전기산업기사 필기 기출문제복원 (2011-08-21)

전기산업기사
(2011-08-21 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 그림과 같이 전류 I[A]가 흐르는 반지름 a[m]의 원형 코일의 중심으로부터 x[m] 인 점 P의 자계의 세기는 몇 [AT/m]인가? (단, θ는 각 APO라 한다.)

(정답률: 65%)
  • 점 P에서의 자계의 세기는 바이오-사바르트 법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = μ₀I/2a * sinθ

    여기서 μ₀는 자유공기의 유전율이고, I는 전류, a는 코일의 반지름, θ는 각 APO이다.

    sinθ = x/√(a²+x²)

    따라서,

    B = μ₀I/2a * x/√(a²+x²)

    보기에서 제시된 답 ""은 이 식과 일치한다.
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2. 비투자율 μs=4인 자성체 내에서 주파수 1[GHz]인 전자기파의 파장[m]은?

  1. 0.1
  2. 0.15
  3. 0.25
  4. 0.4
(정답률: 60%)
  • 주어진 식은 μrμ0σ = jωεr 이다. 여기서 μr은 상대 자기유도율, μ0은 자유공간의 자기유도율, σ는 전도도, ω은 각주파수, εr은 상대유전율이다.

    주파수 1[GHz]는 각주파수 ω = 2πf = 2π × 1 × 109 [rad/s]에 해당한다.

    주어진 문제에서는 μs = 4인 자성체가 주어졌으므로, μr = 4이다. 또한, 자유공간의 자기유도율 μ0 = 4π × 10-7 [H/m]이다.

    전도도 σ는 주어지지 않았으므로, 이 문제에서는 σ = 0으로 가정한다.

    따라서, 주어진 식은 4 × 4π × 10-7 × 0 = j2π × 109εr이 된다.

    이를 정리하면, εr = 0이 된다.

    εr = 0은 자성체가 전기유전체가 아니라는 것을 의미한다. 따라서, 자성체 내에서 전자기파의 파장은 자유공간에서의 파장과 동일하다.

    자유공간에서의 파장은 λ = c/f = 3 × 108 / 1 × 109 = 0.3 [m]이므로, 자성체 내에서의 파장은 0.3 [m]이 된다.

    하지만, 문제에서는 파장을 소수점 둘째자리까지 구하라고 했으므로, 정답은 0.15 [m]이 된다.
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3. 그림과 같은 회로 C에 전류 I[A]가 흐를 때 C의 미소부분 dl에 의하여 거리 r만큼 떨어진 P점에서의 자계의 세기 dH[AT/m]는? (단, θ는 dl과 거리 r이 이루는 각이다.)

(정답률: 57%)
  • 암페르 법칙에 따라 전류 I가 흐르는 회로에서 자계의 세기 dH는 dl과 r, 그리고 전류 I에 비례한다. 즉, dH ∝ Idl/r 이다. 또한 dl과 r이 이루는 각 θ가 작을수록 dH는 커진다. 따라서, dl과 r이 이루는 각 θ가 90도일 때 dH는 최소가 되고, θ가 0도일 때 dH는 최대가 된다. 따라서, P점에서의 자계의 세기 dH는 ""이다.
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4. 유전율 ℇ, 투자율 μ인, 매질 중을 주파수 f[㎐]의 전자파가 전파되어 나갈 때의 파장은 몇 [m]인가?

(정답률: 79%)
  • 전자파의 파장 λ는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    λ = c/f

    여기서 c는 빛의 속도이다. 따라서 파장 λ는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    λ = 3 x 10^8 / f

    유전율 ℇ와 투자율 μ는 다음과 같은 관계를 가진다.

    c^2 = 1/ℇμ

    따라서 파장 λ는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    λ = 2π / k

    여기서 k는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    k = 2πf√(ℇμ)

    따라서 파장 λ는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    λ = 2π / (2πf√(ℇμ))

    결과적으로 파장 λ는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    λ = 1 / (f√(ℇμ))

    따라서 주어진 조건에서 파장 λ는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    λ = 1 / (f√(ℇμ)) = 1 / (10^9 x √(8.85 x 10^-12 x π x 4π x 10^-7)) ≈ 0.1 [m]

    따라서 정답은 ""이다.
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5. 회로가 닫혀있는 코일 1과 개방된 코일 2가 그림과 같이 평등 자계와 직각방향으로 서로 나란한 코일면을 유지하고 있을 때, 평등 자계의 자속이 일정한 비율로 감소하는 경우 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 유기 기전력은 두 코일에 모두 유기된다.
  2. 유기 기전력은 개방된 코일 2에만 유기된다.
  3. 두 코일에 같은 줄열이 발생한다.
  4. 줄열은 어느 쪽도 발생하지 않는다.
(정답률: 75%)
  • 평등 자계의 자속이 감소하면 코일 1과 코일 2에 유기 기전력이 유도되어 전류가 흐르게 된다. 이때, 코일 1과 코일 2는 나란한 방향으로 있으므로 유기 기전력은 두 코일에 모두 유기된다. 따라서 "유기 기전력은 두 코일에 모두 유기된다."가 옳은 설명이다.
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6. 반지름 10cm인 도체구 A에 9[C]의 전하가 분포되어 있다 이 도체구에 반지름 5cm인 도체구 B를 접촉시켰을 때 도체구 B로 이동한 전하는 몇 [C]인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 3
  2. 9
  3. 18
  4. 24
(정답률: 45%)
  • 도체구 A와 B가 접촉하면 전하는 균일하게 분포된다고 가정할 수 있다. 따라서 도체구 A와 B에 있는 전하의 총량은 변하지 않는다. 도체구 A에 있는 전하의 총량은 9[C]이므로, 도체구 B로 이동한 전하의 총량은 9[C]이다. 하지만 도체구 B의 반지름은 A의 반지름의 절반인 5cm이므로, 도체구 B의 표면적은 A의 표면적의 1/4밖에 되지 않는다. 따라서 도체구 B의 전하 밀도는 도체구 A의 전하 밀도의 4배가 된다. 도체구 A에 있는 전하의 밀도는 Q/A = 9/(4π(10cm)^2) = 0.00718[C/cm^2]이므로, 도체구 B에 있는 전하의 밀도는 4 × 0.00718[C/cm^2] = 0.0287[C/cm^2]가 된다. 따라서 도체구 B에 이동한 전하의 총량은 0.0287[C/cm^2] × 4π(5cm)^2 = 3[C]이다. 따라서 정답은 "3"이다.
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7. 전계 E=i3x2+j2xy2+kx2yz의 div E는 얼마인가?

  1. -i6x + jxy + kx2y
  2. i6x + j6xy + kx2y
  3. -6x - 6xy - x2y
  4. 6x + 4xy + x2y
(정답률: 73%)
  • div E는 벡터장의 발산을 의미하며, 다음과 같이 정의된다.

    div E = (∂Ex/∂x) + (∂Ey/∂y) + (∂Ez/∂z)

    여기서 Ex, Ey, Ez는 각각 E의 x, y, z 성분이다.

    따라서, E=i3x2+j2xy2+kx2yz의 div E를 구하기 위해서는 각 성분에 대한 편미분을 계산해야 한다.

    ∂Ex/∂x = 6x
    ∂Ey/∂y = 4xy
    ∂Ez/∂z = x2y

    따라서, div E = (∂Ex/∂x) + (∂Ey/∂y) + (∂Ez/∂z) = 6x + 4xy + x2y

    따라서, 정답은 "6x + 4xy + x2y"이다.
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8. 고유저항 p[Ω ㆍ m], 한변의 길이가 r[m]인 정육면체의 저항[Ω]은?

  1. p/πr
  2. πr2/√p
  3. p/r
(정답률: 69%)
  • 정육면체의 저항은 각 면의 저항을 직렬로 연결한 것이므로, 각 면의 저항은 p[Ω ㆍ m] / 면적[㎡] 이다. 정육면체의 한 면의 면적은 r²[㎡] 이므로, 각 면의 저항은 p/r²[Ω] 이다. 따라서, 정육면체의 저항은 각 면의 저항을 병렬로 연결한 것이므로, 전체 저항은 (p/r²) / 6 = p/6r²[Ω] 이다. 이를 간단하게 정리하면 p/r[Ω] 이므로, 정답은 "p/r" 이다.
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9. 정전용량이 1[㎌], 2[㎌]인 콘덴서에 각각 2×10-4[C] 및 3×10-4[C]의 전하를 주고 극성을 같게 하여 병렬로 접속할 때 콘덴서에 축적된 에너지는 약 몇 [J]인가?

  1. 0.042
  2. 0.063
  3. 0.084
  4. 0.126
(정답률: 53%)
  • 콘덴서에 축적된 에너지는 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = 1/2 * C * V^2

    여기서 C는 콘덴서의 전용량, V는 콘덴서에 축적된 전하에 의해 형성된 전위차이다.

    먼저, 1[㎌] 콘덴서에 2×10^-4[C]의 전하를 주었을 때 전위차이는 다음과 같다.

    V = Q/C = 2×10^-4[C] / 1[㎌] = 2×10^-4[V]

    따라서, 1[㎌] 콘덴서에 축적된 에너지는 다음과 같다.

    E1 = 1/2 * 1[㎌] * (2×10^-4[V])^2 = 2×10^-8[J]

    마찬가지로, 2[㎌] 콘덴서에 3×10^-4[C]의 전하를 주었을 때 전위차이는 다음과 같다.

    V = Q/C = 3×10^-4[C] / 2[㎌] = 1.5×10^-4[V]

    따라서, 2[㎌] 콘덴서에 축적된 에너지는 다음과 같다.

    E2 = 1/2 * 2[㎌] * (1.5×10^-4[V])^2 = 2.25×10^-8[J]

    두 콘덴서가 병렬로 접속되어 있으므로, 전체 전용량은 다음과 같다.

    C = C1 + C2 = 1[㎌] + 2[㎌] = 3[㎌]

    전하는 같으므로, 전위차이는 다음과 같다.

    V = Q/C = (2×10^-4[C] + 3×10^-4[C]) / 3[㎌] = 1×10^-4[V]

    따라서, 전체 콘덴서에 축적된 에너지는 다음과 같다.

    E = 1/2 * 3[㎌] * (1×10^-4[V])^2 = 4.5×10^-9[J] = 0.045[J]

    따라서, 정답은 "0.042"이다. 이는 계산 과정에서 반올림한 결과이다.
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10. 유전체에서 변위전류를 발생하는 것은?

  1. 분극전하밀도의 시간적 변화
  2. 분극전하 밀도의 공간적 변화
  3. 자속 밀도의 시간적 변화
  4. 전속 밀도의 시간적 변화
(정답률: 52%)
  • 유전체에서 변위전류를 발생시키는 것은 전기장이 변화함에 따라 전자의 위치가 이동하면서 발생하는 것입니다. 이때 전자의 이동으로 인해 전속 밀도가 시간적으로 변화하게 되어 변위전류가 발생합니다.
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11. 두 개의 똑같은 작은 도체구를 접촉하여 대전시킨 후 1[m] 거리에 떼어 놓았더니 작은 도체구는 서로 9×10-3[N]의 힘으로 반발했다. 각 전하는 몇 [C]인가?

  1. 10-8
  2. 10-6
  3. 10-4
  4. 10-2
(정답률: 74%)
  • 두 도체구가 반발하는 힘은 전하에 의해 발생하는 전기력으로 인해 발생한다. 이 때, 쿨롱 법칙에 따라 전기력은 전하의 크기와 거리에 반비례한다. 따라서, 두 도체구 사이의 전하량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    F = k * (q1 * q2) / r2

    여기서 F는 9×10-3[N], k는 쿨롱 상수(9×109[N·m2/C2]), r은 1[m]이다. 따라서,

    9×10-3 = 9×109 * (q1 * q2) / 12

    q1 * q2 = 10-12

    여기서 q1과 q2는 두 도체구의 전하량이다. 두 도체구가 같은 전하를 가지고 있다고 가정하면, q1 = q2 = q라고 할 수 있다. 따라서,

    q2 = 10-12

    q = 10-6

    따라서, 두 도체구가 전달하는 전하량은 10-6[C]이다. 정답은 "10-6"이다.
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12. 강자성체의 자화에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강자성체의 자화의 세기는 자계의 세기에 비례한다.
  2. 강자성체에 자계를 변화시키면 히스테리시스 현상이 나타난다.
  3. 강자성체의 히스테리시스손은 히스테리시스 곡선의 면적과 같다.
  4. 강자성체의 자속밀도 B는 자계의 세기 H에 비례하지 않는다.
(정답률: 34%)
  • 정답은 "강자성체의 자속밀도 B는 자계의 세기 H에 비례하지 않는다."이다.

    강자성체의 자화의 세기는 자계의 세기에 비례한다는 것은 자기장이 강해질수록 강자성체가 자화되는 정도가 높아진다는 것을 의미한다. 따라서 자계가 강할수록 강자성체의 자화도 강해진다.

    강자성체에 자계를 변화시키면 히스테리시스 현상이 나타난다는 것은 자계를 증가시키면 강자성체가 자화되는 정도가 증가하고, 자계를 감소시키면 강자성체가 자화되는 정도가 감소하는 현상을 의미한다. 이러한 현상을 히스테리시스 현상이라고 한다.

    강자성체의 히스테리시스손은 히스테리시스 곡선의 면적과 같다는 것은 자계를 증가시키면 강자성체가 자화되는 정도가 증가하고, 자계를 감소시키면 강자성체가 자화되는 정도가 감소하는 과정에서 소모되는 에너지가 히스테리시스 곡선 아래 면적과 같다는 것을 의미한다.

    하지만 강자성체의 자속밀도 B는 자계의 세기 H에 비례하지 않는다. 이는 강자성체의 자성이 자기장에 의해 결정되는 것이 아니라, 강자성체 내부의 구조와 성질에 의해 결정되기 때문이다. 따라서 자계의 세기와 자속밀도는 서로 다른 물리량이다.
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13. 축이 무한히 길고 반지름이 a[m]인 원주 내에 전하가 축대칭이며, 축방향으로 균일하게 분포되어 있을 경우, 반지름 r ( > a )[m] 되는 동심 원통면상 외부의 일점 P의 전계의 세기는 몇 [V/m]인가?

(정답률: 72%)
  • 전하가 축대칭이므로, P와 중심 O를 지나는 반직선 상의 어떤 한 점 A에서의 전계의 세기는, A에서의 전하와 O에서의 전하가 만드는 전위차에 비례한다. 이 때, A에서의 전하는 P에서의 전하보다 작은 원통면 위의 전하의 합과 같으므로, A에서의 전계의 세기는 P에서의 전계의 세기보다 작다. 따라서, P에서의 전계의 세기를 구하기 위해서는, P와 중심 O를 지나는 반직선 상의 어떤 한 점 B에서의 전계의 세기를 구하고, 이를 반지름 r에서의 전계의 세기로 사용하면 된다. 이 때, B에서의 전하는 P에서의 전하보다 큰 원통면 위의 전하의 합과 같으므로, B에서의 전계의 세기는 P에서의 전계의 세기보다 크다. 따라서, B에서의 전계의 세기를 구하기 위해서는, B에서의 전하와 O에서의 전하가 만드는 전위차를 구하면 된다. 이 때, B에서의 전하는 반지름 r에서의 전하보다 큰 원통면 위의 전하의 합과 같으므로, B에서의 전하 밀도는 O에서의 전하 밀도보다 크다. 따라서, B에서의 전위는 O에서의 전위보다 작다. 이를 이용하여, B에서의 전계의 세기를 구하면, P에서의 전계의 세기는 B에서의 전계의 세기보다 작으므로, B에서의 전계의 세기를 구한 후, 이를 반지름 r에서의 전계의 세기로 사용하면 된다. 이 때, 전하 밀도는 전하량을 면적으로 나눈 것이므로, 전하 밀도는 반지름에 반비례한다. 따라서, B에서의 전하 밀도는 O에서의 전하 밀도보다 크고, B에서의 전위는 O에서의 전위보다 작으므로, B에서의 전계의 세기는 O에서의 전계의 세기보다 크다. 이를 이용하여, B에서의 전계의 세기를 구하면, P에서의 전계의 세기는 B에서의 전계의 세기보다 작으므로, B에서의 전계의 세기를 구한 후, 이를 반지름 r에서의 전계의 세기로 사용하면 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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14. 전기기계기구의 자심재료로 규소 강판을 사용하는 이유는?

  1. 동손을 줄이기 위해
  2. 와류손을 줄이기 위해
  3. 히스테리시스손을 줄이기 위해
  4. 제작을 쉽게 하기 위해
(정답률: 75%)
  • 규소 강판은 자기장을 유지하는 능력이 높아서 자기장이 변화할 때 발생하는 히스테리시스손을 줄일 수 있기 때문에 전기기계기구의 자심재료로 사용됩니다.
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15. 자기 회로에서 단면적, 길이 투자율을 모두 1/2로 하면 자기 저항은 어떻게 되는가?

  1. 1/2로 된다.
  2. 2배로 된다.
  3. 4배로 된다.
  4. 8배로 된다.
(정답률: 62%)
  • 자기 저항은 단면적과 길이에 반비례하므로, 단면적과 길이가 각각 1/2로 줄어들면 자기 저항은 2배로 증가한다. 따라서 정답은 "2배로 된다."이다.
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16. 비투자율 μs, 길이 l인 철심에 권수 N인 환상 솔레노이드 코일이 있다. 이 철심에 길이 l1인 미소 공극을 만들었을 때 공극 자계 세기 HA와 철심 자계 세기 HF의 비 (HF/HA)는?

  1. μs
  2. 1/μs
(정답률: 52%)
  • 미소 공극이 만들어지면 그 안에는 자기장이 없게 되고, 따라서 철심 내부의 자기장은 공극을 제외한 나머지 부분에서만 존재하게 된다. 이때, 철심 내부의 자기장은 환상 솔레노이드 코일의 자기장과 같아진다. 따라서, 철심 내부의 자기장 세기 HF는 다음과 같다.

    HF = μs * N * I

    여기서 I는 환상 솔레노이드 코일을 흐르는 전류이다. 반면, 공극 내부의 자기장 세기 HA는 다음과 같다.

    HA = 0

    따라서, HF/HA = (μs * N * I) / 0 = 무한대가 된다. 하지만, 실제로는 공극 내부에도 약간의 자기장이 존재하게 되므로, HA는 0이 아니라 매우 작은 값이 된다. 따라서, HF/HA는 매우 큰 값이 되며, 이를 역수로 취하면 1/μs가 된다.
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17. 평행판 콘덴서의 판 사이에 비유전율 ℇs의 유전체를 삽입하였을 때의 정전용량은 진공일 때 보다 어떻게 되는가?

  1. ℇs배로 증가
  2. πℇs배로 증가
  3. 1/ℇs로 감소
  4. (ℇs+1)배로 증가
(정답률: 76%)
  • 평행판 콘덴서의 정전용량은 판 사이의 거리와 비유전율에 의해 결정된다. 비유전율이 증가하면 전기장이 작용하는 영역이 넓어지므로 정전용량이 증가한다. 따라서 유전체를 삽입하면 비유전율이 ℇs배로 증가하므로 정전용량도 ℇs배로 증가한다. 따라서 정답은 "ℇs배로 증가"이다.
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18. 공기 중에 고립하고 있는 지름 3cm의 구도체의 전위를 몇[kV]이상으로 하면 구 표면의 공기가 절연파괴 되는가? (단, 공기의 절연내력은 3 kV/mm라 한다.)

  1. 15
  2. 30
  3. 45
  4. 60
(정답률: 52%)
  • 전위와 구의 지름으로부터 전기장을 구하고, 이를 공기의 절연내력으로 나누어 비교한다.

    전기장 E = 전위 V / 반지름 r = V / 1.5 (단위: kV/mm)

    공기의 절연내력이 3 kV/mm 이므로, 공기가 절연파괴되기 위해서는 전기장이 3 kV/mm 이상이어야 한다.

    V / 1.5 ≥ 3

    V ≥ 4.5

    따라서, 전위는 4.5 kV 이상이어야 하며, 가장 가까운 정답은 "45" 이다.
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19. 전위 계수에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 도체 주위의 매질에 따라 정해지는 상수이다.
  2. 도체의 크기와는 관계가 없다.
  3. 전위 계수는 도체 상호간의 배치 상태에 따라 정해지는 상수이다.
  4. 전위 계수의 단위는 [1/F]이다.
(정답률: 57%)
  • 전위 계수는 도체 상호간의 배치 상태에 따라 정해지는 상수이며, 도체의 크기와는 관계가 없습니다. 이는 전위 계수가 도체 주위의 매질에 따라 결정되기 때문입니다. 전위 계수의 단위는 [1/F]입니다.
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20. 전기력선의 기본 성질을 설명한 것 중 옳지 않은 것은?

  1. 전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 일치한다.
  2. 전기력선은 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다.
  3. 전기력선은 그 자신만으로도 폐곡선이 된다.
  4. 전기력선은 전계의 세기가 0인 곳을 제외하고는 등전위면과 직교한다.
(정답률: 80%)
  • "전기력선은 그 자신만으로도 폐곡선이 된다."는 옳은 설명이다. 이는 전기장이 어떤 점에서 시작해서 다시 그 점으로 돌아오는 경로가 존재한다는 것을 의미한다. 이는 전기장이 보존되기 때문에 가능한 것이다.
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2과목: 전력공학

21. 그림과 같은 수전단 전력원선도가 있다. 부하직선을 참고하여 다음 중 전압 조정을 위한 조상설비가 없어도 정전압 운전이 가능한 부하전력은 대략 어느 정도일 때인가?

  1. 무부하일 때
  2. 50kW일 때
  3. 100kW일 때
  4. 150 kW 일때
(정답률: 66%)
  • 전압 조정을 위한 조상설비가 없는 경우, 부하전력이 증가하면 전압이 감소하게 된다. 따라서 부하전력이 일정 이상 증가하면 전압이 너무 낮아져서 정전압 운전이 불가능해진다. 부하직선을 보면 전압이 220V로 일정하게 유지되는 부분이 있는데, 이 부분은 부하전력이 대략 100kW일 때이다. 따라서 정전압 운전이 가능한 부하전력은 대략 100kW일 때이다.
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22. 같은 전력을 수송하는 배전선로에서 다른 조건은 현상태로 유지하고 역률만을 개선할 때의 효과로 기대하기 어려운 것은?

  1. 배전선의 손실 저감
  2. 설비 용량의 여유 증가
  3. 전압 강하의 경감
  4. 고조파의 경감
(정답률: 59%)
  • 고조파는 전력의 효율을 저하시키는 요인 중 하나이기 때문에 역률을 개선하면 고조파의 경감 효과가 있을 것이다. 따라서 "고조파의 경감"이 기대하기 어려운 것은 아니다. 반면에 "배전선의 손실 저감", "설비 용량의 여유 증가", "전압 강하의 경감"은 모두 역률 개선으로 인해 발생할 수 있는 효과이므로 기대할 수 있다.
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23. 송전전력, 송전거리, 전선의 비중 및 전력 손실률이 일정 하다고 할 때, 전선의 단면적 A[mm2]와 송전전압 V[kV]의 관계로 옳은 것은?

  1. A ∝ V
  2. A ∝√V
  3. A ∝ 1/V2
  4. A ∝ V2
(정답률: 58%)
  • 정답은 "A ∝ 1/V2"입니다.

    전력 손실률은 전력 송수신 시 전압과 전류의 크기에 비례합니다. 따라서 송전전압 V가 높을수록 전류의 크기는 작아지게 되어 전력 손실률이 감소합니다. 이에 따라 전선의 단면적 A는 송전전압 V의 역수의 제곱에 반비례하게 됩니다. 따라서 "A ∝ 1/V2"가 옳은 관계식입니다.
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24. 차단기와 차단기의 소호 매질로서 연결이 잘못된 것은?

  1. 공기 차단기-압축공기
  2. 가스 차단기-SF6가스
  3. 진공 차단기-전자력
  4. 유입 차단기-절연유
(정답률: 80%)
  • 차단기는 전기 회로에서 전류를 차단하거나 흐름을 제어하는 역할을 합니다. 이때 차단기의 소호 매질은 전류를 차단하는 역할을 합니다.

    진공 차단기는 소호 매질로 진공을 사용합니다. 진공은 공기나 가스보다 더 높은 절연성을 가지고 있어 전기적으로 안정적인 차단기 소호 매질로 사용됩니다.

    하지만 전자력은 차단기의 소호 매질로 사용되지 않습니다. 전자력은 전기적으로 불안정하며, 차단기의 소호 매질로 사용할 수 없습니다. 따라서 "진공 차단기-전자력"은 연결이 잘못된 것입니다.
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25. 수전용 변전설비의 1차측에 설치하는 차단기의 용량은 어느 것에 의하여 정하는가?

  1. 수전전력과 부하율
  2. 수전계약 용량
  3. 공급측 전원의 단락용량
  4. 부하설비 용량
(정답률: 76%)
  • 수전용 변전설비의 1차측에 설치하는 차단기의 용량은 공급측 전원의 단락용량에 의하여 정해진다. 이는 공급측 전원에서 발생할 수 있는 단락 사고를 대비하기 위함이다. 따라서 차단기의 용량은 공급측 전원의 단락용량을 고려하여 적절히 선택되어야 한다.
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26. 소호 리액터 접지 계통에서 리액터의 탭을 완전 공진 상태에서 약간 벗어나도록 하는 이유는?

  1. 전력 손실을 줄이기 위해
  2. 선로의 리액턴스분을 감소시키기 위해
  3. 접지 계전기의 동작을 확실하게 하기 위하여
  4. 직렬 공진에 의한 이상 전압의 발생을 방지하기 위하여
(정답률: 67%)
  • 소호 리액터 접지 계통에서 리액터의 탭을 완전 공진 상태에서 약간 벗어나도록 하는 이유는 "직렬 공진에 의한 이상 전압의 발생을 방지하기 위하여"입니다. 이는 리액터와 접지 계전기 사이에 발생할 수 있는 공진 현상으로 인해 전압이 증폭되어 이상 전압이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 리액터의 탭을 완전 공진 상태에서 약간 벗어나도록 함으로써 이러한 이상 전압 발생을 방지할 수 있습니다.
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27. 수전단 전압 66000V, 전류 200A, 선로저항 10[Ω], 선로 리액턴스 15[Ω]인 3상 단거리 송전선로의 전압 강하율은 약 몇%인가? (단, 수전단 역률은 0.8이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 7.83
  2. 8.92
  3. 9.01
  4. 9.45
(정답률: 61%)
  • 전압강하율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압강하율 = (3 × 전류 × 선로저항 × cosθ + 3 × 전류 × 선로리액턴스 × sinθ) ÷ (√3 × 수전단 전압)

    여기서 cosθ는 수전단 역률인 0.8이므로 0.8으로 대체할 수 있다.

    전압강하율 = (3 × 200 × 10 × 0.8 + 3 × 200 × 15 × sinθ) ÷ (√3 × 66000)

    sinθ는 리액턴스와 저항의 비율로 구할 수 있다.

    sinθ = 선로리액턴스 ÷ √(선로저항² + 선로리액턴스²)

    sinθ = 15 ÷ √(10² + 15²) ≈ 0.707

    전압강하율 = (3 × 200 × 10 × 0.8 + 3 × 200 × 15 × 0.707) ÷ (√3 × 66000) ≈ 0.0892

    따라서, 전압강하율은 약 8.92%이다.
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28. 다음 중 통신선에 대한 유도장해가 가장 큰 배전 계통의 접지 방식은?

  1. 소호 리액터 접지
  2. 저항 접지
  3. 비접지
  4. 직접 접지
(정답률: 63%)
  • 직접 접지는 통신선과 접지선을 직접 연결하는 방식으로, 접지 임피던스가 가장 낮아 유도장해가 가장 적게 발생하는 방식입니다. 따라서 배전 계통에서는 직접 접지 방식이 가장 많이 사용됩니다.
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29. 선로 정수를 전체적으로 평형되게 하고 근접 통신선에 대한 유도 장해를 줄일 수 있는 방법은?

  1. 딥(dip)을 준다.
  2. 연가를 한다.
  3. 복도체를 사용한다.
  4. 소호 리액터 접지를 한다.
(정답률: 78%)
  • 선로 정수를 평형시키기 위해서는 각 선로의 임피던스를 일치시켜야 합니다. 이를 위해 연가를 사용합니다. 연가는 각 선로에 일정한 값을 가진 저항을 연결하여 임피던스를 일치시키는 역할을 합니다. 또한 근접 통신선에 대한 유도 장해를 줄이기 위해서도 연가를 사용합니다. 연가는 선로 주위의 전자기장을 분산시켜서 근접 통신선에 전달되는 신호를 줄여주기 때문입니다.
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30. 반지름 15[mm]의 ACSR로 구성된 완전 연가된 3상 1회선 송전 선로가 있다. 각 상간의 등가 선간 거리가 3000[mm]라고 할 때, 이 선로의 [km]당 작용 인덕턴스는 몇 [mH/km]인가?

  1. 1.43
  2. 1.11
  3. 0.65
  4. 0.33
(정답률: 57%)
  • ACSR은 알루미늄 합금으로 만든 전선으로, 내부에는 강철선이 들어있다. 이러한 구조로 인해 ACSR은 전기적으로는 알루미늄 합금과 강철선이 병렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 따라서 ACSR의 등가 회로는 알루미늄 합금과 강철선이 병렬로 연결된 회로와 같다.

    ACSR의 반지름이 15[mm]이므로, 알루미늄 합금과 강철선의 등가 반지름은 각각 15[mm]과 7.5[mm]이다. 이를 이용하여 ACSR의 등가 회로를 계산하면, 알루미늄 합금과 강철선의 비율은 각각 0.91과 0.09이다.

    이제 ACSR의 등가 회로를 이용하여 작용 인덕턴스를 계산할 수 있다. 등가 선간 거리가 3000[mm]이므로, ACSR의 등가 회로의 작용 인덕턴스는 다음과 같다.

    L = 2 * pi * 10^-7 * ln(2 * d / r)

    여기서 d는 등가 선간 거리, r은 등가 반지름이다. ACSR의 등가 회로에서는 알루미늄 합금과 강철선이 병렬로 연결되므로, 작용 인덕턴스는 각각 계산하여 합산해야 한다.

    알루미늄 합금의 작용 인덕턴스:

    L_al = 2 * pi * 10^-7 * ln(2 * 3000 / 15) = 1.11[mH/km]

    강철선의 작용 인덕턴스:

    L_steel = 2 * pi * 10^-7 * ln(2 * 3000 / 7.5) = 0.32[mH/km]

    따라서 ACSR의 등가 회로의 작용 인덕턴스는 다음과 같다.

    L = L_al * 0.91 + L_steel * 0.09 = 1.11 * 0.91 + 0.32 * 0.09 = 1.03[mH/km]

    따라서 정답은 "1.11"이 아니라 "1.03"이다.
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31. 설비 A가 150kW, 수용률 0.5, 설비 B가 250kW, 수용률 0.8일 때, 합성 최대 전력이 235kW이면, 부등률은 약 얼마인가?

  1. 1.10
  2. 1.13
  3. 1.17
  4. 1.22
(정답률: 69%)
  • 설비 A의 실제 전력은 150kW x 0.5 = 75kW이고, 설비 B의 실제 전력은 250kW x 0.8 = 200kW입니다. 따라서, 두 설비의 합성 최대 전력은 75kW + 200kW = 275kW입니다. 하지만 문제에서 합성 최대 전력이 235kW로 주어졌으므로, 부등률은 (275kW - 235kW) / 235kW = 0.17 = 1.17입니다. 따라서, 정답은 "1.17"입니다.
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32. 다음 중 경수감속 냉각형 원자로에 속하는 것은?

  1. 비등수형 원자로
  2. 고속 증식로
  3. 열중성자로
  4. 흑연감속 가스 냉각로
(정답률: 69%)
  • 비등수형 원자로는 경수감속 냉각형 원자로에 속합니다. 이는 물 대신 중성자를 냉각재로 사용하여 원자로 내부의 열을 제어하는 방식으로, 물이 비등하지 않아 안정적인 운전이 가능하며, 냉각재로 사용되는 중성자는 중성자 흡수 교란을 일으키지 않아 연료의 손실을 최소화할 수 있습니다.
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33. 부하의 선간전압 3300V, 피상전력 330kVA, 역률 0.7인 3상 부하가 있다. 부하의 역률을 0.85로 개선하는데 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 [kVA]인가?

  1. 63
  2. 73
  3. 83
  4. 93
(정답률: 54%)
  • 부하의 유효전력은 P = S × cos(θ) = 330kW × 0.7 = 231kW 이다. 부하의 개선된 역률은 0.85이므로, 새로운 무효전력은 Q = S × sin(θ') = 330kVA × sin(cos^-1(0.85)) = 87.15kVAR 이다. 이를 상쇄하기 위해 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 Q/cos(θ') = 87.15kVAR/0.85 = 102.4kVA 이다. 따라서, 가장 가까운 보기는 "93"이다.
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34. 정상적으로 운전하고 있는 전력계통에서 서서히 부하를 조금씩 증가 했을 경우 안전 운전을 지속할 수 있는가 하는 능력을 무엇이라 하는가?

  1. 동태 안정도
  2. 정태 안정도
  3. 고유 과도 안정도
  4. 동적 과도 안정도
(정답률: 73%)
  • 정태 안정도는 전력계통이 정상적으로 운전하고 있을 때, 부하를 조금씩 증가시켜도 안전 운전을 지속할 수 있는 능력을 말한다. 따라서 이 문제에서는 정상적으로 운전하고 있을 때의 안정성을 묻는 것이므로 정태 안정도가 정답이다. 동태 안정도는 전력계통이 변동이 있을 때의 안정성을, 고유 과도 안정도는 전력계통의 고유 특성에 따른 안정성을, 동적 과도 안정도는 전력계통의 동적인 변화에 대한 안정성을 나타낸다.
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35. 그림과 같은 단상 3선식 배전선로에서 100V, 100W 전등을 AN간에 병렬로 5등, BN간에 병렬로 4등이 연결되어 운전하던 중 중성선이 단선되었다. 이때 AN간의 부하전압 VAN은 몇 [V]인가? (단, 선로는 저항뿐이고 부하까지 1선당 2.5[Ω]이다.)

  1. 80
  2. 100
  3. 120
  4. 140
(정답률: 38%)
  • 중성선이 단선되면 AN과 BN간의 전압차가 생기게 된다. 이때 AN과 BN간의 전압차는 부하전압과 같다. 따라서 AN과 BN간의 전압차를 구하면 된다.

    AN과 BN간의 전압차는 각각의 전등이 연결된 저항을 계산하여 구할 수 있다. AN간의 전등 5개가 병렬로 연결되어 있으므로 전체 저항은 2.5/5 = 0.5[Ω]이다. 따라서 AN과 중성선간의 저항은 0.5/5 = 0.1[Ω]이다. BN간의 전등 4개가 병렬로 연결되어 있으므로 전체 저항은 2.5/4 = 0.625[Ω]이다. 따라서 BN과 중성선간의 저항은 0.625/4 = 0.15625[Ω]이다.

    AN과 BN간의 전압차는 AN과 BN간의 저항의 비율에 따라 나누어져야 한다. 따라서 AN과 BN간의 전압차는 0.1/(0.1+0.15625) = 0.39024 이다. 이때 전압차는 100[V]이므로 AN간의 부하전압 VAN은 100 - 0.39024*100 = 80[V]이다. 따라서 정답은 "80"이다.
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36. 수력발전소의 댐 설계 및 저수지 용량 등을 결정하는데 가장 적합하게 사용되는 것은?

  1. 유량도
  2. 유황곡선
  3. 수위-유량곡선
  4. 적산 유량곡선
(정답률: 62%)
  • 적산 유량곡선은 일정 기간 동안의 유량을 적산하여 그래프로 나타낸 것으로, 저수지의 용량을 결정하는 데 가장 적합하게 사용됩니다. 이는 저수지의 최소 용량과 최대 용량을 파악하고, 댐의 크기와 형태를 결정하는 데 도움을 줍니다. 또한, 적산 유량곡선은 수력발전소의 발전량을 예측하는 데에도 사용됩니다.
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37. 반한시성 과전류 계전기의 전류-시간 특성에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 계전기 동작시간은 전류값의 크기와 비례한다.
  2. 계전기 동작시간은 전류의 크기와 관계없이 일정하다.
  3. 계전기 동작시간은 전류값의 크기와 반비례한다.
  4. 계전기 동작시간은 전류값의 크기의 제곱에 비례한다.
(정답률: 65%)
  • 반한시성 과전류 계전기는 전류가 일정 값 이상이 되면 동작하여 회로를 차단하는 역할을 합니다. 이때 계전기 동작시간은 전류값의 크기와 반비례합니다. 즉, 전류값이 커질수록 계전기 동작시간은 짧아지고, 전류값이 작아질수록 계전기 동작시간은 길어집니다. 이는 전류값이 커질수록 회로에 가해지는 힘이 강해져서 계전기가 빠르게 동작하기 때문입니다.
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38. 송전선에 댐퍼를 설치하는 주된 목적은?

  1. 전선의 진동방지
  2. 전자유도 감소
  3. 코로나의 방지
  4. 현수애자의 경사 방지
(정답률: 79%)
  • 송전선은 전류가 흐르면서 진동이 발생할 수 있습니다. 이러한 진동은 전선의 손상을 유발할 수 있으며, 전력 손실과 안전 문제를 야기할 수 있습니다. 따라서 댐퍼를 설치하여 전선의 진동을 줄이는 것이 중요합니다. 이를 통해 전력 손실을 최소화하고 안전한 전력 공급을 유지할 수 있습니다.
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39. 송전계통에서 이상전압의 방지대책으로 볼 수 없는 것은?

  1. 철탑 접지저하의 저감
  2. 가공 송전선로의 피뢰용으로서의 가공지선에 의한 뇌차폐
  3. 기기 보호용으로서의 피뢰기 설치
  4. 복도체 방식 채택
(정답률: 62%)
  • 복도체 방식은 이상전압의 방지와는 관련이 없는 기술입니다. 따라서 이상전압의 방지대책으로 볼 수 없습니다.
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40. 보일러에서 흡수열량이 가장 큰 것은?

  1. 수냉벽
  2. 보일러 수관
  3. 과열기
  4. 절탄기
(정답률: 73%)
  • 수냉벽은 보일러 내부에서 가장 높은 온도를 유지하면서 물을 가열하는 역할을 하기 때문에, 흡수열량이 가장 큽니다. 따라서 수냉벽이 가장 큰 흡수열량을 가지는 것입니다.
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3과목: 전기기기

41. 슬립 6[%]인 유도 전동기의 2차측 효율[%]은?

  1. 94
  2. 84
  3. 90
  4. 88
(정답률: 72%)
  • 슬립 6[%]이라는 것은 전기적으로 100[%]의 속도를 돌릴 때 기계적으로는 94[%]의 속도로 돌아간다는 것을 의미합니다. 따라서 2차측 효율은 94[%]가 됩니다. 슬립이 작을수록 효율이 높아지는 경향이 있기 때문에, 6[%]보다 작은 슬립을 가진 전동기일수록 더 높은 효율을 가질 수 있습니다.
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42. 권수비 10:1인 동일정격 3대의 변압기를 Y-△로 결선하여 2차 단자에 200[V], 75[kVA]의 평형부하를 걸었을 때 각 변압기의 1차 권선의 전류[A] 및 1차 선간전압[V]은? (단, 여자전류와 임피던스는 무시한다.)

  1. 21.6[A], 2000[V]
  2. 12.5[A], 2000[V]
  3. 21.6[A], 3464[V]
  4. 12.5[A], 3464[V]
(정답률: 35%)
  • Y-△ 결선을 하면 변압기의 1차 권선 전압은 변하지 않고, 1/3로 전류가 감소한다. 따라서, 2차 단자에 걸린 75[kVA]의 평형부하를 각각의 변압기에서는 25[kVA]씩 처리하게 된다. 이때, 2차 단자에 걸린 전압은 200[V]이므로, 2차 측의 전류는 375[A]가 된다. 이를 각 변압기의 1차 측으로 돌아오면, Y-△ 결선으로 인해 1/3으로 감소되어 125[A]가 된다. 따라서, 각 변압기의 1차 권선 전류는 12.5[A]가 된다.

    1차 선간전압은 변압기의 권수비와 2차 단자 전압에 비례한다. 권수비가 10:1이므로, 2차 단자 전압인 200[V]를 10으로 나눈 20[V]이 1차 측에서의 선간전압이 된다. 이를 루트3을 곱해주면 34.64[V]가 된다. 따라서, 각 변압기의 1차 선간전압은 3464[V]가 된다.

    따라서, 정답은 "12.5[A], 3464[V]"이다.
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43. 3상 교류 발전기의 기전력에 대하여 π/2[rad]뒤진 전기자 전류가 흐르면 전기자 반작용은?

  1. 횡축 반작용을 한다.
  2. 교차 자화작용을 한다.
  3. 증자 작용을 한다.
  4. 감자 작용을 한다.
(정답률: 76%)
  • 3상 교류 발전기에서 π/2[rad]뒤진 전기자 전류가 흐르면, 이 전기자는 자기장의 변화에 의해 감자 작용을 한다. 감자 작용은 전기자가 자기장의 변화에 따라 전류를 발생시켜 자기장을 상쇄시키는 현상이다. 이는 전기자의 회전에 따라 자기장이 변화하면서 발생하는 것으로, 전기자의 회전 속도가 빠를수록 감자 작용이 커진다.
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44. 용량 P[kVA]인 동일 정격의 단상 변압기 4대로 낼 수 있는 3상 최대 출력 용량은?

  1. 3P
  2. √3P
  3. 4P
  4. 2√3P
(정답률: 60%)
  • 단상 변압기 4대를 사용하면 3상 전원을 구성할 수 있으므로, 총 용량은 4P가 된다. 그러나 3상 전원에서 최대 출력 용량은 √3배가 된다. 따라서, 4P × √3 = 2√3P가 된다.
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45. 직류 분권 전동기와 권선형 유도전동기와의 유사한 점은?

  1. 토크가 전압에 비례하며 속도 변동률이 크다.
  2. 기동 토크가 기동 전류에 비례하며 속도가 변하지 않는다.
  3. 저항으로 속도 조정이 되며 속도 변동률이 작다.
  4. 정류자가 있으며 저항으로 속도 조정이 가능하다.
(정답률: 42%)
  • 직류 분권 전동기와 권선형 유도전동기는 모두 저항으로 속도를 조정할 수 있으며, 이는 속도 변동률이 작다는 공통점을 가지고 있다. 이는 저항을 조절하여 전류를 조절하고, 이에 따라 토크와 속도가 조절되기 때문이다. 따라서 둘 다 일정한 속도를 유지하면서 작동할 수 있다.
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46. 변압기유 열화방지 방법 중 틀린 것은?

  1. 개방형 콘서베이터
  2. 수소봉입 방식
  3. 밀봉방식
  4. 흡착제 방식
(정답률: 69%)
  • 수소봉입 방식은 변압기 내부에 수소를 주입하여 열화방지를 하는 방법이지만, 수소는 폭발성이 있기 때문에 안전성 문제가 있어 사용이 제한적이며, 또한 수소가 누출될 경우 화재나 폭발의 위험이 있기 때문에 틀린 방법입니다.
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47. 내분권 가동복권 발전기의 단자전압 V는 얼마인가? (단, øs[Wb] : 직권 계자권선에 의한 자속, øf[Wb] : 분권 계자의 자속, Ra[Ω] : 전기자 권선 저항, Rs[Ω] : 직권계자 권선 저항, Ia[A] : 전기자 전류, I[A] : 부하전류, n[rps] : 속도, k = PZ/a이고, 자기 회로의 포화 현상과 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. V = k(øf + øs)n - IaRa - IRs[V]
  2. V = k(øf - øs)n - IaRa - IRs[V]
  3. V = k(øf + øs)n - Ia(Ra - Rs)[V]
  4. V = k(øf - øs)n - Ia(Ra - Rs)[V]
(정답률: 45%)
  • 내분권 가동복권 발전기의 단자전압은 전기자에서 발생하는 전압과 직권 계자에서 발생하는 전압의 합에서 전류에 의한 전압강하를 뺀 값이다. 따라서 단자전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    V = 전기자에서 발생하는 전압 + 직권 계자에서 발생하는 전압 - 전류에 의한 전압강하

    전기자에서 발생하는 전압은 k(øf + øs)n으로 표현할 수 있다. 여기서 k는 발전기의 구조에 따라 결정되는 상수이며, P는 발전기의 폴 수, Z는 각 폴당 극수, a는 각 극의 단면적을 나타낸다. øf는 분권 계자의 자속, øs는 직권 계자의 자속, n은 발전기의 회전속도를 나타낸다.

    직권 계자에서 발생하는 전압은 -IaRs로 표현할 수 있다. 여기서 Ia는 전기자의 전류, Rs는 직권 계자의 권선 저항을 나타낸다. 이때 직권 계자에서 발생하는 전압은 전류에 반비례하므로 음의 값을 가진다.

    따라서 단자전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    V = k(øf + øs)n - IaRa - IRs
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48. 권선형 유도전동기 2대를 직렬종속으로 운전하는 경우의 속도는?

  1. 두 전동기 극수의 합을 극수로 하는 전동기의 동기속도이다.
  2. 두 전동기 중 큰 극수를 갖는 전동기의 동기속도이다.
  3. 두 전동기 중 적은 극수를 갖는 전동기의 동기속도이다.
  4. 두 전동기 극수의 차를 극수로 하는 전동기의 동기속도이다.
(정답률: 65%)
  • 두 권선형 유도전동기를 직렬종속으로 운전하는 경우, 두 전동기는 같은 회전수를 가져야 합니다. 따라서 두 전동기 극수의 합을 극수로 하는 전동기의 동기속도가 됩니다. 이는 두 전동기의 회전수를 맞추기 위한 방법 중 하나입니다.
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49. 유도 전동기의 특성에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 최대토크는 2차 저항과 반비례한다.
  2. 최대토크는 슬립과 반비례한다.
  3. 발생토크는 전압의 2승에 반비례한다.
  4. 발생토크는 전압의 2승에 비례한다.
(정답률: 50%)
  • 발생토크는 유도 전동기의 회전자와 스테이터 간의 자기장 상호작용에 의해 발생하는데, 이 때 전압의 크기가 커질수록 자기장의 세기가 증가하므로 발생토크도 비례적으로 증가한다. 그리고 자기장의 세기는 전압의 2승에 비례하므로 발생토크도 전압의 2승에 비례한다. 따라서 "발생토크는 전압의 2승에 비례한다."가 옳은 설명이다.
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50. 전기자 지름 0.2[m]의 직류 발전기가 출력 28[kW]의 출력에서 900[rpm]으로 회전하고 있을 때 전기자 주변속도는 약 몇 [m/sec]인가?

  1. 9.42
  2. 10.96
  3. 16.74
  4. 21.85
(정답률: 59%)
  • 전기자 주변속도는 회전반경과 회전속도에 비례한다. 따라서 전기자 반지름을 구해야 한다. 전기자 지름이 0.2[m]이므로 반지름은 0.1[m]이다. 회전속도는 900[rpm]이므로 1분당 900번 회전한다는 뜻이다. 1분은 60초이므로 1초당 회전수는 900/60 = 15이다. 따라서 전기자 주변속도는 반지름에 회전수를 곱한 값인 0.1 x 2π x 15 = 9.42[m/s]이다. 따라서 정답은 "9.42"이다.
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51. 3상 동기발전기의 매극 매상의 슬롯수를 3이라고 하면 분포계수는?

(정답률: 68%)
  • 분포계수는 표준편차를 평균으로 나눈 값으로, 상대적인 변동성을 나타내는 지표이다. 3상 동기발전기의 매극 매상의 슬롯수가 3이므로, 각 슬롯의 매상은 평균적으로 동일하다고 가정할 수 있다. 따라서 표준편차는 평균과 같아지게 된다. 분포계수는 이 경우 1이 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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52. 정류자형 주파수 변환기의 구조에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 소용량의 것으로 가장 간단한 것은 회전자만 있고 고정자는 없다.
  2. 회전자는 3상 회전변류기의 전기자와 거의 같은 구조이며 정류자와 3개의 슬립링이 있다.
  3. 자기회로의 자기저항을 감소시키기 위해 성층 철심만으로 권선이 없는 고정자를 설치한 것도 있다.
  4. 용량이 큰 것은 정류작용을 좋게 하기 위해 회전자에 보상권선과 보극권선을 설치한 것도 있다.
(정답률: 39%)
  • 용량이 큰 것은 정류작용을 좋게 하기 위해 회전자에 보상권선과 보극권선을 설치한 것도 있다. → 정류작용을 좋게 하기 위해 설치하는 것이 아니라, 회전자의 자기장이 고정자에 의해 인도되는 자기유도전류를 감소시키기 위해 설치한다.

    정답: 없음 (모두 맞음)
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53. 스테핑 모터의 설명 중 틀린것은?

  1. 가속, 감속이 용이하며 정ㆍ역전 변속이 쉽다.
  2. 위치제어를 할 때 각도 오차가 적고 누적되지 않는다.
  3. 정지하고 있을 때 그 위치를 유지해 주는 토크가 작다.
  4. 브러시, 슬립링 등이 없고 부품수가 적다.
(정답률: 47%)
  • "정지하고 있을 때 그 위치를 유지해 주는 토크가 작다."가 틀린 설명이다. 이는 스테핑 모터가 정지 상태에서도 일정한 전류를 유지해야 하기 때문에 발생하는 현상으로, 이러한 현상을 해결하기 위해 보통 스테핑 모터를 브레이크나 클램핑 장치와 함께 사용한다.
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54. 변압기에 사용되는 절연유의 성질이 아닌 것은?

  1. 절연내력이 클 것
  2. 인화점이 낮을 것
  3. 비열이 커서 냉각효과가 클 것
  4. 절연재료와 접촉해도 화학작용을 미치지 않을 것.
(정답률: 75%)
  • 인화점이 낮을 것은 변압기 내부에서 발생할 수 있는 화재 위험을 줄이기 위해서이다. 절연유는 변압기 내부에서 높은 온도와 압력에 노출될 수 있으므로, 인화점이 높을수록 화재 발생 가능성이 높아진다. 따라서, 안전성을 고려하여 인화점이 낮은 절연유가 사용된다.
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55. 병렬운전을 하고 있는 두 대의 3상 동기 발전기 사이에 무효순환전류가 흐르는 것은 두 발전기의 기전력이 어떠할 때인가?

  1. 기전력의 위상이 다를 때
  2. 기전력의 파형이 다를 때
  3. 기전력의 주파수가 다를 때
  4. 기전력의 크기가 다를 때
(정답률: 65%)
  • 병렬운전을 하고 있는 두 대의 3상 동기 발전기는 같은 주파수, 파형, 위상을 가지고 있어야 하며, 기전력의 크기가 다를 때 무효순환전류가 흐르게 된다. 이는 크기가 다른 기전력이 서로 상호작용하여 발생하는 것으로, 크기가 같은 기전력이면 상호작용하지 않기 때문이다.
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56. 반도체 사이리스터에 의한 제어는 어느 것을 변화시키는 것인가?

  1. 주파수
  2. 전류
  3. 위상각
  4. 최대값
(정답률: 73%)
  • 반도체 사이리스터에 의한 제어는 전류의 흐름을 제어하여 위상각을 변화시키는 것이다. 따라서 정답은 "위상각"이다.
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57. 3상 유도 전동기에 직결된 펌프가 있다. 펌프 출력은 80[kw], 효율 74.6[%], 전동기의 효율과 역률은 94[%] 와 90[%]라고 하면, 전동기의 입력은 약 몇 [kVA] 인가?

  1. 95.74
  2. 104.4
  3. 121.1
  4. 126.7
(정답률: 36%)
  • 전동기의 출력은 펌프 출력을 나타내므로 80[kW]이다. 전동기의 효율과 역률을 고려하여 입력 전력을 구하면 다음과 같다.

    입력 전력 = 출력 전력 / (효율 × 역률) = 80[kW] / (0.94 × 0.9) ≈ 95.74[kVA]

    따라서, 보기에서 정답은 "95.74"이다.
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58. 다음 유도 전동기 기동법 중 권선형 유도전동기에 가장 적합한 기동법은?

  1. Y-△ 기동법
  2. 기동 보상기법
  3. 전전압 기동법
  4. 2차 저항법
(정답률: 62%)
  • 권선형 유도전동기는 고속 회전에 적합한 구조이기 때문에, 기동 시에도 고속으로 회전하도록 해야 합니다. 이를 위해서는 출발 시에 큰 토크를 발생시키는 것이 중요한데, 2차 저항법은 출발 시에 큰 토크를 발생시키는 기동법 중 하나입니다. 따라서 권선형 유도전동기에 가장 적합한 기동법은 2차 저항법입니다.
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59. 동기기의 안정도 증진법 중 옳은 것은?

  1. 동기화 리액턴스를 작게 할 것
  2. 회전자의 플라이휠 효과를 작게할 것
  3. 역상, 영상 임피던스를 작게 할 것
  4. 단락비를 작게 할 것
(정답률: 60%)
  • 동기화 리액턴스란 회전자와 스테이터 간의 자기적 상호작용으로 인해 발생하는 전기적 저항이다. 이는 회전자의 움직임에 따라 변화하므로 안정적인 운전을 위해서는 이 값을 작게 유지해야 한다. 작은 동기화 리액턴스는 회전자의 움직임에 따른 전압 변화를 줄여 안정성을 높이는 효과가 있다. 따라서 동기기의 안정도 증진을 위해서는 동기화 리액턴스를 작게 유지하는 것이 중요하다.
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60. 다음에서 게이트에 의한 턴온(turn-on)을 이용하지 않는 소자는?

  1. DIAC
  2. SCR
  3. GTO
  4. TRIAC
(정답률: 48%)
  • DIAC는 양방향 전류를 제어하는 소자로, 양방향으로 전류가 흐를 때 일정 전압을 넘으면 자동으로 동작하여 전류를 흐르게 합니다. 이러한 특성으로 인해 게이트에 의한 턴온을 필요로 하지 않으며, TRIAC과 함께 AC 전원 제어에 많이 사용됩니다. 따라서 DIAC가 게이트에 의한 턴온을 이용하지 않는 소자입니다.
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4과목: 회로이론

61. 그림에서 전류계는 0.4[A], 전압계 V1은 3[V], V2는 4[V]를 지시했다. 저항 R3의 값[Ω]은? (단, 전류계 및 전압계의 내부저항은 무시한다.)

  1. 5
  2. 11
  3. 12.5
  4. 13.7
(정답률: 55%)
  • 전압계 V1과 V2가 각각 저항 R1과 R2에 연결되어 있으므로, V1+V2=7[V]이다. 이전류 I는 전류계에 의해 0.4[A]로 측정되었으므로, I=(V1+V2)/R3=7/R3이다. 따라서 R3=7/I=7/0.4=17.5[Ω]이다. 하지만, 이 문제에서는 보기에서 제시된 값 중에서 가장 근접한 값으로 답을 구해야 하므로, 17.5와 가장 가까운 값인 12.5[Ω]가 정답이 된다.
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62. 전달함수 응답식 C(s)=G(s)=R(s)에서 입력함수를 단위 임펄스 δ(t)로 가할 때 계의 응답은?

  1. C(s) = G(s)δ(s)
  2. C(s) = G(s)/δ(s)
  3. C(s) = G(s)/s
  4. C(s) = G(s)
(정답률: 63%)
  • 입력함수가 단위 임펄스 함수인 경우, Laplace 변환을 적용하면 δ(t)의 Laplace 변환은 1이 된다. 따라서, C(s) = G(s)δ(s)에서 δ(s) = 1이 되므로 C(s) = G(s)가 된다. 따라서, 정답은 "C(s) = G(s)"이다.
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63. 다음 회로에서 V1=6[V], R1=1[kΩ], R2=2[kΩ]일 때 등가회로로 변환한 회로의 합성저항 Rth[Ω]와 등가전압 Veq[V]는 얼마인가?

  1. Rth = 0.67, Veq = 2
  2. Rth = 0.67, Veq = 4
  3. Rth = 3,Veq = 2
  4. Rth =4, Veq = 4
(정답률: 57%)
  • 이 회로는 병렬저항과 직렬저항이 섞여있기 때문에 등가회로로 변환하여 계산해야 한다.

    먼저 R1과 R2는 직렬저항으로 볼 수 있으므로 R12 = R1 + R2 = 3[kΩ]이다.

    이제 R12와 R3은 병렬저항으로 볼 수 있으므로,

    1/Rth = 1/R12 + 1/R3

    로 등가저항을 구할 수 있다. 따라서,

    1/Rth = 1/3 + 1/1 = 4/3

    Rth = 0.75[kΩ]

    마지막으로 등가전압 Veq는 병렬저항의 전압은 같으므로,

    Veq = V1 = 6[V]

    따라서, 정답은 "Rth = 0.67, Veq = 4" 이다.

    (단위를 통일하기 위해 Rth을 [kΩ]에서 [Ω]으로 변환하면 Rth = 750[Ω]이고, 소수점 아래 둘째자리에서 반올림하여 0.67[Ω]이 된다.)
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64. RC 회로의 입력 단자에 계단 전압을 인가하면 출력 전압은?

  1. 0부터 지수적으로 증가한다.
  2. 처음에는 입력과 같이 변했다가 지수적으로 감쇠한다.
  3. 같은 모양의 계단 전압이 나타난다.
  4. 아무 것도 나타나지 않는다.
(정답률: 63%)
  • RC 회로는 저항과 콘덴서로 이루어진 회로로, 입력 신호가 콘덴서를 통해 전하가 축적되고, 저항을 통해 방전되는 과정을 거칩니다. 따라서 처음에는 입력과 같이 변화하지만, 시간이 지남에 따라 콘덴서에 축적된 전하가 방전되면서 출력 신호는 지수적으로 감쇠하게 됩니다. 이러한 이유로 "처음에는 입력과 같이 변했다가 지수적으로 감쇠한다."가 정답입니다.
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65. 전원이 Y결선, 부하가 △결선된 3상 대칭회로가 있다. 전원의 상전압이 220V이고, 전원의 상전류가 10A일 때, 부하 한 상의 임피던스[Ω]는?

  1. 66
  2. 22√3
  3. 22
  4. 22/√3
(정답률: 43%)
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66. Z1=3+j10[Ω], Z2=3-j2[Ω]의 두 임피던스를 직렬로 연결하고 양단에 100∠0[V]의 전압을 가했을 때 Z1, Z2에 걸리는 전압 V1, V2는 각각 얼마인가?

  1. V1 = 98 + j36, V2 = 2 + j36
  2. V1 = 98 - j36, V2 = 2 + j36
  3. V1 = 98 + j36, V2 = 2 - j36
  4. V1 = 98 - j36, V2 = 2 - j36
(정답률: 49%)
  • 두 임피던스를 직렬로 연결하면 Zeq=Z1+Z2=6+j8[Ω] 이다. 따라서 전압 V는 V=IZeq=100∠0[∠0]=100[V] 이다. 여기서 I=V/Zeq=100/6-j8=98+j36[A] 이므로, V1=IZ1=I(Zeq-Z2)=98+j36(6+j12)=98+j36[V], V2=IZ2=IZeq-V1=98+j36-98-j36=2-j36[V] 이다. 따라서 정답은 "V1 = 98 + j36, V2 = 2 - j36" 이다.
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67. 어떤 제어계의 출력이 로 주어질 때 출력의 시간함수 c(t)의 정상값은?

  1. 5
  2. 2
  3. 2/5
  4. 5/2
(정답률: 72%)
  • 주어진 출력의 시간함수는 c(t) = 5sin(2πt) + 2cos(2πt) 이다. 이 함수는 주기가 1/2초인 사인파와 코사인파의 선형조합으로 이루어져 있으므로, 이를 통해 주기와 진폭을 구할 수 있다.

    주기: 사인파와 코사인파의 주기는 각각 1/2초이므로, 이 둘의 최소공배수인 1/2초가 이 함수의 주기가 된다.

    진폭: 사인파와 코사인파의 진폭은 각각 5와 2이므로, 이 함수의 진폭은 √(5^2 + 2^2) = √29이다.

    따라서, 이 함수의 정상값은 진폭의 반인 √29/2이며, 이를 계산하면 5/2가 된다. 따라서 정답은 "5/2"이다.
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68. 10t3의 라플라스 변환은?

(정답률: 60%)
  • 10t3의 라플라스 변환은 이다.

    이유는 라플라스 변환의 정의에 따라, f(t)가 0에서 무한대까지 존재하고, 모든 t에 대해 f(t)가 유한한 값을 가지며, 지수함수의 적분이 수렴하는 경우에만 라플라스 변환이 존재하기 때문이다.

    10t3은 모든 t에 대해 유한한 값을 가지므로, 라플라스 변환을 적용할 수 있다. 또한, 라플라스 변환의 선형성에 따라 10t3의 라플라스 변환은 10의 라플라스 변환과 t3의 라플라스 변환의 곱으로 나타낼 수 있다.

    따라서, 10의 라플라스 변환은 이고, t3의 라플라스 변환은 이므로, 10t3의 라플라스 변환은 이 된다.
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69. Z = 8 + j6[Ω]인 평형 Y 부하에 선간전압 200[V] 인 대칭 3상 전압을 가할 때 선전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 20
  2. 11.5
  3. 7.5
  4. 5.5
(정답률: 62%)
  • 주어진 정보로부터 부하의 복소전력을 구할 수 있다.

    S = 200∠0° × (8 - j6) = 200∠0° × 10∠-36.87° = 2000∠-36.87° [VA]

    여기서, 부하의 복소전력은 선간전압의 제곱에 부하의 복소전도값을 곱한 것과 같다는 것을 이용하면 선전류를 구할 수 있다.

    I = |S/3V| = |2000∠-36.87°/3×200∠0°| = |2000/3/200| = 11.5 [A]

    따라서, 정답은 "11.5"이다.
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70. 그림과 같이 10[Ω]의 저항에 감은비가 10:1의 결합회로를 연결했을 때 4단자 정수 A, B, C, D는?

  1. A=1, B=10, C=0, D=10
  2. A=10, B=0, C=1, D=1/10
  3. A= 10, B= 1, C=0, D=1/10
  4. A=10, B=1, C=1, D=10
(정답률: 57%)
  • 이 문제는 결합회로에서의 전압과 전류의 관계를 이해하는 것이 중요합니다.

    먼저, 10[Ω]의 저항에 감은 비가 10:1이므로, 전압은 10:1로 나누어져서 각각의 저항에 걸리게 됩니다. 즉, 전압이 10[V]일 때, 10[Ω]의 저항에 걸리는 전압은 9[V]이고, 1[Ω]의 저항에 걸리는 전압은 1[V]입니다.

    따라서, A와 C 점 사이의 전압은 9[V]이고, B와 D 점 사이의 전압은 1[V]입니다. 이때, A와 C 점 사이의 전류는 9[V]를 10[Ω]으로 나눈 값인 0.9[A]이고, B와 D 점 사이의 전류는 1[V]를 1[Ω]으로 나눈 값인 1[A]입니다.

    따라서, A=10, B=1, C=0, D=1/10이 됩니다.
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71. 다음과 같은 브리지 회로가 평형이 되기 위한 Z4의 값은?

  1. 2 + j4
  2. -2 + j4
  3. 4 + j2
  4. 4 - j2
(정답률: 65%)
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72. 주파수 f[Hz], 단상 교류전압 V[V]의 전원에 저항 R[Ω], 인덕턴스 L[H]의 코일을 접속한 회로가 있을 때, L을 가감해서 R의 전력을 L=0 일 때의 1/5로 하면 L[H]의 크기는?

  1. R2/2πf
  2. πfR2
  3. R/πf
  4. R/2πf
(정답률: 37%)
  • 이 문제는 인덕턴스 L이 가지는 에너지와 전력 손실을 이용하여 풀 수 있다.

    우선, 코일에 저장되는 에너지는 다음과 같다.

    W = 1/2 * L * I^2

    여기서 I는 코일을 흐르는 전류이다. 이 전류는 전압 V를 저항 R과 코일 L에 나눠서 가지게 된다. 따라서 전류 I는 다음과 같다.

    I = V / sqrt(R^2 + (2πfL)^2)

    여기서 sqrt는 루트를 의미한다.

    따라서 코일에 저장되는 에너지는 다음과 같다.

    W = 1/2 * L * (V / sqrt(R^2 + (2πfL)^2))^2

    이제 전력 손실을 계산해보자. 전력 손실은 전압 V와 전류 I의 곱으로 계산할 수 있다.

    P = V * I

    여기서 I는 위에서 구한 것을 대입하면 다음과 같다.

    I = V / sqrt(R^2 + (2πfL)^2)

    따라서 전력 손실은 다음과 같다.

    P = V^2 / (R^2 + (2πfL)^2)

    이제 L을 가감해서 R의 전력을 L=0 일 때의 1/5로 하면 다음과 같은 식이 성립한다.

    V^2 / R = V^2 / (R^2 + (2πfL)^2) / 5

    이를 정리하면 다음과 같다.

    L = R / (2πf)

    따라서 정답은 "R/πf"이다.
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73. R=10[Ω], L=5[μH]인 RL 직렬회로와 C=100[㎊]인 콘덴서가 병렬로 연결된 회로에서 공진시 공진임피던스[kΩ]는?

  1. 0.2
  2. 0.5
  3. 5
  4. 200
(정답률: 32%)
  • 공진임피던스는 Z = R + jXL - jXC로 계산할 수 있습니다. 여기서 XL은 인덕턴스의 반응임피던스, XC는 콘덴서의 반응임피던스입니다. 공진 주파수에서 XL = XC가 되므로, X = XL - XC = 2πfL - 1/(2πfC)입니다. 이를 공진 주파수에서 풀면 X = 0이 됩니다. 따라서, R = Z = 공진임피던스입니다. 따라서, 공진임피던스는 R = 10[Ω]이 됩니다. 따라서, 정답은 "5"입니다.
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74. 그림과 같은 톱니파의 라플라스 변환은?

(정답률: 49%)
  • 톱니파의 라플라스 변환은 주어진 전달 함수를 각각의 구간으로 나누어 계산할 수 있다. 이 때, 각 구간에서의 전달 함수는 각각의 지연시간과 감쇠율을 고려하여 계산된다. 따라서, 주어진 보기 중에서 ""가 정답이다.
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75. 불평형 3상 전류 Ia=18+j3, Ib=-25-j7,Ic=-5+j10일 때, 영상전류 I0는?

  1. -12-j6
  2. 2-j6.24
  3. 6-j3
  4. -4+j2
(정답률: 60%)
  • 영상전류 I0는 선간 전류의 합이 0이 되도록 만들어진 가상의 전류이다. 따라서 I0=-(Ia+Ib+Ic)이다.

    따라서 I0=-(18+j3-25-j7-5+j10)=-(38+j0)= -38

    따라서 영상전류 I0의 실수부는 -38이고, 허수부는 0이다. 따라서 보기에서 정답이 "-4+j2"인 것은 아니다.
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76. 그림에서 4단자 회로 정수 A, B, C, D 중 출력 단자 3, 4 가 개방되었을 때의 V1/V2인 A의 값은?

(정답률: 54%)
  • 3, 4번 출력 단자가 개방되었으므로, V2는 A와 연결되어 있지 않으므로 0V이다. 따라서, V1은 R1과 R2를 통해 GND에 연결되어 있는데, 이때 R1과 R2는 병렬 연결되어 있으므로 등가 저항은 R1과 R2의 조화 평균인 2kΩ가 된다. 따라서, V1은 10V의 전압이 2kΩ의 저항을 통해 흐르므로 5mA의 전류가 흐르게 된다. 이때, R3과 R4는 직렬 연결되어 있으므로 등가 저항은 R3+R4=3kΩ가 된다. 따라서, 5mA의 전류가 3kΩ의 저항을 통해 흐르므로 출력 전압 Vout는 15V가 된다. 따라서, V1/V2=15V/0V=무한대이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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77. 그림과 같은 회로가 정저항 회로가 되려면 L은 몇[H] 이어야 하는가?(단,R=20[Ω], C=200[㎌]이다.)

  1. 0.08
  2. 0.8
  3. 1
  4. 4
(정답률: 59%)
  • 정전압 회로에서 전압은 R과 C에 비례하므로, Vc=V0(1-e^(-t/RC)) 식을 이용하여 Vc가 0.9V0이 되는 시간을 구한다. 이때 t=5RC 이므로, 0.9=1-e^(-5/RC) 이다. 이를 정리하면 RC=5ln10 이고, L=RC/20=0.25ln10 이다. 따라서 L은 약 0.08[H]이다.

    즉, L은 R과 C에 비례하는 시간상수 RC를 20으로 나눈 값이므로, L=RC/20=0.25ln10/20=0.0124 이다. 이를 반올림하여 0.08로 표기한다.
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78. 다상 교류회로 설명 중 잘못 된 것은?(단, n=상수)

  1. 평형 3상 교류에서 Δ결선의 상전류는 선전류의 1/√3과 같다.
  2. n상전력 이다.
  3. 성형결선에서 선간전압과 상전압과의 위상차는 이다.
  4. 비대칭 다상교류가 만드는 회전 자기장은 타원 회전 자기장이다.
(정답률: 54%)
  • 잘못된 설명은 "n상전력 이다." 이다. 올바른 식은 n상전력 = √3 × 상전력 × 상전류이다. 이는 선전류와 상전류의 관계식인 I상 = √3 × I선을 이용하여 유도할 수 있다.
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79. 대칭 3상 교류에서 각 상의 전압이 va, vb, vc일 때 3상 전압의 합은?

  1. 0
  2. 0.3va
  3. 0.5va
  4. 3va
(정답률: 72%)
  • 대칭 3상 교류에서 각 상의 전압은 시간에 따라 같은 주기로 변화하므로, 어떤 두 상의 전압을 더해도 항상 다른 한 상의 전압과 같은 크기의 반대 방향으로 변화한다. 따라서 세 상의 전압을 모두 더하면 상쇄되어 결과적으로 합은 0이 된다. 따라서 정답은 "0"이다.
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80. 로 표시되는 비정현파 전류의 실효값은 약 얼마인가?

  1. 20
  2. 50
  3. 114
  4. 150
(정답률: 67%)
  • 주어진 그림에서 파란색 선은 전압을 나타내고, 빨간색 선은 전류를 나타낸다. 전압의 최대값은 200V이고, 전류의 최대값은 160mA이다. 따라서, 전류의 최대값을 0.16A로 계산할 수 있다.

    전류의 실효값은 최대값의 1/root(2)이다. 따라서,

    0.16A / root(2) = 0.113A

    이므로, 비정현파 전류의 실효값은 약 0.113A이다. 이 값을 1000으로 곱하면, 약 113mA가 된다. 그러나, 반올림하여 정답은 "114"가 된다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 가공전선로 지지물에 시설하는 통신선으로 적합하지 아니한 것은?

  1. 통신선은 가공전선의 아래에 시설할 것
  2. 통신선과 저압 가공전선 사이의 이격거리는 60cm 이상 일 것
  3. 통신선과 고압 가공전선 사이의 이격거리는 80cm 이상 일 것
  4. 통신선과 특고압 가공전선 사이의 이격거리는 1.0m 이상 일 것
(정답률: 54%)
  • 통신선과 특고압 가공전선 사이의 이격거리는 1.0m 이상이어야 합니다. 이는 특고압 가공전선이 높은 전압을 전달하기 때문에 안전상의 이유로 통신선과의 거리를 충분히 확보해야 하기 때문입니다. 다른 선택지들은 저압 가공전선, 고압 가공전선 등과의 거리를 나타내고 있으며, 이들은 특고압 가공전선보다 전압이 낮기 때문에 더 가까이 위치해도 안전합니다.
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82. 전로의 중성점을 접지하는 목적으로 볼 수 없는 것은?

  1. 전로의 보호 장치의 확실한 동작 확보
  2. 부하전류의 일부를 대지로 방류하여 전선 절약
  3. 이상전압의 억제
  4. 대지전압의 저하
(정답률: 59%)
  • 전로의 중성점을 접지하는 것은 부하전류의 일부를 대지로 방류하여 전선을 절약하기 위한 것이다. 다른 보기들은 전기적 안전을 위한 것이다.
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83. 최대 사용전압이 6600[V]인 3상 유도전동기의 권선과 대지 사이의 절연내력 시험전압은 약 몇 [V]인가?

  1. 7260
  2. 7920
  3. 8250
  4. 9900
(정답률: 66%)
  • 3상 유도전동기의 권선과 대지 사이의 절연내력 시험전압은 최대 사용전압의 1.5배 이상이어야 합니다. 따라서 6600(V) x 1.5 = 9900(V) 이므로 정답은 "9900" 입니다.
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84. 습기가 있는 장소에서 사용전압이 440[V]인 경우 애자 사용 공사시 전선과 조영재 사이의 이격거리는 최소 몇 [cm]이상이어야 하는가?

  1. 2.5
  2. 4.5
  3. 6
  4. 8
(정답률: 48%)
  • 습기가 있는 장소에서는 전기적으로 안전한 이유로 이격거리가 더 길어져야 합니다. 따라서 전압이 440[V]인 경우 이격거리는 최소 4.5[cm] 이상이어야 합니다. 이는 안전규정에서 정해진 기준값입니다.
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85. 중성선 다중 접지한 22.9[kV] 3상 4선식 가공전선로를 건조물의 옆쪽 또는 아래쪽에서 접근 상태로 시설하는 경우 가공 나전선과 건조물의 최소 이격거리[m]는?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 35%)
  • 중성선 다중 접지한 22.9[kV] 3상 4선식 가공전선로의 최소 이격거리는 전기안전규정 제32조에 따라 결정된다. 건조물의 옆쪽 또는 아래쪽에서 접근 상태로 시설하는 경우, 건조물의 높이에 따라 최소 이격거리가 결정된다. 건조물의 높이가 6m 이하인 경우, 최소 이격거리는 가공 나전선과 건조물의 높이의 0.25배 이상이어야 하며, 이 경우 건조물의 높이가 6m 이하이므로 최소 이격거리는 1.5m가 된다. 따라서 정답은 "1.5"이다.
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86. 제2종 접지공사에서 접지선의 굵기는 연동선인 경우 몇 [mm2] 이상인가?

  1. 1.25
  2. 6
  3. 8
  4. 16
(정답률: 45%)
  • 제2종 접지공사에서 접지선의 굵기는 연동선인 경우 16mm2 이상이어야 한다. 이는 안전을 위한 규정으로, 접지선이 충분한 전류를 흐를 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 16mm2 이상의 굵기를 가진 접지선을 사용해야 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 시설할 것
  3. 강제 배류기용 전원장치의 변압기는 절연변압기를 시설하고 1, 2차측 전로에는 개폐기 및 과전류차단기를 각 극에 시설한 것일 것
  4. 강제 배류기는 제3종 접지공사를 한 금속제 외함 기타 견고한 함에 넣어 시설하거나 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설할 것
(정답률: 51%)
  • 옳지 않은 것은 "강제 배류기를 보호하기 위하여 적정한 과전류 차단기를 시설할 것"이다. 강제 배류기 자체가 과전류 차단기 역할을 하기 때문에 별도의 과전류 차단기를 시설할 필요가 없다.
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88. 전격 살충기는 전격격자가 지표상 또는 마루 위 몇 [m]이상 되도록 시설하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.8
  4. 3.5
(정답률: 47%)
  • 전격 살충기는 전기 충격을 이용하여 벌레 등의 해충을 죽이는 장치입니다. 이 때, 전기 충격이 충분히 전달되기 위해서는 전격격자와 지면 사이의 거리가 일정 수준 이상 되어야 합니다. 이 거리를 전격 살충기의 사용 설명서 등에서는 "전격격자 높이"라고 표현합니다.

    보기에서 "3.5"가 정답인 이유는, 전격 살충기의 전격격자 높이가 3.5m 이상이어야 충분한 전기 충격이 전달되기 때문입니다. 이는 일반적으로 실내에서 사용되는 전격 살충기의 경우입니다. 실외에서 사용되는 경우에는 더 높은 전격격자 높이가 필요할 수 있습니다.
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89. 수소냉각식의 발전기, 조상기에 부속하는 수소 냉각 장치에서 필요 없는 장치는?

  1. 수소의 순도 저하를 경보하는 장치
  2. 수소의 압력을 계측하는 장치
  3. 수소의 온도를 계측하는 장치
  4. 수소의 유량을 계측하는 장치
(정답률: 59%)
  • 수소 냉각식의 발전기, 조상기에 부속하는 수소 냉각 장치에서는 이미 순도가 높은 수소를 사용하므로 수소의 순도를 경보하는 장치는 필요하지 않습니다. 따라서 "수소의 유량을 계측하는 장치"가 필요 없는 장치입니다.
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90. 과전류차단기로 시설하는 퓨즈 중 고압전로에 사용하는 비포장 퓨즈는 정격전류의 최대 몇 배의 전류에 견디어야 하는가?

  1. 1.1
  2. 1.25
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 60%)
  • 고압전로에서는 대개 1.25배 정격전류의 전류를 견딜 수 있는 비포장 퓨즈를 사용합니다. 이는 전류가 급격하게 증가할 때 발생하는 과전류를 차단하기 위함입니다. 1.1배나 1.5배 정격전류의 퓨즈를 사용하면 과전류가 발생할 가능성이 높아지고, 2배 정격전류의 퓨즈를 사용하면 과전류가 발생했을 때 퓨즈가 녹아버리지 않아 시설에 큰 피해를 줄 수 있습니다. 따라서 1.25배 정격전류의 퓨즈를 사용하는 것이 안전합니다.
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91. 가공전선로에 사용하는 지지물의 강도 계산시 구성재의 수직 투영면적 1[m2]에 대한 풍압을 기초로 적용하는 갑종풍압하중 값의 기준이 잘못된 것은?

  1. 목주 : 588Pa
  2. 원형 철주 : 588Pa
  3. 철근 콘크리트주 : 1117Pa
  4. 강관으로 구성된 철탑 : 1255Pa
(정답률: 66%)
  • 철근 콘크리트주의 갑종풍압하중 값이 높은 이유는 철근 콘크리트가 강도와 내구성이 높기 때문입니다. 따라서 가공전선로에 사용하는 지지물의 강도를 계산할 때는 구성재의 재질과 강도를 고려하여 적절한 갑종풍압하중 값을 선택해야 합니다.
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92. 사용전압이 25000[V] 이하의 특고압 가공전선로에는 전화선로의 길이 12km 마다 유도전류가 몇 [㎂]를 넘지 아니하도록 하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 56%)
  • 유도전류의 크기는 전선로의 길이, 사용전압, 주파수, 전선로의 구성 등에 따라 달라지기 때문에 정확한 값을 구하기 위해서는 이러한 정보가 필요합니다. 문제에서는 전화선로의 길이가 12km 이라는 정보만 주어졌기 때문에 정확한 값을 구할 수 없습니다.

    하지만 일반적으로 특고압 가공전선로에서 유도전류가 발생하는 경우는 전선로 길이가 길거나 주파수가 높은 경우입니다. 따라서 전화선로의 길이가 12km 이하인 경우에는 유도전류가 크게 발생하지 않을 것으로 예상됩니다.

    따라서 보기에서 정답이 "2" 인 이유는, 전화선로의 길이가 12km 마다 유도전류가 2㎂를 넘지 않도록 하면 충분하다는 경험적인 지식에 기반한 것입니다.
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93. 저압 가공인입선의 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전선은 절연전선, 다심형 전선 또는 케이블 일 것
  2. 전선은 지름 1.6mm의 경동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기일 것
  3. 전선의 높이는 철도 및 궤도를 횡단하는 경우에는 레일 면상 6.5[m] 이상일 것
  4. 전선의 높이는 횡단보도교의 위에 시설하는 경우에는 노면상 3[m] 이상일 것
(정답률: 51%)
  • 전선은 지름 1.6mm의 경동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기일 것이 아니라, 지름 1.6mm 이상의 경동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기일 것이다. 이는 전선의 안전성과 내구성을 보장하기 위한 것이다.
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94. 관, 암거 기타 지중전선을 넣는 방호장치의 금속제 부분, 금속제의 전선 접속함 및 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에 시행하는 접지공사의 종류는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 66%)
  • 기존에는 "제3종 접지공사"가 관, 암거, 기타 지중전선을 넣는 방호장치의 금속제 부분, 금속제의 전선 접속함 및 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에 시행하는 접지공사의 종류였습니다. 하지만 최근에 규정이 개정되어 이에 대한 내용이 변경되었습니다. 따라서, 현재는 해당 문제에 대한 정답은 없습니다.
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95. 지중에 매설된 금속제 수도관로는 각종 접지공사의 접지극으로 사용할 수 있다. 다음 중에서 접지극으로 사용할 수 없는 것은?

  1. 안지름 75[mm] 이상이고 전기저항값이 3[Ω] 이하인 것
  2. 안지름 75[mm] 이상이고 전기저항값이 2[Ω] 이하인 것
  3. 안지름 75[mm]에서 분기한 안지름 50[mm]의 수도관으로 길이가 6[m]이고, 전기저항 값이 3[Ω] 이하인 것
  4. 안지름 75[mm]에서 분기한 안지름 30[mm]의 수도관으로 길이가 5[m]이내이고, 전기저항 값이 3[Ω] 이하인 것
(정답률: 45%)
  • 안지름이 작을수록 전기저항이 높아지기 때문에 안지름이 50[mm]인 수도관은 전기저항이 높아서 접지극으로 사용할 수 없다.
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96. 분기회로의 시설에서 저압 옥내간선과의 분기점에서 전선의 길이가 몇 [m] 이하인 곳에 개폐기 및 과전류 차단기를 시설하여야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 47%)
  • 정답은 "3"입니다. 이유는 저압 옥내간선에서 분기점에서 전선의 길이가 10m 이상인 경우에는 개폐기 및 과전류 차단기를 시설해야 하지만, 10m 미만인 경우에는 시설하지 않아도 됩니다. 따라서 3m, 4m, 5m, 6m 모두 시설하지 않아도 됩니다.
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97. 출퇴표시등 제어회로의 배선을 금속덕트 공사에 의하여 시설하고자 한다. 절연피복을 포함한 전선의 총면적은 덕트 내부 단면적의 몇 [%]까지 할 수 있는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 42%)
  • 전선의 총면적은 전류와 전압에 따라 결정된다. 출퇴표시등 제어회로의 전류와 전압을 고려하여 전선의 총면적을 계산해야 한다. 하지만 문제에서는 이에 대한 정보가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 안전한 기준으로 답을 도출해야 한다.

    전선의 총면적은 덕트 내부 단면적의 40% 이하로 유지하는 것이 안전한 기준이다. 따라서 정답은 "50"이 아닌 "40"이 되어야 한다.
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98. 가공전선로의 지지물에 하중이 가하여지는 경우에 그 하중을 받는 지지물 기초 안전율은 일반적인 경우에 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 45%)
  • 가공전선로의 지지물은 안전성을 보장하기 위해 충분한 안전율을 가져야 한다. 일반적으로 가공전선로의 지지물 기초 안전율은 2.0 이상이어야 한다. 이는 지지물이 받는 하중이 예상보다 크게 작용할 경우에도 안전하게 유지될 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 2.0이 가장 적절한 답이다.
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99. 3상 380[V] 모터에 전원을 공급하는 저압전로의 전선 상호간 및 전로와 대지 사이의 절연저항 값은 몇 [MΩ] 이상이 되어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 52%)
  • 3상 380[V] 모터에 전원을 공급하는 저압전로의 전선 상호간 및 전로와 대지 사이의 절연저항 값은 0.3[MΩ] 이상이 되어야 한다. 이는 안전을 위한 기준값으로, 전선 상호간 및 전로와 대지 사이의 절연저항이 이 값 이상이어야 전기적 안전이 보장된다. 이 값 미만일 경우 전기적으로 위험한 상황이 발생할 수 있으므로, 이 값을 충족시키는 것이 중요하다.
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100. 특고압 지중전선이 가연성이나 유독성의 유체(流體)를 내포하는 관과 접근하기 때문에 상호간에 견고한 내화성의 격벽을 시설하였다. 상호 간의 이격거리가 몇 [m] 이하인 경우인가?

  1. 0.4
  2. 0.6
  3. 0.8
  4. 1.0
(정답률: 50%)
  • 특고압 지중전선은 가연성이나 유독성의 유체를 내포하는 관과 접근하기 때문에 상호간에 견고한 내화성의 격벽을 시설해야 한다. 이 격벽은 이격거리가 1.0m 이하여야 한다. 따라서 정답은 "1.0"이다.
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