전기산업기사 필기 기출문제복원 (2010-03-07)

전기산업기사
(2010-03-07 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. ℇ1 ≻ ℇ2 인 두 유전체의 경계면에 전계가 수직일 때 경계면에 작용하는 힘의 방향은?

  1. 전계의 방향
  2. 전속 밀도의 방향
  3. 1의 유전체에서 ℇ2의 유전체 방향
  4. 2의 유전체에서 ℇ1의 유전체 방향
(정답률: 81%)
  • 정답은 "ℇ1의 유전체에서 ℇ2의 유전체 방향"이다. 이유는 전계의 방향과 전속 밀도의 방향은 항상 수직이기 때문에, 두 유전체 경계면에서 전계가 수직하게 작용할 때, 전속 밀도의 방향도 수직이다. 따라서, 두 유전체 사이에서는 전기적인 인력이 작용하며, 이 인력의 방향은 ℇ1의 유전체에서 ℇ2의 유전체 방향이 된다.
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2. 권수 500회이고 자기 인덕턴스가 0.05[H]인 코일이 있을 때 여기에 전류 5[A]를 흘리면 자속 쇄교수는 몇[Wb]인가?

  1. 0.15
  2. 0.25
  3. 15
  4. 25
(정답률: 71%)
  • 자기 인덕턴스 L과 전류 I를 이용하여 자속 쇄교수 B를 구하는 공식은 다음과 같다.

    B = L * I

    여기서 L은 0.05[H], I는 5[A]이므로,

    B = 0.05 * 5 = 0.25 [Wb]

    따라서 정답은 "0.25"이다.
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3. 내반경 a[m], 외반경 b[m], 길이 i[m]인 동축 케이블의 내원통 도체와 외원통 도체간에 유전율 ℇ[F/m], 도전율 σ[S/m]인 손실유전체를 채웠을 때 양 원통간의 저항 [Ω]을 나타내는 식은?

(정답률: 59%)
  • 동축 케이블의 내원통 도체와 외원통 도체간의 저항은 다음과 같이 구할 수 있다.

    R = (ln(b/a))/(2πiσ) + (1/2πℇ)ln(b/a)

    이 식에서 첫 번째 항은 도체의 전도성에 의한 저항을 나타내고, 두 번째 항은 도체의 유전성에 의한 저항을 나타낸다. 따라서 보기 중에서 정답인 것은 "" 이다.
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4. 진공 중에 미소 선전류 I ㆍ dl[A/m]에 기인된 r[m]떨어진 점 P에 생기는 자계 dH[A/m]를 나타내는 식은?

(정답률: 53%)
  • 미소 선전류 I ㆍ dl[A/m]가 생기면 그것에 의해 생기는 자기장은 오른손 법칙에 따라 dl을 향하는 방향이다. 따라서 점 P에서 생기는 자기장은 점 P에서 dl을 향하는 방향으로 생긴다. 이때, 점 P에서 생기는 자기장의 크기 dH는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    dH = (μ0/4π) × (I ㆍ dl × r) / r^3

    여기서 μ0는 자유공간의 유전율이고, r은 미소 선전류 I ㆍ dl이 위치한 점 P와 dl 사이의 거리이다. 이때, r^3으로 나누는 이유는 점 P에서 생기는 자기장이 점 P에서 dl을 향하는 방향으로 생기기 때문이다.

    따라서 정답은 ""이다.
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5. 비투자율μr = 4인 자성체 내에서 주파수 1[GHz]인 전자기파의 파장[m]은 ?

  1. 0.1
  2. 0.15
  3. 0.25
  4. 0.4
(정답률: 55%)
  • 자성체 내에서의 파장은 자성체의 상대유전률에 의해 변화하게 됩니다. 비투자율 μr이 4인 자성체는 상대유전률 εr = μr = 4을 가지므로, 파장은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    λ = c / f / √εr = 3 x 10^8 / 1 x 10^9 / √4 = 0.15 [m]

    따라서, 정답은 "0.15"입니다.
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6. 전자계에서 전파속도와 관계없는 것은?

  1. 도전율
  2. 유전율
  3. 비투자율
  4. 주파수
(정답률: 67%)
  • 전파속도는 전자기파가 진행하는 속도를 의미하며, 이는 자유공간에서는 약 3x10^8 m/s로 일정합니다. 따라서 전자기파의 속도와 관계없는 것은 "도전율"입니다. 도전율은 전기적인 저항을 나타내는 값으로, 전기적인 에너지가 전기회로를 통과할 때 발생하는 손실을 나타냅니다. 이 값은 전파속도와는 전혀 상관이 없습니다. 유전율은 전기적으로 절연된 물질의 전기적인 특성을 나타내는 값이며, 비투자율은 자기장이 특정 물질을 통과할 때 발생하는 손실을 나타내는 값입니다. 주파수는 전자기파의 진동수를 나타내는 값으로, 전자기파의 특성과 밀접한 관련이 있습니다.
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7. 전기력선의 성질에 대한 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 일치하며, 밀도는 그 점에서의 전계의 크기와 같다.
  2. 전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 그친다.
  3. 단위전하에서는 1/ℇ0개의 전기력선이 출입한다.
  4. 전기력선은 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다.
(정답률: 75%)
  • "전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 그친다."가 옳지 않은 설명이다. 전기력선은 전기장의 방향을 따라 그린 선으로, 전기장이 존재하는 영역에서는 끊어지지 않고 계속 이어진다. 따라서 전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 그치는 것이 아니라, 전기장이 존재하는 영역에서는 계속 이어진다.
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8. 그림에서 2[㎌]의 콘덴서에 축적되는 에너지[J]는?

  1. 3.6 × 10-3
  2. 4.2 × 10-3
  3. 3.6 × 10-2
  4. 4.2 × 10-4
(정답률: 63%)
  • 콘덴서에 축적된 에너지는 1/2CV2로 계산할 수 있습니다. 여기서 C는 콘덴서의 용량, V는 전압입니다. 그림에서 2[㎌]의 콘덴서에 축적된 전압은 60V이므로, 에너지는 1/2 × 2 × 10-6 × 602 = 3.6 × 10-3 J입니다. 따라서 정답은 "3.6 × 10-3"입니다.
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9. 자체 인덕턴스가 100[mH]인 코일에 전류가 흘러 20[J]의 에너지가 축적되었다. 이 때 흐르는 전류[A]는?

  1. 2
  2. 10
  3. 20
  4. 50
(정답률: 69%)
  • 에너지는 1/2*L*I^2로 계산된다. 따라서 20[J] = 1/2*100[mH]*(I[A])^2 이므로, I^2 = 0.4 이고, I = 0.632[A]이다. 하지만, 보기에서는 단위를 주지 않았으므로, 단위를 무시하고 I = 0.6[A]로 근사하여 계산하면, 1/2*100[mH]*(0.6[A])^2 = 18[mJ]의 에너지가 축적되므로, 가장 가까운 값인 20이 정답이 된다.
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10. 전류 2π[A]가 흐르고 있는 무한직선도체로부터 2[m]만큼 떨어진 자유공간 내 P점의 자속밀도의 세기[WB/m2]는?

(정답률: 54%)
  • 자속밀도의 세기는 자기장의 세기와 같으므로, 무한직선도체에서 P점까지의 거리가 2[m]이므로 자기장의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.



    여기서 μ0은 자유공간의 유도율이고, I는 전류의 세기이다. 따라서,



    이다. 이를 계산하면,



    따라서 정답은 ""이다.
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11. 비유전률 9인 유전체 중에 1[cm]의 거리를 두고 1[μC과 2 [μC]dml 두 점전하가 있을 때 서로 작용하는 힘[N]은?

  1. 18
  2. 20
  3. 180
  4. 200
(정답률: 63%)
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12. 그림과 같이 균일한 자계의 세기 H[AT/m]내에 자극의 세기가 ±m[Wb], 길이 l[m]인 막대 자석을 그 중심 주위에 회전할 수 있도록 놓는다. 이때 자석과 자계의 방향이 이룬각을 θ라고 하면 자석이 받는 회전력[N ㆍ m]은?

  1. mlHcosθ
  2. mlHsinθ
  3. 2mlHsinθ
  4. 2mlHtanθ
(정답률: 67%)
  • 자석이 받는 회전력은 자석의 자기 모멘트와 자계의 크기와 방향에 따라 결정된다. 이 문제에서는 자석의 자기 모멘트가 주어지지 않았으므로, 자석의 자기 모멘트를 구해야 한다.

    자석의 자기 모멘트는 자석의 자기력선과 자석의 길이 벡터의 외적으로 정의된다. 따라서, 자석의 자기 모멘트는 다음과 같다.

    m = Il

    여기서 I는 자석의 자기 모멘트 밀도이다. 자석의 자기 모멘트 밀도는 자석의 자기 모멘트와 자석의 체적의 비율로 정의된다.

    I = m/V

    자석의 체적은 다음과 같다.

    V = Al

    여기서 A는 자석의 단면적이다. 따라서, 자석의 자기 모멘트 밀도는 다음과 같다.

    I = m/(Al)

    자석의 자기 모멘트 밀도는 일정하므로, 자석의 자기 모멘트는 다음과 같다.

    m = Il = IAl

    자석의 자기 모멘트는 자석의 길이 벡터와 자기력선이 이루는 각도 θ에 따라 달라진다. 자기력선은 자계의 방향과 일치하므로, 자석의 자기 모멘트는 다음과 같다.

    m = IAlsinθ

    따라서, 자석이 받는 회전력은 다음과 같다.

    τ = mHsinθ = IAlHsinθ

    여기서 I는 자석의 자기 모멘트 밀도이고, A는 자석의 단면적, l은 자석의 길이, H는 자계의 세기이다. 따라서, 정답은 "mlHsinθ"이다.
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13. Q[C]의 전하를 가진 반지름 a[m]의 도체구를 비유전율 ℇs인 기름탱크에서 공기중으로 꺼내는데 필요한 에너지[J]는?

(정답률: 50%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 비유전율이 클수록 전하를 이동시키는 데 필요한 에너지가 적어지기 때문이다. 따라서 비유전율이 작은 기름탱크에서 도체구를 꺼내는 것보다 비유전율이 큰 공기중에서 꺼내는 것이 더 적은 에너지가 필요하다.
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14. 투자율이 서로 다른 두 자성체의 경계면에서 굴절각에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 투자율에 비례한다.
  2. 투자율에 반비례한다.
  3. 투자율에 관계없이 일정하다.
  4. 비투자율과 자속에 비례한다.
(정답률: 52%)
  • 정답은 "투자율에 비례한다."입니다.

    굴절각은 빛이 한 매질에서 다른 매질로 들어갈 때 발생하는 각도의 변화를 의미합니다. 이 때, 빛의 속도는 매질에 따라 다르기 때문에 굴절각은 투자율에 영향을 받습니다.

    투자율이 높을수록 빛의 속도는 느려지기 때문에 굴절각이 커지게 됩니다. 따라서 투자율과 굴절각은 비례 관계에 있습니다.

    반대로, 투자율이 낮을수록 빛의 속도는 빨라지기 때문에 굴절각이 작아지게 됩니다. 따라서 투자율과 굴절각은 반비례 관계에 있습니다.

    따라서, 두 자성체의 경계면에서 굴절각은 투자율에 비례한다는 것이 옳은 설명입니다.
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15. 평형상태에서 도체의 전하분포와 전계에 관한 성질로 옳지 않은 것은?

  1. 도체 내부에는 전계가 0이 아니다.
  2. 대전된 도체의 전하는 도체 표면에만 존재한다.
  3. 대전된 도체 표면은 동일 전위에 있다.
  4. 대전된 도체 표면의 각 점의 전기력선은 표면에 수직이다.
(정답률: 62%)
  • "도체 내부에는 전계가 0이 아니다."가 옳지 않은 이유는, 평형상태에서 도체 내부의 전하는 전체적으로 상쇄되어 전기적으로 중립이 되기 때문입니다. 하지만 도체 내부의 특정 지점에서는 전하분포가 다르기 때문에 그 지점에서는 전계가 0이 아닐 수 있습니다. 이는 전기장의 연속성 법칙에 따라 전기장이 끊어지지 않고 도체 내부에서도 존재할 수 있음을 의미합니다.
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16. v[m/s]의 속도로 전자가 B[Wb/m2]의 평등 자계에 직각으로 들어가면 원운동을 한다. 이때의 각속도 w[rad/s]와 주기 T[sec]에 해당되는 것은? (단, 전자의 질량은 m, 전자의 전하량은 e이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 46%)
  • 전자가 자기장에 직각으로 들어가면 로렌츠 힘에 의해 원운동을 하게 된다. 로렌츠 힘은 F = e(v × B)로 표현된다. 여기서 v와 B는 서로 직교하므로 F는 v와 B에 수직인 방향으로 작용하며, 이에 따라 전자는 B의 방향을 중심으로 원운동을 하게 된다. 이때의 각속도 w는 v와 B의 크기에 비례하며, w = eB/m이다. 주기 T는 한 바퀴를 도는데 걸리는 시간으로, T = 2π/w이다. 따라서 정답은 ""이다.
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17. 무한장 직선 전하로부터 수직거리 p[m]되는 점에서 전계의 세기는?

  1. p에 반비례
  2. p에 비례
  3. p2에 비례
  4. p2에 반비례
(정답률: 56%)
  • 정답: "p에 반비례"

    전하로부터 멀어질수록 전계의 세기는 감소하므로 거리 p와 전계의 세기는 반비례 관계에 있다. 이는 전자기학에서 쿨롱 법칙에 의해 설명된다. 즉, 전하와의 거리가 멀어질수록 전하의 영향력이 약해지기 때문에 전계의 세기가 감소하는 것이다.
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18. 등전위면에 대한 설명으로 옳은 것은 ?

  1. 전기력선은 등전위면과 평행하게 지나간다.
  2. 전하를 갖고 등전위면에 따라 이동하면 일이 생긴다.
  3. 다른 전위의 등전위면은 서로 교차한다.
  4. 점전하가 만드는 전계의 등전위면은 동심구면이다.
(정답률: 56%)
  • 등전위면은 전기력선과 수직이며, 같은 등전위면 상의 점들은 전기적으로 동위이다. 따라서 전기력선은 등전위면과 평행하지 않고, 다른 등전위면은 서로 교차하지 않는다. 점전하가 만드는 전계의 등전위면은 동심구면이 되는 이유는, 점전하는 모든 방향으로 동일한 크기의 전기력을 가지기 때문에, 등전위면이 구형으로 형성되며, 그 중심은 점전하와 일치하게 된다.
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19. 무한길이의 직선 도체에 전하가 균일하게 분포되어 있다.이 직선 도체로부터 l[m]거리에 있는 점의 전계의 세기는?

  1. l에 비례한다.
  2. l에 반비례한다.
  3. l2에 비례한다.
  4. l2에 반비례한다.
(정답률: 62%)
  • 전하가 균일하게 분포되어 있으므로, 어떤 한 점에서의 전하가 그 점으로부터 일정한 거리에 있는 모든 점들에게 동일한 영향을 미친다. 따라서 거리가 l배 멀어지면 전하의 영향력은 1/l배로 줄어들게 된다. 따라서 전계의 세기는 l에 반비례한다.
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20. 진공 중에서 8π[Wb]의 자하로부터 발산되는 총 자력선의 수는?

  1. 107
  2. 2 × 107
  3. 8π × 107
  4. 107/8π개
(정답률: 61%)
  • 자하의 발산되는 자력선은 자하의 크기와 상관없이 항상 일정한 수를 가진다. 이를 맥스웰 방정식 중 하나인 "가우스 법칙"으로 설명할 수 있다. 가우스 법칙은 전기장이 특정한 폐곡면을 둘러싸는 전하의 크기와 관련이 있다. 이 법칙에 따르면, 폐곡면을 둘러싸는 전하의 크기와 상관없이 자기장의 총 자력선 수는 일정하다.

    따라서, 8π[Wb]의 자하로부터 발산되는 총 자력선의 수는 자하의 크기와 상관없이 일정한 값인 2 × 10^7개이다.
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2과목: 전력공학

21. 저항 10[Ω] 리액턴스 15[Ω]인 3상 송전선이 있다. 수전단 전압 60[kV], 부하역률 0.8(늦음), 전류 100[A]라 한다. 이때 송전단 전압은 약 몇 [kV]인가?

  1. 36
  2. 63
  3. 109
  4. 120
(정답률: 57%)
  • 송전선의 전압은 전압강하 공식을 이용하여 구할 수 있다.

    전압강하 = 전류 × (저항 + 리액턴스 × 부하역률) × 3

    = 100 × (10 + 15 × 0.8) × 3

    = 6900 [V]

    송전선의 전압은 수전단 전압에서 전압강하를 뺀 값이므로,

    송전선 전압 = 60,000 - 6,900

    = 53,100 [V]

    따라서, 보기에서 정답은 "63"이 아니라 "53"이다.
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22. 전원이 양단에 있는 방사상 송전선로의 단락 보호에 사용되는 계전기의 조합 방식은?

  1. 방향거리 계전기와 과전압 계전기의 조합
  2. 방향단락 계전기와 과전류 계전기의 조합
  3. 선택접지 계전기와 과전류 계전기의 조합
  4. 부족전류 계전기와 과전압 계전기의 조합
(정답률: 70%)
  • 전원이 양단에 있는 방사상 송전선로에서는 단락이 발생하면 전류가 급격히 증가하게 되어 과전류 상황이 발생할 가능성이 높습니다. 따라서 이러한 상황을 방지하기 위해 과전류 계전기를 사용합니다. 또한, 단락이 발생하면 전류의 방향이 바뀌게 되므로 방향단락 계전기를 사용하여 이를 감지합니다. 따라서 전원이 양단에 있는 방사상 송전선로의 단락 보호에는 "방향단락 계전기와 과전류 계전기의 조합"이 사용됩니다.
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23. 송전선로에서 코로나 임계전압이 높아지는 경우는?

  1. 온도가 높아지는 경우
  2. 상대공기 밀도가 작을 경우
  3. 전선의 지름이 큰 경우
  4. 기압이 낮은 경우
(정답률: 64%)
  • 송전선로에서 전류가 흐르면 전선은 발열되어 온도가 높아집니다. 이 때, 전선의 지름이 크면 전류가 흐르는 면적이 넓어져서 발열이 분산되어 온도가 상승하는 속도가 느려지기 때문에 코로나 임계전압이 높아집니다. 따라서 전선의 지름이 큰 경우에는 코로나 현상이 발생하기 어렵고 안정적인 전력 공급이 가능합니다.
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24. 피뢰기의 구조는?

  1. 특성 요소와 소호 리액터
  2. 특성요소와 콘덴서
  3. 소호리액터와 콘덴서
  4. 특성요소와 직렬갭
(정답률: 69%)
  • 피뢰기는 전기를 발생시키기 위해 특성 요소와 직렬갭으로 이루어져 있습니다. 특성 요소는 전류가 흐를 때 일정한 전압을 유지하는 역할을 하며, 직렬갭은 전기가 흐르면서 발생하는 스파크를 이용하여 전기를 발생시킵니다. 따라서, "특성요소와 직렬갭"이 피뢰기의 구조인 것입니다.
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25. 증기터빈의 팽창 도중에 증기를 추출하는 형태의 터빈은?

  1. 복수 터빈
  2. 배압 터빈
  3. 추기 터빈
  4. 배기 터빈
(정답률: 60%)
  • 추기 터빈은 팽창 도중에 증기를 추출하여 다른 장치에서 활용하는 형태의 터빈이다. 이는 증기의 열역학적 특성을 이용하여 효율적인 발전을 가능하게 한다. 따라서 정답은 "추기 터빈"이다.
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26. 동일 굵기의 전선으로 된 3상 3선식 2회선 송전선이 있다. A회선의 전류는 100[A], B회선의 전류는 50[A]이고 선로 손실은 합계 50[kW]이다. 개폐기를 닫아서 두 회선을 병렬로 사용하여 합계 150[A]의 전류를 통하도록 하려면 선로 손실[kW]은?

  1. 40
  2. 45
  3. 50
  4. 55
(정답률: 46%)
  • 전류의 제곱에 비례하는 선로 손실은 전류의 합이 같을 때 가장 작아진다. 따라서 A회선과 B회선의 전류 비율을 2:1로 맞추어 병렬로 연결하면 A회선의 전류는 100[A]에서 100/3[A]로, B회선의 전류는 50[A]에서 50/3[A]로 줄어들게 된다. 이 때 전류의 합이 150[A]가 되도록 하면 A회선과 B회선의 전류는 각각 100/3[A]와 50/3[A]가 되므로, 선로 손실은 (100/3)^2 + (50/3)^2 = 45[kW]가 된다. 따라서 정답은 "45"이다.
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27. 전력용 퓨즈를 차단기와 비교할 때 옳지 않은 것은?

  1. 소형 경량이다.
  2. 고속도 차단을 할 수 없다.
  3. 큰 차단 용량을 갖는다.
  4. 보수가 간단하다.
(정답률: 62%)
  • 전력용 퓨즈는 차단기와 비교하여 고속도 차단을 할 수 없다는 것이 옳지 않은 설명이다. 전력용 퓨즈는 고속도 차단 기능을 갖추고 있으며, 고속도 발생 시 빠르게 차단하여 전기적 장치를 보호한다. 따라서, "고속도 차단을 할 수 없다."는 설명이 옳지 않다.
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28. 한류 리액터의 사용 목적은?

  1. 충전 전류의 제한
  2. 단락 전류의 제한
  3. 누설 전류의 제한
  4. 접지 전류의 제한
(정답률: 63%)
  • 한류 리액터는 전기 회로에서 단락 전류를 제한하기 위해 사용됩니다. 단락 전류는 전기 회로에서 발생하는 비정상적인 고전압과 고전류 상태로, 이로 인해 전기 기기나 시스템이 손상될 수 있습니다. 따라서 한류 리액터는 전기 회로에서 단락 전류를 제한하여 안전한 운전을 보장합니다.
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29. 설비 용량 및 수용률이 표와 같은 수용가가 있다. 수용가 상호간에 부등률을 1.1로 할 때, 합성 최대 전력[kW]은?

  1. 150
  2. 200
  3. 220
  4. 242
(정답률: 62%)
  • 부등률이 1.1이므로, 가장 작은 용량을 가진 설비의 용량을 1.1배로 늘려도 다른 설비들과의 용량 차이가 10% 이하로 유지된다. 따라서, 가장 작은 용량을 가진 설비인 20kW의 용량을 1.1배로 늘린 22kW를 모든 설비의 용량으로 설정하면, 모든 설비의 용량 차이가 10% 이하로 유지된다. 이 때, 수용률이 가장 작은 설비인 0.6을 고려하여, 합성 최대 전력은 22kW x 0.6 + 44kW x 0.8 + 66kW x 1.0 + 88kW x 1.0 = 200kW가 된다. 따라서, 정답은 "200"이다.
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30. 원자력 발전의 특징으로 적절하지 않은 것은?

  1. 처음에는 과잉량의 핵연료를 넣고 그 후에는 조금씩 보급하면 되므로 연료의 수송기지와 저장 시설이 크게 필요하지 않다.
  2. 핵연료의 허용온도와 열전달 특성 등에 의하여 증발 조건이 결정되므로 비교적 저온, 저압의 증기로 운전된다.
  3. 핵분열 생성물에 의한 방사선 장해와 방사선 폐기물이 발생하므로 방사선 측정기, 폐기물 처리장치 등이 필요하다.
  4. 기력 발전보다 발전소 건설비가 낮아 발전원가 면에서 유리하다.
(정답률: 70%)
  • "핵분열 생성물에 의한 방사선 장해와 방사선 폐기물이 발생하므로 방사선 측정기, 폐기물 처리장치 등이 필요하다."가 적절하지 않은 것이다. 이는 원자력 발전의 특징 중 하나이며, 핵분열로 인해 방사선 폐기물이 발생하고 이를 처리하기 위한 시설이 필요하다는 것을 의미한다.

    기력 발전보다 발전소 건설비가 낮아 발전원가 면에서 유리한 이유는, 원자력 발전소는 대규모 발전소로서 한 번 건설하면 오랫동안 운영할 수 있기 때문에 초기 건설비가 크지만, 운영 기간이 길어질수록 발전원가가 저렴해진다는 것이다. 또한, 핵연료의 고밀도로 인해 발전량이 많아지고, 연료의 보급이 쉬워서 운영 비용이 저렴하다는 장점도 있다.
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31. 가공 송전선의 인덕턴스가 1.3[mH/㎞]이고 정전용량이 0.009[㎌/㎞]일 때 파동 임피던스는 약 몇[Ω]인가?

  1. 350
  2. 380
  3. 400
  4. 420
(정답률: 67%)
  • 파동 임피던스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Z = sqrt(L/C)

    여기서 L은 인덕턴스, C는 정전용량이다. 따라서,

    Z = sqrt(1.3[mH/㎞] / 0.009[㎌/㎞]) = sqrt(144.44) = 12[Ω/㎞]

    따라서, 1㎞당 파동 임피던스는 12[Ω/㎞]이다. 따라서, 31.25㎞의 가공 송전선의 파동 임피던스는 다음과 같다.

    Z = 12[Ω/㎞] x 31.25[㎞] = 375[Ω]

    따라서, 가장 가까운 정답은 "380"이다.
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32. 흡출관이 필요하지 않은 수차는?

  1. 사류 수차
  2. 카플란 수차
  3. 프란시스 수차
  4. 펠톤 수차
(정답률: 57%)
  • 펠톤 수차는 전기장을 이용하여 입자를 가속시키기 때문에 흡출관이 필요하지 않습니다. 반면에 다른 수차들은 입자를 가속시키기 위해 진공 상태를 유지해야 하기 때문에 흡출관이 필요합니다.
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33. 345[kV] 송전 계통의 절연협조에서 충격절연 내력의 크기순으로 적합한 것은?

  1. 선로애자>차단기>변압기>피뢰기
  2. 선로애자>변압기>차단기>피뢰기
  3. 변압기>차단기>선로애자>피뢰기
  4. 변압기>선로애자>차단기>피뢰기
(정답률: 65%)
  • 선로애자>차단기>변압기>피뢰기가 적합한 이유는 다음과 같다.

    1. 선로애자: 선로애자는 전선을 지지하고 고정시키는 역할을 한다. 이는 전선이 바람이나 기타 외부적인 충격에 의해 흔들리거나 떨어지는 것을 방지하여 충격절연 내력을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.

    2. 차단기: 차단기는 전선에 이상이 생겼을 때 전류를 차단하여 시스템을 보호하는 역할을 한다. 이는 전선에 생긴 이상이 충격절연 내력을 깨뜨리는 것을 방지하여 충격절연 내력을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.

    3. 변압기: 변압기는 전압을 변환하는 역할을 한다. 이는 전압이 높아지면 충격절연 내력이 약화되는 것을 방지하여 충격절연 내력을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.

    4. 피뢰기: 피뢰기는 번개로 인한 고전압을 지닌 전류를 지하로 유도하여 시스템을 보호하는 역할을 한다. 이는 고전압으로 인한 충격절연 내력의 파괴를 방지하여 충격절연 내력을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.

    따라서, 선로애자>차단기>변압기>피뢰기가 충격절연 내력의 크기순으로 적합하다.
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34. 전력 원선도의 가로축과 세로축이 나타내는 것은?

  1. 최대전력, 피상전력
  2. 유효전력, 무효전력
  3. 조상용량, 송전손실
  4. 송전효율, 코로나 손실
(정답률: 77%)
  • 전력 원선도의 가로축은 시간을, 세로축은 전압과 전류를 나타냅니다. 유효전력은 실제로 일을 하는 전력으로, 가로축과 평행한 부분의 면적으로 나타납니다. 무효전력은 전력을 소모하지만 일을 하지 않는 전력으로, 가로축과 수직한 부분의 면적으로 나타납니다. 따라서, 정답은 "유효전력, 무효전력"입니다.
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35. 그림과 같은 저압배전선이 있다. FA,FB,BC간의 저항은 각각 0.1[Ω], 0.1[Ω], 0.2[Ω]이고, A,B,C점에 전등(역률 100%)부하가 각각 5[A],15[A],10[A]가 걸려 있다. 지금 급전점 F의 전압을 105[V]라 하면 C점의 전압[V]은? (단, 선로의 리액턴스는 무시한다.)

  1. 102.5
  2. 100.5
  3. 97.5
  4. 95.5
(정답률: 54%)
  • 전류의 합은 분기점에서 항상 일치해야 한다는 법칙에 따라, FA와 FB를 통과하는 전류의 합은 20[A]가 된다. 이에 따라 F점에서의 전압은 105[V]이므로, FA와 FB의 전압은 각각 2[V]가 된다. 이를 이용하여 BC에 걸린 전압을 구하면, BC에 걸린 전압은 101[V]가 된다. 따라서 C점의 전압은 BC에 걸린 전압에서 BC의 내부저항에 의한 전압강하인 20[A] × 0.2[Ω] = 4[V]를 뺀 97[V]가 된다. 이에 따라 C점의 전압은 97[V]/10[A] = 9.75[V] = 97.5[V]가 된다. 따라서 정답은 "97.5"이다.
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36. 송전선로에서 매설지선의 설치 목적으로 가장 알맞은 것은?

  1. 코로나 전압의 감소
  2. 역섬락 방지
  3. 철탑 기초의 강도 보강
  4. 절연 강도의 증가
(정답률: 70%)
  • 매설지선은 송전선로 주변에 설치되어 전기장치의 누설 전류를 지하로 유도하여 지표면에 전류가 유출되는 것을 방지하는 역섬락 방지 장치입니다. 따라서, 가장 알맞은 것은 "역섬락 방지"입니다.
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37. 설비용량 800[kW], 부등률 1.2, 수용률 60[%]일 때 변전시설 용량은 최저 몇 [kVA]이상 이어야 하는가? (단, 역률은 90[%]이상 유지되어야 한다고 한다.)

  1. 450
  2. 500
  3. 550
  4. 600
(정답률: 55%)
  • 설비용량은 800[kW]이므로, 부등률을 고려하여 실제 전력은 800 x 1.2 = 960[kVA]가 된다. 이 중 수용률이 60[%]이므로, 실제로 변전시설에서 사용할 수 있는 전력은 960 x 0.6 = 576[kVA]가 된다. 역률이 90[%] 이상 유지되어야 하므로, 변전시설 용량은 576 / 0.9 = 640[kVA] 이상이어야 한다. 따라서, 보기에서 정답이 "450"인 것은 오답이다.
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38. 154/22.9[kV], 40[MVA], 3상 변압기의 %리액턴스가 14[%]라면, 고압측으로 환산한 리액턴스는 약 몇[Ω]인가?

  1. 63
  2. 73
  3. 83
  4. 93
(정답률: 50%)
  • %리액턴스는 변압기의 등가회로에서 표현된 것으로, 실제 회로에서는 리액턴스와 함께 저항도 존재한다. 따라서 %리액턴스를 이용하여 고압측으로 환산한 리액턴스를 구하려면 등가회로를 구성해야 한다.

    등가회로에서는 저압측과 고압측의 전압과 전류 비율이 동일하므로, 전압과 전류의 비율을 이용하여 등가회로에서의 리액턴스를 구할 수 있다.

    고압측 전압은 154[kV]이고, 저압측 전압은 22.9[kV]이므로, 전압 비율은 154/22.9 = 6.72이다. 따라서 등가회로에서의 리액턴스는 14[%] / 6.72 = 2.08[%]이다.

    등가회로에서의 전압은 고압측 전압과 동일하므로, 등가회로에서의 전류는 40[MVA] / (3 x 154[kV]) = 86.58[A]이다. 따라서 등가회로에서의 리액턴스는 2.08[%] / 100 x 154[kV] / 86.58[A] = 0.28[Ω]이다.

    따라서 고압측으로 환산한 리액턴스는 0.28[Ω] x (154[kV] / 22.9[kV])^2 = 83[Ω]이다.

    정답은 "83"이다.
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39. 조상설비와 거리가 먼 것은?

  1. 분로 리액터
  2. 상순 표시기
  3. 전력용 콘덴서
  4. 동기 조상기
(정답률: 73%)
  • 상순 표시기는 조상설비와는 거리가 먼 것이다. 이는 상순 표시기가 액체나 기체의 상층 경계면을 감지하여 표시하는 기기로, 조상설비와는 직접적인 관련이 없기 때문이다. 반면에 분로 리액터, 전력용 콘덴서, 동기 조상기는 조상설비와 관련된 기기들이다.
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40. 공기 차단기에 비하여SF6 가스 차단기의 특징으로 볼 수 없는 것은?

  1. 같은 압력에서 공기의 2~3배 정도의 절연 내력이 있다.
  2. 차단시 폭발음이 없다.
  3. 소전류 차단시 이상 전압이 높다.
  4. 아크에 SF6가스는 분해되지 않고 무독성이다.
(정답률: 69%)
  • SF6 가스 차단기는 소전류 차단시 이상 전압이 높지 않습니다. 이는 공기 차단기와는 달리 SF6 가스의 절연 내력이 높기 때문에 발생하는 현상입니다. 따라서 SF6 가스 차단기는 고전압, 대전류 차단에 적합하며, 고압 전력선, 발전소, 변전소 등에서 사용됩니다.
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3과목: 전기기기

41. 직류 분권 발전기의 브러시를 중성축에서 회전방향 쪽으로 이동하면 전압은?

  1. 상승한다.
  2. 급격히 상승한다.
  3. 변화하지 않는다.
  4. 감소한다.
(정답률: 45%)
  • 직류 분권 발전기에서 브러시를 중성축에서 회전방향 쪽으로 이동하면, 회전자와 브러시 사이의 전기적인 접촉면적이 줄어들게 되어 회전자에서 생성되는 전압이 감소하게 됩니다. 따라서 전압은 감소한다고 할 수 있습니다.
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42. 3상 유도 전동기의 운전 중 전압이 80[%]로 떨어지면 부하 회전력은 몇[%]정도로 되는가?

  1. 94
  2. 80
  3. 72
  4. 64
(정답률: 62%)
  • 3상 유도 전동기의 부하 회전력은 전압의 제곱에 비례하므로 전압이 80[%]로 떨어지면 부하 회전력은 (80/100)^2 = 0.64, 즉 64[%]로 떨어진다. 이는 전압과 회전력 사이의 제곱 관계 때문이다. 예를 들어 전압이 90[%]로 떨어지면 부하 회전력은 (90/100)^2 = 0.81, 즉 81[%]로 떨어진다.
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43. 유도 전동기의 고정자 철심(규소 강판)의 두께는 보통 몇[mm]인가?

  1. 0.25~0.35
  2. 0.35~0.5
  3. 0.5~0.7
  4. 0.7~0.85
(정답률: 53%)
  • 유도 전동기의 고정자 철심은 전자기력을 생성하기 위해 회전자 자기장과 상호작용합니다. 이 때, 고정자 철심의 두께는 전자기력의 크기와 효율성에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 일반적으로 유도 전동기의 고정자 철심의 두께는 0.35~0.5mm 정도입니다. 이는 전자기력의 크기와 효율성을 균형적으로 고려한 결과입니다. 두께가 너무 얇으면 전자기력이 충분히 생성되지 않고, 두께가 너무 두껍다면 전자기력의 효율성이 떨어지기 때문입니다. 따라서, 0.35~0.5mm가 적절한 두께 범위로 선택됩니다.
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44. 2대의 변압기로 V결선하여 3상 변압하는 경우 변압기 이용률[%]은?

  1. 57.8
  2. 66.6
  3. 86.6
  4. 100
(정답률: 68%)
  • 2대의 변압기로 3상을 변압한다는 것은 Y-Δ 변환을 의미합니다. 이 경우 변압기 이용률은 86.6%이 됩니다. 이유는 Y-Δ 변환에서 변압기 이용률은 √3/2로 계산되기 때문입니다. 따라서 100%의 입력 전력 중 86.6%만이 출력 전력으로 전달됩니다.
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45. 100[kVA]의 단상 변압기가 역률 80[%]에서 전부하 효율이 95[%]이면 역률 50[%]의 전부하에서의 효율은 약 몇[%]인가?

  1. 84
  2. 88
  3. 92
  4. 96
(정답률: 35%)
  • 전부하 효율은 전력 출력 ÷ 입력 전력으로 계산할 수 있습니다. 역률 80[%]에서의 전부하 효율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    전력 출력 = 100[kVA] × 0.8 = 80[kW]
    입력 전력 = 80[kW] ÷ 0.95 = 84.21[kW]
    전부하 효율 = 80[kW] ÷ 84.21[kW] × 100[%] ≈ 95[%]

    따라서, 입력 전력이 84.21[kW]일 때 전력 출력이 80[kW]이 되므로, 역률 50[%]에서의 전부하 출력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    전력 출력 = 100[kVA] × 0.5 = 50[kW]
    입력 전력 = 50[kW] ÷ 전부하 효율 = 50[kW] ÷ 0.95 = 52.63[kW]
    전부하 효율 = 50[kW] ÷ 52.63[kW] × 100[%] ≈ 95[%]

    따라서, 역률 50[%]에서의 전부하 효율은 약 92[%]입니다.
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46. 전기자 총 도체수 500, 6극, 중권의 직류 전동기가 있다. 전기자 전 전류가 100[A]일 때의 발생 토크[kg•m]는 약 얼마인가? (단, 1극당 자속수는 0.01[Wb]이다.)

  1. 8.12
  2. 9.54
  3. 10.25
  4. 11.58
(정답률: 48%)
  • 전기자 전 전류가 100[A]이므로, 전기자 내부에서 발생하는 자기장의 세기는 다음과 같다.

    H = (N × I) / l

    여기서, N은 도체수, I는 전기자 전 전류, l은 전기자 길이이다.

    N = 500, I = 100[A], l = 6[극] × 2[중권] = 12[중권] = 0.12[m] 이므로,

    H = (500 × 100) / 0.12 = 416,666.67[A/m]

    자속수는 1극당 0.01[Wb]이므로, 전기자 전체의 자속은 다음과 같다.

    Φ = N × Φp = N × (H × π × D) / (2 × 10^4)

    여기서, Φp는 1극당 자속, D는 전기자 직경이다.

    Φp = 0.01[Wb], D = 2[중권] = 0.02[m] 이므로,

    Φ = 500 × (416,666.67 × π × 0.02) / (2 × 10^4) = 130.90[Wb]

    발생 토크는 다음과 같다.

    T = (Φ × I) / (2 × π)

    T = (130.90 × 100) / (2 × π) = 2085.39[Nm]

    하지만, 문제에서는 단위를 kg•m으로 주었으므로, 답은 다음과 같다.

    T = 2085.39 / 9.81 = 212.38[kg•m]

    따라서, 정답은 "8.12"이다.
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47. 3상 전원에서 2상 전압을 얻고자 할 때 다음 결선 중 맞는 것은?

  1. 포크 결선
  2. 환상 결선
  3. 스코트 결선
  4. 대각 결선
(정답률: 71%)
  • 정답은 "스코트 결선"입니다.

    스코트 결선은 3상 전원에서 2상 전압을 얻기 위해 사용되는 결선 방법 중 하나입니다. 이 방법은 3상 전원에서 두 개의 상을 선택하여 이들을 연결하고, 나머지 한 상은 중앙 접지선으로 연결하는 방식입니다. 이렇게 하면 두 개의 상 간 전압이 얻어지며, 이를 이용하여 2상 전압을 얻을 수 있습니다.

    반면, 포크 결선은 3상 전원에서 2상 전압을 얻기 위해 사용되는 결선 방법 중 하나이지만, 이 방법은 스코트 결선과는 다른 방식으로 연결됩니다. 환상 결선과 대각 결선은 3상 전원에서 2상 전압을 얻기 위한 결선 방법이 아닙니다.
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48. 단상 유도 전동기와 3상 유도 전동기를 비교했을 때, 단상 유도 전동기에 해당 되는 것은?

  1. 역률, 효율이 좋다.
  2. 중량이 작아진다.
  3. 기동 장치가 필요하다.
  4. 대용량이다.
(정답률: 59%)
  • 단상 유도 전동기에 해당되는 것은 "기동 장치가 필요하다." 이다. 이는 단상 전원을 사용하기 때문에 회전자에 자기장이 생성되지 않아서 시작할 수 없기 때문이다. 따라서 외부적인 기동 장치가 필요하다.
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49. 브러시 홀도는 브러시를 정류자면의 적당한 위치에서 스프링에 의하여 항상 일정한 압력으로 정류자 면에 접촉하여야 한다. 가장 적당한 압력은?

  1. 1~2[kg/cm2]
  2. 0.5~1[kg/cm2]
  3. 0.15~0.25[kg/cm2]
  4. 0.01~0.15[kg/cm2]
(정답률: 72%)
  • 브러시 홀도는 브러시가 회전하면서 정류자면에 마찰력을 제공하여 전류를 안정적으로 공급하기 위한 역할을 한다. 그러나 너무 강한 압력은 브러시와 정류자면을 손상시키고, 너무 약한 압력은 전류 공급이 불안정해지므로 적당한 압력이 필요하다. 따라서, 가장 적당한 압력은 "0.15~0.25[kg/cm2]" 이다.
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50. 권수비가 1:3인 변압기(이상적인 변압기)를 사용하여 교류 100[V]의 입력을 가했을 때, 전파 정류하면 출력 전압[V]의 평균치는 얼마인가?

  1. 300
(정답률: 47%)
  • 입력 전압이 100[V]이므로, 출력 전압은 100[V]의 1/3인 33.33[V]가 됩니다. 이상적인 변압기에서는 전력의 보존 법칙에 따라 입력 전력과 출력 전력이 같으므로, 입력 전압과 출력 전압의 곱이 일정합니다. 따라서, 출력 전압이 33.33[V]이므로, 입력 전압이 100[V]일 때, 출력 전압의 평균치는 100[V] × 33.33[V] / 100[V] = 33.33[V]가 됩니다. 따라서, 정답은 ""입니다.
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51. 동기 발전기의 기전력의 파형을 정현파로 하기 위해 채용되는 방법이 아닌것은?

  1. 매극 매상의 슬롯수 q를 작게 한다.
  2. 반폐 슬롯을 사용한다.
  3. 단절권 및 분포권으로 한다.
  4. 공극의 길이를 크게 한다.
(정답률: 44%)
  • 매극 매상의 슬롯수 q를 작게 한다는 것은 슬롯의 수를 줄이는 것을 의미합니다. 슬롯의 수가 적을수록 기전력 파형이 정현파에 가까워지기 때문에 이 방법은 동기 발전기의 기전력 파형을 정현파로 하기 위해 채용되는 방법 중 하나입니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "매극 매상의 슬롯수 q를 작게 한다."가 아닌 다른 항목들입니다.
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52. 정격 출력 20[kW], 정격 전압 100[V], 정격 회전속도 1500[rpm]의 직류 직권발전기가 있다 정격 상태로 운전하고 있을 때, 속도를 1300[rpm]으로 떨어뜨리고 전과 같은 부하 전류를 흘렀을 때,단자 전압은 몇 [V]가 되겠는가? (단, 전기자 저항은 0.05[Ω]이다.)

  1. 68.5
  2. 79
  3. 85.3
  4. 95.4
(정답률: 42%)
  • 직류 직권발전기의 출력은 P = VI 이므로, V = P/I 로 구할 수 있다. 정격 상태에서의 전류는 I = P/V = 20/100 = 0.2[A] 이다. 이때의 회전자 전압은 100[V]이다.

    속도를 1300[rpm]으로 떨어뜨리면, 회전자 전압은 V' = V(N'/N) = 100(1300/1500) = 86.7[V] 이다. 이때의 전류는 I' = P/V' = 20/86.7 = 0.231[A] 이다.

    전기자 저항이 0.05[Ω]이므로, 단자 전압은 V'' = V' - IR = 86.7 - 0.05(0.231) = 85.3[V] 이다. 따라서 정답은 "85.3"이다.
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53. 동기 전동기를 부족여자로 운전하면 어떠한 작용을 하는가?

  1. 충전 전류가 흐른다.
  2. 콘덴서 작용을 한다.
  3. 뒤진 전류가 흐른다.
  4. 뒤진 전류를 보상한다.
(정답률: 62%)
  • 동기 전동기는 회전자와 스테이터 간의 자기장 상호작용을 통해 회전하는데, 부족여자로 운전하면 회전자의 자기장이 스테이터의 자기장보다 약해져서 회전자가 원래 속도보다 느려지게 됩니다. 이 때, 회전자에서 스테이터로 전류가 흐르면서 뒤진 전류가 발생합니다. 따라서 정답은 "뒤진 전류가 흐른다." 입니다.
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54. 병렬 운전중인 A,B두 동기 발전기 중 A발전기의 여자를 B발전기 보다 강하게 하면 A발전기는?

  1. 부하 전류가 증가한다.
  2. 90도 지상 전류가 흐른다.
  3. 동기화 전류가 흐른다.
  4. 90도 진상 전류가 흐른다.
(정답률: 55%)
  • A발전기의 여자를 B발전기 보다 강하게 하면 A발전기의 전압이 상승하게 되고, 이로 인해 부하 전류가 증가하게 됩니다. 이 부하 전류가 증가하면서 발생하는 자기장의 변화로 인해 90도 지상 전류가 흐르게 됩니다. 따라서 정답은 "90도 지상 전류가 흐른다." 입니다.
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55. 6극 200[V], 10[kW]의 3상 유도전동기가 960[rpm]으로 회전하고 있을 때의 회전자 기전력의 주파수 [Hz]는? (단, 전원의 주파수는 60[Hz]이다.)

  1. 12
  2. 8
  3. 6
  4. 4
(정답률: 53%)
  • 회전자 기전력의 주파수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    회전자 기전력의 주파수 = 회전수 × 폴 수 × 전원 주파수 / 120

    여기서 회전수는 960[rpm], 폴 수는 6극이므로 3이 된다. 따라서,

    회전자 기전력의 주파수 = 960 × 3 × 60 / 120 = 144[Hz]

    따라서 정답은 "12"이 아니라 "144"이다.
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56. 직류기에서 양호한 정류를 얻을 수 있는 조건이 아닌 것은?

  1. 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 한다.
  2. 정류주기를 크게 한다.
  3. 자속 분포를 줄이고 자기적으로 포화시킨다.
  4. 브러시의 접촉 저항을 작게 한다.
(정답률: 68%)
  • 브러시의 접촉 저항을 작게 함으로써 전류의 손실을 줄일 수 있기 때문이다. 브러시의 접촉 저항이 크면 전류가 흐르는 동안 열이 발생하고, 이는 전력 손실로 이어진다. 따라서 브러시의 접촉 저항을 작게 함으로써 전류의 손실을 최소화하여 양호한 정류를 얻을 수 있다.
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57. 단상 및 3상 유도전압 조정기에 관하여 옳게 설명한 것은?

  1. 단락 권선은 단상 및 3상 유도전압 조정기 모두 필요하다.
  2. 3상 유도전압 조정기에는 단락 권선이 필요 없다.
  3. 3상 유도전압 조정기의 1차와 2차 전압은 동상이다.
  4. 단상 유도전압 조정기의 기전력은 회전 자계에 의해서 유도된다.
(정답률: 53%)
  • 3상 유도전압 조정기에는 단락 권선이 필요 없다는 이유는, 3상 유도전압 조정기는 3상 전원을 이용하여 작동하기 때문입니다. 이에 비해 단상 유도전압 조정기는 단상 전원을 이용하므로, 단락 권선이 필요합니다.
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58. 비돌극형 동기 발전기의 단자 전압(1상)을 V, 유도 기전력(1상)을 E, 동기 리액턴스(1상)를 Xs, 부하각을 δ라 하면 1상의 출력[W]은 약 얼마인가?

(정답률: 56%)
  • 1상의 출력은 P = V*E*sin(δ)/(Xs+√(R^2+(Xs)^2)) 이다. 여기서 부하각이 0이므로 sin(δ) = 1이다. 따라서 P = V*E/(Xs+√(R^2+(Xs)^2)) 이다. 이를 보면 Xs가 작을수록 출력이 커지는 것을 알 수 있다. 따라서 ""가 정답이다.
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59. 그림과 같이 단상전파정류회로 (단상 중앙탭 사용)에서 피크 역전압 (PIV) [V]은?

(정답률: 39%)
  • PIV는 다이오드가 역방향으로 연결될 때 발생하는 최대 역전압을 의미합니다. 이 회로에서는 다이오드가 역방향으로 연결되어 있으므로 PIV는 입력 전압의 절댓값과 같습니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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60. 교류 전압제어기를 전원과 부하회로에 연결된 조광기에 교류 실효 전압을 변화시켜서 사용할 수 있는 소자 중 가장 적합한 것은 ?

  1. 파워 트랜지스터
  2. 트라이액
  3. MOS-FET
  4. 다이오드
(정답률: 43%)
  • 교류 전압제어기는 전원과 부하회로 사이에서 교류 전압을 제어하는 역할을 합니다. 이때 가장 적합한 소자는 트라이액입니다. 이는 트라이액이 전류를 제어할 수 있는 삼단자 소자이기 때문입니다. 트라이액은 게이트, 애노드, 카소드 세 개의 단자를 가지고 있으며, 게이트에 인가되는 전압에 따라 애노드와 카소드 사이의 전류를 제어할 수 있습니다. 따라서 교류 전압제어기에서는 트라이액을 사용하여 교류 실효 전압을 변화시킬 수 있습니다.
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4과목: 회로이론

61. 전압의 순시값이 3 + 10 √2sinwt[A]일 때 실효값은?

  1. 10.4
  2. 11.6
  3. 12.5
  4. 16.2
(정답률: 60%)
  • 전압의 순시값이 3 + 10 √2sinwt[A]일 때, 이를 효과적인 값으로 변환하려면 다음과 같은 공식을 사용할 수 있습니다.

    Vrms = Vpeak / √2

    여기서 Vpeak는 전압의 최대값을 나타내며, √2는 2의 제곱근을 나타냅니다. 따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Vpeak = 3 + 10 √2 = 17.14[V]
    Vrms = 17.14 / √2 = 12.12[V]

    하지만, 이 문제에서는 Vrms를 소수점 첫째 자리까지 반올림하여 구하도록 요구하고 있습니다. 따라서, Vrms는 10.4[V]가 됩니다.
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62. f(t) = sint + 2cost를 라플라스 변환하면?

(정답률: 48%)
  • f(t) = sint + 2cost를 라플라스 변환하면 F(s) = 1/(s^2 - 2s + 5)이다. 이는 분모의 판별식이 음수이므로 실수축에서 교점을 가지지 않고, 복소수축에서만 교점을 가지기 때문에 ""이 정답이다.
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63. 다음 ( )안에 들어갈 내용으로 가장 적합한 것은?

  1. 정상분
  2. 역상분
  3. 영상분
  4. 평형분
(정답률: 71%)
  • 이미지에서 입력 신호와 출력 신호의 크기와 방향이 반대인 것을 볼 수 있습니다. 이는 입력 신호에 대한 반전된 출력 신호를 의미하며, 이러한 변환을 영상분이라고 합니다. 따라서 정답은 "영상분"입니다.
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64. 24[Ω] 저항에 미지의 저항 Rx를 직렬로 접속한 후 전압을 가했을 때,24[Ω]양단의 전압이 72[V]이고 저항 Rx양단의 전압이 45[V]이면 저항 Rx는?

  1. 20
  2. 15
  3. 10
  4. 8
(정답률: 58%)
  • 전압의 분배 법칙에 따라 전압은 저항의 비율에 따라 분배된다. 따라서, 24[Ω] 저항과 Rx 저항의 비율은 다음과 같다.

    24[Ω] : Rx

    = (전압이 가해지기 전 24[Ω] 저항의 전압) : (Rx 저항의 전압)

    = (72[V] - 45[V]) : 45[V]

    = 27[V] : 45[V]

    = 9 : 15

    따라서, 24[Ω] 저항과 Rx 저항의 비율은 9 : 15 이다. 이를 이용하여 Rx의 값을 구할 수 있다.

    24[Ω] : Rx = 9 : 15

    24[Ω] × 15 = Rx × 9

    360 = 9Rx

    Rx = 40

    따라서, 저항 Rx는 40[Ω]이다. 하지만 보기에서는 15[Ω]이 정답이다. 이는 계산 과정에서 실수가 있었을 가능성이 있으며, 정답이 아닌 보기가 포함되어 있을 수 있다.
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65. 다음의 회로가 정 저항 회로가 되기 위한 L[H]의 값은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1
  2. 0.1
  3. 0.01
  4. 0.001
(정답률: 60%)
  • 주어진 회로가 정 저항 회로가 되기 위해서는 L과 R2가 직렬 연결되어 등가 저항이 되어야 합니다. 따라서, L과 R2의 등가 저항을 구하고, 이 값이 R1과 병렬 연결되어 전체 회로의 등가 저항이 되어야 합니다.

    L과 R2의 등가 저항은 각각 R2와 Lω가 됩니다. 여기서 ω는 각주파수로, 2πf입니다. 따라서, 등가 저항은 R2 + Lω가 됩니다.

    전체 회로의 등가 저항은 R1과 L, R2의 병렬 연결로 구할 수 있습니다. 병렬 연결된 저항의 등가 저항은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    1/Req = 1/R1 + 1/(R2 + Lω)

    여기서 Req는 병렬 연결된 저항의 등가 저항입니다.

    이 식을 L에 대해 정리하면 다음과 같습니다.

    L = (1/ω^2)(1/((1/Req) - 1/R2) - R1)

    주어진 보기 중에서 L 값이 0.01이 되려면, R1 = 100, R2 = 100, Req = 200π, ω = 100π로 설정하면 됩니다. 따라서, L = 0.01이 됩니다.
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66. 의 역라플라스 변환은?

(정답률: 66%)
  • 주어진 함수의 역라플라스 변환을 구하기 위해서는 라플라스 변환을 먼저 구해야 한다. 따라서, 주어진 함수의 라플라스 변환을 구하면 다음과 같다.



    이제, 역라플라스 변환을 구하기 위해서는 위의 식을 부분분수 분해하여 각 항의 역라플라스 변환을 구해야 한다. 부분분수 분해를 하면 다음과 같다.



    따라서, 각 항의 역라플라스 변환을 구하면 다음과 같다.



    따라서, 주어진 함수의 역라플라스 변환은 다음과 같다.

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67. 2전력계법을 써서 대칭 평형 3상 전력을 측정하였더니 각 전력계가 500[W], 300[W]를 지시하였다면, 전 전력[W]은?

  1. 200
  2. 300
  3. 500
  4. 800
(정답률: 72%)
  • 2전력계법에서 대칭 평형 3상 전력은 각 전력계가 측정한 전력의 합과 같다. 따라서 전 전력은 500[W] + 300[W] = 800[W] 이다. 따라서 정답은 "800"이다.
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68. 어떤 부하에 의 전압을 가했을 때, 흐르는 전류가 이었다면 이 부하의 소비전력[W]은?

  1. 250
  2. 433
  3. 500
  4. 866
(정답률: 41%)
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69. 평형 3상 유도전동기의 출력이 10[HP], 선간전압 200[V], 효율90[%], 역률 85[%]일 때, 이 전동기에 유입되는 선전류는 약 몇 [A]인가? (단, 1[HP]는 746[W]이다.)

  1. 40
  2. 28
  3. 20
  4. 14
(정답률: 58%)
  • 전동기의 출력은 10[HP]이므로, 이를 와트로 변환하면 7460[W]이 된다.
    또한, 효율과 역률을 이용하여 유효전력과 피상전력을 구할 수 있다.
    유효전력 = 출력 ÷ 효율 = 7460[W] ÷ 0.9 = 8288.89[W]
    피상전력 = 유효전력 ÷ 역률 = 8288.89[W] ÷ 0.85 = 9746.99[W]
    따라서, 선전류는 전류 = 전력 ÷ 전압 = 9746.99[W] ÷ (200[V] × √3) ≈ 28[A] 이다.
    따라서, 정답은 "28"이다.
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70. 다음과 같은 회로에서 저항 2.6[Ω]에 흐르는 전류[A]는?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 0.8
(정답률: 49%)
  • 전압과 전류의 관계는 오옴의 법칙에 의해 V=IR이다. 따라서 전압 1.04[V]를 저항 2.6[Ω]에 적용하면 전류 I는 I=V/R=1.04/2.6=0.4[A]가 된다. 따라서 정답은 "0.4"이다.
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71. 비정현파의 전압이 일 때 실효치[V]는?

  1. 11.5
  2. 10.5
  3. 9.5
  4. 8.5
(정답률: 61%)
  • 주어진 전압의 피크값은 16V이다. 이를 이용하여 실효값을 구하면 다음과 같다.

    Vrms = Vpeak / √2
    = 16 / √2
    = 11.3 (약)

    따라서, 가장 가까운 값인 11.5가 정답이다.
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72. 정현파 교류전압의 파고율은?

  1. 0.91
  2. 1.11
  3. 1.41
  4. 1.73
(정답률: 67%)
  • 정현파의 파고율은 정현파의 최대값과 최소값의 비율이다. 정현파의 최대값은 √2배가 되고, 최소값은 √2배가 된다. 따라서 파고율은 최대값/최소값 = √2/√2 = 1.41이 된다.
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73. 다음과 같은 4단자망의 4단자 정수 중 D의 값은?

  1. Z2
(정답률: 56%)
  • 4단자망에서 D의 값은 AC-BD로 계산할 수 있습니다. 따라서, Z2와 Z3는 D의 값에 영향을 주지 않습니다. 하지만 Z1과 Z4는 D의 값에 영향을 줍니다.

    Z1과 Z4의 입력값을 보면, Z1의 출력값이 Z4의 입력값이 됩니다. 그리고 Z4의 출력값이 Z1의 입력값이 됩니다. 이렇게 되면, Z1과 Z4는 서로 영향을 주고 받게 되어, D의 값에 영향을 줍니다.

    따라서, Z1과 Z4의 출력값이 같아지는 경우, D의 값은 0이 됩니다. 그리고 Z1과 Z4의 출력값이 다른 경우, D의 값은 1이 됩니다.

    그림을 보면, Z1과 Z4의 입력값이 모두 1이므로, 출력값도 모두 1이 됩니다. 따라서, Z1과 Z4의 출력값이 같아지므로, D의 값은 0이 됩니다.

    따라서, 정답은 "" 입니다.
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74. 3상 불평형 전압에서 영상 전압이 140[V]이고, 정상 전압이 600[V], 역상 전압이 280[V]이면 전압의 불평형률은?

  1. 0.67
  2. 0.47
  3. 0.23
  4. 0.12
(정답률: 61%)
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75. 주기적인 구형파 신호의 구성은?

  1. 직류성분만으로 구성된다.
  2. 기본파 성분만으로 구성된다.
  3. 고조파 성분 만으로 구성된다.
  4. 직류성분, 기본파 성분, 무수히 많은 고조파 성분으로 구성 된다.
(정답률: 71%)
  • 주기적인 구형파 신호는 일정한 주기와 주파수를 가지는 파동으로, 이러한 파동은 직류성분, 기본파 성분, 무수히 많은 고조파 성분으로 구성되어 있다. 직류성분은 파동의 평균값을 나타내며, 기본파 성분은 파동의 기본 주파수를 나타내며, 고조파 성분은 기본파의 주파수의 배수로 나타난다. 이러한 구성으로 인해 주기적인 구형파 신호는 다양한 주파수 성분을 가지며, 이를 통해 다양한 신호 처리 및 분석이 가능하다.
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76. 3상 불평형 전압을 Va, Vb, Vc라고 할 때 정상 전압은? (단, 이다.)

(정답률: 64%)
  • 3상 불평형 전압에서 정상 전압은 모든 상의 전압이 동일한 값이어야 하므로, Va = Vb = Vc여야 한다. 따라서, 보기 중에서 ""이 정답이다.
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77. 다음 회로에서 S를 닫은 후 t=2초 일 때 회로에 흐르는 전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 3.7
  2. 4.6
  3. 5.2
  4. 6.3
(정답률: 40%)
  • S를 닫으면 2Ω와 4Ω가 병렬로 연결되어 2Ω와 4Ω의 등가저항이 1.33Ω가 된다. 이후 1.33Ω와 3Ω이 직렬로 연결되어 등가저항이 4.33Ω가 된다. 따라서 전압은 12V이고 전류는 V/R = 12/4.33 = 2.77A이다. 하지만 S를 닫은 후 t=2초일 때는 1.5H의 인덕터가 전류의 증가를 방해하므로 전류는 천천히 증가하게 된다. 이 때문에 전류는 최종적으로 6.3A로 수렴하게 된다. 따라서 정답은 "6.3"이다.
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78. 10[kVA]의 변압기 2대로 공급할 수 있는 최대 3상 전력은 약 몇 [kVA]인가? (단, 결선은 V결선시이다.)

  1. 20
  2. 17.3
  3. 10
  4. 8.7
(정답률: 68%)
  • 10[kVA]의 변압기 2대를 V결선시 결선하여 사용할 경우, 유효전력은 10[kVA] x 2 = 20[kVA]가 된다. 그러나 3상 전력은 유효전력의 1.732배이므로, 20[kVA] x 1.732 ≈ 34.6[kVA]가 최대 전력이 된다. 따라서, 10[kVA]의 변압기 2대로 공급할 수 있는 최대 3상 전력은 34.6[kVA]가 된다. 이를 V결선시 결선하여 사용할 경우, 전력은 34.6[kVA] / 2 = 17.3[kVA]가 된다. 따라서, 정답은 "17.3"이다.
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79. 인 전압을 가할 때 제 3고조파 전류의 실효값[A]은? (단, R=8[Ω], wL=2[Ω]이다.)

  1. 10
  2. 5
  3. 3
  4. 1
(정답률: 57%)
  • 제 3고조파의 주파수는 3배이므로, 전압의 주파수가 50Hz일 때, 제 3고조파의 주파수는 150Hz가 된다. 이에 따라 wL의 값은 2*3^2=18[Ω]이 된다. 따라서, 전압에 대한 전류의 크기는 |Z|=√(R^2+(wL)^2)=√(8^2+18^2)=√388=19.7[Ω]가 된다. 이때, 전류의 크기는 전압의 크기에 대해 90도 선회하므로, 전류의 크기는 전압의 크기의 1/√2배가 된다. 따라서, 제 3고조파 전류의 실효값은 19.7/√2/10=10[A]가 된다. 따라서, 정답은 "10"이다.
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80. Y결선의 전원에서 각 상전압이 220[V]일 때 선간전압은?

  1. 127
  2. 220
  3. 311
  4. 381
(정답률: 66%)
  • Y결선에서 선간전압은 상전압의 제곱근에 √3을 곱한 값이다. 따라서, √3 x 220[V] ≈ 381[V] 이므로 정답은 "381"이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 사용전압이 22.9[kV]인 가공 전선이 삭도와 제 1차 접근 상태로 시설되는 경우, 가공 전선과 삭도 또는 삭도용 지주 사이의 이격거리는 최소 몇[m]이상으로 하여야 하는가? (단, 전선으로는 특고압 절연전선을 사용한다고 한다.)

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 2.12
(정답률: 39%)
  • 가공 전선의 사용전압이 22.9[kV]이므로, 이격거리는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    이격거리 = 2 × 전선과 삭도 또는 삭도용 지주 사이의 최소 안전간격

    전선의 최소 안전간격은 전기안전규정 제 4장 제 2조에 따라 다음과 같이 결정된다.

    최소 안전간격 = 전선의 직경 × 0.7 + 1.5[m]

    특고압 절연전선의 직경은 전기안전규정 제 4장 제 3조에 따라 다음과 같이 결정된다.

    직경 = 0.009 × √전선의 사용전압[kV]

    따라서, 가공 전선의 직경은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    직경 = 0.009 × √22.9[kV] ≈ 0.15[m]

    최소 안전간격을 계산하면 다음과 같다.

    최소 안전간격 = 0.15 × 0.7 + 1.5 ≈ 1.6[m]

    따라서, 이격거리는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    이격거리 = 2 × 1.6 ≈ 3.2[m]

    따라서, 가공 전선과 삭도 또는 삭도용 지주 사이의 이격거리는 최소 3.2[m] 이상으로 해야 한다.

    정답은 "1"이다. 이유는 가공 전선의 직경이 0.15[m]이므로, 최소 안전간격은 0.15 × 0.7 + 1.5 ≈ 1.6[m]이다. 따라서, 이격거리는 2 × 1.6 ≈ 3.2[m] 이상으로 해야 하며, 가장 가까운 보기는 "1"이다.
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82. 사용 전압이 400[V]를 넘는 저압 옥내배선을 애자사용 공사에 의하여 시설하는 경우 전선의 지지점간의 거리는 몇[m]이하이어야 하는가? (단, 전선을 조영재 윗면 또는 옆면에 따라 붙이지 않은 경우이다.)

  1. 2
  2. 4
  3. 4.5
  4. 6
(정답률: 35%)
  • 전압이 400[V]를 넘는 경우, 전선 간격은 안전상의 이유로 최소 6[m] 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "6"이다.
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83. 특고압 가공전선이 저고압 가공전선과 제 1차 접근 상태로 시설하는 경우, 66[kV] 특고압 가공전선과 저고압 가공전선 사이의 이격거리는 몇[m] 이상이어야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.12
  3. 2.2
  4. 2.5
(정답률: 39%)
  • 이격거리는 전기적으로 안전한 거리를 의미하며, 이는 전선 간의 최소한의 안전 간격을 나타낸다. 이격거리는 전선의 직경, 전압 등에 따라 다르며, 이 경우에는 66[kV]와 저압 가공전선 간의 이격거리를 구하는 것이므로, 전압이 높은 66[kV] 전선을 기준으로 계산해야 한다.

    전기적으로 안전한 이격거리는 전선 간의 최소한의 안전 간격으로, 이는 전선의 직경, 전압 등에 따라 다르다. 이 경우에는 66[kV]와 저압 가공전선 간의 이격거리를 구하는 것이므로, 전압이 높은 66[kV] 전선을 기준으로 계산해야 한다.

    전압이 66[kV]인 전선의 안전 간격은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    안전 간격 = 0.9 × (전선 직경 + 25) × (전선 전압)^0.5

    여기서 전선 직경은 mm 단위로, 전선 전압은 kV 단위로 입력한다.

    66[kV] 전선의 직경은 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 150[mm^2]의 단면적을 가진 전선을 기준으로 계산해보자.

    전선 직경 = (4 × 전선 단면적 / π)^0.5 = (4 × 150 / π)^0.5 ≈ 17.3[mm]

    안전 간격 = 0.9 × (17.3 + 25) × (66)^0.5 ≈ 2.12[m]

    따라서, 이 문제에서 정답은 "2.12"이다.
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84. 석유류를 저장하는 장소의 저압 옥내 전기설비에 사용할 수 없는 배선 공사 방법은?

  1. 합성 수지관 공사
  2. 케이블 공사
  3. 금속관 공사
  4. 애자사용 공사
(정답률: 50%)
  • 석유류는 불순물이 많아 화재 발생 가능성이 높기 때문에 전기를 사용하는 공사 방법은 위험합니다. 따라서 안전한 공사 방법으로는 애자를 사용하는 공사 방법이 적합합니다. 애자는 전기를 사용하지 않고도 배선을 연결할 수 있는 방법으로, 안전하면서도 효율적인 공사 방법입니다.
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85. 철탑의 강도 게산에 사용하는 이상시 상정하중에 대한 철탑의 기초에 대한 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 0.9
  2. 1.33
  3. 1.83
  4. 2.25
(정답률: 54%)
  • 철탑의 기초는 지반에 의해 지지되며, 이상시 상정하중은 예상치 못한 상황에서 발생할 수 있는 최대 부하를 의미합니다. 이러한 상황에서도 철탑이 안전하게 유지되기 위해서는 기초의 안전율이 충분히 높아야 합니다. 안전율은 기초가 견딜 수 있는 최대 하중과 이상시 상정하중의 비율로 계산됩니다. 따라서 안전율이 1.33 이상이어야 기초가 안전하다고 판단할 수 있습니다. 이유는 이 값이 국내 건축기준에서 요구하는 최소 안전율인데, 이보다 낮은 값이라면 기초가 예상치 못한 하중에도 견딜 수 없을 가능성이 높아지기 때문입니다.
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86. 6600[V], 3상 3선식 고압가공 전선로의 전선에 고압 절연전선을 사용한 전선 연장이 180[km]로 되어 있다. 이 전로에 결합된 변압기의 저압측 제2종 접지공사의 접지저항 값은 몇[Ω]이하로 하여야 하는가? (단, 이 전로에는 고저압 혼촉시에 2초 이내에 자동차단하는 장치가 없다.)

  1. 25
  2. 40
  3. 50
  4. 75
(정답률: 38%)
  • 고압 절연전선을 사용한 전선 연장이 180[km]로 되어 있으므로, 전선의 용량은 크고, 이에 따라 접지저항 값도 작아야 한다. 따라서, 접지저항 값은 50[Ω] 이하로 하여야 한다.

    이유는 전선의 용량이 크면, 접지저항 값이 작을수록 접지전류가 커지기 때문이다. 만약 접지저항 값이 너무 크면, 접지전류가 작아져서 접지저항 값이 작을 때보다 불량한 접지효과를 가져올 수 있다. 또한, 이 전로에는 고저압 혼촉시에 자동차단하는 장치가 없으므로, 접지저항 값이 작을수록 안전성이 높아진다.

    따라서, 정답은 "50"이다.
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87. 고압 가공 전선과 저압 가공 전선을 동일 지지물에 시설하는 경우 고압 가공전선에 케이블을 사용하면 그 케이블과 저압 가공전선의 이격거리는 최소 몇[cm]이상으로 할 수 있는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 44%)
  • 고압 가공 전선과 저압 가공 전선은 전기적으로 서로 격리되어 있어야 합니다. 이를 위해 이격거리를 유지해야 하는데, 이격거리는 전압과 전선의 지름에 따라 다릅니다. 일반적으로 고압 가공 전선과 저압 가공 전선을 동일 지지물에 시설하는 경우, 이격거리는 최소 30cm 이상으로 유지해야 합니다. 이유는 고압 가공 전선의 전압이 높기 때문에 전기적으로 격리되어 있지 않으면 안전사고가 발생할 수 있기 때문입니다.
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88. 금속제 수도관로를 접지공사의 접지극으로 사용하는 경우에 대한 사항이다. (①),(②),(③)에 들어갈 수치로 알맞은 것은?

  1. ① 75 ② 75 ③ 2
  2. ① 75 ② 50 ③ 2
  3. ① 50 ② 75 ③ 4
  4. ① 50 ② 50 ③ 4
(정답률: 53%)
  • 접지극은 지하수나 지하층의 땅에 깔려있는 지하급전선과 연결하여 전기적으로 안전한 상태를 유지시키는 장치이다. 따라서 접지극의 전극저항은 낮을수록 좋다.

    ①은 수도관의 지하부분이므로 지하급전선과의 거리가 가깝기 때문에 전극저항이 낮아야 한다. 따라서 75옴보다 작은 50옴보다는 75옴이 적합하다.

    ②는 접지극과 수도관 사이의 거리에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로는 75옴 이하가 적합하다.

    ③은 접지극과 지하급전선 사이의 거리에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로는 2옴 이하가 적합하다.
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89. 저압 가공전선 상호간을 접근 또는 교차하여 시설하는 경우 전선 상호간 이격거리 및 하나의 저압 가공전선과 다른 저압 가공전선로의 지지물 사이의 이격거리는 각각 몇cm] 이상이어야 하는가? (단, 어느 한 쪽의 전선이 고압 절연전선, 특고압 절연전선 또는 케이블이 아닌 경우이다.)

  1. 전선 상호간 : 30 전선과 지지물간 : 30
  2. 전선 상호간 : 30 전선과 지지물간 : 60
  3. 전선 상호간 : 60 전선과 지지물간 : 30
  4. 전선 상호간 : 60 전선과 지지물간 : 60
(정답률: 48%)
  • 저압 가공전선은 안전을 위해 다른 전선이나 지지물과 충돌하지 않도록 일정한 간격을 유지해야 합니다. 이격거리는 전선 상호간 간격과 전선과 지지물 간격으로 구분됩니다. 이 중에서도 전선 상호간 간격은 더욱 중요한데, 이는 전기적으로 서로 영향을 미치지 않도록 하기 위함입니다.

    따라서, 저압 가공전선 상호간 이격거리는 60cm 이상이어야 합니다. 또한, 하나의 저압 가공전선과 다른 저압 가공전선로의 지지물 사이의 이격거리도 30cm 이상이어야 합니다. 이유는 전선 상호간 간격과 지지물 간격이 모두 충족되어야 안전한 전기 시설물을 구축할 수 있기 때문입니다.
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90. 빙설의 정도에 따라 풍압하중을 적용하도록 규정하고 있는 내용 중 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 빙설이 많은 지방에서는 고온 계절에는 갑종 풍압하중, 저온 계절에는 을종 풍압하중을 적용한다.
  2. 빙설이 많은 지방에서는 고온 계절에는 을종 풍압하중, 저온 계절에는 갑종 풍압하중을 적용한다.
  3. 빙설이 적은 지방에서는 고온 계절에는 갑종 풍압하중, 저온 계절에는 을종 풍압하중을 적용한다.
  4. 빙설이 적은 지방에서는 고온 계절에는 을종 풍압하중, 저온 계절에는 갑종 풍압하중을 적용한다.
(정답률: 48%)
  • 빙설이 많은 지방에서는 저온 계절에 눈이 쌓이기 때문에 눈의 무게로 인한 부하를 고려하여 을종 풍압하중을 적용하고, 고온 계절에는 눈이 녹아서 부하가 줄어들기 때문에 갑종 풍압하중을 적용합니다. 따라서 정답은 "빙설이 많은 지방에서는 고온 계절에는 갑종 풍압하중, 저온 계절에는 을종 풍압하중을 적용한다."입니다.
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91. 전선의 단면적이 38[mm2]인 경동선을 사용하고 지지물로는 B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주를 사용하는 특고압 가공 전선로를 제 3종 특별고압 보안공사에 의하여 시설하는 경우의 경간은 몇 [m]이하이어야 하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 37%)
  • 전선의 단면적이 38[mm2]이므로, 이에 대응하는 최대 전류는 170[A]이다. 이 전류에 대응하는 B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주의 경간은 다음과 같다.

    - B종 철주: 200[m]
    - B종 철근 콘크리트주: 150[m]

    따라서, 경간이 200[m] 이하여야 한다.
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92. 특고압을 직접 저압으로 변성하는 변압기의 시설 기준으로 적합하지 않은 것은?

  1. 전기로 등 전류가 큰 전기를 소비하기 위한 변압기
  2. 광산에서 물을 양수하기 위한 양수기용 변압기
  3. 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳의 소내용 변압기
  4. 교류식 전기철도용 신호회로에 전기를 공급하기 위한 변압기
(정답률: 54%)
  • 광산에서 물을 양수하기 위한 양수기용 변압기는 전기의 안전한 공급을 위한 시설 기준을 충족시키지 못하기 때문입니다. 광산에서 사용되는 양수기는 폭발 위험이 있는 환경에서 사용되기 때문에, 전기적 안전성이 매우 중요합니다. 따라서 이러한 환경에서 사용되는 변압기는 특별한 안전 기준을 충족시켜야 합니다.
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93. 애자 사용공사에 의한 고압 옥내배선 등의 시설에서 사용되는 연동선의 공칭단면적은 몇[mm2] 이상인가?

  1. 6.0
  2. 10
  3. 16
  4. 25
(정답률: 40%)
  • 애자 사용공사에 의한 고압 옥내배선 등의 시설에서 사용되는 연동선은 전기적으로 안정적인 전력공급을 위해 충분한 단면적을 가져야 합니다. 따라서, 공칭단면적은 6.0mm2 이상이어야 합니다. 이는 안전하고 신뢰성 높은 전력공급을 위한 규정입니다.
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94. 발전소에 시설하는 계측 장치 중 주요 변압기의 계측 장치로 알맞은 것은?

  1. 전압 및 전류 또는 전력
  2. 전압 및 유온 또는 주파수
  3. 전압 및 전류 또는 전력 품질
  4. 전압 및 전류 또는 온도
(정답률: 60%)
  • 주요 변압기는 전력을 변압하는 장치이므로 전압 및 전류 또는 전력을 계측하여 변압기의 작동 상태를 파악하고 안정적인 전력 공급을 유지하기 위해 필요합니다. 따라서 "전압 및 전류 또는 전력"이 알맞은 답입니다.
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95. 전력 보안 가동 통신선이 철도의 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 몇[m] 이상에 시설하여야 하는가?

  1. 5.0
  2. 5.5
  3. 6.0
  4. 6.5
(정답률: 65%)
  • 전력 보안 가동 통신선은 철도의 전선과 교차하거나 횡단할 때 전기적 간섭을 방지하기 위해 일정한 안전거리를 유지해야 합니다. 이 안전거리는 레일면상 6.5m 이상으로 설정되어 있습니다. 이유는 철도의 전선과 교차할 때 발생하는 전기장이 레일면에서 멀어질수록 약해지기 때문입니다. 따라서 전력 보안 가동 통신선은 레일면상 6.5m 이상에 시설하여야 안전하게 운영할 수 있습니다.
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96. 사용전압이 35[kV] 이하인 특고압 가공전선과 가공 약전류 전선 등을 동일 지지물에 시설하는 경우, 특고압 가공 전선로는 어떤 종류의 보안공사로 하여야 하는가?

  1. 제 1종 특고압 보안공사
  2. 제 2종 특고압 보안공사
  3. 제 3종 특고압 보안공사
  4. 고압 보안공사
(정답률: 39%)
  • 35[kV] 이하의 특고압 가공전선은 제 2종 특고압 보안공사로 시설해야 합니다. 이는 제 2종 특고압 보안공사가 35[kV] 이하의 전압에서 사용되는 가공전선에 대한 보안공사로 규정되어 있기 때문입니다. 제 1종 특고압 보안공사는 35[kV] 이상의 전압에서 사용되며, 제 3종 특고압 보안공사는 1[kV] 이상 22[kV] 이하의 전압에서 사용됩니다. 고압 보안공사는 1[kV] 이상의 전압에서 사용됩니다.
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97. 나전선의 사용제한에 관한 사항으로 옥내에 시설하는 저압전선으로 나전선을 사용할 수 없는 경우는?

  1. 금속 덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
  2. 버스 덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
  3. 애자 사용 공사에 의하여 전개된 곳에 전기로용 전선을 시설하는 경우
  4. 라이팅 덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
(정답률: 52%)
  • 금속 덕트 공사는 전기적으로 안전한 환경을 제공하기 때문에 저압전선을 시설할 수 있습니다. 따라서 나전선을 사용할 수 없는 경우에는 금속 덕트 공사를 통해 전선을 시설할 수 있습니다.
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98. 최대 사용 전압이 6600[V]인 3상 유도 전동기의 권선과 대지 사이의 절연 내력 시험 전압[V]은?

  1. 7260
  2. 7920
  3. 8250
  4. 9900
(정답률: 62%)
  • 3상 유도 전동기의 최대 사용 전압이 6600[V]이므로, 절연 내력 시험 전압은 이보다 높아야 합니다. 대개의 경우, 절연 내력 시험 전압은 최대 사용 전압의 1.5배 이상으로 설정됩니다. 따라서, 6600[V] x 1.5 = 9900[V]가 됩니다. 따라서, 정답은 "9900"입니다.
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99. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시방세목을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 안전율은 1.2 이상일 것
  2. 허용 인장 하중의 최저는 5.26[kN]으로 할 것
  3. 소선은 지름 1.6[mm] 이상인 금속선을 사용할 것
  4. 지선에 연선을 사용할 경우 소선 3가닥 이상의 연선일 것
(정답률: 62%)
  • 지선에 연선을 사용할 경우 소선은 3가닥 이상의 연선이어야 하는 이유는, 단일 소선을 사용할 경우 지속적인 전류가 흐르면서 소선이 녹아내리거나 파손될 가능성이 있기 때문입니다. 따라서 여러 개의 소선을 묶어서 사용하면 전류가 골고루 흐르면서 안전성이 높아집니다.
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100. 수소 냉각식의 발전기에서 발전기 안의 수소의 순도가 얼마 이하로 되면 경보하는 장치를 시설해야 하는가?

  1. 70[%]
  2. 85[%]
  3. 90[%]
  4. 95[%]
(정답률: 67%)
  • 수소 냉각식 발전기에서는 순수한 수소가 필요하므로, 발전기 안의 수소의 순도가 일정 수준 이하로 떨어지면 발전기의 성능이 저하될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 일반적으로 발전기 안의 수소 순도가 85% 이하로 떨어지면 경보하는 장치를 시설합니다. 이는 수소 발전기의 안전성과 성능 유지를 위한 기준으로 채택되어 있기 때문입니다.
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