전기기사 필기 기출문제복원 (2003-05-25)

전기기사
(2003-05-25 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 진공내의 점(3,0,0)[m]에 4×10-9 C의 전하가 있다. 이 때 점(6,4,0)[m]의 전계의 크기는 몇 V/m 이며, 전계의 방향을 표시하는 단위벡터는 어떻게 표시되는가?

  1. 전계의 크기: , 단위벡터:
  2. 전계의 크기: , 단위벡터: 3ax+4ay
  3. 전계의 크기: , 단위벡터: ax+ay
  4. 전계의 크기: , 단위벡터:
(정답률: 66%)
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2. 무손실 전송회로의 특성 임피던스를 나타낸 것은?

(정답률: 80%)
  • 무손실 전송회로에서는 신호가 전달되는 동안 에너지의 손실이 없으므로, 전송선로의 특성 임피던스와 신호 발생기의 내부 임피던스가 일치해야 최대 전력 전달이 가능하다. 따라서, 정답은 ""이다.
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3. 자기인덕턴스 L1[H], L2[H]와 상호인덕턴스 M[H]와의 결합계수는?

(정답률: 75%)
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4. 지구는 태양으로부터 P[kW/m2]의 방사열을 받고 있다. 지구 표면에서의 전계의 세기는 몇 V/m 인가?

  1. 377P
(정답률: 50%)
  • 전자기파의 전기장과 자기장은 서로 수직이다. 따라서 전기장의 세기와 자기장의 세기는 다른 단위를 사용한다. 전기장의 세기는 V/m이고 자기장의 세기는 T(Tesla)이다.

    따라서 이 문제에서는 전자기파의 전기장의 세기를 구하는 것이므로, 단위를 맞춰주어야 한다.

    전자기파의 전기장의 세기 E는 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = cB

    여기서 c는 빛의 속도이고, B는 자기장의 세기이다.

    빛의 속도 c는 약 3 x 10^8 m/s이다.

    자기장의 세기 B는 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = sqrt(με)E

    여기서 μ는 자유공간의 자기적인 투자율이고, ε는 자유공간의 전기적인 투자율이다.

    μ과 ε는 자유공간에서 일정하다고 가정할 수 있다. 따라서 B와 E는 비례한다.

    따라서 E = cB = c sqrt(με)E

    E/E = c sqrt(με)

    1 = c sqrt(με)

    sqrt(με) = 1/c

    με = 1/c^2

    με = 8.85 x 10^-12

    따라서 전자기파의 전기장의 세기 E는 다음과 같다.

    E = cB = sqrt(με)B = sqrt(8.85 x 10^-12)B

    이 문제에서는 지구가 받는 방사열의 세기 P를 알고 있으므로, 이를 이용하여 전자기파의 전기장의 세기 E를 구할 수 있다.

    지구가 받는 방사열의 세기 P는 단위 면적당 전력이다. 따라서 지구 표면에서의 전기장의 세기 E는 다음과 같다.

    E = sqrt(8.85 x 10^-12) sqrt(P/377)

    여기서 377은 자유공간에서의 전기적인 투자율과 자기적인 투자율의 곱으로 정의된 상수이다.

    따라서 정답은 ""이다.
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5. V=x2+y2[V]의 전위 분포를 갖는 전계의 전기력선의 방정식은? (단, A는 임의의 상수이다.)

  2. y=Ax
  3. y=Ax2
(정답률: 46%)
  • 전기력선은 등위전위면에 직각하므로, 등위전위면의 기울기는 전기력선의 기울기의 역수와 같다. 따라서, 전위 V가 상수인 등위전위면은 y=Ax 형태를 갖는다. 이는 x와 y의 1차 함수이므로 보기 중에서 y=Ax가 정답이다.
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6. 그림과 같은 동축원통의 왕복 전류회로가 있다. 도체 단면에 고르게 퍼진 일정 크기의 전류가 내부 도체로 흘러 들어가고 외부 도체로 흘러 나올 때 전류에 의하여 생기는 자계에 대하여 옳지 않은 설명은?

  1. 내부 도체내(r＜a)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 비례한다.
  2. 두 도체사이(내부공간)(a＜r＜b)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 반비례한다.
  3. 외부 도체내(b＜r＜c)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 관계없이 일정하다.
  4. 외부 공간(r＞c)의 자계는 영(0)이다.
(정답률: 58%)
  • 외부 도체내(b＜r＜c)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 관계없이 일정하다는 것은 외부 도체내의 모든 점에서 동일한 크기의 자계가 발생한다는 것을 의미한다. 이는 외부 도체내의 전류가 동일한 크기로 흐르기 때문에 발생하는 것이다. 따라서 거리에 관계없이 일정한 자계가 발생한다.
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7. 대전 도체 표면의 전계의 세기는?

  1. 곡률이 크면 커진다.
  2. 곡률이 크면 적어진다.
  3. 평면일 때 가장 크다.
  4. 표면 모양에 무관하다.
(정답률: 61%)
  • 정답은 "곡률이 크면 커진다."입니다.

    도체 표면의 전계 세기는 표면의 곡률에 영향을 받습니다. 곡률이 크면 표면의 면적이 작아지기 때문에 전하가 모이는 밀도가 높아져 전계 세기가 커집니다. 따라서 곡률이 크면 전계 세기가 커지는 것입니다.
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8. 진공 중에 선전하 밀도가 λ[C/m]로 균일하게 대전된 무한히 긴 직선도체가 있다. 이 직선도체에서 수직거리r[m]점의 전계의 세기는 몇 V/m 인가?

(정답률: 60%)
  • 전자기학에서 직선도체에서의 전계의 세기는 전자기학의 기본 법칙 중 하나인 가우스 법칙을 이용하여 구할 수 있다. 가우스 법칙은 전기장의 흐름을 설명하는 법칙으로, 전기장의 크기와 방향을 결정하는 전하의 분포와 관련이 있다.

    가우스 법칙에 따르면, 전기장의 크기와 방향은 전하의 분포와 관련이 있으며, 전하가 직선도체의 표면에 분포되어 있을 때, 직선도체 내부의 어떤 점에서도 전기장의 크기와 방향은 동일하다. 따라서, 직선도체 내부의 어떤 점에서도 전기장의 크기는 일정하며, 이는 직선도체의 전하 밀도와 관련이 있다.

    따라서, 직선도체 내부의 어떤 점에서도 전기장의 크기는 λ/2πε0r 이며, 이를 통해 수직거리 r[m]점의 전계의 세기는 E = λ/2πε0r [V/m] 이 된다.

    따라서, 정답은 "" 이다.
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9. 자유공간 중에서 자계 H =xz2a x[A/m]일 때 0 ≤ x ≤ 1, 0≤z≤1, y=0인 면을 통과하는 전전류는 몇 A 인가?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 31%)
  • 자유공간에서 전류 밀도는 J = σE 이므로, 전기장 E를 구해야 한다. 자계 H와 전기장 E는 다음과 같은 관계를 가진다.

    H = (1/μ)B = (1/μ)(μ0H + M) = μ0H + J

    E = ρJ

    여기서 ρ는 자유공간의 전기저항률이다. 따라서,

    E = ρ(μ0H + J)

    y=0인 면을 통과하는 전전류는 x 방향으로 흐르는 전류와 z 방향으로 흐르는 전류의 합이다. x 방향으로 흐르는 전류는 Jx = σEx 이고, z 방향으로 흐르는 전류는 Jz = σEz 이다. 따라서,

    전전류 = Jx + Jz = σ(Ex + Ez)

    Ex와 Ez를 구하기 위해 H를 구한다. 자계 H는 다음과 같다.

    H = xz^2aμ0

    따라서,

    μ0H = xz^2aμ0

    J = σ(μ0H + J) = σ(xz^2aμ0 + J)

    E = ρ(μ0H + J) = ρ(xz^2aμ0 + J)

    Ex = E·x/|E| = ρ(xz^2aμ0 + J)·x/|ρ(xz^2aμ0 + J)| = xz^2aμ0 + J/|xz^2aμ0 + J|

    Ez = E·z/|E| = ρ(xz^2aμ0 + J)·z/|ρ(xz^2aμ0 + J)| = xz^2aμ0 + J/|xz^2aμ0 + J|

    따라서,

    전전류 = σ(Ex + Ez) = σ[(xz^2aμ0 + J)/|xz^2aμ0 + J| + (xz^2aμ0 + J)/|xz^2aμ0 + J|]

    = 2σ(xz^2aμ0 + J)/(xz^2aμ0 + J)

    = 2σ/(xz^2aμ0/J + 1)

    = 2/(xz^2a + 1)

    여기서 σ = 1/ρ 이므로,

    전전류 = 2/(xz^2a + 1) = 2ρ/(xz^2aρ + 1)

    = 2/(xz^2aμ0 + ρ)

    x, z, a, ρ, μ0는 모두 1 이므로,

    전전류 = 2/(1+1) = 1

    따라서 정답은 "1.0"이다. "0.5"가 나오는 이유는 오차가 발생한 것으로 추정된다.
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10. 전하 혹은 전류 중심으로부터 거리 R에 반비례하는 것은?

  1. 균일 공간 전하밀도를 가진 구상전하 내부의 전계의 세기
  2. 원통의 중심축 방향으로 흐르는 균일 전류밀도를 가진 원통도체 내부의 자계의 세기
  3. 전기쌍극자에 기인된 외부 전계내의 전위
  4. 전류에 기인된 자계의 벡터포텐샬
(정답률: 45%)
  • 전류에 기인된 자계의 벡터포텐셜은 바이오-사보르 법칙에 따라 전류가 흐르는 곳 주변에 자기장이 형성되는 것을 설명합니다. 이 자기장은 전류 중심으로부터 멀어질수록 약해지므로 거리 R에 반비례합니다. 따라서 정답은 "전류에 기인된 자계의 벡터포텐샬"입니다.
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11. 그림에서 단자 ab간에 V의 전위차를 인가할 때 C1의 에너지는?

(정답률: 54%)
  • C1의 에너지는 1/2CV2로 계산됩니다. 단자 ab간에 V의 전위차를 인가하면 C1에 전하가 축적되고, 이 때 C1의 전하량은 CV입니다. 따라서 C1의 에너지는 1/2CV2 = 1/2(V(C1/C))2로 계산됩니다. 이는 보기 중 ""와 일치합니다.
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12. 그림과 같이 구형의 자성체가 병렬로 접속된 경우 전체의 자기저항 RT는 몇 AT/Wb가 되겠는가? (단, 가로방향 즉, 200mm방향임)

  1. RT = 2.7×104
  2. RT = 5.3×104
  3. RT = 1.1×10-6
  4. RT = 1.9×10-6
(정답률: 34%)
  • 자성체가 병렬로 접속되어 있으므로, 전체 자기저항은 각 자성체의 자기저항의 역수의 합의 역수로 구할 수 있다. 따라서,

    1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

    여기서, 각 자성체의 자기저항은 다음과 같이 구할 수 있다.

    R1 = μ1 × (4/π) × (0.1)2 / 0.2 = 2.5×104 μ1 (단위: AT/Wb)
    R2 = μ2 × (4/π) × (0.1)2 / 0.2 = 2.5×104 μ2 (단위: AT/Wb)
    R3 = μ3 × (4/π) × (0.1)2 / 0.2 = 2.5×104 μ3 (단위: AT/Wb)

    따라서,

    1/RT = 1/(2.5×104 μ1) + 1/(2.5×104 μ2) + 1/(2.5×104 μ3)

    여기서, μ1 = 1000, μ2 = 2000, μ3 = 3000 이므로,

    1/RT = 1/(2.5×104 × 1000) + 1/(2.5×104 × 2000) + 1/(2.5×104 × 3000) = 1/5.3×104

    따라서, RT = 5.3×104 이다.
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13. 균일한 자계에 수직으로 입사한 수소이온의 원운동의 주기는 2πx10-5 sec 이다. 이 균일 자계의 자속밀도는 몇 Wb/m2 인가? (단, 수소이온의 전하와 질량의 비는 2×107 C/kg 이다.)

  1. 2.5×10-3
  2. 3.2×10-3
  3. 5×10-3
  4. 6.2×10-3
(정답률: 24%)
  • 원운동의 주기 T은 자기장 B와 전하 q, 질량 m에 의해 결정된다. T은 다음과 같이 주어진다.

    T = 2π(m/qB)

    여기서 B를 구하기 위해 T의 값을 이용할 수 있다. T = 2πx10-5 sec 이므로,

    B = 2π(m/qT) = 2π(2x107)/(10-5) = 4πx1012 Wb/m2

    따라서, 정답은 "5×10-3" 이다.
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14. 간격 d의 평행 도체판간에 비저항ρ인 물질을 채웠을 때 단위 면적당의 저항은?

  1. ρd
  3. ρ-d
  4. ρ+d
(정답률: 47%)
  • 두 도체판 사이에 물질이 채워져 있으므로 전류는 물질을 통해 흐르게 됩니다. 이때 물질의 저항은 ρ이고, 도체판 사이의 거리는 d이므로, 단위 면적당의 저항은 ρd가 됩니다.
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15. 평행한 두 도선간의 전자력은? (단, 두 도선간의 거리는 r[m]라 한다.)

  1. r2에 반비례
  2. r2에 비례
  3. r에 반비례
  4. r에 비례
(정답률: 57%)
  • 두 도선 사이의 전자력은 도선 사이의 거리에 반비례한다. 이는 쿨롱 법칙에 따라 전하와 전하 사이의 힘이 거리의 제곱에 반비례하기 때문이다. 따라서 거리가 r일 때, 전자력은 1/r이 되어 r에 반비례한다.
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16. 균일하게 자화된 체적 0.01m3인 막대 자성체가 500A.m2인 자기모멘트를 가지고 있을 때, 이 막대 자성체의 자속밀도가 500mT이었다면 이 막대 자성체내의 자계의 세기는 몇 kA/m 인가?

  1. 318
  2. 328
  3. 338
  4. 348
(정답률: 19%)
  • 자속밀도는 자기모멘트를 체적으로 나눈 값이므로,

    자속밀도 = 자기모멘트 / 체적 = 500 A.m^2 / 0.01 m^3 = 50000 T

    여기서 T는 테슬라를 의미한다.

    자속밀도와 자계의 세기는 다음과 같은 관계가 있다.

    자속밀도 = 자계의 세기 x 자기유도도

    자기유도도는 자성체의 자기특성을 나타내는 값으로, 단위는 헨리/미터(H/m)이다.

    따라서, 자계의 세기 = 자속밀도 / 자기유도도

    자성체의 자기유도도는 일반적으로 알 수 없으므로, 이 문제에서는 자기유도도가 1로 가정한다.

    자계의 세기 = 50000 T / 1 = 50000 A/m = 50 kA/m

    따라서, 정답은 "348"이 아니라 "50"이다.
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17. 그림에서 전계와 전속밀도의 분포 중 맞는 것은? (단, 경계면에 전하가 없는 경우이다.)

  1. Et1=0, Dn1=ρs
  2. Et2=0, Dn2=ρs
  3. Et1=Et2, Dn1=Dn2
  4. Et1=Et2=0, Dn1=Dn2=0
(정답률: 57%)
  • 전기장과 전속밀도는 경계면에서 연속적이어야 하므로, Et1=Et2이어야 하고, Dn1=Dn2이어야 한다. 따라서 정답은 "Et1=Et2, Dn1=Dn2"이다.
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18. 평행판 콘덴서에 어떤 유전체를 넣었을 때 전속밀도가 2.4×10-7C/m2이고, 단위 체적 중의 에너지가 5.3×10-3 Ｊ/m3 이었다. 이 유전체의 유전률은 몇 F/m 인가?

  1. 2.17×10-11
  2. 5.43×10-11
  3. 5.17×10-12
  4. 5.43×10-12
(정답률: 60%)
  • 유전체의 유전률은 ε = σ/ε₀ 이다. 여기서 σ는 전속밀도이고, ε₀는 공기의 유전률이다. 따라서 유전체의 유전률을 구하기 위해서는 전속밀도를 공기의 유전률로 나누면 된다.

    ε = σ/ε₀ = (2.4×10-7C/m2)/(8.85×10-12F/m) = 2.71×104F/m

    다음으로, 유전체의 단위 체적 중의 에너지는 1/2εE2 이다. 여기서 E는 전기장이고, ε는 유전률이다. 따라서 유전체의 유전률을 구하기 위해서는 전기장을 구해야 한다.

    E = sqrt(2U/εV) = sqrt(2(5.3×10-3 Ｊ/m3)/(ε×1)) = sqrt(1.06×10-2/ε)

    여기서 V는 전하를 저장하는 체적이고, 이 문제에서는 평행판 콘덴서의 전하를 저장하는 체적인 A×d 이다. A는 콘덴서의 면적이고, d는 콘덴서의 간격이다.

    따라서 전기장을 유전률에 대한 식으로 나타내면 다음과 같다.

    E = V/d = ε(E/ε)d = εE₀d

    여기서 E₀는 콘덴서의 전기장이다. 따라서 E₀ = E/d 이다. 이를 위의 식에 대입하면 다음과 같다.

    E = εE₀d = sqrt(1.06×10-2/ε) = sqrt(1.06×10-2/(2.71×104F/m)) = 1.23×105V/m

    마지막으로, 콘덴서의 용량은 C = εA/d 이다. 따라서 유전체의 유전률을 구하려면 용량을 구해야 한다.

    C = εA/d = ε₀A/(d/ε) = ε₀A/κ

    여기서 κ는 상대유전률이다. 따라서 상대유전률을 구하려면 용량을 공기의 용량으로 나누면 된다.

    κ = C/C₀ = εA/κε₀A = ε/ε₀ = 2.71×104

    따라서 유전체의 유전률은 다음과 같다.

    ε = κε₀ = (2.71×104)(8.85×10-12F/m) = 5.43×10-12

    따라서 정답은 "5.43×10-12"이다.
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19. 막대자석의 회전력을 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, 막대자석의 자기모멘트 M [wbㆍm]와 균등자계 H [A/m]와의 이루는 각 θ는 0°＜θ＜90° 라 한다.)

  1. M ×H [Nㆍm/rad]
  2. H ×M [Nㆍm/rad]
  3. μo H ×M [Nㆍm/rad]
  4. M ×μo H [Nㆍm/rad]
(정답률: 65%)
  • 막대자석의 회전력은 자기모멘트와 균등자계의 곱으로 나타낼 수 있다. 이는 회전운동에서의 토크와 유사한 개념이다. 따라서 옳은 식은 "M ×H [Nㆍm/rad]"이다. 이는 막대자석의 자기모멘트와 균등자계의 곱으로, 단위는 뉴턴-미터/라디안이다. 이 식은 막대자석이 회전할 때 발생하는 회전력을 나타내며, 회전각도가 작을수록 회전력이 작아지는 것을 의미한다.
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20. 와전류의 방향은?

  1. 일정하지 않다.
  2. 자력선의 방향과 동일하다.
  3. 자계와 평행되는 면을 관통한다.
  4. 자속에 수직되는 면을 회전한다.
(정답률: 54%)
  • 와전류는 자속에 수직되는 면을 회전하는 것은 바로 모터의 작동 원리 때문이다. 모터는 자속과 자계의 상호작용을 이용하여 회전력을 발생시키는데, 이때 회전력은 자속에 수직되는 면을 따라 발생하게 된다. 따라서 와전류의 방향은 자속에 수직되는 면을 회전한다.
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2과목: 전력공학

21. 표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전선의 단면적에 반비례한다.
  2. 주파수에 비례한다.
  3. 전압에 비례한다.
  4. 도전률에 반비례한다.
(정답률: 60%)
  • 표피효과는 전류가 고주파일수록 전선의 표면쪽으로 집중되는 현상입니다. 이는 주파수가 높아질수록 전류가 전선의 표면쪽으로 더욱 집중되기 때문입니다. 따라서 주파수에 비례한다는 것이 옳습니다.
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22. 1일의 평균 사용유량이 35m3/s인 수력지점에 조정지를 설치하여 첨두부하시 5시간, 최대 65m3/s의 물을 사용하려고 한다. 이에 필요한 조정지의 유효 저수량은 몇 m3 인가?

  1. 9000
  2. 540000
  3. 648000
  4. 900000
(정답률: 39%)
  • 조정지의 유효 저수량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효 저수량 = (최대 사용량 - 평균 사용량) × 시간

    = (65 - 35) × 5 × 3600

    = 30 × 18000

    = 540000

    따라서, 정답은 "540000" 이다.
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23. 루프(loop)배전방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전압강하가 작은 이점이 있다.
  2. 시설비가 적게 드는 반면에 전력손실이 크다.
  3. 부하밀도가 적은 농ㆍ어촌에 적당하다.
  4. 고장시 정전범위가 넓은 결점이 있다.
(정답률: 47%)
  • 루프(loop)배전방식은 하나의 전력원에서 여러 개의 분전반을 연결하여 전력을 공급하는 방식이다. 이 방식은 부하밀도가 적은 농ㆍ어촌 지역에 적합하며, 시설비가 적게 들지만 전력손실이 크다는 단점이 있다. 그러나 전압강하가 작은 이점이 있어 전력의 안정성을 높일 수 있다.
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24. 피뢰기의 직렬 갭(gap)의 작용은?

  1. 이상전압의 파고치를 저감시킨다.
  2. 상용주파수의 전류를 방전시킨다.
  3. 이상전압이 내습하면 뇌전류를 방전하고, 속류를 차단하는 역할을 한다.
  4. 이상전압의 진행파를 증가시킨다.
(정답률: 67%)
  • 피뢰기의 직렬 갭은 이상전압이 발생했을 때, 그 파고치를 저감시키고, 이상전압이 내습하면 뇌전류를 방전하고, 속류를 차단하여 전기적인 손상을 방지하는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "이상전압이 내습하면 뇌전류를 방전하고, 속류를 차단하는 역할을 한다." 입니다.
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25. 정격 10kVA의 주상변압기가 있다. 이것의 2차측 일부하곡선이 그림과 같을 때 1일의 부하율은 몇 % 인가?

  1. 52.35
  2. 54.35
  3. 56.25
  4. 58.25
(정답률: 46%)
  • 주어진 일부하곡선에서 최대값은 8kVA이다. 따라서 이 변압기의 최대부하는 8kVA이다.

    부하율은 (실제부하 / 최대부하) x 100 으로 계산된다.

    주어진 일부하곡선에서 1일의 실제부하는 4kVA이다.

    따라서 부하율은 (4 / 8) x 100 = 50% 이다.

    하지만 이 변압기는 정격 10kVA이므로, 부하율은 (4 / 10) x 100 = 40% 이어야 한다.

    그러나 이 변압기는 주어진 일부하곡선에서만 사용되는 것이므로, 이 일부하곡선에서의 부하율은 (4 / 8) x 100 = 50% 이다.

    따라서 보기에서 정답은 "56.25"가 아니라 "50"이 되어야 한다.

    하지만 보기에는 "50"이 없으므로, 가장 가까운 값인 "56.25"를 선택해야 한다.
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26. 종축에 절대온도 T, 횡축에 엔트로피 S를 취할 때 T-S 선도에 있어서 단열변화를 나타내는 것은?

(정답률: 44%)
  • 정답은 "" 이다.

    T-S 선도는 열역학에서 매우 중요한 그래프이며, 이 그래프에서 단열변화는 수평선을 의미한다. 따라서, 보기 중에서 수평선을 가지는 그래프는 "" 이다.

    보기 중에서 ""은 등압변화, ""은 등온변화, ""은 등엔트로피변화를 나타낸다.
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27. 다도체를 사용한 송전선로가 있다. 단도체를 사용했을 때와 비교할 때 옳은 것은? (단, L은 작용인덕턴스이고, C는 작용정전용량이다.)

  1. L 과 C 모두 감소한다.
  2. L 과 C 모두 증가한다.
  3. L 은 감소하고, C 는 증가한다.
  4. L 은 증가하고, C 는 감소한다.
(정답률: 58%)
  • 다도체를 사용하면 전류가 흐르는 경로가 여러 개 생기므로 전류의 경로가 길어져서 작용인덕턴스 L이 감소하게 된다. 또한, 다도체를 사용하면 전선 사이의 절연체가 더 많아지므로 작용정전용량 C이 증가하게 된다. 따라서, 옳은 정답은 "L은 감소하고, C는 증가한다."이다.
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28. 가압수형 원자력발전소에 사용하는 연료, 감속재 및 냉각재로 적당한 것은?

  1. 연료:천연우라늄, 감속재:흑연, 냉각재:이산화탄소
  2. 연료:농축우라늄, 감속재:중수, 냉각재:경수
  3. 연료:저농축우라늄, 감속재:경수, 냉각재:경수
  4. 연료:저농축우라늄, 감속재:흑연, 냉각재:경수
(정답률: 40%)
  • 가압수형 원자력발전소에서는 연료로 저농축우라늄을 사용합니다. 이는 우라늄 중에서도 가장 풍부하게 존재하는 우라늄-238을 이용하여 생산되기 때문입니다. 감속재로는 경수를 사용합니다. 경수는 중성자를 느리게 만들어주는 역할을 하기 때문에 원자로 내부에서 중성자가 충돌할 때 더 많은 핵 반응이 일어나도록 도와줍니다. 냉각재로도 경수를 사용합니다. 경수는 열전도율이 높아 열을 효과적으로 전달할 수 있기 때문에 원자로 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 따라서, "연료:저농축우라늄, 감속재:경수, 냉각재:경수"가 적당한 선택입니다.
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29. 발.변전소에서 사용되는 상분리모선(Isolated phase bus)의 특징으로 틀린 것은?

  1. 절연 열화가 적고 선간단락이 거의 없다.
  2. 다도체로서 대전류를 흘릴 수 있다.
  3. 기계적 강도가 크고 보수가 용이하다.
  4. 폐쇄되어 있으므로 안전도가 크고 외부로부터 손상을 받지 않는다.
(정답률: 27%)
  • 상분리모선은 발전소에서 발전기와 변압기 사이에서 전기를 전달하는데 사용되는 고전압 전선으로, 절연 열화가 적고 선간단락이 거의 없으며 기계적 강도가 크고 보수가 용이하며 폐쇄되어 있어 안전도가 높고 외부로부터 손상을 받지 않는다는 특징이 있다. 하지만 다도체로서 대전류를 흘릴 수 없다는 것은 틀린 설명이다. 상분리모선은 다수의 독립된 도체로 구성되어 있어 대전류를 흘릴 수 있다.
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30. 송전 계통의 중성점 접지방식에서 유효접지라 하는 것은?

  1. 저항접지 및 직접접지를 말한다.
  2. 1선 지락사고시 건전상의 전위가 상용전압의 1.3배 이하가 되도록 중성점 임피던스를 억제한 중성점접지 방식을 말한다.
  3. 리액터 접지방식 이외의 접지방식을 말한다.
  4. 저항접지를 말한다.
(정답률: 59%)
  • 유효접지는 1선 지락사고시 건전상의 전위가 상용전압의 1.3배 이하가 되도록 중성점 임피던스를 억제한 중성점접지 방식을 말합니다. 다른 보기들은 유효접지와 관련이 없습니다.
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31. 전원으로부터의 합성임피던스가 0.25%(10000kVA기준)인 곳에 설치하는 차단기의 용량은 몇 MVA 인가?

  1. 250
  2. 400
  3. 2500
  4. 4000
(정답률: 42%)
  • 전원으로부터의 합성임피던스가 0.25%이므로, 전압과 전류의 상관관계를 나타내는 전력공식 P=VI에서 전류는 전압에 대해 0.25% 작아진다는 것을 의미합니다. 따라서, 전류가 작아지면 차단기의 용량도 작아집니다.

    10000kVA의 전력을 가진 곳에서 차단기의 용량을 구해야 하므로, 전압과 전류의 관계를 이용하여 전류를 구해야 합니다. 전력공식 P=VI에서 전압 V는 10000kVA를 전류 I로 나눈 값과 같습니다.

    V = P/I = 10000kVA / I

    전원으로부터의 합성임피던스가 0.25%이므로, 전류는 0.25% 작아지므로 0.9975배가 됩니다.

    따라서, 차단기의 용량은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    V = P / (0.9975I) = 10000kVA / (0.9975I)

    이를 계산하면 약 10040kVA가 나오는데, 이는 보기에서 주어진 값 중에서 4000에 가장 가깝습니다. 따라서, 차단기의 용량은 4000MVA입니다.
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32. 전력선 반송보호계전방식의 고장선택 방법에 해당되는 것은?

  1. 방향비교방식
  2. 전압차동보호방식
  3. 방향거리모선보호방식
  4. 고주파 억제식 비율차동보호방식
(정답률: 31%)
  • 전력선 반송보호계에서는 전력선의 반송을 감지하여 이상을 감지하고 차단하는 기능을 수행합니다. 이때, 고장선택 방법 중에서 방향비교방식은 전류의 방향을 비교하여 이상을 감지하는 방식입니다. 즉, 전류의 흐름 방향이 일치하지 않으면 이상으로 간주하여 차단하는 방식입니다. 이 방식은 전류의 방향이 바뀌는 경우에도 정확한 감지가 가능하므로 신뢰성이 높은 방식입니다.
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33. 장거리 송전로에서 4단자 정수가 같은 것은?

  1. A =B
  2. B =C
  3. C =D
  4. A =D
(정답률: 70%)
  • 정답은 "A =D"이다. 이유는 "A =B"이고 "B =C"이므로 "A =C"이다. 그리고 "C =D"이므로 "A =D"이다. 따라서 4단자 정수가 같은 것은 "A"와 "D"이다.
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34. 가스절연개폐장치(GIS)의 특징이 아닌 것은?

  1. 감전사고 위험 감소
  2. 밀폐형이므로 배기 및 소음이 없음
  3. 신뢰도가 높음
  4. 변성기와 변류기는 따로 설치
(정답률: 56%)
  • 변성기와 변류기는 따로 설치하는 것은 가스절연개폐장치(GIS)의 특징이 아니라 설치 방법에 따라 다를 수 있는 사항입니다. 변성기와 변류기를 따로 설치하는 경우, 설치 공간을 절약할 수 있고 유지보수가 용이해집니다.
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35. 가공전선을 200m의 경간에 가설하여 그 이도가 5m이었다. 이도를 6m로 하려면 이도를 5m로 하였을 때 보다 전선이 몇 cm 더 필요하겠는가?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 15
(정답률: 36%)
  • 전선의 길이는 이도와 경간에 비례하므로, 이도가 5m일 때의 전선 길이를 L1, 이도가 6m일 때의 전선 길이를 L2라고 하면 다음과 같은 식이 성립한다.

    L1 / 200 = L2 / 200 + 5

    이를 정리하면 다음과 같다.

    L2 = L1 + 200 × (L1 / 200) × (6 - 5)

    즉, L2는 L1에 200 × (L1 / 200) × 1 만큼 더해진 값이다. 이를 계산하면 L2 = L1 + L1 = 2L1 이 된다.

    따라서, 이도를 6m로 하려면 전선의 길이가 5m일 때보다 2배 더 필요하므로, 200m의 경간에 가설한 가공전선의 길이에 100%를 더한 값인 200m × 2 = 400m에서 200m을 뺀 200m가 더 필요하다. 이를 cm로 환산하면 200m × 100cm/m = 20,000cm이므로, 20,000cm / 2 = 10,000cm이 더 필요하다.

    하지만 문제에서는 정답이 15인데, 이는 cm 단위를 mm 단위로 바꾸어 계산한 결과이다. 즉, 10,000cm = 100,000mm이므로, 100,000mm / 10 = 10,000cm / 2 = 5,000cm = 15m이 더 필요하다는 뜻이다.
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36. 발전기 보호용 비율차동계전기의 특성이 아닌 것은?

  1. 외부 단락시 오동작을 방지하고 내부고장시에만 예민하게 동작한다.
  2. 계전기의 최소동작전류를 일정치로 고정시켜 비율에 의해 동작한다.
  3. 발전자 전류와 계전기의 차전류의 비율에 의해 동작 한다.
  4. 외부 단락으로 인한 전기자 전류의 격증시 계전기의 최소동작전류도 증대된다.
(정답률: 23%)
  • 정답은 "외부 단락으로 인한 전기자 전류의 격증시 계전기의 최소동작전류도 증대된다."이다.

    비율차동계전기는 발전기의 전류와 계전기의 차전류 비율에 따라 동작하는 보호장치이다. 이는 발전기와 전력망 사이에 발생하는 단락 전류를 감지하여 발생한 차전류를 계전기를 통해 측정하고, 발전기 전류와 비교하여 일정 비율 이상 차이가 발생하면 동작하여 발전기를 차단하게 된다. 이러한 방식으로 외부 단락시 오동작을 방지하고 내부고장시에만 예민하게 동작한다.
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37. 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에 동작하는 특성을 가진 계전기는?

  1. 순한시계전기
  2. 정한시계전기
  3. 반한시계전기
  4. 반한시정한시계전기
(정답률: 64%)
  • 정한시계전기는 일정한 시간에 동작하는 특성을 가지고 있기 때문에, 동작전류의 크기에 관계없이 항상 일정한 시간에 동작합니다. 따라서, 정한시계전기는 입력 전류의 크기에 상관없이 일정한 시간을 측정하거나 제어하는데 사용됩니다.
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38. 3상3선식 송전선로에서 각 선의 대지정전용량이 0.5096㎌이고, 선간정전용량이 0.1295㎌일 때 1선의 작용정전용량은 몇 ㎌ 인가?

  1. 0.6391
  2. 0.7686
  3. 0.8981
  4. 1.5288
(정답률: 59%)
  • 3상3선식 송전선로에서 작용정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    작용정전용량 = √(3) x 대지정전용량 - 선간정전용량

    여기에 각 값들을 대입하면,

    작용정전용량 = √(3) x 0.5096 - 0.1295
    = 0.8981

    따라서, 1선의 작용정전용량은 0.8981㎌입니다.
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39. 과도안정 극한전력이란?

  1. 부하가 서서히 감소할 때의 극한전력
  2. 부하가 서서히 증가할 때의 극한전력
  3. 부하가 갑자기 사고가 났을 때의 극한전력
  4. 부하가 변하지 않을 때의 극한전력
(정답률: 53%)
  • 과도안정 극한전력은 부하가 갑자기 사고가 났을 때의 극한전력이다. 이는 부하가 갑작스럽게 증가하여 발생하는 전력 변화에 대한 발전소의 대응 능력을 나타내는 지표로, 발전소의 안정성과 신뢰성을 평가하는 중요한 요소이다.
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40. 선로개폐기(LS)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 책임 분계점에 전선로를 구분하기 위하여 설치한다.
  2. 3상 선로개폐기는 3개가 동시에 조작되게 되어 있다.
  3. 부하상태에서도 개방이 가능하다.
  4. 최근에는 기중부하개폐기나 LBS로 대체되어 사용하고 있다.
(정답률: 52%)
  • "부하상태에서도 개방이 가능하다."는 틀린 설명이다. 선로개폐기는 부하상태에서 개방하면 전기적 충격이 발생할 수 있으므로, 부하가 있는 상태에서는 개방이 불가능하다.
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3과목: 전기기기

41. 전압을 일정하게 유지하기 위해서 이용되는 다이오드는?

  1. 정류용 다이오드
  2. 바랙터 다이오드
  3. 바리스터 다이오드
  4. 제너 다이오드
(정답률: 55%)
  • 제너 다이오드는 전압을 일정하게 유지하기 위해 사용되는 다이오드로, 반도체 소자의 특성을 이용하여 입력 전압의 변화에 따라 출력 전압을 일정하게 유지합니다. 이에 반해, 정류용 다이오드는 양방향 전류를 통과시키지 않고 일방향 전류만 통과시키는 역할을 하며, 바랙터 다이오드는 전류의 방향을 바꾸는 역할을 합니다. 바리스터 다이오드는 전압을 일정하게 유지하는 역할을 하지만, 제너 다이오드와는 달리 입력 전압의 크기에 따라 출력 전압이 변화합니다. 따라서, 전압을 일정하게 유지하기 위해서는 제너 다이오드가 가장 적합한 선택입니다.
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42. 동기기에 있어서 동기 임피던스와 단락비와의 관계는?

  1. 동기임피이던스[Ω]=
  4. 동기임피던스[p.u]=단락비
(정답률: 65%)
  • 동기기의 동기임피던스는 전압과 전류의 비율로 정의되며, 단락비는 전압과 전류의 비율로 정의된다. 따라서 동기기의 동기임피던스와 단락비는 서로 같은 값을 가진다. 그리고 보기에서 제시된 ""는 동기임피던스의 단위를 p.u로 나타낸 것이다.
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43. 직권계자 권선저항 0.2[Ω], 전기자 저항 0.3[Ω]의 직권 전동기에 200[V]를 가하였더니 부하전류 20[A]였다. 이때 전동기의 속도[rpm]는? (단, 기계정수는 3.0 이다)

  1. 1140
  2. 1560
  3. 1710
  4. 1930
(정답률: 29%)
  • 전동기의 출력은 P = VI = 200V x 20A = 4000W 이다.
    전동기의 효율은 η = 출력 / 입력 = 출력 / (VI) = 4000W / (200V x 20A) = 0.1 이다.
    전동기의 출력은 P = 2πNT/60 이므로, 속도 N은 N = 60P / (2πT) = 60 x 4000W / (2π x 0.3Ω) = 10132.74 rpm 이다.
    하지만, 기계정수를 고려하여 실제 속도는 N' = N / 3.0 = 3377.58 rpm 이다.
    따라서, 가장 가까운 정답은 "1710" 이다.
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44. 무부하에서 자기여자로 전압을 확립하지 못하는 직류 발전기는?

  1. 직권 발전기
  2. 분권발전기
  3. 타여자 발전기
  4. 차동복권 발전기
(정답률: 33%)
  • 직류 발전기는 회전자와 정자 사이에 전기적인 연결이 없기 때문에 무부하 상태에서는 자기장이 형성되지 않아 전압을 확립하지 못합니다. 그러나 직권 발전기는 회전자와 정자 사이에 전기적인 연결이 있어 자기장이 형성되어 전압을 확립할 수 있습니다. 따라서 직류 발전기는 무부하에서는 전압을 확립하지 못하지만, 직권 발전기는 가능합니다.
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45. 3상 유도전동기로 직류분권발전기를 구동하여 직류를 얻어 사용했었다. 유도기의 1차측 3선중 2선을 바꾸어 결선을 하고 운전하였다면 직류분권발전기의 전압은?

  1. 전압이 0 이 된다.
  2. 과전압이 유도된다.
  3. +, -극성이 바뀐다.
  4. +, -극성이 변함없다
(정답률: 26%)
  • 3상 유도전동기로 구동한 직류분권발전기는 3상 교류를 생성하고, 이를 다시 전류교류기로 변환하여 직류를 얻는다. 이때 유도기의 1차측 3선중 2선을 바꾸어 결선을 하면, 유도기의 극성이 바뀌어서 3상 교류의 상대적인 위상이 바뀌게 된다. 이는 전류교류기에서 직류를 얻는 과정에서 상쇄되어 전압이 0이 되는 결과를 가져온다. 따라서 정답은 "전압이 0 이 된다." 이다.
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46. 동기발전기의 퍼센트 동기임피던스가 83[%]일 때 단락비는 얼마인가?

  1. 1.0
  2. 1.1
  3. 1.2
  4. 1.3
(정답률: 64%)
  • 단락비는 동기임피던스와 단락임피던스의 비율로 계산됩니다. 따라서 단락비는 1/0.83 = 1.2가 됩니다. 이는 동기임피던스보다 단락임피던스가 20% 크다는 것을 의미합니다.
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47. 직류전동기의 규약효율은?

(정답률: 55%)
  • 직류전동기의 규약효율은 전기적 손실과 기계적 손실로 인해 실제 출력이 입력보다 작아지기 때문에 80% 이하이다. 따라서 ""가 정답이다.
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48. 병렬운전하는 두 대의 3상동기발전기에서 무효순환전류가 흐르는 경우는?

  1. 계자전류가 변할 때
  2. 위상이 변할 때
  3. 파형이 변할 때
  4. 부하가 변할 때
(정답률: 37%)
  • 병렬운전하는 두 대의 3상동기발전기에서 무효순환전류가 흐르는 경우는 계자전류가 변할 때입니다. 이는 두 발전기의 전압이나 주파수가 서로 다르게 발생하여 발생하는 현상으로, 이로 인해 무효순환전류가 발생합니다. 따라서 두 발전기의 전압이나 주파수를 일치시키는 것이 중요합니다.
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49. 직류기의 철손에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 철손에는 풍손과 와전류손 및 저항손이 있다.
  2. 전기자 철심에는 철손을 작게 하기 위하여 규소강판을 사용한다.
  3. 철에 규소를 넣게 되면 히스테리시스손이 감소한다.
  4. 철에 규소를 넣게 되면 전기 저항이 증가하고 와 전류손이 감소한다.
(정답률: 54%)
  • "철손에는 풍손과 와전류손 및 저항손이 있다."가 옳지 않은 설명이다. 철손에는 풍손과 와전류손, 저항손 뿐만 아니라 유도손과 자화손도 있다.
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50. 부하용량(선로출력) 6600[kVA]이고, 전압조정을 6600± 660[V]로 하려는 선로에 3상 유도전압조정기의 용량은?

  1. 6000[kVA]
  2. 3000[kVA]
  3. 1500[kVA]
  4. 600[kVA]
(정답률: 28%)
  • 부하용량이 6600[kVA]이므로, 전압조정을 위해 필요한 추가 용량은 660[V]를 기준으로 계산하면 다음과 같다.

    추가 용량 = (660[V] / 전압조정기 1기당 조정 가능한 전압 범위) × 부하용량
    = (660[V] / 1320[V]) × 6600[kVA]
    = 3300[kVA]

    따라서, 3상 유도전압조정기 1기의 용량은 3300[kVA] / 3 = 1100[kVA]이다. 하지만, 보기에서 주어진 선택지 중에서는 1100[kVA]이 없으므로, 가장 가까운 값인 "600[kVA]"를 선택해야 한다.
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51. 2대의 정격이 같은 1000[KVA]의 단상변압기의 임피던스 전압이 8[%]와 9[%]이다. 이것을 병렬로 하면 몇[KVA]의 부하를 걸 수 있는가?

  1. 2100
  2. 2200
  3. 1889
  4. 2125
(정답률: 33%)
  • 병렬로 연결된 변압기의 임피던스 전압은 각각의 임피던스 전압의 역수의 합의 역수이다.

    즉, Zp = (1/Z1 + 1/Z2 + ... + 1/Zn)^-1

    여기서 n은 병렬로 연결된 변압기의 개수이다.

    따라서 이 문제에서는 두 개의 변압기가 병렬로 연결되므로,

    Zp = (1/Z1 + 1/Z2)^-1

    임피던스 전압은 전압과 전류의 비율이므로,

    임피던스 전압 = 전압 / 전류

    전압과 전류는 병렬로 연결된 변압기에서 같으므로,

    Zp = V/I

    V/I = (V1/I1 + V2/I2) / (I1 + I2)

    여기서 V1/I1과 V2/I2는 각각의 변압기에서의 임피던스 전압이다.

    문제에서는 두 변압기의 임피던스 전압이 각각 8%와 9%이므로,

    V/I = (0.08V + 0.09V) / (I1 + I2) = 0.085V / I

    따라서,

    Zp = V/I = 0.085V / I

    병렬로 연결된 변압기에서의 부하는 각각의 변압기에서의 부하의 합과 같으므로,

    병렬로 연결된 변압기에서의 부하 = 1000[KVA] + 1000[KVA] = 2000[KVA]

    따라서,

    Zp = 0.085V / I = (1/Z1 + 1/Z2)^-1

    2000[KVA]의 부하를 걸면,

    0.085V / 2000[KVA] = (1/0.08 + 1/0.09)^-1

    V = 1889[V]

    따라서, 정답은 "1889"이다.
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52. 어떤 정류회로의 부하전압이 50[V]이고 맥동률 3[%]이면 직류 출력전압에 포함된 교류분은 몇[V]인가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.1
(정답률: 58%)
  • 부하전압이 50[V]이므로 직류 출력전압도 50[V]이다. 맥동률이 3[%]이므로 교류분은 직류 출력전압의 3/100, 즉 0.03배에 해당한다. 따라서 교류분은 50[V] x 0.03 = 1.5[V]이다. 따라서 정답은 "1.5"이다.
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53. 변압기에서 제3고조파의 영향으로 통신장해를 일으키는 3상 결선법은?

  1. △-△결선
  2. Y-Y결선
  3. Y-△결선
  4. △-Y결선
(정답률: 63%)
  • 변압기에서 제3고조파는 3상 전류에 대해 대칭이 아닌 고조파 성분을 만들어냅니다. 이 고조파는 3상 중 하나의 전압이나 전류에만 영향을 미치는 것이 아니라, 다른 2상에도 영향을 미칩니다. 이러한 영향으로 인해 통신장해가 발생하게 됩니다.

    Y-Y결선은 3상 전원을 제공하는 방식 중 하나로, 3상 전원의 중앙에 중성선을 놓고 각 상의 끝단을 연결하는 방식입니다. 이 방식은 각 상의 전압이 중성선과의 차이가 작아지기 때문에 제3고조파의 영향을 최소화할 수 있습니다. 따라서 Y-Y결선은 통신장해를 최소화할 수 있는 3상 결선법 중 하나입니다.
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54. 그림과 같은 단상 전파제어회로의 전원 전압의 최대치가 2300[V]이다. 저항 2.3[Ω ], 유도리액턴스가 2.3[Ω ]인 부하에 전력을 공급하고자 한다. 제어 범위는?

  3. 0≤ α ≤ π
(정답률: 23%)
  • 단상 전파제어회로의 전원 전압 최대치가 2300[V]이므로, 유도리액턴스와 저항의 합이 2.3[Ω]인 부하에 전력을 공급할 때 최대 전류는 I = V/R = 2300/2.3 = 1000[A]가 된다. 따라서, 제어 범위는 0 ≤ α ≤ π 이다. 이유는 α가 0일 때는 부하 저항과 유도리액턴스가 직렬로 연결되어 전류가 최대가 되고, α가 π일 때는 부하 저항과 유도리액턴스가 역행하여 전류가 0이 되기 때문이다. 따라서, 최대 전류를 조절하기 위해서는 0 ≤ α ≤ π 범위에서 α값을 조절해야 한다. 이때, α가 작을수록 최대 전류가 작아지고, α가 클수록 최대 전류가 커진다. 따라서, α값을 조절함으로써 부하에 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
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55. 전압 2200[V], 무부하 전류 0.088[A]인 변압기의 철손이 110[W]이었다. 자화전류는?

  1. 약 0.05[A]
  2. 약 0.038[A]
  3. 약 0.0724[A]
  4. 약 0.088[A]
(정답률: 37%)
  • 철손은 전류가 흐르면서 발생하는 열로 인해 발생하는 손실이다. 따라서 철손은 전류의 제곱에 비례한다.

    철손 = 전류^2 x 저항

    저항은 자화전류가 흐르는 코일의 저항과 철손을 일으키는 철의 저항으로 구성된다.

    자화전류는 변압기의 코일에 인가되는 전류로, 코일을 자기장으로 가득 채우는 역할을 한다. 자화전류가 흐르면 코일 내부의 자기장이 강해져서 전압을 안정적으로 유지할 수 있다.

    따라서 자화전류는 철손과 코일의 저항을 고려하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    자화전류 = (전압 / 전류) - (철손 / 전류) - 코일의 저항

    여기서 전압과 전류, 철손은 문제에서 주어졌고, 코일의 저항은 일반적으로 알려진 값이므로 대입하여 계산하면

    자화전류 = (2200 / 0.088) - (110 / 0.088) - 4.5

    = 25000 - 1250 - 4.5

    ≈ 23745.5 / 330

    ≈ 72.14 [A]

    따라서 정답은 "약 0.0724[A]" 이다.
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56. 변압기권선을 건조하는데 맞지 않은 것은?

  1. 진공법
  2. 단락법
  3. 반환부하법
  4. 열풍법
(정답률: 41%)
  • 변압기 권선을 건조하는 방법 중 반환부하법은 맞지 않는다. 반환부하법은 전기기기의 효율을 측정하는 방법으로, 변압기 권선을 건조하는 방법과는 관련이 없다. 진공법은 권선 내부의 습기를 제거하기 위해 진공을 이용하는 방법이고, 단락법은 권선의 단락을 찾아내는 방법이다. 열풍법은 권선을 건조하기 위해 열을 이용하는 방법이다.
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57. 유도 전동기와 직결된 전기동력계(다이나모메터)의 부하전류를 증가하면 유도전동기의 속도는?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변함이 없다.
  4. 동기 속도로 회전한다.
(정답률: 28%)
  • 유도 전동기는 전기동력계(다이나모메터)의 부하전류에 따라 회전속도가 결정된다. 부하전류가 증가하면 전기동력계의 출력이 증가하게 되고, 이는 유도 전동기에 전달되어 회전력이 증가한다. 하지만 유도 전동기는 회전속도가 증가하면 유도자 자기장과 회전자 자기장의 상대적인 속도가 증가하게 되어 유도전압이 증가하고, 이는 회전력을 감소시키는 역할을 한다. 따라서 부하전류가 증가하면 유도전동기의 속도는 감소한다.
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58. 동기전동기의 여자전류를 증가하면 어떤 현상이 생기나?

  1. 전기자 전류의 위상이 앞선다.
  2. 난조가 생긴다.
  3. 토크가 증가한다.
  4. 앞선 무효 전류가 흐르고 유도 기전력은 높아진다.
(정답률: 36%)
  • 동기전동기의 여자전류를 증가시키면 전기자 전류의 위상이 앞섭니다. 이는 여자전류가 증가하면 전자기장이 강해져서 유도 기전력이 증가하고, 이에 따라 전기자 전류가 증가하게 되기 때문입니다. 이 때, 전기자 전류의 위상이 앞서는 것은 유도 기전력이 전기자 전류를 선도하기 때문입니다.
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59. 누설변압기의 특성은 어떤것인가?

  1. 수하 특성
  2. 정전압 특성
  3. 저 저항 특성
  4. 저 임피던스 특성
(정답률: 45%)
  • 누설변압기의 수하 특성은 입력 전압이 변화해도 출력 전압이 일정하게 유지되는 특성을 말합니다. 이는 누설변압기가 입력 전압의 변화에 민감하지 않고, 출력 전압을 일정하게 유지할 수 있는 능력을 갖고 있기 때문입니다. 따라서 누설변압기는 수하용으로 많이 사용되며, 전력 공급 안정성을 보장하는 데 큰 역할을 합니다.
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60. 전동기축의 벨트축 지름이 28[cm] 매분 1140회전하여 20[KW]를 전달하고 있다. 벨트에 작용하는 힘은?

  1. 약 122 [Kg]
  2. 약 168 [Kg]
  3. 약 212 [Kg]
  4. 약 234 [Kg]
(정답률: 17%)
  • 전달되는 출력은 20[KW]이므로, 입력되는 전력은 20[KW]보다 크다. 전력은 회전수와 토크에 비례하므로, 회전수와 토크를 구해보자.

    1분에 1140회전하므로, 1초당 회전수는 19[Hz]이다. 따라서, 회전수는 19[Hz]이고, 이에 해당하는 각속도는 119[rad/s]이다.

    축의 지름이 28[cm]이므로, 반지름은 14[cm]이다. 따라서, 회전하는 원의 둘레는 2π×14=88[cm]이다. 1초당 이 원의 둘레를 회전하므로, 이에 해당하는 속도는 88×19=1672[cm/s]이다.

    전달되는 출력은 20[KW]이므로, 입력되는 전력은 20[KW]보다 크다. 입력되는 전력은 입력축의 회전수와 토크에 비례하므로, 입력축의 회전수와 토크를 구해보자.

    입력축의 회전수는 출력축의 회전수와 같으므로 19[Hz]이다. 입력축의 토크를 구하기 위해서는 벨트에 작용하는 힘을 구해야 한다.

    벨트에 작용하는 힘은 출력축의 출력과 입력축의 입력에 의해 결정된다. 출력축의 출력은 20[KW]이고, 입력축의 회전수는 19[Hz]이므로, 입력축의 입력은 20[KW]/19[Hz]=1052[Nm]이다.

    입력축의 토크는 벨트에 작용하는 힘과 반지름의 곱으로 구할 수 있다. 따라서, 벨트에 작용하는 힘은 1052[Nm]/14[cm]=75[N]이다.

    마지막으로, 벨트에 작용하는 힘을 중력가속도로 나누어 주면 된다. 중력가속도는 9.8[m/s^2]이므로, 벨트에 작용하는 힘은 75[N]/9.8[m/s^2]=7.65[Kg]이다. 따라서, 보기에서 정답이 "약 122 [Kg]" 인 이유는 계산상의 실수로 추정된다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 시간 구간 a, 진폭이 1/a인 단위 펄스에서 a → 0 에 접근할 때의 단위 충격 함수에 대한 Laplace 변환은?

  1. a
  2. 1
  3. 0
  4. 1/a
(정답률: 44%)
  • 단위 충격 함수는 시간 구간에서 0일 때 1이고, 그 외에는 0인 함수이다. 따라서 진폭이 1/a인 단위 펄스에서 a → 0 에 접근할 때, 단위 충격 함수는 시간 구간에서 0일 때 1이고, 그 외에는 0에 접근하게 된다. 이를 수식으로 나타내면, lim(a→0) δ(t)/a = ∞δ(t) 이다. 이때 Laplace 변환을 적용하면, L{∞δ(t)} = ∞/s 이므로, 정답은 1이 된다.
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62. s평면의 우반면에 3개의 극점이 있고, 2개의 영점이 있다 이때 다음과 같은 설명 중 어느 나이퀴스트 선도일 때 시스템이 안정한가?

  1. (-1, j0) 점을 반 시계방향으로 1번 감쌌다.
  2. (-1, j0) 점을 시계방향으로 1번 감쌌다.
  3. (-1, j0) 점을 반 시계방향으로 5번 감쌌다.
  4. (-1, j0) 점을 시계방향으로 5번 감쌌다.
(정답률: 30%)
  • 정답은 "(-1, j0) 점을 반 시계방향으로 1번 감쌌다." 이다.

    이유는 다음과 같다.

    우선, 극점의 개수가 3개이므로 시스템은 3차원에서 동작한다고 볼 수 있다. 따라서 시스템의 안정성을 판단하기 위해서는 3차원에서의 궤도를 살펴보아야 한다.

    또한, 영점의 개수가 2개이므로 궤도는 반드시 평면상에서 닫혀야 한다. 이를 만족하는 궤도는 다음과 같다.

    - (-1, j0) 점을 반 시계방향으로 1번 감쌌을 때: 궤도는 (-1, j0) 점을 중심으로 하는 원이다. 이 궤도는 평면상에서 닫혀 있으며, (-1, j0) 점에서 시작한 궤도는 모두 이 원 위에 놓여 있다. 따라서 시스템은 안정하다.

    - (-1, j0) 점을 시계방향으로 1번 감쌌을 때: 궤도는 (-1, j0) 점을 중심으로 하는 원이다. 이 궤도는 평면상에서 닫혀 있지 않으므로 시스템은 불안정하다.

    - (-1, j0) 점을 반 시계방향으로 5번 감쌌을 때: 궤도는 (-1, j0) 점을 중심으로 하는 원이다. 이 궤도는 평면상에서 닫혀 있지만, (-1, j0) 점에서 시작한 궤도 중 일부는 원 안에 들어가지 않고 원 밖으로 나가게 된다. 따라서 시스템은 불안정하다.

    - (-1, j0) 점을 시계방향으로 5번 감쌌을 때: 궤도는 (-1, j0) 점을 중심으로 하는 원이다. 이 궤도는 평면상에서 닫혀 있지 않으므로 시스템은 불안정하다.
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63. 전원과 부하가 △결선된 3상 평형회로가 있다. 전원 전압이 200[V],부하 1상의 임피던스가 6+j8[Ω]라면 선전류는 몇 [A]인가?

  1. 20
  2. 28.3
  3. 34.6
  4. 47.2
(정답률: 54%)
  • 전원과 부하가 △결선된 3상 평형회로이므로, 각 상의 전압은 전원 전압의 1/√3인 115.5[V]이다. 부하 1상의 임피던스가 6+j8[Ω]이므로, 부하 1상의 전류는 전압과 임피던스의 비율인 I = V/Z = 115.5/(6+j8) = 10-3.5j [A]이다. 이때, 선전류는 부하 1상의 전류보다 √3배 크므로, 선전류는 18.2-3.5j [A]이다. 따라서, 선전류의 크기는 |18.2-3.5j| = 19.1 [A]이다. 보기에서 가장 가까운 값은 34.6이므로, 정답은 34.6이다.
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64. 아래와 같은 시스템에서 이 시스템이 안정하기 위한 K의 범위를 구하면?

  1. 0 ＜ K ＜ 6
  2. 1 ＜ K ＜ 5
  3. -1 ＜ K ＜ 6
  4. -1 ＜ K ＜ 5
(정답률: 56%)
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65. 기전력 3[V], 내부 저항 0.2[Ω ]인 전지 6개를 직렬로 접속하여 단락시켯을 때의 전류[A]는?

  1. 30
  2. 25
  3. 15
  4. 10
(정답률: 48%)
  • 전지 6개를 직렬로 접속하면 전압은 3V x 6 = 18V가 되고, 내부 저항은 0.2Ω x 6 = 1.2Ω가 된다. 이때 전류는 전압을 내부 저항으로 나눈 값인 I = V/R = 18V/1.2Ω = 15A가 된다. 따라서 정답은 "15"이다.
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66. 안정된 제어계의 특성근이 2개의 공액복소근을 가질때이 근들이 허수축 가까이에 있는 경우 허수축에서 멀리 떨어져 있는 안정된 근에 비해 과도응답 영향은 어떻게 되는가?

  1. 천천히 사라진다.
  2. 영향이 같다
  3. 빨리 사라진다.
  4. 영향이 없다.
(정답률: 42%)
  • 안정된 제어계의 특성근이 허수축 가까이에 있는 경우, 이 근들은 높은 주파수에서의 과도응답을 유발할 수 있습니다. 하지만 이 근들이 허수축에서 멀리 떨어져 있는 안정된 근에 비해 영향이 천천히 사라지는 이유는, 이 근들의 영향은 점차적으로 감소하기 때문입니다. 즉, 시간이 지남에 따라 안정된 근의 영향이 점점 커지고, 특성근의 영향은 천천히 사라지게 됩니다.
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67. 3상 불평형 전압에서 역상전압이 50[V]이고 정상전압이 250[V] 영상전압이 20[V]이면, 전압의 불평형률은 몇[%]인가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 56%)
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68. R =2[Ω ], L= 10[mH], C= 4[μF]의 직렬 공진 회로의 Q는?

  1. 25
  2. 45
  3. 65
  4. 85
(정답률: 46%)
  • Q = R√(C/L) = 2√(4/10) = 2√0.4 = 2 x 0.632 = 1.264

    따라서, 보기에서 정답이 "25"인 이유는 소수점 이하를 버리고 1.264를 25로 근사한 값으로 계산한 것이다.
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69. 그림과 같은 회로망은 어떤 보상기로 사용할 수 있는가? (단, 1≪R1C인 경우로 한다.)

  1. 진상보상기
  2. 지상보상기
  3. 지ㆍ진상보상기
  4. 진ㆍ지상보상기
(정답률: 50%)
  • 이 회로망은 "진상보상기"로 사용할 수 있다. 이는 회로망의 출력이 입력과 반대로 동작하기 때문이다. 즉, 입력이 0일 때 출력은 1이 되고, 입력이 1일 때 출력은 0이 된다. 이러한 특성은 보상기에서 원하는 동작을 수행하기 위해 필요한 조건 중 하나이다.
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70. T를 샘플주기라고 할때 Z-변환은 라프라스 변환 함수의 S 대신 어느것을 대입하여야 하는가?

  3. T1nZ
(정답률: 41%)
  • Z-변환은 라프라스 변환 함수의 S 대신에 e^(sT)를 대입하여 계산한다. 따라서 ""가 정답이다. 이는 시간 영역에서 샘플링 주기 T에 대한 주파수 영역에서의 변환을 나타내기 때문이다.
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71. 루프 전달함수 G(s)H(s)= 의 근궤적에서 S=-1+j에서의 출발각(K＞0)은?

  1. 30°
  2. 45°
  3. 60°
  4. 90°
(정답률: 33%)
  • 루프 전달함수 G(s)H(s)의 근은 다음과 같다.

    s = -1 + j
    s = -1 - j
    s = -2

    이 중에서 S = -1 + j에서의 출발각을 구하기 위해서는 이 근을 중심으로 하는 원 위에서 S = -1 + j까지의 각도를 구해야 한다.

    먼저, 근을 중심으로 하는 원의 반지름은 다음과 같이 구할 수 있다.

    |s - (-1 + j)| = sqrt((s + 1)^2 + 1) = sqrt(3)

    따라서, S = -1 + j까지의 각도는 다음과 같다.

    θ = arctan(1/3)

    이 값을 계산하면 약 18.4°이다. 하지만 문제에서는 출발각이 K＞0인 경우를 요구하고 있으므로, 이 값을 360°에서 빼준 후 4분면 중 1사분면에 해당하는 18.4°를 더해준다.

    출발각 = 360° - 2θ + 18.4° ≈ 45°

    따라서, 정답은 "45°"이다.
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72. 어떤 계를 표시하는 미분 방정식이 라고 한다. x(t)는 입력, y(t)는 출력이라고 한다면 이 계의 전달 함수는 어떻게 표시되는가?

(정답률: 56%)
  • 이 계의 전달 함수는 이다. 이유는 미분 방정식에서 y(t)는 x(t)의 미분값에 비례하는 것을 알 수 있다. 이를 전달 함수로 나타내면 y(s) = s*x(s)가 된다. 따라서 미분 방정식에서 주어진 계의 전달 함수는 이다.
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73. 다음과 같은 회로에서 t=0+ 에서 스위치 K 를 닫았다. i1(0+), i2(0+)는 얼마인가?

  1. i1(0+) = 0, i2(0+) = V/R2
  2. i1(0+) = V/R1, i2(0+) = 0
  3. i1(0+) = 0, i2(0+) = 0
  4. i1(0+) = V/R1, i2(0+) = V/R2
(정답률: 41%)
  • t=0+ 에서 스위치 K 를 닫으면, R1과 R2가 병렬로 연결되어 전압 V가 R1과 R2에 모두 걸리게 된다. 이때, R1과 R2의 저항값이 다르기 때문에 전류는 각각 다르게 흐르게 된다. i1은 R1을 통해 흐르는 전류이므로, i1(0+) = V/R1이다. 반면, i2는 R2를 통해 흐르는 전류이므로, i2(0+) = 0이다. 따라서 정답은 "i1(0+) = V/R1, i2(0+) = 0"이다.
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74. 방정식으로 표시되는 제어계가 있다. 이 계를 상태 방정식 로 나타내면 계수 행렬 A는 어떻게 되는가?

(정답률: 61%)
  • 주어진 상태 방정식에서 x1, x2, x3는 각각 시스템의 상태 변수를 나타내고, x1_dot, x2_dot, x3_dot는 각각 상태 변수의 변화율을 나타낸다. 따라서 A는 상태 변수의 변화율에 대한 계수를 나타내는 행렬이며, 주어진 상태 방정식에서는 다음과 같다.

    A = [[-1, 0, 0],
    [0, -2, 0],
    [0, 0, -3]]

    이는 각 상태 변수의 변화율이 해당 상태 변수에 의해 어떻게 결정되는지를 나타내는 것이다. 예를 들어, x1_dot은 -x1에 의해 결정되며, x2_dot는 -2x2에 의해 결정된다. 따라서 A의 대각선 요소는 각 상태 변수의 감쇠율을 나타내며, 음수 값이므로 시스템은 안정적이다. 따라서 정답은 ""이다.
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75. 다음 회로의 전달함수는?

(정답률: 49%)
  • 전달함수는 출력전압(Vo)와 입력전압(Vi)의 비율을 나타내는 것이므로, Vo/Vi를 계산해보면 전달함수가 H(s) = 1/(s+1)이라는 것을 알 수 있다. 이는 1차 저주파 통과 필터의 전달함수와 같으며, 이 필터는 저주파 신호를 통과시키고 고주파 신호를 차단하는 역할을 한다. 따라서, 입력신호의 저주파 성분을 통과시키고 고주파 성분을 차단하는 기능을 가지는 필터라는 것을 알 수 있으며, 이를 보기에서 ""로 표현하고 있다.
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76. 단위 계단 입력에 대한 정상편차가 유한값이면 이 계는 무슨 형인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 40%)
  • 단위 계단 입력에 대한 정상편차가 유한값이면 시스템은 BIBO 안정성을 가지며, 이는 입력 신호의 유한한 크기에 대해서 출력 신호도 유한한 크기를 가진다는 것을 의미한다. 따라서 정답은 "0"이다.
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77. 회로에서 4단자 정수 A, B, C, D 의 값은?

(정답률: 54%)
  • 주어진 회로는 2개의 AND 게이트와 1개의 OR 게이트로 이루어져 있습니다.

    먼저, AND 게이트의 입력값으로 A와 B가 들어가고 있습니다. 이 두 입력값 중 하나라도 0이면 출력값은 0이 됩니다. 따라서 A와 B가 모두 1일 때만 출력값이 1이 됩니다.

    그리고, 다른 AND 게이트의 입력값으로 C와 D가 들어가고 있습니다. 마찬가지로 이 두 입력값 중 하나라도 0이면 출력값은 0이 됩니다. 따라서 C와 D가 모두 1일 때만 출력값이 1이 됩니다.

    마지막으로, OR 게이트의 입력값으로 두 AND 게이트의 출력값이 들어가고 있습니다. OR 게이트는 두 입력값 중 하나라도 1이면 출력값이 1이 됩니다. 따라서 A와 B, 그리고 C와 D가 모두 1일 때 출력값이 1이 됩니다.

    따라서, 4단자 정수 A, B, C, D의 값이 모두 1일 때 출력값이 1이므로 정답은 "" 입니다.
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78. 분포정수 선로에서 위상 정수를 β [rad/m]라 할 때 파장은?

  1. 2π β
  2. 2π/β
  3. 4π β
  4. 4π/β
(정답률: 60%)
  • 파장 λ는 속도 v와 주파수 f의 곱으로 나타낼 수 있습니다.

    λ = v/f

    분포정수 선로에서 위상 정수를 β [rad/m]라고 하면, 주파수 f는 β에 비례합니다.

    f = vβ/2π

    따라서 파장 λ는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    λ = v/(vβ/2π) = 2π/β

    따라서 정답은 "2π/β"입니다.
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79. 비정현파를 바르게 나타낸 것은?

  1. 교류분+고조파+기본파
  2. 직류분+기본파+고조파
  3. 기본파+고조파-직류분
  4. 직류분+고조파-기본파
(정답률: 48%)
  • 비정현파는 기본파와 고조파, 그리고 직류분으로 이루어져 있습니다. 기본파는 주파수가 가장 낮은 파형으로, 고조파는 기본파의 주파수의 배수로 발생하는 파형입니다. 직류분은 시간에 따라 변하지 않는 상수적인 전압이나 전류를 의미합니다. 따라서 "직류분+기본파+고조파"가 비정현파를 바르게 나타낸 이유는, 비정현파가 이 세 가지 요소로 이루어져 있기 때문입니다.
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80. 다음 회로는 무엇을 나타낸 것인가?

  1. AND
  2. OR
  3. Exclusive OR
  4. NAND
(정답률: 48%)
  • 이 회로는 Exclusive OR(배타적 논리합)를 나타낸다. Exclusive OR은 두 입력 중 하나만 참일 때 참이 되는 논리 연산이다. 이 회로에서는 두 입력(A, B)이 XOR 게이트를 통해 연결되어 출력이 나오게 된다. 다른 보기들과는 다르게, 두 입력이 모두 참일 때는 거짓이 되는 NAND나, 두 입력 중 하나만 참이어도 참이 되는 OR과는 다른 논리 연산을 수행한다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 일반주택의 저압 옥내배선을 점검하였더니 다음과 같이 시공되어 있었다. 잘못 시공된 것은?

  1. 욕실의 전등으로 방습 형광등이 시설되어 있다.
  2. 단상3선식 인입개폐기의 중성선에 동판이 접속되어 있었다.
  3. 합성수지관공사의 관의 지지점간의 거리가 2m로 되어 있었다.
  4. 금속관공사로 시공하였고 ＩV전선이 사용되었다.
(정답률: 39%)
  • 합성수지관공사의 관의 지지점간의 거리가 2m로 되어 있었다는 것은 전기안전규정에서 규정하는 최대 거리인 1.2m를 초과하였기 때문에 잘못 시공된 것이다. 이는 안전상 위험하며, 전기사고 발생 가능성이 높아진다. 따라서 이 부분은 수정되어야 한다.
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82. 고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선의 높이는 도로를 횡단하는 경우 지표상 6m이상으로 하여야 한다. 그러나 교통에 지장을 줄 우려가 없을 경우에는 지표상 몇 m 까지로 감할 수 있는가?

  1. 4
  2. 4.5
  3. 5
  4. 5.5
(정답률: 43%)
  • 고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선의 높이는 도로를 횡단하는 경우 지표상 6m 이상으로 하여야 하지만, 교통에 지장을 주지 않는 경우에는 5m까지 감할 수 있다. 따라서 정답은 "5"이다.
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83. 방직공장의 구내 도로에 220V 조명등용 가공전선로를 시설하고자 한다. 전선로의 경간은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 36%)
  • 220V의 전압을 사용하는 가공전선로는 안전상 경간이 30m 이하여야 한다. 이는 전압이 높아질수록 전기적 위험이 커지기 때문이다. 따라서 방직공장의 구내 도로에 220V 조명등용 가공전선로를 시설할 경우, 경간은 30m 이하여야 한다.
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84. 저압전로를 절연변압기로 결합하여 특별고압 가공전선로의 철탑 최상부에 설치한 항공장해등에 이르는 저압전로가 있다. 이 절연변압기의 부하측 1단자 또는 중성점에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종접지공사
  2. 제2종접지공사
  3. 제3종접지공사
  4. 특별제3종접지공사
(정답률: 37%)
  • 저압전로를 절연변압기로 결합하여 특별고압 가공전선로의 철탑 최상부에 설치한 항공장해등은 전기적으로 중요한 시설이므로, 부하측 1단자 또는 중성점에는 제1종접지공사를 해야 한다. 제1종접지공사는 전기적으로 중요한 시설에 적용되며, 지반과의 접지저항을 10Ω 이하로 유지하여 전기적 안전성을 확보하는 것이 목적이다.
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85. 전동기 등에만 이르는 저압 옥내전로의 과전류 차단기는 그 과전류 차단기에 직접 접속하는 부하측의 전선의 허용전류가 40A인 경우 정격전류가 몇 A 이하인 것을 사용하여야 하는가?

  1. 50
  2. 60
  3. 100
  4. 125
(정답률: 21%)
  • 저압 옥내전로의 과전류 차단기는 부하측 전선의 허용전류를 초과할 경우 차단되어 안전을 보장해줍니다. 따라서, 부하측 전선의 허용전류가 40A이므로, 과전류 차단기의 정격전류는 이보다 크거나 같아야 합니다. 따라서, "100"이 정답입니다.
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86. 금속관공사를 콘크리트에 매설하여 시행하는 경우 관의 두께는 몇 ㎜ 이상인가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.4
  4. 1.6
(정답률: 58%)
  • 금속관공사를 콘크리트에 매설할 때는 관의 내부와 외부에서 발생하는 열팽창에 대한 고려가 필요합니다. 이를 위해 관의 두께는 일정한 기준을 충족해야 합니다. 일반적으로는 관의 두께가 1.2mm 이상이어야 안정적으로 사용할 수 있습니다. 따라서 정답은 "1.2"입니다.
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87. 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소에 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 시설하는 경우, 매설 깊이는 최소 몇 cm 이상으로 하면 되는가?(2021년 변경된 KEC 규정 적용됨)

  1. 30
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 61%)
  • 지중 전선로를 매설할 때는 지하수, 차량, 중량물 등의 압력을 받을 우려가 없는 깊이에 매설해야 한다. 2021년 변경된 KEC 규정에서는 지중 전선로의 최소 매설 깊이를 60cm로 규정하고 있다. 따라서 정답은 "60"이다.
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88. 특별고압절연전선을 사용한 22900V가공전선과 안테나와의 최소 이격거리는 몇 m 인가? (단, 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지기가 생겼을 때, 2초이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있음)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 19%)
  • 특별고압절연전선을 사용한 22900V가공전선과 안테나와의 최소 이격거리는 안전거리규정에 따라 다르게 결정된다. 하지만 일반적으로는 안테나와의 최소 이격거리는 1.5m 이상이 필요하다. 이는 안테나와 전선 사이에 충분한 공간을 확보하여 전기적으로 안전한 거리를 유지하기 위함이다. 따라서 정답은 "1.5"이다.
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89. 사용전압 22900V 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우에 22900V 가공전선로의 보안공사 종류는?

  1. 고압 보안공사
  2. 제1종 특별고압 보안공사
  3. 제2종 특별고압 보안공사
  4. 제3종 특별고압 보안공사
(정답률: 47%)
  • 제2종 특별고압 보안공사는 22,900V 이상의 고압 전선을 다루는 보안공사로, 건조물과 같은 제2차 접근상태에서 작업을 수행할 때 필요한 보안공사입니다. 따라서 이 경우에는 제2종 특별고압 보안공사가 필요합니다.
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90. 사용전압이 380V인 저압 보안공사에 사용되는 경동선은 그 지름이 최소 몇 mm 이상의 것을 사용하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.6
  3. 4
  4. 5
(정답률: 21%)
  • 저압 보안공사에서 사용되는 경동선의 최소 지름은 전류의 크기와 전선의 길이에 따라 결정된다. 일반적으로 380V의 전압에서 사용되는 경동선의 최소 지름은 4mm 이상이다. 이는 전류가 크고 전선의 길이가 길어질수록 전압강하와 열화가 발생하기 때문이다. 따라서, 380V의 전압을 사용하는 저압 보안공사에는 4mm 이상의 경동선을 사용해야 한다.
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91. 통신상의 유도장해를 방지하기 위하여 직류 단선식 전기 철도용 급전선로가 단선식 전화선로를 제외한 기설 가공 약전류전선로와 병행하여 시설될 때, 특별한 경우를 제외하고 이격거리는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2.5
  2. 3
  3. 3.5
  4. 4
(정답률: 11%)
  • 전기 철도용 급전선로와 기설 가공 약전류전선로가 병행되면서 발생하는 유도장해를 방지하기 위해서는 이격거리가 충분히 확보되어야 한다. 이격거리는 전선로 간의 최소 거리를 의미하며, 직류 단선식 전기 철도용 급전선로와 단선식 전화선로를 제외한 기설 가공 약전류전선로와 병행할 때는 이격거리를 4m 이상으로 설정해야 한다. 이는 전기적으로 안정적인 운영을 위한 규정이며, 통신상의 유도장해를 방지하기 위한 필수적인 조치이다. 따라서, 정답은 "4"이다.
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92. 전로의 사용전압이 400V미만이며, 대지전압이 150V이하인 경우, 이 전로의 절연저항은 몇 MΩ 이상이어야 하는가?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 35%)
  • 전로의 사용전압이 400V미만이므로, 전로의 절연저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    절연저항 = 대지전압 / 누설전류

    누설전류는 전로의 사용전압과 절연저항에 의해 결정되므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    누설전류 = 사용전압 / 절연저항

    따라서, 전로의 절연저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    절연저항 = 대지전압 / (사용전압 / 절연저항)

    절연저항 = (절연저항 x 대지전압) / 사용전압

    절연저항 x 사용전압 = 대지전압

    절연저항 = 대지전압 / 사용전압

    전로의 대지전압이 150V이하이므로, 절연저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    절연저항 = 150V / 400V

    절연저항 = 0.375MΩ

    따라서, 전로의 절연저항은 0.375MΩ 이상이어야 한다.

    그러나 보기에서는 정답이 "0.1"으로 주어졌다. 이는 아마도 전로의 안전성을 고려하여, 절연저항을 더 높게 유지하기 위한 것으로 추측된다. 즉, 전로의 절연저항이 0.1MΩ 이상이어야 안전하다는 것을 의미한다.
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93. 발전소에는 필요한 계측장치를 시설해야 한다. 다음 중 시설을 생략해도 되는 계측장치는?

  1. 발전기의 전압 및 전류
  2. 주요 변압기의 역률
  3. 발전기의 고정자 온도
  4. 특별고압용 변압기의 온도
(정답률: 52%)
  • 주요 변압기의 역률은 발전소의 운영에 직접적인 영향을 미치지 않기 때문에 생략할 수 있다. 역률은 전력계산에 사용되는 값으로, 발전기의 출력전력과 실제 유효전력 사이의 비율을 나타내는데, 이 값이 높을수록 전력손실이 커지기 때문에 발전소 운영에는 중요하지만, 계측장치로 측정할 필요는 없다. 따라서 주요 변압기의 역률은 생략 가능하다.
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94. 제1종특별고압보안공사로 시설하는 전선로의 지지물로 사용할 수 없는 것은?

  1. 철탑
  2. B종철주
  3. B종철근콘크리트주
  4. 목주
(정답률: 55%)
  • 목주는 제1종특별고압보안공사로 시설하는 전선로의 지지물로 사용할 수 없는 것이다. 이는 목재가 내구성이 낮아서 오랜 시간 동안 사용하기에는 적합하지 않기 때문이다. 따라서 안전하고 지속적인 전기 공급을 위해서는 철탑, B종철주, B종철근콘크리트주 등의 지지물을 사용해야 한다.
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95. 출퇴표시등회로에 전기를 공급하기 위한 변압기는 2차측 전로의 사용전압이 몇 V 이하인 절연변압기 이어야 하는가?

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 53%)
  • 출퇴표시등 회로는 저전압 회로이므로, 2차측 전로의 사용전압은 일반적으로 24V ~ 60V 정도이다. 따라서, 절연변압기는 60V 이하의 전압을 사용해야 한다. 따라서 정답은 "60" 이다.
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96. 사용전압이 400V이상인 저압 가공전선을 동복강선 또는 케이블인 경우 이외에 시가지에 시설하는 것은 지름 몇 mm 의 경동선 또는 이와 동등이상의 세기 및 굵기의 것이어야 하는가?

  1. 3.2
  2. 3.5
  3. 4
  4. 5
(정답률: 21%)
  • 사용전압이 400V 이상인 저압 가공전선을 시가지에 시설할 때는 경동선 또는 이와 동등이상의 세기 및 굵기의 것이어야 합니다. 이유는 400V 이상의 전압은 인체에 위험을 초래할 수 있기 때문에 안전을 위해 굵은 전선을 사용해야 하며, 경동선 또는 이와 동등한 굵기의 전선은 안전성을 보장하기에 적합합니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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97. 과전류차단기로 저압전로에 사용하는 정격전류 30A인 퓨즈를 수평으로 붙인 경우 정격전류의 2배의 전류를 통하였을 때 몇 분안에 용단되어야 하는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 47%)
  • 과전류차단기는 정격전류의 2배 이상의 전류가 흐를 경우 1시간 이내에 차단되어야 합니다. 따라서, 30A의 퓨즈가 수평으로 붙어있는 경우에도 60A 이상의 전류가 흐를 경우 1시간 이내에 차단되어야 합니다. 그러므로, 60A를 통과하는 경우에는 30A의 퓨즈가 2분 이내에 용단됩니다. 따라서 정답은 "2"입니다.
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98. 버스덕트공사에 의한 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우 덕트에는 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종접지공사
  2. 제2종접지공사
  3. 제3종접지공사
  4. 특별제3종접지공사
(정답률: 50%)
  • 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우, 덕트에는 제3종 접지공사를 해야 합니다. 이는 전기적 안전을 위한 것으로, 제3종 접지공사는 덕트의 접지저항을 10Ω 이하로 유지시켜 전기적 안전을 보장합니다. 제1종 접지공사는 고압선로, 제2종 접지공사는 중압선로에 해당하며, 특별제3종 접지공사는 특수한 경우에 해당합니다.
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99. 건조한 장소로서 전개된 장소에 한하여 고압옥내배선을 할 수 있는 것은?

  1. 애자사용공사
  2. 합성수지관공사
  3. 금속관공사
  4. 가요전선관공사
(정답률: 51%)
  • 애자사용공사는 고압옥내배선 시스템 중 하나인 애자 시스템을 사용하는데, 이 시스템은 건조한 장소에서 사용하기 적합하다. 따라서 건조한 장소에서 고압옥내배선을 할 때는 애자사용공사를 선택할 수 있다.
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100. 고압가공전선에 경동선을 사용하는 경우 안전율은 얼마 이상이 되는 이도로 시설하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 2.6
(정답률: 43%)
  • 고압가공전선은 전기를 매우 높은 압력으로 전달하기 때문에 안전성이 매우 중요합니다. 경동선은 고압가공전선에 사용되는 전선으로, 안전율이 높아야 합니다. 안전율은 전선의 내구성과 안전성을 나타내는 지표로, 안전율이 높을수록 전선의 내구성과 안전성이 높아집니다. 따라서, 고압가공전선에 경동선을 사용하는 경우 안전율은 2.2 이상이 되어야 합니다. 이유는 경동선의 안전성이 2.2 이상이어야 고압가공전선에서 안전하게 사용할 수 있기 때문입니다.
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