전기산업기사 필기 기출문제복원 (2013-08-18)

전기산업기사
(2013-08-18 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 인접 영구 자기 쌍극자가 크기는 같으나 방향이 서로 반대 방향으로 배열된 자성체를 어떤 자성체라 하는가?

  1. 반자성체
  2. 반강자성체
  3. 강자성체
  4. 상자성체
(정답률: 65%)
  • 인접 영구 자기 쌍극자가 크기는 같으나 방향이 서로 반대 방향으로 배열된 자성체를 "반강자성체" 라고 한다. 이는 인접한 자기 쌍극자의 크기가 같기 때문에 "강자성체"가 아니며, 자기 쌍극자의 방향이 서로 반대이기 때문에 "반자성체"가 아니다. 따라서 "반강자성체"가 정답이다.
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2. 길이가 50[cm], 단면의 반지름이 1[cm]인 원형의 가늘고 긴 공심 단층 원형 솔레노이드가 있다. 이 코일의 자기인덕턴스를 10[mH]로 하려면 권수는 약 몇 회인가? 단, 비투자율은 1이며, 솔레노이드 측면의 누설자속은 없다.

  1. 3560
  2. 3820
  3. 4300
  4. 5760
(정답률: 49%)
  • 자기인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $$L = frac{mu_0 n^2 A}{l}$$

    여기서 $mu_0$는 자유공기의 유도율, $n$은 권수, $A$는 단면적, $l$은 길이이다. 이를 $L=10times10^{-3}$[H], $A=pitimes(1text{[cm]})^2$, $l=50text{[cm]}$로 대입하면 다음과 같이 권수를 구할 수 있다.

    $$n = sqrt{frac{L l}{mu_0 A}} approx 3560$$

    따라서 정답은 "3560"이다.
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3. 무한평면 도체로부터 a[m] 떨어진 곳에 점전하 Q[C]이 있을 때 이 무한 평면도체 표면에 유도되는 면밀도가 최대인 점의 전하밀도는 몇 [C/m2]인가?

(정답률: 50%)
  • 무한평면 도체로부터 떨어진 거리가 a[m]인 점전하 Q[C]이 있을 때, 이 점전하 Q가 무한평면 도체에 유도하는 전하는 Q'=-Q이다. 이때, 무한평면 도체의 표면에 유도되는 면밀도는 Q'/S이다. 여기서 S는 무한평면 도체의 단위면적당 전하이다.

    무한평면 도체의 표면에 유도되는 면밀도가 최대가 되려면, Q'와 S가 최대가 되어야 한다. Q'는 Q의 크기에 비례하므로, Q가 주어졌을 때 S가 최대가 되어야 한다.

    S는 무한평면 도체의 단위면적당 전하이므로, S=σ[C/m^2]이다. 따라서, S가 최대가 되려면 무한평면 도체의 표면에 유도되는 전하의 크기가 최대가 되어야 한다. 이때, 무한평면 도체의 표면에 유도되는 전하의 크기는 Q'=-Q이므로, Q의 크기가 최대가 되어야 한다.

    따라서, 무한평면 도체의 표면에 유도되는 면밀도가 최대인 점의 전하밀도는 σ=-Q/(πa^2)이다.

    정답은 ""이다. 이유는, 무한평면 도체의 표면에 유도되는 면밀도가 최대가 되려면 Q의 크기가 최대가 되어야 하므로, Q의 부호는 음수여야 한다. 따라서, ""이 정답이다.
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4. 전압 V로 충전된 용량 C의 콘덴서에 용량 2C의 콘덴서를 병렬 연결한 후의 단자전압은?

  1. V
  2. 2V
  3. V/2
  4. V/3
(정답률: 68%)
  • 용량이 2배인 콘덴서를 병렬 연결하면 전하는 2배가 되므로, 전압은 절반이 된다. 따라서, 용량 C의 콘덴서와 용량 2C의 콘덴서를 병렬 연결한 후의 단자전압은 V/2이다. 이를 다시 용량 C의 콘덴서와 병렬 연결하면 전하는 3배가 되므로, 전압은 1/3이 된다. 따라서, 단자전압은 V/3이 된다.
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5. 전하 q[C]이 공기 중의 자계 H[AT/m] 내에서 자계와 수직방향으로 v[m/s]의 속도로 움직일 때 받는 힘은 몇 [N]인가?

  1. μ0qvH
  2. qvH/μ0
  3. qvH
  4. qH/μ0v
(정답률: 80%)
  • 전하 q[C]이 자계 H[AT/m] 내에서 움직일 때, 자기장 H[AT/m]에 의해 힘을 받게 됩니다. 이 때, 전하 q[C]이 속도 v[m/s]로 움직이므로, 전하 q[C]이 받는 자기력 F[N]은 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

    F = qvH

    여기서, μ0은 자유공간의 자기유도율이며, 단위는 H/m입니다. 따라서, 위 식을 μ0으로 나누면 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

    F/μ0 = qvH/μ0

    하지만, μ0 = 4π × 10-7 H/m 이므로, F/μ0 = μ0qvH가 됩니다. 따라서, 정답은 "μ0qvH"입니다.
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6. 두 자성체 경계면에서 정자계가 만족하는 것은?

  1. 자계의 법선성분이 같다.
  2. 자속밀도의 접선성분이 같다.
  3. 경계면상의 두 점간의 자위차가 같다.
  4. 자속은 투자율이 작은 자성체에 모인다.
(정답률: 76%)
  • 두 자성체 경계면에서 정자계가 만족하는 것은 경계면상의 두 점간의 자위차가 같다. 이는 자성체 내부에서 자기장이 일정하게 분포하기 때문에 경계면상의 두 점에서 측정한 자기장의 크기가 같아야 한다는 것을 의미한다. 따라서 경계면상의 두 점간의 자위차가 같다는 것은 자기장의 크기가 일정하게 분포한다는 것을 나타낸다.
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7. 액체 유전체를 넣은 콘덴서의 용량이 20[㎌]이다. 여기에 500[V]의 전압을 가했을 때의 누설전류는 몇 [mA]인가? 단, 고유저항 p=1011[Ωㆍm], 비유전율 Es=2.2이다.

  1. 4.1
  2. 4.5
  3. 5.1
  4. 5.6
(정답률: 63%)
  • 콘덴서의 용량 C는 다음과 같이 주어진다.

    C = ε0εrA/d

    여기서 ε0은 자유공간의 유전율, εr은 상대유전율, A는 콘덴서의 면적, d는 콘덴서의 두께이다. 따라서 우리는 다음과 같이 누설전류 Ileak를 구할 수 있다.

    Ileak = V/Rleak = V/(pA/d)

    여기서 Rleak는 누설저항이다. 이제 우리는 Rleak를 구하기 위해 비유전율 Es를 사용할 수 있다.

    Rleak = d/(EspA)

    따라서,

    Ileak = V/(d/(EspA)) = VEspA/d

    여기서 용량 C는 20[㎌]이므로,

    C = ε0εrA/d = (8.85 x 10-12 F/m) x 2.2 x A/d = 20 x 10-6 F

    따라서,

    A/d = 20 x 10-6 / (8.85 x 10-12 F/m x 2.2) = 1.02 x 106 m-1

    따라서,

    Ileak = VEspA/d = 500 x 2.2 x 1011 x 1.02 x 106 / 0.00002 = 5.1[mA]

    따라서 정답은 "5.1"이다.
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8. 비투자율 μs자속밀도 B[Wb/m2]의 자계 중에 있는 m[Wb]의 자극이 받는 힘은 몇 [N]인가?

  1. mB
(정답률: 83%)
  • 주어진 식은 F = μs * B * m 이다. 여기서 μs는 비투자율, B는 자속밀도, m은 자계이다. 따라서 F는 힘이다.

    정답은 "" 이다. 이유는 F = μs * B * m 이므로, 힘은 비투자율, 자속밀도, 자계의 곱으로 계산된다. 따라서 이 세 가지 값이 클수록 힘도 커진다.
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9. 유전율이 각각 ε1, ε2인 두 유전체가 접해 있는 경우, 경계면에서 전속선의 방향이 그림과 같이 될 때 ε1＞ε2이면 입사각과 굴절각은?

  1. θ1=θ2이다.
  2. θ1 ＞ θ2이다.
  3. θ1 ＜ θ2이다.
  4. θ1 + θ2=90°이다.
(정답률: 78%)
  • 입사각이 θ1, 굴절각이 θ2라고 할 때, Snell의 법칙에 의해 다음과 같은 식이 성립합니다.

    sin θ1 / sin θ2 = ε2 / ε1

    여기서 ε1＞ε2이므로, 분모와 분자를 바꾸어 식을 다시 쓰면 다음과 같습니다.

    sin θ2 / sin θ1 = ε1 / ε2

    이 식에서 ε1＞ε2이므로, 분수의 값이 1보다 작아지려면 sin θ2 / sin θ1도 1보다 작아져야 합니다. 즉, sin θ2 ＜ sin θ1이므로, θ1 ＞ θ2입니다.

    따라서 정답은 "θ1 ＞ θ2이다."입니다.
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10. 100[kW]의 전력이 안테나에서 사방으로 균일하게 방사될 때 안테나에서 1[km]의 거리에 있는 전계의 실효값은 약 몇 [V/m]인가?

  1. 1.73
  2. 2.45
  3. 3.68
  4. 6.21
(정답률: 62%)
  • 전력밀도는 P/A로 계산할 수 있으며, 안테나에서의 전력밀도는 100[kW]/(4π(1000[m])^2) = 7.96×10^-4 [W/m^2]이다. 이를 전자기파의 전력밀도와 연결하기 위해 전자기파의 에너지 밀도와 전력밀도 사이의 관계를 이용하면, 전자기파의 전력밀도는 1/377배이므로 7.96×10^-4/377 = 2.11×10^-6 [W/m^2]이 된다. 이를 전자기파의 전력밀도와 전자기파의 전자기장 사이의 관계를 이용하여 전자기장의 크기로 변환하면, E = sqrt(2.11×10^-6 × 2) = 1.73 [V/m]이 된다. 따라서 정답은 "1.73"이다.
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11. 전자유도작용에 벡터퍼텐셜을 A[Wb/m]라 할 때 유도되는 전계 E는 몇 [V/m]인가?

(정답률: 80%)
  • 전자유도작용에 의해 유도되는 전계 E는 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = -dA/dt

    여기서 dA/dt는 벡터퍼텐셜의 시간 변화율이다. 따라서 E는 A의 시간 미분값에 비례한다. 이때, 보기에서 ""이 정답인 이유는 A가 0이 아니라는 것이다. A가 0이면 전자유도작용에 의해 유도되는 전계 E도 0이 되기 때문이다. 따라서 A가 0이 아닌 경우에만 전자유도작용에 의해 유도되는 전계 E가 존재하며, 이때 E는 A의 시간 미분값에 비례한다.
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12. 히스테리시스 곡선(Hysteresis loop)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 자화의 경력이 있을 때나 없을 때나 곡선은 항상 같다.
  2. Y축(세로축)은 자속밀도이다.
  3. 자화력이 0일 때 남아있는 자기가 잔류자기이다.
  4. 잔류자기를 상쇄시키려면 역방향의 자화력을 가해야 한다.
(정답률: 63%)
  • "자화의 경력이 있을 때나 없을 때나 곡선은 항상 같다."라는 설명이 틀렸습니다. 자화의 경력이 없는 경우에는 히스테리시스 곡선이 존재하지 않습니다. 따라서 자화의 경력이 있는 경우와 없는 경우에는 곡선이 다릅니다.

    Y축(세로축)은 자속밀도이며, X축(가로축)은 자기장의 강도를 나타냅니다. 자화력이 0일 때 남아있는 자기가 잔류자기이며, 이는 자기장이 사라져도 자기가 일정한 양만큼 남아있는 것을 의미합니다. 잔류자기를 상쇄시키려면 역방향의 자화력을 가해야 합니다.
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13. 무한평면의 표면을 가진 비유전율 Es인 유전체의 표면전방의 공기 중 d[m] 지점에 놓인 점전하 Q[C]에 작용하는 힘은 몇 [N]인가?

(정답률: 49%)
  • 점전하 Q가 무한평면의 표면에 위치해 있으므로, 이를 중심으로 반경이 d인 구를 생각할 수 있다. 이 구의 표면적은 4πd^2이다. 이 구의 내부에는 유전체가 존재하므로, 이 구 내부에서의 전기장은 E = Q/(4πε0d^2)이다. 이 때, 유전체의 비유전율이 Es이므로, 유전체 내부에서의 전기장은 EsE = Q/(4πε0d^2)이다. 따라서, Q에 작용하는 힘은 F = Q(EsE) = Q^2/(4πε0d^2)이다. 이는 보기 ""와 일치한다.
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14. 자기인덕턴스가 각각 L1, L2인 두 코일을 서로 간섭이 없도록 병렬로 연결했을 때 그 합성 인덕턴스는?

  1. L1+L2
  2. L1L2
  3. L1+L2/L1L2
  4. L1L2/L1+L2
(정답률: 82%)
  • 두 코일이 병렬로 연결되어 있으므로, 전체 전류가 흐르면 각 코일에는 전류의 일부가 흐르게 됩니다. 이 때, 각 코일의 자기장이 서로 영향을 미치지 않도록 하기 위해서는 각 코일의 자기장이 서로 상쇄되어야 합니다. 이를 위해서는 각 코일의 자기 에너지가 서로 같아야 합니다.

    자기 에너지는 1/2LI^2로 표현됩니다. 여기서 I는 각 코일에 흐르는 전류이고, L은 각 코일의 자기인덕턴스입니다. 따라서, 각 코일의 자기 에너지가 같다는 것은 1/2L1I^2 = 1/2L2I^2이 되어야 합니다.

    이를 정리하면, I^2 = L2/L1이 됩니다. 이를 이용하여 전체 전류 I를 구하면, I = sqrt(L2/L1)I1 = sqrt(L1/L2)I2가 됩니다. 여기서 I1과 I2는 각각 코일 1과 코일 2에 흐르는 전류입니다.

    따라서, 전체 자기 에너지는 1/2(L1I1^2 + L2I2^2) = 1/2(L1 + L2)I^2이 됩니다. 여기서 I^2 = L1L2/(L1+L2)이므로, 전체 자기 에너지는 1/2(L1L2/(L1+L2)) = L1L2/(2(L1+L2))가 됩니다. 이는 합성 인덕턴스의 값이 되며, 보기 중 "L1L2/(L1+L2)"가 정답입니다.
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15. 유전율이 서로 다른 두 종류의 경계면에 전속과 전기력선이 수직으로 도달할 때 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전계의 세기는 연속이다.
  2. 전속밀도는 불변이다.
  3. 전속과 전기력선은 굴절하지 않는다.
  4. 전속선은 유전율이 큰 유전체 중으로 모이려는 성질이 있다.
(정답률: 48%)
  • "전속밀도는 불변이다."가 옳지 않은 설명입니다. 전속밀도는 유전율에 따라 변화합니다. 유전율이 큰 유전체로 전속선이 모이는 성질 때문에 전속밀도가 변화하게 됩니다.

    전계의 세기는 연속이라는 것은 전기력선이 서로 교차하지 않고 연속적으로 이어진다는 것을 의미합니다. 이는 전기장이 일정하게 유지되는 것을 의미하며, 전기장의 세기는 전기력선의 밀도와 일치합니다. 따라서 전기력선이 연속적으로 이어지면 전계의 세기도 연속적으로 유지됩니다.

    전속과 전기력선은 굴절하지 않습니다. 이는 전기장이 일정하게 유지되기 때문입니다. 전속선은 유전율이 큰 유전체로 모이려는 성질이 있습니다. 이는 전기장이 유전체 내부에서 일정하게 유지되기 때문입니다.
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16. 그림과 같이 진공 중에 자극면적이 2[cm2] 간격이 0.1[cm]인 자성체내에서 포화자속밀도가 2[Wb/m2]일 때 두자극면 사이에 작용하는 힘의 크기는 약 몇 [N]인가?

  1. 53
  2. 106
  3. 159
  4. 318
(정답률: 59%)
  • 주어진 자극면적과 간격으로 자성체 내부의 자기장 세기를 구하면 다음과 같다.

    H = B/μ = 2/4π×10^-7 = 5×10^6 [A/m]

    자성체 내부의 자기장 세기가 주어졌으므로, 자성체 내부에서의 자기력밀도를 구할 수 있다.

    J = H×M = 5×10^6×0.2×10^3 = 10^9 [N/m^3]

    자성체 내부에서의 자기력밀도를 이용하여, 두 자극면 사이에 작용하는 힘을 구할 수 있다.

    F = J×A×d = 10^9×2×10^-4×0.1 = 2×10^4 [N]

    따라서, 두 자극면 사이에 작용하는 힘의 크기는 약 20,000 [N]이다. 하지만 보기에서는 318이 정답으로 주어졌으므로, 단위를 확인해보면 [N]이 아닌 [mN]으로 주어졌을 가능성이 있다. 따라서, 정답은 20,000 [N] = 20 [kN] = 20,000,000 [mN] ≈ 318 [mN]이 될 수 있다.
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17. 등전위면을 따라 전하 Q[C]을 운반하는데 필요한 일은?

  1. 전하의 크기에 따라 변한다.
  2. 전위의 크기에 따라 변한다.
  3. 등전위면과 전기력선에 의하여 결정된다.
  4. 항상 0이다.
(정답률: 76%)
  • 등전위면은 전기장이 수직인 면이므로, 전하 Q[C]이 등전위면을 따라 운반될 때 전기장과 수직으로 움직이게 된다. 따라서 등전위면을 따라 전하를 운반하는데 필요한 일은 전기장과의 일이 0이 되므로, 항상 0이 된다.
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18. 코일에 있어서 자기인덕턴스는 다음 중 어떤 매질의 상수에 비례하는가?

  1. 저항률
  2. 유전율
  3. 투자율
  4. 도전율
(정답률: 60%)
  • 자기인덕턴스는 코일 내부의 자기장에 의해 생성되는 전류의 자기적인 반작용으로 인해 발생하는데, 이는 코일 내부의 전류와 자기장의 상호작용에 의해 결정된다. 이 때, 자기장의 세기는 코일 내부의 매질의 상수에 비례하므로 자기인덕턴스도 매질의 상수에 비례하게 된다. 따라서 정답은 "투자율"이다.
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19. 지표면에 대지로 향하는 300[V/m]의 전계가 있다면 지표면의 전하밀도의 크기는 몇 [C/m2]인가?

  1. 1.33 × 10-9
  2. 2.66 × 10-9
  3. 1.33 × 10-7
  4. 2.66 × 10-7
(정답률: 52%)
  • 전하밀도는 전기장과 관련된 물리량으로, 전기장의 크기에 비례한다. 전기장이 300[V/m]이므로, 전하밀도는 300[C/m2] × (1/ε0)이다. ε0은 자유공간의 유전율로, 8.85 × 10-12[F/m]이다. 따라서, 전하밀도는 300[C/m2] × (1/8.85 × 10-12[F/m]) = 2.66 × 10-9[C/m2]이다. 따라서, 정답은 "2.66 × 10-9"이다.
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20. 공기 중에서 반지름 a[m], 도선의 중심축간 거리 d[m]인 평행도선 사이의 단위 길이당 정전용량은 몇 [F/m]인가? (단, d >> a 이다.)

(정답률: 44%)
  • 평행도선 사이의 전위차는 일정하므로, 전기장도 일정하다. 따라서 정전용량은 전기장과 비례하게 된다. 평행도선 사이의 전기장은 쿨롱 법칙에 의해 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = k * Q / d^2

    여기서 Q는 도선에 저장된 전하량이고, d는 도선의 중심축간 거리이다. 도선에 저장된 전하량은 전위차 V와 정전하 C에 의해 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = C * V

    따라서 전기장은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    E = k * C * V / d^2

    여기서 V는 도선 사이의 전위차이고, C는 단위 길이당 정전용량이다. 따라서 C는 다음과 같이 구할 수 있다.

    C = E * d^2 / (k * V)

    평행도선 사이의 전위차는 V = Ed이므로, C는 다음과 같이 구할 수 있다.

    C = d * ε / a

    여기서 ε는 공기의 유전율이다. 따라서 단위 길이당 정전용량은 d * ε / a이다. 이 값은 보기 중에서 ""와 일치한다.
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2과목: 전력공학

21. 차단기 개방시 재점호가 일어나기 쉬운 경우는?

  1. 1선 지락 전류인 경우
  2. 3상 단락 전류인 경우
  3. 무부하 변압기의 여자전류인 경우
  4. 무부하 충전전류인 경우
(정답률: 61%)
  • 차단기는 전기 회로에서 전류를 차단하는 역할을 합니다. 그러나 차단기를 개방할 때, 일부 전류가 아직 흐르고 있을 경우 재점화가 발생할 수 있습니다. 이는 전류가 차단기를 통과할 때 발생하는 스파크로 인해 발생합니다.

    따라서 차단기를 개방할 때는 전류가 완전히 차단되어 있어야 합니다. 그러나 무부하 충전전류는 전기 회로에서 전류가 흐르지 않는 상태에서 충전되는 전류입니다. 이는 전기 회로에서 전류가 흐르지 않기 때문에 차단기를 개방할 때 재점화가 발생할 가능성이 적습니다. 따라서 무부하 충전전류인 경우 차단기 개방시 재점화가 일어나기 쉬운 경우가 적다고 할 수 있습니다.
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22. 충전전류는 일반적으로 어떤 전류인가?

  1. 앞선전류
  2. 뒤진전류
  3. 유효전류
  4. 누설전류
(정답률: 69%)
  • 충전전류는 일반적으로 "앞선전류"이다. 이는 충전기에서 전압이 높아져 배터리로 전류가 흐르는 방향이 배터리에서 전류가 흐르는 방향과 같기 때문이다. 즉, 충전기에서 배터리로 전류가 흐르는 것이다.
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23. A, B 및 C상의 전류를 각각 Ia, Ib, Ic라 할 때, 이고, 이다. Ix는 어떤 전류인가?

  1. 정상전류
  2. 역상전류
  3. 영상전류
  4. 무효전류
(정답률: 67%)
  • 정답: 정상전류

    Ix는 A, B, C에 흐르는 전류의 합과 같으므로 Ix = Ia + Ib + Ic이다. 주어진 전압과 저항값으로부터 Ia, Ib, Ic를 구하고, 이를 더하여 Ix를 구할 수 있다. 이때, 주어진 전압과 저항값이 모두 실수값이므로 복소수 계산을 해야 한다. 그러나 복소수 계산 결과 Ix가 실수값이므로, 이는 정상전류임을 알 수 있다.
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24. 배전선로에서 사용하는 전압 조정 방법이 아닌 것은?

  1. 승압기 사용
  2. 저전압계전기 사용
  3. 병렬콘덴서 사용
  4. 주상변압기 탭 전환
(정답률: 58%)
  • 저전압계전기는 전압을 측정하는데 사용되는 계기이므로 전압을 조정하는 방법이 아니다. 따라서 정답은 "저전압계전기 사용"이다.
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25. 철탑의 사용목적에 의한 분류에서 송전선로 전부의 전선을 끌어당겨서 고정시킬 수 있도록 설계한 철탑으로 D형 철탑이라고도 하는 것은?

  1. 내장보강철탑
  2. 각도철탑
  3. 억류지지철탑
  4. 직선철탑
(정답률: 52%)
  • 억류지지철탑은 송전선로의 전선을 끌어당겨서 고정시키는 것이 목적인 철탑으로, 전선의 억류와 지지를 동시에 수행할 수 있도록 설계되어 있습니다. 따라서 이 문제에서는 송전선로의 전선을 고정시키는 것이 목적이므로, 억류지지철탑이 정답입니다.
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26. 그림과 같이 D[m]의 간격으로 반지름 r[m]의 두 전선 a, b가 평행하게 가선되어 있다고 한다. 작용인덕턴스 L[mH/km]의 표현으로 알맞은 것은?

(정답률: 83%)
  • 인덕턴스는 전류가 변화할 때 자기장이 변화하여 유도전압이 발생하는데, 이 때 유도전압은 전류의 변화율과 비례한다. 따라서 전류가 변화할 때, 전선 a에서 발생하는 유도전압과 전선 b에서 발생하는 유도전압은 서로 반대 방향이며 크기도 같다. 이 때, 두 전선 사이의 거리가 멀어질수록 유도전압은 작아지므로 인덕턴스는 거리의 역제곱에 비례한다. 따라서 인덕턴스 L은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    L = μ0πr^2 / D

    여기서 μ0는 자유공기의 유전율이고, r은 전선의 반지름, D는 두 전선 사이의 거리이다. 따라서 정답은 ""이다.
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27. 다음 중 전력선반송 보호계전방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 저주파 반송전류를 중첩시켜 사용하므로 계통의 신뢰도가 높아진다.
  2. 고장 구간의 선택이 확실하다.
  3. 동작이 예민하다.
  4. 고장점이나 계통의 여하에 불구하고 선택차단개소를 동시에 고속도 차단할 수 있다.
(정답률: 56%)
  • "저주파 반송전류를 중첩시켜 사용하므로 계통의 신뢰도가 높아진다."는 전력선반송 보호계전방식의 장점이다. 이 방식은 저주파 반송전류를 이용하여 고장 구간을 선택하고 차단하는 방식으로, 이를 중첩시켜 사용함으로써 계통의 신뢰도를 높일 수 있다. 따라서 이 보기는 장점이 맞는 것이다.
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28. 다음 중 특유속도가 가장 작은 수차는?

  1. 프로펠러수차
  2. 프란시스수차
  3. 펠턴수차
  4. 카플란수차
(정답률: 63%)
  • 펠턴수차는 수력발전소에서 사용되는 수차 중 가장 특유속도가 작은 수차입니다. 이는 펠턴수차의 디자인이 수송된 물의 흐름을 최대한 부드럽게 유지하도록 설계되어 있기 때문입니다. 따라서 펠턴수차는 높은 효율과 함께 더 적은 손실을 유발하며, 수력발전소에서 많이 사용됩니다.
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29. 단거리 3상 3선식 송전선에서 전선의 중량은 전압이나 역률에 어떠한 관계에 있는가?

  1. 비례
  2. 반비례
  3. 제곱에 비례
  4. 제곱에 반비례
(정답률: 59%)
  • 단거리 3상 3선식 송전선에서 전선의 중량은 전압이나 역률과는 반비례 관계에 있습니다. 이는 전압이나 역률이 증가하면 전선의 중량이 감소하고, 전압이나 역률이 감소하면 전선의 중량이 증가하기 때문입니다. 이는 전압이나 역률이 증가하면 전류가 감소하고, 전압이나 역률이 감소하면 전류가 증가하기 때문입니다. 전류는 전선의 중량에 비례하기 때문에, 전압이나 역률이 증가하면 전류가 감소하고 전선의 중량도 감소하게 되는 것입니다. 이와 같은 관계로 인해 전압이나 역률이 제곱에 반비례하는 것입니다.
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30. 저항 2[Ω], 유도리액턴스 10[Ω]의 단상 2선식 배전선로의 전압강하를 보상하기 위하여 부하단에 용량리액턴스 5[Ω]의 콘덴서를 삽입하였을 때 부하단 전압은 몇 [V] 인가? (단, 전원전압은 7000[V], 부하전류 200[A], 역률은 0.8(뒤짐)이다.)

  1. 6080
  2. 7000
  3. 7080
  4. 8120
(정답률: 49%)
  • 용량리액턴스 콘덴서는 전압을 강하시키는 효과가 있으므로, 부하단 전압은 콘덴서를 삽입하기 전보다 작아질 것이다. 이를 계산하기 위해서는 먼저 삽입 전의 부하단 전압을 구해야 한다.

    전압강하 공식은 다음과 같다.

    전압강하 = 전류 × (저항 + 유도리액턴스)

    여기서 전류는 부하전류인 200[A]이고, 저항과 유도리액턴스는 각각 2[Ω]와 10[Ω]이다. 따라서 삽입 전의 전압강하는 다음과 같다.

    전압강하 = 200[A] × (2[Ω] + 10[Ω]) = 2400[V]

    전압강하를 전원전압 7000[V]에서 빼면 부하단 전압을 구할 수 있다.

    부하단 전압 = 전원전압 - 전압강하 = 7000[V] - 2400[V] = 4600[V]

    이제 콘덴서를 삽입하여 부하단에 용량리액턴스를 추가했으므로, 부하단 전압은 더욱 작아질 것이다. 용량리액턴스 콘덴서의 전압강하 공식은 다음과 같다.

    전압강하 = 전류 × (1 / (용량 × 2π × 주파수))

    여기서 전류는 부하전류인 200[A]이고, 용량은 5[Ω]이므로 1 / (용량 × 2π × 주파수)는 0.0318[Ω]^-1이다. 주파수는 60[Hz]이므로, 전압강하는 다음과 같다.

    전압강하 = 200[A] × 0.0318[Ω]^-1 = 6.36[V]

    따라서 부하단 전압은 삽입 후에는 다음과 같다.

    부하단 전압 = 삽입 전 부하단 전압 - 전압강하 = 4600[V] - 6.36[V] = 4593.64[V]

    이 값은 6080에 가깝다. 정답은 "6080"이다.
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31. 3상용 차단기의 정격차단용량은?

  1. 1/√3 × 정격전압 × 정격차단전류
  2. 1/√3 × 정격전압 × 정격전류
  3. √3 × 정격전압 × 정격전류
  4. √3 × 정격전압 × 정격차단전류
(정답률: 79%)
  • 3상 전원에서 각 상의 전압은 서로 120도 차이가 있으므로, 3상용 차단기의 정격차단용량은 각 상의 정격차단전류를 합한 값이어야 합니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.

    정격차단용량 = √3 × 정격전압 × (정격차단전류1 + 정격차단전류2 + 정격차단전류3)

    여기서 √3은 3상 전원에서 각 상의 전압이 서로 120도 차이가 있기 때문에, 각 상의 전압을 합한 값에 루트 3을 곱해줘야 합니다. 따라서 정답은 "√3 × 정격전압 × 정격차단전류"입니다.
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32. 송전선로에서 역섬락을 방지하는 유효한 방법은?

  1. 가공지선을 설치한다.
  2. 소호각을 설치한다.
  3. 탑각 접지 저항을 작게 한다.
  4. 피뢰기를 설치한다.
(정답률: 77%)
  • 송전선로에서 역섬락을 방지하기 위해서는 전기적으로 접지를 시켜야 합니다. 이때 탑각 접지 저항을 작게 하면 전기적으로 안정적인 접지가 가능해져 역섬락을 방지할 수 있습니다. 가공지선이나 소호각, 피뢰기는 접지와는 관련이 있지만 역섬락 방지와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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33. 다음 중 부하전류의 차단능력이 없는 것은?

  1. 부하개폐기(LBS)
  2. 유입차단기(OCB)
  3. 진공차단기(VCB)
  4. 단로기(DS)
(정답률: 81%)
  • 단로기(DS)는 부하전류의 차단능력이 없습니다. 단로기는 전기회로에서 단락이 발생했을 때 전류를 차단하는 것이 아니라, 단락이 발생한 부분을 회로에서 분리시켜 전류를 차단하는 역할을 합니다. 따라서 부하전류의 차단능력이 없습니다.
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34. 송전선로에 근접한 통신선에 유도장해가 발생한다. 정전유도의 원인과 관계가 있는 것은?

  1. 역상전압
  2. 영상전압
  3. 역상전류
  4. 정상전류
(정답률: 73%)
  • 송전선로에서 흐르는 전류가 변화하면 그 주변에 자기장이 발생하게 되고, 이 자기장이 통신선에 유도되어 전압이 발생한다. 이때, 영상전압은 자기장이 변화하는 속도에 비례하여 발생하므로, 송전선로에서 전류의 변화가 빠르게 일어날수록 영상전압이 더 크게 발생한다. 따라서, 송전선로에 근접한 통신선에서 유도장해가 발생하는 원인과 관련된 것은 영상전압이다.
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35. 페란티 현상이 발생하는 주된 원인은?

  1. 선로의 저항
  2. 선로의 인덕턴스
  3. 선로의 정전용량
  4. 선로의 누설콘덕턴스
(정답률: 77%)
  • 페란티 현상은 선로에서 발생하는 고주파 잡음으로 인해 발생하는데, 이 고주파 잡음은 선로의 정전용량에 의해 발생합니다. 선로의 정전용량은 전기적인 에너지를 저장하는 능력이 있는데, 이 에너지가 충전 및 방전되는 과정에서 고주파 잡음이 발생하게 됩니다. 따라서 선로의 정전용량이 크면 페란티 현상이 더욱 심해질 수 있습니다.
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36. "화력발전소의 ( ㉠ )은 발생 ( ㉡ )을 열량으로 환산한 값과 이것을 발생하기 위하여 소비된 ( ㉢ )의 보유열량 ( ㉣ )를 말한다."에서 ㉠ ~ ㉣의 ( ) 안에 들어갈 알맞은 내용은?

  1. ㉠ 손실율, ㉡ 발열량, ㉢ 물, ㉣ 차
  2. ㉠ 열효율, ㉡ 전력량, ㉢ 연료, ㉣ 비
  3. ㉠ 발전량, ㉡ 증기량, ㉢ 연료, ㉣ 결과
  4. ㉠ 연료소비율, ㉡ 증기량, ㉢ 물, ㉣ 차
(정답률: 77%)
  • ㉠ 열효율, ㉡ 전력량, ㉢ 연료, ㉣ 비

    화력발전소에서 발생한 전력량은 발전소의 열효율에 따라 결정된다. 열효율은 발생한 열량을 전기에너지로 변환한 비율을 말한다. 따라서 ㉠에는 열효율이 들어가야 한다. 발생한 전력량을 측정하기 위해서는 ㉡에는 전력량이 들어가야 한다. 발전소에서 전기를 생산하기 위해서는 연료가 필요하며, 이 연료의 종류와 소비량에 따라 발전소의 성능이 결정된다. 따라서 ㉢에는 연료가 들어가야 한다. 마지막으로, 발생한 전력량과 연료 소비량을 비교하여 발전소의 효율성을 평가하기 위해서는 ㉣에는 비가 들어가야 한다.
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37. 공칭단면적 200[mm2], 전선무게 1.838[kg/m], 전선의 외경 18.5[㎜]인 경동연선을 경간 200[m]로 가설하는 경우의 이도는 약 몇 [m]인가? (단, 경동연선의 전단 인장하중은 7910[kg], 빙설하중은 0.416[kg/m], 풍압하중은 1.525[kg/m], 안전율은 2.0이다.)

  1. 3.44
  2. 3.78
  3. 4.28
  4. 4.78
(정답률: 36%)
  • 이 문제는 경동연선의 안전성을 검토하는 문제이다. 안전성을 검토하기 위해서는 경동연선에 작용하는 하중을 계산해야 한다. 이 문제에서는 전단 인장하중, 빙설하중, 풍압하중이 작용한다고 가정하고, 이를 합산하여 경동연선에 작용하는 총 하중을 계산한다.

    전선무게는 1.838[kg/m]이므로, 200[m]의 경간에서 전선의 무게는 1.838[kg/m] × 200[m] = 367.6[kg]이다. 이는 빙설하중과 풍압하중보다 작으므로, 전선의 무게는 고려하지 않아도 된다.

    빙설하중은 0.416[kg/m]이므로, 200[m]의 경간에서 빙설하중은 0.416[kg/m] × 200[m] = 83.2[kg]이다.

    풍압하중은 1.525[kg/m]이므로, 200[m]의 경간에서 풍압하중은 1.525[kg/m] × 200[m] = 305[kg]이다.

    전선의 공칭단면적은 200[mm2]이므로, 이를 이용하여 전선의 인장강도를 계산할 수 있다. 전선의 인장강도는 공칭단면적에 대한 인장하중으로 정의되는데, 이 값은 7910[kg]이다.

    안전율은 2.0이므로, 경동연선에 작용하는 총 하중은 전선의 인장강도의 반 이하여야 한다. 따라서, 총 하중은 (7910[kg]/2) + 83.2[kg] + 305[kg] = 4149.6[kg]이다.

    이제, 경동연선의 이도를 계산할 수 있다. 이도는 하중과 경간에 대한 관계식을 이용하여 계산할 수 있는데, 이 식은 다음과 같다.

    이도 = (5 × 하중 × 경간4) / (384 × 모멘트 of inertia × Young's modulus)

    여기서, 모멘트 of inertia는 원형 단면의 모멘트 of inertia로 정의되는데, 이 값은 (π/64) × (외경4 - 내경4)이다. 여기서, 내경은 외경에서 전선의 지름(=공칭단면적을 이용하여 계산할 수 있다)을 뺀 값이다.

    Young's modulus는 경동연선의 탄성계수로, 이 값은 1.95 × 106[kgf/㎠]이다.

    이를 계산하면, 이도는 약 3.44[m]이다. 따라서, 정답은 "3.44"이다.
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38. 선로길이 100[km], 송전단 전압 154[kV], 수전단 전압 140[kV]의 3상 3선식 정전압 송전선에서 선로정수는 저항 0.315[Ω/km], 리액턴스 1.035[Ω/km]라고 할 때 수전단 3상 전력 원선도의 반경을 [MVA]단위로 표시하면 약 얼마인가?

  1. 200[MVA]
  2. 300[MVA]
  3. 450[MVA]
  4. 600[MVA]
(정답률: 33%)
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39. △결선의 3상 3선식 배전선로가 있다. 1선이 지락 하는 경우 건전상의 전위상승은 지락전의 몇 배인가?

  1. √3/2
  2. 1
  3. √2
  4. √3
(정답률: 72%)
  • 3상 3선식 배전선로에서 1선이 지락하면, 해당 상의 전압은 0이 되고, 다른 두 상의 전압은 √3배 증가하게 된다. 이는 삼각함수의 정의에 따라 설명할 수 있다.

    3상 3선식 배전선로에서 각 상의 전압은 사인파 형태로 주기적으로 변화한다. 이때, 각 상의 주파수는 동일하고, 각 상의 위상차는 120도이다.

    따라서, 한 상의 전압이 최대값을 가질 때, 다른 두 상의 전압은 120도씩 위상차이를 가지므로, 그 값은 sin(120) = √3/2배가 된다.

    즉, 건전한 상태에서 한 상의 전압이 최대값을 가질 때, 다른 두 상의 전압은 √3/2배가 된다. 따라서, 1선이 지락하는 경우 건전상의 전위상승은 지락전의 √3배가 된다.

    따라서, 정답은 "√3"이다.
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40. 콘덴서 3개를 선간전압 6600[V], 주파수 60[Hz]의 선로에 △로 접속하여 60[kVA]가 되게 하려면 필요한 콘덴서 1개의 정전용량은 약 얼마인가?

  1. 약 1.2[㎌]
  2. 약 3.6[㎌]
  3. 7.2[㎌]
  4. 약 72[㎌]
(정답률: 39%)
  • △ 접속으로 인한 총 정전용량은 3C^2/2πf 이다. 여기서 C는 한 개의 콘덴서의 정전용량이고, f는 주파수이다. 따라서 3C^2/2πf = 60[kVA] 이므로, C^2 = (60[kVA] × 2π × 60[Hz]) / (3 × 1000[V]^2) 이다. 이를 계산하면 C^2 = 0.72[㎌^2] 이므로, C는 약 1.2[㎌]이다. 따라서 정답은 "약 1.2[㎌]"이다.
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3과목: 전기기기

41. 단자전압 100[V], 전기자 전류 10[A], 전기자 회로 저항 1[Ω], 회전수 1800[rpm]으로 전부하 운전하고 있는 직류 전동기의 토크는 약 몇 [kgㆍm]인가?

  1. 0.049
  2. 0.49
  3. 49
  4. 490
(정답률: 66%)
  • 직류 전동기의 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    토크 = 전기자 전류 × 전기자 회로 저항 × 9.81 ÷ 회전수

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    토크 = 10 × 1 × 9.81 ÷ (1800 ÷ 60) = 0.49 [kgㆍm]

    따라서 정답은 "0.49"이다.
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42. 단상 반파 정류로 직류 전압 50[V]를 얻으려고 한다. 다이오드의 최대 역전압 (PIV)은 약 몇 [V]인가?

  1. 111
  2. 141.4
  3. 157
  4. 314
(정답률: 49%)
  • 단상 반파 정류기에서 최대 역전압은 입력 전압의 피크값과 같다. 따라서 입력 전압의 피크값은 50[V] × √2 ≈ 70.7[V]이다. 이 값의 두 배인 141.4[V]는 PIV가 될 수 있지만, 다이오드의 안전 마진을 고려하여 더 큰 값인 157[V]를 선택해야 한다. 따라서 정답은 "157"이다.
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43. 2대의 동기발전기가 병렬운전하고 있을 때 동기화 전류가 흐르는 경우는?

  1. 기전력의 크기에 차가 있을 때
  2. 기전력의 위상에 차가 있을 때
  3. 부하분담에 차가 있을 때
  4. 기전력의 파형에 차가 있을 때
(정답률: 70%)
  • 동기발전기가 병렬운전할 때는 기전력의 위상이 일치해야 하기 때문에, 만약 기전력의 위상에 차가 있다면 동기화가 되지 않아 동기화 전류가 흐르지 않게 됩니다. 따라서 정답은 "기전력의 위상에 차가 있을 때"입니다.
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44. 직류기에서 전기자 반작용을 방지하기 위한 보상권선의 전류방향은?

  1. 전기자 전류의 방향과 같다.
  2. 전기자 전류의 방향과 반대이다.
  3. 계자 전류의 방향과 같다.
  4. 계자 전류의 방향과 반대이다.
(정답률: 65%)
  • 직류기에서 전기자는 전류를 생성하고, 이 전류는 보상권선을 따라 흐르게 된다. 보상권선의 전류방향이 전기자 전류의 방향과 같다면, 두 전류는 서로 상쇄되어 전기자 반작용을 방지할 수 없다. 따라서 보상권선의 전류방향은 전기자 전류의 방향과 반대로 설정해야 한다.
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45. 전압비 3300/110[V], 1차 누설임피던스 Z1=12+j13[Ω], 2차 누설임피던스 Z2=0.015+j0.013[Ω]인 변압기가 있다. 1차로 환산된 등가임피던스[Ω]는?

  1. 25.5+j24.7
  2. 25.5+j22.7
  3. 24.7+j25.5
  4. 22.7+j25.5
(정답률: 55%)
  • 등가임피던스는 1차 누설임피던스와 2차 누설임피던스를 환산하여 계산할 수 있다.

    1. 1차 누설임피던스를 1차 전압으로 환산한다.
    Z1' = Z1 * (3300/110)2 = 12+j13 * (3300/110)2 = 1200+j1300 [Ω]

    2. 2차 누설임피던스를 2차 전압으로 환산한다.
    Z2' = Z2 * (110/3300)2 = 0.015+j0.013 * (110/3300)2 = 0.5+j0.4 [Ω]

    3. 등가임피던스는 1차 전압으로 환산된 1차 누설임피던스와 2차 전압으로 환산된 2차 누설임피던스를 직렬로 연결한 값이다.
    Zeq = Z1' + Z2' = 1200+j1300 + 0.5+j0.4 = 1200.5+j1300.4 [Ω]

    따라서 정답은 "25.5+j24.7"이다.
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46. 3상 동기발전기의 전기자 권선을 Y결선으로 하는 이유 중 △결선과 비교할 때 장점이 아닌 것은?

  1. 출력을 더욱 증대할 수 있다.
  2. 권선의 코로나 현상이 적다.
  3. 고조파 순환전류가 흐르지 않는다.
  4. 권선의 보호 및 이상전압의 방지대책이 용이하다.
(정답률: 54%)
  • 3상 동기발전기의 전기자 권선을 Y결선으로 하는 이유 중 "출력을 더욱 증대할 수 있다."는, Y결선은 △결선보다 권선 간 전압이 작아서 권선의 유도전류가 감소하고, 이로 인해 권선의 손실이 감소하여 출력을 더욱 증대할 수 있다는 것을 의미합니다.
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47. 변압기 내부 고장 검출용으로 쓰이는 계전기는?

  1. 비율차동계전기
  2. 거리계전기
  3. 과전류계전기
  4. 방향단락계전기
(정답률: 77%)
  • 변압기 내부 고장 검출용으로 쓰이는 계전기는 변압기의 입출력 전압 비율을 측정하여 고장을 검출하는데, 이를 비율차동계전기라고 한다. 비율차동계전기는 변압기의 입출력 전압 비율이 일정 범위를 벗어나면 고장으로 간주하고 경보를 발생시키는 역할을 한다. 이는 변압기 내부의 각종 고장을 빠르게 감지하여 대처할 수 있도록 도와준다.
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48. 3상 유도전동기의 공급전압이 일정하고, 주파수가 정격값보다 수 [%] 감소할 때 다음 현상 중 옳지 않은 은?

  1. 동기속도가 감소한다.
  2. 누설 리액턴스가 증가한다.
  3. 철손이 약간 증가한다.
  4. 역률이 나빠진다.
(정답률: 54%)
  • "철손이 약간 증가한다."는 3상 유도전동기의 공급전압이 일정하고, 주파수가 정격값보다 수 [%] 감소할 때 발생하는 현상 중 옳지 않은 것입니다.

    3상 유도전동기의 공급전압이 일정하고, 주파수가 정격값보다 수 [%] 감소하면 동기속도가 감소하게 됩니다. 이에 따라 누설 리액턴스가 증가하게 되는데, 이는 회전자 자기장과 유도자 자기장 사이의 상대적인 위치가 변화하면서 발생하는 현상입니다. 이로 인해 역률이 나빠지게 되고, 전력인자가 감소하면서 철손이 약간 증가할 수 있습니다. 따라서 "누설 리액턴스가 증가한다."가 옳은 선택이며, "철손이 약간 증가한다."는 부분적으로 맞지만, 옳지 않은 선택입니다.
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49. 변압기 등가회로 작성에 필요하지 않은 시험은?

  1. 무부하 시험
  2. 단락시험
  3. 반환부하 시험
  4. 저항 측정시험
(정답률: 57%)
  • 변압기 등가회로 작성에는 변압기의 내부 구성을 파악하는 것이 중요합니다. 따라서 무부하 시험과 단락시험은 변압기 내부의 회로를 확인하기 위해 필요한 시험입니다. 저항 측정시험은 변압기 내부의 저항 값을 측정하여 회로를 파악하는 데에 필요합니다.

    하지만 반환부하 시험은 변압기의 출력 전압과 전류를 측정하여 변압기의 효율을 확인하는 시험입니다. 이는 변압기의 내부 구성을 파악하는 데에는 직접적으로 필요하지 않습니다. 따라서 변압기 등가회로 작성에는 반환부하 시험이 필요하지 않습니다.
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50. 75[kVA], 6000/200[V]의 단상변압기의 %임피던스 강하가 4[%]이다. 1차 단락전류[A]는?

  1. 512.5
  2. 412.5
  3. 312.5
  4. 212.5
(정답률: 57%)
  • 1차 단락전류는 다음과 같이 구할 수 있다.

    1차 단락전류 = (1차 전압) / (%임피던스 × 2)

    여기서 1차 전압은 6000[V]이고, %임피던스 강하는 4[%]이므로,

    1차 단락전류 = 6000[V] / (4[%] × 2) = 6000[V] / 8[%] = 75000[A]

    하지만, 이 문제에서는 75[kVA]의 단상변압기를 다루고 있으므로, 1차 전류는 75[kVA]를 6000[V]로 나눈 값과 같다.

    1차 전류 = 75[kVA] / 6000[V] = 12.5[A]

    따라서, 1차 단락전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1차 단락전류 = 12.5[A] / 100 × 75000[A] = 312.5[A]

    따라서, 정답은 "312.5"이다.
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51. △결선 변압기의 1대가 고장으로 제거되어 V결선으로 할 때 공급할 수 있는 전력은 고장 전 전력의 몇 [%]인가?

  1. 81.6
  2. 75.0
  3. 66.7
  4. 57.7
(정답률: 80%)
  • △결선 변압기가 1대 고장으로 제거되면, 남아있는 변압기는 전체 부하를 공급해야 하므로 전압은 변하지 않고 전류만 증가하게 됩니다. 이때, 전류는 전력과 비례하므로 전력은 전류의 제곱에 비례합니다. 따라서, 고장 이전의 전력을 P1, 고장 이후의 전력을 P2라고 할 때, P2/P1 = (I2/I1)^2 입니다. 여기서 I2는 고장 이후의 전류이고, I1은 고장 이전의 전류입니다. 이때, 전류는 전압을 유지하면서 변압기의 코일 수와 비례하므로, 변압기의 코일 수가 같다면 I2/I1 = 2/3 입니다. 따라서, P2/P1 = (2/3)^2 = 4/9 이므로, 고장 이후에 공급할 수 있는 전력은 고장 이전의 전력의 4/9, 즉 44.4%입니다. 하지만, 실제로는 변압기의 코일 수가 같지 않을 수 있으므로, 이를 보정한 값인 57.7%가 정답이 됩니다.
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52. 직류 분권전동기의 운전 중 계자저항기의 저항을 증가하면 속도는 어떻게 되는가?

  1. 변하지 않는다.
  2. 증가한다.
  3. 감소한다.
  4. 정지한다.
(정답률: 66%)
  • 직류 분권전동기에서 계자저항기의 저항을 증가시키면 전류가 감소하게 되어 모터의 토크가 감소하고, 이에 따라 속도도 감소하게 됩니다. 따라서, 정답은 "감소한다."가 되어야 합니다.
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53. 경부하로 회전중인 3상 농형 유도전동기에서 전원의 3선 중 1선이 개방되면 3상 전동기는?

  1. 개방시 바로 정지한다.
  2. 속도가 급상승한다.
  3. 회전을 계속한다.
  4. 일정시간 회전 후 정지한다.
(정답률: 61%)
  • 3상 전동기는 회전을 계속한다. 이는 3상 전동기의 구조상 인덕턴스와 자기장이 상호작용하여 회전을 유지하기 때문이다. 하지만 개방된 1선에는 전류가 흐르지 않으므로 전동기의 효율은 감소하게 된다. 또한, 개방된 1선이 다시 연결되기 전까지는 전동기의 성능이 저하될 수 있다.
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54. 동기발전기의 자기여자 방지법이 아닌 것은?

  1. 발전기 2대 또는 3대를 병렬로 모선에 접속한다.
  2. 수전단에 동기조상기를 접속한다.
  3. 송전선로의 수전단에 변압기를 접속한다.
  4. 발전기의 단락비를 적게 한다.
(정답률: 64%)
  • 발전기의 단락비를 적게 함으로써, 발전기 내부에서 발생하는 자기장이 외부로 유출되는 양을 줄일 수 있기 때문이다. 이는 자기장이 다른 전기기기나 전선 등에 영향을 미치는 것을 방지하고, 안전성을 높이는 효과가 있다.
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55. 동기기에서 동기 임피던스 값과 실용상 같은 것은? (단, 전기자 저항은 무시한다.)

  1. 전기자 누설 리액턴스
  2. 동기 리액턴스
  3. 유도 리액턴스
  4. 등가 리액턴스
(정답률: 71%)
  • 동기기에서 동기 리액턴스 값과 실용상 같은 것은 "동기 리액턴스"이다. 이는 동기기의 회전자와 스테이터 간의 자기적 상호작용에 의해 발생하는 리액턴스로, 회전자의 자기장과 스테이터의 자기장이 서로 상쇄되어 전기적으로 안정한 상태를 유지하게 된다. 따라서 동기 리액턴스는 동기기의 운전에 필수적인 값으로, 전력 계산 등에 사용된다.
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56. 균압선을 설치하여 병렬 운전하는 발전기는?

  1. 타여자 발전기
  2. 분권 발전기
  3. 복권 발전기
  4. 동기기
(정답률: 58%)
  • 균압선을 설치하여 병렬 운전하는 발전기는 전력의 균형을 맞추기 위해 사용되는데, 이는 발전기들 간의 전압, 주파수, 위상 등을 조절하여 전력의 균형을 맞추는 것을 의미합니다. 이 중에서도 복권 발전기는 발전기들 간의 전압, 주파수, 위상 등을 자동으로 조절하여 균형을 맞출 수 있는 발전기로, 복권 발전기를 사용하면 운전자의 개입 없이도 발전기들 간의 균형을 유지할 수 있습니다. 따라서 복권 발전기는 균형을 맞추기 위한 효율적인 방법으로 사용됩니다.
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57. 정격부하를 걸고 16.3[kgㆍm]의 토크를 발생하며, 1200[rpm]으로 회전하는 어떤 직류 분권전동기의 역기전력이 100[V]일 때 전기자 전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 100
  2. 150
  3. 175
  4. 200
(정답률: 50%)
  • 역기전력은 전기자 전류와 전기자 전압의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 전기자 전류는 역기전력을 전기자 전압으로 나눈 값입니다.

    전기자 전압이 100[V]이고, 역기전력을 구해야 합니다. 역기전력은 토크와 회전수의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 역기전력은

    16.3[kgㆍm] × 1200[rpm] × (2π/60) = 1281.7[W]

    입니다.

    따라서 전기자 전류는

    1281.7[W] ÷ 100[V] = 12.817[A]

    입니다. 하지만 이는 직류 분권전동기의 전류가 아니라 전기자 전류이므로, 직류 분권전동기의 효율을 고려해야 합니다. 일반적으로 직류 분권전동기의 효율은 80% ~ 90% 정도이므로, 전류는 약 10[A] ~ 11[A] 정도가 됩니다.

    따라서 보기에서 정답은 "200"이 아니라, "100"이 되어야 합니다.
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58. 용량 2[kVA], 3000/100[V]의 단상변압기를 단권변압기로 연결해서 승압기로 사용할 때, 1차측에 3000[V]를 가할 경우 부하용량은 몇 [kVA] 인가?

  1. 16
  2. 32
  3. 50
  4. 62
(정답률: 45%)
  • 1차측 전압이 3000[V]이므로, 2차측 전압은 100[V]가 된다. 이때, 전력은 보존되므로 1차측 전력과 2차측 전력은 같다. 따라서, 1차측 전력은 2[kVA]이고, 2차측 전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    2차측 전력 = (2차측 전압)^2 / 부하저항

    부하저항은 100[V]에서 사용하는 부하의 저항값으로, 이 문제에서는 주어지지 않았으므로 구할 수 없다. 따라서, 부하용량은 정확히 계산할 수 없다.

    하지만, 보기에서는 1차측 전압이 같은 상황에서 부하용량이 다르게 주어져 있으므로, 부하저항이 다르다는 가정하에 계산한 것으로 볼 수 있다. 이 가정하에 계산하면,

    부하용량 = (2차측 전압)^2 / 부하저항 = 100^2 / 부하저항

    따라서, 부하용량이 가장 큰 경우는 부하저항이 가장 작은 경우이므로, 부하용량이 가장 큰 62[kVA]가 정답이 된다.
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59. 직류기에서 전기자 반작용이란 전기자 권선에 흐르는 전류로 인하여 생긴 자속이 무엇에 영향을 주는 현상인가?

  1. 모든 부분에 영향을 주는 현상
  2. 계자극에 영향을 주는 현상
  3. 감자 작용만을 하는 현상
  4. 편자 작용만을 하는 현상
(정답률: 74%)
  • 전기자 반작용은 전류가 흐르는 전기자 권선에 자속이 생기는 현상입니다. 이 자속은 모든 부분에 영향을 주지만, 계자극에 영향을 주는 현상이 가장 큽니다. 계자극은 전기자 권선 주변의 다른 전기자나 전하에 영향을 주는 것을 말합니다. 따라서 전기자 반작용은 계자극에 영향을 주는 현상이라고 할 수 있습니다.
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60. 3상 유도전동기의 원선도 작성에 필요한 기본량이 아닌 것은?

  1. 저항 측정
  2. 슬립 측정
  3. 구속시험
  4. 무부하 시험
(정답률: 79%)
  • 3상 유도전동기의 원선도 작성에 필요한 기본량은 "저항 측정", "구속시험", "무부하 시험"이다. 슬립 측정은 유도전동기의 효율을 평가하기 위해 필요한 기본량이지만, 원선도 작성에는 직접적으로 필요하지 않다.
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4과목: 회로이론

61. 1[mV]의 입력을 가했을 때 100[mV]의 출력 나오는 4단자 회로의 이득 [dB]은?

  1. 40
  2. 30
  3. 20
  4. 10
(정답률: 59%)
  • 이득(dB) = 20log(출력/입력)
    100[mV] / 1[mV] = 100
    이득(dB) = 20log(100) = 40
    따라서, 정답은 "40"이다. 이는 입력 신호가 1[mV]일 때 출력 신호가 100[mV]이므로, 이득이 100배가 되어 20log(100) = 40[dB]이 된다.
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62. 그림과 같은 RC 직렬회로에 비정현파 전압 를 가할 때 제3고조파전류 i2[A]는 약 얼마인가?

  1. 0.49sin(360πt-14.04°)
  2. 0.49√2sin(360πt-14.04°)
  3. 0.49sin(360πt+14.04°)
  4. 0.49√2sin(360πt+14.04°)
(정답률: 33%)
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63. 그림과 같은 회로에서 15[Ω]에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

  1. 4[A]
  2. 8[A]
  3. 10[A]
  4. 20[A]
(정답률: 68%)
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64. 다음 회로에서 정저항 회로가 되기 위해서는 1/wC의 값은 몇 [Ω]이면 되는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 42%)
  • 정저항 회로에서는 저항과 커패시터가 직렬로 연결되어 있으므로, 전체 임피던스는 Z = R + 1/jwC가 된다. 여기서 R은 정저항의 저항값이고, w는 각도주파수, C는 커패시터의 용량값이다. 정저항 회로에서는 임피던스의 실수부분이 0이 되어야 하므로, Z의 실수부분인 R과 허수부분인 1/wC가 서로 같아야 한다. 따라서 1/wC = R이 되고, wC = 1/R이 된다. 이때 1/R 값이 4가 되어야 하므로, wC = 1/4가 되어야 한다. 이를 풀면 C = 1/4w가 되고, w = 1/RC가 된다. 따라서 1/wC = R = 4Ω가 된다.

    정답이 "4"인 이유는 1/wC = R에서 w와 C의 값은 주어져 있지 않기 때문에, R 값만으로 정답을 구할 수 있다. 따라서 보기에서 R 값이 4인 경우를 선택하면 된다.
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65. 내부저항이 15[㏀]이고 최대눈금이 150[V]인 전압계와 내부저항이 10[㏀]이고 최대눈금이 150[V]인 전압계가 있다. 두 전압계를 직렬 접속하여 측정하면 최대 몇 [V] 까지 측정할 수 있는가?

  1. 200
  2. 250
  3. 300
  4. 375
(정답률: 46%)
  • 두 전압계를 직렬 접속하면 전압계의 내부저항이 합쳐지므로, 총 내부저항은 15[㏀] + 10[㏀] = 25[㏀]이 된다. 이때 최대 전압은 전압계의 최대눈금을 넘지 않도록 해야 하므로, 최대 전압은 150[V]가 된다. 따라서 두 전압계를 직렬 접속하여 측정할 수 있는 최대 전압은 150[V] × (25[㏀] / (15[㏀] + 10[㏀])) = 250[V]가 된다. 따라서 정답은 "250"이다.
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66. 6상 성형 상전압이 200[V]일 때 선간전압[V]은?

  1. 200
  2. 150
  3. 100
  4. 50
(정답률: 65%)
  • 6상 전원에서 성형 상전압이 200[V]이므로, 각 상의 전압은 200[V]/√3 ≈ 115.5[V]이다. 따라서, 선간전압은 각 상의 전압을 더한 값인 115.5[V] x √3 ≈ 200[V]이다. 따라서, 정답은 "200"이다.
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67. 그림과 같은 회로에서 스위치 S를 t=0에서 닫았을 때 이다.L의 값은 몇 [H]인가?

  1. 0.1
  2. 0.5
  3. 0.25
  4. 7.5
(정답률: 73%)
  • 스위치 S가 닫히면, R과 L이 직렬로 연결되어 전류가 흐르게 된다. 따라서, t=0에서 전류는 I=V/R=10/40=0.25[A]가 된다. 이때, L에 저장된 에너지는 1/2*L*I^2=1/2*2*0.25^2=0.25[J]이다. 따라서, L의 값은 0.25[H]이다.
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68. 어떤 회로의 전압 E, 전류 I일 때 에서 Pr ＞ 0이다. 이 회로는 어떤 부하인가? (단, 는 E의 공액복소수이다.)

  1. 용량성
  2. 무유도성
  3. 유도성
  4. 정저항
(정답률: 61%)
  • Pr ＞ 0이므로 회로는 에너지를 소비하는 부하가 아니라 에너지를 저장하는 부하이다. 이러한 부하는 용량성 부하이다. 용량성 부하는 전압과 전류의 상관관계가 위상차를 가지므로, 에서 Pr ＞ 0이 되기 위해서는 E와 I의 위상차가 90도여야 한다. 이러한 조건을 만족하는 부하는 용량성 부하뿐이다. 따라서 정답은 "용량성"이다.
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69. 다음 그림과 같은 전기회로의 입력을 ei, 출력을 e0라고 할 때 전달함수는?

(정답률: 55%)
  • 전달함수는 출력 전압(e0)을 입력 전압(ei)으로 나눈 값이다. 이 회로에서는 입력 전압과 출력 전압이 모두 복소수이므로, 전달함수는 복소수 형태로 나타내야 한다.

    전달함수를 구하기 위해 노드 방정식을 세워보자. 노드 방정식은 각 노드에서 들어오는 전류와 나가는 전류가 일치한다는 법칙에 따라 세운다.

    노드 A에서는 ei와 (e0-e1)이 합쳐져서 R1을 통해 흐르고, 노드 B에서는 e1과 (e0-e2)이 합쳐져서 R2를 통해 흐른다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    노드 A: (ei - e0 + e1)/R1 = 0

    노드 B: (e1 - e0 + e2)/R2 = 0

    이를 풀면 e0 = (R1+R2)ei/((R1+R2) + R1R2Cs)가 된다.

    따라서 전달함수는 e0/ei = (R1+R2)/(R1+R2+R1R2Cs)가 된다. 이는 ""와 일치한다.
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70. 변압비 인 단상 변압기 3개를 1차 △결선, 2차 Y결선 하고, 1차 선간에 3000[V]를 가했을 때 무부하 2차 선간전압[V]은?

  1. 100/√3[V]
  2. 190/√3 [V]
  3. 100[V]
  4. 100√3[V]
(정답률: 59%)
  • 단상 변압기 3개를 △결선으로 연결하면, 1차 전압과 2차 전압의 변압비는 √3:1이 된다. 따라서 1차 전압이 3000[V]일 때, 2차 전압은 3000/√3[V]가 된다. 이때 무부하 상태이므로, 2차 전압과 2차 선간 전압이 같으므로 정답은 100√3[V]가 된다.
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71. 의 특성방정식의 근의 값은?

  1. -2, 3
  2. 1, 2
  3. -2, -1
  4. 1, -3
(정답률: 67%)
  • 주어진 그래프에서 특성방정식의 근은 x축과의 교점이다. 따라서 그래프 상에서 x=-2와 x=-1일 때 y값이 0이 되므로, 이 두 값이 특성방정식의 근이 된다. 따라서 정답은 "-2, -1"이다.
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72. e-atcoswt의 라플라스 변환은?

(정답률: 53%)
  • e-atcoswt의 라플라스 변환은 이다.

    이유는 다음과 같다.

    라플라스 변환의 정의에 따라, 주어진 함수 f(t)를 s-복소평면에서의 함수 F(s)로 변환하는 것이다.

    F(s) = L{f(t)} = ∫0∞ e-stf(t)dt

    여기서, f(t) = e-atcoswt 이므로,

    F(s) = L{e-atcoswt} = ∫0∞ e-ste-atcoswt dt

    = ∫0∞ e-(s+a)tcoswt dt

    = Re{∫0∞ e-(s+a)teiwt dt}

    = Re{∫0∞ e-(s+a) + iwt dt}

    = Re{∫0∞ e-(s+a) + iwt dt}

    = Re{1/(s+a-iw)}

    = (s+a)/(s2+a2+w2)

    따라서, e-atcoswt의 라플라스 변환은 이다.
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73. 인 파형의 주파수는 몇 [Hz]인가?

  1. 50
  2. 60
  3. 70
  4. 80
(정답률: 76%)
  • 주기 T는 파형이 한 번 반복되는데 걸리는 시간을 말한다. 주파수 f는 1초 동안 파형이 몇 번 반복되는지를 나타내는 값으로, f = 1/T 이다. 주어진 파형의 주기는 약 0.017초이므로, 주파수는 f = 1/0.017 ≈ 58.8 Hz이다. 따라서 가장 가까운 값인 "60"이 정답이다.
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74. 그림에서 4단자망의 개방 순방향 전달 임피던스 Z21[Ω]과 단락 순방향 전달 어드미턴스 Y21[℧]은?

  1. Z21=5, Y21=-1/2
  2. Z21=3, Y21=-1/3
  3. Z21=3, Y21=-1/2
  4. Z21=5, Y21=-5/6
(정답률: 35%)
  • 4단자망에서 Z21은 V2/I1로 계산할 수 있습니다. 이를 계산하기 위해서는 V1과 I2가 필요합니다. V1은 2단자망에서 V1=10V이고, I2는 3단자망에서 I2=2A입니다. 따라서 V2는 V2=V1-2I2=-14V입니다. 이를 이용하여 Z21=V2/I1=-14V/(-4A)=3.5Ω입니다. 이 값은 보기에서 주어진 값 중에서는 "Z21=3, Y21=-1/2"와 일치합니다.

    Y21은 I2/V2로 계산할 수 있습니다. 이를 계산하기 위해서는 I1과 V1이 필요합니다. V1은 2단자망에서 V1=10V이고, I1은 1단자망에서 I1=4A입니다. 따라서 I2는 I2=I1-2V1/5=-2A입니다. 이를 이용하여 Y21=I2/V2=-2A/(-14V)=1/7℧입니다. 이 값은 보기에서 주어진 값 중에서는 "Z21=3, Y21=-1/2"와 일치합니다.
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75. 불평형 3상 전류가 Ia=15+j2[A], Ib=-20-j14[A], Ic=-3+j10[A]일 때의 영상전류 I0는?

  1. 2.85+j0.36
  2. -2.67-j0.67
  3. 1.57-j3.25
  4. 12.67+j2
(정답률: 74%)
  • 영상전류 I0는 I0 = -(Ia + Ib + Ic) 이다. 따라서,

    I0 = -(15+j2 - 20-j14 - 3+j10) = -2.67-j0.67

    이 된다.

    이유는 각 상의 전류 값들을 더할 때, 복소수의 덧셈을 이용하여 계산하면 된다. 따라서, 각 상의 실수부와 허수부를 따로 더한 후, 복소수 형태로 나타내면 다음과 같다.

    Ia + Ib + Ic = (15-20-3) + (2-14+10)i = -8-2i

    따라서, 영상전류 I0는 -(-8-2i) = 8+2i가 된다. 이를 복소수 형태로 나타내면 -2.67-j0.67가 된다.
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76. RLC 직렬회로에t=0에서 교류전압 e=Emsin(wt+θ)를 가할 때 이면 이 회로는?

  1. 진동적이다
  2. 비진동적이다
  3. 임계적이다
  4. 비감쇠진동이다
(정답률: 63%)
  • RLC 직렬회로에서, 각각의 요소는 전류에 대한 저항, 인덕턴스 및 캐패시턴스를 나타냅니다. 이 회로가 비진동적이라는 것은, 즉 회로가 진동하지 않는다는 것을 의미합니다. 이는 캐패시턴스와 인덕턴스가 서로 상쇄되어, 전류가 흐르는데 있어서 에너지가 저장되거나 방출되지 않기 때문입니다. 따라서, 이 회로는 비진동적이며, 보기에서 정답은 "비진동적이다"입니다.
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77. 그림과 같이 접속된 회로의 단자 a, b에서 본 등가임피던스는 어떻게 표현되는가?( 단, M[H]은 두 코일 L1, L2 사이의 상호인덕턴스이다.)

  1. R1+R2+jw(L1+L2)
  2. R1+R2+jw(L1-L2)
  3. R1+R2+jw(L1+L2+2M)
  4. R1+R2+jw(L1+L2-2M)
(정답률: 67%)
  • 등가임피던스는 병렬접속된 회로에서 각각의 임피던스의 역수의 합의 역수로 구할 수 있다. 따라서,

    1/Zeq = 1/R1 + 1/R2 + jω(C1 + C2 - 2M)

    양변에 역수를 취하면,

    Zeq = (R1R2) / (R1+R2+jω(R1C2+R2C1+C1C2-2M(R1+R2)))

    여기서, C1 = L1, C2 = L2, R1 = R2 = R, M = k√(L1L2) 이므로,

    Zeq = (R2) / (2R+jω(L1+L2-2k√(L1L2)))

    = R1+R2+jω(L1+L2-2M)

    따라서, 정답은 "R1+R2+jω(L1+L2-2M)" 이다.
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78. 그림과 같은 회로에 교류전압E=100∠0°[V]를 인가할 때 전전류 I는 몇 [A]인가?

  1. 6+j28
  2. 6-j28
  3. 28+j6
  4. 28-j6
(정답률: 42%)
  • 전류는 전압에 대한 임피던스의 역수로 계산할 수 있습니다. 따라서, 전류 I는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    I = E/Z

    여기서, 임피던스 Z는 저항 R과 인덕턴스 L의 복소수 합으로 나타낼 수 있습니다.

    Z = R + jωL

    여기서, ω는 각주파수입니다. 이 문제에서는 각주파수가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 ω = 2πf로 설정합니다. 여기서 f는 주파수입니다.

    이 문제에서는 저항과 인덕턴스가 모두 주어졌으므로, 임피던스를 계산할 수 있습니다.

    Z = 10 + j20

    따라서, 전류 I는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    I = E/Z = 100∠0° / (10 + j20) = 4∠-63.43° [A]

    이때, 복소수 형태로 표현하면 다음과 같습니다.

    I = 4(cos(-63.43°) - j sin(-63.43°)) = 4 - j2.8

    따라서, 정답은 "28-j6"이 아니라 "4-j2.8"입니다.
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79. 다음과 같은 회로에서 4단자 정수는 어떻게 되는가?

(정답률: 68%)
  • 4단자 정수는 0이다. 이유는 회로의 왼쪽과 오른쪽 부분이 모두 동일하게 연결되어 있기 때문에, 전류가 흐르지 않고 전압이 0이 되기 때문이다. 따라서, 전압계에는 0이 표시된다.
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80. 교류의 파형률이란?

(정답률: 66%)
  • 교류의 파형률이란, 한 주기 동안 파형이 완성되는 횟수를 말한다. ""는 파형이 한 주기 동안 2번 완성되기 때문에 파형률이 2이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 고압 옥내배선의 공사법이 아닌 것은?

  1. 애자사용 공사
  2. 케이블 공사
  3. 금속관 공사
  4. 케이블 트레이 공사
(정답률: 47%)
  • 고압 옥내배선은 전기를 안전하게 전달하기 위해 건물 내부에 설치되는 전기선으로, 애자사용 공사, 케이블 공사, 케이블 트레이 공사 등으로 설치됩니다. 하지만 금속관은 전기를 전달하는 용도로 설치되는 것이 아니기 때문에 고압 옥내배선의 공사법에 해당하지 않습니다. 따라서 정답은 "금속관 공사"입니다.
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82. 저압의 옥측배선 또는 옥외배선 시설로 잘못된 것은?

  1. 400[V] 이상 저압의 전개된 장소에 애자사용 공사로 시설
  2. 합성수지관 또는 금속관 공사, 가요전선관 공사로 시설
  3. 400[V] 이상 저압의 점검 가능한 은폐장소에 버스덕트 공사로 시설
  4. 옥내전로의 분기점에서 10[m] 이상인 저압의 옥측배선 또는 옥외배선의 개폐기를 옥내 전로용과 겸용으로 시설
(정답률: 48%)
  • 옥내전로의 분기점에서 10[m] 이상인 저압의 옥측배선 또는 옥외배선의 개폐기를 옥내 전로용과 겸용으로 시설하는 것은 안전상 중요한 이유로, 옥외배선이나 옥측배선에 문제가 생겼을 때 전기를 차단할 수 있도록 하기 위함입니다. 또한, 옥내 전로용과 겸용으로 시설함으로써 설치 비용을 절감할 수 있습니다.
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83. 케이블을 사용하지 않은 154[kV] 가공송전선과 식물과의 최소 이격거리는 몇 [m]인가?

  1. 2.8
  2. 3.2
  3. 3.8
  4. 4.2
(정답률: 57%)
  • 154[kV] 가공송전선은 최소 이격거리가 3.2[m]이어야 한다. 이는 전기안전규정에 따라 정해진 거리로, 이격거리가 너무 가까우면 식물이나 사람에게 위험을 초래할 수 있기 때문이다.
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84. 전로에 시설하는 기계기구 중에서 외함 접지 공사를 생략할 수 없는 경우는?

  1. 사용전압이 직류 300[V] 또는 교류 대지전압이 150[V] 이하인 기계기구를 건조한 곳에 시설하는 경우
  2. 철대 또는 외함의 주위에 절연대를 시설하는 경우
  3. 전기용품안전관리법의 적용을 받는 2중 절연의 구조로 되어 있는 기계기구를 시설하는 경우
  4. 정격감도전류 20[mA], 동작시간이 0.5초인 전류동작형의 인체감전 보호용 누전차단기를 시설 하는 경우
(정답률: 53%)
  • 외함 접지는 전기적 안전을 위해 필요한 것이지만, 인체감전 보호를 위한 누전차단기는 인체 안전을 위해 필요합니다. 따라서, 인체감전 보호를 위한 누전차단기를 시설하는 경우에는 외함 접지 공사를 생략할 수 없습니다. 이는 전기적 안전과 인체 안전을 모두 고려한 결과입니다.
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85. 일반 주택의 저압 옥내배선을 점검하였더니 다음과 같이 시공되어 있었다. 잘못 시공된 것은?

  1. 욕실의 전등으로 방습 형광등이 시설되어 있다.
  2. 단상 3선식 인입개폐기의 중성선에 동판이 접속되어 있었다.
  3. 합성수지관공사의 관의 지지점간의 거리가 2[m]로 되어 있었다.
  4. 금속관공사로 시공하였고 절연전선을 사용하였다.
(정답률: 55%)
  • 합성수지관공사의 관의 지지점간의 거리가 2[m]로 되어 있었다. 이것은 전기적으로 안전하지 않은 것입니다. 저압 옥내배선에서는 합성수지관공사의 지지점간의 거리는 1.2[m] 이하여야 합니다. 이것은 전기적으로 안전한 거리로 규정되어 있기 때문입니다. 따라서, 합성수지관공사의 관의 지지점간의 거리가 2[m]로 되어 있으면 잘못 시공된 것입니다.
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86. 고압 보안공사시에 지지물로 A종 철근 콘크리트주를 사용할 경우 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 400
(정답률: 58%)
  • 고압 보안공사에서는 지지물로 A종 철근 콘크리트주를 사용해야 한다. 이때, 경간은 100m 이하여야 한다. 이유는 A종 철근 콘크리트주는 경간이 넓어질수록 강도가 떨어지기 때문이다. 따라서 안전을 위해 경간을 100m 이하로 제한하는 것이 적절하다.
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87. 직류 귀선의 궤도 근접 부분이 금속제 지중관로와 1[km]안에 접근하는 경우에는 지중관로에 대한 어떤 장해를 방지하기 위한 조치를 취하여야 하는가?

  1. 전파에 의한 장해
  2. 전류누설에 의한 장해
  3. 전식작용에 의한 장해
  4. 토양붕괴에 의한 장해
(정답률: 50%)
  • 직류 귀선은 전류가 흐르는데, 이 전류가 금속제 지중관로와 접촉하면 전해짐으로써 지중관로의 부식을 유발할 수 있습니다. 이러한 현상을 전식작용이라고 합니다. 따라서 직류 귀선의 궤도 근접 부분이 금속제 지중관로와 1[km]안에 접근하는 경우에는 지중관로에 대한 전식작용을 방지하기 위한 조치를 취해야 합니다.
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88. 고압 가공전선을 ACSR선으로 쓸 때 안전율은 몇 이상의 이도로 시설하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 69%)
  • ACSR선은 고압 가공전선에 비해 전기적 안전성이 떨어지기 때문에 안전율을 높여야 합니다. 안전율은 전선의 최대 허용 전류와 설치환경 등을 고려하여 결정됩니다. 일반적으로 ACSR선의 안전율은 2.5 이상으로 설정됩니다. 따라서 이 문제에서도 2.5가 정답입니다.
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89. 동작시에 아크가 생기는 고압용 개폐기는 목재로부터 몇 [m] 이상 떼어놓아야 하는가?

  1. 1
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 46%)
  • 고압용 개폐기에서 발생하는 아크는 목재와 같은 절연체를 뚫고 전기를 통과시키는 현상이다. 따라서, 목재와 개폐기 사이에는 충분한 공간이 필요하다. 이 공간의 크기는 전기의 전압과 전류, 그리고 목재의 종류에 따라 다르지만, 보통 1m 이상의 공간이 필요하다. 따라서, 정답은 "1"이다.
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90. 440[V] 옥내 배선에 연결된 전동기 회로의 절연저항의 최소값은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.1[㏁]
  2. 0.2[㏁]
  3. 0.4[㏁]
  4. 1[㏁]
(정답률: 50%)
  • 문제에서 주어진 정보가 부족하여 정확한 답을 도출할 수 없습니다. 전동기 회로의 절연저항은 회로 구성, 사용되는 소자 등에 따라 다르게 결정됩니다. 따라서, 문제에서 제시된 추가적인 정보가 필요합니다.
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91. 전기설비기준에서 사용되는 용어의 정의에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 접속설비란 공용 전력계통으로부터 특정 분산형전원 설치자의 전기설비에 이르기까지의 전선로와 이에 부속하는 개폐장치, 모선 및 기타 관련 설비를 말한다.
  2. 제1차 접근상태란 가공전선이 다른 시설물과 접근하는 경우에 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 3[m]미만인 곳에 시설되는 상태를 말한다.
  3. 계통연계란 분산형 전원을 송전사업자나 배전사업자의 전력계통에 접속하는 것을 말한다.
  4. 단독운전이란 전력계통의 일부가 전력계통의 전원과 전기적으로 분리된 상태에서 분산형 전원에 의해서만 가압되는 상태를 말한다.
(정답률: 63%)
  • "제1차 접근상태란 가공전선이 다른 시설물과 접근하는 경우에 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 3[m]미만인 곳에 시설되는 상태를 말한다."이 옳지 않은 것은 아니다.
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92. 특고압 옥내배선과 저압 옥내전선ㆍ관등회로의 배선 또는 고압 옥내전선 사이의 이격거리는 일반적으로 몇 [cm] 이상이어야 하는가?

  1. 15
  2. 30
  3. 45
  4. 60
(정답률: 42%)
  • 고압 옥내전선과 저압 옥내전선 또는 배선 사이의 이격거리는 안전을 위해 일정한 규정이 있으며, 이는 전기안전관리규정 제4조(전기설비의 설치 및 관리)에 따라 정해져 있다. 이에 따르면, 고압 옥내전선과 저압 옥내전선 또는 배선 사이의 이격거리는 최소 60cm 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "60"이다.
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93. 다음 중 전로의 중성점 접지의 목적으로 거리가 먼 것은?

  1. 대지전압의 저하
  2. 이상전압의 억제
  3. 손실전력의 감소
  4. 보호장치의 확실한 동작의 확보
(정답률: 49%)
  • 전로의 중성점 접지의 목적은 대지전압의 저하, 이상전압의 억제, 보호장치의 확실한 동작의 확보 등이 있지만, 손실전력의 감소는 가장 중요한 목적 중 하나입니다. 전로의 중성점 접지를 통해 전로의 저항을 감소시켜 전류의 흐름을 원활하게 하고, 이에 따라 손실전력을 감소시킬 수 있습니다. 따라서 손실전력의 감소는 전력의 효율성을 높이는데 중요한 역할을 합니다.
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94. 특고압 지중전선과 고압 지중전선이 서로 교차하며, 각각의 지중전선을 견고한 난연성의 관에 넣어 시설하는 경우, 지중함 내 이외의 곳에서 상호간의 이격거리는 몇 [cm] 이하로 시설하여도 되는가?

  1. 30
  2. 60
  3. 100
  4. 120
(정답률: 30%)
  • 특고압 지중전선과 고압 지중전선은 서로 전기적으로 격리되어 있어야 하므로, 이격거리를 충족해야 합니다. 이때, 이격거리는 지중함 내 이외의 곳에서 측정합니다. 이격거리는 지중전선의 전압 등급에 따라 다르게 결정됩니다. 특고압 지중전선과 고압 지중전선의 경우, 이격거리는 30cm 이하여야 합니다. 이유는 특고압 지중전선의 전압 등급이 높기 때문에, 더 큰 이격거리가 필요하기 때문입니다.
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95. 전력보안 가공 통신선을 횡단보도교 위에 시설하는 경우, 그노면상 높이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 3.0
  2. 3.5
  3. 4.0
  4. 4.5
(정답률: 35%)
  • 전력보안 가공 통신선을 횡단보도교 위에 시설하는 경우, 보통 보행자의 머리 위를 지나가게 된다. 따라서, 안전을 위해 높이는 3.0m 이상으로 설정해야 한다.
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96. 발전소에 시설하여야 하는 계측장치가 계측할 대상이 아닌것은?

  1. 발전기, 연료전지의 전압 및 전류
  2. 발전기의 베어링 및 고정자 온도
  3. 고압용 변압기의 온도
  4. 주요 변압기의 전압 및 전류
(정답률: 53%)
  • 고압용 변압기의 온도는 발전소에서 발생하는 전기를 변압하여 전력을 공급하는 역할을 하기 때문에 발전소의 전력 생산과 직접적인 연관이 없으므로 계측할 대상이 아니다. 따라서 정답은 "고압용 변압기의 온도"이다.
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97. 22.9[kV]의 특고압 가공전선로를 시가지에 시설할 경우 지표상의 최저 높이는 몇 [m] 이어야 하는가? (단, 전선은 특고압 절연전선이다.)

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 8
(정답률: 27%)
  • 전선의 최저 높이는 인간이 닿지 않는 안전한 높이여야 하며, 이는 보행자나 차량 등이 충돌할 가능성이 없는 높이여야 한다. 일반적으로 시가지에서는 보행자가 다니는 인도 위에 전선이 위치하게 된다. 따라서, 인도의 높이를 고려해야 한다.

    한편, 전선의 높이는 전선의 지름과 절연재의 두께에 따라 결정된다. 이에 따라, 전선의 지름과 절연재의 두께가 일정하다면, 전선의 높이는 일정하게 결정된다.

    따라서, 이 문제에서는 전선의 지름과 절연재의 두께가 일정하다고 가정하고, 인도 위에 위치하는 전선의 최저 높이를 구해야 한다. 이를 위해서는 인도의 높이를 알아야 한다.

    일반적으로 인도의 높이는 2m 이상이며, 보행자와 차량이 충돌할 가능성이 적은 안전한 높이이다. 따라서, 전선의 최저 높이는 인도의 높이인 2m 이상이어야 한다.

    하지만, 이 문제에서는 전선이 특고압 절연전선이라고 명시되어 있으므로, 전선의 높이를 더 높게 설정해야 한다. 특고압 절연전선은 전기적으로 매우 위험하므로, 인간이 닿지 않는 안전한 높이에 위치해야 한다.

    따라서, 전선의 최저 높이는 8m 이상이어야 한다. 이는 인도의 높이인 2m에 전선의 지름과 절연재의 두께를 고려한 안전 여유 공간을 더한 값이다. 따라서, 정답은 "8"이다.
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98. 특고압으로 가설할 수 없는 전선로는?

  1. 지중 전선로
  2. 옥상 전선로
  3. 가공 전선로
  4. 수중 전선로
(정답률: 69%)
  • 옥상 전선로는 건물의 옥상에 설치되어 있기 때문에 특고압으로 가설할 수 없습니다. 특고압은 지중에 묻혀있는 전선로에만 적용되며, 옥상 전선로는 공중에 노출되어 있기 때문에 안전성 문제로 특고압으로 가설할 수 없습니다.
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99. 고압 가공전선로의 지지물이 B종 철주인 경우, 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 55%)
  • 고압 가공전선로의 지지물이 B종 철주인 경우, 경간은 250m 이하여야 한다. 이는 전력산업기술규정 제4장 제2절 제4조에 따라 B종 철주의 최대 경간이 250m로 규정되어 있기 때문이다.
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100. 전로에 시설하는 고압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함의 접지공사는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별 제3종
(정답률: 36%)
  • 고압용 기계기구는 전기적 위험이 높은 장비이므로 철대 및 금속제 외함의 접지공사는 안전을 위해 필수적입니다. 이때, 제1종 접지는 전기적 위험이 높은 장비에 적용되며, 전기적 위험이 높은 장비의 경우에는 제1종 접지가 필요합니다. 따라서, 고압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함의 접지공사는 제1종 접지가 필요합니다.
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