니라 "▽"입니다. 이유는 "□"는 검사(Inspection)를 나타내는 기호이고, "▽"는 저장(Storage)를 나타내는 기호입니다.
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60. 로트에서 랜덤하게 시료를 추출하여 검사한 후 그 결과에 따라 로트의 합격, 불합격을 판정하는 검사방법을 무엇이라 하는가?

  1. 자주검사
  2. 간접검사
  3. 전수검사
  4. 샘플링검사
(정답률: 91%)
  • 로트에서 랜덤하게 추출된 시료를 검사하여 전체 로트의 품질을 추정하는 검사 방법을 샘플링검사라고 합니다. 이는 전체 로트를 모두 검사하는 전수검사에 비해 비용과 시간을 절약할 수 있으며, 불량품을 미리 발견하여 제조 과정을 개선할 수 있는 장점이 있습니다. 따라서 로트의 합격, 불합격을 판정하는 검사 방법으로는 샘플링검사가 적합합니다.
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