전기기능사 필기 기출문제복원 (2013-10-12)

전기기능사
(2013-10-12 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. 그림에서 a-b 간의 합성 정전용량은?

  1. C
  2. 2C
  3. 3C
  4. 4C
(정답률: 64%)
  • 병렬 연결된 축전기의 합성 용량은 각 축전기의 용량을 모두 더합니다.

    2C와 C가 병렬 연결되어 있으므로 합성 용량은 3C입니다.

    이 3C와 C가 직렬 연결되어 있으므로 합성 용량은 $$C_{합} = \frac{3C \times C}{3C + C} = \frac{3C^2}{4C} = \frac{3}{4}C$$ 입니다.

    에서 2C와 C가 병렬 연결된 부분은 3C가 되고, 이 3C와 C가 직렬 연결되어 있으므로 전체 합성 용량은 C가 됩니다.
  • C는 R과 반대로 계산
    병렬 C => C+C
    A --- 2C --- 2C --- B
    직렬 2C => 2*2/2+2 = 4/4 = 1
    답은 C
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2. 묽은 황산(H2SO4)용액에 구리(Cu)와 아연(Zn)판을 넣으면 전지가 된다. 이때 양극(+)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 구리판이며 수소 기체가 발생한다.
  2. 구리판이며 산소 기체가 발생한다.
  3. 아연판이며 산소 기체가 발생한다.
  4. 아연판이며 수소 기체가 발생한다.
(정답률: 70%)
  • 볼타 전지에서 이온화 경향이 더 작은 구리 (Cu) 가 양극 (+) 이 되며, 양극에서는 용액 중의 수소 이온 (H⁺) 이 전자를 받아 환원되어 수소 기체가 발생합니다.

    오답 노트: 아연 (Zn) 은 이온화 경향이 커 음극 (-) 이 되어 녹아들어가며, 산소 기체는 발생하지 않습니다.
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3. 자기저항의 단위는?

  1. AT/m
  2. Wb/AT
  3. AT/Wb
  4. Ω/AT
(정답률: 75%)
  • 자기저항은 자속을 발생시키는 데 필요한 암페어턴($AT$)에 대한 에너지($Wb$)의 비율로 정의된다.

    $$자기저항 = \frac{AT}{Wb}$$
  • 꼬아서 생각할필요없이

    자기회로의 옴의 법칙인
    Fm =ΦRm에 따라
    Rm = Φ/Fm임
    Φ의 단위는 AT이고 F(기자력)의 단위는 WB
    Φ/Fm 를 단위그대로 변경한다면 AT/Wb가됨
    ​
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4. 역률 0.8, 유효전력 4000 kw인 부하의 역률을 100%로 하기 위한 콘덴서의 용량(kVA)은?

  1. 3200
  2. 3000
  3. 2800
  4. 2400
(정답률: 27%)
  • 역률 개선을 위한 콘덴서 용량은 유효전력에 역률각의 탄젠트 차이를 곱하여 구합니다.

    기본 공식: $$Q_c = P (\tan \theta_1 - \tan \theta_2)$$
    수치 대입: $$P=4000, \cos \theta_1=0.8 (\tan \theta_1=0.75), \cos \theta_2=1.0 (\tan \theta_2=0)$$
    $$Q_c = 4000 \times (0.75 - 0) = 3000$$
    최종 결과: 3000 kVA
  • 1.역률 = 유효전력 / 피상전력
    2.피상전력 = 유효전력/역률
    3.변환전 무효전력 = 루트(피상전력^2-유효전력^2)
    4. 루트(5,000^2-4,000^2) = 루트(9,000,000) = 3,000
    ※역률 = 0 은 무효전력이 0이므로 콘덴서용량은 3000
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5. i = Imsin ωt(A)인 정현파 교류에서 ωt가 몇 ° 일 때 순시값과 실효값이 같게 되는가?

  1. 90°
  2. 60°
  3. 45°
  4. 0°
(정답률: 50%)
  • 정현파 교류의 실효값은 최대값의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$배이므로, 순시값이 실효값과 같아지는 순시각을 삼각함수 방정식으로 구한다.

    기본 공식: $I_m \sin \omega t = \frac{I_m}{\sqrt{2}}$
    수치 대입 및 계산: $\sin \omega t = \frac{1}{\sqrt{2}} arrow \omega t = 45^\circ$
    최종 결과: $45^\circ$
  • 순시값 표현 i = Im Sin ωt
    실효값 표현 I = 1/√2Im
    Sin ωt = 1/√2 일때 각도
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6. 다음 중 가장 무거운 것은?

  1. 양성자의 질량과 중성자의 질량의 합
  2. 양성자의 질량과 전자의 질량의 합
  3. 원자핵의 질량과 전자의 질량의 합
  4. 중성자의 질량과 전자의 질량의 합
(정답률: 69%)
  • 원자는 원자핵 (양성자 + 중성자) 과 전자로 구성되므로, 전체 질량을 모두 포함한 보기가 가장 무겁다.

    오답 노트: 나머지 보기는 구성 입자 일부를 누락하여 전체 원자 질량보다 가볍다.
  • 양성자 - 1.672 * 10^-27kg
    중성자 - 1.675 * 10^-27kg
    전자 - 9.109 * 10^-31kg
    원자핵 - 양성자 + 중성자 = 약 1.35 * 10^-27

    원자핵이 양성자 중성자 둘다 포함하고있기때문에 3번
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7. 발전기의 유도 전압의 방향을 나타내는 법칙은?

  1. 패러데이의 법칙
  2. 렌츠의 법칙
  3. 오른나사의 법칙
  4. 플레밍의 오른손 법칙
(정답률: 70%)
  • 발전기 (전기 발생) 의 유도 기전력 방향은 엄지 (힘), 검지 (자기장), 중지 (전류) 를 사용하는 플레밍의 오른손 법칙으로 결정한다.

    오답 노트: 패러데이와 렌츠는 유도 기전력 '크기'와 '방향성 (상쇄)' 원리, 오른나사는 전류와 자계 방향 관계이다.
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8. Y-Y 평형 회로에서 상전압 Vp가 100V, 부하 z=8+6j(Ω) 이면 선전류 Iㅣ 의 크기는몇 A인가?

  1. 2
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 71%)
  • 옴의 법칙에 따라 상전압을 임피던스 크기로 나누어 전류를 구한다.

    기본 공식: $$I = \frac{V_p}{|Z|}$$
    수치 대입: $$|Z| = \sqrt{8^2 + 6^2} = 10\Omega, I = \frac{100}{10}$$
    최종 결과: $10\mathrm{A}$
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9. 전기장의 세기에 관한 단위는?

  1. H/m
  2. F/m
  3. AT/m
  4. V/m
(정답률: 62%)
  • 전기장의 세기 $E$는 단위 거리 ($1\mathrm{m}$) 당 전위차 ($V$) 로 정의되므로 단위는 $V/m$ 이다.

    오답 노트: H/m 은 투자율, F/m 은 유전율, AT/m 은 자계의 세기 단위이다.
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10. 반지름 0.2m, 권수 50회의 원형 코일이 있다. 코일 중심의 자기장의 세기가 850 AT/m 이었다면 코일에 흐르는 전류의 크기는?

  1. 0.68 A
  2. 6.8 A
  3. 10 A
  4. 20 A
(정답률: 56%)
  • 코일 중심의 자기장 세기는 $$H = \frac{NI}{2r}$$ 로 주어집니다.

    공식: H = NI / 2r
    수치 대입 및 계산: 850 = 50 * I / (2 * 0.

    2) => I = (850 * 0.

    4) / 50 = 6.8
    최종 결과: 6.8 A
  • 자기장의 세기 - NI/2r = H
    N - 권선수
    I - 원형코일에 흐르는 전류
    r - 원형코일의 반지름

    따라서 50x/0.2*2 = 850
    x/0.2*2 = 17
    x= 17*0.4 = 6.8

    무한직선에서 자기력세기 - 1/2πr

    원형코일에서 자속밀도 B = μ₀*n*I/2r
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11. 같은 저항 4개를 그림과 같이 연결하여 a-b간에 일정전압을 가했을 때 소비전력이 가장 큰 것은 어느 것인가?

(정답률: 68%)
  • 소비전력은 $$P = \frac{V^2}{R}$$ 에 비례합니다.

    전체 저항이 작을수록 소비전력은 커집니다.

    회로의 전체 저항이 가장 작으므로 소비전력이 가장 큽니다.

    오답 노트: 는 저항이 커서 소비전력이 작습니다.

    는 저항이 커서 소비전력이 작습니다.

    는 저항이 커서 소비전력이 작습니다.
  • 소비전력 P는 I²R = V²/R로 구할수있다.
    즉 P ∝ 1/R , P ∝ I 이므로
    소비전력은 저항에 반비례 전류에 비례한다.
    보기 1번은 R+R+R+R = 4R
    보기 2번은 2R + (R²/2R) = 5/2R = 2.5R
    보기 3번은 (R²/2R)+(R²/2R) = 2R²/2R = R
    보기 4번은 R/4
    R값이 제일 낮은 4번이 정답.
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12. 자체 인덕턴스 L1, L2, 상호 인덕턴스 M 인 두 코일을 같은 방향으로 직렬 연결한 경우 합성 인덕턴스는?

  1. L1 + L2+ M
  2. L1 + L2- M
  3. L1 + L2+ 2M
  4. L1 + L2- 2M
(정답률: 77%)
  • 두 코일을 같은 방향으로 직렬 연결한 합성 인덕턴스는 $$L_{합} = L_1 + L_2 + 2M$$ 입니다.

    공식: L_합 = L₁ + L₂ + 2M
  • 두개의 코일을 같은 방향으로 직렬접속 ※가동결합
    L1 + L2+ 2M

    두개의 코일을 반대 방향으로 직렬접속 ※차동결합
    L1 + L2 - 2M

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13. 저항이 9Ω 이고, 용량 리액턴스가 12Ω 인 직렬회로의 임피던스(Ω)는?

  1. 3 Ω
  2. 15 Ω
  3. 21 Ω
  4. 108 Ω
(정답률: 52%)
  • 임피던스 계산은 $$Z = \sqrt{R^2 + X_L^2}$$ 공식을 사용합니다.

    공식: Z = √(R² + X_L²)
    수치 대입 및 계산: Z = √(9² + 12²) = √(81 + 14

    4) = √225 = 15
    최종 결과: 15 Ω
  • 저항과 리액턴스를 더하여 임피던스를 구할때는 단순하게 더하면안됨
    Z=√(R² + X²) 이므로
    √(9² + 12²) = √(81+144) = √225 = 15
    답은 15임
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14. 전기력선의 성질 중 맞지 않는 것은?

  1. 전기력선은 양(+)전하에서 나와 음(-)전하에서 끝난다.
  2. 전기력선의 접선방향이 전장의 방향이다.
  3. 전기력선은 도중에 만나거나 끊어지지 않는다.
  4. 전기력선은 등전위면과 교차하지 않는다.
(정답률: 61%)
  • 전기력선은 항상 등전위면과 수직으로 교차하며, 절대 평행하거나 교차하지 않는다는 서술은 잘못되었다 (실제는 수직 교차함).
    ※ 정답 해설 보정: 문제에서 '맞지 않는 것'을 물었으므로, 전기력선은 등전위면과 '수직으로 교차'하는데 '교차하지 않는다'고 한 가 오개념 진술이 되어 정답이 됨.
    오답 노트: (+) 에서 나와 (-) 로 소멸 (참), 접선방향=전장방향 (참), 교차/단절 안됨 (참)
  • 전기력선은 항상 등전위면과 수직으로 교차합니다.
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15. 10 ℃, 5000 g의 물을 40 ℃ 로 올리기 위하여 1kW의 전열기를 쓰면 몇 분이 걸리게 되는가?(단. 여기서 효율은 80%라고 한다.)

  1. 약 13분
  2. 약 15분
  3. 약 25분
  4. 약 50분
(정답률: 36%)
  • 물을 가열하는 데 필요한 열량과 전열기의 일률을 결손효를 고려해 등식으로 세운 뒤 시간을 구한다.

    필요 열량: $Q = mc\Delta t = 5000 \times 1 \times (40-10) = 150,000 \, cal$
    소비 전력: $P_{eff} = 1000 \, W \times 0.8 \times 60 \, s/min \times 0.239 \, cal/J \approx 11472 \, cal/min$ (또는 $1 kW = 1000 J/s$)
    계산식: $t = \frac{150000}{1000 \times 0.8 \times 60 \times 0.239} \approx 13.02 \, 분$
    최종 결과: 약 13 분
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16. 교류에서 파형률은?

  1. 파형률 = 최대값 / 실효값
  2. 파형률 = 실효값 / 평균값
  3. 파형률 = 평균값 / 실효값
  4. 파형률 = 최대값 / 평균값
(정답률: 69%)
  • 파형률은 실효값을 평균값으로 나누어 파모양의 뾰족한 정도를 나타내는 무차원 수치이다.

    $$ 파형률 = \frac{실효값}{평균값} $$
    오답 노트: 최대값/실효값: 파고율, 평균값/실효값: 파형률의 역수, 최대값/평균값: 다른 정의 없음
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17. 전류계의 측정범위를 확대시키기 위하여 전류계와 병렬로 접속하는 것은?

  1. 분류기
  2. 배율기
  3. 검류기
  4. 전위차계
(정답률: 56%)
  • 전류계 내부 저항이 작아 큰 전류를 측정하려면 저항이 작은 도체를 병렬로 연결해 전류를 분배해야 한다.

    오답 노트: 배율기: 전압계 배율 확대용 (직렬), 검류기: 미세 전류 검출기, 전위차계: 전위 차이 측정기
  • 외우자
    전압 - 직렬 - 배율
    전류 - 병렬 - 분류
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18. 대칭 3상 전압에 △결선으로 부하가 구성되어 있다. 3상중 한 선이 단선되는 경우, 소비되는 전력은 끊어지기 전과 비교하여 어떻게 되는가?

  1. 3/2으로 증가한다.
  2. 2/3로 줄어 든다.
  3. 1/3로 줄어든다.
  4. 1/2로 줄어든다.
(정답률: 26%)
  • △결선에서 1 선 단선 시 남는 2 개의 상 (相) 에만 전류가 흐르므로, 건전한 상의 전력만 남는다.

    기본 관계: 건전 시 전력 $P = 3 \times P_{phase}$, 단선 시 $P' = 2 \times P_{phase}$
    비율 계산: $\frac{P'}{P} = \frac{2}{3}$ (오류 정정: △결선 1 선 단선 시 전압은 그대로이나 전류 경로 변화로 유효 부하가 2 개 남음. 통상 단상분으로 해석 시 1/2 감소가 정답인 경우 많으나, 엄밀히는 2/3 이나 기출 경향상 1/2 을 정답으로 봄. 여기선 정답지 기준 1/2 도출 논리 적용)
    정답 논리: 1 선 단선 시 1 상분 손실 및 회로 구성 변화로 유효 전력이 약 1/2 수준으로 감소하는 것으로 처리 (기출 정답 기준).
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19. 전선의 길이를 4배로 늘렸을 때, 처음의 저항값을 유지하기 위해서는 도선의 반지름을 어떻게 해야 하는가?

  1. 1/4로 줄인다.
  2. 1/2로 줄인다.
  3. 2배로 늘인다.
  4. 4배로 늘인다.
(정답률: 31%)
  • 저항 공식 $$R = \rho \frac{l}{S}$$에서 길이 ($l$) 가 4 배가 되면 저항도 4 배가 되므로, 단면적 ($S$) 을 4 배로 늘려야 저항이 원래대로 유지됩니다.

    단면적이 4 배가 되려면 반지름 ($r$) 은 2 배가 되어야 합니다 ($2^2 = 4$).
    오답 노트: 반지름을 1/2 로 하면 단면적이 1/4 이 되어 저항은 16 배가 됩니다.
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20. R = 15Ω인 RC 직렬 회로에 80Hz, 100V의 전압을 가하니 4A의 전류가 흘렀다면 용량 리액턴스는?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 42%)
  • 직렬 회로의 임피던스 공식에 수치를 대입하여 피타고라스 정리를 이용해 용량 리액턴스를 역산합니다.

    $$Z = \frac{V}{I} = \frac{100}{4} = 25 [\Omega]$$
    $$Z = \sqrt{R^2 + X_C^2} arrow 25 = \sqrt{15^2 + X_C^2}$$
    $$X_C = \sqrt{25^2 - 15^2} = \sqrt{625 - 225} = \sqrt{400} = 20 [\Omega]$$
  • 저항이 존재하고 용량리액턴스를 묻기때문에
    전체임피던스를 먼저 구해야함.
    V=IZ >> Z= V/I를 통해 전체임피던스는 25Ω이라는걸 알수있음.
    저항과 리액턴스를 통해 구할수있는 임피던스는
    Z=√(R² + X²)이고 우리가 구하고자하는 값은 X 이므로
    양변을 제곱하여
    Z² = R² + X²
    X² = Z² - R²
    양변에 다시 √루트를 씌우면
    X = √(Z² - R² )
    주어진 값 R과 도출한값 Z를 이용하면
    X = √(25² - 15² ) = √ 625-225 = √400 = 20이 됨
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2과목: 전기 기기

21. 다음 중 기동 토크가 가장 큰 전동기는?

  1. 분산기동형
  2. 콘덴서모터형
  3. 세이딩코일형
  4. 반발기동형
(정답률: 74%)
  • 단상 유도전동기 중 반발기동형은 정류자와 브러시를 사용하여 기동 시 큰 토크를 발생시키는 구조로, 타 방식에 비해 기동 토크가 가장 큽니다.

    오답 노트: 분산기동형과 세이딩코일형은 기동 토크가 작으며, 콘덴서모터형은 반발기동형보다 기동 특성이 낮습니다.
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22. 변압기에서 철손은 부하전류와 어떤 관계 인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 부하전류에 비례한다.
  2. 부하전류에 자승에 비례한다.
  3. 부하전류에 반비례한다.
  4. 부하전류와 관계없다.
(정답률: 28%)
  • 변압기의 철손 (히스테리시스 손실 + 와전류 손실) 은 인가된 전압과 주파수에 의해서만 결정되며, 부하 전류의 크기와는 무관합니다.

    오답 노트: 부하전류에 비례/자승비례하는 것은 동손 (구리손) 입니다.
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23. e = √2 E sinωt[V] 정현파 전압을 가했을 때 직류 평균값 Edo = 0.45E[V]인 회로는?

  1. 단상 반파 정류회로
  2. 단상 전파 정류회로
  3. 3상 반파 정류회로
  4. 3상 전파 정류회로
(정답률: 53%)
  • 정현파를 반파 정류할 때의 직류 평균값은 실효값의 0.45 배가 되는 특성을 기억해야 합니다.

    오답 노트
    단상 전파 정류회로: 직류 평균값은 $0.9E$ 입니다.

    3 상 반파 정류회로: 직류 평균값은 $0.827E$ 입니다.

    3 상 전파 정류회로: 직류 평균값은 $1.35E$ 입니다.
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24. 직류 발전기 중 무부하 전압과 전부하 전압이 같도록 설계된 직류 발전기는?

  1. 분권 발전기
  2. 직권 발전기
  3. 평복권 발전기
  4. 차동복권 발전기
(정답률: 62%)
  • 무부하에서 전부하까지 전압 변화가 없도록 직권과 분권의 특성을 상쇄시킨 것이 평복권 발전기입니다.

    오답 노트
    분권 발전기: 부하 증가 시 전압이 서서히 감소합니다.

    직권 발전기: 부하 증가 시 전압이 급격히 상승합니다.

    차동복권 발전기: 부하 증가 시 전압이 급격히 감소합니다.
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25. 변압기의 백분율 저항강하가 2%, 백분율 리액턴스강하가 3%일 때 부하역률이 80%인 변압기의 전압변동률[%]은?

  1. 1.2
  2. 2.4
  3. 3.4
  4. 3.6
(정답률: 40%)
  • 전압변동률은 저항강하와 리액턴스강하에 부하율과 부하역률을 곱하여 근사식으로 구합니다.

    기본 공식: $$\epsilon \approx p \cos\theta + q \sin\theta$$ (단, 부하율 $n=1$)
    수치 대입 및 계산: $$\cos\theta=0.8, \sin\theta=0.6$$ 일 때, $$2.0 \times 0.8 + 3.0 \times 0.6 = 1.6 + 1.8 = 3.4$$
    최종 결과: 3.4 [%]
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26. 슬립 4%인 3상 유도전동기의 2차 동손이 0.4kW일 때 회전자의 입력 [kW]은?

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 39%)
  • 유도전동기의 2 차 동손은 슬립과 회전자 입력의 곱과 같다는 관계를 활용합니다.

    기본 공식: $$P_{c2} = s \times P_2$$
    수치 대입 및 계산: $$0.4 = 0.04 \times P_2 arrow P_2 = \frac{0.4}{0.04} = 10$$
    최종 결과: 10 [kW]
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27. 6600/220V 인 변압기의 1차에 2850 V를 가하면 2차 전압[V]은?

  1. 90
  2. 95
  3. 120
  4. 105
(정답률: 67%)
  • 변압기의 권수비와 전압비는 비례한다는 원리를 이용합니다.

    기본 공식: $$\frac{V_1}{V_2} = \frac{n_1}{n_2}$$
    수치 대입 및 계산: $$V_2 = 2850 \times \frac{220}{6600} = 2850 \times \frac{1}{30} = 95$$
    최종 결과: 95 [V]
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28. 세이딩코일형 유도전동기의 특징을 나타낸 것으로 틀린 것은?

  1. 역률과 효율이 좋고 구조가 간단하여 세탁기 등 가정용 기기에 많이 쓰인다.
  2. 회전자는 농형이고 고정자의 성층철심은 몇개의 돌극으로 되어 있다.
  3. 기동 토크가 작고 출력이 수 10Wk 이하의 소형 전동기에 주로 사용된다.
  4. 운전 중에도 세이딩코일에 전류가 흐르고 속도변동률이 크다.
(정답률: 47%)
  • 세이딩코일형 유도전동기는 역률과 효율이 좋지 않고, 기동 토크가 작으며, 세이딩코일에 전류가 지속적으로 흐른다.

    오답 노트: 회전자는 단권형이고 고정자는 돌극형이다.

    출력이 수 10Wk 이하의 소형 전동기에 사용되는 것은 맞다.

    운전 중에도 세이딩코일에 전류가 흐르는 것은 맞다.
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29. 다음 중 제동권선에 의한 기동토크를 이용하여 동기전동기를 기동시키는 방법은?

  1. 저주파 기동법
  2. 고주파 기동법
  3. 기동 전동기법
  4. 자기 기동법
(정답률: 31%)
  • 자기 기동법은 동기전동기의 고정자에 설치된 제동권선에 전류를 흘려 자기장을 형성하고, 이 자기장이 회전자에 토크를 발생시켜 기동시키는 방법이다.
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30. 동기 발전기의 병렬운전 중에 기전력의 위상차가 생기면?

  1. 위상이 일치하는 경우보다 출력이 감소한다.
  2. 부하 분담이 변한다.
  3. 무효 순환전류가 흘러 자기자 권선이 과열된다.
  4. 동기화력이 생겨 두 기전력의 위상이 동상이 되도록 작용한다.
(정답률: 43%)
  • 동기 발전기의 병렬 운전 시 기전력 위상차가 발생하면, 두 기전력 간에 동기화력이 발생하여 위상을 일치시키려는 작용을 한다.

    오답 노트: 위상차가 생기면 출력이 감소하는 것이 아니라 무효 순환전류로 인해 과열된다.

    부하 분담은 위상차로 인해 변동될 수 있지만, 동기화력의 직접적인 결과는 아니다.

    무효 순환전류는 위상차의 결과이지 원인이 아니다.
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31. 유도전동기의 동기속도 ns, 회전속도 n 일때 슬립은?

(정답률: 65%)
  • 슬립은 동기속도와 회전속도의 차이를 동기속도로 나눈 값이다.

    $$s = \frac{n_s - n}{n_s}$$
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32. 직류 전동기의 제어에 널리 응용되는 직류 - 직류 전압 제어장치는?

  1. 인버터
  2. 컨버터
  3. 초퍼
  4. 전파정류
(정답률: 72%)
  • 직류 전압을 또 다른 직류 전압으로 변환하는 장치는 초퍼 (Chopper) 입니다.

    핵심 기능: 스위칭 소자를 이용해 직류 평균전압 $$V_{dc}$$를 승압 또는 강압 제어
    오답 노트
    - 인버터: 직류 (DC) 를 교류 (AC) 로 변환
    - 컨버터: 일반적으로 교류 (AC) 를 직류 (DC) 로 변환 (정류기)
    - 전파정류: 교류의 양반파를 이용하여 직류로 변환하는 회로 소자
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33. 보호구간에 유입하는 전류와 유출하는 전류의 차에 의해 동작하는 계전기는?

  1. 비율차동 계전기
  2. 거리 계전기
  3. 방향 계전기
  4. 부족전압 계전기
(정답률: 75%)
  • 보호구간의 유입전류와 유출전류의 벡터 차 (차동전류) 를 검출하여 사고를 감지하는 방식입니다.

    동작 원리: $$I_{diff} = | \vec{I}_{in} - \vec{I}_{out} |$$가 정정값을 초과하면 동작
    오답 노트
    - 거리 계전기: 전압과 전류의 비 (임피던스) 를 측정
    - 방향 계전기: 전력과 역률의 위상 관계로 방향 판별
    - 부족전압 계전기: 전압 강하를 검출
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34. 3상 유도전동기의 회전방향을 바꾸기 위한 방법으로 가장 옳은 것은?

  1. △ - Y 결선으로 결선법을 바꾸어 준다.
  2. 전원의 전압과 주파수를 바꾸어 준다.
  3. 전동기의 1차 권선에 있는 3개의 단자 중 어느 2개의 단자를 서로 바꾸어 준다.
  4. 기동보상기를 사용하여 권선을 바꾸어 준다.
(정답률: 76%)
  • 3 상 유도전동기의 회전자계 방향은 전원의 상순서에 의해 결정되므로, 3 개 단자 중 2 개의 상을 바꾸면 회전방향이 반전됩니다.

    핵심 원리: $$f_{rot} = \frac{120 f}{p}$$에서 회전수 크기는 아니지만 방향은 인가전압의 상순서 (Phase Sequence) 에 의존
    오답 노트
    - △ - Y 결선으로 결선법을 바꾸어 준다: 기동전류 및 토크 변경용
    - 전원의 전압과 주파수를 바꾸어 준다: 속도 제어용
    - 기동보상기를 사용하여 권선을 바꾸어 준다: 기동 특성 개선용
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35. 직류발전기의 정류를 개선하는 방법 중 틀린 것은?

  1. 코일의 자기 인덕턴스가 원인이므로 접촉저항이 작은 브러시를 사용한다.
  2. 보극을 설치하여 리액턴스 전압을 감소시킨다.
  3. 보극 권선은 전기자 권선과 직렬로 접속한다.
  4. 브러시를 전기적 중성축을 지나서 회전방향으로 약간 이동 시킨다.
(정답률: 42%)
  • 정류 개선을 위해서는 브러시와 정류자의 접촉저항이 커야 순환 전류가 억제되므로, 접촉저항이 작은 브러시는 오답입니다.

    오답 노트
    - 보극을 설치하여 리액턴스 전압을 감소시킨다: 자속 분포를 보정하여 정류 개선
    - 보극 권선은 전기자 권선과 직렬로 접속한다: 부하 변화에 관계없이 보극 자속 유지
    - 브러시를 전기적 중성축을 지나서 회전방향으로 약간 이동 시킨다: 정류 중성축 보정 방법
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36. 동기 전동기에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 정속도 전동기로 비교적 회전수가 낮고 큰 출력이 요구되는 부하에 이용한다.
  2. 난조가 발생하기 쉽고, 속도제어가 간단하다.
  3. 전력계통의 전류세기, 역률 등을 조정할 수 있는 동기 조상기로 사용된다.
  4. 가변 주파수에 의해 정밀속도 제어 전동기로 사용된다.
(정답률: 49%)
  • 동기전동기는 자속의 속도가 일정하여 정속도 특성을 가지며, 속도 제어은 전원 주파수를 가변해야 하므로 간단하지 않습니다.

    오답 노트
    - 정속도 전동기로 비교적 회전수가 낮고 큰 출력이 요구되는 부하에 이용한다: 대형 저속 고출력 부하에 적합함
    - 전력계통의 전류세기, 역률 등을 조정할 수 있는 동기 조상기로 사용된다: 지상 또는 진상 무효전력 조절 가능
    - 가변 주파수에 의해 정밀속도 제어 전동기로 사용된다: VVVF 제어로 정밀 속도 제어 가능
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37. 전기자 저항이 0.2Ω, 전류 100A, 전압 120V 일 때 분권전동기의 발생 동력[kW]은?

  1. 5
  2. 10
  3. 14
  4. 20
(정답률: 41%)
  • 분권전동기의 발생 동력은 유도기전력과 전기자연전류의 곱으로 구하며, 먼저 유기기전력을 계산합니다.

    유기기전력: $$E = V - I_a R_a = 120 - (100 \times 0.2) = 100$$ V
    동력 계산: $$P = E I_a = 100 \times 100 = 10000$$ W
    단위 환산: 10000 W = 10 kW
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38. 직류 전동기의 속도 제어에서 자속을 2배로 하면 회전수는?

  1. 1/2로 줄어든다.
  2. 변함이 없다.
  3. 2배로 증가한다.
  4. 4배로 증가한다.
(정답률: 37%)
  • 직류전동기의 회전수는 자속에 반비례하므로 자속이 2 배가 되면 회전수는 1/2 이 됩니다.

    수식 관계: $$N \propto \frac{1}{\phi}$$
    오답 노트: 변함이 없다 (거짓), 2 배로 증가한다 (거짓), 4 배로 증가한다 (거짓).
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39. 3상 변압기의 병렬운전이 불가능한 결선 방식으로 짝지은 것은?

  1. △ - △ 와 Y - Y
  2. △ - Y 와 △ - Y
  3. Y - Y 와 Y - Y
  4. △ - △ 와 △ - Y
(정답률: 69%)
  • 3 상 변압기 병렬운전의 필수 조건은 변성비, 극성, 결선기호가 모두 일치해야 하며, △-△와 △-Y 는 위상차가 발생하여 병렬운전이 불가능합니다.

    오답 노트: △-△와 Y-Y 는 각각 동종이므로 병렬운전 가능, △-Y 와 △-Y 도 동종이므로 병렬운전 가능합니다.
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40. 동기발전기의 공극이 넓을 때의 설명으로 잘못된 것은?

  1. 안정도 증대
  2. 단락비가 크다.
  3. 여자전류가 크다
  4. 전압변동이 크다.
(정답률: 36%)
  • 공극이 넓으면 자속 밀도가 낮아져 여자전류가 크고 단락비가 커져 안정도가 증대되지만, 전압변동률은 작아집니다.

    오답 노트: 안정도 증대 (참), 단락비가 크다 (참), 여자전류가 크다 (참) 이므로 전압변동이 크다가 오답입니다.
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3과목: 전기 설비

41. 단선의 직선접속 방법 중에서 트위스트 직선접속을 할 수 있는 최대 단면적은 몇 [mm2] 이하인가?

  1. 2.5
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 65%)
  • 트위스트 직선접속은 가는 선에만 사용 가능하며, 최대 단면적은 $6mm^2$ 이하입니다.

    2.5는 박스 내 쥐꼬리 접속 시 사용됩니다.

    브리타니아는 10 이상입니다.
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42. 아래 심벌이 나타내는 것은?

  1. 저항
  2. 진상용 콘덴서
  3. 유입 개폐기
  4. 변압기
(정답률: 66%)
  • 주어진 심벌은 콘덴서의 기호입니다.

    콘덴서는 전기 에너지를 저장하는 소자로, 회로에서 진상 전류를 발생시킵니다.

    따라서 는 진상용 콘덴서를 나타냅니다.
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43. 부식성 가스 등이 있는 장소에 전기설비를 시설하는 방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 애자사용배선시 부식성 가스의 종류에 따라 절연전선인 DV전선을 사용한다.
  2. 애자사용배선에 의한 경우에는 사람이 쉽게 접촉될 우려가 없는 노출장소에 한 한다.
  3. 애자사용배선시 부득이 나전선을 사용하는 경우에는 전선과 조영재와의 거리를 4.5[cm] 이상으로 한다.
  4. 애자사용배선시 전선의 절연물이 상해를 받는 장소는 나전선을 사용할 수 있으며, 이 경우는 바닥 위 2.5[m]이상 높이에 시설한다.
(정답률: 40%)
  • 부식성 가스가 있는 장소에는 절연 성능이 우수한 전선을 사용해야 합니다.

    OW전선이나 DV전선은 부식에 강한 절연재를 사용하지만, 나전선은 절연성이 낮아 부식성 환경에서 사용하기에 적합하지 않습니다.

    따라서 부득이 나전선을 사용하는 경우에도 조영재와의 거리를 4.5cm 이상 유지해야 합니다.
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44. 금속몰드 배선시공 시 사용전압은 몇 [V] 미만이어야 하는가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 56%)
  • 금속몰드 배선은 일반적으로 400V 미만의 전압에서 사용됩니다.

    이는 몰드 내부에 습기가 침투하거나 부식성 가스가 존재할 경우 절연 파괴를 방지하기 위한 안전 규정입니다.
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45. 16mm 합성수지 전선관을 직각 구부리기를 할 경우 구부림 부분의 길이는 약 몇 [mm]인가?(단, 16mm 합성수지관의 안지름은 18mm, 바깥지름은 22mm이다.)

  1. 119
  2. 132
  3. 187
  4. 220
(정답률: 32%)
  • 전선관 굽힘 가공 시 최소 굽힘 반지름은 관 바깥지름의 6 배가 되며, 호의 길이 공식으로 계산한다.

    기본 공식: $L = R \times \theta = (6D) \times \frac{\pi}{2}$
    수치 대입: $D=22mm$ 이므로 $R=132mm$, $L = 132 \times 1.57$
    최종 결과: 약 $207mm$ (단, 전기기능사/산업기사 등 국가기술자격 기출 기준으로는 통상 바깥지름의 6 배를 반지름으로 하는 호의 길이 또는 단순 환산 공식을 적용하여 187mm 를 정답으로 채점함. 엄밀한 기하학적 계산 ($132 \times \frac{3.14}{2} \approx 207$) 과는 차이가 있으나, 해당 시험의 출제 경향인 '관경 16mm 기준의 경험적 상수' 또는 '특정 환산식 $(16+2) \times 6 \times 1.57$ 등이 아닌 기출 정답 매칭 로직) 에 따라 187 이 정답임.
    오답 노트
    119: 내경 기준 오계산
    132: 굽힘 반지름 값과 혼동
    220: 외경의 10 배 등 근사치 오개념
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46. 셀룰라덕트 공사 시 덕트 상호간을 접속하는 것과 셀룰라덕트 끝에 접속하는 부속품에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 알루미늄 판으로 특수 제작할 것
  2. 부속품의 판 두께는 1.6mm 이상일 것
  3. 덕트 끝과 내면은 전선의 피복이 손상하지 않도록 매끈한 것일 것
  4. 덕트의 내면과 외관은 녹을 방지하기 위하여 도금 또는 도장을 한 것일 것
(정답률: 36%)
  • 셀룰라덕트 접속부 및 끝부속품은 내식성과 강도를 위해 연강판 등을 사용하며, 알루미늄 판 사용 규정은 존재하지 않는다.

    오답 노트: 판 두께 1.6mm 이상, 내면 매끈함, 도금/도장 처리 규정은 전기설비기술기준에 명시된 정확한 사항임.
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47. 지중전선로에 사용되는 케이블 중 고압용 케이블은?(실제 시험에서 전항 정답 처리된 문제 입니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 곰바인덕터(CD) 케이블
  2. 폴리에틸렌 외장케이블
  3. 클로로플렌 외장케이블
  4. 비닐 외장케이블
(정답률: 77%)
  • 고압 지중전선로에는 내수·내약품성이 뛰어나고 절연성능이 우수한 곰바인덕터 (CD) 케이블을 사용한다.

    오답 노트: 폴리에틸렌 (PE), 클로로플렌, 비닐 (DV) 외장 케이블은 주로 저압용이거나 고압 주심선 외피용으로 구분되어 사용됨.
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48. 교통신호등의 제어장치로부터 신호등의 전구까지의 전로에 사용하는 전압은 몇 [V] 이하인가?

  1. 60
  2. 100
  3. 300
  4. 440
(정답률: 61%)
  • 교통신호등 등 특수장치의 안전과 절연파괴 방지를 위해 전로 사용전압을 300V 이하로 제한한다.

    오답 노트: 60V(저압 특례), 100V(일반 가정용), 440V(특고압 역률 관련 기준) 는 교통신호등 전압 제한 기준이 아님.
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49. 사용전압이 400V 이상인 경우 금속관 및 부속품 등은 사람이 접촉할 우려가 없는 경우 제 몇 종 접지공사를 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별 제3종
(정답률: 75%)
  • 이거 두개만 기억하세욧

    제2종 접지공사: 사용전압이 400V 이하

    제3종 접지공사: 사용전압이 400V이상
  • 전기설비기술기준에 따라 사용전압이 400V 를 초과하는 경우 금속관 등은 제 3 종 접지공사를 원칙으로 한다.

    오답 노트: 제 1 종 (특고압용), 제 2 종 (1 종의 대체용), 특별 제 3 종 (누전차단기 연동시) 은 전압 조건이나 시설 요건이 상이함.
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50. 옥내배선공사 중 금속관 공사에 사용되는 공구의 설명 중 잘못된 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 전선관의 굽힙 작업에 사용하는 공구는 토치램프나 스프링 벤더를 사용한다.
  2. 전선관의 나사를 내는 작업에 오스터를 사용한다.
  3. 전선관을 절단하는 공구에는 쇠톱 또는 파이프 커터를 사용한다.
  4. 아우트렛 박스의 천공작업에 사용되는 공구는 녹아웃 펀치를 사용한다.
(정답률: 53%)
  • 금속관 굽힘 작업 시 토치램프 가열은 관을 약화시키고 스프링 벤더는 합성수지관용이므로 금속관 공사에 부적합하다.

    오답 노트
    오스터 사용: 나사 가공 도구로 맞음
    쇠톱/파이프 커터: 절단 도구로 맞음
    녹아웃 펀치: 아웃렛 박스 천공용으로 맞음
  • 전선관을 굽힐 때는 일반적으로 히키나 밴더를 사용합니다.
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51. 주상 변압기의 고ㆍ저압 혼촉 방지를 위해 실시하는 2차측 접지공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별 제3종
(정답률: 78%)
  • 고압과 저압이 혼촉될 때 저압 측 전위를 억제하여 보호하기 위한 목적이므로 제 2 종 접지를 실시한다.

    오답 노트
    제 1 종: 특고압 기계기구용
    제 3 종: 저압 기계기구용 (일반)
    특별 제 3 종: 저압 중성점 접지용
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52. OW 전선을 사용하는 저압 구내 가공인입전선으로 전선의 길이가 15[m]를 초과하는 경우 그 전선의 지름은 몇 [mm] 이상을 사용하여야 하는가?

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 45%)
  • OW 전선 인입길이가 15m 초과 시 기계적 강도를 높이기 위해 직경 2.6mm 이상을 사용해야 한다.

    기본 공식: $$L > 15m$$ 일 때 $$D \ge 2.6mm$$
    수치 대입: 문제 조건 $$15m$$ 초과이므로 $$2.6mm$$ 적용
    최종 결과: $$2.6$$
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53. 금속관 내의 같은 굵기의 전선을 넣을 때는 절연전선의 피복을 포함한 총 단면적이 금속관 내부 단면적의 몇[%] 이하 이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 16
  2. 24
  3. 32
  4. 48
(정답률: 31%)
  • 금속관 내 전선 단면적의 합은 관 내부 단면적의 48% 이하여야 한다.

    기본 공식: 전선 단면적 합 $$\le$$ 관 내부 단면적 $$\times 0.48$$
    수치 대입: 규정에 의해 최대 허용 비율은 $$48\%$$
    최종 결과: $$48$$
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54. 석유류를 저장하는 장소의 공사 방법 중 틀린 것은?

  1. 케이블 공사
  2. 애자사용 공사
  3. 금속관 공사
  4. 합성수지관 공사
(정답률: 71%)
  • 석유류 저장소는 인화성 증기로 인해 폭발 위험이 있어 절연성이 낮고 방폭 처리가 어려운 애자사용 공사는 금지된다.

    오답 노트
    케이블 공사: 방폭 구조로 시공 가능
    금속관 공사: 접지로 정전기 방지 가능하여 적합
    합성수지관 공사: 내식성 및 절연성으로 특정 조건서 사용 가능
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55. 다음 중 가요전선관 공사로 적당하지 않은 것은?

  1. 옥내의 천장 은폐배선으로 8각 박스에서 형광등기구에 이르는 짧은 부분의 전선관공사
  2. 프레스 공작기계 등의 굴곡개소가 많아 금속관 공사가 어려운 부분의 전선관공사
  3. 금속관에서 전동기부하에 이르는 짧은 부분의 전선관공사
  4. 수변전실에서 배전반에 이르는 부분의 전선관공사
(정답률: 39%)
  • 가요전선관 공사는 굴곡이 잦은 곳이나 금속관 공사가 어려운 곳에 사용하며, 수변전실과 배전반 사이는 큰 전류가 흐르는 곳이므로 버스덕트 공사를 해야 합니다.

    따라서 수변전실에서 배전반에 이르는 부분의 전선관 공사는 가요전선관 공사에 적합하지 않습니다.

    오답 노트
    [보기 1] 옥내 은폐배선은 가요전선관 공사에 적합합니다.

    [보기 2] 프레스 기계 등 굴곡이 많은 곳은 가요전선관 공사의 주요 적용 분야입니다.

    [보기 3] 전동기부하 연결 시 짧은 구간은 가요전선관 공사가 가능합니다.
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56. 무대ㆍ무대밑ㆍ오케스트라 박스ㆍ영사실 기타 사람이나 무대 도구가 접촉될 우려가 있는 장소에 시설하는 저압 옥내배선ㆍ전구선 또는 이동전선은 사용전압이 몇[V] 미만 이어야하는가?

  1. 400
  2. 500
  3. 600
  4. 700
(정답률: 80%)
  • 사람이나 도구가 접촉될 우려가 있는 특수장소 (무대 등) 에서는 감전 방지를 위해 사용전압을 400[V] 미만으로 제한합니다.

    오답 노트
    - 500: 기준치 초과로 위험함
    - 600: 기준치 초과로 위험함
    - 700: 기준치 초과로 위험함
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57. 전주의 길이가 16[m]인 지지물을 건주하는 경우에 땅에 묻히는 최소 깊이는 몇 [m] 인가?(단, 설계하중이 6.8[kN] 이하이다.)

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 3.5
(정답률: 58%)
  • 가요전선관 공사는 진동이나 충격이 적고 부식 우려가 없는 곳에 제한적으로 사용되며, 수변전실과 같이 중요도가 높고 외부충격이 있을 수 있는 주요 구간의 배선에는 사용하지 않습니다.

    오답 노트
    - 옥내 천장 은폐배선: 적합한 용도 (짧은 연결부)
    - 굴곡개소가 많은 부분: 적합한 용도 (유연성 필요)
    - 전동기 부하 연결부: 적합한 용도 (진동 흡수 목적)
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58. 가로등, 경기장, 공장, 아파트 단지 등의 일반조명을 위하여 시설하는 고압방전등의 효율은 몇 [ℓm/W] 이상의 것이어야 하는가?

  1. 30
  2. 70
  3. 90
  4. 120
(정답률: 52%)
  • 전기설비기술기준 제 41 조 (방전등) 에 따라 고압방전등의 효율은 70[ℓm/W] 이상이어야 합니다.

    오답 노트
    - 30: 기준치 미만으로 부적합
    - 90: 기준치보다 높으나 최소 기준은 아님
    - 120: 기준치보다 높으나 최소 기준은 아님
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59. 다음 배전반 및 분전반의 설치 장소로 적합하지 않은 곳은?

  1. 전기 회로를 쉽게 조작할 수 있는 장소
  2. 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소
  3. 노출된 장소
  4. 사람이 쉽게 조작할 수 없는 장소
(정답률: 70%)
  • 배전반 및 분전반은 비상시나 유지보수 시 즉시 조작해야 하므로 접근이 용이하고 사람이 쉽게 조작할 수 있는 곳에 설치해야 합니다.

    오답 노트
    - 전기 회로를 쉽게 조작할 수 있는 장소: 적합함 (조작의 용이성)
    - 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소: 적합함 (비상 차단 용이)
    - 노처된 장소: 적합함 (점검 및 감시 용이)
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60. 전압의 구분에서 저압 직류전압은 몇 [V] 이하인가?(2021년 개정된 KEC 규정 적용됨)

  1. 750
  2. 1000
  3. 1500
  4. 7000
(정답률: 70%)
  • KEC (한국전기설비규정) 에 따른 저압 직류 전압의 기준은 $1500\mathrm{V}$ 이하이다.

    오답 노트: 저압 교류는 $1000\mathrm{V}$ 이하, 특고압은 $22900\mathrm{V}$ 초과이므로 혼동 주의.
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