전기산업기사 필기 기출문제복원 (2013-03-10)

전기산업기사
(2013-03-10 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 비유전율이 2.4인 유전체 내의 전계의 세기가 100[mV/m]이다. 유전체에 저축되는 단위체적당 정전에너지는 몇[J/m3]인가?

  1. 1.06×10-13
  2. 1.77×10-13
  3. 2.32×1013
  4. 2.32×1011
(정답률: 76%)
  • 정전에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    정전에너지 = 0.5 x 유전율 x 전계의 세기2

    여기서 유전율은 비유전율의 역수이므로 1/2.4 = 0.4167이다.

    따라서,

    정전에너지 = 0.5 x 0.4167 x (100[mV/m])2 = 1.04 x 10-13[J/m3]

    이므로, 보기에서 정답은 "1.06×10-13"이다.
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2. 자계 내에서 도선에 전류를 흘려보낼 때, 도선을 자계에 대해 60도의 각으로 놓았을 때 작용하는 힘은 30도의 각으로 놓았을 때 작용하는 힘의 몇 배인가?

  1. 2
  2. √2
  3. √3
  4. 4
(정답률: 74%)
  • 자계 내에서 도선에 작용하는 힘은 도선과 자계의 각도에 따라 달라진다. 이 문제에서는 도선을 자계에 대해 60도의 각도로 놓았을 때와 30도의 각도로 놓았을 때의 힘을 비교하고 있다.

    우선, 도선을 자계에 대해 60도의 각도로 놓았을 때 작용하는 힘을 구해보자. 이 경우, 도선과 자계의 각도가 60도이므로, 도선에 작용하는 힘은 자계의 세로 방향 성분의 절반에 해당하는 값이다. 즉, 도선에 작용하는 힘은 자계의 크기에 sin(60)을 곱한 값이다.

    반면, 도선을 자계에 대해 30도의 각도로 놓았을 때 작용하는 힘은 도선과 자계의 각도가 30도이므로, 도선에 작용하는 힘은 자계의 세로 방향 성분과 수평 방향 성분의 합의 반에 해당하는 값이다. 즉, 도선에 작용하는 힘은 자계의 크기에 sin(30) + cos(30)을 곱한 값이다.

    이제, 두 경우의 힘을 비교해보면 다음과 같다.

    sin(60) : sin(30) + cos(30)
    √3/2 : (√3/2)/2 + (√3/2)√3/2
    √3/2 : (√3/2)(1/2 + √3/2)
    √3/2 : (√3/2)(1 + √3)/2
    1 : (1 + √3)/2

    따라서, 도선을 자계에 대해 60도의 각도로 놓았을 때 작용하는 힘은 도선을 자계에 대해 30도의 각도로 놓았을 때 작용하는 힘의 (1 + √3)/2 배이다. 이 값은 대략 1.87 정도이므로, "2"나 "4"와 같은 값은 아니지만, "√2"보다는 크고, "√3"과 가깝다는 것을 알 수 있다.
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3. 간격 50[cm]인 평행 도체판 사이에 10[Ω/m]인 물질을 채웠을 때 단위 면적당의 저항은 몇 [Ω]인가?

  1. 1[Ω]
  2. 5[Ω]
  3. 10[Ω]
  4. 15[Ω]
(정답률: 84%)
  • 물질의 저항은 10[Ω/m] 이므로, 1[m] 길이의 물질의 저항은 10[Ω]이다. 따라서, 1[m] 길이의 물질을 평행 도체판 사이에 끼워넣으면, 물질의 양 끝면에서 각각 5[Ω]의 저항이 나타난다. 이때, 물질의 너비가 1[m]이고 두 도체판 사이의 간격이 50[cm]이므로, 물질의 길이는 50[cm]이다. 따라서, 물질의 양 끝면에서 각각 나타나는 5[Ω]의 저항을 물질의 길이로 나누면, 단위 면적당의 저항은 10[Ω/m] / 0.5[m/m²] = 5[Ω/m²] 이다. 따라서, 정답은 "5[Ω]" 이다.
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4. 도체가 관통하는 자속이 변하든가 또는 자속과 도체가 상대적으로 운동하여 도체내의 자속이 시간적 변화를 일으키면 이 변화를 막기 위하여 도체 내에 국부적으로 형성되는 임의의 폐회로를 따라 전류가 유기되는데 이 전류를 무엇이라 하는가?

  1. 히스테리시스전류
  2. 와전류
  3. 변위전류
  4. 과도전류
(정답률: 78%)
  • 전류의 방향이 자속의 변화에 따라 바뀌는 것을 막기 위해 도체 내에 형성되는 폐회로에서 전류는 항상 일정한 방향으로 유지되어야 한다. 이를 위해 자속의 변화에 따라 전류의 방향이 바뀌는 "히스테리시스전류"나, 도체 내의 자속이 시간적 변화를 일으키는 "변위전류"나 "과도전류"는 원하는 결과를 얻을 수 없다. 따라서, 도체 내에 형성되는 폐회로에서 전류의 방향이 항상 일정한 방향으로 유지되는 "와전류"가 정답이다.
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5. 공기 중에서 1[V/m]의 크기를 가진 정현파 전계에 대한 변위전류 1[A/m2]를 흐르게 하기 위해서는 이 전계의 주파수가 몇 [MHz]가 되어야 하는가?

  1. 1500[MHz]
  2. 1800[MHz]
  3. 15000[MHz]
  4. 18000[MHz]
(정답률: 57%)
  • 변위전류는 전자의 운동으로 인해 발생하는 전류이므로, 전자가 전계의 주기에 맞게 진동할 때 변위전류가 발생한다. 따라서, 주파수는 전자의 진동수와 같다.

    정현파의 주기는 주파수의 역수이므로, 1[V/m]의 크기를 가진 정현파 전계의 주기는 1/1500[MHz]이다.

    변위전류 1[A/m2]를 흐르게 하기 위해서는 전자가 전계의 주기에 맞게 진동할 때, 전자 하나당 1[A]의 전류가 흐르도록 해야 한다. 따라서, 전자 하나당 1[A]의 전류가 흐르기 위해서는 전자 하나당 1[m2/s]의 속도가 필요하다.

    전자의 진동수는 전자의 운동에 의해 결정되므로, 전자의 질량과 전계의 성질에 따라 다르다. 하지만, 일반적으로 전자의 진동수는 수십에서 수백 [MHz] 정도이다. 따라서, 전자 하나당 1[m2/s]의 속도를 유지하기 위해서는 전계의 주파수가 수십에서 수백 [MHz] 정도가 되어야 한다.

    따라서, 주어진 보기 중에서 전자 하나당 1[m2/s]의 속도를 유지하기 위한 주파수는 "15000[MHz]"와 "18000[MHz]"이다. 하지만, 전자의 진동수는 전자의 질량과 전계의 성질에 따라 다르므로, 정확한 답은 알 수 없다. 따라서, 보기 중에서 가장 적절한 답은 "18000[MHz]"이다.
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6. 길이 l[m]인 도선으로 원형코일을 만들어 일정한 전류를 흘릴 때, M회 감았을 때의 중심자계는 N회 감았을 때의 중심자계의 몇 배 인가?

  3. N/M
  4. M/N
(정답률: 71%)
  • 정답은 N/M이다.

    원형코일의 자기장은 감은 횟수와 전류에 비례한다. 따라서 M회 감았을 때의 자기장은 N회 감았을 때의 자기장보다 M/N배 강하다. 중심자계는 자기장의 제곱에 비례하므로, M회 감았을 때의 중심자계는 N회 감았을 때의 중심자계보다 (M/N)^2배 강하다. 따라서 M회 감았을 때의 중심자계는 N회 감았을 때의 중심자계의 (M/N)^2배이다. 이를 간단히 정리하면 N/M이 된다.
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7. 도체 표면의 전류 밀도가 커지고 도체중심으로 갈수록 전류 밀도가 작아지는 효과는?

  1. 표피효과
  2. 홀효과
  3. 펠티에효과
  4. 제벡효과
(정답률: 85%)
  • 이 효과는 전기적으로 불균일한 도체 표면에서 전류가 흐를 때 발생하는 현상으로, 전류가 표면에 집중되어 전류 밀도가 커지고, 이로 인해 도체 내부에서 전기장이 형성되어 전류 밀도가 도체 중심으로 갈수록 작아지는 것을 말합니다. 이러한 현상은 "표피효과"라고도 불리며, 전기적으로 불균일한 도체의 전기적 특성을 설명하는 중요한 개념 중 하나입니다.
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8. 비투자율 μs, 자속밀도 B인 자계 중에 있는 m[Wb]의 점 자극이 받는 힘[N]은?

(정답률: 86%)
  • 자속밀도 B인 자계 중에 있는 m[Wb]의 점 자극이 받는 힘[N]은 F = μsBm이다. 따라서 보기 중에서 ""가 정답이다. 이유는 이 보기가 F = μsBm 공식을 정확하게 나타내고 있기 때문이다.
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9. 환상 철심에 감은 코일에 5[A]의 전류를 흘리면 2000[AT]의 기자력이 생긴다면 코일의 권수는 얼마로 하여야 하는가?

  1. 10000
  2. 5000
  3. 400
  4. 250
(정답률: 81%)
  • 기자력은 N = LI (N: 기자력, L: 인덕턴스, I: 전류)의 공식을 이용하여 구할 수 있다. 따라서 L = N/I = 2000/5 = 400이다. 따라서 코일의 권수는 400이어야 한다.
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10. 자속의 연속성을 나타내는 식은?

  1. B=μH
  2. ∇ ㆍ B =0
  3. ∇ ㆍ B=p
  4. ∇ ㆍ B=μH
(정답률: 78%)
  • 자속의 연속성은 자기장의 원인이 되는 전류의 연속성과 밀접하게 연관되어 있습니다. 따라서 자기장의 원인인 전류가 어떤 경로를 따라 흐르더라도 자기장은 항상 일정하게 유지되어야 합니다. 이를 수학적으로 표현한 것이 "∇ ㆍ B =0"입니다. 이 식은 자기장의 발생원인인 전류의 연속성을 나타내며, 자기장이 어떤 경로를 따라도 일정하게 유지되어야 함을 의미합니다. 따라서 이 식은 자기장의 기본적인 성질을 나타내는 중요한 식입니다.
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11. 1.2[kW]의 전열기를 45분간 사용할 때 발생한 열량[kcal]은?

  1. 471
  2. 572
  3. 673
  4. 774
(정답률: 60%)
  • 전열기의 소비전력은 1.2[kW]이므로 1시간(60분) 동안 사용한 전력은 1.2[kW] × 1[h] = 1.2[kWh]이다. 따라서 45분 동안 사용한 전력은 1.2[kWh] × 45/60 = 0.9[kWh]이다. 전기에너지와 열에너지는 1:1 관계이므로, 전기에너지 0.9[kWh]는 열에너지 0.9[kcal]로 변환된다. 따라서 정답은 774이다.
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12. 그림과 같이 공기 중에서 1[m]의 거리를 사이에 둔 2점 A,B에각각3×10-4[Wb]와-3×10-4[Wb] 의 점자극을 두었다. 이때 점 P에 단위 정(+)자극을 두었을 때 이 극에 작용하는 힘의 합력은 약 몇 [N]인가? (단, 이다.)

  1. 0
  2. 18.9
  3. 37.9
  4. 53.7
(정답률: 44%)
  • 점 P에서의 전자기력은 A와 P, B와 P 사이의 전자기력의 합이다. 이때 전자기력은 쿨롱 법칙에 따라 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = k * (q1 * q2) / r^2

    여기서 k는 쿨롱 상수이고, q1과 q2는 각각의 전하량, r은 두 전하 사이의 거리이다.

    따라서 A와 P 사이의 전자기력은 다음과 같다.

    FA = k * (3*10^-4 * 1) / 1^2 = 9*10^9 * 3*10^-4 = 2700 [N]

    B와 P 사이의 전자기력은 다음과 같다.

    FB = k * (-3*10^-4 * 1) / 1^2 = -9*10^9 * 3*10^-4 = -2700 [N]

    따라서 점 P에 작용하는 힘의 합력은 FA + FB = 0 이다. 이는 A와 B의 전하량이 같고 크기가 같기 때문이다. 따라서 정답은 0이다.
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13. 그림과 같은 정전용량이 Co[F]되는 평행판 공기콘덴서의 판면적의 2/3되는 공간에 비유전율 ℇs인 유전체를 채우면 공기콘덴서의 정전용량은 몇 [F]인가?

(정답률: 78%)
  • 유전체가 채워지기 전에는 공기콘덴서의 정전용량은 Co[F]이다. 하지만 유전체가 채워지면서 유전체의 비유전율 ℇs에 따라 전기장이 감소하게 된다. 이때, 유전체가 채워지는 공간은 판면적의 2/3이므로, 유전체가 채워진 후의 전기장은 원래의 1/3이 된다. 따라서, 정전용량은 원래의 1/3만큼 감소하게 되어 Co/3[F]이 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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14. 중공도체의 중공부에 전하를 놓지 않으면 외부에서 준 전하는 외부 표현에만 분포한다. 이때 도체내의 전계는 몇 [V/m]가 되는가?

  1. 0
  2. 4π
  3. ∞
(정답률: 87%)
  • 중공도체의 중공부는 전하가 없기 때문에 전기장이 존재하지 않는다. 따라서 도체내의 전계는 0이 된다. 보기 중에서 "0"이 정답인 이유는 이와 같은 이유 때문이다. 다른 보기들은 전기장과 관련된 값이기 때문에 해당하지 않는다.
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15. 일반적으로 자구(magnetic domain)를 가지는 자성체는?

  1. 강자성체
  2. 유전체
  3. 역자성체
  4. 비자성체
(정답률: 84%)
  • 자구는 자성체 내에서 자기장이 일정한 방향으로 정렬된 영역을 말한다. 강자성체는 자구가 매우 강하게 형성되어 있어 자기장을 매우 강하게 가지는 자성체이다. 따라서 강자성체는 일반적으로 자구를 가지게 된다. 유전체는 자기장을 가지지만 자구를 형성하지 않는다. 역자성체는 자기장과 반대 방향으로 자구를 형성한다. 비자성체는 자기장도 없고 자구도 형성하지 않는다.
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16. 자유 공간을 통과하는 전자파의 전파속도 v 는? (단, ℇ0:자유공간의 유전율, μ0:자유공간의 투자율)

(정답률: 76%)
  • 전자파의 전파속도 v는 "" 이다. 이유는 자유공간에서 전자파는 전기장과 자기장이 서로 직교하면서 전파되기 때문에, 전기장과 자기장의 크기와 방향에 따라 전파속도가 결정되는데, 이를 표현하는 것이 전자기파의 전파속도 공식인 v=1/√(ℇ0μ0)이다. 따라서, 자유공간에서 전자파의 전파속도는 ""이다.
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17. 다음 중 맥스웰의 전자 방정식으로 옳지 않은 것은?

(정답률: 78%)
  • ""이 옳지 않다. 이유는 전자기장의 회전에 대한 부분이 빠져있기 때문이다. 맥스웰의 방정식은 전자기장의 회전과 발산에 대한 내용을 모두 포함하고 있어야 한다.
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18. 그림과 같이 도체구 내부 공동의 중심에 점전하 Q[C]가 있을 때 이 도체구의 외부로 발산되어 나오는 전기력선의 수는 몇 개인가? (단, 도체내외의 공간은 진공이라 한다.)

  1. 4π
  2. Q/ℇ0
  3. Q
  4. ℇ0Q
(정답률: 74%)
  • 전기력선은 전기장이 일정한 방향으로 향하는 선이므로, 도체구 내부 공동의 중심에 있는 Q[C]에서 나오는 전기력선은 반지름 방향으로 일정하게 퍼져나갈 것이다. 따라서, 전기력선의 수는 도체구 표면에서 Q[C]를 중심으로 하는 구의 표면적과 같을 것이다. 이 구의 표면적은 4πr^2 이므로, 전기력선의 수는 4πr^2 개가 된다. 하지만, 이 문제에서는 도체내외의 공간이 진공이므로, 전기력선은 도체구 표면에서 끝나지 않고 무한히 나아갈 수 있다. 따라서, 전기력선의 수는 무한대가 된다.
    따라서, 정답은 "무한대"가 된다.
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19. 용량계수와 유도계수에 대한 성질 중에서 틀린 것은?

(정답률: 70%)
  • ""이 틀린 이유는, 용량계수와 유도계수는 모두 동일한 단위를 가지며, 물리적 의미도 다르기 때문입니다. 용량계수는 전하가 축적될 수 있는 능력을 나타내는 반면, 유도계수는 전하가 인접한 물체에 영향을 미치는 능력을 나타냅니다. 따라서 두 계수는 서로 다른 물리적 의미를 가지므로, ""이 틀린 것입니다.
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20. 대전된 구도체를 반지름이 2배가 되는 대전이 되지 않은 구도체에 가는 도선으로 연결할 때 원래의 에너지에 대해 손실된 에너지의 비율은 얼마가 되는가? (단, 구도체는 충분히 떨어져 있다고 한다.)

  1. 1/2
  2. 1/3
  3. 2/3
  4. 2/5
(정답률: 48%)
  • 구도체의 에너지는 반지름의 세제곱에 비례하므로, 반지름이 2배가 되면 에너지는 2^3=8배가 된다. 하지만 도선으로 연결할 때 일부 에너지가 손실되므로, 대전되지 않은 구도체에 도달하는 에너지는 원래의 8배보다 적을 것이다.

    도선으로 연결할 때 손실되는 에너지는 대전된 구와 대전되지 않은 구 사이의 전기장에서 일어나는 일괄적인 에너지 손실과, 도선 자체의 내부 저항에서 일어나는 에너지 손실로 나뉜다. 이 중 일괄적인 에너지 손실은 구의 반지름에 비례하므로, 반지름이 2배가 되면 에너지 손실도 2^3=8배가 된다. 따라서 대전되지 않은 구에 도달하는 에너지는 원래의 8배 - 일괄적인 에너지 손실 8배 = 원래의 에너지 2배가 된다.

    반면, 도선 자체의 내부 저항에서 일어나는 에너지 손실은 구의 반지름과는 무관하다. 따라서 이 에너지 손실은 대전된 구와 대전되지 않은 구의 반지름이 같을 때와 반지름이 2배일 때 모두 같을 것이다.

    따라서 원래의 에너지 대비 손실된 에너지의 비율은 일괄적인 에너지 손실 8배 / 원래의 에너지 8배 = 1/2 이다. 하지만 문제에서는 "대전되지 않은 구에 가는 도선으로 연결할 때"라고 명시했으므로, 도선 자체의 내부 저항에서 일어나는 에너지 손실은 고려하지 않아도 된다. 따라서 최종적으로 원래의 에너지 대비 손실된 에너지의 비율은 1/2 * 2 = 1 이므로, 대전되지 않은 구에 도달하는 에너지는 원래의 에너지의 절반이 된다. 따라서 정답은 1/2의 반올림인 2/3이다.
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2과목: 전력공학

21. 차단기의 소호재료가 아닌 것은?

  1. 수소
  2. 기름
  3. 공기
  4. SF6
(정답률: 75%)
  • 수소는 차단기의 소호재료로 사용되지 않습니다. 이는 수소가 고온에서 폭발할 위험이 있기 때문입니다. 따라서 차단기의 소호재료로는 기름, 공기, SF6 등이 사용됩니다.
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22. 3상 배전선로의 전압강햐율을 나타내는 식이 아닌 것은? (단, Vs:송전단 전압, Vr:수전단 전압, I :전부하전류 P:부하전력, Q:무효전력 이다.)

(정답률: 66%)
  • ""은 1상 전원 회로의 전압강하율을 나타내는 식이며, 3상 배전선로의 전압강하율을 나타내는 식이 아니기 때문에 정답이다. 3상 배전선로의 전압강하율을 나타내는 식은 ""이다.
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23. 송전단 전압을 Vs, 수전단 전압을 Vr, 선로의 직렬 리액턴스를 X 라 할 때 이 선로에서 최대 송전전력은? (단, 선로 저항은 무시한다.)

(정답률: 67%)
  • 최대 송전전력은 전압과 전류의 곱인데, 이 때 전류는 전압과 리액턴스의 비례에 반비례한다. 따라서 리액턴스가 클수록 전류가 작아지고, 전압이 크면 최대 송전전력이 커진다. 이 문제에서는 선로의 저항을 무시하므로, 전압이 크면 최대 송전전력이 커진다는 것을 알 수 있다. 따라서 Vs가 가장 큰 보기인 ""가 정답이다.
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24. 전선의 굵기가 균일하고 부하가 균등하게 분산 분포되어있는 배전선로의 전력손실은 전체 부하가 송전단으로부터 전체 전선로 길이의 어느 지점에 집중되어 있을 경우의 손실과 같은가?

  1. 3/4
  2. 2/3
  3. 1/3
  4. 1/2
(정답률: 52%)
  • 전력손실은 전류의 제곱에 비례하므로, 전류가 가장 큰 지점에서 손실이 가장 크게 발생한다. 따라서 전체 부하가 전체 전선로 길이의 중간 지점에 집중되어 있을 경우, 전류가 가장 큰 지점에서 손실이 가장 크게 발생하게 된다. 이때, 전체 전선로를 두 개의 절반으로 나누어 생각하면, 각각의 절반에서 전류가 가장 큰 지점은 중간 지점이다. 따라서 전체 부하가 전체 전선로 길이의 중간 지점에 집중되어 있을 경우, 전류가 가장 큰 지점은 전체 전선로 길이의 중간 지점이며, 이때의 손실은 전체 부하가 송전단으로부터 전체 전선로 길이의 양 끝 지점에 집중되어 있을 경우의 손실의 1/3이 된다. 따라서 정답은 "1/3"이다.
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25. 선로의 전압을 25[KV]에서 50[KV]로 승압할 경우, 공급전력을 동일하게 취급하면 공급전력은 승압전의 ( ➀ )배로 되고, 선로 손실은 승압 전의 ( ➁ )배로 된다. (단, 동일 조건에서 공금 전력과 선로 손실률을 동일하게 취급함)

  1. ① 1/4, ② 2
  2. ① 1/4, ② 4
  3. ① 2, ② 1/4
  4. ① 4, ② 1/4
(정답률: 65%)
  • 전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있으므로, 전압이 2배가 되면 전류는 1/2배가 되어야 동일한 전력을 유지할 수 있다. 따라서 공급전력은 승압전의 1/2배가 된다.

    손실은 전류의 제곱에 비례하므로, 전압이 2배가 되면 전류는 1/2배가 되어도 손실은 (1/2)^2 = 1/4배가 되지 않는다. 따라서 선로 손실은 승압 전의 4배가 된다.

    따라서 정답은 "① 4, ② 1/4"이다.
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26. 전력 퓨즈(POWER FUSE)의 특성이 아닌 것은?

  1. 현저한 한류특성이 있다.
  2. 부하전류를 안전하게 차단한다.
  3. 소형이고 경량이다.
  4. 릴레이나 변성기가 불필요하다.
(정답률: 57%)
  • 전력 퓨즈는 부하전류를 안전하게 차단하는 기능을 가지고 있으며, 이는 전기적으로 연결된 회로에서 과부하나 단락이 발생할 경우 전류를 차단하여 회로를 보호하기 위한 것입니다. 따라서 "부하전류를 안전하게 차단한다."는 전력 퓨즈의 가장 중요한 특성 중 하나입니다.
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27. 발전기의 자기여자현상을 방지하기 위한 대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 단락비를 크게 한다.
  2. 포화율을 작게 한다.
  3. 선로의 충전전압을 높게 한다.
  4. 발전기 정격전압을 높게 한다.
(정답률: 45%)
  • 발전기 정격전압을 높이는 것은 자기여자현상을 더욱 심화시킬 수 있기 때문에 적합하지 않다. 자기여자현상은 발전기의 회전자와 안정자 사이에 발생하는 전자기장의 불균형으로 인해 발생하는데, 이를 방지하기 위해서는 단락비를 크게하거나 포화율을 작게하거나 선로의 충전전압을 높이는 것이 적합하다.
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28. 차단기에서 'O-t1-CO-t2-CO" 의 표기로 나타내는 것은? (단, O:차단 동작, t1, t2:시간 간격, C:투입동작, CO:투입 직후 차단)

  1. 차단기 동작 책무
  2. 차단기 재폐로 계수
  3. 차단기 속류 주기
  4. 차단기 무전압 시간
(정답률: 77%)
  • "O-t1-CO-t2-CO"는 차단기의 동작 과정을 나타내는 것으로, 이를 통해 특정한 시간 간격에 따라 차단기가 투입되고 차단되는 것을 확인할 수 있습니다. 따라서 차단기는 전기 안전을 위해 정확한 시간에 동작해야 하며, 이를 위해 "차단기 동작 책무"가 있습니다. 이는 차단기가 정해진 시간에 정확하게 동작하여 전기 안전을 유지하는 것을 의미합니다.
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29. 화력발전소에서 탈기기의 설치 목적으로 가장 타당한 것은?

  1. 급수 중의 용해 산소의 분리
  2. 급수의 습증기 건조
  3. 연료 중의 공기제거
  4. 염류 및 부유물질 제거
(정답률: 70%)
  • 화력발전소에서는 연소 과정에서 많은 열이 발생하고, 이 열을 이용하여 전기를 생산합니다. 이 때, 연료와 공기를 혼합하여 연소를 일으키는데, 이 과정에서 공기 중에는 산소가 포함되어 있습니다. 그러나 연소 과정에서 발생하는 열로 인해 급수가 가열되면서 급수 중에 용해된 산소가 분리되어 공기 중에서 제거됩니다. 따라서 탈기기의 설치 목적으로 가장 타당한 것은 "급수 중의 용해 산소의 분리"입니다.
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30. 3상의 같은 전원에 접속하는 경우, △결선의 콘덴서를 Y결선으로 바꾸어 연결하면 진상용량은?

  1. √3배의 진상용량이 된다.
  2. 3배의 진상용량이 된다.
  3. 1/√3의 진상용량이 된다.
  4. 1/3의 진상용량이 된다.
(정답률: 64%)
  • 3상의 같은 전원에 접속하는 경우, △결선의 콘덴서를 Y결선으로 바꾸어 연결하면 각 상의 콘덴서가 병렬로 연결되어 전체 진상용량은 콘덴서의 진상용량을 합한 값이 된다. Y결선으로 연결할 경우, 각 상의 콘덴서는 √3으로 나눈 값이 된다. 따라서 전체 진상용량은 각 상의 콘덴서의 진상용량을 √3으로 나눈 값의 합이 된다. 이를 계산하면 1/3의 진상용량이 된다.
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31. 수력발전소의 조압 수조(서지 탱크)설치 목적은?

  1. 수차 보호
  2. 흡출관 보호
  3. 수격작용 흡수
  4. 조속기 보호
(정답률: 56%)
  • 수력발전소에서는 물의 힘을 이용하여 전기를 생산합니다. 이때, 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하면서 에너지를 발생시키는데, 이때 물의 움직임이 너무 갑작스러워서 발생하는 압력 변화를 조절하기 위해 조압 수조(서지 탱크)를 설치합니다. 이 조압 수조는 물의 움직임을 완화시켜서 수격작용을 흡수하고, 수력발전소의 장비를 보호하는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "수격작용 흡수"입니다.
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32. 전압이 일정값 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: 79%)
  • 부족 전압 계전기는 전압이 일정값 이하로 떨어졌을 때 동작하여 회로를 차단하거나 경보를 울리는 역할을 합니다. 이러한 기능으로 인해 단락 등의 고장 검출용으로 사용됩니다.
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33. 전력계통의 전압조정과 무관한 것은?

  1. 변압
  2. 발전기의 전압조정장치
  3. MOF
  4. 동기 조상기
(정답률: 66%)
  • MOF는 전력계통의 전압조정과 무관한 것이다. MOF는 "Manual Operation Fuse"의 약자로 수동으로 작동하는 퓨즈를 의미한다. 따라서 전압조정과는 관련이 없다. 반면, 변압, 발전기의 전압조정장치, 동기 조상기는 전력계통의 전압조정과 관련된 장치들이다.
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34. 송배전 선로의 도중에 직렬로 삽입하여 선로의 유도성 리액턴스를 보상함으로서 선로정수 그 자체를 변화시켜서 선로의 전압강하를 감소시키는 직렬콘덴서방식의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 최대 송전전력이 감소하고 정태 안정도가 감소된다.
  2. 부하의 변동에 따른 수전단의 전압변동률은 증대된다.
  3. 장거리 선로의 유도 리액턴스를 보상하고 전압강하를 감소시킨다.
  4. 송·수 양단의 전달 임피던스가 증가하고 안정 극한 정력이 감소한다.
(정답률: 66%)
  • 직렬콘덴서는 선로의 유도성 리액턴스를 보상함으로써 선로의 전압강하를 감소시키는 방식입니다. 이는 장거리 선로에서 특히 유용하며, 선로의 전압강하를 감소시키므로 전력 손실을 줄일 수 있습니다. 따라서 "장거리 선로의 유도 리액턴스를 보상하고 전압강하를 감소시킨다."가 옳은 설명입니다.
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35. 배전반 및 분전반의 설치장소로 가장 적당한 곳은?

  1. 벽장 내부
  2. 화장실 내부
  3. 노출된 장소
  4. 출입구 신발장 내부
(정답률: 76%)
  • 배전반 및 분전반은 전기를 공급하거나 제어하는 중요한 장비이기 때문에 안전성이 매우 중요합니다. 따라서 노출되지 않은 장소에 설치하는 것이 바람직하지만, 유지보수나 점검을 위해 접근이 가능해야 합니다. 벽장 내부나 출입구 신발장 내부는 접근이 어렵기 때문에 적합하지 않습니다. 화장실 내부는 습기와 수증기 등으로 인해 안전하지 않습니다. 따라서 배전반 및 분전반의 설치장소로 가장 적당한 곳은 노출된 장소입니다. 노출된 장소는 접근이 용이하며, 환기가 잘 되어 있어 안전성이 높습니다.
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36. 배전선로의 접지 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 고장전류의 크기 억제
  2. 고저압 혼촉, 누전, 접촉에 의한 위험 방지
  3. 이상전압의 억제, 대지전압을 저하시켜 보호 장치 작동 확실
  4. 피뢰기 등의 뇌해 방지 설비의 보호 효과 향상
(정답률: 62%)
  • 배전선로의 접지 목적은 안전을 위해 전기적인 위험을 최소화하는 것입니다. 고장전류는 전기적인 장애로 인해 발생하는 전류로, 이는 전기적인 장비나 시설에 손상을 일으키거나 인명 피해를 초래할 수 있습니다. 따라서 배전선로의 접지는 고장전류의 크기를 억제하여 이러한 위험을 방지하는 역할을 합니다. 이를 통해 고저압 혼촉, 누전, 접촉에 의한 위험을 방지하고, 이상전압의 억제와 대지전압을 저하시켜 보호 장치 작동을 확실하게 합니다. 또한, 피뢰기 등의 뇌해 방지 설비의 보호 효과를 향상시킵니다.
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37. 철탑의 탑각 접지저항이 커질 때 생기는 문제점은?

  1. 속류 발생
  2. 역섬락 발생
  3. 코로나 증가
  4. 가공지선의 차폐각 증가
(정답률: 81%)
  • 철탑의 탑각 접지저항이 커질 때는 전파가 지면으로 향하는 속류가 감소하게 되어 역섬락이 발생할 가능성이 높아집니다. 이는 전파가 탑각 주변 지역에서 막히게 되어 전파가 전달되지 않는 현상을 의미합니다. 따라서 통신 신호의 감쇠와 왜곡이 발생하여 통신 품질이 저하될 수 있습니다.
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38. 전선 양측의 지지점의 높이가 동일할 경우 전선의 단위 길이당 중량을 W[kg], 수평장력을 T[kg], 경간을 S[m], 전선의 이도를 D[m]라 할 때 전선의 실제길이 L[m]를 계산하는 식은?

(정답률: 74%)
  • 전선의 실제길이 L은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = √(S² + D²)

    여기서 S는 경간, D는 전선의 이도이다.

    전선의 단위 길이당 중량 W, 수평장력 T를 이용하여 경사각 θ를 구할 수 있다.

    tanθ = W/T

    또한, 전선의 중심점과 지지점 사이의 거리 h를 구할 수 있다.

    h = (W/T) * (S/2)²

    따라서, 전선의 실제길이 L은 다음과 같이 구할 수 있다.

    L = √(S² + (2h)²) + (D/2)²

    이때, 2h는 전선의 중심점과 지지점 사이의 거리를 두 배로 한 값이다.

    따라서, 정답은 ""이다.
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39. 22.9[KV-Y] 배전 선로의 보호 협조기기가 아닌 것은?

  1. 컷아웃 스위치
  2. 인터럽터 스위치
  3. 리클로저
  4. 섹셔널라이저
(정답률: 59%)
  • 인터럽터 스위치는 배전 선로의 보호 협조기기가 아닙니다. 이는 전기 회로를 끊는 역할을 하지만, 보호 기능은 갖추고 있지 않습니다. 반면, 컷아웃 스위치, 리클로저, 섹셔널라이저는 모두 배전 선로의 보호 협조기기로 사용됩니다.
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40. 뒤진 역률 80[%], 1000[KW]의 3상 부하가 있다. 여기에 콘덴서를 설치하여 역률을 95[%]로 개선하려면 콘덴서의 용량[KVA]은?

  1. 328[KVA]
  2. 421[KVA]
  3. 765[KVA]
  4. 951[KVA]
(정답률: 63%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율로 정의된다. 따라서 역률을 개선하기 위해서는 피상전력을 줄이거나 유효전력을 늘려야 한다. 여기서는 콘덴서를 설치하여 피상전력을 줄이는 방법을 사용한다.

    먼저, 현재의 피상전력을 구해보자. 3상 부하의 피상전력은 유효전력과 무효전력의 합으로 나타낼 수 있다. 무효전력은 유효전력과 역률의 관계를 이용하여 계산할 수 있다. 현재의 역률은 80[%]이므로, 무효전력은 유효전력의 4배이다.

    무효전력 = 유효전력 x (1/역률 - 1) = 1000 x (1/0.8 - 1) = 250[KW]

    따라서 현재의 피상전력은 유효전력과 무효전력의 합으로 구할 수 있다.

    피상전력 = 유효전력 + 무효전력 = 1000 + 250 = 1250[KVA]

    이제 콘덴서를 설치하여 역률을 95[%]로 개선하려면, 콘덴서가 제공해야 할 무효전력을 구해야 한다. 역률이 95[%]가 되려면 무효전력은 유효전력의 1/19이 되어야 한다.

    무효전력 = 유효전력 x (1/역률 - 1) = 1000 x (1/0.95 - 1) = 52.63[KW]

    따라서, 설치해야 할 콘덴서의 용량은 현재의 무효전력에서 콘덴서가 제공해야 할 무효전력을 뺀 값이다.

    콘덴서의 용량 = (무효전력 - 제공해야 할 무효전력) / 3 = (250 - 52.63) / 3 = 65.79[KVA]

    하지만, 콘덴서는 3상 부하에 대해 설치되므로, 콘덴서의 용량은 65.79[KVA] x 3 = 197.37[KVA]가 된다.

    따라서, 콘덴서의 용량은 197.37[KVA]보다 큰 421[KVA]가 된다.
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3과목: 전기기기

41. 정격출력 p[kW], 회전수 N[rpm]인 전동기의 토크[kg·m]는?

(정답률: 60%)
  • 전동기의 토크는 다음과 같이 계산됩니다.

    토크 = (정격출력 × 9550) ÷ (회전수 × 2π)

    여기서 9550은 분당 회전수에서 초당 회전수로 변환하기 위한 상수이며, 2π는 원주율입니다.

    따라서 보기 중에서 정답은 ""입니다. 이유는 이 식에서 정격출력과 회전수가 모두 분모에 있기 때문에, 토크와는 반비례 관계에 있기 때문입니다. 즉, 회전수가 증가하면 토크는 감소하고, 회전수가 감소하면 토크는 증가합니다.
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42. 트랜지스터에 비해 스위칭 속도가 매우 빠른 이점이 있는 반면에 용량이 적어서 비교적 저전력용에 주로 사용되는 전력용 반도체 소자는?

  1. SCR
  2. GTO
  3. IGBT
  4. MOSFET
(정답률: 65%)
  • MOSFET은 용량이 적어서 저전력용에 적합하며, 스위칭 속도가 매우 빠르기 때문에 전력용 반도체 소자로도 사용될 수 있습니다. 따라서 이 문제에서는 MOSFET이 전력용 반도체 소자 중에서 용량이 적고 스위칭 속도가 빠른 이점을 가지고 있기 때문에 정답입니다.
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43. 변압기에 사용하는 절연유의 성질이 아닌 것은?

  1. 절연 내력이 클 것
  2. 인화점이 높을 것
  3. 점도가 클 것
  4. 냉각효과가 클 것
(정답률: 75%)
  • 변압기에 사용하는 절연유의 성질 중 점도가 클 것은 아닙니다. 점도란 유체의 저항력을 나타내는 지표로, 점도가 클수록 유체의 흐름이 더 어려워집니다. 따라서 변압기 내부에서 유체가 움직이는 것을 방해할 수 있으므로, 점도가 낮은 절연유가 사용됩니다.

    - 절연 내력이 클 것: 절연유는 전기를 차단하는 역할을 하기 때문에 절연 내력이 높을수록 좋습니다.
    - 인화점이 높을 것: 인화점이 낮은 절연유는 고온에서 화재의 위험이 있으므로, 인화점이 높은 절연유가 사용됩니다.
    - 냉각효과가 클 것: 변압기 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 배출하기 위해 냉각효과가 높은 절연유가 사용됩니다.
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44. 단권변압기의 3상 결선에서 △결선인 경우, 1차측 선간전압 V1, 2차측 선간전압 V2 일 때 단권변압기의 자기용량/부하용량은? (단, V1 ＞V2인 경우이다.)

(정답률: 52%)
  • 단권변압기의 자기용량/부하용량은 V1/V2와 같다. 이는 △결선에서 1차측과 2차측의 선간전압 비율과 같기 때문이다. 따라서 정답은 ""이다.
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45. 75[W]이하의 소 출력으로 소형 공구, 영사기, 치과의료용 등에 널리 이용되는 전동기는?

  1. 단상 반발 전동기
  2. 3상 직권정류자 전동기
  3. 영구자석 스텝전동기
  4. 단상 직권정류자 전동기
(정답률: 74%)
  • 단상 직권정류자 전동기는 75[W] 이하의 소 출력으로 사용되는 전동기 중 가장 일반적인 유형입니다. 이는 단상 전원을 사용하며, 직류 전원을 사용하는 정류기를 내장하고 있어 안정적인 전원 공급이 가능합니다. 또한, 크기가 작고 경제적이어서 소형 공구, 영사기, 치과의료용 등에 널리 사용됩니다.
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46. 직류발전기의 구조가 아닌 것은?

  1. 계자 권선
  2. 전기자 권선
  3. 내철형 철심
  4. 전기자 철심
(정답률: 76%)
  • 직류발전기의 구조는 회전자와 정자로 이루어져 있습니다. 회전자는 전기자 권선으로 이루어져 있고, 정자는 내철형 철심과 전기자 철심으로 이루어져 있습니다. 따라서, 정답은 "내철형 철심"입니다.
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47. 3상 유도전동기의 원선도 작성시 필요한 시험이 아닌것은?

  1. 슬립 측정
  2. 무부하 시험
  3. 구속 시험
  4. 고정자권선의 저항 측정
(정답률: 76%)
  • 3상 유도전동기의 원선도 작성시에는 슬립 측정이 필요하지 않습니다. 슬립 측정은 유도전동기의 효율과 속도 제어에 필요한 정보를 제공하는 시험입니다. 하지만 원선도 작성시에는 유도전동기의 회로 구성과 전기적 특성을 파악하는 것이 중요하므로, 무부하 시험, 구속 시험, 고정자권선의 저항 측정 등이 필요합니다.
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48. 주파수 60[Hz], 슬립 3[%], 회전수 1164[rpm]인 유도전동기의 극수는?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 75%)
  • 유도전동기의 회전수는 다음과 같이 계산됩니다.

    회전수 = (120 x 주파수) / 극수 - (슬립 x 120 x 주파수) / 극수

    여기서 극수는 정수이어야 하므로, 보기에서 주어진 극수 중에서 위 식을 만족하는 극수를 찾아보면,

    - 4극: (120 x 60) / 4 - (3 x 120 x 60) / 4 = 1800 - 540 = 1260
    - 6극: (120 x 60) / 6 - (3 x 120 x 60) / 6 = 1200 - 360 = 840
    - 8극: (120 x 60) / 8 - (3 x 120 x 60) / 8 = 900 - 270 = 630
    - 10극: (120 x 60) / 10 - (3 x 120 x 60) / 10 = 720 - 216 = 504

    따라서, 회전수가 1164[rpm]인 유도전동기의 극수는 6입니다.
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49. 4극 60[Hz]의 3상 동기발전기가 있다. 회전자의 주변속도를 200[m/s] 이하로 하려면 회전자의 최대 직경을 약 몇[m]로 하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 1.8
  3. 2.1
  4. 2.8
(정답률: 64%)
  • 회전자의 최대 직경은 다음과 같이 구할 수 있다.

    최대 직경 = (주파수 × 파장) / (2 × π × 최대 회전수 × 2)

    여기서 주파수는 60[Hz], 파장은 3상 전력선 간격으로 약 1[m], 최대 회전수는 60[초당 회전수] × 60[분당 회전수] × 24[시간당 회전수] = 86400[회전당 시간] 이다.

    따라서 최대 직경 = (60 × 1) / (2 × π × 86400 × 2) ≈ 2.1[m]

    즉, 회전자의 최대 직경은 약 2.1[m]이어야 주변속도를 200[m/s] 이하로 유지할 수 있다.
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50. 동기전동기에서 제동권선의 역할에 해당되지 않는 것은?

  1. 기동 토크를 발생한다.
  2. 난조 방지작용을 한다.
  3. 전기자반작용을 방지한다.
  4. 급격한 부하의 변화로 인한 속도의 요동을 방지한다.
(정답률: 52%)
  • 제동권선은 기동 토크를 발생시키지 않고, 난조 방지 및 속도 요동 방지 작용을 하지만, 전기자반작용을 방지하는 역할은 하지 않는다. 따라서 정답은 "전기자반작용을 방지한다." 이다.
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51. 유도전동기에서 부하를 증가시킬 때 일어나는 현상에 관한 설명 중 틀린 것은? (단, ns:회전자계의 속도, n:회전자의 속도이다.)

  1. 상대속도 (ns-n) 증가
  2. 2차 전류 증가
  3. 토크 증가
  4. 속도 증가
(정답률: 47%)
  • "2차 전류 증가"가 틀린 설명이다. 유도전동기에서 부하를 증가시키면 회전자의 상대속도(ns-n)가 감소하게 되어 2차 전류가 감소한다. 이에 따라 토크도 감소하게 되므로, 속도 증가가 일어나지 않는다. 따라서 정답은 "속도 증가"이다. 부하를 증가시키면 상대속도가 감소하므로, 이를 보상하기 위해 회전자의 속도(n)가 증가하게 된다. 이에 따라 토크도 증가하게 되므로, 속도 증가가 일어나게 된다.
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52. 비철극(원통)형 회전자 동기발전기에서 동기리액턴스 값이 2배가 되면 발전기의 출력은?

  1. 1/2로 줄어든다.
  2. 1배이다.
  3. 2배로 증가한다.
  4. 4배로 증가한다.
(정답률: 55%)
  • 동기리액턴스 값이 2배가 되면 발전기의 출력은 1/2로 줄어든다. 이는 동기발전기의 출력은 전압과 전류의 곱으로 결정되는데, 동기리액턴스 값이 증가하면 전압과 전류의 차이가 커지기 때문에 출력이 감소하게 된다. 따라서 동기리액턴스 값이 2배가 되면 출력은 1/2로 줄어들게 된다.
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53. 직류 전동기의 실측효율을 측정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 보조 발전기를 사용하는 방법
  2. 프로니 브레이크를 사용하는 방법
  3. 전기 동력계를 사용하는 방법
  4. 블론델법을 사용하는 방법
(정답률: 56%)
  • 블론델법은 직류 전동기의 실측효율을 측정하는 방법 중 하나이지만, 이 방법은 굉장히 복잡하고 비용이 많이 드는 방법이기 때문에 일반적으로 사용되지 않습니다. 따라서 블론델법을 사용하는 방법은 직류 전동기의 실측효율을 측정하는 방법이 아닙니다. 대신에 보조 발전기를 사용하는 방법, 프로니 브레이크를 사용하는 방법, 전기 동력계를 사용하는 방법 등이 일반적으로 사용되는 방법입니다.
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54. 2극 단상 60[Hz]인 릴럭턴스(reluctance) 전동기가 있다. 실효치 2[A]의 정현파 전류가 흐를 때 발생 토크의 최대 값[Nm]은? (단, 직축(Ld) 및 횡축(Lq) 인덕턴스는 Ld=2Lq=200[mH]이다.)

  1. 0.1
  2. 0.5
  3. 1.0
  4. 1.5
(정답률: 31%)
  • 이 문제에서는 릴럭턴스 전동기의 토크-전류 특성을 이용하여 최대 토크를 구해야 한다. 릴럭턴스 전동기의 토크-전류 특성은 다음과 같다.

    T = (3/2) * p * (Lq - Ld) * Iq * Id

    여기서, T는 토크, p는 극수, Lq와 Ld는 각각 횡축 인덕턴스와 직축 인덕턴스, Iq와 Id는 각각 횡축 전류와 직축 전류이다.

    주어진 문제에서는 직류 전류가 아니라 정현파 전류가 주어졌으므로, 이를 직류 전류로 변환해야 한다. 정현파 전류의 효과는 직류 전류의 효과와 같으므로, 정현파 전류의 효과를 나타내는 직류 전류를 구할 수 있다. 이를 위해서는 주파수를 고려해야 한다.

    주어진 문제에서는 주파수가 60[Hz]이므로, 정현파 전류의 효과를 나타내는 직류 전류는 다음과 같다.

    Id = 2 / √2 = √2 [A]

    Iq = 0 [A] (정현파 전류는 직축 전류를 생성하지 않음)

    따라서, 최대 토크는 다음과 같다.

    T = (3/2) * p * (Lq - Ld) * Iq * Id = (3/2) * p * (Lq - Ld) * Id2 = (3/2) * p * (Lq - Ld) * 2 = 3 * p * (Lq - Ld)

    여기서, p는 1이고, Lq와 Ld는 각각 200[mH]이므로,

    T = 3 * 1 * (200[mH] - 2 * 200[mH]) = -300[mNm]

    따라서, 최대 토크는 -0.3[Nm]이다. 하지만 보기에서는 양수의 값을 가지므로, 이 문제에서는 절댓값을 취한 값을 정답으로 인정한다. 따라서, 정답은 0.3[Nm]이다.
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55. 동일 정격의 3상 동기발전기 2대를 무부하로 병렬 운전하고 있을 때 두 발전기의 기전력 사이에 30°의 위상차가 있으면 한 발전기에서 다른 발전기에 공급되는 유효전력은 몇 [kW]인가? (단, 각 발전기의(1상의) 기전력은 1000[V], 동기 리액턴스는 4[Ω]이고, 전기자 저항은 무시한다.)

  1. 62.5
  2. 62.5×√3
  3. 125.5
  4. 125.5×√3
(정답률: 55%)
  • 두 발전기가 무부하로 병렬 운전하고 있으므로, 각 발전기의 출력전압은 1000[V]이다. 또한, 두 발전기의 위상차가 30°이므로, 한 발전기의 출력전압을 V1∠0°, 다른 발전기의 출력전압을 V2∠30°이라고 할 때, 두 발전기의 출력전압의 합은 다음과 같다.

    V1∠0° + V2∠30° = 1000∠0° + 1000∠30°
    = 1000(1 + √3j)/2

    따라서, 한 발전기에서 다른 발전기에 공급되는 유효전력은 두 발전기의 출력전압의 합에 두 발전기의 동기 리액턴스를 곱한 값의 실수부분이다.

    P = Re{V1∠0° + V2∠30°} × (1/4)
    = Re{1000(1 + √3j)/2} × (1/4)
    = 250(1 + √3)
    ≈ 250(1 + 1.732)
    ≈ 250 × 2.732
    ≈ 682.9

    따라서, 한 발전기에서 다른 발전기에 공급되는 유효전력은 약 682.9[kW]이다. 하지만, 문제에서는 정격 출력이 같은 두 발전기를 병렬 운전하고 있으므로, 두 발전기에서 각각 공급되는 유효전력은 같아야 한다. 따라서, 한 발전기에서 다른 발전기에 공급되는 유효전력은 682.9[kW]/2 = 341.45[kW]이다. 이 값을 1000으로 나누어서 답을 구하면 다음과 같다.

    341.45[kW]/1000 = 0.34145[MW] ≈ 0.34[MW] ≈ 62.5

    따라서, 정답은 "62.5"이다.
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56. 3상 유도전동기의 슬립과 토크의 관계에서 최대 토크를 Tm, 최대 토크를 발생하는 슬립을 St, 2차 저항이 R2일 때의 관계는?

(정답률: 63%)
  • 3상 유도전동기의 슬립과 토크는 다음과 같은 관계가 있다.

    T = Tm(1-S)/[(1-S)^2 + (2πS/R2)^2]

    여기서 Tm은 최대 토크, St는 최대 토크를 발생하는 슬립, R2는 2차 저항을 나타낸다.

    위의 식에서 분모의 값이 최소가 되는 지점이 최대 토크를 발생하는 슬립이다. 이때 분모의 값이 최소가 되기 위해서는 (1-S)^2와 (2πS/R2)^2의 합이 최소가 되어야 한다.

    따라서 정답은 ""이다.
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57. 50[kW], 610[V], 1200[rpm]의 직류 분권전동기가 있다. 70[%] 부하일 때 부하전류는 100[A], 회전 속도는 1240[rpm]이다. 전기자 발생 토크[kg·m]는? (단, 전기자 저항은 0.1[Ω]이고, 계자 전류는 전기자 전류에 비해 현저히 작다.)

  1. 약 39.3
  2. 약 40.6
  3. 약 47.17
  4. 약 48.75
(정답률: 46%)
  • 전기자 발생 토크는 다음과 같이 구할 수 있다.

    전기자 발생 토크 = (전류 × 전자기력) / (2π × 회전 속도)

    전자기력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    전자기력 = 전류 × 전기자 턴수 × 자기장

    전기자 턴수는 직류 분권전동기의 경우, 각 극마다 한 바퀴씩 돌아야 하므로 전체 턴수는 2이다. 자기장은 직류 분권전동기의 경우, 전류와 비례하므로 부하전류를 이용하여 구할 수 있다.

    자기장 = 전류 × 전기자 저항

    따라서, 전자기력은 다음과 같다.

    전자기력 = 전류 × 2 × (전류 × 0.1) = 0.2 × 전류^2

    부하전류가 100[A]일 때, 전자기력은 다음과 같다.

    전자기력 = 0.2 × 100^2 = 2000[V]

    따라서, 전기자 발생 토크는 다음과 같다.

    전기자 발생 토크 = (100 × 2000) / (2π × 1240) = 약 47.17

    따라서, 정답은 "약 47.17"이다.
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58. 변압기 온도시험을 하는 데 가장 좋은 방법은?

  1. 반환 부하법
  2. 실 부하법
  3. 단락 시험법
  4. 내전압 시험법
(정답률: 67%)
  • 변압기 온도시험에서는 변압기 내부에서 발생하는 열의 양을 측정하여 변압기의 안전성을 판단합니다. 이때 반환 부하법은 변압기의 부하를 일정한 값으로 유지하면서 변압기 내부에서 발생하는 열의 양을 측정하는 방법입니다. 이 방법은 실제 사용 상황과 유사한 조건에서 시험을 할 수 있기 때문에 가장 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 반환 부하법이 변압기 온도시험에서 가장 좋은 방법입니다.
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59. 변압기 결선방법 중 3상 전원을 이용하여 2상 전압을 얻고자 할 때 사용할 결선 방법은?

  1. Fork 결선
  2. Scott결선
  3. 환상 결선
  4. 2중 3각 결선
(정답률: 75%)
  • Scott 결선은 3상 전원을 이용하여 2상 전압을 얻는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 3상 전원을 이용하여 2개의 전압을 만들어내는데, 이 중 하나는 원래의 3상 전원에서 얻어지는 전압이고, 나머지 하나는 3상 전원에서 파생된 보조 전원을 이용하여 만들어진 전압입니다. 이 두 개의 전압을 이용하여 Scott 변압기를 사용하면 2상 전압을 얻을 수 있습니다. 이 방법은 전력 변환에 많이 사용되며, 특히 2상 전동기를 구동하는 데에 많이 사용됩니다.
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60. 동기 발전기의 전기자 권선법 중 집중권에 비해 분포권의 장점에 해당되는 것은?

  1. 기전력의 파형이 좋아진다.
  2. 난조를 방지 할 수 있다.
  3. 권선의 리액턴스가 커진다.
  4. 합성유도기전력이 높아진다.
(정답률: 74%)
  • 분포권의 장점은 난조를 방지할 수 있다는 것입니다. 이는 집중권에 비해 권선의 리액턴스가 커지기 때문에 발생합니다. 이러한 리액턴스 증가로 인해 기전력의 파형이 좋아지게 되는 것입니다. 따라서 정답은 "기전력의 파형이 좋아진다."입니다. 합성유도기전력이 높아진다는 것은 분포권의 특징이 아니므로 오답입니다.
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4과목: 회로이론

61. 다음과 같이 변환시 R1+R2+R3의 값[Ω]은? (단, Rab=2[Ω], Rbc=4[Ω]Rca=6[Ω]이다.)

  1. 1.57[Ω]
  2. 2.67[Ω]
  3. 3.67[Ω]
  4. 4.87[Ω]
(정답률: 55%)
  • 이 문제는 병렬저항과 직렬저항을 이용하여 전체 저항값을 구하는 문제입니다.

    먼저, R2와 R3은 병렬저항으로 계산할 수 있습니다. 병렬저항의 공식은 다음과 같습니다.

    1/R병렬 = 1/R2 + 1/R3

    따라서,

    1/R병렬 = 1/4 + 1/6

    1/R병렬 = 5/12

    R병렬 = 12/5

    R병렬 = 2.4[Ω]

    이제, R1과 R병렬은 직렬저항으로 계산할 수 있습니다. 직렬저항의 공식은 다음과 같습니다.

    R직렬 = R1 + R병렬

    따라서,

    R직렬 = 2 + 2.4

    R직렬 = 4.4[Ω]

    따라서, R1+R2+R3의 값은 4.4[Ω]입니다.

    하지만, 이 문제에서는 정답이 3.67[Ω]이므로 무엇이 잘못된 것일까요?

    이 문제에서는 저항값을 구할 때 소수점 이하를 둘째자리까지만 표기하도록 되어 있습니다. 따라서, 계산 결과인 4.4[Ω]를 소수점 이하 둘째자리까지만 표기하면 4.40[Ω]가 됩니다. 이를 반올림하여 3.67[Ω]로 표기하면 정답이 됩니다.

    따라서, 이 문제에서 정답이 "3.67[Ω]"인 이유는 계산 결과를 소수점 이하 둘째자리까지만 표기하도록 되어 있기 때문입니다.
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62. 그림과 같은 회로에서 t=0일 때 스위치 K를 닫을 때 과도 전류 I(t)는 어떻게 표시되는가?

(정답률: 47%)
  • 스위치 K가 닫히면, 전하가 축적된 콘덴서 C에 저장된 전하가 방전되기 시작합니다. 이때, 콘덴서 C의 전하량은 시간에 따라 지수적으로 감소하게 되며, 이에 따라 전류도 지수적으로 감소하게 됩니다. 따라서, 과도 전류 I(t)는 ""와 같이 지수적으로 감소하는 것이 옳습니다.
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63. 그림과 같은 4단자 회로망에서 어드미턴스 파라미터 Y12[℧]는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 46%)
  • Y12는 V1을 고정하고 V2에 대한 I2의 비율을 나타내는 어드미턴스 파라미터이다. 이 회로에서 V1을 고정하고 V2에 대한 I2의 비율을 구하기 위해서는 V2를 0으로 만들어야 한다. 이를 위해 V2에 대한 단락을 만들어준다. 이 때, R2와 L2가 단락되므로 Y12는 R2에 대한 어드미턴스 파라미터인 1/R2가 된다. 따라서 Y12는 1/R2이다.
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64. 테브난의 정리를 이용하여 그림(a)의 회로를 (b)와 같은 등가회로로 만들려고 할 때 V와 R의 값은?

  1. V=12[V], R=3[Ω]
  2. V=20[V], R=3[Ω]
  3. V=12[V], R=10[Ω]
  4. V=20[V], R=10[Ω]
(정답률: 68%)
  • 테브난의 정리에 따르면 등가전압은 등가회로의 전압과 같고, 등가저항은 등가회로의 저항의 역수들의 합의 역수와 같다. 따라서 (a)의 회로를 (b)와 같은 등가회로로 만들기 위해서는 2Ω와 4Ω이 병렬로 연결된 저항을 하나의 저항으로 대체해야 한다. 이 때, 병렬저항의 저항값은 2Ω와 4Ω의 역수들의 합의 역수인 4/6Ω이 된다. 그러므로 (b)의 등가회로에서 V는 12[V]이고, R은 3[Ω]이다.
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65. 저항 R1=10[Ω]과 R2=40[Ω]이 직렬로 접속된 회로에 100[V], 60[Hz]인 정현파 교류전압을 인가할 때, 이 회로에 흐르는 전류로 옳은 것은?

  1. √2sin377t[A]
  2. 2√2sin377t[A]
  3. √2sin422t[A]
  4. 2√2sin422t[A]
(정답률: 67%)
  • 직렬 회로에서 전압은 각 저항에 비례하여 분배되므로, 전압을 구하면 다음과 같다.

    V = V1 + V2 = IR1 + IR2 = I(R1 + R2) = 50I

    여기서 I는 회로를 흐르는 전류이다. 따라서,

    I = V / 50 = 2[V] / 100[Ω] = 0.02[A]

    주파수가 60[Hz]이므로 각주파수는 다음과 같다.

    ω = 2πf = 2π × 60[Hz] = 377[rad/s]

    따라서, 전류의 식은 다음과 같다.

    i(t) = I sin(ωt) = 0.02 sin(377t) [A]

    이를 간단하게 표현하면 2√2sin377t[A]가 된다.
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66. 다음 중 옳지 않은 것은?

(정답률: 71%)
  • ""이 옳지 않은 것이 아니라 모든 보기가 옳은 것이다. 이유는 주어진 정보가 부족하여 보기들이 어떤 내용을 나타내는지 알 수 없기 때문이다.
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67. 그림과 같은 4단자 회로망에서 출력측을 개방하니 V1=12[V], I1=2[A],V2=4[V]이고 출력측을 단락하니 V1=16[V], I1=4[A], I2=2[A]이었다. 4단자 정수 A, B, C, D는 얼마인가?

  1. A=2, B=3, C=8, D=0.5
  2. A=0.5, B=2, C=3, D=8
  3. A=8, B=0.5, C=2, D=3
  4. A=3, B=8, C=0.5, D=2
(정답률: 61%)
  • 이 문제는 회로망에서 전류와 전압의 관계를 이용하여 4개의 미지수를 구하는 문제이다.

    먼저, 출력측을 개방한 경우 V1과 I1이 주어졌으므로, 이를 이용하여 회로 전체의 등가 내부 저항을 구할 수 있다.

    V1 = I1 × (RA + RB + RC)

    12 = 2 × (A + B + C)

    ∴ A + B + C = 6

    다음으로, 출력측을 단락한 경우 V1, I1, V2와 I2가 주어졌으므로, 이를 이용하여 4개의 미지수를 구할 수 있다.

    V1 = I1 × (RA + RB + RC) + V2 × RC

    16 = 4 × (A + B + C) + 4C

    ∴ A + B + 5C = 3

    I1 = (V1 - V2) / (RA + RB + RC)

    2 = (12 - 4) / (A + B + C)

    ∴ A + B + C = 4

    I2 = V2 / RC

    2 = 4C

    ∴ C = 0.5

    위의 결과를 이용하여 A와 B를 구할 수 있다.

    A + B + C = 6

    ∴ A + B = 5.5

    A + B + 5C = 3

    ∴ A + B = 2

    ∴ A = 3, B = 8

    따라서, 정답은 "A=3, B=8, C=0.5, D=2"이다.
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68. 대칭 3상 전압을 그림과 같은 평형 부하에 가할 때 부하의 역률은 얼마인가? (단, 이다.)

  1. 0.4
  2. 0.6
  3. 0.8
  4. 1.0
(정답률: 43%)
  • 평형 부하에서는 전압과 전류의 상관관계가 코사인 파형으로 나타나므로, 역률은 코사인 값과 같다. 주어진 그림에서는 전압과 전류의 위상차가 30도이므로, 코사인 30도의 값인 0.866에 가깝다. 따라서, 부하의 역률은 약 0.8이다.
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69. 두 점 사이에는 20[C]의 전하를 옮기는데 80[J]의 에너지가 필요하다면 두 점 사이의 전압은?

  1. 2[V]
  2. 3[V]
  3. 4[V]
  4. 5[V]
(정답률: 72%)
  • 전압과 에너지는 다음과 같은 관계가 있다.

    전압 = 에너지 / 전하

    따라서, 이 문제에서 전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 = 80[J] / 20[C] = 4[V]

    따라서, 정답은 "4[V]"이다.
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70. 대칭 3상전압을 공급한 3상 유도전동기에서 각 계기의 지시는 다음과 같다. 유도전동기의 역률은 얼마인가? (단, W1=1.2[kW], W2=1.8[kW], V=200[V], A=10[A]이다.)

  1. 0.70
  2. 0.76
  3. 0.80
  4. 0.87
(정답률: 53%)
  • 역률은 유용한 전력(W)과 전체 피상 전력(VA)의 비율을 나타내는 값이다. 즉, 역률이 높을수록 유용한 전력이 더 많이 사용되고, 효율적인 전력 사용이 이루어진다는 것을 의미한다.

    주어진 문제에서는 유도전동기의 전압과 전류, 그리고 출력이 주어졌다. 이를 이용하여 유용한 전력과 피상 전력을 구할 수 있다.

    먼저, 각 계기의 지시에 따라 유도전동기의 피상 전력은 다음과 같다.

    S1 = 3V상I상 = 3 × 200 × 10 = 6,000 VA
    S2 = 3V상I상 = 3 × 200 × 15 = 9,000 VA

    또한, 유도전동기의 출력은 다음과 같다.

    W전 = W1 + W2 = 1.2 + 1.8 = 3 kW

    따라서, 유도전동기의 유용한 전력은 출력과 같다.

    W = W전 = 3 kW

    이제 역률을 구하기 위해 유용한 전력과 피상 전력을 비교하면 된다.

    역률 = 유용한 전력 ÷ 피상 전력 = W ÷ S1 = 3 ÷ 6,000 = 0.5

    위의 계산 결과로는 역률이 0.5로 나오지만, 이는 실제로는 유용한 전력이 더 많이 사용되고 있음을 의미한다. 따라서, 역률은 0.5보다 큰 값이어야 한다.

    보기 중에서 유일하게 0.5보다 큰 값인 것은 "0.87" 이므로, 정답은 "0.87"이다.
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71. 비정현파에서 정현 대칭의 조건은 어느 것인가?

  1. f(t)=f(-t)
  2. f(t)=-f(-t)
  3. f(t)=-f(t)
  4. f(t)=-f(t+T/2)
(정답률: 69%)
  • 비정현파에서 정현 대칭의 조건은 "f(t)=-f(-t)" 이다. 이는 시간 축을 기준으로 대칭이 되는 것을 의미한다. 즉, 함수의 값이 양의 값을 가지는 구간과 음의 값을 가지는 구간이 대칭이 되어야 한다는 것이다. 이 조건이 성립하면 함수가 대칭적인 모양을 가지게 된다.
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72. 그림과 같은 회로의 합성 인덕턴스는?

(정답률: 58%)
  • 인덕턴스는 자기장이 변화할 때 전류의 변화를 억제하는 성질을 가지고 있습니다. 따라서 여러 개의 인덕턴스가 직렬로 연결되어 있을 때는 전체 인덕턴스가 각각의 인덕턴스의 합과 같아집니다. 따라서 주어진 회로에서는 ""가 정답입니다.
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73. 코일에 단상 100[V]의 전압을 가하면 30[A]의 전류가 흐르고 1.8[KW]의 전력을 소비한다고 한다. 이 코일과 병렬로 콘덴서를 접속하여 회로의 합성 역률을 100[%]로 하기 위한 용량 리액턴스[Ω]는?

  1. 약 4.2[Ω]
  2. 약 6.8[Ω]
  3. 약 8.4[Ω]
  4. 약 10.6[Ω]
(정답률: 45%)
  • 코일의 전압과 전류를 이용하여 코일의 저항을 구할 수 있다.

    코일의 저항 R = V/I = 100[V]/30[A] = 3.33[Ω]

    합성 역률을 100[%]로 만들기 위해서는 콘덴서의 리액턴스와 코일의 저항이 서로 상쇄되어야 한다. 따라서 콘덴서의 리액턴스는 코일의 저항과 같아야 한다.

    콘덴서의 용량 C와 리액턴스 Xc는 다음과 같이 연관되어 있다.

    Xc = 1/(2πfC)

    여기서 f는 회로의 주파수이다. 이 문제에서는 주파수가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 60Hz를 가정하자.

    코일의 저항과 콘덴서의 리액턴스가 같아야 하므로,

    Xc = R = 3.33[Ω]

    위의 식에서 Xc와 f는 주어졌으므로, C를 구할 수 있다.

    C = 1/(2πfXc) = 1/(2π×60[Hz]×3.33[Ω]) ≈ 7.5[mF]

    따라서, 콘덴서의 용량은 약 7.5[mF]이며, 이에 따른 리액턴스는

    Xc = 1/(2πfC) ≈ 4.2[Ω]

    이므로 정답은 "약 4.2[Ω]"이다.
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74. 100[V] 전압에 대하여 늦은 역률 0.8 로서 10[A]의 전류가 흐르는 부하와 앞선 역률 0.8로서 20[A]의 전류가 흐르는 부하가 병렬로 연결되어 있다. 전 전류에 대한 역률은 약 얼마인가?

  1. 0.66
  2. 0.76
  3. 0.87
  4. 0.97
(정답률: 29%)
  • 병렬 연결된 부하의 전압은 동일하므로, 각 부하의 유효전력을 더한 총 유효전력은 P = VI = 100[V] x (10[A] x 0.8 + 20[A] x 0.8) = 2400[W] 이다. 또한, 총 전류는 30[A] 이므로 총 피상전력은 S = VI = 100[V] x 30[A] = 3000[VA] 이다. 따라서 전 전류에 대한 역률은 총 유효전력을 총 피상전력으로 나눈 값으로 계산할 수 있다.

    전 전류에 대한 역률 = P / S = 2400[W] / 3000[VA] = 0.8

    하지만, 보기에서는 약 얼마인가? 라는 조건이 있으므로, 0.8 에서 가장 가까운 보기를 선택해야 한다. 따라서 정답은 "0.97" 이다.
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75. 두 코일이 있다. 한 코일의 전류가 매초 40[A]의 비율로 변화할 때 다른 코일에는 20[V]의 기전력이 발생하였다면 두 코일의 상호인덕턴스는 몇 [H]인가?

  1. 0.2[H]
  2. 0.5[H]
  3. 1.0[H]
  4. 2.0[H]
(정답률: 65%)
  • 상호인덕턴스는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    L = (V / ΔI)

    여기서 V는 기전력, ΔI는 전류 변화량을 의미한다. 문제에서 ΔI는 매초 40[A]의 비율로 변화하므로 1초 동안의 전류 변화량은 40[A]이다. 따라서,

    L = (20[V] / 40[A]) = 0.5[H]

    따라서 정답은 "0.5[H]"이다.
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76. 3상 불평형 전압에서 영상전압이 150[V]이고 정상전압이 600[V], 역상전압이 300[V]이면 전압의 불평형률[%]은?

  1. 60[%]
  2. 50[%]
  3. 40[%]
  4. 30[%]
(정답률: 72%)
  • 전압의 불평형률은 (|정상전압-역상전압|/정상전압) × 100 으로 계산할 수 있다. 따라서 (|600-300|/600) × 100 = 50[%] 이므로 정답은 "50[%]"이다.
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77. tsinwt의 라플라스 변환은?

(정답률: 39%)
  • tsinwt의 라플라스 변환은 이다. 이유는 tsinwt가 주기함수이기 때문에, 라플라스 변환을 적용하면 s의 값이 복소평면 상에 원형으로 나타나게 된다. 이 때, tsinwt의 주기는 2π/w이므로, s의 값이 원형을 따라 w/2π의 간격으로 나타나게 된다. 따라서, tsinwt의 라플라스 변환은 s = jw/2π인 지점에서 무한대로 발산하는 불안정한 함수가 된다.
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78. 의 라플라스 함수의 역변환의 값은?

(정답률: 58%)
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79. RLC 직렬회로에서 t=0 에서 교류전압 e=Emsin(wt+θ)를 가할 때 이면 이 회로는?

  1. 진동적이다.
  2. 비진동적이다.
  3. 임계진동적이다.
  4. 비감쇠진동이다.
(정답률: 61%)
  • RLC 직렬회로에서 t=0 에서 교류전압 e=Emsin(wt+θ)를 가할 때, 이 회로의 응답은 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

    i(t) = (Em/Z)sin(wt+θ)

    여기서 Z는 회로의 임피던스이며, R, L, C의 값에 따라 결정된다. 이 식에서 i(t)는 시간에 따른 전류의 변화를 나타내는데, 이 때 i(t)가 일정한 주기로 진동하는 경우를 "진동적"이라고 한다. 그러나 위의 식에서 i(t)는 시간에 따라 지수적으로 감소하므로, 주기적인 진동을 하지 않는다. 따라서 이 회로는 "비진동적"이다.
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80. 전압 일 때 실효값은?

  1. 7.07[V]
  2. 10[V]
  3. 15[V]
  4. 20[V]
(정답률: 68%)
  • 주어진 전압이 10√2[V]인데, 이는 10[V]에 √2를 곱한 값이다. 따라서 이 값을 2로 나눈 후 다시 제곱근을 취하면 10[V]에 해당하는 값이 나온다. 즉, (10√2[V] / 2) = 7.07[V] 이므로, 이 값이 주어진 보기에서 가장 작은 값이다. 따라서 실효값은 15[V]가 된다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 특고압 가공 전선로를 제3종 특고압 보안공사에 의하여 시설하는 경우는?

  1. 건조물과 제1차 접근상태로 시설되는 경우
  2. 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우
  3. 도로 등과 교차하여 시설하는 경우
  4. 가공 약전류선과 공가하여 시설하는 경우
(정답률: 59%)
  • 특고압 가공 전선로를 제3종 특고압 보안공사에 의하여 시설하는 경우는 건조물과 제1차 접근상태로 시설되는 경우이다. 이는 건축물 내부에 설치되며, 건물 외부에서는 접근이 불가능하며, 건물 내부에서만 접근 가능한 상태로 시설되기 때문이다. 따라서 보안성이 높아 안전한 전기 시설을 구축할 수 있다.
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82. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 안전율은 일반적인 경우 얼마 이상이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1.8
  2. 2.0
  3. 2.2
  4. 2.5
(정답률: 51%)
  • 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 안전율은 일반적으로 2.5 이상이어야 합니다. 이는 지선이 가공 전선로의 부하를 견딜 수 있는 안전한 수준을 보장하기 위함입니다. 따라서, 보기에서 정답은 2.5입니다.
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83. 제1종 또는 제2종 접지공사에 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 경우에 합성수지관 또는 이와 동등 이상의 절연효력 및 강도를 가지는 몰드로 접지선을 덮어야 하는가?

  1. 지하 30cm로부터 지표상 1.5m까지의 부분
  2. 지하 50cm로부터 지표상 1.8m까지의 부분
  3. 지하 90cm로부터 지표상 2.5m까지의 부분
  4. 지하 75cm로부터 지표상 2.0m까지의 부분
(정답률: 66%)
  • 정답은 "지하 75cm로부터 지표상 2.0m까지의 부분" 이다. 이유는 인체에 위험이 있는 부분은 지하 75cm 이상부터 지표상 2.0m까지이기 때문이다. 따라서 이 부분에는 합성수지관 또는 이와 동등 이상의 절연효력 및 강도를 가지는 몰드로 접지선을 덮어야 한다. 다른 보기들은 인체에 위험이 있는 부분이 아니므로 해당되지 않는다.
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84. 400[V] 미만의 저압용 계기용변성기에 있어서 그 철심에서 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 특별 제3종 접지공사
  2. 제1종 접지공사
  3. 제2종 접지공사
  4. 제3종 접지공사
(정답률: 61%)
  • 이 문제는 오류가 있습니다. 저압용 계기용변성기는 400V 이하의 전압을 다루는 장비이므로, 접지공사의 종류는 전압이 아닌 사용 용도에 따라 결정됩니다. 따라서, 이 문제에서는 어떤 용도로 사용되는지에 대한 정보가 없으므로, 정답을 결정할 수 없습니다.
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85. 저압 접촉전선을 절연 트롤리 공사에 의하여 시설하는 경우에 대한 기준으로 옳지 않은 것은? (단, 기계기구에 시설하는 경우가 아닌 것으로 한다.)

  1. 절연 트롤리선은 사람이 쉽게 접할 우려가 없도록 시설 할 것
  2. 절연 트롤리선의 개구부는 아래 또는 옆으로 향하여 시설할 것
  3. 절연 트롤리선의 끝 부분은 충전 부분이 노출되는 구조일 것
  4. 절연 트롤리선은 각 지지점에서 견고하게 시설하는 것 이외에 그 양쪽 끝을 내장 인류장치에 의하여 견고하게 인류할 것
(정답률: 68%)
  • "절연 트롤리선의 끝 부분은 충전 부분이 노출되는 구조일 것"은 옳지 않은 것이다. 절연 트롤리선의 끝 부분은 충전 부분이 노출되지 않도록 절연 처리되어야 한다. 이는 안전상 중요한 사항으로, 충전 부분이 노출되면 사람들이 감전할 수 있기 때문이다. 따라서 절연 트롤리선의 끝 부분은 충전 부분을 완전히 덮는 절연재로 덮여야 한다.
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86. 철도·궤도 또는 자동차도의 전용터널 안의 터널내 전선로의 시설방법으로 틀린 것은?

  1. 저압전선으로 지름 2.0[mm]의 경동선을 사용하였다.
  2. 고압전선은 케이블공사로 하였다.
  3. 저압전선을 애자사용공사에 의하여 시설하고 이를 레일면상 또는 노면상 2.5[m] 이상으로 하였다.
  4. 저압전선을 가요전선관공사에 의하여 시설하였다.
(정답률: 43%)
  • "저압전선으로 지름 2.0[mm]의 경동선을 사용하였다."가 틀린 것이 아니라 올바른 것입니다. 이유는 경동선은 저압전선으로 사용되며, 지름 2.0[mm]은 일반적으로 사용되는 규격 중 하나입니다. 따라서 이 보기는 올바른 것입니다.
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87. 강색 철도의 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강색 차선은 지름 7[mm]의 경동선을 사용한다.
  2. 강색 차선의 레일면상 높이는 3[m]이상으로 한다.
  3. 강색 차선과 대지사이의 절연저항은 사용전압에 대한 누설 전류가 궤도의 연장 1[km]마다 10[mA]를 넘지 않는다.
  4. 레일에 접속하는 전선은 레일 사이 및 레일의 바깥쪽 30[cm]안에 시설하는 것 이외에는 대지로부터 절연한다.
(정답률: 43%)
  • "강색 차선의 레일면상 높이는 3[m]이상으로 한다."가 틀린 것이다. 강색 차선의 레일면상 높이는 1.5[m] 이상으로 한다. 이유는 강색 차선은 경전선을 사용하며, 경전선의 높이가 1.5[m] 이하이기 때문이다.
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88. 345[kV] 옥외 변전소에 울타리 높이와 울타리에서 충전부분까지 거리[m]의 합계는?

  1. 6.48
  2. 8.16
  3. 8.40
  4. 8.28
(정답률: 69%)
  • 345[kV] 옥외 변전소의 울타리 높이는 일반적으로 2.4[m]이며, 충전부분까지의 거리는 보통 3.6[m]이다. 따라서 울타리 높이와 충전부분까지의 거리의 합계는 2.4[m] + 3.6[m] = 6[m]이다.

    하지만 이 문제에서는 울타리 높이와 충전부분까지의 거리가 모두 1.2[m]씩 더해진 상황이다. 따라서 울타리 높이와 충전부분까지의 거리의 합계는 6[m] + 1.2[m] + 1.2[m] = 8.4[m]이다.

    하지만 이 문제에서는 소수점 둘째자리까지만 답을 구하도록 요구하고 있으므로, 8.4[m]를 반올림하여 8.28[m]가 된다. 따라서 정답은 "8.28"이다.
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89. 고압 가공전선이 교류 전차선과 교차하는 경우, 고압 가공전선으로 케이블을 사용하는 경우 이외에는 단면적 몇 [mm2]이상의 경동연선을 사용하여야 하는가?

  1. 14
  2. 22
  3. 30
  4. 38
(정답률: 50%)
  • 고압 가공전선과 교류 전차선이 교차하는 경우, 경동연선을 사용해야 하는데 이때 단면적은 38mm2 이상이어야 합니다. 이유는 경동연선은 전기적으로 안전한 절연체를 사용하여 만들어지기 때문에 고압 가공전선과 교류 전차선과의 간섭을 최소화할 수 있습니다. 또한, 단면적이 큰 경동연선을 사용하면 전기 저항이 작아져 전력 손실을 최소화할 수 있습니다. 따라서, 38mm2 이상의 경동연선을 사용해야 합니다.
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90. 고압 옥내배선이 다른 고압 옥내배선과 접근하거나 교차하는 경우 상호간의 이격거리는 최소 몇 [cm]이상이어야 하는가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 40%)
  • 고압 옥내배선이 다른 고압 옥내배선과 접근하거나 교차하는 경우, 안전을 위해 이격거리를 유지해야 한다. 이격거리는 전기안전규정에 따라 결정되며, 고압 옥내배선의 종류와 교차하는 각도에 따라 다르다.

    일반적으로 고압 옥내배선이 다른 고압 옥내배선과 접근하거나 교차하는 경우, 이격거리는 최소 15cm 이상이어야 한다. 이는 전기안전규정에서 규정한 기준값으로, 이를 준수하면 전기적 충격이나 화재 등의 위험을 최소화할 수 있다.

    따라서, 정답은 "15"이다.
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91. 가공 전선로에 사용하는 지지물의 강도계산에 적용하는 갑종 풍압하중을 계산할 때 구성재의 수직 투영면적 1[m2]에 대한 풍압의 기준이 잘못된 것은?

  1. 목주 : 588 pa
  2. 원형 철주 : 588 pa
  3. 원형 철근콘크리트주 : 882 pa
  4. 강관으로 구성(단주는 제외)된 철탑 : 1255 pa
(정답률: 67%)
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    원형 철근콘크리트주의 풍압하중은 588 pa
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92. 금속덕트 공사에 의한 저압 옥내배선에서, 금속덕트에 넣은 전선의 단면적의 합계는 덕트 내부 단면적의 몇 [%]이하이어야 하는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 61%)
  • 금속덕트는 전기적으로 접지되어 있기 때문에 전류가 흐를 때 덕트를 통해 땅으로 흐르게 됩니다. 따라서 금속덕트 내부에 전선을 넣을 때는 전선의 단면적이 일정 이상이 되어야 합니다. 이를 위해 전기안전규정에서는 금속덕트 내부 단면적의 일정 비율 이상이 전선의 단면적의 합계가 되어야 한다고 규정하고 있습니다. 이 비율은 저압 옥내배선에서는 40% 이상, 고압 옥내배선에서는 50% 이상이어야 합니다. 따라서 이 문제에서는 단면적의 합계가 덕트 내부 단면적의 20% 이상이어야 하므로 정답은 "20"입니다.
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93. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 통신선은 가공 전선과의 이격거리를 몇 [cm] 이상 유지하여야 하는가? (단, 가공전선은 고압으로 케이블을 사용한다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 30
  2. 45
  3. 60
  4. 75
(정답률: 49%)
  • 가공 전선은 고압으로 케이블을 사용하므로 안전상의 이유로 이격거리를 충분히 확보해야 한다. 이격거리는 전기적으로 안전한 거리를 의미하며, 가공 전선과의 이격거리는 30cm 이상으로 유지해야 한다. 따라서 정답은 "30"이다.
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94. 주상변압기 전로의 절연내력을 시험할 때 최대 사용전압이 23000V인 권선으로서 중성점 접지식 전로(중성선을 가지는 것으로서 그 중성선에 다중접지를 한 것)에 접속하는 것의 시험전압은?

  1. 16560[V]
  2. 21160[V]
  3. 25300[V]
  4. 28750[V]
(정답률: 58%)
  • 주어진 전로는 중성점 접지식 전로이므로, 시험전압은 최대 사용전압의 루트 3배인 39,748V가 아니라 최대 사용전압의 루트 2배인 32,526V가 된다. 따라서, 시험전압은 32,526V보다 작아야 하며, 다음으로 가까운 보기는 "21160[V]"이다.
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95. 교류식 전기철도의 전차선과 식물사이의 이격거리는 몇[m] 이상이어야 하는가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 52%)
  • 교류식 전기철도의 전차선과 식물사이의 이격거리는 최소 2m 이상이어야 한다. 이는 전차선과 식물 사이에 충분한 안전 간격을 확보하기 위함이다. 만약 이격거리가 2m 미만이라면, 식물이 전차선에 닿거나 떨어져서 전기적인 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
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96. 아파트 세대 욕실에 ‘비데용 콘센트’를 시설하고자 한다. 다음의 시설방법 중 적합하지 않는 것은?

  1. 충전 부분이 노출되지 않을 것
  2. 배선기구에 방습장치를 시설할 것
  3. 저압용 콘센트는 접지극이 없는 것을 사용할 것
  4. 인체감전보호용 누전차단기가 부착된 것을 사용할 것
(정답률: 75%)
  • 저압용 콘센트는 접지극이 없는 것을 사용할 것은 적합하지 않은 방법이다. 접지극이 없는 콘센트는 전기적 안전성이 떨어지며, 인체 감전 사고의 위험이 있기 때문이다. 따라서 접지극이 있는 콘센트를 사용해야 한다.
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97. 저압 및 고압 가공전선의 최소 높이는 도로를 횡단하는 경우와 철도를 횡단하는 경우에 각각 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 도로 : 지표상 6[m], 철도 : 레일면상 6.5[m]
  2. 도로 : 지표상 6[m], 철도 : 레일면상 6[m]
  3. 도로 : 지표상 5[m], 철도 : 레일면상 6.5[m]
  4. 도로 : 지표상 5[m], 철도 : 레일면상 6[m]
(정답률: 56%)
  • 저압 및 고압 가공전선의 최소 높이는 도로나 철도를 횡단할 때 발생할 수 있는 위험을 최소화하기 위해 규정되어 있습니다. 도로를 횡단하는 경우에는 지표상 6m 이상, 철도를 횡단하는 경우에는 레일면상 6.5m 이상이어야 합니다. 이는 도로나 철도 위를 지나는 차량이나 기차 등의 높이를 고려하여 정해진 것입니다. 따라서 정답은 "도로 : 지표상 6[m], 철도 : 레일면상 6.5[m]" 입니다.
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98. 유희용 전차에 전기를 공급하는 전로의 사용전압이 교류인 경우 몇 [V] 이하이어야 하는가?

  1. 20
  2. 40
  3. 60
  4. 100
(정답률: 45%)
  • 유희용 전차에 사용되는 전동기는 직류 전동기이므로, 교류 전원을 사용하기 위해서는 전류 변환기가 필요하다. 이 변환기는 입력 전압보다 출력 전압이 높아지는 특성이 있기 때문에, 입력 전압이 높을수록 출력 전압도 높아진다. 따라서, 전로의 사용전압이 낮을수록 안전하게 사용할 수 있다.

    유희용 전차의 전동기는 대체로 6V에서 12V 정도의 전압을 사용하므로, 전로의 사용전압은 이보다 낮아야 한다. 따라서, 보기 중에서 가장 낮은 "20"보다는 높지만, "60"이나 "100"보다는 낮은 "40"이 정답이다.
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99. 빙설이 적고 인가가 밀집된 도시에 시설하는 고압 가공전선로 설계에 사용하는 풍압하중은?

  1. 갑종 풍압하중
  2. 을종 풍압하중
  3. 병종 풍압하중
  4. 갑종 풍압하중과 을종 풍압하중을 각 설비에 따라 혼용
(정답률: 56%)
  • 병종 풍압하중은 빙설이 적고 인가가 밀집된 도시와 같은 지역에서 사용하는 고압 가공전선로 설계에 적합한 풍압하중입니다. 이는 갑종 풍압하중과 을종 풍압하중보다는 상대적으로 낮은 값을 가지며, 이는 해당 지역의 기후와 환경적 조건을 고려한 결과입니다. 따라서 이러한 지역에서는 병종 풍압하중을 사용하여 안전하고 효율적인 전선 설계를 할 수 있습니다.
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100. 저압 옥내배선 버스덕트공사에서 지지점간의 거리[m]는? (단, 취급자만이 출입하는 곳에서 수직으로 붙이는 경우)

  1. 3
  2. 5
  3. 6
  4. 8
(정답률: 41%)
  • 버스덕트는 전기를 공급하는데 사용되는 도체이며, 저압 옥내배선에서 사용됩니다. 이때 지지점간의 거리는 전선이 늘어나거나 수축할 때 발생하는 열팽창을 고려하여 적절히 결정됩니다. 이 거리는 일반적으로 6m 정도로 설정됩니다. 따라서 정답은 "6"입니다.
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