전기기능사 필기 기출문제복원 (2010-03-28)

전기기능사
(2010-03-28 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. 5마력을 와트[W] 단위로 환산하면?

  1. 4300[W]
  2. 3730[W]
  3. 1317[W]
  4. 17[W]
(정답률: 66%)
  • 마력(HP)을 와트(W)로 환산하는 문제입니다.

    1HP는 746W이므로, 5마력은 5 × 746W입니다.

    $$1 HP = 746 W$$
    $$P = 5 \times 746$$
    $$P = 3730 W$$ 따라서 정답은 3730W입니다.
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2. 주로 정전압 다이오드로 사용되는 것은?

  1. 터널 다이오드
  2. 제너 다이오드
  3. 쇼트키베리어 다이오드
  4. 바렉터 다이오드
(정답률: 88%)
  • 제너 다이오드는 역방향 바이어스 시 특정 전압 이상에서 급격한 전류 변화를 일으켜 정전압 특성을 나타내므로 정전압 다이오드로 사용됩니다.

    오답 노트 터널 다이오드는 고속 스위칭, 쇼트키 베리어 다이오드는 고속 정류, 바렉터 다이오드는 가변 용량으로 사용됩니다.
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3. 어떤 전지에서 5A의 전류가 10분간 흘렀다면 이 전지에서 나온 전기량은?

  1. 0.83[C]
  2. 50[C]
  3. 250[C]
  4. 3000[C]
(정답률: 75%)
  • 전기량($Q$)은 전류($I$)와 시간($t$)의 곱으로 계산됩니다.

    공식은 다음과 같습니다.

    $$Q = It$$
    $$Q = It$$

    $$Q = 5 \times 10 \times 60$$

    $$Q = 3000 C$$
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4. 10Ω의 저항 회로에 E = 100 sin(377t + π/3)[V]의 전압을 가하였을 때 t = 0에서의 순시전류는?

  1. 5[A]
  3. 10[A]
(정답률: 47%)
  • 순시전류는 전압을 저항으로 나눈 값입니다. $$I = \frac{E}{R}$$
    전압은 100 sin(377t + π/

    3) [V]이고, 저항은 10[Ω]입니다.

    t = 0일 때, $$I = \frac{100 \sin(\frac{\pi}{3})}{10} = 10 \sin(60^\circ) = 10 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 5\sqrt{3} [A]$$ 입니다.
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5. △ 결선의 전원에서 선전류가 40A이고 선간전압이 220V일때의 상전류는?

  1. 13[A]
  2. 23[A]
  3. 69[A]
  4. 120[A]
(정답률: 42%)
  • △ 결선에서 선전류와 상전류의 관계는 $$I_L = \sqrt{3} I_\phi$$ 입니다.

    따라서 상전류는 선전류를 $\sqrt{3}$으로 나눈 값입니다.

    $$I_L = 40[A]$$

    $$I_\phi = \frac{40}{\sqrt{3}} \approx 23.1[A]$$

    $$I_\phi \approx 23[A]$$
    따라서 상전류는 약 $23A$입니다.
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6. 기전력 50V, 내부저항 5Ω인 전원이 있다. 이 전원에 부하를 연결하여 얻을 수 있는 최대전력은?

  1. 125[W]
  2. 250[W]
  3. 500[W]
  4. 1000[W]
(정답률: 30%)
  • 최대 전력은 내부 저항과 부하 저항이 같을 때 얻을 수 있습니다.

    전원 기전력 $E$ 와 내부 저항 $r$ 이 주어졌을 때, 최대 전력 $P_{max}$ 는 다음과 같이 계산됩니다.

    $$P_{max} = \frac{E^2}{4r}$$
    주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다.

    $$P_{max} = \frac{50^2}{4 \times 5} = \frac{2500}{20} = 125$$
    따라서 최대 전력은 $125W$ 입니다.
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7. 전력량의 단위는?

  1. [C]
  2. [W]
  3. [Wㆍs]
  4. [Ah]
(정답률: 48%)
  • 전력량은 전력이 시간 동안 한 일의 양을 나타내며, 단위는 와트-초(Wㆍs) 또는 줄(J)입니다.

    1W는 1초 동안 1J의 에너지를 사용하는 것을 의미합니다.

    $$P \times t = W$$
    여기서 P는 전력(W), t는 시간(s), W는 전력량(J)입니다.

    따라서 정답은 [보기 3] [Wㆍs] 입니다.
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8. 1[Ωㆍm]는?

  1. 103[Ωㆍ㎝]
  2. 106[Ωㆍ㎝]
  3. 103[Ωㆍmm2/m]
  4. 106[Ωㆍmm2/m]
(정답률: 50%)
  • 저항률은 물질의 고유한 특성으로, 단위를 [Ωㆍm]로 나타냅니다.

    이를 [Ωㆍ㎝]로 변환하려면 $10^{-2}$를 곱해야 하고, [Ωㆍmm2/m]로 변환하려면 $10^6$을 곱해야 합니다.

    $$1 \frac{\Omega \cdot m}{1} \times \frac{10^6 mm^2}{1 m^2} = 10^6 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m}$$
    따라서 정답은 [보기 4] 106[Ωㆍmm2/m] 입니다.
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9. 납축전지의 전해액은?

  1. 염화암모늄 용액
  2. 묽은 황산
  3. 수산화칼륨
  4. 염화나트륨
(정답률: 81%)
  • 납축전지는 묽은 황산(H₂SO₄)을 전해액으로 사용합니다.

    묽은 황산은 납 전극과의 화학 반응을 통해 전하를 이동시키는 매개체 역할을 합니다.

    오답 노트: [보기 1] 염화암모늄 용액은 건전지 전해액으로 사용되지 않습니다.

    [보기 3] 수산화칼륨은 알칼리 전지와 니켈-카드뮴 전지에 사용됩니다.

    [보기 4] 염화나트륨은 전해액으로 사용되지 않습니다.
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10. 종류가 다른 두 금속을 접합하여 폐회로를 만들고 두 접합점의 온도를 다르게 하면 이 폐회로에 기전력이 발생하여 전류가 흐르게 되는 현상을 지칭하는 것은?

  1. 줄의 법칙(Joule's law)
  2. 톰슨 효과(Thomson effect)
  3. 펠티어 효과(Peltier effect)
  4. 제벡 효과(Seebeck effect)
(정답률: 63%)
  • 제벡 효과는 서로 다른 두 금속을 접합하여 폐회로를 만들고 두 접합점의 온도를 다르게 하면 기전력이 발생하여 전류가 흐르는 현상입니다.

    이는 온도 차이에 의해 발생하는 열기전력 때문입니다.

    오답 노트 펠티어 효과는 전류를 흘려 온도를 변화시키는 현상, 톰슨 효과는 같은 금속에서 전류와 온도 변화 간의 관계를 나타내는 현상, 줄의 법칙은 전류의 발열량과 관계됩니다.
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11. Z = 2 + j11[Ω], Z =4 - j3[Ω]의 직렬회로에 교류전압 100V를 가할 때 합성 인피던스는?

  1. 6[Ω]
  2. 8[Ω]
  3. 10[Ω]
  4. 14[Ω]
(정답률: 56%)
  • 직렬 회로의 합성 임피던스는 각 임피던스의 합으로 계산됩니다. $$Z_s = Z_1 + Z_2$$ 주어진 임피던스를 대입하면 $$Z_s = (2 + j11) + (4 - j3) = 6 + j8$$ 합성 임피던스의 크기는 $$|Z_s| = \sqrt{6^2 + 8^2} = \sqrt{100} = 10\Omega$$ 입니다.
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12. 비투자율이 1인 환상 철심 중의 자장의 세기가 H[AT/m]이었다. 이 때 비투자율이 10인 물질로 바꾸면 철심의 자속밀도[Wb/㎡]는?

  1. 1/10로 줄어든다.
  2. 10배 커진다.
  3. 50배 커진다.
  4. 100배 커진다.
(정답률: 53%)
  • 자속밀도 $B$는 비투자율 $\mu$와 자장의 세기 $H$의 곱으로 표현됩니다. $$B = \mu H$$ 비투자율이 1에서 10으로 증가하면 자속밀도 또한 10배 증가합니다.
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13. 선택지락계전기(selective ground relay)의 용도는?

  1. 다회선에서 지락고장 회선의 선택
  2. 단일회선에서 지락전류의 방향의 선택
  3. 단일회선에서 지락사고 지속시간의 선택
  4. 단익회선에서 지락전류의 대소의 선택
(정답률: 44%)
  • 선택지락 계전기(SGR)는 다회선 선로에서 지락 고장이 발생했을 때, 고장이 발생한 회선만을 선택적으로 차단하는 역할을 합니다.

    이를 통해 불필요한 전력 공급 중단을 최소화하고 시스템의 안정성을 유지합니다.
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14. 다음 중 반자성체는?

  1. 안티몬
  2. 알루미늄
  3. 코발드
  4. 니켈
(정답률: 59%)
  • 반자성체는 외부 자기장에 의해 자기장이 약하게 밀려나는 성질을 가진 물질입니다.

    안티몬은 이러한 반자성체의 대표적인 예시입니다.

    오답 노트 알루미늄은 상자성체, 코발드와 니켈은 강자성체입니다.
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15. R = 4Ω, XL = 8Ω, Xc=5Ω가 직렬로 연결된 회로에 100V의 교류를 가했을 때 흐르는 (ㄱ)전류와 (ㄴ)임피던스는?

  1. (ㄱ) 5.9[A], (ㄴ) 용량성
  2. (ㄱ) 5.9[A], (ㄴ) 유도성
  3. (ㄱ) 20[A], (ㄴ) 용량성
  4. (ㄱ) 20[A], (ㄴ) 유도성
(정답률: 43%)
  • 회로의 임피던스 Z는 다음과 같이 계산됩니다. $$Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$$

    $$Z = \sqrt{4^2 + (8 - 5)^2}$$

    $$Z = 5 \Omega$$

    따라서 임피던스는 $5 \Omega$ 이고, 전류 I는 $$I = \frac{V}{Z} = \frac{100}{5} = 20 A$$ 입니다. $X_L > X_C$ 이므로 회로는 유도성입니다.

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16. 정전 흡인력에 대한 설명 중 옳은 것은?(문제 오류로 가답안 발표시 4번으로 발표가 되었지만 확정답안 발표시 1번으로 정정 발표되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 정전 흡인력은 전압의 제곱에 비례한다.
  2. 정전 흡인력은 극판 간격에 비례한다.
  3. 정전 흡인력은 극판 면적의 제곱에 비례한다.
  4. 정전 흡인력은 쿨롱의 법칙으로 직접 계산한다.
(정답률: 81%)
  • 정전 흡인력은 전극 사이의 전위차의 제곱에 비례합니다.

    이는 정전 흡인력 f = εV²/2L 에서 확인할 수 있습니다.

    여기서 ε는 유전율, V는 전압, L은 전극 간의 거리입니다.

    오답 노트
    정전 흡인력은 극판 간격에 반비례하고, 극판 면적에 비례합니다.

    쿨롱의 법칙은 정전기력의 크기를 계산하는 데 사용됩니다.
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17. 세변의 저항 Ra = Rb = Rc = 15Ω인 Y결선 회로가 있다. 이것과 등가인 △ 결선 회로의 각 변의 저항은?

  4. 45[Ω]
(정답률: 47%)
  • Y결선 회로와 등가인 △결선 회로의 각 변의 저항은 Y결선 각 변의 저항의 3배입니다.

    따라서 각 변의 저항은 $15 \Omega \times 3 = 45 \Omega$ 입니다.

    , , 는 모두 Y-△ 변환 회로의 예시입니다.
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18. 플레밍의 왼손법칙에서 전류의 방향을 나타내는 손가락은?

  1. 약지
  2. 중지
  3. 검지
  4. 엄지
(정답률: 79%)
  • 플레밍의 왼손 법칙은 전자기력의 방향을 나타내는 법칙입니다.

    왼손을 펴서 검지는 자기장의 방향, 중지는 전류의 방향, 엄지는 힘의 방향을 가리킵니다.

    따라서 전류의 방향을 나타내는 손가락은 중지입니다.

    오답 노트
    약지는 힘의 방향, 검지는 자기장의 방향, 엄지는 전류의 방향을 나타냅니다.
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19. 비유전율 2.5의 유전체 내부의 전속밀도가 2 × 10-6[C/m2]되는 점의 전기장의 세기는?

  1. 18 × 104[V/m]
  2. 9 × 104[V/m]
  3. 6 × 104[V/m]
  4. 3.6 × 104[V/m]
(정답률: 45%)
  • 전속 밀도 D와 전기장 세기 E 사이의 관계는 D = ε₀εᵣE 입니다.

    여기서 ε₀는 진공 유전율, εᵣ는 비유전율입니다.

    따라서 전기장 세기 E는 E = D / (ε₀εᵣ) 로 계산됩니다.

    주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다. $$E = \frac{2 \times 10^{-6}}{8.854 \times 10^{-12} \times 2.5}$$

    $$E = \frac{2 \times 10^{-6}}{8.854 \times 10^{-12} \times 2.5}$$

    $$E \approx 9.03 \times 10^4 V/m$$

    따라서 전기장의 세기는 약 $9 \times 10^4$ [V/m] 입니다.
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20. 자체 인덕턴스 20mH의 코일에 30A의 전류를 흘릴 때 저축되는 에너지는?

  1. 15[J]
  2. 3[J]
  3. 9[J]
  4. 18[J]
(정답률: 46%)
  • 코일에 저장되는 에너지는 $$W = \frac{1}{2}LI^2$$ 공식을 사용하여 계산합니다.

    여기서 L은 인덕턴스, I는 전류입니다.

    $$W = \frac{1}{2}LI^2$$
    $$W = \frac{1}{2}(20 \times 10^{-3})(30)^2$$
    $$W = 9 J$$
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2과목: 전기 기기

21. 2kV의 전압으로 충전하여 2J의 에너지를 축적하는 콘덴서의 정전용량은?

  1. 0.5[㎌]
  2. 1[㎌]
  3. 2[㎌]
  4. 4[㎌]
(정답률: 48%)
  • 콘덴서의 에너지 저장량은 $$W = \frac{1}{2}CV^2$$ 공식을 사용해 계산합니다.

    주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다.

    $$W = \frac{1}{2}CV^2$$
    $$2 = \frac{1}{2}C(2000)^2$$
    $$C = 2 \times 10^{-6} F = 2 \mu F$$
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22. 단상 유도 전동기의 기동 방법 중 기동 토크가 가장 큰 것은?

  1. 분상 기동형
  2. 반발 유도형
  3. 콘덴서 기동형
  4. 반발 기동형
(정답률: 70%)
  • 단상 유도 전동기의 기동 토크 크기는 반발 기동형 > 반발 유도형 > 콘덴서 기동형 > 분상 기동형 순입니다.

    반발 기동형은 단단히 잠긴 회전자 구조로 높은 기동 토크를 얻을 수 있습니다.
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23. 동기 전동기의 용도에 적합하지 않은 것은?

  1. 송풍기
  2. 압축기
  3. 크레인
  4. 분쇄기
(정답률: 65%)
  • 크레인은 속도 제어가 중요한 용도로, 직류 직권 전동기가 적합합니다.

    동기 전동기는 일정한 속도로 회전하는 특성상 크레인 용도로는 부적합합니다.

    오답 노트 송풍기, 압축기, 분쇄기는 일정한 속도에서 작동해도 무방하므로 동기 전동기를 사용할 수 있습니다.
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24. 교류 전동기를 직류 전동기처럼 속도 제어하려면 가변 주파수의 전원이 필요하다. 주파수 f1에서 직류로 변환하지 않고 바로 주파수 f2로 변환하는 변환기는?

  1. 사이클로 컨버터
  2. 주파수원 인버터
  3. 전압ㆍ전류원 인버터
  4. 사이리스터 컨버터
(정답률: 42%)
  • 교류 전동기를 직류 전동기처럼 속도 제어하기 위해 가변 주파수의 전원이 필요하며, 이를 위해 사용되는 변환기는 사이클로 컨버터입니다.

    사이클로 컨버터는 교류 전압의 주파수를 직접 변환하는 장치입니다.

    오답 노트: 주파수원 인버터는 직류를 교류로 변환하고 주파수를 제어하며, 전압ㆍ전류원 인버터는 전압과 전류를 독립적으로 제어합니다.

    사이리스터 컨버터는 주로 직류 전압을 제어하는 데 사용됩니다.
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25. 분권전동기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 토크는 전기자 전류의 자승에 비례한다.
  2. 부하전류에 따른 속도 변화가 거의 없다.
  3. 계자회로에 퓨즈를 넣어서는 안 된다.
  4. 계자권선과 전기자권선이 전원에 병렬로 접속되어 있다.
(정답률: 35%)
  • 분권전동기의 토크는 전기자 전류에 비례합니다.

    즉, 토크는 전기자 전류의 자승이 아닌, 전기자 전류에 직접적으로 비례합니다.

    오답 노트: 보기 2는 분권전동기의 특징을 잘 설명하고 있습니다.

    보기 3은 계자 회로 보호의 중요성을, 보기 4는 분권전동기의 회로 구성을 나타냅니다.
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26. 절연물을 전극사이에 삽입하고 전압을 가하면 전류가 흐르는데 이 전류는?

  1. 과전류
  2. 접촉전류
  3. 단락전류
  4. 누설전류
(정답률: 57%)
  • 절연물 사이에 전압을 가했을 때 흐르는 전류는 누설전류입니다.

    누설전류는 전로 이외에 흐르는 전류로, 절연체의 내부 또는 표면을 통해 흐르는 전류를 의미합니다.

    오답 노트: 과전류는 과부하 또는 단락 시 흐르는 전류, 접촉전류는 특정 측정 방식에서 발생하는 전류, 단락전류는 선간이 직접 연결되었을 때 흐르는 전류입니다.
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27. 상전압 300V의 3상 반파정류 회로의 직류전압은 약 몇 [V]인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 520[V]
  2. 350[V]
  3. 260[V]
  4. 50[V]
(정답률: 52%)
  • 3상 반파정류 회로의 직류전압은 다음과 같이 계산합니다. $$V_{dc} = \frac{3V_m}{\pi}$$ 여기서 $$V_m$$은 상전압의 최대값입니다.

    상전압이 300V이므로, $$V_{dc} = \frac{3 \times 300}{\pi} \approx 286.48$$ V입니다.

    보기 중 가장 가까운 값은 350V입니다.

    기존 해설에서 언급된 1.17은 3상 반파정류의 이론적인 계수를 나타내며, 실제 계산과는 차이가 있습니다.
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28. 단상 유도전압조정기의 단락권선의 역할은?

  1. 절연 보호
  2. 철손 경감
  3. 전압강하 경감
  4. 전압조정 수월
(정답률: 35%)
  • 단상 유도전압조정기의 단락권선은 부하 전류가 흐를 때 누설 리액턴스 때문에 발생하는 전압 강하를 경감시키기 위해 설치됩니다.

    즉, 전압강하를 줄여주는 역할을 합니다.
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29. 교류회로에서 양방향 점호(ON) 및 소호(OFF)를 이용하며, 위상제어를 할 수 있는 소자는?

  1. TRIAC
  2. SCR
  3. GTO
  4. IGBT
(정답률: 46%)
  • TRIAC은 양방향 점호 및 소호를 가능하게 하는 소자입니다.

    즉, 교류 회로에서 양방향으로 전류를 제어할 수 있습니다.

    위상 제어는 TRIAC의 게이트 신호를 조절하여 전류의 흐름을 제어하는 방식으로 구현됩니다.

    오답 노트: [보기 2] SCR은 단방향 소자입니다.

    [보기 3] GTO는 단방향 소자이며, TRIAC보다 복잡한 구조를 가집니다.

    [보기 4] IGBT는 주로 DC 회로에서 사용되는 소자입니다.
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30. 3상 유도전동기의 원선도를 그리려면 등가회로의 정수를 구할 때 몇 가지 시험이 필요하다. 이에 해당하지 않는 것은?

  1. 무부하시험
  2. 고정자 권선의 저항측정
  3. 회전수 측정
  4. 구속시험
(정답률: 40%)
  • 3상 유도전동기의 등가회로 정수를 구하기 위해서는 무부하시험과 구속시험이 필요합니다.

    무부하시험은 철손을 구하고, 구속시험은 누설 임피던스를 구하는 데 사용됩니다.

    고정자 권선의 저항은 직접 측정할 수 있습니다.

    회전수 측정은 등가회로 정수를 구하는 데 직접적으로 필요한 시험이 아닙니다.

    오답 노트: [보기 1] 무부하시험은 철손을 측정하는 데 필수적입니다.

    [보기 2] 고정자 권선 저항은 등가회로의 일부입니다.

    [보기 4] 구속시험은 누설 임피던스를 측정하는 데 필수적입니다.
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31. 220V/60Hz, 4극 3상 유도전동기가 있다. 슬립 5%로 회전할 때 출력 17kW를 낸다면, 이 때의 토크는 약 [Nㆍm]인가?

  1. 56.2[Nㆍm]
  2. 95.5[Nㆍm]
  3. 191[Nㆍm]
  4. 935.8[Nㆍm]
(정답률: 42%)
  • 유도전동기의 토크는 출력, 극수, 주파수, 슬립을 이용하여 계산할 수 있습니다.

    토크($T$)는 다음과 같은 공식으로 표현됩니다.

    $$T = \frac{P}{\frac{4\pi f N_s}{P}(1-s)}$$ 여기서 $P$는 출력(W), $f$는 주파수(Hz), $N_s$는 동기 속도(rpm), $s$는 슬립입니다.

    동기 속도는 $N_s = \frac{120f}{P}$로 계산됩니다.

    $$T = \frac{P}{\frac{4\pi f N_s}{P}(1-s)}$$

    $$T = \frac{17000}{\frac{4\pi \times 60 \times 1500}{4}(1-0.05)}$$

    $$T = 95.5 N\cdotm$$
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32. 전기기계의 철심을 성층하는 가장 적절한 이유는?

  1. 기계손을 적게 하기 위하여
  2. 표유 부하손을 적게 하기 위하여
  3. 히스테리시스손을 적게 하기 위하여
  4. 와류손을 적게 하기 위하여
(정답률: 45%)
  • 전기기계 철심의 성층은 와류손을 줄이기 위한 방법입니다.

    와류손은 철심 내에서 발생하는 교류 전류로, 철심의 저항으로 인해 열 에너지로 손실됩니다.

    성층은 철심을 얇은 규소 강판으로 겹겹이 쌓아 올림으로써 와류 전류의 흐름을 방해하여 손실을 감소시킵니다.

    오답 노트: [보기 1] 기계손은 베어링 마찰 등으로 발생하며, 성층과는 관련이 없습니다.

    [보기 2] 표유 부하손은 철심의 자화 및 비자화 과정에서 발생하는 손실이며, 성층과는 관련이 없습니다.

    [보기 3] 히스테리시스손은 철심의 자화 곡선에 의해 발생하는 손실이며, 규소 강판 사용으로 감소시킵니다.
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33. 2극 3600rpm인 동기발전기와 병렬 운전하려는 12극 발전기의 회전수는?

  1. 600[rpm]
  2. 3600[rpm]
  3. 7200[rpm]
  4. 21600[rpm]
(정답률: 55%)
  • 동기 발전기의 동기 속도는 $$N_s = \frac{120f}{P}$$로 주어집니다.

    여기서 $f$는 주파수, $P$는 극수입니다.

    2극 3600rpm 발전기의 주파수는 $f = \frac{3600 \times 2}{120} = 60Hz$입니다.

    따라서 12극 발전기의 회전수는 $$N_s = \frac{120 \times 60}{12} = 600rpm$$입니다.
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34. 철심이 포화할 때 동기 발전기의 동기 임피던스는?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 일정하다.
  4. 주기적으로 변한다.
(정답률: 45%)
  • 철심이 포화되면 투자율이 감소하여 동기 임피던스도 감소합니다.

    철심 포화는 자속의 증가를 억제하여 동기 임피던스를 낮추는 효과를 가져옵니다.

    오답 노트
    증가한다: 철심 포화는 투자율 감소를 유발하므로 임피던스가 증가하는 것이 아닙니다.

    일정하다: 철심 포화는 임피던스에 영향을 미칩니다.

    주기적으로 변한다: 철심 포화는 주기적인 현상이 아닙니다.
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35. 전기기계의 효율 중 발전기의 규약 효율 nG는?(단 입력 P, 출력 Q, 손실 L로 표현한다.)

(정답률: 61%)
  • 발전기의 규약 효율 $n_G$는 출력 $Q$를 입력 $P$와 손실 $L$의 합으로 나눈 값에 100을 곱한 값입니다.

    공식은 다음과 같습니다:
    $$n_G = \frac{Q}{Q+L} \times 100[\%]$$
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36. 기동전동기로서 유도전동기를 사용하려고 한다. 동기전동기의 극수가 10극인 경우 유도전동기의 극수는?

  1. 8극
  2. 10극
  3. 12극
  4. 14극
(정답률: 47%)
  • 유도전동기를 기동전동기로 사용하기 위해서는 동기전동기의 극수보다 2극 적은 유도전동기를 사용해야 합니다.

    따라서 10극 동기전동기의 경우, 유도전동기의 극수는 8극입니다.

    기동전동기 극수 = 기동전동기 극수 - 2
  • 유도전동기와 동기전동기의 극수가 동일하다면 기동 토크가 생성되지 않음
    일반적으로 동기전동기의 극수보다 작은 극수로 하는 것이 맞음 따라서 8극인 1번이 답.
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37. 직류 분권전동기의 계자 저항을 운전중에 증가시키면 회전속도는?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변화없다
  4. 정지한다.
(정답률: 51%)
  • 직류 분권전동기의 계자 저항을 증가시키면 계자 전류가 감소하고, 이는 자속 감소로 이어집니다.

    자속은 회전 속도에 반비례하므로, 계자 저항 증가 시 회전 속도는 증가합니다.

    즉, $$n = k \cdot \frac{E}{\phi}$$ 에서 $\phi$가 감소하면 $n$이 증가합니다.
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38. 정격전압 220V의 동기발전기를 무부하로 운전하였을때의 단자전압이 253V이었다. 이 발전기의 전압변동률은?

  1. 13[%]
  2. 15[%]
  3. 20[%]
  4. 33[%]
(정답률: 54%)
  • 전압변동률은 (단자전압 - 정격전압) / 정격전압 * 100으로 계산합니다. $$전압변동률 = \frac{V_{단자} - V_{정격}}{V_{정격}} \times 100$$
    문제에서 $$전압변동률 = \frac{253 - 220}{220} \times 100 = 15\%$$ 입니다.
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39. 고장에 의하여 생긴 불평형의 전류차가 평형 전류의 어떤 비율 이상으로 되었을 때 동작하는 것으로, 변압기 내부 고장의 보호용으로 사용되는 계전기는?

  1. 과전류계전기
  2. 방향계전기
  3. 비율차동계전기
  4. 역상계전기
(정답률: 78%)
  • 비율차동계전기는 변압기 내부 고장의 보호에 사용되며, 불평형 전류차가 평형 전류의 특정 비율 이상일 때 동작합니다.

    이는 변압기 내부 고장 시 발생하는 전류의 불균형을 감지하여 보호하는 역할을 합니다.
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40. 그림과 같은 기호가 나타내는 소자는?

  1. SCR
  2. TRIAC
  3. IGBT
  4. Diode
(정답률: 56%)
  • 제시된 기호는 SCR(Silicon Controlled Rectifier)입니다.

    다이오드와 유사하지만, 게이트(G) 단자를 통해 전류 흐름을 제어할 수 있다는 특징이 있습니다.
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3과목: 전기 설비

41. 제3종 접지공사의 접지 저항은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 10[Ω] 이하
  2. 100[Ω] 이하
  3. 10[MΩ] 이하
  4. 100[MΩ] 이하
(정답률: 81%)
  • 제3종 접지공사의 접지 저항은 100[Ω] 이하입니다.

    2021년 한국전기설비규정(KEC) 개정으로 종별 접지는 폐지되었지만, 문제 풀이 시 기존 규정을 따릅니다.
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42. 가로등, 경기장, 공장, 아파트 단지 등의 일반조명을 위하여 시설하는 고압방전등의 효율은 몇 [ℓm/W] 이상의 것이어야 하는가?

  1. 3[ℓm/W]
  2. 5[ℓm/W]
  3. 70[ℓm/W]
  4. 120[ℓm/W]
(정답률: 62%)
  • 일반조명을 위한 고압방전등의 효율은 에너지 절약 및 밝기 확보를 위해 최소 $70lm/W$ 이상이어야 합니다.

    효율이 높을수록 적은 전력으로 더 밝은 빛을 낼 수 있습니다.
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43. 옥내에 시설하는 사용전압이 400V 이상인 저압의 이동 전선은 0.6/1kV EP 고무 절연 그로로프렌 캡타이어 케이블로서 단면적이 몇 [mm2] 이상 이어야 하는가?

  1. 0.75[mm2]
  2. 2[mm2]
  3. 5.5[mm2]
  4. 8[mm2]
(정답률: 59%)
  • 옥내에 시설하는 $400V$ 이상 저압 이동 전선은 안전을 위해 0.6/1kV EP 고무 절연 그로로프렌 캡타이어 케이블을 사용하며, 단면적은 최소 $0.75mm^2$ 이상이어야 합니다.

    이는 케이블의 내구성과 안전성을 확보하기 위한 규정입니다.
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44. 무대ㆍ무대마루 및 오케스트라박스ㆍ영사실 기타 사람이나 무대 도구가 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내배선ㆍ전구선 또는 이동전선은 사용 전압이 몇 [V] 미만 이어야 하는가?

  1. 100[V]
  2. 200[V]
  3. 300[V]
  4. 400[V]
(정답률: 72%)
  • 흥행장과 같이 사람이 자주 접촉하는 장소에 시설하는 저압 옥내배선은 감전 사고를 예방하기 위해 $400V$ 미만의 전압을 사용해야 합니다.

    이는 안전 규정에 따른 필수 사항입니다.
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45. 일반적으로 저압 가공 인입선이 도로를 횡단하는 경우 노면상 설치 높이는 몇 [m]이상 이어야 하는가?

  1. 3[m]
  2. 4[m]
  3. 5[m]
  4. 6.5[m]
(정답률: 63%)
  • 저압 가공 인입선이 도로를 횡단할 때 안전을 확보하기 위해 규정된 최소 높이는 $5m$ 입니다.

    이는 차량이나 보행자와의 접촉 사고를 예방하기 위한 기준입니다.
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46. 합성수지관이 금속관과 비교하여 장점으로 볼 수 없는 것은?

  1. 누전의 우려가 없다.
  2. 온도 변화에 따른 신축 작용이 크다
  3. 내식성이 있어 부식성 가스 등을 사용하는 사업장에 적당하다.
  4. 관 자체를 접지할 필요가 없고, 무게가 가벼우며 시공하기 쉽다.
(정답률: 49%)
  • 합성수지관은 열팽창이 큰 특징이 있습니다.

    따라서 온도 변화에 따른 신축 작용이 *작은* 것이 장점입니다.

    오답 노트: [보기 1] 누전의 우려가 없는 것은 절연성이 뛰어나기 때문입니다.

    [보기 3] 내식성은 부식성 환경에 강하다는 의미입니다.

    [보기 4] 가볍고 시공이 용이한 것은 합성수지관의 일반적인 장점입니다.
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47. 철근콘크리트주가 원형의 것인 경우 갑종 풍압하중 [Pa]은?(단, 수직 투명면적 1m2에 대한 풍압 임)

  1. 588[Pa]
  2. 882[Pa]
  3. 1039[Pa]
  4. 1412[Pa]
(정답률: 35%)
  • 철근콘크리트주가 원형일 경우 갑종 풍압하중은 $588[Pa]$입니다.

    이는 구조물의 안전을 확보하기 위한 기준이며, 풍압에 대한 저항력을 계산하는 데 사용됩니다.

    갑종 풍압하중은 구조물의 형태와 크기에 따라 달라지며, 해당 값은 원형 철근콘크리트주에 적용되는 표준 값입니다.
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48. 단선의 브리타니아(britania) 직선 접속시 전선 피복을 벗기는 길이는 전선 지름의 약 몇 배로 하는가?

  1. 5배
  2. 10배
  3. 20배
  4. 30배
(정답률: 37%)
  • 단선의 브리타니아 직선 접속 시 전선 피복을 벗기는 길이는 전선 지름의 약 $20$배로 합니다.

    이는 충분한 접촉 면적을 확보하여 전기적 연결을 안정적으로 유지하기 위함입니다.

    피복을 너무 짧게 벗기면 접촉 불량이 발생할 수 있으며, 너무 길게 벗기면 전선의 강도가 약해질 수 있습니다.
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49. 폭발성 분진이 있는 위험장소에 금속관 배선에 의할 경우 관 상호 및 관과 박스 기타의 부속품이나 풀박스또는 전신기계기구는 몇 턱 이상의 나사 조임으로 접속하여야 하는가?

  1. 2턱
  2. 3턱
  3. 4턱
  4. 5턱
(정답률: 76%)
  • 폭발성 분진이 있는 위험장소의 금속관 배선 접속 시, 관 상호 및 부속품은 최소 $5$턱 이상의 나사 조임으로 접속해야 합니다.

    이는 분진 폭발 위험을 방지하고 안전한 전기 설비를 유지하기 위한 필수적인 조치입니다.

    오답 노트: 턱 수가 부족하면 접촉 불량으로 인해 스파크가 발생하여 폭발을 유발할 수 있습니다.
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50. 금속 덕트에 넣은 전선의 단면적(절연피복의 단면적 포함)의 합계는 덕트 내부 단면적의 몇 [%]이하로 하여야 하는가?(단, 전광표시장시ㆍ출퇴표시등 기타 이와 유사한 장치 또는 제어회로 등의 배선만을 넣는 경우가 아니다.)

  1. 20[%]
  2. 40[%]
  3. 60[%]
  4. 80[%]
(정답률: 55%)
  • 금속 덕트 내 전선 합계 단면적은 덕트 내부 단면적의 $20\%$ 이하로 해야 합니다.

    이는 전기 설비 기술 기준에 따른 규정이며, 안전을 확보하기 위한 최소 기준입니다.

    제어회로 전선 외 다른 배선이 혼용될 경우에도 $20\%$를 초과하지 않도록 해야 합니다.
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51. 가연성 가스가 새거나 체류하여 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳에 있는 저압 옥내전기설비의 시설 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 애자사용 공사
  2. 가요전선관 공사
  3. 셀룰러 덕트 공사
  4. 금속관 공사
(정답률: 75%)
  • 가연성 가스가 새거나 체류하는 장소에서는 금속관 공사를 통해 전기설비를 보호해야 합니다.

    금속관은 가연성 가스가 누출되어도 폭발을 방지하고, 전기적 안전을 확보하는 데 가장 효과적입니다.

    오답 노트: 애자사용, 가요전선관, 셀룰러 덕트 공사는 가연성 가스 누출 시 폭발 위험이 있습니다.
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52. 동력 배선에서 경보를 표시하는 램프의 일반적인 색깔은?

  1. 백색
  2. 오렌지색
  3. 적색
  4. 녹색
(정답률: 46%)
  • 동력 배선에서 경보를 표시하는 램프의 일반적인 색깔은 오렌지색입니다.

    오렌지색은 주의를 환기시키고 경보 상황을 명확하게 인지하도록 합니다.

    오답 노트: 백색은 전원 표시, 적색은 정상 운동, 녹색은 정지 상태를 나타냅니다.
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53. 다음 중 교류 차단기의 단선도 심벌은?

(정답률: 44%)
  • 교류 차단기의 단선도 심벌은 입니다.

    이는 차단기가 단일 회로를 개폐하는 것을 나타냅니다.

    오답 노트: 보기 2는 복선도, 보기 3과 4는 고압 차단기의 심벌입니다.
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54. 애자사용 공사에 의한 저압 옥내배선에서 일반적으로 전선 상호간의 간격은 몇 [㎝]이상 이어야 하는가?

  1. 2.5[㎝]
  2. 6[㎝]
  3. 25[㎝]
  4. 60[㎝]
(정답률: 49%)
  • 애자사용 공사에서 저압 옥내배선 시 전선 상호 간의 간격은 $6cm$ 이상 유지해야 합니다.

    이는 감전 사고 예방 및 유지 보수 편의성을 고려한 규정입니다.

    오답 노트: 2.5cm는 전선과 조영재 간의 간격, 25cm와 60cm는 일반적으로 사용되는 간격이 아닙니다.
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55. 16[㎜] 금속 전선관의 나사 내기를 할 때 반직각 구부리기를 한 곳의 나사산은 몇 산 정도로 하는가?

  1. 3~4산
  2. 5~6산
  3. 8~10산
  4. 11~12산
(정답률: 31%)
  • 16mm 금속 전선관 나사 내기 시 반직각 구부리기는 나사산 형성을 어렵게 하므로, 일반적인 나사산 수는 3~4산 정도로 합니다.

    오프셋 구부리기는 8~10산이 필요하지만, 반직각 구부리기는 좁은 공간에서 작업해야 하므로 나사산 수를 줄여 작업성을 높입니다.
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56. 가정용 전등에 사용되는 점멸스위치를 설치하여야 할 위치에 대한 설명으로 가장 적당한 것은?

  1. 접지측 전선에 설치한다.
  2. 중성전에 설치한다.
  3. 부하의 2차측에 설치한다.
  4. 전압측 전선에 설치한다.
(정답률: 37%)
  • 가정용 전등에 사용되는 점멸스위치는 전압측 전선에 설치해야 합니다.

    전압측 전선에 설치하면 스위치를 껐을 때 전등에 공급되는 전압을 완전히 차단하여 안전하게 사용할 수 있습니다.

    오답 노트: 접지측 전선이나 중성선에 설치하면 스위치를 껐을 때도 잔류 전기가 남아있을 수 있으며, 부하의 2차측에 설치하는 것은 일반적인 스위치 설치 방식이 아닙니다.
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57. 수전 전력 500kW 이상인 고압 수전 설비의 인입구에 낙뢰나 혼촉 사고에 의한 이상전압으로부터 선로의 기기를 보호할 목적으로 시설하는 것은?

  1. 단뢰기(DS)
  2. 배선용 차단기(MCCB)
  3. 피뢰기(LA)
  4. 누전 차단기(ELB)
(정답률: 72%)
  • 수전 전력 $500kW$ 이상인 고압 수전 설비의 인입구에는 피뢰기(LA)를 설치하여 낙뢰나 혼촉 사고에 의한 이상 전압으로부터 선로의 기기를 보호합니다.

    피뢰기는 과도한 전압을 접지시켜 기기를 보호하는 역할을 합니다.

    오답 노트: 단뢰기(DS)는 단락 사고 시 회로를 차단하고, 배선용 차단기(MCCB)는 과부하 및 단락 사고 시 회로를 차단합니다.

    누전 차단기(ELB)는 누전 사고 시 회로를 차단합니다.
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58. 박스에 금속관을 고정할 때 사용하는 것은?

  1. 유니언 커플링
  2. 로크너트
  3. 부싱
  4. C형 엘보
(정답률: 62%)
  • 금속관을 박스에 고정할 때 로크너트를 사용합니다.

    로크너트는 나사산에 의해 금속관을 박스에 단단히 고정하는 역할을 합니다.

    오답 노트: 유니언 커플링은 금속관을 연결하는 데 사용되며, 부싱은 전선의 절연을 보호하는 데 사용됩니다.

    C형 엘보는 금속관의 방향을 바꾸는 데 사용됩니다.
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59. 주상 변압기의 1차측 보호 장치로 사용하는 것은?

  1. 컷아웃 스위치
  2. 유입개폐기
  3. 캐치홀더
  4. 리클로저
(정답률: 65%)
  • 주상 변압기의 1차측 보호 장치는 과전류로부터 변압기를 보호하는 역할을 합니다.

    컷아웃 스위치는 퓨즈와 유사하게 작동하며, 과전류가 흐르면 회로를 차단하여 변압기를 보호합니다.

    오답 노트: 유입개폐기는 변압기의 개폐 운용에 사용되며, 캐치홀더는 2차측 보호 장치, 리클로저는 단락 사고 발생 시 자동으로 차단 후 재폐로를 시도하는 장치입니다.
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60. 금속제 가요전선관 공사 방법의 설명으로 옳은 것은?

  1. 가요전선관 박스와 직각부분에 연결하는 부속품은 앵글박스 커넥터이다.
  2. 가요전선관과 금속관과의 접속에 사용하는 부속품은 스트레이트박스 커넥터이다.
  3. 가요전선관 상호접속에 사용하는 부속품은 콤비네이션 커플링이다.
  4. 스위치박스에는 콤비네이션 커플링을 사용하여 가요전선관과 접속한다.
(정답률: 38%)
  • 금속제 가요전선관 공사에서 가요전선관과 박스를 직각으로 연결할 때는 앵글박스 커넥터를 사용합니다.

    앵글박스 커넥터는 가요전선관의 유연성을 유지하면서 박스와의 안정적인 연결을 제공합니다.

    오답 노트: [보기 2] 가요전선관과 금속관의 접속에는 콤비네이션 커플링을 사용합니다.

    [보기 3] 가요전선관 상호접속에는 스플릿 커플링을 사용합니다.

    [보기 4] 스위치박스에는 박스 커넥터를 사용합니다.
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