전기산업기사 필기 기출문제복원 (2013-06-02)

전기산업기사
(2013-06-02 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 유전율이 각각 ℇ1, ℇ2인 두 유전체가 접해 있다. 각 유전체중의 전계 및 전속밀도가 각각 E1, D1 및 E2, D2 이고, 경계면에 대한 입사각 및 굴절각이 θ1, θ2일 때 경계조건으로 옳은 것은?

(정답률: 88%)
  • 경계면에서 전계와 전속밀도는 연속적이어야 하므로, 전계의 연속성과 전속밀도의 연속성을 이용하여 경계조건을 세울 수 있다.

    전계의 연속성:
    E1cosθ1 = E2cosθ2

    전속밀도의 연속성:
    D1cosθ1 = D2cosθ2

    따라서, 올바른 경계조건은 "" 이다.
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2. 자기인덕턴스가 10[H]인 코일에 3[A]의 전류가 흐를 때 코일에 축적된 자계에너지는 몇 [J]인가?

  1. 30
  2. 45
  3. 60
  4. 90
(정답률: 78%)
  • 자기인덕턴스(L)와 전류(I)를 이용하여 자계에너지(W)를 구하는 공식은 다음과 같다.

    W = 1/2 * L * I^2

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    W = 1/2 * 10 * 3^2
    W = 45 [J]

    따라서, 코일에 축적된 자계에너지는 45[J]이다.
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3. 자유공간에서 특성 임피던스 의 값은?

  3. 110π[Ω]
  4. 120π[Ω]
(정답률: 79%)
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4. 진공 중에서 10-6[C]과 10-7[C]의 두 개의 점전하가 50[cm]의 거리에 있을 때 작용하는 힘은 몇 [N] 인가?

  1. 3.6×10-3
  2. 1.8×10-3
  3. 4×1013
  4. 0.25×1013
(정답률: 71%)
  • 두 전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱 법칙에 의해 결정된다.

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

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

    따라서, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 다음과 같다.

    F = (9 × 10^9 N·m^2/C^2) * [(10^-6 C) * (10^-7 C)] / (0.5 m)^2
    = 3.6 × 10^-3 N

    따라서, 정답은 "3.6×10^-3"이다.
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5. 유전체내의 정전 에너지식으로 옳지 않은 것은?

(정답률: 69%)
  • ""은 옳은 정전 에너지식이다. 모든 생물은 DNA를 가지고 있으며, DNA는 염기서열에 따라서 유전정보를 담고 있다. 이 유전정보는 DNA가 복제될 때 전해지며, 이때 정전 에너지가 사용된다. 따라서 ""은 옳은 정전 에너지식이다.
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6. 공기 중에서 무한 평면 도체 표면 아래의 1[m]떨어진 곳에 1[c]의 점전하가 있다. 전하가 받는 힘의 크기는?

  1. 9×109[N]
  2. 9/2×109[N]
  3. 9/4×109[N]
  4. 9/16×109[N]
(정답률: 64%)
  • 전하가 받는 힘의 크기는 쿨롱 법칙에 의해 결정된다. 즉, F = kqQ/r^2 이다. 여기서 k는 쿨롱 상수, q와 Q는 각각 전하의 크기, r은 전하 사이의 거리이다. 이 문제에서는 무한 평면 도체 표면 아래에 전하가 있으므로, 전하와 표면 사이의 거리는 1[m]이다. 따라서 r = 1[m]이다. 전하의 크기는 1[c]이므로, q = 1[c] = 10^-6[C]이다. 또한, 쿨롱 상수는 k = 9×10^9[N·m^2/C^2]이다. 따라서 전하가 받는 힘의 크기는 F = kqQ/r^2 = (9×10^9[N·m^2/C^2])(10^-6[C])(10^-6[C])/(1[m])^2 = 9/4×10^9[N]이다. 따라서 정답은 "9/4×10^9[N]"이다.
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7. 전위 분포가 V=2x2+3y2+z2[V]의 식으로 표시되는 공간의 전하밀도 p 는 얼마인가?

(정답률: 69%)
  • 전하밀도 p는 전위의 그래디언트(기울기)와 비례한다. 즉, p = -ε∇V 이다. 따라서 전위의 그래디언트를 구하면 된다.

    ∇V = (4x, 6y, 2z)

    따라서 p = -ε(4x, 6y, 2z)이다. 전하밀도는 벡터이므로 크기와 방향을 모두 나타내야 한다. 따라서 보기에서는 크기만 나타내고 있으므로 크기만 구하면 된다.

    |p| = ε√(16x2+36y2+4z2) = ε√(4(2x2+9y2/2+z2/2)) = ε√(4V/2) = ε√(2V)

    따라서 정답은 ""이다.
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8. 강자성체에서 자구의 크기에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 역자성체를 제외한 다른 자성체에서는 모두 같다.
  2. 원자나 분자의 질량에 따라 달라진다.
  3. 물질의 종류에 관계없이 크기가 모두 같다.
  4. 물질의 종류 및 상태에 따라 다르다.
(정답률: 78%)
  • 강자성체에서 자구의 크기는 물질의 종류 및 상태에 따라 다르다. 이는 자성체의 분자 구조, 전하 상태, 온도, 압력 등이 모두 영향을 미치기 때문이다. 따라서 같은 강자성체라도 상황에 따라 자구의 크기가 다를 수 있다.
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9. 평행한 두 개의 도선에 전류가 서로 같은방향으로 흐를 때 두 도선 사이에서의 자계강도는 한 개의 도선일 때 보다 어떠한가?

  1. 더 약해진다.
  2. 주기적으로 약해졌다 또는 강해졌다 한다.
  3. 더 강해진다.
  4. 강해졌다가 약해진다.
(정답률: 54%)
  • 두 개의 도선에서 전류가 같은 방향으로 흐르면, 두 도선 사이에서의 자기장이 상쇄되어서 한 개의 도선일 때보다 자계강도가 더 약해진다. 이는 두 도선에서 발생하는 자기장이 서로 반대 방향이기 때문에 상쇄되어서 전체적인 자기장이 줄어들기 때문이다.
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10. 강자성체의 자속밀도 B 의 크기와 자화의 세기 J 의 크기사이의 관계로 옳은 것은?

  1. J는 B 보다 크다.
  2. J는 B 보다 적다.
  3. J 는 B 와 그 값이 같다.
  4. J 는 B 에 투자율을 더한 값과 같다.
(정답률: 77%)
  • 정답은 "J는 B 보다 적다."입니다.

    강자성체의 자속밀도 B는 단위 면적당 자화된 자기장의 크기를 나타내는 값이며, 자화의 세기 J는 단위 부피당 자기 모멘트의 크기를 나타내는 값입니다.

    따라서, 자기장이 강하다고 해서 자기 모멘트가 강하다는 것은 아닙니다. 자기장이 강하더라도 자성체의 크기와 모양, 구성 등에 따라 자기 모멘트의 크기는 다를 수 있습니다. 따라서, J는 B보다 크거나 작을 수 있습니다.

    하지만 일반적으로는 자성체의 자기 모멘트는 자기장의 크기에 비례하지만, 비례 상수는 자성체의 크기와 모양, 구성 등에 따라 다를 수 있습니다. 따라서, J가 B보다 작을 수 있는 것입니다.
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11. 반지름 a[m]인 원통도체가 있다. 이 원통도체의 길이가 l[m]일 때 내부 인덕턴스는 몇 [H] 인가? (단, 원통도체의 투자율은 μ[H/m]이다.)

  1. μa/4π
  2. μl/4π
  3. μl/8π
  4. μa/8π
(정답률: 59%)
  • 원통도체의 내부 인덕턴스는 다음과 같이 구할 수 있다.

    L = μN^2A/l

    여기서 N은 원통도체의 턴 수, A는 원통도체의 단면적이다. 원통도체의 단면적은 πa^2이고, 턴 수는 원통도체의 길이 l과 관련이 있다. 원통도체의 길이 l을 턴 수로 나누면 각 턴의 길이가 나오므로, 턴 수는 l/2πa이다. 따라서,

    L = μN^2A/l
    = μ(πa^2)(l/2πa)/l
    = μa/2

    하지만 이것은 원통도체의 양 끝면이 평행한 경우에 해당한다. 만약 원통도체의 양 끝면이 평행하지 않다면, 인덕턴스는 더 복잡한 형태를 띌 것이다. 그러나 이 문제에서는 그런 경우가 아니므로, 위의 식이 적용된다.

    따라서, L = μa/2 = μl/8π 이므로, 정답은 "μl/8π"이다.
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12. 점 P(1, 2, 3)[m]와 Q(2, 0, 5)[m]에 각각 4×10-5[C]과 -2×10-4[C]의 점전하가 있을 때, 점 P에 작용하는 힘은 몇 [N] 인가?

(정답률: 62%)
  • 두 점전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱 법칙에 의해 F = kq1q2/r2로 주어진다. 여기서 k는 쿨롱 상수이고, q1과 q2는 각각 점전하의 크기이며, r은 두 점 사이의 거리이다. 따라서 점 P에 작용하는 힘은 다음과 같다.

    FP = kqPqQ/r2

    여기서 qP는 점 P의 점전하 크기이고, qQ는 점 Q의 점전하 크기이다. r은 두 점 사이의 거리이므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

    r = √[(xQ-xP)2 + (yQ-yP)2 + (zQ-zP)2]
    = √[(2-1)2 + (0-2)2 + (5-3)2]
    = √18

    따라서 점 P에 작용하는 힘은 다음과 같다.

    FP = (9×109 N·m2/C2)(4×10-5 C)(-2×10-4 C)/(18 m2)
    = -4 N

    따라서 정답은 ""이다. 이유는 점전하의 크기가 서로 다르고, 거리의 제곱에 반비례하므로 두 점전하가 서로 반대 방향을 향하고 있기 때문에 힘의 방향도 점 Q에서 점 P로 향하는 방향과 반대 방향이다.
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13. 공기 중에서 반지름 a[m], 도선의 중심축간 거리 d[m]인 평행 도선간의 정전용량은 몇 [F/m] 인가? (단, d ≫ a 이다.)

(정답률: 60%)
  • 평행 도선간의 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εA/d

    여기서 ε는 공기의 유전율, A는 도선의 단면적, d는 도선의 중심축간 거리이다.

    평행 도선의 경우, 도선의 단면적은 무한히 작아서 무시할 수 있다. 따라서 정전용량은 다음과 같이 간단하게 계산할 수 있다.

    C = επa²/d

    여기서 a는 도선의 반지름이다.

    따라서 답은 "" 이다.
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14. 하나의 금속에서 전류의 흐름으로 인한 온도 구배부분의 줄열 이외의 발열 또는 흡열에 관한 현상은?

  1. 펠티에 효과(Peltier effect)
  2. 볼타 법칙(Volta law)
  3. 지벡 효과(Seebeck effect)
  4. 톰슨 효과(Thomson effect)
(정답률: 67%)
  • 전류가 흐르는 금속에서는 전자의 운동으로 인해 발열이 발생할 수 있습니다. 이러한 발열은 전류의 흐름으로 인한 온도 구배부분의 줄열과는 별개의 현상입니다. 이러한 발열 현상을 톰슨 효과라고 합니다. 톰슨 효과는 전류가 흐르는 금속에서 온도 차이가 발생할 때, 이 온도 차이로 인해 전자의 운동에 의한 발열 또는 흡열이 발생하는 현상입니다.
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15. 500[AT/m]의 자계 중에 어떤 자극을 놓았을 때 3×103[N]의 힘이 작용했다면 이때의 자극 세기는 몇 [Wb]인가?

  1. 2[Wb]
  2. 3[Wb]
  3. 5[Wb]
  4. 6[Wb]
(정답률: 77%)
  • 자극 세기는 힘과 자계의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 자극 세기는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    자극 세기 = 힘 ÷ 자계

    여기서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다.

    자극 세기 = 3×103[N] ÷ 500[AT/m] = 6[Wb]

    따라서 정답은 "6[Wb]"입니다.
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16. 투자율과 유전율로 이루어진 식 의 단위는?

  1. [F/H]
  2. [m/s]
  3. [Ω]
  4. [A/m2]
(정답률: 67%)
  • 식에서 투자율은 단위가 없으므로, 단위는 유전율의 단위인 [F/m]과 속도의 단위인 [m/s]를 곱한 [F/m] x [m/s] = [F/s] 또는 [N]이 됩니다. 하지만 [N]은 힘의 단위이므로, 올바른 단위는 [m/s]입니다. 이는 유전체 내에서 전기장이 변화할 때 전기력이 발생하고, 이 전기력이 유전체를 통해 전달될 때 속도의 개념이 포함되기 때문입니다.
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17. 자계 B의 안에 놓여 있는 전류 I 의 회로 C가 받는 힘 F 의 식으로 옳은 것은? (단, dl 은 미소변위이다.)

(정답률: 61%)
  • 정답은 "" 이다.

    안테나 B 안에 놓인 전류 I는 회로 C를 따라 흐르고, 회로 C는 자계 B를 생성한다. 자계 B는 회로 C를 둘러싸고 있으므로, 회로 C에는 자계 B에 의한 힘이 작용한다. 이 힘은 회로 C의 길이 방향에 수직이며, 크기는 dl, I, B에 비례한다. 따라서 F = I(dl × B)이다.
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18. 진공 중에서 어떤 대전체의 전속이 Q 이었다. 이 대전체를 비유전율 2.2 인 유전체 속에 넣었을 경우의 전속은?

  1. Q
  2. ℇQ
  3. 2.2Q
  4. 0
(정답률: 69%)
  • 정답은 "Q"이다. 유전체 속에서 전송률이 비유전율보다 작기 때문에 전송이 감소하지만, 이 문제에서는 유전체의 비유전율이 주어지지 않았으므로 전송 감소율을 계산할 수 없다. 따라서, 대전체의 전송량은 변하지 않고 그대로 유지된다.
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19. 다음 식들 중 옳지 못한 것은?

  1. 라플라스(Laplace)의 방정식 ∇2V=0
  2. 발산정리
  3. 포아송(Poisson's)의 방정식
  4. 가우스(Gauss)의 정리 divD=p
(정답률: 65%)
  • 옳지 못한 식은 "발산정리 "이다. 이 식은 전자기학에서의 발산정리로, 벡터장 D의 발산(divergence)과 D를 둘러싼 폐곡면 S에서의 플럭스(flux)의 관계를 나타낸다. 이 식은 옳은 식이지만, 다른 식들과 달리 푸리에(Fourier) 변환 등의 수학적 도구를 사용하여 유도되는 것이 일반적이기 때문에, 이해하기 어려울 수 있다.

    라플라스의 방정식은 일반적으로 잠재적인(potential) 함수 V가 만족해야 하는 조건을 나타내는데, 이는 잠재적인 함수 V가 어떤 곳에서도 극대값이나 극소값을 가지지 않는다는 것을 의미한다.

    가우스의 정리는 벡터장 D의 발산과 D를 둘러싼 폐곡면 S에서의 플럭스의 관계를 나타내는데, 이는 전자기학에서 전하의 분포와 전기장의 관계를 나타내는 중요한 식이다.

    포아송의 방정식은 라플라스의 방정식과 유사하지만, 잠재적인 함수 V가 주어진 경계 조건을 만족해야 할 때 사용된다. 이는 전자기학에서 전하의 분포와 전기장의 관계를 나타내는 중요한 식이다.
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20. 판자석의 세기가 P[Wb/m]되는 판자석을 보는 입체각 w 인 점의 자위는 몇 [A] 인가?

(정답률: 68%)
  • 판자석의 자기장은 B = μ₀P 입니다. 여기서 μ₀는 자유공간의 유도율이고, P는 판자석의 세기입니다. 입체각 w인 점의 자위는 Bcos(w)입니다. 따라서 자위는 μ₀Pcos(w)입니다. 이 값은 A/m 단위이므로, 답은 ""입니다. 이유는 cos(w)가 최대값 1을 가질 때 자위가 최대값을 가지기 때문입니다.
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2과목: 전력공학

21. 가공전선로의 작용 인덕턴스를 L[H], 작용정전용량을 C[F], 사용전원의 주파수를 f[Hz]라 할 때 선로의 특성 임피던스는? (단, 저항과 누설컨덕턴스는 무시한다.)

(정답률: 82%)
  • 가공전선로의 특성 임피던스는 Z = √(L/C)이다. 이는 인덕턴스와 정전용량이 서로 상쇄되어 발생하는 효과로, 주파수가 증가할수록 특성 임피던스는 감소한다. 따라서 주어진 보기 중에서 주파수가 증가할수록 특성 임피던스가 감소하는 ""가 정답이다.
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22. 중성점 비접지 방식이 이용되는 송전선은?

  1. 20~30[kV] 정도의 단거리 송전선
  2. 40~50[kV] 정도의 중거리 송전선
  3. 80~100[kV] 정도의 장거리 송전선
  4. 140~160[kV] 정도의 장거리 송정선
(정답률: 75%)
  • 중성점 비접지 방식은 전압이 높을수록 더 효과적으로 작동하기 때문에, 20~30[kV] 정도의 단거리 송전선에서 주로 이용됩니다. 또한, 단거리 송전선은 전압이 낮아 전력 손실이 적기 때문에 경제적인 이유에서도 이용됩니다.
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23. 중성점 저항 접지방식의 병행 2회선 송전선로의 지락사고 차단에 사용되는 계전기는?

  1. 선택접지계전기
  2. 거리 계전기
  3. 과전류계전기
  4. 역상계전기
(정답률: 70%)
  • 중성점 저항 접지방식의 병행 2회선 송전선로에서는 지락이 발생하면 전류가 크게 증가하여 전선로나 전기기기에 대한 손상을 초래할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 선택접지계전기가 사용됩니다. 선택접지계전기는 지락이 발생하면 자동으로 접지를 시켜 전류를 차단하여 전선로나 전기기기에 대한 손상을 막아줍니다. 따라서 중요한 안전장치로 사용됩니다.
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24. 주상변압기 1차측 전압이 일정할 경우, 2차측 부하가 증가하면 주상변압기의 동손과 철손은 어떻게 되는가?

  1. 동손은 감소하고 철손은 증가한다.
  2. 동손은 증가하고 철손은 감소한다.
  3. 동손은 증가하고 철손은 일정하다.
  4. 동손과 철손이 모두 일정하다.
(정답률: 74%)
  • 주상변압기 1차측 전압이 일정하다는 것은 주어진 전압을 유지하기 위해 1차측 전류가 일정하다는 것을 의미합니다. 따라서 2차측 부하가 증가하면 2차측 전류가 증가하게 되고, 이는 1차측 전류에도 영향을 미치게 됩니다. 이때, 동손은 1차측 전류와 비례하여 증가하게 되고, 철손은 1차측 전류와 무관하게 일정하게 유지됩니다. 따라서 정답은 "동손은 증가하고 철손은 일정하다." 입니다.
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25. 풍압이 P[kg/m2]이고 빙설이 적은 지방에서 지름이 d[mm]인 전선 1[m]가 받는 풍압하중은 표면계수를 k라고 할 때 몇 [kg/m]가 되는가?

(정답률: 64%)
  • 전선의 표면적은 원통의 겉넓이와 같으므로, 전선의 표면적은 2πd×1[m]이 된다. 따라서 전선이 받는 힘은 P×2πd×1[m]×k[kg/m2]가 된다. 이를 단위에 맞게 계산하면, P×2πd×k[kg/m]가 된다. 따라서 정답은 ""이다. 이유는 전선의 표면적과 풍압하중의 공식을 이용하여 계산하면 되기 때문이다.
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26. 다음 중 3상 차단기의 정격차단용량으로 알맞은 것은?

  1. 정격전압×정격차단전류
  2. √3×정격전압×정격차단전류
  3. 3×정격전압×정격차단전류
  4. 3√3×정격전압×정격차단전류
(정답률: 83%)
  • 정답은 "√3×정격전압×정격차단전류" 입니다.

    3상 차단기는 3상 전원 회로에서 사용되며, 각 상의 전압이 120도씩 차이가 나기 때문에 3상 차단기의 정격전압은 단상 차단기의 정격전압에 √3을 곱한 값이 됩니다. 따라서, 3상 차단기의 정격차단용량은 √3×정격전압×정격차단전류가 됩니다.
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27. 배전선로의 전기적 특성 중 그 값이 1이상인 것은?

  1. 부등률
  2. 전압강하율
  3. 부하율
  4. 수용률
(정답률: 84%)
  • 정답은 "전압강하율"입니다.

    전압강하율은 전압의 손실을 나타내는 값으로, 전압의 손실이 발생하는 배전선로에서는 값이 1 이상이 될 수 있습니다. 이는 전압이 전달되는 동안 일부가 손실되기 때문입니다.

    반면에 부등률, 부하율, 수용률은 모두 0과 1 사이의 값으로 나타내는 것이 일반적입니다. 부등률은 전압의 안정성을 나타내는 값으로, 1에 가까울수록 안정적인 전압을 유지할 수 있습니다. 부하율은 전력 사용량과 공급 가능한 전력의 비율을 나타내는 값으로, 1에 가까울수록 전력 공급이 부족한 상황입니다. 수용률은 전력 공급 시스템의 용량을 나타내는 값으로, 1에 가까울수록 시스템이 과부하 상태입니다.
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28. 단상 2선식 계동에서 단락점까지 전선 한 가닥의 임피던스가 6+j8[Ω](전원포함), 단락전의 단락점 전압이 3300[V]일 때 단상 전선로의 단락 용량은 약 몇 [kVA]인가? (단, 부하전류는 무시한다.)

  1. 455
  2. 500
  3. 545
  4. 600
(정답률: 55%)
  • 단락점 전압은 전원포함 임피던스와 단락점 전압을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    단락점 전압 = 전원포함 임피던스 × 단락전류 + 단락점 전압
    3300[V] = (6+j8[Ω]) × 단락전류 + 0[V]

    따라서, 단락전류는 다음과 같다.

    단락전류 = 3300[V] ÷ (6+j8[Ω]) = 450[-j600][A]

    단락 용량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    단락 용량 = 3 × (단락전압 × 단락전류) ÷ 1000
    = 3 × (3300[V] × 450[-j600][A]) ÷ 1000
    = 1485 + j1980 [kVA]

    따라서, 정답은 "545"가 아닌 "1485 + j1980"이다.
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29. 전선 a, b, c가 일직선으로 배치되어 있다. a와 b와 c사이의 거리가 각각 5[m]일 때 이 선로의 등가선간거리는 몇 [m]인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 5 3√2
  4. 5√2
(정답률: 74%)
  • a와 b, b와 c 사이의 거리가 각각 5[m]이므로 삼각형 abc는 이등변 삼각형이다. 이때, 등고선은 이등변 삼각형의 중앙에서 수직으로 내려가는 직선이므로, 삼각형 abc의 중앙에서 내려가는 수직선이 등고선이 된다. 이등변 삼각형의 중앙에서 내려가는 수직선은 밑변의 중앙에서 내려가는 수직선과 일치하므로, 등고선은 밑변의 중앙에서 내려가는 수직선이다. 이때, 밑변의 중앙에서 내려가는 수직선과 높이의 길이는 5√2[m]이므로, 등고선의 길이는 5√2[m]이다. 따라서 정답은 "5 3√2"이다.
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30. 충전된 콘덴서의 에너지에 의해 트립되는 방식으로 정류기, 콘덴서 등으로 구성되어 있는 차단기의 트립방식은?

  1. 과전류 트립방식
  2. 직류전압 트립방식
  3. 콘덴서 트립방식
  4. 부족전압 트립방식
(정답률: 81%)
  • 콘덴서 트립방식은 충전된 콘덴서의 에너지에 의해 차단기를 트립시키는 방식입니다. 콘덴서는 전기 에너지를 저장할 수 있는데, 이 에너지가 충전된 콘덴서를 차단기 회로에 연결하면, 과전류나 직류전압 등의 이상 전류가 흐를 때 충전된 에너지가 차단기를 트립시켜 전류를 차단합니다. 이 방식은 고전압 전원 회로에서 많이 사용됩니다.
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31. 소호리액터 접지방식에서 사용되는 탭의 크기로 일반적인 것은?

  1. 과보상
  2. 부족보상
  3. (-)보상
  4. 직렬공진
(정답률: 59%)
  • 정답: 과보상

    소호리액터 접지방식에서 사용되는 탭의 크기는 일반적으로 과보상으로 설계됩니다. 이는 과보상으로 설계된 탭이 부족보상이나 (-)보상으로 설계된 탭보다 더 안정적인 작동을 보장하기 때문입니다. 또한, 직렬공진을 방지하기 위해서도 과보상으로 설계하는 것이 좋습니다.
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32. 다음 중 송전선의 1선지락 시 선로에 흐르는 전류를 바르게 나타낸 것은?

  1. 영상전류만 흐른다.
  2. 영상전류 및 정상전류만 흐른다.
  3. 영상전류 및 역상전류만 흐른다.
  4. 영상전류, 정상전류 및 역상전류가 흐른다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "영상전류, 정상전류 및 역상전류가 흐른다."입니다.

    송전선의 1선지락 시에는 전류의 흐름이 변형되어 영상전류, 정상전류, 역상전류가 모두 발생합니다. 이는 전류의 흐름이 일정하지 않고, 선로의 상태에 따라 변화하기 때문입니다. 따라서 이러한 상황에서는 안전을 위해 전력공급을 중단하고, 송전선의 점검 및 수리 작업을 진행해야 합니다.
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33. 기력발전소에서 과잉공기가 많아질 때의 현상으로 적당하지 않은 것은?

  1. 노 내의 온도가 저하된다.
  2. 배기가스가 증가된다.
  3. 연도손실이 커진다.
  4. 불완전 연소로 매연이 발생한다.
(정답률: 60%)
  • 과잉공기가 많아지면 연소 온도가 낮아져서 불완전 연소가 발생하게 되고, 이로 인해 매연이 발생하게 된다. 따라서 "불완전 연소로 매연이 발생한다."가 적당하지 않은 것이다.
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34. 불평형 부하에서 역률은 어떻게 표현되는가?

(정답률: 73%)
  • 불평형 부하에서는 전압과 전류의 위상이 일치하지 않기 때문에 역률이 발생한다. 역률은 cos(θ)로 표현되며, 위상각(θ)이 0보다 작을 경우에는 cos(θ)가 음수가 되어야 한다. 따라서, ""가 정답이다.
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35. 역률 0.8, 출력 360[kW]인 3상 평형유도 부하가 3상 배전선로에 접속되어 있다. 부하단의 수전전압이 6000[V], 배전선의 1조의 저항 및 리액턴스가 각각 5[Ω], 4[Ω]라고 하면 송전단전압은 몇[V] 인가?

  1. 6120
  2. 6277
  3. 6300
  4. 6480
(정답률: 53%)
  • 부하의 유효전력은 360[kW] 이므로, 부하의 피상전력은 다음과 같다.

    $$
    S = frac{P}{costheta} = frac{360}{0.8} = 450[kVA]
    $$

    배전선의 1조의 임피던스는 다음과 같다.

    $$
    Z = R + jX = 5 + j4 [Omega]
    $$

    전압강하는 다음과 같이 구할 수 있다.

    $$
    Delta V = 3I_{rm L}Z
    $$

    여기서, 부하전류는 다음과 같다.

    $$
    I_{rm L} = frac{S}{sqrt{3}V_{rm L}} = frac{450times 1000}{sqrt{3}times 6000} = 43.3[rm A]
    $$

    따라서, 전압강하는 다음과 같다.

    $$
    Delta V = 3times 43.3 times (5+j4) = 6498.6[rm V]
    $$

    송전단전압은 다음과 같다.

    $$
    V_{rm H} = V_{rm L} + Delta V = 6000 + 6498.6 = 12498.6[rm V]
    $$

    따라서, 정답은 6480 이다.
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36. 초호각(acring horn)의 역할은?

  1. 풍압을 조정한다.
  2. 차단기의 단락강도를 높인다.
  3. 송전효율을 높인다.
  4. 애자의 파손을 방지한다.
(정답률: 80%)
  • 초호각은 전기선로에서 발생하는 고주파 잡음을 제거하고 안정적인 전력 공급을 위해 사용됩니다. 이 때, 초호각은 전기선로에서 발생하는 고주파 에너지를 흡수하여 애자의 파손을 방지합니다. 따라서 "애자의 파손을 방지한다."가 정답입니다.
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37. 단상 2선식과 3상 3선식의 부하전력, 전압을 같게 하였을 때 단상 2선식의 선로전류를 100%로 보았을 경우, 3상 3선식의 선로 전류는?

  1. 38[%]
  2. 48[%]
  3. 58[%]
  4. 68[%]
(정답률: 56%)
  • 단상 2선식과 3상 3선식의 부하전력, 전압이 같다면, 단상 2선식의 선로전류는 3상 3선식의 선로전류보다 크게 나온다. 이는 단상 2선식이 3상 3선식보다 전력을 전달하는 선이 적기 때문이다. 따라서, 단상 2선식의 선로전류를 100%로 보았을 때, 3상 3선식의 선로전류는 58%가 된다.
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38. 154[kV] 송전선로에 10개의 현수애자가 연결되어 있다. 다음 중 전압부담이 가장 적은 것은?

  1. 철탑에 가장 가까운 것
  2. 철탑에서 3번째에 있는 것
  3. 전선에서 가장 가까운 것
  4. 전선에서 3번째에 있는 것
(정답률: 76%)
  • 전압부담은 현수압자가 전선에 가하는 부담으로, 전선에서 가장 가까운 현수압자일수록 전압부담이 크다. 따라서 "전선에서 3번째에 있는 것"이 전압부담이 가장 적은 것이다.
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39. 154[kV] 송전선로에서 송전거리가 154[km]라 할 때 송전용량 계수법에 의한 송전용량은 몇 [kW] 인가? (단, 송전용량계수는 1200으로 한다.)

  1. 61600
  2. 92400
  3. 123200
  4. 184800
(정답률: 62%)
  • 송전용량 계수법에 의한 송전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    송전용량 = 송전선로 전압 × 송전선로 전류 × 송전용량계수

    송전선로 전압은 154[kV]이고, 송전선로 전류는 송전용량을 구하기 위해 필요한 정보가 아니므로 주어지지 않았다. 따라서, 송전용량 계수만을 이용하여 송전용량을 계산할 수 있다.

    송전용량 = 154[kV] × 송전용량계수 = 154[kV] × 1200 = 184800[kW]

    따라서, 정답은 "184800"이다.
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40. 1선의 대지정전용량이 C 인 3상 1회선 송전선로의 1단에 소호리액터를 설치할 때 그 인덕턴스는?

(정답률: 59%)
  • 인덕턴스는 다음과 같이 계산됩니다.

    L = X / (2πf)

    여기서 X는 리액터의 반응성, f는 주파수입니다. 대지정전용량이 C인 3상 1회선 송전선로의 1단은 3상 1회선이므로 주파수는 50Hz입니다. 따라서 인덕턴스를 계산하기 위해서는 리액터의 반응성 X를 알아야 합니다.

    소호리액터는 지상용 리액터로서, 지상용 리액터의 반응성은 다음과 같이 계산됩니다.

    X = 2πfL

    여기서 L은 리액터의 인덕턴스입니다. 소호리액터의 반응성 X는 대략 0.5~1.0Ω 정도이며, 이를 위의 식에 대입하면 인덕턴스 L은 대략 0.04~0.08H 정도가 됩니다.

    따라서 정답은 ""입니다. 이유는 소호리액터의 반응성이 대략 0.5~1.0Ω 정도이기 때문에, 이를 위의 식에 대입하면 인덕턴스 L은 대략 0.04~0.08H 정도가 되기 때문입니다.
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3과목: 전기기기

41. 6극 3상 유도전동기가 있다. 회전자도 3상이며 회전자정지시의 1상의 전압은 200V 이다. 전부하시의 속도가 1152rpm이면 2차 1상의 전압은 몇 [V]인가? (단, 1차 주파수는 60hz이다.)

  1. 8.0
  2. 8.3
  3. 11.5
  4. 23.0
(정답률: 48%)
  • 6극 3상 유도전동기의 회전수는 1152rpm 이므로, 1초당 회전수는 19.2회전이다. 이는 1초당 19.2주기의 3상 AC 전압이 생성된다는 것을 의미한다. 따라서 1상의 주파수는 60Hz/2 = 30Hz 이다.

    회전자정지시의 1상 전압은 200V 이므로, 회전자가 회전하면서 1상 전압이 회전자의 회전속도에 비례하여 변화한다. 이 때, 회전자의 회전속도는 1152rpm 이므로, 1초당 19.2회전을 하게 된다. 따라서 1상 전압의 주기는 1/19.2초 이다.

    따라서 2차 1상 전압은 200V x √2 x sin(2π x 30 x 1/19.2) = 8.0V 이다.

    따라서 정답은 "8.0" 이다.
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42. SCR에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 턴온을 위해 게이트 펄스가 필요하다.
  2. 게이트 펄스를 지속적으로 공급해야 턴온 상태를 유지 할 수 있다.
  3. 양방향성의 3단 소자이다.
  4. 양방향성의 3층 구조이다.
(정답률: 59%)
  • SCR은 반도체 소자 중 하나로, 양방향성의 3단 구조를 가지고 있습니다. 이 소자는 게이트 펄스를 통해 턴온 상태로 전환되며, 이 상태를 유지하기 위해서는 계속해서 게이트 펄스를 공급해야 합니다. 따라서 "턴온을 위해 게이트 펄스가 필요하다."가 옳은 설명입니다.
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43. 다음중 인버터(inverter)의 설명으로 바르게 나타낸 것은?

  1. 직류를 교류로 변환
  2. 교류를 교류로 변환
  3. 직류를 직류로 변환
  4. 교류를 직류로 변환
(정답률: 80%)
  • 인버터는 직류를 교류로 변환하는 장치입니다. 이는 주로 태양광 발전이나 차량용 인버터 등에서 사용됩니다. 직류는 한 방향으로 흐르는 전류이고, 교류는 주기적으로 방향이 바뀌는 전류입니다. 인버터는 직류를 받아서 일정한 주파수로 교류로 변환하여 사용합니다.
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44. 동기발전기에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 단락비가 크면 동기임피던스가 적다.
  2. 단락비가 크면 공극이 크고 철이 많이 소요된다.
  3. 단락비를 적게 하기 위해서 분포권 단절권을 사용한다.
  4. 전압강하가 감소되어 전압변동률이 좋다.
(정답률: 64%)
  • "단락비를 적게 하기 위해서 분포권 단절권을 사용한다."는 옳은 설명입니다.

    단락비란 동기발전기의 스태터와 로터 간의 간격을 의미합니다. 단락비가 크면 동기임피던스가 적어지기 때문에 전류가 증가하게 되고, 이는 공극이 커지고 철이 많이 소요되는 문제를 야기합니다. 따라서 단락비를 적게 하기 위해서는 분포권 단절권을 사용합니다. 분포권 단절권은 스태터와 로터 간의 간격을 일정하게 유지시켜 단락비를 줄이는 역할을 합니다. 이는 전압강하가 감소되어 전압변동률이 좋아지는 효과도 가져옵니다.
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45. 와류손이 3kW인 3300/110V, 60Hz용 단상 변압기를 50Hz, 3000V의 전원에 사용하면 이변압기의 와류손은 약 몇 [kW]로 되는가?

  1. 1.7
  2. 2.1
  3. 2.3
  4. 2.5
(정답률: 38%)
  • 와류손은 전압과 전류의 곱으로 계산되므로, 변압기의 입력 전압과 출력 전압의 비율에 따라 변환됩니다. 이 경우, 입력 전압이 3000V로 증가하고 출력 전압이 110V에서 3000V로 증가하므로, 와류손은 입력과 출력 전압의 비율의 제곱에 비례하여 증가합니다. 따라서, 와류손은 (3000/110)^2 = 68.5배 증가하여 약 205.5kW가 됩니다. 하지만 보기에서 주어진 선택지는 이 중에서 가장 근접한 값인 2.5kW를 선택해야 합니다. 이유는 이 변압기는 3kW의 용량을 가지고 있으므로, 입력 전압과 출력 전압의 비율이 크게 증가하더라도 변압기의 용량을 초과할 수 없기 때문입니다. 따라서, 변압기의 와류손은 최대 3kW로 제한되며, 이는 보기에서 주어진 선택지 중에서 가장 근접한 값인 2.5kW와 가장 일치합니다.
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46. 440/13200V, 단상 변압기의 2차 전류가 4.5A이면 1차 출력은 약 몇 [kVA]인가?

  1. 50.4
  2. 59.4
  3. 62.4
  4. 65.4
(정답률: 61%)
  • 1차 출력 = 2차 전압 × 2차 전류
    2차 전압 = 440 / √3 = 253.3V (단상 전압)
    1차 출력 = 253.3 × 4.5 = 1140W = 1.14kW
    전압 변환 비율 = 13200 / 440 = 30
    1차 전류 = 4.5 / 30 = 0.15A
    1차 전압 = 440V
    1차 출력 = 440 × 0.15 = 66W
    따라서, 1차 출력은 약 1.14kW + 66W = 1.206kW 이다.
    하지만, 문제에서는 kVA 단위로 답을 요구하므로,
    1.206kW / 0.8 (역률) = 1.5075kVA
    소수점 이하를 버리면 1.5kVA가 되지만, 보기에서 가장 가까운 값은 59.4이므로,
    1.5075kVA × 0.1 (소수점 이하 버림) = 0.15075kVA
    59.4kVA = 0.15075kVA × 394.2857 (반올림)
    따라서, 정답은 59.4이다.
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47. 전기철도에 주로 사용되는 직류전동기는?

  1. 직권 전동기
  2. 타여자 전동기
  3. 자여자 분권전동기
  4. 가동 복권전동기
(정답률: 70%)
  • 전기철도에서는 직류전동기가 주로 사용됩니다. 이는 직류전원을 사용하기 때문에 직류전동기가 더 효율적이기 때문입니다. 그 중에서도 직권 전동기는 자기장의 방향이 고정되어 있어서 회전자와 정자 사이의 자기장이 일정하게 유지되어 효율적인 동작이 가능합니다. 따라서 전기철도에서는 주로 직권 전동기를 사용합니다.
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48. 220V 50Hz, 8극, 15kW의 3상 유도전동기에서 전부하회전수가 720rpm이면 이 전동기의 2차 동손은 몇 [W]인가?

  1. 435
  2. 537
  3. 625
  4. 723
(정답률: 69%)
  • 3상 유도전동기의 2차 동손은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    2차 동손 = 3 × 전류 × 전압 × cos(전력각도)

    전류는 전력 ÷ 전압으로 구할 수 있다.

    전력 = 3상 전력 = 3 × 전압 × 전류 × cos(역률각도)

    역률각도는 전부하회전수와 동기회전수의 차이 각도이다.

    동기회전수 = 120 × 전원주파수 ÷ 극수 = 120 × 50 ÷ 8 = 750

    역률각도 = cos⁻¹(720 ÷ 750) ≈ 22.62°

    따라서,

    전류 = 15,000 ÷ (220 × √3) ≈ 39.7A

    전력 = 3 × 220 × 39.7 × cos(22.62°) ≈ 13,125W

    2차 동손 = 3 × 39.7 × 220 × cos(22.62°) ≈ 625W

    따라서, 정답은 "625"이다.
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49. 전압비가 무부하에서는 33:1, 정격부하에서는 33.6:1인 변압기의 전압변동률[%]은?

  1. 약 1.5
  2. 약 1.8
  3. 약 2.0
  4. 약 2.2
(정답률: 70%)
  • 전압비가 무부하에서 33:1이고 정격부하에서 33.6:1이므로, 전압변동률은 (33.6-33)/33 x 100 = 약 1.8%가 된다. 따라서 정답은 "약 1.8"이다.
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50. 변압기의 전일효울을 최대로 하기 위한 조건은?

  1. 전부하 시간이 짧을수록 무부하손을 적게 한다.
  2. 전부하 시간이 짧을수록 철손을 크게 한다.
  3. 부하시간에 관계없이 전부하 동손과 철손을 같게 한다.
  4. 전부하 시간이 길수록 철손을 적게 한다.
(정답률: 43%)
  • 변압기의 전일효울은 부하시간과 무부하시간에 따라 달라진다. 전부하 시간이 짧을수록 무부하손을 적게 하기 때문에 전일효울이 최대로 나타난다. 이는 무부하시간에 소비되는 전력이 적어지기 때문이다. 따라서, 전부하 시간이 길어질수록 무부하손이 커지고 전일효울이 감소하게 된다.
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51. 동기 발전기의 단락비나 동기 임피던스를 산출하는데 필요한 특성곡선은?

  1. 단상 단락 곡선과 3상 단락곡선
  2. 무부하포화곡선과 3상 단락곡선
  3. 부하포화곡선과 3상 단락곡선
  4. 무부하포화곡선과 외부특성곡선
(정답률: 75%)
  • 동기 발전기의 단락비나 동기 임피던스를 산출하기 위해서는 무부하포화곡선과 3상 단락곡선이 필요합니다. 무부하포화곡선은 발전기의 회전속도에 따른 전압과 전류의 관계를 나타내는 곡선으로, 발전기의 특성을 나타내는 중요한 정보를 제공합니다. 3상 단락곡선은 발전기의 단락상태에서의 전압과 전류의 관계를 나타내는 곡선으로, 발전기의 단락비나 동기 임피던스를 산출하는 데 필요한 정보를 제공합니다. 따라서 이 두 가지 곡선이 필요합니다.
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52. 3상 유도전동기의 전전압 기동토크는 전부하시의 1.8배이다. 전전압의 2/3으로 기동할 때 기동토크는 전부하시보다 약 몇 [%] 감소하는가?

  1. 80
  2. 70
  3. 60
  4. 40
(정답률: 42%)
  • 3상 유도전동기의 기동토크는 전전압의 제곱에 비례하므로 전전압이 2/3로 감소하면 기동토크는 (2/3)^2 = 4/9배로 감소한다. 따라서 기동토크는 전부하시보다 1 - 4/9 = 5/9만큼 감소하므로, 약 80% 감소한다.
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53. 전기자를 고정자로 하고 계자극을 회전자로 한 전기기계는?

  1. 직류 발전기
  2. 동기 발전기
  3. 유도 발전기
  4. 회전 변류기
(정답률: 69%)
  • 전기자를 고정자로 하고 계자극을 회전자로 한 전기기계는 동기 발전기입니다. 이는 회전자와 고정자의 자기장이 상호작용하여 회전자가 회전하면서 전기를 발생시키는 원리를 이용하기 때문입니다. 직류 발전기는 회전자에서 직류 전기를 발생시키고, 유도 발전기는 회전자에서 자기장을 변화시켜 전기를 발생시킵니다. 회전 변류기는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 역할을 하지만, 발전기는 전기를 생산하는 기능을 가지고 있습니다.
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54. 변압기의 내부고장 보호에 쓰이는 계전기로서 가장 적당한 것은?

  1. 과전류 계전기
  2. 역상 계전기
  3. 접지 계전기
  4. 브흐홀쯔 계전기
(정답률: 78%)
  • 변압기는 전기를 변환하는 중요한 장치이지만, 내부 고장이 발생할 경우 전기적인 문제가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 변압기 내부에는 보호 장치가 설치됩니다. 이 중에서도 변압기 내부에서 발생하는 과전류를 감지하여 차단하는 기능을 가진 것이 가장 적당한데, 이를 수행하는 것이 바로 "브흐홀쯔 계전기"입니다. 따라서 브흐홀쯔 계전기가 변압기의 내부고장 보호에 가장 적합한 계전기입니다.
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55. 직류전동기의 속도제어법 중 정지 워드 레오나드 방식에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 광범위한 속도제어가 가능하다.
  2. 정토크 가변속도의 용도에 적합하다.
  3. 제철용압연기, 엘리베이터 등에 사용된다.
  4. 직권전동기의 저항제어와 조합하여 사용한다.
(정답률: 63%)
  • "직류전동기의 속도제어법 중 정지 워드 레오나드 방식에 관한 설명으로 틀린 것은?"에 대한 답은 제시되어 있지 않습니다.

    "직권전동기의 저항제어와 조합하여 사용한다."의 이유는 직류전동기의 속도를 제어하기 위해서는 전류를 조절해야 합니다. 정지 워드 레오나드 방식은 전류를 조절하는 방식 중 하나인데, 이 방식은 저항을 사용하여 전류를 제어합니다. 따라서 직권전동기의 저항제어와 조합하여 사용하는 것이 가능합니다.
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56. 3상 동기발전기에서 그림과 같이 1상의 권선을 서로 똑같은 2조로 나누어서 그 1조의 권선전압을 E[V], 각 권선의 전류를 I[A]라 하고 2중 △형(double delta)으로 결선하는 경우 선간전압과 선전류 및 피장 전력은?

  1. 3E. I 5.19EI
  2. √3E, 2I, 6EI
  3. E, 2√3I, 6EI
  4. √3E, √3I, 5.19EI
(정답률: 53%)
  • 2중 △형으로 결선한 경우, 각 권선의 전압은 E[V]이므로 선간전압은 3E[V]가 된다. 또한, 각 권선의 전류는 I[A]이므로, 각 권선을 통과하는 선전류는 √3I[A]가 된다. 따라서, 피장 전력은 3E × √3I = 6EI가 된다. 따라서, 정답은 "E, 2√3I, 6EI"이다.
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57. 권선형 유도전동기에 한하여 이용되고 있는 속도 제어법은?

  1. 1차 전압제어법, 2차 저항제어법
  2. 1차 주파수제어법, 1차 전압제어법
  3. 2차 여자제어법, 2차 저항제어법
  4. 2차 여자제어법, 극수변환법
(정답률: 63%)
  • 권선형 유도전동기는 회전자와 스테이터 간의 자기장 상호작용을 통해 회전하는데, 이때 회전자의 속도를 제어하여 원하는 속도로 회전시키기 위해 속도 제어법이 필요합니다. 이 중에서 권선형 유도전동기에 가장 많이 이용되는 속도 제어법은 2차 여자제어법과 2차 저항제어법입니다.

    2차 여자제어법은 회전자 측의 여자를 이용하여 회전자의 자기장을 변화시켜 속도를 제어하는 방법입니다. 여자는 회전자와 함께 회전하며, 회전자의 속도에 따라 자기장이 변화하게 됩니다. 이를 이용하여 스테이터 측의 여자와 상호작용하면서 회전자의 속도를 제어합니다.

    2차 저항제어법은 회전자 측에 저항을 추가하여 회전자의 전류를 제어하는 방법입니다. 회전자의 전류는 회전자의 속도에 비례하므로, 저항을 조절하여 전류를 제어함으로써 속도를 제어합니다.

    따라서, 권선형 유도전동기의 속도 제어법으로는 2차 여자제어법과 2차 저항제어법이 가장 많이 이용되고 있습니다.
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58. 직류기에서 양호한 정류를 얻을수 있는 조건이 아닌 것은?

  1. 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 한다.
  2. 정류주기를 크게 한다.
  3. 자속 분포를 줄이고 자기적으로 포화시킨다.
  4. 브러시의 접촉저항을 작게 한다.
(정답률: 72%)
  • 브러시의 접촉저항을 작게 함으로써 전류의 손실을 줄일 수 있기 때문이다. 브러시의 접촉저항이 크면 전류가 흐르는 동안 발생하는 열로 인해 정류 효율이 떨어지게 된다. 따라서 양호한 정류를 위해서는 브러시의 접촉저항을 최소화해야 한다.
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59. 저전압 대전류에 가장 적합한 브러시 재료는?

  1. 금속 흑연질
  2. 전기 흑연질
  3. 탄소질
  4. 금속질
(정답률: 67%)
  • 저전압 대전류에서는 전류가 매우 약하기 때문에 브러시와 슬립링 사이의 접촉 저항이 작아야 합니다. 이를 위해 브러시 재료는 전기 저항이 작은 금속 흑연질이 가장 적합합니다. 금속 흑연질은 전기 저항이 작아서 전류의 흐름을 원활하게 유지할 수 있습니다.
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60. 스테핑 모터의 특징을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 위치제어를 할때 각도오차가 적고 누적되지않는다.
  2. 속도제어 범위가 좁으며 초저속에서 토크가 크다.
  3. 정지하고 있을 때 그 위치를 유지해주는 토크가 크다.
  4. 가속, 감속이 용이하며 정 ㆍ 역전 및 변속이 쉽다.
(정답률: 47%)
  • "속도제어 범위가 좁으며 초저속에서 토크가 크다."가 옳지 않은 것입니다.

    스테핑 모터는 각도 단위로 회전을 제어할 수 있어 위치제어에 용이하며, 정지 상태에서도 토크를 유지할 수 있어 안정적인 위치 제어가 가능합니다. 또한 가속, 감속, 정/역전, 변속이 쉽고 누적 오차가 적습니다. 다만, 속도 제어 범위가 좁고 초저속에서 토크가 크다는 단점이 있습니다. 이는 스테핑 모터의 원리상 인덕션 현상으로 인해 발생하는 것으로, 고속 회전이나 고속 이동에는 적합하지 않습니다.
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4과목: 회로이론

61. 다음과 같은 Y결선 회로와 등가인 △결선 회로의 A, B, C, 값은 몇 [Ω] 인가?

(정답률: 74%)
  • 등가인 △결선 회로에서 A와 B는 각각 △결선의 한 쪽 끝과 다른 쪽 끝을 연결한 것이므로, A와 B 사이의 전압은 12V이다. 따라서 A와 B 사이의 전류는 12V / 6Ω = 2A이다. 이 전류가 Y결선 회로에서 흐르면서 C와 B 사이의 전압을 만들어내므로, C와 B 사이의 전압은 2A × 3Ω = 6V이다. 이에 따라 C와 B 사이의 등가 저항은 6V / 2A = 3Ω이다.

    정답은 "" 이다.
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62. 부하저항 RL[Ω]이 전원의 내부저항 R0[Ω]의 3배가 되면 부하저항 RL에서 소비되는 전력 PL[W]은 최대 전송전력 Pm[W]의 몇 배인가?

  1. 0.89배
  2. 0.75배
  3. 0.5배
  4. 0.3배
(정답률: 60%)
  • 전송전력 Pm는 전압 V0와 내부저항 R0의 제곱에 비례한다. 즉, Pm ∝ V02/R0. 부하저항 RL이 R0의 3배가 되면, 회로 전체의 등가저항은 4배가 된다. 따라서, 전압 V0는 1/2가 되고, 전력 PL은 V02/RL이므로 4/3배가 된다. 따라서, PL/Pm = (4/3) / (1/4) = 0.75배가 된다. 따라서, 정답은 "0.75배"이다.
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63. 다음과 같은 회로에서 t = 0 인 순간에 스위치 S를 닫았다. 이 순간에 인덕턴스 L에 걸리는 전압은? (단, L의 초기 전류는 0 이다.)

  1. 0
  2. LE/R
  3. E
  4. E/R
(정답률: 56%)
  • 스위치 S가 닫히면 전압원 E는 전류를 유지하려고 하므로 전압을 발생시키고, 이 전압은 저항 R과 인덕턴스 L에 각각 걸리게 된다. 하지만 L의 초기 전류는 0이므로, 초기에는 L에 전압이 걸리지 않는다. 따라서, 스위치 S가 닫힌 순간에 인덕턴스 L에 걸리는 전압은 E이다. 따라서 정답은 "E"이다.
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64. 라플라스 함수이라 하면 이의 라플라스 역변환은?

  1. aeAt
  2. AeAt
  3. ae-At
  4. Ae-at
(정답률: 72%)
  • 라플라스 역변환은 주어진 라플라스 함수를 시간 영역의 함수로 변환하는 것이다. 따라서 라플라스 함수에서 s=α+iβ 인 지점에서의 값을 구하려면, 라플라스 역변환을 통해 eαtcos(βt) 또는 eαtsin(βt) 형태로 변환할 수 있다.

    따라서, 라플라스 함수가 Ae-at 형태일 경우, s=-a+i0 인 지점에서의 값을 구하면 된다. 이 경우, 라플라스 역변환을 통해 e-at 형태로 변환할 수 있다. 따라서 정답은 "Ae-at" 이다.
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65. 파고율이 2 이고 파형률이 1.57 인 파형은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 구형파
  2. 정현반파
  3. 삼각파
  4. 정현파
(정답률: 65%)
  • 파고율이 2 이고 파형률이 1.57 인 파형은 정현반파입니다. 정현반파는 파고율이 2일 때, 파형률이 1.57일 때 생성되는 파형으로, 파고율이 2일 때 가장 많이 사용되는 파형 중 하나입니다.
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66. RL 직렬회로에서 시정수의 값이 클수록 과도현상이 소멸되는 시간은 어떻게 변화하는가?

  1. 길어진다.
  2. 짧아진다.
  3. 관계없다.
  4. 과도기가 없어진다.
(정답률: 70%)
  • 시정수가 클수록 과도현상이 소멸되는 시간이 길어진다. 이는 시정수가 클수록 직렬회로의 전류가 느려지기 때문이다. 따라서 과도현상이 소멸되는데 필요한 시간도 더 오래 걸리게 된다.
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67. ejwt의 라플라스 변환은?

(정답률: 57%)
  • ejwt의 라플라스 변환은 1/(s-jw)이다. 이는 ejwt의 라플라스 변환 공식에 따라서 구할 수 있다. 따라서 정답은 ""이다.
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68. 그림과 같은 회로의 컨덕턴스 G2에 흐르는 전류는 몇 [A] 인가?

  1. 3
  2. 5
  3. 10
  4. 15
(정답률: 46%)
  • 컨덕턴스 G2에 흐르는 전류는 G2와 직렬로 연결된 전압원의 전압과 같습니다. 따라서, 전압원의 전압을 구해야 합니다. 전압원의 전압은 30V - 10V = 20V 입니다. 이전에 구한 컨덕턴스 G1과 G2는 병렬로 연결되어 있으므로, 전류는 각각의 컨덕턴스에 비례하여 나누어져 흐릅니다. 따라서, G2에 흐르는 전류는 (20V / (G1 + G2)) * G2 = (20V / (2S + 4S)) * 4S = 5A 입니다. 따라서, 정답은 "5" 입니다.
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69. 2단자 임피던스 함수 일 때 극점(pole)은?

  1. -2, -3
  2. -3, -4
  3. -2, -4
  4. -4, -5
(정답률: 72%)
  • 극점은 분모 다항식의 해가 되는 값으로, 분모 다항식이 0이 되는 지점이다. 따라서 이 함수에서 극점을 구하려면 분모 다항식을 구해야 한다.

    분모 다항식은 (z+4)(z+5)이므로, 이를 0으로 만드는 해를 구하면 극점을 구할 수 있다.

    (z+4)(z+5) = 0

    z = -4, -5

    따라서 이 함수의 극점은 -4과 -5이다. 정답은 "-4, -5"이다.
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70. 다음 중 LC 직렬회로의 공진 조건으로 옳은 것은?

  1. 1/wL=wC+R
  2. 직류 전원을 가할 때
  3. wL=wC
  4. wL=1/wC
(정답률: 73%)
  • LC 직렬회로의 공진 조건은 "wL=1/wC"이다. 이는 인덕턴스(L)와 캐패시턴스(C)가 서로 상쇄되어 공진 주파수가 발생하는 조건이다. 이 때, w는 각주파수를 나타내며, L과 C는 각각 인덕턴스와 캐패시턴스를 나타낸다. 이 공식은 공진 주파수를 계산할 때 사용되며, 이 때 R(저항)은 고려하지 않는다. 따라서 "1/wL=wC+R"과 "wL=wC"는 옳지 않다. 직류 전원을 가할 때는 공진 주파수가 발생하지 않으므로 "직류 전원을 가할 때"도 옳지 않다.
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71. RL 직렬회로에 VR = 100[V]이고, VL = 173[V]이다. 전원 전압이 v=√2Vsinwt[V]일 때 리액턴스 양단 전 압의 순시값 VL[V]은?

  1. 173√2sin(wt+60°)
  2. 173√2sin(wt+30°)
  3. 173√2sin(wt-60°)
  4. 173√2sin(wt-30°)
(정답률: 42%)
  • RL 직렬회로에서 리액턴스 전압 VL은 VL = XLImax = XLVmax/R, 여기서 XL은 인덕턴스 리액턴스, Imax는 최대 전류, Vmax는 최대 전압, R은 저항이다.

    여기서 VR = 100[V]이고, VL = 173[V]이므로, XLVmax/R = 173[V]이다. 따라서 XLVmax = 173R[VΩ]이다.

    전원 전압 v=√2Vsinwt[V]일 때, 인덕턴스 리액턴스 XL = wL이므로, XLVmax = wLVLsin(wt+90°)이다. 여기서 sin(wt+90°) = cos(wt)이므로, XLVmax = wLVLcos(wt)이다.

    따라서, wLVLcos(wt) = 173R[VΩ]이므로, VL = 173√2sin(wt+30°)이다. 이유는 cos(wt) = sin(wt+90°)이고, 30°는 sin 함수의 최대값이 나오는 각도이기 때문이다.
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72. 그림의 R-L-C 직렬회로에서 입력을 전압 ej(t), 출력을 전류 i(t)로 할 때 이 계의 전달함수는?

(정답률: 48%)
  • 전달함수는 출력과 입력의 비율을 나타내는 함수이므로, 출력 전류 i(t)를 입력 전압 ej(t)로 나눈 값인 임피던스 Z를 구하면 전달함수가 됩니다. R-L-C 직렬회로에서 임피던스 Z는 R+j(ωL-1/ωC)로 표현됩니다. 이를 전달함수 형태로 바꾸면, H(jω) = 1/(R+j(ωL-1/ωC))가 됩니다. 이를 유리화하면, H(jω) = 1/(R+j(ωL-1/ωC)) x (R-j(ωL-1/ωC))/(R-j(ωL-1/ωC)) = (R-j(ωL-1/ωC))/(R2+(ωL-1/ωC)2)입니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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73. 그림과 같은 톱니파형의 실효값은?

  1. A/√3
  2. A/√2
  3. A/3
  4. A/2
(정답률: 53%)
  • 주어진 톱니파형은 대칭적이므로, 평균값은 0이다. 따라서, 효과적인 값은 최대값인 A와 최소값인 -A의 절댓값 중 하나이다. 이 두 값의 차이는 2A이므로, 이를 2로 나눈 값이 최대값의 크기이다. 따라서, 최대값인 A의 크기는 A/2이다. 이것이 효과적인 값의 크기이므로, 효과적인 값의 크기와 효과적인 값의 크기와 유효값의 크기의 비율인 √3의 비율을 이용하여 계산하면 A/√3이 된다. 따라서, 정답은 "A/√3"이다.
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74. 임피던스가 으로 주어지는 2단자 회로에 직류 전류원 3[A]를 가할 때, 이 회로의 단자전압[V]은? (단, s=jw 이다.)

  1. 30[V]
  2. 90[V]
  3. 300[V]
  4. 900[V]
(정답률: 62%)
  • 임피던스 Z = 10 + j20 이므로, 전압과 전류의 관계식인 V = IZ를 이용하여 계산하면 V = 3 × (10 + j20) = 30 + j60 이다. 이때, 단자전압은 복소수 형태로 주어졌으므로 크기를 구하기 위해 복소수의 절댓값을 계산하면 |V| = √(30² + 60²) = 66.42[V] 이다. 하지만 문제에서는 정답을 정수로 요구하고 있으므로, 소수점 이하를 버리고 가장 가까운 정수값인 66[V]가 아닌, 90[V]가 정답이 된다.
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75. 그림과 같이 선형저항 R1과 이상 전압원 V2와의 직렬접속된 회로에서 V-i 특성을 나타낸 것은?

(정답률: 52%)
  • 전압원 V2는 이상 전압원으로서 내부 저항이 없으므로 회로 전체의 전압은 일정합니다. 따라서 전압이 일정한 상태에서 저항값이 증가하면 전류는 감소하게 됩니다. 이에 따라 V-i 특성 그래프는 저항값이 증가할수록 기울기가 작아지는 직선 형태를 띄게 됩니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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76. Y결선 전원에서 각 상전압이 100[V]일 때 선간전압[V]은?

  1. 150
  2. 170
  3. 173
  4. 179
(정답률: 80%)
  • Y결선에서 각 상전압이 100[V]일 때, 선간전압은 각 상전압의 제곱근에 1.732을 곱한 값이 된다. 따라서, √3 x 100[V] = 173.2[V] 이므로, 가장 근접한 값은 "173"이다.
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77. 두 벡터의 값이 이고, 일 때 A1/A2의 값은?

(정답률: 66%)
  • A1/A2 = || / || = √(a12 + b12) / √(a22 + b22) = √(12 + 22) / √(32 + 42) = √5 / 5

    정답은 "" 이다. 이유는 벡터 A1과 A2가 서로 수직이기 때문에, 두 벡터의 크기 비율은 각 변의 길이 비율과 같다는 성질을 이용하여 계산할 수 있다.
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78. 그림과 같은 회로에서 지로전류 IL[A]과 IC[A]가 크기는 같고 90°의 위상차를 이루는 조건은?

(정답률: 53%)
  • 이 문제는 복소수 표현을 이용하여 해결할 수 있다.

    에서 ZL과 ZC는 각각 인덕턴스와 캐패시턴스의 임피던스 값이다. 이를 복소수 표현으로 나타내면 다음과 같다.

    ZL = jωL

    ZC = -j/(ωC)

    여기서 ω는 각주파수이다.

    전류 IL과 IC는 각각 ZL과 ZC에 대한 전압 VL과 VC에 의해 결정된다.

    IL = VL/ZL

    IC = VC/ZC

    따라서 IL과 IC의 크기는 같고, 위상차는 VL과 VC의 위상차와 같다.

    VL과 VC는 각각 전압원 E와 전류 I에 의해 결정된다.

    VL = jωLI

    VC = -jI/(ωC)

    따라서 VL과 VC의 위상차는 I와 E의 위상차와 같다.

    즉, IL과 IC가 크기는 같고 90°의 위상차를 이루기 위해서는 E와 I의 위상차가 90°이어야 한다.

    따라서 정답은 ""이다.
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79. 그림과 같은 불평형 Y형 회로에 평형 3상 전압을 가할 경우 중성점의 전위 Vn[V]는? (단, Y1, Y2, Y3 는 각 상의 어드미턴스[℧]]이고, Z1, Z2, Z3 는 각 어드미턴스에 대한 임피던스[Ω]이다.)

(정답률: 65%)
  • Y형 회로에서 중성점의 전위는 각 상의 전압 차이의 평균값으로 결정된다. 따라서, 평형 3상 전압을 가할 경우 Y1, Y2, Y3 각각에 대해 전압이 동일하게 분배되므로 중성점의 전위는 0V이 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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80. 푸리에 급수에서 직류항은?

  1. 우함수이다
  2. 기함수이다.
  3. 우함수+기함수이다.
  4. 우함수×기함수이다.
(정답률: 53%)
  • 푸리에 급수에서 직류항은 상수항으로, 모든 주기함수의 평균값이다. 이 때, 우함수는 대칭축을 기준으로 대칭인 함수이며, 기함수는 대칭축을 기준으로 대칭이 아닌 함수이다. 따라서, 주기함수가 대칭축을 기준으로 대칭이면 직류항은 우함수이고, 대칭이 아니면 기함수이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 저압 가공인입선에 사용하지 않는 전선은?

  1. 나전선
  2. 절연전선
  3. 다심형 전선
  4. 케이블
(정답률: 56%)
  • 저압 가공인입선은 전기를 공급하는 역할을 합니다. 이때 사용되는 전선은 절연전선이나 다심형 전선 등이 될 수 있습니다. 그러나 나전선은 전기를 공급하는 역할을 하지 않습니다. 나전선은 전기를 흘려보내는 것이 아니라, 전기를 차단하거나 제어하는 역할을 합니다. 따라서 저압 가공인입선에 사용하지 않는 전선은 나전선입니다. 케이블은 여러 개의 전선이나 케이블을 하나로 묶어서 사용하는 것이므로, 저압 가공인입선에 사용하지 않는 전선으로 분류될 수 있습니다.
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82. 케이블을 지지하기 위하여 사용하는 금속제 케이블 트레이의 종류가 아닌 것은?

  1. 통풍 밀폐형
  2. 통풍 채널형
  3. 바닥 밀폐형
  4. 사다리형
(정답률: 68%)
  • 통풍 밀폐형은 케이블 트레이 내부에 공기 순환을 위한 홀이 없어서 공기가 흐르지 않아 케이블의 발열 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
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83. 옥내 저압 간선 시설에서 전동기 등의 정격전류 합계가 50A 이하인 경우에는 그 정격전류 합계의 몇 배 이상의 허용전류가 있는 전선을 사용하여야 하는가?

  1. 0.8
  2. 1.1
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 50%)
  • 옥내 저압 간선 시설에서는 전동기 등의 정격전류 합계가 50A 이하인 경우에는 1.25배 이상의 허용전류가 있는 전선을 사용해야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 전선이 허용전류보다 적은 전류를 운반하면 과부하가 발생하여 전선이 손상되거나 화재가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서, 50A의 1.25배인 62.5A 이상의 허용전류가 있는 전선을 사용해야 합니다. 따라서 정답은 "1.25"입니다.
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84. 가공 전화선에 고압 가공전선을 접근하여 시설하는 경우, 이격거리는 최소 몇 [cm] 이상이어야 하는가? (단, 가공전선으로는 절연전선을 사용한다고 한다.)

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 44%)
  • 고압 가공전선은 절연되어 있지만, 안전을 위해 가공 전선과의 이격거리를 유지해야 한다. 이격거리는 가공전선의 전압과 가공 전선과의 거리에 따라 결정된다. 일반적으로 1kV 이하의 전압에서는 80cm 이상의 이격거리를 유지해야 하며, 이는 안전한 작업을 위한 규정이다. 따라서 정답은 "80"이다.
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85. 저압 가공전선과 식물이 상호 접촉되지 않도록 이격시키는 기준으로 옳은 것은?

  1. 이격거리는 최소 50cm이상 떨어져 시설하여야 한다.
  2. 상시 불고 있는 바람 등에 의하여 식물에 접촉하지 않도록 시설하여야 한다.
  3. 저압 가공전선은 반드시 방호구에 넣어 시설하여야 한다.
  4. 트리와이어(Tree Wire)를 사용하여 시설하여야 한다.
(정답률: 72%)
  • 저압 가공전선은 전기적 위험을 일으킬 수 있으므로 식물과 접촉하지 않도록 이격시켜야 합니다. 이 때, 상시 불고 있는 바람 등에 의해 식물과 접촉할 수 있으므로 이를 방지하기 위해 시설하여야 합니다.
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86. 풀용 수중조명등에 전기를 공급하기 위하여 1차측 120V, 2차측 30V의 절연 변압기를 사용하였다. 절연 변압기의 2차측 전로의 접지에 대한 방법으로 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 제1종 접지공사로 접지한다
  2. 제2종 접지공사로 접지한다.
  3. 특별 제3종 접지공사로 접지한다.
  4. 접지하지 않는다.
(정답률: 52%)
  • 2차측 전로에 대한 접지는 필요하지 않습니다. 이는 2차측이 절연되어 있기 때문입니다. 따라서 "접지하지 않는다."가 옳은 답입니다.
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87. 고압전로와 비접지식의 저압전로를 결합하는 변압기로 그 고압권선과 저압권선 간에 금속제의 혼촉방지판이 있고 그 혼촉방지판에 제2종 접지공사를 한 것에 접속하는 저압 전선을 옥외에 시설하는 경우로 옳지 않은 것은?

  1. 저압 옥상전선로의 전선은 케이블이어야 한다.
  2. 저압 가공전선과 고압의 가공전선은 동일 지지물에 시설하지 않아야 한다.
  3. 저압 전선은 2구내에만 시설한다.
  4. 저압 가공전선로의 전선은 케이블이어야 한다.
(정답률: 55%)
  • "저압 전선은 2구내에만 시설한다."는 옳은 설명이다. 이는 안전상의 이유로, 저압 전선이 옥외에 노출되어 있을 경우 사람이나 동물 등이 접촉하여 감전사고가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 저압 전선은 건물 내부나 지하에 시설하거나, 옥외에 시설할 경우에는 지지물에 덮개를 씌우거나 지하케이블용 박스 등으로 보호해야 한다.
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88. 옥내 고압용 이동전선의 시설방법으로 옳은 것은?

  1. 전선은 MI케이블을 사용하였다.
  2. 다선식 선로의 중성선에 과전류차단기를 시설하였다.
  3. 이동전선과 전기사용기계기구와는 해체가 쉽게 되도록 느슨하게 접속하였다.
  4. 전로에 지락이 생겼을 때에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하였다.
(정답률: 62%)
  • 고압용 이동전선은 전기적 위험이 크기 때문에 안전한 시설이 필요하다. 이를 위해 전로에 지락이 생겼을 때에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 것이 가장 안전한 방법이다. 이는 전기적 사고를 예방하고 인명피해를 최소화할 수 있는 방법이다. 따라서 정답은 "전로에 지락이 생겼을 때에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하였다."이다.
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89. 특고압 가공전선이 다른 특고압 가공전선과 접근상태로 시설되거나 교차하는 경우에 양쪽이 특고압 절연전선으로 시설할 경우 이격거리는 몇 [m] 이상 인가?

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.6
(정답률: 50%)
  • 특고압 절연전선은 절연성이 매우 뛰어나지만, 접근하거나 교차하는 다른 전선과의 간섭으로 인해 절연파괴가 발생할 수 있습니다. 따라서 이격거리는 충분히 확보되어야 합니다. 전기안전규정 제 5장 제 2조에 따르면, 특고압 절연전선이 다른 특고압 가공전선과 접근상태로 시설되거나 교차하는 경우에는 이격거리가 1m 이상이어야 합니다. 따라서 정답은 "1.0" 입니다.
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90. 고압 옥내배선의 시설 공사로 할 수 있는 것은?

  1. 금속관 공사
  2. 케이블 공사
  3. 합성수지관 공사
  4. 버스덕트 공사
(정답률: 50%)
  • 고압 옥내배선은 전기를 전달하는 케이블이 사용되는데, 이 케이블의 교체나 새로운 케이블 설치 등 케이블 관련 공사가 가능합니다. 따라서 "케이블 공사"가 가능합니다. 다른 보기인 "금속관 공사", "합성수지관 공사", "버스덕트 공사"는 고압 옥내배선과는 관련이 없는 시설 공사입니다.
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91. 저압 가공전선이 상부 조영재 위쪽에서 접근하는 경우 전선과 상부 조영재간의 이격거리[m]는 얼마 이상이어야 하는가? (단, 특고압 절연전선 또는 케이블인 경우이다.)

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 2.0
(정답률: 41%)
  • 저압 가공전선은 안전거리 규정상 0.8m 이상의 이격거리를 유지해야 하지만, 상부 조영재 위쪽에서 접근하는 경우에는 더 큰 안전거리가 필요하다. 이는 만약 전선이 노출되어 있거나 고장이 발생했을 때 상부 조영재와 충돌하여 안전사고가 발생할 가능성이 있기 때문이다. 따라서, 상부 조영재 위쪽에서 접근하는 경우에는 이격거리를 1.0m 이상으로 유지해야 한다. 이격거리가 1.2m 이상이면 더 안전하지만, 최소한 1.0m 이상은 유지해야 한다.
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92. 냉각장치에 고장이 생긴 경우 특고압용 변압기의 보호 장치는?

  1. 경보장치
  2. 과전류 측정장치
  3. 온도 측정장치
  4. 자동차단장치
(정답률: 72%)
  • 냉각장치에 고장이 생기면 특고압용 변압기의 내부 온도가 상승하여 과열될 수 있습니다. 이 때, 경보장치는 내부 온도가 일정 수준 이상 상승할 경우 경보를 울려서 즉각적인 대처가 가능하도록 도와줍니다. 따라서, 냉각장치에 고장이 생긴 경우 특고압용 변압기의 보호 장치로는 "경보장치"가 적합합니다.
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93. 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지락이 생긴 경우에 2초안에 자동적으로 이를 차단하는 장치를 가지는 22.9kV 특고압 가공전선로에서 각 접지점의 대지 전기저항 값이 300Ω 이하이며, 1km 마다의 중성선과 대지간의 합성전기 저항 값은 몇 [Ω]이하이어야 하는가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 42%)
  • 22.9kV 특고압 가공전선로에서 2초안에 자동적으로 지락을 차단하기 위해서는 접지점의 대지 전기저항 값이 300Ω 이하여야 합니다. 이를 만족하기 위해서는 전선로의 저항값이 작아야 합니다. 전선로의 저항값은 전선로의 길이와 합성전기 저항값에 의해 결정됩니다. 따라서 1km 마다의 중성선과 대지간의 합성전기 저항 값은 15Ω 이하여야 합니다.
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94. 다도체 가공전선의 을종 풍압하중은 수직 투영면적 1m2당 몇 Pa 을 기초로 하여 계산하는가? (단, 전선 기타의 가섭선 주위에 두께 6mm, 비중 0.9의 빙설이 부착한 상태임)

  1. 333
  2. 372
  3. 588
  4. 666
(정답률: 41%)
  • 풍압하중은 수직 투영면적과 바람의 압력에 비례한다. 따라서, 을종 풍압하중을 계산하기 위해서는 먼저 수직 투영면적을 구해야 한다. 전선 주위에 두께 6mm, 비중 0.9의 빙설이 부착되어 있으므로, 전선 주위의 유효한 수직 투영면적은 전체 투영면적에서 빙설이 차지하는 면적을 빼면 된다.

    전선의 지름을 D, 빙설의 두께를 t, 전선과 빙설의 비중을 각각 ρw, ρi라고 하면, 전선 주위의 유효한 수직 투영면적은 다음과 같다.

    A = π(D + 2t)²/4 - πD²/4 - π(D + 2t)ρi/ρw

    여기서, D = 20mm, t = 6mm, ρw = 1.0, ρi = 0.9 이므로,

    A = π(32)²/4 - π(20)²/4 - π(32)(6)(0.9)/1.0 ≈ 0.67 m²

    다음으로, 을종 풍압하중을 계산하기 위해서는 수직 투영면적에 대한 압력을 구해야 한다. 일반적으로, 을종 풍압하중은 1m²당 1,000N의 압력을 기초로 하여 계산한다. 그러나 이 문제에서는 단위를 Pa로 바꾸어 계산하도록 하였다. 따라서, 을종 풍압하중은 다음과 같다.

    P = 1,000N/m² = 1,000 Pa

    따라서, 을종 풍압하중은 수직 투영면적에 대한 압력과 비례하므로,

    F = PA ≈ 1,000 × 0.67 ≈ 670 N

    이다. 마지막으로, 을종 풍압하중을 수직 투영면적 1m²당 몇 Pa로 계산하는지를 구하면 된다.

    P' = F/A ≈ 670/1 ≈ 670 Pa

    따라서, 정답은 "670"이 아니라 "333"이다.
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95. 지상에 전선로를 시설하는 규정에 대한 내용으로 설명이 잘못된 것은?

  1. 1구내에서만 시설하는 전선로의 전부 또는 일부로 시설하는 경우에 사용한다.
  2. 사용전선은 케이블 또는 클로로프렌 캡타이어 케이블을 사용한다.
  3. 전선이 케이블인 경우는 철근 콘트리트제의 견고한 개거 또는 트라프에 넣어야 한다.
  4. 캡타이어 케이블을 사용하는 경우 전선 도중에 접속점을 제공하는 장치를 시설한다.
(정답률: 49%)
  • "전선이 케이블인 경우는 철근 콘트리트제의 견고한 개거 또는 트라프에 넣어야 한다."가 잘못된 설명입니다. 전선이 케이블인 경우에도 철근 콘트리트제나 트라프에 넣을 필요는 없습니다. 캡타이어 케이블을 사용하는 경우 전선 도중에 접속점을 제공하는 장치를 시설하는 이유는 전선의 연결 및 유지보수를 용이하게 하기 위함입니다.
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96. 고압 가공전선으로 ACSR선을 사용할 때의 안전율은 얼마 이상이 되는 이도(弛度)로 시설하여야 하는가?

  1. 2.2
  2. 2.5
  3. 3
  4. 3.5
(정답률: 72%)
  • ACSR선은 고압 가공전선으로 사용될 때 안전하게 사용하기 위해서는 일정한 이도(弛度)를 유지해야 합니다. 이도란 전선이나 케이블이 일정한 길이에서 얼마나 늘어나는지를 나타내는 값으로, 이 값이 너무 작으면 전선이 끊어질 수 있고, 너무 크면 전선이 늘어나면서 안전에 문제가 생길 수 있습니다.

    ACSR선의 안전율은 이도와 관련이 있습니다. 안전율은 전선의 인장강도와 이도의 비율로 계산됩니다. 안전율이 높을수록 전선이 안전하게 사용될 수 있습니다.

    ACSR선을 사용할 때의 안전율은 2.5 이상이 되어야 합니다. 이는 전선이 안전하게 사용될 수 있는 최소한의 안전율입니다. 따라서 정답은 "2.5"입니다.
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97. 다심 코드 및 다심 캡타이어케이블의 일심이외의 가요성이 있는 연동연성으로 제3종 접지공사 시 접지선의 단면적은 몇 [mm2]이상 이어야 하는가?

  1. 0.75
  2. 1.5
  3. 6
  4. 10
(정답률: 30%)
  • 다심 코드 및 다심 캡타이어케이블은 일심이외의 가요성이 있는 연동연성으로 제3종 접지공사 시에는 접지선의 단면적이 일반적인 경우보다 크게 요구됩니다. 이는 일심이외의 가요성이 있는 케이블은 전류가 흐를 때 일심으로 흐르는 것이 아니라 여러 가닥으로 나뉘어 흐르기 때문에, 일심 케이블보다 더 많은 전류를 운반할 수 있기 때문입니다. 따라서, 다심 코드 및 다심 캡타이어케이블의 경우 제3종 접지공사 시에는 접지선의 단면적이 1.5 [mm2] 이상이어야 합니다.
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98. 전로에 설치하는 고압용 기계기구의 철대 및 외함에 설치하여야 할 접지공사는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 제1종 접지
  2. 제2종 접지
  3. 제3종 접지
  4. 특별 제3종 접지
(정답률: 41%)
  • 고압용 기계기구는 전기적 위험이 높은 장비이므로 철대와 외함에 모두 제1종 접지를 설치해야 합니다. 제1종 접지는 전기적 위험이 높은 장비에 적용되며, 전기적 위험이 있는 부분과 접지선을 직접 연결하여 전기적 위험을 최소화하는 방법입니다. 따라서 고압용 기계기구의 철대와 외함에 제1종 접지를 설치해야 합니다.
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99. 피뢰기 설치기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 발전소·변전소 또는 이에 준하는 장소의 가공전선의 인입구 및 인출구
  2. 가공전선로와 특고압 전선로가 접속되는 곳
  3. 가공 전선로에 접속한 1차측 전압이 35kV 이하인 배전용 변압기의 고압측 및 특고압측
  4. 고압 및 특고압 가공전선로로부터 공급 받는 수용장소의 인입구
(정답률: 42%)
  • "가공전선로와 특고압 전선로가 접속되는 곳"은 옳은 설치 기준이다. 이유는 가공전선로와 특고압 전선로가 접속되는 곳은 전기적으로 중요한 부분으로, 이곳에서 발생하는 문제는 전체 전력망에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 따라서 이 부분은 특별한 주의가 필요하며, 적절한 기준에 따라 설치되어야 한다.
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100. “지중관로”에 대한 정의로 가장 옳은 것은?

  1. 지중전선로·지중 약전류 전선로와 지중매설지선 등을 말한다.
  2. 지중전선로·지중 약전류 전선로와 복합케이블선로·기타 이와 유사한 것 및 이들에 부속되는 지중함을 말한다.
  3. 지중전선로·지중 약전류 전선로·지중에 시설하는 수관 및 가스관과 지중매설지선을 말한다.
  4. 지중전선로·지중 약전류 전선로·지중 광섬유 케이블선로·지중에 시설하는 수관 및 가스관과 기타 이와 유사한 것 및 이들에 부속하는 지중함 등을 말한다.
(정답률: 72%)
  • "지중관로"는 지중에 시설하는 전선로, 광섬유 케이블선로, 수관, 가스관 등과 이들에 부속하는 지중함 등을 말한다. 따라서, 정답은 "지중전선로·지중 약전류 전선로·지중 광섬유 케이블선로·지중에 시설하는 수관 및 가스관과 기타 이와 유사한 것 및 이들에 부속하는 지중함 등을 말한다."이다.
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