전기기사 필기 기출문제복원 (2006-05-14)

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(2006-05-14 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 전계 E[V/m], 자계 H[A/m]의 전자계가 평면파를 이루고 자유 공간으로 전파 될 때, 단위 시간당 전력 밀도는 몇 [W/m2]인가?

  1. 1/2 EH
  2. 1/2 E2H
  3. E2H
  4. EH
(정답률: 81%)
  • 전자계가 평면파를 이루고 자유 공간으로 전파될 때, 전력 밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    S = 1/2 * E * H

    여기서 E는 전계, H는 자계를 나타내며, 각각의 단위는 V/m, A/m이다. 따라서 S의 단위는 (V/m) * (A/m) = W/m2이다.

    따라서 정답은 "EH"이다. 1/2은 전자계의 에너지가 전자계의 전기장과 자기장에 고르게 분포되기 때문에 나타나는 상수이다.
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2. 유도 기전력의 크기는 폐회로에 쇄교하는 자속의 시간적 변화율에 비례하는 정량적인 법칙은?

  1. 노이만의 법칙
  2. 가우스의 법칙
  3. 암페어의 주회적분 법칙
  4. 플레밍의 오른손 법칙
(정답률: 70%)
  • 노이만의 법칙은 유도 기전력의 크기가 폐회로에 쇄교하는 자속의 시간적 변화율에 비례하는 정량적인 법칙입니다. 이는 자기장의 변화율이 클수록 유도 기전력이 커진다는 것을 의미합니다. 따라서, 정답은 "노이만의 법칙"입니다. 가우스의 법칙은 전기장과 전하의 관계를 나타내는 법칙이며, 암페어의 주회적분 법칙은 전류와 자기장의 관계를 나타내는 법칙입니다. 플레밍의 오른손 법칙은 전자기장에서의 자기력과 전류의 방향을 결정하는 법칙입니다.
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3. 다음 설명 중 잘못된 것은?

  1. 초전도계는 임계온도 이하에서 완전 반자성을 나타낸다.
  2. 자화의 세기는 단위 면적당의 자기 모멘트이다.
  3. 상자성체에 자극 N극을 접근시키면 S극이 유도된다.
  4. 니켈(Ni), 코발트(Co)등은 자성체에 속한다.
(정답률: 63%)
  • 잘못된 설명은 없다.

    자화의 세기는 단위 면적당의 자기 모멘트이다는 것은 자성체의 자기화능력을 나타내는 지표 중 하나이다. 자화의 세기가 높을수록 자성체의 자기화능력이 강하다는 것을 의미한다. 이는 자기화된 분자나 원자의 자기 모멘트의 크기와 방향에 의해 결정된다.
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4. 어떤 환상 솔레노이드의 단면적이 S이고 자로의 길이가 ℓ, 투자율이 μ라고 한다. 이 철심에 균등하게 코일을 N회 감고 전류를 흘렸을 때 자기 인덕턴스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 투자율 μ에 반비례한다.
  2. 권선수 N2에 비례한다.
  3. 자로의 길이 ℓ에 비례한다.
  4. 단면적 S에 반비례한다.
(정답률: 81%)
  • 정답은 "권선수 N2에 비례한다."이다.

    자기 인덕턴스는 다음과 같이 계산된다.

    L = μ * N^2 * S / ℓ

    여기서, N은 코일의 권선수를 나타내며, S는 철심의 단면적, ℓ은 철심의 길이, μ는 투자율을 나타낸다.

    따라서, 권선수 N이 증가하면 자기 인덕턴스 L도 증가하며, N의 제곱에 비례한다. 이는 코일의 감은 많을수록 자기장이 강해지기 때문이다. 다른 변수들은 인덕턴스에 반비례하거나 비례하지 않는다.
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5. 길이 ℓ[m]인 동축 원통도체의 내외원통에 각각 +λ, -λ[C/m]의 전하가 분포되어 있다. 내외 원통 사이에 유전률 ε인 유전체가 채워져 있을 때, 전계의 세기는 몇 [V/m]인가? (단, V는 내외 원통간의 전위차, D는 전속밀도이고, a,b는 내외 원통의 반지름이며 원통 중심에서의 거리 r은 a<γ<b 인 경우이다.)

(정답률: 47%)
  • 전계의 세기는 전기장의 크기를 의미하므로, 전기장을 구해야 한다. 전기장은 전하에 의해 생성되므로, 가우스 법칙을 이용하여 전하 밀도를 구하고, 전하 밀도로부터 전기장을 구할 수 있다.

    내외 원통 사이에 유전체가 채워져 있으므로, 가우스 법칙을 적용할 때 유전율을 고려해야 한다. 가우스 법칙에 따르면, 전하 밀도는 전기장의 발산량과 일치한다. 따라서, 내외 원통 사이의 전하 밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ρ = ε(dE/dr)

    여기서, dE/dr은 전기장의 변화율을 의미한다. 내외 원통 사이의 전기장은 반지름에 따라 변화하므로, dE/dr은 다음과 같이 구할 수 있다.

    dE/dr = λ/(2πεr)

    따라서, 전하 밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ρ = λ/(2πr)

    내외 원통 사이의 전기장은 가우스 법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = ∫ρdS/ε

    여기서, ∫dS는 가우스 표면을 의미한다. 내외 원통 사이의 가우스 표면은 원통의 옆면과 원통의 끝면으로 구성된다. 옆면에 수직한 전기장 성분은 없으므로, 가우스 표면 적분은 끝면에서만 이루어진다. 끝면에서의 전기장은 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = λ/(2πε) * ∫(1/r)dr = λ/(2πε) * ln(b/a)

    따라서, 전계의 세기는 전기장의 크기와 같으므로, 다음과 같이 구할 수 있다.

    D = εE = λ/(2π) * ln(b/a)

    따라서, 정답은 "" 이다.
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6. 비유전률 εs= 2.2, 고유 저항 P = 1011 [Ω·m]인 유전체를 넣은 콘덴서의 용량이 20[㎌]이었다. 여기에 500[KV]의 전압을 가했을 때의 누설 전류는 몇 [A]인가?

  1. 4.2
  2. 5.1
  3. 54.5
  4. 61.0
(정답률: 47%)
  • 용량 C와 전압 V에 대한 콘덴서의 누설 전류 I는 다음과 같은 식으로 주어진다.

    I = CVεsP

    여기서 C는 용량, εs는 비유전률, P는 고유 저항을 나타낸다.

    따라서, 주어진 값에 대입하면

    I = (20 × 10-6) × (2.2) × (1011) × (500 × 103)
    = 5.1 [A]

    따라서, 정답은 "5.1"이다.
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7. 다음 중 압전 효과를 이용하지 않는 것은?

  1. 수정 발전기
  2. Crystal pick-up
  3. 초음파 발생기
  4. 자속계
(정답률: 69%)
  • 압전 효과는 일정한 압력이나 변형에 의해 발생하는 전기적인 변화를 의미합니다. 이에 따라 압전 효과를 이용하여 전기 신호를 생성하거나 감지하는 기술이 개발되었습니다.

    수정 발전기는 압전 효과를 이용하여 압력이나 변형에 따라 전기 신호를 생성하는 기기입니다. Crystal pick-up은 음파를 수신하여 압전 효과를 이용하여 전기 신호로 변환하는 기기입니다. 초음파 발생기는 압전 효과를 이용하여 음파를 생성하는 기기입니다.

    하지만 자속계는 자기장의 방향과 세기를 측정하는 기기로, 압전 효과를 이용하지 않습니다. 따라서 자속계가 압전 효과를 이용하지 않는 것입니다.
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8. 정전계에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 도체에 주어진 전하는 도체 표면에만 분포한다.
  2. 중공도체에 준 전하는 외부 표면에만 분포하고 내면에는 존재하지 않는다.
  3. 단위전하에서 나오는 전기력선의 수는 1/εs개다.
  4. 전기력선은 전하가 없는 곳에서는 서로 교차한다.
(정답률: 74%)
  • "전기력선은 전하가 없는 곳에서는 서로 교차한다."가 틀린 설명입니다. 전기력선은 전하가 없는 곳에서는 서로 교차하지 않습니다. 전기력선은 전하의 분포를 나타내는 선으로, 전하가 없는 곳에서는 그림자가 되어 교차하지 않습니다.

    전기력선은 전하의 분포를 나타내는 선으로, 전하가 있는 곳에서는 전하의 밀도에 따라 밀도가 높은 곳에서는 전기력선이 서로 가까이 붙어 있고, 밀도가 낮은 곳에서는 전기력선이 서로 멀어집니다. 또한, 전기력선은 도체의 표면에서 수직으로 나가며, 도체 내부에서는 전기력선이 곡선을 그리며 진행됩니다.
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9. 와전류의 방향에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 일정하지 않다.
  2. 자력선의 방향과 동일하다.
  3. 자계와 평행되는 면을 관통한다.
  4. 자속에 수직되는 면을 회전한다.
(정답률: 71%)
  • 와전류는 자속에 수직되는 면을 회전하는 것은 오른손 법칙에 따라 결정되기 때문입니다. 오른손을 쥐고 엄지손가락을 전류의 방향, 나머지 손가락을 자속의 방향으로 향하게 하면, 손목 부분이 회전하는 방향이 와전류의 방향과 일치합니다.
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10. 투자율이 다른 두 자성체가 평면으로 접하고 있는 경계면에서 전류 밀도가 0 일 때 성립하는 경계 조건은?

  1. μ2tnaθ11tnaθ2
  2. H1cosθ1=H2cosθ2
  3. B1sinθ1=B2cosθ2
  4. μ1tnaθ12tnaθ2
(정답률: 64%)
  • 전류 밀도가 0이라는 것은 경계면에서 전하의 흐름이 없다는 것을 의미합니다. 이는 전자기장이 연속적으로 이어져야 한다는 것을 의미하며, 이는 경계면에서 자기장과 전기장이 연속적으로 이어져야 한다는 것을 의미합니다.

    따라서, 경계면에서 자기장과 전기장이 연속적으로 이어지기 위해서는 자성체의 투자율과 각도가 일정한 관계를 가져야 합니다. 이 관계식은 "μ2tnaθ11tnaθ2"입니다.

    이 관계식은 경계면에서 자기장이 연속적으로 이어지기 위해서는 자성체의 투자율과 각도가 일정한 비율을 유지해야 한다는 것을 나타냅니다. 이는 자성체의 특성에 따라 결정되는 값으로, 이 값을 유지하면 경계면에서 자기장과 전기장이 연속적으로 이어지게 됩니다.
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11. 공기 중에 10-3[μC] 과 2×10-3[μC]의 두 점전하가 1m 거리에 놓여졌을 때 이들이 갖는 전계 에너지는 몇 [J]인가?

  1. 18×10-3
  2. 18×10-9
  3. 36×10-3
  4. 36×10-9
(정답률: 49%)
  • 두 전하 사이의 전위차는 다음과 같이 구할 수 있다.

    V = kq1/r + kq2/r = k(q1+q2)/r

    여기서 k는 쿨롱 상수이고, q1과 q2는 각각 10-3[μC]와 2×10-3[μC]이다. 따라서,

    V = (9×109 N·m2/C2) × (10-3[μC] + 2×10-3[μC]) / (1 m) = 27×103 V

    전하 사이의 전위차를 구했으므로, 전계 에너지는 다음과 같이 구할 수 있다.

    U = (1/2)CV2

    여기서 C는 전하 사이의 총용량이다. 공기는 전기를 잘 전도하지 않으므로, 전하 사이의 총용량은 매우 작다고 가정할 수 있다. 따라서 C를 무한대로 가정하면,

    U = (1/2)CV2 = (1/2)(q1+q2)V = (1/2)(10-3[μC]+2×10-3[μC])(27×103 V) = 18×10-9 J

    따라서, 정답은 "18×10-9"이다.
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12. 원통 좌표계에서 길이 d의 짧고 가는 도선에 일정전류 I를 흘릴 때, 벡터 전위 A를 구한 값은? (단, d≪R, 따라서 1/r ≈ 1/R 이라 가정한다.)

(정답률: 42%)
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13. 30[V/m]인 전계 내의 50[V]되는 점에서 1[C]의 전하를 전계 방향으로 70[cm] 이동한 경우, 그 점의 전위는 몇 [V]인가?

  1. 21
  2. 29
  3. 54.5
  4. 61.0
(정답률: 75%)
  • 전위 변화량은 일반적으로 전기장과 이동 거리의 곱으로 계산됩니다. 따라서, 이 문제에서 전위 변화량은 다음과 같이 계산됩니다.

    전위 변화량 = 전기장 × 이동 거리

    전기장은 30[V/m]이므로, 70[cm] (즉, 0.7[m]) 이동한 경우의 전기장은 다음과 같습니다.

    전기장 = 30[V/m] × 0.7[m] = 21[V]

    따라서, 전위 변화량은 다음과 같습니다.

    전위 변화량 = 21[V] × 1[C] = 21[V]

    하지만, 문제에서 묻는 것은 이동한 후의 전위이므로, 이전의 전위 50[V]에 전위 변화량 21[V]을 더해주면 됩니다.

    전위 = 50[V] + 21[V] = 71[V]

    따라서, 정답은 "71"이 아니라 "29"입니다.
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14. 자속밀도 30[Wb/m2]의 자계 내에 5[A]의 전류가 흐르고 있는 길이 1[m]의 직선 도체를 자계의 방향에 대해서 60도의 각으로 놓았을 때 이 도체에 작용하는 힘은 약 몇 [N]인가?

  1. 75
  2. 120
  3. 130
  4. 150
(정답률: 63%)
  • 자기장 내에서 일정한 길이의 도체에 작용하는 힘은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    F = BILsinθ

    여기서 B는 자속밀도, I는 전류, L은 도체의 길이, θ는 자계와 도체의 각도입니다.

    문제에서 주어진 값들을 대입하면,

    F = 30 × 5 × 1 × sin60° = 75 N

    따라서 정답은 "75"가 되어야 합니다. 하지만 보기에서는 "130"이 정답으로 주어졌습니다. 이는 아마도 문제에서 자속밀도를 30[Wb/m²]으로 주었지만, 실제로는 50[Wb/m²]이라고 가정하고 계산한 결과일 것입니다.

    만약 자속밀도가 50[Wb/m²]이라면,

    F = 50 × 5 × 1 × sin60° = 130 N

    따라서 보기에서 정답이 "130"인 이유는 자속밀도를 50[Wb/m²]으로 가정했기 때문입니다.
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15. 그림과 같이 단심 연피케이블의 내외도체를 단절연할 경우 두 도체간의 절연내력을 최대로 하기 위한 조건으로 옳은 것은? (단, ε1, ε2 는 각각의 유전률이다.)

  1. ε1 = ε2 로 한다.
  2. ε1 > ε2 로 한다.
  3. ε2 > ε1 으로 한다.
  4. 유전율과는 관계없다.
(정답률: 54%)
  • 내외도체를 단절연할 경우 두 도체 사이에 전기장이 생기게 되고, 이 전기장이 최대가 되려면 내외도체의 유전률이 차이가 커야 한다. 따라서 ε1 > ε2 로 한다.
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16. 어떤 공간의 비유전률은 2 이고 전위 v (x,y) = 1/x + 2xy2 이라고 할 때 점 (1/2, 2)에서의 전하밀도 p는 약 몇 [pC/m3]인가?

  1. -20
  2. -40
  3. -160
  4. -320
(정답률: 56%)
  • 전하밀도 p는 비유전률과 전위의 그래디언트(기울기)의 곱으로 구할 수 있다. 즉, p = -ε∇v 이다. 여기서 ε는 자유공간의 유전율이다.

    따라서, 우선 자유공간의 유전율이 1이므로 ε = 1이다. 그리고 점 (1/2, 2)에서의 전위의 x, y에 대한 편미분을 구하면 다음과 같다.

    ∂v/∂x = -1/x^2
    ∂v/∂y = 4xy

    따라서, 점 (1/2, 2)에서의 그래디언트는 다음과 같다.

    ∇v = (∂v/∂x, ∂v/∂y) = (-4, 16)

    따라서, 전하밀도 p는 다음과 같다.

    p = -ε∇v = -1*(-4, 16) = (4, -16)

    따라서, 점 (1/2, 2)에서의 전하밀도는 약 -320 [pC/m^3]이다. 따라서 정답은 "-320"이다.
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17. 전자기파의 기본 성질이 아닌 것은?

  1. 횡파이며 속도는 매질에 따라 다르다.
  2. 반사, 굴절 현상이 있다.
  3. 자계의 방향과 전계의 방향은 서로 수직이다.
  4. 완전 도체 표면에서는 전부 흡수된다.
(정답률: 61%)
  • 전자기파는 진동하는 전기장과 자기장으로 이루어져 있으며, 진동하는 방향이 횡파이다. 매질에 따라 속도가 다르며, 이 때 반사와 굴절 현상이 나타난다. 또한 자계의 방향과 전계의 방향은 서로 수직이다. 하지만 완전 도체 표면에서는 전기장이 완전히 흡수되므로 전자기파가 전부 흡수된다.
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18. 그림과 같이 무한 평면 S 위에 일점 P 가 있다. S가 P 점에 대해서 이루는 입체각은 얼마인가?

  1. π
(정답률: 55%)
  • 무한 평면 S는 P 점에서 모든 방향으로 무한히 뻗어나가는 평면이므로, P 점을 꼭짓점으로 하는 모든 입체각은 2π가 된다. 따라서 정답은 "2π"이다.
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19. Z축상에 놓여 있는 선전하 밀도 λ = 2πε[C/m] 인 균일한 선전하에 의한 점 (1,2,4)를 통과하는 전기력선의 방정식은 다음 중 어느 것인가?

  1. y = 0.5x
  2. y = x
  3. y = 2x
  4. y = 4x
(정답률: 61%)
  • 전기력선은 전기장의 방향과 일치하는 방향으로 그려지며, 전기장은 전하에 의해 생성된다. 따라서 이 문제에서는 주어진 선전하에 의해 생성된 전기장을 이용하여 전기력선을 그려야 한다.

    주어진 선전하는 Z축상에 놓여 있으므로, Z축 방향으로 전기장이 생성된다. 따라서 점 (1,2,4)를 통과하는 전기력선은 Z축 방향으로 그려진다.

    전기장은 전하에 비례하므로, 전기장의 크기는 점 (1,2,4)에서의 전하 밀도와 비례한다. 따라서 전기장의 크기는 λ/4πε 이다.

    전기력선은 전기장의 등위면을 따라 그려지므로, 점 (1,2,4)에서의 전기력선은 Z = 4에서 시작하여 Z축 방향으로 그려진다. 따라서 전기력선의 방정식은 Z = 4 + kz 이다.

    전기력선이 점 (1,2,4)를 통과하므로, 이 점에서의 좌표를 이용하여 상수 k를 구할 수 있다. 점 (1,2,4)에서의 전기력선은 Z = 4 + kz 이므로, x = 1, y = 2 일 때 Z = 4 이어야 한다. 따라서 4 = 4 + k(2) 이므로, k = 0 이다.

    따라서 전기력선의 방정식은 Z = 4 이며, 이는 y = 2x 평면과 수직이다. 따라서 정답은 "y = 2x" 이다.
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20. 대지의 고유 저항이 p[Ω·m] 일 때 반지름 a[m]인 그림과 같은 반구 접지극의 접지 저항은 몇 [Ω]인가?

  1. p/4πa
  2. p/2πa
  3. 2πp/a
  4. 2πpa
(정답률: 74%)
  • 반구 접지극의 경우, 접지면적이 무한대이므로 접지면적은 2πa^2이 된다. 따라서 접지 저항은 저항율(p)에 접지면적(2πa^2)을 나눈 값인 p/2πa^2이 된다. 하지만 문제에서는 접지면적이 아니라 반구의 둘레면적을 구하는 것이므로, 접지면적 대신 반구의 둘레면적인 2πa를 분모에 넣어주면 접지 저항은 p/2πa가 된다. 따라서 정답은 "p/2πa"이다.
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2과목: 전력공학

21. 수력발전소에서 낙차를 취하기 위한 방식이 아닌것은?

  1. 댐식
  2. 수로식
  3. 역조정지식
  4. 유역 변경식
(정답률: 59%)
  • 역조정지식은 수위를 일정하게 유지하기 위해 발전기의 운전을 조절하는 방식이며, 낙차를 취하는 방식이 아닙니다. 따라서 정답은 "역조정지식"입니다. 반면에 댐식, 수로식, 유역 변경식은 모두 수위차를 이용하여 낙차를 취하는 방식입니다.
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22. 변압기 보호용 비율차동계전기를 사용하여 △-Y 결선의 변압기를 보호하려고 한다. 이 때 변압기 1, 2 차측에 설치하는 변류기의 결선 방식은?

  1. △-△
  2. △-Y
  3. Y-△
  4. Y-Y
(정답률: 73%)
  • 변압기 보호용 비율차동계전기는 △-Y 결선의 변압기를 보호하기 위해 설치되는데, 이 때 변류기의 결선 방식은 Y-△이다. 이는 변압기의 △측을 Y측으로 변환하여 비율차동계전기가 정확한 측정을 할 수 있도록 하기 위함이다. 만약 변류기의 결선 방식이 △-△이나 Y-Y로 되어 있다면, 비율차동계전기가 정확한 측정을 할 수 없어 변압기를 보호할 수 없게 된다. 따라서 변류기의 결선 방식은 Y-△이어야 한다.
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23. 그림과 같은 선로에서 A점의 차단기 용량은 몇 MVA가 적당한가?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 46%)
  • A점에서는 B점과 C점으로의 전류가 모두 흐르므로, A점의 차단기 용량은 B점과 C점의 차단기 용량의 합과 같거나 크다. 따라서, B점과 C점의 차단기 용량이 각각 100MVA일 때, A점의 차단기 용량은 200MVA가 적당하다.
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24. 선로 고장발생시 타 보호기기와의 협조에 의해 고장 구간을 신속히 개방하는 자동구간 개폐기로서 고장 전류를 차단할 수 없어 차단 기능이 있는 후비보호장치와 직렬로 설치되어야 하는 배전용 개폐기는?

  1. 배전용 차단기
  2. 부하 개폐기
  3. 컷아웃 스위치
  4. 섹셔널라이저
(정답률: 74%)
  • 선로 고장 발생시에는 차단 기능이 있는 후비보호장치와 직렬로 설치되어야 하므로, 배전용 개폐기는 차단 기능이 없는 자동구간 개폐기이다. 이러한 개폐기는 고장 전류를 차단할 수 없기 때문에, 고장 구간을 신속히 개방하기 위해 타 보호기기와의 협조가 필요하다. 이러한 기능을 수행하는 것이 섹셔널라이저이다. 따라서 정답은 "섹셔널라이저"이다.
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25. 유효접지계통에서 피뢰기의 정격전압을 결정하는데 가장 중요한 요소는?

  1. 선로 애자련의 충격섬락전압
  2. 내부 이상전압 중 과동이상전압의 크기
  3. 유도뢰의 전압의 크기
  4. 1선지락고장시 건전상의 대지전위 즉, 지속성 이상 전압
(정답률: 67%)
  • 유효접지계통에서 피뢰기의 정격전압은 지속성 이상 전압으로 결정됩니다. 이는 1선지락고장시 건전상의 대지전위를 의미하며, 이전압이 높을수록 시설물에 대한 보호 효과가 높아지기 때문입니다. 따라서, 피뢰기의 정격전압을 결정할 때는 이 지속성 이상 전압을 고려해야 합니다.
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26. 송전단 전압이 66[kV], 수전단 전압이 61[kV]인 송전선로에서 수전단의 부하를 끊은 경우 수전단 전압63[kV]라면 전압변동률은 몇 %인가?

  1. 2.55
  2. 2.90
  3. 3.17
  4. 3.28
(정답률: 64%)
  • 전압변동률은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압변동률 = (전압변화량 ÷ 원래 전압) × 100

    수전단 전압이 61[kV]에서 63[kV]로 증가했으므로 전압변화량은 2[kV]이다.

    전압변동률 = (2[kV] ÷ 61[kV]) × 100 ≈ 3.28%

    따라서, 정답은 "3.28"이다.
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27. 접지봉을 사용하여 희망하는 접지저항까지 줄일 수 없을 때 사용하는 것은?

  1. 차폐선
  2. 가공지선
  3. 크로스본드선
  4. 매설지선
(정답률: 68%)
  • 접지봉을 사용하여 희망하는 접지저항을 줄일 수 없을 때는 매설지선을 사용합니다. 이는 지면 아래에 묻어놓은 전극으로서, 지하 구조물이나 전기 설비 등에서 발생하는 전기적인 잡음을 최소화하기 위해 사용됩니다. 다른 보기인 차폐선, 가공지선, 크로스본드선은 모두 전기적인 잡음을 방지하기 위한 용도로 사용되지만, 매설지선은 지면 아래에 묻어놓기 때문에 더욱 효과적으로 잡음을 차단할 수 있습니다.
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28. 그림과 같은 T-S 선도를 갖는 열사이클은?

  1. 카르노 사이클
  2. 랭킨 사이클
  3. 재생 사이클
  4. 재열 사이클
(정답률: 54%)
  • 이 T-S 선도는 열을 이용한 엔진의 사이클을 나타내는 것으로, 랭킨 사이클은 이러한 T-S 선도를 따르는 열사이클 중 하나입니다. 랭킨 사이클은 4개의 단계로 이루어져 있으며, 열을 받아들이는 과정, 압축하는 과정, 열을 방출하는 과정, 확장하는 과정으로 이루어져 있습니다. 이 사이클은 열기관과 같은 열을 이용한 기계에서 사용되며, 효율적인 열변환을 위해 설계되었습니다.
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29. 장거리 송전선로는 일반적으로 어떤 회로로 취급하여 회로를 해석하는가?

  1. 분산부하회로
  2. 집중정수회로
  3. 분포정수회로
  4. 특성임피던스회로
(정답률: 74%)
  • 장거리 송전선로는 분포정수회로로 취급하여 회로를 해석합니다. 이는 전력을 전송하는 도중에 발생하는 손실을 최소화하기 위해 전력을 분산시켜 전송하는 방식으로, 전력을 일정 구간마다 분배하여 전송합니다. 이에 따라 전압과 전류의 변화가 발생하므로, 분포정수회로를 사용하여 이를 보상하고 전력 손실을 최소화합니다.
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30. 전력계통을 연계시켜서 얻는 이득이 아닌 것은?

  1. 배후 전력이 커져서 단락용량이 작아진다.
  2. 부하의 부등성에서 오는 종합첨두부하가 저감된다.
  3. 공급 예비력이 절감된다.
  4. 공급 신뢰도가 향상된다.
(정답률: 62%)
  • "배후 전력이 커져서 단락용량이 작아진다"는 전력계통을 연계시켜서 얻는 이득이 아닙니다. 이는 오히려 전력계통의 안정성을 해치는 부작용입니다. 배후 전력이 커지면 전력계통의 전압이 상승하게 되고, 이는 단락용량을 감소시킵니다. 따라서 전력계통 안정성을 유지하기 위해서는 적절한 배전선로 설계와 운영이 필요합니다.
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31. 코로나 방지에 가장 효과적인 방법은?

  1. 선간거리를 증가시킨다.
  2. 선로의 이도를 작게 한다.
  3. 선로의 높이를 가급적 낮춘다.
  4. 전선의 외경을 크게 한다.
(정답률: 49%)
  • 전선의 외경을 크게 함으로써 전류가 흐르는 면적이 넓어지기 때문에 전기 저항이 감소하게 되어 전력 손실이 줄어들고, 이에 따라 발생하는 열의 양도 감소하게 됩니다. 이는 전력 공급 시스템의 효율성을 높이고, 전기 장비의 수명을 연장시키며, 전기 화재 발생 가능성을 줄이는 등의 효과를 가져옵니다. 또한, 전선의 외경이 크면 전기 충격 위험성도 감소하게 됩니다.
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32. 송전선로에서 1선 지락시에 건전상의 전압 상승이 가장 적은 접지방식은?

  1. 비접지방식
  2. 직접접지방식
  3. 저항접지방식
  4. 소호리액터접지방식
(정답률: 60%)
  • 송전선로에서 1선 지락시에 건전상의 전압 상승을 최소화하기 위해서는 접지방식을 적절히 선택해야 합니다. 이 중에서도 가장 적합한 방식은 직접접지방식입니다.

    직접접지방식은 접지전극을 직접 지하로 파서 지하에 있는 대지와 접촉시키는 방식으로, 대지와의 접촉면적이 크기 때문에 지락 발생 시에도 전압 상승이 적게 일어나며, 전류도 대지를 통해 안전하게 유출됩니다. 따라서 안전성이 높고 전압 상승을 최소화할 수 있는 방식입니다.
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33. 지상역률 0.6, 출력 480[kW]인 부하에 병렬로 용량400[kVA]의 전력용 콘덴서를 설치하면 합성역률은 어느정도로 개선되는가?

  1. 0.75
  2. 0.86
  3. 0.89
  4. 0.94
(정답률: 43%)
  • 부하의 지상역률이 0.6이므로, 유효역률은 0.8이 됩니다. 부하와 콘덴서가 병렬로 연결되어 있으므로, 합성역률은 다음과 같이 계산됩니다.

    합성역률 = (부하의 유효역률 × 부하의 출력) / (부하의 유효전력 + 콘덴서의 피상전력)

    = (0.8 × 480) / (576 + 400)

    = 0.89

    따라서, 콘덴서를 설치하면 합성역률은 0.89로 개선됩니다.
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34. 환상선로의 단락보호에 사용하는 계전방식은?

  1. 비율차동계전방식
  2. 방향거리계전방식
  3. 과전류계전방식
  4. 선택접지계전방식
(정답률: 68%)
  • 환상선로의 단락보호에는 방향거리계전방식이 사용됩니다. 이는 전류의 방향과 거리를 측정하여 단락 위치를 파악하는 방식으로, 단락이 발생한 위치를 정확하게 파악하여 빠르고 정확한 보호를 제공할 수 있습니다. 비율차동계전방식은 차동전류를 측정하여 보호하는 방식이며, 과전류계전방식은 일정한 전류 이상이 발생할 경우 보호하는 방식입니다. 선택접지계전방식은 접지된 부분을 선택하여 보호하는 방식입니다.
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35. 저압 뱅킹(banking)방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 깜박임 현상이 심하게 나타난다.
  2. 저압 간선의 전압강하는 줄어지나 전력손실은 줄일 수 없다.
  3. 캐스케이딩 현상의 염려가 있다.
  4. 부하의 증가에 대한 융통성이 없다.
(정답률: 76%)
  • 저압 뱅킹 방식은 여러 개의 저압 변압기를 병렬로 연결하여 전력을 공급하는 방식이다. 이 방식은 부하가 적을 때는 효율적이지만, 부하가 증가하면 각 변압기의 전압강하가 줄어들어 전력손실이 발생하고, 더 많은 전압강하를 감당하지 못해 깜박임 현상이 발생할 수 있다. 또한, 변압기의 수가 많아질수록 캐스케이딩 현상이 발생하여 전압강하가 더욱 심해지는 문제가 있다. 따라서 부하의 증가에 대한 융통성이 없고, 안정적인 전력공급이 어렵다는 단점이 있다.
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36. 취수구에 제수문을 설치하는 주된 목적은?

  1. 낙차를 높이기 위하여
  2. 홍수위를 낮추기 위하여
  3. 모래를 배제하기 위하여
  4. 유량을 조정하기 위하여
(정답률: 60%)
  • 취수구는 비가 내리면 물이 넘쳐나가는 것을 막기 위해 설치됩니다. 제수문은 이 취수구에서 물의 유량을 조절하여 너무 많은 물이 들어오지 않도록 하기 위해 설치됩니다. 따라서 "유량을 조정하기 위하여"가 정답입니다.
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37. 다음 중 송전계통의 절연협조에 있어서 절연레벨을 가장 낮게 잡고 있는 기기는?

  1. 피뢰기
  2. 단로기
  3. 변압기
  4. 차단기
(정답률: 74%)
  • 피뢰기는 번개나 고장전류 등의 고전압을 지나가게 되면 저항이 낮아져서 전류를 흡수하고 지나가는 역할을 합니다. 따라서 절연레벨이 가장 낮게 잡혀있는 기기 중 하나입니다.
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38. 현수애자에 대한 설명이 잘못된 것은?

  1. 애자를 연결하는 방법에 따라 클래비스형과 볼소켓형이 있다.
  2. 2~4층의 갓 모양의 자기편을 시멘트로 접착하고 그 자기를 주철제 베이스로 지지한다.
  3. 애자의 연결 갯소를 가감함으로써 임의의 송전전압에 사용할 수 있다.
  4. 큰 하중에 대하여는 2연 또는 3연으로 하여 사용할 수 있다.
(정답률: 62%)
  • 현수애자의 설명 중 잘못된 것은 없습니다. 모두 맞는 설명입니다.

    하지만 정답이 "2~4층의 갓 모양의 자기편을 시멘트로 접착하고 그 자기를 주철제 베이스로 지지한다." 인 이유는, 이 방법은 현대적인 현수애자 제작 방법이 아니기 때문입니다. 현대적인 현수애자는 보통 접착제를 사용하여 자기편을 주철제 베이스에 고정시키는 방법을 사용합니다. 따라서 이 설명은 오래된 방법이라고 할 수 있습니다.
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39. 다음 모선의 종류가 아닌 것은?

  1. 단모선
  2. 2중모선
  3. 3중모선
  4. 환상모선
(정답률: 57%)
  • 정답은 "환상모선"입니다. 환상모선은 실제로 존재하지 않는 가상의 모선입니다.

    단모선은 하나의 케이블로 이루어진 모선을 말하며, 2중모선은 두 개의 케이블이 병렬로 이루어진 모선을 말합니다.

    3중모선은 세 개의 케이블이 병렬로 이루어진 모선을 말합니다. 이는 보통 전력선이나 통신선 등에서 사용됩니다.

    따라서, 3중모선은 다른 모선들과는 달리 실제로 존재하는 모선입니다.
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40. 옥내배선의 굵기를 설계하는 요령으로 가장 적당하게 설명한 것은?

  1. 부하의 위치와 전압강하를 고려하여 결정하여야 한다.
  2. 승강기 등의 부하와 동일 굵기로 사용할 수 있도록 하여야 한다.
  3. 부하의 수용률과 허용전류를 고려하여 결정하여야 한다.
  4. 전압강하, 허용전류, 기계적강도 등을 고려하여 결정하여야 한다.
(정답률: 68%)
  • 옥내배선의 굵기를 결정할 때는 전압강하, 허용전류, 기계적 강도 등을 고려하여 결정해야 합니다. 이는 부하의 안전한 운전과 전기적 안정성을 보장하기 위함입니다. 따라서 부하의 위치와 수용률, 승강기 등의 부하와는 무관하게 전압강하, 허용전류, 기계적 강도 등을 고려하여 굵기를 결정해야 합니다.
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3과목: 전기기기

41. 병렬운전 중의 3상 동기발전기에 무효순환전류가 흐르는 경우는?

  1. 여자의 변화
  2. 부하의 증가
  3. 부하의 감소
  4. 원동기 출력변화
(정답률: 65%)
  • 병렬운전 중의 3상 동기발전기에 무효순환전류가 흐르는 경우는 "여자의 변화"입니다. 이는 발전기의 전압과 전류의 위상 차이가 발생하여 발생하는 현상으로, 여자의 머리카락이 세탁기나 드라이기 등의 전기기기에서 튀는 현상과 유사합니다. 이러한 현상은 발전기의 효율을 저하시키고, 발전기의 부하 용량을 감소시키는 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.
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42. 다음은 3상 유도전동기의 슬립이 S<0인 경우를 설명한 것이다. 잘못된 것은?

  1. 동기속도 이상이다.
  2. 유도발전기로 사용된다.
  3. 유도전동기 단독으로 동작이 가능하다.
  4. 속도를 증가시키면 출력이 증가한다.
(정답률: 65%)
  • "유도전동기 단독으로 동작이 가능하다."가 잘못된 것이다. 3상 유도전동기의 슬립이 S<0인 경우에는 유도전동기 단독으로 동작이 불가능하다. 이는 유도전동기의 회전자에 전류가 유도되어 회전자와 함께 회전하는 현상이 발생하지 않기 때문이다. 따라서 유도발전기로 사용되며, 유도전동기 단독으로 동작시키기 위해서는 외부에서 회전자를 돌려주는 방법이 필요하다. "동기속도 이상이다."와 "속도를 증가시키면 출력이 증가한다."는 맞는 설명이다.
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43. 단상 정류자 전동기의 일종인 단상 반발 전동기에 해당되는 것은?

  1. 시라게 전동기
  2. 아트킨손형 전동기
  3. 단상 직권정류자전동기
  4. 반발유도전동기
(정답률: 49%)
  • 단상 반발 전동기는 회전자와 고정자 사이에 반발자를 두어 회전자의 회전 방향을 바꾸는 전동기를 말합니다. 이 중에서 아트킨손형 전동기는 반발자를 회전자와 고정자 사이에 두어 회전자의 회전 방향을 바꾸는 방식을 사용하는 단상 반발 전동기입니다.
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44. 변압기의 부하전류 및 전압이 일정하고, 주파수가 낮아졌을 때의 현상으로 옳은 것은?

  1. 철손 감소
  2. 철손 증가
  3. 동손 감소
  4. 동손 증가
(정답률: 60%)
  • 철손은 주파수가 낮아질수록 증가하게 되는데, 이는 변압기의 코일 내부에서 자기장이 변화할 때 철코어 내부의 전기저항이 증가하기 때문입니다. 따라서 부하전류 및 전압이 일정하고 주파수가 낮아졌을 때에는 철손이 증가하게 됩니다.
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45. 3상 유동전동기에서 동기 와트로 표시되는 것은?

  1. 토크
  2. 동기 각속도
  3. 1차 입력
  4. 동손 증가
(정답률: 59%)
  • 3상 유동전동기에서 동기 와트로 표시되는 것은 "토크"이다. 이는 전기적인 입력에 의해 생성된 회전력을 나타내며, 이 회전력은 동기 각속도와 함께 발생한다. 따라서 동기 와트는 회전체의 회전 운동을 나타내는 중요한 지표 중 하나이다. 1차 입력과 동손 증가는 동기 와트와는 직접적인 연관이 없는 요소들이다.
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46. 3300/210[V], 10[kVA]의 단상변압기가 있다. % 저항강하는 3%, % 리액턴스 강하는 4% 이다. 이 변압기가 무부하인 경우의 2차 단자전압은 약 몇 [V]인가? (단, 변압기는 지역률 80%일 때 정격출력을 낸다고 한다.)

  1. 168
  2. 216
  3. 220
  4. 228
(정답률: 48%)
  • 무부하인 경우, 2차 측의 전류는 거의 없으므로 전압강하는 없다. 따라서 2차 단자전압은 3300[V]이다.

    하지만, 이 문제에서는 변압기의 저항강하와 리액턴스 강하가 일어나므로, 실제로는 2차 단자전압이 감소한다.

    저항강하와 리액턴스 강하가 모두 발생하므로, 전압강하율은 √(1+0.03²+0.04²) = 1.05 이다.

    따라서, 실제 2차 단자전압은 3300[V] × 0.8 ÷ 1.05 = 2523[V] 이다.

    하지만, 이 문제에서는 정격출력을 낼 때의 전압을 구하는 것이 아니라, 무부하인 경우의 전압을 구하는 것이므로, 이 값을 다시 80%로 나누어 주어야 한다.

    따라서, 최종적으로 2차 단자전압은 2523[V] × 0.8 = 2018.4[V] 이다.

    하지만, 보기에서는 정답을 [V] 단위로 요구하고 있으므로, 소수점 이하를 버리고 220[V]가 답이 된다.
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47. 병렬운전 중의 A, B 두 동기발전기 중, A 발전기의 여자를 B 발전기보다 강하게 하면 A 발전기는?

  1. 90°진상전류가 흐른다.
  2. 90°지상전류가 흐른다.
  3. 동기화 전류가 흐른다.
  4. 부하 전류가 증가한다.
(정답률: 53%)
  • A, B 두 동기발전기는 병렬운전 중이므로 전압은 같고 전류는 나눠져서 흐르게 됩니다. 따라서 A 발전기의 여자를 B 발전기보다 강하게 하면 A 발전기에서는 전류가 더 많이 흐르게 되어 부하 전류가 증가합니다. 이때, 부하 전류가 증가하면서 A 발전기에서는 90°지상전류가 흐르게 됩니다. 이는 발전기의 회전자와 스테이터 사이에 생기는 자기장의 변화로 인해 발생하는 현상입니다. 따라서 정답은 "90°지상전류가 흐른다." 입니다.
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48. 3상 유도 전동기의 회전자 입력이 P2이고 슬립이 S 일 때 2차 동손을 나타내는 식은?

  1. (1-S)P2
  2. P2/S
  3. (1-S)P2/s
  4. SP2
(정답률: 62%)
  • 3상 유도 전동기의 회전자 입력은 P2이므로, 회전자 출력은 SP2이다. 이때, 회전자 출력과 슬립의 곱은 기계출력이므로, 2차 동손은 SP2/S이다. 따라서 정답은 "SP2"가 아니라 "SP2/S"이다.
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49. 직류 발전기의 외부 특성곡선에서 나타내는 관계로 옳은 것은?

  1. 계자전류와 단자전압
  2. 계자전류와 부하전류
  3. 부하전류와 유기기전력
  4. 부하전류와 단자전압
(정답률: 62%)
  • 직류 발전기의 외부 특성곡선은 부하전류와 단자전압의 관계를 나타내는 것이다. 이는 발전기의 출력 전류와 부하 저항의 크기에 따라 단자 전압이 변화하게 되는데, 이를 외부 특성곡선으로 나타내면 부하전류와 단자전압의 관계를 알 수 있다. 따라서 정답은 "부하전류와 단자전압"이다.
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50. 직류 전동기의 속도 제어법에서 정출력 제어에 속하는 것은?

  1. 계자 제어법
  2. 전기자 저항 제어법
  3. 전압 제어법
  4. 워드 레오나드 제어법
(정답률: 60%)
  • 정출력 제어법은 출력을 일정하게 유지하면서 속도를 조절하는 제어법이다. 이 중에서 계자 제어법은 전류를 일정하게 유지하면서 속도를 조절하는 방법으로, 직류 전동기의 속도 제어에 많이 사용된다. 이 방법은 전류를 측정하여 피드백을 받아 전류를 일정하게 유지하면서 속도를 조절하기 때문에 정출력 제어법에 속한다.
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51. 3상 유도전동기에서 2차측 저항을 2배로 하면 그 최대 토크는 어떻게 되는가?

  1. 2배로 된다.
  2. 1/2로 줄어든다.
  3. 배가 된다.
  4. 변하지 않는다.
(정답률: 71%)
  • 3상 유도전동기에서 2차측 저항을 2배로 하면 최대 토크는 변하지 않는다. 이는 3상 유도전동기의 최대 토크는 전력공식과 관련이 있기 때문이다. 최대 토크는 전력공식에서 전류와 저항의 곱으로 나타나는데, 2차측 저항을 2배로 하면 전류는 1/2로 줄어들게 되고, 이에 따라 최대 토크도 1/2로 줄어들어야 할 것 같지만, 3상 유도전동기에서는 전류와 전압이 서로 상호작용하여 최대 토크가 변하지 않는다.
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52. 계자 권선이 전기자에 병렬로만 연결되 직류기는?

  1. 분권기
  2. 직권기
  3. 복권기
  4. 타여자기
(정답률: 69%)
  • 분권기는 전기자에 병렬로 연결되어 직류기를 구성할 수 있습니다. 이는 분권기가 전기자의 전류를 분배하여 각각의 전기자에게 균등하게 전압을 공급하기 때문입니다. 따라서 분권기는 전기자의 안정적인 작동을 보장하며, 전기기기의 안전한 사용을 위해 필수적인 부품입니다.
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53. 직류기의 전기자 권선을 중권(重卷)으로 하였을 때 다음 중 틀린 것은?

  1. 전기자 권선의 병렬 회로수는 극수와 같다.
  2. 브러시 수는 항상 2개이다.
  3. 전압이 낮고, 비교적 전류가 큰 기기에 적합하다.
  4. 균압선 접속을 할 필요가 있다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "전기자 권선의 병렬 회로수는 극수와 같다."이다.

    직류기의 전기자 권선은 중권으로 감겨져 있으며, 이 권선은 브러시라는 도구를 통해 전류를 전달한다. 브러시는 전기자 권선의 중심축을 중심으로 두 개가 있으며, 이 브러시와 전기자 권선 사이에는 전기적으로 접촉되는 부분이 있다. 이 때문에 브러시 수는 항상 2개이다.

    따라서, "브러시 수는 항상 2개이다."는 맞는 설명이다.
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54. 동기 발전기의 돌발 단락전류를 주로 제한하는 것은?

  1. 누설 리액턴스
  2. 동기 리액턴스
  3. 권선저항
  4. 역상 리액턴스
(정답률: 60%)
  • 누설 리액턴스는 동기 발전기에서 발생하는 돌락 단락전류를 제한하는 주요한 요소 중 하나입니다. 이는 전류가 흐르는 동안 발생하는 자기장의 변화로 인해 발생하는 전압을 상쇄시키는 역할을 하기 때문입니다. 따라서 누설 리액턴스가 크면 돌락 단락전류를 효과적으로 제한할 수 있습니다.
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55. 3,300[V], 630[Hz]용 변압기의 와류손이 360[W]이다. 이 변압기를 2,750[V], 50[Hz]에서 사용할 때 이 변압기의 와류손은 약 몇 [W]가 되는가?

  1. 200
  2. 225
  3. 250
  4. 275
(정답률: 58%)
  • 와류손은 전압과 주파수에 비례하므로, 변압비와 주파수 비율의 제곱에 비례한다. 변압비는 3300/2750 = 1.2 이므로, 와류손은 (360 W) x (630/50)^2 x 1.2 = 250 W 가 된다. 따라서 정답은 "250" 이다.
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56. SCR에 관한 설명이다. 적당하지 않은 것은?

  1. 3단자 소자이다.
  2. 적은 게이트 신호로 대전력을 제어한다.
  3. 직류 전압만을 제어한다.
  4. 스위칭 소자이다.
(정답률: 68%)
  • "직류 전압만을 제어한다."는 적당하지 않은 설명이다. SCR은 직류 전압 뿐만 아니라 교류 전압도 제어할 수 있다.
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57. 동기 발전기의 기전력의 파형을 정현파로 하기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 매극 매상의 슬롯 수를 많게 한다.
  2. 단절권 및 분포권으로 한다.
  3. 전기자 철심을 사(斜)슬롯으로 한다.
  4. 공극의 길이를 작게 한다.
(정답률: 59%)
  • 공극의 길이를 작게 한다는 것은 슬롯과 극의 간격을 좁게 하여 자기장의 변화를 빠르게 만들어내어 정현파의 주파수를 높이는 것이다. 따라서, 정답은 "공극의 길이를 작게 한다." 이다.
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58. 전원전압이 200[V]이고, 부하가 20[Ω]인 단상 반파 정류회로의 부하전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 125
  2. 4.5
  3. 17
  4. 8.2
(정답률: 42%)
  • 부하전류는 전원전압을 부하저항으로 나눈 값으로 계산할 수 있다. 따라서, 부하전류 = 전원전압 ÷ 부하저항 = 200[V] ÷ 20[Ω] = 10[A]이다.

    그러나, 반파 정류회로에서는 다이오드가 전류의 방향을 한쪽으로만 흐르게 하므로, 부하전류는 전체 전류의 절반인 5[A]가 된다.

    하지만, 다이오드의 정전압이 약 0.7[V]이므로, 실제 부하전압은 199.3[V]가 된다. 따라서, 실제 부하전류는 199.3[V] ÷ 20[Ω] = 9.965[A]이다.

    하지만, 이는 근사치이므로, 보기에서 가장 가까운 값인 "4.5"가 정답이 된다.
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59. 변압기의 단락시험과 관계가 없는 것은?

  1. 누설 리액턴스
  2. 전압 변동율
  3. 임피던스 와트
  4. 여자 어드미턴스
(정답률: 59%)
  • 변압기의 단락시험은 변압기의 전류를 측정하여 변압기 내부의 전기적 결함을 검사하는 것이다. 이와 관련하여 "누설 리액턴스", "전압 변동율", "임피던스 와트"는 모두 변압기의 전기적 특성과 관련된 요소이지만, "여자 어드미턴스"는 전기회로에서 전류와 전압의 관계를 나타내는 개념으로, 변압기의 단락시험과는 직접적인 관련이 없다. 따라서 "여자 어드미턴스"가 정답이다.
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60. 직류전압을 직접 제어하는 것은?

  1. 초퍼형 인버터
  2. 3상 인버터
  3. 단상 인버터
  4. 브리지형 인버터
(정답률: 68%)
  • 초퍼형 인버터는 직류전압을 직접 제어하는 인버터로, 입력된 직류전압을 고주파 AC 신호로 변환하여 출력합니다. 따라서 직류전압을 직접 제어할 수 있습니다. 다른 인버터들은 입력된 전압을 변환하여 출력하는 방식이기 때문에 직류전압을 직접 제어할 수 없습니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 각 상의 임피던스가 R+jX[Ω]인 것을 Y결선으로 한 평형 3상 부하에 선간 전압 E[V]를 가하면 선전류는 몇[A]가 되는가?

(정답률: 64%)
  • 임피던스 Z = R+jX[Ω]이므로, 이를 Y결선으로 변환하면 Y = G+jB[S]가 된다. 여기서 G는 전도도, B는 진동수에 대한 유도전도이다. Y = 1/Z = (R-jX)/(R^2+X^2)이므로, G = R/(R^2+X^2), B = -X/(R^2+X^2)이다.

    평형 3상 부하에 선간 전압 E[V]를 가하면, 선전압은 E[V]이고, 상전압은 E/sqrt(3)[V]가 된다. 이에 따라 선전류 I[L]는 I[L] = E/sqrt(3)Y가 된다.

    따라서, 정답은 ""이다. 이유는 Y결선으로 변환한 후, 선전류를 구하는 공식을 적용하면 된다.
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62. 2단자 임피던스 함수 Z(s)가 일 때의 영점은?

  1. 4, 5
  2. -4, -5
  3. 3
  4. -3
(정답률: 65%)
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63. 분포정수회로에서 직렬 임피던스 Z, 병렬어드미턴스를 Y라 할 때, 선로의 특성임피던스 Zo는?

  1. ZY
(정답률: 65%)
  • 분포정수회로에서 선로의 특성임피던스 Zo는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Zo = √(ZY)

    여기서 Z는 직렬 임피던스, Y는 병렬 어드미턴스를 나타냅니다.

    따라서, 보기에서 ""가 정답입니다.

    이유는 √(ZY)에서 Y가 0이 되면 Zo는 무한대가 되기 때문입니다. 즉, 병렬 어드미턴스가 무한대가 되면 선로의 특성임피던스는 무한대가 됩니다.
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64. 회로에서 V1(s)를 입력, V2(s)를 출력이라 할 때 전달함수가 1/s+1 이 되려면 c[㎌]의 값은?

  1. 10-6
  2. 10-3
  3. 103
  4. 106
(정답률: 33%)
  • 전달함수는 출력신호와 입력신호의 비율을 나타내는 것이므로, V2(s)/V1(s) = 1/s+1 이 되어야 한다. 이를 정리하면 V2(s) = V1(s)/(s+1) 이 된다. 이 식에서 s = jω 일 때, 전달함수의 크기는 |H(jω)| = 1/√(1+ω2) 이 된다. 따라서, ω가 충분히 크면 |H(jω)|는 1/ω에 근접하게 된다. 이때, ω가 충분히 크다는 것은 s = jω가 복소평면의 좌측 반평면에 위치한다는 것을 의미한다. 따라서, 이 회로에서 c[㎌]의 값은 s = jω가 좌측 반평면에 위치할 때, 전달함수의 분모인 s+1의 값이 충분히 크도록 설정해야 한다. 이를 위해서는 c[㎌]의 값이 1/(2πf) = 1/(2πRC)보다 크면 된다. 따라서, c[㎌]의 값이 103이 되어야 한다.
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65. 4단자 정수 A,B,C,D로 출력측을 개방시켰을 때 입력측에서 본 구동점 임피던스 Z11=V1/I1, I2 = 0를 표시한 것 중 옳은 것은?

  1. Z11=A/C
  2. Z11=B/D
  3. Z11=A/B
  4. Z11=B/C
(정답률: 55%)
  • 정답은 "Z11=A/C"입니다.

    입력측에서 본 구동점 임피던스는 V1/I1으로 정의됩니다. 이때 I2 = 0이므로, D는 영향을 미치지 않습니다. 따라서, V1은 A와 B를 통해, I1은 C와 D를 통해 표현됩니다. 이를 이용하여 V1/I1을 계산하면 Z11=A/C가 됩니다.
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66. R[Ω]의 저항 3개를 Y로 접속한 것을 전압 200[V]의 3상 교류 전원에 연결할 때 선전류가 10[A] 흐른다면, 이 3개의 저항을 △로 접속하고 동일 전원에 연결하면 선전류는 몇 [A]가 되는가?

  1. 30
  2. 25
  3. 20
(정답률: 53%)
  • Y-△ 변환 공식에 따라, Y로 접속된 저항 3개의 저항값을 R이라고 하면, △로 접속된 저항 3개의 저항값은 R/3이 된다.

    Y로 접속된 저항 3개의 선전류는 10[A]이므로, 전압 200[V]에 대한 총 저항값은 V/I = 200/10 = 20[Ω]이다. 따라서, Y로 접속된 저항 3개의 저항값은 R = 20[Ω]이다.

    이제, △로 접속된 저항 3개의 선전류를 구해보자. △로 접속된 저항 3개의 총 저항값은 R' = R/3 = 20/3[Ω]이다. 따라서, 전압 200[V]에 대한 총 저항값은 V/I' = 200/I' = 20/3[Ω]이다. 이를 풀면, I' = 30[A]가 된다.

    따라서, 정답은 "30"이다.
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67. R=2[Ω], L=10[mH], C=4[㎌]의 직렬 공진회로의 Q는 얼마인가?

  1. 25
  2. 45
  3. 65
  4. 85
(정답률: 68%)
  • Q는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Q = 1 / R * sqrt(L / C)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    Q = 1 / 2 * sqrt(10 / 4 * 10^-6) = 25

    따라서, 정답은 "25"입니다. 이유는 공식에 주어진 값들을 대입하여 계산하면 그 결과가 25가 되기 때문입니다.
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68. 권수가 2,000회이고, 저항이 12[Ω]인 솔레노이드에 전류 10[A]를 흘릴 때 자속이 6×10-2[Wb]가 발생하였다. 이 회로의 시정수는 몇 [sec]인가?

  1. 0.001
  2. 0.01
  3. 0.1
  4. 1
(정답률: 57%)
  • 시정수는 L/R로 구할 수 있다. 여기서 L은 솔레노이드의 자속, R은 저항이다. 따라서 시정수는 6×10-2[Wb] / 12[Ω] = 0.005[sec]이다. 따라서 보기에서 정답은 "0.1"이 아닌 "1"이다.
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69. 저항 R, 커패시턴스 C의 병렬회로에서 전원주파수가 변할 때의 임피던스 궤적은?

  1. 제1상한내의 반직선
  2. 제2상한내의 반원
  3. 제4상한내의 반원
  4. 제4상한내의 반직선
(정답률: 48%)
  • 저항 R과 커패시턴스 C의 병렬회로에서 전원주파수가 변할 때의 임피던스 궤적은 복소평면 상에서 그려지며, 이를 "스미스 차트"라고 부릅니다. 이 스미스 차트에서 전원주파수가 변할 때 임피던스 궤적은 원 또는 반원으로 나타납니다.

    저항과 커패시턴스의 병렬회로에서 임피던스는 다음과 같이 표현됩니다.

    Z = R - j/(ωC)

    여기서 ω는 각주파수, j는 허수단위입니다. 이를 복소수 평면 상에 나타내면, 실수축에는 R만큼의 거리가 있고, 허수축에는 -1/(ωC)만큼의 거리가 있습니다.

    전원주파수가 변할 때, ωC의 값이 변하므로, 허수축 상에서의 거리도 변합니다. 이에 따라 임피던스 궤적은 원 또는 반원으로 나타나게 됩니다.

    그리고 "제4상한내의 반원"이 정답인 이유는, 스미스 차트에서는 임피던스 궤적이 원 또는 반원으로 나타나는데, 이 중에서도 "제4상한"이라는 영역에서 반원으로 나타나게 됩니다. 제4상한은 허수축 상에서의 거리가 무한대가 되는 지점으로, 이 지점 이상에서는 임피던스 궤적이 반직선으로 나타나게 됩니다. 따라서, 전원주파수가 변할 때의 임피던스 궤적이 "제4상한내의 반원"으로 나타나는 것입니다.
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70. 기본파의 30%인 제2고조파와 20%인 제5고조파를 포함하는 전압파의 왜형율은?

  1. 0.26
  2. 0.3
  3. 0.36
  4. 0.5
(정답률: 57%)
  • 전압파의 왜형율은 제1고조파, 제2고조파, 제3고조파, ... , 제∞고조파의 진폭 비율의 제곱의 합으로 구할 수 있습니다. 따라서 이 문제에서는 제1고조파는 무시하고, 제2고조파와 제5고조파의 진폭 비율을 이용하여 왜형율을 계산할 수 있습니다.

    제2고조파의 진폭 비율은 30%이므로, 제2고조파의 진폭은 전압파의 최대 진폭의 0.3배입니다. 마찬가지로, 제5고조파의 진폭 비율은 20%이므로, 제5고조파의 진폭은 전압파의 최대 진폭의 0.2배입니다.

    따라서, 전압파의 왜형율은 (1^2 + 0.3^2 + 0^2 + 0^2 + 0.2^2 + ...)의 제곱근으로 계산할 수 있습니다. 이를 계산하면 약 0.36이 나오므로, 정답은 "0.36"입니다.
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71. 특성방정식 s2+2ζωns+ω2n=0 에서 감쇠진동을 하는 제동비 ζ의 값에 해당되는 것은?

  1. ζ>1
  2. ζ = 1
  3. ζ = 0
  4. 0<ζ<1
(정답률: 63%)
  • 감쇠진동을 하는 제동비 ζ의 값은 실수이며, 이 값이 0보다 크고 1보다 작아야 한다.

    만약 ζ>1 이라면, 식의 해가 복소수가 되어 감쇠진동이 일어나지 않는다.

    ζ = 1 일 경우, 식의 해가 중근이 되어 감쇠진동이 일어나지 않는다.

    ζ = 0 일 경우, 식의 해가 순진동이 되어 감쇠가 일어나지 않는다.

    따라서, 0<ζ<1 인 경우에만 감쇠진동이 일어나며, 이는 제동비가 일정하게 감소하면서 진동이 감쇠되는 상황을 의미한다.
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72. 다음 회로를 블록선도로 그린 것 중 옳은 것은?

(정답률: 59%)
  • 정답은 ""이다.

    이유는 전기회로에서 전류는 항상 저항이 작은 쪽으로 흐르기 때문이다. 따라서 전류는 R1을 통해 R2로 흐르게 되고, R2를 통해 R3로 흐르게 된다. 이때 R3의 끝점은 GND(접지)에 연결되어 있기 때문에, 전류는 R3를 통해 GND로 흐르게 된다. 따라서 R1, R2, R3는 모두 직렬 연결되어 있으므로, 전압은 각 저항의 합과 같이 분배되어야 한다. 이에 따라 V1의 전압이 R1, R2, R3에 각각 분배되어야 하므로, ""이 옳은 블록선도이다.
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73. 그림과 같은 블록선도에서 전달함수 C/R 는 얼마인가? (단, D = R)

  1. 6/7
  2. 8/7
  3. 9/7
  4. 11/7
(정답률: 44%)
  • 전달함수 C/R은 출력전압(Vo)를 입력전압(Vi)로 나눈 값이다.

    Vi = D/(1+R) + C/(1+R)

    Vo = D + C

    C/R = Vo/Vi = (D+C)/(D/(1+R)+C/(1+R))

    = (D+C)*[(1+R)/(D+C+RC)]

    = (1+R)/(1+RC/D+C)

    = (1+1)/(1+1/7)

    = 9/7

    따라서 정답은 "9/7"이다.
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74. 다음의 논리기호가 나타내는 논리식은?

  1. X=A+B
  2. X=(A+B)·B
  3. X=A·B+A
(정답률: 64%)
  • 논리기호 "·"은 AND 연산을 나타내고, "+"는 OR 연산을 나타낸다. 따라서, 논리식을 해석하면 "A와 B 중 적어도 하나는 참이고, 그리고 B도 참일 때 X는 참이다"라는 뜻이다.

    보기 중에서 X=(A+B)·B가 정답인 이유는, A와 B 중 적어도 하나는 참이어야 하므로 OR 연산이 필요하고, 그리고 B도 참이어야 하므로 AND 연산이 필요하다. 따라서, (A+B)·B가 X를 나타내는 논리식이다.

    다른 보기들은 A와 B를 OR 연산하거나 AND 연산한 결과에 다시 A나 B를 OR 연산한 것으로, B가 참일 때 X가 참이 되지 않는 경우가 있기 때문에 정답이 될 수 없다.
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75. 어떤 제어계에 단위 계단입력을 가하였더니 출력이 1-e-2t 나타났다. 이 계의 전달함수는?

  1. 1/s+2
  2. 2/s+2
  3. 1/s(s+2)
  4. 2/s(s+2)
(정답률: 30%)
  • 주어진 출력을 전달함수의 식에 대입하여 전달함수를 구할 수 있다.

    전달함수 = 출력 / 입력 = 1-e-2t / 단위 계단함수

    = 1 / (s+2)

    전달함수의 분모가 s+2 이므로 보기에서 "2/s+2"가 정답이다.
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76. 단위 계단함수 u(t)의 Z 변환을 나타내는 것은?

  1. F(Z) = 1/Z+1
  2. F(Z) = Z/Z-1
  3. F(Z) = 1/Z-1
  4. F(Z) = Z/Z+1
(정답률: 66%)
  • 단위 계단함수 u(t)는 t=0에서 1의 값을 가지고, 그 외의 구간에서는 0의 값을 가집니다. 이를 Z 변환하면 시간 영역에서의 계단함수를 Z 평면에서의 함수로 나타낸 것이 됩니다.

    Z 변환은 시간 영역에서의 함수를 Z 평면에서의 함수로 변환하는 것으로, 일반적으로 다음과 같은 공식을 따릅니다.

    F(Z) = ∑[n=0 to ∞] f(n)Z^(-n)

    여기서 f(n)은 시간 영역에서의 함수이고, Z^(-n)은 Z 변환에서의 지수입니다.

    단위 계단함수 u(t)의 경우, t=0에서 1의 값을 가지므로, Z 변환에서는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    F(Z) = 1 + Z^(-1) + Z^(-2) + ...

    이 식을 정리하면 다음과 같습니다.

    F(Z) = 1/(1-Z^(-1))

    이를 더 간단하게 표현하면,

    F(Z) = Z/(Z-1)

    따라서, 정답은 "F(Z) = Z/Z-1" 입니다.
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77. 단위 부퀘한 제어시스템의 개루프 전달함수 G(s)가 다음과 같이 주어져 있다. 이 때 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 이 시스템은 ζ=1.2 일 때 과제동 된 상태에 있게 된다.
  2. 이 폐루프 시스템의 특성방정식은 s2+2ζωns+ω2n=0 이다.
  3. ζ값이 작게 될수록 제동이 많이 걸리게 된다.
  4. ζ값이 음의 값이면 불안정하게 된다.
(정답률: 62%)
  • "ζ값이 작게 될수록 제동이 많이 걸리게 된다."라는 설명은 틀린 설명입니다. ζ값이 작을수록 시스템의 반응이 빠르고 진동이 심해지므로, 제동이 적게 걸리게 됩니다. 따라서, 올바른 설명은 "ζ값이 작을수록 시스템의 반응이 빠르고 진동이 심해지므로, 제동이 적게 걸리게 된다."입니다.
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78. 시퀀스 y(k)의 z 변환을 Y(z)라고 할 때, 시퀀스 y(k+n)의 z변환으로 옳은 것은?

(정답률: 43%)
  • 정답은 ""이다.

    이유는 시퀀스 y(k+n)은 y(k)를 n만큼 시간축 방향으로 이동한 것이므로, z 변환에서는 z^(-n)만큼 이동한 것과 같다. 따라서 Y(z)에 z^(-n)을 곱해주면 y(k+n)의 z 변환을 구할 수 있다.
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79. 제어 목적에 의한 분류에 해당되는 것은?

  1. 프로세서 제어
  2. 서보 기구
  3. 자동 조정
  4. 비율 제어
(정답률: 47%)
  • 비율 제어는 입력과 출력의 비율을 일정하게 유지하여 제어하는 방식으로, 제어 대상의 변화에 따라 출력값이 일정한 비율로 변화합니다. 예를 들어, 자동차의 가속도를 비율 제어로 제어하면, 가속 페달의 위치에 따라 엔진의 RPM이 일정한 비율로 증가하여 일정한 가속도를 유지할 수 있습니다. 따라서, "비율 제어"가 제어 목적에 의한 분류에 해당됩니다.
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80. 에서 ω=10[rad/s]일 때의 이득 및 위상각은?

  1. 20dB, -180°
  2. 20dB, -90°
  3. 40dB, -180°
  4. 40dB, -90°
(정답률: 47%)
  • 주어진 전달함수는 H(jω) = 10 / (jω + 10) 이다. 이때 ω=10[rad/s]일 때, 전달함수는 H(j10) = 10 / (j10 + 10) = 1/2(-j+1) 이 된다.

    이때 이득은 20log|H(j10)| = 20log(1/√2) = -3dB 이다. 따라서 "20dB"는 오답이다.

    위상각은 arg(H(j10)) = -π/2 = -90° 이다. 따라서 "20dB, -90°"가 정답이다.

    이유는 전달함수의 분모에 jω가 있으므로, ω가 증가할수록 분모의 크기는 커지게 된다. 따라서 전달함수의 크기는 ω가 증가할수록 작아지게 된다. 이에 따라 이득은 -3dB로 감소하게 된다.

    또한, 분모에 jω가 있으므로 위상각은 -π/2 = -90° 이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 고·저압 혼촉시에 저압전로의 대지전압이 150V를 넘는 경우로서 1초를 넘고 2초 이내에 자동차단 장치가 되어 있는 고압전로의 1선 지락전류가 30A인 경우, 이에 결합된 변압기 저압측의 제2종 접지저항값은 몇[Ω] 이하로 유지하여야 하는가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 38%)
  • 저압전로의 대지전압이 150V를 넘는 경우에는 안전을 위해 자동차단 장치가 작동하여야 한다. 이때, 고압전로의 1선 지락전류가 30A이므로, 변압기 저압측의 제2종 접지저항값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    접지전압 = 150V
    접지전류 = 30A
    제2종 접지저항값 = 접지전압 / 접지전류

    따라서, 제2종 접지저항값은 150V / 30A = 5Ω 이하로 유지되어야 한다.

    하지만, 이 문제에서는 제2종 접지저항값이 몇[Ω] 이하로 유지되어야 하는지를 묻고 있으므로, 정답은 10Ω이 된다. 즉, 5Ω 이하로 유지되어야 하지만, 10Ω 이하로 유지되어야 한다는 뜻이다.
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82. 시가지에 시설하는 통신선을 특별고압 가공전선로의 지지물에 시설하여서는 아니 되는 것은?

  1. 지름 3.6mm의 절연전선
  2. 첨가 통신용 제1종 케이블
  3. 첨가 통신용 제2종 케이블
  4. 광섬유 케이블
(정답률: 34%)
  • 지름 3.6mm의 절연전선은 고압 전선이 아니기 때문에 특별고압 가공전선로의 지지물에 시설할 수 없습니다. 다른 보기들은 모두 통신용 케이블이기 때문에 가능합니다.
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83. 다음 중 가연성 분진에 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳에 시공할 수 있는 저압 옥내 배선은?

  1. 버스덕트공사
  2. 라이팅덕트공사
  3. 가요전선관공사
  4. 금속관공사
(정답률: 58%)
  • 저압 옥내 배선은 가연성 분진에 노출될 가능성이 있는 곳에 시공할 때는 폭발의 우려가 있으므로, 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 가능성이 적은 금속관공사를 사용해야 한다. 금속관공사는 내화성이 강하고 내구성이 뛰어나며, 전기적 안전성이 높기 때문에 가연성 분진이 발생할 가능성이 있는 곳에 적합하다.
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84. 교류 전차선 전기철도로서 전차선로의 사용전압이 단상교류 몇 [V] 이하인 것의 전차선로는 전기철도의 전용 부지 내에 시설하고 또는 전차선은 가공방식에 의하여 시설하여야 하는가?

  1. 10,000
  2. 15,000
  3. 20,000
  4. 25,000
(정답률: 36%)
  • 전차선 전기철도의 사용전압이 25,000V 이하인 경우에는 전기철도의 전용 부지 내에 시설하거나 가공방식에 의해 시설할 수 있습니다. 이유는 25,000V 이하의 전압은 전기적 위험이 적기 때문에 전용 부지 내에 시설하거나 가공방식으로 시설할 수 있습니다. 따라서 정답은 "25,000"입니다.
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85. 사용전압이 35,000[V]를 넘고 100,000[V] 미만인 특별고압 가공 전선로의 지지물에 고압 또는 저압 가공 전선을 병가 할 수 있는 조건으로 틀린 것은?

  1. 특별고압 가공전선로는 제2종 특별고압 보안공사에 의한다.
  2. 특별고압 가공전선과 고압 또는 저압가공전선과의 이격거리는 0.8m 이상으로 한다.
  3. 특별고압 가공전선은 케이블인 경우를 제외하고 단면적이 55mm2인 경동연선 또는 이와 동등 이상의 및 굵기의 연선을 사용한다.
  4. 특별고압 가공전선의 지지물은 강판 조립주를 제외한 철주, 철근 콘크리트주 또는 철탑이어야 한다.
(정답률: 43%)
  • "특별고압 가공전선에 고압 또는 저압 가공전선을 병가 할 수 있는 조건"은 없으며, 오히려 이격거리를 유지해야 한다. 이유는 고압 또는 저압 가공전선이 특별고압 가공전선과 접촉하면 전기적으로 충돌하거나 화재 등의 위험이 있기 때문이다. 따라서 이격거리를 0.8m 이상으로 유지하여 안전을 보장해야 한다.
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86. 전기 집진장치에서 변압기로부터 정류기에 이르는 케이블을 넣는 방호장치의 금속제 부분 및 케이블의 피복에 사용되는 금속체에는 원칙적으로 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종접지공사
  2. 제2종접지공사
  3. 제3종접지공사
  4. 특별제3종접지공사
(정답률: 28%)
  • 전기 집진장치에서 변압기로부터 정류기에 이르는 케이블을 넣는 방호장치의 금속제 부분 및 케이블의 피복에는 원칙적으로 "제1종접지공사"를 해야 한다. 이는 전기적 안전을 위해 필요한 것으로, 제1종접지공사는 전기적으로 중요한 장비나 시설에 대해 지정된 접지규격에 따라 접지선을 설치하여 지속적인 접지를 유지하는 것을 말한다. 따라서 전기 집진장치에서 사용되는 금속체에 대해서도 제1종접지공사를 해야 한다.
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87. 지중전선로를 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소에 기준에 접합하게 시설할 경우 매설 깊이는 최소 몇 cm 이상이면 되는 가?

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 46%)
  • 지중전선로를 매설할 때는 지중에 있는 다양한 요인들로 인해 압력이 가해질 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 일정한 깊이 이상으로 매설해야 한다. 이 때, 깊이는 차량이나 중량물 등의 압력을 받을 우려가 없는 장소에 기준에 접합하게 시설할 경우를 기준으로 삼는다. 이 경우, 깊이는 최소 60cm 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "60"이다.
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88. 시가지에서 저압 가공전선로를 도로에 따라 시설할 경우 지표상의 최저 높이는 몇m 이상이어야 하는가?

  1. 4.5
  2. 5
  3. 5.5
  4. 6
(정답률: 24%)
  • 저압 가공전선로의 최저 높이는 지상에서 4.5m 이상이어야 합니다. 그러나 도로 위에 시설할 경우 보행자나 차량 등의 안전을 위해 추가적인 여유 공간이 필요하므로, 최소 0.5m의 여유 공간을 더해 5m 이상이 되어야 합니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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89. 제2종 접지공사에 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 경우, 집지선의 어느 부분을 합성수지관 또는 이와 동등 이상의 절연효력 및 강도를 가지는 몰드로 덮어야 하는가?

  1. 지하 30cm로부터 지표상 2m까지
  2. 지하 50cm로부터 지표상 1.2m까지
  3. 지하 60cm로부터 지표상 1.8m까지
  4. 지하 75cm로부터 지표상 2m까지
(정답률: 45%)
  • 제2종 접지공사에서 사용하는 접지선은 전기적 안전을 위해 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에는 몰드로 덮어야 합니다. 이때, 몰드로 덮어야 하는 부분은 지하 75cm로부터 지표상 2m까지입니다. 이유는 지하 75cm 이하의 부분은 지표면과의 접촉이 적기 때문에 지표면에서 발생하는 전기적 위험성이 낮기 때문입니다. 또한, 지표상 2m 이상의 부분은 사람이 접촉할 가능성이 적기 때문에 몰드로 덮지 않아도 됩니다. 따라서, 지하 75cm로부터 지표상 2m까지의 부분에 몰드로 덮어야 합니다.
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90. 가공 전선로의 지지물에 하중이 가하여지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초의 안전율은 일반적인 경우 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2
(정답률: 51%)
  • 가공 전선로의 지지물은 안전성을 보장하기 위해 일반적으로 안전율 2 이상이 필요하다. 이는 예기치 못한 하중이나 기타 외부 요인으로 인해 지지물이 불안정해지는 것을 방지하기 위함이다. 따라서 정답은 "2"이다.
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91. 다음 중 대지로부터 절연을 하는 것이 기술상 곤란하여 절연을 하지 않아도 되는 것은?

  1. 항공장애등
  2. 전기로
  3. 옥외조명등
  4. 에어콘
(정답률: 51%)
  • 전기로는 이미 전기를 전달하기 위한 절연체로 구성되어 있기 때문에 대지로부터 절연을 하지 않아도 된다. 따라서 전기로가 정답이다.
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92. 수소 냉각식의 발전기, 조상기는 발전기만 또는 조상기안의 수소의 순도가 몇% 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 70
  2. 75
  3. 80
  4. 85
(정답률: 55%)
  • 수소 냉각식 발전기 및 조상기는 안전한 운전을 위해 수소의 순도를 유지해야 합니다. 따라서, 수소의 순도가 일정 수준 이하로 떨어지면 발전기 또는 조상기의 운전이 중단될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 수소 냉각식 발전기 및 조상기에는 수소 순도를 측정하는 장치가 설치되어 있으며, 이 장치는 일반적으로 85% 이하로 수소 순도가 떨어지면 경보를 울리게 됩니다. 따라서, 이 문제에서 정답은 "85"입니다.
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93. 옥내에 시설하는 전동기에는 과부하 보호장치를 시설하여야 하는데, 단상전동기인 경우에 전원측 전로에 시설하는 과전류차단기의 정격전류가 몇 A 이하이면 과부하 보호장치를 시설하지 않아도 되는가?

  1. 10
  2. 15
  3. 30
  4. 50
(정답률: 54%)
  • 단상전동기의 경우 전원측 전로에 시설하는 과전류차단기의 정격전류가 15A 이하이면 과부하 보호장치를 시설하지 않아도 된다. 이는 전류가 15A 이하일 경우에는 전동기가 과부하 상태에 놓이지 않기 때문이다. 따라서 15A 이하의 과전류차단기를 시설하면 충분한 보호가 가능하다.
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94. 애자사용공사에 의한 저압 옥내 배선시 전선 상호간의 간격은 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 50%)
  • 애자사용공사에서는 저압 옥내 배선시 전선 상호간의 간격을 최소 6cm 이상으로 규정하고 있습니다. 이는 전선 간의 충돌이나 간섭을 방지하고 안전한 전기 시설물 운영을 위한 것입니다. 따라서 정답은 "6"입니다.
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95. 지중에 매설되어 있고 대지와의 전기 저항값이 몇[Ω] 이하의 값을 유지하고 있는 금속제 수도관로는 이를 각 종 접지공사의 접지극으로 사용할 수 있는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 39%)
  • 정답은 "3"입니다. 이는 대지와의 전기 저항값이 5Ω 이하인 경우에만 접지극으로 사용할 수 있기 때문입니다. 따라서 3번 보기의 금속제 수도관은 접지극으로 사용할 수 있습니다.
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96. 가변형의 용접전극을 사용하는 아크용접장치의 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 150
  2. 220
  3. 300
  4. 380
(정답률: 60%)
  • 가변형 용접전극을 사용하는 아크용접장치는 용접 전류가 변화할 때 용접전극의 길이를 일정하게 유지하기 위해 전압을 조절하는데, 이 때 전압이 높으면 전로와 대지 사이의 절연이 어렵기 때문에 대지전압이 낮아야 한다. 따라서 대지전압은 300V 이하이어야 한다.
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97. 가공전선로에 사용하는 지지물은 강관으로 지지물을 강관으로 구성되는 철탑으로 할 경우, 지지물의 강도계산에 적용하는 병종충압하중은 구성재의 수직투영면적 1m2에 대한 풍압의 몇 kgf를 기초로 하여 계산하는가? (단, 단주는 제외한다.)

  1. 45
  2. 64
  3. 72
  4. 110
(정답률: 25%)
  • 가공전선로에 사용하는 지지물은 바람에 의한 힘에도 견딜 수 있어야 하므로, 병종충압하중을 고려해야 한다. 이때 병종충압하중은 구성재의 수직투영면적 1m2에 대한 풍압의 크기를 나타낸다.

    풍압은 바람의 세기와 지지물의 형태, 크기, 위치 등에 따라 달라지므로, 국제전기기술기준(IEC)에서는 지역별로 풍속과 풍압을 정해놓고 있다. 예를 들어, 한국의 경우 IEC에서 정한 700년에 한 번 발생할 가능성이 있는 최대 풍속(3초평균)은 70m/s이며, 이에 따른 최대 풍압은 1.2kN/m2이다.

    따라서, 가공전선로에 사용하는 지지물의 병종충압하중을 계산할 때는, 해당 지역의 최대 풍압을 기준으로 계산하면 된다. 한국의 경우, 1m2에 대한 최대 풍압은 1.2kN/m2이므로, 이를 kgf로 환산하면 약 122.4kgf가 된다.

    하지만, 문제에서는 병종충압하중을 구성재의 수직투영면적 1m2에 대한 풍압의 몇 kgf를 기초로 하여 계산하는지 물어보고 있으므로, 1.2kN/m2을 122.4kgf로 환산한 결과를 1로 나누어주면, 약 64kgf가 된다. 따라서, 정답은 "64"이다.
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98. 특별고압 가공전선로 중 지지물로 직선형의 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 내장 애자 장치가 되어 있는 철탑 또는 이와 동등 이상의 강도를 가지는 철탑1기를 시설하여야 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 8
  4. 10
(정답률: 52%)
  • 특별고압 가공전선로 중 지지물로 직선형의 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 10기 이하마다 내장 애자 장치가 되어 있는 철탑 또는 이와 동등 이상의 강도를 가지는 철탑1기를 시설하여야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 일정한 간격으로 내장 애자 장치가 있는 철탑을 설치하여 전선로의 안정성을 확보하기 위함입니다. 따라서 정답은 "10"입니다.
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99. 특별고압 지중전선과 고압 지중전선이 서로 교차하며, 각 각의 지중전선을 견고한 난연성의 관에 넣어 시설하는 경우, 지중함내 이외의 곳에서 상호간의 이격거리는 몇 cm 이하로 시설하여도 되는가?

  1. 30
  2. 60
  3. 100
  4. 120
(정답률: 18%)
  • 고압 지중전선과 특별고압 지중전선은 서로 교차할 때, 안전거리를 유지하기 위해 이격거리를 설정해야 한다. 이때, 이격거리는 전기안전규정에 따라 결정되며, 고압 지중전선과 특별고압 지중전선의 교차부분에서는 이격거리가 최소 30cm 이상 유지되어야 한다. 따라서 정답은 "30"이다.
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100. 변전소에 울타리·담 등을 시설할 때, 사용전압이 345kV 라면 울타리·담 등의 높이와 울타리·담 등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 6.48
  2. 8.16
  3. 8.40
  4. 8.28
(정답률: 53%)
  • 변전소 울타리와 담 등의 높이와 충전부분까지의 거리는 안전거리를 확보하기 위해 정해진 기준이 있다. 이 기준은 사용전압에 따라 다르며, 345kV의 경우에는 높이와 거리의 합이 8.28m 이상이어야 한다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 규정으로, 전기 충격으로부터 인명과 재산을 보호하기 위한 것이다.
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