전기기능장 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

전기기능장 2017-03-05 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기기능장 2017-03-05 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기기능장
(2017-03-05 기출문제)

목록

1과목: 임의구분

1. Es, Er을 각각 송전단전압, 수전단전압, A, B, C, D를 4단자 정수라 할 때 전력원선도의 반지름은?

  1. (Es × Er) / D
  2. (Es × Er) / C
  3. (Es × Er) / B
  4. (Es × Er) / A
(정답률: 74%)
  • 전력원선도에서 반지름 $r$은 4단자 정수 중 임피던스 성분을 나타내는 $B$를 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$r = \frac{E_s \times E_r}{B}$$
    ② [숫자 대입]
    $$r = \frac{E_s \times E_r}{B}$$
    ③ [최종 결과]
    $$r = \frac{E_s \times E_r}{B}$$
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2. 동기전동기에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 기동 토크가 작다.
  2. 역률을 조정할 수 없다.
  3. 난조가 일어나기 쉽다.
  4. 여자기가 필요하다.
(정답률: 80%)
  • 동기 전동기는 회전자를 자화시키기 위한 여자전류를 조절함으로써 역률을 자유롭게 조정할 수 있으며, 이를 통해 동기조상기로 활용이 가능합니다. 따라서 역률을 조정할 수 없다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    기동 토크가 작다: 회전자계의 급격한 변화로 초기 기동 토크가 $0$에 가깝습니다.
    난조가 일어나기 쉽다: 부하 변동 시 회전 속도가 동기 속도 주변에서 진동하는 난조 현상이 발생할 수 있습니다.
    여자가 필요하다: 회전자를 전자석으로 만들기 위해 여자전류가 반드시 필요합니다.
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3. 직류 분권전동기가 있다. 단자 전압이 215V, 전기자 전류가 60A, 전기자 저항이 0.1Ω, 회전 속도 1500rpm 일 때 발생하는 토크는 약 몇 kg·m인가?

  1. 6.58
  2. 7.92
  3. 8.15
  4. 8.64
(정답률: 58%)
  • 역기전력을 이용해 전동기의 출력(소비전력)을 구한 뒤, 회전 속도를 이용해 토크를 산출하는 문제입니다.
    먼저 역기전력 $E$는 단자전압에서 전기자 저항에 의한 전압강하를 뺀 값이며, 토크 $T$는 출력 $P$와 회전수 $N$의 관계식으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $T = 0.975 \times \frac{P}{N} = 0.975 \times \frac{E \times I}{N}$
    ② [숫자 대입] $T = 0.975 \times \frac{(215 - 0.1 \times 60) \times 60}{1500}$
    ③ [최종 결과] $T = 8.15$
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4. 그림과 같은 브리지가 평형되기 위한 임피던스 Zx의 값은 약 몇 Ω인가? (단, Z1=3+j2Ω, R2=4Ω, R3=5Ω이다.)

  1. 4.62-j3.08
  2. 3.08+j4.62
  3. 4.24-j3.66
  4. 3.66+j4.24
(정답률: 66%)
  • 브리지가 평형을 이루기 위해서는 마주 보는 대각선 임피던스의 곱이 서로 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $Z_x = \frac{R_2 \times R_3}{Z_1}$
    ② [숫자 대입] $Z_x = \frac{4 \times 5}{3 + j2}$
    ③ [최종 결과] $Z_x = 4.62 - j3.08$
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5. 길이 5m의 도체를 0.5Wb/m2의 자장 중에서 자장과 평행한 방향으로 5m/s의 속도로 운동시 킬 때, 유기되는 기전력[V]은?

  1. 0
  2. 2.5
  3. 6.25
  4. 12.5
(정답률: 56%)
  • 도체가 자장과 수직으로 운동할 때 최대 기전력이 발생하며, 자장과 평행하게 운동할 경우 자속의 변화가 없어 기전력이 유기되지 않습니다.
    ① [기본 공식] $e = B l v \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $e = 0.5 \times 5 \times 5 \times \sin 0^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $e = 0$
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6. 다음과 같은 블록선도의 등가 합성 전달함수는?

(정답률: 73%)
  • 피드백 제어 시스템의 폐루프 전달함수는 전향 이득을 분자로 하고, $1$과 루프 이득의 합(부귀환 시) 또는 차(정귀환 시)를 분모로 하여 계산합니다.
    제시된 블록선도는 정귀환(+) 구조이므로 분모의 부호는 $-$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{G}{1 - GH}$
    ② [숫자 대입] $\frac{G}{1 - GH}$
    ③ [최종 결과]
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7. 스너버(snubber) 회로에 관한 설명이 아닌 것은?

  1. R, C 등으로 구성된다.
  2. 스위칭으로 인한 전압스파이크를 완화시킨다.
  3. 전력용 반도체 소자의 보호 회로로 사용된다.
  4. 반도체 소자의 전류 상승률(di/dt)만을 저감하기 위한 것이다.
(정답률: 81%)
  • 스너버 회로는 인덕턴스 부하를 스위칭할 때 발생하는 과도전압($dv/dt$)을 억제하여 전력용 반도체 소자를 보호하기 위해 $R, C$ 등으로 구성하는 회로입니다. 따라서 전류 상승률($di/dt$)만을 저감하기 위한 것이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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8. 권수비 1:2의 단상 센터탭형 전파정류회로에서 전원 전압이 220V라면 출력 직류전압은 약 몇 V인가?

  1. 95
  2. 124
  3. 180
  4. 198
(정답률: 68%)
  • 센터탭형 전파정류회로에서 권수비가 $1:2$이고 전원전압이 $220\text{V}$일 때, 2차측 전체 전압은 $440\text{V}$가 되며 센터탭에 의해 각 다이오드에는 $220\text{V}$가 인가되는 전파정류 회로가 됩니다.
    $$V_{dc} = 0.45 \times V$$
    $$V_{dc} = 0.45 \times 220 \times 2$$
    $$V_{dc} = 198$$
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9. 수전용 변전설비의 1차측에 설치하는 차단기의 용량은 주로 어느 것에 의하여 정해지는가?

  1. 수전계약 용량
  2. 부하설비의 용량
  3. 정격차단전류의 크기
  4. 수전전력의 역률과 부하율
(정답률: 69%)
  • 차단기의 용량은 사고 발생 시 공급측 전원에서 흐르는 최대 단락 전류를 안전하게 차단해야 하므로, 정격차단전류의 크기에 의해 결정됩니다.
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10. 해독기(decoder)에 대한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 멀티플렉서로 쓸 수 있다.
  2. 기억회로로 구성되어 있다.
  3. 입력을 조합하여 한 조합에 대하여 한 출력선만 동작하게 할 수 있다.
  4. 2진수로 표시된 입력의 조합에 따라 1개의 출력만 동작하도록 한다.
(정답률: 62%)
  • 해독기(Decoder)는 $n$개의 입력 조합을 통해 $2^n$개의 출력선 중 단 하나만을 활성화하는 조합 논리회로입니다. 따라서 입력 조합에 따라 특정 출력만 동작하며 멀티플렉서로 활용이 가능하지만, 상태를 저장하는 기억 기능을 가진 회로가 아닙니다.

    오답 노트
    기억회로로 구성되어 있다: 해독기는 조합 논리회로이며, 기억 기능은 플립플롭과 같은 순서 논리회로의 특징입니다.
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11. 8극 동기전동기의 기동방법에서 유도전동기 로 기동하는 기동법을 사용하려면 유도전동기의 필요한 극수는 몇 극으로 하면 되는가?

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 80%)
  • 동기전동기는 기동 토크가 0이므로 스스로 기동할 수 없습니다. 따라서 유도전동기를 이용하여 기동할 때는 동기전동기의 동기속도보다 더 높은 속도로 회전시켜야 하므로, 극수를 2극 낮게 설정하여 기동시킨 후 전원을 차단하여 동기 속도에 맞추는 원리를 사용합니다.
    $$P_{induction} = P_{sync} - 2$$
    $$P_{induction} = 8 - 2$$
    $$P_{induction} = 6$$
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12. R=5Ω, L=20mH 및 가변 콘덴서 C(μF)로 구 성된 RLC 직렬회로에 주파수 1000㎐인 교류를 가한 다음 콘덴서를 가변시켜 직렬 공진시킬 때 C의 값은 약 몇 μF인가?

  1. 1.27
  2. 2.54
  3. 3.52
  4. 4.99
(정답률: 54%)
  • RLC 직렬회로의 공진 조건은 유도리액턴스와 용량리액턴스가 같아지는 지점이며, 공진 주파수 공식을 통해 정전용량을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{(2\pi f)^2 L}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{(2 \times 3.14 \times 1000)^2 \times 0.02}$
    ③ [최종 결과] $C = 1.27$
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13. 저항 10√3Ω, 유도리액턴스 10Ω인 직렬회로 에 교류 전압을 인가할 때 전압과 이 회로에 흐르는 전류와의 위상차는 몇 도인가?

  1. 60°
  2. 45°
  3. 30°
  4. 0°
(정답률: 61%)
  • RL 직렬회로에서 전압과 전류의 위상차는 저항과 유도리액턴스의 비율을 이용한 역탄젠트 값으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \tan^{-1}(\frac{X}{R})$
    ② [숫자 대입] $\theta = \tan^{-1}(\frac{10}{10\sqrt{3}})$
    ③ [최종 결과] $\theta = 30^{\circ}$
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14. 송배전선로의 작용 정전용량은 무엇을 계산하는데 사용되는가?

  1. 선간단락 고장 시 고장전류 계산
  2. 정상운전 시 전로의 충전전류 계산
  3. 인접 통신선의 정전 유도 전압 계산
  4. 비접지 계통의 1선 지락고장 시지락 고장전류 계산
(정답률: 72%)
  • 송배전선로의 작용 정전용량은 선로와 대지 사이의 정전용량으로 인해 발생하는 정상운전 시 전로의 충전전류를 계산하는 데 사용됩니다.
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15. 코일의 성질을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 전자석의 성질이 있다.
  2. 상호 유도 작용이 있다.
  3. 전원 노이즈 차단 기능이 있다.
  4. 전압의 변화를 안정시키려는 성질이 있다.
(정답률: 68%)
  • 코일은 인덕턴스 성질로 인해 전류의 급격한 변화를 억제하여 전류의 변화를 안정시키려는 성질을 가집니다. 따라서 전압의 변화를 안정시키려는 성질이 있다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    전자석의 성질: 전류 흐름 시 자기장 형성
    상호 유도 작용: 인접 코일 간 전압 유도
    전원 노이즈 차단: 고주파 성분 억제
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16. 전기자의 반지름이 0.15m인 직류발전기가 1.5kW의 출력에서 회전수가 1500 rpm이고, 효율은 80%이다. 이 때 전기자 주변속도는 몇m/s 인가? (단, 손실은 무시한다.)

  1. 11.78
  2. 18.56
  3. 23.56
  4. 30.04
(정답률: 50%)
  • 전기자 주변속도는 회전수와 반지름에 의해 결정되며, 분당 회전수(rpm)를 초당 회전수로 변환하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = 2\pi r N$
    ② [숫자 대입] $v = 2 \times 3.14 \times 0.15 \times \frac{1500}{60}$
    ③ [최종 결과] $v = 23.56$
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17. 그림과 같은 회로에서 20Ω에 흐르는 전류는 몇 A 인가?

  1. 0.4
  2. 0.6
  3. 1.0
  4. 1.2
(정답률: 63%)
  • 중첩의 원리를 이용하여 전압원과 전류원에 의해 $20\Omega$ 저항에 흐르는 전류를 각각 구하여 합산합니다.
    ① [기본 공식]
    $I = \frac{V}{R_{total}} + \frac{V_{source}}{R_{total}} \times \frac{R_{parallel}}{R_{total}}$ (또는 각 전원별 전류 합)
    ② [숫자 대입]
    $$I = \frac{10}{5 + 20} + \frac{3 \times 5}{5 + 20}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 0.4 + 0.6 = 1.0$$
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18. 금속관 공사 시 관을 접지하는데 사용하는 것은?

  1. 엘보
  2. 터미널 캡
  3. 어스 클램프
  4. 노출 배관용 박스
(정답률: 89%)
  • 금속관 공사 시 금속관에 단단히 고정하여 안정적으로 접지를 수행하기 위해 어스 클램프를 사용합니다. 이는 용접이나 볼트 체결보다 설치가 간편하고 효율적입니다.
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19. 고압 또는 특고압 가공전선로로부터 공급을 받는 수용장소의 인입구 또는 이와 근접한 곳에 시설하여야 하는 것은?

  1. 정류기
  2. 피뢰기
  3. 동기조상기
  4. 직렬리액터
(정답률: 88%)
  • 고압 또는 특고압 가공전선로 인입구에는 뇌전(번개)으로 인한 과전압을 대지로 방전시켜 내부 전기설비를 보호하는 피뢰기를 반드시 시설해야 합니다.

    오답 노트
    정류기: 교류를 직류로 변환하는 장치
    동기조상기: 전력망 동기화 및 무효전력 조절 장치
    직렬리액터: 전류 제한 및 고조파 제거 장치
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20. 표준 상태에서 공기의 절연이 파괴되는 전위 경도는 교류(실효값)로 약 몇 [kV/cm]인가?

  1. 10
  2. 21
  3. 30
  4. 42
(정답률: 73%)
  • 표준 상태(온도 $20^{\circ}C$, 기압 $760\text{mmHg}$)에서 공기의 절연이 파괴되어 방전이 시작되는 파열극한 전위경도는 전원의 종류에 따라 다릅니다. 교류(실효값)의 경우 약 $21\text{kV/cm}$이며, 직류의 경우 약 $30\text{kV/cm}$입니다.
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2과목: 임의구분

21. 변압기의 효율이 회전기의 효율보다 좋은 이유는?

  1. 동손이 적기 때문이다.
  2. 철손이 적기 때문이다.
  3. 기계손이 없기 때문이다.
  4. 동손과 철손이 모두 적기 때문이다.
(정답률: 72%)
  • 변압기는 정지기이므로 발전기나 전동기와 같은 회전기에서 발생하는 마찰손, 풍손과 같은 기계손이 전혀 없기 때문에 효율이 더 높습니다.
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22. 다음 ( ) 안에 알맞은 내용으로 옳은 것은?

  1. ㉮ 10, ㉯ 20
  2. ㉮ 15, ㉯ 25
  3. ㉮ 20, ㉯ 30
  4. ㉮ 25, ㉯ 35
(정답률: 73%)
  • 버스 덕트 배선 시 사용하는 도체의 최소 단면적 기준에 대한 문제입니다.

    동 도체(띠 모양 등)는 $20\text{mm}^{2}$이상, 알루미늄 도체(띠 모양)는 $30\text{mm}^{2}$이상을 사용해야 합니다.
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23. %동기 임피던스가 130%인 3상 동기 발전기의 단락비는 약 얼마인가?

  1. 0.66
  2. 0.77
  3. 0.88
  4. 0.99
(정답률: 70%)
  • 단락비는 퍼센트 동기 임피던스의 역수로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $K_{s} = \frac{1}{\%Z}$
    ② [숫자 대입] $K_{s} = \frac{1}{1.3}$
    ③ [최종 결과] $K_{s} = 0.77$
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24. 송전선에 코로나가 발생하면 무엇에 의해 전선이 부식되는가?

  1. 수소
  2. 아르곤
  3. 비소
  4. 산화질소
(정답률: 81%)
  • 코로나 방전이 발생하면 공기 중의 질소와 산소가 반응하여 산화질소가 생성되며, 이것이 수분과 결합하여 질산(초산)이 되어 전선을 부식시킵니다.
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25. 현수애자 4개를 1련으로 한 66kV 송전선로가 있다. 현수애자 1개의 절연저항이 2000MΩ이라면 표준경간을 200m로 할 때 1km당의 누설 컨덕턴스는 약 몇 ℧인가?

  1. 0.58 × 10-9
  2. 0.63 × 10-9
  3. 0.73 × 10-9
  4. 0.83 × 10-9
(정답률: 65%)
  • 현수애자 1련의 저항을 구한 뒤, 1km당 설치되는 련수를 계산하여 병렬 합성 저항의 역수인 누설 컨덕턴스를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{1}{\frac{R \times n}{m}}$ (여기서 $R$은 애자 1개 저항, $n$은 1련당 애자 수, $m$은 1km당 련수)
    ② [숫자 대입] $G = \frac{1}{\frac{2000 \times 10^{6} \times 4}{1000 / 200}}$
    ③ [최종 결과] $G = 0.63 \times 10^{-9}$ ℧
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26. 3상 유도전동기가 입력 50kW, 고정자 철손 2kW일 때 슬립 5%로 회전하고 있다면 기계적 출력은 몇 kW인가?

  1. 45.6
  2. 47.8
  3. 49.2
  4. 51.4
(정답률: 49%)
  • 입력 전력에서 고정자 손실(철손)을 제외한 전력이 2차 입력(슬립 전력의 기준)이 되며, 여기에 $(1-s)$를 곱하여 최종 기계적 출력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $P_{m} = (P_{in} - P_{i}) \times (1 - s)$
    ② [숫자 대입] $P_{m} = (50 - 2) \times (1 - 0.05)$
    ③ [최종 결과] $P_{m} = 45.6$
  • 손실(철손)을 뺀다
    50-2=48
    슬립0.05의 반대몫(0.95)
    :48x0.95=45.6
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27. 그림은 변압기의 단락시험 회로이다. 임피던스 전압과 정격전류를 측정하기 위해 계측기를 연결해야 할 단자와 단락결선을 하여야 하는 단자를 옳게 나타낸 것은?

  1. 임피던스 전압(a-b), 정격전류(c-d), 단락(e-g)
  2. 임피던스 전압(a-b), 정격전류(d-e), 단락(f-g)
  3. 임피던스 전압(d-e), 정격전류(f-g), 단락(d-f)
  4. 임피던스 전압(d-e), 정격전류(c-d), 단락(f-g)
(정답률: 68%)
  • 변압기 단락시험은 2차측을 단락시킨 상태에서 1차측에 정격전류가 흐르도록 전압을 인가하는 시험입니다.
    제시된 회로 에서 2차측 단자인 f-g를 단락시켜야 하며, 전압 조정기 출력단인 d-e 사이에서 임피던스 전압을 측정하고, 회로에 직렬로 연결된 c-d 사이에서 정격전류를 측정해야 합니다.
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28. 보호선과 전압선의 기능을 겸한 전선은?

  1. DV선
  2. PEM선
  3. PEL선
  4. PEN선
(정답률: 76%)
  • PEL선은 보호선(Protective)과 접지선(Earth), 그리고 중성선(Neutral)의 기능을 통합하여 보호선과 전압선의 기능을 겸하는 전선을 의미합니다.
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29. 10kW의 농형 유도전동기의 기동방법으로 가장 적당한 것은?

  1. 전전압 기동법
  2. Y-Δ 기동법
  3. 기동 보상기법
  4. 2차 저항 기동법
(정답률: 82%)
  • 농형 유도전동기는 용량에 따라 적절한 기동법을 선택하여 기동 전류를 제한해야 합니다.
    일반적으로 $5\text{kW}$이하는 전전압 기동법, $5\sim15\text{kW}$는 Y-Δ 기동법, $15\text{kW}$이상은 기동 보상기법을 사용하므로 $10\text{kW}$ 전동기에는 Y-Δ 기동법이 가장 적당합니다.

    오답 노트
    전전압 기동법: $5\text{kW}$이하 소용량에 사용
    기동 보상기법: $15\text{kW}$이상 대용량에 사용
    2차 저항 기동법: 권선형 유도전동기에 사용
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30. 1 전자볼트(eV)는 약 몇 J 인가?

  1. 1.60 × 10-19
  2. 1.67 × 10-21
  3. 1.72 × 10-24
  4. 1.76 × 109
(정답률: 79%)
  • 에너지(일)는 전하량과 전압의 곱으로 정의됩니다. 전자 1개가 가진 전하량이 $1.602 \times 10^{-19} C$이므로, 이를 $1 V$의 전위차로 이동시켰을 때의 에너지가 $1 eV$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $W = Q \times V$
    ② [숫자 대입] $W = 1.602 \times 10^{-19} \times 1$
    ③ [최종 결과] $W = 1.60 \times 10^{-19}$
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31. 다음 그림은 어떤 논리 회로인가?

  1. NOR
  2. NAND
  3. exclusive OR(XOR)
  4. exclusive NOR(XNOR)
(정답률: 63%)
  • 제시된 회로는 NAND 게이트들의 조합으로 구성되어 있으며, 논리적으로 분석하면 입력 A와 B의 합에 대한 부정인 NOR 연산을 수행하는 회로입니다.
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32. 평형 3상 Δ부하에 선간전압 300V가 공급될때 선전류가 30A 흘렀다. 부하 1상의 임피던스는 몇 Ω인가?

  1. 10
  2. 10√3
  3. 20
  4. 30√3
(정답률: 76%)
  • $\Delta$결선 부하에서 상전압은 선간전압과 같고, 상전류는 선전류를 $\sqrt{3}$으로 나눈 값입니다. 임피던스는 상전압을 상전류로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{V_{phase}}{I_{phase}} = \frac{V_{line}}{\frac{I_{line}}{\sqrt{3}}}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{300}{\frac{30}{\sqrt{3}}}$
    ③ [최종 결과] $Z = 10\sqrt{3}$
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33. 그림의 회로에서 입력 전원(vs)의 양(+)의 반주기 동안에 도통하는 다이오드는?

  1. D1, D2
  2. D2, D3
  3. D4, D1
  4. D1, D3
(정답률: 81%)
  • 입력 전원 $v_s$의 양(+)의 반주기 동안에는 전류가 $a$단자에서 $b$단자로 흐릅니다. 회로 구성상 전류는 $D_1$을 통해 입력되어 부하를 거친 후 $D_2$를 통해 돌아오는 경로를 형성하므로 $D_1, D_2$가 도통됩니다.
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34. 저압 가공 인입선의 시설기준이 아닌 것은?

  1. 전선은 나전선, 절연전선, 케이블을 사용할 것
  2. 전선이 케이블인 경우 이외에는 인장강도 2.30kN 이상일 것
  3. 전선의 높이는 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 6.5m 이상일 것
  4. 전선이 옥외용 비닐절연전선일 경우에는 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설할 것
(정답률: 76%)
  • 저압 가공 인입선은 주택이나 건물 등에 직접 인입되는 전선이므로, 안전을 위해 나전선을 사용할 수 없습니다. 따라서 전선은 나전선, 절연전선, 케이블을 사용할 것이라는 설명은 틀린 기준입니다.
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35. 전기회로에서 전류는 자기회로에서 무엇과 대응 되는가?

  1. 자속
  2. 기자력
  3. 자속밀도
  4. 자계의 세기
(정답률: 65%)
  • 전기회로와 자기회로의 대응 관계에서 전기회로의 전류는 자기회로의 자속과 대응됩니다.
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36. 전압계의 측정범위를 확대하기 위해 콘스탄탄 또는 망가닌선의 저항을 전압계에 직렬로 접속하는데 이 때의 저항을 무엇이라고 하는가?

  1. 분류기
  2. 배율기
  3. 분압기
  4. 정류기
(정답률: 83%)
  • 전압계의 측정 범위를 확대하기 위해 전압계와 직렬로 접속하는 저항을 배율기라고 합니다.

    오답 노트
    분류기: 전류계의 측정 범위를 확대하기 위해 병렬로 접속하는 저항
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37. 220V인 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 3%이다. 공급전압이 200V가 되면 전부하 슬립은 약 몇 %가 되는가?

  1. 3.6
  2. 4.2
  3. 4.8
  4. 5.4
(정답률: 58%)
  • 유도전동기의 슬립 $S$는 전압 $V$의 제곱에 반비례하는 관계가 있습니다.
    ① [기본 공식] $S_{2} = S_{1} \times (\frac{V_{1}}{V_{2}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $S_{2} = 0.03 \times (\frac{220}{200})^{2}$
    ③ [최종 결과] $S_{2} = 0.0363$
    따라서 약 $3.6\%$가 됩니다.
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38. GTO의 특성으로 옳은 것은?

  1. 게이트(gate)에 역방향 전류를 흘려서 주전류를 제어한다.
  2. 소스(source)에 순방향 전류를 흘려서 주전류를 제어한다.
  3. 드레인(drain)에 역방향 전류를 흘려서 주전류를 제어한다.
  4. 드레인(drain)에 순방향 전류를 흘려서 주전류를 제어한다.
(정답률: 73%)
  • GTO(Gate Turn-Off thyristor)는 게이트에 역방향 전류를 흘려줌으로써 주전류를 차단하고 제어할 수 있는 소자입니다.
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39. 전력설비에 대한 설치 목적의 연결이 옳지 않은 것은?

  1. 소호 리액터 –지락전류 제한
  2. 한류 리액터 –단락전류 제한
  3. 직렬 리액터 –충전전류 방전
  4. 분로 리액터 –페란티 현상 방지
(정답률: 75%)
  • 직렬 리액터는 전력 계통에서 고조파를 제거하기 위해 설치하는 설비입니다. (3상에서는 5고조파, 단상에서는 3고조파 제거)

    오답 노트
    소호 리액터: 지락전류 제한
    한류 리액터: 단락전류 제한
    분로 리액터: 페란티 현상 방지
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40. 다음은 어떤 게이트의 설명인가?

  1. OR 게이트
  2. AND 게이트
  3. NAND 게이트
  4. EX-OR 게이트
(정답률: 74%)
  • 입력값이 서로 다를 때만 출력 '1'이 나오고, 입력값이 서로 같으면 출력 '0'이 나오는 논리 회로는 EX-OR 게이트의 핵심 동작 원리입니다.
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3과목: 임의구분

41. 파형률과 파고율이 같고 그 값이 1인 파형은?

  1. 고조파
  2. 삼각파
  3. 구형파
  4. 사인파
(정답률: 82%)
  • 구형파는 최댓값, 실효값, 평균값이 모두 동일하여 파형률(실효값/평균값)과 파고율(최댓값/실효값)이 모두 1이 되는 특성을 가집니다.
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42. 지중에 매설되어 있는 케이블의 전식을 방지하기 위하여 누설전류가 흐르도록 길을 만들어 금속표면의 부식을 방지하는 방법은?

  1. 회생 양극법
  2. 외부 전원법
  3. 강제 배류법
  4. 배양법
(정답률: 69%)
  • 금속 표면의 부식을 방지하기 위해 외부 전원을 이용하여 누설 전류를 강제로 배출시키는 방법을 강제 배류법이라고 합니다.
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43. 하나의 철심에 동일한 권수로 자기 인덕턴스 L[H]의 코일 두 개를 접근해서 감고, 이것을 자속 방향이 동일하도록 직렬 연결할 때 합성 인덕턴스[H]는? (단, 두 코일의 결합계수는 0.5 이다.)

  1. L
  2. 2L
  3. 3L
  4. 4L
(정답률: 68%)
  • 두 코일의 자속 방향이 동일한 가동 결합 시, 합성 인덕턴스는 각 인덕턴스의 합에 상호 인덕턴스의 2배를 더해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L_{total} = L_1 + L_2 + 2M$
    ② [숫자 대입] $L_{total} = L + L + 2(0.5 \times L)$
    ③ [최종 결과] $L_{total} = 3L$
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44. 고·저압 진상용 콘덴서(SC)의 설치위치로 가장 효과적인 것은?

  1. 부하와 중앙에 분산 배치하여 설치하는 방법
  2. 수전 모선단에 중앙 집중으로 설치하는 방법
  3. 수전 모선단에 대용량 1개를 설치하는 방법
  4. 부하 말단에 분산하여 설치하는 방법
(정답률: 71%)
  • 진상용 콘덴서는 부하 말단에 분산하여 설치하는 것이 전압 강하 감소, 전력 손실 경감 및 역률 개선 효과를 극대화하는 가장 효과적인 방법입니다.
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45. 정격전압이 200V, 정격출력 50kW인 직류분권 발전기의 계자 저항이 20Ω 일 때 전기자 전류는 몇 A인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 130
  4. 260
(정답률: 50%)
  • 직류분권 발전기에서 전기자 전류는 부하 전류와 계자 전류의 합으로 계산합니다.
    ① $I_a = \frac{P}{V} + \frac{V}{R_f}$
    ② $I_a = \frac{50000}{200} + \frac{200}{20}$
    ③ $I_a = 260\text{ A}$
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46. 전압원 인버터에서 암 단락(arm short)을 방지하기 위한 방법은?

  1. 데드타임 설정
  2. 스위칭 소자 양단에 커패시터 접속
  3. 스위칭 소자 양단에 서지 흡수기 접속
  4. 스위칭 소자 양단에 역병렬로 다이오드 접속
(정답률: 65%)
  • 인버터의 상하단 스위칭 소자가 동시에 켜지면 전원과 지락이 연결되는 암 단락(Arm Short) 현상이 발생합니다. 이를 방지하기 위해 상하단 소자가 모두 꺼져 있는 최소한의 시간 간격인 데드타임을 설정해야 합니다.
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47. 16진수 B8516를 10진수로 표시하면?

  1. 738
  2. 1475
  3. 2213
  4. 2949
(정답률: 67%)
  • 16진수를 10진수로 변환하기 위해 각 자릿수에 16의 거듭제곱을 곱하여 합산합니다. 여기서 B는 10진수로 11에 해당합니다.
    ① $N = (d_2 \times 16^2) + (d_1 \times 16^1) + (d_0 \times 16^0)$
    ② $N = (11 \times 256) + (8 \times 16) + (5 \times 1)$
    ③ $N = 2949$
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48. 진공 중에 2m 떨어진 2개의 무한 평형 도선에 단위 길이당 10-7N의 반발력이 작용할 때, 도선에 흐르는 전류는?

  1. 각 도선에 1A가 반대 방향으로 흐른다.
  2. 각 도선에 1A가 같은 방향으로 흐른다.
  3. 각 도선에 2A가 반대 방향으로 흐른다.
  4. 각 도선에 2A가 같은 방향으로 흐른다.
(정답률: 60%)
  • 두 도선 사이에 반발력이 작용한다는 것은 전류가 서로 반대 방향으로 흐르고 있음을 의미합니다. 무한 평행 도선 사이의 단위 길이당 힘 공식을 사용하여 전류값을 구합니다.
    ① $F = \frac{2 \times I_1 \times I_2}{r} \times 10^{-7}$
    ② $10^{-7} = \frac{2 \times I^2}{2} \times 10^{-7}$
    ③ $I = 1\text{ A}$
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49. 철근콘크리트주로서 그 전체의 길이가 16m초과 20m 이하이고, 설계하중이 6.8kN 이하인 것을 지반이 연약한 곳 이외에 시설하려고 한다. 지지물의 기초 안전율을 고려하지 않고 철근 콘크리트주를 시설하려면 묻히는 깊이를 몇 m이상으로 시설하여야 하는가?

  1. 2.5
  2. 2.8
  3. 3.0
  4. 3.2
(정답률: 75%)
  • 판단기준 제63조에 따라 철근 콘크리트주로서 전체 길이가 $16\text{m}$ 초과 $20\text{m}$이하이고, 설계하중이 $6.8\text{kN}$이하인 것을 지반이 연약한 곳 이외에 시설하는 경우, 묻히는 깊이는 $2.8\text{m}$이상으로 해야 합니다.
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50. 여자기(Exciter)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 주파수를 조정하는 것이다.
  2. 부하 변동을 방지하는 것이다.
  3. 직류 전류를 공급하는 것이다.
  4. 발전기의 속도를 일정하게 하는 것이다.
(정답률: 75%)
  • 여자기(Exciter)는 발전기의 계자 권선에 직류 전류를 공급하여 자속(자계)을 형성시키는 장치입니다.
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51. 변압기의 병렬운전 조건에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 극성이 같아야 한다.
  2. 권수비, 1차 및 2차의 정격 전압이 같아야 한다.
  3. 각 변압기의 저항과 누설 리액턴스비가 같아야 한다.
  4. 각 변압기의 임피던스가 정격 용량에 비례하여야 한다.
(정답률: 76%)
  • 변압기의 병렬운전 조건은 극성이 같고, 권수비(정격전압)가 동일하며, 임피던스 전압(퍼센트 임피던스)이 같아야 합니다. 임피던스가 정격 용량에 비례해야 한다는 조건은 틀린 설명이며, 실제로는 각 변압기의 퍼센트 임피던스가 동일해야 부하가 용량에 비례하여 적절히 분담됩니다.
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52. 전력 원선도에서 구할 수 없는 것은?

  1. 선로손실
  2. 송전효율
  3. 수전단 역률
  4. 과도안정 극한전력
(정답률: 83%)
  • 전력 원선도는 송전단과 수전단의 전압, 위상차, 전력 흐름을 벡터로 나타낸 도표입니다. 이를 통해 선로손실, 송전효율, 수전단 역률 등은 계산할 수 있으나, 계통의 동적 안정도를 나타내는 과도안정 극한전력은 원선도만으로 구할 수 없습니다.
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53. 의 라플라스 변환은?

(정답률: 59%)
  • 주어진 함수 $f(t) = \frac{e^{at} + e^{-at}}{2}$는 쌍곡선 함수 $\cosh(at)$와 같으며, 지수함수의 라플라스 변환 선형성을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{e^{at}\} = \frac{1}{s-a}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}\{f(t)\} = \frac{1}{2} ( \frac{1}{s-a} + \frac{1}{s+a} ) = \frac{1}{2} ( \frac{s+a+s-a}{s^2-a^2} )$
    ③ [최종 결과] $\mathcal{L}\{f(t)\} = \frac{s}{s^2-a^2}$
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54. 공사원가를 구성하고 있는 순공사 원가에 포함되지 않는 것은?

  1. 경비
  2. 재료비
  3. 노무비
  4. 일반관리비
(정답률: 84%)
  • 순공사원가는 공사 목적물을 완성하는 데 직접적으로 소요되는 비용으로, 재료비, 노무비, 경비의 합계로 구성됩니다.

    오답 노트
    일반관리비: 순공사원가에 일반관리비와 이윤을 더해야 총원가가 되므로, 순공사원가에 포함되지 않는 항목입니다.
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55. 3σ법의 관리도에서 공정이 관리 상태에 있는데도 불구하고 관리상태가 아니라고 판정하는 제1종 과오는 약 몇 %인가?

  1. 0.27
  2. 0.54
  3. 1.0
  4. 1.2
(정답률: 56%)
  • 3$\sigma$ 관리도에서 제1종 과오는 공정이 관리 상태임에도 불구하고 관리 한계선을 벗어나 관리 상태가 아니라고 잘못 판정할 확률을 의미하며, 표준정규분포표에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $P = 1 - 0.9973$
    ② [숫자 대입] $P = 0.0027$
    ③ [최종 결과] $P = 0.27\%$
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56. 검사의 종류 중 검사공정에 의한 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 수입검사
  2. 출하검사
  3. 출장검사
  4. 공정검사
(정답률: 83%)
  • 검사공정에 의한 분류는 제품이 이동하는 경로와 단계에 따라 수입검사, 공정검사, 출하검사로 나뉩니다.

    오답 노트
    출장검사: 공정 단계에 따른 분류가 아닌 검사 장소나 목적에 따른 구분입니다.
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57. 워크 샘플링에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 워크 샘플링은 일명 스냅리딩(Snap Reading)이라 불린다.
  2. 워크 샘플링은 스톱워치를 사용하여 관측 대상을 순간적으로 관측하는 것이다.
  3. 워크 샘플링은 영국의 통계학자 L.H.C. Tippet가 가동률 조사를 위해 창안한 것이다.
  4. 워크 샘플링은 사람의 상태나 기계의 가동 상태 및 작업의 종류 등을 순간적으로 관측 하는 것이다.
(정답률: 65%)
  • 워크 샘플링은 스톱워치를 이용한 연속 관측이 아니라, 정해진 시간 간격에 따라 관측 대상의 상태를 순간적으로 확인하는 통계적 관측 방법입니다.

    오답 노트
    스톱워치를 사용하여 관측하는 것: 이는 워크 샘플링이 아닌 시간 연구(Time Study)에 해당합니다.
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58. 부적합품률이 20%인 공정에서 생산되는 제품을 매시간 10개씩 샘플링 검사하여 공정을 관리하려고 한다. 이 때 측정되는 시료의 부적합품 수에 대한 기댓값과 분산은 약 얼마인가?

  1. 기댓값 : 1.6, 분산 : 1.3
  2. 기댓값 : 1.6, 분산 : 1.6
  3. 기댓값 : 2.0, 분산 : 1.3
  4. 기댓값 : 2.0, 분산 : 1.6
(정답률: 58%)
  • 이 문제는 이항분포의 기댓값과 분산 공식을 사용하여 풀이합니다. 시료 수 $n=10$, 부적합률 $p=0.2$입니다.
    ① [기본 공식] $E = np, V = np(1-p)$
    ② [숫자 대입] $E = 10 \times 0.2, V = 10 \times 0.2 \times (1-0.2)$
    ③ [최종 결과] $E = 2.0, V = 1.6$
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59. 설비배치 및 개선의 목적을 설명한 내용으로 가장 관계가 먼 것은?

  1. 재공품의 증가
  2. 설비투자 최소화
  3. 이동거리의 감소
  4. 작업자 부하 평준화
(정답률: 65%)
  • 설비배치 및 개선의 핵심 목적은 생산 효율성을 극대화하고 낭비를 제거하는 것입니다. 이동거리 감소, 설비투자 최소화, 작업자 부하 평준화 등은 효율성을 높이는 목적에 부합하지만, 재공품의 증가는 생산 리드타임을 늘리고 비용을 증가시키는 비효율적인 결과이므로 개선 목적과 거리가 멉니다.
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60. 설비보전조직 중 지역보전(area maintenance)의 장·단점에 해당하지 않는 것은?

  1. 현장 왕복 시간이 증가한다.
  2. 조업요원과 지역보전요원과의 관계가 밀접해진다.
  3. 보전요원이 현장에 있으므로 생산 본위가 되며 생산의욕을 가진다.
  4. 같은 사람이 같은 설비를 담당하므로 설비를 잘 알며 충분한 서비스를 할 수 있다.
(정답률: 76%)
  • 지역보전(area maintenance)은 보전 요원이 특정 현장 구역에 상주하며 설비를 관리하는 방식입니다. 보전 요원이 현장에 상주하므로 생산 요원과의 관계가 밀접해지고 설비에 대한 이해도가 높아지며, 무엇보다 현장 왕복 시간이 획기적으로 감소하는 것이 큰 장점입니다.
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