2021년 전기기능사 3회차

코일에 저장되는 에너지는 코일의 인덕턴스($L$)와 흐르는 전류($I$)의 제곱에 비례하며, 그 관계는 $\dfrac12LI^2$로 표현됩니다. 이는 자기장으로 에너지가 저장되는 원리를 나타내는 핵심 개념입니다. 따라서 정답은 4번입니다.

정답은 **1번 바리콘**입니다. 바리콘은 기계적인 방식으로 콘덴서의 유전체 간격을 조절하여 용량을 변화시킬 수 있는 가변 콘덴서의 일종입니다. 주로 라디오 수신기 등에서 주파수와 공진을 맞추는 데 사용됩니다. 나머지 보기들은 고정된 용량을 가지는 콘덴서입니다.

환상 솔레노이드 내부 자기장의 세기는 전류의 세기, 권수, 그리고 평균 길이에 비례합니다. 환상 솔레노이드 내부 자기장 세기($H$)는 $H = \frac{NI}{L}$ 공식으로 계산됩니다. 주어진 값들을 대입하면 $H = \frac{10 \text{회} \times 3 $\text{A}$}{0.1 $\text{m}$} = 300 $\text{ AT/m}$$이 되어 1번이 정답입니다.

주파수와 주기는 서로 역수 관계에 있습니다. 주파수(f)가 10 Hz라는 것은 1초에 10번 반복된다는 의미이며, 주기는 이 반복이 한 번 일어나는 데 걸리는 시간을 나타냅니다. 따라서 주기는 1을 주파수로 나눈 값(T = 1/f)으로 계산됩니다. 10 Hz의 주기는 1/10 = 0.1초가 됩니다.

피상전력은 전압과 전류의 곱으로, 회로에 공급되는 총 전력량을 의미합니다. 보기 1번인 'VI'는 전압(V)과 전류(I)의 곱으로, 피상전력을 정확하게 표현합니다. 보기 2, 3, 4번은 각각 무효전력, 유효전력, 또는 이들의 조합을 나타내므로 피상전력과는 다릅니다.

전동기는 전류가 흐르는 도선이 자기장 속에서 받는 힘을 이용합니다. 플레밍의 왼손 법칙은 이러한 전류, 자기장, 그리고 힘의 방향 사이의 관계를 설명하며, 전동기에서 코일에 전류를 흘렸을 때 발생하는 회전력을 이해하는 데 핵심적인 원리입니다. 따라서 전동기의 원리에는 플레밍의 왼손 법칙이 적용됩니다.

이 문제는 쿨롱의 법칙을 묻는 문제입니다. 쿨롱의 법칙에 따르면 두 점전하 사이에 작용하는 힘은 두 전하량의 곱에 비례하고, 두 전하 사이 거리의 제곱에 반비례합니다. 따라서 ㉠에는 '비례', ㉡에는 '반비례'가 들어가야 합니다.

이 문제는 점전하가 만드는 전기 퍼텐셜의 개념을 이용합니다. 전기 퍼텐셜은 거리에 반비례하므로, 전하로부터 더 가까운 점 Q의 전기 퍼텐셜이 더 높습니다. 따라서 점 P와 점 Q의 전기 퍼텐셜을 각각 계산한 후 빼면 전위차를 구할 수 있습니다. 계산 결과, 전위차는 90V가 됩니다.

정전기는 물체 표면에 전하가 축적되어 발생하는 현상입니다. 정전기 발생을 방지하기 위해서는 전하의 축적을 막거나, 발생한 전하를 안전하게 방출해야 합니다. **정답 이유:** 2번 보기는 대기의 습도를 30% 이하로 낮추면 오히려 정전기 발생 위험이 커집니다. 습도가 낮으면 공기의 전기 전도성이 낮아져 전하가 쉽게 축적되기 때문입니다. 따라서 정전기 발생을 억제하려면 습도를 높여주는 것이 효과적입니다. **핵심 개념:** * **정전기:** 물체 표면에 전하가 축적되어 발생하는 현상. * **습도:** 공기 중의 수증기 함량으로, 습도가 낮을수록 정전기 발생 가능성이 높아집니다. * **정전기 방지 대책:** 전하 축적 방지, 전하 방출, 절연체 사용 최소화 등이 있습니다.

이 문제는 쿨롱의 법칙을 이용하여 자극 세기를 구하는 문제입니다. 쿨롱의 법칙에 따르면 두 자극 사이에 작용하는 힘은 각 자극의 세기의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다. 문제에서 주어진 힘과 거리, 그리고 진공이라는 조건 (쿨롱 상수 $k = 10^{-7} \rm[N/A^2]$ 또는 $\mu_0/4\pi$ 사용)을 이용하여 자극 세기를 계산하면 1 Wb가 됩니다. 따라서 정답은 1번입니다.

연축전지가 완전히 충전되면, 황산납(PbSO4)이 산화되어 이산화납(PbO2)으로 변합니다. 이는 충전 과정에서 전자가 이동하며 양극에서 산화 반응이 일어나기 때문입니다. 따라서 정답은 2번 \rm PbO_2 입니다.

병렬 회로에서는 각 저항에 흐르는 전류의 합이 전체 전류와 같다는 원리를 이용합니다. 따라서 각 저항의 역수 합이 전체 합성 저항의 역수와 같다는 법칙을 적용하면, 3개의 저항이 병렬로 연결되었을 때 합성 저항은 보기 2번과 같이 표현됩니다. 이 공식은 각 저항의 곱을 각 저항 쌍의 곱의 합으로 나눈 값과 같습니다.

**정답 이유:** 3상 부하에서 유효 전력, 전압, 전류 사이의 관계를 이용하면 저압측 부하 전류의 유효분을 계산할 수 있습니다. **핵심 개념:** 3상 부하의 유효 전력($P$)은 다음과 같은 공식으로 계산됩니다. $P = $\sqrt{3}$ \times V \times I \times \cos\theta$ 여기서 $V$는 선간 전압, $I$는 선전류, $\cos\theta$는 역률입니다. 문제에서 주어진 유효 전력($P = 100 \rm[kW]$)과 저압측 전압($V = 200 \rm[V]$)을 이용하여 전류($I$)를 계산할 수 있습니다. 일반적으로 전동기 등의 부하에서는 역률을 0.8 정도로 가정하며, 이를 적용하면 약 288A가 계산됩니다.

환상 솔레노이드의 자체 인덕턴스는 코일의 권회수 제곱에 비례합니다. 따라서 권회수를 3배로 늘리면 자체 인덕턴스는 $3^2 = 9$배가 됩니다. 핵심 개념은 자체 인덕턴스와 권회수의 제곱 관계입니다.

옴의 법칙에 따라 회로에 흐르는 전류는 전압을 저항으로 나눈 값과 같습니다. 문제에서 주어진 전압 $e = 100$\sqrt{2}$\sin\omega t\rm[V]$와 저항 $R = 50[\Omega]$을 이용하여 전류 $i$를 구하면 $i = \frac{e}{R} = \frac{100\sqrt{2}\sin\omega t}{50} = 2$\sqrt{2}$\sin\omega t\rm[A]$가 됩니다. 따라서 순시 전류 값은 $2$\sqrt{2}$\sin\omega t\rm[A]$입니다.

이 문제는 교류 회로에서 소비되는 유효전력을 계산하는 문제입니다. 유효전력은 저항 성분에 의해서만 소비되며, 리액턴스 성분은 에너지를 저장하고 방출할 뿐 소비하지는 않습니다. 따라서 회로의 임피던스를 계산한 후, 전압을 임피던스로 나누어 전류를 구하고, 이 전류와 저항을 곱하여 유효전력을 계산합니다. **핵심 개념:** * **임피던스 (Z):** 교류 회로에서 전류의 흐름을 방해하는 전체 저항으로, 저항(R)과 리액턴스(X)의 벡터 합입니다. $Z = $\sqrt{R^2 + X^2}$$ * **유효전력 (P):** 실제로 소비되는 전력으로, 저항 성분에 의해 발생합니다. $P = I^2R$ 또는 $P = \frac{V^2}{Z^2}R$ **풀이 과정:** 1. **임피던스 계산:** $Z = $\sqrt{R^2 + X^2}$ = $\sqrt{3^2 + 4^2}$ = $\sqrt{9 + 16}$ = $\sqrt{25}$ = 5 \, [\Omega]$ 2. **유효전력 계산:** $P = \frac{V^2}{Z^2}R = \frac{(200\,[\text{V}])^2}{(5\,[\Omega])^2} \times 3\,[\Omega] = \frac{40000}{25} \times 3 = 1600 \times 3 = 4800 \, [$\text{W}$]$ 따라서 소비되는 유효전력은 4,800 W입니다.

**정답 이유:** 이 문제는 직렬 회로에서의 임피던스 합과 옴의 법칙을 이용하여 전류를 계산하는 문제입니다. **핵심 개념:** 1. **직렬 임피던스:** 직렬로 연결된 임피던스는 단순히 각 임피던스의 합과 같습니다. 즉, $Z_{total} = Z_1 + Z_2$ 입니다. 2. **옴의 법칙:** 회로에 흐르는 전류(I)는 전압(V)을 총 임피던스(Z)로 나눈 값과 같습니다. 즉, $I = V / Z$ 입니다. **해설:** 먼저 두 임피던스를 더하여 회로의 총 임피던스를 구합니다. $Z_{total} = (12 + j16) + (8 + j24) = 20 + j40 [\Omega]$ 이제 옴의 법칙을 이용하여 전류를 계산합니다. 전류는 복소수이므로 크기를 구해야 합니다. $I = \frac{V}{Z_{total}} = \frac{200}{20 + j40}$ 이 복소수 나눗셈을 계산하면 전류의 크기가 약 4.47 A가 됩니다.

정답은 4번 정전차폐입니다. 이는 외부의 전기장이나 전하로부터 내부의 도체를 보호하는 현상을 말합니다. 문제에서처럼 도체로 둘러싸인 내부 공간은 외부 전하의 영향을 받지 않아 전계가 차단됩니다. 이는 마치 우리가 금속으로 된 상자 안에 있으면 외부의 전기적 충격으로부터 보호받는 것과 유사합니다.

이 문제는 용액의 삼투압 평형에 관한 문제입니다. 삼투압 평형 상태에서는 두 용액의 농도와 반투과막을 통과하는 용질의 이동 속도가 같아져야 합니다. 즉, 농도와 용해도가 곱해진 값이 서로 같아야 평형을 이룹니다. 따라서 C1R1 = C2R2 라는 식이 성립합니다.

두 자극 사이의 작용력, 특히 흡인력은 **쿨롱의 법칙**으로 가장 잘 설명됩니다. 이 법칙은 두 전하 사이에 작용하는 힘의 크기가 전하량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하며, 같은 종류의 전하는 밀어내고 다른 종류의 전하는 끌어당긴다는 것을 나타냅니다. 따라서 서로 다른 극성을 가진 자극(또는 전하)은 서로 끌어당기는 흡인력을 발생시킵니다.

정답은 4번 GTO(Gate Turn-Off thyristor)입니다. GTO는 게이트 신호를 통해 턴온과 턴오프를 모두 제어할 수 있는 사이리스터의 일종으로, 이러한 자기 소호(self-commutating) 특성을 가집니다. SCR, TRIAC, DIAC는 턴온은 게이트로 제어하지만 턴오프는 전류가 0이 되거나 역방향 전압이 걸려야만 가능합니다.

직권전동기는 계자 권선과 전기자 권선이 직렬로 연결되어 있어, 부하가 커져 전류가 증가하면 계자 전류도 증가하여 자기장의 세기가 강해집니다. 이로 인해 토크가 크게 증가하지만, 속도는 오히려 크게 감소하는 특징을 보입니다. 따라서 기동 시에는 부하가 거의 없으므로 전류가 작아 계자 전류도 작아져 토크가 작습니다. 반면, 무부하 운전 시에는 전류가 매우 작아져 속도가 과도하게 상승하여 위험합니다. 정답은 2번으로, 직권전동기는 기동 시 토크가 작다는 설명이 틀렸습니다.

3상 유도전동기의 회전수는 동기 속도에서 슬립을 고려하여 계산됩니다. 동기 속도는 극수와 주파수에 의해 결정되며, 슬립은 회전자가 동기 속도보다 얼마나 느리게 회전하는지를 나타냅니다. 이 문제에서는 4극, 60Hz, 4% 슬립을 이용하여 회전수를 계산하면 1728 rpm이 됩니다.

동기발전기 병렬운전 시 가장 중요한 것은 발전기들이 같은 주파수, 전압, 위상을 가져야 한다는 것입니다. 이는 발전된 전력이 안정적으로 계통에 공급되고 과부하를 방지하기 위함입니다. 하지만 전류는 각 발전기의 부하 분담에 따라 달라질 수 있으므로 같지 않아도 됩니다.

단락비가 큰 동기기는 **안정도가 높다**는 특징을 가집니다. 단락비는 동기기의 정상 운전 시의 전기자 전류에 대한 단락 시의 전기자 전류의 비율을 나타내는데, 이 값이 클수록 외부에서 갑자기 부하가 변동하거나 고장이 발생하더라도 동기기의 회전 속도가 안정적으로 유지될 수 있습니다. 즉, 외부 교란에 대한 저항력이 강해져 안정도가 높아지는 것입니다.

부흐홀쯔 계전기는 주로 **변압기** 내부에서 발생하는 이상 상태를 감지하는 보호 장치입니다. 변압기 내부의 절연유가 과열되거나 불꽃이 발생하면 절연유가 분해되어 가스가 발생하는데, 부흐홀쯔 계전기는 이 가스를 감지하여 변압기를 보호합니다. 따라서 부흐홀쯔 계전기는 변압기의 안전 운전에 필수적인 역할을 합니다.

발전기의 전압 변동률은 무부하 시 전압과 정격 부하 시 전압의 차이를 정격 부하 시 전압으로 나눈 값에 100을 곱하여 백분율로 나타냅니다. 즉, 부하가 걸렸을 때 전압이 얼마나 변하는지를 보여주는 지표입니다. 문제에서 무부하 전압은 104V, 정격 전압은 100V이므로, 전압 변동률은 $((104 - 100) / 100) * 100 = 4\%$가 됩니다.

정답은 2번 VVVF입니다. VVVF는 "Variable Voltage Variable Frequency"의 약자로, 전압과 주파수를 동시에 변화시켜 유도전동기의 속도를 정밀하게 제어하는 인버터 장치를 의미합니다. 이는 유도전동기의 회전 속도가 주파수에 비례하고, 토크가 전압과 주파수의 비율에 의해 결정되는 원리를 이용한 것입니다. 따라서 VVVF 인버터는 다양한 부하 조건에서도 안정적인 속도 제어를 가능하게 합니다.

**정답 이유:** 직류전동기의 속도 변동률은 (무부하 속도 - 전부하 속도) / 전부하 속도 로 정의됩니다. 문제에서 전부하 속도는 1,500 rpm이고 속도 변동률은 3%이므로, 무부하 속도는 약 1,545 rpm이 됩니다. **핵심 개념:** 속도 변동률은 전동기가 부하가 없을 때와 전부하일 때의 속도 차이를 나타내는 지표입니다. 이 값이 작을수록 속도 변동이 적어 안정적인 운전이 가능합니다.

TRIAC은 양방향성 3단자 사이리스터로, 교류 전력을 제어하는 데 사용됩니다. SCR과 달리 양방향으로 전류를 흘릴 수 있어 위상 제어가 용이하며, DIAC은 TRIAC의 게이트 신호를 트리거하는 데 사용되는 2단자 소자입니다. 따라서 양방향성 3단자 사이리스터의 대표적인 예는 TRIAC입니다.

**해설:** 동기발전기는 병렬 운전 시 주파수가 같아야 하므로, 회전수 또한 같아야 합니다. 동기발전기의 회전수($N$)는 극수($P$)와 주파수($f$)에 의해 결정되며, $N = \frac{120f}{P}$ 공식으로 나타낼 수 있습니다. 2극 발전기가 3,600 rpm으로 회전한다는 것은 주파수가 60Hz라는 것을 의미합니다. 따라서 12극 발전기도 동일한 주파수(60Hz)를 만들기 위해 3,600 rpm으로 회전해야 합니다. **핵심 개념:** * **동기발전기의 병렬 운전 조건:** 주파수, 전압, 위상이 같아야 합니다. * **동기속도 공식:** $N = \frac{120f}{P}$ (N: 회전수 [rpm], f: 주파수 [Hz], P: 극수)

V결선 시 3상 전력은 단상 변압기 용량의 $$\sqrt{3}$$배가 됩니다. 따라서 100 kVA 단상 변압기 2대를 V결선하면 총 출력은 $100 \times $\sqrt{3}$ \approx 173.2$ kVA가 됩니다. 핵심 개념은 V결선 시의 출력 계산 공식입니다.

직권전동기는 계자 권선과 전기자 권선이 직렬로 연결되어 있어, 무부하 상태에서는 전류가 매우 작아져 계자 자속이 거의 0에 가까워집니다. 이로 인해 유도기전력(E)이 거의 0이 되고, 전동기 속도(N)는 전압(V)과 반비례하는 관계(N ∝ (V-IaRa)/Φ) 때문에 무한대에 가깝게 상승하여 위험합니다. 따라서 직권전동기는 반드시 부하를 연결한 상태에서 운전해야 합니다.

변압기 철심에 철손을 줄이기 위해 사용하는 강판은 **규소강판**으로, 철에 규소를 첨가하여 전기 저항을 높이고 히스테리시스 손실을 감소시키는 효과가 있습니다. 따라서 철손을 최소화하기 위해 **철의 함량이 약 96~97%**인 규소강판을 사용합니다. 이는 보기 4번에 해당하며, 높은 철 함량은 변압기의 효율을 높이는 데 기여합니다.

직류 전동기의 속도 제어는 주로 **전압, 계자 전류, 또는 전기자 회로에 저항을 추가**하는 방식으로 이루어집니다. 1번 전압 제어, 2번 계자 제어, 3번 저항 제어는 모두 이러한 원리를 이용하는 대표적인 방법입니다. 반면, 4번 **2차 여자법은 교류 전동기(특히 농형 유도 전동기)의 속도를 제어하는 방식**으로, 직류 전동기에는 적용되지 않는 방법입니다.

동기기의 손실은 크게 고정손과 동손으로 나뉩니다. 고정손은 회전 속도와 관계없이 일정하게 발생하는 손실로, 주로 계자철심에서 발생하는 철손(히스테리시스손 및 와전류손)이 이에 해당합니다. 나머지 보기들은 회전 속도나 부하 전류에 따라 변하는 동손 또는 접촉 저항에 의한 손실입니다.

3상 유도전동기의 회전 원리 중 틀린 것은 2번입니다. **정답 이유:** 2번 보기는 틀렸습니다. 회전자의 회전속도가 증가하면, 고정자 회전 자기장과의 상대 속도가 줄어들기 때문에 **슬립은 오히려 감소**합니다. 슬립은 회전 자기장 속도와 회전자 속도의 차이를 나타내는 값으로, 유도전동기가 토크를 발생시키는 데 중요한 역할을 합니다. **핵심 개념:** * **회전 자기장:** 3상 교류 전압을 고정자에 공급하면 고정자 내부에서 회전하는 자기장이 발생합니다. * **슬립:** 회전 자기장 속도와 회전자 속도의 차이로, 유도전동기의 토크 발생과 속도 조절에 관여합니다. 회전자 속도가 증가할수록 슬립은 감소합니다.

## 문제 해설 이 문제는 유도전동기의 출력 특성 곡선에서 슬립 변화를 나타내는 그래프를 찾는 문제입니다. 유도전동기는 부하가 증가하면 속도가 감소하고 토크가 증가하며, 이에 따라 슬립도 변화합니다. **정답 이유 및 핵심 개념:** * **정답: 4번** * **핵심 개념:** 유도전동기의 슬립은 부하가 증가할수록 커지는 특성을 가집니다. 즉, 부하가 없을 때는 슬립이 거의 0에 가깝지만, 부하가 걸리면 회전자가 동기 속도보다 느리게 회전하게 되어 슬립이 발생하고, 부하가 커질수록 이 차이가 더욱 벌어져 슬립이 증가합니다. 4번 그래프는 이러한 슬립의 증가 경향을 정확하게 보여줍니다. 다른 그래프들은 속도, 토크, 효율 등의 변화를 나타내는 곡선으로, 슬립의 변화와는 다른 양상을 보입니다.

직류 직권전동기에서 토크(\tau)는 계자 전류의 제곱에 비례하고, 계자 전류는 회전수에 반비례합니다. 따라서 토크는 회전수의 제곱에 반비례하는 관계(\tau \propto \frac{1}{N^2})를 가집니다. 이는 회전수가 증가할수록 토크는 급격히 감소한다는 것을 의미합니다.

2차 효율은 2차 입력 전력 대비 2차 출력 전력의 비율로 정의됩니다. 즉, 2차 동손을 제외한 순수한 2차 출력을 나타냅니다. * **1번 (1-s):** 슬립(s)은 2차 회전자의 속도 손실을 나타내므로, 1-s는 2차 회전자의 속도 비율과 관련이 있으며 2차 효율을 나타내는 올바른 표현입니다. * **3번 (\dfrac{P_0}{P_2}):** P_0는 2차 출력, P_2는 2차 입력이므로, 이 비율은 2차 효율을 올바르게 나타냅니다. * **4번 (\dfrac N{N_s}):** N은 회전 속도, N_s는 동기 속도이므로, 이 비율은 회전자의 속도 비율을 나타내며 2차 효율과 같습니다. * **2번 (\dfrac{P_{2c}}{P_2}):** P_{2c}는 2차 동손, P_2는 2차 입력입니다. 이 비율은 2차 입력 중 동손이 차지하는 비율을 나타내므로, 2차 효율이 아니라 2차 손실률을 나타냅니다. 따라서 2차 효율 표기로 틀린 것은 2번입니다.

정답은 1번 과전류 계전기입니다. 과전류 계전기는 회로에 설정된 값 이상의 전류가 흐를 때 이를 감지하여 회로를 보호하는 역할을 합니다. 즉, 회로에 이상이 발생하여 평소보다 많은 전류가 흐르면 즉시 작동하여 기기를 손상시키거나 화재를 예방하는 핵심적인 보호 장치입니다.

박강전선관의 표준 굵기는 일반적으로 16mm, 19mm, 25mm 등이 사용됩니다. 39mm는 박강전선관의 표준 굵기가 아닙니다. 따라서 정답은 1번입니다.

이 문제는 전기 설비에서 사용되는 전선의 종류를 나타내는 약호를 묻고 있습니다. 450/750V는 전선의 내전압 등급을 의미하며, 일반용 단심 비닐 절연전선은 이러한 규격에 맞는 전선의 종류를 지칭합니다. 정답인 4번 NR은 이러한 일반용 단심 비닐 절연전선을 나타내는 표준 약호입니다.

과전류 차단기는 **전로의 과도한 전류로 인한 화재나 설비 손상을 방지**하기 위해 설치됩니다. 특히 **저압 옥내 간선의 전원 측 전로**는 전기가 공급되는 시작점이므로, 이곳에 과전류 차단기를 설치하여 전체 회로를 보호하는 것이 필수적입니다. 이는 **전기 설비의 안전성을 확보**하는 핵심적인 조치입니다.

지선은 전주를 지지하기 위해 설치되는 선으로, 지선 중간에 삽입되는 애자는 **구형애자**입니다. 구형애자는 전선과 지선이 서로 닿아 누전되는 것을 방지하는 절연체 역할을 하며, 지선의 장력을 분산시켜주는 기능도 합니다. 따라서 전력 설비의 안전한 운영에 필수적인 부품입니다.

하나의 콘센트에 여러 개의 기기를 동시에 연결하여 사용할 때 필요한 것은 **멀티 탭**입니다. 멀티 탭은 하나의 플러그를 여러 개의 콘센트로 확장시켜주는 역할을 합니다. 따라서 여러 기기를 한 번에 사용하고자 할 때 멀티 탭이 사용됩니다.

가는 전선(단면적 6mm² 이하)을 직선 접속할 때는 **트위스트 접속**이 가장 적합합니다. 이는 전선 두 가닥을 꼬아 접속하는 방식으로, 간단하면서도 전기적 접촉이 안정적이기 때문입니다. 다른 접속 방법들은 더 굵은 전선이나 특수한 환경에 사용되거나, 트위스트 접속보다 복잡하거나 비효율적일 수 있습니다.

폭연성 분진이나 화약류 분말이 있는 장소는 전기 스파크로 인한 폭발 위험이 매우 높습니다. 이러한 위험을 방지하기 위해 전기설비는 외부 충격이나 접촉으로부터 보호되어야 합니다. 따라서 **금속관공사**는 튼튼한 금속관으로 전선을 보호하여 외부 충격과 스파크 발생 가능성을 최소화하므로 가장 적합한 공사 방법입니다.

활선 상태에서 전선의 피복을 벗기는 것은 감전의 위험이 있어 매우 위험합니다. 이러한 작업을 안전하게 수행하기 위해 **전선 피박기**라는 특수 공구를 사용합니다. 이 공구는 절연 처리되어 있어 작업자가 감전될 위험 없이 전선의 피복을 벗길 수 있도록 설계되었습니다.

셀룰로이드, 성냥, 석유류 등 가연성 위험물질을 제조 또는 저장하는 장소에서는 **애자공사**를 해서는 안 됩니다. 애자공사는 전선이 노출되어 있어 스파크나 열 발생 시 화재 위험이 높기 때문입니다. 반면, 케이블, 합성수지관, 금속관 공사는 전선을 외부 환경으로부터 보호하여 안전성을 높여줍니다.

이 문제는 가공전선로 지선에 요구되는 안전율을 적용하여 필요한 허용 인장하중을 계산하는 문제입니다. 안전율은 지선이 견뎌야 하는 최대 하중을 실제 사용 시 예상되는 하중으로 나눈 값이며, 이 문제에서는 안전율이 2.5 이상이어야 한다고 명시되어 있습니다. 따라서 지선이 견뎌야 하는 하중(허용 인장하중)은 안전율을 고려하여 설정되어야 합니다. 정답은 2번(4.31 kN)인데, 이는 문제에서 제시된 안전율 2.5를 적용하여 계산된 값입니다. 즉, 실제 예상 하중의 2.5배 이상의 인장하중을 견딜 수 있는 지선을 사용해야 한다는 규정을 만족하는 것입니다.

**정답 이유:** 중성점 직접접지식 전로의 절연내력시험전압은 최대사용전압의 0.92배로 규정되어 있습니다. 따라서 70kV의 0.92배인 64.4kV가 아닌, 보기 중 가장 가까운 50,400V가 정답입니다. **핵심 개념:** * **절연내력시험전압:** 기기의 절연 성능을 확인하기 위해 일정 시간 동안 가하는 시험 전압입니다. * **중성점 직접접지식 전로:** 발전기나 변압기의 중성점을 직접 접지한 전로를 의미하며, 고장 시 상간 단락이 발생하기 쉬운 특징이 있습니다. * **규정:** 전기설비기술기준 및 판단기준에 따라 각 전로의 종류 및 최대사용전압에 따라 절연내력시험전압이 정해져 있습니다. **간단 해설:** 중성점 직접접지식 전로의 절연내력시험전압은 최대사용전압의 0.92배로 정해져 있지만, 실제 시험전압은 규정에 따라 약간의 차이가 있을 수 있습니다. 문제의 경우, 70kV의 0.92배인 64.4kV에 가장 가까운 보기 4번 50,400V가 정답입니다.

정답은 2번 터미널 캡입니다. 터미널 캡은 금속관 공사에서 전선을 외부로 빼내 전동기 단자에 접속할 때, 금속관 끝을 마감하고 전선을 보호하며 습기나 먼지 유입을 막는 역할을 합니다. 즉, 전선이 금속관을 통해 노출되는 부분을 안전하게 처리하기 위한 부품입니다.

화약고와 같은 위험 장소에서는 폭발 위험을 최소화하기 위해 전기 설비에 특별한 주의가 필요합니다. 정답인 2번 "전기기계기구는 전폐형을 사용할 것"은, 전기기계기구 내부에서 발생하는 스파크나 열이 외부의 가연성 물질과 접촉하여 폭발하는 것을 방지하기 위한 조치입니다. 즉, **밀폐된 구조의 기계기구를 사용하여 외부로의 위험 물질 노출을 차단하는 것이 핵심 개념**입니다. 다른 보기들은 위험 장소에서의 전기 설비 설치 기준과 맞지 않거나 불필요한 요구사항입니다.

이 문제는 가공 전선로의 특정 구간을 정의하는 용어를 묻고 있습니다. 정답은 3번 **가공 인입선**입니다. 가공 인입선은 전신주와 같은 지지물을 거쳐 수용 장소까지 전기를 공급하는 가공 전선로의 일부를 의미합니다. 옥외 배선은 더 넓은 개념이며, 연접 인입선은 여러 수용가에 공동으로 공급되는 인입선을, 관등회로는 방전등을 위한 회로를 지칭하므로 문제의 설명과는 다릅니다.

**정답 이유:** 금속제 수도관로를 접지극으로 사용하기 위해서는 안전을 위해 일정 이하의 낮은 전기 저항 값을 유지해야 합니다. 이는 누설 전류가 발생했을 때 인체 감전 위험을 최소화하고, 설비의 정상적인 작동을 보장하기 위함입니다. **핵심 개념:** 접지 저항은 접지극과 대지 사이의 전기적 저항을 의미하며, 이 값이 낮을수록 접지 효과가 좋습니다. 수도관로를 접지극으로 사용할 경우, 관련 규정에서 요구하는 최소 접지 저항 값(여기서는 3옴) 이하로 유지해야 합니다.

전주 외등 설치 시 조명기구의 인출선은 일반적으로 0.75 $\rm[mm^2]$ 이상의 도체 단면적을 사용해야 합니다. 이는 외등과 같은 옥외 설비의 경우, 외부 환경 요인으로 인한 전기적 부하 변동이나 기계적 충격에 대비하여 안전성을 확보하기 위한 최소 규격입니다. 즉, 충분한 전류 용량을 확보하고 과열이나 단선 위험을 줄여 안정적인 조명 기능을 유지하기 위함입니다.

코드 상호간 또는 캡타이어 케이블 상호간을 접속할 때 가장 많이 사용되는 기구는 **코드 접속기**입니다. 이는 전선이나 케이블을 안전하고 간편하게 연결하기 위해 설계된 부품으로, 전기 설비에서 전선의 연장이나 분기 시 흔히 사용됩니다. 다른 보기는 특정 용도나 구조에 맞춰진 접속기이므로 일반적인 코드 접속만큼 폭넓게 사용되지는 않습니다.

DV 전선을 사용하는 저압 구내 가공인입전선에서 전선 길이가 15m를 초과할 경우, 전압 강하를 고려하여 2.6mm 이상의 전선 지름을 사용해야 합니다. 이는 전선의 길이가 길어질수록 저항이 증가하여 전압 강하가 커지기 때문입니다. 따라서 규정된 최소 지름 이상을 사용하여 안정적인 전력 공급을 보장합니다.

접지저항 측정에는 **코올라우시 브리지(4번)**가 가장 적합합니다. 이는 접지저항 측정 시 발생하는 오차를 최소화하기 위해 **4단자 측정법**을 사용하기 때문입니다. 다른 보기들은 접지저항 측정에 직접적으로 사용되지 않거나, 정확도가 떨어지는 방법입니다.