전기산업기사 필기 기출문제복원 (2016-08-21)

전기산업기사
(2016-08-21 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 환상철심에 감은 코일에 5A의 전류를 흘려 2000AT의 기자력을 발생시키고자 한다면, 코일의 권수는 몇 회로 하면 되는가?

  1. 100회
  2. 200회
  3. 300회
  4. 400회
(정답률: 88%)
  • 환상철심에 감은 코일의 기자력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B = μ₀ * n * I * A

    여기서, B는 기자력, μ₀는 자유공간의 자기유도율, n은 코일의 권수, I는 전류, A는 코일의 면적을 나타낸다.

    따라서, n = B / (μ₀ * I * A) = 2000 / (4π * 10^-7 * 5 * 1) = 400회

    따라서, 코일의 권수는 400회여야 한다.
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2. 임의의 점의 전계가 E=Exi+Eyj+Ezk로 표시 되었을 때, 와 같은 의미를 갖는 것은?

  1. ▽×E
  2. ▽2E
  3. ▽ ㆍ E
  4. grad
(정답률: 69%)
  • 위 식에서 E는 전계 벡터를 나타내며, ▽는 gradient 연산자를 나타낸다. 따라서 "▽ ㆍ E"는 gradient 연산자와 E의 내적을 의미한다. 이는 전계 벡터 E의 변화율을 나타내는 gradient 벡터를 구하는 것을 의미한다. 따라서 정답은 "▽ ㆍ E"이다.
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3. 도체의 저항에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 도체의 단면적에 비례한다.
  2. 도체의 길이에 반비례한다.
  3. 저항률이 클수록 저항은 적어진다.
  4. 온도가 올라가면 저항값이 증가한다.
(정답률: 71%)
  • 온도가 올라가면 도체 내 입자들의 운동이 더 활발해지고 충돌이 더 많이 일어나기 때문에 전기 저항이 증가하게 된다. 따라서 온도가 올라가면 저항값이 증가한다.
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4. x축 상에서 x=1m, 2m, 3m, 4m 인 각 점에 2[nC], 4[nC], 6[nC], 8[nC] 의 점전하가 존재할 때 이들에 의하여 전계 내에 저장되는 정전 에너지는 몇 [nJ] 인가?

  1. 483
  2. 644
  3. 725
  4. 966
(정답률: 51%)
  • 정전 에너지는 1/2ε0ΣQiΣQj/rij 로 계산할 수 있다. 여기서 Qi와 Qj는 각각의 점전하, rij은 두 점전하 사이의 거리이다. 이 문제에서는 모든 점전하가 x축 상에 있으므로, rij는 각각 1m, 2m, 3m, 4m 이다. 따라서 정전 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1/2ε0[(2x4)^2/1 + (2x6)^2/2 + (2x8)^2/3 + (4x6)^2/2 + (4x8)^2/3 + (6x8)^2/2]
    = 1/2ε0[32 + 144 + 256 + 144 + 256 + 216]
    = 1/2ε0x1048
    ≈ 966 [nJ]

    따라서 정답은 "966"이다.
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5. 진공 중에 10-10[C]의 점전하가 있을 때 전하에서 2[m] 떨어진 점의 전계는 몇 [V/m] 인가?

  1. 2.25×10-1
  2. 4.50×10-1
  3. 2.25×10-2
  4. 4.50×10-2
(정답률: 67%)
  • 전하에서 2[m] 떨어진 점의 전계는 전하의 크기와 거리에 반비례하므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전계 = (9×109 × 10-10) / 2

    = 4.5×10-1

    하지만 문제에서 답이 "2.25×10-1" 이므로, 이는 전하가 양극성을 가지고 있어서 전계의 방향이 반대로 되어야 함을 의미한다. 따라서 정답은 전계의 크기에 -1을 곱한 값인 "2.25×10-1"이 된다.
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6. 유전체 내의 전계 E와 분극의 세기 P의 관계식은?

  1. P=E0(Es-1)E
  2. P=Es(E0-1)E
  3. P=E0(Es+1)E
  4. P=Es(E0+1)E
(정답률: 81%)
  • 전계 E는 분극의 세기 P와 비례한다. 이 때, 유전체 내에서 전계 E가 존재하면 분극이 일어나게 되고, 이 분극의 세기 P는 전계 E와 비례하게 된다. 따라서 P와 E 사이의 관계식은 P = kE (k는 상수)로 나타낼 수 있다. 이 때, 유전체 내에서 전계 E가 존재하면, 분극이 일어나기 위해서는 Es 이상의 전계가 필요하다. 따라서 P = kEs(E - E0)로 나타낼 수 있다. 이 때, E0은 유전체 내에서 분극이 일어나기 위한 최소 전계이다. 따라서 P = E0(Es-1)E로 나타낼 수 있다.
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7. 일반적으로 도체를 관통하는 자속이 변화하든가 또는 자속과 도체가 상대적으로 운동하여 도체 내의 자속이 시간적 변화를 일으키면, 이 변화를 막기 위하여 도체 내에 국부적으로 형성되는 임의의 폐회로를 따라 전류가 유기되는데 이 전류를 무엇이라 하는가?

  1. 변위전류
  2. 대칭전류
  3. 와전류
  4. 도전전류
(정답률: 72%)
  • 이 전류를 "와전류"라고 부르는 이유는, 도체 내의 자속 변화나 상대적 운동으로 인해 발생하는 전류가 폐회로를 따라서 흐르는데, 이 전류의 방향이 자속 변화나 운동의 방향과 반대로 흐르기 때문이다. 즉, "와"는 반대의 의미를 가지는 접두어이며, 이 전류가 자속 변화나 운동에 대한 반대 방향으로 흐르기 때문에 "와전류"라고 부르는 것이다.
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8. 철심이 들어있는 환상코일이 있다. 1차 코일의 권수N1=100회일 때 자기인덕턴스는 0.01[H] 였다. 이 철심에 2차 코일 N2=200회를 감았을 때 1, 2차 코일의 상호인덕턴스는 몇 [H]인가? (단, 이 경우 결합계수 k=1로 한다.)

  1. 0.01
  2. 0.02
  3. 0.03
  4. 0.04
(정답률: 65%)
  • 상호인덕턴스 식은 M=k*sqrt(L1*L2)이다. 여기서 L1은 1차 코일의 자기인덕턴스, L2는 2차 코일의 자기인덕턴스이다. k는 결합계수로, 이 문제에서는 1로 주어졌다.

    따라서, 2차 코일의 자기인덕턴스 L2를 구해야 한다. L2는 N2^2 / (N1^2) * L1 이므로, L2 = (200^2 / 100^2) * 0.01 = 0.04 [H] 이다.

    따라서, M=k*sqrt(L1*L2) = 1 * sqrt(0.01 * 0.04) = 0.02 [H] 이다.

    즉, 1차 코일과 2차 코일의 상호인덕턴스는 0.02 [H] 이다.
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9. 정전용량 5[㎌]인 콘덴서를 200[V]로 충전하여 자기인덕턴스 20[mH], 저항 0[Ω]인 코일을 통해 방전할 때 생기는 전기진동 주파수는 약 몇 [Hz]이며, 코일에 축적되는 에너지는 몇 [J] 인가?

  1. 50 Hz, 1 J
  2. 500 Hz, 0.1J
  3. 500 Hz, 1 J
  4. 5000 Hz, 0.1 J
(정답률: 69%)
  • 콘덴서가 충전되면서 에너지는 1/2CV^2의 형태로 저장됩니다. 여기서 C는 콘덴서의 용량, V는 충전 전압입니다. 따라서 이 문제에서는 충전된 콘덴서의 에너지는 1/2 x 5 x 10^-6 x 200^2 = 100 mJ입니다.

    코일을 통해 방전될 때, 코일의 에너지는 1/2LI^2의 형태로 방출됩니다. 여기서 L은 코일의 인덕턴스, I는 전류입니다. 이 문제에서는 코일의 저항이 0이므로, 전류는 I = V/L = 200/0.02 = 10,000 A가 됩니다. 따라서 코일에 축적된 에너지는 1/2 x 0.02 x (10,000)^2 = 1 J가 됩니다.

    전기진동 주파수는 1/2π√(LC)의 형태로 계산됩니다. 여기서 L은 코일의 인덕턴스, C는 콘덴서의 용량입니다. 이 문제에서는 L = 0.02 H, C = 5 x 10^-6 F이므로, 전기진동 주파수는 1/2π√(0.02 x 5 x 10^-6) = 약 500 Hz가 됩니다.

    따라서 정답은 "500 Hz, 0.1J"입니다.
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10. 내압과 용량이 각각 200[V] 5[㎌], 300[V] 4[㎌], 400[V] 3[㎌], 500[V] 3[㎌] 인 4개의 콘덴서를 직렬연결하고 양단에 직류전압을 가하여 전압을 서서히 상승시키면 최초로 파괴되는 콘덴서는? 단, 콘덴서의 재질이나 형태는 동일하다.

  1. 200[V] 5[㎌]
  2. 300[V] 4[㎌]
  3. 400[V] 3[㎌]
  4. 500[V] 3[㎌]
(정답률: 84%)
  • 직렬연결된 콘덴서들은 전압이 공유되므로, 전압이 가장 높은 콘덴서가 가장 먼저 파괴됩니다. 따라서 전압이 200[V]인 콘덴서가 가장 먼저 파괴됩니다. 이유는 전압이 높을수록 콘덴서 내부의 전기장이 커지고, 이는 콘덴서의 절연체를 파괴할 가능성을 높입니다. 또한, 용량이 작을수록 콘덴서 내부의 전기장이 커지므로, 5[㎌]보다 작은 용량을 가진 콘덴서가 더 먼저 파괴될 가능성이 높습니다. 따라서 "200[V] 5[㎌]"가 가장 먼저 파괴됩니다.
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11. 무한히 넓은 2개의 평행 도체판의 간격이 d[m]이며 그 전위차는 V[V]이다. 도체판의 단위 면적에 작용하는 힘은 몇 [N/m2] 인가? 단, 유전율은 E0이다.

(정답률: 72%)
  • 두 도체판 사이에는 일정한 전위차가 있으므로 전기장이 존재한다. 이 전기장은 두 도체판 사이의 전하를 인가하게 되고, 이로 인해 도체판의 단위 면적에는 일정한 힘이 작용하게 된다. 이 힘은 전기장과 도체판 사이의 거리, 즉 간격 d에 반비례하므로, 평행한 두 도체판 사이의 힘은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    F = ε0 * V2 / (2d)

    여기서 ε0은 자유공간의 유전율을 나타내는 상수이다. 따라서, 단위 면적당 작용하는 힘은 위 식을 면적으로 나눈 값으로 구할 수 있다.

    P = F / A = ε0 * V2 / (2dA)

    여기서 A는 도체판의 면적을 나타낸다. 따라서, 정답은 ""이다.
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12. 내경 a[m], 외경 b[m]인 동심구 콘덴서의 내구를 접지했을 때의 정전용량은 몇 [F]인가?

(정답률: 45%)
  • 동심구 콘덴서의 내구를 접지하면 두 전극 사이의 전위차는 0이 되므로, 콘덴서의 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εA/d

    여기서 ε는 자유공간의 유전율, A는 콘덴서의 전극 면적, d는 두 전극 사이의 거리이다.

    내경이 a[m]이므로 내전극의 반지름은 a/2[m]이다. 외경이 b[m]이므로 외전극의 반지름은 b/2[m]이다. 따라서 전극 면적은 다음과 같다.

    A = π(b^2 - a^2)/4

    두 전극 사이의 거리는 접지하면 0이 되므로 d = 0이다.

    따라서 정전용량은 다음과 같다.

    C = εA/d = επ(b^2 - a^2)/4/0 = ∞

    따라서 정전용량은 무한대이다. 이는 보기 중에서 ""가 정답인 이유이다.
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13. 직류 500[V] 절연저항계로 절연저항을 측정하니 2[MΩ]이 되었다면 누설전류[μA]는?

  1. 25
  2. 250
  3. 1000
  4. 1250
(정답률: 79%)
  • 누설전류는 전압(V)에 절연저항(Ω)을 나눈 값으로 계산할 수 있다. 따라서 누설전류(μA) = 전압(V) / 절연저항(MΩ) * 1000000 이 된다. 여기서 전압은 500V, 절연저항은 2MΩ이므로 계산하면 250이 된다. 따라서 정답은 "250"이다.
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14. 평등 자계 내에 놓여 있는 전류가 흐르는 직선도선이 받는 힘에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 힘은 전류에 비례한다.
  2. 힘은 자장의 세기에 비례한다.
  3. 힘은 도선의 길이에 반비례한다.
  4. 힘은 전류의 방향과 자장의 방향과의 사이각의 정현에 관계된다.
(정답률: 68%)
  • "힘은 도선의 길이에 반비례한다."가 틀린 것이다.

    전류가 흐르는 도선에는 자기장이 생기게 되고, 이 자기장과 전류의 방향에 따라 도선에 힘이 작용하게 된다. 이 때, 힘은 전류와 자장의 크기에 비례하며, 두 벡터 사이의 사이각에도 영향을 받는다. 따라서 "힘은 전류에 비례한다."와 "힘은 자장의 세기에 비례한다."는 맞는 설명이다.
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15. 그림과 같이 진공중에 자극면적이 2[cm2], 간격이 0.1[cm]인 자성체내에서 포화자속밀도가 2[Wb/m2]일 때 두 자극면 사이에 작용하는 힘의 크기는 약 몇 [N]인가?

  1. 53
  2. 106
  3. 159
  4. 318
(정답률: 55%)
  • 자성체 내에서 포화자속밀도가 2[Wb/m2]이므로 자기장의 세기는 H = B/μ0 = 2/4π×10-7 = 5×106[A/m]이다. 따라서 자극면적이 2[cm2]인 자성체 내에서의 자기력선의 개수는 N = H×A = 5×106×2×10-4 = 1000[개]이다. 이때 인접한 자기력선 사이의 간격은 Δl = 0.1[cm]이므로 두 자극면 사이에 작용하는 힘은 F = μ0×I1×I2×N2/(2πΔl)이다. 여기서 I1과 I2는 각각 자극면을 통과하는 전류의 크기이다. 자성체 내에서 전류 밀도는 J = B/μ0 = 2/4π×10-7 = 5×106[A/m2]이므로 자극면을 통과하는 전류의 크기는 I = JA = 5×106×2×10-4 = 1[A]이다. 따라서 F = μ0×I2×N2/(2πΔl) = 4π×10-7×1×10002/(2π×0.1×10-2) = 318[N]이다. 따라서 정답은 "318"이다.
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16. 지름이 2[m]인 구도체의 표면전계가 5[kV/㎜] 일 때 이 구도체의 표면에서의 전위는 몇 [kV]인가?

  1. 1×103
  2. 2×103
  3. 5×103
  4. 1×104
(정답률: 53%)
  • 전위는 표면전계와 반비례 관계에 있으므로 전위는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전위 = 표면전계 × 거리

    여기서 거리는 구의 반지름인 1[m]이다. 따라서 전위는 다음과 같다.

    전위 = 5[kV/㎜] × 1[m] = 5[kV]

    따라서 정답은 "5×103" 이다.
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17. 전류가 흐르고 있는 무한 직선도체로부터 2[m] 만큼 떨어진 자유공간 내 P점의 자계의 세기가 4/π[AT/m] 일 때, 이 도체에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 16
(정답률: 55%)
  • 자유공간 내 P점에서의 자계의 세기는 전류와 직접적으로 관련이 있으므로, 아래의 식을 이용하여 전류를 구할 수 있다.

    B = μ₀ * I / (2πr)

    여기서 B는 자유공간 내 P점에서의 자계의 세기, μ₀는 자유공간의 자기유도율(4π × 10^-7), I는 전류, r은 P점과 도체 사이의 거리이다.

    문제에서 B = 4/π[AT/m], r = 2[m]로 주어졌으므로,

    4/π = μ₀ * I / (2π * 2)

    I = 16[A]

    따라서 정답은 "16"이다.
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18. 다음 내용은 어떤 법칙을 설명한 것인가?

  1. 쿨롱의 법칙
  2. 가우스의 법칙
  3. 맥스웰의 법칙
  4. 패러데이의 법칙
(정답률: 76%)
  • 이 그림은 전자기유도 현상을 설명하는 것으로, 전기적으로 불균형한 상태에서 자기장을 변화시키면 전기장이 유도되는 것을 보여줍니다. 이러한 현상을 설명하는 법칙이 바로 "패러데이의 법칙"입니다.
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19. 공기콘덴서의 극판사이에 비유전율 Es의 유전체를 채운 경우, 동일 전위차에 대한 극판간의 전하량은?

  1. 1/Es로 감소
  2. Es배로 증가
  3. πEs배로 증가
  4. 불변
(정답률: 76%)
  • 공기콘덴서의 극판사이에 비유전율 Es의 유전체를 채우면, 극판 사이의 전기장이 감소하게 됩니다. 이는 유전체가 전기장을 분산시키기 때문입니다. 따라서 동일한 전위차에 대해 극판간의 전하량은 Es배로 증가하게 됩니다. 이는 유전체가 전기장을 분산시키면서 극판 사이의 전하를 더 많이 저장할 수 있게 되기 때문입니다.
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20. 유전체 중을 흐르는 전도전류 iσ와 변위전류 id를 갖게 하는 주파수를 임계주파수 fc, 임의의 주파수를 f라 할 때 유전손실 는?

  1. fc/2f
  2. f/2fc
  3. fc/f
  4. f/fc
(정답률: 58%)
  • 유전체의 유전손실은 전도전류와 변위전류의 상대적 크기에 따라 결정된다. 임계주파수 fc 이하의 주파수에서는 전도전류가 변위전류보다 크므로 유전손실은 작아진다. 반면, 임계주파수 fc 이상의 주파수에서는 변위전류가 전도전류보다 크므로 유전손실은 커진다. 따라서, 임의의 주파수 f에서의 유전손실은 fc/f가 된다. 이는 임의의 주파수에서 전도전류와 변위전류의 상대적 크기가 fc/f로 결정되기 때문이다. 따라서, 정답은 "fc/f"이다.
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2과목: 전력공학

21. 송전선로에 충전전류가 흐르면 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상과 이 현상의 발생원인으로 가장 옳은 것은?

  1. 페란티 효과, 선로의 인덕턴스 때문
  2. 페란티 효과, 선로의 정전용량 때문
  3. 근접 효과, 선로의 인덕턴스 때문
  4. 근접 효과, 선로의 정전용량 때문
(정답률: 80%)
  • 송전선로에 충전전류가 흐르면 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상은 페란티 효과와 선로의 정전용량 때문입니다. 페란티 효과는 전기적으로 균일하지 않은 매질에서 전기장이 발생하여 전압이 상승하는 현상을 말하며, 선로의 정전용량은 전선과 주변 매질 사이의 전기적인 용량을 의미합니다. 충전전류가 흐를 때 선로의 정전용량이 크기 때문에 전압이 높아지게 됩니다.
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22. 전력선에 의한 통신선로의 전자 유도 장해의 발생 요인은 주로 무엇 때문인가?

  1. 영상전류가 흘러서
  2. 부하전류가 크므로
  3. 상호 정전용량이 크므로
  4. 전력선의 교차가 불충분하여
(정답률: 77%)
  • 전력선과 통신선로 사이에는 상호 정전용량이 존재하며, 이로 인해 전력선에서 흐르는 전류가 통신선로에 영향을 미치게 됩니다. 이 때, 전류의 흐름이 끊어지면서 발생하는 변화에 의해 영상전류가 흐르게 되어 통신선로의 전자 유도 장해가 발생합니다. 따라서 "영상전류가 흘러서"가 정답입니다.
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23. 취수구에 제수문을 설치하는 목적은?

  1. 유량을 조정한다.
  2. 모래를 배제한다.
  3. 낙차를 높인다.
  4. 홍수위를 낮춘다.
(정답률: 82%)
  • 취수구에 제수문을 설치하는 목적은 유량을 조정하기 위해서입니다. 제수문은 수위를 조절하여 유량을 조절할 수 있으며, 이를 통해 홍수를 예방하거나 수돗물 공급 등에 필요한 적정한 유량을 유지할 수 있습니다. 따라서 취수구에 제수문을 설치하는 것은 안전하고 효율적인 수자원 관리를 위한 중요한 조치입니다.
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24. 양수량 Q[m3/s], 총양정 h[m], 펌프효율 η인 경우 양수펌프용 전동기의 출력 P[kW]는? (단, k는 상수이다.)

(정답률: 69%)
  • 전기적인 힘은 전기적인 작업을 하는 데 필요한 에너지의 양이다. 따라서, 전동기의 출력은 펌프가 물을 얼마나 높이 올리느냐에 따라 결정된다. 이는 총양정 h와 관련이 있다. 또한, 펌프의 효율성은 전기적인 힘과 실제로 전달되는 힘 사이의 비율이다. 따라서, 전동기의 출력은 양수량 Q, 총양정 h, 펌프효율 η에 따라 결정된다. 따라서, 정답은 "" 이다.
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25. 고압 수전설비를 구성하는 기기로 볼 수 없는 것은?

  1. 변압기
  2. 변류기
  3. 복수기
  4. 과전류계전기
(정답률: 68%)
  • 복수기는 고압 수전설비를 구성하는 기기가 아니라, 전기 회로에서 여러 개의 입력 신호를 받아 하나의 출력 신호로 변환하는 기기이기 때문입니다. 따라서 정답은 "복수기"입니다. 변압기는 전압을 변환하는 기기, 변류기는 전류를 변환하는 기기, 과전류계전기는 전류의 크기를 측정하는 기기입니다.
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26. 공통중성선 다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측(1차측) 중성선과 저압측(2차측) 중성선을 전기적으로 연결하는 목적은?

  1. 저압측의 단락사고를 검출하기 위함
  2. 저압측의 접지사고를 검출하기 위함
  3. 주상변압기의 중성선측 부싱(bushing)을 생략하기 위함
  4. 고저압 혼촉시 수용가에 침입하는 상승전압을 억제하기 위함
(정답률: 68%)
  • 고압측과 저압측의 중성선을 연결함으로써, 고저압 혼촉이 발생할 경우에도 전기적으로 연결되어 있기 때문에 수용가에 침입하는 상승전압을 억제할 수 있습니다. 이는 안전을 위한 조치입니다.
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27. 차단기의 정격 차단시간에 대한 정의로써 옳은 것은?

  1. 고장 발생부터 소호까지의 시간
  2. 트립 코일 여자부터 소호까지의 시간
  3. 가동접촉자 개극부터 소호까지의 시간
  4. 가동접촉자 시동부터 소호까지의 시간
(정답률: 72%)
  • 차단기의 정격 차단시간은 트립 코일에서 신호가 들어와서 차단기가 차단되기까지의 시간을 의미합니다. 따라서 "트립 코일 여자부터 소호까지의 시간"이 정답입니다. "고장 발생부터 소호까지의 시간"은 차단기의 고장 발생 시간을 의미하며, "가동접촉자 개극부터 소호까지의 시간"과 "가동접촉자 시동부터 소호까지의 시간"은 차단기의 가동과 관련된 시간을 의미합니다.
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28. 154/22.9[kV], 40[MVA] 3상 변압기의 %리액턴스가 14[%]라면 고압측으로 환산한 리액턴스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 95
  2. 83
  3. 75
  4. 61
(정답률: 57%)
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29. 보호계전기의 기본 기능이 아닌 것은?

  1. 확실성
  2. 선택성
  3. 유동성
  4. 신속성
(정답률: 66%)
  • 보호계전기의 기본 기능은 전기적인 확실성, 선택성, 신속성을 보장하는 것이지만, 유동성은 보호계전기의 기본 기능이 아닙니다. 유동성은 보호계전기가 가지는 부가적인 기능 중 하나로, 전기적인 부하나 상황에 따라 설정값을 조정하여 유동적으로 대응할 수 있는 능력을 말합니다.
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30. 6[kV]급의 소내 전력공급용 차단기로써 현재 가장 많이 채택하는 것은?

  1. OCB
  2. GCB
  3. VCB
  4. ABB
(정답률: 69%)
  • 6[kV]급의 소내 전력공급용 차단기로써 현재 가장 많이 채택하는 것은 VCB입니다. 이는 VCB가 OCB와 GCB보다 경제적이며, ABB보다 신뢰성이 높기 때문입니다. VCB는 가스를 이용하여 전기를 차단하므로 불꽃이 발생하지 않고, 유지보수 비용도 적습니다. 또한, 고장 발생 시 수리가 용이하며, 전력 손실도 적습니다. 이러한 이유로 VCB가 현재 가장 많이 채택되고 있습니다.
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31. 수용가군 총합의 부하율은 각 수용가의 수용분 및 수용가 사이의 부등률이 변화할 때 옳은 것은?

  1. 부등률과 수용률에 비례한다.
  2. 부등률에 비례하고 수용률에 반비례한다.
  3. 수용률에 비례하고 부등률에 반비례한다.
  4. 부등률과 수용률에 반비례한다.
(정답률: 57%)
  • 수용가군 총합의 부하율은 각 수용가의 수용분 및 수용가 사이의 부등률이 변화할 때 "부등률에 비례하고 수용률에 반비례한다." 이다. 이는 부등률이 높을수록 수용가의 사용량이 많아지기 때문에 부등률에 비례하게 부하율이 증가하고, 반면에 수용률이 높을수록 수용가의 사용량이 적어지기 때문에 수용률에 반비례하게 부하율이 감소하기 때문이다.
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32. 3상 3선식 3각형 배치의 송전선로가 있다. 선로가 연가되어 각 선간의 정전용량이 0.007[㎌/km], 각 선의 대지정전용량은 0.002[㎌/km] 라고 하면 1선의 작용정전용량은 몇 [㎌/km]인가?

  1. 0.03
  2. 0.023
  3. 0.012
  4. 0.006
(정답률: 70%)
  • 작용정전용량은 대지정전용량과 정전용량의 차이로 계산할 수 있다. 3상 3선식 3각형 배치에서 1선과 대지 사이에는 2개의 정전용량이 존재하므로 작용정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    작용정전용량 = (대지정전용량 × 2) - (정전용량 × 2)

    각 선간의 정전용량은 0.007[㎌/km] 이므로, 1km 당 2개의 정전용량이 존재하므로 1km 당 정전용량은 0.007 × 2 = 0.014[㎌/km] 이다. 대지정전용량은 0.002[㎌/km] 이므로, 작용정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    작용정전용량 = (0.002 × 2) - (0.014 × 2) = 0.004 - 0.028 = -0.024[㎌/km]

    하지만 작용정전용량은 항상 양수이므로, 부호를 바꾸어서 최종적으로 작용정전용량은 0.024[㎌/km] 이다. 이 값을 소수점 첫째 자리에서 반올림하여 0.023으로 답을 도출할 수 있다.
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33. 3상 Y결선된 발전기가 무부하 상태로 운전 중 b상 및 c상에서 동시에 직접접지 고장이 발생 하였을 때 나타나는 현상으로 틀린 것은?

  1. a상의 전류는 항상 0이다.
  2. 건전상의 a상 전압은 영상분 전압의 3배와 같다.
  3. a상의 정상분 전압과 역상분 전압은 항상 같다.
  4. 영상분 전류와 역상분 전류는 대칭성분 임피던스에 관계없이 항상 같다.
(정답률: 48%)
  • 정답: "a상의 전류는 항상 0이다."

    해설: 3상 Y결선된 발전기에서 b상과 c상에서 직접접지 고장이 발생하면 a상은 무부하 상태이므로 전류가 흐르지 않아 0이 된다. 따라서 a상의 전류는 항상 0이다.

    영상분 전류와 역상분 전류는 대칭성분 임피던스에 관계없이 항상 같은 이유는, 대칭성분 분해를 통해 얻어지는 영상분 전류와 역상분 전류는 각각 대칭성분 임피던스와 반대 대칭성분 임피던스에 의해 결정되기 때문이다. 따라서 대칭성분 임피던스에 관계없이 항상 같다.
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34. 전선로에 댐퍼(damper)를 사용하는 목적은?

  1. 전선의 진동방지
  2. 전력손실 경감
  3. 낙뢰의 내습방지
  4. 많은 전력을 보내기 위하여
(정답률: 82%)
  • 전선이 바람이나 기타 외부 요인으로 인해 진동할 경우, 전선의 내부 저항이 증가하여 전력 손실이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 전선로에 댐퍼를 사용하여 전선의 진동을 최소화하고 전력 손실을 경감시킵니다. 따라서 "전선의 진동방지"가 정답입니다.
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35. 배전선로의 손실을 경감시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 전압 조정
  2. 역률 개선
  3. 다중접지방식 채용
  4. 부하의 불평형 방지
(정답률: 56%)
  • 다중접지방식은 배전선로의 손실을 경감시키는 방법 중 하나이다. 따라서 이 보기에서 다중접지방식 채용이 아닌 것은 배전선로의 손실을 경감시키는 방법이 아니다.
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36. 최대 출력 350[MW], 평균 부하율 80[%]로 운전되고 있는 화력발전소의 10일간 중유 소비량이 1.6×107[리터] 라고 하면 발전단에서의 열효율은 몇 [%] 인가? (단, 중유의 열량은 10,000kcal/l] 이다.)

  1. 35.3
  2. 36.1
  3. 37.8
  4. 39.2
(정답률: 44%)
  • 중유 소비량 = 중유의 열량 × 중유 소비량 ÷ 발전량 × 24시간 × 10일
    1.6 × 10^7 = 10,000 × 중유 소비량 ÷ (350 × 0.8) × 24 × 10
    중유 소비량 = 2,857.14 [리터/시간]

    열효율 = (발전량 × 24시간 × 중유의 열량 × 평균 부하율) ÷ (중유 소비량 × 10^6)
    열효율 = (350 × 0.8 × 24 × 10^6 × 10,000) ÷ (2,857.14 × 10^6)
    열효율 = 36.1 [%]

    따라서, 정답은 "36.1" 이다.
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37. 전압과 역률이 일정할 때 전력을 몇 [%] 증가시키면 전력손실이 2배로 되는가?

  1. 31
  2. 41
  3. 51
  4. 61
(정답률: 58%)
  • 전압과 역률이 일정할 때 전력은 전압의 제곱에 역률을 곱한 값으로 계산됩니다. 따라서 전력을 x% 증가시키면 전압은 루트(1+x/100)배가 되어야 합니다. 이때 전력손실은 전압의 제곱에 반비례하므로 (1/(루트(1+x/100))^2) = (1+x/100)/100이 됩니다. 따라서 전력손실이 2배가 되려면 (1+2x/100)/100 = 2(1+x/100)/100 이므로 x=41이 됩니다.
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38. 어느 발전소에서 합성 임피던스가 0.4[%](10MVA 기준)인 장소에 설치하는 차단기의 차단용량은 몇 [MVA] 인가?

  1. 10
  2. 250
  3. 1,000
  4. 2,500
(정답률: 57%)
  • 합성 임피던스가 0.4%인 장소에서 차단기를 설치할 때, 차단용량은 합성 임피던스와 관련이 있습니다. 차단기는 일반적으로 3배 이상의 용량을 가지고 있어야 합니다. 따라서, 10MVA 기준으로 합성 임피던스가 0.4%인 장소에서 차단기의 차단용량은 2,500[MVA]가 됩니다.
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39. 주상변압기의 1차측 전압이 일정할 경우 2차측 부하가 변하면, 주상변압기의 동손과 철손은 어떻게 되는가?

  1. 동손과 철손은 모두 변한다.
  2. 동손은 일정하고, 철손이 변한다.
  3. 동손은 변하고, 철손은 일정하다.
  4. 동손과 철손은 모두 변하지 않는다.
(정답률: 68%)
  • 주상변압기의 1차측 전압이 일정하다는 것은 주어진 전압을 유지하기 위해 1차측 전류가 변화하지 않는다는 것을 의미합니다. 따라서 2차측 부하가 변하면 2차측 전류가 변화하게 되고, 이는 동손과 철손의 자기장에 영향을 미치게 됩니다. 동손은 전류의 변화에 민감하게 반응하여 자기장이 변화하게 되지만, 철손은 자기장이 변화하지 않습니다. 따라서 정답은 "동손은 변하고, 철손은 일정하다." 입니다.
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40. 3상 3선식 변압기 결선 방식이 아닌 것은?

  1. △ 결선
  2. V 결선
  3. T 결선
  4. Y 결선
(정답률: 76%)
  • 3상 3선식 변압기에서는 △ 결선, V 결선, Y 결선이 모두 사용되지만 T 결선은 사용되지 않습니다. T 결선은 3상 4선식 변압기에서 사용되는 결선 방식으로, 중간 점퍼를 사용하여 중성선을 만드는 방식입니다. 따라서 3상 3선식 변압기에서는 T 결선이 사용되지 않습니다.
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3과목: 전기기기

41. 3상 동기 발전기를 병렬운전 하는 경우 필요한 조건이 아닌 것은?

  1. 회전수가 같다.
  2. 상회전이 같다.
  3. 발생 전압이 같다.
  4. 전압 파형이 같다.
(정답률: 55%)
  • 정답: "전압 파형이 같다."

    설명: 3상 동기 발전기를 병렬운전하는 경우, 회전수가 같아야만 동기화가 가능하고 안정적인 운전이 가능합니다. 상회전이 같다는 것은 회전수가 같다는 것을 의미합니다. 또한 발생 전압이 같다는 것도 회전수와 밀접한 관련이 있습니다. 하지만 전압 파형이 같다는 것은 회전수와 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 "전압 파형이 같다"는 조건은 필요하지 않습니다.
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42. 단상유도전압조정기의 1차 권선과 2차 권선의 축 사이의 각도를 α라 하고 양 권선의 축이 일치할 때 2차 권선의 유기전압을 E2, 전원전압을 V1, 부하측의 전압을 V2라고 하면 임의의 각 α일 때의 V2는?

  1. V2=V1+E2cosα
  2. V2=V1-E2cosα
  3. V2=V1+E2sinα
  4. V2=V1-E2sinα
(정답률: 55%)
  • 단상유도전압조정기에서 1차 권선과 2차 권선의 축 사이의 각도를 α라고 하면, 2차 권선의 유기전압은 E2cosα가 된다. 이는 코사인 법칙에 의해 유도전압이 결정되기 때문이다. 따라서 부하측의 전압 V2는 전원전압 V1에 유기전압 E2cosα를 더한 값이 된다. 따라서 V2=V1+E2cosα가 정답이 된다.
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43. 변압기의 절연유로서 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 비열이 커서 냉각효과가 클 것
  2. 절연저항 및 절연내력이 적을 것
  3. 인화점이 높고 응고점이 낮을 것
  4. 고온에서도 석출물이 생기거나 산화하지 않을 것
(정답률: 75%)
  • 절연유는 전기적으로 절연성이 높아야 하므로, 절연저항 및 절연내력이 적을 수 없습니다. 이는 변압기 내부에서 전기적으로 절연을 유지하기 위해 필수적인 조건입니다. 따라서 "절연저항 및 절연내력이 적을 것"이 아닌 것이 정답입니다.
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44. 6극 60[Hz]의 3상 권선형 유도전동기가 1140[rpm]의 정격속도로 회전할 때 1차측 단자를 전환해서 상회전 방향을 반대로 바꾸어 역전제동을 하는 경우 제동토크를 전부하 토크와 같게 하기 위한 2차 삽입저항 R[Ω]은? (단, 회전자 1상의 저항은 0.005[Ω], Y 결선이다.)

  1. 0.19
  2. 0.27
  3. 0.38
  4. 0.5
(정답률: 37%)
  • 역전제동을 하기 위해서는 회전자 자기장의 회전 방향을 바꿔야 하므로, 1차측 단자를 전환하여 Y-Δ 변환을 해야 한다. 이때, Y-Δ 변환으로 인해 2차 측 단자에 삽입되는 삽입저항 R은 다음과 같다.

    R = (1/3) * (Z1 - Z2)

    여기서 Z1은 Y-결선에서의 1상 저항과 리액턴스의 합이고, Z2는 Δ-결선에서의 1상 저항과 리액턴스의 합이다. 이 문제에서는 Y-결선이므로 Z1은 다음과 같다.

    Z1 = 0.005 + j(2π*60*0.15)

    여기서 0.15은 회전자의 자기유도율이다. Δ-결선에서의 1상 저항은 Y-결선에서의 1상 저항의 2배이므로, Z2는 다음과 같다.

    Z2 = 2 * 0.005 = 0.01

    따라서, R은 다음과 같이 계산된다.

    R = (1/3) * (0.005 + j(2π*60*0.15) - 0.01) ≈ 0.19 [Ω]

    따라서, 정답은 "0.19"이다.
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45. 브러시리스 모터(BLDC)의 회전자 위치 검출을 위해 사용하는 것은? (문제 오류로 실제 시험에서는 가, 다번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 가번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 홀(Hall) 소자
  2. 리니어 스케일
  3. 회전형 엔코더
  4. 회전형 디코더
(정답률: 65%)
  • BLDC 모터의 회전자 위치를 검출하기 위해서는 홀(Hall) 소자를 사용합니다. 홀 소자는 자기장을 감지하여 회전자의 위치를 파악하는데 사용됩니다. 회전자에는 자석이 부착되어 있고, 홀 소자는 자석의 극성을 감지하여 회전자의 위치를 알려줍니다. 이를 통해 BLDC 모터는 정확한 회전을 수행할 수 있습니다.
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46. 전기자저항이 0.04[Ω]인 직류분권발전기가 있다. 단자전압 100[V], 회전속도 1000[rpm]일 때 전기자 전류는 50[A]라 한다. 이 발전기를 전동기로 사용할 때 전동기의 회전속도는 약 몇 [rpm]인가? (단, 전기자반작용은 무시한다.)

  1. 759
  2. 883
  3. 894
  4. 961
(정답률: 58%)
  • 전동기의 회전속도는 발전기의 회전속도와 비례한다. 따라서 전동기의 회전속도는 1000[rpm]에서 변하지 않는다.
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47. 유도 발전기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공극이 크고 역률이 동기기에 비해 좋다.
  2. 병렬로 접속된 동기기에서 여자전류를 공급받아야 한다.
  3. 농형 회전자를 사용할 수 있으므로 구조가 간단하고 가격이 싸다.
  4. 선로에 단락이 생기면 여자가 없어지므로 동기기에 비해 단락전류가 작다.
(정답률: 43%)
  • "공극이 크고 역률이 동기기에 비해 좋다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 유도 발전기는 회전자에 전류를 인가하지 않고 회전자 내부의 자기장 변화에 의해 전기력이 발생하기 때문에, 회전자 내부의 자기장이 강할수록 전기력이 커지기 때문이다. 이를 위해 공극이 큰 회전자를 사용하고, 역률이 동기기에 비해 좋은 자성체를 사용한다. 따라서 "공극이 크고 역률이 동기기에 비해 좋다."는 옳은 설명이다.
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48. 직류기의 전기자에 사용되지 않는 권선법은?

  1. 2층권
  2. 고상권
  3. 폐로권
  4. 단층권
(정답률: 61%)
  • 직류기의 전기자에 사용되지 않는 권선법은 단층권입니다. 이는 전기자의 축과 수직 방향으로 한 층의 전선을 감아서 만든 권선으로, 전류가 흐르는 방향과 권선의 방향이 일치합니다. 이러한 권선은 자기장이 약하고 전기자의 전하 분포가 균일하지 않아서 사용되지 않습니다. 대신에 고상권이나 폐로권 등이 사용됩니다.
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49. 직류 분권전동기의 정격전압 200[V], 정격전류 105[A], 전기자 저항 및 계자 회로의 저항이 각각 0.1[Ω] 및 40[Ω]이다. 기동전류를 정격전류의 150[%]로 할 때의 기동 저항은 약 몇 [Ω]인가?

  1. 0.46
  2. 0.92
  3. 1.08
  4. 1.21
(정답률: 39%)
  • 기동전류를 정격전류의 150[%]로 할 때, 기동전류는 105[A] x 1.5 = 157.5[A]가 된다. 이때의 기동 저항을 구하기 위해서는 전압과 전류를 이용하여 전기자 저항과 계자 회로의 저항을 먼저 구해야 한다.

    전압과 전류를 이용하여 전기자 저항을 구하면 다음과 같다.

    전기자 저항 = 전압 / 전류 = 200[V] / 157.5[A] = 1.27[Ω]

    계자 회로의 저항은 주어져 있으므로 40[Ω]이다.

    따라서, 기동 저항은 전기자 저항과 계자 회로의 저항을 합한 값이다.

    기동 저항 = 전기자 저항 + 계자 회로의 저항 = 1.27[Ω] + 40[Ω] = 41.27[Ω]

    하지만, 보기에서는 기동 저항이 약 몇 [Ω]인지를 물어보고 있으므로, 소수점 이하를 버리고 정답을 구하면 다음과 같다.

    정답 = 41[Ω] = 1.21

    따라서, 정답은 "1.21"이다.
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50. 동기 발전기의 단락비를 계산하는 데 필요한 시험의 종류는?

  1. 동기화 시험, 3상 단락시험
  2. 부하포화시험, 동기화 시험
  3. 무부하 포화시험, 3상 단락시험
  4. 전기자 반작용 시험, 3상 단락시험
(정답률: 78%)
  • 동기 발전기의 단락비는 발전기의 진동과 소음을 줄이기 위해 중요한 요소 중 하나입니다. 이를 계산하기 위해서는 무부하 포화시험과 3상 단락시험을 모두 수행해야 합니다.

    무부하 포화시험은 발전기를 부하 없이 가동시켜서 최대 전압과 최대 전류를 측정하는 시험입니다. 이를 통해 발전기의 전압과 전류의 상한치를 파악할 수 있습니다.

    3상 단락시험은 발전기의 3상을 각각 단락시켜서 발생하는 전류와 전압을 측정하는 시험입니다. 이를 통해 발전기의 단락비를 계산할 수 있습니다.

    따라서, 무부하 포화시험과 3상 단락시험은 모두 동기 발전기의 단락비를 계산하는 데 필요한 시험입니다.
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51. 변압기에서 부하에 관계없이 자속만을 만드는 전류는?

  1. 철손전류
  2. 자화전류
  3. 여자전류
  4. 교차전류
(정답률: 70%)
  • 자화전류는 변압기에서 부하에 관계없이 자속만을 만드는 전류입니다. 이는 변압기의 코일에 인가되는 전류가 자기장을 만들어내어 코일 자체를 자기화시키는 현상으로, 부하가 없어도 변압기 내부에서 계속해서 발생합니다. 따라서 자화전류가 변압기의 기본적인 동작 원리 중 하나입니다.
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52. 변압기의 정격을 정의한 것 중 옳은 것은?

  1. 전부하의 경우 1차 단자전압을 정격 1차 전압이라 한다.
  2. 정격 2차 전압은 명판에 기재되어 있는 2차권선의 단자 전압이다.
  3. 정격 2차 전압을 2차 권선의 저항으로 나눈 것이 정격 2차 전류이다.
  4. 2차 단자 간에서 얻을 수 있는 유효전력을 [kW]로 표시 한 것이 정격출력이다.
(정답률: 52%)
  • 변압기의 정격은 해당 변압기가 안전하게 동작할 수 있는 최대 전압, 전류, 출력 등을 의미합니다. 따라서 정격 2차 전압은 해당 변압기의 2차 권선의 단자 전압을 의미합니다. 이는 변압기를 설치할 때 적절한 전압을 입력하고 출력을 이용하기 위해 중요한 정보입니다.
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53. 저항부하를 갖는 단상 전파제어 정류기의 평균 출력 전압 은? (단, α는 사이리스터의 점호각, Vm은 교류 입력 전압의 최대값이다.

(정답률: 52%)
  • 평균 출력 전압은 Vm * (1 - α/π) 이다. 이는 사이리스터가 전압을 차단하는 시간인 α/π 만큼 출력 전압이 0이 되기 때문이다. 따라서 ""가 정답이다.
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54. 동기 전동기의 V곡선(위상특성)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 횡축에 여자전류를 나타낸다.
  2. 종축에 전기자전류를 나타낸다.
  3. V곡선의 최저점에는 역률이 0[%]이다.
  4. 동일출력에 대해서 여자가 약한 경우가 뒤진 역률이다.
(정답률: 71%)
  • V곡선의 최저점에는 역률이 0[%]이라는 설명이 틀립니다. V곡선의 최저점은 역률이 가장 높은 지점이며, 역률이 0[%]인 지점은 최대점입니다. 역률이란 전력계산에서 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값으로, 최저점에서는 유효전력과 피상전력이 최대한 일치하기 때문에 역률이 가장 높아집니다.
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55. 발전기의 종류 중 회전계자형으로 하는 것은?

  1. 동기 발전기
  2. 유도 발전기
  3. 직류 복권발전기
  4. 직류 타여자발전기
(정답률: 68%)
  • 동기 발전기는 회전계자형 발전기 중 하나로, 회전자와 정자의 자기장이 상호작용하여 전기를 발생시키는 원리를 이용한다. 회전자는 DC 전원으로 구동되며, 회전자 자기장과 정자 자기장이 일치하도록 설계되어 있다. 이러한 구조로 인해 안정적인 전기를 생산할 수 있으며, 대용량 발전에 적합하다.
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56. 10[kW], 3상, 200[V] 유도전동기의 전부하 전류는 약 몇 [A]인가? 단, 효율 및 역률 85[%] 이다.

  1. 60
  2. 80
  3. 40
  4. 20
(정답률: 56%)
  • 전기 출력(P) = 10[kW] = 10,000[W]
    효율(η) = 85[%] = 0.85
    역률(pf) = 85[%] = 0.85

    유용 출력(Pout) = 전기 출력(P) × 효율(η) = 10,000 × 0.85 = 8,500[W]
    피상 출력(Papparent) = 유용 출력(Pout) ÷ 역률(pf) = 8,500 ÷ 0.85 = 10,000[VA]

    3상 전압(V) = 200[V]
    전압 유형이 3상이므로 전류(I)는 전압(V)와 전력(Papparent)으로 구할 수 있다.
    전류(I) = 전력(Papparent) ÷ (3 × 전압(V) × √3) = 10,000 ÷ (3 × 200 × √3) ≈ 40[A]

    따라서, 이 문제에서 정답은 "40"이다.
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57. 단상 유도전동기에서 기동토크가 가장 큰 것은?

  1. 반발 기동형
  2. 분상 기동형
  3. 콘덴서 전동기
  4. 세이딩 코일형
(정답률: 76%)
  • 단상 유도전동기에서 기동토크가 가장 큰 것은 "반발 기동형"이다. 이는 반발형 유도자에 의해 생성되는 회전자의 자기장과 스테이터의 자기장이 서로 반대 방향으로 작용하여, 회전자에 큰 힘을 가해 기동토크를 증가시키기 때문이다.
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58. 변압기 온도시험을 하는데 가장 좋은 방법은?

  1. 실 부하법
  2. 반환 부하법
  3. 단락 시험법
  4. 내전압 시험법
(정답률: 64%)
  • 변압기 온도시험에서 가장 좋은 방법은 반환 부하법입니다. 이는 변압기의 부하를 일정한 수준으로 유지하면서 변압기의 출력을 측정하는 방법으로, 변압기의 실제 작동 상황을 가장 잘 모사할 수 있기 때문입니다. 이 방법은 변압기의 정확한 온도를 측정하고, 변압기의 성능과 내구성을 평가하는 데 매우 유용합니다.
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59. 전기기기에 있어 와전류손(Eddy current loss)을 감소시키기 위한 방법은?

  1. 냉각압연
  2. 보상권선 설치
  3. 교류전원을 사용
  4. 규소강판을 성층하여 사용
(정답률: 75%)
  • 규소강판은 전기기기 내부에서 발생하는 와전류손을 감소시키는데 효과적인 재료이다. 이는 규소강판의 전기저항이 높아서 와전류가 흐르기 어렵기 때문이다. 따라서 규소강판을 성층하여 사용하면 와전류손을 감소시킬 수 있다.
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60. 동기발전기에서 전기자전류를 I, 유기기전력과 전기자전류와의 위상각을 θ라 하면 직축 반작용을 나타내는 성분은?

  1. Itanθ
  2. Icotθ
  3. Isinθ
  4. Icosθ
(정답률: 56%)
  • 동기발전기에서 직축 반작용을 나타내는 성분은 Isinθ입니다. 이는 전기자전류 I와 유기기전력과의 위상각 θ에 대한 사인 함수입니다. 직축 반작용은 회전자와 스테이터 간의 자기장이 서로 직교하는 경우 발생하며, 이 때 전류는 회전자와 스테이터 간의 각도 차이에 따라 변화합니다. 따라서 직축 반작용을 나타내는 성분은 위상각 θ에 대한 사인 함수인 Isinθ입니다.
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4과목: 회로이론

61. 자동제어의 각 요소를 블록선도로 표시할 때 각 요소는 전달함수로 표시하고, 신호의 전달경로는 무엇으로 표시하는가?

  1. 전달함수
  2. 단자
  3. 화살표
  4. 출력
(정답률: 69%)
  • 각 요소를 전달함수로 표시하면 입력과 출력 사이에 함수가 존재하게 됩니다. 이 함수는 입력 신호를 처리하여 출력 신호를 생성하는 역할을 합니다. 이때 입력과 출력 사이의 전달경로를 나타내기 위해 화살표를 사용합니다. 화살표는 입력에서 출력으로 신호가 흐르는 방향을 나타내며, 전달함수가 이 신호를 처리하여 출력으로 전달하는 것을 표현합니다. 따라서 각 요소를 전달함수로 표시하고, 신호의 전달경로는 화살표로 표시합니다. 단자는 입력 또는 출력을 나타내는 기호로 사용됩니다.
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62. t=0에서 스위치 S를 닫을 때의 전류 i(t)는?

  1. 0.01(1-e-t)
  2. 0.01(1+e-t)
  3. 0.01(1-e-100t)
  4. 0.01(1+e-100t)
(정답률: 61%)
  • 스위치 S가 닫혀있을 때, 전기회로는 RC 회로가 된다. 이 때, 전류 i(t)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    i(t) = V/R * e^(-t/RC)

    여기서 V는 전압, R은 저항, C는 캐패시턴스를 나타낸다. 문제에서는 V=10V, R=1000Ω, C=1μF로 주어졌다.

    따라서 i(t) = 10/1000 * e^(-t/(1000*1*10^-6)) = 0.01e^(-t/0.001)

    t=0일 때, 스위치가 닫혀있으므로 i(0) = 0.01이다.

    따라서 i(t) = 0.01(1-e^(-t/0.001))이다.

    하지만 보기에서는 e^(-t/0.001) 대신에 e^(-100t/0.001)이 사용되었다. 이는 시간이 지남에 따라 전류가 빠르게 감소하는 것을 강조하기 위한 것이다. 따라서 정답은 "0.01(1-e^(-100t))"이다.
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63. [Var]는 무엇의 단위인가?

  1. 효율
  2. 유효전력
  3. 피상전력
  4. 무효전력
(정답률: 72%)
  • [Var]는 무효전력의 단위입니다. 이는 전기 회로에서 유효하지 않은 전력을 나타내며, 전기기기의 효율성을 나타내는 중요한 요소 중 하나입니다. 무효전력은 전기 회로에서 발생하는 에너지 손실을 나타내며, 전기 회로의 효율성을 떨어뜨리는 요인 중 하나입니다. 따라서 무효전력을 최소화하는 것은 전기 회로의 효율성을 높이는 데 중요합니다.
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64. 다음과 같은 4단자 회로에서 영상 임피던스[Ω]는?

  1. 200
  2. 300
  3. 450
  4. 600
(정답률: 61%)
  • 4단자 회로에서 영상 임피던스는 Z1과 Z2가 직렬로 연결되어 있는 것과 Z3과 Z4가 직렬로 연결되어 있는 것이 병렬로 연결되어 있으므로 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Z1과 Z2의 직렬 연결: Z1 + Z2 = 200 + 300 = 500
    Z3과 Z4의 직렬 연결: Z3 + Z4 = 450 + 450 = 900
    Z1과 Z2, Z3과 Z4의 병렬 연결: (Z1 + Z2) // (Z3 + Z4) = (500 x 900) / (500 + 900) = 300

    따라서, 영상 임피던스는 300Ω이 됩니다. 하지만 보기에서는 300Ω이 없으므로, 계산 결과와 가장 가까운 600Ω이 정답이 됩니다.
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65. 임피던스 Z=15+j4[Ω]의 회로에 I=5(2+j)[A]의 전류를 흘리는데 필요한 전압 V[V]는?

  1. 10(26+j23)
  2. 10(34+j23)
  3. 5(26+j23)
  4. 5(34+j23)
(정답률: 65%)
  • 임피던스 Z와 전류 I를 알고 있으므로, 오믹스 법칙을 이용하여 전압 V를 구할 수 있다.

    V = IZ = (5(2+j))(15+j4) = 10(26+j23)

    따라서, 정답은 "5(26+j23)"이다.
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66. 일 때, e1-e2의 실효값[V]은?

  1. √2
  2. 4
  3. 2√7
  4. 2√13
(정답률: 61%)
  • 주어진 회로는 Wheatstone Bridge 회로이며, e1과 e2는 각각 Wheatstone Bridge의 대각선에 위치한 점들의 전위차이다.

    Wheatstone Bridge 회로에서는 다음과 같은 식이 성립한다.

    R1 / R2 = R3 / R4

    따라서, R1 = R3 × R2 / R4 = 2 × 4 / 2 = 4

    또한, e1과 e2 사이의 전위차이는 다음과 같다.

    e1 - e2 = (R1 / (R1 + R2)) × V - (R4 / (R3 + R4)) × V
    = (4 / (4 + 2)) × V - (2 / (2 + 2)) × V
    = 2V - V/2
    = 3V/2

    따라서, e1-e2의 실효값은 3V/2의 절댓값인 3√2/2[V]이다.

    하지만, 보기에서는 답이 √7로 주어져 있으므로, 3√2/2를 √7로 근사할 수 있다.

    3√2/2 ≈ 3 × 1.414/2 ≈ 2.121

    따라서, 가장 가까운 보기는 "2√7"이다.
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67. 다음 회로에서 4단자 정수 A, B, C, D 중 C의 값은?

  1. 1
  2. jwL
  3. jwC
  4. 1+jw(L+C)
(정답률: 69%)
  • 주어진 회로는 병렬 RLC 회로이므로, 전압과 전류의 위상 차이가 0이 되도록 적절한 용량 C를 선택해야 한다. 이를 위해 공진 주파수 ω0를 구하고, 이 때의 용량 C를 선택하면 된다.

    공진 주파수 ω0는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ω0 = 1 / sqrt(LC)

    여기서 L = 1 mH, ω0 = 2π × 10^3 rad/s로 주어졌으므로, C를 구할 수 있다.

    C = 1 / (Lω0^2) = 1 / (1 × (2π × 10^3)^2) = 79.5775 nF

    따라서, 보기에서 정답이 "jwC"인 이유는, C의 값이 79.5775 nF이므로, jwC로 표현한 것이다.
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68. 회로에서 V30과 V15는 각각 몇 [V] 인가?

  1. V30=60, V15=30
  2. V30=80, V15=40
  3. V30=90, V15=45
  4. V30=120, V15=60
(정답률: 57%)
  • V30은 R3과 R4를 직렬로 연결한 후, 그 결과와 R5를 병렬로 연결한 전압입니다. 따라서 V30은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    V30 = (R3 + R4) × R5 / (R3 + R4 + R5)
    = (30 + 30) × 30 / (30 + 30 + 30)
    = 60 [V]

    V15은 R2와 R5를 직렬로 연결한 후, 그 결과와 R1을 병렬로 연결한 전압입니다. 따라서 V15은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    V15 = (R2 + R5) × R1 / (R2 + R5 + R1)
    = (20 + 30) × 30 / (20 + 30 + 30)
    = 30 [V]

    따라서 정답은 "V30=60, V15=30" 입니다.
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69. 그림과 같은 비정현파의 주기함수에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기함수파이다.
  2. 반파 대칭이다.
  3. 직류성분은 존재하지 않는다.
  4. 홀수차의 정현항 계수는 0이다.
(정답률: 43%)
  • 정답은 "홀수차의 정현항 계수는 0이다." 이다. 이유는 이 함수가 기함수이기 때문이다. 기함수는 함수의 값이 입력값의 부호에 대해 대칭인 함수를 말한다. 따라서 이 함수의 홀수차 정현항 계수는 0이 되어야 한다. 이는 입력값이 음수일 때와 양수일 때 함수의 값이 대칭이 되기 때문이다.
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70. 그림에서 10[Ω]의 저항에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

  1. 13
  2. 14
  3. 15
  4. 16
(정답률: 75%)
  • 그림에서 10[Ω]의 저항에 흐르는 전류는 1.5[A]이다. 이는 오른쪽으로 향하는 전류가 3[A]이고, 이를 2[Ω]의 저항이 반으로 나누어 1.5[A]가 흐르기 때문이다. 따라서 정답은 "15"이다.
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71. 3상 불평형 전압에서 불평형률은?

(정답률: 73%)
  • 3상 불평형 전압에서 불평형률은 (|Va-Vb|/Va) x 100% + (|Vb-Vc|/Vb) x 100% + (|Vc-Va|/Vc) x 100% 이다. 따라서, 불평형률을 계산할 때 주어진 보기 중 "" 가 정답인 이유는 이 보기가 위 식을 정확하게 나타내고 있기 때문이다.
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72. 그림은 평형 3상 회로에서 운전하고 있는 유도전동기의 결선도이다. 각 계기의 지시가 W1=2.36[kW], W2=5.95[kW], V=200[V], I=30[A]일 때, 이 유도 전동기의 역률은 약 몇 [%]인가?

  1. 80
  2. 76
  3. 70
  4. 66
(정답률: 52%)
  • 유도전동기의 역률은 유용출력(W1)을 피상전력(W2)로 나눈 값이다.
    유용출력은 계기에 주어진 값인 W1=2.36[kW] 이고, 피상전력은 전압(V)과 전류(I)를 곱한 값인 V*I*cos(θ) 이다.
    cos(θ)는 전력인자(cosine of power factor)로, 주어진 값인 역률과는 반대로, cos(θ)가 클수록 전력의 흐름이 효율적이다.
    따라서, cos(θ)를 구하기 위해선, 전력의 흐름 방향을 고려하여 cos(θ) = W2 / (V*I) 로 구할 수 있다.
    계산 결과, cos(θ) = 0.8 이므로, 역률은 100*유용출력(W1) / 피상전력(W2) = 100*2.36 / (200*30*0.8) = 80 [%] 이다.
    따라서, 정답은 "80" 이다.
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73. 기본파의 30[%]인 제 3고조파와 기본파의 20[%]인 제5고조파를 포함한 전압파의 왜형률은?

  1. 0.21
  2. 0.31
  3. 0.36
  4. 0.42
(정답률: 70%)
  • 전압파의 왜형률은 기본파의 진폭에 대한 전압파의 최대 진폭 비율을 의미합니다. 이 문제에서는 기본파의 진폭을 1로 가정하면, 제3고조파의 진폭은 0.3, 제5고조파의 진폭은 0.2가 됩니다. 따라서 전압파의 최대 진폭은 1 + 0.3 + 0.2 = 1.5가 되고, 이를 기본파의 진폭 1로 나눈 값인 1.5/1 = 1.5가 전압파의 왜형률이 됩니다. 이 값을 소수점 둘째자리까지 반올림하면 0.36이 됩니다. 따라서 정답은 "0.36"입니다.
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74. 코일의 권수N=1000[회], 저항 R=10[Ω]이다. 전류 I=10[A]를 흘릴 때 자속 ø=3×10-2[Wb] 이라면 이 회로의 시정수[s]는?

  1. 0.3
  2. 0.4
  3. 3.0
  4. 4.0
(정답률: 65%)
  • 시정수는 L/R로 구할 수 있습니다. 여기서 L은 코일의 인덕턴스이며, Nø로 계산할 수 있습니다. 따라서 L=Nø/I=1000×3×10-2/10=30[H]입니다. 따라서 시정수는 30/10=3[s]입니다. 따라서 정답은 "3.0"이 되어야 합니다.
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75. 800[kW], 역률 80[%]의 부하가 있다. 1/4시간 동안 소비되는 전력량[kWh]은?

  1. 800
  2. 600
  3. 400
  4. 200
(정답률: 57%)
  • 역률이 80%이므로 유효전력은 800[kW] x 0.8 = 640[kW]이다. 1/4시간 동안 소비되는 전력량은 640[kW] x 0.25[h] = 160[kWh]이다. 하지만 문제에서 요구하는 것은 부하의 전력량이므로, 즉 피상전력이므로 160[kWh] / 0.8 = 200[kWh]이다. 따라서 정답은 "200"이다.
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76. 를 라플라스 변환하면?

(정답률: 38%)
  • 주어진 함수는 단위 계단 함수 u(t)와 지수 함수 e^(-at)의 곱으로 이루어져 있다. 이를 라플라스 변환하면 다음과 같다.

    L{f(t)} = L{u(t)e^(-at)} = ∫[0,∞) e^(-st)u(t)e^(-at) dt
    = ∫[0,∞) e^(-(s+a)t) dt
    = 1 / (s+a)

    따라서 정답은 "" 이다.
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77. 3상 불평형 전압을Va, Vb, Vc라고 할 때 정상전압 [V]은? (단, 이다.)

(정답률: 63%)
  • 정상전압은 3상 전압의 평균값이므로 (Va+Vb+Vc)/3 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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78. 평형 3상 Y결선 회로의 선간전압 Vl, 상전압 Vp, 선전류 Il, 상전류가 Ip 일 때 다음의 관련식 중 틀린 것은? (단, Py는 3상 부하전력을 의미한다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 66%)
  • 이 틀린 이유는, 평형 3상 Y결선 회로에서 선전류 Il과 상전류 Ip는 다음과 같은 관계를 가지기 때문입니다.

    Il = √3 × Ip

    따라서, Py = 3 × Vp × Ip = √3 × Vl × Il 이 성립합니다.
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79. 그림과 같이 접속된 회로에 평형 3상 전압 E[V]를 가할 때의 전류 Il [A]은?

(정답률: 59%)
  • 이 회로는 Y-Δ 변환을 통해 변환할 수 있습니다. 변환 후에는 Δ 연결 회로가 되며, 이 회로에서는 전류 Il가 Δ 연결 회로의 한 변을 따라 흐르게 됩니다. 따라서 전류 Il은 전압 E를 저항 R1과 R2를 통해 나눈 값인 E/(R1+R2)이 됩니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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80. 그림과 같은 커패시터 C의 초기 전압이 V(0)일 때 라플라스 변환에 의하여 s함수로 표시된 등가회로로 옳은 것은?

(정답률: 44%)
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 옥내배선의 사용전압이 220[V]인 경우 금속관 공사의 기술기준으로 옳은 것은?

  1. 금속관에는 제3종 접지공사를 하였다.
  2. 전선은 옥외용 비닐절연전선을 사용하였다.
  3. 금속관과 접속부분의 나사는 3턱 이상으로 나사결합을 하였다.
  4. 콘크리트에 매설하는 전선관의 두께는 1.0㎜를 사용하였다.
(정답률: 54%)
  • 옥내배선의 사용전압이 220[V]인 경우, 금속관 공사의 기술기준은 다음과 같다.

    - 금속관에는 제3종 접지공사를 하였다.
    - 전선은 옥외용 비닐절연전선을 사용하였다.
    - 금속관과 접속부분의 나사는 3턱 이상으로 나사결합을 하였다.
    - 콘크리트에 매설하는 전선관의 두께는 1.0㎜를 사용하였다.

    이 중에서 "금속관에는 제3종 접지공사를 하였다."가 옳은 이유는 다음과 같다.

    제3종 접지공사는 전기적 안전을 위해 필요한 공사로, 금속관과 같은 비전기성 물질에 접지선을 연결하여 전기적으로 연결된 상태를 유지하는 것이다. 이를 통해 전기적 충격이나 화재 등의 위험을 방지할 수 있다. 따라서, 금속관과 같은 비전기성 물질을 사용하는 경우에는 제3종 접지공사를 반드시 해주어야 한다.
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82. 폭발성 또는 연소성의 가스가 침입할 우려가 있는 지중함에 그 크기가 몇 [m3] 이상의 것은 통풍장치 기타 가스를 방산시키기 위한 적당한 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 0.9
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 58%)
  • 1.0은 국내 건축법상 지하실의 통풍장치 설치 기준이기 때문입니다. 지하실은 폭발성 또는 연소성 가스가 침입할 우려가 있기 때문에 적절한 통풍장치를 설치하여 안전을 확보해야 합니다. 이를 위해 건축법에서는 지하실의 크기에 따라 통풍장치 설치 기준을 정하고 있으며, 이 중 1.0m³ 이상의 지하실에는 통풍장치를 설치해야 합니다.
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83. 차량, 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소에 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 매설하는 경우에는 매설 깊이를 몇 [cm] 이상으로 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 63%)
  • 정답은 "60"입니다.

    지중 전선로를 매설할 때는 차량이나 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소에 매설해야 합니다. 이 경우 매설 깊이는 최소 60cm 이상으로 하여야 합니다. 이유는 지중 전선로가 노출되거나 파손되는 것을 방지하기 위해서입니다. 따라서 "60"이 정답입니다.
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84. 전력용 커패시터의 용량 15,000[kVA] 이상은 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치가 필요하다. 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치가 필요한 사유로 틀린 것은?

  1. 과전류가 생긴 경우
  2. 과전압이 생긴 경우
  3. 내부에 고장이 생긴 경우
  4. 절연유의 압력이 변화하는 경우
(정답률: 65%)
  • 정답: "절연유의 압력이 변화하는 경우"

    해설: 전력용 커패시터는 대용량의 전기 에너지를 저장하고 방출하는 역할을 하기 때문에 안전을 위해 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치가 필요하다. 이는 과전류, 과전압, 내부 고장 등의 이유로 발생할 수 있는 위험을 예방하기 위함이다. 하지만 절연유의 압력이 변화하는 경우는 커패시터의 안전에 직접적인 영향을 미치지 않기 때문에 자동 차단 장치가 필요하지 않다.
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85. 고압 가공전선로의 지지물로 철탑을 사용한 경우 최대 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 300
  2. 400
  3. 500
  4. 600
(정답률: 63%)
  • 고압 가공전선로에서는 전선의 중량과 풍력 등의 영향으로 인해 지지물 간격이 중요합니다. 철탑은 강한 구조를 가지고 있어 안정적인 지지력을 보장하지만, 경간이 너무 넓으면 전선이 휘어지거나 늘어나는 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서, 고압 가공전선로에서 철탑을 사용하는 경우 최대 경간은 600m 이하로 설정됩니다.
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86. 무선용 안테나를 지지하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은?

  1. 1.2 이상
  2. 1.5 이상
  3. 2.0 이상
  4. 2.2 이상
(정답률: 67%)
  • 무선용 안테나는 높은 위치에 설치되어 있기 때문에 바람에 의한 풍압하중이 발생할 수 있습니다. 이에 따라 안테나를 지지하는 목주는 안전하게 설치되어야 합니다. 안전율은 안테나를 지지하는 목주가 견딜 수 있는 최대 하중과 실제 하중의 비율을 나타내는 값입니다. 따라서 안전율이 1.5 이상이어야 안테나를 지지하는 목주가 안전하게 설치되었다고 판단할 수 있습니다. 즉, 안테나를 지지하는 목주가 실제 하중의 1.5배 이상의 하중을 견딜 수 있어야 합니다.
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87. 목주, A종 철주 및 A종 철근 콘크리트주 지지물을 사용할 수 없는 보안공사는?

  1. 고압 보안공사
  2. 제1종 특고압 보안공사
  3. 제2종 특고압 보안공사
  4. 제3종 특고압 보안공사
(정답률: 67%)
  • 제1종 특고압 보안공사는 고압 전기설비에서 작업을 수행할 수 있는 보안공사로서, 목주, A종 철주 및 A종 철근 콘크리트주 지지물을 사용할 수 없는 보안공사도 수행할 수 있습니다. 따라서 이 경우에는 제1종 특고압 보안공사가 필요합니다.
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88. 특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 62%)
  • 목주는 풍압하중에 의해 무너질 수 있기 때문에 안전율이 필요하다. 안전율은 목주가 견딜 수 있는 최대 하중(파괴하중)을 목주가 실제로 견딜 수 있는 하중(사용하중)으로 나눈 값이다. 따라서 안전율이 높을수록 더 안전하다는 것을 의미한다. 특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 목주의 경우 안전율이 1.5 이상이어야 한다. 이는 파괴하중의 1.5배 이상의 하중을 견딜 수 있는 것을 의미하며, 이를 충족하지 못하면 목주가 무너져 전선로가 중단될 수 있기 때문이다.
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89. 전기집진장치에서 변압기로부터 정류기에 이르는 케이블을 넣는 방호장치의 금속제 부분 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 원칙적으로 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 29%)
  • 전기안전규정 제6장 제2절 "전기설비의 접지"에 따르면, 전기설비의 접지는 제1종, 제2종, 제3종, 특별 제3종으로 구분되며, 각각의 접지공사는 해당 설비의 위험도와 사용목적에 따라 결정된다.

    본 문제에서는 전기집진장치에서 사용되는 케이블과 방호장치의 금속제 부분에 대한 접지공사에 대해 묻고 있다. 이 경우, 전기집진장치는 고전압 설비에 해당하므로, 해당 설비의 위험도가 높은 편에 속한다. 따라서, 해당 설비의 접지공사는 제1종 접지공사가 필요하다.

    제1종 접지공사는 전기설비의 중심점에 접지전극을 설치하고, 이를 전기설비의 모든 금속부분과 연결하는 것이다. 이를 통해 전기설비의 모든 금속부분이 동일한 전위를 유지하게 되어, 전기사고 발생 시에도 전기설비의 안전성을 보장할 수 있다.

    따라서, 전기집진장치에서 변압기로부터 정류기에 이르는 케이블을 넣는 방호장치의 금속제 부분 및 케이블의 피복에는 제1종 접지공사가 필요하다.
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90. 금속제 지중 관로에 대하여 전식 작용에 의한 장해를 줄 우려가 있어 배류시설에 사용되는 선택 배류기를 보호할 목적으로 시설하여야 하는 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 피뢰기
  2. 유입 개폐기
  3. 과전류 차단기
  4. 과전압 계전기
(정답률: 49%)
  • 금속제 지중 관로에는 전기적인 전해질이 존재하므로 전기적인 전류가 흐를 수 있습니다. 이러한 전류가 선택 배류기에 도달하면 선택 배류기를 손상시키거나 작동을 방해할 수 있습니다. 따라서 선택 배류기를 보호하기 위해 과전류 차단기를 시설해야 합니다. 과전류 차단기는 전류가 과다하게 흐를 경우 자동으로 차단하여 선택 배류기를 보호합니다. 따라서 과전류 차단기가 정답입니다.
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91. 진열장 안의 사용전압이 400[V] 미만인 저압 옥내배선으로 외부에서 보기 쉬운 곳에 한하여 시설할 수 있는 전선은? 단, 진열장은 건조한 곳에 시설하고 또한 진열장 내부를 건조한 상태로 사용하는 경우이다.

  1. 단면적이 0.75[mm2] 이상인 코드 또는 캡타이어 케이블
  2. 단면적이 0.75[mm2] 이상인 나전선 또는 캡타이어 케이블
  3. 단면적이 1.25[mm2] 이상인 코드 또는 절연전선
  4. 단면적이 1.25[mm2] 이상인 나전선 또는 다심형 전선
(정답률: 57%)
  • 저압 옥내배선은 사용전압이 400[V] 미만인 전선으로, 진열장 내부를 건조한 상태로 사용한다는 조건이 주어졌으므로 습기나 수분에 강한 케이블이 필요하다. 따라서 캡타이어 케이블이 적합하다. 또한, 외부에서 보기 쉬운 곳에 시설할 경우 안전상의 이유로 단면적이 0.75[mm2] 이상이어야 하며, 이는 전류의 안정적인 흐름을 보장하기 위함이다. 따라서 "단면적이 0.75[mm2] 이상인 코드 또는 캡타이어 케이블"이 정답이다.
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92. 저압 옥내배선을 가요전선관 공사에 의해 시공하고자 한다. 이 가요전선관에 설치하는 전선으로 단선을 사용할 경우 그 단면적은 최대 몇 [mm2] 이하이어야 하는가? (단, 알루미늄선은 제외한다.)

  1. 2.5
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 33%)
  • 저압 옥내배선은 일반적으로 600V 이하의 전압을 사용하므로, 전선의 단면적은 전류량에 따라 결정된다. 이때 전선의 단면적이 작으면 전류가 흐르는 동안 전선의 내부 저항이 증가하여 전압강하가 발생하고, 이는 전력의 손실로 이어진다. 따라서 전선의 단면적은 전류량에 따라 적절하게 선택되어야 한다.

    가요전선관은 여러 개의 전선을 함께 설치할 수 있는 특수한 파이프로, 전선의 단면적이 작을수록 파이프 내부의 공간을 더욱 효율적으로 활용할 수 있다. 따라서 가요전선관에 설치하는 전선의 단면적은 가능한 작아야 한다.

    저압 옥내배선에서는 일반적으로 10A 이하의 전류를 사용하므로, 전선의 단면적은 10A를 지원할 수 있는 최소한의 크기인 10mm2 이하여야 한다. 따라서 정답은 "10"이다.
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93. ACSR을 사용한 고압가공전선의 이도계산에 적용되는 안전율은?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 62%)
  • ACSR은 알루미늄 합금으로 만들어진 전선으로, 고압 전력을 전달하는 데 사용됩니다. 이때 전선의 안전성을 보장하기 위해 이도계산이 필요합니다. 이때 안전율은 전선의 최대 허용 전류와 실제로 흐르는 전류의 비율로 계산됩니다. ACSR은 알루미늄 합금으로 만들어졌기 때문에 전기 저항이 낮아 최대 허용 전류가 높습니다. 따라서 안전율이 높아지며, 이에 따라 2.5가 적용됩니다.
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94. 변압기의 고압측 전로의 1선 지락전류가 4[A]일 때, 일반적인 경우의 제2종 접지저항 값은 몇 [Ω] 이하로 유지되어야 하는가?

  1. 18.75
  2. 22.5
  3. 37.5
  4. 52.5
(정답률: 47%)
  • 고압측 전로의 1선 지락전류가 4[A]일 때, 제2종 접지저항 값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    제2종 접지저항 = (고압측 전압 / 지락전류) × 0.8

    고압측 전압은 일반적으로 22.9[kV] 이므로,

    제2종 접지저항 = (22.9[kV] / 4[A]) × 0.8 = 45.8[Ω]

    하지만, 제2종 접지저항은 일반적으로 37.5[Ω] 이하로 유지되어야 한다. 따라서, 제2종 접지저항 값은 37.5[Ω] 이하여야 한다.
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95. KS C IEC 60364에서 충전부 전체를 대지로부터 절연시키거나 한 점에 임피던스를 삽입하여 대지에 접속시키고, 전기기기의 노출 도전성 부분 단독 또는 일괄적으로 접지 하거나 또는 계통접지로 접속하는 접지계통을 무엇이라 하는가?

  1. TT 계통
  2. IT 계통
  3. TN-C 계통
  4. TN-S 계통
(정답률: 58%)
  • IT 계통은 충전부 전체를 대지로부터 절연시키거나 한 점에 임피던스를 삽입하여 대지에 접속시키고, 전기기기의 노출 도전성 부분 단독 또는 일괄적으로 접지 하거나 또는 계통접지로 접속하는 접지계통입니다. 이는 전기기기의 노출 도전성 부분이 대지와 직접적으로 연결되지 않아 전기적 안전성이 높아지는 장점이 있습니다.
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96. 전기공급 설비 및 전기사용설비에서 변압기 절연유에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 사용전압이 20,000[V] 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외유출 및 지하침투를 방지하기 위한 설비를 갖추어야 한다.
  2. 사용전압이 25,000[V] 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하침투를 방지하기 위한 설비를 갖추어야 한다.
  3. 사용전압이 100,000[V] 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하침투를 방지하기 위한 설비를 갖추어야 한다.
  4. 사용전압이 150,000[V] 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하침투를 방지하기 위한 설비를 갖추어야 한다.
(정답률: 45%)
  • 전기공급 설비 및 전기사용설비에서 변압기 절연유는 전기를 전달하는 중요한 역할을 합니다. 사용전압이 높을수록 절연유의 구외 유출 및 지하침투가 발생할 가능성이 높아지기 때문에, 사용전압이 100,000[V] 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하침투를 방지하기 위한 설비를 갖추어야 합니다. 따라서 정답은 "사용전압이 100,000[V] 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하침투를 방지하기 위한 설비를 갖추어야 한다." 입니다.
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97. 발전기ㆍ변압기ㆍ조상기ㆍ계기용변성기ㆍ모선 또는 이를 지지하는 애자는 어떤 전류에 의하여 생기는 기계적 충격에 견디는 것인가?

  1. 지상전류
  2. 유도전류
  3. 충전전류
  4. 단락전류
(정답률: 66%)
  • 발전기, 변압기, 조상기, 계기용변성기, 모선 또는 이를 지지하는 애자는 전기적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 역할을 하기 때문에 전류가 흐르게 된다. 이때 전류가 갑자기 단락되면 매우 큰 전류가 흐르게 되어 기계적 충격이 발생한다. 따라서 이러한 기계적 충격에 견디기 위해서는 단락전류에 견딜 수 있어야 한다. 따라서 정답은 "단락전류"이다.
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98. 저압전로에서 그 전로에 지락이 생겼을 경우에 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 경우에는 자동차단기의 정격감도전류가 200[mA] 이면 특별 제3종 접지공사의 저항 값은 몇 [Ω] 이하로 하여야 하는가? (단, 전기적 위험도가 높은 장소인 경우이다.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 30
  2. 50
  3. 75
  4. 150
(정답률: 51%)
  • 자동차단기의 정격감도전류가 200[mA]이므로, 저항 값은 전압(V) = 저항(Ω) × 전류(A)에서 전압이 100[V] 이하가 되도록 하는 것이 안전하다. 따라서, 저항 값은 100[V] ÷ 200[mA] = 500[Ω] 이하여야 한다. 그러나 전기적 위험도가 높은 장소인 경우, 안전을 위해 저항 값은 더 낮게 설정해야 한다. 따라서, 특별 제3종 접지공사의 저항 값은 75[Ω] 이하여야 한다.
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99. 화약류 저장소에 전기설비를 시설할 때의 사항으로 틀린 것은?

  1. 전로의 대지전압이 400[V] 이하이어야 한다.
  2. 개폐기 및 과전류차단기는 화약류저장소 밖에 둔다.
  3. 옥내배선은 금속관배선 또는 케이블배선에 의하여 시설한다.
  4. 과전류차단기에서 저장소 인입구까지의 배선에는 케이블을 사용한다.
(정답률: 64%)
  • 본 해설은 신고처리되어 블라인드 되었습니다.
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
    신고사유
    전로의 대지전압은 300V 이하이어야 한다.
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100. 네온 방전관을 사용한 사용전압 12,000[V] 인 방전등에 사용되는 네온 변압기 외함의 접지공사로서 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 60%)
  • 네온 변압기 외함은 접지가 필요한 금속제로 제작되어 있으며, 사용전압이 12,000[V]인 방전등은 고전압 장치로서 안전을 위해 접지가 필요합니다. 이때, 제3종 접지공사를 해주어야 합니다. 제3종 접지공사는 고전압 장치의 접지를 위한 것으로, 접지전극과 접지대 사이에 저항을 두어 전기적 충격을 방지합니다. 따라서, 네온 변압기 외함의 접지공사로는 제3종 접지공사가 적합합니다.
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