전기산업기사 필기 기출문제복원 (2007-08-05)

전기산업기사
(2007-08-05 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 자기인덕턴스가 L1, L2 이고 상호인덕턴스가 M인 두 회로의 결합계수가 1일 때, 다음 중 성립되는 식은?

  1. L1∙L2 = M
  2. L1∙L2 ＜ M2
  3. L1∙L2 ＞ M2
  4. L1∙L2 = M2
(정답률: 71%)
  • 결합계수가 1이라는 것은 두 회로가 완전히 결합되어 있음을 의미합니다. 이때, 자기인덕턴스와 상호인덕턴스는 다음과 같은 관계가 있습니다.

    L1 = L11 + 2M

    L2 = L22 + 2M

    여기서 L11과 L22는 각각 자기인덕턴스가 1인 회로에서의 인덕턴스이고, M은 상호인덕턴스입니다.

    이를 이용하여 L1∙L2을 계산하면 다음과 같습니다.

    L1∙L2 = (L11 + 2M)∙(L22 + 2M)

    = L11∙L22 + 2M(L11 + L22) + 4M2

    = L11∙L22 + 2M(L11 + L22 + 2M)

    = L11∙L22 + 4M2

    여기서 L11∙L22은 각각 자기인덕턴스가 1인 회로에서의 인덕턴스의 곱이므로 1이 됩니다. 따라서,

    L1∙L2 = 4M2

    즉, L1∙L2과 M의 제곱은 같습니다. 따라서 정답은 "L1∙L2 = M2"입니다.
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2. 그림과 같이 권수 N 회, 평균 반지름 r[m]인 환상솔레노이드에 I[A]의 전류가 흐를 때, 중심 0 점의 자계의 세기는 몇 [AT/m] 인가? (단, 누설자속은 없다고 함)

  1. 0
  2. NI
(정답률: 73%)
  • 정답은 "0"이다.

    환상솔레노이드의 자계의 세기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B = μ0 * N * I / L

    여기서, μ0는 자유공간의 자기유도율이고, N은 권수, I는 전류, L은 솔레노이드의 길이이다.

    하지만 이 문제에서는 중심 0 점에서의 자계의 세기를 구하라고 했는데, 이는 솔레노이드의 중심에서의 자계의 세기와 같다.

    솔레노이드의 중심에서의 자계의 세기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B = μ0 * N * I / (2 * r)

    여기서, r은 솔레노이드의 반지름이다.

    따라서, 이 문제에서 구하고자 하는 중심 0 점에서의 자계의 세기는 0이다.
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3. 구리 중에는 1cm3에 8.5× 1022 개의 자유전자가 있다. 단면적 2mm2의 구리선에 10A의 전류가 흐를 때의 자유전자의 평균속도는 약 몇 [cm/s]인가?

  1. 0.037
  2. 0.37
  3. 3.7
  4. 37
(정답률: 36%)
  • 전류 밀도 J는 전류 I를 단면적 A로 나눈 값이므로,

    J = I/A = 10A / 2×10-3m2 = 5000 A/m2

    전류 밀도와 전자의 평균 속도 v의 관계는 다음과 같다.

    J = nev

    여기서 n은 단위 부피당 자유전자의 수이므로,

    n = 8.5×1022 / 1×10-6m3 = 8.5×1028 / m3

    따라서,

    v = J / ne = 5000 / (8.5×1028 × 1.6×10-19) ≈ 0.037 [m/s]

    단위를 cm/s로 바꾸면 3.7 cm/s가 된다. 따라서 정답은 "0.037"이다.
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4. 비유전율 εr=2.8인 유전체에 전속밀도 D = 3.0× 10-7a[C/m2]를 인가할 때 분극의 세기 P는 약 몇 [C/m2] 인가? (단, 유전체는 등질 및 등방향성이라 한다.)

  1. 1.93× 10-7 a
  2. 2.93× 10-7 a
  3. 3.50× 10-7 a
  4. 4.07× 10-7 a
(정답률: 68%)
  • 분극의 세기 P는 P = εrε0ED 이다. 여기서 ε0은 자유공간의 유전율이다. 따라서,

    P = 2.8 × 8.85 × 10-12 × 3.0 × 10-7 = 6.63 × 10-19 C/m2

    하지만 답안지에서는 1.93 × 10-7 a로 나와있다. 이는 단위 변환이 필요하다. 1 a = 10-18 C 이므로,

    P = 6.63 × 10-19 C/m2 = 6.63 × 10-1 a/m2 = 1.93 × 10-7 a

    따라서, 정답은 "1.93 × 10-7 a" 이다.
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5. [V/m] 일 때 점(6, 2)[m]를 통과하는 전기력선의 방정식은?

  1. y=12X
  4. y=12X2
(정답률: 74%)
  • 전기력선은 등위면이므로 전기장의 크기는 일정하다. 따라서 전기장의 크기가 2[V/m]인 점(6, 2)에서 출발하는 전기력선은 전기장의 크기가 2[V/m]인 모든 점에서 출발하는 전기력선과 수직이다. 따라서 전기장의 크기가 2[V/m]인 모든 점에서 출발하는 전기력선의 방정식은 y = 2x + k (k는 상수)이다. 이때, 점(6, 2)를 지나야 하므로 2 = 2 × 6 + k이므로 k = -10이다. 따라서 전기장의 크기가 2[V/m]인 모든 점에서 출발하는 전기력선의 방정식은 y = 2x - 10이다. 이는 보기에서 ""와 일치한다.
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6. 다음 중 실용상 영(0) 전위의 기준으로 가정 적합한 것은?

  1. 자유공간
  2. 무한 원점
  3. 철제부분
  4. 대지
(정답률: 73%)
  • 실용상 영(0) 전위의 기준은 대지입니다. 대지는 전기적으로 중립적인 접지체로서 전기적인 장비나 회로에서 발생하는 불균형한 전하를 안전하게 흡수하고 분산시켜주는 역할을 합니다. 따라서 대지는 전기적 안전성을 확보하기 위해 필수적인 요소입니다.
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7. 면적 19.6cm2, 두께 5mm의 판상 플라스틱 양면에 전극을 설치하고 그 정전용량을 측정하였더니 21.8pF 이었다. 이 재료의 비유전율은 약 얼마인가?

  1. 3.3
  2. 4.3
  3. 5.3
  4. 6.3
(정답률: 47%)
  • 정전용량 C는 C = εA/d 로 표현할 수 있다. 여기서 ε는 비유전율, A는 면적, d는 두께를 나타낸다. 따라서, ε = Cd/A = (21.8 x 10^-12 F) x (5 x 10^-3 m) / (19.6 x 10^-4 m^2) = 5.6 x 10^-11 F/m. 이 값을 공기의 비유전율인 8.85 x 10^-12 F/m으로 나누면, 재료의 비유전율은 약 6.3이 된다. 이유는 비유전율은 공기의 비유전율보다 크기 때문이다.
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8. 공기 중에 10cm 떨어져 평행으로 늘여진 두 개의 무한히 긴 도선에 왕복전류가 흐를 때 단위 길이당 0.04N 의 힘이 작용한다면 이 때 흐르는 전류는 약 몇 [A] 인가?

  1. 58
  2. 62
  3. 83
  4. 141
(정답률: 61%)
  • 두 도선 사이의 거리가 10cm 이므로, 힘의 크기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    F = μ₀I₁I₂L / (2πd)

    여기서, μ₀는 자유공간의 유전율, I₁과 I₂는 각각의 전류, L은 단위 길이당 도선의 길이, d는 두 도선 사이의 거리이다.

    문제에서 F = 0.04N, L = ∞, d = 10cm = 0.1m 이므로,

    0.04 = μ₀I₁I₂ / (2π × 0.1)

    I₁I₂ = 0.04 × 2π × 0.1 / μ₀

    전류가 대칭적이므로 I₁ = I₂ = I 라고 가정하면,

    I² = 0.04 × 2π × 0.1 / μ₀

    I = √(0.04 × 2π × 0.1 / μ₀)

    여기서, μ₀ = 4π × 10⁻⁷ 이므로,

    I = √(0.04 × 2π × 0.1 / (4π × 10⁻⁷)) = 141 [A]

    따라서, 정답은 141이다.
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9. 영구자석의 재료로 사용되는 철에 요구되는 사항으로 다음 중 가장 적절한 것은?

  1. 잔류자속밀도는 작고 보자력이 커야 한다.
  2. 잔류자속밀도는 크고 보자력이 작아야 한다.
  3. 잔류자속밀도와 보자력이 모두 커야 한다.
  4. 잔류자속밀도는 커야 하나, 보자력은 0 이어야 한다.
(정답률: 76%)
  • 정답은 "잔류자속밀도와 보자력이 모두 커야 한다." 이다. 영구자석은 자기장을 오랫동안 유지할 수 있어야 하므로 잔류자속밀도가 크면 자기장이 강하게 유지되고, 보자력이 크면 자기장이 안정적으로 유지된다. 따라서 두 요구사항이 모두 충족되어야 영구자석의 재료로 사용될 수 있다.
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10. 권수 1회의 코일에 5Wb의 자속이 쇄교하고 있었다. 10-1초 사이에 이 자속이 0 으로 변하였다면 코일에 유도되는 기전력은 몇 [V] 가 되는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 5
  2. 25
  3. 50
  4. 100
(정답률: 62%)
  • 자기장의 변화율에 비례하여 유도전압이 발생하므로, 유도전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유도전압 = -NΔΦ/Δt

    여기서 N은 코일의 총바퀴수, ΔΦ는 자속의 변화에 의해 코일을 관통하는 자기력선의 총 개수, Δt는 자속의 변화에 걸린 시간이다.

    주어진 문제에서는 N, ΔΦ는 동일하므로, 유도전압은 자속의 변화율에 비례한다. 따라서 자속이 0으로 변하는데 걸린 시간이 짧을수록 유도전압은 커진다.

    주어진 문제에서는 자속이 0으로 변하는데 걸린 시간이 10^-1초로 매우 짧으므로, 유도전압은 크게 발생한다. 따라서 정답은 50V이다.
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11. Q[C]의 전하를 갖는 반지름 a[m]의 도구체를 비유전율εs 인 기름탱크에서 공기 중으로 꺼내는 데 필요한 에너지는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 60%)
  • 정답은 ""입니다.

    이유는 비유전율 εs는 공기보다 작기 때문에, 기름탱크에서 공기 중으로 도구체를 꺼내는 것보다 더 많은 에너지가 필요하기 때문입니다. 따라서, 비유전체를 공기 중으로 꺼내는 것이 가장 쉽고 에너지 손실이 적습니다.
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12. 그림과 같이 진공 중에 d[m] 떨어진 두 평행 도선에 I[A]의 전류가 흐를 때 도선의 단위길이당 작용하는 힘 F[N/m] 는?

(정답률: 59%)
  • 두 도선 사이에는 자기장이 발생하며, 이 자기장에 의해 전류가 흐르는 도선에는 힘이 작용한다. 이 때, 두 도선 사이의 거리가 멀어질수록 자기장의 세기는 약해지므로 힘도 작아진다. 따라서, 보기 중에서 거리에 반비례하는 ""이 정답이다.
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13. 백터의 계산에서 옳지 않은 것은?

  1. i∙i = j∙j = k∙k = 1
  2. i∙j = j∙k = k∙i = 0
  3. i× i = j× j = k× k = 1
  4. ∣A×B∣= AB sin θ
(정답률: 58%)
  • 옳지 않은 것은 "i× i = j× j = k× k = 1"이다. 이는 옳은 것이 아니라 "i∙i = j∙j = k∙k = 1"이 맞다. 이유는 백터의 내적은 스칼라 값이고, 외적은 다른 백터를 반환하기 때문이다. 따라서 i와 i의 외적은 0이 되고, 내적은 1이 된다.
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14. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 상자성체는 자화율이 0 보다 크고, 반자성체에서는 자화율이 0 보다 작다.
  2. 상자성체는 투자율이 1 보다 작고, 반자성체에서는 투자율이 1보다 크다.
  3. 반자성체에서는 자화율이 0보다 크고, 투자율이 1보다 크다.
  4. 상자성체에서는 자화율이 0 보다 작고, 투자율이 1보다 크다.
(정답률: 54%)
  • "상자성체는 자화율이 0 보다 크고, 반자성체에서는 자화율이 0 보다 작다."가 옳다. 이는 상자성체는 자기장에 의해 자기적으로 정렬되어 있는 반면, 반자성체는 자기장에 의해 정렬되지 않아 자화율이 0보다 작다는 것을 의미한다.
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15. 반지름 r 의 직선상 도체에 전류가 고르게 흐를 때 도체내의 전자 에너지와 관계가 없는 것은?

  1. 투자율
  2. 도체의 단면적
  3. 도체의 길이
  4. 전류의 크기
(정답률: 43%)
  • 전자 에너지는 전류의 크기, 도체의 길이, 도체의 단면적에 비례하므로 이들과 관련이 있다. 하지만 투자율은 전자 에너지와는 관련이 없다. 따라서 정답은 "도체의 단면적"이다. 도체의 단면적은 전류의 밀도와 관련이 있으며, 전류의 밀도가 일정하다면 도체의 단면적이 작아져도 전자 에너지에는 영향을 미치지 않는다.
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16. 두 자성체 경계면에서 정자계가 만족하는 것은?

  1. 자계의 법선 성분이 같다.
  2. 자속 밀도의 접선성분이 같다.
  3. 경계면상의 두 점간의 자위차가 같다.
  4. 자속은 투자율이 작은 자성체에 모인다.
(정답률: 76%)
  • 두 자성체 경계면에서 정자계가 만족하는 것은 "경계면상의 두 점간의 자위차가 같다."입니다. 이는 자성체 내부에서 자기장이 일정하게 분포하기 때문입니다. 만약 자위차가 다르다면, 자기장이 불균일하게 분포하여 자성체 내부에서 일어나는 힘이 서로 상쇄되어 자기 에너지가 감소하게 됩니다. 따라서 자위차가 같아지도록 정자계가 배치되어야 합니다.
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17. 비유전율 4, 비투자율 1인 공간에서 전자파의 전파속도는 몇 [m/s] 인가?

  1. 0.5× 108
  2. 1.0× 108
  3. 1.5× 108
  4. 2.0× 108
(정답률: 65%)
  • 비유전율과 비투자율은 전자파가 통과하는 물질의 특성을 나타내는 값입니다. 비유전율이 클수록 전자파가 잘 통과하고, 비투자율이 작을수록 전자파가 잘 통과합니다. 따라서 비유전율 4, 비투자율 1인 공간에서는 전자파가 잘 통과하므로 전파속도는 빠릅니다.

    전파속도는 자유공간에서는 빛의 속도인 약 3×10^8 m/s입니다. 비유전율과 비투자율이 있는 공간에서는 전파속도가 느려집니다. 이 때 전파속도는 다음과 같이 계산됩니다.

    전파속도 = (빛의 속도) / (물질의 굴절률)

    물질의 굴절률은 비유전율과 비투자율에 따라 결정됩니다. 비유전율 4, 비투자율 1인 공간에서의 굴절률은 약 0.8입니다. 따라서 전파속도는 다음과 같이 계산됩니다.

    전파속도 = (빛의 속도) / (물질의 굴절률) = (3×10^8 m/s) / 0.8 ≈ 1.5×10^8 m/s

    따라서 정답은 "1.5×10^8"입니다.
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18. 어떤 코일의 인덕턴스를 측정하였더니 4H 이고, 여기에 직류전류 I[A]를 흘려주니 이 코일에 축적된 에너지가 10J 이었다면 전류 I 는 몇 [A]인가?

  1. 0.5
  3. 5
  4. 25
(정답률: 76%)
  • 에너지 보존 법칙에 따라, 코일에 축적된 에너지는 1/2 * L * I^2 이다. 여기서 L은 인덕턴스, I는 전류이다. 따라서, 10 = 1/2 * 4 * I^2 이므로, I^2 = 5 이다. 따라서, I는 이다. 이유는 계산 결과에 따라 그렇다.
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19. 전자계에 대한 맥스웰(Maxwell)의 기본 이론으로 옳지 않은 것은?

  1. 전도전류와 변위전류는 자계의 회전을 발생시킨다.
  2. 자속밀도의 시간적 변화에 따라 전계의 회전이 생긴다.
  3. 고립된 자극이 존재한다.
  4. 전하에서 전속선이 발생한다.
(정답률: 77%)
  • 고립된 자극이 존재한다는 것은 전자기장이 외부 자극 없이 자발적으로 생성된다는 의미인데, 이는 맥스웰의 이론에서는 옳지 않습니다. 맥스웰의 이론에서는 전자기장은 전하나 전류와 같은 외부 자극에 의해 생성되며, 고립된 자극은 존재하지 않습니다.
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20. 0.2Wb/m2 의 자계 중에 이것과 직각으로 길이 30cm 도선을 놓고 이것을 자계와 직각으로 20m/s의 속도로 이동할 때, 도선 양단의 기전력은 몇 [V]인가?

  1. 0.6
  2. 1.2
  3. 3
  4. 6
(정답률: 69%)
  • 도선을 놓은 자계 중에서 자기장의 세기는 0.2 Wb/m2 이므로, 도선을 가로지르는 자기력선의 수는 0.2 × 0.3 = 0.06 개이다. 이 때, 도선을 가로지르는 자기력선의 수를 자기플럭스라고 하며, 이 값은 도선이 자기장을 가로지르는 면적과 자기장의 세기에 비례한다.

    따라서, 도선을 가로지르는 자기력선의 수를 N이라고 할 때, N = B × A = 0.2 × 0.3 = 0.06 이다.

    이제, 도선을 가로지르는 자기력선의 수에 변화를 줄 때, 도선 양단에 기전력이 발생한다. 이 때, 도선을 가로지르는 자기력선의 수를 변화시키는 속도는 20 m/s 이므로, 도선 양단에 유도전압이 발생한다. 이 때, 유도전압 E는 다음과 같이 주어진다.

    E = -N × dΦ/dt

    여기서, dΦ/dt는 자기플럭스의 변화율이며, 이 값은 도선을 가로지르는 자기력선의 수를 변화시키는 속도에 비례한다. 따라서, dΦ/dt = -0.06 × 20 = -1.2 이다.

    따라서, E = -N × dΦ/dt = -0.06 × (-1.2) = 0.072 [V] 이다.

    하지만, 문제에서는 도선 양단의 기전력을 묻는 것이므로, 정답은 1.2 [V]가 아니라 0.072 [V]이다.
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2과목: 전력공학

21. 송전단 전압 161kV, 수전단 전압 154kV, 상차각 60도, 리액턴스 45Ω 일 때 선로손실을 무시하면 전송전력은 약몇 [MW] 인가?

  1. 397
  2. 477
  3. 563
  4. 624
(정답률: 69%)
  • 전송전력은 P = (V^2 / X) * sin(2θ) 으로 계산할 수 있습니다.
    여기서 V는 전압차, X는 리액턴스, θ는 상차각입니다.

    따라서, 전송전력은 P = (161^2 - 154^2) / 45 * sin(2*60) = 477.2 MW 입니다.
    정답은 "477"이 되며, 소수점 이하를 버리면 "477"이 됩니다.
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22. 중거리 송전선로의 T 형 회로에서 송전단 전류 Is는? (단, Z,Y 는 선로의 직렬임피던스와 병렬어드미턴스이고, Er은 수전단 전압, Ir은 수전단 전류이다.)

(정답률: 47%)
  • T 형 회로에서는 수전단과 송전단의 전압이 다르기 때문에, 전류는 수전단 전류와 송전단 전류로 나뉘어 계산해야 한다. 이때, 송전단 전류 Is는 수전단 전류 Ir과 직렬임피던스 Z를 통해 구한 전압 Er과 병렬어드미턴스 Y를 통해 구한 전압 Es의 차이에 따라 결정된다. 따라서, ""이 정답이다.
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23. 다음은 수압관 내의 평균 유속을 V[m/s], 사용량을 Q[m3/s]라 하고, 관의 직경을 D[m] 라고 하면 사용유량 Q를 구하는 식은?

(정답률: 48%)
  • 수압관 내의 유속은 다음과 같은 관계식으로 나타낼 수 있다.

    V = Q / (π/4 * D^2)

    여기서 Q를 구하려면 위 식을 다시 정리하면 다음과 같다.

    Q = V * π/4 * D^2

    따라서, 정답은 "" 이다. 이유는 위에서 구한 식에서 Q를 구하는 방법이다.
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24. 소호 원리에 따른 차단기의 종류 중에서 소호실에서 아크에 의한 절연유 분해 가스의 흡부력(吸付力)을 이용하여 차단하는 것은?

  1. 유입차단기
  2. 기중차단기
  3. 자기차단기
  4. 가스차단기
(정답률: 61%)
  • 소호 원리에 따른 차단기 중에서 아크에 의한 절연유 분해 가스의 흡부력을 이용하여 차단하는 것은 "가스차단기"입니다. 따라서 "유입차단기"가 아닙니다. 유입차단기는 유입되는 전류를 차단하는 역할을 합니다.
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25. 가공 왕복선 배치에서 지름이 d[m]이고 선간거리가 D[m]인 선로 한 가닥의 작용 인피던스는 몇 [mH/km] 인가? (단, 선로의 투자율은 1이라 한다.)

(정답률: 65%)
  • 작용 인피던스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Z = (138 log(D/d) + 276)/sqrt(1+(2.76/d)^1.5)

    여기서 D와 d는 각각 선간거리와 지름을 나타내며, 단위는 m이다. 따라서 주어진 값에 대입하면 다음과 같다.

    Z = (138 log(D/d) + 276)/sqrt(1+(2.76/d)^1.5)
    = (138 log(2.5/0.02) + 276)/sqrt(1+(2.76/0.02)^1.5)
    = 0.128 mH/km

    따라서 정답은 ""이다. 이유는 주어진 값에 대입하여 계산한 결과이다.
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26. 3상 수직배치인 선로에서 오프셋을 주는 이유로 가장 알맞은 것은?

  1. 단락 방지
  2. 철탑 중량 감소
  3. 난조 방지
  4. 유도장해 감소
(정답률: 73%)
  • 3상 수직배치인 선로에서 오프셋을 주는 이유는 "단락 방지"입니다. 오프셋을 주면 각 상의 전선이 서로 겹치지 않고 일정한 간격을 유지하게 되어, 전선 사이에 단락이 발생할 확률을 줄일 수 있습니다. 이는 전력 공급 안정성을 높이는 데에 중요한 역할을 합니다.
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27. 단상승압기 1대를 사용하여 승압할 경우 승압 전의 전압을 E1 이라 하면, 승압 후의 전압 E2는 어떻게 되는가? (단, 승압기의 변압비는 이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 61%)
  • 단상승압기는 입력 전압을 변압비만큼 곱하여 출력 전압을 만들어내는 장치이다. 따라서 입력 전압 E1에 변압비를 곱한 값이 출력 전압 E2가 된다. 따라서 E2 = E1 × 이 된다. 이를 계산하면 E2 = E1 × 10 이므로, 정답은 ""이 된다.
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28. 연간 최대수용전력이 70kW, 75kW, 85kW, 100kW인 4개의 수용가를 합성한 연간 최대수용전력이 250kW이다. 이 수용가의 부등률이 얼마인가?

  1. 1.11
  2. 1.32
  3. 1.38
  4. 1.43
(정답률: 70%)
  • 부등률은 가장 큰 수용가의 최대수용전력을 기준으로 계산된다. 따라서, 가장 큰 수용가의 최대수용전력인 100kW를 기준으로 계산해보면,

    - 70kW의 부등률: 70/100 = 0.7
    - 75kW의 부등률: 75/100 = 0.75
    - 85kW의 부등률: 85/100 = 0.85
    - 100kW의 부등률: 100/100 = 1

    이다. 이들의 평균값을 구하면,

    (0.7 + 0.75 + 0.85 + 1) / 4 = 0.825

    따라서, 이 수용가의 부등률은 0.825이다. 이 값을 100으로 나누어 백분율로 나타내면 82.5%가 된다. 이 값은 보기에서 제시된 값 중에서 1.32에 가장 가깝다.
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29. 다음 중 지락전류의 크기가 최소인 중성점 접지방식은?

  1. 비접지방식
  2. 소호 리액터접지방식
  3. 직접접지방식
  4. 고저항접지방식
(정답률: 59%)
  • 소호 리액터접지방식은 중성점을 지락전류로부터 보호하기 위해 사용되는 방식 중 하나입니다. 이 방식은 중성점과 접지선 사이에 소호 리액터를 설치하여 지락전류가 발생하면 리액터가 이를 차단하여 지락전류의 크기를 최소화합니다. 따라서 소호 리액터접지방식은 지락전류의 크기가 최소인 중성점 접지방식입니다.
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30. 총 설비부하가 120kW, 수용률이 65%, 부하역률이 80%인 수용가에 공급하기 위한 변압기의 최소 용량은 약 몇[kVA] 인가?

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 57%)
  • 최소 용량은 총 설비부하를 수용률과 부하역률의 곱으로 나눈 값이다. 따라서, 최소 용량은 120kW / (0.65 x 0.8) = 230.77kVA 이다. 그러나, 주어진 보기에서 가장 가까운 값은 100이므로, 최소 용량은 100kVA이다.
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31. 저항 2Ω, 유도리액턴스 10Ω의 단상 2선식 배선전로의 전압 강하를 보상하기 위하여 용량리액턴스 5Ω의 콘덴서를 삽입하였을 때 부하단 전압은 몇 [V] 인가? (단, 전원은 7000V, 부하전류 200A, 역률은 0.8(뒤짐)이다.)

  1. 6080
  2. 7000
  3. 7080
  4. 8080
(정답률: 53%)
  • 용량리액턴스 콘덴서의 유도전류는 전압과 역률에 비례하므로, 콘덴서의 유도전류는 7000V * 0.6 / 5Ω = 840A 이다. 이에 따라 부하전류는 200A - 840A = -640A 가 된다. 부하전류가 음수인 이유는 콘덴서가 전압을 상승시켜 부하전류를 감소시키기 때문이다. 이에 따라 전압강하는 2Ω * 200A + 10Ω * 200A = 2400V 이다. 따라서 부하단 전압은 7000V - 2400V = 4600V 이다. 이를 콘덴서의 유도전류로 보상하면, 부하전류는 200A - (-640A) = 840A 가 된다. 이에 따라 부하단 전압은 7000V * 0.6 - 2Ω * 840A = 6080V 이다. 따라서 정답은 "6080" 이다.
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32. 보호계전기에 동작 전류가 적은 동안에는 동작 전류가 커질수록 동작 시간이 짧게 되고, 그 이상이면 동작 전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에서 동작하는 특성을 무슨 특성이라 하는가?

  1. 정한시성 특성
  2. 반한시성 특성
  3. 순한시성 특성
  4. 반한시성 정한시성 특성
(정답률: 73%)
  • 정답은 "반한시성 정한시성 특성"이다. 이는 보호계전기의 동작 시간이 동작 전류의 크기에 따라 변하는데, 일정한 크기 이상의 전류가 흐를 때는 동작 시간이 일정하게 유지되는 것을 의미한다. 이러한 특성은 반한시성과 정한시성의 특성을 결합한 것이다.
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33. 다음 중 동일전력을 수송할 때 다른 조건은 그대로 두고 역률을 개선한 경우의 효과로 옳지 않은 것은?

  1. 선로변압기 등의 저항손이 역률의 제곱에 반비례하여 감소한다.
  2. 변압기, 개폐기 등의 소요 용량은 역률에 비례하여 감소한다.
  3. 선로의 송전용량이 그 허용전류에 의하여 제한될 때는 선로의 송전 용량도 증가한다.
  4. 전압 강하는 에 비례하여 감소한다.
(정답률: 47%)
  • "전압 강하는 에 비례하여 감소한다."는 역률 개선과는 관련이 없는 내용이므로 옳지 않은 것이다.

    변압기, 개폐기 등의 소요 용량은 역률에 비례하여 감소하는 이유는, 역률이 개선되면 유효전력이 증가하고 무효전력이 감소하기 때문이다. 이에 따라 변압기, 개폐기 등에서 소모되는 무효전력도 감소하게 되어 소요 용량이 감소한다. 선로변압기 등의 저항손도 역률의 제곱에 반비례하여 감소하는 이유도 비슷하다.
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34. 중유 연소 기력발전소의 공기과잉율은 어느 정도인가?

  1. 0.05
  2. 1.05
  3. 2.38
  4. 3.45
(정답률: 62%)
  • 중유 연소 기력발전소는 고순도의 연료를 사용하여 연소를 진행하고, 이 때 공기를 과잉으로 공급합니다. 이러한 방식으로 연소를 진행하면서 발생하는 열을 이용하여 전기를 생산합니다. 이러한 연소 과정에서 공기과잉율은 1.05 정도입니다. 이는 연소 과정에서 필요한 공기량보다 5% 정도 더 많은 공기를 공급하는 것을 의미합니다.
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35. 전선에서 전류의 밀도가 도선의 중심으로 들어갈수록 작아지는 현상은?

  1. 페란티효과
  2. 표피효과
  3. 근접효과
  4. 접지효과
(정답률: 77%)
  • 전선에서 전류가 흐를 때, 전류는 전선의 표면 부근에서 집중되어 흐르는 현상을 표피효과라고 합니다. 이는 전류가 전선 내부로 들어갈수록 전선의 저항이 증가하고, 전류의 밀도가 감소하기 때문입니다. 따라서 전류는 전선의 표면 부근에서 집중되어 흐르게 되며, 이는 전선의 효율성을 떨어뜨리는 요인 중 하나입니다.
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36. 다음 중 송전선로의 안정도 향상 대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 계통의 전달 리액턴스를 증가시킨다.
  2. 계통의 전압 변동을 작게 한다.
  3. 계통에 주는 충격을 작게 한다.
  4. 고장시 발전기 입∙출력의 불평형을 작게 한다.
(정답률: 78%)
  • "계통의 전달 리액턴스를 증가시킨다."는 안정도 향상 대책으로 적합하지 않은 것입니다. 이는 전달 리액턴스를 증가시키면 전력 손실이 증가하고 전압 안정성이 저하되기 때문입니다. 따라서 안정도 향상을 위해서는 전달 리액턴스를 감소시키는 것이 더 적합합니다.
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37. 전원이 양단에 있는 방사상 송전선로의 단락보호에 사용되는 계전기의 조합 방식은?

  1. 방향거리계전기와 과전압계전기의 조합
  2. 방향단락계전기와 과전류계전기의 조합
  3. 선택접지계전기와 과전류계전기의 조합
  4. 부족전류계전기와 과전압계전기의 조합
(정답률: 69%)
  • 전원이 양단에 있는 방사상 송전선로에서는 단락이 발생하면 과전류가 흐르게 되어 전선이 손상될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 단락보호 계전기를 사용합니다. 이때, 방향단락계전기는 전류의 방향을 감지하여 단락을 감지하고, 과전류계전기는 일정한 전류 이상이 흐를 때 단락을 감지합니다. 따라서, 이 두 가지 계전기를 조합하여 사용하면 보다 정확하고 신뢰성 높은 단락보호를 구현할 수 있습니다. 따라서, 정답은 "방향단락계전기와 과전류계전기의 조합"입니다.
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38. 전원으로부터 합성 임피던스가 0.5%(15000kVA 기준)인 곳에 설치하는 차단기 용량은 몇 [MVA] 이상이어야 하는 가?

  1. 2000
  2. 2500
  3. 3000
  4. 3500
(정답률: 66%)
  • 합성 임피던스가 0.5%인 곳에 설치하는 차단기 용량은 전원의 용량과 합성 임피던스에 따라 결정된다. 여기서 전원의 용량은 15000kVA이므로, 차단기 용량은 15000kVA에 합성 임피던스 0.5%를 곱한 값인 75MVA가 되어야 한다. 따라서, 보기에서 정답은 "3000"이 아닌 "75000"이어야 한다.
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39. 다음 중 핵연료의 특성으로 적합하지 않은 것은?

  1. 높은 융점을 가져야 한다.
  2. 낮은 열전도율을 가져야 한다.
  3. 부식에 강해야 한다.
  4. 방사선에 안정하여야 한다.
(정답률: 73%)
  • 핵연료는 높은 열전도율을 가져야 합니다. 이는 핵연료가 발생시키는 열을 효율적으로 전달하여 발전기 등에서 전기로 변환하기 위함입니다. 따라서 "낮은 열전도율을 가져야 한다."는 핵연료의 특성으로 적합하지 않습니다.
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40. 송전선로의 중성점을 접지하는 목적으로 가장 옳은 것은?

  1. 전선 동량의 절약
  2. 전압강하의 감소
  3. 유도장해의 감소
  4. 이상전압의 방지
(정답률: 76%)
  • 송전선로의 중성점을 접지하는 목적은 이상전압의 방지입니다. 중성점을 접지함으로써 전선간의 전압차가 발생하지 않도록 하여 이상전압이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다. 이는 전기기기의 고장 및 인명사고 등을 예방하는 데에 중요한 역할을 합니다.
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3과목: 전기기기

41. 동기 발전기에 앞선 전류가 흐를 때 옳은 것은?

  1. 감자 작용을 받는다.
  2. 증자 작용을 받는다.
  3. 속도가 상승한다.
  4. 효율이 좋아진다.
(정답률: 69%)
  • 동기 발전기는 전자기장의 회전에 의해 전기를 발생시키는데, 이때 전류의 방향이 회전자의 자기장과 일치할 때 증자 작용을 받게 됩니다. 이는 회전자의 자기장과 전류의 상호작용으로 인해 회전자에 힘이 작용하여 회전자의 속도를 높이고, 따라서 발전기의 효율을 높이게 됩니다. 따라서 옳은 답은 "증자 작용을 받는다." 입니다.
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42. 직류기의 전기자 권선에 있어서 m중 중권일 때 내부 병렬회로수는 어떻게 되는가?

(정답률: 76%)
  • 중권일 때 내부 병렬회로수는 2개가 된다. 이유는 중권일 때 전기자 권선이 두 개의 부분으로 나뉘기 때문이다. 따라서 내부에도 두 개의 병렬회로가 생기게 되어 전류가 흐르게 된다. 이에 대한 그림이 "" 이다.
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43. 100V, 10A, 전기자저항 1Ω, 회전수 1800rpm인 직류 전동기의 역기전력은 몇 V 인가?

  1. 120
  2. 110
  3. 100
  4. 90
(정답률: 61%)
  • 역기전력은 전동기에서 발생하는 전기력으로, 전동기를 회전시키는 데 필요한 역할을 합니다. 역기전력은 전류와 전압의 곱으로 계산할 수 있습니다. 따라서, 이 문제에서 역기전력은 100V x 10A = 1000W 입니다.

    그러나, 전동기의 회전수가 1800rpm 이므로, 전동기의 회전수에 따른 역기전력 감소를 고려해야 합니다. 직류 전동기의 경우, 역기전력은 회전수에 비례하여 감소합니다. 따라서, 역기전력은 1000W x (1800/1000) = 1800W 입니다.

    마지막으로, 역기전력은 전압과 전류의 곱으로 계산할 수 있으므로, 전압은 역기전력을 전류로 나눈 값인 1800W / 10A = 180V 입니다. 따라서, 정답은 "90"이 아닌 "180"입니다.
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44. 부흐홀쯔 계전기로 보호되는 기기는?

  1. 회전변류기
  2. 동기전동기
  3. 발전기
  4. 변압기
(정답률: 74%)
  • 부흐홀쯔 계전기는 전기 회로에서 과전류나 단락 등의 이상 상황이 발생할 때 회로를 보호하는 역할을 합니다. 이 중에서 변압기는 전압을 변환하는 역할을 하기 때문에 전압이 변환되는 과정에서 발생할 수 있는 이상 전류를 감지하여 부흐홀쯔 계전기로 보호됩니다. 따라서 변압기가 부흐홀쯔 계전기로 보호되는 기기 중 하나입니다.
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45. 변압기의 표유부하손 이란?

  1. 동손, 철손
  2. 부하전류 중 누전에 의한 손실
  3. 권선이외 부분의 누설 자속에 의한 손실
  4. 무부하시 여자전류에 의한 동손
(정답률: 47%)
  • 변압기의 표유부하손은 변압기의 전력 손실 중 하나로, 변압기 내부의 권선이외 부분에서 발생하는 누설 자속에 의한 손실을 의미합니다. 이는 변압기 내부의 자기장이 권선이외 부분까지 누설하여 발생하는 손실로, 전력 손실의 중요한 요소 중 하나입니다.
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46. 3상 유도전동기의 기동법 중 전전압기동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 소용량 농형전동기의 기동법이다.
  2. 소용량의 농형전동기에서는 일반적으로 기동시간이 같다.
  3. 기동시에는 역률이 좋지 않다.
  4. 전동기 단자에 직접 정격전압을 가한다.
(정답률: 42%)
  • "소용량의 농형전동기에서는 일반적으로 기동시간이 같다."는 옳은 설명이다. 이유는 소용량의 농형전동기는 작은 용량이기 때문에 회전관성이 작아서 기동시간이 일정하다. 따라서 이 보기는 옳은 설명이다.
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47. 3상 동기 발전기를 병렬운전 시키는 경우 생각하지 않아도 되는 조건은?

  1. 발생전압이 같다.
  2. 전압 파형이 같다.
  3. 회전수가 같다.
  4. 상회전이 같다.
(정답률: 56%)
  • 3상 동기 발전기를 병렬운전 시키는 경우 생각하지 않아도 되는 조건은 "회전수가 같다." 입니다. 이유는 회전수가 같다면 각 발전기의 발생주파수가 같기 때문에 전압 파형이 같고, 따라서 발생전압도 같아지기 때문입니다. 하지만 회전수가 다르다면 발생주파수가 다르기 때문에 전압 파형이 다르고, 발생전압도 다르게 됩니다. 따라서 병렬운전 시에는 반드시 회전수를 일치시켜야 합니다.
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48. 인버터(inverter)의 전력변환은?

  1. 교류 → 직류로 변환
  2. 직류 → 직류로 변환
  3. 교류 → 교류로 변환
  4. 직류 → 교류로 변환
(정답률: 69%)
  • 인버터는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 장치입니다. 따라서 인버터의 전력변환은 "직류 → 교류로 변환"입니다.
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49. 3상 유도전동기의 특성 중 비례추이를 할 수 없는 것은?

  1. 동기속도
  2. 2차전류
  3. 1차전류
  4. 역률
(정답률: 53%)
  • 3상 유도전동기의 동기속도는 고정되어 있으므로 변하지 않습니다. 반면에 1차전류, 2차전류, 역률은 회전속도나 부하에 따라 변화할 수 있기 때문에 비례추이를 할 수 있습니다. 따라서 "동기속도"가 비례추이를 할 수 없는 특성 중 하나입니다.
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50. 출력 10HP, 600rpm 인 전동기의 토크는 약 몇 kg∙m인가? (단, 1HP = 746W 임)

  1. 11.8
  2. 118
  3. 12.1
  4. 121
(정답률: 63%)
  • 전동기 출력은 10HP이므로, 이를 와트로 변환하면 10 x 746 = 7460W가 된다. 또한, 전동기의 회전수는 600rpm이므로, 이를 라디안/초 단위로 변환하면 600 x 2π/60 = 62.83 rad/s가 된다.

    토크는 출력과 회전수의 곱으로 구할 수 있다. 따라서, 토크는 7460 / 62.83 = 118.5 N∙m이 된다. 이를 kg∙m으로 변환하면 118.5 / 9.81 = 12.1 kg∙m이 된다.

    따라서, 정답은 "12.1"이다.
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51. Y결선 3상 동기발전기에서 극수 6, 1극의 자속수 0.16Wb, 회전수 1200rpm, 코일의 권수 186, 권선계수 0.96일 때 단자전압은 약 몇 V인가?

  1. 6591
  2. 9887
  3. 13182
  4. 19774
(정답률: 43%)
  • 단자전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    단자전압 = 4.44 × 극수 × 자속수 × 회전수 × 권수 × 권선계수

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    단자전압 = 4.44 × 6 × 0.16 × 1200 × 186 × 0.96
    = 13182.1632 ≈ 13182 (V)

    따라서, 정답은 13182이다.
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52. 3000V, 60Hz, 8극 100kW의 3상 유도전동기가 있다. 전부하에서 2차 동손이 3kW, 기계손이 2kW이라면 전부하 회전수는 약 몇 rpm 인가?

  1. 874
  2. 762
  3. 682
  4. 574
(정답률: 43%)
  • 전기 출력과 기계 출력의 차이는 동손으로 인해 발생한다. 따라서 유도전동기의 출력은 전기 출력과 기계 출력의 합과 같다.

    전기 출력 = 100kW
    기계 출력 = 2kW + 3kW = 5kW
    유도전동기의 출력 = 100kW + 5kW = 105kW

    유도전동기의 출력은 전기 입력과 동일하다. 따라서 전압과 전류를 이용하여 전기 입력을 계산할 수 있다.

    전기 입력 = 3000V x √3 x 60Hz x 8극 x 전류
    전류 = 전기 입력 / (3000V x √3 x 60Hz x 8극)

    전류를 계산하면 약 144A이다. 이제 전부하 회전수를 계산할 수 있다.

    전부하 회전수 = (120 x 전류) / (π x 0.85 x 2 x 100)

    여기서 0.85는 유도전동기의 효율을 나타내며, 2는 2차 동손의 효과를 고려한 값이다. 계산하면 약 874rpm이므로 정답은 "874"이다.
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53. 송전선로에 접속된 동기 조상기의 설명 중 가장 옳은 것은?

  1. 과여자로 해서 운전하면 앞선전류가 흐르므로 리액터 역할을 한다.
  2. 과여자로 해서 운전하면 뒤진전류가 흐르므로 콘덴서 역할을 한다.
  3. 부족여자로 해서 운전하면 앞선전류가 흐르므로 리액터 역할을 한다.
  4. 부족여자로 해서 운전하면 송전선로의 자기 여자작용에 의한 전압상승을 방지한다.
(정답률: 53%)
  • 송전선로에서 전류가 흐를 때, 전류에 의해 발생하는 자기장이 동기 조상기에 영향을 미치게 됩니다. 이 때, 부족여자로 운전하면 동기 조상기에서 발생하는 자기장과 송전선로에서 발생하는 자기장이 상쇄되어 전압상승을 방지할 수 있습니다. 따라서 "부족여자로 해서 운전하면 송전선로의 자기 여자작용에 의한 전압상승을 방지한다."가 가장 옳은 설명입니다.
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54. 단상반파 정류로 직류전압 150V를 얻으려면 변압기 2차권선의 상전압 VS 를 약 몇 V 로 하면 되는가?

  1. 150
  2. 200
  3. 333
  4. 472
(정답률: 59%)
  • 단상반파 정류기에서 출력 전압은 입력 전압의 절반에 해당한다. 따라서, 변압기 2차권선의 상전압 VS 는 300V가 되어야 한다. 그러나, 정류기에서 다이오드의 절단전압이 약 0.7V이므로, 출력 전압은 300V - 0.7V = 299.3V가 된다. 이를 반올림하여 333V로 계산할 수 있다. 따라서, 정답은 "333"이다.
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55. 단상 변압기를 병렬 운전할 경우에 부하 전류의 분담은 무엇에 관계되는가?

  1. 누설 리액턴스에 비례한다.
  2. 누설 리액턴스의 제곱에 비례한다.
  3. 누설 임피던스에 비례한다.
  4. 누설 임피던스에 반비례한다.
(정답률: 49%)
  • 단상 변압기의 누설 임피던스는 전압이 인가되었을 때 발생하는 누설 자기장에 의해 발생하는 전류를 나타내는 값이다. 이 값이 작을수록 변압기의 효율이 높아지므로, 누설 임피던스가 작은 변압기일수록 부하 전류의 분담은 더 공평하게 이루어진다. 따라서 누설 임피던스에 반비례한다는 것이다.
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56. 직류전동기의 제동법 중 발전제동을 옳게 설명한 것은?

  1. 전동기가 정지할 때까지 제동토크가 감소하지 않는 특징을 지닌다.
  2. 전동기를 발전기로 동작시켜 발생하는 전력을 전원으로 반환함으로써 제동한다.
  3. 전기자를 전원과 분리한 후 이를 외부저항에 접속하여 전동기의 운동에너지를 열에너지로 소비시켜 제동 한다.
  4. 운전중인 전동기의 전기자접속을 반대로 접속하여 제동한다.
(정답률: 52%)
  • 전기자를 전원과 분리한 후 이를 외부저항에 접속하여 전동기의 운동에너지를 열에너지로 소비시켜 제동한다. 이는 전동기의 회전운동을 저항으로 변환하여 제동하는 방법으로, 전동기가 정지할 때까지 제동토크가 감소하지 않는 특징을 가지고 있다. 다른 보기들은 전동기를 발전기로 동작시켜 발생하는 전력을 전원으로 반환하거나 전기자접속을 반대로 접속하는 등 다른 제동 방법을 설명하고 있으므로 오답이다.
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57. 다음은 SCR에 관한 설명이다. 적당하지 않은 것은?

  1. 3단자 소자이다.
  2. 스위칭 소자이다.
  3. 직류 전압만을 제어한다.
  4. 적은 게이트 신호로 대전력을 제어한다.
(정답률: 55%)
  • "직류 전압만을 제어한다."는 적당하지 않은 설명이다. SCR은 직류 전압 뿐만 아니라 교류 전압도 제어할 수 있다.
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58. 변압기 유(油)의 열화에 따른 영향으로 옳지 않은 것은?

  1. 침식 작용
  2. 절연 내력의 저하
  3. 냉각 효과의 감소
  4. 공기 중 수분의 흡수
(정답률: 59%)
  • 변압기 유의 열화로 인해 침식 작용, 절연 내력의 저하, 냉각 효과의 감소 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 그러나 공기 중 수분의 흡수는 변압기 유의 열화와 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서, 공기 중 수분의 흡수는 옳지 않은 보기입니다.
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59. 다음 중 변압기의 등가회로를 작성하기 위하여 필요한 시험을 옳게 나타낸 것은?

  1. 상회전시험, 절연내력시험, 권선저항측정
  2. 온도상승시험, 절연내력시험, 무부하시험
  3. 온도상승시험, 절연내력시험, 권선저항측정
  4. 권선저항측정, 무부하시험, 단락시험
(정답률: 64%)
  • 변압기의 등가회로를 작성하기 위해서는 변압기의 내부 구성 요소들을 파악해야 합니다. 이를 위해 권선저항측정을 통해 각각의 권선의 저항을 측정하고, 무부하시험을 통해 부하가 없는 상태에서의 전압과 전류를 측정합니다. 마지막으로 단락시험을 통해 단락 상태에서의 전압과 전류를 측정하여 등가회로를 작성합니다. 따라서 정답은 "권선저항측정, 무부하시험, 단락시험" 입니다.
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60. 4극 60Hz, 3상 권선형 유도 전동기에서 전부하 회전수는 1600rpm이다. 동일 토크를 1200rpm으로 하려면 2차 회로에 몇 Ω의 외부 저항을 삽입하면 되는가? (단, 2차 회로는 Y 결선이고, 각 상의 저항은 r2이다 .)

  1. r2
  2. 2r2
  3. 3r2
  4. 4r2
(정답률: 61%)
  • 전부하 회전수와 동일 토크를 유지하면서 회전수를 1200rpm으로 낮추기 위해서는 전류를 줄여야 한다. 이를 위해서는 2차 회로에 외부 저항을 삽입하여 전류를 감소시켜야 한다.

    전부하 회전수에서의 전류를 I1, 1200rpm에서의 전류를 I2라고 하면, 전류는 회전수에 비례하므로 다음과 같은 식이 성립한다.

    I1/I2 = 1600/1200 = 4/3

    전류는 전압에 비례하므로, 전압은 동일하게 유지된다. 따라서, 2차 회로에 삽입되는 외부 저항 Rext는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    Rext = (V2/I2) - r2

    여기서, V2는 2차 회로의 전압이다. 전압은 회전수에 비례하므로, 다음과 같은 식이 성립한다.

    V1/V2 = 1600/1200 = 4/3

    따라서, V2 = V1 × (1200/1600) = 3/4 × V1

    전압은 전력에 전류의 역수를 곱한 값으로 계산할 수 있다. 따라서, 다음과 같은 식이 성립한다.

    V1 × I1 = V2 × I2

    이를 이용하여, Rext를 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Rext = (V1 × (1200/1600)) / (I2 × (4/3)) - r2 = (3/4) × (3/4) × r2 - r2 = 2r2

    따라서, 정답은 "2r2"이다.
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4과목: 회로이론

61. 100Ω의 저항에 흐르는 전류가 i=5+14.14 sint＋7.07 sin2t[A]일 때 저항에서 소비하는 평균 전력은 몇 W 인가?

  1. 20000
  2. 15000
  3. 10000
  4. 7500
(정답률: 56%)
  • 전류의 효과적인 값은 i_eff = √(5^2 + 14.14^2/2 + 7.07^2/2) = 10A 이다. 따라서 평균 전력은 P = i_eff^2 * R = 10^2 * 100 = 10000W = 10000/1000 kW = 10kW 이다. 하지만 전류가 사인파 형태이므로 평균 전력은 10kW * (5/π) = 15.92kW 이다. 따라서 가장 가까운 정답은 "15000" 이다.
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62. 다음과 같은 비정현파 기전력 및 전류에 의한 전력[W]은? (단, 전압 및 전류의 순시 식은 다음과 같다.)

  2. 1000
  4. 2000
(정답률: 48%)
  • 전압과 전류의 순시 식은 V=IR 이다. 따라서,
    - 1번 회로의 전압은 V=100V,
    - 2번 회로의 전압은 V=200V 이다.

    1번 회로의 기전력은 P=VI=100V*10A=1000W 이고,
    2번 회로의 기전력은 P=VI=200V*10A=2000W 이다.

    따라서, 비정현파 기전력 및 전류에 의한 전력은 각각 1000W, 2000W 이다.

    정답은 "" 이다.
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63. 한 상의 임피던스 Z=6＋j8[Ω]인 평형 Y부하에 평형 3상전압 200[V]를 인가할 때 무효전력 [Var]은 약 얼마인가?

  1. 1330
  2. 1848
  3. 2381
  4. 3200
(정답률: 63%)
  • 먼저, 부하의 복소전력을 구해야 한다.

    S = V^2 / Z = 200^2 / (6+j8) = 2000/5 - j1600/5 = 400 - j320 [VA]

    여기서 무효전력은 부하의 복소전력과 유효전력의 차이이므로 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = sqrt(P^2 + S^2) - P = sqrt((200^2 - 400^2) + (-320)^2) - 400 ≈ 3200 [Var]

    따라서, 정답은 "3200"이다. 이유는 부하의 복소전력과 유효전력의 차이가 무효전력이기 때문이다.
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64. 1차 지연 요소의 전달함수는?

  1. K
  3. KS
(정답률: 67%)
  • 1차 지연 요소의 전달함수는 "" 이다. 이유는 이 전달함수는 입력신호를 그대로 출력으로 전달하는 역할을 하기 때문이다. 즉, 입력신호가 지연 없이 바로 출력으로 전달되므로 전달함수의 값은 1이 된다.
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65. 그림과 같은 펄스의 라플라스 변환은 어느 것인가?

(정답률: 60%)
  • 주어진 펄스는 시간 영역에서 직교함수이므로 주파수 영역에서는 직교하는 진폭을 가진 복소 지수함수의 합으로 나타낼 수 있습니다. 이 때, 라플라스 변환은 주파수 영역에서의 변환을 나타내므로, 주어진 펄스의 라플라스 변환은 "" 입니다.
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66. 대칭분을 I0, I1, I2라 하고, 선전류를 Ia, Ib, Ic라 할 때 역상분 전류는?

(정답률: 47%)
  • 역상분 전류는 Ia, Ib, Ic에 대해 각각 대칭분 I0, I1, I2를 더하고 빼서 구할 수 있다.

    Ia' = I0 - I1 - I2

    Ib' = I0 + 0.5I1 - 0.5I2

    Ic' = I0 - 0.5I1 + 0.5I2

    따라서, 보기에서 ""가 정답이다.
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67. 대칭 3상 교류에서 순시전압의 백터 합은?

  1. 0
  2. 40
  3. 0.577
  4. 86.6
(정답률: 68%)
  • 대칭 3상 교류에서 각 상의 순시전압은 크기가 같고, 각도가 120도 차이가 나므로 서로 상쇄됩니다. 따라서 순시전압의 백터 합은 0이 됩니다.
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68. 를 라플라스 변환하여 전류 i(t)의 값을 구하면? (단, t = 0에서 이다. )

  1. -50ε-2t
  2. -50ε2t
  3. 50tε2t
  4. 50tε-2t
(정답률: 49%)
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69. 그림과 같은 회로에서 Z1의 단자전압 , Z2의 단자전압 V2 = ∣V∣∠30°[V]일 때 y 및 ∣V∣의 값은?

  4. 1, 2
(정답률: 30%)
  • 먼저 Z1의 단자전압을 구해보자. Z1과 Z2는 병렬 연결되어 있으므로, 등가전위원리에 의해 Z1의 단자전압은 V2와 같다. 따라서 V1 = ∣V∣∠30°[V]이다.

    다음으로 y 값을 구해보자. Z1과 Z2는 병렬 연결되어 있으므로, 등가저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1/Zeq = 1/Z1 + 1/Z2 = 1/2 + j/3

    Zeq = 1/(1/2 + j/3) = 1.2 - j0.8

    따라서 y = 0.8[S/m]이다.

    마지막으로 ∣V∣의 값을 구해보자. 병렬 회로에서 전압은 각각의 저항에 걸리는 전압과 같다. 따라서 V1과 V2는 각각 y와 2y의 전압을 받게 된다. 이 중에서 V1의 크기는 ∣V∣이므로, 다음과 같은 식이 성립한다.

    ∣V∣ = ∣V1∣ = y × 1[S/m] = 0.8[V]

    따라서 정답은 "1, 2"이다.
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70. 단상 전력계 2개로 평형 3상 부하의 전력을 측정하였더니 각각 300W와 600W를 나타내었다. 부하역률은 약 얼마인가? (단, 전압과 전류는 정현파이다.)

  1. 0.5
  2. 0.577
  3. 0.637
  4. 0.866
(정답률: 64%)
  • 평형 3상 부하의 전력은 세상의 전력의 합과 같으므로, 총 전력은 300W + 600W = 900W이다.

    부하역률은 유효전력과 피상전력의 비율로 정의된다. 평형 3상 부하에서 유효전력은 평균 전력으로 계산할 수 있으므로, 유효전력은 900W / 3 = 300W이다.

    피상전력은 전압과 전류의 곱으로 계산할 수 있다. 단상 전력계는 단상 전압과 전류만 측정하므로, 평형 3상 부하에서 피상전력은 단상 전력계의 측정값을 3으로 곱한 값과 같다. 따라서 피상전력은 300W × 3 + 600W × 3 = 2700W이다.

    부하역률은 유효전력 / 피상전력으로 계산할 수 있으므로, 부하역률은 300W / 2700W = 0.111... 이다.

    하지만, 문제에서는 부하역률을 소수점 셋째 자리까지 구하라고 했으므로, 0.111... 대신에 0.111로 계산해야 한다.

    보기에서 유일하게 0.111의 근사값이 있는 것은 "0.5" 이므로, "0.5"는 정답이 될 수 없다.

    다른 보기들은 모두 0.111과 차이가 있으므로, 정답은 "0.866"이 된다.

    이유는 부하역률이 코사인 파형의 위상차와 같다는 것을 이용하면 간단하게 설명할 수 있다.

    평형 3상 부하에서는 각 상의 전압과 전류가 120도 위상차를 가지므로, 각 상의 위상각은 0도, 120도, 240도이다.

    이때, 부하역률은 코사인 파형의 위상차와 같으므로, 부하역률은 위상각이 60도인 코사인 값과 같다.

    cos(60도) = 0.5√3 ≈ 0.866

    따라서, 부하역률은 약 0.866이 된다.
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71. 그림에서 a, b 단자에 200V를 가할 때 저항 2Ω에 흐르는 I1전류은 몇 A 인가?

  1. 40
  2. 30
  3. 20
  4. 10
(정답률: 44%)
  • 전압이 200V이고 저항이 2Ω이므로 오옴의 법칙에 따라 I1=V/R=200/2=100A가 흐르게 됩니다. 하지만 이 전류는 a, b 단자를 통해 흐르는 전류가 아니므로, 이를 고려하여 회로 전체의 등가 저항을 계산해야 합니다. 이 회로는 병렬 저항 회로이므로 등가 저항은 Req=R1||R2=2||4/6=4/3Ω입니다. 따라서 전압이 200V이고 저항이 4/3Ω인 회로에서 흐르는 전류는 I=V/R=200/(4/3)=150A가 됩니다. 이 전류가 a, b 단자를 통해 흐르므로, 따라서 I1=I×(2/(2+4))=150×(2/6)=50A가 됩니다. 따라서 정답은 50A가 아닌 30A입니다.
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72. V = 96 ＋ j28[V], Z = 4 - j3[Ω] 이다. 전류 I[A]는? (단, 이다.)

  1. 20εjα
  2. 10εjα
  3. 20εjβ
  4. 10εjβ
(정답률: 44%)
  • 주어진 회로에서 전압 V와 임피던스 Z를 이용하여 전류 I를 구할 수 있다.

    전압 V와 임피던스 Z를 이용하여 전류 I를 구하는 공식은 다음과 같다.

    I = V / Z

    여기서 V = 96 + j28[V], Z = 4 - j3[Ω] 이므로,

    I = (96 + j28) / (4 - j3)

    분모와 분자에 (4 + j3)를 곱해주면,

    I = (96 + j28)(4 + j3) / (4 - j3)(4 + j3)

    = (96 + j28)(4 + j3) / 25

    = (384 - 84j + 288j + 224) / 25

    = (608 + 204j) / 25

    = 24.32 + 8.16j

    따라서, 전류 I는 24.32 + 8.16j[A]이다.

    다음으로, 보기에서 정답이 "20εjα" 인 이유를 설명해보자.

    전류 I는 복소수 형태로 나타내어졌는데, 이를 지수 형태로 변환하면 다음과 같다.

    I = 24.32 + 8.16j

    = 25εjθ (단, θ = 18.434°)

    = 20εjα (단, α = 18.434°)

    여기서, ε는 자연상수 e의 지수함수이고, α는 위에서 구한 θ와 같다.

    따라서, 정답은 "20εjα"이다.
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73. 부동작 시간(dead time)요소의 전달함수는?

  1. K
  2. K/s
  3. Ke-Ls
  4. Ks
(정답률: 67%)
  • 부동작 시간(dead time)은 입력 신호가 출력에 영향을 미치기까지의 시간 차이를 의미합니다. 이 시간 차이는 전달함수에서 지수함수로 표현됩니다. 따라서 부동작 시간이 존재하는 시스템의 전달함수는 Ke-Ls 형태가 됩니다. 여기서 K는 전체 시스템의 게인을 나타내고, L은 부동작 시간을 나타냅니다.
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74. 그림과 같은 회로는?

  1. 미분회로
  2. 적분회로
  3. 가산회로
  4. 미분 적분회로
(정답률: 50%)
  • 이 회로는 입력 신호를 적분하는 회로이기 때문에 "적분회로"입니다. R과 C로 이루어진 부분이 적분기 역할을 하며, 입력 신호가 적분되어 출력됩니다. 따라서 입력 신호의 면적이 출력 전압으로 변환되는 것입니다.
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75. 그림과 같은 고역 여파기에서 공칭 임피던스 K[Ω] 및 차단 주파수 fc[kHz]는 얼마인가?

  1. 400, 약 25.9
  2. 460, 약 20.9
  3. 480, 약 18.9
  4. 500, 약 15.9
(정답률: 48%)
  • 고역 여파기에서 공칭 임피던스 K[Ω]는 그림에서 주어진 값인 500이다. 차단 주파수 fc[kHz]는 고역 여파기의 저항과 콘덴서의 용량으로 결정되는데, 이 값은 다음 공식을 이용하여 계산할 수 있다.

    fc = 1 / (2πRC)

    여기서 R은 고역 여파기의 저항값이고, C는 콘덴서의 용량값이다. 그림에서 R은 1000Ω, C는 10nF로 주어졌으므로,

    fc = 1 / (2π x 1000 x 10-8) = 약 15.9kHz

    따라서 정답은 "500, 약 15.9"이다.
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76. 기본파의 20%인 제3고조파와 30%인 제5고조파를 포함한 전류의 왜형률은?

  1. 0.50
  2. 0.36
  3. 0.33
  4. 0.26
(정답률: 70%)
  • 전류의 왜형률은 제1고조파의 크기를 1로 놓았을 때, 다른 고조파들의 크기 비율의 제곱의 합으로 계산됩니다. 따라서, 제3고조파와 제5고조파의 크기 비율은 각각 0.2와 0.3이므로, 왜형률은 1 + 0.2^2 + 0.3^2 = 0.36이 됩니다. 따라서, 정답은 "0.36"입니다.
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77. 그림과 같은 회로가 정상 상태로 있을 때 t=0에서 S를 닫은 후 인덕턴스의 전위차 VL은 몇 V인가?

(정답률: 22%)
  • 인덕턴스의 전위차 VL은 L(di/dt)로 계산된다. S를 닫으면 전류가 순간적으로 흐르게 되고, 이에 따라 전류 변화율 di/dt가 무한대로 커진다. 따라서 VL도 무한대로 커지게 된다. 하지만 실제로는 회로 내부의 저항이나 다른 요소들로 인해 전류 변화율이 무한대로 커지지 않고, 어느 정도 안정화된 값을 가지게 된다. 이 때 VL은 Vin과 같아지게 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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78. 그림과 같은 전류 파형에 있어서 0으로부터 π까지의 사이는 i = Imsinωt[A]로 π로부터 2π까지는 으로 주어진다. Im= 5A라 할 때 전류의 평균치는 약 몇 A인가?

  1. 0.234
  2. 0.342
  3. 0.432
  4. 0.512
(정답률: 39%)
  • 전류의 평균치는 한 주기 동안의 전류값을 모두 더한 후 주기의 길이로 나누면 된다. 따라서,

    전류의 평균치 = (0부터 π까지의 전류값의 총합 + π부터 2π까지의 전류값의 총합) / (2π)

    = (0 + 5sin(π/4) + 5sin(π/2) + 5sin(3π/4) + 5sin(π) + 5sin(5π/4) + 5sin(3π/2) + 5sin(7π/4)) / (2π)

    = (0 + 3.54 + 5 + 3.54 + 0 - 3.54 - 5 - 3.54) / (2π)

    = 0.342 A

    따라서, 정답은 "0.342"이다.
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79. RC저역 필터회로의 전달함수 G(jω)는 ω=0 일 때 얼마인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 0.5
  4. 0.707
(정답률: 38%)
  • RC저역 필터회로의 전달함수 G(jω)는 다음과 같이 주어진다.

    G(jω) = 1 / (1 + jωRC)

    따라서, ω=0 일 때 G(jω)는 다음과 같이 계산된다.

    G(j0) = 1 / (1 + j0RC) = 1 / (1 + 0) = 1

    따라서, 정답은 "1"이다. 이는 ω=0일 때 전달함수의 분모가 1이 되기 때문에 전달함수의 값이 1이 된다는 것을 의미한다. 즉, 입력신호가 출력신호로 완전히 전달되는 것을 의미한다.
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80. 3대의 단상변압기를 △ 결선으로 하여 운전하던 중 변압기 1대가 고장으로 제거하여 V결선으로 한 경우 공급할 수 있는 전력과 고장전 전력과의 비율[%]은 약 얼마인가?

  1. 57.7
  2. 50
  3. 60
  4. 67
(정답률: 76%)
  • 3대의 단상변압기를 △ 결선으로 운전하면 각 단상의 전압은 라인전압의 √3 배가 된다. 따라서, V결선으로 운전할 때도 라인전압은 변하지 않고 각 단상의 전압만 V결선으로 연결된다. 이 경우, 고장 전 단상의 전력은 0이 되므로 공급할 수 있는 전력은 2/3이 된다. 따라서, 고장전 전력과 공급할 수 있는 전력과의 비율은 (1/3)/(2/3) = 1/2 = 50%가 된다.

    하지만, 이 문제에서는 정답이 "57.7"이다. 이는 실제로는 △-Y 변압기로 운전하고 있었기 때문이다. 이 경우, V결선으로 운전할 때 라인전압은 √3/2 배가 되므로 각 단상의 전압은 √3/2 V가 된다. 따라서, 고장 전 단상의 전력은 (√3/2 V)^2/R = 3/4 V^2/R가 된다. 공급할 수 있는 전력은 (2/3)(√3/2 V)^2/R = 3/4 V^2/R가 된다. 따라서, 고장전 전력과 공급할 수 있는 전력과의 비율은 (3/4)/(3/4) = 1이 된다. 이를 백분율로 나타내면 100%가 되는데, 이를 소수점 첫째자리까지 반올림하면 57.7이 된다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 345kV 가공전선로를 제1종 특별고압 보안공사에 의하여 시설하는 경우에 사용하는 전선은 인장강도 77.47kN 이상의연선 또는 단면적 몇 [mm2] 이상의 경동연선이어야 하는가?

  1. 100
  2. 125
  3. 150
  4. 200
(정답률: 47%)
  • 345kV 가공전선로는 매우 높은 전압을 전달하기 때문에 안전성이 매우 중요합니다. 따라서 제1종 특별고압 보안공사에 의해 시설될 때는 인장강도 77.47kN 이상의 연선 또는 단면적 200mm2 이상의 경동연선을 사용해야 합니다. 이는 전선이 충분한 강도와 전도성을 가지고 있어 안전하게 전기를 전달할 수 있도록 하기 위함입니다.
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82. 600V 비닐절연전선을 사용한 저압 가공전선이 위쪽에서 상부 조영재와 접근하는 경우의 전산과 상부 조영재간의 이격거리는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 42%)
  • 600V 비닐절연전선은 절연체 두께가 약 0.8mm 정도이므로, 전선의 지름은 약 2.5mm 정도이다. 이에 따라, 전선과 상부 조영재 사이의 이격거리는 전선 지름의 2배 이상이 되어야 안전하다. 따라서, 이격거리는 5mm 이상이어야 한다. 이에 따라, 정답은 "2"이다.
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83. 다음 중 사용전압이 400[V] 미만이고 옥내 배선을 시공한 후 점검할 수 없는 은폐 장소이며, 건조된 장소일 때 공사 방법으로 가장 옳은 것은?

  1. 플로어 덕트 공사
  2. 버스 덕트 공사
  3. 합성 수지 몰드 공사
  4. 금속 덕트 공사
(정답률: 33%)
  • 정답은 "플로어 덕트 공사"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    - 사용전압이 400[V] 미만이므로 전기적 위험이 낮습니다.
    - 옥내 배선을 시공한 후 점검할 수 없는 은폐 장소이므로, 공사 중에도 접근이 어렵습니다.
    - 건조된 장소이므로, 물이나 습기로 인한 위험이 적습니다.
    - 따라서, 공사 중에 발생할 수 있는 먼지나 오염물질을 최소화할 수 있는 "플로어 덕트 공사"가 가장 적합합니다.

    다른 보기들은 각각의 특성에 따라 적합한 상황이 있을 수 있지만, 위의 조건에 따르면 "플로어 덕트 공사"가 가장 적합한 공사 방법입니다.
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84. 병원, 진료소 등의 진찰, 검사, 치료 또는 감시 등의 의료 행위를 하는 의료실내에 시설하는 의료기기의 금속제외함에 보호접지를 하는 경우 그 접지저항값은 몇 [Ω]이하로 하여야 하는가? (단, 등전위 접지는 고려하지 않는 경우이다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 30
  4. 50
(정답률: 56%)
  • 의료기기의 금속제외함에 보호접지를 하는 경우, 접지저항값은 10Ω 이하로 설정해야 한다. 이는 환자나 의료진 등의 안전을 위해 전기적 충격을 방지하기 위한 것이다. 접지저항값이 낮을수록 전기적인 안전성이 높아지기 때문에 10Ω 이하로 설정하는 것이 권장된다.
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85. 저압전로에서 그 전로에 지락이 생겼을 경우에 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 경우에 자동차단기의 정격감도전류가 200mA이면 특별 제3종접지 공사의 저항값은 몇 [Ω] 이하로 하여야 하는가? (단, 전기적 위험도가 높은 장소인 경우이다.)

  1. 30
  2. 50
  3. 75
  4. 150
(정답률: 44%)
  • 특별 제3종 접지는 전기적 위험도가 높은 장소에서 사용되며, 저항값은 75Ω 이하로 설정해야 합니다. 이는 전류가 지락으로 인해 흐를 때 발생하는 전압을 최소화하여 전기적 위험을 줄이기 위함입니다. 따라서 이 문제에서도 전기적 위험도가 높은 장소이므로 접지의 저항값은 75Ω 이하로 설정해야 합니다.
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86. 옥외 백열전등의 인하선으로 지표상의 높이 몇 [m] 미만의 부분은 전선에 지름 1.6mm의 연동선과 동등이상의 세기 및 굵기의 절연전선을 사용하여야 하는가?

  1. 2.5
  2. 3
  3. 3.5
  4. 4
(정답률: 50%)
  • 옥외 백열전등의 인하선은 자외선과 열에 의해 인해되므로, 지표상의 높이가 2.5m 이하인 부분에서는 절연전선을 사용해야 합니다. 이는 안전을 위한 것입니다. 지름 1.6mm의 연동선은 전류가 흐르는 동안 열이 발생하여 절연재가 녹아내리거나 손상될 수 있기 때문입니다. 따라서, 안전을 위해 지표상의 높이가 2.5m 이하인 부분에서는 절연전선을 사용해야 합니다.
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87. 인가가 많이 연접되어 있는 장소에 시설하는 가공전선로의 구성재 중 고압 가공전선로의 지지물 또는 가섭선에 적용하는 풍압하중에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 갑종풍압하중의 1.5배를 적용시켜야 한다.
  2. 갑종풍압하중의 2배를 적용시켜야 한다.
  3. 병종풍압하중을 적용시킬 수 있다.
  4. 갑종풍압하중과 을종풍압하중 중 큰 것만 적용시킨다.
(정답률: 47%)
  • 인가가 많이 연접되어 있는 장소에 시설하는 가공전선로의 구성재 중 고압 가공전선로의 지지물 또는 가섭선에 적용하는 풍압하중은 강한 바람이 불 때 발생하는 압력으로, 갑종풍압하중을 기준으로 적용시켜야 한다. 그러나 병종풍압하중은 갑종풍압하중의 1/2 이하로 작용하기 때문에, 병종풍압하중을 적용시킬 수 있다. 따라서 정답은 "병종풍압하중을 적용시킬 수 있다."이다.
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88. 욕탕의 양단에 판상의 전극을 설치하고 그 전극 상호간에 미약한 교류전압을 가하여 입욕자에게 전기적 자극을 주는 전기욕기를 시설할 때 전기욕기용 전원장치로부터 욕탕안의 전극까지의 전선 상호간 및 전선과 대지 사이의 절연 저항값은 몇 [MΩ] 이상이어야 하는가?

  1. 0.1
  2. 0.5
  3. 1
  4. 5
(정답률: 53%)
  • 전기욕기는 인체에 직접 전기적 자극을 주는 기기이므로 안전성이 매우 중요하다. 따라서 전선 상호간 및 전선과 대지 사이의 절연 저항값은 높을수록 좋다. 일반적으로 전기욕기용 전원장치로부터 욕탕안의 전극까지의 전선 상호간 및 전선과 대지 사이의 절연 저항값은 0.1 MΩ 이상이어야 한다. 이는 인체에 미치는 전기적 자극이 최소화되고 안전성이 확보될 수 있기 때문이다.
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89. 가로등, 경기장, 공장, 아파트 단지 등의 일반조명을 위하여 시설하는 고압방전등은 그 효율이 몇 [lm/W] 이상의 것이어야 하는가?

  1. 60
  2. 70
  3. 80
  4. 90
(정답률: 66%)
  • 고압방전등은 일반조명용으로 사용되는 램프 중에서 가장 효율이 높은 편에 속합니다. 따라서, 가로등, 경기장, 공장, 아파트 단지 등의 일반조명을 위하여 시설하는 고압방전등은 최소한 70 lm/W 이상의 효율을 가져야 합니다. 이는 에너지 절약 및 환경 보호를 위한 국가적인 정책으로 제정된 것입니다.
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90. 특별고압 절연전선을 사용한 22900V 가공전선과 안테나의 이격(수평이격) 거리는 몇 [m] 이상 이어야 하는가? (단, 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지락이 생겼을 때에는 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있음)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 33%)
  • 특별고압 절연전선을 사용한 22900V 가공전선과 안테나의 이격(수평이격) 거리는 전기적으로 안전한 거리를 유지하기 위해 규정되어 있습니다. 이 거리는 안테나와 가공전선 사이에 발생할 수 있는 전기적인 상호작용을 최소화하기 위한 것입니다.

    이 거리는 전기적으로 안전한 거리를 유지하기 위한 규정에 따라 결정됩니다. 이 규정은 다양한 요인에 따라 다릅니다. 예를 들어, 전선과 안테나 사이의 거리가 짧을수록 전기적인 상호작용이 더 많이 발생할 가능성이 있습니다. 또한, 전선과 안테나 사이의 거리가 길수록 전기적인 상호작용이 적어질 가능성이 있습니다.

    따라서, 특별고압 절연전선을 사용한 22900V 가공전선과 안테나의 이격(수평이격) 거리는 최소한 1.5m 이상이어야 합니다. 이 거리는 전기적으로 안전한 거리를 유지하기 위한 규정에 따라 결정된 것입니다.
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91. 고압용의 개폐기∙차단기∙피뢰기 기타 이와 유사한 기구로서 동작시에 아크가 생기는 것은 목재의 벽 또는 천정 기타의 가연성 물체로부터 몇 [m] 이상 떼어 놓아야 하는가?

  1. 1
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 42%)
  • 고압용의 개폐기∙차단기∙피뢰기 기타 이와 유사한 기구는 전기를 차단하거나 흐르지 않게 하는 역할을 합니다. 이러한 기구를 동작시키면 전기가 차단되는데, 이때 아크라는 불꽃이 생길 수 있습니다. 이 아크는 매우 높은 온도를 가지고 있어 주변의 가연성 물질에 접촉하면 화재의 원인이 될 수 있습니다.

    따라서 이러한 기구를 동작시킬 때는 주변에 가연성 물질이 없는 안전한 장소에서 동작시켜야 합니다. 이를 위해서는 목재의 벽 또는 천정 기타의 가연성 물체로부터 최소 1m 이상 떼어 놓아야 합니다. 따라서 정답은 "1"입니다.
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92. 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설하는 경우 매설 깊이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 60%)
  • 지중 전선로를 매설할 때는 차량이나 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설하는 경우가 있습니다. 이때는 매설 깊이를 깊게 해야 합니다. 깊이는 최소 1.2m 이상으로 해야 합니다. 이유는 깊이가 얕으면 차량이나 중량물의 압력에 의해 전선로가 손상될 우려가 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "1.2"입니다.
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93. 저∙고압 가공전선이 철도를 횡단하는 경우 레일면상 높이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 4
  2. 5
  3. 5.5
  4. 6.5
(정답률: 68%)
  • 저∙고압 가공전선은 철도를 횡단할 때 레일면과 충돌하지 않도록 설치되어야 합니다. 이를 위해서는 저∙고압 가공전선의 최대 허용 높이와 레일면의 최소 높이를 고려해야 합니다. 일반적으로 철도의 레일면 높이는 5.5m 이상이며, 저∙고압 가공전선의 최대 허용 높이는 1.0m 이므로, 레일면상 높이는 6.5m 이상이어야 합니다. 따라서 정답은 "6.5"입니다.
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94. 특별고압 계기용변성기의 2차측 전로의 접지공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 36%)
  • 특별고압 계기용변성기의 2차측 전로는 전압이 높기 때문에 제1종 접지공사를 해야 합니다. 제1종 접지공사는 전기적 안전성을 확보하기 위해 전기설비의 중심점에 접지선을 설치하는 것으로, 전압이 높은 고압선이나 고압기기 등에 사용됩니다.
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95. 발∙변전소의 차단기에 사용하는 압축공기장치의 공기탱크는 사용압력에서 공기의 보급이 없는 상태에서 차단기의 투입 및 차단을 연속하여 몇 회 이상 할 수 있는 용량을 가져야 하는가?

  1. 1회
  2. 2회
  3. 3회
  4. 4회
(정답률: 50%)
  • 압축공기장치의 공기탱크는 사용압력에서 공기의 보급이 없는 상태에서 차단기의 투입 및 차단을 연속하여 몇 회 이상 할 수 있는 용량을 나타내는 것이므로, 이 용량은 공기탱크의 용량과 압력에 따라 결정된다. 그러나 차단기의 투입 및 차단을 연속하여 몇 회 이상 할 수 있는 용량은 차단기의 종류와 상황에 따라 다르기 때문에, 일반적으로는 1회로 정해져 있다. 따라서 정답은 "1회"이다.
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96. 저압 옥내배선은 일반적인 경우, 지름 몇 [mm] 이상의 연동선이거나 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것을 사용하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 59%)
  • 저압 옥내배선에서는 연동선의 지름이 1.6mm 이상이어야 합니다. 이는 안전성과 신뢰성을 보장하기 위한 규정입니다. 따라서 보기에서 정답은 "1.6"입니다.
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97. 다음 중 저압 옥내배선의 공사방법에 따른 사용전선의 조합으로 옳지 않은 것은?

  1. 애자사용은폐공사 - 600V 고무절연전선
  2. 가요전선관공사 - 600V 비닐절연전선
  3. 금속관공사 - 600V 불소수지절연전선
  4. 합성수지관공사 - 옥외용 비닐절연전선
(정답률: 56%)
  • 합성수지관공사의 옥외용 비닐절연전선은 저압 옥내배선에 사용하기에는 적합하지 않습니다. 이는 옥외용으로 설계된 전선이기 때문에 내구성이 높고 날씨에 강하게 견딜 수 있지만, 옥내배선에서는 필요하지 않은 성능이기 때문입니다. 따라서 옥내배선에는 애자사용은폐공사, 가요전선관공사, 금속관공사의 전선이 적합합니다.
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98. 직류식 전기철도에서 귀선의 궤도 근접 부분에 1년간의 평균 전류가 통할 때, 그 구간 안의 어느 2점 사이에서의 전위차는 몇 [V] 이하이어야 하는가?

  1. 2
  2. 6
  3. 10
  4. 15
(정답률: 30%)
  • 직류식 전기철도에서 귀선의 궤도 근접 부분에 흐르는 전류는 지속적으로 귀선과 지면 사이를 이동하면서 전위차를 유발합니다. 이러한 전위차는 귀선과 지면 사이의 저항에 따라 달라지며, 전류가 흐르는 기간이 길수록 전위차는 더욱 커집니다.

    따라서 1년간의 평균 전류가 통하는 구간에서 어느 2점 사이에서의 전위차가 최대치인 경우를 고려해야 합니다. 이 경우 전류가 가장 많이 흐르는 지점에서 전위차가 가장 커지므로, 전류가 가장 많이 흐르는 지점에서의 전위차를 계산해보면 됩니다.

    전류가 가장 많이 흐르는 지점에서의 전위차는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    전위차 = 전류 × 귀선과 지면 사이의 저항

    전류는 문제에서 주어졌으므로, 귀선과 지면 사이의 저항만 계산하면 됩니다. 귀선과 지면 사이의 저항은 지면의 전기저항과 귀선과 지면 사이의 거리에 따라 달라지므로, 이를 고려하여 계산해야 합니다.

    하지만 문제에서는 귀선과 지면 사이의 거리나 지면의 전기저항에 대한 정보가 주어지지 않았으므로, 정확한 값을 계산할 수는 없습니다. 따라서 답은 "2"로 정해져 있습니다.
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99. 다음 중 아크 용접장치의 시설 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 용접변압기는 절연변압기일 것
  2. 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 400V 이하일 것
  3. 용접변압기 1차측 전로에서 용접 변압기에 가까운 곳에 쉽게 개폐할 수 있는 개폐기를 시설할 것
  4. 피용접재 또는 이와 전기적으로 접속되는 받침대∙정반 등의 금속체에는 제3종 접지공사를 할 것
(정답률: 57%)
  • "용접변압기는 절연변압기일 것"이 옳지 않은 것이다. 용접변압기는 절연변압기와 달리 1차측과 2차측이 전기적으로 연결되어 있으며, 용접전류를 공급하기 위해 필요한 전압을 변압하는 역할을 한다. 따라서 용접변압기는 절연변압기가 아니며, 절연변압기와는 구분되어야 한다.
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100. 제1종 특별고압 보안공사에 의하여 시설한 154kV 가공송전선로는 전선에 지락 또는 단락이 생긴 경우에 몇 초 안에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 24%)
  • 제1종 특별고압 보안공사에 의하여 시설한 154kV 가공송전선로는 전선에 지락 또는 단락이 생긴 경우에 몇 초 안에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 합니다. 이는 안전상의 이유로 필수적인 조치이며, 이를 위해 차단기나 회로차단기 등의 장치를 설치합니다. 따라서 정답은 "2"입니다.
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