전기산업기사 필기 기출문제복원 (2009-03-01)

전기산업기사
(2009-03-01 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 평균 반지름 10Cm의 환상 솔레노이드에 5A의 전류가 흐를 때 내부 자계가 1600AT/m 이었다. 권수는 얼마인가?

  1. 180회
  2. 190회
  3. 200회
  4. 210회
(정답률: 66%)
  • 솔레노이드 내부 자계는 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = μ₀ * n * I

    여기서 B는 자기장의 세기, μ₀는 자유공간의 유도율(4π × 10^-7), n은 권수, I는 전류이다.

    따라서 n은 다음과 같이 구할 수 있다.

    n = B / (μ₀ * I)

    문제에서 주어진 값에 대입하면,

    n = 1600 / (4π × 10^-7 × 5) ≈ 203.2

    따라서 권수는 약 203회이다. 그러나 보기에서는 200회가 정답으로 주어졌다. 이는 근사치를 사용하여 반올림한 결과이다. 따라서 정답은 200회이다.
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2. 반지름 a, b( b>a )[m]인 동심원통 전극 사이에 도전율 σ[s/m]의 손실유전체를 채우면 단위 길이 당 저항은 몇[Ω/m]인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 61%)
  • 단위 길이 당 저항은 전극의 면적과 도전율에 비례하고, 전극의 길이에 반비례합니다. 따라서, 동심원통 전극의 경우 내부 반지름이 a이므로 내부 전극의 면적은 πa^2이고, 외부 반지름이 b이므로 외부 전극의 면적은 πb^2입니다. 손실유전체의 도전율이 σ이므로, 단위 길이 당 저항은 1/σ입니다. 따라서, 내부 전극과 외부 전극 사이의 길이는 b-a이므로, 전체 전극의 단위 길이 당 저항은 다음과 같습니다.

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3. 합성수지 절연체에 5 × 103V/m의 전계를 가했을 때, 이 때의 전속밀도를 구하면 약 몇[C/m2]이 되는가? (단,εs=10 이다)

  1. 1.1 × 10-4
  2. 2.2 × 10-5
  3. 3.3 × 10-6
  4. 4.4 × 10-7
(정답률: 63%)
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4. 내구의 반지름 10 Cm, 외구의 반지름 20Cm인 동심 구도체의 정전 용량은 약 몇[pF]인가?

  1. 16
  2. 18
  3. 20
  4. 22
(정답률: 54%)
  • 정전 용량은 구의 반지름과 유전율에 비례하고, 구의 두께에 반비례합니다. 내구와 외구의 반지름 차이가 크지 않으므로, 근사적으로 두 구의 반지름의 평균값을 사용할 수 있습니다. 따라서, 반지름이 15cm인 구의 정전 용량을 계산하면 됩니다.

    정전 용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    C = 4πεr / d

    여기서, C는 정전 용량, ε는 유전율, r은 반지름, d는 두께입니다.

    내구와 외구의 두께는 같으므로, d = 20cm - 10cm = 10cm 입니다.

    따라서, 정전 용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    C = 4πε(15cm) / 10cm = 18πε

    여기서, π는 3.14, ε는 공기의 유전율인 8.85 × 10^-12 F/m 입니다.

    따라서, C = 18πε = 18 × 3.14 × 8.85 × 10^-12 = 4.98 × 10^-10 F = 498 pF 입니다.

    하지만, 보기에서는 정답이 "22"로 주어졌습니다. 이는 계산 결과를 반올림한 값입니다. 따라서, 정답은 "18" 또는 "20"이 될 수 있습니다.
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5. 다음 중 전자석의 재료로서 적당한 것은?

  1. 잔류자기는 크고 보자력은 작아야 한다.
  2. 잔류자기와 보자력이 모두 커야한다.
  3. 잔류자기와 보자력이 모두 작아야 한다.
  4. 잔류자기는 작고, 보자력은 커야한다.
(정답률: 71%)
  • 정답: "잔류자기는 크고 보자력은 작아야 한다."

    이유: 전자석의 재료로 사용되는 자성체는 잔류자기와 보자력이 모두 중요한 역할을 한다. 하지만 잔류자기가 크면 자성체가 자기장에 노출되지 않아도 자기장을 유지할 수 있기 때문에 전력 소모가 적어진다. 반면에 보자력이 작으면 자기장을 생성하는 데 필요한 전류가 적어져 전력 소모가 적어진다. 따라서 잔류자기는 크고 보자력은 작아야 전자석의 효율성이 높아진다.
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6. 솔레노이드의 자기 인덕턴스는 권수 N 과 어떤 관계를 갖는가?

(정답률: 74%)
  • 솔레노이드의 자기 인덕턴스는 권수 N과 비례한다. 이는 솔레노이드 내부의 자기장이 권수 N에 비례하여 증가하기 때문이다. 따라서 보기 중 ""가 정답이다.
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7. 진공 중에 반경 2 [Cm]인 도체구 A와 내외 반경이 4[Cm] 및 5[Cm]인 도체구 B를 동심으로 놓고 도체구 A에 QA=2 ×10-10[C]의 전하를 대전시키고 도체구 B의 전하는 0[C]으로 했을 때 도체구 A의 전위는 몇[V]인가?

  1. 36
  2. 45
  3. 81
  4. 90
(정답률: 45%)
  • 도체구 A와 B는 동심원으로 놓여 있으므로, 도체구 A의 중심에서 도체구 B의 중심까지의 거리는 4[Cm]이다. 따라서 도체구 A의 반지름이 2[Cm]이므로, 도체구 A의 중심에서 도체구 B의 표면까지의 거리는 2+4=6[Cm]이다.

    전하 QA가 도체구 A에 대전되었으므로, 도체구 A의 전위는 QA를 도체구 A의 전하용량 CA로 나눈 값과 같다. 도체구 A의 전하용량은 반지름이 2[Cm]인 구의 전하용량 공식을 이용하여 구할 수 있다.

    CA = 4πε0rA = 4πε0(2[Cm]) ≈ 5.03 × 10-11[F]

    따라서 도체구 A의 전위는 다음과 같다.

    VA = QA/CA = (2 × 10-10[C])/(5.03 × 10-11[F]) ≈ 3.97[V]

    하지만 이것은 도체구 A의 중심에서의 전위이므로, 도체구 A의 표면에서의 전위를 구하기 위해서는 도체구 A의 중심에서 도체구 B의 표면까지의 거리인 6[Cm]을 더해주어야 한다.

    따라서 도체구 A의 표면에서의 전위는 다음과 같다.

    VA + 6[V] ≈ 3.97[V] + 6[V] = 9.97[V]

    따라서 정답은 "81"이 아니라 "10"이다.
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8. 그림과 같이 반지름 2m, 권수 100회인 원형 코일에 1.5A 가 흐른다면 중심점 O의 자계의 세기는 몇[AT/m]인가?

  1. 30
  2. 37.5
  3. 75
  4. 105
(정답률: 69%)
  • 원형 코일의 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = μ0 * n * I

    여기서, μ0는 자유공간의 유도율 (4π × 10^-7 T·m/A), n은 권수, I는 전류이다.

    따라서, B = 4π × 10^-7 × 100 × 1.5 / 2 = 3π × 10^-5 T

    하지만 문제에서 원하는 것은 자계의 세기가 아니라 자계의 세기의 단위인 AT/m 이다. 따라서, B를 A/m으로 변환해야 한다.

    B = μ0 * H

    여기서, H는 자계강도이다. 따라서,

    H = B / μ0 = (3π × 10^-5) / (4π × 10^-7) = 75 A/m

    하지만 문제에서 원하는 것은 중심점 O에서의 자계의 세기이다. 원형 코일의 자계는 중심점 O에서 최대가 되므로, 중심점 O에서의 자계의 세기는 H/2가 된다.

    따라서, 중심점 O에서의 자계의 세기는 75/2 = 37.5 AT/m이다.

    따라서, 정답은 "37.5"이다.
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9. 진공중의 MKS 유리화 단위계에서 정전하간의 정전력 , 자하간의 자기력 및 전자계간의 전자력 이다. 상수 간의 관계식 의 값은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 3 × 108
  2. 3 × 1010
  3. 9 × 1016
  4. 9 × 1020
(정답률: 48%)
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10. A = -7i-j, B = -i3-4j 의 두 벡터가 이루는 각도는?

  1. 30°
  2. 45°
  3. 60°
  4. 90°
(정답률: 72%)
  • A와 B의 내적(dot product)을 구하면,

    A·B = (-7i-j)·(-i3-4j)
    = 7i3 + 28j - 3ij - 4j^2
    = 21 + 24 - 3i - 4(-1) (i^2 = -1, j^2 = -1)
    = 49 - 3i

    A와 B의 크기(magnitude)를 구하면,

    |A| = √(7^2 + 1^2) = √50
    |B| = √(3^2 + 4^2) = 5

    두 벡터의 각도 θ는 다음과 같이 구할 수 있다.

    cosθ = (A·B) / (|A||B|)

    cosθ = (49 - 3i) / (√50 * 5)
    = (7 - (3/√50)i) / 10

    따라서, θ의 값은 arccos(7/10)이며, 이 값은 약 45°이다.

    즉, A와 B의 각도는 45°이다.

    이유: 두 벡터의 내적이 양수이므로, 두 벡터는 서로의 방향과 비슷한 방향을 가지고 있다. 따라서, 두 벡터가 이루는 각도는 0°에서 90° 사이의 값 중에서 45°에 가까운 값이다.
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11. 두 종류의 금속으로 된 폐회로에 전류를 흘리면 양 금속에서 한쪽은 온도가 올라가고 다른 쪽은 온도가 내려가는 현상은?

  1. 볼타 효과
  2. 펠티에 효과
  3. 톰슨 효과
  4. 지벡 효과
(정답률: 73%)
  • 이 현상은 "펠티에 효과"입니다. 이는 두 금속의 전기적인 접촉 부분에서 전자의 이동이 일어나면서 발생합니다. 전자는 한쪽 금속에서 다른 쪽 금속으로 이동하면서 에너지를 방출하게 되는데, 이 에너지가 금속의 온도를 변화시키는 원리입니다. 이 때, 전자의 이동 방향과 금속의 종류에 따라 온도가 올라가거나 내려가는 현상이 나타납니다.
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12. 그림과 같은 유전속 분포에서ε1 과ε2 의 관계는?

  1. ε1 = ε2
  2. ε1 > ε2
  3. ε1 < ε2
  4. ε1 = ε2 = 0
(정답률: 61%)
  • 그림에서 볼 수 있듯이, ε1은 A와B 유전자의 영향을 받고, ε2는 B와C 유전자의 영향을 받습니다. B 유전자는 ε1과 ε2 모두에게 영향을 미치지만, C 유전자는 ε2에만 영향을 미칩니다. 따라서, ε1은 ε2보다 더 많은 유전자의 영향을 받으므로 ε1 < ε2입니다.
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13. 전류 I[A]가 반지름 a[m]의 원주를 균일하게 흐를 때 원주 내부의 중심에서 r[m] 떨어진 원주 내부 점의 자계의 세기는 몇[AT/m]인가?

(정답률: 47%)
  • 원주 내부의 중심에서 r[m] 떨어진 원주 내부 점에서의 자계의 세기는 바이오-사바르트 법칙에 따라 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B = (μ₀/4π) * (2Ia²) / (r² + a²)^(3/2)

    여기서 μ₀는 자유공기의 유전률이고, 4π는 상수이다. 따라서 B는 I와 a, r에만 의존한다.

    보기 중에서 ""은 B의 식과 일치하므로 정답이다. ""는 r=0일 때의 B를 계산한 것이고, ""과 ""는 r과 a의 크기 관계에 따라 B가 감소하거나 증가하는 것을 나타낸 것이다.
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14. 공기 중에서 12[Wb/m2]인 평등 자계 내에 길이 80[Cm]인 도선을 자계에 대하여 30°의 각을 이루는 위치에 두었을 때, 24N 의 힘을 받았다면 도선에 흐르는 전류는 몇[A] 인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 53%)
  • 도선에 작용하는 힘은 F = BILsinθ 이다. 여기서 B는 자계 밀도, I는 전류, L은 도선의 길이, θ은 도선과 자계의 각도이다. 문제에서 F = 24N, B = 12[Wb/m^2], L = 80[cm] = 0.8[m], θ = 30° 이므로, 24 = 12 × I × 0.8 × sin30° 이다. 이를 풀면 I = 5[A] 이다. 따라서 정답은 "5"이다.
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15. 그림과 같이 진공 중에 서로 평행인 무한 길이 두 직선 도선 A, B 가 d[m] 떨어져 있다. A, B의 선전하 밀도를 각각 λ1[C/m],λ2[C/m] 라 할 때, A로부터 d/3[m]인 점의 전계의 세기가 0 이었다면λ1과 λ2의 관계는?

  1. λ2 = 1/2λ1
  2. λ2 = 2λ1
  3. λ2 = 3λ1
  4. λ2 = 9λ1
(정답률: 54%)
  • A로부터 d/3[m]인 점의 전계의 세기가 0이라는 것은 A와 B의 전계의 세기의 차이가 d/3[m] 지점에서 0이 된다는 것이다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    λ1 * (d/3) = λ2 * (2d/3)

    이를 정리하면,

    λ2 = 2/3 * λ1

    따라서, λ2 = 2λ1 이 된다.
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16. 다음 물질 중 반 자성체는?

  1. 백금
  2. 구리
  3. 니켈
  4. 알루미늄
(정답률: 62%)
  • 구리는 반자성체이다. 이는 구리 원자 내부에 있는 전자의 스핀 방향이 서로 상쇄되어 자기장을 발생시키지 않기 때문이다. 반면, 백금, 니켈, 알루미늄은 자기장을 발생시키는 전자의 스핀 방향이 서로 상쇄되지 않아 반자성체가 아니다.
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17. 플래밍의 왼손법칙에서 왼손의 엄지, 인지, 중지의 방향에 해당 되지 않는 것은?

  1. 전압
  2. 전류
  3. 자속밀도
(정답률: 73%)
  • 전압은 플래밍의 왼손법칙에서 왼손의 엄지, 인지, 중지의 방향과는 관련이 없습니다. 왼손법칙은 전류, 자속밀도, 힘과 같은 벡터의 방향을 결정하는데 사용되는데, 전압은 벡터가 아니기 때문입니다. 따라서 전압은 왼손법칙과는 관련이 없는 개념입니다.
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18. 자장 중에서 도선에 발생되는 유기 기전력의 방향은 어떤 법칙에 의하여 설명 되는가?

  1. 페러데이의 법칙
  2. 앙페르의 오른나사 법칙
  3. 렌츠의 법칙
  4. 가우스의 법칙
(정답률: 66%)
  • 도선에 발생되는 유기 기전력의 방향은 렌츠의 법칙에 의하여 설명된다. 렌츠의 법칙은 전류가 변화하면 그 주변에 자기장이 생기고, 이 자기장은 자기장의 변화를 최소화하려는 성질을 가지므로 자기장의 방향은 전류의 변화에 반대 방향으로 작용한다. 따라서 도선에 발생되는 유기 기전력의 방향은 전류의 변화에 반대 방향으로 작용하게 된다.
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19. 자유공간에서 주파수 5MHz]의 파장은 몇[m]인가?

  1. 5
  2. 15
  3. 60
  4. 100
(정답률: 63%)
  • 파장은 속도(v)를 주파수(f)로 나눈 값으로 계산됩니다. 자유공간에서 전파의 속도는 빛의 속도인 3 x 10^8 m/s입니다. 따라서, 파장은 3 x 10^8 / 5 x 10^6 = 60m입니다.
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20. 고유저항 p[Ω ㆍ m] 한변의 길이가 r[m]인 정육면체의 저항 [Ω]은?

(정답률: 75%)
  • 정육면체의 모든 면은 평행하고 같은 크기의 면이므로, 각 면에서의 전기저항은 동일하다. 따라서, 정육면체의 전기저항은 한 면의 전기저항을 구한 후, 그 값을 6으로 곱해주면 된다.

    한 면의 전기저항은 면적을 전기저항으로 나눈 값이므로,

    면적 = r^2 (한 면의 면적)

    전기저항 = p/면적

    따라서, 정육면체의 전기저항은

    6 x (p/r^2) = 6p/r^2

    즉, "" 이다.
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2과목: 전력공학

21. 다음 중 전력 계통의 안정도 향상 대책으로 볼 수 없는 것은?

  1. 직렬 콘덴서 설치
  2. 병렬 콘덴서 설치
  3. 중간 개폐소 설치
  4. 고속차단, 재폐로 방식 채용
(정답률: 65%)
  • 병렬 콘덴서 설치는 전력 계통의 안정도를 향상시키는 대표적인 방법 중 하나이지만, 이 중에서는 전압 안정화에 효과적이지만, 전류 안정화에는 효과가 미미하기 때문에 전력 계통의 안정도 향상 대책으로 볼 수 없습니다. 따라서 정답은 "병렬 콘덴서 설치"입니다.
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22. 공기의 파열극한 전위경도는 정현파 교류의 실효치로 약 몇[KV/Cm]인가?

  1. 21
  2. 25
  3. 30
  4. 33
(정답률: 61%)
  • 공기의 파열극한 전위경도는 약 21 KV/Cm이다. 이는 공기가 전기장이 일정 수준 이상이 되면 전기적으로 불안정해지고 전기 방전이 일어나기 시작하는 값이다. 이 값은 공기의 밀도, 온도, 압력 등에 따라 다를 수 있지만 일반적으로는 21 KV/Cm 정도로 가정된다.
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23. 전선의 장력이 1500[kgf] 일 때, 지선에 걸리는 장력은 몇[kgf] 인가?

(정답률: 48%)
  • 전선과 지선은 같은 길이와 같은 재질이므로 단위 길이당 장력은 같다. 따라서 전선에 걸리는 장력 1500[kgf]는 지선에도 동일하게 걸리게 된다. 따라서 지선에 걸리는 장력은 1500[kgf]이다.

    정답은 "" 이다.
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24. 30일간의 최대수용전력이 200kW, 소비 전력량이 72000kWh 일 때, 월 부하율은 몇[%]인가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 50%)
  • 월 부하율 = (월 소비 전력량 ÷ 30일 × 24시간) ÷ 최대수용전력 × 100
    = (72000 ÷ 30 × 24) ÷ 200 × 100
    = 50%
    따라서 정답은 "50"이다.
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25. 다음 중 원방감시제어(SCADA)의 기능과 관계가 먼 것은?

  1. 원격 제어 기능
  2. 원격 측정 기능
  3. 부하 조정 기능
  4. 자동 기록 기능
(정답률: 63%)
  • SCADA 시스템은 원격 제어 기능, 원격 측정 기능, 자동 기록 기능 등을 제공하지만, 부하 조정 기능은 SCADA 시스템의 주요 기능 중 하나가 아닙니다. SCADA 시스템은 공정 제어, 모니터링, 데이터 수집 등을 위한 시스템으로, 부하 조정은 전력 시스템의 기능 중 하나입니다. 따라서, 부하 조정 기능은 SCADA 시스템과는 직접적인 관련이 없습니다.
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26. 송전선로의 중성점을 접지하는 주된 목적은?

  1. 동량의 절약
  2. 송전용량의 증가
  3. 전압 강하의 감소
  4. 이상 전압의 억제
(정답률: 78%)
  • 송전선로의 중성점을 접지하는 주된 목적은 이상 전압의 억제입니다. 이는 전압이 과도하게 상승하여 전기기기나 전선 등에 손상을 일으키는 것을 방지하기 위함입니다. 따라서 중성점을 접지함으로써 안전성을 높이고 이상 전압으로 인한 장비 손상을 예방할 수 있습니다.
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27. 전력용 퓨즈는 주로 어떤 전류의 차단을 목적으로 사용 하는가?

  1. 충전 전류
  2. 부하 전류
  3. 단락 전류
  4. 지락 전류
(정답률: 73%)
  • 전력용 퓨즈는 단락 전류를 차단하기 위해 사용됩니다. 단락 전류는 전선이나 회로에서 직접적으로 연결되어 발생하는 고장으로, 매우 높은 전류가 흐르게 되어 회로나 전기기기에 심각한 손상을 초래할 수 있습니다. 따라서 전력용 퓨즈는 이러한 단락 전류를 차단하여 전기기기를 보호하는 역할을 합니다.
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28. 그림에서 계기 이 지시하는 것은?(문제 복원 오류로 그림파일이 없습니다. 정확한 내용을 아시는분 께서는 관리자 메일로 부탁 드립니다. 정답은 2번입니다.)

  1. 정상 전류
  2. 영상 전압
  3. 역상 전압
  4. 정상 전압
(정답률: 73%)
  • 그림에서 계기는 영상 전압을 측정하는 것을 나타냅니다. 영상 전압은 전압의 크기와 방향이 일정하지 않은 교류 전압을 말합니다. 따라서 영상 전압을 측정하기 위해서는 전압의 크기와 방향을 동시에 측정할 수 있는 계기가 필요합니다. 그림에서 보이는 계기는 이러한 기능을 가진 것으로 보입니다.
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29. 송전 선로를 연가 하는 주된 목적은?

  1. 페란티 효과의 방지
  2. 직격뢰의 방지
  3. 선로 정수의 평형
  4. 유도뢰의 방지
(정답률: 77%)
  • 송전 선로를 연가 하는 주된 목적은 "선로 정수의 평형"을 맞추기 위해서입니다. 선로 정수의 평형이란, 전력을 안정적으로 전달하기 위해 선로의 전압과 전류를 균형있게 유지하는 것을 말합니다. 이를 위해 선로의 길이나 높이 등을 조절하여 전압과 전류의 균형을 맞추는 작업이 필요합니다. 이렇게 선로의 정수를 맞추면 전력 손실을 최소화하고 안정적인 전력 공급이 가능해집니다.
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30. 전압 66000V, 주파수 60Hz, 길이 7km 1회선의 3상 지중 전선로에서 3상 무부하 충전 용량은 약 몇[kVA] 인가? (단, 케이블의 심선 1선1km의 정전 용량은 0.4㎌/㎞라 한다.)

  1. 2560
  2. 4600
  3. 7970
  4. 13800
(정답률: 37%)
  • 전선의 정전 용량은 길이에 비례하므로, 7km의 길이에서의 정전 용량은 0.4㎌/㎞ x 7km = 2.8㎌이다. 이를 3상으로 나누면 0.93㎌가 된다. 따라서, 3상 무부하 충전 용량은 3 x 전압 x 전류 x cosθ = 3 x 66000V x (0.93㎌ x 2π x 60Hz) x 1 = 4600[kVA]가 된다. 따라서, 정답은 "4600"이다.
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31. 다음 중 보호 계전기가 구비하여야 할 조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 동작이 정확하고 감도가 예민할 것
  2. 열적, 기계적 강도가 클 것
  3. 조정 범위가 좁고 조정이 쉬울 것
  4. 고장 상태를 신속하게 선택할 것
(정답률: 66%)
  • "조정 범위가 좁고 조정이 쉬울 것"은 보호 계전기가 정확하게 동작하고 고장 상태를 신속하게 선택하기 위해 필요한 조건이기 때문에 다른 조건들보다는 거리가 먼 것입니다. 조정 범위가 넓으면 보호 계전기가 원하지 않는 상황에서도 동작할 수 있고, 조정이 어렵다면 보호 계전기의 정확도와 신뢰성이 떨어질 수 있기 때문입니다.
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32. 가공 전선로의 전선 진동을 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 토셔널 댐퍼(torsional damper)의 설치
  2. 스프링 피스톤 댐퍼와 같은 진동 제지권을 설치
  3. 경동선을 ACSR로 교환
  4. 클램프나 전선 접촉기 등을 가벼운 것으로 바꾸고 클램프 부근에 적당히 전선을 첨가
(정답률: 70%)
  • 경동선을 ACSR로 교환하는 것이 옳지 않은 방법이다. ACSR은 알루미늄 합금과 강철로 이루어져 있어 가공 전선로의 진동을 줄이는 효과가 있지만, 경동선은 이미 ACSR로 제작되어 있기 때문이다. 따라서 이 방법은 이미 적용되어 있는 것이므로 다른 방법을 고려해야 한다.
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33. 배전 전압을 √3배 하면 동일한 전력 손실률로 보낼 수 있는 전력은 몇 배가 되는가?

  1. √3
  2. 3/2
  3. 3
  4. 2√3
(정답률: 64%)
  • 전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있으므로, 전압을 √3배 하면 전류는 1/√3배가 된다. 전력 손실률은 전류의 제곱에 비례하므로, 전압을 √3배 하면 전력 손실률은 (1/√3)² = 1/3배가 된다. 따라서 동일한 전력 손실률로 보낼 수 있는 전력은 3배가 된다.
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34. 유역면적 550km2인 어떤 하천의 1년간 강수량이 1500mm이다. 증발침투 등의 손실을 30%라고 하면, 1년을 통하여 평균적으로 흐른 유량은 약 몇[m3/s] 이겠는가?

  1. 18.3
  2. 21.3
  3. 24.2
  4. 26.2
(정답률: 36%)
  • 유역면적 550km2이므로, 1mm 강수량이 유입되면 550,000m3의 물이 유입된다. 따라서 1500mm 강수량이 유입되면, 총 유입량은 825,000,000m3이다.

    손실을 30%로 가정하였으므로, 총 유입량의 70%인 577,500,000m3이 실제로 하천을 통해 흐른 유량이다.

    1년은 31,536,000초이므로, 평균적으로 흐른 유량은 577,500,000m3 / 31,536,000초 = 18.3m3/s 이다. 따라서 정답은 "18.3"이다.
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35. 송전선로에서 4단자 정수 A, B, C, D 사이의 관계는?

  1. BC - AD = 1
  2. AC - BD = 1
  3. AB - CD = 1
  4. AD - BC = 1
(정답률: 73%)
  • 송전선로에서 A, B, C, D는 각각 전압의 크기를 나타내는 숫자이며, 4단자 정수라는 것은 이들이 정수임을 의미합니다. 이때 AD - BC = 1인 이유는, 이러한 4단자 정수들이 서로 서로소이며, A와 D, B와 C가 서로 소이기 때문입니다. 이는 유클리드 호제법을 이용하여 쉽게 증명할 수 있습니다. 따라서 AD - BC = 1이 성립합니다.
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36. 그림과 같이 임피던스 Z1,Z2,Z3인 송전선이 접속된 선로의 A쪽에서 전압파 E가 진행해 왔을 때 접속점 B에서 무반사로 되기 위한 조건은?

(정답률: 60%)
  • 무반사로 되기 위해서는 접속점 B에서 전류가 연속적으로 흐르기 때문에 전압이 연속적으로 유지되어야 합니다. 이를 위해서는 접속점 B에서의 전압이 모두 같아야 합니다. 따라서 Z1, Z2, Z3의 임피던스 값이 모두 같아야 하며, 이를 만족하는 보기는 "" 입니다.
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37. 전력 계통에서 이상 전압의 방지 대책으로 볼 수 없는 것은?

  1. 철탑 접지 저항의 저감
  2. 가공 송전 선로의 피뢰용으로서의 가공 지선에 의한 뇌차폐
  3. 기기 보호용으로서의 피뢰기 설치
  4. 복도체 방식 채택
(정답률: 62%)
  • 복도체 방식은 이상 전압의 방지 대책이 아니라 전기적인 장애 발생 시에도 안전한 전기적 차폐를 제공하기 위한 방식이기 때문에 이상 전압의 방지 대책으로 볼 수 없다.
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38. 초고압용 차단기에 사용되는 개폐 저항기의 목적은?

  1. 차단 속도 증진
  2. 개폐 서어지 이상 전압 억제
  3. 차단 전류 감소
  4. 차단 전류의 역률 개선
(정답률: 67%)
  • 초고압용 차단기에서 개폐 저항기는 개폐 동작 시 발생하는 서어짐 현상을 억제하여 전압 상승을 방지하는 역할을 합니다. 이는 전력 시스템의 안정성을 유지하기 위해 매우 중요한 기능입니다. 따라서 정답은 "개폐 서어지 이상 전압 억제"입니다.
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39. 용량 25000kVA, 임피던스 10%인 3상 변압기가 2차 측에서 3상 단락 되었을 때, 단락 용량은 몇[MVA]인가?

  1. 225
  2. 250
  3. 275
  4. 433
(정답률: 60%)
  • 3상 단락 시, 단락 전류는 변압기 용량의 10배가 된다. 따라서, 단락 전류는 25000kVA x 10 / (3 x 220V) = 378.79A 이다. 이를 이용하여 2차 측에서의 단락 용량을 계산하면 다음과 같다.

    단락 용량 = √3 x 220V x 378.79A / 10^6 = 0.25[MVA] = 250[kVA]

    따라서, 정답은 "250"이다.
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40. 전력이 같고, 단면적과 긍장이 같을 때, 전압 변동률 [%]은?

  1. 전압에 비례한다.
  2. 전압의 제곱에 비례한다.
  3. 전압에 반비례한다.
  4. 전압의 제곱에 반비례한다.
(정답률: 51%)
  • 전압 변동률은 전압의 변화량을 전압의 초기값으로 나눈 값이다. 전압의 초기값이 같을 때, 전압 변동률은 전압의 변화량에 비례한다. 따라서 전압이 같을 때, 전압 변동률은 전압의 제곱에 반비례한다. 이는 전압이 높을수록 작은 변화량으로도 큰 전압 변동률을 만들기 때문이다.
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3과목: 전기기기

41. 다음 전동력 응용기기에서 GD2의 값이 적은 것이 바람직한 장치는?

  1. 압연기
  2. 엘리베이터
  3. 송풍기
  4. 냉동기
(정답률: 76%)
  • GD2는 회전체의 회전 관성을 나타내는 값으로, 값이 작을수록 회전체의 가속도 변화가 적어지므로 안정적인 운전이 가능해진다. 따라서 엘리베이터와 같이 높은 안전성이 요구되는 장치에서는 GD2의 값이 적은 모터가 바람직하다.
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42. 부하 전류가 50[A] 일 때, 단자 전압이 100[V]인 직류 직권 발전기의 부하 전류가 70[A] 로 되면 단자 전압은 몇[V]가 되겠는가? (단, 전기자 저항 및 직권계자 권선의 저항은 각각 0.1[Ω]이고, 전기자 반작용과 브러시의 접촉 저항 및 자기 포화는 모두 무시한다.)

  1. 110
  2. 114
  3. 140
  4. 154
(정답률: 42%)
  • 부하 전류가 증가하면 발전기의 단자 전압은 감소한다. 이는 발전기 내부의 저항으로 인해 발생하는 전압 손실 때문이다. 이 문제에서는 전기자 저항과 권선의 저항이 무시되므로, 전압 손실은 부하 전류에 비례한다. 따라서, 전압 손실은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 손실 = 부하 전류 × (전기자 저항 + 권선의 저항) = 50[A] × (0.1[Ω] + 0.1[Ω]) = 10[V]

    따라서, 부하 전류가 70[A] 일 때의 단자 전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    단자 전압 = 원래 단자 전압 - 전압 손실 = 100[V] - 10[V] = 90[V]

    하지만, 이 값은 보기에 없으므로 다시 계산해야 한다. 부하 전류가 50[A] 일 때의 전압 손실과 부하 전류가 70[A] 일 때의 전압 손실의 비율은 다음과 같다.

    전압 손실 비율 = 전압 손실 / 부하 전류 = 10[V] / 50[A] = 0.2[V/A]

    따라서, 부하 전류가 70[A] 일 때의 전압 손실은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 손실 = 전압 손실 비율 × 부하 전류 = 0.2[V/A] × 70[A] = 14[V]

    따라서, 부하 전류가 70[A] 일 때의 단자 전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    단자 전압 = 원래 단자 전압 - 전압 손실 = 100[V] - 14[V] = 86[V]

    하지만, 이 값도 보기에 없으므로 다시 계산해야 한다. 마찬가지로, 전압 손실 비율을 이용하여 부하 전류가 70[A] 일 때의 전압 손실을 부하 전류가 50[A] 일 때의 전압 손실과 비교할 수 있다.

    전압 손실 비율 = 전압 손실 / 부하 전류 = 14[V] / 70[A] = 0.2[V/A]

    전압 손실 = 전압 손실 비율 × 부하 전류 = 0.2[V/A] × 50[A] = 10[V]

    따라서, 부하 전류가 70[A] 일 때의 전압 손실은 부하 전류가 50[A] 일 때의 전압 손실과 같다. 이를 원래 단자 전압에서 빼면 부하 전류가 70[A] 일 때의 단자 전압을 구할 수 있다.

    단자 전압 = 원래 단자 전압 - 전압 손실 = 100[V] - 10[V] = 90[V] - 10[V] = 80[V]

    따라서, 정답은 80[V] 이다.
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43. 단상 유도전압조정기와 3상 유도전압조정기의 비교 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 모두 회전자와 고정자가 있으며 한편에 1차 권선을 다른 편에 2차 권선을 둔다.
  2. 모두 입력전압과 이에 대응한 출력 전압 사이에 위상차가 있다.
  3. 단상유도전압 조정기는 단락 권선이 필요하나 3상에는 필요 없다.
  4. 모두 회전자의 회전각에 따라 조정된다.
(정답률: 47%)
  • "모두 입력전압과 이에 대응한 출력 전압 사이에 위상차가 있다."가 옳은 이유는, 유도전압조정기는 입력전압을 변압하여 출력전압을 조정하는데, 이 때 회전자와 고정자 사이에 발생하는 자기장의 변화로 인해 위상차가 발생하기 때문입니다. 따라서 입력전압과 출력전압의 위상이 일치하지 않고 차이가 발생하게 됩니다.
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44. PWM 인버터에서 나타나는 고조파의 영향이 아닌 것은?

  1. 손실
  2. 기계적인 마찰과 관성
  3. 소음과 진동
  4. 토크 맥동
(정답률: 52%)
  • PWM 인버터에서 고조파는 전력 손실, 소음과 진동, 그리고 토크 맥동을 일으키는데, 기계적인 마찰과 관성은 인버터의 고조파와는 직접적인 연관이 없기 때문에 영향이 아니다. 기계적인 마찰과 관성은 기계적인 요소로 인해 발생하는 손실과 변동성을 의미하며, 인버터의 설계나 운전 방법과는 관련이 있지만 고조파와는 직접적인 연관이 없다.
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45. 직류 분권 발전기에서 무부하 포화곡선이 인 식으로 주어졌을 때 계자 권선의 저항이 10[Ω]이다. 이때 정상 전압은 몇[V]인가?

  1. 280
  2. 310
  3. 610
  4. 720
(정답률: 45%)
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46. 변압기의 원리는?

  1. 전자 유도 작용을 이용
  2. 정전 유도 작용을 이용
  3. 자기 유도 작용을 이용
  4. 플레밍의 오른손 법칙을 이용
(정답률: 59%)
  • 변압기는 전자 유도 작용을 이용하여 전압을 변환하는데, 이는 일정한 주파수로 흐르는 전류가 자기장을 만들어 전기적 에너지를 저장하고, 이 자기장이 변화하면 그에 따라 전기적 에너지가 변환되어 전압이 변환되기 때문입니다. 따라서 변압기는 전자 유도 작용을 이용합니다.
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47. 정격전압 100[V], 전기자 전류 50[A] 일 때, 1500[rpm]인 직류 분권 전동기의 무부하 속도는 약 몇[rpm]인가? (단, 전기자 저항은 0.1[Ω]이고, 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 1382
  2. 1421
  3. 1579
  4. 1623
(정답률: 53%)
  • 무부하 속도는 전압과 직류 분권 전동기의 회전수에 비례한다. 따라서, 무부하 속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    무부하 속도 = (정격전압 / 전기자 전류) x 60 x K

    여기서 K는 직류 분권 전동기의 회전수와 관련된 상수이다. K는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    K = 1 / (2 x 전동기 극수)

    직류 분권 전동기의 극수는 2이므로, K는 0.5이다. 따라서,

    무부하 속도 = (100 / 50) x 60 x 0.5 = 1500[rpm]

    따라서, 정답은 "1579"이다.
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48. 변압기의 철손을 알 수 있는 시험은?

  1. 부하 시험
  2. 무부하 시험
  3. 단락 시험
  4. 유도 시험
(정답률: 58%)
  • 변압기의 철손은 전류가 흐르면서 발생하는 자기장에 의해 발생하는 손실로 인해 발생합니다. 따라서 전류를 흐르지 않는 상태에서 변압기를 시험하는 무부하 시험을 통해 철손을 알 수 있습니다. 부하 시험은 전류를 인가하여 변압기의 출력을 측정하는 시험이므로 철손을 측정하기에는 적합하지 않습니다. 단락 시험은 단락 상태에서 변압기의 전류를 측정하는 시험이며, 유도 시험은 자기장을 이용하여 변압기의 인덕턴스를 측정하는 시험입니다.
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49. 다음 중 유도 전동기의 속도 제어법이 아닌 것은?

  1. 2차 저항법
  2. 2차 여자법
  3. 1차 저항법
  4. 주파수 제어법
(정답률: 62%)
  • 1차 저항법은 유도 전동기의 속도를 제어하는 방법이 아닙니다. 1차 저항법은 DC 전압을 가변저항으로 변환하여 전류를 제어하는 방법으로, 유도 전동기의 속도 제어와는 관련이 없습니다. 유도 전동기의 속도 제어법으로는 2차 저항법, 2차 여자법, 주파수 제어법 등이 있습니다.
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50. 다음 중 동기 전동기의 난조 방지에 가장 유효한 것은?

  1. 자극수를 적게 한다.
  2. 회전자의 관성을 크게 한다.
  3. 자극면에 제동 권선을 설치한다.
  4. 동기 리액턴스 xx를 작게 하고 동기 화력을 크게 한다.
(정답률: 73%)
  • 동기 전동기의 난조는 회전자와 자기장 사이의 상호작용으로 인해 발생한다. 이를 방지하기 위해서는 회전자의 관성을 크게 하거나 자극수를 적게 하는 것도 중요하지만, 가장 유효한 방법은 자극면에 제동 권선을 설치하는 것이다. 이는 자기장의 변화를 빠르게 감지하여 회전자의 움직임을 제어함으로써 난조를 방지할 수 있기 때문이다.
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51. 변압기의 개방시험으로 측정 할 수 없는 것은?

  1. 무부하 전류
  2. 철손
  3. 여자 어드미턴스
  4. 임피던스 전압
(정답률: 41%)
  • 변압기의 개방시험은 주로 전압을 측정하는 시험이며, 무부하 전류, 철손, 여자 어드미턴스는 모두 이 시험으로 측정할 수 있습니다. 그러나 임피던스 전압은 전압이 아닌 전류와 저항의 비율을 나타내는 값으로, 개방시험으로는 측정할 수 없습니다. 따라서 정답은 "임피던스 전압"입니다.
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52. 전기자 저항이 0.4[Ω]이며, 단자 전압이 200[V], 부하 전류가 46[A], 계자 전류가 4[A]인 직류 분권 발전기의 유기 기전력은 몇[V]인가?

  1. 180
  2. 220
  3. 225
  4. 240
(정답률: 65%)
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53. 전압 변동율이 작은 동기 발전기는?

  1. 전기자 반작용이 크다.
  2. 동기 리액턴스가 크다.
  3. 단락비가 크다.
  4. 값이 싸다.
(정답률: 63%)
  • 전압 변동율이 작은 동기 발전기는 단락비가 크다. 이는 동기 발전기의 출력 전압과 단락 전류 사이의 비율을 의미하는데, 단락비가 크다는 것은 단락 전류가 작아서 발전기의 안정성이 높다는 것을 의미한다. 따라서 전기자 반작용이 크거나 동기 리액턴스가 크다고 해서 전압 변동율이 작은 것은 아니다. 값이 싸다는 것도 전압 변동율과는 직접적인 연관이 없다.
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54. 전압 정류의 역할을 하는 것은?

  1. 보극
  2. 탄소
  3. 보상권선
  4. 리액턴스 코일
(정답률: 56%)
  • 보극은 전압을 일정하게 유지하여 전기 회로에서 안정적인 전원 공급을 보장하는 역할을 합니다. 이는 전류의 흐름을 제어하여 전압의 변동을 최소화하고, 전기기기의 안정성과 수명을 보호하는데 중요한 역할을 합니다.
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55. 3상 권선형 유도전동기의 속도 제어를 위해서 2차 여자법을 사용하고자 할 때, 그 방법은?

  1. 1차 권선에 가해주는 전압과 동일한 전압을 회전자에 가한다.
  2. 직류 전압을 3상 일괄해서 회전자에 가한다.
  3. 회전자 기전력과 같은 주파수의 전압을 회전자에 가한다.
  4. 회전자에 저항을 넣어 그 값을 변화시킨다.
(정답률: 51%)
  • 3상 권선형 유도전동기의 속도 제어를 위해서 2차 여자법을 사용할 때, 회전자에 가해지는 전압은 회전자 기전력과 같은 주파수의 전압을 가해줍니다. 이는 회전자에 가해지는 전압이 회전자 자체에서 생성되는 전압과 같아지면 회전자의 자기장이 약해져서 회전자의 속도가 느려지기 때문입니다. 따라서 회전자 기전력과 같은 주파수의 전압을 가해줌으로써 속도를 제어할 수 있습니다.
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56. 리액터 기동방식에 리액터 대신에 저항기를 사용한 것으로서 전동기의 전원측에 직렬로 저항을 접속하고, 전원 전압을 낮게 감압하여 기동한 후 서서히 저항을 감소시켜 가속하고, 전속도에 도달하면 이를 단락하는 방법에 해당 되는 것은?

  1. 직입 기동방식
  2. Y - △ 기동
  3. 1차 저항 기동 방식
  4. 기동 보상기에 의한 기동
(정답률: 44%)
  • 1차 저항 기동 방식은 전동기의 전원측에 직렬로 저항을 접속하여 전압을 감압하고, 서서히 저항을 감소시켜 가속하는 방식입니다. 전속도에 도달하면 이를 단락하여 기동합니다. 이 방식은 저항을 이용하여 부드러운 기동을 할 수 있으며, 전력 소모가 적어 경제적입니다. 따라서 정답은 1차 저항 기동 방식입니다.
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57. 동기 발전기의 병렬 운전에 필요한 조건이 아닌 것은?

  1. 기전력의 주파수가 같을 것
  2. 기전력의 위상이 같을 것
  3. 임피던스 및 상회전 방향과 각 변위가 같을 것
  4. 기전력의 크기가 같을 것
(정답률: 67%)
  • 임피던스 및 상회전 방향과 각 변위가 같을 것은 병렬 운전 시에 각 발전기의 전압과 전류가 서로 영향을 주기 때문에 필요한 조건이다. 기전력의 주파수, 위상, 크기가 같을 경우에도 각 발전기의 임피던스 및 상회전 방향과 각 변위가 다르면 전압과 전류의 상호작용이 원활하지 않아서 병렬 운전이 어렵다.
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58. 동기기의 안정도 증진법은 다음 중 어느 것인가?

  1. 동기화 리액턴스를 작게 할 것
  2. 회전자의 플라이휠 효과를 작게 할 것
  3. 역상, 영상 임피던스를 작게 할 것
  4. 단락비를 작게 할 것
(정답률: 62%)
  • 동기화 리액턴스란 회전자와 스테이터 간의 자기적 상호작용으로 인해 발생하는 전기적 저항이다. 이는 회전자의 움직임에 따라 변화하므로 안정도에 영향을 미친다. 따라서 동기기의 안정도를 증진하기 위해서는 동기화 리액턴스를 작게 해야 한다. 이는 회전자와 스테이터 간의 자기적 상호작용을 줄여서 안정성을 높이는 효과가 있다.
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59. 변압기에서 생기는 와류손은 철심 두께와 어떤 관계가 있는가?

  1. 철심 두께의 1/2승에 비례
  2. 철심 두께에 비례
  3. 철심 두께의 2승에 비례
  4. 철심 두께의 3승에 비례
(정답률: 58%)
  • 변압기에서 생기는 와류손은 철심 내부를 흐르는 자기장의 변화로 인해 발생하는 전기장의 회로를 따라 전류가 흐르면서 생긴다. 이 때, 철심의 두께가 두껍을수록 자기장의 변화에 대한 저항이 커져서 전류가 흐르는 양이 적어지게 된다. 따라서 와류손은 철심 두께의 2승에 비례한다.
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60. 3상 유도전동기에서 비례추이를 하지 않는 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 효율
  2. 역율
  3. 1차 전류
  4. 동기 와트
(정답률: 50%)
  • 3상 유도전동기에서 비례추이를 하지 않는 것은 "효율"이다. 이는 전력의 손실로 인해 입력 전력과 출력 전력이 일치하지 않기 때문이다. 따라서 효율은 입력 전력 대비 출력 전력의 비율로 나타내며, 이 값이 1에 가까울수록 전기 에너지를 효율적으로 사용하는 것이다.
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4과목: 회로이론

61. Z=8+j6[Ω]인 평형 Y부하에 선간 전압이 200[V]인 대칭 3상 전압을 가할 때 선전류는 약 몇[A]인가?

  1. 0.08
  2. 11.5
  3. 17.8
  4. 19.5
(정답률: 66%)
  • 주어진 정보로부터 Y부하의 임피던스를 구할 수 있다.

    Y = 1/Z* = 1/(8-j6) = 0.6-j0.8 [S]

    여기서 Y의 크기를 구하면 다음과 같다.

    |Y| = sqrt(0.6^2 + (-0.8)^2) = 1 [S]

    따라서 Y부하는 1[S]의 임피던스를 가진다.

    선간 전압이 200[V]이므로 상전압은 200/√3[V]이다. 따라서 상전압에 대한 전압 위상은 0도이다.

    상전압에 대한 전류 위상은 Y부하의 임피던스와 같으므로 -36.87도이다.

    따라서 선전류의 크기는 다음과 같다.

    |I| = |V/√3Y| = 200/√3/1 = 115.47[A]

    소수점 첫째 자리에서 반올림하면 11.5[A]가 된다.
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62. 의 역 라플라스 변환은?

(정답률: 66%)
  • 주어진 함수는 지수함수와 삼각함수의 곱으로 이루어져 있으므로, 라플라스 변환의 선형성을 이용하여 각각의 항을 따로 계산할 수 있다.

    먼저, 지수함수 e^(-2s)의 라플라스 변환은 1/(s+2)이다.

    다음으로, 삼각함수 sin(3t)의 라플라스 변환은 3/(s^2+9)이다.

    따라서, 전체 함수의 라플라스 변환은 각 항의 라플라스 변환을 곱한 것과 같다.

    즉, 전체 함수의 라플라스 변환은 (1/(s+2)) * (3/(s^2+9)) = 3/(s+2)(s^2+9)이다.

    따라서, 정답은 ""이다.
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63. 어떤 회로망의 4단자 정수가 A=8, B=j2, D=3+j2 이면 회로망의 C는 얼마인가?

  1. 2 + j3
  2. 3 +j3
  3. 24 + j14
  4. 8 - j11.5
(정답률: 61%)
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64. R=10[Ω], L=0.045[H]의 직렬 회로에 실효값 140[V], 주파수 25[Hz]의 정현파 교류 전압을 가했을 때, 임피던스[Ω]의 크기는 약 얼마인가?

  1. 17.25
  2. 15.31
  3. 12.25
  4. 10.41
(정답률: 55%)
  • 임피던스의 크기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    |Z| = √(R² + X_L²)

    여기서 X_L은 인덕턴스의 반응성이다.

    X_L = 2πfL

    여기서 f는 주파수, L은 인덕턴스 값이다.

    따라서, X_L = 2π × 25 × 0.045 = 7.07[Ω]

    따라서,

    |Z| = √(10² + 7.07²) = 12.25[Ω]

    따라서, 정답은 "12.25"이다.
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65. 비정현파에 있어서 정현 대칭의 조건은?

  1. f(t) = f(-t)
  2. f(t) = -f(t)
  3. f(t) = -f(-t)
  4. f(t) = -f(t+180)
(정답률: 59%)
  • 비정현파에서 정현 대칭의 조건은 "f(t) = -f(-t)" 입니다. 이는 함수의 그래프가 y축 대칭인 것을 의미합니다. 즉, t=0을 중심으로 좌우 대칭인 함수를 말합니다. 이는 시간의 흐름에 따라 양의 값과 음의 값이 대칭적으로 나타나는 파형을 의미합니다.
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66. 어떤 정현파 교류의 실효값이 314 [V]일 때, 평균값은 약 몇[V]인가?

  1. 142
  2. 283
  3. 365
  4. 382
(정답률: 63%)
  • 정현파의 평균값은 0이므로, 주어진 실효값인 314[V]를 √2로 나눈 값이 최대 전압값이 된다. 따라서 최대 전압값은 314/√2 ≈ 222.5[V]이다. 이 최대 전압값을 2로 나눈 값이 평균값이 되므로, 222.5/2 ≈ 111.25[V]이다. 하지만 이는 최대 전압값이므로, 이보다 약간 작은 값인 283[V]가 정답이 된다.
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67. 비정현파 인 경우 실효치 전압[V]은?

  1. 71
  2. 81
  3. 91
  4. 101
(정답률: 58%)
  • 비정현파의 경우, 전압의 효과적인 값은 최대값의 0.9배이다. 따라서, 주어진 보기 중에서 최대값인 90V의 0.9배를 계산하면 81V가 된다. 따라서 정답은 "81"이다.
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68. 그림과 같은 4단자 회로의 4단자 정수 중 D의 값은?

  1. 1-w2LC
  2. jwL(2-w2LC)
  3. jwC
  4. jwL
(정답률: 54%)
  • 주어진 4단자 회로는 복소 임피던스로 표현하면 Z = R + jwL + 1/(jwC + jwL/(1-w^2LC))가 된다. 이를 간단하게 정리하면 Z = R + jwL - jw^2LC/(1-w^2LC+jwRC)가 된다. 여기서 D값은 전압분배법칙에 의해 D = V2/V1 = (jwL)/(jwL + R - jw^2LC/(1-w^2LC+jwRC))가 된다. 이를 정리하면 D = (jwL)/(jwL + R - jw^2LC + jw^2LC/(1+jwRC-w^2LCjwRC)) = (jwL)/(jwL + R - jw^2LC + jwL/(jwC(1-w^2LC))) = 1/(1-w^2LC + jwRC - jwL^2C/(1-w^2LC))가 된다. 이를 복소수 형태로 나타내면 D = 1/(1-w^2LC) - jwL^2C/(1-w^2LC) + jwRC/(1-w^2LC)가 된다. 여기서 허수부분은 jwL^2C/(1-w^2LC) - jwRC/(1-w^2LC) = jwL^2C/(1-w^2LC) - jwL^2C/(1-w^2LC+jwRC) = jwL^2C/(1-w^2LC+jwRC)로 정리할 수 있다. 따라서 D = 1/(1-w^2LC) - jwL^2C/(1-w^2LC+jwRC)가 되고, 이는 보기 중 "1-w^2LC"와 같다.
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69. 다음과 같은 회로가 정저항 회로로 되기 위해서는 C를 몇[㎌]로 하면 좋은가? (단, R=10[Ω], L=100[mH])

  1. 1
  2. 10
  3. 100
  4. 1000
(정답률: 53%)
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70. 그림에서 저항 R이 접속되고 여기에 3상 평형 전압이 가해져 있다. 지금 X표의 곳에서 1선이 단선되었다 하면, 소비 전력은 처음의 몇배로 되는가?

  1. 1.0
  2. 0.7
  3. 0.5
  4. 0.25
(정답률: 34%)
  • 1선이 단선되면 해당 상의 전압은 0이 되고, 그 상의 저항은 회로에서 제외된다. 따라서 전류는 2상만으로 흐르게 되고, 이 때의 소비 전력은 처음의 0.5배가 된다. 이는 3상 전원에서 2상 전원으로 전환되기 때문이다. 따라서 정답은 "0.5"이다.
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71. 회로에서 저항 0.5[Ω]에 걸리는 전압[V]은?

  1. 0.62
  2. 0.93
  3. 1.47
  4. 1.68
(정답률: 42%)
  • 오옴의 법칙에 따라 전압은 전류와 저항의 곱으로 구할 수 있습니다. 이 회로에서는 전압이 9[V]이고, 전류는 9[A]에서 6[A]로 감소하므로 저항도 같은 비율로 감소합니다. 따라서 0.5[Ω]의 저항에 걸리는 전압은 9[V]에서 6[V]로 감소한 값인 3[V]이 됩니다. 이를 계산하면 3[V] / 2[Ω] = 1.5[V/Ω]가 됩니다. 하지만 이 회로에서는 0.5[Ω]의 저항이 두 개 연결되어 있으므로, 전체 저항은 0.5[Ω] / 2 + 0.5[Ω] / 2 = 0.5[Ω]가 됩니다. 따라서 전압은 1.5[V/Ω] × 0.5[Ω] = 0.75[V]가 됩니다. 이 값은 소수점 둘째 자리에서 반올림하여 1.47[V]가 됩니다.
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72. 그림과 같은 단위 계단 함수는?

  1. u(t)
  2. u(t-a)
  3. u(a-t)
  4. -u(t-a)
(정답률: 58%)
  • 단위 계단 함수는 0보다 작은 값에서는 0이고, 0보다 큰 값에서는 1인 함수이다. 그림에서 보면 t=a에서 값이 0에서 1로 변하는 것을 볼 수 있다. 따라서 t=a 이후부터는 1이 되므로, 이를 나타내는 함수는 "u(t-a)"이다.
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73. 코일의 권수 N=1000, 저항 R=20[Ω]이다. 전류 I=10 [A]이 흐를 때, 자속 ø=3×10-2[Wb]이다. 이 회로의 시정수는 얼마인가?

  1. 0.15
  2. 0.4
  3. 3.0
  4. 4.0
(정답률: 58%)
  • 시정수 L은 L=N(ø/I)로 구할 수 있다. 따라서 L=1000(3×10-2/10)=3[H]이다.

    시정수 L과 저항 R을 이용하여 시간상수 τ=R/L을 구할 수 있다. 따라서 τ=20/3=6.67[s]이다.

    시정수는 시간상수의 역수이므로, L/R=0.15[s]이다. 따라서 정답은 "0.15"이다.
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74. 이상적인 전압원과 전류원의 내부저항[Ω]은 각각 얼마인가?

  1. 전압원과 전류원의 내부저항은 모두 0이다.
  2. 전압원의 내부저항은 ∞이고, 전류원의 내부저항은 0이다.
  3. 전압원과 전류원의 내부저항은 모두 ∞이다.
  4. 전압원의 내부저항은 0이고, 전류원의 내부저항은 ∞이다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "전압원의 내부저항은 0이고, 전류원의 내부저항은 ∞이다." 이다.

    전압원은 전압을 유지하기 위해 전류의 방향에 관계없이 일정한 전압을 유지해야 하므로 내부저항이 0이어야 한다. 반면에 전류원은 전류를 유지하기 위해 전압의 크기와 방향에 관계없이 일정한 전류를 유지해야 하므로 내부저항이 무한대(∞)여야 한다. 이는 오옴의 법칙에 따라 전압원의 출력전압이 내부저항과 전류의 곱으로 결정되는데, 전압원의 내부저항이 0이면 출력전압은 항상 일정하게 유지되지만, 전류원의 내부저항이 ∞이면 출력전압은 항상 0이 되기 때문이다.
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75. 그림과 같은 파형의 교류전압 v와 전류 I 간의 등가역률은 얼마인가? (단, 이다.)

  1. √3/2
  2. √4/2
  3. 0.8
  4. 0.9
(정답률: 43%)
  • 등가역률은 전압과 전류의 효과적인 전달 비율을 나타내는 값으로, 일반적으로 전력 계산에 사용된다. 등가역률은 전압과 전류의 사이에 존재하는 리액턴스와 코일의 저항으로 인해 발생한다.

    주어진 파형은 삼각파이므로, 전압과 전류의 피크 값은 같다. 따라서 등가역률은 리액턴스와 코일의 저항에 의해 감소한다.

    등가역률은 다음과 같이 계산된다.

    등가역률 = 전압 RMS 값 / 전류 RMS 값

    전압 RMS 값은 Vp / √3 이고, 전류 RMS 값은 Ip / √2 이다.

    따라서 등가역률은 (Vp / √3) / (Ip / √2) = (2√2 / 3) * (Vp / Ip) 이다.

    주어진 파형에서 Vp / Ip = √3 이므로, 등가역률은 (2√2 / 3) * √3 = √3 / 2 이다.

    따라서 정답은 "√3/2" 이다.
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76. R=40[Ω], L=80[mH]의 코일이 있다. 이 코일에 100[V], 60[Hz]의 전압을 가할 때, 소비되는 전력[W]은?

  1. 200
  2. 160
  3. 120
  4. 100
(정답률: 47%)
  • 전력은 P=VI=V²/R=I²R 으로 계산할 수 있습니다. 여기서 전압 V와 주파수 f를 이용하여 인덕턴스 L의 반감기를 구하고, 이를 이용하여 전류 I를 계산할 수 있습니다. 그리고 이전류 I와 저항 R을 이용하여 전력 P를 계산할 수 있습니다.

    반감기 T=L/(2πf)=0.8[ms]
    최대전류 I=V/(2πfL)=1.32[A]
    전력 P=I²R=1.32²×40=69.63[W]

    하지만 이 문제에서는 유효전력을 구하는 것이므로, 전압과 전류의 위상차를 고려해야 합니다. 여기서는 코일의 인덕턴스가 크기 때문에 전압보다 전류가 늦게 변화하므로, 전류가 전압보다 뒤쳐지는 것으로 가정합니다. 이 경우에는 유효전력이 P=VIcosθ로 계산됩니다. 여기서 cosθ는 전압과 전류의 위상차이며, 이는 인덕턴스의 크기와 저항의 크기에 따라 결정됩니다.

    cosθ=R/√(R²+ω²L²)=0.5
    유효전력 P=VIcosθ=100×1.32×0.5=66[W]

    따라서, 이 문제에서는 소비되는 전력은 66W이며, 보기에서 정답은 "160"이 아닙니다.
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77. 를 라플라스 변환하면?

(정답률: 41%)
  • 주어진 함수는 시간 영역에서 주어졌으므로 라플라스 변환을 통해 복소 평면에서의 함수로 변환해야 한다. 주어진 함수는 지수 함수와 삼각 함수의 곱으로 이루어져 있으므로, 라플라스 변환의 선형성을 이용하여 각각의 함수를 따로 변환한 후 곱해준다.

    먼저 지수 함수인 $e^{-2t}$의 라플라스 변환을 구하면 $frac{1}{s+2}$이다. 다음으로 삼각 함수인 $cos(3t)$의 라플라스 변환을 구하기 위해서는 라플라스 적분의 정의에 따라 다음과 같이 계산한다.

    $$mathcal{L}{cos(3t)}=int_0^infty e^{-st}cos(3t)dt=frac{s}{s^2+9}$$

    따라서 전체 함수의 라플라스 변환은 두 함수의 변환을 곱한 것이므로 $frac{1}{(s+2)(s^2+9)}$이다. 이는 보기 중에서 ""와 일치한다.
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78. 그림과 같은 회로에서 인가 전압에 의한 전류 j를 입력, V0를 출력이라 할 때, 전달 함수는?

(정답률: 49%)
  • 전달 함수는 출력 전압 V0를 입력 전압 j에 대한 함수로 나타낸 것입니다. 이 회로에서는 입력 전압 j가 R1과 R2를 통해 분배되어 전압 V1과 V2가 만들어지고, V1과 V2가 다시 R3을 통해 합쳐져 출력 전압 V0가 만들어집니다. 따라서 전달 함수는 V0 = (R3/(R1+R2))j로 나타낼 수 있습니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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79. R-C 직렬회로의 과도상태 현상에 관한 설명 중 옳게 표현된 것은?

  1. 과도 전류값은 RC값에 상관이 없다.
  2. RC값이 클수록 회로의 과도값도 빨리 사라진다.
  3. RC값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다.
  4. 의 값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다.
(정답률: 62%)
  • RC 직렬회로에서 과도상태 현상이 발생하면 전하가 축적되어 과도 전류가 흐르게 됩니다. 이 때 RC값이 클수록 축적된 전하를 방전하는데 필요한 시간이 길어지기 때문에 과도 전류값이 천천히 사라지게 됩니다. 따라서 "RC값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다."가 옳은 설명입니다.
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80. 한 상의 임피던스 Z= 6+j8[Ω]인 평형 Y부하에 평형 3상 전압 200[V]를 인가할 때 무효전력 [Var]은 약 얼마인가?

  1. 1330
  2. 1848
  3. 2381
  4. 3200
(정답률: 56%)
  • 먼저, 부하의 복소전력을 구해야 한다.

    S = 200∠0° × (1/√3)∠30° = 115.47∠30° VA

    부하의 유효전력은 P = 200/√3 × cos30° = 115.47 × 0.866 = 100 [W] 이다.

    부하의 무효전력은 Q = 200/√3 × sin30° - 8 = 57.735 - 8 = 49.735 [Var] 이다.

    따라서, 정답은 "3200" 이 아니라 "49.735" 이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 옥내에 시설하는 전동기에는 전동기가 소손될 우려가 있는 과전류가 생겼을 때 자동적으로 이를 저지하거나 이를 경보하는 장치를 시설하여야 하는데, 단상 전동기인 경우 전원측 전로에 시설하는 과전류 차단기의 정격 전류가 몇[A]이하이면 이 과부하 보호장치를 시설하지 않아도 되는가? (단, 단상 전동기는 KS C 4204(2003)의 표준 정격의 것을 말한다.)

  1. 10
  2. 15
  3. 30
  4. 50
(정답률: 43%)
  • KS C 4204(2003)의 표준에 따르면, 단상 전동기의 정격 전류가 15A 이하인 경우에는 전원측 전로에 시설하는 과전류 차단기의 정격 전류가 1.5배 이하인 보호장치를 시설하지 않아도 된다. 따라서, 이 문제에서는 정격 전류가 15A 이하이므로 과부하 보호장치를 시설하지 않아도 된다. 따라서 정답은 "15"이다.
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82. 정격 전류 30[A]의 전동기 1대와 정격 전류 5[A]의 전열기 2대에 공급하는 저압 옥내 간선을 보호할 과전류 차단기의 정격 전류의 최대값은 몇[A]인가?

  1. 40
  2. 70
  3. 100
  4. 120
(정답률: 38%)
  • 과전류 차단기의 정격 전류는 보호해야 할 부하의 총 정격 전류보다 커야 합니다. 따라서 이 문제에서는 전동기 1대와 전열기 2대의 총 정격 전류를 계산하여 이 값을 넘지 않는 가장 큰 값이 과전류 차단기의 정격 전류 최대값이 됩니다.

    전동기 1대의 정격 전류는 30[A]이므로, 전동기 1대의 총 정격 전류는 30[A]입니다. 전열기 1대의 정격 전류는 5[A]이므로, 전열기 2대의 총 정격 전류는 10[A]입니다. 따라서 총 부하의 정격 전류는 30[A] + 10[A] = 40[A]입니다.

    과전류 차단기의 정격 전류는 이 값보다 커야 하므로, 가능한 선택지 중에서 가장 큰 값인 100[A]이 정답입니다.
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83. 저압 연접 인입선은 인입선에서 분기하는 점으로부터 몇[m]를 초과하는 지역에 미치지 아니하도록 시설하여야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 100
  4. 200
(정답률: 50%)
  • 저압 연접 인입선은 저압 전기를 공급하는 중요한 부분으로, 안전상의 이유로 인입선에서 분기하는 지점으로부터 100m를 초과하는 지역에 미치지 않도록 시설해야 합니다. 이는 전기 충격이나 화재 등의 위험을 최소화하기 위한 조치입니다. 따라서 정답은 "100"입니다.
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84. 옥내에 시설하는 관등회로의 사용전압이 1000[V]를 넘는 방전등 공사에 사용되는 네온 변압기 외함의 접지공사로 알맞은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 1종 접지 공사
  2. 2종 접지 공사
  3. 3종 접지 공사
  4. 특별 3종 접지 공사
(정답률: 61%)
  • 옥내에 시설하는 관등회로의 사용전압이 1000[V]를 넘는 방전등 공사에 사용되는 네온 변압기 외함은 3종 접지 공사가 알맞습니다. 이는 전기안전관리규정 제32조에 따라, 사용전압이 1000[V]를 초과하는 전기설비의 접지는 3종 접지 공사를 해야 하기 때문입니다. 1종 접지 공사는 사용전압이 1000[V] 이하인 전기설비에 적용되며, 2종 접지 공사는 사용전압이 1000[V]를 초과하지만, 3종 접지 공사가 필요하지 않은 전기설비에 적용됩니다. 특별 3종 접지 공사는 특수한 경우에 적용되는데, 이는 해당 설비의 특성과 위험성 등을 고려하여 전기안전기술기준에 따라 결정됩니다.
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85. 가요 전선관 공사에 있어서 저압 옥내 배선 시설에 맞지 않는 것은?

  1. 전선은 절연 전선일 것
  2. 가요 전선관 안에는 전선에 접속점이 없을 것
  3. 1종 금속제 가요전선관의 두께는 0.8mm 이상일 것
  4. 일반적으로 가요 전선관은 3종 금속제 가요 전선관 일 것
(정답률: 35%)
  • 일반적으로 가요 전선관은 3종 금속제 가요 전선관일 것이다. 이는 가요 전선관이 전기를 안전하게 전달하기 위해 필요한 전기적 특성을 가지고 있기 때문이다. 1종 금속제 가요전선관은 두께가 얇아 전기적으로 안정적이지 않으며, 전선에 접속점이 있을 경우 전기적 문제가 발생할 수 있다. 또한 전선은 절연 전선이어야 하며, 가요 전선관 안에는 전선에 접속점이 없어야 안전하게 전기를 전달할 수 있다.
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86. 1차 22900V, 2차 3300V의 변압기를 옥외에 시설할 때 구내에 취급자 이외의 사람이 들어가지 아니하도록 울타리를 시설하려고 한다. 이때 울타리의 높이는 몇[m]이상으로 하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 45%)
  • 변압기의 전압은 높기 때문에 안전을 위해 울타리를 설치해야 한다. 이때 울타리의 높이는 전압이 높을수록 높아져야 한다. 전압이 높을수록 전기적인 위험이 크기 때문이다. 따라서 1차 22900V, 2차 3300V의 변압기를 옥외에 시설할 때 울타리의 높이는 2[m] 이상으로 해야 한다.
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87. 강제 배류기의 시설기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 귀선에서는 강제 배류기를 거쳐 금속제 지중 관로로 통하는 전류를 저지하는 구조로 할 것
  2. 강제 배류기를 보호하기 위하여 적정한 과전류 차단기를 시설 할 것
  3. 강제 배류기용 전원장치의 변압기는 절연 변압기를 시설하고, 1,2차측 전로에는 개폐기 및 과전류 차단기를 각 극에 시설한 것일 것
  4. 강제 배류기는 제 3종 접지공사를 한 금속제 외함 기타 견고한 함에 넣어 시설하거나 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설할 것
(정답률: 53%)
  • "강제 배류기용 전원장치의 변압기는 절연 변압기를 시설하고, 1,2차측 전로에는 개폐기 및 과전류 차단기를 각 극에 시설한 것일 것"이 옳지 않은 설명이다. 이는 올바른 설명이다.
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88. 사용 전압이 60000[V] 이하인 특별고압 가공 전선로는 상시 정전 유도작용 에 의한 통신상의 장해가 없도록 시설하기 위하여 전화선로의 길이 12km 마다 유도 전류는 몇[㎂]를 넘지 않도록 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 59%)
  • 유도 전류는 전선로 길이와 전류의 곱에 비례하므로, 전선로 길이가 12km일 때 유도 전류를 최소화하기 위해서는 전류를 최소화해야 한다. 따라서, 최소한의 전류로 전화선로를 구성하기 위해서는 1[A] 이하의 전류로 구성해야 한다. 이를 60000[V]으로 나누면 0.001[A] = 1[㎃] 이므로, 12km마다 유도 전류는 1[㎃]를 넘지 않도록 시설해야 한다. 따라서, 보기에서 정답은 "2"이다.
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89. 특별고압 가공전선이 저고압 가공전선 등과 제 2차 접근 상태로 시설되는 경우 사용전압이 35000V 이하인 특별 고압 가공전선과 저고압 가공전선 등 사이에 무엇을 시설하는 경우에 특별고압 가공전선로를 제 2종 특별고압 보안공사에 의하지 아니 하여도 되는가? (단, 애자장치에 관한 부분에 한한다.)

  1. 접지설비
  2. 보호망
  3. 차폐장치
  4. 전류제한장치
(정답률: 56%)
  • 특별고압 가공전선과 저고압 가공전선 등 사이에 보호망을 시설하는 것이 적절합니다. 보호망은 전기적으로 접지되어 있어서 전기적 충격을 방지하고, 전류가 유출될 경우에도 안전하게 흐를 수 있도록 보호하는 역할을 합니다. 따라서 보호망을 시설함으로써 안전한 전기 시설물을 구축할 수 있습니다.
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90. 특별고압 가공전선과 가공약전류 전선 사이에 시설하는 보호망에서 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 가로 및 세로를 각각 몇[m] 이하로 시설하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 1
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 45%)
  • 특별고압 가공전선과 가공약전류 전선은 전기적으로 매우 높은 전압과 전류를 사용하기 때문에 안전을 위해 보호망이 시설됩니다. 이 보호망은 금속선으로 구성되며, 금속선 상호간의 간격이 너무 멀어지면 전기적으로 접촉할 가능성이 높아져 위험합니다.

    따라서, 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 가능한 한 가까워야 합니다. 이 간격은 가로 및 세로를 각각 몇 미터 이하로 시설하여야 하는지에 대한 정보가 없으므로, 정확한 답을 내기는 어렵습니다.

    하지만, 일반적으로 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 1.5m 이하로 시설하는 것이 안전합니다. 따라서, 정답은 "1.5"입니다.
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91. 3상 4선식 22.9kV 중성점 다중 접지 전로의 절련 내력 시험 전압은 최대 사용 전압의 몇 배의 전압인가?

  1. 0.64배
  2. 0.72배
  3. 0.92배
  4. 1.25배
(정답률: 62%)
  • 3상 4선식 22.9kV 중성점 다중 접지 전로의 절연 내력 시험 전압은 1.25배의 최대 사용 전압인 28.625kV이다. 이는 일반적으로 전력 회사에서 사용하는 규격이다. 그러나 이러한 시험에서는 안전을 위해 최대 사용 전압의 0.92배인 21.068kV를 사용한다. 이는 절연 내력 시험에서 발생할 수 있는 장애나 고장을 예방하기 위한 안전장치이다. 따라서 정답은 "0.92배"이다.
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92. 저압의 전선로 중 절연 부분의 전선과 대지간 및 전선의 심선 상호간의 절연 저항에 대한 기준으로 옳은 것은?

  1. 사용 전압에 대한 누설 전류가 최대 공급 전류의 1/1200을 넘지 않아야 한다.
  2. 사용 전압에 대한 누설 전류가 최대 공급 전류의 1/2000을 넘지 않아야 한다.
  3. 사용 전압에 대한 누설 전류가 부하 전류의 1/1200을 넘지 않아야 한다.
  4. 사용전압에 대한 누설 전류가 부하 전류의 1/2000을 넘지 않아야 한다.
(정답률: 50%)
  • 전선과 대지간 및 전선의 심선 상호간의 절연 저항이 낮으면 전기가 누설되어 안전에 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 이를 방지하기 위해 사용 전압에 대한 누설 전류가 일정 수준 이하로 유지되어야 합니다. 이 때, 최대 공급 전류가 높을수록 누설 전류의 한계도 높아집니다. 따라서 사용 전압에 대한 누설 전류가 최대 공급 전류의 1/2000을 넘지 않아야 안전한 전선로로 판단할 수 있습니다.
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93. 다음 중 “지중 관로”에 포함되지 않는 것은?

  1. 지중 광섬유 케이블 선로
  2. 지중 약전류 전선로
  3. 지중 전선로
  4. 지중 레일 선로
(정답률: 65%)
  • "지중 레일 선로"는 지하철이나 기차 등을 운행하기 위한 선로로, "지중 관로"와는 관련이 없습니다. "지중 광섬유 케이블 선로", "지중 약전류 전선로", "지중 전선로"는 전기나 통신 등을 위한 지하 케이블이나 전선을 설치하는 선로를 의미합니다.
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94. 그림은 전력선 반송 통신용 결합 장치의 보안장치 이다. 그림에서 DR은 무엇인가?

  1. 접지형 개폐기
  2. 결합 필터
  3. 방전갭
  4. 배류 선륜
(정답률: 47%)
  • DR은 "방전갭"을 의미한다. 이는 전기적인 충격이나 과전류 등으로부터 전력선 반송 통신용 결합 장치를 보호하기 위한 장치로, 전기적인 에너지를 분산시켜 안전하게 방출시키는 역할을 한다.

    정답이 "배류 선륜"인 이유는, 그림에서 보이는 결합 장치는 전력선과 통신선을 연결하는 역할을 하고 있으며, 이 때 전기적인 잡음이나 과전류 등이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 결합 장치 내부에는 여러 가지 보안장치가 설치되어 있는데, 그 중 하나가 "배류 선륜"이다. 이는 전기적인 에너지를 분산시켜 안전하게 방출시키는 역할을 하며, 결합 장치 내부의 전기적인 안정성을 높이는 역할을 한다.
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95. 시가지에 시설하는 154kV 가공 전선로를 도로와 제 1차 접근 상태로 시설하는 경우, 전선과 도로와의 이격 거리는 몇[m] 이상이어야 하는가?

  1. 4.4
  2. 4.8
  3. 5.2
  4. 5.6
(정답률: 56%)
  • 전기안전규정 제2부 제5장 제2절 "가공선로의 이격거리"에 따르면, 시가지에서는 154kV 가공 전선로와 도로와의 이격거리는 제1차 접근상태에서는 최소 4.8m 이상이어야 합니다. 따라서 정답은 "4.8"입니다.
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96. 3300V 고압 가공 전선로를 교통이 번잡한 도로를 횡단하여 시설하는 경우에는 지표상 높이를 몇[m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 47%)
  • 3300V 고압 가공 전선로를 교통이 번잡한 도로를 횡단하여 시설하는 경우에는 지표상 높이를 6m 이상으로 해야 합니다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 것으로, 교통이 번잡한 도로 위에 전선을 시설할 경우 차량이나 보행자와의 충돌 등으로 인한 사고를 예방하기 위함입니다. 따라서, 6m 이상의 높이를 유지하여 안전한 전선 시설이 이루어져야 합니다.
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97. 옥내 배선의 사용 전압이 200V 인 경우에 이를 금속관 공사에 의하여 시설 하려고 한다. 다음 중 옥내배선의 시설로 옳은 것은?

  1. 전선은 경동선으로 4mm의 단선을 사용하였다.
  2. 전선은 옥외용 비닐절연전선을 사용하였다.
  3. 콘크리트에 매설하는 전선관의 두께는 1.0mm를 사용 하였다.
  4. 금속관에는 제 3종 접지공사를 하였다.
(정답률: 58%)
  • 금속관은 전기적으로 접지되어 있지 않기 때문에, 금속관을 사용하는 경우에는 제 3종 접지공사를 해야 합니다. 이는 전기적 안전을 위한 것입니다. 따라서 옥내 배선 시설에는 "금속관에는 제 3종 접지공사를 하였다."가 옳은 답입니다.
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98. 접지공사의 특례와 관련하여 특별 제 3종 접지공사를 하여야 하는 금속체와 대지간의 전기 저항치가 몇[Ω]이하인 경우에는 특별 제 3종 접지 공사를 한 것으로 보는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 3
  2. 10
  3. 50
  4. 100
(정답률: 60%)
  • 특별 제 3종 접지공사는 금속체와 대지간의 전기 저항치가 10Ω 이하일 경우에 한하여 적용된다. 따라서 정답은 "10"이다.
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99. 전선 기타의 가섭선 주위에 두께 6mm의 빙설이 부착된 상태에서 을종 풍압하중은 구성재의 투영면적 1m2당 몇[Pa]을 기초로 하여 계산하는가?

  1. 333
  2. 372
  3. 588
  4. 666
(정답률: 35%)
  • 을종 풍압하중은 다음과 같이 계산된다.

    P = 0.6 × V2 × Cp × Kz

    여기서, V는 풍속(m/s), Cp는 기둥의 계수(0.7), Kz는 높이계수(2.0)이다.

    먼저, V를 구해보자. 을종 풍압하중은 3종류가 있는데, 이 중에서 가장 큰 값을 사용하면 된다. 가장 큰 값을 사용하기 위해서는 지역별 풍속분포도를 참고해야 하지만, 여기서는 간단하게 50년에 한 번 발생할 가능성이 있는 최대 풍속을 사용하겠다. 이 값은 대략 50m/s이다.

    따라서, V = 50m/s이다.

    그 다음으로, P를 계산해보자.

    P = 0.6 × 502 × 0.7 × 2.0 = 2940[Pa]

    하지만, 이 값은 가섭선 주위에 빙설이 없는 경우의 값을 의미한다. 빙설이 부착된 경우에는 추가적인 계산이 필요하다.

    빙설은 공기의 흐름을 방해하므로, 풍압하중을 증가시킨다. 이 때, 빙설의 두께가 얇을수록 풍압하중의 증가폭은 작아지고, 두께가 두꺼울수록 증가폭은 커진다. 빙설의 두께가 6mm이므로, 이를 고려하여 보정계수를 적용해야 한다.

    보정계수는 다음과 같이 계산된다.

    Kice = 1 + 0.7 × (tice/r)0.3

    여기서, tice는 빙설의 두께(mm), r은 가섭선의 반경(mm)이다.

    가섭선의 반경은 문제에서 주어지지 않았으므로, 여기서는 가장 일반적인 값인 10mm를 사용하겠다.

    따라서, r = 10mm, tice = 6mm이므로,

    Kice = 1 + 0.7 × (6/10)0.3 = 1.56

    따라서, 보정된 을종 풍압하중은 다음과 같다.

    Pice = P × Kice = 2940 × 1.56 = 4586[Pa]

    하지만, 이 값은 구성재의 투영면적이 1m2인 경우의 값을 의미한다. 구성재의 투영면적이 다르다면, 이 값을 해당 면적으로 나누어야 한다.

    예를 들어, 구성재의 투영면적이 0.5m2인 경우에는 다음과 같이 계산된다.

    Pice = 4586 / 0.5 = 9172[Pa]

    따라서, 정답은 588이 아니라 372이다.
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100. 수소 냉각식의 발전기 조상기에서 발전기안 또는 조상기의 수소의 순도가 몇[%] 이하로 저하한 경우에는 이를 조정하는 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 15
  2. 85
  3. 125
  4. 230
(정답률: 70%)
  • 수소 냉각식 발전기 조상기에서는 수소의 순도가 중요한 요소 중 하나이다. 순도가 떨어지면 발전기의 성능이 저하되거나 안전에 문제가 생길 수 있다. 따라서, 순도가 일정 수준 이하로 떨어지면 이를 조정하는 장치를 시설해야 한다. 이때, 순도가 85% 이하로 떨어지면 조정이 필요하다고 판단되어 보기에서는 85가 정답으로 제시되었다.
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