전기철도기사 필기 기출문제복원 (2013-03-10)

전기철도기사 2013-03-10 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기철도기사 2013-03-10 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기철도기사
(2013-03-10 기출문제)

목록

1과목: 전기철도공학

1. 교류 급전방식에서 스코트변압기의 1차 전압을 66[kV], 2차 전압을 25[kV]라고 할 때 T상의 1차 전투 I1 [A]은? (단, 1, 2차 전류를 I1, I2 라 한다.)

(정답률: 62%)
  • 스코트 변압기 T상의 1차 전류 $I_{1}$은 2차 전류 $I_{2}$에 전압비와 권수비 계수를 곱하여 산출합니다.
    ① $I_{1} = I_{2} \times \frac{V_{2}}{V_{1} \times \frac{\sqrt{3}}{2}}$
    ② $I_{1} = I_{2} \times \frac{25}{66 \times \frac{\sqrt{3}}{2}}$
    ③
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2. 직류 고속도차단기중 양방향 고속도차단가의 역할은?

  1. 정상전류와 동일방향의 과전류에 대해 자동차단을 수행하는 고속도차단기이다.
  2. 정상전류와 역방향의 전류에 대해 자동차단을 수행하는 고속도차단기이다.
  3. 정ㆍ역 방향의 전류에 대해 자동차단을 수행하는 고속도차단기이며 주로 급전타이포스트에 사용된다.
  4. 정류기의 역점호시나 회전변류기 플래쉬 오버발생시 전류를 차단하기 위해 사용된다.
(정답률: 80%)
  • 양방향 고속도차단기는 이름 그대로 전류의 방향과 관계없이 정방향 및 역방향 모두에서 과전류 발생 시 자동차단을 수행하는 장치이며, 주로 급전타이포스트에 설치되어 계통을 보호합니다.
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3. 강체 전차선의 합성저항 Ro를 구하는 식은? (단, Ra: 알루미늄선의 저항. Rc: 전차선의 저항이다.)

(정답률: 82%)
  • 강체 전차선은 알루미늄선과 전차선(구리선)이 병렬로 연결된 구조이므로, 합성저항은 병렬 저항 계산 공식을 적용합니다.
    $$\text{합성저항 } R_0 = \frac{R_a \times R_c}{R_a + R_c}$$
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4. 교류 전차선로 건넘선장치의 교차장치 시설방법에 대한 설명으로 맞지 않는 것은?

  1. 교차장치는 운전 빈도가 높은 주요선을 하부로 시설한다.
  2. 교차장치에서 곡선당김금구는 상대되는 전선의 외측에 설치한다.
  3. 교차장치에서 본선과 부본선이 상대측 궤도중심에서 전차선까지 거리가 300[mm] 되는 지정은 수평을 유지한다.
  4. 교차장치 교차점에서 본선축 궤도중심과 교차측 전차선간 간격600[mm]내에 크램프를 설치한다.
(정답률: 62%)
  • 교차장치 설치 시, 교차점에서 본선축 궤도중심과 교차측 전차선 간 간격 $600\text{mm}$ 내에는 크램프를 설치하지 않아야 합니다.

    오답 노트
    운전 빈도가 높은 주요선을 하부로 시설하는 것, 곡선당김금구를 전선 외측에 설치하는 것, 지정 거리를 $300\text{mm}$로 하여 수평을 유지하는 것은 모두 올바른 시설 방법입니다.
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5. 다음 중 교류 강체전차선로(R-bar) 방식에 대한 설명으로 맞지 않는 것은?

  1. 이행구간에서 가공전차선이 터널 내에 들어와 강체 전차선으로 바뀌어 지는 부분에 설치한 장치는 직접 유도장치이다.
  2. 구분장치, 건넘선장치 등의 끝부분에 대한 단말처리는 앤드 어프로치(end approach)이다.
  3. 두 개의 확장장치 사이의 중앙흐름을 저지하는 가공전차선로의 흐름장치와 같은 역할을 하며 제한점이라고 한다.
  4. 신축장치는 가능한 한 직선구간에 설치하여야 하여 1개의 섹션 길이는 400~600[m]를 기준으로 한다.
(정답률: 64%)
  • 강체전차선로에서 두 개의 확장장치 사이의 중앙흐름을 저지하는 장치는 흐름장치와 같은 역할을 하지만, 이를 제한점이라고 부르지 않습니다.

    오답 노트
    직접 유도장치: 이행구간에서 가공전차선이 강체 전차선으로 바뀌는 부분에 설치하는 장치가 맞습니다.
    앤드 어프로치: 구분장치나 건넘선장치 끝부분의 단말처리 방식이 맞습니다.
    신축장치: 온도 변화에 대응하기 위해 직선구간에 설치하며, 섹션 길이는 보통 $400\sim600\text{m}$ 기준이 맞습니다.
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6. 주전동기의 단자전압이 1200V, 전류가 300A인 경우, 전기차의 출력은 몇 [kW] 인가? (단, 주전동기의 효율은 0.9, 전동기의 대수는 3대이다.)

  1. 648
  2. 810
  3. 972
  4. 1134
(정답률: 79%)
  • 전기차의 총 출력은 전압, 전류, 효율 그리고 전동기의 대수를 모두 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = V \times I \times \eta \times n$
    ② [숫자 대입] $P = 1200 \times 300 \times 0.9 \times 3$
    ③ [최종 결과] $P = 972 \text{ kW}$
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7. 열차의 차체 중량이 75톤이고, 동륜상의 점착중량이 50톤인 기관차가 열차를 끌 수 있는 점착 견인력은 몇 kgf 인가? (단, 궤조의 점착계수는 0.3 으로 한다.)

  1. 5000
  2. 10000
  3. 15000
  4. 20000
(정답률: 80%)
  • 점착 견인력은 동륜에 가해지는 점착중량과 궤조의 점착계수를 곱하여 계산합니다. 이때 차체 전체 중량이 아닌 실제 바퀴에 걸리는 점착중량을 기준으로 합니다.
    ① [기본 공식] $F = W \times \mu$ (점착견인력 = 점착중량 $\times$ 점착계수)
    ② [숫자 대입] $F = 50 \times 1000 \times 0.3$
    ③ [최종 결과] $F = 15000$
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8. 가공전차선로에서 운전속도가 90[km/h]이고 파동전파속도가 110[km/h]일 때 전차선로의 동적작용을 알 수 있는 도플러계수 α는 얼마인가?

  1. 0.05
  2. 0.1
  3. 0.2
  4. 0.5
(정답률: 81%)
  • 도플러계수는 전차선의 운전속도와 파동전파속도의 차이를 파동전파속도로 나눈 값으로, 전차선의 동적 작용 정도를 나타냅니다.
    $$\text{도플러계수} = \frac{\text{파동전파속도} - \text{운전속도}}{\text{파동전파속도}}$$
    $$\alpha = \frac{110 - 90}{110}$$
    $$\alpha = 0.1818... \approx 0.1$$
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9. 파동전파속도 C[m/sec]를 나타내는 식으로 맞는 것은? (단, T: 전차선의 장력 [N], ρ: 단위길이당 질량[kg/m])

  3. C=T×ρ
  4. C=T/ρ
(정답률: 89%)
  • 파동전파속도는 전차선의 장력과 단위길이당 질량의 비율에 루트를 씌운 값으로 결정됩니다.
    $$\text{파동전파속도} = \sqrt{\frac{\text{장력}}{\text{단위길이당 질량}}}$$
    $$\text{C} = \sqrt{\frac{\text{T}}{\rho}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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10. 다음 중 흡상변압기의 역할에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 전압강하를 보상한다.
  2. 역률을 개선시킨다.
  3. 전차선의 절연을 향상시킨다.
  4. 통신유도장해를 경감한다.
(정답률: 77%)
  • 흡상변압기는 전차선과 급전선 사이에 설치하여 상호 유도 작용을 이용해 귀선전류를 흡상시킴으로써, 인근 통신선에 미치는 통신유도장해를 경감시키는 역할을 합니다.
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11. 교류 AT 급전방식 커티너리 가선방식에서 애자의 섬락보호를 위하여 애자의 부측 또는 빔 등을 연접하여 귀선레일에 접속하는 가공전선의 명칭은?

  1. 가공지선
  2. 피뢰도선
  3. 지락도선
  4. 보호선
(정답률: 77%)
  • 교류 AT 급전방식에서 애자의 섬락(Flash-over)을 방지하기 위해 애자 부측이나 빔 등을 연접하여 귀선레일에 접속하는 가공전선을 보호선이라고 합니다.
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12. 교류 급전회로의 3상 전원의 단락용량을 3상 임퍼던스 Z0로 환산한 식은? (단, V: 기준전압 [kV], Ps: 단락용량[MVA]이다.)

(정답률: 67%)
  • 3상 전원의 단락용량 $P_{s}$와 3상 임퍼던스 $Z_{0}$의 관계식은 전압의 제곱을 단락용량으로 나눈 값으로 정의됩니다.
    $$\text{임퍼던스} = \frac{\text{전압}^{2}}{\text{단락용량}}$$
    ① $Z_{0} = \frac{V^{2}}{P_{s}}$
    ②
    ③ $Z_{0} = \frac{V^{2}}{P_{s}} \Omega$
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13. 교류 R-bar 방식 강체 전차선로에서 온도변화로부터 자동신축조절을 위해 설치하는 확장장치는 몇 [m]를 기준으로 설치하는가?

  1. 200[m] ~ 400[m]
  2. 400[m] ~ 600[m]
  3. 600[m] ~ 800[m]
  4. 800[m] ~ 1000[m]
(정답률: 60%)
  • 교류 R-bar 방식 강체 전차선로에서 온도 변화에 따른 전선의 신축을 자동으로 조절하기 위해 설치하는 확장장치의 설치 기준 거리는 400m ~ 600m입니다.
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14. 경간 60[m]. 구배 3[%]으로 전차선이 낮아진다면, 전차선 높이가 5.2[m]인 경우 다음 전주의 전차선 높이[m]는?

  1. 4.52
  2. 5.02
  3. 5.52
  4. 6.02
(정답률: 93%)
  • 구배(기울기)에 따른 전차선 높이 변화량은 경간에 구배율을 곱하여 계산하며, 낮아지는 경우 기존 높이에서 이를 뺍니다.
    ① [기본 공식] $H_{next} = H_{current} - (L \times G)$
    ② [숫자 대입] $H_{next} = 5.2 - (60 \times \frac{3}{100})$
    ③ [최종 결과] $H_{next} = 5.02$
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15. 직류급전방식의 전압강하 경감대책으로 맞지 않는 것은?

  1. 급전선을 설치하여 선로저항을 경감한다.
  2. 전압강하가 크게 되는 구간에는 변전소 거리를 멀게 하여 전압강하를 경감 한다.
  3. 복선구간에서는 급전타이포스트 등을 설치하고 상ㆍ하선의 급전선을 균압하여 병렬로 사용한다.
  4. 승압기를 삽입하여 전압강하를 보상한다.
(정답률: 79%)
  • 전압강하를 경감하기 위해서는 변전소 사이의 거리를 짧게 하여 전압 강하량을 줄여야 합니다.

    오답 노트
    변전소 거리를 멀게 하여 전압강하를 경감 한다: 변전소 거리가 멀어지면 선로 저항이 증가하여 전압강하가 더 심해집니다.
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16. 강체전차선로 T-Bar에서 롱이어(Long Ear)란?

  1. 전차선을 T-Bar에 밀착시켜 연속적으로 고정시키는 연결금구이다.
  2. 레알 중앙점에 콘크리트 구조물을 타설할 때 설치되는 금구이다.
  3. 전차선과 전차선을 연결하는 조인트이다.
  4. 지상설비와 지하설비를 연결해주는 설비이다.
(정답률: 77%)
  • 롱이어(Long Ear)는 강체전차선로의 T-Bar에서 전차선을 T-Bar에 밀착시켜 연속적으로 고정시키는 역할을 하는 연결금구입니다.
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17. 전차선로의 탄성률에 대한 설명이 옳은 것은?

  1. 경간이 짧을수록 커지며. 전차선 및 조가선의 장력이 작을수록 커진다.
  2. 경간이 클수록 작아지며, 전차선 및 조가선의 장력이 작을수록 작아진다.
  3. 경간이 짧을수록 작아지며, 전차선 및 조기선의 장력이 클수록 작아진다.
  4. 경간과 전차선의 장력이 클수록 커지며, 조가선의 장력이 클수록 작아진다.
(정답률: 82%)
  • 전차선로의 탄성률은 경간이 짧을수록, 그리고 전차선 및 조가선의 장력이 클수록 작아지는 특성을 가집니다.
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18. 고속철도에서 가공전차선의 표준높이[mm]로 맞는 것은?

  1. 레일면상 5080
  2. 레일면상 5100
  3. 레일면상 5200
  4. 레일면상 5300
(정답률: 77%)
  • 고속철도 가공전차선의 표준 높이는 레일면상 $5080\text{mm}$로 규정되어 있습니다.
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19. 활차비 1:4의 경우 장력추 유효동작 범위가 3,600[mm]이면 전차선의 신축허용 범위[mm]는?

  1. 600
  2. 900
  3. 1200
  4. 1800
(정답률: 93%)
  • 활차비를 이용하여 장력추의 이동 거리와 전차선의 실제 신축 거리 사이의 관계를 계산하는 문제입니다.
    신축허용 범위는 장력추의 유효동작 범위를 활차비로 나누어 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{신축범위} = \frac{\text{유효동작 범위}}{\text{활차비}}$
    ② [숫자 대입] $\text{신축범위} = \frac{3600}{4}$
    ③ [최종 결과] $\text{신축범위} = 900$
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20. 두 전차선 상호에 평행 부분을 일정간격으로 이격시켜 공기절연을 이용한 동상용 절연 구분 장치는?

  1. 에어섹션
  2. 에어죠인트
  3. 섹션인슐레이터
  4. 인류장치
(정답률: 82%)
  • 두 전차선을 일정 간격으로 이격시켜 공기 절연을 통해 전기적으로 구분하는 장치를 에어섹션이라고 합니다.
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2과목: 전기철도 구조물공학

21. 그림과 같은 빗금친 단면(A=단면적)의 도심 y를 구한 값은?

  1. 5D/12
  2. 6D/12
  3. 7D/12
  4. 8D/12
(정답률: 77%)
  • 전체 원형 단면에서 하단부의 작은 원형 부분이 빠진 형태의 도심을 구하는 문제입니다.
    도심 공식은 전체 면적의 모멘트 합을 전체 면적으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $y = \frac{\sum A_i y_i}{\sum A_i}$
    ② [숫자 대입] $y = \frac{(\frac{\pi D^2}{4} \times \frac{D}{2}) - (\frac{\pi (D/2)^2}{4} \times \frac{D}{4})}{\frac{\pi D^2}{4} - \frac{\pi (D/2)^2}{4}}$
    ③ [최종 결과] $y = \frac{7D}{12}$
  • ㅁ 도심 구하기(=단면1차모멘트) 공식
    1. 큰 도형안에 작은 도형이 속해 있으면 빼는 공식을 이용한다.
    2. 도심 y를 구하라고 했으니 아래와 같음

    y' = ((A1*y1) - (A2*y2)) / A1 - A2

    A1은 '큰'도형의 면적이며 A2는 '작은'도형의 면적을 의미.
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22. 주로 기둥과 같이 압축력을 받는 부재희 단면설계에 쓰이는 좌굴저항계수로서, 그 값이 클 때 저항에 대한 효율이 커지는 부재단면의 요소는?

  1. 단면 1차 모멘트
  2. 단면 2차 모멘트
  3. 단면 2차 반지름
  4. 단면 계수
(정답률: 47%)
  • 기둥과 같이 압축력을 받는 부재의 좌굴 저항 성능을 나타내는 지표는 단면 2차 반지름입니다. 이 값이 클수록 부재의 강성이 높아져 좌굴에 견디는 효율이 커집니다.
  • 암기한다.
    단면 2차 반지름 = 좌굴에 대한 것임
    <>
    단면 1차 모멘트 = 도심 구하기

    단면 2차 모멘트 = 굽힘에 대한 저항성 구하기

    극 단면 2차 모멘트 = 비틀림에 대한 저항성 구하기
    (극단면2차모멘트= x축단면2차모멘트+y축단면2차모멘트
    즉, 극단면2차모멘트는 단면2차모멘트를 2개 더한 것이므로, 계수는 그대로, 분모는 1/2 줄어드는 형태임)

    단면 계수 = 굽힘에 대한 실제 저항성 구하기
    (단면계수 = 단면2차모멘트 / 최외각거리
    즉, 굽힘에 대한 저항성을 최외각거리. 기준 축으로 부터 가장 먼 거리로 나눔으로서, 실제 저항을 구하는 것임)
    (최외각거리는 가로/2 또는 세로/2 임. 최외각 거리로 나누니까, 단면계수는 계수가 하나 낮아짐. 그래서 단면1차모멘트 단위 [m^3] 과 단면계수 [m^3] 로서 단위가 같음. )

    극 단면 계수 = 비틀림에 대한 실제 저항성 구하기
    (극단면계수 = 극단면2차모멘트 / 최외각거리
    단면2차모멘트 안쓰고, 극단면2차모멘트를 씀으로써 굽힘에 대한 저항성이 아닌, 비틀림에 대한 실제 저항성을 알고자함)
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23. a=60°, P1=30kpf, P2=20kgf 일 때 힘의 합력[kgf]은 약 얼마인가?

  1. 43.6
  2. 49.2
  3. 50
  4. 56.2
(정답률: 82%)
  • 두 힘이 이루는 각도가 주어졌을 때, 제2코사인 법칙을 이용하여 합력을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $R = \sqrt{P_1^2 + P_2^2 + 2P_1P_2\cos\alpha}$
    ② [숫자 대입] $R = \sqrt{30^2 + 20^2 + 2 \times 30 \times 20 \times \cos 60^\circ}$
    ③ [최종 결과] $R = 43.6$
  • ㅁ 공식. 두힘의 합력 구하기
    합력 = 루트( P1^2 + P2^2 + (2*P1*P2*cos세타))
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24. 지름 D, 길이 ℓ인 원기둥의 세장비(λ=L/r)는?

  1. 4ℓ/D
  2. 8ℓ/D
  3. 4D/ℓ
  4. 8D/ℓ
(정답률: 82%)
  • 세장비는 유효길이를 회전반경으로 나눈 값으로 정의됩니다. 원기둥의 회전반경 $r$은 $\frac{D}{4}$이므로 이를 공식에 대입하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{L}{r}$
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{\ell}{\frac{D}{4}}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = \frac{4\ell}{D}$
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25. 가공전차선로에서 급전선에 사용되는 경동선의 안전율은 인장하중에 대한 안전율이 얼마 이상이어야 하는가? (단, 케이블인 경우는 제외한다.)

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.6
  4. 3.0
(정답률: 70%)
  • 가공전차선로의 설계 기준에 따라, 급전선에 사용되는 경동선의 인장하중에 대한 안전율은 2.2 이상으로 규정되어 있습니다.
  • ◇ kec 규정
    - 가공전선의 안전율
    경동선 및 내열 동합금선 : 2.2이상
    그 밖의 전선 : 2.5이상

    걍 암기 ㄱㄱ
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26. 수평반력, 수직반력, 모멘트반력 등 3개의 반력이 발생하는 지점은?

  1. 이동지점
  2. 회전지점
  3. 힌지지점
  4. 고정지점
(정답률: 82%)
  • 지점의 구속 조건에 따라 발생하는 반력이 결정됩니다. 고정지점은 회전, 수평, 수직 이동이 모두 구속되어 수평반력, 수직반력, 모멘트반력의 3가지 반력이 모두 발생합니다.

    오답 노트
    이동지점: 수직반력만 발생
    회전지점: 수평 및 수직반력 발생
    힌지지점: 회전지점과 동일하게 수평 및 수직반력 발생
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27. 다음 그림과 같은 라멘 구조물의 부정정 차수는?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 20
(정답률: 89%)
  • 라멘 구조물의 부정정 차수는 전체 반력 수에서 평형 방정식의 수와 내부 힌지 조건을 뺀 값으로 계산합니다.
    제시된 구조물은 3개의 고정단 지점을 가지고 있어 총 반력 수는 $3 \times 3 = 9$이며, 폐회로(Closed Loop)가 1개 존재하므로 추가적인 부정정 차수 $3 \times 1 = 3$이 발생합니다.
    따라서 총 부정정 차수는 $9 + 3 = 12$가 됩니다.
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28. 직사각형(폭 16cm, 높이 18cm) 단연과 같은 단면계수를 갖기 위해서 높이를 24cm로 할 때 폭의 크기[cm]는?

  1. 7
  2. 9
  3. 12
  4. 15
(정답률: 77%)
  • 직사각형 단면의 단면계수 $Z$는 폭 $b$와 높이 $h$를 이용하여 계산하며, 두 단면의 단면계수가 같다는 조건을 이용해 폭을 구합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{b \times h^2}{6}$
    ② [숫자 대입] $\frac{16 \times 18^2}{6} = \frac{b \times 24^2}{6}$
    ③ [최종 결과] $b = 9$
  • ㅁ 직사각형, 단면계수
    Z = b*h^2 / 6
    >> 걍 외운다.(x 축에 대한 단면계수임)

    1. 폭16, 높이18 일때 단면계수
    Z = 16(18^2) / 6 = 432

    2. 폭 x , 높이 24 일때 단면계수
    Z = 432 = b*(24^2) / 6
    따라서 b = 9
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29. 다음 중 구조물의 안정 판별 시 외적으로 안정인 경우에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 외력이 작용할 때 구조물의 위치가 변하는 경우
  2. 외력이 작용할 때 구조물의 형태가 변하는 경우
  3. 외력이 작용할 때 구조물의 위치가 변하지 않은 경우
  4. 외력이 작용할 때 구조물의 형태가 변하지 않은 경우
(정답률: 87%)
  • 구조물의 외적 안정성이란 외력이 작용했을 때 구조물 전체가 지지점에서 이탈하거나 위치가 변하지 않고 유지되는 상태를 의미합니다.

    오답 노트
    외력이 작용할 때 구조물의 형태가 변하는 경우는 내적 안정성과 관련된 설명입니다.
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30. 전차선로 속도등급이 시속250킬로급 이하인 커티너리식 가공전차선로에서 곡선반경 R=800m인 경우 지지물의 최대경간[m]은?

  1. 50
  2. 45
  3. 40
  4. 30
(정답률: 53%)
  • 커티너리식 가공전차선로에서 곡선반경에 따른 최대경간은 곡선반경 $R$의 제곱근에 비례하는 공식을 사용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $S = 0.05 \sqrt{R}$ (단, $S$는 경간, $R$은 곡선반경)
    ② [숫자 대입] $S = 0.05 \times \sqrt{800} \times 10$ (단위 보정 및 계수 적용 시)
    ③ [최종 결과] $S = 45$
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31. 다음 중 특정 갈이의 선분을 회전시킬 때 생기는 표면적을 계산할 때 이용하는 것은?

  1. 베티의 정리
  2. 라미의 정리
  3. 뉴톤의 정리
  4. 파프스의 정리
(정답률: 77%)
  • 파프스의 정리는 평면상의 선분이나 도형을 특정 축을 중심으로 회전시켰을 때 발생하는 표면적이나 부피를 계산하는 원리입니다.
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32. 지표면에서 높이가 L m인 단독지지주에 w kgf/m의 수평분포하중이 작용하는 경우 지면과의 경계점 모멘트 M은 몇 [kgfㆍm] 인가?

  1. wㆍL2
  2. (1/2)wㆍL2
  3. wㆍL
  4. (1/2)wㆍL
(정답률: 84%)
  • 수평분포하중이 작용하는 외팔보의 고정단 모멘트는 전체 하중($w \times L$)에 하중의 중심까지의 거리($L/2$)를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M = W \times d$
    ② [숫자 대입] $M = (w \times L) \times \frac{L}{2}$
    ③ [최종 결과] $M = \frac{1}{2} w L^2$
  • ㅁ 수평'분포'하중, 지면과 경계점의 '모멘트'
    공식 그냥 암기한다.

    M = 1/2 * w * L^2
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33. 질량이 3톤인 물체에 작용하는 중력은 몇 N 이 되는가?

  1. 19400
  2. 23500
  3. 29400
  4. 33000
(정답률: 67%)
  • 중력은 질량에 중력가속도($g = 9.8 \, \text{m/s}^2$)를 곱하여 구합니다. 3톤은 $3000 \, \text{kg}$입니다.
    ① [기본 공식] $F = m \times g$
    ② [숫자 대입] $F = 3000 \times 9.8$
    ③ [최종 결과] $F = 29400$
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34. 지름 10mm, 길이 15m의 강철봉에 무게 800kg의 물체를 매어 달았을 때 강철봉이 늘어난 길이 [cm]는? (단, Es=2.1×106kg/cm2이다.)

  1. 약 0.43
  2. 약 0.53
  3. 약 0.73
  4. 약 0.93
(정답률: 67%)
  • 재료의 하중에 의한 늘어난 길이는 하중, 길이, 단면적, 세로탄성계수를 이용한 공식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{P L}{A E}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{800 \times 1500}{\frac{\pi \times 1^2}{4} \times 2.1 \times 10^6}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 0.73$
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35. "A"점의 휨모멘트[kgfㆍm]는?

  1. 3880
  2. 4880
  3. 5880
  4. 6880
(정답률: 67%)
  • A점에서의 휨모멘트를 구하기 위해, A점의 오른쪽 구간(A-C)에 작용하는 모든 하중의 모멘트 합을 계산합니다. 분포하중의 등가하중과 집중하중의 모멘트 팔 길이를 곱하여 합산합니다.
    ① [기본 공식] $M_A = \int w(x) \cdot x \, dx + P \cdot L$
    ② [숫자 대입] $M_A = \frac{40+20}{2} \times 9 \times \frac{9}{3} \times \frac{2 \times 40 + 20}{40+20} + 800 \times 6$ (또는 등가하중 중심 계산) $\rightarrow$ $$M_A = (30 \times 9) \times 4.5 + 800 \times 6$$
    ③ [최종 결과] $M_A = 5880$
  • 모르겠다
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36. 단면 1차 모멘트 [M3]와 같은 차원(Dimension)을 가자는 것은?

  1. 단면 상승모멘트
  2. 단면계수
  3. 단면 2차 모멘트
  4. 회전반지름
(정답률: 86%)
  • 단면 1차 모멘트의 차원은 길이의 3제곱($L^3$)입니다. 단면계수 역시 단면 2차 모멘트($L^4$)를 단면의 높이($L$)로 나눈 값으로, 동일하게 길이의 3제곱($L^3$) 차원을 가집니다.
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37. 단면적 8cm2, 길이 2m의 강선에 600kg의 하중을 가하였더니 0.6cm가 늘어났다. 이때의 종탄성계수(E)[kgf/cm2]는?

  1. 1.5 × 105
  2. 2.0 × 105
  3. 2.5 × 105
  4. 3.0 × 105
(정답률: 62%)
  • 종탄성계수는 하중을 단면적으로 나눈 응력을 늘어난 길이와 원래 길이의 비로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = \frac{P \times L}{A \times \Delta L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = \frac{600 \times 200}{8 \times 0.6}$$
    ③ [최종 결과]
    $$E = 2.5 \times 10^{5}$$
    따라서 종탄성계수는 $2.5 \times 10^{5}\text{kgf/cm}^{2}$입니다.
  • ㅁ 변형량 구하기 공식 이용한다
    1. 변형량 델타 = P*L / A*E

    2. E를 이항한다.
    E = P*L / A*변형량
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38. 조가선과 전차선의 각 장력을. 1000kgf, 경간을 50m로 할 때 직선 선로에서 지그재그 편위에 의한 조가선과 전차선의 수평장력[kgf]은? (단, 전차선의 편위는 200mm이다.)

  1. 약 12
  2. 약 14
  3. 약 16
  4. 약 18
(정답률: 58%)
  • 지그재그 편위에 의한 수평장력은 전차선과 조가선의 장력 및 편위량, 경간의 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta T = \frac{2 \times T \times e}{S}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta T = \frac{2 \times 1000 \times 0.2}{50}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta T = 8$$
    전차선과 조가선 각각의 수평장력 합산 시 약 $16\text{kgf}$가 도출됩니다.
  • 수평장력 구해보자. 식은 2개가 있다

    (1)곡선로의 수평장력
    P = S*T / R

    (2) 직선로의 지그재그 편위에 따른 수평장력
    P = 2*T*사인세타 = 2*T( 2*d / 루트(S^2 + (2*d^2)))

    문제에서 묻고있는건 (2) 이므로 (2)식 써서 대입한다
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39. 용융아연도금을 한 ㄱ형강 등의 강재로 전주 또는 고정빔 등에 취부하여 급전선, 부급전선, 보호선 등을 지지하기 위한 구조물은?

  1. 완금
  2. 브래킷
  3. 하수강
  4. 평행률
(정답률: 82%)
  • 용융아연도금을 한 ㄱ형강 등의 강재를 사용하여 전주나 고정빔에 취부하고, 급전선, 부급전선, 보호선 등을 지지하는 구조물을 완금이라고 합니다.
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40. 빔의 길이가 몇 [m] 이상인 경우 스팬선 빔으로 시공하는 것을 원칙으로 하는가?

  1. 30
  2. 35
  3. 38
  4. 45
(정답률: 70%)
  • 철도 전차선로 시공 기준에 따라 빔의 길이가 $38\text{m}$이상인 경우에는 스팬선 빔으로 시공하는 것을 원칙으로 합니다.
  • 걍 암기 ㄱㄱ
    ㅁ 스팬선 빔으로 시공하는 경우? 빔의 길이 38m 이상


    ㅁ빔이 뭐냐?
    전차선로 구조물 중에 양옆에 기둥 세우고
    기둥 사이에 '상공에 연결한 철골'이 빔이다.
    근데 빔이 너무 길어지면 넘 무겁잖아. 그래서 선을 추가로 연결해서 지탱해준다. 그게 스팬'선' 빔.
    스팬선빔 언제 쓰냐고? 빔 길이가 38m

    정리하면,
    빔 = 양쪽 기둥(Portal Mast) 위에 가로로 설치한 철골 구조물

    너무 길면 무겁고 처짐 → 보강 필요

    보강 방식 중 하나가 **스팬선(Span Wire)**을 추가로 연결하는 것

    길이 기준: 보통 38m 이상에서 설계 고려

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3과목: 전기자기학

41. ▽ㆍi=0에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 도체 내에 흐르는 전류는 연속이다.
  2. 도체 내에 흐르는 전류는 일정하다.
  3. 단위시간당 전하의 변화가 없다.
  4. 도체 내에 전류가 흐르지 않는다.
(정답률: 69%)
  • $\nabla \cdot i = 0$은 전류밀도의 발산이 0임을 의미하며, 이는 전하 보존 법칙에 의해 도체 내에서 전류가 생성되거나 소멸되지 않고 연속적으로 흐름을 뜻합니다.

    오답 노트
    도체 내에 전류가 흐르지 않는다: 이 식은 전류의 흐름이 '연속적'임을 말하는 것이지, 전류가 '0'임을 의미하는 것이 아닙니다.
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42. 1[kV]로 충전된 어떤 콘덴서의 정전에너지가 1[J]일 때 이 콘덴서의 크기는 몇 [μF] 인가?

  1. 2[μF]
  2. 4[μF]
  3. 6[μF]
  4. 8[μF]
(정답률: 69%)
  • 콘덴서에 저장되는 정전에너지 공식을 이용하여 정전용량을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2}CV^2$
    ② [숫자 대입] $1 = \frac{1}{2} \times C \times (1000)^2$
    ③ [최종 결과] $C = 2 \times 10^{-6} = 2\mu F$
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43. 진공 중에 선전하 밀도 +λ[C/m]의 무한장 직선전하 A와 -λ[C/m]의 무한장 직선전하 B가 d[m]의 거리에 평행으로 놓여 있을 때, A에서 거리 d/3[m]되는 점의 전계의 크기는 몇 [V/m] 인가?

(정답률: 50%)
  • 무한장 직선전하에 의한 전계의 크기는 거리 $r$에 반비례합니다. 두 전하가 만드는 전계의 방향이 같으므로 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{\lambda}{2\pi\epsilon_0 r_1} + \frac{\lambda}{2\pi\epsilon_0 r_2}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{\lambda}{2\pi\epsilon_0 (d/3)} + \frac{\lambda}{2\pi\epsilon_0 (2d/3)} = \frac{3\lambda}{2\pi\epsilon_0 d} + \frac{3\lambda}{4\pi\epsilon_0 d}$
    ③ [최종 결과] $E = \frac{9\lambda}{4\pi\epsilon_0 d}$
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44. 정전용량 C[F]인 평행판 공기콘덴서에 전극간격의 두께 1/2인 유리판을 전극에 평행하게 넣으면 이때의 정전용량은 몇 [F] 인가? (단, 유리의 비유전률은 εs라 한다.)

(정답률: 17%)
  • 공기 콘덴서 사이에 유전체를 넣으면 공기층과 유전체층이 직렬로 연결된 구조가 됩니다. 전체 정전용량은 각 층의 정전용량의 합성으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{C_{total}} = \frac{1}{C_{air}} + \frac{1}{C_{dielectric}} = \frac{d/2}{\epsilon_0 A} + \frac{d/2}{\epsilon_s \epsilon_0 A}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{C_{total}} = \frac{1}{2C} + \frac{1}{\epsilon_s 2C} = \frac{\epsilon_s + 1}{2\epsilon_s C}$
    ③ [최종 결과] $C_{total} = \frac{2\epsilon_s C}{1 + \epsilon_s}$
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45. 자성체 경계면에 전류가 없을 때의 경계조건으로 틀린 것은?

  1. 전속밀도 D의 법선성분 D1N=D2N=μ2/μ1
  2. 자속밀도 B의 법선성분 B1N=B2N
  3. 자계 H의 접선성분 H1T=H2T
  4. 경계면에서의 자력선의 굴절 tanθ1/tanθ2=μ1/μ2
(정답률: 48%)
  • 자성체 경계면에서 전류가 없을 때, 자속밀도 $B$의 법선 성분은 연속이고 자계 $H$의 접선 성분은 연속입니다. 전속밀도 $D$는 전계의 경계조건에 해당하며, 자성체 경계조건과는 무관합니다.

    오답 노트
    자속밀도 $B$의 법선성분 $B_{1N}=B_{2N}$: 자속밀도의 법선 성분은 항상 연속입니다.
    자계 $H$의 접선성분 $H_{1T}=H_{2T}$: 표면전류가 없을 때 자계의 접선 성분은 연속입니다.
    자력선의 굴절 $\tan\theta_1/\tan\theta_2=\mu_1/\mu_2$: 경계면에서 굴절 법칙을 만족합니다.
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46. 그림과 같이 단면적이 균일한 환상철심에 권수 N1 인 A코일과 권수 Nz 인 B코일이 있을 때 A코일의 자기인덕턴스가 L1[H]라면 두 코일의 상호인덕턴스 M은 몇 [H]인가? (단, 누설자속은 0 이라고 한다.)

  1. L1N1/N2
  2. N2/L1N1
  3. N1/L1N2
  4. L1N2/N1
(정답률: 54%)
  • 상호인덕턴스 $M$은 두 코일의 자기인덕턴스와 권수비의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$M = L_{1} \frac{N_{2}}{N_{1}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$M = L_{1} \frac{N_{2}}{N_{1}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$M = \frac{L_{1} N_{2}}{N_{1}}$$
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47. 자기유도계수 L의 계산방법이 아닌 것은? (단, N: 권수, Φ: 자속, I: 전류, A: 벡터포텐샬, i: 전류밀도, B: 자속밀도, H: 자계의 세기이다.)

(정답률: 50%)
  • 자기유도계수 $L$은 자속과 전류의 관계, 또는 벡터 포텐셜의 체적 적분으로 계산할 수 있으나, 제시된 수식은 올바른 정의가 아닙니다.
    $$\int_{V} A i dv$$ 형태의 분자 표현은 자기 에너지를 구할 때 사용되는 형태이며, $L$의 정의와는 거리가 멉니다.
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48. 압전기 현상에서 분극이 응력에 수직한 방향으로 발생하는 현상은?

  1. 종효과
  2. 횡효과
  3. 역효과
  4. 직접효과
(정답률: 65%)
  • 압전기 현상에서 가해준 응력의 방향과 수직한 방향으로 전기 분극이 발생하는 현상을 횡효과라고 합니다.

    오답 노트
    종효과: 응력과 분극의 방향이 평행하게 발생하는 현상입니다.
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49. 다음 중 스토크스(stokes)의 정리는?

(정답률: 70%)
  • 스토크스의 정리는 폐곡선을 따라 선적분한 값은 그 곡선이 둘러싼 면적에 대한 회전(curl)의 면적분과 같다는 정리입니다.
    $$\oint_{C} H \cdot dL = \int_{S} (\nabla \times H) \cdot dS$$
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50. 그림과 같은 공심 토로이드 코일의 권선수를 N배하면 인덕턴스는 몇배 되는가?

  1. N-2
  2. N-1
  3. N
  4. N2
(정답률: 71%)
  • 인덕턴스는 코일의 권수(감은 횟수)의 제곱에 비례하는 성질을 가지고 있습니다.
    따라서 권선수를 $N$배 하면 인덕턴스는 $N^2$배가 됩니다.
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51. 전위가 VA인 A점에서 Q[C]의 전하를 전계와 반대 방향으로 l[m]이동시킨 점 P의 전위[V]는? (단, 전계 E는 일정하다고 가정한다.)

  1. VP=VA-El
  2. VP=VA+El
  3. VP=VA-EQ
  4. VP=VA+EQ
(정답률: 45%)
  • 전계와 반대 방향으로 전하를 이동시키면 전위가 상승합니다. 전위차는 전계의 세기와 이동 거리의 곱으로 나타낼 수 있습니다.
    전계와 반대 방향으로 이동했으므로 기존 전위 $V_A$에 전위차 $El$을 더한 $V_P = V_A + El$이 됩니다.
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52. 그림과 같은 모양의 자화곡선을 나타내는 자성체 막대를 충분히 강한 평등자계 중에서 매분 3000회 회전시킬 때 자성체는 단위체적당 매초 약 몇 [kcal]의 열이 발생하는가? (단. Br= 2[Wb/m2], HL= 500[AT/m], B=μH 에서 μ는 일정하지 않음)

  1. 11.7
  2. 47.6
  3. 70.2
  4. 200
(정답률: 58%)
  • 자성체를 외부 자계에서 회전시킬 때 발생하는 히스테리시스 손실은 자화곡선의 면적에 회전수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = 4 B_r H_L \times f$에너지 = 면적 × 주파수
    ② [숫자 대입] $W = 4 \times 2 \times 500 \times \frac{3000}{60}$
    ③ [최종 결과] $W = 200,000 \text{ J/s} \approx 47.6 \text{ kcal/s}$
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53. 환상 철심에 강은 코일에 5[A]의 전류를 흘려 2000[AT]의 기자력을 생기게 하려면 코일의 권수(회)는 얼마로 하여야 하는가?

  1. 10000
  2. 500
  3. 400
  4. 250
(정답률: 50%)
  • 기자력은 코일의 권수와 흐르는 전류의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $F = N I$ 기자력 = 권수 × 전류
    ② [숫자 대입] $2000 = N \times 5$
    ③ [최종 결과] $N = 400$
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54. 전기쌍극자에 의한 전계의 세기는 쌍극자로부터의 거리 r에 대해서 어떠한가?

  1. r 에 반비례한다.
  2. r2 에 반비례한다.
  3. r3 에 반비례한다.
  4. r4 에 반비례한다.
(정답률: 56%)
  • 전기쌍극자에 의한 전계의 세기는 거리의 3제곱에 반비례하는 특성을 가집니다. 이는 단일 전하에 의한 전계가 거리의 2제곱에 반비례하는 것과 차이가 있으며, 쌍극자의 경우 두 전하의 효과가 서로 상쇄되어 거리가 멀어질수록 전계가 더 빠르게 감소하기 때문입니다.
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55. Z축의 정방향(+방향)으로 10πax[A]가 흐를 때 이 전류로부터 5[m]지점에 발생되는. 자계의 세기 H[A/m]는?

  1. H=-ax
  2. H=aΦ
  3. H=(1/2)aΦ
  4. H=-aΦ
(정답률: 38%)
  • 무한 직선 전류에 의한 자계의 세기는 앙페르의 법칙을 이용하여 구할 수 있으며, 방향은 오른나사 법칙에 의해 $\text{a}_\phi$ 방향으로 형성됩니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{I}{2\pi r}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{10\pi}{2\pi \times 5}$
    ③ [최종 결과] $H = 1 \text{ a}_\phi \text{ A/m}$
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56. 전위함수가 V=2x+5yz+3 일 때, 점(2, 1, 0)에서의 전계의 세기는?

  1. -2i-5j-3k
  2. i+2j+3k
  3. -2i-5k
  4. 4i+3k
(정답률: 50%)
  • 전계 $\text{E}$는 전위함수 $V$의 기울기(gradient)에 마이너스 부호를 붙인 값으로 구할 수 있습니다.
    $\text{E} = -\nabla V = -(\frac{\partial V}{\partial x}\text{i} + \frac{\partial V}{\partial y}\text{j} + \frac{\partial V}{\partial z}\text{k})$
    각 성분을 편미분하면 $\frac{\partial V}{\partial x} = 2$, $\frac{\partial V}{\partial y} = 5z$, $\frac{\partial V}{\partial z} = 5y$ 입니다.
    점 $(2, 1, 0)$을 대입하면 $\text{E} = -(2\text{i} + 5(0)\text{j} + 5(1)\text{k}) = -2\text{i} - 5\text{k}$가 됩니다.
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57. 그림과 같은 전기 쌍극자에서 P점의 전계의 세기는 [V/m] 인가?

(정답률: 39%)
  • 전기 쌍극자에 의해 거리 $r$만큼 떨어진 점 $P$에서 발생하는 전계의 세기는 반지름 방향 성분과 각도 방향 성분의 합으로 표현됩니다.
    전계의 세기 공식에 따라 $\text{a}_r$ 성분은 $\frac{Q\delta \cos\theta}{2\pi\epsilon_0 r^3}$이고, $\text{a}_\theta$ 성분은 $\frac{Q\delta \sin\theta}{4\pi\epsilon_0 r^3}$가 됩니다.
    따라서 최종 전계의 세기는 가 됩니다.
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58. 반지름 2[mm]의 두 개의 무한히 긴 원통 도체가 중심 간격 2[m]로 진공 중에 평행하게 놓여 있을 때 1[km]당의 정전용량은 약 및 [μF] 인가?

  1. 1×10-3[μF]
  2. 2×10-3[μF]
  3. 4×10-3[μF]
  4. 6×10-3[μF]
(정답률: 43%)
  • 두 개의 평행한 무한 원통 도체 사이의 정전용량을 구하는 문제입니다. 도체 반지름 $r$이 중심 간격 $d$보다 매우 작을 때의 근사식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{\pi \epsilon_0}{\ln(d/r)}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{\pi \times 8.854 \times 10^{-12}}{\ln(2/0.002)}$
    ③ [최종 결과] $C = 4.0 \times 10^{-12} \text{ F/m}$
    1km당 정전용량은 위 값에 $10^3$을 곱한 $4.0 \times 10^{-9} \text{ F} = 4 \times 10^{-3} \mu\text{F}$ 입니다.
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59. 단면적 1000[mm2] 길이 600[mm] 인 강자성체의 철심에 자속밀도 B=1[Wb/m2]를 만들려고 한다. 이 철심에 코일을 감아 전류를 공급하였을 때 발생되는 기자력[AT]은?

  1. 6×10-4
  2. 6×10-3
  3. 6×10-2
  4. 6×10-1
(정답률: 17%)
  • 기자력은 자속밀도와 투자율, 그리고 자기회로의 길이를 이용하여 구할 수 있습니다. 강자성체의 투자율 $\mu$를 $\mu_0$로 가정하고 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{B \times l}{\mu_0}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{1 \times 0.6}{4\pi \times 10^{-7}}$
    ③ [최종 결과] $F = 4.77 \times 10^{5} \text{ AT}$
    ※ 제시된 정답 $6 \times 10^{-4}$는 일반적인 기자력 계산식과 상이하며, 문제 조건의 누락이나 오류가 의심되나 지정 정답을 따릅니다.
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60. 다음 중 금속에서의 침투깊이(Skin Depth)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 같은 금속을 사용할 경우 전자파의 주파수를 증가시키면 침투깊이가 증가한다.
  2. 같은 주파수의 전자파를 사용할 경우 전도율이 높은 금속을 사용하면 침투깊이가 감소한다.
  3. 같은 주파수의 전자파를 사용할 경우 투자율 값이 작은 금속을 사용하면 침투깊이가 감소한다.
  4. 같은 금속을 사용할 경우 어떤 전자파를 사용하더라도 침투깊이는 변하지 않는다.
(정답률: 63%)
  • 침투깊이(Skin Depth)는 전도율($\sigma$)과 투자율($\mu$), 주파수($f$)의 제곱근에 반비례하는 특성을 가집니다.
    따라서 같은 주파수에서 전도율이 높은 금속을 사용할수록 침투깊이는 감소하게 됩니다.

    오답 노트
    주파수 증가 시: 침투깊이 감소
    투자율 작은 금속 사용 시: 침투깊이 증가
    주파수 영향: 주파수에 따라 침투깊이 변화함
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4과목: 전력공학

61. 현수애자 4개를 1련으로 한 66[kV] 송전선로가 있다. 현수애자 1개의 절연저항이 2000[MΩ]이라면, 표준경간을 200[m]로 할 때 1[km]당의 누설 컨덕턴스[℧]는?

  1. 0.63×10-9
  2. 0.93×10-9
  3. 1.23×10-9
  4. 1.53×10-9
(정답률: 31%)
  • 누설 컨덕턴스는 애자 1련의 합성 저항의 역수를 구한 뒤, 거리당 비율을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{1}{R \times n} \times \frac{1000}{S}$ (여기서 $R$은 애자 1개 저항, $n$은 애자 개수, $S$는 표준경간)
    ② [숫자 대입] $G = \frac{1}{2000 \times 10^{6} \times 4} \times \frac{1000}{200}$
    ③ [최종 결과] $G = 0.63 \times 10^{-9}$ $\mu\text{S}$
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62. 연가를 해도 효과가 없는 것은?

  1. 직렬공진의 방지
  2. 통신선의 유도장해 감소
  3. 대지정전용량의 감소
  4. 선로정수의 평형
(정답률: 74%)
  • 연가는 전선 간의 간격을 넓혀 선로정수를 평형하게 하고 통신선 유도장해를 줄이며 직렬공진을 방지하는 효과가 있습니다. 하지만 대지정전용량은 전선과 대지 사이의 관계이므로 전선 간의 배치(연가)로는 감소시킬 수 없습니다.
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63. 단락 보호용 계전기의 범주에 가장 적합한 것은?

  1. 한시 계전기
  2. 탈조 보호 계전기
  3. 과전류 계전기
  4. 주파수 계전기
(정답률: 54%)
  • 단락 사고 시에는 매우 큰 고장 전류가 흐르므로, 이를 감지하여 차단기를 동작시키는 과전류 계전기가 단락 보호용으로 가장 적합합니다.
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64. 감속재의 온도 계수란?

  1. 감속재외 시간에 대한 온도 상승률
  2. 반응에 아무런 영향을 주지 않는 계수
  3. 감속재의 온도 1[℃] 변화에 대한 반응도의 변화
  4. 열중성자로에서 양(+)의 값을 갖는 계수
(정답률: 72%)
  • 감속재의 온도 계수는 원자로 내 감속재의 온도가 $1\text{℃}$ 변화했을 때, 그로 인해 발생하는 반응도의 변화량을 의미하는 물리량입니다.
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65. 반지름이 1.2[cm]인 전선 1선을 왕로로 하고 대지를 귀로로 하는 경우 왕복회로의 총 인덕턴스는 약 몇 [mH/km]인가? (단, 등가대지면의 깊이는 600[m]이다.)

  1. 2.4025[mH/km]
  2. 2.3525[mH/km]
  3. 2.2639[mH/km]
  4. 2.2139[mH/km]
(정답률: 53%)
  • 대지를 귀로로 하는 단상 선로의 인덕턴스 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$L = 0.1 + 0.4605 \log \frac{2H}{r}$$
    ② [숫자 대입]
    $$L = 0.1 + 0.4605 \log \frac{2 \times 600}{0.012}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 2.4025$$
    따라서 왕복회로의 총 인덕턴스는 $2.4025 \text{ mH/km}$ 입니다.
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66. 개폐장치 중에서 고장전류의 차단능력이 없는 것은?

  1. 진공차단기
  2. 유입개폐기
  3. 리클로저
  4. 전력퓨즈
(정답률: 67%)
  • 유입개폐기는 정상 상태의 부하 전류를 개폐하기 위한 장치로, 사고 시 발생하는 거대한 고장전류를 안전하게 차단하는 능력은 없습니다.
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67. 동기조상기(A)와 전력용콘덴서(B)를 비교한 것으로 옳은 것은?

  1. 조정 : (A)는 계단적, (B)는 연속적
  2. 전력손실 : (A)가 (B)보다 적음
  3. 무효전력 : (A)는 진상ㆍ지상 양용, (B)는 진상용
  4. 시송전 : (A)는 불가능, (B)는 가능
(정답률: 75%)
  • 동기조상기는 여자전류를 조절하여 진상과 지상 무효전력을 모두 공급할 수 있는 양용 장치인 반면, 전력용 콘덴서는 오직 진상 무효전력만을 공급하여 역률을 개선합니다.

    오답 노트
    조정: 동기조상기는 연속적, 전력용 콘덴서는 계단적 조정
    전력손실: 동기조상기는 회전손 등이 있어 전력용 콘덴서보다 많음
    시송전: 동기조상기는 가능, 전력용 콘덴서는 불가능
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68. 직류송전방식에 비하여 교류송전방식의 가장 큰 이정은?

  1. 선로의 리액턴스에 의한 전압강하가 없으므로 장거리 송전에 유리하다.
  2. 변압이 쉬워 고압송전에 유리하다.
  3. 같은 절연에서 송전전력이 크게 된다.
  4. 지중송전의 경우, 충전전류와 유전체손을 고려하지 않아도 된다.
(정답률: 60%)
  • 교류송전방식은 변압기를 이용하여 전압을 쉽게 높이거나 낮출 수 있어, 송전 전압을 높임으로써 전력 손실을 줄이는 고압 송전에 매우 유리합니다.

    오답 노트
    선로 리액턴스 전압강하 없음, 절연 성능 우위, 지중송전 충전전류 무시 가능 등은 모두 직류송전방식의 특징입니다.
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69. 송전선로에서 이상전압이 가장 크게 발생하기 쉬운 경우는?

  1. 무부하 송전선로를 폐로하는 경우
  2. 무부하 송전선로를 개로하는 경우
  3. 부하 송전선로를 폐로하는 경우
  4. 부하 송전선로를 개로하는 경우
(정답률: 74%)
  • 무부하 상태의 송전선로를 개로(차단)할 때, 선로의 정전용량에 의해 축적된 전하가 방전되지 못하고 잔류하면서 매우 높은 과전압인 개폐서지가 발생하기 쉽습니다.
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70. 3상용 차단기의 정격 차단용량은?

  1. √3×정격전압×정격차단전류
  2. √3×정격전압×정격전류
  3. 3×정격전압×정격차단전류
  4. 3×정격전압×정격전류
(정답률: 50%)
  • 3상 전력 계통에서 차단기의 정격 차단용량은 3상 전압과 정격 차단전류의 곱으로 계산하며, 3상 계수 $\sqrt{3}$을 곱하여 산출합니다.
    $$\begin{aligned} P_s &= \sqrt{3} \times V \times I_s \end{aligned}$$
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71. 그림과 같은 회로에 있어서의 합성 4단자 정수에서 Bo 의 값은?

  1. Bo=B+Zir
  2. Bo=A+BZir
  3. Bo=C+DZir
  4. Bo=B+AZir
(정답률: 58%)
  • 4단자 정수 회로 뒤에 임피던스 $Z_{tr}$이 직렬로 연결된 경우, 전체 합성 정수 $B_0$는 기존 정수 $B$에 전압 전송비 $A$와 직렬 임피던스의 곱을 더한 값이 됩니다.
    $$\begin{aligned} B_0 &= B + AZ_{tr} \end{aligned}$$
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72. 다음 중 동작 시간에 따른 보호 계전기의 분류와 그 설명으로 틀린 것은?

  1. 순한시 계전기는 설정된 최소 작동 전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 작동하는 것으로 한도를 넘은 양과는 관계가 없다.
  2. 정한시 계전기는 설정된 값 이상의 전류가 흘렀을 때 작동 전류의 크기와는 관계없이 항상 일정한 시간 후에 작동하는 계전기이다.
  3. 반한시 계전기는 작동시간이 전류값의 크기에 따라 변하는 것으로 전류값이 클수록 느리게 동작하고 반대로 전류값이 작아질수록 빠르게 작동하는 계전기이다.
  4. 반한시성 정한시 계전기는 어느 전류값까지는 반한시성이지만 그 이상이 되면 정한시로 작동하는 계전기이다.
(정답률: 62%)
  • 반한시 계전기는 전류의 크기에 따라 동작 시간이 변하는 특성을 가지며, 전류값이 클수록 더 빠르게 동작하여 계통을 보호해야 합니다.

    오답 노트
    반한시 계전기: 전류값이 클수록 느리게 동작한다는 설명은 반한시 특성과 정반대되는 설명입니다.
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73. 배전선로에서 사고범위의 확대를 방지하기 위한 대책으로 적당하지 않은 것은?

  1. 배전계통의 루프화
  2. 선택접지계전방식 채택
  3. 구분개폐기 설치
  4. 선로용 콘덴서 설치
(정답률: 50%)
  • 배전선로의 사고 범위 확대를 방지하려면 사고 구간을 신속히 분리하거나 전력을 우회시켜야 합니다. 루프화, 선택접지계전방식, 구분개폐기 설치는 모두 사고 구간의 국한 및 신속한 복구에 기여하는 대책입니다.

    오답 노트
    선로용 콘덴서 설치: 전압 강하 보상 및 역률 개선을 위한 설비이며, 사고 범위 확대 방지와는 직접적인 관련이 없습니다.
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74. 수전단을 단락한 경우 송전단에서 본 임피던스는 300[Ω]이고 수전단을 개방한 경우에는 1200[Ω]이었다. 이 선로의 특성임퍼던스는?

  1. 600[Ω]
  2. 900[Ω]
  3. 1200[Ω]
  4. 1500[Ω]
(정답률: 42%)
  • 선로의 특성임피던스는 수전단 단락 임피던스($Z_{s}$)와 수전단 개방 임피던스($Z_{o}$)의 기하평균으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z_{c} = \sqrt{Z_{s} Z_{o}}$
    ② [숫자 대입] $Z_{c} = \sqrt{300 \times 1200}$
    ③ [최종 결과] $Z_{c} = 600 \Omega$
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75. 전력계통에서 인터록(interlock)의 설명으로 알맞은 것은?

  1. 부하 통전시 단로기를 열 수 있다.
  2. 차단기가 열려 있어야 단로기를 닫을 수 있다.
  3. 차단기가 닫혀 있어야 단로기를 열 수 있다.
  4. 차단기의 접점과 단로기의 접점이 기계적으로 연결되어 있다.
(정답률: 79%)
  • 인터록은 오조작으로 인한 사고를 방지하기 위한 안전 장치입니다. 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 반드시 차단기가 열려 전로가 차단된 상태에서만 단로기를 조작(닫기/열기)할 수 있도록 제한해야 합니다.
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76. 수차의 조속기가 너무 예민하면 어떤 현상이 발생되는가?

  1. 전압변동이 작게 된다.
  2. 수압상승률이 크게 된다.
  3. 속도변동률이 작게 된다.
  4. 탈조를 일으키게 된다.
(정답률: 44%)
  • 조속기가 너무 예민하면 부하 변동에 대해 과도하게 반응하여 회전수(주파수)를 일정하게 유지하려는 성질이 강해집니다. 주파수가 일정하게 유지되면 발전기 출력 전압의 변동이 작아지게 됩니다.
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77. 연간 전력량이 E[kWh]이고, 연간 최대전력이 W[kW]인 연부하율은 몇 [%] 인가?

  1. (E/W)×100
  2. (W/E)×100
  3. (8760W/E)×100
  4. (E/8760W)×100
(정답률: 65%)
  • 연부하율은 연간 평균전력을 연간 최대전력으로 나눈 비율입니다. 연간 평균전력은 연간 전력량을 1년의 총 시간인 $8760\text{h}$로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{부하율} = \frac{E / 8760}{W} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{부하율} = \frac{E}{8760 W} \times 100$
    ③ [최종 결과] $(E / 8760 W) \times 100$
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78. 발전기 출력 PG[kW], 연료 소비량 B[kg], 연료의 발열량 H[kcal/kg]일 때 이 화력발전의 열효율은 몇 [%]인가?

  1. (980PG/HㆍB)×100
  2. (980HB/PG)×100
  3. (860HB/PG)×100
  4. (860PG/HㆍB)×100
(정답률: 56%)
  • 열효율은 공급된 총 열량에 대해 실제로 출력된 전력량의 비율을 의미합니다. 이때 $1\text{kW}$는 $860\text{kcal/h}$이므로 출력 전력에 $860$을 곱해 열량 단위로 환산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{860 P_{G}}{H B} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{860 P_{G}}{H B} \times 100$
    ③ [최종 결과] $(860 P_{G} / H \cdot B) \times 100$
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79. 전력계통의 안정도 향상 대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 전압변동을 크게 한다.
  2. 고속도 재폐로 방식을 채용한다.
  3. 계통의 직렬 리액턴스를 낮게 한다.
  4. 고속도 차단 방식을 채용한다.
(정답률: 48%)
  • 전력계통의 안정도를 높이기 위해서는 전압 변동을 최소화하여 계통의 전압을 일정하게 유지해야 합니다. 전압변동을 크게 하는 것은 계통의 불안정성을 초래하여 안정도를 저하시키는 요인이 됩니다.

    오답 노트
    고속도 재폐로 및 차단 방식 채용: 사고 구간을 빠르게 분리하거나 복구하여 안정도 유지
    직렬 리액턴스 감소: 전력 전송 능력을 증대시켜 안정도 향상
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80. 부하전력, 선로길이 및 선로손실이 동일할 경우 전선동량이 가장 적은 방식은?

  1. 3상 3선식
  2. 3상 4선식
  3. 단상 3선식
  4. 단상 2선식
(정답률: 67%)
  • 동일한 부하전력과 선로손실 조건에서 전압이 높을수록, 그리고 상수가 많아 효율적인 전송이 가능할수록 필요한 전선의 단면적이 줄어들어 전선동량이 감소합니다. 3상 4선식은 전송 효율이 가장 좋아 전선동량을 최소화할 수 있는 방식입니다.
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