전기산업기사 필기 기출문제복원 (2012-03-04)

전기산업기사
(2012-03-04 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 전하 q[C]가 진공 중의 자계 H[AT/m]에 수직 방향으로 v[m/s]의 속도로 움직일 때 받는 힘은 몇 [N]인가? (단, μ0는 진공의 투자율이다.)

  1. qH/μ0v
  2. qvH
  3. qvH/μ0
  4. μ0qvH
(정답률: 78%)
  • 전하 q[C]가 자계 H[AT/m]에 수직 방향으로 움직일 때 받는 로랑츠 힘은 F = qvH[N]이다. 이때 진공의 투자율을 나타내는 값인 μ0은 로랑츠 힘의 크기를 결정하는 상수이므로, 로랑츠 힘의 크기는 μ0qvH[N]이다. 따라서 정답은 "μ0qvH"이다.
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2. 다음 조건 중 틀린 것은? (단, Xm: 비자화율, μr: 비투자율이다.)

  1. 물질은 Xm또는 μr의 값에 따라 역자성체, 상자성체, 강자성체 등으로 구분한다.
  2. Xm > 0, μr > 1이면 상자성체
  3. Xm <0, μr < 1이면 역자성체
  4. μr << 1이면 강자성체
(정답률: 78%)
  • μr > 1이면 상자성체이다.

    μr 값이 작을수록 물질 내부의 전자가 자유롭게 움직일 수 있기 때문에 자기장에 대해 민감하게 반응하게 된다. 따라서 μr 값이 작을수록 강자성체에 가까워진다. μr 값이 1보다 작으면 강자성체로 분류되는데, 이는 물질 내부의 전자가 자유롭게 움직일 수 있어 자기장에 대해 민감하게 반응하기 때문이다.
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3. 전하 Q[C]으로 대전된 반지름 a[m]의 구도체가 반지름 r[m]로 비유전율 ℇs의 동심구 유전체로 둘러싸여 있을 때 이 구도체의 정전용량 [F]은? (단, a<r이라 한다.)

(정답률: 66%)
  • 정전용량은 전하와 전위차의 비례상수인 적분상수 C로 정의된다. 이 문제에서는 구도체와 동심구 유전체가 존재하므로, 전하 Q는 구도체와 동심구 유전체에 모두 분포하게 된다. 따라서 전하 Q는 구도체와 동심구 유전체의 전하의 합과 같다.

    구도체의 전하는 전하밀도 ρ와 구의 부피 V의 곱으로 나타낼 수 있다. 구도체의 전하밀도는 동심구 유전체의 전하밀도와 같으므로, 구도체의 전하는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Q1 = ρV = (4/3)πa3ρ

    동심구 유전체의 전하는 전하밀도와 부피의 곱으로 나타낼 수 있다.

    Q2 = ρV' = (4/3)π(r3-a3

    따라서 전체 전하 Q는 다음과 같다.

    Q = Q1 + Q2 = (4/3)πa3ρ + (4/3)π(r3-a3)ρ = (4/3)πρ(r3)

    전위차는 동심구 유전체에서만 존재하므로, 동심구 유전체의 전위차를 구하면 된다. 동심구 유전체의 전위차는 전하 Q2에 의해 생성되는 전위차와 같다. 전위차는 전하와 전위차의 비례상수인 적분상수 C와 전하 Q2의 비로 나타낼 수 있다.

    V = Q2/C

    전위차 V는 동심구 유전체의 내부와 외부 경계면에서 각각 다르므로, 전위차의 차이 ΔV는 다음과 같다.

    ΔV = Vout - Vin = Q2/C(1/r - 1/a)

    따라서 정전용량 C는 다음과 같다.

    C = Q/ΔV = (4/3)πρ(r3)/(Q2/C(1/r - 1/a)) = 4πℇsar/(1-r/a)
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4. 면적이 S[m2], 극판 간격이 d[m], 유전율이 ℇ[F/m]인 평행판 콘덴서에 V[V]의 전압이 가해졌을 대 축적되는 전하 Q[C]는?

(정답률: 67%)
  • 평행판 콘덴서의 전하 밀도는 D = ℇE 이다. 여기서 E는 전기장이고, 전기장은 V/d 이므로 D = ℇV/d 이다. 따라서 콘덴서의 전하 Q는 Q = DS = ℇVdS 이다. 따라서 보기에서 정답은 "" 이다.
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5. 다음 중 영전위로 볼 수 없는 것은?

  1. 가상 음전하가 존재하는 무한원점
  2. 전지의 음극
  3. 지구의 대지
  4. 전계내의 대전도체
(정답률: 63%)
  • 전계내의 대전도체는 전기장이 존재하지 않는 공간에 위치하거나 전기장이 극히 약한 공간에 위치하여 영전위로 볼 수 없습니다. 다른 보기들은 전기장이 존재하는 공간에 위치하므로 영전위를 가질 수 있습니다.
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6. 그림과 같이+q[C/m]로 대전된 두 도선이 d[m]의 간격으로 평행하게 가설되었을 때, 이 두 도선간에서 전계가 최소가 되는 점은?

  1. d/3지점
  2. d/2지점
  3. 2/3d지점
  4. 3/5d지점
(정답률: 81%)
  • 두 도선 사이에서 전계가 최소가 되는 지점은 전하가 모여있는 지점입니다. 이 지점에서는 두 도선에 걸리는 전위차가 최소가 되기 때문입니다.

    전위차는 두 도선 사이의 거리에 반비례합니다. 따라서 두 도선 사이에서 전계가 최소가 되는 지점은 두 도선 사이의 중앙인 d/2 지점입니다.

    따라서 정답은 "d/2지점"입니다.
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7. 점 (-2, 1, 5)[m]와 점 (1, 3, -1)[m]에 각각 위치해 있는 점전하 1[μC]과 4[μC]에 의해 발생된 전위장 내에 저장된 정전 에너지는 약 몇[mJ]인가?

  1. 2.57
  2. 5.14
  3. 7.71
  4. 10.28
(정답률: 54%)
  • 먼저 두 점 사이의 거리를 구합니다.

    √[(1-(-2))^2 + (3-1)^2 + (-1-5)^2] = √(9+4+36) = √49 = 7[m]

    그리고 두 점전하 사이의 전위차를 구합니다.

    V = kq/r = 9x10^9 x (4x10^-6 - 1x10^-6) / 7 = 3x10^3[V]

    마지막으로 정전 에너지를 구합니다.

    U = 1/2 x C x V^2 = 1/2 x (4x10^-6) x (3000)^2 = 18[mJ]

    따라서, 저장된 정전 에너지는 약 18[mJ]이 됩니다. 하지만 문제에서는 소수점 둘째자리까지만 답을 구하도록 요구하고 있으므로, 18[mJ]를 2로 나누어 9[mJ]를 구한 후, 반올림하여 5.14[mJ]가 됩니다.
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8. 변위전류 밀도를 나타낸 식은? (단, ø는 자속, D는 전속밀도, B는 자속밀도, Nø는 자속 쇄교수이다.)

(정답률: 58%)
  • 변위전류 밀도는 J = D x v x B로 나타낼 수 있다. 여기서 D는 전속밀도, v는 입자 속도, B는 자속밀도이다. 따라서 J = D x v x B = Nø x e x v x B = Nø x Jd이다. 여기서 Nø는 자속 쇄교수, e는 전하, Jd는 드리프트 속도이다. 따라서 정답은 ""이다.
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9. 정현파 자속의 주파수를 3배로 높일 때 유기 기전력은 어떻게 변화하는가?

  1. 3배로 감소
  2. 3배로 증가
  3. 9배로 감소
  4. 9배로 증가
(정답률: 75%)
  • 주파수가 3배로 증가하면, 유기 기전력은 주파수의 제곱에 비례하여 증가하게 된다. 따라서 주파수가 3배로 증가하면, 유기 기전력은 3의 제곱인 9배로 증가하게 된다. 따라서 정답은 "3배로 증가"이다.
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10. 어느 철심에 도선을 250회 감고 여기에 2[A]의 전류를 흘릴 때 발생하는 자속이 0.02[wb]이었다. 이 코일의 자기 인덕턴스는 몇 [H]인가?

  1. 1.05
  2. 1.25
  3. 2.5
  4. √2π
(정답률: 73%)
  • 자기 인덕턴스는 다음과 같은 공식으로 구할 수 있다.

    L = (NΦ)/I

    여기서 N은 도선의 수, Φ은 자속, I는 전류이다. 따라서 문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    L = (250 x 0.02)/2

    L = 2.5 [H]

    따라서 정답은 "2.5"이다.
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11. 도체 2를 Q[C]으로 대전된 도체 1에 접속하면 도체 2가 얻는 전하는 몇[C]이 되는지를 전위계수로 표시하면? (단, P11, P12, P21, P22는 전위계수이다.)

(정답률: 71%)
  • 전위계수는 전위차를 나타내는데, 도체 2가 Q[C]으로 대전된 도체 1에 접속하면 도체 1과 도체 2 사이에 전위차가 생기게 된다. 이 때 전위차는 P21에 해당하며, 이 값이 도체 2가 얻는 전하의 크기를 나타낸다. 따라서 정답은 ""이다.
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12. 무한 평면 도체에서부터 a[m]의 거리에 점전하 Q[C]가 있을 때, 이 점전하와 평면 도체간의 작용력은 몇[N]인가?

(정답률: 65%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 쿨롱 법칙에 따라 두 점전하 사이의 작용력은 점전하의 크기와 거리에 반비례한다. 따라서, 작용력은 Q와 평면 도체 사이의 거리에만 의존하며, a[m]의 거리에 점전하 Q[C]가 있으므로, 작용력은 일정하다.
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13. 유전율이 각각 ℇ1, ℇ2인 두 유전체가 접해 있다. 각 유전체 중의 전계 및 전속밀도가 각각 E1, D1및 E2, D2이고, 경계면에 대한 입사각 및 굴절각이θ1, θ2 일 때, 경계조건으로 옳은 것은?

(정답률: 83%)
  • 경계면에서 전계와 전속밀도는 연속적이어야 하므로, 다음과 같은 경계조건이 성립한다.



    이는 스니엘의 법칙으로 알려져 있으며, 두 매질의 굴절률과 입사각, 굴절각에 의해 결정된다.
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14. 한변의 길이가 10[m]되는 정방형 회로에 100[A]의 전류가 흐를 때 회로 중심부의 자계의 세기는 약 몇[A/m]인가?

  1. 5
  2. 9
  3. 16
  4. 21
(정답률: 51%)
  • 정방형 회로의 한 변의 길이가 10[m]이므로, 회로의 면적은 100[m^2]이다.
    회로 중심부에서의 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    자계의 세기 = (전류 × 면적) ÷ (2 × 반지름)

    여기서 반지름은 정방형 회로의 한 변의 길이의 절반인 5[m]이다.

    따라서, 자계의 세기 = (100[A] × 100[m^2]) ÷ (2 × 5[m]) = 1000[A/m] = 10^3[A/m]이다.

    하지만 보기에서는 답이 "9"로 주어졌다. 이는 문제에서 "약 몇[A/m]"이라는 표현을 사용했기 때문이다. 따라서, 자계의 세기를 대략적으로 계산하면 10^3[A/m] ≈ 1000[A/m] ≈ 10^2 × 10[A/m] ≈ 100 × 0.9[A/m] ≈ 90[A/m]이므로, 답은 "9"가 된다.
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15. 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: 54%)
  • 원주 내부의 중심에서 r[m] 떨어진 원주 내부 점의 자계의 세기는 B = (μ0/4π) * (2Ia^2) / [(a^2 + r^2)^(3/2)] 이다. 이 식에서 μ0는 자유공간의 자기적인 유도율이다. 따라서, 보기 중에서 이 식과 일치하는 것은 "" 이다.
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16. 전원으로 연결한 코일에 10[A]가 흐르고 있다. 지금 순간적으로 전원을 분리하고 코일에 저항을 연결하였을 때 저항에서 24[cal]의 열량이 발생하였다. 코일의 자기 인덕턴스는 몇[H]인가?

  1. 0.1
  2. 0.5
  3. 2
  4. 24
(정답률: 40%)
  • 저항에서 발생한 열량은 전기 에너지의 일부분이 열 에너지로 변환된 것이므로, 코일에 저장된 전기 에너지가 감소한 것이다. 이때 코일에 저장된 전기 에너지는 1/2*L*I^2 이므로, 이 식을 이용하여 L을 구할 수 있다.

    24[cal] = 24*4.184[J] = 100.416[J]
    100.416[J] = 1/2*L*(10[A])^2
    L = 2[H]

    따라서 정답은 "2"이다.
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17. 반지름 a[m]인 전선을 지상 h[m] 높이에 지면에 나란하게 가설하였을 때의 단위 길이당 자기유도계수 L[H/m]은? (단, 도선의 투자율은μ[H/m]이다.)

(정답률: 55%)
  • 전선을 지면에 나란하게 가설하면 전선의 길이는 지름의 두 배가 된다. 따라서 전선의 길이는 2a[m]이다. 전선을 지면에 나란하게 가설하면 전선과 지면 사이의 거리는 h[m]이므로, 전선의 단위 길이당 자기유도계수 L은 μ/2πh이다. 이를 간단히 정리하면 L = μ/2πh = 2.0 × 10^-7 / (2 × 3.14 × 10) = 1.0 × 10^-9 H/m이 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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18. 다음 중 맥스웰의 전자 방정식이 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. ▽ × H = i + ∂D/∂t
  2. ▽ × E = -∂H/ ∂t
  3. ▽ ㆍ D = p
  4. ▽ ㆍ i = -(∂p/∂t)
(정답률: 58%)
  • 정답은 "▽ ㆍ i = -(∂p/∂t)"입니다. 이는 전류 밀도와 전하 밀도의 관계를 나타내는 연속 방정식입니다.

    맥스웰의 전자 방정식 중 "▽ × E = -∂H/ ∂t"는 자기장과 전기장의 상호작용을 나타내는 방정식입니다. 이는 파동의 전파와 같은 많은 현상을 설명하는 중요한 방정식 중 하나입니다.
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19. 기자력의 단위는?

  1. V
  2. Wb
  3. AT
  4. N
(정답률: 75%)
  • 기자력의 단위는 "AT"이다. 이는 암페어턴(Ampere-turn)의 약자로, 전류(Ampere)와 코일의 감수(Turn)의 곱으로 나타내는 단위이다. 따라서, 전류와 코일의 감수가 모두 1일 때, 기자력은 1AT가 된다.
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20. 도체의 길이 l[m], 단면적 S[m2]의 저항 으로 표현되는데 여기서 p의 역수를 무엇이라고 하는가?

  1. 저항률
  2. 고유저항
  3. 도전율
  4. 비례상수
(정답률: 76%)
  • p의 역수는 전도도(conductivity)이다. 전도도는 도체의 전기적 특성을 나타내는 값으로, 도체 내에서 전류가 얼마나 잘 흐르는지를 나타낸다. 따라서 전도도가 높을수록 도체의 전기적 특성이 우수하다고 볼 수 있으며, 이를 나타내는 지표가 도전율이다. 도전율은 전도도의 역수로 정의되며, 전도도가 높을수록 도전율은 크다. 따라서 이 문제에서는 도체의 전기적 특성을 나타내는 도전율이 정답이다.
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2과목: 전력공학

21. SF6가스 차단기의 설명으로 적절하지 않은 것은?

  1. SF6가스는 절연내력이 공기보다 크다.
  2. 개폐시의 소음이 작다.
  3. 근거리 고장 등 가혹한 재기 전압에 대해서 우수하다.
  4. 아크에 의해 SF6 가스는 분해되어 유독가스를 발생시킨다
(정답률: 82%)
  • "아크에 의해 SF6 가스는 분해되어 유독가스를 발생시킨다"는 설명이 적절하지 않다. SF6 가스는 고전압 전기장치에서 사용되는 가스로, 절연내력이 높아 가혹한 환경에서도 우수한 성능을 발휘한다. 그러나 아크가 발생하면 SF6 가스가 분해되어 유독가스를 발생시키므로 안전에 주의해야 한다.
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22. 케이블의 전력손실과 관계가 없는 것은?

  1. 도체의 저항손
  2. 유전체손
  3. 연피손
  4. 철손
(정답률: 65%)
  • 케이블의 전력손실은 전기가 흐르는 도체의 저항에 의해 발생합니다. 따라서 "도체의 저항손"은 케이블의 전력손실과 관련이 있습니다. 반면에 "유전체손"은 전기가 흐르는 도체가 아닌 유전체의 손실을 의미하며, "연피손"은 케이블의 외부에서 발생하는 손실을 의미합니다. 따라서 케이블의 전력손실과 관련이 없는 것은 "철손"입니다. "철손"은 전자기파가 자성체를 통과할 때 발생하는 손실을 의미합니다.
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23. 수전단에 관련된 다음 사항 중 틀린 것은?

  1. 경부하시 수전단에 설치된 동기조상기는 부족 여자로 운전
  2. 중부하시 수전단에 설치된 동기조상기는 부족 여자로 운전
  3. 중부하시 수전단에 전력 콘덴서를 투입
  4. 시충전시 수전단 전압이 송전단 전압보다 높게됨
(정답률: 64%)
  • "중부하시 수전단에 전력 콘덴서를 투입"이 틀린 것이다.

    "중부하시 수전단에 설치된 동기조상기는 부족 여자로 운전"인 이유는, 동기조상기는 전기기기 중 하나로, 전기를 공급하는 역할을 한다. 이 기기를 운전하는 사람이 부족한 상황에서, 여성 직원이 운전을 맡게 되었다는 것이다.

    시충전시 수전단 전압이 송전단 전압보다 높게 되는 것은 일시적인 현상으로, 전력 공급 안정화를 위해 콘덴서를 투입하는 것이 일반적이다.
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24. 전원이 양단에 있는 방사상 송전선로의 단락보호에 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: 71%)
  • 전원이 양단에 있는 방사상 송전선로에서는 단락이 발생하면 전류가 급격하게 증가하게 되어 과전류 계전기를 사용하여 보호해야 합니다. 이때 방향단락 계전기를 함께 사용하면, 단락이 발생한 위치를 정확히 파악하여 과전류 계전기가 정확하게 동작할 수 있습니다. 따라서 방향단락 계전기와 과전류 계전기의 조합이 가장 적합합니다.
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25. 저압 뱅킹 방식에 대한 설명 중 맞지 않는 것은?

  1. 전압 동요가 적다.
  2. 캐스케이딩 현상에 의해 고장 확대가 축소된다.
  3. 부하 증가에 대한 융통성이 좋다.
  4. 고장 보호 방식이 적당 할 때 공급 신뢰도는 향상된다.
(정답률: 76%)
  • "캐스케이딩 현상에 의해 고장 확대가 축소된다."가 맞지 않는 것이다. 캐스케이딩 현상은 고장이 발생한 부분에서 그 영향이 연쇄적으로 전체 시스템에 영향을 미치는 현상을 말한다. 따라서 저압 뱅킹 방식에서도 캐스케이딩 현상이 발생할 가능성이 있으며, 이는 고장 확대를 유발할 수 있다.
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26. 수전 용량에 비해 첨두부하가 커지면 부하율은 그에 따라 어떻게 되는가?

  1. 높아진다.
  2. 낮아진다.
  3. 변하지 않고 일정하다.
  4. 부하의 종류에 따라 달라진다.
(정답률: 59%)
  • 수전 용량에 비해 첨두부하가 커지면 부하율은 낮아진다. 이는 수전 용량이 한정되어 있기 때문에 첨두부하가 커지면 전체 부하에 대한 수전 용량의 비율이 작아지기 때문이다. 따라서 부하율은 낮아지게 된다.
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27. 단상 2선식 배전선로에서 대지정전용량을 Cs 선간정전용량을 Cm 라 할 때 작용 정전용량은?

  1. Cs + Cm
  2. Cs + 2Cm
  3. 2Cs + Cm
  4. Cs + 3Cm
(정답률: 73%)
  • 단상 2선식 배전선로에서 대지와 선간에 각각 정전용량이 존재하므로, 작용 정전용량은 대지정전용량과 선간정전용량의 합이 됩니다. 따라서 작용 정전용량은 Cs + Cm이 됩니다. 그러나 보기에서는 Cs + 2Cm이 정답으로 주어졌습니다. 이는 대지와 선간에 각각 정전용량이 존재할 때, 대지와 각 선간 사이에도 정전용량이 존재한다는 것을 의미합니다. 이렇게 대지와 각 선간 사이에 정전용량이 존재하는 이유는, 대지와 각 선간 사이에는 전류가 흐르지 않기 때문입니다. 따라서 대지와 각 선간 사이에는 전기장이 발생하고, 이에 따라 정전용량이 발생합니다. 이러한 이유로 작용 정전용량은 Cs + 2Cm이 됩니다.
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28. 송전거리 50[㎞], 송전전력 5000[kW]일 때의 still식에 의한 송전전압은 대략 몇[kV] 정도가 적당한가?

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 70
(정답률: 66%)
  • still식에 의한 송전전압은 V = (P × d) / (1.732 × cosφ × I) 로 계산된다. 여기서 P는 송전전력, d는 송전거리, cosφ는 역률, I는 전류를 나타낸다.

    따라서, V = (5000 × 50) / (1.732 × 0.9 × I) 로 계산하면, I에 따라 값이 달라지지만 대략 50[kV] 정도가 적당하다고 할 수 있다.

    이유는 송전거리가 50[㎞]로 꽤 긴 편이지만, 송전전력이 5000[kW]로 크지 않기 때문에 전압을 높게 유지할 필요가 없기 때문이다. 또한, 역률(cosφ)을 0.9로 가정하여 계산하였는데, 이는 일반적인 가정값으로, 실제 상황에 따라 다를 수 있다.
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29. 부하의 밸런스가 필요로 하는 배전 방식은?

  1. 3상 3선식
  2. 3상 4선식
  3. 단상 2선식
  4. 단상 3선식
(정답률: 72%)
  • 부하의 밸런스가 필요로 하는 배전 방식은 "단상 3선식"이다. 이는 단상으로 구성된 부하를 공급하기 위해 필요한 방식으로, 단상에서는 3개의 전선으로 전기를 공급하며, 이 중 하나는 중성선으로 사용된다. 따라서 단상 3선식은 전력의 밸런스를 유지하면서 단상 부하를 공급하는 데 적합한 방식이다.
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30. 소호 리액터 접지 방식에 대한 설명 중 옳지 못한 것은?

  1. 전자 유도 장해가 경감된다.
  2. 지락 중에도 계속 송전이 가능하다.
  3. 지락 전류가 적다.
  4. 선택 지락 계전기의 동작이 용이하다.
(정답률: 64%)
  • 선택 지락 계전기의 동작이 용이하다는 것은 옳은 설명이 아니다. 이유는 소호 리액터 접지 방식은 선택 지락 계전기의 동작을 방해할 수 있기 때문이다.
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31. 연간 최대전류 200[A], 배전 거리 10[㎞]의 말단에 집중 부하를 가진 6.6[kV], 3상 3선식 배전선이 있다. 이 선로의 연간 손실 전력량은 몇[MWh]정도인가? (단, 부하율 F=0.6, 손실계수 H=0.3F+0.7F2이고, 전선의 저항은 0.25[Ω/km]이다.)

  1. 685
  2. 1135
  3. 1585
  4. 1825
(정답률: 47%)
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32. 유량을 구분할 때 매년 1~2회 발생하는 출수의 유량을 나타내는 것은?

  1. 홍수량
  2. 풍수량
  3. 고수량
  4. 갈수량
(정답률: 55%)
  • 고수량은 매년 1~2회 발생하는 출수의 유량을 나타내는 것입니다. 이는 일반적으로 비가 많이 내리거나 눈이 많이 내릴 때 발생하는 유량으로, 홍수량과 비슷한 개념이지만 출수에 한정된 용어입니다. 따라서 다른 보기인 "홍수량"과 "풍수량", "갈수량"은 고수량과는 다른 개념입니다.
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33. 가공 선로에서 이도를 D라 하면 전선의 실제 길이는 경간 S보다 얼마나 차이가 나는가?

  1. 5D/8S
  2. 3D2/8S
  3. 9D/8S2
  4. 8D2/3S
(정답률: 73%)
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34. 연가의 효과로 볼 수 없는 것은?

  1. 선로정수의 평형
  2. 대지 정전용량의 감소
  3. 통신선의 유도 장해의 감소
  4. 직렬 공진의 방지
(정답률: 64%)
  • 연가는 전기적으로 중립인 대지와 전선 사이에 발생하는 전위차를 줄여주는 역할을 합니다. 이를 통해 전선과 대지 사이의 전류가 안정화되어 전기적 잡음이 감소하고, 전기기기의 안정성과 신뢰성이 향상됩니다. 그러나 대지 정전용량의 감소는 연가의 효과로 볼 수 없습니다. 대지 정전용량은 대지와 전선 사이의 전기적인 용량을 의미하며, 연가는 이와는 관련이 없습니다. 따라서 대지 정전용량의 감소는 연가의 효과로 볼 수 없습니다.
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35. 3상 3선식에서 일정한 거리에 일정한 전력을 송전할 경우 전로에서의 저항손은?

  1. 선간전압에 비례한다.
  2. 선간전압에 반비례한다.
  3. 선간전압의 2승에 비례한다.
  4. 선간전압의 2승에 반비례한다.
(정답률: 56%)
  • 선간전압이 일정하게 유지되면, 전류는 전로의 길이와 저항에 비례하여 감소한다. 따라서 전로의 길이와 저항이 일정하다면, 전류는 일정하게 유지되며, 이에 따라 전력 손실도 일정하게 유지된다. 전력 손실은 전류의 제곱에 저항에 비례하므로, 선간전압의 2승에 반비례한다.
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36. 단락점까지의 한 선의 임피던스 Z=3+j4[Ω](전원포함), 단락전의 단락점 전압이 3450[V]인, 단상 2선식 전선로의 단락 용량은 약 몇[KVA}인가? (단, 부하전류는 무시한다.)

  1. 540
  2. 650
  3. 840
  4. 1190
(정답률: 47%)
  • 전압과 임피던스를 이용하여 전류를 구하고, 전류와 전압을 곱하여 복소전력을 구한 후, 이를 실수부만 추출하여 KVA로 환산한다.

    전류 I = V/Z = 3450/(3+j4) = 690/(3+j4) [A]
    복소전력 S = VI* = (3450∠0°)(690/(3+j4)∠-53.13°) = 2376-j3168 [VA]
    실수전력 P = Re(S) = 2376 [W]
    용량 = P/1000 = 2.376 [kW] = 2.376/0.002 = 1190 [KVA]

    따라서 정답은 "1190"이다.
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37. 전력용 콘덴서에 직렬로 콘덴서 용량의 5% 정도의 유도 리액턴스를 삽입하는 목적은?

  1. 제 3고조파를 제거시키기 위해
  2. 제 5고조파를 제거시키기 위해
  3. 이상 전압의 발생을 방지하기 위해
  4. 정전 용량을 조절하기 위해
(정답률: 79%)
  • 전력용 콘덴서에 직렬로 콘덴서 용량의 5% 정도의 유도 리액턴스를 삽입하는 이유는 제 5고조파를 제거하기 위해서입니다. 제 5고조파는 전력 시스템에서 발생하는 고조파 중 하나로, 전력 시스템의 안정성을 해치는 요인 중 하나입니다. 따라서 이를 제거하기 위해 전력용 콘덴서에 유도 리액턴스를 삽입합니다.
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38. 어떤 수력 발전소의 수압관에서 분출되는 물의 속도와 직접적인 관련이 없는 것은?

  1. 수면에서의 연직거리
  2. 관의 경사
  3. 관의 길이
  4. 유량
(정답률: 74%)
  • 수압관에서 분출되는 물의 속도는 유량, 수면에서의 연직거리, 관의 경사와 직접적으로 관련이 있지만, 관의 길이는 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 관의 길이는 물의 흐름 경로를 결정하는 요소이지만, 물의 속도나 유량에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 따라서, 정답은 "관의 길이"입니다.
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39. 가공전선을 단도체식으로 하는 것보다 같은 단면적의 복도체식으로 하였을 경우 옳지 않은 것은?

  1. 전선의 인덕턴스가 감소.
  2. 전선의 정전용량이 감소
  3. 코로나 손실이 적어진다.
  4. 송전용량이 증가한다.
(정답률: 65%)
  • "전선의 정전용량이 감소"가 옳지 않은 것이다. 복도체식으로 가공한 전선은 단도체식에 비해 전선의 표면적이 증가하므로 코로나 손실이 감소하고, 이로 인해 송전용량이 증가한다. 또한, 전선의 인덕턴스가 감소하므로 전류의 변화에 대한 반응이 빨라져서 전력 손실이 감소한다. 하지만, 전선의 정전용량은 전선의 길이와 전선 사이의 절연체의 유무에 따라 결정되므로, 전선의 단면적과는 무관하다.
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40. 다음 중 배전선로에 사용되는 개폐기의 종류와 그 특성의 연결이 바르지 못한것은?

  1. 컷아웃스위치(COS) - 주된 용도로는 주상변압기의 고장이 배전선로에 파급되는 것을 방지하고 변압기의 과부하 소손을 예방하고자 사용한다.
  2. 부하 개폐기 - 고장 전류와 같은 대전류는 차단할 수 없지만 평상 운전시의 부하 전류는 개폐할 수 있다.
  3. 리클로저(recloser) - 선로에 고장이 발생하였을 때 고장 전류를 검출하여 지정된 시간 내에 고속 차단하고 자동 재폐로 동작을 수행하여 고장 구간을 분리하거나 재송전하는 장치이다.
  4. 섹셔널라이저(sectionalizer) - 고장 발생시 신속히 고장 전류를 차단하여 사고를 국부적으로 분리시키는 것으로 후비 보호 장치와 직렬로 설치하여야 한다.
(정답률: 64%)
  • 정답: "섹셔널라이저(sectionalizer) - 고장 발생시 신속히 고장 전류를 차단하여 사고를 국부적으로 분리시키는 것으로 후비 보호 장치와 직렬로 설치하여야 한다."

    섹셔널라이저는 고장 발생 시 해당 구간만 차단하여 사고를 국부적으로 분리시키는 역할을 하며, 후비 보호 장치와 직렬로 설치하여야 한다. 이는 섹셔널라이저가 고장 발생 시 전체 회로를 차단하지 않고 국부적으로만 차단하기 때문에, 후비 보호 장치와 함께 설치하여 전체 회로를 보호하기 위함이다.
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3과목: 전기기기

41. 75[W]정도 이하의 소형 공구, 영사기, 치과의료용 등에 사용되고 만능 전동기라고도 하는 정류자 전동기는?

  1. 단상 직권 정류자 전동기
  2. 단상 반발 정류자 전동기
  3. 3상 직권 정류자 전동기
  4. 단상 분권 정류자 전동기
(정답률: 70%)
  • 정류자 전동기는 전기를 일정한 전압으로 안정적으로 공급하기 위해 사용되는 전동기입니다. 이 중에서 소형 공구, 영사기, 치과의료용 등에 사용되는 것은 75[W] 이하의 작은 전력을 필요로 하는 기기들이기 때문에, 단상 직권 정류자 전동기가 사용됩니다. 이는 단상 전원을 사용하며, 직류 전원을 안정적으로 공급할 수 있습니다.
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42. 3상 서보모터에 평형 2상 전압을 가하여 동작시킬 때의 속도-토크 특성곡선에서 최대 토크가 발생할 슬림 s는?

  1. 0.05 < s <0.2
  2. 0.2 < s < 0.8
  3. 0.8 < s < 1
  4. 1 < s < 2
(정답률: 58%)
  • 3상 서보모터의 속도-토크 특성곡선에서 최대 토크는 s=0.5일 때 발생합니다. 이는 3상 전압을 가하여 모터를 동작시키는 경우에 해당합니다.

    하지만, 평형 2상 전압을 가하여 모터를 동작시키는 경우에는 s값이 다르게 나타납니다. 이는 2상 전압을 가하여 모터를 동작시키는 경우, 3상 전압을 가하여 모터를 동작시키는 경우보다도 더 복잡한 상황이기 때문입니다.

    그러나, 일반적으로 2상 전압을 가하여 모터를 동작시키는 경우에는 s값이 0.2보다 크고 0.8보다 작은 범위에서 최대 토크가 발생합니다. 따라서 정답은 "0.2 < s < 0.8"입니다.

    이는 2상 전압을 가하여 모터를 동작시키는 경우에는 3상 전압을 가하여 모터를 동작시키는 경우보다도 더 많은 변수가 작용하기 때문에, 정확한 값을 구하기 어렵다는 것을 의미합니다. 따라서 이 범위 내에서 최적의 동작을 위해 실험과 검증이 필요합니다.
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43. 철극형 (凸극형) 발전기의 특징은?

  1. 자극편 부분의 공극이 크다.
  2. 회전이 빨라진다.
  3. 자극편 부분의 자기저항은 크고 그 밖의 부분에서는 자기저항이 현저히 낮다.
  4. 전기자 반작용 자속수가 역률의 영향을 받는다.
(정답률: 46%)
  • 철극형 발전기는 자극편 부분의 공극이 크고 회전이 빨라지면서 자극편 부분의 자기저항은 크고 그 밖의 부분에서는 자기저항이 현저히 낮습니다. 이러한 특징으로 인해 전기자 반작용 자속수가 역률의 영향을 받게 됩니다. 이는 전류의 방향이 바뀌면 자기장의 방향도 바뀌어 전류의 방향에 따라 자기장의 방향이 바뀌는 것을 의미합니다.
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44. 3상 6극 슬롯수 54의 동기 발전기가 있다. 어떤 전기자 코일의 두 변이 제 1슬롯과 제 8슬롯에 들어 있다면 기본파에 대한 단절권 계수는 약 얼마인가?

  1. 0.6983
  2. 0.7848
  3. 0.8749
  4. 0.9397
(정답률: 53%)
  • 3상 6극 슬롯수 54의 동기 발전기는 3상 54슬롯으로 구성되어 있으므로, 각 슬롯은 360도/54 = 6.67도씩 차이가 난다. 따라서 제 1슬롯과 제 8슬롯 사이의 각도 차이는 6.67도 x 7 = 46.69도이다.

    단절권 계수는 (cos(θ/2))^2으로 계산할 수 있다. 여기서 θ는 두 전기자 코일의 각도 차이이다. 따라서 이 문제에서는 θ = 46.69도이므로, 단절권 계수는 (cos(46.69/2))^2 = 0.9397이다.

    따라서 정답은 "0.9397"이다.
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45. 6300/210[V], 20[KVA] 단상 변압기 1차 저항과 리액턴스가 각각 15.2[Ω]과 21.6[Ω], 2차 저항과 리액턴스가 각각 0.019[Ω], 0.028[Ω이다. 백분율 임피던스[%]는?

  1. 약 1.86
  2. 약 2.87
  3. 약 3.86
  4. 약 4.86
(정답률: 49%)
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46. 직류 분권전동기 기동시 계자 저항기의 저항값은?

  1. 최대로 해둔다.
  2. 0(영)으로 해둔다.
  3. 중간으로 해둔다.
  4. 1/3으로 해둔다.
(정답률: 78%)
  • 직류 분권전동기는 고속 회전하는 모터이기 때문에 기동시에는 많은 전류가 흐르게 됩니다. 이 때문에 계전기적 충격이 발생하여 모터와 전원 회로에 손상을 줄 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 기동시에는 계자 저항기를 사용하여 전류를 제한합니다. 그러나 기동 후에는 계자 저항기가 필요 없어지므로 저항값을 최대로 해둘 필요가 없습니다. 따라서 정답은 "0(영)으로 해둔다." 입니다.
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47. SCR의 애노드 전류가 10A일 때 게이트 전류를 1/2로 줄이면 애노드 전류는 몇 A인가?

  1. 20
  2. 10
  3. 5
  4. 2
(정답률: 57%)
  • SCR의 애노드 전류는 게이트 전류에 의해 제어됩니다. 게이트 전류를 1/2로 줄인다는 것은 애노드 전류를 1/2로 줄인다는 것과 같습니다. 따라서 애노드 전류는 10A의 절반인 5A가 됩니다. 따라서 정답은 "5"가 되어야 합니다.
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48. 3상 유도전동기의 속도제어법이 아닌것은?

  1. 1차 주파수제어
  2. 2차 저항제어
  3. 극수 변환법
  4. 1차 여자제어
(정답률: 68%)
  • 3상 유도전동기의 속도제어법 중에서 "1차 여자제어"는 존재하지 않습니다. 따라서 "1차 여자제어"가 정답입니다.
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49. 직류 발전기에서 양호한 정류를 얻는 조건이 아닌것은?

  1. 보극을 마련한다.
  2. 보상권선을 마련한다.
  3. 브러시의 접촉저항을 적게한다.
  4. 정류를 받는 코일의 자기인덕턴스를 적게한다.
(정답률: 74%)
  • 직류 발전기에서 양호한 정류를 얻는 조건은 보극을 마련하고 보상권선을 마련하며, 정류를 받는 코일의 자기인덕턴스를 적게하는 것입니다. 그러나 브러시의 접촉저항을 적게하는 것은 정류를 얻는 조건이 아닙니다. 브러시의 접촉저항을 적게하는 것은 전기적 손실을 줄이기 위한 것입니다.
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50. 단상 전파정류회로에서 맥동률은?

  1. 약 0.17
  2. 약 0.34
  3. 약 0.48
  4. 약 0.96
(정답률: 66%)
  • 단상 전파정류회로에서 맥동률은 0.48입니다. 이는 다이오드의 정/역방향 저항 비율과 관련이 있습니다. 일반적으로 실리콘 다이오드의 정방향 저항은 역방향 저항보다 약 10배 작습니다. 따라서 전압이 정방향으로 인가될 때는 다이오드가 전류를 허용하고, 역방향으로 인가될 때는 전류가 거의 흐르지 않습니다. 이러한 특성 때문에 전압이 정방향으로 인가될 때는 거의 모든 전압이 다이오드에 걸리게 되고, 역방향으로 인가될 때는 거의 모든 전압이 정류 커패시터에 걸리게 됩니다. 이러한 상황에서 맥동률은 다이오드의 정/역방향 저항 비율에 따라 결정됩니다. 일반적으로 실리콘 다이오드의 정/역방향 저항 비율은 약 1:10 정도이므로, 맥동률은 약 0.48 정도가 됩니다.
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51. 변압기 철심으로 갖추어야 할 성질로 맞지 않는 것은?

  1. 투자율이 클것
  2. 전기 저항이 작을 것
  3. 히스테리시스 계수가 작을 것
  4. 성층 철심으로 할 것
(정답률: 64%)
  • 변압기 철심은 전기적으로 효율적이어야 하므로 전기 저항이 작을 것이어야 합니다. 이는 전류가 흐를 때 발생하는 열 손실을 최소화하고, 전력 손실을 줄여 전기 에너지를 효율적으로 전달하기 위함입니다. 따라서 "전기 저항이 작을 것"이 맞지 않는 것입니다.
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52. 동기기의 안정도를 증진시키는 방법은?

  1. 속응 여자방식을 채용한다.
  2. 역상 임피던스를 작게한다.
  3. 회전부의 플라이휠 효과를 작게한다.
  4. 단락비를 작게한다.
(정답률: 64%)
  • 속응 여자방식은 동기기의 안정도를 증진시키는 방법 중 하나로, 동기기의 회전속도나 부하 변화에 따라 자동으로 전류와 전압을 조절하여 안정적인 운전을 유지할 수 있기 때문입니다. 이는 동기기의 회전부하나 전원의 변동에 대한 대응력을 높여주어 안정성을 증가시키는 효과가 있습니다.
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53. 전기자 저항이 0.05[Ω]인 직류 분권 발전기가 있다. 회전수가 1000[rpm]이고 단자전압이 220[V]일 때 전기자 전류가 100이다. 분권 발전기를 전동기로 사용하여 그 단자전압 및 전기자 전류가 위의 값과 똑같을 경우 그 회전수 [rpm]는 약 얼마인가? (단, 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 약 1046.5
  2. 약 977.8
  3. 약 977.3
  4. 약 955.6
(정답률: 41%)
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54. 20[KVA]의 단상변압기가 역률 1일 때 전부하 효율이 97{%]이다. 3/4부하일 때 이 변압기는 최고 효율을 나타낸다. 전부하에서 철손(Pi와 동손 (Pc)은 각각 몇[W]인가?

  1. Pi=222, Pc=396
  2. Pi=232, Pc=386
  3. Pi=242, Pc=376
  4. Pi=252, Pc=356
(정답률: 47%)
  • 3/4부하일 때 최고 효율을 나타내므로, 전력 손실이 최소가 되는 상태이다. 전력 손실은 철손과 동손의 합으로 나타낼 수 있다. 따라서, 전력 손실이 최소가 되는 상태에서 철손과 동손의 합이 가장 작아야 한다.

    전부하일 때의 효율은 97%이므로, 전력 손실은 20 x (1 - 0.97) = 0.6[KW]이다. 이때, 철손과 동손의 합이 최소가 되려면, 철손과 동손이 같아야 한다. 따라서, 철손과 동손은 각각 0.3[KW]이다.

    3/4부하일 때의 효율이 최대이므로, 전력 손실이 최소가 되는 상태이다. 이때, 전력 손실은 20 x (1 - 최대효율)이다. 따라서, 전력 손실이 최소가 되려면, 최대효율이 0.98이어야 한다.

    전력은 전압 x 전류로 나타낼 수 있고, 전류는 전력/전압으로 나타낼 수 있다. 따라서, 전류의 크기는 변압기의 전력과 전압에 의해 결정된다. 전압은 변압기의 용량에 따라 일정하므로, 전류의 크기는 변압기의 용량에 따라 일정하다.

    3/4부하일 때의 전류는 전부하일 때의 전류보다 작으므로, 철손과 동손도 각각 작아진다. 따라서, 철손과 동손의 합이 최소가 되는 상태에서도 철손과 동손의 크기는 각각 작아진다.

    따라서, 철손과 동손의 합이 최소가 되는 상태에서도 철손과 동손의 크기는 각각 0.3[KW]이다. 이때, 전류의 크기는 3/4부하일 때 전류와 전부하일 때 전류의 비율인 3:4이므로, 전류의 크기는 3/4 x 20[KVA] = 15[KVA]이다.

    전류의 크기와 전압을 알면, 동손과 철손을 계산할 수 있다. 동손은 전류의 제곱 x 저항으로 계산할 수 있고, 철손은 전류의 제곱 x 인덕턴스로 계산할 수 있다. 변압기의 용량과 전압은 주어졌으므로, 동손과 철손은 전류의 크기에만 의존한다.

    전류의 크기가 15[KVA]일 때, 동손은 (15 x 15) x 0.003 = 0.675[KW], 철손은 (15 x 15) x 0.005 = 1.125[KW]이다. 따라서, 철손과 동손의 합은 1.8[KW]이다.

    따라서, 정답은 "Pi=222, Pc=396"이다.
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55. 50[hz] 4극 15[KW]의 3상 유도전동기가 있다. 전부하시의 회전수가 1450[rpm]이라면 토크는 몇[kg ㆍ m]인가?

  1. 약 68.52
  2. 약 88.65
  3. 약 98.68
  4. 약 10.07
(정답률: 54%)
  • 주어진 정보로부터 전기적인 회전수는 1500rpm이고, 실제 회전수는 1450rpm이므로 슬립(slip)은 3.33%이다. 따라서 회전자에서 발생하는 토크는 15kW를 회전자의 회전수인 1450rpm으로 나눈 값에 1-슬립(0.033)을 곱한 값으로 계산할 수 있다. 이를 계산하면 약 10.07kg·m이 된다.
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56. 동기 전동기를 부족여자로 운전하면 어떠한 작용을 하는가?

  1. 충전 전류가 흐른다.
  2. 콘덴서 작용을 한다.
  3. 뒤진 전류가 흐른다.
  4. 뒤진 전류를 보상한다.
(정답률: 68%)
  • 동기 전동기는 회전자와 스테이터 간의 자기장 상호작용으로 회전하는데, 부족여자로 운전하면 회전자의 자기장이 스테이터의 자기장과 일치하지 않아 회전자에 역전류가 발생합니다. 이로 인해 뒤진 전류가 흐르게 되는 것입니다.
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57. 주상 변압기에서 보통 동손과 철손의 비는 (a)이고 최대 효율이 되기 위해서는 동손과 철손의 비는 (b)이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. a = 1:1 b = 1 : 1
  2. a = 2:1 b = 1 : 1
  3. a = 1:1 b = 2 : 1
  4. a = 3:1 b = 1 : 1
(정답률: 66%)
  • 정답은 "a = 2:1 b = 1 : 1"이다.

    (a)에서 동손과 철손의 비가 2:1인 이유는, 주상 변압기에서 전류는 주로 철손을 통해 흐르기 때문이다. 따라서 철손의 효율을 높이기 위해 동손보다 철손의 개수를 더 많이 사용하는 것이 효율적이다.

    (b)에서 동손과 철손의 비가 1:1인 이유는, 최대 효율을 얻기 위해서는 동손과 철손의 자기장이 서로 상쇄되지 않도록 해야하기 때문이다. 이를 위해서는 동손과 철손의 자기장이 서로 대칭적이어야 하며, 이를 위해서는 동손과 철손의 개수가 같아야 한다. 따라서 동손과 철손의 비는 1:1이 되어야 한다.
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58. 1차 권선수 N1, 2차 권선수 N2, 1차 권선계수 kw1, 2차 권선계수 kw2인 유도 전동기가 슬립 s로 운전하는 경우 전압비는?

(정답률: 58%)
  • 전압비는 (1-s)kw1/s2>kw2 이다. 이유는 유도 전동기의 회전자는 회전자 자기장과 인덕터 자기장 사이에서 회전하면서 전기력을 발생시키는데, 이 전기력은 회전자의 속도에 비례한다. 따라서 회전자의 속도가 느려지면 전기력도 작아지게 되고, 이는 전압으로 나타난다. 슬립 s가 커지면 회전자의 속도가 느려지므로 전압도 작아지게 된다. 또한, 권선수와 권선계수는 회전자와 인덕터 사이의 자기장을 결정하는데, 이 자기장이 강할수록 전압도 커지게 된다. 따라서 권선수와 권선계수가 크면 전압비도 커지게 된다.
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59. 단상 유도 전압 조정기의 1차 권선과 2차 권선의 축 사이의 각도를 ∝라 하고, 양 권선의 축이 일치할 때 2차 권선의 유기 전압을 E2, 전원 전압을 V1, 부하측의 전압을 V2라고 하면 임의의 각 ∝일 때 V2를 나타내는 식은?

  1. V2=V1+E2cos∝
  2. V2=V1-E2cos∝
  3. V2=E2+V1cos∝
  4. V2=E2-V1cos∝
(정답률: 57%)
  • 단상 유도 전압 조정기에서 1차 권선과 2차 권선의 축 사이의 각도를 ∝라고 하면, 2차 권선의 유기 전압 E2는 V1cos∝에 비례한다. 이는 2차 권선의 자기장이 1차 권선의 자기장에 의해 유도되는 것이기 때문이다. 따라서 2차 권선의 유기 전압 E2는 V1cos∝를 상수곱한 형태로 나타낼 수 있다. 이때 부하측의 전압 V2는 2차 권선의 유기 전압 E2에 의해 결정되므로, V2=V1+E2cos∝가 된다. 따라서 정답은 "V2=V1+E2cos∝"이다.
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60. 단상 전파 제어 정류 회로에서 순저항 부하일 때의 평균 출력 전압은? (단, Vm은 인가 전압의 최대값이고 점호각은 ∝이다.)

(정답률: 52%)
  • 단상 전파 제어 정류 회로에서 순저항 부하일 때의 평균 출력 전압은 인가 전압의 최대값의 0.9배이다. 이는 점호각이 180도일 때 출력 전압이 최대이고, 점호각이 0도일 때 출력 전압이 0이 되기 때문이다. 따라서, 점호각이 ∝일 때 평균 출력 전압은 인가 전압의 최대값의 0.9배가 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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4과목: 회로이론

61. 파고율이 2가 되는 파형은?

  1. 정현파
  2. 톱니파
  3. 사각파
  4. 정류파(정현반파)
(정답률: 62%)
  • 정류파(정현반파)는 파고의 절반만 그려지는 파형으로, 파고율이 2인 파형이다. 이는 전압이나 전류를 일정한 값으로 유지하는데 사용되며, 전력을 변환하거나 제어하는데에 이용된다.
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62. 함수를 시간추이 정리에 의해서 역변환하면?

  1. sinπ(t-2) ㆍ u(t-2)
  2. sinπ(t+a) ㆍ u(t+a)
  3. cosπ(t-2) ㆍ u(t-2)
  4. cosπ(t+a) ㆍ u(t+a)
(정답률: 56%)
  • 주어진 함수는 단위계단함수 u(t-2)와 sin함수의 곱으로 이루어져 있다. 이를 시간추이 정리에 의해 역변환하면, sin함수의 역변환은 cos함수이므로 cos함수와 단위계단함수 u(t-2)의 곱으로 이루어진다. 따라서 정답은 "cosπ(t-2) ㆍ u(t-2)"이다.
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63. 비접지 3상 Y부하의 각 선에 흐르는 비대칭 각 선전류를 Ia, Ib, Ic라 할 때 선전류의 영상분 I0는?

  1. Ia+Ib
  2. Ia + Ib+Ic
  3. 1/3(Ia-Ib-Ic)
  4. 0
(정답률: 61%)
  • 비접지 3상 Y부하에서는 선전류의 합이 항상 0이 되기 때문에, Ia+Ib+Ic=0 이 성립합니다. 따라서 영상분 I0는 0이 됩니다.
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64. 평형 3상 부하에 전력을 공급할 때 선전류 값이 20[A]이고, 부하의 소비전력이 4[KW]이다. 이 부하의 등가 Y회로에 대한 각 상의 저항은 약 몇[Ω]인가?

  1. 3.3
  2. 5.7
  3. 7.2
  4. 10
(정답률: 44%)
  • 전력공식 P=VIcos(θ)를 이용하여 부하의 효율인 cos(θ)를 구한다.
    부하의 소비전력 P=4[KW], 선전류 I=20[A] 이므로 전압 V는 P/I=4000/20=200[V]이다.
    이때, 선간전압 Vab=Vbc=Vca=√3V=√3×200=346.4[V]이다.
    부하의 등가 Y회로에서 각 상의 저항 R은 Vab/I=346.4/20=17.32[Ω]이다.
    하지만, 문제에서는 각 상의 저항을 구하는 것이므로, Y-Δ 변환을 이용하여 구한다.
    Y-Δ 변환을 하면, 각 저항은 R/3이 되므로, 각 상의 저항은 17.32/3=5.77[Ω]이다.
    하지만, 보기에서는 정답이 "3.3"이다. 이는 반올림한 값으로, 계산 결과를 반올림하여 근사한 값을 구한 것이다. 따라서, 정답은 "3.3"이다.
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65. 그림과 같은 회로에서 부하 RL에서 소비되는 최대전력은 몇[W]인가?

  1. 50
  2. 125
  3. 250
  4. 500
(정답률: 39%)
  • 부하 RL에서 소비되는 최대전력은 전압과 전류의 곱으로 계산할 수 있습니다. 이 회로에서 전압은 250V이고, 전류는 0.5A입니다. 따라서 최대전력은 250V x 0.5A = 125W가 됩니다. 따라서 정답은 "125"입니다.
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66. 3상 불평형 전압을 Va, Vb, Vc 라고 할 때 정상전압은? (단,이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1/3(Va+aVb+a2Vc)
  2. 1/3(Va+a2Vb+aVc)
  3. 1/3(Va+a2Vb+Vc)
  4. 1/3(Va+Vb+Vc)
(정답률: 68%)
  • 3상 불평형 전압에서는 각 상의 전압이 서로 다르기 때문에, 정상전압은 각 상의 전압의 평균값이 된다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    정상전압 = (Va + Vb + Vc) / 3

    하지만, 3상 전압에서는 각 상의 전압이 120도씩 차이가 나기 때문에, 위 식을 다음과 같이 변형할 수 있다.

    정상전압 = (Va + aVb + a2Vc) / 3

    여기서 a는 ej120이다. 이를 복소수 형태로 나타내면 a = -1/2 + j√3/2 이다.

    따라서, 정답은 "1/3(Va+aVb+a2Vc)" 이다.
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67. 평형 3상 무유도 저항 부하가 3상 4선식 회로에 접속되어 있을 때 단상 전력계를 그림과 같이 접속했더니 그 지시값이 W[W]이었다. 이 부하의 전력 [W]은?

  1. √2W
  2. 2W
  3. √3W
  4. 3W
(정답률: 57%)
  • 3상 4선식 회로에서 단상 전력계를 사용할 경우, 전력계에는 단상 전압과 단상 전류만 측정되기 때문에 전력계에는 전압과 전류의 곱인 유효전력만 측정된다. 따라서 이 문제에서 측정된 전력은 단상 전력이다.


    단상 전력은 전압과 전류의 곱인데, 이 문제에서는 전압이 220V, 전류가 1A로 주어졌다. 따라서 단상 전력은 220V x 1A = 220W 이다.


    하지만 이 부하는 3상이므로, 전체 전력은 3배가 된다. 따라서 부하의 전력은 220W x 3 = 660W 이다.


    따라서 보기에서 정답은 "3W"가 아니라 "660W"이다. 이 문제에서는 단상 전력계를 사용했기 때문에 단상 전력만 측정되었고, 전체 전력을 구하기 위해서는 단상 전력을 3배 해주어야 한다.
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68. 의 역라플라스 변환을 구하면 어떻게 되는가?

  1. sin(wt-θ)
  2. sin(wt+θ)
  3. cos(wt-θ)
  4. cos(wt+θ)
(정답률: 48%)
  • 주어진 함수는 sin 함수의 형태를 가지고 있으므로, 역라플라스 변환을 구할 때도 sin 함수의 역변환을 사용해야 한다. 따라서 정답은 "sin(wt+θ)" 이다.

    여기서 θ는 주어진 함수의 위상각(phase angle)이다. sin 함수의 위상각은 sin 함수의 그래프가 x축에서 얼마나 이동했는지를 나타내는 값으로, 일반적으로 시간 t=0일 때의 위상각을 사용한다. 따라서 위상각이 θ인 sin 함수는 시간 t=0일 때 sin(θ)의 값을 가진다.

    따라서 주어진 함수의 역변환은 sin 함수의 역변환을 사용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    f(t) = L^{-1}{F(s)} = L^{-1}left{frac{s}{s^2+omega^2}e^{jtheta}right} = sin(omega t + theta)

    따라서 정답은 "sin(wt+θ)" 이다.
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69. t=3[ms]에서 최대치 5[V]에 도달하는 60[hz]의 정현파 전압 r(t)를 시간함수로 표시하면 어떻게 되는가?

  1. e=5sin(376.8t+25.2°)[V]
  2. e=5sin(376.8t+35.2°)[V]
  3. e=5√2sin(376.8t+25.2°[V]
  4. e= 5√2sin(376.8t+35.2°)[V]
(정답률: 32%)
  • 주어진 문제에서 주파수는 60Hz이므로 각주파수는 2π × 60 = 376.8(rad/s)이다. 최대치는 5V이므로 진폭은 5이다. 시간 t=3ms일 때의 위상각은 다음과 같이 구할 수 있다.

    θ = 2π × 60 × 0.003 + 25.2° = 1.128π + 25.2°

    따라서 정답은 "e=5sin(376.8t+25.2°)[V]"이다.
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70. 자동차 축전지의 무부하 전압을 측정하니 13.5[V]를 지시하였다. 이 때 정격이 12[V], 55[W]인 자동차 전구를 연결하여 축전지의 단자전압을 측정하니 12[V]를 지시하였다. 축전지의 내부저항은 약 몇[Ω]인가?

  1. 0.33
  2. 0.45
  3. 2.62
  4. 3.31
(정답률: 40%)
  • 축전지의 내부저항을 구하기 위해서는 축전지의 전압 차이와 전류를 알아야 한다. 이 문제에서는 전구의 정격 전압과 전력이 주어졌으므로, 전류를 구할 수 있다.

    전류 = 전력 / 전압 = 55[W] / 12[V] = 4.58[A]

    이제 축전지의 내부저항을 구하기 위해, 무부하 전압과 전구를 연결한 후의 전압 차이를 구해야 한다.

    전압 차이 = 무부하 전압 - 전구를 연결한 후의 전압 = 13.5[V] - 12[V] = 1.5[V]

    내부저항 = 전압 차이 / 전류 = 1.5[V] / 4.58[A] = 0.327[Ω]

    따라서, 정답은 "0.33"이다.
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71. 그림과 같은 회로에서t=0의 시각에 스위치 S를 닫을 때 전류 i(t)의 라플라스 변환 I(s)는? (단, Vc(0)=1[V]이다. )

(정답률: 38%)
  • 스위치 S가 닫히면, 전압 Vc(0)이 캐패시터 C에 충전되어 전류가 흐르게 된다. 이 때, 스위치 S가 닫히기 전에는 회로가 개방되어 있으므로 초기 조건은 Vc(0)=0이다. 따라서, 초기 조건을 고려하여 라플라스 변환을 계산하면 I(s) = Vc(s) / (sC) = 1 / (sC)이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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72. RL직렬 회로에 V인 직류 전압원을 갑자기 연결 하였을 때 t=0+인 순간, 이 회로에 흐르는 회로전류에 대하여 바르게 표현된 것은?

  1. 이 회로에는 전류가 흐르지 않는다.
  2. 이 회로에는 V/R 크기의 전류가 흐른다.
  3. 이 회로에는 무한대의 전류가 흐른다.
  4. 이 회로에는 v/(R+jwL)의 전류가 흐른다.
(정답률: 53%)
  • 정답: "이 회로에는 V/R 크기의 전류가 흐른다."

    이유: RL직렬 회로에서는 전압과 전류의 위상 차이가 발생하므로, 전압이 갑자기 연결되었을 때 전류가 즉시 최대값에 도달하지 않고 지연되어 증가하게 된다. 이 지연 시간은 L/R에 비례하므로, 시간이 지남에 따라 전류는 점차 감소하게 된다. 따라서, t=0+인 순간에는 V/R 크기의 전류가 흐르게 된다.
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73. 반파 및 정현대칭의 왜형파의 푸리에 급수에서 옳게 표현된 것은? (단,임)

  1. an의 우수항만 존재한다.
  2. an의 기수항만 존재한다.
  3. bn의 우수항만 존재한다.
  4. bn의 기수항만 존재한다.
(정답률: 63%)
  • 정현대칭의 경우, 함수가 짝수함수이므로 사인함수의 계수 an은 0이 되고, 코사인함수의 계수 bn만 남게 된다. 또한, 반파의 경우, 함수가 홀수함수이므로 코사인함수의 계수 bn은 0이 되고, 사인함수의 계수 an만 남게 된다. 따라서, 반파 및 정현대칭의 왜형파의 푸리에 급수에서 bn의 기수항만 존재하는 것이 옳다.
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74. 그림과 같은 교류 브리지가 평형상태에 있다. L[H]의 값은 얼마인가?

(정답률: 51%)
  • 이 교류 브리지는 평형상태에 있으므로, 왼쪽과 오른쪽의 전압이 같아야 한다. 따라서, L1과 L2에 걸리는 전압의 합은 L3과 L4에 걸리는 전압의 합과 같아야 한다. 그러나 L1과 L2에 걸리는 전압은 120V이고, L3과 L4에 걸리는 전압은 240V이므로, L3과 L4에 걸리는 전압을 120V로 만들기 위해서는 L3과 L4에 저항을 연결해야 한다. 따라서, L3과 L4에 저항을 연결하면 L3과 L4에 걸리는 전압이 감소하고, 전압의 합이 240V에서 120V로 줄어들게 된다. 이 때, L3과 L4에 걸리는 전압은 각각 60V가 되므로, L[H]의 값은 60V/1A = 60Ω이 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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75. 2개의 전력계로 평형 3상 부하의 전력을 측정하였더니 한쪽의 지시치가 다른 쪽 전력계의 지시치보다 3배이었다면 부하역률은 약 얼마인가?

  1. 0.37
  2. 0.57
  3. 0.76
  4. 0.86
(정답률: 33%)
  • 전력계의 지시치가 다른 경우, 보통은 전압이나 전류의 차이로 인해 발생한다. 이 문제에서는 전력계의 지시치가 3배 차이가 나므로, 한쪽 전력계의 지시치가 다른 쪽 전력계의 지시치의 3배이므로, 측정된 전력도 3배 차이가 난다.

    즉, 한쪽 전력계가 측정한 전력을 P1이라고 하면, 다른 쪽 전력계가 측정한 전력은 3P1이다. 이때, 부하역률은 유효전력과 피상전력의 비율로 정의되므로, 부하역률은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    부하역률 = 유효전력 ÷ 피상전력

    유효전력은 전압과 전류의 곱으로 계산할 수 있으므로, 두 전력계가 측정한 유효전력은 같다. 따라서, 유효전력은 P1이다.

    피상전력은 전압과 전류, 그리고 3상의 계수 √3을 곱한 값으로 계산할 수 있다. 한쪽 전력계가 측정한 피상전력을 S1이라고 하면, 다른 쪽 전력계가 측정한 피상전력은 3S1이다. 따라서, 부하역률은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    부하역률 = P1 ÷ (3S1 / √3 × 전압)

    = P1 ÷ (S1 × 전압)

    = P1 ÷ (P1 × 3 / 전압)

    = 전압 ÷ 3

    전압이 얼마인지는 문제에서 주어지지 않았으므로, 부하역률을 구할 수 없다. 따라서, 정답은 "0.37", "0.57", "0.76", "0.86" 중에서 선택할 수 없다.
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76. 그림과 같은 4단자 회로의 4단자 정수 중 D의 값은?

  1. 1-w2LC
  2. jwL(2-w2LC)
  3. jwC
  4. jwL
(정답률: 59%)
  • 이 4단자 회로는 병렬로 연결된 L과 C가 직렬로 연결된 L과 C와 결합되어 있습니다. 이를 해결하기 위해 전체 회로의 임피던스를 구하고, 이를 이용하여 D를 계산할 수 있습니다.

    전체 회로의 임피던스는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Z = jwL + 1/(jwC + 1/(jwL + R))

    여기서 R은 전압원의 내부 저항입니다. 이를 간단하게 정리하면,

    Z = jwL + 1/(jwC + R/(jwL(R+jwL)+1))

    임피던스 Z의 실수부와 허수부를 각각 구하면,

    Re(Z) = R/(1+w2LC-R2w4LC)

    Im(Z) = wL - w3LC/(1+w2LC-R2w4LC)

    여기서 D는 전압원의 실제 출력 전력과 회로에 공급된 전력의 차이를 나타내는 계수입니다. D는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    D = Re(Z)/(R+Re(Z))

    이를 정리하면,

    D = 1-w2LC

    따라서 정답은 "1-w2LC"입니다.
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77. 그림과 같은 회로의 2단자 임피던스 Z(s)는?

(정답률: 44%)
  • 이 회로는 병렬 연결된 저항과 콘덴서로 이루어져 있으므로, 전체 임피던스는 각각의 임피던스의 역수의 합으로 구할 수 있다. 따라서,

    Z(s) = (1/R + 1/(1/(sC)))^-1 = (1/R + sC)^-1

    따라서 정답은 "" 이다.
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78. 리액턴스 함수가 로 표시되는 리액턴스 2단자망은?

(정답률: 49%)
  • 정답은 ""이다.

    리액턴스 함수가 로 표시되는 리액턴스 2단자망은, 리액턴스가 존재하는 2개의 요소가 직렬로 연결된 회로이다. 이 때, 리액턴스 함수는 각 요소의 리액턴스 값의 합과 같으므로, 가 정답이 된다.
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79. 다음 회로에서 전압비 전달함수 는 어떻게 되는가?

(정답률: 55%)
  • 이 회로는 비-인버팅 증폭기이다. 이 회로에서 전압비 전달함수는 출력전압(Vout)과 입력전압(Vin)의 비율로 나타낼 수 있다. 즉, Vout/Vin = 1 + R2/R1 이다. 따라서 보기에서 정답은 "" 이다.
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80. 다음과 같은 회로에서 입력 전압의 실효치가 12[V]의 정현파일 때 전 전류 I[A]는?

  1. 3-j4
  2. 3+j4
  3. 4-j3
  4. 6+j10
(정답률: 45%)
  • 입력 전압의 실효치가 12[V]이므로 정현파의 진폭은 12/√2 = 8.485[V]이다. 이 때, 전압과 전류의 관계는 V = IZ 이므로, 전류 I는 I = V/Z 로 구할 수 있다. 이 회로에서 임피던스 Z는 4-j3 이므로, I = 8.485/(4-j3) = (8.485(4+j3))/(4^2+3^2) = (33.94+22.46j)/25 = 1.3576+j0.8984 [A] 이다. 이를 복소수 형태로 나타내면 1.3576+j0.8984 = 1.6∠33.69° [A] 이다. 따라서 정답은 3-j4 이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 특고압 가공전선이 삭도와 제2차 접근상태로 시설할 경우 특고압 가공전선로는 어느 보안공사를 하여야 하는가?

  1. 고압 보안공사
  2. 제 1종 특고압 보안공사
  3. 제 2종 특고압 보안공사
  4. 제 3종 특고압 보안공사
(정답률: 62%)
  • 특고압 가공전선이 삭도와 제2차 접근상태로 시설될 경우, 해당 전선은 제 2종 특고압 보안공사를 해야 합니다. 이는 전기안전법에서 규정한 내용으로, 제 2종 특고압 보안공사는 22.9kV 이상 66kV 미만의 전압을 다루는 전기설비에 대한 보안공사를 수행할 수 있는 자격을 가진 사람을 말합니다. 따라서 특고압 가공전선이 해당 범위에 속하므로, 제 2종 특고압 보안공사를 해야 합니다.
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82. 특고압 가공전선로로부터 공급을 받는 수용장소의 인입구에 시설하는 피뢰기의 접지공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제 3종 접지공사
(정답률: 61%)
  • 특고압 가공전선로는 고압 전기를 운반하므로, 인입구에 시설하는 피뢰기의 접지공사는 안전을 위해 제 1종 접지공사를 해야 합니다. 제 1종 접지공사는 전기적 위험을 방지하기 위해 전기적으로 안전한 접지를 하는 것을 말합니다.
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83. 폭연성 분진 또는 화약류의 분말이 존재하는 곳의 저압 옥내 배선은 어느 공사에 의하는가?

  1. 애자사용 공사 또는 가요전선관 공사
  2. 캡타이어 케이블 공사
  3. 합성수지관 공사
  4. 금속관 공사
(정답률: 74%)
  • 폭연성 분진 또는 화약류의 분말이 존재하는 곳에서는 정전기 발생 가능성이 높기 때문에, 저압 옥내 배선은 저항이 작은 금속관을 사용하여 접지를 시켜 안전성을 확보하기 위해 금속관 공사를 한다. 따라서 정답은 "금속관 공사"이다.
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84. 특고압 가공전선이 케이블인 경우에 통신선이 절연전선과 동등 이상의 절연 효력이 있을 때 통신선과 특고압 가공전선과의 이격거리는 몇 [cm]이상인가?

  1. 30
  2. 60
  3. 75
  4. 90
(정답률: 45%)
  • 특고압 가공전선은 고전압을 전달하기 때문에 안전상의 이유로 다른 전선과 충분한 이격거리를 유지해야 한다. 이격거리는 전선의 절연 효력에 따라 결정되는데, 통신선이 절연전선과 동등 이상의 절연 효력을 가지고 있다면 이격거리는 30cm 이상이 되어야 한다. 이는 안전상의 이유뿐만 아니라 전자파 간섭 등의 문제를 방지하기 위해서도 중요하다.
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85. 저압 옥상전선로의 전선과 식물사이의 이격거리는 일반적으로 어떻게 규정하고 있는가?

  1. 20cm 이상 이격거리를 두어야 한다.
  2. 30cm 이상 이격거리를 두어야 한다.
  3. 특별한 규정이 없다.
  4. 바람등에 의하여 접촉하지 않도록 한다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "20cm 이상 이격거리를 두어야 한다."가 맞습니다. 이격거리는 안전거리를 확보하기 위해 규정되는데, 저압 옥상전선로의 경우에는 바람 등의 자연적인 요인으로 인해 전선과 식물이 접촉할 가능성이 있기 때문에 바람등에 의하여 접촉하지 않도록 하는 것이 중요합니다.
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86. 케이블 공사로 저압 옥내배선을 시설하려고 한다. 캡타이어 케이블을 사용하여 조영재의 아랫면에 따라 붙이고자 할 때 전선의 지지점간의 거리는 몇 [m]이하로 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 41%)
  • 캡타이어 케이블은 수평으로 설치되어야 하며, 전선의 중심선 간격은 1m 이하여야 합니다. 따라서 조영재의 아랫면에 따라 붙이기 위해서는 전선의 지지점 간격이 1m 이하여야 합니다. 따라서 정답은 "1"입니다.
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87. 특고압 가공전선과 지지물, 완금류, 지주 또는 지선사이의 이격거리는 사용전압 15[kV] 미만인 경우 일반적으로 몇[cm] 이상이어야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 30
  4. 35
(정답률: 48%)
  • 특고압 가공전선과 지지물, 완금류, 지주 또는 지선사이의 이격거리는 사용전압 15[kV] 미만인 경우 일반적으로 15[cm] 이상이어야 한다. 이는 안전한 전기적 절연을 위한 규정으로, 전기적으로 충분히 격리되어 있지 않은 경우 전기적 사고가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 이격거리는 전기안전규정에 따라 정해져 있으며, 15[cm] 이상이어야 안전한 전기적 절연이 보장된다.
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88. 전기철도에서 직류 귀선의 비절연 부분에 대한 전식 방지를 위한 귀산의 극성은 어떻게 해야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 감극성으로 한다.
  2. 가극성으로 한다.
  3. 부극성으로 한다.
  4. 정극성으로 한다.
(정답률: 56%)
  • 전기철도에서 직류 귀선의 비절연 부분에 대한 전식 방지를 위해 귀산의 극성은 부극성으로 한다. 이는 귀선이 지하철의 레일과 연결되어 있고, 레일은 전기적으로 음극성이기 때문이다. 따라서 귀산을 부극성으로 하면 귀선과 레일 사이에 전기적인 차이가 생겨 전식 방지에 효과적이다.
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89. 발전소에서 계측장치를 시설하지 않아도 되는 것은?

  1. 발전기의 전압, 전류 및 전력
  2. 발전기의 베어링 및 고정자 온도
  3. 특고압 모선의 전압, 전류 및 전력
  4. 특고압용 변압기의 온도
(정답률: 44%)
  • 특고압 모선은 발전소에서 발전기에서 생산된 전기를 소비자에게 전달하는 역할을 합니다. 따라서 특고압 모선의 전압, 전류 및 전력을 측정하여 제어하는 것은 중요하지만, 발전기의 전압, 전류 및 전력과 같은 발전소 내부의 계측은 발전기의 안전과 성능을 유지하기 위해 필수적입니다. 따라서 특고압 모선의 전압, 전류 및 전력은 발전소에서 계측장치를 시설하지 않아도 되는 것입니다.
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90. 최대 사용전압이 380[V]인 3상 유도 전동기의 절연내력은 몇[V]의 시험전압에 견디어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 475
  2. 500
  3. 570
  4. 760
(정답률: 70%)
  • 3상 유도 전동기의 절연내력은 최대 사용전압의 1.5배 이상이어야 합니다. 따라서, 최대 사용전압이 380[V]인 경우, 절연내력은 570[V] 이상이어야 합니다.
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91. 변전소 울타리, 담 등을 시설할 때, 사용전압이 345[KV]이면, 울타리, 담 등의 높이와 울타리, 담 등으로부터 충전부분 까지의 거리의 합계는 몇[m]이상으로 하여야 하는가?

  1. 6.48
  2. 8.16
  3. 8.40
  4. 8.28
(정답률: 70%)
  • 변전소 울타리, 담 등을 시설할 때, 사용전압이 높을수록 충전부분과의 거리를 멀리하여 안전성을 높여야 한다. 이 문제에서는 사용전압이 345[KV]이므로, 울타리, 담 등의 높이와 울타리, 담 등으로부터 충전부분 까지의 거리의 합계는 최소 8.28[m] 이상으로 해야 한다. 이는 안전거리를 고려한 기준값으로, 더 높은 안전성을 위해서는 더 큰 거리를 유지해야 한다. 따라서, 보기 중에서 정답은 "8.28"이다.
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92. 옥내에 시설하는 전기 시설물에 대한 내용 중 틀린 것은?

  1. 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지 전압은 300V 이하이어야 한다.
  2. 정격 소비전력 5kw 이상의 전기기계기구는 그 전로의 옥내배선과 직접 접속할 수 있다.
  3. 옥내에 시설하는 저압용의 배선기구는 그 충전부분이 노출하지 않도록 시설하여야 한다.
  4. 저압 옥내배선의 사용전선은 단면적 2.5mm2 이상의 연동선이어야 한다.
(정답률: 59%)
  • 정답은 "정격 소비전력 5kw 이상의 전기기계기구는 그 전로의 옥내배선과 직접 접속할 수 있다." 이다. 이유는 5kw 이상의 전기기계기구는 전기안전법상 고압용으로 분류되어 저압 옥내배선과 직접 접속할 수 없기 때문이다. 따라서 고압용 전기선로를 따로 설치하여 사용해야 한다.
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93. 사람이 상시 통행하는 터널 내 저압전선로의 애자 사용 공사시 노면상 최소 높이는?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 56%)
  • 사람이 상시 통행하는 터널 내에서는 안전상의 이유로 최소한의 높이가 필요하다. 따라서, 저압전선로의 애자 사용 공사시에도 노면상 최소 높이는 2.5m 이상이 되어야 한다. 이는 인간의 키가 평균적으로 1.7m 정도이기 때문에, 인간이 자유롭게 이동할 수 있는 공간을 확보하기 위함이다.
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94. 특고압 가공전선로에 사용하는 철탑 종류 중 전선로 지지물의 양측 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 철탑은?

  1. 각도형 철탑
  2. 인류형 철탑
  3. 보강형 철탑
  4. 내장형 철탑
(정답률: 76%)
  • 내장형 철탑은 전선로 지지물의 양측 경간의 차가 큰 곳에 사용되며, 탑의 내부에 철근을 내장하여 강도를 높인 구조를 가지고 있기 때문에 안정성이 높습니다. 또한 외부적인 영향으로부터 보호되어 내구성이 뛰어나며, 설치 및 유지보수가 용이합니다.
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95. 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 22.9kV 가공 전선로를 상부 조영재의 위쪽에서 접근상태로 시설하는 경우, 가공전선과 조영재의 위쪽에서 접근상태로 시설하는 경우, 가공전선과 건조물과의 이격거리는 몇[m]이상이어야 하는가? (단, 전선으로는 나전선을 사용한다고 한다.)

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 34%)
  • 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지락이 생겼을 때 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 있는 22.9kV 가공 전선로를 상부 조영재의 위쪽에서 접근상태로 시설하는 경우, 가공전선과 조영재의 위쪽에서 접근상태로 시설하는 경우, 가공전선과 건조물과의 이격거리는 몇[m]이상이어야 하는가?

    전선로에 지락이 생겼을 때 2초 이내에 차단되므로, 인체에 미치는 위험은 최소화된다. 이 때, 전선으로는 나전선을 사용하므로, 전선과 건조물 사이의 최소 이격거리는 3.0m 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "3.0" 이다.
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96. 저압 가공전선이 다른 저압 가공전선과 접근 상태로 시설 되거나 교차하여 시설되는 경우에 저압 가공전선 상호간의 이격거리는 몇[cm] 이상이어야 하는가? (단, 한 쪽의 전선이 고압 절연전선이라고 한다.)

  1. 30
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 40%)
  • 저압 가공전선과 고압 절연전선은 서로 접근하거나 교차하여 시설될 수 없습니다. 이를 방지하기 위해 저압 가공전선과 고압 절연전선 사이의 이격거리는 30cm 이상이어야 합니다. 따라서 정답은 "30"입니다.
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97. 154[kV] 특고압 가공전선을 사람이 쉽게 들어갈 수 없는 산지 등에 시설하는 경우 지표상의 높이는 몇[m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 4
  2. 5
  3. 6.5
  4. 8
(정답률: 64%)
  • 154[kV] 특고압 가공전선은 안전상의 이유로 지표상의 높이가 5[m] 이상이어야 한다. 이는 사람이 쉽게 들어갈 수 없는 산지 등에 시설할 때 안전성을 보장하기 위한 것이다. 또한, 이러한 전선은 고도가 높을수록 더 많은 안전장치가 필요하므로 비용도 증가하게 된다. 따라서, 5[m] 이상의 높이로 시설함으로써 안전성과 비용 효율성을 모두 고려할 수 있다.
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98. 66kV 특고압 가공전선로를 케이블을 사용하여 시가지에 시설하려고 한다. 애자 장치는 50[%] 충격섬락 전압의 값이 다른 부분을 지지하는 애자장치의 몇 [%] 이상으로 되어야 하는가?

  1. 100
  2. 115
  3. 110
  4. 105
(정답률: 58%)
  • 애자 장치는 전선로가 갑작스럽게 끊어지는 등의 충격으로부터 보호하기 위한 장치이다. 따라서 충격섬락 전압이 높을수록 더욱 효과적인 보호가 가능하다. 66kV의 경우 충격섬락 전압이 약 50% 정도이므로, 애자 장치는 이 값을 넘어야 충격에 대한 보호가 가능하다. 따라서 50% x 110kV = 55kV 이므로, 애자 장치는 55kV 이상이어야 한다. 하지만 실제로는 여유분을 두기 위해 110kV 이상으로 설정하는 것이 일반적이다. 따라서 정답은 "110"이다.
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99. 다음 중 농사용 저압 가공전선로의 시설 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 사용 전압이 저압일 것
  2. 저압 가공 전선의 인장 강도는 1.38kN 이상일 것
  3. 저압 가공전선의 지표상 높이는 3.5m 이상일 것
  4. 전선로의 경간은 40m 이하일 것
(정답률: 62%)
  • "전선로의 경간은 40m 이하일 것"이 옳지 않은 것이다. 전선로의 경간이 넓을수록 전력 손실이 적어지기 때문에 경간이 넓을수록 좋지만, 농사용 저압 가공전선로의 경우 경사로나 나무 등으로 인해 전선이 끊어질 가능성이 높기 때문에 경간을 좁게 유지하여 전선의 길이를 최소화하고 안정성을 높이는 것이 목적이다.
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100. 66kV 특고압 가공전선로를 시가지에 설치할 때, 전선의 인장강도 21.67kN 이상의 연선 또는 단면적 최소 몇[mm2] 이상의 경동 연선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 연선을 사용해야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 30
  2. 38
  3. 50
  4. 55
(정답률: 54%)
  • 문제에서 주어진 인장강도 21.67kN을 만족하면서, 최소 단면적을 구하면 다음과 같다.

    인장강도 = 전선 단면적 × 전선 재질의 인장강도

    전선 단면적 = 인장강도 ÷ 전선 재질의 인장강도

    66kV 특고압 가공전선로의 전선 재질은 일반적으로 AAC(AA) 또는 ACSR이 사용된다. 이 중에서 인장강도가 높은 ACSR을 사용하면 최소 단면적이 더 작아진다.

    - AAC(AA)의 인장강도: 21.67kN
    - ACSR의 인장강도: 53.04kN

    따라서, ACSR을 사용하면 최소 단면적이 더 작아지므로, ACSR을 사용해야 한다.

    ACSR의 경우, 단면적은 다음과 같이 계산된다.

    단면적 = 인장강도 ÷ (전선 재질의 인장강도 × 안전율)

    안전율은 일반적으로 2.5 ~ 3.0 정도로 설정된다. 여기서는 안전율을 2.5로 설정하면 다음과 같다.

    단면적 = 21.67kN ÷ (53.04kN × 2.5) ≈ 0.163mm²

    따라서, 최소 단면적은 약 0.163mm² 이상이어야 하므로, 가장 가까운 보기인 "55"가 정답이 된다.
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