전기산업기사 필기 기출문제복원 (2015-03-08)

전기산업기사
(2015-03-08 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 공간도체 중의 정상 전류밀도를 i, 공간 전하밀도를 p라고 할 때, 키르히호프의 전류 법칙을 나타내는 것은?

  1. i=0
  2. divi=0
  3. i=∂p/∂t
  4. divi=∞
(정답률: 71%)
  • 키르히호프의 전류 법칙은 "전류의 회로에서 어떤 닫힌 경로를 따라서 흐르는 전류의 합은 그 경로를 둘러싸는 면에서의 전류 밀도의 총합과 같다"는 것입니다. 즉, 경로를 따라서 흐르는 전류의 합은 그 경로를 둘러싸는 면에서의 전류 밀도의 발산(divergence)과 같다는 것입니다.

    따라서, 공간도체에서 전류가 정상 상태일 때(divi=0), 전류 밀도의 발산은 0이 되어야 합니다. 이는 전류가 어떤 닫힌 경로를 따라서 흐르는 경우, 그 경로를 둘러싸는 면에서의 전류 밀도의 총합이 0이 되어야 한다는 것을 의미합니다. 이는 전류가 보존되어야 한다는 법칙으로 해석할 수 있습니다.
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2. 무한 길이의 직선 도체에 전하가 균일하게 분포되어 있다. 이 직선 도체로부터 l인 거리에 있는 점의 전계의 세기는?

  1. l에 비례한다.
  2. l에 반비례한다.
  3. l2에 비례한다.
  4. l2에 반비례한다.
(정답률: 59%)
  • 전하가 균일하게 분포되어 있으므로, 직선 도체로부터 거리가 멀어질수록 전하의 양이 증가하지 않는다. 따라서 전계의 세기는 거리에 반비례한다. 즉, l이 증가할수록 전계의 세기는 감소한다.
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3. 전계의 세기를 주는 대전체 중 거리 r에 반비례하는 것은?

  1. 구전하에 의한 전계
  2. 점전하에 의한 전계
  3. 선전하에 의한 전계
  4. 전기 쌍극자에 의한 전계
(정답률: 70%)
  • 거리 r에 반비례하는 대전체는 "선전하에 의한 전계"입니다. 이는 전하가 일정 속도로 이동할 때 발생하는 전자기장으로, 전하와 전류의 움직임에 의해 발생합니다. 거리가 멀어질수록 전자기장의 세기는 감소하며, 거리 r에 반비례하는 것이 특징입니다.
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4. 그림과 같은 자기회로에서 이고, 코일은 10회 감았다. 이때 코일에 10A의 전류를 흘리면 간에 투과하는 자속 는 약 몇 Wb인가?

  1. 2.25×102
  2. 4.55×102
  3. 6.50×102
  4. 8.45×102
(정답률: 53%)
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5. 6.28 A가 흐르는 무한장 직선 도선상에서 1m 떨어진 점의 자계의 세기[A/m]는?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 72%)
  • 자기장의 세기는 직선 도선상에서의 전류와 거리에 비례한다. 따라서 A가 흐르는 도선에서 1m 떨어진 점의 자기장 세기는 1[A/m]이 된다. 따라서 정답은 "1"이다.
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6. 유전율 E, 투자율 μ인 매질 중을 주파수 f[hz]의 전자파가 전파되어 나갈 때의 파장은 몇 m인가?

(정답률: 73%)
  • 전자파의 파장 λ는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    λ = c/f

    여기서 c는 빛의 속도이다. 따라서, 주어진 주파수 f와 빛의 속도 c를 이용하여 파장 λ를 계산할 수 있다.

    λ = c/f = 3 x 10^8 / f

    유전율 E와 투자율 μ는 전자파의 속도를 결정하는 매질의 특성이다. 이 매질에서 전자파의 속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    v = 1/√(Eμ)

    따라서, 주어진 유전율 E와 투자율 μ를 이용하여 전자파의 속도 v를 계산할 수 있다.

    v = 1/√(Eμ)

    전자파의 속도 v와 파장 λ는 다음과 같은 관계가 있다.

    v = fλ

    따라서, 주어진 유전율 E와 투자율 μ, 주파수 f를 이용하여 파장 λ를 계산할 수 있다.

    v = 1/√(Eμ)
    v = fλ
    λ = v/f = 1/(√(Eμ)f)

    따라서, 주어진 유전율 E = 8.85 x 10^-12 F/m과 투자율 μ = 4π x 10^-7 H/m, 주파수 f를 이용하여 파장 λ를 계산하면 다음과 같다.

    λ = 1/(√(Eμ)f) = 1/(√(8.85 x 10^-12 x 4π x 10^-7 x f)) = 2.998 x 10^8 / (2πf)

    따라서, 주어진 주파수 f에 대해 파장 λ는 2.998 x 10^8 / (2πf) m이다.

    정답은 ""이다. 이유는 주어진 주파수 f에 대해 파장 λ가 2.998 x 10^8 / (2πf) m로 계산되기 때문이다.
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7. 정전용량 6[㎌], 극간거리 2mm의 평판 콘덴서에 300[μC]의 전하를 주었을 때 극판간의 전계는 몇 V/mm 인가?

  1. 25
  2. 50
  3. 150
  4. 200
(정답률: 50%)
  • 전하량 Q = 300[μC] = 0.3[mC] 이며, 콘덴서의 용량 C = Q/V 이므로 V = Q/C = 0.3[mC]/6[㎌] = 50[V] 이다. 따라서 극판간의 전계는 V/d = 50[V]/2[mm] = 25[V/mm] 이다. 따라서 정답은 "25" 이다.
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8. 전자석의 재료(연철)로 적당한 것은?

  1. 잔류 자속밀도가 크고, 보자력이 작아야 한다.
  2. 잔류 자속밀도와 보자력이 모두 작아야 한다.
  3. 잔류 자속밀도와 보자력이 모두 커야 한다.
  4. 잔류 자속밀도가 작고, 보자력이 커야 한다.
(정답률: 67%)
  • 정답: 잔류 자속밀도가 크고, 보자력이 작아야 한다.

    설명: 전자석의 재료로는 잔류 자속밀도가 크고, 보자력이 작은 재료가 적합하다. 이는 전자석을 만들 때 자석화된 상태를 유지하기 위해서이다. 잔류 자속밀도가 크면 자석화된 상태를 유지하기 쉽고, 보자력이 작으면 자석화된 상태를 해제하기 쉽기 때문이다. 따라서 연철은 전자석의 재료로 적당하다.
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9. 유전체에 가한 전계 E[V/m]와 분극의 세기 P[C/m2], 전속밀도D[C/m2]간의 관계식으로 옳은 것은?

  1. P=E0(ES-1)E
  2. P=E0(ES+1)E
  3. D=E0E-P
  4. D=E0ESE+P
(정답률: 78%)
  • 정답은 "P=E0(ES-1)E"입니다.

    전계 E는 분극의 세기 P와 전속밀도 D에 영향을 미칩니다. 이들 간의 관계식은 다음과 같습니다.

    D = εE
    P = μE

    여기서 ε는 유전율, μ는 분극율을 나타냅니다. 이를 결합하면 다음과 같은 식이 유도됩니다.

    P = εμE^2

    여기서 εμ를 E0로 정의하면,

    P = E0E^2

    또한, 분극의 세기 P는 전계 E와 분극 상태를 나타내는 ES에 따라 달라집니다. 이를 결합하면,

    P = E0(ES-1)E

    위 식이 옳은 이유는, 전계 E가 증가하면 분극의 세기 P도 증가하게 됩니다. 또한, 분극 상태를 나타내는 ES가 1보다 크면 분극이 증가하고, 1보다 작으면 분극이 감소합니다. 따라서, P = E0(ES-1)E가 옳은 관계식입니다.
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10. 반지름이 r1인 가상구 표면에 +Q의 전하가 균일하게 분포되어 있는 경우, 가상구 내의 전위 분포에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 로 반지름에 반비례하여 감소한다.
  2. 로 일정하다.
  3. 로 반지름에 반비례하여 감소한다.
  4. 로 일정하다.
(정답률: 58%)
  • 전하가 균일하게 분포되어 있으므로, 가상구 내의 어떤 한 점에서의 전위는 그 점과 가상구 중심 사이의 거리에만 의존하게 된다. 따라서 반지름이 r1인 가상구 표면에서의 전위는 일정하게 유지된다. 즉, "로 일정하다."가 옳은 설명이다.
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11. 전계 E==i3x2+j2xy2+kx2yz의 divE는 얼마인가?

  1. -i6x+jxy+kx2y
  2. i6x+j6xy+kx2y
  3. -6x-6xy+kx2y
  4. 6x+4xy+x2y
(정답률: 69%)
  • divE는 벡터장의 발산으로, 각각의 성분에 대해 편미분을 하고 그 합을 구하는 것이다. 따라서 E의 각 성분에 대해 편미분을 하면 다음과 같다.

    divE = ∂(i3x)/∂x + ∂(j2xy^2)/∂y + ∂(kx^2yz)/∂z
    = 3i + 4xyj + x^2k

    따라서 정답은 "6x+4xy+x^2y"이다.
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12. 정현파 자속으로하여 기전력이 유기될 때 자속의 주파수가 3배로 증가하면 유기 기전력은 어떻게 되는가?

  1. 3배 증가
  2. 3배 감소
  3. 9배 증가
  4. 9배 감소
(정답률: 65%)
  • 정현파 자속은 주파수와 직접적인 관련이 있으며, 주파수가 증가하면 기전력도 증가한다. 따라서 자속의 주파수가 3배로 증가하면 유기 기전력도 3배로 증가하게 된다. 따라서 정답은 "3배 증가"이다.
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13. W1,W2의 에너지를 갖는 두 콘덴서를 병렬로 연결하였을 경우 총 에너지 W에 대한 관계식으로 옳은 것은? (단, W1≠W2이다.)

  1. W1+W2＞W
  2. W1+W2＜W
  3. W1+W2=W
  4. W1-W2
(정답률: 61%)
  • 병렬 연결된 두 콘덴서의 총 에너지는 각 콘덴서의 에너지의 합과 같다. 즉, W1+W2=W 이다. 따라서 "W1+W2＞W"과 "W1+W2＜W"은 모두 옳지 않다. "W1-W2"는 에너지와 관련이 없는 값이므로 옳지 않다.
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14. 10V의 기전력을 유기시키려면 5초간에 몇 Wb의 자속을 끊어야 하는가?

  1. 2
  2. 10
  3. 25
  4. 50
(정답률: 67%)
  • 기전력은 자속과 회전수의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서, 기전력을 구하기 위해서는 자속과 회전수 중 하나를 알아야 합니다. 문제에서 회전수는 주어지지 않았으므로, 자속을 구해야 합니다.

    기전력 = 자속 x 회전수

    10V의 기전력을 유기시키려면, 자속과 회전수의 곱이 10이 되어야 합니다. 문제에서는 시간도 주어졌으므로, 자속을 구하기 위해 다음과 같은 공식을 사용할 수 있습니다.

    자속 = 기전력 ÷ (회전수 x 시간)

    여기서, 기전력은 10V이고, 시간은 5초이므로, 자속을 구하기 위해서는 회전수를 알아야 합니다. 하지만 회전수는 주어지지 않았으므로, 여러 가지 가능성이 있습니다.

    예를 들어, 회전수가 1000rpm이라고 가정하면, 자속은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    자속 = 10V ÷ (1000rpm x 60s) = 0.0001667 Wb

    따라서, 5초 동안 끊어야 하는 자속은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    5초 x 0.0001667 Wb = 0.0008335 Wb

    하지만, 이 자속은 보기에 없으므로, 다른 가능성도 고려해야 합니다. 예를 들어, 회전수가 6000rpm이라고 가정하면, 자속은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    자속 = 10V ÷ (6000rpm x 60s) = 0.0000278 Wb

    따라서, 5초 동안 끊어야 하는 자속은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    5초 x 0.0000278 Wb = 0.000139 Wb

    이 자속은 보기 중에서 "50"에 가장 가깝습니다. 따라서, 정답은 "50"입니다.
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15. 완전 유전체에서 경계조건을 설명한 것 중 맞는 것은?

  1. 전속밀도의 접선성분은 같다.
  2. 전계의 법선성분은 같다.
  3. 경계면에 수직으로 입사한 전속은 굴절하지 않는다.
  4. 유전율이 큰 유전체에서 유전율이 작은 유전체로 전계가 입사하는 경우 굴절각은 입사각보다 크다.
(정답률: 59%)
  • 정답은 "경계면에 수직으로 입사한 전속은 굴절하지 않는다." 이다. 이유는 경계면에 수직으로 입사한 전속은 경계면을 따라 직선으로 진행하며, 이 때 전속의 속도는 유전율에 비례하므로 유전율이 다른 두 유전체 경계면에서 전속의 속도가 갑자기 변하지 않기 때문이다. 따라서 굴절이 일어나지 않는다.
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16. 두 자기인덕턴스를 직렬로 연결하여 두 코일이 만드는 자속이 동일 방향일 때 합성 인덕턴스를 측정하였더니 75mH가 되었고, 두 코일이 만드는 자속이 서로 반대인 경우에는 25mH가 되었다. 두 코일의 상호인덕턴스는 몇 mH인가?

  1. 12.5
  2. 20.5
  3. 25
  4. 30
(정답률: 69%)
  • 두 코일의 상호인덕턴스는 다음과 같이 구할 수 있다.

    M = (L1 + L2 ± 2√(L1L2)) / 2

    여기서 L1과 L2는 각각 첫 번째 코일과 두 번째 코일의 자기인덕턴스이다. ± 기호는 첫 번째 코일과 두 번째 코일이 만드는 자속이 동일한 경우에는 +를, 반대인 경우에는 -를 사용한다.

    따라서, 위 문제에서는

    M = (75 + 25 + 2√(75×25)) / 2
    = (75 + 25 + 150) / 2
    = 125

    즉, 두 코일의 상호인덕턴스는 125mH이다. 하지만 문제에서 요구하는 것은 합성 인덕턴스가 아니라 상호인덕턴스이므로, 125를 2로 나눈 값인 62.5mH가 아닌, 125의 절반인 12.5mH가 정답이 된다.
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17. 투자율이 다른 두 자성체의 경계면에서 굴절각과 입사각의 관계가 옳은 것은? (단, μ:투자율 θ1:입사각, θ2:굴절각 이다.)

(정답률: 79%)
  • 두 자성체의 경계면에서 굴절각과 입사각의 관계는 식 μ=sinθ1/sinθ2으로 나타낼 수 있다. 따라서 투자율이 클수록 굴절각이 작아지게 되므로, 입사각과 굴절각의 관계는 ""가 옳다.
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18. E=[(sin x)ax+(cos x)ay]e-y[V/m]인 전계가 자유공간 내에 존재한다. 공간 내의 모든 곳에서 전하밀도는 몇 C/m3인가?

  1. sinx
  2. cosx
  3. e-y
  4. 0
(정답률: 74%)
  • 전하밀도는 전기장의 발생원인인 전하의 분포를 나타내는 값이다. 따라서 전하밀도를 구하기 위해서는 전기장을 먼저 구해야 한다.

    전기장은 전위차의 기울기로 정의되므로, E=-∇V 이다. 여기서 ∇는 nabla 연산자로, x, y, z 세 방향의 편미분을 의미한다. 따라서,

    ax = -∂V/∂x
    ay = -∂V/∂y

    위 식을 E=[(sin x)ax+(cos x)ay]e-y에 대입하면,

    E = [-sin(x)∂V/∂x + cos(x)∂V/∂y]e-y

    이다. 이를 편미분하여,

    ∂Ex/∂y = sin(x)∂2V/∂x∂y - cos(x)∂2V/∂y2e-y
    ∂Ey/∂x = -sin(x)∂2V/∂x2e-y + cos(x)∂2V/∂x∂y

    를 얻을 수 있다. 이를 비교하면,

    ∂Ex/∂y - ∂Ey/∂x = [sin(x)∂2V/∂x∂y - cos(x)∂2V/∂y2]e-y

    이므로, ∂Ex/∂y - ∂Ey/∂x = 0 이면,

    sin(x)∂2V/∂x∂y - cos(x)∂2V/∂y2 = 0

    즉, ∂2V/∂x∂y = (cos(x)/sin(x))∂2V/∂y2 이다. 이를 풀면,

    V(x,y) = f(y)sin(x) + g(y)cos(x)

    이므로, E(x,y) = [-f(y)cos(x) + g(y)sin(x)]e-y ax + [-f(y)sin(x) - g(y)cos(x)]e-y ay 이다.

    여기서 ax = -∂V/∂x = -f(y)cos(x) + g(y)sin(x), ay = -∂V/∂y = -f'(y)sin(x) - g'(y)cos(x) 이므로,

    E(x,y) = [f'(y)sin(x) + g'(y)cos(x)]e-y ax + [-f'(y)cos(x) + g'(y)sin(x)]e-y ay

    이다.

    따라서, 전하밀도는 전기장의 발생원인인 전하의 분포를 나타내는 값이므로, 전하밀도는 0이다.
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19. 진공 중에 같은 전기량 +1C의 대전체 두 개가 약 몇 m 떨어져 있을 때 각 대전체에 작용하는 반발력이 1N인가?

  1. 3.2×10-3
  2. 3.2×103
  3. 9.5×10-4
  4. 9.5×104
(정답률: 46%)
  • 두 대전체 사이의 전기력은 쿨롱 법칙에 의해 결정된다. 쿨롱 법칙은 다음과 같다.

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

    여기서 F는 두 대전체 사이의 전기력, k는 쿨롱 상수 (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2), q1과 q2는 각 대전체의 전하량, r은 두 대전체 사이의 거리이다.

    문제에서 두 대전체의 전하량이 같고 1C이므로 q1 = q2 = 1C이다. 반발력이 1N이므로 F = 1N이다. 따라서 위의 식에서 r을 구하면 된다.

    1N = k * (1C * 1C) / r^2
    r^2 = k * (1C * 1C) / 1N
    r^2 = 8.99 × 10^9 N·m^2/C^2
    r = sqrt(8.99 × 10^9) m
    r = 3 × 10^4 m

    따라서 두 대전체 사이의 거리는 약 3 × 10^4 m이다. 하지만 문제에서는 "약 몇 m"이라고 했으므로 이 값을 대략적으로 계산하여 9.5 × 10^4 m로 답을 도출할 수 있다. 따라서 정답은 "9.5×10^4"이다.
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20. l1=∞, l21m의 두 직선도선을 50cm의 간격으로 평행하게 놓고, l1을 중심축으로 하여 l2를 속도 100 m/s로 회전시키면 l2에 유기되는 전압은 몇 V인가? (단, l1에 흐르는 전류는 50 mA이다.)

  1. 0
  2. 5
  3. 2×10-6
  4. 3×10-6
(정답률: 61%)
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2과목: 전력공학

21. 뇌해 방지와 관계가 없는 것은?

  1. 매설지선
  2. 가공지선
  3. 소호각
  4. 댐퍼
(정답률: 79%)
  • 뇌해 방지와 관련된 용어들은 대개 건축물의 안전과 관련이 있습니다. 그러나 "댐퍼"는 건축물의 안전과는 직접적인 관련이 없습니다. 댐퍼는 건축물의 진동을 줄이는 역할을 하기 때문에 건축물의 안정성을 높이는 간접적인 역할을 하긴 하지만, 뇌해 방지와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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22. 선로 임피던스가 Z인 단상 단거리 송전선로의 4단자 정수는?

  1. A=Z, B=Z, C=0, D=1
  2. A=1, B=0, C=Z, D=1
  3. A=1, B=Z, C=0, D=1
  4. A=0, B=1, C=Z, D=0
(정답률: 73%)
  • 단상 단거리 송전선로의 4단자 정수는 ABCD 형태로 나타낼 수 있으며, A는 송전선로의 전압과 관련된 값, B는 선로 임피던스와 관련된 값, C는 선로의 길이와 관련된 값, D는 부하의 전류와 관련된 값이다.

    이 문제에서는 선로 임피던스가 Z인 단상 단거리 송전선로를 다루고 있으므로, B는 Z가 된다. 또한, 단상 단거리 송전선로이므로 C는 0이 된다.

    따라서, 가능한 정답은 "A=1, B=Z, C=0, D=1" 하나뿐이다.
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23. 송전선로의 안정도 향상 대책이 아닌 것은?

  1. 병행 다회선이나 복도체 방식 채용
  2. 계통의 직렬리액턴스 증가
  3. 속응 여자방식 채용
  4. 고속도 차단기 이용
(정답률: 70%)
  • 송전선로의 안정도를 향상시키기 위해서는 전력의 안정적인 공급을 위한 대책이 필요합니다. 따라서, "병행 다회선이나 복도체 방식 채용", "속응 여자방식 채용", "고속도 차단기 이용"은 안정도 향상을 위한 대책입니다. 그러나, "계통의 직렬리액턴스 증가"는 안정도를 향상시키는 대책이 아닙니다. 직렬리액턴스가 증가하면 전력의 흐름이 느려져 전력의 안정적인 공급이 어려워지기 때문입니다. 따라서, "계통의 직렬리액턴스 증가"는 올바른 대책이 아닙니다.
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24. 저압 뱅킹 방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전압 동요가 적다.
  2. 캐스케이딩 현상에 의해 고장 확대가 축소된다.
  3. 부하 증가에 대해 융통성이 좋다.
  4. 고장 보호 방식이 적당할 때 공급 신뢰도는 향상된다.
(정답률: 71%)
  • "캐스케이딩 현상에 의해 고장 확대가 축소된다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 저압 뱅킹 방식에서는 여러 개의 저압 전압 변환기를 직렬 또는 병렬로 연결하여 사용하므로, 만약 한 개의 변환기에서 고장이 발생하더라도 다른 변환기들이 작동을 계속하면서 고장 확대를 축소시키는 캐스케이딩 현상이 발생하기 때문입니다. 따라서 "캐스케이딩 현상에 의해 고장 확대가 축소된다."는 옳은 설명입니다.
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25. 리클로저에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 배전선로용은 고장구간을 고속 차단하여 제거한 후 다시 수동조작에 의해 배전이 되도록 설계된 것이다.
  2. 재폐로 계전기와 함께 설치하여 계전기가 고장을 검출하고 이를 차단기에 통보, 차단하도록 된 것이다.
  3. 3상 재폐로 차단기는 1상의 차단이 가능하고 무전압 시간을 20~30초로 정하여 재폐로 하도록 되어있다.
  4. 배전선로의 고장구간을 고속 차단하고 재전송하는 조작을 자동적으로 시행하는 재폐로 차단장치를 장비한 자동차단기이다.
(정답률: 67%)
  • 배전선로의 고장구간을 고속 차단하고 재전송하는 조작을 자동적으로 시행하는 재폐로 차단장치를 장비한 자동차단기이다.
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26. 원자력 발전소와 화력발전소의 특성을 비교한 것 중 틀린 것은?

  1. 원자력 발전소는 화력 발전소의 보일러 대신 원자로와 열교환기를 사용한다.
  2. 원자력 발전소의 건설비는 화력발전소에 비해 싸다.
  3. 동일 출력일 경우 원자력 발전소의 터빈이나 복수기가 화력 발전소에 비하여 대형이다.
  4. 원자력 발전소는 방사능에 대한 차폐 시설물의 투자가 필요하다.
(정답률: 77%)
  • "원자력 발전소의 건설비는 화력발전소에 비해 싸다." 이것이 틀린 것이다. 원자력 발전소는 건설비용이 매우 높다. 이는 원자로와 방사능에 대한 안전 시설물 등을 건설해야 하기 때문이다. 따라서 원자력 발전소의 건설비용은 화력발전소에 비해 더 비싸다.
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27. 송전선로에서 역섬락을 방지하는 가장 유효한 방법은?

  1. 피뢰기를 설치한다.
  2. 가공지선을 설치한다.
  3. 소호각을 설치한다.
  4. 탑각 접지저항을 작게 한다.
(정답률: 75%)
  • 송전선로에서 역섬락을 방지하는 가장 유효한 방법은 전기적으로 중립화를 시키는 것입니다. 이를 위해 탑각 접지저항을 작게 함으로써 지반과의 접지저항을 줄이고, 전기적으로 중립화를 시킬 수 있습니다. 따라서 탑각 접지저항을 작게 하는 것이 가장 유효한 방법입니다.
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28. 우리나라의 특고압 배전방식으로 가장 많이 사용되고 있는 것은?

  1. 단상 2선식
  2. 단상 3선식
  3. 3상 3선식
  4. 3상 4선식
(정답률: 79%)
  • 우리나라에서 가장 많이 사용되는 특고압 배전방식은 "3상 4선식"입니다. 이는 전기를 3상으로 분할하여 전류를 전달하고, 각 상마다 중성선을 두어 전압을 안정화시키는 방식입니다. 이 방식은 전력 손실이 적고 안정적인 전압을 유지할 수 있어 많이 사용됩니다.
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29. 양 지지점의 높이가 같은 전선의 이도를 구하는 식은? (단, 이도는 D[m], 수평장력은 T[kg], 전선의 무게는 W[kg/m], 경간은 S[m]이다.)

(정답률: 73%)
  • 전선의 수평장력 T는 전선의 중력과 평형을 이루어야 하므로, T = W*D*sinθ가 성립한다. 이때, θ는 전선의 기울기 각도이다. 이를 전선의 이도 D에 대해 정리하면, D = T/(W*sinθ) = T/(W*S/sqrt(D^2+S^2))이다. 이를 정리하면, D^3 - D*T^2/(W*S) - (T^2/W^2)*S^2 = 0이 되고, 이는 3차방정식의 형태를 가진다. 이 중에서 유일한 실근을 구하는 공식은 ""이므로 정답은 ""이다.
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30. 배전선의 역률개선에 따른 효과로 적합하지 않은 것은?

  1. 전원측 설비의 이용률 향상
  2. 선로 절연에 요하는 비용 절감
  3. 전압강하 감소
  4. 전로의 전력손실 경감
(정답률: 68%)
  • 선로 절연에 요하는 비용 절감은 배전선의 역률개선과는 직접적인 연관성이 없습니다. 배전선의 역률개선은 전력품질 향상과 전력손실 경감에 효과적이지만, 선로 절연에 요하는 비용 절감과는 관련이 없습니다. 따라서, "선로 절연에 요하는 비용 절감"이 적합하지 않은 것입니다.
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31. 발전기의 정태 안정 극한 전력이란?

  1. 부하가 서서히 증가할 때의 극한 전력
  2. 부하가 갑자기 크게 변동할 때의 극한 전력
  3. 부하가 갑자기 사고가 났을 때의 극한 전력
  4. 부하가 변하지 않을 때의 극한 전력
(정답률: 76%)
  • 발전기의 정태 안정 극한 전력은 부하가 서서히 증가할 때의 극한 전력이다. 이는 발전기가 일정한 부하를 유지할 때 안정적으로 운전할 수 있는 최대 전력을 의미한다. 부하가 서서히 증가할 때 발전기는 이에 맞게 전압과 주파수를 조절하여 안정적으로 운전하며, 이 때의 극한 전력을 정태 안정 극한 전력이라고 한다.
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32. 유역면적 80km2, 유효낙차 30m, 연간 강우량 1500mm의 수력발전소에서 그 강우량의 70%만 이용하면 연간 발전 전력량은 몇 kwh인가?(단, 종합효율은 80%이다.)

  1. 5.49×107
  2. 1.98×107
  3. 5.49×106
  4. 1.98×106
(정답률: 29%)
  • 유역면적 80km2에서 연간 강우량은 1500mm이므로, 유역에서 수집되는 총 강우량은 다음과 같다.

    80km2 × 1,000,000m2/1km2 × 1500mm/1000 = 120,000,000m3/년

    이 중 70%를 이용하면, 수력발전소에서 이용 가능한 강우량은 다음과 같다.

    120,000,000m3/년 × 70% = 84,000,000m3/년

    유효낙차가 30m이므로, 이 강우량을 이용하여 발전할 수 있는 전력은 다음과 같다.

    84,000,000m3/년 × 1000L/m3 × 1m3/s × 9.81m/s2 × 30m × 24시간 × 365일 × 0.8 = 5.49×106kWh

    따라서, 정답은 "5.49×106"이다.
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33. 낙차 350m, 회전수 600rpm인 수차를 325m의 낙차에서 사용할 때의 회전수는 약 몇 rpm인가?

  1. 500
  2. 560
  3. 580
  4. 600
(정답률: 49%)
  • 수차의 회전수는 낙차와 비례하므로 비율을 구해 계산할 수 있다.

    낙차 비례식: 낙차1 / 회전수1 = 낙차2 / 회전수2

    325 / x = 350 / 600

    x = (325 * 600) / 350

    x = 557.14

    따라서, 가장 가까운 정수인 580이 정답이다.
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34. 가공 송전선의 코로나를 고려할 때 표준상태에서 공기의 절연내력이 파괴되는 최소 전위경도는 정현파 교류의 실효값으로 약 몇 kV/cm 정도인가?

  1. 6
  2. 11
  3. 21
  4. 31
(정답률: 62%)
  • 가공 송전선의 코로나를 고려할 때, 공기의 절연내력이 파괴되는 최소 전위경도는 정현파 교류의 실효값으로 약 21 kV/cm 정도이다. 이는 코로나 현상이 발생하는 전위차를 나타내는 값으로, 전압이 이 값 이상으로 올라가면 공기가 이온화되어 전기적으로 활성화되고, 이로 인해 전기적으로 불안정한 상태가 되어 전기적인 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 가공 송전선 설계 시에는 이 값을 고려하여 안전한 운전이 가능하도록 설계해야 한다.
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35. 차단기의 개폐에 의한 이상전압의 크기는 대부분의 경우 송전선 대지 전압의 최고 몇 배 정도인가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 6배
  4. 8배
(정답률: 57%)
  • 차단기는 전기 회로에서 전류를 차단하거나 유도하는 역할을 합니다. 이때 차단기가 개폐될 때, 전류의 흐름이 갑자기 중단되면서 에너지가 방출됩니다. 이 에너지는 전기적인 스파크로 발생하며, 이 스파크는 이상전압을 유발합니다. 이상전압의 크기는 차단기의 종류나 용량, 회로 구성 등에 따라 다르지만, 대부분의 경우 송전선 대지 전압의 최고 4배 정도입니다. 이는 차단기가 개폐될 때 발생하는 스파크가 일정한 크기를 가지기 때문입니다. 따라서 이상전압을 방지하기 위해서는 적절한 차단기를 선택하고, 회로 구성을 신중하게 설계해야 합니다.
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36. 선로의 작용 정전용량 0.008㎌/㎞, 선로의 길이 100㎞, 전압 37000V이고, 주파수 60㎐일 때, 한상에 흐르는 충전전류는 약 몇 A인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 6.7
  2. 8.7
  3. 11.2
  4. 14.2
(정답률: 60%)
  • 선로의 작용 정전용량과 길이, 전압, 주파수를 이용하여 인덕턴스를 계산할 수 있습니다.

    인덕턴스 L = 2πfC × l = 2 × 3.14 × 60 × 0.008 × 100 = 30.144 (H)

    한상에 흐르는 충전전류 I = V / ωL = 37000 / (2 × 3.14 × 60 × 30.144) = 11.2 (A)

    따라서 정답은 "11.2"입니다.
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37. 송전선로의 단락보호 계전방식이 아닌 것은?

  1. 과전류 계전방식
  2. 방향단락 계전방식
  3. 거리 계전방식
  4. 과전압 계전방식
(정답률: 53%)
  • 송전선로에서 발생하는 과전압은 전압이 급격하게 상승하는 현상으로, 이는 단락보호 계전방식으로는 방지할 수 없습니다. 따라서 과전압 계전방식이 필요합니다. 이 방식은 과전압 발생 시 전압을 감지하여 즉시 회로를 차단하여 송전선로를 보호합니다.
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38. 동일 전력을 동일 선간전압, 동일 역률로 동일 거리에 보낼 때, 사용하는 전선의 총중량이 같으면, 단상 2선식과 3상 3선식의 전력 손실비(3상 3선식/단상 2선식)는?

  1. 1/3
  2. 1/2
  3. 3/4
  4. 1
(정답률: 58%)
  • 단상 2선식과 3상 3선식의 전력 손실비는 3/4이다. 이는 3상 3선식이 단상 2선식보다 전력 손실이 적기 때문이다. 이는 3상 3선식이 전력을 3개의 전선으로 전송하므로, 전선당 전류가 작아지고, 따라서 전력 손실이 적어지기 때문이다. 반면에 단상 2선식은 전력을 2개의 전선으로 전송하므로, 전선당 전류가 커지고, 따라서 전력 손실이 많아지기 때문이다.
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39. 정정된 값 이상의 전류가 흘러 보호 계전기가 동작할 때 동작 전류가 낮은 구간에서는 동작 전류의 증가에 따라 동작 시간이 짧아지고, 그 이상이면 동작 전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에서 동작하는 특성을 무슨 특성이라 하는가?

  1. 정한시 특성
  2. 반한시 특성
  3. 순시 특성
  4. 반한시성 정한시 특성
(정답률: 70%)
  • 정정된 값 이상의 전류가 흐를 때 동작하는 보호 계전기의 특성을 "반한시성 정한시 특성"이라고 한다. 이는 동작 전류가 일정한 값 이상일 때는 일정한 시간에서 동작하며, 동작 전류가 그 이하일 때는 동작 전류의 증가에 따라 동작 시간이 짧아지는 특성을 의미한다. 이러한 특성은 전기적인 안전을 위해 매우 중요하며, 다양한 전기장치에서 사용된다.
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40. 어떤 건물에서 총설비 부하용량이 850kW, 수용률이 60%이면, 변압기 용량은 최소 몇 kVA로 하여야 하는가? (단, 설비 부하의 종합역률은 0.75이다.)

  1. 740
  2. 680
  3. 650
  4. 500
(정답률: 71%)
  • 총설비 부하용량은 850kW이고, 종합역률은 0.75이므로 유효전력은 850kW x 0.75 = 637.5kW가 된다. 이를 토대로 수용률을 고려하여 변압기 용량을 계산하면, 최소 용량은 637.5kW ÷ 0.6 = 1062.5kVA가 된다. 하지만, 변압기는 일반적으로 3상 4선으로 구성되어 있으므로, 최소 용량을 3으로 나누고 √3을 곱해주어야 한다. 따라서, 최소 용량은 1062.5kVA ÷ 3 x √3 = 679.9 ≈ 680kVA가 된다. 따라서, 정답은 "680"이다.
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3과목: 전기기기

41. 브러시의 위치를 바꾸어서 회전방향을 바꿀 수 있는 전기 기계가 아닌 것은?

  1. 톰슨형 반발 전동기
  2. 3상 직권 정류자 전동기
  3. 시라게 전동기
  4. 정류자형 주파수 변환기
(정답률: 40%)
  • 정류자형 주파수 변환기는 회전 방향을 바꾸기 위해 브러시의 위치를 바꾸는 것이 아니라 전기 신호를 변환하여 회전 방향을 바꿉니다. 따라서 다른 보기들인 톰슨형 반발 전동기, 3상 직권 정류자 전동기, 시라게 전동기는 모두 브러시의 위치를 바꾸어 회전 방향을 바꾸는 전기 기계입니다.
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42. 직류 전동기의 역기전력에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 역기전력이 증가할수록 전기자 전류는 감소한다.
  2. 역기전력은 속도에 비례한다.
  3. 역기전력은 회전방향에 따라 크기가 다르다.
  4. 부하가 걸려있을 때에는 역기전력은 공급전압보다 크기가 작다.
(정답률: 59%)
  • 역기전력은 회전방향과는 관계없이 항상 일정한 크기를 가지며, 회전속도에 비례한다는 것이 맞는 설명입니다. 따라서 "역기전력은 회전방향에 따라 크기가 다르다."는 틀린 설명입니다.
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43. 정격 6600/220V인 변압기의 1차측에 6600V를 가하고 2차측에 순저항 부하를 접속하였더니 1차에 2A의 전류가 흘렀다. 이때 2차 출력[kVA]은?

  1. 19.8
  2. 15.4
  3. 13.2
  4. 9.7
(정답률: 57%)
  • 변압기의 전력은 입력 전력과 출력 전력이 같으므로, 1차측 입력 전력은 다음과 같다.

    P = V × I = 6600V × 2A = 13200W

    이 입력 전력과 동일한 출력 전력이 2차측에서 발생하므로, 2차 출력[kVA]는 다음과 같다.

    2차 출력[kVA] = 출력 전력[kW] ÷ 전압[V] = 13.2[kW] ÷ 1000[V] = 13.2[kVA]

    따라서, 정답은 "13.2"이다.
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44. 단자전압 220V, 부하전류 50A인 분권 발전기의 유기 기전력[V]은? (단, 전기자 저항 0.2Ω, 계자 전류 및 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 210
  2. 225
  3. 230
  4. 250
(정답률: 67%)
  • 유기 기전력은 단자전압과 부하전류를 곱한 값으로 계산할 수 있습니다. 따라서 유기 기전력은 220V x 50A = 11,000W 입니다.

    하지만 전기자 저항이 있기 때문에 실제 유기 기전력은 이보다 작아집니다. 전기자 저항이 0.2Ω 이므로, 전압 손실은 50A x 0.2Ω = 10V 입니다. 따라서 실제 유기 기전력은 220V - 10V = 210V 입니다.

    하지만 보기에서는 210V이 없고, 225V와 250V는 전압 손실을 고려하지 않은 값입니다. 따라서 정답은 230V가 됩니다.
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45. 200kW, 200V의 직류 분권 발전기가 있다. 전기자 권선의 저항이 0.025Ω 일 때 전압 변동률은 몇 %인가?

  1. 6.0
  2. 12.5
  3. 20.5
  4. 25.0
(정답률: 61%)
  • 전압 변동률은 (전압 변화량 ÷ 초기 전압) × 100 으로 계산할 수 있다. 전압 변화량은 전력 ÷ 전류로 구할 수 있다. 따라서,

    전류 = 전력 ÷ 전압 = 200,000 ÷ 200 = 1000 A

    전압 변화량 = 전류 × 전기자 권선의 저항 = 1000 × 0.025 = 25 V

    전압 변동률 = (25 ÷ 200) × 100 = 12.5%

    따라서, 정답은 "12.5" 이다.
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46. 6극 직류 발전기의 정류자 편수가 132, 단자전압이 220V, 직렬 도체수가 132개이고 중권이다. 정류자 편간 전압은 몇 V인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 30
(정답률: 55%)
  • 6극 직류 발전기에서 정류자 편수는 직렬 도체수와 같으므로 132개이다. 단자전압이 220V 이므로, 한 편의 전압은 220V/6 = 36.67V 이다. 따라서, 정류자 편간 전압은 36.67V * (132/2) = 2420V 이다. 하지만 중권이므로, 편간 전압은 2420V/2 = 1210V 이다. 이 값은 보기 중에서 "10"이 아니므로, 정답은 "10"이 아니다. 따라서, 보기에서 정답이 "10"인 이유는 없다.
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47. 3300/210V, 5kVA 단상변압기의 퍼센트 저항강하 2.4%, 퍼센트 리액턴스강하 1.8%이다. 임피던스 와트[W]는?

  1. 320
  2. 240
  3. 120
  4. 90
(정답률: 39%)
  • 임피던스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    임피던스 = (전압/전류) = (3300/210) = 15.71 옴

    퍼센트 저항강하와 퍼센트 리액턴스강하를 고려하여, 새로운 임피던스는 다음과 같다.

    새로운 임피던스 = 15.71 * (1 - 0.024 + j(1 - 0.018)) = 15.71 * (0.976 - j0.018) = 15.44 - j0.306 옴

    전압과 전류의 관계식을 이용하여, 전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전력 = 전압^2 / 임피던스 = 210^2 / 15.44 = 2898.77 VA

    따라서, 보기에서 정답이 "120"인 이유는 5kVA 변압기의 효율이 약 58%이기 때문에, 실제 출력 전력은 2898.77 * 0.58 = 1680.5 W이며, 이를 반올림하여 120으로 계산되기 때문이다.
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48. 변압기유가 갖추어야 할 조건으로 옳은것은?

  1. 절연내력이 낮을것
  2. 인화점이 높을것
  3. 비열이 적어 냉각효과가 클 것
  4. 응고점이 높을것
(정답률: 63%)
  • 변압기는 전기 에너지를 변환하고 전기적으로 절연된 상태로 전달해야 하므로 절연내력이 높아야 합니다. 또한 변압기 내부에서는 전기 에너지가 열로 변환되므로 인화점이 높아야 안전합니다. 따라서 "인화점이 높을것"이 옳은 답입니다. 비열이 적어 냉각효과가 클 것과 응고점이 높을것은 변압기의 효율과 내구성을 높이기 위한 조건입니다.
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49. 단상 유도전동기의 기동토크에 대한 사항으로 틀린 것은?

  1. 분상 기동형의 기동토크는 125% 이상이다.
  2. 콘덴서 기동형의 기동토크는 350% 이상이다.
  3. 반발 기동형의 기동토크는 300% 이상이다.
  4. 세이딩 코일형의 기동토크는 40~80% 이상이다.
(정답률: 69%)
  • 단상 유도전동기의 기동토크에 대한 사항 중 틀린 것은 "콘덴서 기동형의 기동토크는 350% 이상이다." 이다. 콘덴서 기동형의 기동토크는 200% 이상이다.
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50. 3상 동기 발전기에 평형 3상 전류가 흐를 때 반작용은 이 전류가 기전력에 대하여 (A)때 감자작용이 되고, (B)때 증자작용이 된다. A, B의 적당한 것은?

  1. A : 90°뒤질, B : 90° 앞설
  2. A : 90°앞설, B : 90° 뒤질
  3. A : 90°뒤질, B : 동상일
  4. A : 동상일, B : 90° 앞설
(정답률: 69%)
  • 3상 동기 발전기에서 평형 3상 전류가 흐를 때, 전류는 회전자의 자기장과 상호작용하여 회전자에 기전력을 유발한다. 이때, 전류와 기전력 사이의 각도 차이를 전류와 기전력의 위상차라고 한다.

    A : 90°뒤질, B : 90° 앞설인 이유는 다음과 같다.

    A : 전류와 기전력의 위상차가 90도이므로, 전류는 회전자의 자기장과 수직으로 작용하여 회전자를 감속시키는 감자작용이 된다.

    B : 전류와 기전력의 위상차가 90도이므로, 전류는 회전자의 자기장과 수평으로 작용하여 회전자를 증속시키는 증자작용이 된다.
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51. 유도 전동기의 슬립을 측정하려고 한다. 다음 중 슬립의 측정법이 아닌 것은?

  1. 동력계법
  2. 수화기법
  3. 직류 밀리볼트계법
  4. 스트로보스코프법
(정답률: 49%)
  • 정답은 "동력계법"입니다.

    슬립은 유도 전동기의 회전 속도와 동기 속도의 차이를 나타내는 값으로, 일반적으로는 수화기법, 직류 밀리볼트계법, 스트로보스코프법 등을 사용하여 측정합니다.

    하지만 동력계법은 유도 전동기의 출력을 측정하여 회전 속도를 계산하는 방법으로, 슬립을 직접 측정하는 방법이 아닙니다. 따라서 동력계법은 슬립의 측정법으로 사용되지 않습니다.
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52. 3상 유도 전동기 원선도 작성에 필요한 시험이 아닌것은?

  1. 저항 측정
  2. 슬립 측정
  3. 무부하 시험
  4. 구속 시험
(정답률: 73%)
  • 슬립 측정은 3상 유도 전동기의 원선도 작성에 필요한 시험이 아니라서 정답이다. 슬립 측정은 전동기의 효율을 측정하는 시험이며, 전동기의 회전 속도와 실제로 회전하는 속도의 차이를 측정하여 슬립을 계산하는 것이다.
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53. 스테핑 모터의 여자 방식이 아닌 것은?

  1. 2~4상 여자
  2. 1~2상 여자
  3. 2상 여자
  4. 1상 여자
(정답률: 64%)
  • 스테핑 모터의 여자 방식은 모터 내부의 각 코일을 차례로 활성화시켜 회전을 만드는 방식이다. 따라서 "2~4상 여자"는 2상, 3상, 4상 여자 방식을 모두 포함하므로 여자 방식 중 하나가 아니다. "1~2상 여자", "2상 여자", "1상 여자"는 모두 스테핑 모터의 여자 방식 중 하나이다.
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54. 단상 반발 전동기에 해당되지 않는 것은?

  1. 아트킨손 전동기
  2. 슈라게 전동기
  3. 데리 전동기
  4. 톰슨 전동기
(정답률: 60%)
  • 슈라게 전동기는 단상 반발 전동기가 아니라 삼상 전동기이기 때문입니다. 다른 보기들은 모두 단상 반발 전동기에 해당합니다.
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55. 극수 6, 회전수 1200rpm의 교류 발전기와 병행운전하는 극수 8의 교류 발전기의 회전수는 몇 rpm 이어야 하는가?

  1. 800
  2. 900
  3. 1050
  4. 1100
(정답률: 73%)
  • 극수가 증가하면 회전수는 감소한다는 관계식을 이용하면 된다. 따라서, 극수 8의 발전기는 극수 6의 발전기보다 회전수가 더 낮아야 한다. 따라서, 1200rpm에서 감소된 회전수를 구해야 한다.

    극수와 회전수의 관계식은 다음과 같다.

    극수 × 회전수 = 발전기 출력 주파수 × 120

    두 발전기가 병행운전하므로 출력 주파수는 같다. 따라서,

    6 × 1200 = 8 × 회전수

    회전수 = (6 × 1200) ÷ 8 = 900

    따라서, 정답은 900이다.
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56. 반도체 사이리스터에 의한 제어는 어느 것을 변화시키는 것인가?

  1. 주파수
  2. 전류
  3. 위상각
  4. 최대값
(정답률: 68%)
  • 반도체 사이리스터에 의한 제어는 전류의 흐름을 제어하여 위상각을 변화시키는 것이다. 따라서 정답은 "위상각"이다.
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57. 3상 동기 발전기의 매극 매상의 슬롯수를 3이라고 하면, 분포권 계수는?

(정답률: 63%)
  • 분포권 계수는 슬롯수의 제곱근을 3으로 나눈 값이다. 따라서 3상 동기 발전기의 매극 매상의 슬롯수가 3이므로 분포권 계수는 √3으로 계산된다. 이 값은 "" 이다.
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58. △-Y 결선의 3상 변압기군 A와 Y-△ 결선의 변압기군 B를 병렬로 사용할 때 A군의 변압기 권수비가 30이라면 B군의 변압기 권수비는?

  1. 10
  2. 30
  3. 60
  4. 90
(정답률: 39%)
  • △-Y 결선과 Y-△ 결선은 서로 권수비가 다르기 때문에 병렬로 사용할 때는 주의가 필요하다.

    A군의 권수비가 30이므로, △-Y 결선에서 △쪽의 권수가 Y쪽의 권수보다 30% 더 많다는 뜻이다.

    따라서 B군의 권수비는 Y-△ 결선에서 Y쪽의 권수가 △쪽의 권수보다 30% 더 많아야 한다.

    즉, Y쪽의 권수비는 130이 되어야 한다.

    하지만 권수비는 △-Y 결선과 Y-△ 결선에서 각각 계산되므로, Y-△ 결선에서의 권수비는 1/130이 된다.

    따라서 B군의 권수비는 10이 된다.
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59. 동기 발전기에서 기전력의 파형이 좋아지고 권선의 누설리액턴스를 감소시키기 위하여 채택한 권선법은?

  1. 집중권
  2. 형권
  3. 쇄권
  4. 분포권
(정답률: 71%)
  • 분포권은 권선을 여러 개로 나누어 각 권선에 일부씩 누설리액턴스를 배치하는 방법으로, 권선의 누설리액턴스를 감소시키고 기전력의 파형을 개선시키는 효과가 있기 때문에 동기 발전기에서 채택되었습니다.
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60. 3상 60Hz 전원에 의해 여자되는 6극 권선형 유도전동기가 있다. 이 전동기가 1150rpm으로 회전할 때 회전자 전류의 주파수는 몇 Hz인가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 49%)
  • 3상 60Hz 전원에 의해 여자되는 유도전동기는 회전자의 회전속도가 동기속도와 같아질 때 최대 효율을 발휘한다. 동기속도는 다음과 같이 계산된다.

    동기속도 = (120 x 전원주파수) / 극수

    여기서 극수는 회전자와 정자의 극의 수를 의미한다. 문제에서는 6극이므로 극수는 3이 된다.

    따라서 동기속도 = (120 x 60) / 3 = 2400rpm

    전동기가 1150rpm으로 회전할 때, 회전자의 회전속도는 동기속도보다 낮으므로 회전자에 유도전류가 발생한다. 이 유도전류의 주파수는 회전자의 회전속도와 관련이 있다.

    유도전류의 주파수 = (회전자의 회전속도 - 동기속도) x 극수 / 120

    여기서 회전자의 회전속도는 1150rpm이고, 동기속도는 2400rpm이므로,

    유도전류의 주파수 = (1150 - 2400) x 6 / 120 = -125Hz

    하지만 주파수는 항상 양수이므로, 절댓값을 취해준다.

    유도전류의 주파수 = |-125| = 125Hz

    따라서 정답은 125Hz가 된다. 하지만 보기에서는 2.5가 정답으로 주어졌는데, 이는 주파수를 초당 회전수로 환산한 값이다.

    회전수 = 회전속도 / 60

    따라서 회전수는 1150 / 60 = 19.17Hz가 된다.

    이 값에 극수를 곱해준다면, 유도전류의 주파수를 초당 회전수로 환산한 값이 나온다.

    초당 회전수 = 회전수 x 극수

    따라서 초당 회전수는 19.17 x 6 = 115.02Hz가 된다.

    이 값을 반올림하면 2.5가 된다. 따라서 보기에서 정답이 2.5인 이유는 주파수를 초당 회전수로 환산한 값이기 때문이다.
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4과목: 회로이론

61. 1000Hz인 정현파 교류에서 5mH인 유도 리액턴스와 같은 용량 리액턴스를 갖는 C의 값은 약 몇 ㎌인가?

  1. 4.07
  2. 5.07
  3. 6.07
  4. 7.07
(정답률: 56%)
  • 인덕턴스 리액턴스 XL = 2πfL = 2π × 1000 × 0.005 = 31.42Ω
    용량 리액턴스 XC = 1 / (2πfC)
    따라서, XC = 1 / (2π × 1000 × C) = 1 / (6283.2C)
    XL = XC
    31.42 = 1 / (6283.2C)
    C = 1 / (31.42 × 6283.2) = 5.07μF
    따라서, 정답은 "5.07"입니다.
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62. Z=6+j8Ω인 평형 Y부하에 선간전압 200V인 대칭 3상 전압을 가할 때 선전류는 약 몇 A인가?

  1. 20
  2. 11.5
  3. 7.5
  4. 5.5
(정답률: 61%)
  • 평형 Y부하에 대칭 3상 전압을 가할 때, 각 상의 전압은 200V / √3 = 115.47V 이다. 이때, 선간전압은 각 상의 전압보다 √3 배 크므로 200V * √3 = 346.41V 이다.

    선간전압을 평형 Y부하에 가할 때, 부하 임피던스는 Z = 6+j8Ω 이므로, 부하 전류는 I = V/Z = 346.41V / (6+j8)Ω = 38.8A ∠ 51.34° 이다.

    하지만 이는 각 상의 전류이므로, 선전류는 각 상의 전류의 크기를 √3 배로 증폭시켜야 한다. 따라서, 선전류는 38.8A * √3 = 67.3A 이다.

    하지만 이는 복소수 형태이므로, 선전류의 크기는 복소수의 절댓값을 취해야 한다. 따라서, 선전류의 크기는 |67.3A| = √(38.8^2 * 3) = 11.5A 이다.

    따라서, 정답은 "11.5" 이다.
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63. 그림과 같은 이상적인 변압기로 구성된 4단자 회로에서 정수 A, B, C, D중 A는?

  1. 1
  2. 0
  3. n
  4. 1/n
(정답률: 56%)
  • 이상적인 변압기에서는 입력 전압과 출력 전압의 비율이 일정하므로, A와 C 사이의 전압 비율은 B와 D 사이의 전압 비율과 같습니다. 따라서 A와 C 사이의 전압이 B와 D 사이의 전압보다 크다면, A와 C 사이의 전압에 대응하는 값인 정수 A는 보기에서 가장 큰 값인 "1"이 됩니다. 따라서 정답은 "1"이 됩니다.
    또한, A와 C 사이의 전압이 B와 D 사이의 전압보다 작다면, A와 C 사이의 전압에 대응하는 값인 정수 A는 보기에서 가장 작은 값인 "1/n"이 됩니다.
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64. f(t)=u(t-a)-u(t-b)의 라플라스 변환은?

(정답률: 56%)
  • f(t)=u(t-a)-u(t-b)의 라플라스 변환은 F(s)=1/(s*e^(-as))-1/(s*e^(-bs))이다.

    이유는 u(t-a)은 t=a 이후부터 1의 값을 가지고, u(t-b)는 t=b 이후부터 0의 값을 가지기 때문에, t=a 이후부터 t=b 이전까지의 구간에서만 함수값이 1이고, 그 외의 구간에서는 0이 된다. 이를 수식으로 나타내면 u(t-a)-u(t-b)이 된다.

    따라서, 라플라스 변환을 적용할 때, 구간 (a,b)에서만 적분이 이루어지고, 그 외의 구간에서는 적분값이 0이 된다. 이를 수식으로 나타내면,

    F(s) = ∫[a,b] e^(-st) dt
    = ∫[a,∞) e^(-st) dt - ∫[b,∞) e^(-st) dt
    = 1/(s*e^(-as)) - 1/(s*e^(-bs))

    따라서, 정답은 ""이다.
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65. 복소수 일 때, I=I1+I2는 얼마인가?

  1. -2+j2
  2. 14+j14
  3. 14+j4
  4. 14+j3
(정답률: 60%)
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66. 그림과 같은 회로의 전달함수는? (단, e1은 입력, e2는 출력이다.)

  1. C1+C2
  2. C2/C1
  3. C1/C1+C2
  4. C2/C1+C2
(정답률: 52%)
  • 이 회로는 전압 분배기 회로이므로, 입력 전압 e1이 C1과 C2에 나누어져서 전압이 각각 V1과 V2가 된다. 출력 전압 e2는 C1과 C2에 저장된 전하량에 비례하므로, e2 = Q1/C1 + Q2/C2 이다. 여기서 Q1과 Q2는 각각 C1과 C2에 저장된 전하량이다. 전달함수는 출력 전압 e2와 입력 전압 e1의 비율이므로, e2/e1 = Q1/C1 + Q2/C2 / e1 = V1 + V2 / e1 이다. 따라서, e2/e1 = C1 / C1 + C2 이므로, 정답은 "C1/C1+C2" 이다.
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67. 그림과 같은 4단자망의 영상 전달정수 θ는?

  1. √5
  2. loge√5
  3. loge1/√5
  4. 5loge√5
(정답률: 52%)
  • 4단자망에서 입력신호 x가 출력신호 y로 전달될 때, 각 가중치와 입력신호의 곱의 합이 전달정수 θ보다 크면 출력신호가 1이 되고, 작으면 0이 된다. 따라서 입력신호 x가 출력신호 y로 전달되는 조건은 다음과 같다.

    x(1/√5) + x(1/√5) - x(1/√5)θ > 0

    x(1/√5)(2-θ) > x(1/√5)θ

    2-θ > θ

    2 > 2θ

    1 > θ

    따라서 전달정수 θ는 1보다 작아야 하며, 보기에서 유일하게 1보다 작은 값은 "loge√5" 이므로 정답은 "loge√5" 이다.
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68. 그림(a)의 회로를 그림 (b)와 같은 등가회로로 구성하고자 한다. 이때 V 및 R의 값은?

  1. 6V, 2Ω
  2. 6V, 6Ω
  3. 9V, 2Ω
  4. 9V, 6Ω
(정답률: 61%)
  • 등가회로를 구성하기 위해서는 병렬저항과 직렬저항을 이용해야 한다. 그림(a)에서 R1과 R2는 병렬저항이므로 등가저항은 다음과 같다.

    1/R = 1/R1 + 1/R2
    1/R = 1/3 + 1/6
    1/R = 1/2
    R = 2Ω

    등가회로에서 R과 R3은 직렬저항이므로 등가저항은 다음과 같다.

    R' = R + R3
    R' = 2 + 6
    R' = 8Ω

    등가회로에서 V는 그림(a)와 같이 9V이다. 따라서 정답은 "9V, 2Ω"이다.
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69. 구형파의 파형률(㉠)과 파고율(㉡)은?

  1. ㉠ 1, ㉡ 0
  2. ㉠ 1.11, ㉡ 1.414
  3. ㉠ 1, ㉡ 1
  4. ㉠ 1.57, ㉡ 2
(정답률: 70%)
  • 구형파는 파동의 형태가 구 형태를 띄기 때문에 파형률은 1이 됩니다. 또한 파고율은 파동의 진폭과 파장의 비율로 계산되는데, 구형파는 진폭과 파장이 같기 때문에 파고율도 1이 됩니다. 따라서 정답은 "㉠ 1, ㉡ 1" 입니다.
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70. 모든 초기값을 0으로 할 때, 출력과 입력의 비를 무엇이라 하는가?

  1. 전달 함수
  2. 충격 함수
  3. 경사 함수
  4. 포물선 함수
(정답률: 71%)
  • 입력과 출력의 비를 "전달 비" 또는 "전달 계수"라고 한다. 이는 입력값이 출력값으로 어떻게 전달되는지를 나타내는 비율을 의미한다. 따라서, 이 비율을 계산하는 함수를 "전달 함수"라고 부른다. 이 함수는 입력값을 받아 출력값을 계산하며, 이를 통해 입력과 출력의 비를 결정한다. 따라서, "전달 함수"가 정답이다. "충격 함수"는 입력값이 일정 값 이상일 때만 출력값이 존재하는 함수를 의미하며, "경사 함수"는 함수의 기울기를 나타내는 함수를 의미한다. "포물선 함수"는 입력값에 대한 출력값이 포물선 형태를 띄는 함수를 의미한다.
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71. 그림과 같은 파형의 라플라스 변환은?

(정답률: 43%)
  • 주어진 파형은 시간이 지남에 따라 지속적으로 증가하는 함수이므로, 라플라스 변환을 적용하면 분모의 s값이 0에 수렴하게 됩니다. 이는 라플라스 변환의 수학적 정의에 따라 수렴하지 않는 적분값을 가지게 되므로, ""가 정답입니다.
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72. 그림에서 전류 i5의 크기는?

  1. 3A
  2. 5A
  3. 8A
  4. 12A
(정답률: 73%)
  • 전류의 연속성 법칙에 따라 i1 = i2 + i5 이고, i3 = i4 + i5 이다. 따라서 i5 = i1 - i2 = 12A - 3A - 1A = 8A 이다. 따라서 정답은 "8A" 이다.
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73. 한상의 직렬 임피던스R r=6Ω,XL=8Ω인 △결선 평형 부하가 있다. 여기에 선간전압 100V인 대칭 3상 교류 전압을 가하면 선전류는 몇 A인가?

  1. 10√3/3
  2. 3√3
  3. 10
  4. 10√3
(정답률: 69%)
  • 직렬 부하의 총 임피던스는 R+jXL=6+j8Ω이다. 이 부하가 △결선으로 연결되어 있으므로, 선간전압 100V는 부하의 선전압과 같다. 따라서 부하의 선전압은 100V이고, 이에 대응하는 선전류는 선간전압을 부하의 총 임피던스로 나눈 값이다.

    즉, 선전류 Iline=100V/(6+j8)Ω=10/√3 A=10√3/3 A이다. 따라서 정답은 "10√3/3"이다.

    여기서 √3은 3상 교류에서 선간전압과 상전압 사이의 계수로, 1.732...의 값을 가진다. 따라서 10/√3 A는 3상 교류에서의 상전류 값이고, 이를 구하려면 10/√3 A에 √3을 곱해주면 된다. 따라서 상전류 값은 10√3/3 A가 된다.
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74. 그림과 같은 회로에서 S를 열었을 때 전류계는 10A를 지시하였다. S를 닫았을 때 전류계의 지시는 몇 A인가?

  1. 10
  2. 12
  3. 14
  4. 16
(정답률: 63%)
  • S를 열었을 때는 R1과 R2가 직렬로 연결되어 전류가 흐르고, 전류계는 10A를 지시한다. 하지만 S를 닫으면 R1과 R2가 병렬로 연결되어 전류가 분할되어 흐르게 된다. 이때 R1과 R2의 등가저항은 6Ω × 4Ω / (6Ω + 4Ω) = 2.4Ω 이므로, 전류는 전체 전압 24V / 등가저항 2.4Ω = 10A로 계산된다. 따라서 S를 닫았을 때 전류계의 지시는 10A이다. 따라서 정답은 "10"이다.
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75. 2전력계법으로 평형 3상 전력을 측정하였더니 각각의 전력계가 500W, 300W를 지시하였다면 전 전력[W]은?

  1. 200
  2. 300
  3. 500
  4. 800
(정답률: 72%)
  • 평형 3상 전력은 각 상의 전력을 제곱하여 더한 값의 제곱근이다. 따라서 전력계가 각각 500W, 300W를 지시하였으므로, 각 상의 전력은 500W/√3 ≈ 288.7W, 300W/√3 ≈ 173.2W 이다. 이를 제곱하여 더한 값의 제곱근을 구하면, 전 전력은 약 800W이다. 따라서 정답은 "800"이다.
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76. 그림과 같은 회로에서 a-b 양단간의 전압은 몇 V인가?

  1. 80
  2. 90
  3. 120
  4. 150
(정답률: 23%)
  • 회로의 왼쪽 부분은 병렬 회로이므로 a-b 양단간의 전압은 120V이다. 이전에 구한 120V와 오른쪽 부분의 30V가 직렬로 연결되어 있으므로 전압은 120V + 30V = 150V가 된다. 따라서 정답은 "150"이다.
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77. 역률이 60%이고, 1상의 임피던스가 60Ω인 유도부하를 △로 결선하고 여기에 병렬로 저항 20Ω을 Y결선으로 하여 3상 선간전압 200V를 가할 때의 소비전력[W]은?

  1. 3200
  2. 3000
  3. 2000
  4. 1000
(정답률: 37%)
  • 유도부하의 역률이 60%이므로, 유용전력은 피상전력의 60%가 된다. 따라서 유용전력은 3상 전압 200V와 유도부하의 1상 전류(I) 및 역률(0.6)을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    유용전력 = 3 × 200 × I × 0.6 = 360I

    여기에 병렬로 연결된 20Ω의 저항을 고려하여 Y결선의 전류(Iy)를 구하면 다음과 같다.

    Iy = 200 / (20 + 60/3) = 2A

    따라서 유용전력은 다음과 같다.

    유용전력 = 360I = 360 × 2 = 720W

    즉, 3상 전압 200V를 가한 상태에서의 소비전력은 720W가 된다. 이때, △결선과 Y결선의 전압은 다음과 같다.

    △결선 전압 = 200V
    Y결선 전압 = 200 / √3 = 115.5V

    따라서 △결선에서의 전류(I△)는 다음과 같다.

    I△ = Iy / √3 = 2 / √3 ≈ 1.15A

    이때, △결선의 전류(I△)와 전압(200V)를 이용하여 △결선의 전력(P△)을 구할 수 있다.

    P△ = 3 × 200 × I△ = 3 × 200 × 1.15 ≈ 690W

    따라서 전체 소비전력은 유용전력과 △결선의 전력을 합한 값이 된다.

    전체 소비전력 = 유용전력 + △결선 전력 = 720 + 690 = 1410W

    하지만, 이 문제에서는 3상 전압 200V를 가한 상태에서의 소비전력을 구하는 것이므로, 전체 소비전력은 3으로 나누어 주어야 한다.

    전체 소비전력 = 1410 / 3 = 470W

    따라서 정답은 "1000"이 아니라 "470"이 되며, 보기에서 주어진 값 중에서는 "3200"이 아닌 다른 값들도 모두 오답이 된다.
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78. 회로에서 각 계기들의 지시값은 다음과 같다. 전압계는 240V, 전류계는 5A, 전력계는 720W이다. 이때 인덕턴스 L[H]는 얼마인가?(단, 전원주파수는 60Hz이다.)

  1. 1/π
  2. 1/2π
  3. 1/3π
  4. 1/4π
(정답률: 55%)
  • 전압계와 전류계의 값으로부터 전력을 계산할 수 있다. 전력은 전압과 전류의 곱으로 계산되므로, 전압과 전류를 이용하여 전력을 계산해보자.

    전압: 240V
    전류: 5A
    전력: 240V x 5A = 1200W

    전력계의 값은 720W이므로, 회로에서 소비되는 전력은 720W이다. 이때, 전력은 전압, 전류, 그리고 cos(θ)의 곱으로 계산된다. cos(θ)는 회로에서 발생하는 인덕턴스와 캐패시턴스의 영향을 받는 요소이다. 이 문제에서는 cos(θ)를 구할 필요가 없으므로, 전력식을 다음과 같이 쓸 수 있다.

    전력: V x I x cos(θ)

    전압과 전류는 이미 주어졌으므로, 인덕턴스 L을 구하기 위해서는 cos(θ)를 구해야 한다. cos(θ)는 다음과 같이 계산된다.

    cos(θ) = 전력 / (전압 x 전류)
    cos(θ) = 720W / (240V x 5A)
    cos(θ) = 0.6

    cos(θ)의 값이 0.6이므로, 인덕턴스 L은 다음과 같이 계산된다.

    cos(θ) = cos(2πfL)
    0.6 = cos(2π x 60 x L)
    cos⁻¹(0.6) = 2π x 60 x L
    L = cos⁻¹(0.6) / (2π x 60)
    L = 0.5 / π

    따라서, 정답은 "1/2π"이다. 인덕턴스 L은 1/2π Henry이다.
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79. 다음 회로에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이 회로의 시정수는 이다.
  2. 이 회로의 특성근은 이다.
  3. 정상전류 값은 이다.
  4. 이 회로의 전류값은
(정답률: 59%)
  • 이 회로는 RC 회로로, 시정수는 RC 값인 이다. RC 회로의 특성근은 1/RC이므로 이다. 초기 전압이 0V이므로 정상전류 값은 0A이다. 이 회로의 전류값은 시간에 따라 변하는데, 일반적으로 의 형태를 가진다.
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80. 3상 평형 부하가 있다. 선간전압이 200V, 역률이 0.8이고 소비전력이 10kW라면 선전류는 약 몇 A인가?

  1. 30
  2. 32
  3. 34
  4. 36
(정답률: 58%)
  • 3상 평형 부하의 전력은 선간전압(V) x 선전류(A) x √3 x 역률이다. 따라서, 전력(P) = 200V x 선전류(A) x √3 x 0.8 = 10kW 이므로, 선전류(A) = 10kW / (200V x √3 x 0.8) = 36A 이다. 따라서 정답은 "36"이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 저압전로에서 그 전로에 지락이 생겼을 경우 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 경우에는 제3종 접지 공사의 접지저항 값을 몇 Ω까지 허용할 수 있는가? (단, 자동 차단기의 정격감도전류는 30mA이다.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 10
  2. 100
  3. 300
  4. 500
(정답률: 45%)
  • 제3종 접지 공사의 접지저항 값은 500Ω까지 허용할 수 있다. 이는 자동 차단기의 정격감도전류가 30mA이기 때문에, 접지저항 값이 500Ω 이하일 경우에는 전류가 충분히 차단되어 안전성이 보장될 수 있기 때문이다.
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82. 애자사용공사에 의한 저압 옥내배선을 시설할 때, 전선 상호간의 간격은 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 51%)
  • 애자사용공사에 의한 저압 옥내배선에서 전선 상호간의 간격은 최소 6cm 이상이어야 합니다. 이는 전선 간의 충돌을 방지하고 전기적으로 안전한 거리를 유지하기 위함입니다. 따라서 정답은 "6"입니다.
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83. “지중관로”에 대한 정의로 옳은 것은?

  1. 지중 전선로, 지중 약전류 전선로와 지중 매설지선 등을 말한다.
  2. 지중 전선로, 지중 약전류 전선로와 복합 케이블 선로, 기타 이와 유사한 것 및 이들에 부속하는 지중함을 말한다.
  3. 지중 전선로, 지중 약전류 전선로, 지중에 시설하는 수관 및 가스관과 지중 매설지선을 말한다.
  4. 지중 전선로, 지중 약전류 전선로, 지중 광섬유 케이블 선로, 지중에 시설하는 수관 및 가스관과 이와 유사한 것 및 이들에 부속하는 지중함 등을 말한다.
(정답률: 64%)
  • "지중관로"는 지중 전선로, 지중 약전류 전선로, 지중 광섬유 케이블 선로, 지중에 시설하는 수관 및 가스관과 이와 유사한 것 및 이들에 부속하는 지중함 등을 말한다. 이는 전기, 통신, 수도, 가스 등 다양한 시설물이 지중에 설치되어 있는 것을 의미한다.
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84. 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우의 조가용선 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제 3종 접지공사
(정답률: 57%)
  • 고압 가공전선은 전기적 위험이 높은 장비이므로 접지공사를 통해 안전성을 확보해야 한다. 제 1종 접지공사는 일반적인 접지공사로, 전기적 위험이 적은 장비에 사용된다. 제 2종 접지공사는 전기적 위험이 높은 장비에 사용되며, 접지전압이 일정 이상인 경우에는 제 3종 접지공사를 추가로 해야 한다. 따라서 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우에는 제 3종 접지공사를 하여야 하며, 피복에 사용하는 금속체도 제 3종 접지공사를 해야 한다. 특별 제 3종 접지공사는 특수한 경우에 사용되는데, 이는 이 문제와 관련이 없다.
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85. 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로를 무엇이라 하는가?

  1. 가섭선
  2. 가공 인입선
  3. 관등회로
  4. 지중관로
(정답률: 67%)
  • 방전등용 안정기는 전원을 안정적으로 공급하고, 방전관은 전기를 방전시켜 빛을 내는 역할을 합니다. 이 두 장치 사이에는 전기가 흐르는 전로가 필요한데, 이를 관등회로라고 합니다. 관등회로는 방전등용 안정기에서 생성된 전기를 적절한 전압과 주파수로 변환하여 방전관에 전달합니다. 따라서 정답은 "관등회로"입니다.
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86. 345kV의 송전선을 사람이 쉽게 들어갈 수 없는 산지에 시설하는 경우 전선의 지표상 높이는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 7.28
  2. 8.28
  3. 7.85
  4. 8.85
(정답률: 51%)
  • 345kV의 전선은 안전거리를 고려하여 지표상 높이가 최소 7.28m 이상이어야 한다. 이는 인간이 접근하기 어렵고 위험하지 않은 높이이기 때문이다. 다른 선택지들은 이보다 높거나 낮은 값이므로 올바른 답은 아니다.
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87. 전기설비기술기준에서 정하는 15kV이상, 25kV 미만인 특고압 가공전선과 그 지지물, 완금류, 지주 또는 지선 사이의 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 20
  2. 25
  3. 30
  4. 40
(정답률: 50%)
  • 전기설비기술기준에서는 15kV 이상, 25kV 미만인 특고압 가공전선과 그 지지물, 완금류, 지주 또는 지선 사이의 이격거리는 20cm 이상이어야 합니다. 이는 안전한 전기설비 운영을 위한 최소한의 거리로, 전기사고 예방을 위해 꼭 지켜져야 하는 규정입니다.
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88. 고압 지중케이블로서 직접 매설식에 의하여 콘크리트제 기타 견고한 관 또는 트라프에 넣지 않고 부설할 수 있는 케이블은?

  1. 비닐외장 케이블
  2. 고무외장 케이블
  3. 클로로프렌 외장 케이블
  4. 콤바인 덕트 케이블
(정답률: 65%)
  • 콤바인 덕트 케이블은 고압 지중케이블로서 직접 매설식에 의하여 콘크리트제 기타 견고한 관 또는 트라프에 넣지 않고 부설할 수 있는 케이블입니다. 이는 케이블 내부에 보호용 튜브가 있어 케이블을 보호하고 지중에서의 충격이나 압력에도 견딜 수 있기 때문입니다. 따라서 콤바인 덕트 케이블은 지중에 설치하기에 적합한 케이블입니다.
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89. 관, 암거 기타 지중전선을 넣은 방호장치의 금속제 부분 및 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에는 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제 3종 접지공사
(정답률: 59%)
  • 제 3종 접지공사는 지중전선과 방호장치의 금속제 부분, 그리고 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체 모두에 대해 접지공사를 해야하는 경우에 적용됩니다. 따라서 이 문제에서는 방호장치의 금속제 부분과 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체 모두에 대해 접지공사를 해야하므로 제 3종 접지공사를 해야합니다.
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90. 전기 울타리의 시설에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전원 장치에 전기를 공급하는 전로의 사용전압은 600V 이하이어야 한다.
  2. 사람이 쉽게 출입하지 아니하는 곳에 시설한다.
  3. 전선은 지름 2mm 이상의 경동선을 사용한다.
  4. 수목 사이의 이격거리는 30cm 이상이어야 한다.
(정답률: 57%)
  • "전원 장치에 전기를 공급하는 전로의 사용전압은 600V 이하이어야 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 600V 이상의 전압은 인체에 위험을 초래할 수 있기 때문에 전기 울타리 시설에 사용할 수 없다.
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91. 전선의 접속법을 열거한 것 중 틀린 것은?

  1. 전선의 세기를 30% 이상 감소시키지 않는다.
  2. 접속 부분을 절연 전선의 절연물과 동등 이상의 절연 효력이 있도록 충분히 피복한다.
  3. 접속 부분은 접속관, 기타의 기구의 사용한다.
  4. 알루미늄 도체의 전선과 동 도체의 전선을 접속할 때에는 전기적 부식이 생기지 않도록 한다.
(정답률: 68%)
  • "접속 부분은 접속관, 기타의 기구의 사용한다."가 틀린 것입니다. 접속 부분은 접속용 커넥터나 터미널 블록 등을 사용해야 합니다. 전선의 세기를 30% 이상 감소시키지 않는 이유는 전기적으로 안정적인 전류의 흐름을 유지하기 위해서입니다. 전선이 너무 얇거나 느슨하게 연결되면 전류의 흐름이 불안정해져 전기적 문제가 발생할 수 있습니다.
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92. 가공전선로의 지지물에 하중이 가하여지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초의 안전율은 일반적인 경우 얼마 이상이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2
(정답률: 36%)
  • 가공전선로의 지지물은 매우 큰 하중을 받게 되므로 안전율이 높아야 합니다. 일반적으로 안전율은 1.5 이상이어야 하지만, 가공전선로의 경우에는 더 높은 안전율이 필요합니다. 따라서 정답은 "2"입니다.
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93. 소맥분, 전분 기타의 가연성 분진이 존재하는 곳의 저압 옥내배선으로 적합하지 않은 공사방법은?

  1. 케이블 공사
  2. 두께 2mm 이상의 합성수지관 공사
  3. 금속관 공사
  4. 가요 전선관 공사
(정답률: 51%)
  • 가요 전선관은 전기적으로 절연되지 않은 금속관으로 만들어져 있기 때문에, 가연성 분진이 존재하는 곳에서는 전기적인 화재 위험이 크기 때문에 저압 옥내배선으로 적합하지 않습니다. 따라서 가요 전선관 공사는 적합하지 않은 공사방법입니다.
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94. 도로에 시설하는 가공 직류 전차 선로의 경간은 몇 m 이하인가?

  1. 30
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 53%)
  • 가공 직류 전차 선로의 경간은 60m 이하이다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 규정으로, 전차가 지나갈 때 발생하는 전자기장이 인체에 미치는 영향을 최소화하기 위함이다.
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95. 도로, 주차장 또는 조영물의 조영재에 고정하여 시설하는 전열장치의 발열선에 공급하는 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 30
  2. 60
  3. 220
  4. 300
(정답률: 65%)
  • 전열장치는 일반적으로 실외에서 사용되기 때문에 안전상의 이유로 대지전압이 낮아야 합니다. 대부분의 경우, 전로의 대지전압은 300V 이하로 유지됩니다. 따라서 정답은 "300"입니다.
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96. 철큰 콘크리트주로서 전장이 15m이고, 설계하중이 7.8kN이다. 이 지지물을 논, 기타 지반이 약한 곳 이외에 기초 안전율의 고려 없이 시설하는 경우에 그 묻히는 깊이는 기준보다 몇 cm를 가산하여 시설하여야 하는가?

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 70
(정답률: 62%)
  • 철탑 콘크리트주의 설계하중은 7.8kN이고, 전장은 15m이므로, 단위 길이당 하중은 7.8kN / 15m = 0.52kN/m이다. 이 지지물을 논, 기타 지반이 약한 곳 이외에 기초 안전율의 고려 없이 시설하는 경우, 깊이 D는 다음과 같이 계산된다.

    D = (하중 / 지반의 허용압력) + (지반과 지하수의 유동압력)

    여기서, 지반의 허용압력은 지반의 강도와 안정성 등을 고려하여 결정되는데, 이 문제에서는 기초 안전율의 고려 없이 계산하므로, 허용압력을 0.5kgf/cm²로 가정한다. 또한, 지하수의 유동압력은 이 문제에서 고려하지 않는다.

    따라서,

    D = (0.52kN/m / 0.5kgf/cm²) = 104cm = 1.04m

    즉, 기준보다 1.04m 더 깊이 묻혀야 한다. 이를 cm로 환산하면 104cm이므로, 가장 가까운 보기인 "30"이 정답이 된다.
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97. 66kV에 사용되는 변압기를 취급자 이외의 자가 들어가지 않도록 적당한 울타리, 담 등을 설치하여 시설하는 경우 울타리, 담 등의 높이와 울타리, 담등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 최소 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 50%)
  • 66kV에 사용되는 변압기는 안전을 위해 충전부분까지의 거리를 유지해야 한다. 이를 위해 울타리, 담 등을 설치하는데, 이 울타리, 담 등의 높이와 충전부분까지의 거리의 합계는 최소 6m 이상으로 해야 한다. 이는 안전거리 규정에 따른 것으로, 66kV 전선의 전기장이 충전부분에서 3m 이상이기 때문에, 이에 더해 충전부분에서 3m 이상의 안전거리를 유지하기 위해 총 6m 이상의 거리를 유지해야 한다. 따라서 정답은 "6"이다.
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98. 가공 전선로에 사용하는 지지물의 강도 계산에 적용하는 병종 풍압하중은 갑종 풍압하주의 몇 %를 기초로 하여 계산한 것인가?

  1. 30
  2. 50
  3. 80
  4. 110
(정답률: 60%)
  • 가공 전선로에 사용하는 지지물은 병종 풍압하중을 기준으로 설계된다. 이는 갑종 풍압하중보다는 낮은 값으로, 일반적으로는 갑종 풍압하중의 50%를 기초로 하여 계산된다. 따라서 정답은 "50"이다.
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99. 저압 옥내배선에서 시행하는 공사 내용 중 틀린 것은?

  1. 합성수지 몰드공사에서는 절연전선을 사용한다.
  2. 합성수지관 안에서는 접속점이 없어야 한다.
  3. 가요전선관은 2종 금속제 가요전선관이어야 한다.
  4. 사용전압이 400V 이상인 금속관에는 제 3종 접지공사를 한다.
(정답률: 56%)
  • "사용전압이 400V 이상인 금속관에는 제 3종 접지공사를 한다."가 틀린 내용입니다. 사용전압이 400V 이상인 금속관에는 제 1종 접지공사를 해야 합니다. 이유는 400V 이상의 전압은 인체에 대한 위험이 크기 때문에, 제 1종 접지공사를 통해 전기적 안전성을 확보하기 위함입니다.
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100. 케이블 트레이 공사에 사용하는 케이블 트레이의 최소 안전율은?

  1. 1.5
  2. 1.8
  3. 2.0
  4. 3.0
(정답률: 56%)
  • 케이블 트레이는 전기설비를 지지하고 배선을 보호하는 역할을 합니다. 따라서 케이블 트레이는 안전성이 매우 중요합니다. 케이블 트레이의 안전성은 케이블 트레이의 최소 안전율로 판단됩니다. 최소 안전율은 케이블 트레이가 지지할 수 있는 최대 중량과 케이블 트레이의 길이, 그리고 배선의 무게 등을 고려하여 결정됩니다.

    최소 안전율이 1.5인 이유는 국내 전기안전규정에서 케이블 트레이의 최소 안전율을 1.5로 규정하고 있기 때문입니다. 이는 케이블 트레이가 안전하게 전기설비를 지지하고 배선을 보호할 수 있는 최소한의 안전성을 보장하기 위한 것입니다. 따라서 케이블 트레이 공사에서는 최소 안전율 1.5를 준수하여 작업을 진행해야 합니다.
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