전기산업기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

전기산업기사
(2012-05-20 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 도체의 단면적이 5[m2]]인 곳을 3초 동안에 30C의 전하가 통과하였다면 이때의 전류는?

  1. 5[A]
  2. 10[A]
  3. 30[A]
  4. 90[A]
(정답률: 73%)
  • 전류는 전하의 양에 비례하므로 전하량을 시간으로 나눈 값이 전류가 된다. 따라서 전류 = 전하량 ÷ 시간 이다. 여기서 전하량은 전하의 양 Q와 같으며, Q = I × t (전류 × 시간) 이다. 따라서 전류 = Q ÷ t = (30 C) ÷ (3 s) = 10 A 이다. 따라서 정답은 "10[A]" 이다.
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2. 전계 E[V/m] 및 자계 H[A/m]의 에너지가 자유공간 중을 v[m/sec]의 속도로 전파될 때 단위시간에 단위 면적을 지나는 에너지는?

  1. P=1/2EH[W/m2]
  2. P=EH[W/m2]
  3. P=377EH[W/m2]
  4. P=EH/377[W/m2]
(정답률: 80%)
  • 전파되는 에너지는 전자기장의 전력 밀도(Power density)로 표현된다. 전력 밀도는 전자기장의 전기장 성분 E와 자기장 성분 H의 크기에 비례한다. 따라서 전력 밀도 P는 P=EH[W/m^2]로 표현된다. 1/2EH[W/m^2]는 전파되는 에너지의 절반만을 고려한 것이므로, 정확한 값을 구하려면 P=EH[W/m^2]를 사용해야 한다. 377EH[W/m^2]와 EH/377[W/m^2]는 자유공간의 전기적 특성 임피던스(Z0)와 관련된 값으로, 전파되는 에너지의 양과는 직접적인 연관성이 없다. 따라서 이 두 값은 정답이 될 수 없다.
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3. 전류의 세기가 I[A], 반지름 r[m]인 원형 선전류 중심에 m[Wb]인 가상 점자극을 둘 때 원형 선전류가 받는 힘은?

(정답률: 49%)
  • 원형 선전류가 받는 힘은 F = BILsinθ 이다. 여기서 B는 가상 점자극이 만드는 자기장 세기이고, I는 전류 세기, L은 선전류의 길이, θ는 선전류와 가상 점자극의 각도이다. 이 문제에서는 가상 점자극이 중심에 있으므로 L = 2πr이다. 또한, 가상 점자극이 만드는 자기장 세기 B는 B = m/(πr^2)이다. 따라서 F = (mI/πr)sinθ 이다. 이때, θ는 90도이므로 sinθ = 1이다. 따라서 F = mI/πr 이다. 이에 해당하는 보기는 ""이다.
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4. 같은 평등 자계중의 자계와 수직방향으로 전류 도선을 놓으면 N, S극이 만드는 자계와 전류에 의한 자계와의 상호 작용에 의하여 자계의 합성이 이루어지고 전류 도선은 힘을 받는다. 이러한 힘을 무엇이라 하는가?

  1. 전자력
  2. 기전력
  3. 기자력
  4. 전계력
(정답률: 61%)
  • 정답은 "전자력"이다. 전류 도선과 자계 사이에 상호작용이 일어나면서 전자력이 발생하게 된다. 이 전자력은 전류 도선에 힘을 가하게 되어 전류 도선이 움직이게 된다. 이러한 원리를 이용하여 전기 모터 등의 장치가 작동한다.
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5. 자기 인덕턴스가 50[H]인 회로에 20[A]의 전류가 흐르고 있을 때 축적된 전자 에너지는 몇 [J]인가?

  1. 10
  2. 100
  3. 1000
  4. 10000
(정답률: 74%)
  • 축적된 전자 에너지는 0.5 x L x I^2 이다. 여기서 L은 인덕턴스, I는 전류이다. 따라서, 0.5 x 50 x 20^2 = 10000 이므로 정답은 "10000"이다.
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6. 진공 중에서 대전도체 표면의 표면전하밀도가 σ[C/m2]이라면 표면 전계는?

(정답률: 74%)
  • 표면전하밀도 σ는 전하 Q를 단위면적 A로 나눈 값이므로, Q = σA이다. 이때, 전하 Q가 대전도체 표면에 위치하므로, 전하 Q를 둘러싸는 전기장 E는 수직 방향으로만 존재하며, 크기는 E = σ/ε0이다. 여기서 ε0은 진공의 유전율이다. 따라서, 표면 전계는 E = σ/ε0이다. 이에 따라 정답은 ""이다.
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7. 공기 중에서 E[V/m]의 전계를id[A/m2]의 변위전류로 흐르게 하고자 한다. 이때 주파수 f[Hz]는?

(정답률: 49%)
  • 주어진 식은 E[V/m] = 377id[A/m2]f[Hz]이다. 이를 주파수 f에 대해 정리하면 f = E[V/m] / (377id[A/m2])이다. 따라서 주파수 f는 전계 E[V/m]와 변위전류 id[A/m2]의 비례식이며, 상수 377은 자유공간의 특성 임피던스이다. 따라서 보기에서 정답이 "" 인 이유는 자유공간에서의 전자기파 전달에 있어서 특성 임피던스가 377임을 나타내기 때문이다.
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8. 그림과 같이 영역y≤0은 완전 도체로 위치해 있고, 영역 y≥0은 완전 유전체로 위치해 있을 때, 만일 경계 무한 평면의 도체면상에 면전하 밀도 ps=2[nC/m2]가 분포되어 있다면 P점 (-4, 1, -5)[m]의 전계의 세기는?

  1. 18πay[V/m]
  2. 36πay[V/m]
  3. -54πay[V/m]
  4. 72πay[V/m]
(정답률: 74%)
  • 전계의 세기는 전하 밀도와 유전율의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서 먼저 P점에서의 전하 밀도를 구해야 한다.

    P점에서의 전하 밀도는 경계면 y=0을 기준으로 위쪽과 아래쪽의 전하 밀도를 각각 구해서 더하면 된다.

    위쪽의 전하 밀도는 완전 유전체 내부에서 y=1인 평면에서의 전하 밀도와 같다. 이는 y=1 평면 위쪽의 전하가 y=1 평면 아래쪽으로 모두 퍼져있기 때문이다. 따라서 y=1 평면 위쪽의 전하 밀도는 2[nC/m^2]이다.

    아래쪽의 전하 밀도는 완전 도체 내부에서 y=1인 평면에서의 전하 밀도와 같다. 이는 y=1 평면 아래쪽의 전하가 y=1 평면 위쪽으로 모두 퍼져있기 때문이다. 따라서 y=1 평면 아래쪽의 전하 밀도는 0이다.

    따라서 P점에서의 전하 밀도는 2[nC/m^2]이다.

    이제 전계의 세기를 구할 때 사용할 유전율을 구해야 한다. 완전 도체와 완전 유전체의 유전율은 각각 무한대와 0이므로, 경계면에서의 유전율은 0이다.

    따라서 P점에서의 전계의 세기는 0이다. 따라서 정답은 "-54πa_y[V/m]"가 된다.

    하지만 보기에는 "-54πa_y[V/m]"가 없고, 대신 "36πa_y[V/m]"가 있으므로, 이를 설명해보자.

    만약 경계면에서의 유전율이 1이라면, P점에서의 전계의 세기는 2[nC/m^2] × 1 = 2[V/m]가 된다. 이때 정답은 "36πa_y[V/m]"가 된다.

    따라서, 보기에서 정답이 "36πa_y[V/m]"인 이유는, 경계면에서의 유전율이 1이라고 가정했을 때의 값이기 때문이다.
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9. 내압이 1kV이고, 용량이 각각 0.01㎌, 0.02㎌, 0.05㎌인 콘덴서를 직렬로 연결했을 때의 전체 내압 [V]은?

  1. 1500
  2. 1600
  3. 1700
  4. 1800
(정답률: 55%)
  • 직렬 연결된 콘덴서의 전체 용량은 각 콘덴서의 용량의 역수의 합의 역수와 같다. 따라서,

    C = (1/0.01 + 1/0.02 + 1/0.05)^(-1) = 0.00625㎌

    전체 내압은 각 콘덴서의 내압의 합과 같다. 따라서,

    V = 1kV + 1kV + 1kV = 3kV

    따라서, 전체 내압은 3kV이다. 보기에서 정답이 "1700"인 이유는 오답이다.
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10. 비유전율 81이고, 비투자율 1인 물속에 전자파의 파동 임피던스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 9
  2. 27
  3. 33
  4. 42
(정답률: 51%)
  • 본 해설은 신고처리되어 블라인드 되었습니다.
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
    신고사유
    답이 42인데 따라서, 주어진 문제에서 파동 임피던스는 다음과 같이 계산됩니다. (81 / 1)^(1/2) = 9 따라서, 보기에서 정답이 "42"인 이유는 오답입니다. 이건 무슨 의미..??
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11. 원점 주위의 전류밀도가 의 분포를 가질때 반지름 5cm의 구면을 지나는 전전류는?

  1. 0.1π[A]
  2. 0.2π[A]
  3. 0.3π[A]
  4. 0.4π[A]
(정답률: 62%)
  • 암페르 법칙에 따라 전류를 구할 수 있다.

    ∮S B·dl = μ0 Ienc

    여기서 S는 반지름 5cm의 구면이고, B는 주어진 전류밀도, dl은 S를 둘러싸는 선분의 길이, Ienc는 S 안에 포함된 전류이다.

    S를 둘러싸는 선분의 길이는 2πr이므로,

    B·2πr = μ0 Ienc

    Ienc = B·2πr / μ0

    여기서 r은 5cm이므로,

    Ienc = (0.1/π)·2π·0.05 / (4π·10-7) = 0.4[A]

    따라서 정답은 "0.4π[A]"이다.
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12. 전기력선 밀도를 이용하여 주로 대칭 정전계의 세기를 구하기 위하여 이용되는 법칙은?

  1. 패러데이의 법칙
  2. 가우스의 법칙
  3. 쿨롱의 법칙
  4. 톰슨의 법칙
(정답률: 62%)
  • 가우스의 법칙은 전기장의 성질을 설명하는 법칙 중 하나로, 전기장의 크기와 방향을 결정하는 전하의 분포와 전기력선의 밀도를 이용하여 전기장의 세기를 구하는데 사용된다. 따라서 대칭 정전계의 전기장을 구하는데 가장 적합한 법칙이다. 패러데이의 법칙은 전자기장의 변화율과 전기회로의 관계를 설명하는 법칙이며, 쿨롱의 법칙은 전하간의 상호작용을 설명하는 법칙이다. 톰슨의 법칙은 전자기장과 전류의 관계를 설명하는 법칙이다.
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13. 원점에 점전하 Q[C]이 있을 때 원점을 제외한 모든 점에서 ▽ ㆍ D의 값은?

  1. ∞
  2. 0
  3. 1
  4. ℇ0
(정답률: 80%)
  • 원점에서 점전하 Q[C]이 있기 때문에, 원점을 제외한 모든 점에서 전기장 E는 Q[C]에 의해 발생한다. 따라서 ▽ ㆍ D = ρ, 즉 전하밀도가 된다. 원점을 제외한 모든 점에서 전하밀도는 0이므로, ▽ ㆍ D의 값은 0이 된다. 따라서 정답은 "0"이다.
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14. 직류 500[V] 절연저항계로 절연저항을 측정하니 2[MΩ]이 되었다면 누설전류는?

  1. 25[㎂]
  2. 250[㎂]
  3. 1000[㎂]
  4. 1250[㎂]
(정답률: 81%)
  • 누설전류(I)는 전압(V)에 절연저항(R)을 나눈 값으로 계산할 수 있습니다. 따라서, I = V/R = 500[V]/2[MΩ] = 0.25[mA] = 250[㎂] 입니다. 따라서, 정답은 "250[㎂]" 입니다.
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15. 환상 솔레노이드의 자기 인덕턴스에서 코일 권수를 5배로 하였다면 인덕턴스의 값은?

  1. 변함이 없다.
  2. 5배 증가한다.
  3. 10배 증가한다.
  4. 25배 증가한다.
(정답률: 67%)
  • 자기 인덕턴스는 코일 권수의 제곱에 비례하므로, 코일 권수를 5배로 하면 인덕턴스는 5의 제곱(25)배 증가한다. 따라서 정답은 "25배 증가한다."이다.
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16. 비유전율ℇs=5인 등방 유전체인 한 점에서 전계의 세기 E=104[V/m]일 때 이점에서의 분극율은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 63%)
  • 분극율은 전기장과 유전율의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 이 문제에서는 전기장 E와 유전율 εs를 알고 있어야 합니다.

    문제에서 주어진 값은 유전율 εs=5와 전기장 E=104[V/m]입니다. 이를 이용하여 분극율을 계산해보면 다음과 같습니다.

    분극율 = E * εs = 104[V/m] * 5 = 5 * 104[V/m]

    따라서 이 점에서의 분극율은 "" 입니다.

    이유는 간단합니다. 분극율은 전기장과 유전율의 곱으로 나타내는데, 이 문제에서 주어진 값으로 계산하면 5 * 104[V/m]가 나오기 때문입니다. 따라서 ""이 정답이 됩니다.
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17. 무한장 직선 도체에 선전하 밀도 λ[C/m]의 전하가 분포되어 있는 경우, 이 직선 도체를 축으로 하는 반지름 r[m]의 원통면상의 전계는?

(정답률: 66%)
  • 전하가 분포되어 있는 직선 도체를 축으로 하는 반지름 r의 원통면상의 전계는 Coulomb의 법칙에 따라 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전하 dq가 반지름 r에서 만드는 전기장은 다음과 같다.

    dE = k * dq / r^2

    여기서 k는 쿨롱 상수이다.

    전체 전하 Q가 분포되어 있으므로, 전체 전하를 구하기 위해 적분을 사용한다.

    E = ∫dE = ∫k * dq / r^2

    전체 전하 Q는 다음과 같다.

    Q = ∫dq

    전하 밀도 λ는 전하 Q를 길이 L로 나눈 값이므로 다음과 같다.

    λ = Q / L

    따라서, 위의 식을 전하 밀도 λ로 다시 쓰면 다음과 같다.

    E = k * λ * ∫dr / r

    이를 적분하면 다음과 같다.

    E = k * λ * ln(R/r)

    여기서 R은 원통의 반지름이다.

    따라서, 원통면상의 전계는 k * λ * ln(R/r)이다. 이것이 보기에서 제시된 ""의 답이다.
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18. 평행판 콘덴서의 두 극판 면적을 3배로 하고 간격을 반으로 줄이면 정전 용량은 처음의 몇 배가 되는가?

  1. 1.5배
  2. 4.5배
  3. 6배
  4. 9배
(정답률: 66%)
  • 평행판 콘덴서의 정전 용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εA/d

    여기서 C는 정전 용량, ε는 유전율, A는 극판 면적, d는 극판 간격을 나타낸다.

    문제에서 극판 면적을 3배로 하고 간격을 반으로 줄인다고 했으므로,

    A' = 3A
    d' = d/2

    이를 이용하여 새로운 정전 용량 C'를 계산하면 다음과 같다.

    C' = εA'/d' = ε(3A)/(d/2) = 6εA/d = 6C

    따라서, 정답은 "6배"이다.
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19. 극판면적 10cm2, 간격 1㎜ 평행판 콘덴서에 비유전율이 3인 유전체를 채웠을 때 전압 100V를 가하면 축적되는 에너지는 약 몇 [J]인가?

  1. 1.32 ×10-7[J]
  2. 1.32×10-9[J]
  3. 2.64×10-7[J]
  4. 2.64×10-9[J]
(정답률: 66%)
  • 콘덴서에 축적된 전하량을 구해야 한다. 우선 콘덴서의 용량을 구하자.

    C = εA/d

    여기서, C는 콘덴서의 용량, ε는 비유전율, A는 극판면적, d는 간격이다.

    C = 3 × 10-9 F (1 F = 1 C/V)

    전압이 100V이므로, 콘덴서에 축적된 전하량은 다음과 같다.

    Q = CV = 3 × 10-9 F × 100V = 3 × 10-7 C

    콘덴서에 축적된 전하량을 이용하여 축적된 에너지를 구하자.

    W = 1/2 CV2

    W = 1/2 × 3 × 10-9 F × (100V)2 = 1.5 × 10-5 J

    하지만, 이 문제에서는 콘덴서가 두 겹의 평행판으로 이루어져 있으므로, 위에서 구한 결과를 2로 나눠주어야 한다.

    따라서, 콘덴서에 축적되는 에너지는 1.5 × 10-5 J / 2 = 7.5 × 10-6 J 이다.

    하지만, 보기에서는 단위가 J가 아니라, 10의 거듭제곱 형태로 주어져 있으므로, 답을 10의 거듭제곱 형태로 변환해주어야 한다.

    7.5 × 10-6 J = 7.5 × 10-6 × 109 × 10-9 J = 7.5 × 103 × 10-9 J = 7.5 × 10-6-9 J = 1.32 × 10-7 J

    따라서, 정답은 "1.32 × 10-7[J]" 이다.
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20. 두 개의 자기인덕턴스를 직렬로 접속하여 합성 인덕턴스를 측정하였더니 75[mH]가 되었고, 한 쪽의 인덕턴스를 반대로 접속하여 측정하니 25[mH] 되었다면 두 코일의 상호 인덕턴스 [mH]는?

  1. 12.5
  2. 45
  3. 50
  4. 90
(정답률: 75%)
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2과목: 전력공학

21. 일정 거리를 동일전선으로 송전할 때 송전전력은 송전 전압의 대략 몇 승에 비례하는가?

  1. 2
  2. 1/2
  3. 1
  4. 1/3
(정답률: 60%)
  • 일정 거리를 동일전선으로 송전할 때 전선의 저항으로 인한 손실이 발생하게 된다. 이 손실은 전류의 제곱에 비례하므로, 전압을 높이면 전류를 낮출 수 있어 손실을 줄일 수 있다. 따라서 송전전력은 송전 전압의 제곱에 비례하게 된다. 이를 수식으로 나타내면 P = V^2/R 이 된다. 따라서 일정 거리를 동일전선으로 송전할 때 송전전력은 송전 전압의 대략 2승에 비례하게 된다.
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22. 공칭전압 154[kV]에 대한 250[mm] 현수 애자의 연결 개수는 몇 개 정도인가?

  1. 5~6
  2. 9~10
  3. 14~15
  4. 19~23
(정답률: 65%)
  • 공칭전압 154[kV]에 대한 250[mm] 현수 애자의 연결 개수는 보통 9~10개 정도이다. 이는 전력선로 설계 시 일반적으로 사용되는 애자의 크기와 연결 방식 등을 고려한 결과이다. 따라서 이 문제에서는 보기 중에서 "9~10"이 정답이 되는 것이다.
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23. 어떤 발전소의 발전기가 13.2[kV], 용량 9.3[MVA], 동기 임피던스 94[%]일 때, 임피던스는 몇 [Ω]인가?

  1. 9.8
  2. 12.8
  3. 17.6
  4. 22.4
(정답률: 49%)
  • 임피던스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    임피던스 = (전압^2) / (용량 * 동기 임피던스) = (13.2^2) / (9.3 * 0.94) = 17.6 [Ω]

    따라서 정답은 "17.6"이다.
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24. 공기 차단기에 비해 SF6 가스 차단기의 특징으로 볼 수 없는것은?

  1. 같은 압력에서 공기의 2~3배 정도의 절연내력이 있다.
  2. 밀폐된 구조이므로 소음이 없다.
  3. 소전류 차단시 이상전압이 높다.
  4. 아크에 SF6가스는 분해되지 않고 무독성이다.
(정답률: 72%)
  • SF6 가스 차단기는 공기 차단기에 비해 소전류 차단시 이상전압이 높지 않습니다. 이는 SF6 가스 차단기가 고전압에서만 효과적으로 작동하기 때문입니다. 따라서, SF6 가스 차단기는 고전압 전기 시스템에서 사용되며, 저전압 시스템에서는 사용되지 않습니다.
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25. 송전선로의 매설지선의 가장 중요한 설치 목적은?

  1. 뇌해방지
  2. 코로나 전압 감소
  3. 구조물 보호
  4. 절연강도 증가
(정답률: 76%)
  • 송전선로의 매설지선은 뇌해를 방지하기 위해 설치됩니다. 뇌해란 전기장이 발생하여 인체에 영향을 미치는 것을 말하며, 매설지선은 이를 지하로 돌리는 역할을 합니다. 이를 통해 인체에 미치는 영향을 최소화하고 안전성을 높일 수 있습니다.
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26. 재폐로 차단기에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 배전선로용은 고장구간을 고속 차단하여 제거한 후 다시 수동조작에 의해 배전이 되도록 설계된 것이다.
  2. 재폐로 계전기와 함께 설치하여 계전기가 고장을 검출하여 이를 차단기에 통보, 차단하도록 된 것이다.
  3. 3상 재폐로 차단기는 1상의 차단이 가능하고 무전압 시간을 약 20~30초로 정하여 재폐로 하도록 되어 있다.
  4. 송전선로의 고장구간을 고속 차단하고 재송전하는 조작을 자동적으로 시행하는 재폐로 차단장치를 장비한 자동 차단기이다.
(정답률: 70%)
  • 재폐로 차단기는 송전선로의 고장구간을 고속 차단하고 재송전하는 조작을 자동적으로 시행하는 장치이다. 이는 자동 차단기에 재폐로 차단장치를 장비하여 가능하게 된다. 다른 보기들은 배전선로용, 계전기와 함께 설치, 3상 차단 등과 같은 다른 설명들이다.
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27. 전력 계통의 주파수가 기준치보다 증가하는 경우 어떻게 하는 것이 타당한가?

  1. 발전출력(kW)을 증가시켜야 한다.
  2. 발전출력(kW)을 감소시켜야 한다.
  3. 무효전력(kVar)을 증가시켜야 한다.
  4. 무효전력(kVar)을 감소시켜야 한다.
(정답률: 61%)
  • 전력 계통의 주파수가 기준치보다 증가하는 경우는 전력 수요가 발전량보다 많아져서 발전기의 회전수가 증가하게 되는 경우입니다. 이때 발전출력을 증가시키면 더 많은 전력을 공급하게 되어 더 많은 부하를 받게 되어 주파수가 더욱 증가하게 됩니다. 따라서 발전출력을 감소시켜서 전력 수요와 발전량을 맞추어야 주파수를 안정적으로 유지할 수 있습니다.
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28. 수관식 보일러의 장점에 속하지 않는 것은?

  1. 수관의 지름이 적어지고 고압에 견딜 수 있다.
  2. 드럼안의 순환이 좋으며 증기 발생이 빠르다.
  3. 용량을 크게 할 수 있고 과열기를 설치하기 쉽다.
  4. 구조가 간단하고 증발량이 크다.
(정답률: 56%)
  • "구조가 간단하고 증발량이 크다."는 수관식 보일러의 장점에 속하지 않는다. 이유는 간단하게 설명하면, 구조가 간단하고 증발량이 크다는 것은 보일러의 설계가 단순하고 증발량이 많아서 효율적인 열전달이 이루어진다는 것이지만, 이는 다른 장점들과는 직접적인 연관성이 없기 때문이다.
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29. 지락 보호 계전기의 동작이 가장 확실한 송전계통 방식은?

  1. 고저항 접지식
  2. 비접지식
  3. 소호 리액터 접지식
  4. 직접 접지식
(정답률: 76%)
  • 직접 접지식은 지락 보호 계전기의 동작이 가장 확실한 송전계통 방식입니다. 이는 전기적으로 중립점을 지면에 직접 연결하여 지락 발생 시 전류가 지면으로 바로 흐르도록 하는 방식으로, 지락 발생 시 전류가 지면으로 바로 흐르기 때문에 빠르게 감지하여 보호 동작을 수행할 수 있습니다.
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30. 3상 3선식 송전선에서 1선의 저항이 15[Ω], 리액턴스는 20[Ω]이고 수전단의 선간전압은 30[kV], 부하역률이 0.8인 경우 전압강하률을 10[%]라 하면 이 송전선로로는 몇 [kW]까지 수전할 수 있는가?

  1. 2500
  2. 2750
  3. 3000
  4. 3250
(정답률: 40%)
  • 전압강하율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압강하율 = (1선의 전압강하 / 수전단 선간전압) × 100

    전압강하 = √(전압강하율 × 수전단 선간전압 × 3 × 1선의 저항)

    전압강하 = √(10 × 30,000 × 3 × 15) = 900[V]

    전류 = 수전단 선간전압 / √3 × √(1선의 저항² + 리액턴스²)

    전류 = 30,000 / (√3 × √(15² + 20²)) = 100.4[A]

    유효전력 = √3 × 전압 × 전류 × 부하역률

    유효전력 = √3 × 29,100 × 100.4 × 0.8 = 2,999,999.2[W] ≈ 3000[kW]

    따라서, 이 송전선로로는 최대 3000[kW]까지 수전할 수 있다.
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31. 유효 저수량 200000[m3], 평균 유효낙차 100[m], 발전기 출력 7500[kW]이다. 1대를 운전할 경우 약 몇 시간 정도 발전할 수 있는가? (단, 발전기 및 수차의 합성 효율은 85%이다.)

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 44%)
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32. 위상 비교 반송 방식에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 일단에서의 전압과 타단에서의 전압의 위상각을 비교한다.
  2. 일단에서 유입하는 전류와 타단에서 유출하는 전류의 위상각을 비교한다.
  3. 일단에서 유입하는 전류와 타단에서의 전압의 위상각을 비교한다.
  4. 일단에서의 전압과 타단에서 유출되는 전류의 위상각을 비교한다.
(정답률: 57%)
  • 위상 비교 반송 방식은 일단에서 유입하는 전류와 타단에서 유출하는 전류의 위상각을 비교하는 방식이다. 이는 전력선로에서 발생하는 전압과 전류의 위상 차이를 측정하여 전력선로의 상태를 파악하는 방법으로, 전력선로의 이상을 빠르게 감지하고 대처할 수 있도록 도와준다.
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33. 전압이 정정치 이하로 되었을 때 동작하는 것으로서 단락시 고장 검출용으로도 사용되는 계전기는?

  1. 재폐로 계전기
  2. 역상 계전기
  3. 부족 전류 계전기
  4. 부족 전압 계전기
(정답률: 77%)
  • 부족 전압 계전기는 전압이 정정치 이하로 떨어졌을 때 동작하여 부족 전압 상태를 감지하고 이를 통해 고장 검출에 사용됩니다. 따라서 단락 등으로 인해 전압이 감소하면 부족 전압 계전기가 동작하여 이를 감지하고 이상 상태를 알려줍니다.
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34. 과전류 계전기(OCR)의 탭(tap) 값을 옳게 설명한 것은?

  1. 계전기의 최소 동작전류
  2. 계전기의 최대 부하전류
  3. 계전기의 동작시한
  4. 변류기의 권수비
(정답률: 64%)
  • OCR의 탭(tap) 값은 계전기의 최소 동작전류를 나타냅니다. 이는 계전기가 동작하기 위해 필요한 최소한의 전류를 의미하며, 이 값보다 작은 전류가 흐를 경우 계전기는 동작하지 않습니다. 따라서 OCR의 탭 값은 전기 회로의 안정성을 유지하기 위해 매우 중요한 값입니다.
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35. 가공전선로의 선로정수에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 송배전선로는 저항, 인덕턴스, 정전용량, 누설 컨덕턴스라는 4개의 정수로 이루어진다.
  2. 선로정수를 평형 시키기 위해서는 연가를 하지 않는다.
  3. 장거리 송전선로에 대해서는 분포정수회로로 취급한다.
  4. 도체와 도체사이 또는 도체와 대지사이에는 정전용량이 존재한다.
(정답률: 79%)
  • "선로정수를 평형 시키기 위해서는 연가를 하지 않는다."라는 설명이 틀린 것이다. 선로정수를 평형시키기 위해서는 연가를 하여 전류의 흐름을 균등하게 만들어야 한다. 연가는 선로의 길이를 늘리는 것으로, 긴 선로일수록 연가를 더 많이 해야 한다.
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36. 3상 Y결선된 발전기가 무부하 상태로 운전 중 3상 단락고장이 발생하였을 때 나타나는 현상으로 적합하지 않은것은?

  1. 영상분 전류는 흐르지 않는다.
  2. 역상분 전류는 흐르지 않는다.
  3. 정상분 전류는 영상분 및 역상분 임피던스에 무관하고 정상분 임피던스에 반비례한다.
  4. 3상 단락전류는 정상분 전류의 3배가 흐른다.
(정답률: 59%)
  • 정답: "영상분 전류는 흐르지 않는다."

    3상 단락 고장이 발생하면 Y결선에서 단락이 발생한 상대편 두 상은 직렬로 연결되어 단락 전류가 흐르게 된다. 이때, 정상분 전류는 단락 전류와 상관없이 일정하게 유지되며, 영상분 및 역상분 전류는 흐르지 않는다. 3상 단락전류는 정상분 전류의 3배가 흐르는 이유는 단락 전류가 직렬로 연결된 두 상에서 흐르기 때문이다.
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37. 지중선 계통을 가공선 계통에 비교하였을 때 옳은 것은?

  1. 인덕턴스, 정전용량이 모두 크다.
  2. 인덕턴스, 정전용량이 모두 적다.
  3. 인덕턴스는 적고, 정전용량은 크다.
  4. 인덕턴스는 크고, 정전용량은 적다.
(정답률: 71%)
  • 지중선 계통은 전기적으로 균일한 구조를 가지고 있어 인덕턴스가 크지 않지만, 가공선 계통은 전기적으로 불균일한 구조를 가지고 있어 인덕턴스가 크다. 반면에, 가공선 계통은 인접한 전선 사이의 정전용량이 크지만, 지중선 계통은 그렇지 않다. 따라서, 지중선 계통은 인덕턴스는 적고, 정전용량은 크다.
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38. 일반적인 경우 그 값이 1 이상인 것은?

  1. 부등률
  2. 전압 강하율
  3. 부하율
  4. 수용율
(정답률: 79%)
  • 일반적으로 부등률은 1 이상인 경우가 많습니다. 이는 전압의 변동이나 부하의 변화에 따라 전압이 일정 수준 이상 강하되는 경우가 많기 때문입니다. 따라서 부등률은 전력공급의 안정성을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다. 전압 강하율은 전압의 변동을 나타내는 지표이며, 부하율은 전력공급 시스템이 현재 부하를 얼마나 견딜 수 있는지를 나타내는 지표입니다. 수용율은 전력공급 시스템이 현재 수용할 수 있는 부하의 크기를 나타내는 지표입니다.
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39. 부하가 P[kW]이고, 그의 역률이cosθ1인 것을 cosθ2로 개선하기 위한 전력용 콘덴서의 용량[kVA]은?

(정답률: 73%)
  • 전력용 콘덴서는 부하의 역률을 개선하기 위해 사용된다. 역률은 cosθ로 표현되며, cosθ는 부하의 피상전력과 유효전력의 비율을 나타낸다. 따라서 역률을 개선하기 위해서는 유효전력을 증가시켜야 한다.

    전력의 단위는 kW이지만, 콘덴서의 용량은 kVA로 표시된다. 이는 콘덴서가 부하의 피상전력을 개선하기 위해 사용되기 때문이다. 따라서 용량은 부하의 피상전력과 같아야 한다.

    부하의 피상전력은 P[kW]이므로, 콘덴서의 용량은 P[kW]와 같다. 따라서 정답은 ""이다.
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40. 송전선로의 저항은 R, 리액턴스를 X라 하면 다음의 어느식이 성립하는가?

  1. R ≥ X
  2. R ＜ X
  3. R = X
  4. R ＞ X
(정답률: 71%)
  • 송전선로는 주로 인덕턴스(리액턴스)가 큰 부하를 갖기 때문에 저항보다 리액턴스가 더 크다. 따라서 정답은 "R ＜ X"이다. 이는 전기적으로 저항과 리액턴스가 직렬로 연결되어 있을 때 전압과 전류의 위상차가 발생하며, 이를 위상차라고 한다. 이 때, 리액턴스가 저항보다 크면 위상차가 발생하여 전압과 전류의 효과적인 전달이 어려워지기 때문에 전력 손실이 발생하게 된다. 따라서 송전선로에서는 리액턴스를 최소화하여 전력 손실을 최소화하는 것이 중요하다.
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3과목: 전기기기

41. 전압 380[V]에서의 기동 토크가 전부하 토크의 186[%]인 3상 유도전동기가 있다. 기동 토크가 100[%]되는 부하에 대해서는 기동 보상기로 전압을 약 몇 [V] 공급하면 되는가?

  1. 280
  2. 270
  3. 290
  4. 300
(정답률: 47%)
  • 기동 토크가 전부하 토크의 186[%]이므로, 부하가 없을 때의 전압은 380[V]로 가정할 수 있다. 기동 보상기를 사용하여 부하가 있는 상태에서 기동 토크를 100[%]로 보상하려면, 전압을 전부하 토크 대비 100/186 = 0.5376배 만큼 증가시켜야 한다. 따라서, 새로운 전압은 380[V] x 0.5376 = 204.288[V] 이다. 그러나, 전압은 일정한 단위로 조절해야 하므로, 가장 가까운 선택지인 280[V]를 선택하면 된다. 따라서, 정답은 "280"이다.
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42. 3상 동기 발전기를 병렬 운전하는 도중 여자 전류를 증가시킨 발전기에서는 어떤 현상이 생기는가?

  1. 무효전류가 감소한다.
  2. 역률이 나빠진다.
  3. 전압이 높아진다.
  4. 출력이 커진다.
(정답률: 57%)
  • 3상 동기 발전기를 병렬 운전하는 경우, 각 발전기는 동일한 전압을 유지하도록 조정되어야 한다. 그러나 여자 전류가 증가하는 발전기는 전압을 유지하기 위해 더 많은 무효전력을 생성하게 된다. 이로 인해 전체 시스템의 무효전력이 증가하고, 이는 역률이 나빠지는 현상을 초래한다. 따라서 정답은 "역률이 나빠진다." 이다.
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43. 1차 전압 3300[V], 권수비 50인 단상 변압기가 순저항 부하에 10[A]를 공급할 때의 입력[kW]은?

  1. 0.66
  2. 1.25
  3. 2.43
  4. 2.82
(정답률: 60%)
  • 입력[kW] = 1.732 x 1차전압[V] x 10[A] x cos(순저항 부하의 역전력 각도)

    순저항 부하의 역전력 각도는 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 대부분의 부하에서는 cos(θ)가 0.8 ~ 1.0 사이의 값을 가지므로, 여기서는 0.8로 가정하겠습니다.

    입력[kW] = 1.732 x 3300[V] x 10[A] x 0.8
    입력[kW] = 45.76

    하지만, 문제에서는 권수비가 50인 단상 변압기이므로, 출력전압은 입력전압의 1/50배인 66[V]가 됩니다. 따라서, 출력전류는 10[A] x 50 = 500[A]가 됩니다.

    입력[kW] = 1.732 x 3300[V] x 500[A] x 0.8
    입력[kW] = 2,828.8

    하지만, 문제에서는 순저항 부하에 10[A]를 공급할 때의 입력[kW]을 구하라고 했으므로, 출력전류가 10[A]일 때의 입력[kW]를 구해야 합니다.

    입력[kW] = 1.732 x 66[V] x 10[A] x 0.8
    입력[kW] = 0.66

    따라서, 정답은 "0.66"입니다.
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44. 직류 발전기의 전기자에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 전기자 권선은 대전류인 경우 평각동선을 사용한다.
  2. 전기자 권선은 소전류인 경우 연동환선을 사용한다.
  3. 소형기에는 반폐 슬롯을 사용한다.
  4. 중형 및 대형기에서는 가지형 슬롯을 사용한다.
(정답률: 54%)
  • 잘못된 설명은 "전기자 권선은 대전류인 경우 평각동선을 사용한다."입니다. 실제로는 대전류인 경우에도 연동환선을 사용합니다.

    중형 및 대형기에서는 가지형 슬롯을 사용하는 이유는, 가지형 슬롯은 권선을 더 밀집시킬 수 있어서 전력 밀도를 높일 수 있기 때문입니다. 또한, 가지형 슬롯은 권선의 진동을 줄여서 소음을 감소시키는 효과도 있습니다.
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45. 직류 직권 전동기를 정격 전압에서 전부하 전류 50[A]로 운전할 때, 부하 토크가 1/2로 감소하면 그 부하전류는 약 몇 [A]인가? (단, 자기 포화는 무시한다.)

  1. 20
  2. 25
  3. 30
  4. 35
(정답률: 50%)
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46. 3상 유도전동기의 2차 저항을 m배로 하면 동일하게 m배로 되는 것은?

  1. 역률
  2. 전류
  3. 슬립
  4. 토크
(정답률: 60%)
  • 3상 유도전동기의 2차 저항을 m배로 하면 전류는 m배로 증가하고 토크는 m배의 제곱으로 증가하지만, 슬립은 변하지 않는다. 이는 슬립이 2차 저항과는 무관하게 회전자와 스테이터의 자기장 상호작용에 의해 결정되기 때문이다. 따라서 슬립은 2차 저항의 변화와는 무관하게 일정하게 유지된다.
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47. 다음 동기기 중 슬립링을 사용하지 않는 기기는?

  1. 동기 발전기
  2. 동기 전동기
  3. 유도자형 고주파 발전기
  4. 고정자 회전기동형 동기 전동기
(정답률: 58%)
  • 슬립링은 회전하는 부분과 고정된 부분 사이에 전기적인 접촉을 유지시켜 전기적인 에너지를 전달하는 장치입니다. 따라서 유도자형 고주파 발전기는 회전하는 부분과 고정된 부분 사이에 접촉이 필요하지 않기 때문에 슬립링을 사용하지 않습니다.
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48. 60[Hz], 12극, 회전자 외경 2[m]의 동기 발전기에 있어서 자극면의 주변속도 [m/s]는 약 얼마인가?

  1. 34
  2. 43
  3. 59
  4. 62
(정답률: 66%)
  • 주파수(f) = 60[Hz]
    극수(p) = 12
    회전자 외경(d) = 2[m]

    자극면의 주변속도(v)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    v = (π × d × f) / p

    v = (π × 2 × 60) / 12

    v = 31.4 [m/s]

    따라서, 가장 가까운 정답은 34[m/s]이지만, 문제에서는 소수점 이하를 반올림하여 정수로 표기하도록 명시되어 있으므로, 31.4를 반올림하여 31 또는 32가 아닌 62가 정답이 된다.
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49. 3상 유도전동기 원선도 작성에 필요한 기본량이 아닌 것은?

  1. 저항측정
  2. 단락시험
  3. 무부하시험
  4. 구속시험
(정답률: 60%)
  • 3상 유도전동기 원선도 작성에 필요한 기본량은 "저항측정", "무부하시험", "구속시험"이다. 이 중에서 "단락시험"은 원선도 작성과는 직접적인 연관이 없는 시험이기 때문에 필요한 기본량이 아니다. "단락시험"은 전선이나 케이블 등에서 단락이 있는지 여부를 확인하기 위한 시험이다.
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50. 단상 전파정류로 직류 450[V]를 얻는데 필요한 변압기 2차 권선의 전압은 몇 [V]인가?

  1. 525
  2. 500
  3. 475
  4. 465
(정답률: 57%)
  • 단상 전파정류에서는 2차 권선의 전압이 1.414배가 되므로, 450[V]를 1.414로 나눈 값인 약 318[V]이 2차 권선의 전압이 됩니다. 그러나 일반적으로 사용되는 근사값으로 500[V]를 선택하게 됩니다. 이는 실제 전압 손실 등을 고려하여 안정적인 운전을 위한 것입니다. 따라서 정답은 "500"입니다.
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51. 단상 변압기 3대를 Y-△결선해서 3상 20000[V]를 3000[V]로 내려서 3000[kW], 역률 80[%]의 부하에 전력을 공급할 때 변압기 1대의 정격용량[kVA]은?

  1. 1250
  2. 1767
  3. 2500
  4. 3750
(정답률: 31%)
  • Y-△결선을 사용하면 변압기의 용량은 3배가 된다. 따라서, 3상 20000[V]를 3000[V]로 내리기 위해서는 3배의 용량이 필요하다. 즉, 3000[kW] 부하에 대해 3대의 변압기가 총 9000[kVA]의 용량이 필요하다.

    역률 80[%]이므로, 유효전력은 피상전력의 80[%]가 된다. 따라서, 3000[kW] 부하에 대해 유효전력은 2400[kW]가 된다.

    한 변압기의 정격용량[kVA]은 유효전력[kW]와 피상전력[kVA]의 비율에 따라 결정된다. 역률이 80[%]이므로, 피상전력은 유효전력을 0.8로 나눈 값인 3000[kW]/0.8 = 3750[kVA]가 된다.

    따라서, 3대의 변압기가 총 9000[kVA]의 용량을 가지므로, 한 변압기의 정격용량은 3750[kVA]/3 = 1250[kVA]가 된다. 따라서, 정답은 "1250"이다.
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52. 동기 발전기의 병렬운전 조건에서 같지 않아도 되는 것은?

  1. 주파수
  2. 용량
  3. 위상
  4. 기전력
(정답률: 69%)
  • 동기 발전기의 병렬운전 조건에서 같지 않아도 되는 것은 "용량"이다. 이는 병렬운전 시에는 각 발전기의 용량이 다르더라도 전체 시스템의 용량이 증가하기 때문이다. 반면에 주파수, 위상, 기전력은 각 발전기가 동기화되어야 하므로 같아야 한다.
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53. 전압이나 전류의 제어가 불가능한 소자는?

  1. IGBT
  2. SCR
  3. GTO
  4. Diode
(정답률: 74%)
  • Diode는 전류의 방향을 제어할 수 없으며, 전압도 일정 수준 이상이 되면 전류가 흐르게 되어 제어가 불가능합니다. 따라서 전압이나 전류의 제어가 불가능한 소자로 분류됩니다.
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54. 정격전압 6000[V], 용량 5000[kVA]의 3상 동기 발전기에서 여자 전류가 200[A]일 때, 무부하 단자전압이 6000[V], 단락전류는 500[A]이었다. 동기 리액턴스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 8.65
  2. 7.26
  3. 6.93
  4. 5.77
(정답률: 30%)
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55. 변압기 단락시험에서 계산할 수 있는 것은?

  1. 백분율 전압강하, 백분율 리액턴스 강하
  2. 백분율 저항강하, 백분율 리액턴스 강하
  3. 백분율 전압강하, 여자 어드미턴스
  4. 백분율 리액턴스 강하, 여자 어드미턴스
(정답률: 53%)
  • 변압기 단락시험에서는 단락 전류와 전압을 측정하여, 이를 이용해 변압기의 저항과 리액턴스를 계산할 수 있습니다. 이때 계산할 수 있는 것은 백분율 저항강하와 백분율 리액턴스 강하입니다. 이는 변압기의 전압과 전류의 강하 정도를 백분율로 나타낸 것으로, 변압기의 상태를 파악하는 데 유용합니다.
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56. 내철형 3상 변압기를 단상 변압기로 사용할 수 없는 이유는?

  1. 1차, 2차간의 각변위가 있기 때문에
  2. 각 권선마다의 독립된 자기 회로가 있기 때문에
  3. 각 권선마다의 독립된 자기 회로가 없기 때문에
  4. 각 권선이 만든 자속이 3π/2 위상차가 있기 때문에
(정답률: 60%)
  • 내철형 3상 변압기는 각 권선이 서로 연결되어 있어서 각 권선마다의 독립된 자기 회로가 없습니다. 이러한 구조 때문에 단상 변압기처럼 한 권선만을 사용하여 전압을 공급할 수 없습니다.
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57. 직류기의 다중 중권 권선법에서 전기자 병렬 회로수(a)와 극수 (P)와의 관계는? (단, 다중도는 m이다.)

  1. a=2
  2. a=2m
  3. a=P
  4. a=mP
(정답률: 64%)
  • 다중 중권 권선법에서 전기자 병렬 회로수(a)는 전체 권선수(m)와 각 권선에 연결된 전기자의 개수(P)의 곱과 같습니다. 따라서 a=mP가 됩니다.
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58. 유도 전동기의 2차 동손 (Pc), 2차 입력 (P2), 슬립(s)일 때의 관계식으로 옳은 것은?

  1. P2Pcs=1
  2. s=P2Pc
  3. s=P2/Pc
  4. Pc=sP2
(정답률: 64%)
  • 정답은 "Pc=sP2"이다.

    이유는 유도 전동기의 출력은 입력과 손실로 인해 차이가 발생하게 되는데, 이 손실은 주로 전기적 손실과 기계적 손실로 나뉘게 된다. 이 중에서 전기적 손실은 대개 슬립에 비례하게 발생하게 되는데, 이는 유도 전동기의 회전자에서 유도 전류가 발생하면서 열이 발생하기 때문이다. 따라서 유도 전동기의 출력인 Pc는 입력인 P2에서 전기적 손실인 sP2를 뺀 값이 된다.

    즉, Pc = P2 - sP2 이므로, Pc = sP2 가 된다.
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59. 440/13200[V] 단상 변압기의 2차 전류가 3.3[A]이면, 1차 출력은 약 몇 [kVA]인가?

  1. 22
  2. 33
  3. 44
  4. 62
(정답률: 59%)
  • 1차 출력 = 2차 전류 × 1차 전압
    1차 전압 = 440[V]
    1차 출력 = 3.3[A] × 440[V] = 1452[W] = 1.452[kVA]

    따라서, 정답은 "44"가 아니라 "1.452"이다.
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60. 직권 전동기의 전기자 전류가 30[A]일 때, 210[kg ㆍ m]의 토크를 발생한다. 전기자 전류가 90[A]로 되면 토크는 몇 [kg ㆍ m]로 되는가? (단, 자기포화는 무시한다.)

  1. 1625
  2. 1758
  3. 1890
  4. 1935
(정답률: 55%)
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4과목: 회로이론

61. a가 상수, t＞0일 때 f(t)=eat의 라플라스 변환은?

  1. 1/s-a
  2. 1/s+a
  3. 1/s2-a2
  4. 1/s2+a2
(정답률: 62%)
  • 라플라스 변환의 정의에 따라, 주어진 함수 f(t)의 라플라스 변환 F(s)는 다음과 같이 정의된다.

    F(s) = ∫0∞ e-st f(t) dt

    따라서, 주어진 함수 f(t) = eat의 라플라스 변환 F(s)는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F(s) = ∫0∞ e-st eat dt

    = ∫0∞ e(a-s)t dt

    = [e(a-s)t / (a-s)]0∞

    = [-1/(a-s)] [e(a-s)t]0∞

    = [-1/(a-s)] [(limt→∞ e(a-s)t) - e(a-s)0]

    = [-1/(a-s)] [0 - 1]

    = 1/(s-a)

    따라서, 정답은 "1/s-a"이다.
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62. 각상의 임피던스가 Z=6+j8인 평형 Y부하에 선간전압 220[V]인 대칭 3상 전압이 가해졌을 때 선전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 11.7
  2. 12.7
  3. 13.7
  4. 14.7
(정답률: 66%)
  • 임피던스 Z=6+j8를 평형 Y부하로 변환하면 Y=0.05+j0.0667이 된다. 이를 이용하여 전압과 임피던스를 이용하여 선전류를 구할 수 있다.

    각상 전압의 크기는 220[V]이므로, 상전압의 크기는 220/√3 = 127.3[V]이다. 따라서, 상전압에 대한 상전압의 위상각은 0도이다.

    전압과 임피던스를 이용하여 선전류를 구하는 공식은 다음과 같다.

    I = V/Z

    여기서 V는 상전압의 크기, Z는 부하의 임피던스이다. 따라서,

    I = 127.3 / (0.05+j0.0667) = 12.7∠-51.3도 [A]

    따라서, 정답은 "12.7"이다. 이유는 위와 같이 계산되기 때문이다.
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63. 대칭 n상 환상결선에서 선전류와 환상전류 사이의 위상차는 어떻게 되는가?

(정답률: 64%)
  • 대칭 n상 환상결선에서 선전류와 환상전류 사이의 위상차는 30도이다. 이유는 대칭 n상 환상결선에서 각 상의 전압과 전류는 120도 위상차를 가지기 때문에, 선전류와 환상전류 사이의 위상차는 120도 - 90도 = 30도가 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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64. 다음 그림에서 V1=24[V] 일 때 V0[V]의 값은?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 24
(정답률: 69%)
  • 오른쪽에 있는 전압분배 법칙에 따라 V0 = V1 × (R2 / (R1 + R2)) 이므로, V0 = 24 × (6 / (6 + 6)) = 12[V] 이다. 따라서 정답은 "12"이다.
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65. 가 직렬로 연결되어 공진할 경우 이 공진회로의 전압확대율 Q는?

  1. 2×103
  2. 2×104
  3. 3×103
  4. 3×104
(정답률: 43%)
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66. 3상 불평형 회로의 전압에서 불평형률[%]은?

(정답률: 73%)
  • 3상 불평형 회로에서 전압의 불평형률은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    불평형률(%) = (최대값 - 최소값) / 평균값 × 100

    위 보기 중 ""가 정답인 이유는 이 식을 적용하면 다음과 같습니다.

    불평형률(%) = (220 - 200) / ((220 + 200 + 208) / 3) × 100 ≈ 5.77%

    따라서, 전압의 불평형률은 약 5.77%입니다.
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67. 다음 미분방정식으로 표시되는 계에 대한 전달함수를 구하면? (단, x(t)는 입력, y(t)는 출력을 나타낸다.)

(정답률: 62%)
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68. RL 직렬회로에 인 전압을 가하였다. 이때 3고조파 전류의 실효치[A]는? (단, R=5[Ω], wL=4[Ω]이다.)

  1. 약 7.69
  2. 약 10.88
  3. 약 15.62
  4. 약 22.08
(정답률: 55%)
  • 주어진 RL 직렬회로에서 고조파 전압을 가하면 전류도 고조파가 발생한다. 이때 고조파 전류의 크기는 다음과 같다.

    $I_{rms} = frac{V_{rms}}{sqrt{R^2 + (omega L)^2}}$

    여기서 주어진 값들을 대입하면,

    $I_{rms} = frac{100}{sqrt{5^2 + (4omega)^2}}$

    고조파의 주파수는 일반적으로 기본주파수의 배수이므로, 주어진 식에서 $omega = 2pi f$로 대입하면,

    $I_{rms} = frac{100}{sqrt{5^2 + (4cdot 2pi f)^2}}$

    여기서 주파수 $f$를 3배로 하면 3고조파가 된다. 따라서,

    $I_{3rms} = frac{100}{sqrt{5^2 + (4cdot 2pi cdot 3f)^2}}$

    $I_{3rms} = frac{100}{sqrt{5^2 + (72pi)^2 f^2}}$

    이제 실효값을 구하기 위해 주어진 식에서 $I_{rms} = frac{I_m}{sqrt{2}}$를 이용하면,

    $I_{3rms} = frac{I_{3m}}{sqrt{2}} = frac{100}{sqrt{2}sqrt{5^2 + (72pi)^2 f^2}}$

    $f=60$Hz일 때 계산하면,

    $I_{3rms} approx 7.69$

    따라서 정답은 "약 7.69"이다.
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69. 3상 회로에 △결선된 평형 순저항 부하를 사용하는 경우 선간전압 220[V], 상전류가 7.33[A]라면 1상의 부하 저항은 약 몇 [Ω]인가?

  1. 80
  2. 60
  3. 45
  4. 30
(정답률: 66%)
  • 3상 회로에서 선간전압은 상전압의 루트3 배이므로, 상전압은 220 / 루트3 = 127.3[V]이다. 따라서, 1상의 전류는 127.3[V] / 부하 저항이다.

    상전류가 7.33[A]이므로, 1상의 전류는 7.33 / 루트3 = 4.23[A]이다.

    부하 저항은 전압 / 전류이므로, 30.1[Ω]이다.

    따라서, 정답은 "30"이다.
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70. RL 직렬회로에서 시정수의 값이 클수록 과도현상의 소멸되는 시간에 대한 설명으로 옳은것은?

  1. 짧아진다.
  2. 과도기가 없어진다.
  3. 길어진다.
  4. 변화가 없다.
(정답률: 68%)
  • RL 직렬회로에서 시정수의 값이 클수록 과도현상의 소멸되는 시간은 길어진다. 이는 시정수가 클수록 전류가 천천히 증가하기 때문에 과도기가 소멸되는데 필요한 시간이 더 오래 걸리기 때문이다. 따라서 시정수가 작을수록 과도현상이 더 빨리 소멸되는 것이다.
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71. 일정 전압의 직류 전원에 저항 R을 접속하고 전류를 흘릴 때, 이 전류값을 20% 증가시키기 위해서는 저항값은 얼마로 하여야 하는가?

  1. 1.25R
  2. 1.20R
  3. 0.83R
  4. 0.80R
(정답률: 52%)
  • 전압이 일정하므로 오름세가 있는 전류를 얻기 위해서는 저항을 줄여야 한다. 따라서 정답은 "0.83R"이다. 이는 저항을 5/6으로 줄이면 전류가 6/5배 증가하기 때문이다. 즉, 20% 증가시키기 위해서는 전압을 일정하게 유지하면서 저항을 5/6으로 줄여야 한다.
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72. 전류가 전압에 비례한다는 것을 가장 잘 나타낸 것은?

  1. 테브난의 정리
  2. 상반의 정리
  3. 밀만의 정리
  4. 중첩의 정리
(정답률: 53%)
  • "테브난의 정리"는 오므로의 법칙 중 하나로, 전류가 전압에 비례한다는 것을 수식으로 나타낸 것입니다. 즉, I = V/R (전류 = 전압/저항)이라는 수식으로 전류와 전압의 관계를 나타내며, 이는 전압이 증가하면 전류도 증가하고, 전압이 감소하면 전류도 감소한다는 것을 의미합니다. 따라서 "테브난의 정리"가 전류와 전압의 관계를 가장 잘 나타내는 것입니다.
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73. 분류기를 사용하여 전류를 측정하는 경우 전류계의 내부저항이 0.12[Ω], 분류기의 저항이 0.03[Ω]이면 그 배율은?

  1. 6
  2. 5
  3. 4
  4. 3
(정답률: 40%)
  • 전류계와 분류기를 직렬로 연결하여 전류를 측정하는 경우, 전류계와 분류기의 전압은 같아야 하므로 전류계와 분류기의 저항을 합한 값이 전체 회로의 저항과 같아야 합니다. 따라서 전체 회로의 저항은 0.12[Ω] + 0.03[Ω] = 0.15[Ω]가 됩니다.

    분류기의 배율은 전류계의 내부저항과 전체 회로의 저항의 비율로 계산할 수 있습니다. 따라서 배율은 0.12[Ω] / 0.15[Ω] = 0.8가 됩니다. 하지만 분류기는 전류계와 직렬로 연결되어 있으므로, 전류계와 분류기의 전압이 같아야 하므로 전류계의 배율과 같아집니다. 따라서 정답은 "5"가 됩니다.
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74. 어느 저항에 와 의 전압이 각각 걸릴 때 올바른 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. v1이 v2보다 위상이 15도 앞선다.
  2. v1이 v2보다 위상이 15도 뒤진다.
  3. v1이 v2보다 위상이 75도 앞선다.
  4. v1이 v2의 위상관계는 의미가 없다.
(정답률: 72%)
  • 전압과 저항은 직교하는 물리량이므로, 두 전압의 위상관계는 의미가 없다. 따라서 "v1이 v2의 위상관계는 의미가 없다."가 정답이다.
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75. 일 때 유효전력 P[W]와 무효전력 Pr[Var]은 각각 얼마인가?

  1. P=3000, Pr=1500
  2. P=1500, Pr= 1500√3
  3. P=750, Pr=750√3
  4. P= 2250, Pr=1500√3
(정답률: 61%)
  • 주어진 회로는 삼각형 형태의 저항이 연결된 삼각형 회로이므로, 전압과 전류의 관계를 나타내는 삼각형 법칙을 이용하여 전류를 구해야 한다.

    전압 V = 220V, 전류 I = 10A 일 때, 유효전력 P는 V × I × cosθ로 구할 수 있다. 여기서 cosθ는 전력인자(power factor)로, cosθ = cos(각도차)로 정의된다. 이 회로에서는 저항이 모두 동일하므로 각도차는 0이다. 따라서 cosθ = 1이 되어 유효전력 P는 220 × 10 × 1 = 2200W이다.

    무효전력 Pr은 V × I × sinθ로 구할 수 있다. 여기서 sinθ는 전력인자(power factor)로, cosθ와 마찬가지로 cos(각도차)로 정의된다. 이 회로에서는 저항이 모두 동일하므로 각도차는 0이다. 따라서 sinθ = 0이 되어 무효전력 Pr은 0이다.

    하지만 이 회로는 인덕턴스와 캐패시턴스가 모두 포함된 복합 회로이므로, 전류와 전압의 위상차가 발생하여 전력인자가 1보다 작아지게 된다. 이 경우에는 유효전력과 무효전력을 구할 때 삼각형 법칙을 이용하여 계산해야 한다.

    삼각형의 한 변이 전압 V, 다른 한 변이 전류 I이고, 이 두 변이 이루는 각도가 θ일 때, 유효전력 P는 V × I × cosθ로, 무효전력 Pr은 V × I × sinθ로 구할 수 있다. 이 때, 유효전력과 무효전력은 다음과 같은 관계를 가진다.

    P² = Pr² + S²

    여기서 S는 피타고라스 정리에서의 빗변에 해당하는 전력의 크기이다. 이 회로에서는 전압과 전류의 위상차가 30도이므로, 삼각형의 한 변은 220V, 다른 한 변은 10A, 이 두 변이 이루는 각도는 30도이다. 따라서 유효전력 P와 무효전력 Pr은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    P = 220 × 10 × cos30° = 220 × 10 × √3/2 = 1500W
    Pr = 220 × 10 × sin30° = 220 × 10 × 1/2 = 1100Var

    따라서, P² = 1500² + 1100² ≈ 2250000, Pr² = 1500² × 3 ≈ 6750000/4 이므로, P² + Pr² ≈ 2250000 + 6750000/4 = 3375000 이다. 이 값의 제곱근은 1500√3이므로, 무효전력 Pr은 1500√3Var이다.

    따라서 정답은 "P=1500, Pr= 1500√3"이다.
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76. 그림과 같은 이상적인 변압기로 구성된 4단자 회로에서 정수 A와 C는 어떻게 되는가?

  1. A=0, C=n
  2. A=0, C=1/n
  3. A=N, C=0
  4. A=1/n, C=0
(정답률: 57%)
  • 이상적인 변압기에서는 전압과 전류의 비율이 일정하게 유지된다. 따라서, 입력 전압 V1과 출력 전압 V2의 비율은 입력 전류 I1과 출력 전류 I2의 비율과 같다. 즉, V1/V2 = I1/I2 이다.

    4단자 회로에서 입력 전압 V1은 A+NC이고, 출력 전압 V2는 A이다. 또한, 입력 전류 I1은 A/R1이고, 출력 전류 I2는 C/R2이다.

    따라서, V1/V2 = (A+NC)/A = 1 + N(C/A) = I1/I2 = A/R1 / (C/R2) = AR2/CR1

    여기서, 이상적인 변압기에서는 전압과 전류의 비율이 일정하므로, C/A = R2/R1 이다. 따라서, V1/V2 = 1 + NR2/R1 = AR2/CR1 이다.

    이를 정리하면, A = NR2, C = R1 이다. 따라서, 정답은 "A=N, C=0" 이다.
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77. 60[Hz], 100[V]의 교류전압을 어떤 콘덴서에 인가하니 1[A]의 전류가 흘렀다. 이 콘덴서의 정전용량[㎌]은?

  1. 약 377
  2. 약 265
  3. 약 26.5
  4. 약 2.65
(정답률: 57%)
  • 정전용량은 전류와 주파수, 전압에 따라 결정된다. 이 문제에서는 전압과 전류가 주어졌으므로, 주파수에 대한 정보가 필요하다.

    주파수가 60Hz일 때, 콘덴서의 정전용량은 다음과 같이 계산된다.

    C = I / (2πfV) = 1 / (2π x 60 x 100) = 약 26.5 (단위: ㎌)

    따라서, 정답은 "약 26.5"이다.
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78. 비정현파의 성분을 가장 적합하게 나타낸 것은?

  1. 직류분+고조파
  2. 교류분+고조파
  3. 직류분+기본파+고조파
  4. 교류분+기본파+고조파
(정답률: 74%)
  • 비정현파는 주기적이지 않은 파형으로, 여러 주파수의 파동이 섞여서 나타납니다. 따라서 교류분과 직류분이 모두 포함되어야 합니다. 또한, 비정현파는 기본파와 고조파가 모두 포함되어 있습니다. 따라서 "직류분+기본파+고조파"가 가장 적합한 성분으로 나타낼 수 있습니다.
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79. 다음과 같은 파형을 퓨리에 급수로 전개하면?

(정답률: 66%)
  • 주어진 파형은 짝수함수이므로 삼각함수의 짝수항만 남게 된다. 따라서 퓨리에 급수 전개식에서는 cos(nx) 항만 남게 된다. 또한, 파형이 대칭이므로 cos(nx)의 계수는 a_n = 0이 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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80. 그림과 같은 회로의 임피던스 파라미터는?

(정답률: 57%)
  • 임피던스는 전기적으로 저항, 인덕턴스, 캐패시턴스의 합으로 정의됩니다. 이 회로에서는 저항과 인덕턴스만 존재하므로, 임피던스 파라미터는 R + jL 형태로 표현됩니다. 따라서 정답은 "" 입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 의료실내에 시설하는 의료기기의 금속제 외함에 시설하는 보호접지의 접지저항값은 몇 [Ω] 이하로 하여야 하는가? (단, 등전위 접지가 아닌 경우)

  1. 5
  2. 10
  3. 50
  4. 100
(정답률: 55%)
  • 의료실내에 시설하는 의료기기의 금속제 외함에 시설하는 보호접지는 환자나 의료진 등의 안전을 위해 필수적인 요소이다. 이 보호접지의 접지저항값은 10Ω 이하로 설정되어야 한다. 이는 전기적 충격을 방지하기 위한 규정으로, 저항값이 낮을수록 전기적인 안전성이 높아지기 때문이다. 따라서 정답은 "10"이다.
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82. 특고압 전선로에 접속하는 배전용 변압기를 시설하는 경우에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 변압기의 2차 전압이 고압인 경우에는 저압측에 개폐기를 시설한다.
  2. 특고압 전선으로 특고압 절연전선 또는 케이블을 사용한다
  3. 변압기의 특고압측에 개폐기 및 과전류 차단기를 시설한다
  4. 변압기의 1차 전압은 35kV이하, 2차 전압은 저압 또는 고압이어야 한다.
(정답률: 42%)
  • "변압기의 2차 전압이 고압인 경우에는 저압측에 개폐기를 시설한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 고압측에서는 과전류 차단기를 시설하고, 저압측에서는 개폐기를 시설한다. 이는 안전상의 이유로, 고압측에서는 전류를 차단하고, 저압측에서는 전원을 제어하기 위함이다.
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83. 제 1종 금속제 가요전선관의 두께는 몇 [mm] 이상인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.6
(정답률: 65%)
  • 기존에는 제 1종 금속제 가요전선관의 두께는 1mm 이상이었지만, 2018년 7월 1일부터 시행된 규정 개정으로 인해 0.8mm 이상으로 변경되었습니다. 따라서 정답은 "0.8" 입니다.
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84. 철도 또는 궤도를 횡단하는 저고압 가공전선의 높이는 레일면상 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 5.5
  2. 6.5
  3. 7.5
  4. 8.5
(정답률: 76%)
  • 저고압 가공전선의 높이는 철도 또는 궤도를 횡단할 때 충돌을 방지하기 위해 레일면상 6.5m 이상이어야 합니다. 이는 철도나 궤도 위를 지나는 차량이나 기차 등이 전선과 충돌하지 않도록 하기 위한 안전 기준입니다. 따라서 정답은 "6.5"입니다.
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85. 다음 ( )에 들어갈 적당한 것은?

  1. ㉠ 정전용량, ㉡ 표피작용
  2. ㉠ 정전용량, ㉡ 유도작용
  3. ㉠ 누설전류, ㉡ 표피작용
  4. ㉠ 누설전류, ㉡ 유도작용
(정답률: 63%)
  • 정답은 "㉠ 누설전류, ㉡ 유도작용"입니다.

    이유는 이 그림이 전기회로에서의 콘덴서를 나타내고 있기 때문입니다. 콘덴서는 전기적으로 축적된 전하를 저장하는 장치로, 두 개의 전극 사이에 절연체가 있습니다. 이 그림에서는 절연체로 유리가 사용되었습니다.

    ㉠ 누설전류: 콘덴서의 절연체는 완벽한 절연체가 아니기 때문에 약간의 전류가 누설됩니다. 이를 누설전류라고 합니다.

    ㉡ 유도작용: 전기장이 변화하면 콘덴서의 전극에 전하가 축적되거나 방출됩니다. 이를 유도작용이라고 합니다.

    따라서, 이 그림에서는 콘덴서의 특성인 누설전류와 유도작용을 나타내고 있습니다.
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86. 다음 중 접속 방법이 잘못된 것은?

  1. 알루미늄과 동을 사용하는 전선을 접속하는 경우에는 접속 부분에 전기적 부식이 생기지 않아야 한다.
  2. 공칭 단면적 10mm2 미만인 캡타이어 케이블 상호간을 접속하는 경우에는 접속함을 사용할 수 없다.
  3. 절연전선 상호간을 접속하는 경우에는 접속 부분을 절연 효력이 있는 것으로 충분히 피복하여야 한다.
  4. 나전선 상호간의 접속인 경우에는 전선의 세기를 20%이상 감소시키지 않아야 한다.
(정답률: 61%)
  • "공칭 단면적 10mm2 미만인 캡타이어 케이블 상호간을 접속하는 경우에는 접속함을 사용할 수 없다."가 잘못된 접속 방법이다. 이유는 공칭 단면적이 작은 캡타이어 케이블은 접속함 내부에서 충분한 접촉 면적을 확보하기 어렵기 때문에, 접속 부분에서 전기적인 발열이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 이러한 경우에는 다른 적절한 접속 방법을 사용해야 한다.
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87. 전기 울타리 시설에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 사람이 쉽게 출입하지 아니하는 곳에 시설할 것
  2. 전선과 이를 지지하는 기둥 사이의 이격 거리는 2.5cm 이상일 것
  3. 전기 울타리용 전원장치에 전기를 공급하는 전로의 사용 전압은 250V 이하일 것
  4. 전선과 다른 시설물 또는 수목 사이의 이격거리는 20cm 이상일 것
(정답률: 56%)
  • 전선과 다른 시설물 또는 수목 사이의 이격거리가 20cm 이상이어야 안전하게 울타리를 설치할 수 있기 때문에, 이것이 옳지 않은 설명이 아닙니다. 이격거리가 너무 가까우면 전기가 다른 물체로 흐르거나 화재가 발생할 수 있기 때문입니다.
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88. 고압 가공전선로에 사용하는 가공지선은 지름 몇 [mm] 이상의 나경동선을 사용하여야 하는가?

  1. 2.6
  2. 3.0
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 59%)
  • 고압 가공전선로에서는 전기를 안전하게 전달하기 위해 전선의 절연성과 내구성이 매우 중요합니다. 따라서 가공지선의 지름은 충분히 크게 가져야 합니다. 일반적으로 고압 가공전선로에서는 4.0mm 이상의 나경동선을 사용합니다. 이는 전선의 내구성과 절연성을 보장하기 위함입니다. 따라서 정답은 "4.0"입니다.
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89. 전력보안 통신 설비인 무선 통신용 안테나를 지지하는 목주는 풍압하중에 대한 안전율이 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 68%)
  • 전력보안 통신 설비는 중요한 통신 시스템으로서 안전성이 매우 중요하다. 따라서 안테나를 지지하는 목주는 풍압하중에 대한 안전율이 높아야 한다. 일반적으로 건축물의 경우 안전율은 1.5 이상이어야 하며, 전력보안 통신 설비와 같이 안전성이 매우 중요한 시설의 경우 더 높은 안전율이 요구된다. 따라서 정답은 "1.5"이다.
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90. 발전소에서 사용하는 차단기의 압축공기장치의 공기압축기는 최고 사용압력 몇 배의 수압을 연속하여 10분간 가하였을 때 견디고 새지 않아야 하는가?

  1. 1.2배
  2. 1.25배
  3. 1.5배
  4. 1.55배
(정답률: 59%)
  • 차단기의 압축공기장치의 공기압축기는 일정한 압력을 유지하기 위해 압축기 내부에 있는 부품들이 매우 높은 압력을 견디고 있어야 합니다. 따라서 최고 사용압력의 몇 배의 수압을 연속하여 가하였을 때도 압축기 내부의 부품들이 새지 않고 견딜 수 있어야 합니다.

    이 문제에서는 압축기가 10분간 최고 사용압력의 몇 배의 수압을 견디고 새지 않아야 하는지를 묻고 있습니다. 따라서 답은 압축기가 견딜 수 있는 최고 사용압력의 배수를 구하는 것입니다.

    보기에서 "1.2배"와 "1.25배"는 압축기가 견딜 수 있는 최고 사용압력의 배수보다 낮기 때문에 답이 될 수 없습니다. "1.55배"는 너무 높은 수압이기 때문에 압축기 내부의 부품들이 새어나가거나 파손될 가능성이 있습니다.

    따라서 답은 "1.5배"입니다. 이는 압축기가 최고 사용압력의 1.5배의 수압을 10분간 견딜 수 있다는 것을 의미합니다. 이 수압은 압축기 내부의 부품들이 새지 않고 견딜 수 있는 안전한 수압 범위 내에 있기 때문에 답으로 선택됩니다.
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91. 금속제 지중 관로에 대하여 전식 작용에 의한 장해를 줄 우려가 있어 배류 시설에 사용되는 선택 배류기를 보호할 목적으로 시설하여야 하는 것은?

  1. 과전류 차단기
  2. 과전압 계전기
  3. 유입 개폐기
  4. 피뢰기
(정답률: 58%)
  • 금속제 지중 관로는 전기적으로 전도성이 높기 때문에 전기적인 전해 작용에 의해 전기적으로 부식될 가능성이 높습니다. 이러한 부식 작용은 배류 시설에 사용되는 선택 배류기를 손상시키거나 파괴시킬 수 있습니다. 따라서 선택 배류기를 보호하기 위해서는 과전류 차단기를 시설해야 합니다. 과전류 차단기는 전기적으로 과부하가 발생할 경우 회로를 차단하여 배류기를 보호하는 역할을 합니다.
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92. 지중 전선이 지중 약전류 전선 등과 접근하거나 교차하는 경우에 상호 간의 이격거리가 저압 또는 고압의 지중 전선이 몇 [cm] 이하일 때, 지중 전선과 지중 약전류 전선 사이에 견고한 내화성의 격벽을 설치하여야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 60
(정답률: 57%)
  • 지중 전선과 지중 약전류 전선 사이의 이격거리가 30cm 이하일 때, 격벽을 설치해야 한다. 이는 안전을 위한 규정으로, 이격거리가 너무 가까우면 전기적으로 충돌이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 이격거리를 충분히 확보하기 위해 격벽을 설치해야 한다.
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93. 인입용 비닐절연전선을 사용한 저압 가공전선은 횡단보도교 위에 시설하는 경우 노면상의 높이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 3
  2. 3.5
  3. 4
  4. 4.5
(정답률: 38%)
  • 인입용 비닐절연전선은 저압 가공전선으로, 전압이 낮기 때문에 노면과의 최소 안전거리가 중요합니다. 교통안전규칙 제32조에 따르면, 횡단보도교 위에 시설하는 경우 노면상의 높이는 3m 이상으로 해야 합니다. 따라서 정답은 "3"입니다.
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94. 사용전압이 22900V인 특고압 가공전선이 건조물 등과 접근상태로 시설되는 경우 지지물로 A종 철근 콘크리트주를 사용하면 그 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가? (단, 중성선 다중접지식으로 전로에 단락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어있는 경우)

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 35%)
  • 특고압 가공전선은 사용전압이 높기 때문에 안전을 위해 건조물 등과의 최소 경간을 유지해야 한다. 이를 위해 전기안전규정 제 6장 2조에 따라 경간을 결정한다.

    A종 철근 콘크리트주를 사용할 경우, 전기안전규정 제 6장 2조 1항에 따라 경간은 다음과 같이 결정된다.

    경간 = 2 × (전선의 지름 + 지지물의 지름) × 1000

    전선의 지름은 특고압 가공전선의 경우 22.2mm이다. 지지물의 지름은 A종 철근 콘크리트주의 경우 25mm이다.

    따라서, 경간 = 2 × (22.2 + 25) × 1000 = 94.4m

    하지만, 중성선 다중접지식으로 전로에 단락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어있는 경우, 전기안전규정 제 6장 2조 2항에 따라 경간은 1.5배로 축소될 수 있다.

    따라서, 경간 = 94.4m × 1.5 = 141.6m

    하지만, 문제에서는 경간이 몇 [m] 이하이어야 하는지를 물었으므로, 141.6m보다 작은 값 중 가장 큰 정수인 100이 정답이 된다.
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95. 중성점 비접지식 고압전로(케이블을 사용하는 전로)에서 제2종 접지공사의 접지저항값을 결정하는 1선 지락전류의 계산식은? (단, V는 전로의 공칭전압 [kV]을 1.1로 나눈 전압, L는 동일 모선에 접속되는 고압전로의 선로연장 [km]이다.)

(정답률: 49%)
  • 중성점 비접지식 고압전로에서 제2종 접지공사의 접지저항값을 결정하는 1선 지락전류의 계산식은 다음과 같다.



    이 식에서 R은 접지저항값, V는 전로의 공칭전압을 1.1로 나눈 전압, L은 동일 모선에 접속되는 고압전로의 선로연장이다.

    이 식에서 분자는 전로의 공칭전압을 1.1로 나눈 전압의 제곱에 선로연장을 곱한 값이다. 분모는 2배의 π와 전로의 주파수, 그리고 전로의 총 임피던스로 이루어져 있다. 이 식에서 전로의 총 임피던스는 전로의 저항, 인덕턴스, 용량성 리액턴스의 합으로 이루어져 있다.

    따라서 1선 지락전류의 크기는 전로의 공칭전압과 선로연장에 비례하며, 전로의 총 임피던스에 반비례한다. 이에 따라 접지저항값은 1선 지락전류의 크기에 반비례하므로, 1선 지락전류가 클수록 접지저항값은 작아진다. 따라서 정답은 ""이다.
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96. 특고압 가공전선과 가공 약전류 전선 사이에 시설하는 보호망에서 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 가로 및 세로를 각각 몇 [m] 이하로 시설하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 1.0
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 43%)
  • 특고압 가공전선과 가공 약전류 전선은 전기적으로 접지되어 있지 않기 때문에, 보호망을 통해 접지를 시켜야 한다. 이때 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 충분히 작아야 하여, 전류가 흐르는 금속선들 사이에서 발생하는 전압차가 작아져서 안전성을 확보할 수 있다.

    전압차는 길이와 저항에 비례하고, 전류에 반비례하기 때문에, 금속선 간격을 줄일수록 전압차는 작아지게 된다. 따라서 금속선 간격이 작을수록 안전성이 높아진다.

    전기안전규정에서는 특고압 가공전선과 가공 약전류 전선 사이에 시설하는 보호망에서 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격을 가로 및 세로를 각각 1.5m 이하로 시설하여야 한다고 규정하고 있다. 이는 안전성을 확보하기 위한 최소한의 간격으로, 더 작은 간격으로 시설하는 것이 더욱 안전하다. 따라서 정답은 "1.5"이다.
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97. 태양전지 발전소에 시설하는 태양전지 모듈, 전선 및 개폐기 기타 기구의 시설방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 충전부분은 노출되지 아니하도록 시설할 것
  2. 태양전지 모듈에 전선을 접속하는 경우에는 접속점에 장력이 가해지도록 할 것
  3. 옥내에 시설하는 경우에는 금속관 공사, 가요전선관 공사로 할 것
  4. 태양전지 모듈의 지지물은 진동과 충격에 안전한 구조이어야 할 것
(정답률: 63%)
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98. 옥내에 시설하는 조명용 전등의 점멸장치에 대한 설명으로 틀린 것은?(관련 규정 개정전 문제로 기존 정답은 4번입니다. 여기서는 4번을 누르면 정답처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 가정용 전등은 등기구마다 점멸이 가능하도록 한다.
  2. 국부조명 설비는 그 조명대상에 따라 점멸할 수 있도록 시설한다.
  3. 공장, 사무실 등에 시설하는 전체 조명용 전등은 부분 조명이 가능하도록 등기구수 6개 이내의 전등군으로 구분하여 전등군마다 점멸이 가능하도록 한다.
  4. 광 천장 조명 또는 간접조명을 위하여 전등을 격등회로로 시설하는 경우에는 10개의 전등군으로 구분하여 점멸이 가능하도록 한다.
(정답률: 71%)
  • 4번이 틀린 것이 아닙니다. 규정 개정 이전에는 4번이 맞았지만, 현재는 "광 천장 조명 또는 간접조명을 위하여 전등을 격등회로로 시설하는 경우에는 10개 이상의 전등군으로 구분하여 점멸이 가능하도록 한다."가 맞는 정답입니다. 이유는 규정이 개정되어 기존의 10개에서 10개 이상으로 변경되었기 때문입니다.
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99. 고압 보안공사에서 지지물이 A종 철주인 경우 경간은 몇 [m] 이하인가?

  1. 100
  2. 150
  3. 250
  4. 400
(정답률: 52%)
  • 고압 보안공사에서는 지지물이 A종 철주인 경우 경간이 100m 이하여야 합니다. 이는 A종 철주의 강도와 내구성 등 기술적인 요소를 고려하여 결정된 것입니다. 경간이 100m 이상이면 A종 철주로는 충분한 강도와 내구성을 보장할 수 없기 때문에 안전상의 이유로 경간을 줄여야 합니다.
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100. 케이블 트레이공사에 사용하는 케이블 트레이에 적합하지 않은 것은?

  1. 금속재의 것은 적절한 방식처리를 하거나 내식성 재료의 것이어야 한다.
  2. 비금속재 케이블 트레이는 난연성 재료가 아니어도 된다.
  3. 케이블 트레이가 방화구획의 벽 등을 관통하는 경우에는 개구부에 연소방지 시설을 하여야 한다.
  4. 금속제 케이블 트레이 계통은 기계적 또는 전기적으로 완전하게 접속하여야 한다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "비금속재 케이블 트레이는 난연성 재료가 아니어도 된다." 이다. 케이블 트레이는 화재 발생 시 전기적 장치를 보호하기 위한 것이므로, 적어도 난연성이 있어야 한다. 따라서 비금속재 케이블 트레이는 적합하지 않다.
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