전기산업기사 필기 기출문제복원 (2012-08-26)

전기산업기사
(2012-08-26 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 대전 도체 내부의 전위에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 내부에는 전기력선이 없으므로 전위는 무한대의 값을 갖는다.
  2. 내부의 전위와 표면전위는 같다. 즉 도체는 등전위이다.
  3. 내부의 전위는 항상 대지전위와 같다.
  4. 내부에는 전계가 없으므로 0전위이다.
(정답률: 63%)
  • 도체 내부에는 전기력선이 없기 때문에 전위는 무한대의 값을 갖는 것이 아니라, 내부의 전위와 표면전위는 같아야 한다. 이는 도체가 등전위를 유지하기 때문이다. 따라서 "내부의 전위와 표면전위는 같다. 즉 도체는 등전위이다."가 옳은 설명이다.
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2. 자화율 x와 비투자율 μs의 관계에서 상자성체로 판단 할 수 있는 것은?

  1. x ＞ 0, μs ＜ 1
  2. x ＜ 0, μs ＞ 1
  3. x ＞ 0, μs ＞ 1
  4. x ＜ 0, μs ＜ 1
(정답률: 73%)
  • 상자성체는 자화율과 비투자율이 모두 큰 물질로 정의됩니다. 따라서 x와 μs가 모두 양수인 경우, 즉 "x ＞ 0, μs ＞ 1"인 경우에만 상자성체로 판단할 수 있습니다. 이는 자화율과 비투자율이 모두 큰 값일 때, 물질이 자기장에 대해 강하게 반응하고, 빛을 많이 흡수하기 때문입니다.
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3. 강자성체의 자속밀도 B의 크기와 자화의 세기 J의 크기 사이에는 어떤 관계가 있는가?

  1. J가 B보다 약간 크다.
  2. J는 B보다 대단히 크다.
  3. J는 B보다 약간 작다
  4. J는 B와 똑같다.
(정답률: 76%)
  • 강자성체의 자속밀도 B는 단위 면적당 자화된 분자의 수를 나타내는 것이고, 자화의 세기 J는 단위 체적당 자화된 분자의 수를 나타내는 것입니다. 따라서 같은 체적 내에서 B는 J보다 더 많은 분자를 포함하고 있으므로 J는 B보다 약간 작습니다.
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4. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 완전 도체가 아닌 일정한 고유저항을 가진 대지상에 대지와 나란히 높이 h인 곳에 가선된 전류 I가 흐르는 원통상 도선의 영상전류는 방향이 반대인 -I이고, 땅속 h보다 얕은 곳에 대지면과 나란히 흐르는 영상전류이다.
  2. 접지 구도체의 외부에 있는 점전하에 기인된 접지 구도체상 유도전하의 영상전하는 2개 있다.
  3. 두 유전체가 무한 평면으로 경계면을 이루고 접해있을때, 한 유전체내에 있는 점전하 Q의 영상전하는, 경계면과 Q간 거리의 연장선상 반대편 등거리에 1개 있다.
  4. 절연 도체구의 외부에 점전하가 있을 때 절연 도체구에 유도된 전하에 관한 영상 전하는 2개 있다.
(정답률: 44%)
  • 절연 도체구의 외부에 점전하가 있을 때 절연 도체구에 유도된 전하에 관한 영상 전하는 2개 있다. 이는 절연체 내부와 외부의 경계면에서 전하가 축적되어 전기장이 형성되고, 이에 따라 절연체 내부에도 전하가 유도되어 영상전하가 발생하기 때문이다.
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5. 두 개의 자하m1, m2 사이에 작용되는 쿨롱의 법칙으로서 자하간의 자기력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 두 자하가 동일 극성이면 반발력이 작용한다.
  2. 두 자하가 서로 다른 극성이면 흡입력이 작용한다.
  3. 두 자하의 거리에 반비례한다.
  4. 두 자하의 곱에 비례한다.
(정답률: 71%)
  • "두 자하의 거리에 반비례한다."가 옳지 않은 설명이다. 쿨롱의 법칙에 따르면 두 자하간의 힘은 두 자하의 크기와 거리에 의해 결정된다. 두 자하의 거리가 멀어질수록 힘은 감소하며, 거리의 제곱에 반비례한다. 따라서 거리가 두 배가 되면 힘은 1/4이 되고, 거리가 세 배가 되면 힘은 1/9이 된다. 이는 쿨롱의 법칙에서 가장 중요한 개념 중 하나이다.
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6. 열전대는 무슨 효과를 이용한 것인가?

  1. 압전효과
  2. 제벡효과
  3. 홀 효과
  4. 가우스 효과
(정답률: 79%)
  • 열전대는 제벡효과를 이용한 것입니다. 제벡효과는 서로 다른 두 종류의 금속을 만나면서 발생하는 전위차를 이용하여 전기를 생산하는 현상입니다. 열전대는 이 제벡효과를 이용하여 높은 온도와 낮은 온도 사이의 온도차를 이용하여 전기를 생산합니다.
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7. 자기 인덕턴스가 L1, L2이고, 상호인덕턴스가 M인 두 코일을 직렬로 연결하여 합성인덕턴스 L을 얻었을 때, 다음 중 항상 양의 값을 갖는 것만 골라 묶은 것은?

  1. L1, L2, M
  2. L1, L2, L
  3. M, L
  4. 항상 양의 값을 갖는 것은 없다.
(정답률: 66%)
  • 합성인덕턴스 L은 L1, L2, M에 의해 결정되므로, L1, L2, M은 모두 양의 값을 가져야 합니다. 따라서 "L1, L2, L"이 항상 양의 값을 갖는 것입니다. "L1, L2, M"도 양의 값을 가질 수 있지만, M이 음수일 경우 L1, L2, L 중 하나가 음수가 될 수 있으므로 항상 양의 값을 갖는 것은 아닙니다. "M, L"은 L1, L2의 값에 따라 양수일 수도, 음수일 수도 있으므로 항상 양의 값을 갖는 것은 아닙니다.
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8. 전압 V로 충전된 용량 C의 콘덴서에 용량 2C의 콘덴서를 병렬 연결한 후의 단자 전압[V]은?

  1. 3V
  2. 2V
  3. V/2
  4. V/3
(정답률: 68%)
  • 용량이 2배인 콘덴서를 병렬 연결하면 전하는 2배가 되므로, 전하 보존 법칙에 따라 전압은 반으로 줄어들게 됩니다. 따라서, 병렬 연결 후의 단자 전압은 V/2가 됩니다. 이때, 이 콘덴서들은 병렬 연결되어 있으므로, 전체 용량은 C+2C=3C가 됩니다. 따라서, 전하 보존 법칙에 따라 전압은 3분의 1로 줄어들게 되므로, 단자 전압은 V/3이 됩니다. 따라서, 정답은 "V/3"입니다.
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9. 자기회로 단면적 4[cm2]의 철심에 6×10-4[Wb]의 자속을 통하게 하려면 2800[AT/m]의 자계가 필요하다. 철심의 비투자율 [H/m]은?

  1. 12
  2. 43
  3. 75
  4. 426
(정답률: 51%)
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10. 두 자성체 경계면에서 정자계가 만족하는 것은?

  1. 자속밀도의 접선성분이 같다.
  2. 자속은 투자율이 작은 자성체에 모인다.
  3. 양측 경계면상의 두 점간의 자위차가 같다.
  4. 자계의 법선성분이 같다.
(정답률: 76%)
  • 정자계는 자성체 내부에서 자속이 일정한 영역을 형성하고 있습니다. 이 때, 두 자성체 경계면에서는 자속이 연속적으로 변화하게 되는데, 이 때 자속의 변화율이 크면 자기장이 강하게 발생합니다. 따라서, 정자계가 만족해야 하는 것은 경계면상의 두 점간의 자위차가 같아야 합니다. 이는 자속밀도의 접선성분이 같다는 것과도 관련이 있습니다. 즉, 자속의 변화율이 작아야 자기장이 안정적으로 유지될 수 있기 때문입니다.
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11. 평행판 공기콘덴서의 극판 사이에 비유전율 ℇs의 유전체를 채운 경우 동일 전위차에 대한 극판간의 전하량 Q[C]는?

  1. ℇs배로 증가
  2. 1/ℇs배로 감소
  3. πℇs 배로 증가
  4. 불변
(정답률: 78%)
  • "ℇs배로 증가"이다. 이는 유전체가 채워진 경우 전기장이 감소하게 되어 극판 사이의 전위차가 감소하게 된다. 따라서 동일한 전위차를 유지하기 위해 극판 사이의 전하량이 증가하게 되는데, 이는 유전체의 비유전율이 증가하면서 전하의 저장 용량이 증가하기 때문이다. 따라서 비유전율이 ℇs배로 증가하면 극판 사이의 전하량도 ℇs배로 증가하게 된다.
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12. 두 도체 A와 B에서 도체 A에는 +Q[C], 도체 B에는 -Q[C]의 전하를 줄 때 도체 A, B간의 전위차를 VAB라 하면 성립되는 식은? (단, 두 도체 사이의 정전용량은 C이다.)

(정답률: 72%)
  • 전위차는 전하가 일정한 거리를 이동할 때 일하는 일과 관련이 있다. 따라서 두 도체 사이의 전위차는 다음과 같이 구할 수 있다.

    VAB = 일한 일 / 전하의 크기

    두 도체 사이의 일한 일은 전하가 이동한 거리에 비례하므로, 두 도체 사이의 거리가 d일 때 일한 일은 Q2/2Cd이다. 따라서 전위차는 다음과 같이 구할 수 있다.

    VAB = Q2/2CdQ

    이를 정리하면 ""가 된다.
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13. 그림과 같이 진공내의 A, B, C 각 점에 QA= 4×10-6[C], QB= 2×10-6[C], QC=5×10-6[C]의 점전하가 일직선상에 놓여 있을 때 B점에 작용하는 힘은 몇 [N]인가?

  1. 0.8 × 10-2
  2. 1.2 × 10-2
  3. 1.8 × 10-2
  4. 2.4 × 10-2
(정답률: 54%)
  • B점에 작용하는 전하들로 인한 전기력은 QB를 제외한 나머지 두 전하와의 전기력의 합과 같다. 따라서 B점에 작용하는 전기력은 다음과 같다.

    FB = k(QAQB/rAB2) + k(QBQC/rBC2)

    여기서 k는 쿨롱 상수이고, rAB와 rBC는 각각 AB와 BC 사이의 거리이다. 이 값을 계산하면 FB = 0.8 × 10-2 [N]이 된다. 따라서 정답은 "0.8 × 10-2"이다.
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14. 반지름 a[m]되는 도선의 1[m]당 내부 자기 인덕턴스는 몇 [H/m]인가?

  1. μ/8π
  2. μ/4π
  3. μa/8π
  4. μa/4π
(정답률: 50%)
  • 도선의 내부 자기 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μ₀N²A/l

    여기서, μ₀는 자유공간의 유도율, N은 도선의 총바퀴수, A는 도선의 단면적, l은 도선의 길이이다.

    반지름이 a[m]인 도선의 단면적 A는 다음과 같다.

    A = πa²

    또한, 1[m]당 바퀴수 N은 다음과 같다.

    N = 1/(2πa)

    따라서, 도선의 내부 자기 인덕턴스 L은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μ₀(1/(2πa))²πa²/l
    = μ₀a²/(2l)

    여기서, μ₀ = 4π × 10⁻⁷ [H/m]이므로,

    L = (μ₀a²)/(2l)
    = (μa²)/(2l)
    = (μ/8π)

    따라서, 정답은 "μ/8π"이다.
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15. 유전율이 각각 ℇ1, ℇ2인 두 유전체가 접해있는 경우 전기력선의 방향을 그림과 같이 표시할 때 ℇ1＞ℇ2이면, θ1과 θ2의 관계는?

  1. θ1 = θ2
  2. θ1 ＜ θ2
  3. θ1 ＞ θ2
  4. 전기력선의 방향에 따라 θ1 ＜ θ2 혹은 θ1 ＞ θ2
(정답률: 78%)
  • 전기력선은 전기장이 일정한 방향을 유지하도록 하는 방향을 나타내므로, 전기장이 강한 ℇ1쪽에서는 전기력선이 더 밀집하게 나타납니다. 따라서, ℇ1쪽에서는 전기력선이 더 가파르게 나타나며, 이에 따라 θ1이 더 크게 됩니다. 따라서, 정답은 "θ1 ＞ θ2"입니다.
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16. 무한 평면도체에서 h[m]의 높이에 반지름 a[m](a《h)의 도선을 도체에 평행하게 가설하였을 때 도체에 대한 도선의 정전용량은 몇 [F/m]인가?

(정답률: 55%)
  • 도선의 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εA/d

    여기서 ε는 자유공간의 유전율, A는 도선의 단면적, d는 도선의 길이이다.

    이 문제에서 도선의 단면적 A는 원의 넓이인 πa^2이고, 길이 d는 무한평면도체의 높이 h와 같다. 따라서,

    C = επa^2/h

    이 된다.

    보기에서 ""는 이 식과 일치한다. 이유는 도선의 길이가 무한대이므로, 도선의 끝이 무한히 멀리 떨어져 있어서 전하가 무한히 흐를 수 있기 때문이다. 따라서 정전용량도 무한대가 된다.
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17. 유전율 ℇ1[F/m],ℇ2[F/m]인 두 종류의 유전체가 무한평면을 경계로 접해있다. 유전체에서 경계면으로부터 r[m] 만큼 떨어진 점 P에 점전하 Q[C]가 있을 경우, 점전하와 유전체 ℇ2 사이에 작용하는 힘[N]은?

(정답률: 58%)
  • 점전하 Q가 유전체 ℇ2에 가해지는 전기장은 ℇ2 × Q/r 이다. 이 전기장이 유전체 ℇ1에서 일으키는 전하밀도는 ℇ2 × Q/r × ℇ1/(ℇ1+ℇ2) 이다. 이 전하밀도가 유전체 ℇ1에서 일으키는 전기장은 4πℇ1 × 전하밀도 × r 이다. 따라서 점전하 Q와 유전체 ℇ2 사이에 작용하는 힘은 Q × 4πℇ1 × ℇ2 × r/(ℇ1+ℇ2)2 이다. 이 식은 보기 ""와 일치한다.
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18. 다음 중 전자계에 대한 맥스웰의 기본 이론으로 옳지 않은 것은?

  1. 고립된 자극이 존재한다.
  2. 전하에서 전속선이 발산된다.
  3. 전도전류와 변위전류는 자계의 회전을 발생시킨다.
  4. 자속밀도의 시간적 변화에 따라 전계의 회전이 생긴다.
(정답률: 76%)
  • "고립된 자극이 존재한다."는 맥스웰의 기본 이론 중 하나가 아닙니다. 맥스웰의 기본 이론은 전하와 자기장, 전기장, 전자기파 등에 대한 이론으로 구성되어 있습니다.

    고립된 자극이 존재하지 않는 이유는 전자기장은 전하에 의해 발생하며, 전하가 존재하지 않는 곳에서는 전자기장도 존재하지 않기 때문입니다. 따라서 전자기장은 전하와 밀접한 관련이 있으며, 고립된 자극은 존재하지 않습니다.
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19. 도전성을 가진 매질내의 평면파에서 전송계수 r를 표현한 것으로 알맞은 것은?

  1. r=a+jβ
  2. r=a-jβ
  3. r=ja+β
  4. r=ja-β
(정답률: 74%)
  • 전송계수 r은 매질 내에서 전파되는 평면파의 진폭과 위상을 나타내는 복소수이다. 따라서 r은 a+jβ 또는 a-jβ의 형태를 가진다. 여기서 a는 진폭을, β는 위상을 나타내는데, β가 양수이면 전파가 진행 방향과 같은 방향으로 진행하고, 음수이면 반대 방향으로 진행한다. 따라서 r=a+jβ의 형태가 맞는 것이다.
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20. 자기 인덕턴스 50[mH]의 회로에 흐르는 전류가 매초 100[A]의 비율로 감소할 때 자기 유도기전력은?

  1. 5×10-4[mV]
  2. 5[V]
  3. 40[V]
  4. 200[V]
(정답률: 71%)
  • 자기 인덕턴스 L, 전류 I, 시간 t일 때 자기 유도기전력 E는 다음과 같이 정의됩니다.

    E = -L(dI/dt)

    여기서 dI/dt는 전류의 변화율을 의미합니다. 문제에서는 매초 100[A]의 비율로 감소한다고 했으므로, dI/dt는 -100[A/s]가 됩니다. 따라서,

    E = -(50×10^-3)[H] × (-100)[A/s] = 5[V]

    따라서 정답은 "5[V]"입니다.
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2과목: 전력공학

21. 송전선용 표준철탑 설계의 경우 일반적으로 가장 큰 하중은?

  1. 빙설
  2. 애자, 전선의 중량
  3. 풍압
  4. 전선의 인장강도
(정답률: 73%)
  • 송전선용 표준철탑 설계에서 가장 큰 하중은 풍압입니다. 이는 태풍이나 강한 바람과 같은 기상 조건에서 탑에 가해지는 압력으로, 다른 하중들보다 크기 때문에 가장 중요한 하중 중 하나입니다.
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22. 출력 20000[kW]의 화력발전소가 부하율 80%로 운전할 때 1일의 석탄 소비량은 약 몇 ton인가? (단, 보일러 효율 80%, 터빈의 열 사이클 효율 35%, 터빈효율 85%, 발전기 효율 76%, 석탄의 발열량은 5500[kcal/kg]이다.)

  1. 272
  2. 293
  3. 312
  4. 333
(정답률: 49%)
  • 화력발전소의 출력이 20000[kW]이므로, 1일에 생산되는 전기의 양은 20000[kW] × 24[h] = 480000[kWh]이다. 이 전기를 생산하기 위해서는 석탄을 연소하여 열을 발생시켜야 한다. 이때, 보일러 효율이 80%이므로, 석탄의 발열량 중 80%가 열로 전환된다. 따라서, 1일에 필요한 열량은 480000[kWh] ÷ 0.8 = 600000[kWh]이다.

    터빈의 열 사이클 효율이 35%이므로, 터빈에 공급되는 열량은 600000[kWh] ÷ 0.35 = 1714285.7[kWh]이다. 터빈 효율이 85%이므로, 터빈에서 생산되는 전기의 양은 1714285.7[kWh] × 0.85 = 1457142.9[kWh]이다.

    발전기 효율이 76%이므로, 실제로 생산되는 전기의 양은 1457142.9[kWh] × 0.76 = 1107142.9[kWh]이다. 따라서, 1일에 필요한 석탄의 양은 600000[kWh] ÷ (5500[kcal/kg] × 0.001[kcal/cal] × 0.8 × 1107142.9[kWh] ÷ 24[h] ÷ 3600[s]) = 333.3[ton]이다. 따라서, 정답은 "333"이다.
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23. 변전소에서 사용되는 조상설비 중 전력 손실이 출력의 최대 0.6[%]이하이며 지상용으로 사용되는 조상설비는?

  1. 전력용 콘덴서
  2. 분로 리액터
  3. 동기 조상기
  4. 유도 전압 조정기
(정답률: 65%)
  • 분로 리액터는 전력 손실이 최대 0.6[%] 이하인 조상설비 중에서도 지상용으로 사용되는 것입니다. 이는 분전반에서 전력을 분배할 때 발생하는 고조파를 제거하고 전력의 안정성을 유지하기 위해 사용됩니다. 따라서 전력용 콘덴서, 동기 조상기, 유도 전압 조정기는 전력 손실이 0.6[%] 이하인 조상설비 중에서는 해당되지만, 지상용으로 사용되지는 않습니다.
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24. 3상 3선식 소호리액터 접지방식에서 1선의 대지 정전용량을 C[㎌], 상전압 E[kV], 주파수 f[Hz]라 하면, 소호 리액터의 용량은 몇 [kVA]인가?

  1. πfCE2×10-3
  2. 2πfCE2×10-3
  3. 3πfCE2×10-3
  4. 6πfCE2×10-3
(정답률: 57%)
  • 3상 3선식 소호리액터 접지방식에서 1선의 대지 정전용량은 C[㎌]이므로, 3상 전체의 대지 정전용량은 3C[㎌]이다. 이때, 소호리액터의 용량은 3상 전체의 대지 정전용량과 같으므로 3C[㎌]이다.

    여기서, 소호리액터의 용량을 kVA 단위로 표시하려면 전압과 전류를 곱한 후 1000으로 나눠주어야 한다.

    전압은 상전압 E[kV]이므로, 전압의 효과값은 E/√3[kV]이다.

    전류는 대지 정전용량 C[㎌]에 주파수 f[Hz]와 2π를 곱한 값인 2πfC를 곱한 후, 전압의 효과값 E/√3[kV]으로 나눠주어야 한다. 따라서 전류는 2πfCE/√3[kA]이다.

    따라서, 소호리액터의 용량은 3상 전체의 용량인 3C[㎌]에 전압의 효과값 E/√3[kV]과 전류 2πfCE/√3[kA]를 곱한 후 1000으로 나눠주면 된다.

    결과적으로, 소호리액터의 용량은 6πfCE2×10-3이 된다.
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25. 전력선 1선의 대지전압을 E, 통신선의 대지정전용량을 Cb, 전력선과 통신선 사이의 상호 정전용량을 Cab라고 하면, 통신선의 정전유도전압은?

(정답률: 66%)
  • 통신선과 대지 사이의 전하는 CbE만큼 축적된다. 이 때, 전력선과 통신선 사이의 상호 정전용량 Cab에 의해 전력선에서 CabCbE만큼의 전하가 통신선으로 유도된다. 따라서 통신선의 정전유도전압은 CabCbE/Cb = CabE 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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26. 코로나 방지에 가장 효과적인 방법은?

  1. 선간거리를 증가시킨다.
  2. 전선의 높이를 가급적 낮게 한다.
  3. 전선 표면의 전위경도를 높인다.
  4. 전선의 바깥지름을 크게 한다.
(정답률: 71%)
  • 전선의 바깥지름을 크게 함으로써 전선의 단면적이 커지기 때문에 전류가 흐르는 면적이 늘어나게 되어 전류 밀도가 감소하게 됩니다. 이는 전선의 발열을 줄여 전선이 녹거나 과열되는 것을 방지하고, 전선간 거리를 줄이지 않고도 안전한 전기 시설물을 구축할 수 있게 됩니다. 따라서 코로나 방지에 가장 효과적인 방법은 전선의 바깥지름을 크게 하는 것입니다.
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27. 다음 중 1상당의 용량 200[kVA]의 콘덴서에 제 5고조파를 억제하기 위하여 직렬 리액터를 설치하고자 한다. 기본파 기준으로 직렬리액터의 용량[kVA]으로 가장 알맞은 것은?

  1. 6
  2. 12
  3. 18
  4. 25
(정답률: 55%)
  • 40이랑 가까운건 25. 5고조파 억제는 4~6% 에서 6% 사용
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28. 반지름 r[m]이고, 소도체 간격 a인 2도체 송전선로에 등가 선간거리가 D[m]로 배치되고 완전 연가된 경우 인덕턴스는 몇 [mH/km]인가?

(정답률: 50%)
  • 등가선간거리가 D[m]인 2도체 송전선로의 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μ/π * ln(D/a)

    여기서 μ는 자기유도율이다. 자기유도율은 자기장이 변화할 때, 자기장의 변화율에 대한 자기력의 비율로 정의된다. 자기장이 변화할 때, 자기장의 변화율에 비례하여 유도전류가 발생하게 되는데, 이 때 유도전류가 발생하는 정도를 나타내는 상수가 자기유도율이다.

    2도체 송전선로의 경우, 자기장이 두 도체 사이에서만 발생하므로, 자기유도율은 두 도체 사이의 자기유도율인 μ0/2π가 된다. (μ0는 자유공간의 자기유도율)

    따라서, 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = (μ0/2π) * ln(D/a)

    단위를 mH/km으로 변환하면,

    L = (μ0/2π) * ln(D/a) * 1000

    = 0.188 * ln(D/a) [mH/km]

    따라서, 보기에서 정답이 "" 인 이유는, 인덕턴스 계산식에 따라 등가선간거리 D와 소도체 간격 a가 같을 때, 인덕턴스가 0이 되기 때문이다. 이는 두 도체가 서로에게 영향을 미치지 않는 상태를 의미한다.
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29. 전력용 콘덴서 회로에 방전코일을 설치하는 주된 목적은?

  1. 합성 역률의 개선
  2. 전압의 파형 개선
  3. 콘덴서의 등가 용량 증대
  4. 전원 개방시 잔류 전하를 방전시켜 인체의 위험 방지
(정답률: 74%)
  • 전력용 콘덴서 회로에서 방전코일을 설치하는 주된 목적은 전원 개방시 잔류 전하를 방전시켜 인체의 위험을 방지하기 위해서입니다. 이는 콘덴서에 축적된 전하가 방전되어 인체에 충격을 주는 것을 막아줍니다.
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30. 플리커 예방을 위한 수용가 측의 대책이 아닌 것은?

  1. 공급 전압을 승압한다.
  2. 전원 계통에 리액터분을 보상한다.
  3. 전압 강하를 보상한다.
  4. 부하의 무효전력 변동분을 흡수한다.
(정답률: 56%)
  • 공급 전압을 승압하는 것은 플리커 예방과는 직접적인 관련이 없는 대책이기 때문에 정답입니다. 플리커는 전력 시스템에서 발생하는 전압 변동으로 인해 발생하는 문제이므로, 전압 변동을 줄이는 대책이 필요합니다. 따라서 "전압 강하를 보상한다.", "전원 계통에 리액터분을 보상한다.", "부하의 무효전력 변동분을 흡수한다."는 모두 플리커 예방을 위한 대책입니다.
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31. 수전 용량에 비해 첨두부하가 커지면 부하율은 그에 따라 어떻게 되는가?

  1. 높아진다.
  2. 낮아진다.
  3. 변하지 않고 일정하다.
  4. 부하의 종류에 따라 달라진다.
(정답률: 64%)
  • 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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32. 고장점에서 구한 전 임피던스를 Z[Ω], 고장점의 상전압을 E[V]라 하면 3상 단락전류 [A]는?

  1. E/Z
  2. ZE/√3
  3. √3E/Z
  4. 3E/Z
(정답률: 65%)
  • 3상 단락전류는 전압과 임피던스의 비율인 "E/Z"로 계산됩니다. 이는 오움의 법칙에 따라 전압과 전류는 비례하고, 임피던스는 전압과 전류의 비율이기 때문입니다. 따라서, "E/Z"가 정답입니다.
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33. 파동 임피던스가 Z1=400[Ω]인 선로의 종단에 파동 임피던스가 Z2=1200[Ω]인 변압기가 접속되어 있다. 지금 선로로부터 파고 e1=1000[kV]의 전압이 진입하였다. 접속점에서 전압의 투과파 [kV]는?

  1. 500
  2. 1000
  3. 1500
  4. 2000
(정답률: 52%)
  • 파동 임피던스는 Z = √(L/C)으로 계산된다. 따라서, Z1 = √(L/C)1와 Z2 = √(L/C)2가 성립한다. 이를 이용하여 L/C1 = (Z1)2 = 160000, L/C2 = (Z2)2 = 1440000이 된다. 변압기는 전압을 변환하는 장치이므로 파동 임피던스는 변하지 않는다. 따라서, 접속점에서의 파동 임피던스는 Z2 = 1200[Ω]이다. 이를 이용하여 접속점에서의 전압의 투과파는 e2 = e1 × (Z2/(Z1+Z2)) = 1500[kV]가 된다. 따라서, 정답은 "1500"이다.
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34. 피뢰기의 정격전압이란?

  1. 상용주파수의 방전 개시전압
  2. 속류를 차단할 수 있는 최고의 교류 전압
  3. 방전을 개시할 때 단자전압의 순시값
  4. 충격방전전류를 통하고 있을 때 단자전압
(정답률: 54%)
  • 피뢰기는 번개로 인한 고전압을 차단하기 위한 장치입니다. 이때, 피뢰기의 정격전압은 속류를 차단할 수 있는 최고의 교류 전압을 의미합니다. 즉, 피뢰기가 정격전압 이상의 전압을 받으면 속류를 차단하여 고전압이 전기기기 등으로 전달되지 않도록 보호하는 역할을 합니다.
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35. 콘덴서형 계기용 변압기의 특징에 속하지 않은 것은?

  1. 권선형에 비해 오차가 적고 특성이 좋다.
  2. 절연의 신뢰도가 권선형에 비해 크다.
  3. 고압 회로용의 경우는 권선형에 비해 소형 경량이다.
  4. 전력선 반송용 결합 콘덴서와 공용할 수 있다.
(정답률: 53%)
  • 콘덴서형 계기용 변압기는 권선형 변압기와 달리 코일 대신 콘덴서를 사용하여 전압을 변환하는데, 이로 인해 오차가 적고 특성이 좋아진다. 또한 절연의 신뢰도가 높아지며 고압 회로용의 경우는 소형 경량화가 가능하다. 전력선 반송용 결합 콘덴서와 공용할 수 있다는 것은 다른 변압기와 연결하여 사용할 수 있다는 장점이다.
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36. 화력 발전소에서 증기 및 급수가 흐르는 순서는?

  1. 보일러 -> 과열기 -> 절탄기 -> 터빈 -> 복수기
  2. 보일러 -> 절탄기 -> 과얄기 -> 터빈 -> 복수기
  3. 절탄기 -> 보일러 -> 과열기 -> 터빈 -> 복수기
  4. 절탄기 -> 과열기 -> 보일러 -> 터빈 -> 복수기
(정답률: 69%)
  • 화력 발전소에서는 먼저 연료를 연소시켜 보일러에서 열을 발생시킵니다. 이 열은 과열기를 통해 증기를 생성합니다. 그리고 절탄기를 통해 증기의 압력과 온도를 조절한 후 터빈으로 보냅니다. 터빈에서는 증기의 역학적 에너지를 회전 운동으로 변환시켜 전기를 생산합니다. 마지막으로 복수기를 통해 증기를 압축하여 보일러로 되돌려 보냅니다. 따라서 정답은 "절탄기 -> 보일러 -> 과열기 -> 터빈 -> 복수기" 입니다.
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37. 전력계통의 주파수가 기준값보다 증가하는 경우 어떻게 하는 것이 가장 타당한가?

  1. 발전 출력[kW]을 감소시켜야 한다.
  2. 발전 출력[kW]을 증가시켜야 한다.
  3. 무효 전력[kVar]을 감소시켜야 한다.
  4. 무효 전력[kVar]을 증가시켜야 한다.
(정답률: 60%)
  • 전력계통의 주파수가 기준값보다 증가하는 경우는 전력 수요가 발전량보다 많은 경우이므로 발전 출력을 감소시켜야 합니다. 이는 전력 수요와 발전량을 균형있게 맞추어 전력계통의 안정성을 유지하기 위함입니다. 따라서 "발전 출력[kW]을 감소시켜야 한다."가 정답입니다.
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38. 가공전선로에 대한 지중전선로의 장점으로 옳은 것은?

  1. 건설비가 싸다.
  2. 송전 용량이 많다.
  3. 인축에 대한 안전성이 높으며 환경 조화를 이룰 수 있다.
  4. 사고 복구에 효율적이다.
(정답률: 74%)
  • 가공전선로는 공중에 설치되어 있기 때문에 자연재해나 인간의 실수 등으로 인한 사고가 발생할 가능성이 높습니다. 하지만 지중전선로는 지하에 설치되어 있기 때문에 이러한 위험을 최소화할 수 있습니다. 또한 지중전선로는 인축에 대한 안전성이 높아서 인축 근처에서 일어나는 사고나 화재 등의 위험을 줄일 수 있습니다. 또한 지중전선로는 환경 조화를 이룰 수 있어서 도시의 미관을 해치지 않고 자연과 조화를 이룰 수 있습니다.
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39. 1선 지락시 건전상의 전압상승이 가장 적은 중성점 접지 방식은?

  1. 직접 접지방식
  2. 비접지 방식
  3. 저항 접지방식
  4. 소호 리액터 접지 방식
(정답률: 62%)
  • 직접 접지방식은 중성점을 지면에 직접 접지시키는 방식으로, 전압상승이 가장 적은 방식입니다. 이는 중성점과 지면 사이의 임피던스가 가장 작기 때문입니다. 따라서 안전성이 높고 전기적 잡음이 적어 신뢰성이 높은 방식입니다.
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40. 전력 원선도의 가로축과 세로축은 각각 어느 것을 나타내는가?

  1. 전압과 전류
  2. 전압과 역률
  3. 전류와 유효전력
  4. 유효전력과 무효전력
(정답률: 82%)
  • 가로축은 시간을, 세로축은 전압이나 전류를 나타낸다. 따라서 전력 원선도는 시간에 따른 전압이나 전류의 변화를 보여준다.

    정답이 "유효전력과 무효전력"인 이유는 전력 원선도에서 유효전력과 무효전력은 전압과 전류의 차이로 발생하는 것이기 때문이다. 전압과 전류의 차이가 크면 유효전력이 많이 발생하고, 차이가 작으면 무효전력이 많이 발생한다. 따라서 전압과 전류의 관계를 나타내는 전압-전류 상관관계선과 함께 유효전력과 무효전력을 나타내는 선을 그려 전력 원선도를 완성한다.
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3과목: 전기기기

41. 순저항 부하를 갖는 3상 반파 위상제어 정류회로에서 출력 전류가 연속이 되는 점호각 a의 범위는?

  1. a ≤ 30°
  2. a ＞ 30°
  3. a ≤ 60°
  4. a ＞ 60°
(정답률: 60%)
  • 3상 반파 위상제어 정류회로에서 출력 전류가 연속이 되기 위해서는 각 상의 점호각이 120도로 균일하게 분포되어야 한다. 따라서, 한 상의 점호각이 a일 때, 다른 두 상의 점호각은 각각 (a+120)도, (a+240)도가 되어야 한다. 이때, a의 범위는 다음과 같다.

    a ≤ 30°: 한 상의 점호각이 30도 이하인 경우, 다른 두 상의 점호각은 각각 150도, 270도가 되어 연속적인 전류 출력이 가능하다.

    a ＞ 30°: 한 상의 점호각이 30도를 초과하는 경우, 다른 두 상의 점호각 중 적어도 하나가 360도를 초과하게 되어 연속적인 전류 출력이 불가능하다.

    a ≤ 60°: 한 상의 점호각이 60도 이하인 경우, 다른 두 상의 점호각은 각각 180도, 300도가 되어 연속적인 전류 출력이 가능하다. 하지만, 이 경우에는 출력 전류의 효율이 낮아진다.

    a ＞ 60°: 한 상의 점호각이 60도를 초과하는 경우, 다른 두 상의 점호각 중 적어도 하나가 360도를 초과하게 되어 연속적인 전류 출력이 불가능하다.
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42. 변압기의 임피던스 전압이란 정격부하를 걸었을 때 변압기 내부에서 일어나는 임피던스에 의한 전압 강하분이 정격 전압의 몇 [%]가 강하하는가의 백분율이다. 다음 어느 시험에서 구할 수 있는가?

  1. 무부하시험
  2. 단락시험
  3. 온도 시험
  4. 내전압 시험
(정답률: 69%)
  • 변압기의 임피던스 전압은 단락시험에서 구할 수 있다. 단락시험은 변압기의 단락 전류를 측정하여 변압기 내부의 전기적 특성을 파악하는 시험이다. 이 시험에서 변압기의 내부 임피던스를 측정하여 변압기의 정격 전압에 대한 임피던스 전압 강하분을 계산할 수 있다. 따라서 변압기의 임피던스 전압은 단락시험에서 구할 수 있다.
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43. 교류 단상직권전동기의 구조를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 역률 개선을 위해 고정자와 회전자의 자로를 성층 철심으로 한다.
  2. 정류 개선을 위해 강계자 약전기자형으로 한다.
  3. 전기자 반작용을 줄이기 위해 약계자 강 전기자형으로 한다.
  4. 역률 및 정류 개선을 위해 약계자 강 전기자형으로 한다.
(정답률: 50%)
  • 교류 단상직권전동기의 구조는 고정자와 회전자로 구성되어 있으며, 고정자에는 성층 철심이 사용되고 회전자에는 약계자 강 전기자형이 사용된다. 이는 역률 및 정류 개선을 위한 것으로, 약계자 강 전기자형은 전기자 반작용을 줄이기 위해 사용된다.
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44. 터빈 발전기의 냉각을 수소 냉각방식으로 하는 이유가 아닌것은?

  1. 풍손이 공기 냉각시의 약 1/10으로 줄어든다.
  2. 동일기계일 때 공기냉각시 보다 정격 출력이 약 25% 증가한다.
  3. 수분, 먼지 등이 없어 모로나에 의한 손상이 없다.
  4. 비열은 공기의 약 10배이고 열전도율은 약 15배로 된다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "동일기계일 때 공기냉각시 보다 정격 출력이 약 25% 증가한다."입니다. 수소 냉각 방식은 고열과 고압에서도 안정적인 냉각 특성을 가지고 있기 때문에, 냉각 효율이 높아서 터빈 발전기의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 반면, 공기 냉각 방식은 냉각 효율이 낮아서 정격 출력이 감소할 수 있습니다. 비열과 열전도율은 수소가 공기보다 높기 때문에, 냉각 효율이 더욱 높아지는 것입니다.
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45. 직류기에서 양호한 정류를 얻는 조건을 옳게 설명한 것은?

  1. 정류 주기를 짧게 한다.
  2. 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 한다.
  3. 평균 리액턴스 전압을 브러시 접촉 저항에 의한 전압 강하보다 크게 한다.
  4. 브러시 접촉저항을 작게 한다.
(정답률: 57%)
  • 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 함으로써, 전류의 변화가 빠르게 일어나게 되어 정류 주기를 짧게 할 수 있기 때문이다. 이는 정류된 전압의 변동을 줄이고, 양호한 정류를 얻을 수 있는 조건이 된다.
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46. 동기 전동기의 기동법으로 옳은 것은?

  1. 직류 초퍼법, 기동 전동기법
  2. 자기동법, 기동 전동기법
  3. 자기동법, 직류 초퍼법
  4. 계자 제어법, 저항 제어법
(정답률: 51%)
  • 동기 전동기는 자기장과 회전자 간의 상호작용을 이용하여 회전하는데, 이를 위해 자기장의 방향과 회전자의 방향을 일치시켜야 한다. 따라서 자기동법과 기동 전동기법이 옳은 기동법이다. 직류 초퍼법은 회전자의 방향을 일치시키는 데에는 유용하지만, 자기장의 방향을 일치시키는 데에는 적합하지 않다. 계자 제어법과 저항 제어법은 전력 제어에 사용되는 방법으로, 동기 전동기의 기동과는 관련이 없다.
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47. 전부하에 있어 철손과 동손의 비율이 1:2인 변압기에서 효율이 최고인 부하는 전부하의 약 몇 [%]인가?

  1. 50
  2. 60
  3. 70
  4. 80
(정답률: 56%)
  • 전부하와 동손의 비율이 1:2이므로, 동손의 전류는 전부하의 전류의 2배이다. 이에 따라 동손의 전압은 전부하의 전압의 1/2배가 된다. 변압기의 효율은 전력의 출력/입력으로 계산되므로, 전력은 전압 x 전류이다. 따라서, 전부하의 전력은 동손의 전력의 2배가 된다. 이를 고려하여 전부하의 전류를 I라고 하면, 동손의 전류는 2I이고, 전부하의 전압은 2V이다. 따라서, 전부하의 전력은 2VI이고, 동손의 전력은 4VI이다. 전력의 출력/입력이 최대가 되려면, 출력과 입력이 같아져야 하므로, 2VI = 4VI x 효율이 된다. 이를 정리하면, 효율은 50%가 된다. 따라서, 정답은 "50"이 아니라 "70"이다.
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48. 용량 40[kVA], 3200/200[V]인 3상 변압기 2차측에 3상 단락이 생겼을 경우 단락 전류는 약 몇 [A]인가? (단, %임피던스 전압은 4[%]이다.)

  1. 1887
  2. 2887
  3. 3243
  4. 3558
(정답률: 56%)
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49. △결선 변압기의 한 대가 고장으로 제거되어 V결선으로 공급할 때 공급할 수 있는 전력은 고장 전 전력에 대하여 몇[%]인가?

  1. 86.6
  2. 75.0
  3. 66.7
  4. 57.7
(정답률: 75%)
  • △결선 변압기가 고장으로 제거되면 전압이 감소하게 되어 공급할 수 있는 전력도 감소하게 된다. 이때 공급할 수 있는 전력은 고장 전 전력 대비 감소한 비율에 따라 결정된다.

    전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있으므로, 전압이 감소하면 공급할 수 있는 전력도 감소하게 된다. 이때 전압이 감소한 비율은 △결선 변압기의 전압 강하율에 따라 결정된다.

    전압 강하율은 전압 감소량을 입력 전압으로 나눈 값으로, 일반적으로 %로 표시된다. 따라서 전압 강하율이 5%라면 입력 전압의 5%만큼 감소한 것이다.

    이 문제에서는 전압 강하율이 주어지지 않았으므로, 다른 정보를 활용하여 답을 구해야 한다.

    고장 전 전력과 공급할 수 있는 전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있으므로, 이를 이용하여 비율을 구해보자.

    전류는 변하지 않으므로, 전압만 비교하면 된다.

    △결선 변압기가 제거되면 전압이 감소하므로, 공급 전압도 감소하게 된다. 이때 공급 전압은 △결선 변압기와 병렬로 연결된 다른 변압기들의 출력 전압의 평균값이 된다.

    따라서 공급 전압이 감소한 비율은 (제거된 변압기의 출력 전압) / (전체 출력 전압의 평균값)으로 구할 수 있다.

    이 비율을 이용하여 공급할 수 있는 전력의 비율을 구할 수 있다.

    예를 들어, 제거된 변압기의 출력 전압이 100V이고, 전체 출력 전압의 평균값이 110V이라면, 공급 전압이 감소한 비율은 100/110 = 0.9091이 된다.

    따라서 공급할 수 있는 전력의 비율은 (0.9091)^2 = 0.8264가 된다.

    즉, 고장 전 전력 대비 공급할 수 있는 전력은 약 82.6%가 된다.

    하지만 이 문제에서는 보기에서 선택할 수 있는 답안이 주어졌으므로, 이 중에서 정답인 것을 찾아야 한다.

    보기에서 선택할 수 있는 답안은 86.6%, 75.0%, 66.7%, 57.7%이다.

    이 중에서 정답은 57.7%이다.

    이유는, 이 문제에서는 △결선 변압기가 다른 변압기들과 동일한 출력 전압을 가지고 있다고 가정하고 있다. 따라서 △결선 변압기를 제거하면 전체 출력 전압의 평균값이 감소하게 된다.

    이때 공급 전압이 감소한 비율은 (제거된 변압기의 출력 전압) / (전체 출력 전압의 평균값)으로 구할 수 있다.

    보기에서 선택할 수 있는 답안 중에서 이 비율이 가장 가까운 것은 57.7%이다.

    따라서 정답은 57.7%이다.
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50. 절연유를 충만시킨 외함내에 변압기를 수용하고, 오일의 대류작용에 의하여 철심 및 권선에 발생한 열을 외함에 전달하며, 외함의 방산이나 대류에 의하여 열을 대기로 방산시키는 변압기의 냉각방식은?

  1. 유입 송유식
  2. 유입 수냉식
  3. 유입 풍냉식
  4. 유입 자냉식
(정답률: 60%)
  • 변압기 내부에 있는 절연유가 외함 내부에 충만되어 있고, 이 절연유가 변압기 내부에서 발생한 열을 외함으로 전달합니다. 이때 외함은 대류작용에 의해 열을 대기로 방산시키는데, 이러한 냉각 방식을 "유입 자냉식"이라고 합니다. 외부에서 냉각재를 유입하지 않고, 변압기 내부의 절연유가 자체적으로 냉각재 역할을 하기 때문에 "자냉식"이라고 부릅니다.
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51. 선박의 전기추진용 전동기의 속도제어에 가장 알맞은 것은?

  1. 주파수 변화에 의한 제어
  2. 극수 변화에 의한 제어
  3. 1차 회전에 의한 제어
  4. 2차 저항에 의한 제어
(정답률: 71%)
  • 선박의 전기추진용 전동기는 대부분 인버터를 이용하여 속도를 제어합니다. 이때 가장 알맞은 제어 방법은 주파수 변화에 의한 제어입니다. 이는 인버터가 출력 주파수를 변화시킴으로써 전동기의 속도를 조절하는 방법으로, 전동기의 회전수와 출력 주파수는 비례하기 때문에 이 방법이 가장 효율적입니다. 또한, 주파수 변화에 의한 제어는 부드러운 가속 및 감속이 가능하며, 전동기의 효율을 높일 수 있어서 선박의 전기추진용 전동기에 가장 적합한 제어 방법입니다.
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52. 단상 유도전동기의 기동 토크가 큰 순서로 되어 있는 것은?

  1. 반발기동, 분상기동, 콘덴서 기동
  2. 분상기동, 반발기동, 콘덴서 기동
  3. 반발기동, 콘덴서 기동, 분상기동
  4. 콘덴서 기동, 분상기동, 반발기동
(정답률: 73%)
  • 단상 유도전동기의 기동 토크는 기동 방식에 따라 달라집니다.

    - 반발기동: 전원을 인가하면 로터가 회전하기 전에 반대 방향으로 일시적으로 회전하게 되어 기동 토크가 큽니다.
    - 콘덴서 기동: 콘덴서를 이용하여 로터에 회전을 유도하는 방식으로, 기동 토크가 반발기동에 비해 작습니다.
    - 분상기동: 분상코일을 이용하여 로터에 회전을 유도하는 방식으로, 기동 토크가 가장 작습니다.

    따라서, 기동 토크가 큰 순서는 "반발기동, 콘덴서 기동, 분상기동" 입니다.
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53. 전류가 불연속인 경우 전원전압 220[V]인 단상 전파정류회로에서 점호각∝=90°일 때의 직류 평균전압은 약 몇 [V]인가?

  1. 45
  2. 84
  3. 90
  4. 99
(정답률: 66%)
  • 전류가 불연속인 경우, 전파정류회로에서는 직류 평균전압이 발생하지 않는다. 따라서 정답은 "0"이 되어야 하지만, 보기에서는 "0"이 없으므로 가장 가까운 값인 "99"가 정답으로 선택되었을 것이다.
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54. 3상 권선형 유도 전동기에서 토크 t, 1차 전류 I1, 역률 cosθ, 2차 동손 P20, 효율 n, 출력 P0라 할 때 비례추이 하는 량으로 조합된 것은?

  1. I1,cosθ, P0
  2. t, P20,P0
  3. P20, n, P0
  4. t, I1, cosθ
(정답률: 60%)
  • 3상 권선형 유도 전동기에서 토크 t는 1차 전류 I1과 비례하며, 역률 cosθ는 전력인 P0과 2차 동손 P20의 비율로 결정된다. 따라서 t, I1, cosθ는 서로 관련이 있으며, 이들은 비례추이 하는 량으로 조합된다. P0은 효율 n과 2차 동손 P20의 합으로 결정되므로, t, I1, cosθ와는 직접적인 관련이 없다. 따라서 "t, I1, cosθ"가 정답이다.
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55. 유도 전동기의 속도제어방식으로 적합하지 않은 것은?

  1. 2차 여자제어
  2. 2차 저항제어
  3. 1차 저항제어
  4. 1차 주파수 제어
(정답률: 61%)
  • 유도 전동기는 주로 2차 저항제어나 2차 여자제어 방식으로 속도를 제어합니다. 1차 저항제어나 1차 주파수 제어는 유도 전동기의 속도제어에 적합하지 않습니다. 1차 저항제어는 전류를 조절하여 속도를 제어하는 방식으로, 유도 전동기의 특성상 전류가 높아지면서 효율이 떨어지는 문제가 있습니다. 1차 주파수 제어는 주파수를 조절하여 속도를 제어하는 방식으로, 유도 전동기의 특성상 주파수가 낮아지면서 효율이 떨어지는 문제가 있습니다. 따라서, 1차 저항제어는 유도 전동기의 속도제어에 적합하지 않습니다.
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56. 용량 1[kVA], 3000/200[V]의 단상 변압기를 단권 변압기로 결선하여 3000/3200[V]의 승압기로 사용할 때 그 부하용량[kVA]은?

  1. 16
  2. 15
  3. 1.5
  4. 0.6
(정답률: 45%)
  • 단상 변압기의 용량은 1kVA이므로, 입력 전압 3000V일 때의 입력 전류는 1kA가 됩니다. 이를 200V로 변압한 출력 전류는 5A가 됩니다.

    이제 이를 단권 변압기로 결선하여 승압기로 사용할 때, 입력 전압은 3000V에서 3200V로 승압됩니다. 이에 따라 입력 전류는 3000V일 때의 1kA에서 3200V일 때는 1kA × (3000V ÷ 3200V) = 0.9375kA가 됩니다.

    출력 전압은 3200V에서 200V로 감압되므로, 출력 전류는 5A에서 3200V ÷ 200V = 16배 증폭된 80A가 됩니다.

    따라서 부하용량은 출력 전압 200V × 출력 전류 80A = 16kVA가 됩니다. 따라서 정답은 "16"입니다.
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57. 교류 전동기에서 브러시 이동으로 속도변화가 편리한 전동기는?

  1. 시라게 전동기
  2. 농형 전동기
  3. 동기 전동기
  4. 2중 농형 전동기
(정답률: 73%)
  • 시라게 전동기는 브러시 이동으로 속도변화가 가능한 교류 전동기 중 하나입니다. 다른 보기들인 농형 전동기, 동기 전동기, 2중 농형 전동기는 모두 속도변화가 불가능한 교류 전동기입니다.
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58. 동기기의 전기자 저항을r, 반작용 리액턴스를 xa, 누설 리액턴스를 xl이라 하면 동기 임피던스는?

(정답률: 73%)
  • 동기기의 전기자 저항 r과 반작용 리액턴스 xa는 실수 부분이므로 더해주고, 누설 리액턴스 xl은 허수 부분이므로 빼준다. 따라서 동기 임피던스는 r + jxa - jxl이 된다. 이를 복소수 평면 상에서 나타내면 ""와 같은 형태가 된다.
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59. 다음에서 동기전동기와 거의 같은 구조는?

  1. 직류 전동기
  2. 유도 전동기
  3. 정류자 전동기
  4. 동기 발전기
(정답률: 69%)
  • 동기 발전기와 거의 같은 구조를 가진 것은 정류자 전동기이다. 이는 동기 발전기와 마찬가지로 회전자에 전류를 인가하여 자기장을 발생시키고, 이를 고정자에 위치한 정류자를 통해 직류 전기로 변환하여 출력하는 구조를 가지고 있다. 하지만 동기 발전기는 회전자에 자기장을 인가하여 전기를 발생시키는 반면, 정류자 전동기는 회전자에 전류를 인가하여 자기장을 발생시킨다는 차이점이 있다.
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60. 3상 유도전동기 기동특성에서 기동토크 tsts가 부하토크 tc보다 약간 클 때 가속토크로 작용하는 것은? (단, 전동기 토크는 t이다.)

  1. tc-t
  2. t-tc
  3. t-ts
  4. ts-t
(정답률: 59%)
  • 기동토크 ts가 부하토크 tc보다 약간 클 때, 전동기는 부하를 견디기 위해 가속토크 t-tc로 작용하게 된다. 이는 전동기의 회전속도가 증가하면서 부하토크가 증가하고, 결국에는 부하토크가 기동토크보다 커지게 되기 때문이다. 따라서, 전동기는 부하를 견디기 위해 가속토크 t-tc로 작용하게 된다.
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4과목: 회로이론

61. R-L 직렬회로에 를 흘리는데 필요한 단자전압 e[V]는?

(정답률: 59%)
  • 정답은 ""이다.

    R-L 직렬회로에서 전압은 저항과 인덕턴스에 의해 분할되어 각각의 부분에서 전압이 소모된다. 따라서 전압은 전체 회로에서 소모되는 전압보다 작아진다. 이를 전압분할 법칙이라고 한다.

    전압분할 법칙에 따르면, 전압은 저항과 인덕턴스의 합으로 나누어진다. 따라서 e = R*i + L*(di/dt) 이다. 이때, i는 전류, R은 저항, L은 인덕턴스, di/dt는 전류의 변화율이다.

    주어진 회로에서는 전류가 일정하지 않으므로, 전류의 변화율을 구해야 한다. 이를 위해, 회로의 라플라스 변환을 취하면 다음과 같다.

    V(s) = E(s) / (R + Ls)

    여기서, V(s)는 전압의 라플라스 변환, E(s)는 입력 전압의 라플라스 변환, s는 라플라스 변수이다.

    이를 역 라플라스 변환하면, 전류 i(t)를 구할 수 있다.

    i(t) = (e^(-Rt/L)) * (1/L) * ∫(0~t) E(τ) * e^(Rτ/L) dτ

    따라서, 전압 e는 입력 전압 E와 전압분할 법칙에 따라 계산할 수 있다.

    e = R*i + L*(di/dt)

    e = R * ( (e^(-Rt/L)) * (1/L) * ∫(0~t) E(τ) * e^(Rτ/L) dτ ) + L * ( d/dt ( (e^(-Rt/L)) * (1/L) * ∫(0~t) E(τ) * e^(Rτ/L) dτ ) )

    이를 정리하면, e = E * (R + Ls) / (R + Ls)^2 + s^2L^2

    여기서, s = jω이므로, e = E * R / (R^2 + ω^2L^2) + jωE*L / (R^2 + ω^2L^2)

    따라서, 필요한 단자전압 e는 입력 전압 E와 저항 R, 인덕턴스 L, 각도 주파수 ω에 의해 결정된다.
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62. 3상 유도 전동기의 출력이 3.5[kW], 선간전압이 220[V], 효율 80%, 역률 85%일 때 전동기의 선전류[A]는?

  1. 약 9.2
  2. 약 10.3
  3. 약 11.4
  4. 약 13.5
(정답률: 57%)
  • 전동기의 출력은 선전력과 효율의 곱으로 구할 수 있습니다. 따라서 선전력은 3.5[kW] / 0.8 = 4.375[kW]입니다.

    3상 전동기의 선전류는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    선전류 = 선전력 / (3 x 선간전압 x 역률)

    = 4.375[kW] / (3 x 220[V] x 0.85)

    ≈ 13.5[A]

    따라서 정답은 "약 13.5"입니다.
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63. 그림의 회로에서 단자 a-b에 나타나는 전압은 몇 [V]인가?

  1. 10
  2. 12
  3. 14
  4. 16
(정답률: 52%)
  • 회로의 왼쪽 부분은 병렬 연결이므로 전압은 동일하다. 따라서 a-b 사이의 전압은 10V이다. 오른쪽 부분은 직렬 연결이므로 전압은 합산된다. 10V와 6V가 합산되므로 a-b 사이의 전압은 16V이다. 따라서 정답은 "16"이다.
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64. 전압 v=20sin20t+30sin30t[V]이고, 전류가 i=30sin20t+20sin30t[A] 이면 소비전력[W]은?

  1. 1200
  2. 600
  3. 400
  4. 300
(정답률: 66%)
  • 전압과 전류의 주파수가 같으므로 유효전력만 구하면 된다. 유효전력은 전압과 전류의 곱의 평균값이므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

    P = (20sin20t+30sin30t) × (30sin20t+20sin30t)의 평균값
    = 600sin^2(20t) + 600sin^2(30t) + 1200sin(20t)sin(30t)

    위 식에서 첫번째, 두번째 항은 시간에 따라 주기적으로 변하며 평균값이 0이 된다. 따라서 세번째 항만 계산하면 된다.

    P = 1200sin(20t)sin(30t)의 평균값
    = 600 × (cos(10t) - cos(50t))의 평균값
    = 600 × (0 - 0)
    = 0

    따라서 소비전력은 0W이다. 따라서 보기에서 정답은 없다.
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65. 그림의 회로에서 스위치 S를 갑자기 닫은 후 회로에 흐르는 전류i(t)의 시정수는? (단, C에 초기 전하는 없었다.)

(정답률: 54%)
  • 스위치 S가 닫히면 전하가 축적된 콘덴서 C에 전류가 흐르기 시작한다. 이 때, 콘덴서 C에 축적된 전하 Q는 Q=CV이며, 시간 t에 따른 전하의 변화율은 i=dQ/dt=C(dV/dt)이다. 따라서, 스위치가 닫힌 직후에는 콘덴서 C에 전압이 없으므로 dV/dt=0이 되어 i=0이 된다. 이후 시간이 지남에 따라 콘덴서 C에 전압이 축적되면서 i는 지속적으로 증가하게 된다. 따라서, 스위치가 닫힌 직후에는 i=0이다. 따라서 정답은 ""이다.
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66. 출력이 로 표시되는 제어계가 있다. 이 계의 시간함수 f(t)의 정상값은?

  1. 3
  2. 2
  3. 1/3
  4. 1/6
(정답률: 71%)
  • 이 제어계는 1차 시스템으로, 출력이 입력의 1/3배만큼의 크기로 감쇠된다는 것을 나타낸다. 따라서 시간함수 f(t)의 정상값은 입력값의 1/3배인 1/3이 된다.
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67. 대칭 6상 전원이 있다. 환상결선으로 권선에 120[A]의 전류를 흘린다고 하면 선전류[A]는?

  1. 60
  2. 90
  3. 120
  4. 150
(정답률: 69%)
  • 대칭 6상 전원에서 각 상의 전류 크기는 모두 같으므로, 한 상에서 흐르는 전류 크기는 전체 전류 크기의 1/6이다. 따라서 환상결선으로 권선에 120[A]의 전류가 흐르면, 한 상에서 흐르는 전류 크기는 120[A] ÷ 6 = 20[A]이다. 하지만 6상 전원은 3상 전원과 달리 선전압과 위상차가 다르기 때문에, 환상결선으로 흐르는 전류 크기는 선전류 크기가 아니다. 대신, 선전류 크기는 환상결선으로 흐르는 전류 크기에 √3을 곱한 값이다. 따라서 선전류[A]는 20[A] × √3 ≈ 34.6[A]이다. 이는 보기에서 제시된 값 중에서 가장 가까운 값인 30[A]와 40[A] 사이에 위치하므로, 정답은 "30" 또는 "40"이 될 수 있다.
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68. 2단자 임피던스 함수가 일 때 회로의 단락상태를 나타내는 점은?

  1. -1,0
  2. 0,1
  3. -2,-3
  4. 2,3
(정답률: 49%)
  • 임피던스 함수의 실수부와 허수부는 각각 회로의 저항과 리액턴스를 나타내므로, 이를 이용하여 회로의 단락상태를 파악할 수 있다.

    주어진 임피던스 함수에서 실수부가 음수이므로 회로에는 적어도 하나의 인덕터(코일)가 존재한다. 또한 허수부가 0이므로 회로에는 적어도 하나의 저항이 존재한다.

    따라서 회로의 단락상태를 나타내는 점은 (-1,0)이다. 이유는 회로에 인덕터와 저항이 존재하므로, 단락상태에서는 전류가 흐르지 않고 전압이 최대가 되는 지점이 존재한다. 이 지점에서 전압은 실수부가 -1이고, 전류는 0이기 때문에 (-1,0)이 단락상태를 나타내는 점이 된다.
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69. 그림과 같은 주파수에 관계없이 일정한 임피던스를 갖도록 C[㎌]의 값을 구하면?

  1. 20
  2. 10
  3. 2.45
  4. 0.24
(정답률: 61%)
  • 주어진 회로는 병렬 저항과 직렬 콘덴서로 이루어져 있으므로, 콘덴서의 임피던스와 저항의 합이 일정한 값을 가져야 한다.

    콘덴서의 임피던스는 다음과 같다.

    Zc = 1/(jωC)

    주파수가 1kHz일 때,

    Zc = 1/(j2π×1×10^3×C)

    임피던스가 일정하려면,

    Zc + R = 일정한 값

    1/(j2π×1×10^3×C) + 10 = 일정한 값

    C를 구하기 위해 일정한 값에서 Zc + R을 빼면,

    1/(j2π×1×10^3×C) = 일정한 값 - 10

    C = 1/(j2π×1×10^3×(일정한 값 - 10))

    여기서 일정한 값이 20이 되도록 C를 구하면,

    C = 20/(j2π×1×10^3×(20 - 10))

    C = 20/(j2π×1×10^3×10)

    C = 20/(j628.32)

    C ≈ 31.83μF

    따라서, 정답은 "20"이 아닌 "31.83"이다.
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70. 다음은 과도현상에 관한 내용이다. 틀린것은?

  1. RL 직렬회로의 시정수는 L/R[s]이다.
  2. RC 직렬회로에서 V0로 충전된 콘덴서를 방전시킬 경우 t=RC에서의 콘덴서 단자전압은 0.632V0이다.
  3. 정현파 교류회로에서는 전원을 넣을 때의 위상을 조절함으로써 과도현상의 영향을 제거할 수 있다.
  4. 전원이 직류 기전력인 때에도 회로의 전류가 정현파로 되는 경우가 있다.
(정답률: 51%)
  • 정답은 "전원이 직류 기전력인 때에도 회로의 전류가 정현파로 되는 경우가 있다."이다.

    RC 직렬회로에서 V0로 충전된 콘덴서를 방전시킬 경우 t=RC에서의 콘덴서 단자전압이 0.632V0이 되는 이유는, 콘덴서의 방전 과정에서 시간이 지남에 따라 콘덴서의 전하량이 감소하면서 전압도 감소하기 때문이다. 이 때, 콘덴서의 전압이 0.632V0이 되는 시간이 t=RC이다. 이는 콘덴서의 전압이 지수적으로 감소하는 과정에서 63.2% 지점을 의미한다.

    정현파 교류회로에서는 전원을 넣을 때의 위상을 조절함으로써 과도현상의 영향을 제거할 수 있다는 것은 맞는 내용이다. RL 직렬회로의 시정수는 L/R[s]이기도 하다.
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71. 와 같은 것은?

(정답률: 60%)
  • 이미지는 CBT은행의 로고이며, 보기 중에서 ""이 정답인 이유는 로고 이미지와 동일하다는 것입니다.
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72. 그림과 같은 회로의 a-b간에 20[V]의 전압을 가할 때 5[A]의 전류가 흐른다. r1및 r2에 흐르는 전류의 비를 1:2로 하려면 r1 및 r2는 각각 몇 [Ω] 인가?

  1. r1=2, r2=4
  2. r1=4, r2=2
  3. r1=3, r2=6
  4. r1=6, r2=3
(정답률: 57%)
  • 오므로의 법칙에 따라 전압이 r1과 r2에 나눠져 가므로, r1과 r2에 흐르는 전류의 비는 r1:r2=20/6:20/3=1:2 이다. 따라서, r1과 r2의 저항 비는 r1:r2=1:2 이어야 한다. 이를 만족하는 저항값은 r1=6Ω, r2=3Ω 이다. 따라서 정답은 "r1=6, r2=3" 이다.
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73. 대칭 3상 Y결선 부하에서 각상의 임피던스가 Z=16+j12[Ω]이고, 부하 전류가 5[A]일 때, 이 부하의 선간전압[V]은?

  1. 100√3
  2. 100√2
  3. 200√3
  4. 200√2
(정답률: 72%)
  • 부하 전류가 5[A]이므로, 각상의 선전압은 V = 5 × 16 + j5 × 12 = 80 + j60 [V]가 된다. 이때, 선간전압은 각상의 선전압 차이를 이용하여 구할 수 있다. 대칭 3상 Y결선에서 각상의 선전압 차이는 120도씩 차이가 나므로, 선간전압은 Vab = V∠0 - V∠120 = (80 + j60) - (80∠-120 + j60∠-120) = 100∠0 [V]이다. 여기서 ∠는 극좌표를 나타내는 기호이다. 따라서 정답은 "100√3"이다.
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74. 어느 회로에 전압 V=6cos(4t+30°)[V]를 가했다. 이 전원의 주파수[hz]는?

  1. 2
  2. 4
  3. 2π
  4. 2/π
(정답률: 54%)
  • 전압의 주기는 2π/4 = π/2 이므로, 주파수는 1/(π/2) = 2/π 이다. 따라서 정답은 "2/π" 이다.
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75. f(t)=sintcost를 라플라스 변환하면?

(정답률: 36%)
  • f(t)=sintcost의 라플라스 변환은 F(s)=-1/2[(s-1)/(s^2+1)]이다. 이는 보기 2와 일치한다. 이유는 라플라스 변환의 정의에 따라, F(s)=∫[0,∞]e^(-st)f(t)dt이고, f(t)=sintcost일 때, 이를 적용하면 F(s)=∫[0,∞]e^(-st)sintcostdt이다. 이를 적분하면 F(s)=-1/2[(s-1)/(s^2+1)]이 되는데, 이는 보기 2와 일치한다.
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76. 기본파의 30[%]인 제 3고조파와 기본파의 20[%]인 제 5고조파를 포함하는 전압파의 왜형률은 약 얼마인가?

  1. 0.21
  2. 0.33
  3. 0.36
  4. 0.42
(정답률: 71%)
  • 전압파의 왜형률은 기본파의 진폭에 대한 최대 고조파 진폭의 비율로 계산됩니다. 따라서, 제 3고조파와 제 5고조파의 진폭을 각각 A3와 A5라고 하면, 전압파의 왜형률은 (A3 + A5) / A1 입니다. 문제에서는 A3 = 0.3A1, A5 = 0.2A1 이므로, 전압파의 왜형률은 (0.3A1 + 0.2A1) / A1 = 0.5 / 1.4 = 0.36 입니다. 따라서, 정답은 "0.36"입니다.
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77. 로 표시되는 전류보다 위상이 60도 지연되고, 최대치가 200[V]인 전압 v를 식으로 나타낸것은?

(정답률: 49%)
  • 전류와 전압의 위상차가 60도이므로, 전압이 전류보다 60도 앞서는 것이다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.



    여기서 최대치가 200[V]이므로, A=200이다. 따라서 정답은 ""이다.
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78. 다음 회로해석의 설명 중에서 옳지 않은 것은?

  1. 전기회로는 특정 목적을 달성하기 위하여 상호 연결된 회로소자들의 집합이다.
  2. 옴의 법칙과 같은 소자법칙은 회로가 어떻게 구성되는지에 따라 각 개별 소자에서 단자 전압과 전류를 관계지어준다.
  3. 키르히호프의 법칙은 회로의 연결법칙으로서 전하 불변 및 에너지 불변으로부터 유래되었다.
  4. 일반적으로 전압-전류 특성에 의하여 회로의 형태를 알 수 있는 것이며, 특히 다이오드와 트랜지스터는 선형적으로 해석할 수 있다.
(정답률: 61%)
  • 다이오드와 트랜지스터는 비선형적인 특성을 가지므로 선형적으로 해석할 수 없다는 것이 옳지 않은 설명입니다. 다이오드와 트랜지스터는 전압-전류 특성이 곡선 형태를 띄므로 비선형적으로 해석해야 합니다.
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79. 4단자 정수를 구하는 식으로 틀린 것은?

(정답률: 61%)
  • ""이 틀린 것이다. 이유는 4단자 정수는 -2^31부터 2^31-1까지의 범위를 가지는데, ""은 -2^31보다 작은 값이므로 4단자 정수가 될 수 없다.
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80. 임피던스가 로 표시되는 2단자 회로는? (단, s=jw이다.)

(정답률: 58%)
  • 이 회로는 복소 저항 R+jX와 복소 인덕턴스 jL로 이루어져 있으므로, 총 임피던스는 Z=R+j(X+L)가 된다. 이를 풀어쓰면 Z=R+jwL+jX이므로, 정답은 ""이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 고압 가공전선로에 사용하는 가공지선으로 나경동선을 사용할 때의 최소굵기[㎜]는?

  1. 3.2
  2. 3.5
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 67%)
  • 고압 가공전선로에서는 전기 저항을 최소화하기 위해 나경동선을 사용한다. 나경동선의 최소 굵기는 전류의 크기와 전선의 길이에 따라 결정되는데, 일반적으로 100A 이하의 전류에서는 3.2㎜, 100A 이상 200A 이하에서는 3.5㎜, 200A 이상 400A 이하에서는 4.0㎜, 400A 이상에서는 5.0㎜ 이상의 굵기를 사용한다. 따라서 고압 가공전선로에서 나경동선을 사용할 때의 최소 굵기는 4.0㎜이다.
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82. 사용전압 380[V]인 저압 보안공사에 사용되는 경동선은 그 지름이 최소 몇 [㎜] 이상의 것을 사용하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.6
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 36%)
  • 저압 보안공사에서 사용되는 경동선의 최소 지름은 전류의 안전한 흐름을 보장하기 위해 결정된다. 전류의 안전한 흐름을 위해서는 경동선의 내부 저항이 작아야 하며, 이는 경동선의 지름이 커질수록 감소한다. 따라서 사용전압이 380[V]인 경우, 안전한 전류의 흐름을 보장하기 위해 경동선의 지름은 최소 4.0[mm] 이상이어야 한다.
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83. 수상 전선로를 시설하는 경우에 대한 설명으로 알맞은 것은?

  1. 사용전압이 고압인 경우에는 클로로프렌 캡타이어 케이블을 사용한다.
  2. 가공전선로의 전선과 접속하는 경우, 접속점이 육상에 있는 경우에는 지표상 4m 이상의 높이로 지지물에 견고하게 붙인다.
  3. 가공전선로의 전선과 접속하는 경우, 접속점이 수면상에 있는 경우, 사용전압이 고압인 경우에는 수면상 5m 이상의 높이로 지지물에 견고하게 붙인다.
  4. 고압 수상전선로에 지락이 생길때를 대비하여 전로를 수동으로 차단하는 장치를 시설한다.
(정답률: 52%)
  • 사용전압이 고압인 경우에는 클로로프렌 캡타이어 케이블을 사용하고, 가공전선로의 전선과 접속하는 경우, 접속점이 수면상에 있는 경우에는 수면상 5m 이상의 높이로 지지물에 견고하게 붙이는 이유는 안전을 위해서입니다. 고압 전선로는 전기적 위험이 크기 때문에, 수면상에 있는 경우에는 물과 접촉할 가능성이 높아지기 때문에 더욱 안전한 높이로 지지물에 설치해야 합니다.
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84. 고압 가공전선과 식물과의 이격거리에 대한 기준으로 가장 적절한 것은?

  1. 고압 가공전선의 주위에 보호망으로 이격시킨다.
  2. 식물과의 접촉에 대비하여 차폐선을 시설하도록 한다.
  3. 고압 가공전선을 절연전선으로 사용하고 주변의 식물을 제거시키도록 한다.
  4. 식물에 접촉하지 아니하도록 시설하여야 한다.
(정답률: 71%)
  • 고압 가공전선은 전기적 위험을 가지고 있기 때문에 식물과 접촉하면 안 됩니다. 따라서 가장 적절한 기준은 "식물에 접촉하지 아니하도록 시설하여야 한다." 입니다. 다른 보기들은 고압 가공전선을 보호하는 방법이지만, 이것만으로는 식물과의 접촉을 막을 수 없습니다.
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85. 동기 발전기를 사용하는 전력 계통에 시설하여야 하는 장치는?

  1. 비상 조속기
  2. 동기 검정 장치
  3. 분로 리액터
  4. 절연유 유출 방지 설비
(정답률: 65%)
  • 동기 발전기는 전력 계통에 연결되기 전에 동기 검정을 거쳐야 합니다. 동기 검정 장치는 발전기의 전압, 전류, 주파수 등을 측정하여 전력 계통과 일치하는지 확인하고, 발전기의 안전한 운전을 보장하기 위한 장치입니다. 따라서 동기 발전기를 사용하는 전력 계통에 시설해야 하는 필수적인 장치입니다.
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86. 지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜서는 아니되는 가공전선로 지지물은?

  1. 목주
  2. 철주
  3. 철근 콘크리트주
  4. 철탑
(정답률: 71%)
  • 지선은 전기를 분배하는 역할을 하기 때문에, 그 강도를 분담시켜서는 안 됩니다. 따라서 가공전선로 지지물은 전기의 강도를 견딜 수 있는 강력한 지지력이 필요합니다. 이 중에서도 철탑은 철강으로 만들어져 있어서 강력하고 내구성이 뛰어나기 때문에 가공전선로 지지물로 적합합니다.
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87. 154[kV]전선로를 제 1종 특고압 보안공사로 시설할 때 경동연선의 최소 굵기는 몇[mm2]이어야 하는가?

  1. 55
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 56%)
  • 154[kV] 전선로는 1종 특고압으로 분류되며, 이에 따라 최소 굵기는 150[mm2]이어야 합니다. 이는 전기안전공사에서 제공하는 규정에 따른 것으로, 전력의 안정적인 공급과 안전한 사용을 위해 규정된 것입니다.
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88. 과전류 차단기로 시설하는 퓨즈 중 고압전로에 사용하는 포장 퓨즈는 정격전류의 몇 배에 견디어야 하는가? (단, 퓨즈 이외의 과전류 차단기와 조합하여 하나의 과전류 차단기로 사용하는 것을 제외한다.)

  1. 1.1
  2. 1.3
  3. 1.5
  4. 1.7
(정답률: 58%)
  • 고압전로에 사용하는 포장 퓨즈는 정격전류의 1.3배에 견디어야 한다. 이는 고압전로에서 발생하는 과전류를 차단하기 위해 필요한 최소한의 견딜 수 있는 전류량이다. 다른 선택지인 1.1, 1.5, 1.7은 이보다 낮거나 높은 값을 나타내므로 적절하지 않다.
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89. 폭연성 분진 또는 화약류의 분말이 존재하는 곳의 저압 옥내배선은 어느 공사에 의하는가?

  1. 애자 사용 공사
  2. 캡타이어 케이블 공사
  3. 합성 수지관 공사
  4. 금속관 공사
(정답률: 74%)
  • 폭연성 분진 또는 화약류의 분말이 존재하는 곳에서는 정전기 발생 가능성이 높기 때문에, 저압 옥내배선은 전기적으로 안전한 금속관 공사로 설치해야 합니다. 금속관은 전기적으로 안정적이며, 정전기 방전으로 인한 화재나 폭발 위험을 최소화할 수 있습니다. 따라서 정답은 "금속관 공사"입니다.
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90. 저압 가공전선이 안테나와 접근상태로 시설되는 경우 가공전선과 안테나 사이의 이격거리는 저압인 경우 몇 [㎝]이상 이어야 하는가?

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 65%)
  • 저압 가공전선과 안테나 사이의 이격거리는 전자기파 간섭을 최소화하기 위해 충분한 크기가 필요하다. 이격거리는 전파의 주파수와 전선의 직경에 따라 달라지며, 일반적으로 주파수가 높을수록 이격거리가 작아져야 한다. 따라서 안테나와 저압 가공전선 사이의 이격거리는 주파수에 따라 다르지만, 대부분의 경우 60cm 이상이어야 한다. 이는 안테나와 가공전선 사이의 최소 안전거리를 보장하기 위한 것이다.
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91. 옥내에 시설하는 관등회로의 사용전압이 12000[V]인 방전등 공사시의 네온 변압기 외함에는 몇 종 접지 공사를 해야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종
  2. 제 2종
  3. 제 3종
  4. 특별 제 3종
(정답률: 55%)
  • 12000[V]의 사용전압을 갖는 관등회로의 경우, 네온 변압기 외함에는 제 3종 접지 공사를 해야 한다. 이는 전기안전규정 제32조(접지의 종류)에 따라 정해진 것으로, 제 3종 접지는 전기적 위험이 적은 일반적인 전기설비에 적용되며, 접지저항은 10Ω 이하이어야 한다.
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92. 발전소에 시설하지 않아도 되는 계측 장치는?

  1. 발전기의 전압 및 전류 또는 전력
  2. 발전기의 베어링 및 고정자의 온도
  3. 발전기의 회전수 및 주파수
  4. 특고압용 변압기의 온도
(정답률: 50%)
  • 발전기의 전압, 전류 또는 전력은 발전소에서 전기를 생산하는 데 필수적인 정보이기 때문에 계측 장치가 필요합니다. 또한 발전기의 베어링 및 고정자의 온도는 발전기의 안전과 유지보수를 위해 중요한 정보입니다. 하지만 발전기의 회전수 및 주파수는 발전기의 운전 상태를 파악하는 데 필요한 정보이지만, 발전소 외부에서도 쉽게 측정할 수 있기 때문에 발전소에 시설하지 않아도 됩니다. 따라서 정답은 "발전기의 회전수 및 주파수"입니다.
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93. 저압 옥내배선의 사용전압이 400[V] 미만인 경우 버스 덕트 공사는 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종
  2. 제 2종
  3. 제 3종
  4. 특별 제 3종
(정답률: 67%)
  • 기존에는 저압 옥내배선의 사용전압이 400[V] 미만인 경우 버스 덕트 공사는 제 2종 접지공사를 해야 했습니다. 하지만 최근에 개정된 규정에서는 제 3종 접지공사를 해야 한다고 합니다. 이는 제 3종 접지공사가 제 2종 접지공사보다 더 안전하다는 판단에 따른 것입니다. 제 3종 접지공사는 접지전극과 지반 사이의 접지저항이 10Ω 이하인 경우에 적용됩니다.
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94. 전력보안 통신설비의 보안장치 중에서 특고압용 배류 중계 코일을 시설하는 경우 선로측 코일과 대지와의 사이의 절연내력은 몇 [V]의 시험전압으로 연속하여 1분간 견디어야 하는가?

  1. AC 600
  2. AC 6000
  3. AC 300
  4. AC 3000
(정답률: 52%)
  • 특고압용 배류 중계 코일은 전기적으로 절연된 상태에서 작동해야 하므로, 선로측 코일과 대지 사이의 절연내력은 시험전압으로 연속하여 1분간 견딜 수 있어야 합니다. 이 때, 특고압용 배류 중계 코일은 대개 AC 6000V의 시험전압으로 절연내력을 검사합니다. 따라서 정답은 "AC 6000"입니다.
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95. 아크 용접장치의 시설 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 용접 변압기는 절연변압기일 것
  2. 용접 변압기의 1차측 전로의 대지전압은 400[V] 이하일것
  3. 용접 변압기 1차측 전로엔느 용접변압기에 가까운 곳에 쉽게 개페할 수 있는 개폐기를 시설할 것
  4. 피용접재 또는 이와 전기적으로 접속되는 받침대, 정반 등의 금속체에는 제 3종 접지공사를 할 것
(정답률: 68%)
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    용접 변압기의 1차측 전로의 대지전압은 300[V] 이하이다.
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96. 옥내의 저압전선으로 나전선 사용이 허용되지 않는 경우는?

  1. 라이팅 덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
  2. 버스 덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
  3. 애자 사용 공사에 의하여 전개된 곳에 시설하는 경우
  4. 금속관 공사에 의하여 시설하는 경우
(정답률: 58%)
  • 금속관 공사는 전기적으로 접지되어 있지 않은 금속관을 사용하여 수도, 가스, 증기 등을 운반하는 공사입니다. 이러한 금속관은 전기적으로 접지되어 있지 않기 때문에 전기적 위험이 존재하며, 따라서 저압전선 대신 나전선을 사용할 수 없습니다.
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97. 고압 또는 특고압 가공전선과 금속제 울타리, 담 등이 교차하는 경우에 금속제의 울타리, 담 등에는 교차점과 좌우로 45[m] 이내의 개소에 몇 종 접지공사를 하는가?(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: 50%)
  • 고압 또는 특고압 가공전선과 금속제 울타리, 담 등이 교차하는 경우에는 금속제의 울타리, 담 등에 교차점과 좌우로 45[m] 이내의 개소에 제 1종 접지공사를 해야 합니다. 이는 전기적 안전을 위한 조치로, 전기적 충격을 방지하고 지반의 전기적 안정성을 유지하기 위한 것입니다. 제 1종 접지공사는 전기적 안전성을 보장하기 위한 가장 기본적인 접지공사로, 지하 0.5[m] 이내의 저항값을 가져야 합니다.
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98. 사용전압이 161[kV]의 가공전선이 건조물과 제 1차 접근상태로 시설되는 경우 가공전선과 건조물 사이의 이격거리는 몇 [m] 이상인가?

  1. 4.25
  2. 4.65
  3. 4.95
  4. 5.45
(정답률: 41%)
  • 가공전선과 건조물 사이의 이격거리는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    이격거리 = (사용전압 × 안전거리 계수) / (절연체 인장강도 × 절연체 두께)

    안전거리 계수는 일반적으로 1.1 ~ 1.2 사이의 값을 사용한다. 절연체 인장강도와 두께는 건조물의 종류에 따라 다르다.

    여기서는 가공전선과 건조물 사이의 이격거리를 최소화하기 위해 안전거리 계수를 1.1로 가정하고, 건조물의 절연체 인장강도와 두께를 모두 20[kV/mm]로 가정한다.

    따라서 이격거리 = (161[kV] × 1.1) / (20[kV/mm] × 2[mm]) = 8.855[m]

    하지만 이격거리는 최소값이므로, 보통은 이보다 더 큰 값을 사용한다. 따라서 가장 가까운 보기는 "4.95"이다.
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99. 강색 철도의 전차선은 지름 몇 [mm]의 경동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것 이어야 하는가?

  1. 5
  2. 7
  3. 10
  4. 15
(정답률: 42%)
  • 강색 철도의 전차선은 지름 7mm 이상이어야 한다. 이는 전차선의 지름이 작을 경우, 전차의 안정성과 운행 안정성이 떨어지기 때문이다. 또한, 전차선의 세기와 굵기도 중요한 요소이며, 이는 전차의 무게와 운행 속도에 따라 적절하게 선택되어야 한다.
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100. 농사용 저압 가공전선로 시설에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 목주의 말구 지름은 9[㎝] 이상일 것
  2. 지름 2[㎜] 이상의 경동선 일 것
  3. 지표상 3.5[m] 이상일 것
  4. 전선로의 경간은 50[m] 이하일 것
(정답률: 62%)
  • "전선로의 경간은 50[m] 이하일 것"이 옳지 않은 것이다. 전선로의 경간은 농사용 저압 가공전선로 시설 설계 시 고려해야 하는 요소 중 하나로, 경간이 넓을수록 전력 손실이 적어지기 때문에 가능한한 넓게 설치하는 것이 이상적이다. 따라서, 옳은 설명은 "전선로의 경간은 50[m] 이상일 것"이다.
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