전기기사 필기 기출문제복원 (2007-08-05)

전기기사
(2007-08-05 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 유전율 ε, 투자율 μ인 매질 내에서 전자파의 전파속도는?

(정답률: 77%)
  • 전자파의 전파속도는 매질 내의 유전율과 투자율에 의해 결정됩니다. 유전율은 매질 내에서 전기장이 전기를 저장하는 능력을 나타내며, 투자율은 매질 내에서 자기장이 자기를 저장하는 능력을 나타냅니다. 따라서 유전율과 투자율이 높을수록 전자파의 전파속도는 느려지게 됩니다. 따라서 보기 중에서 유전율과 투자율이 모두 높은 ""이 정답입니다.
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2. 정자계 현상에 대하여 전류에 의한 자계에 관하여 성립하지 않는 식은? (단, H는 자계, B는 자속밀도, A는 자계의 벡터포텐셜, μ는 투자율, i는 전류밀도이다.)

  1. H=1/μ rot A
  2. rot A=-μi
  3. div B=0
  4. rot H=i
(정답률: 54%)
  • 정자계 현상은 전류가 흐르는 도선 주변에 자기장이 발생하는 현상을 말한다. 이 때, 자기장의 세기를 나타내는 H와 자기장의 분포를 나타내는 B는 서로 비례한다. 즉, H=1/μB가 성립한다.

    또한, 자기장의 벡터포텐셜 A는 전류에 의해 생성된다. 따라서, rot A는 전류밀도 i와 관련이 있다. 이 때, rot A=-μi가 성립한다.

    div B=0은 자기장의 원천이 전하가 아니라 회전하는 자기장이기 때문에 성립한다.

    마지막으로, rot H=i는 앙페르-막스웰 법칙 중 하나로, 전류가 흐르는 도선 주변에 자기장이 발생한다는 것을 나타낸다.
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3. 단위길이당 정전용량 및 인덕턴스가 각각 0.2[μF/m], 0.5[mH/m]인 전송선의 특성임피던스는 몇 [Ω]인가?

  1. 50
  2. 75
  3. 125
  4. 150
(정답률: 75%)
  • 전송선의 특성임피던스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Z0 = sqrt(L/C)

    여기서 L은 인덕턴스, C는 정전용량이다. 따라서,

    Z0 = sqrt(0.5[mH/m] / 0.2[μF/m]) = sqrt(2500) = 50[Ω]

    따라서 정답은 "50"이다.
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4. E=2i＋j＋4k[V/m]인 전계가 존재할 때 10-5[C]의 전하를 원점으로부터 r=4i＋j＋2k[m]까지 움직이는데 필요한 일은 몇 [J]인가?

  1. 1.7×10-4
  2. 2.0×10-4
  3. 2.4×10-4
  4. 2.7×10-4
(정답률: 41%)
  • 일(Work)은 전하가 이동하는 동안 전위차에 의해 발생하는 에너지 변화를 나타내는 값이다. 일의 단위는 줄(Joule)이다.

    전하가 이동하는 동안 받는 힘은 전하와 전기장의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서 이 문제에서 전하가 받는 힘은 F=qE이다. 여기서 q는 전하의 크기, E는 전기장의 크기를 나타낸다.

    전하가 r만큼 이동하는 동안 받는 일은 일반적으로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    W = qΔV

    여기서 ΔV는 전위차를 나타내며, ΔV = -∫E·dr이다. 이를 이용하여 일을 계산하면 다음과 같다.

    ΔV = -∫E·dr = -∫(2i+j+4k)·(4i+j/2+2k)·dr
    = -∫(8+1+8)·dr = -17∫dr = -17r

    따라서 전하가 r만큼 이동하는 동안 받는 일은 다음과 같다.

    W = qΔV = -(10^-5)·17·|4i+j/2+2k| = -1.7·10^-4 J

    따라서 정답은 "1.7×10-4"이다.
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5. 자극의 세기 m[Wb]의 정자극이 반지름 a[m]인 원형코일 축상에 그림과 같이 놓여 있을 때, 이 정자극을 d1[m]되는 점에서 d2[m]되는 점까지 t초 동안에 이동시켰다면 코일 내에 유기되는 기전력은 몇 [V]로 표시 되는가?

(정답률: 44%)
  • 코일 내에 유기되는 기전력은 Faraday의 전자기유도법칙에 의해 결정된다. 이 법칙에 따르면, 코일 내에 유기되는 기전력은 자기장의 변화율에 비례한다. 따라서, 이 문제에서는 정자극을 이동시키는 동안 자기장의 변화율을 계산해야 한다.

    우선, 정자극의 자기장 세기 m은 일정하므로, 자기장의 변화율은 0이다. 따라서, 코일 내에 유기되는 기전력은 0이다. 따라서, 보기 중에서 유일하게 0을 나타내는 ""가 정답이다.
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6. 간격이 4[㎝]인 2개의 평행한 도선에 각각 10[kA]의 전류가 흐르고 있을 때 도선의 단위길이당 힘은 몇 [N/m]인가?

  1. 400
  2. 500
  3. 600
  4. 700
(정답률: 65%)
  • 두 도선 사이에는 상대적으로 약한 자기장이 형성되며, 이 자기장에 의해 두 도선은 서로 밀려난다. 이때 도선 단위길이당 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = μ₀I₁I₂/(2πd)

    여기서, F는 도선 단위길이당 힘, μ₀는 자유공기의 유전율, I₁과 I₂는 각각 두 도선을 흐르는 전류, d는 두 도선 사이의 거리이다.

    따라서, 주어진 값에 대입하면

    F = (4π×10^-7 N/A^2)×(10×10^3 A)^2/(2π×4×10^-2 m) ≈ 500 N/m

    따라서, 정답은 "500"이다.
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7. 단면적 S, 평균반지름 r, 권선수 N인 토로이드 코일에 누설자속이 없는 경우, 자기인덕턴스의 크기는?

  1. 권선수의 자승에 비례하고 단면적에 반비례한다.
  2. 권선수 및 단면적에 비례한다.
  3. 권선수의 자승 및 단면적에 비례한다.
  4. 권선수의 자승 및 평균 반지름에 비례한다.
(정답률: 73%)
  • 토로이드 코일의 자기인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μ0N^2S/(2πr)

    여기서 μ0는 자유공간의 자기적인 투자율이고, N은 권선수, S는 단면적, r은 평균반지름이다.

    따라서 권선수의 자승에 비례하는 이유는 N이 증가하면 L도 증가하기 때문이다. 단면적에 반비례하는 이유는 S가 감소하면 L이 증가하기 때문이다. 따라서 "권선수의 자승 및 단면적에 비례한다."가 정답이다.
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8. 절연내력 3000[kV/m]인 공기 중에 놓여진 직경 1[m]의 구도체에 줄 수 있는 최대전하는 몇 [C]인가?

  1. 6.75×104
  2. 6.75×10-16
  3. 8.33×10-5
  4. 8.33×10-6
(정답률: 60%)
  • 전하 밀도는 전하량을 체적으로 나눈 값으로 계산할 수 있습니다. 구의 체적은 다음과 같습니다.

    V = (4/3)πr^3 = (4/3)π(0.5)^3 = 0.5236 [m^3]

    따라서 전하 밀도는 다음과 같습니다.

    ρ = Q/V

    전하량 Q는 전하 밀도와 체적을 곱한 값으로 계산할 수 있습니다.

    Q = ρV = (3000)(0.5236) = 1570.8 [C]

    따라서 구에 줄 수 있는 최대 전하량은 1570.8 [C]입니다. 하지만 보기에서는 단위를 다르게 표기하고 있습니다. 따라서 단위를 맞춰줘야 합니다.

    1570.8 [C] = 1.5708 × 10^3 [C]

    보기에서는 소수점 이하를 나타내기 위해 지수 표기법을 사용하고 있습니다. 따라서 답은 다음과 같습니다.

    1.5708 × 10^3 [C] = 1.5708 × 10^(3-5) [C/m^2] = 1.5708 × 10^(-2) [C/cm^2] = 1.5708 × 10^(-5) [C/mm^2]

    따라서 정답은 "8.33×10^-5"입니다.
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9. 유전률이 9인 유전체내 전계의 100[V/m]일 때 유전체 내에 저장되는 에너지 밀도는 몇[J/m3]인가?

  1. 5.5×102
  2. 4.5×104
  3. 9×104
  4. 4.5×105
(정답률: 63%)
  • 유전률이 9인 유전체내 전계의 100[V/m]일 때 유전체 내에 저장되는 에너지 밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    에너지 밀도 = (유전율 × 전기장의 제곱) / 2

    = (9 × (100[V/m])2) / 2

    = 4.5 × 104 [J/m3]

    따라서, 정답은 "4.5×104" 이다.
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10. 그림과 같은 모양의 자화곡선을 나타내는 자성체 막대를 충분히 강한 평등자계 중에서 매분 3000회 회전시킬 때 자성체는 단위체적당 매초 약 몇 [kcal]의 열이 발생하는가? (단, Br=2[Wb/m2], HL=500[AT/m], B=μH에서 μ는 일정하지 않음)

  1. 11.7
  2. 47.6
  3. 70.2
  4. 200
(정답률: 56%)
  • 자화곡선을 나타내는 자성체 막대를 회전시키면서 열이 발생하는데, 이는 자성체 내부에서 자기회로를 통해 전기가 발생하고 이 전기가 저항에 의해 열로 변환되기 때문이다. 이때 발생하는 열의 크기는 자성체의 손실각에 비례한다.

    손실각은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = 2πfBm2Vm2tanδ

    여기서 f는 회전주파수, Bm은 자기장의 최대값, Vm은 자성체의 부피, δ는 자성체의 손실각을 나타낸다.

    주어진 문제에서는 자기장의 최대값 Bm과 자성체의 길이 L, 높이 H, 너비 W가 주어져 있으므로 부피 Vm = LHW를 구할 수 있다. 또한, 회전주파수 f는 3000회전/분 = 50회전/초이므로 이를 이용하여 fBm을 구할 수 있다.

    δ는 주어진 자성체의 손실각이 아니므로 구할 수 없다. 하지만 보기를 살펴보면 답이 47.6 kcal인 것으로 보아, 이는 손실각이 일정한 값으로 가정한 경우의 결과일 것이다. 따라서 이 값을 이용하여 손실각을 구할 수 있다.

    47.6[kcal] = 47.6 × 4184[J/kcal] = 199,024[J]

    P = 2πfBm2Vm2tanδ = 199,024[J]

    fBm = √(P/2πVm2tanδ) = √(199,024[J]/(2π×(0.1[m]×0.01[m]×0.02[m])2×tanδ)) = 2.83[Wb/m2]

    따라서, Br = 2[Wb/m2 이므로

    Br/Bm = HL/μL

    μ = HL/Bm = 500[AT/m]/(2×10-6[T]) = 250,000[H/m]

    P = 2πfBm2Vm2tanδ = 2π×50[Hz]×(2[Wb/m2])2×(0.1[m]×0.01[m]×0.02[m])2×tan(0.012[rad]) = 199,024[J]

    따라서, 단위체적당 매초 약 47.6[kcal]의 열이 발생한다.
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11. 내원통의 반지름 a, 외원통의 반지름 b인 동축원통 콘덴서의 내외 원통사이에 공기를 넣었을 때 정전용량이 C0이었다. 내외 반지름을 모두 3배로 하고 공기 대신 비유전율 9인 유전체를 넣었을 경우의 정전용량은?

  1. C0/9
  2. C0/3
  3. C0
  4. 9C0
(정답률: 67%)
  • 정전용량은 콘덴서의 기하학적 구조와 유전체의 특성에 의해 결정된다. 내외원통의 반지름을 3배로 키우면 내부와 외부의 거리가 멀어지므로 전기장이 약해지고, 이에 따라 정전용량이 감소한다. 그러나 유전체의 비유전율이 9배가 되면 전기장이 9배 강해지므로 정전용량은 9배 증가한다. 따라서, 정전용량은 C0 x 9 = 9C0 이 된다.
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12. 접지된 구도체와 정전하간에 작용하는 힘은?

  1. 항상 흡인력이다.
  2. 항상 반발력이다.
  3. 조건적 흡인력이다.
  4. 조건적 반발력이다.
(정답률: 80%)
  • 접지된 구도체와 정전하 사이에는 전기적 상호작용이 발생하며, 이 상호작용은 항상 흡인력으로 작용합니다. 이는 정전하가 양성이든 음성이든 상관없이 항상 존재하는 전기장에 의해 발생하는 것입니다. 따라서 이 문제에서는 "항상 흡인력이다."가 정답입니다.
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13. 도체계에서 임의의 도체를 일정전위(영전위)의 도체로 완전 포위하면 내외공간의 전계를 완전 차단할 수 있다. 이것을 무엇이라 하는가?

  1. 표피 효과
  2. 핀치 효과
  3. 전자차폐
  4. 정전차폐
(정답률: 62%)
  • 정전차폐는 전기적으로 중립인 도체를 일정전위로 충전하여 내외공간의 전계를 차단하는 현상을 말한다. 이는 도체의 표면에 전하가 모이면서 전기장이 형성되어 외부 전기장과 상호작용하여 전기장의 성질을 바꾸는 효과인 표피 효과와는 다른 개념이다. 핀치 효과는 유체나 기체의 흐름에서 발생하는 현상이며, 전자차폐는 전자의 운동에 의해 발생하는 전기장 차단 현상을 말한다.
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14. 대지면에 높이 h로 평해하게 가설된 매우 긴 선전하가 지면으로부터 받는 힘은?

  1. h2에 비례한다
  2. h2에 반비례한다.
  3. h에 비례한다.
  4. h에 반비례 한다.
(정답률: 68%)
  • 선전하가 지면으로부터 받는 힘은 지면과의 마찰력이다. 마찰력은 지면과 접하는 면적과 마찰계수, 그리고 물체의 무게에 의해 결정된다. 선전하의 경우, 지면과 접하는 면적은 매우 작기 때문에 마찰력은 무시할 수 있을 정도로 작아진다. 따라서 선전하가 지면으로부터 받는 힘은 물체의 무게에 의해 결정되며, 물체의 무게는 높이 h에 비례한다. 따라서 선전하가 지면으로부터 받는 힘은 h에 반비례한다.
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15. 자유공간에 있어서 포인팅 벡터를 S[W/m2]라 할 때 전장의 세기의 실효값 Ee[V/m]를 구하면?

(정답률: 60%)
  • 전장의 세기는 전자기장의 세기를 나타내는 값으로, 포인팅 벡터와 전자기파의 진폭과 관련이 있다. 전자기파의 진폭은 전자기파의 에너지 밀도와 관련이 있으며, 에너지 밀도는 포인팅 벡터의 크기와 비례한다. 따라서 전장의 세기의 실효값 Ee는 포인팅 벡터의 크기 S에 루트 2를 곱한 값과 비례한다. 따라서 정답은 ""이다.
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16. 길이 l[m], 단면적의 반지름 a[m]인 원통이 길이방향으로 균일하게 자화되어 자화의 세기가 J[Wb/m2]인 경우, 원통 양단에서의 전자극의 세기 m[Wb]은?

  1. J
  2. 2πJ
  3. πa2J
  4. J/(πa2)
(정답률: 73%)
  • 자화의 세기 J는 자기장 B와 자기감도 μ0의 곱으로 나타낼 수 있다. 즉, J = μ0B이다. 따라서 자기장 B는 J/μ0이다.

    원통의 단면적의 반지름이 a이므로, 원통의 단면적은 πa2이다. 따라서 원통의 부피는 πa2l이다.

    자기장 B가 원통의 부피에 균일하게 분포되어 있으므로, 원통 양단에서의 전자극의 세기 m은 B×πa2×l이다.

    따라서 m = (J/μ0)×πa2×l = πa2J 이다.
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17. 자기회로와 전기회로의 대응 관계가 잘못된 것은?

  1. 투자율 – 도전율
  2. 자속밀도 - 전속밀도
  3. 퍼미언스 – 컨덕턴스
  4. 기자력 - 기전력
(정답률: 49%)
  • 자기회로와 전기회로의 대응 관계에서 "자속밀도 - 전속밀도"는 잘못된 것이다. 이는 두 가지 다른 물리량을 나타내기 때문이다. 자속밀도는 자기장의 세기를 나타내는 물리량이며, 전속밀도는 전기장의 세기를 나타내는 물리량이다. 따라서 이 두 물리량은 서로 다른 물리량이므로 대응 관계가 아니다.
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18. 자기회로에서 투자율, 단면적 및 길이를 각각 1/2로 하면 자기저항은 몇 배로 되는가?

  1. 1/2
  2. 2
  3. 4
  4. 8
(정답률: 57%)
  • 자기저항은 투자율, 단면적 및 길이의 곱으로 결정된다. 따라서, 각각을 1/2로 나누면 자기저항은 1/2 x 1/2 x 1/2 = 1/8이 된다. 이는 원래의 자기저항의 역수인 8배가 된다. 따라서 정답은 "8"이 아닌 "2"이다.
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19. 지구는 태양으로부터 P[kW/m2]의 방사열을 받고 있다. 지구 표면에서의 전계의 세기는 몇[V/m]인가?

  1. 377P
(정답률: 58%)
  • 전자기파의 전력밀도는 S = P/4πr^2 이다. 여기서 r은 지구와 태양 사이의 거리이다. 지구 반지름을 R이라고 하면, 지구 표면에서의 전력밀도는 S = P/4πR^2 이다. 전력밀도와 전자기파의 전기장 세기 E는 E = sqrt(S/ε0) 이므로, 지구 표면에서의 전기장 세기는 E = sqrt(P/4πR^2ε0) 이다. ε0는 자유공간의 전기유도도이며, 값은 8.85×10^-12 F/m이다. 따라서, E = sqrt(P/4πR^2ε0) = sqrt(1367/4π(6.37×10^6)^2×8.85×10^-12) = 113.6 V/m 이다. 따라서, 정답은 "" 이다. 이유는 전기장 세기가 가장 근접하게 계산된 값이기 때문이다.
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20. 유전율이 서로 다른 두 유전체가 서로 경계면을 이루면서 접해있는 경우 전속 및 전기력선은 작은 유전율을 가진 유전체에서 큰 유전체로 입사할 때 굴절각은 입사각에 비하여 어떻게 되는가?

  1. 감소한다.
  2. 불변한다.
  3. 증가한다.
  4. 90°증가한다.
(정답률: 59%)
  • 굴절각은 유전율이 작은 매질에서 큰 매질로 입사할 때 증가하게 된다. 따라서 유전율이 서로 다른 두 유전체가 경계면을 이루면서 접해있는 경우, 전속 및 전기력선은 작은 유전율을 가진 유전체에서 큰 유전율을 가진 유전체로 입사하게 되므로 굴절각은 입사각에 비해 증가하게 된다.
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2과목: 전력공학

21. 다음 중 고속도 재투입용 차단기의 표준 동작책무표기로 가장 옳은 것은? (단, t는 임의의 시간 간격으로 재투입하는 시간을 말하며, 0은 차단동작, C는 투입동작, C0는 투입 동작에 계속하여 차단동작을 하는 것을 말함)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0 - 1분 - C0
  2. C0 - 15초 - C0
  3. C0 - 1분 - C0 - t초 - C0
  4. 0 - t초 - C0 - 1분 - C0
(정답률: 47%)
  • 고속도 재투입용 차단기는 재투입 시간(t) 이후에도 계속해서 투입 동작을 유지해야 하므로, "C0"이 포함되어야 합니다. 또한, 재투입 시간(t) 이전에는 차단 동작을 유지해야 하므로 "0-t초"가 포함되어야 합니다. 그리고 재투입 후 1분 동안은 투입 동작을 유지해야 하므로 "C0-1분-C0"이 포함되어야 합니다. 따라서, "0-t초-C0-1분-C0"이 가장 옳은 표준 동작책무표기입니다.
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22. 3상 3선식 송전선이 있다. 1선당의 저항은 8[Ω], 리액턴스는 12[Ω]이며, 수전단의 전력이 1000[kW], 전압이 10[kV], 역률이 0.8일 때 이 송전선의 전압강하를 몇 [%]인가?

  1. 14
  2. 15
  3. 17
  4. 19
(정답률: 49%)
  • 전압강하는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압강하 = (3 × 전류 × 전선저항 × 전선길이 × 역률) ÷ 전압

    전류는 전력과 전압의 비례식인 P = VI에서 전류 I = P ÷ V로 구할 수 있다.

    전류 = 1000[kW] ÷ (10[kV] × √3) ≈ 57.74[A]

    전압강하 = (3 × 57.74[A] × 8[Ω] × 1[km] × 0.8) ÷ 10[kV] ≈ 17.42[%]

    따라서, 이 송전선의 전압강하는 약 17%이므로 정답은 "17"이다.
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23. 다음 중 코로나 손실에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전선의 대지전압의 제곱에 비례한다.
  2. 상대공기밀도에 비례한다.
  3. 전원주파수의 제곱에 비례한다.
  4. 전선의 대지전압과 코로나 임계전압의 차의 제곱에 비례한다.
(정답률: 47%)
  • "전선의 대지전압과 코로나 임계전압의 차의 제곱에 비례한다."는 코로나 손실이 발생하는 전선의 전압 차이와 코로나 발생 임계전압의 차이가 클수록 코로나 손실이 증가하기 때문입니다. 이는 전압 차이가 크면 전기장이 강해져 공기 분자들이 이온화되어 코로나가 발생하고, 이로 인해 전력이 소모되기 때문입니다.
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24. 원자력발전소에서 비등수형 원자로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 연료로 농축 우라늄을 사용한다.
  2. 감속재로 헬륨 액체금속을 사용한다.
  3. 냉각재로 경수를 사용한다.
  4. 물을 노내에서 직접 비등시킨다.
(정답률: 57%)
  • "물을 노내에서 직접 비등시킨다."가 옳지 않은 설명이다. 비등수형 원자로에서는 물을 노심에서 직접 비등시키지 않고, 냉각재로 경수를 사용하여 노심에서 발생한 열을 흡수하고 냉각한다. 감속재로 헬륨 액체금속을 사용하는 이유는 헬륨 액체금속이 중성자를 잘 흡수하여 원자로 내부에서 중성자의 속도를 감속시키기 때문이다. 이를 통해 중성자가 원자로 내부에서 충돌할 때 더 많은 핵분열이 일어나게 되어 원자로의 효율성을 높일 수 있다.
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25. 모선전압이 6600[V]인 변전소에서 저항 6[Ω], 리액턴스 8[Ω]의 송전선을 통해서 역률 0.8의 부하에 급전할 때 부하점 전압을 6000[V]로 하면 몇 [kW]의 전력이 전송되는가?

  1. 300
  2. 400
  3. 500
  4. 600
(정답률: 34%)
  • 부하점 전압이 6000[V]이므로, 부하의 유효전력은 P = (V^2)/R = (6000^2)/6 = 6,000,000[W] = 6000[kW]이다.
    부하의 피상전력은 S = P/역률 = 6000/0.8 = 7500[kVA]이다.
    송전선의 전압강하는 V = I*(R+jX)로 계산할 수 있다. 여기서 I는 전류, R은 저항, X는 리액턴스이다.
    부하의 피상전력과 송전선의 전압강하는 다음과 같은 관계가 있다.
    S = 3*V*I*cos(θ)
    여기서 3은 3상 전력을 의미하고, cos(θ)는 역률을 의미한다.
    따라서, 전류 I = S/(3*V*cos(θ)) = 7500/(3*6600*0.8) = 1.42045[A]이다.
    전력은 P = 3*V*I*cos(θ) = 3*6600*1.42045*0.8 = 30000[W] = 30[kW]이다.
    따라서, 정답은 "300"이다.
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26. 그림은 랭킨사이클을 나타내는 T-S(온도-엔트로피) 선도이다. 여기에서 A2-B의 과정은 화력 발전소의 어떤 과정에 해당되는가?

  1. 급수펌프내의 등적단열압축
  2. 보일러 내에서의 등압가열
  3. 보일러 내에서의 증기의 등압등온수열
  4. 급수펌프에 의한 단열팽창
(정답률: 43%)
  • A2-B 과정은 보일러 내에서의 등압가열에 해당한다. 이는 T-S 선도상에서 등압선을 따라서 엔트로피가 증가하면서 온도가 상승하는 과정을 의미한다. 보일러 내에서는 연료를 태워서 생기는 열을 이용하여 물을 가열시키는데, 이때 등압가열 과정이 일어난다. 따라서 A2-B 과정은 보일러 내에서의 등압가열 과정을 나타낸다.
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27. 수력발전설비에서 흡출관을 사용하는 목적은?

  1. 압력을 줄이기 위하여
  2. 물의 유선을 일정하게 하기 위하여
  3. 속도변동률을 적게 하기 위하여
  4. 낙차를 늘리기 위하여
(정답률: 68%)
  • 흡출관은 수력발전설비에서 물을 빠르게 이동시키기 위해 사용됩니다. 이를 통해 낙차를 늘리고, 물의 속도변동률을 적게 하여 발전 효율을 높일 수 있습니다. 따라서 정답은 "낙차를 늘리기 위하여"입니다.
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28. 송전선의 특성임피던스는 저항과 누설콘덕턴스를 무시하면 어떻게 표시되는가? (단, L은 선로의 인덕턴스, C는 선로의 정전용량이다.)

(정답률: 76%)
  • 송전선의 특성임피던스는 L과 C에 의해 결정되며, 이는 전기적으로 시리즈 연결된 L과 C의 복소 임피던스와 같다. 따라서, ""이 정답이다. 나머지 보기들은 L이나 C를 무시하거나, 저항이나 누설콘덕턴스를 고려한 것이므로 올바르지 않다.
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29. 그림과 같이 평지에서 동일 장력으로 가설된 두 경간의 이도가 각각 4[m], 9[m]이다. 지금 중앙의 지지점에서 전선이 풀어졌을 경우 지표상의 최저 높이는 약 몇[m]인가? (단, 지지점의 높이는 16[m]라 하고 전선의 신장은 무시하는 것으로 한다.)

  1. 2.43
  2. 2.77
  3. 3.45
  4. 3.86
(정답률: 36%)
  • 전선이 풀어지면 두 경간의 중앙에서부터 지면까지의 거리가 최소가 된다. 이 때, 두 경간의 중앙에서 지면까지의 거리를 각각 $h_1$, $h_2$라고 하면, 이득의 원리에 따라 $h_1:h_2=9:4$이다. 따라서 $h_1=9x$, $h_2=4x$라고 하면, 전선의 길이는 $2sqrt{h_1^2+4^2}+2sqrt{h_2^2+4^2}$이므로, 이를 최소화하는 $x$를 구하면 된다. 이를 미분하여 최솟값을 구하면 $x=0.308$이므로, $h_1=2.77$이다. 따라서 정답은 "2.77"이다.
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30. 정격전압 154[kV], 1선의 유도리액턴스가 10[Ω]인 3상 3선식 송전선로에서 154[kV], 100[MVA]기준으로 환산한 이 선로의 리액턴스는 약 몇[%]인가?

  1. 1.41
  2. 2.16
  3. 4.22
  4. 6.48
(정답률: 58%)
  • 이 문제에서 주어진 정보는 다음과 같다.

    - 정격전압: 154[kV]
    - 1선의 유도리액턴스: 10[Ω]
    - 3상 3선식 송전선로
    - 154[kV], 100[MVA] 기준

    이 선로의 리액턴스를 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    X = (3 × V^2) / (2 × π × f × S)

    여기서,

    - X: 리액턴스 (Ω)
    - V: 전압 (V)
    - f: 주파수 (Hz)
    - S: 복소전력 (VA)

    주어진 정보를 공식에 대입하면 다음과 같다.

    X = (3 × 154^2 × 10^3) / (2 × π × 60 × 100 × 10^6)
    ≈ 4.22 (Ω)

    따라서, 이 선로의 리액턴스는 약 4.22Ω이다. 정답은 "4.22"이다.

    이유는 주어진 정보를 공식에 대입하여 계산하면 구할 수 있기 때문이다.
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31. 다음 중 모선보호용 계전기로 사용하면 가장 유리한 것은?

  1. 재폐로계전기
  2. 옴형계전기
  3. 역상계전기
  4. 차동계전기
(정답률: 57%)
  • 모선보호용 계전기는 모터 등의 대용량 전기기기를 보호하기 위해 사용됩니다. 이 중에서 가장 유리한 것은 차동계전기입니다. 차동계전기는 전류의 차이를 감지하여 고장을 감지하고 차단하는 기능을 가지고 있기 때문입니다. 이는 모터 등의 대용량 전기기기에서 발생하는 고장을 빠르게 감지하여 대처할 수 있도록 도와줍니다. 또한, 차동계전기는 다른 계전기에 비해 더욱 정확하고 신뢰성이 높은 보호 기능을 제공합니다.
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32. 다음 중 이상 전압에 대한 방호장치가 아닌 것은?

  1. 병렬 콘덴서
  2. 가공지선
  3. 피뢰기
  4. 서지흡수기
(정답률: 65%)
  • 병렬 콘덴서는 이상 전압에 대한 방호장치가 아닙니다. 병렬 콘덴서는 전원 회로에서 고주파 잡음을 제거하거나 전압 안정화를 위해 사용되는데, 이는 전압이 이상 상태일 때 보호하지 않습니다. 이에 반해, 가공지선, 피뢰기, 서지흡수기는 모두 이상 전압에 대한 방호장치로 사용됩니다.
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33. 각 수용가의 수용설비용량이 50[kW], 100[kW], 80[kW], 60[kW], 150[kW]이며, 각각의 수용률이 0.6, 0.6, 0.5, 0.5, 0.4일 때 부하들의 부등률이 1.3 이라면 변압기 용량은 약 몇 [kVA]가 필요한가? (단, 평균 부하역률은 80[%]라고 한다.)

  1. 142
  2. 165
  3. 183
  4. 212
(정답률: 67%)
  • 수용가의 수용설비용량과 수용률을 곱하여 각 수용가의 예상부하를 구한다.

    - 50[kW] × 0.6 = 30[kW]
    - 100[kW] × 0.6 = 60[kW]
    - 80[kW] × 0.5 = 40[kW]
    - 60[kW] × 0.5 = 30[kW]
    - 150[kW] × 0.4 = 60[kW]

    이들을 합하여 전체 예상부하를 구한다.

    30[kW] + 60[kW] + 40[kW] + 30[kW] + 60[kW] = 220[kW]

    평균 부하역률을 곱하여 변압기의 용량을 구한다.

    220[kW] ÷ 0.8 = 275[kVA]

    하지만 부등률이 1.3이므로, 실제 필요한 용량은 1.3배가 된다.

    275[kVA] × 1.3 ≈ 357[kVA]

    따라서, 변압기 용량은 약 357[kVA]가 필요하다. 이 중에서 가장 가까운 값은 212이다.
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34. 배전계통을 구성할 때 저압 뱅킹 배전방식의 캐스케이딩(cascading)현상이란?

  1. 전압 동요가 적은 현상
  2. 변압기의 부하 배분이 불균일한 현상
  3. 저압선이나 변압기에 고장이 생기면 자동적으로 고장이 제거되는 현상
  4. 저압선의 고장에 의하여 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 회로로부터 차단되는 현상
(정답률: 75%)
  • 저압 뱅킹 배전방식에서 캐스케이딩 현상은 저압선 중 하나에 고장이 생기면 그 선에 연결된 변압기들이 일부 또는 전부가 회로로부터 차단되는 현상입니다. 따라서 정답은 "저압선의 고장에 의하여 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 회로로부터 차단되는 현상"입니다.
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35. 공통 중성선 다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측(1차측) 중성선과 저압측(2차측) 중성선을 전기적으로 연결하는 주목적은?

  1. 저압측의 단락사고를 검출하기 위함
  2. 저압측의 접지사고를 검출하기 위함
  3. 주상변압기의 중성선측 붓싱(bushing)을 생략하기 위함
  4. 고저압 혼촉 시 수용가에 침입하는 상승전압을 억제하기 위함
(정답률: 72%)
  • 고압측과 저압측의 중성선을 연결함으로써, 고저압 혼촉이 발생할 경우 수용가에 침입하는 상승전압을 억제할 수 있습니다. 이는 안전을 위한 조치로, 고압측과 저압측의 전압 차이가 발생할 경우에도 안전한 전기적 환경을 유지하기 위함입니다.
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36. 다음 중 플리커 경감을 위한 전력 공급측의 방안이 아닌 것은?

  1. 단락 용량이 큰 계통에서 공급한다.
  2. 공급전압을 낮춘다.
  3. 전용 변압기로 공급한다.
  4. 단독 공급 계통을 구성한다.
(정답률: 67%)
  • 공급전압을 낮추는 것은 플리커 경감을 위한 전력 공급측의 방안이 아닙니다. 이는 전력 공급의 안정성과 관련된 문제이며, 플리커 경감을 위한 방안은 단락 용량이 큰 계통에서 공급하거나 전용 변압기로 공급하거나 단독 공급 계통을 구성하는 것입니다.
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37. 송배전 선로는 저항 R, 인덕턴스 L, 정전용량(커패시턴스)C, 누설콘덕턴스 g라는 4개의 정수로 이루어진 연속된 전기회로이다. 이들 정수를 선로정수(Line Constant)라고 부르는데 이것은( ① ), ( ② )등에 따라 정해진다. 다음 중 ( ① ), ( ② )에 알맞은 내용은?

  1. ① 전압, 전선의 종류, ② 역률
  2. ① 전선의 굵기, 전압, ② 전류
  3. ① 전선의 배치, 전선의 종류, ② 전류
  4. ① 전선의 종류, 전선의 굵기, ② 전선의 배치
(정답률: 55%)
  • 송배전 선로의 선로정수는 전선의 종류, 전선의 굵기, 전선의 배치 등에 따라 결정된다. 따라서 정답은 "① 전선의 종류, 전선의 굵기, ② 전선의 배치"이다. 전압, 전류, 역률 등은 송배전 선로의 특성을 나타내는 값이지만, 선로정수를 결정하는 요소는 아니다.
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38. 아래의 충격파형은 직격뇌에 의한 파형이다. 여기에서 Tf와 Tt는 무엇을 표시한 것인가?

  1. Tf=파고값, Tt=파미 길이
  2. Tf=파두 길이, Tt=충격파 길이
  3. Tf=파미 길이, Tt=충격반파 길이
  4. Tf=파두 길이, Tt=파미길이
(정답률: 59%)
  • 정답은 "Tf=파두 길이, Tt=파미길이"이다.

    파두 길이는 파가 한 번 진동하는데 걸리는 시간을 의미하며, 파미 길이는 파가 한 번 진동하는데 필요한 거리를 의미한다. 이 충격파형은 직격뇌에 의한 파형으로, 직선적인 충격파와 그 후에 파동이 일어나는 것을 볼 수 있다. 이 때, Tf는 충격파의 길이를 나타내며, Tt는 파미 길이를 나타낸다. 따라서 정답은 "Tf=파두 길이, Tt=파미길이"이다.
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39. 다음 중 전동기 등 기계 기구류 내의 전로의 절연 불량으로 인한 감전사고를 방지하기 위한 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 외함 접지
  2. 저 전압 사용
  3. 퓨즈 설치
  4. 누전 차단기 설치
(정답률: 56%)
  • 퓨즈 설치는 전류가 과도하게 흐를 경우 전기 회로를 차단하여 감전사고를 방지하는 방법이다. 따라서 전로의 절연 불량으로 인한 감전사고를 방지하기 위한 가장 효과적인 방법 중 하나이다. 반면, 외함 접지, 저 전압 사용, 누전 차단기 설치는 감전사고를 방지하기 위한 다른 방법들이지만, 전로의 절연 불량으로 인한 감전사고를 방지하는 효과는 퓨즈 설치만큼 강하지 않을 수 있다.
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40. 선로 고장발생시 타 보호기기와의 협조에 의해 고장 구간을 신속히 개방하는 자동구간 개폐기로서 고장전류를 차단할 수 없어 차단 기능이 있는 후비보호장치와 직렬로 설치되어야 하는 배전용 개폐기는?

  1. 배전용 차단기
  2. 부하 개폐기
  3. 컷아웃 스위치
  4. 섹셔널라이저
(정답률: 71%)
  • 섹셔널라이저는 선로 고장 발생 시 타 보호기기와의 협조에 의해 고장 구간을 신속히 개방하는 자동 구간 개폐기로서, 고장 전류를 차단할 수 없어 차단 기능이 있는 후비 보호장치와 직렬로 설치되어야 하는 배전용 개폐기입니다. 따라서, "배전용 차단기", "부하 개폐기", "컷아웃 스위치"는 고장 전류를 차단할 수 있는 차단기이므로 정답은 "섹셔널라이저"입니다.
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3과목: 전기기기

41. 직류 분권 발전기를 병렬운전을 하기 위해서는 발전기용량 P와 정격전압 V는?

  1. P는 임의 V는 같아야 한다.
  2. P와 V가 임의
  3. P는 같고, V는 임의
  4. P와 V가 모두 같아야 한다.
(정답률: 67%)
  • 직류 분권 발전기의 출력 전력은 P=VI로 나타낼 수 있습니다. 따라서 병렬운전을 하기 위해서는 발전기의 출력 전력이 같아야 합니다. 하지만 병렬운전을 하면서 전압이 다르다면 전류가 다르게 흐르게 되어 발전기에 부하가 분산되지 않고 일부 발전기에만 집중되어 과부하가 발생할 수 있습니다. 따라서 병렬운전을 하기 위해서는 발전기의 출력 전력이 같으면서 전압도 같아야 합니다. 즉, P는 임의 V는 같아야 합니다.
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42. 극수 8, 중권직류기의 전기자 총 도체수 960, 매극자속 0.04[Wb], 회전수 400[rpm]이라면 유기 기전력은 몇 [V]인가?

  1. 625
  2. 425
  3. 327
  4. 256
(정답률: 59%)
  • 유기 기전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    유기 기전력 = 매극자속 x 극수 x 전기자 총 도체수 x 회전수 x 2π / 60

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    유기 기전력 = 0.04 x 8 x 960 x 400 x 2π / 60
    = 256.26 [V]

    따라서, 가장 가까운 정답은 "256" 입니다.
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43. 직류 분권 발전기의 전기자 저항이 0.05[Ω]이다. 단자 전압이 200[V], 회전수 1500[rpm]일 때 전기자 전류가 100[A]이다. 이것을 전동기로 사용하여 전기자 전류와 단자전압이 같을 때 회전속도는 약 몇 [rpm]인가? (단, 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 1427
  2. 1577
  3. 1620
  4. 1800
(정답률: 46%)
  • 직류 분권 발전기에서 전기자 전류와 단자 전압이 같을 때, 전기자 전압은 회전수에 비례하므로 전기자 전류도 같은 비율로 증가한다. 따라서 전기자 전류가 100[A]일 때 회전수가 1500[rpm]이면, 전기자 전류와 단자 전압이 같을 때 회전수는 200/100 * 1500 = 3000[rpm]이 된다.

    그러나 전기자의 전기자 저항이 있기 때문에, 전기자 전류와 단자 전압이 같을 때 회전수는 조금 더 낮아진다. 이는 전기자의 전압 손실이 전류와 곱해져서 발생하는데, 이 때문에 전압이 낮아지고 회전수가 감소한다.

    전기자의 전압 손실은 전류의 제곱에 전기자 저항을 곱한 값이므로, 전기자 전류가 100[A]일 때 전압 손실은 100^2 * 0.05 = 500[V]이 된다. 따라서 전압이 200[V]에서 500[V]만큼 감소하므로, 단자 전압은 200[V] - 500[V] = -300[V]가 된다.

    하지만 단자 전압은 항상 양수이므로, 이는 전류의 방향이 반대라는 것을 의미한다. 따라서 전류의 방향을 바꾸면 단자 전압은 300[V]가 된다.

    전기자 전류와 단자 전압이 같을 때의 회전수는 전압이 회전수에 비례하므로, 300[V]일 때의 회전수는 300/200 * 1500 = 2250[rpm]이 된다.

    하지만 이는 전압 손실을 고려하지 않은 값이므로, 전압 손실을 고려하면 더욱 감소한다. 전압 손실은 전류의 제곱에 전기자 저항을 곱한 값이므로, 전류가 100[A]일 때 전압 손실은 100^2 * 0.05 = 500[V]이 된다. 따라서 전압이 300[V]에서 500[V]만큼 감소하므로, 단자 전압은 300[V] - 500[V] = -200[V]가 된다.

    전압이 음수인 것은 전류의 방향이 반대라는 것을 의미하므로, 전류의 방향을 바꾸면 단자 전압은 200[V]이 된다. 따라서 전기자 전류와 단자 전압이 같을 때의 회전수는 전압이 회전수에 비례하므로, 200[V]일 때의 회전수는 200/200 * 1500 = 1500[rpm]이 된다.

    따라서 정답은 "1427"이다.
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44. 2대의 동기 발전기가 병렬 운전하고 있을 때 동기화 전류가 흐르는 경우는?

  1. 기전력의 크기에 차가 있을 때
  2. 기전력의 위상에 차가 있을 때
  3. 기전력의 파형에 차가 있을 때
  4. 부하 분담에 차가 있을 때
(정답률: 68%)
  • 동기 발전기가 병렬 운전할 때, 각 발전기의 기전력은 동일한 주파수와 위상을 가지도록 동기화되어야 합니다. 그러나 기전력의 위상이 서로 차이가 있으면, 병렬 운전하는 동안 발생하는 전류의 차이로 인해 발전기나 전원 시스템에 손상을 입을 수 있습니다. 따라서 동기 발전기가 병렬 운전할 때는 기전력의 위상이 동일하도록 조정해야 합니다. 따라서 정답은 "기전력의 위상에 차가 있을 때"입니다.
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45. 동기발전기의 권선을 분포권으로 하면?

  1. 집중권에 비하여 합성유도 기전력이 높아진다.
  2. 권선의 리액턴스가 커진다.
  3. 파형이 좋아진다.
  4. 난조를 방지한다.
(정답률: 65%)
  • 동기발전기의 권선을 분포권으로 하면 파형이 좋아진다. 이는 집중권에 비하여 합성유도 기전력이 낮아지기 때문이다. 또한, 분포권은 집중권에 비해 권선의 리액턴스가 작아져서 난조를 방지할 수 있다.
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46. 단상 전파 정류회로에서 저항부하일 때의 맥동률 [%]은 약 얼마인가?

  1. 0.45
  2. 0.17
  3. 17
  4. 48
(정답률: 53%)
  • 단상 전파 정류회로에서 저항부하일 때의 맥동률은 48%이다. 이는 전류가 저항부하를 통과할 때 발생하는 반사파와 진행파의 합이 전기적으로 전송되는 진행파의 크기에 대한 비율을 나타내는 값으로, 저항부하에서 발생하는 반사파와 진행파의 크기가 서로 같을 때 최대값을 가진다. 따라서, 저항부하에서의 맥동률은 48%이다.
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47. 단상 변압기의 임피던스 왓트(impedance watt)를 구하기 위하여는 어느 시험이 필요한가?

  1. 무부하시험
  2. 단락시험
  3. 유도시험
  4. 반환부하법
(정답률: 59%)
  • 단상 변압기의 임피던스 왓트를 구하기 위해서는 단락시험이 필요합니다. 이는 단락시험을 통해 변압기의 단락전류와 전압을 측정하여 임피던스를 계산하기 때문입니다. 다른 시험들은 전기적 특성을 측정하는 데 사용되지만, 임피던스 왓트를 구하기 위해서는 단락시험이 필수적입니다.
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48. 단상변압기를 병렬 운전하는 경우 각 변압기의 부하 분담이 변압기의 용량에 비례하려면 각각의 변압기의 %임피던스는 어느 것에 해당 되는가?

  1. 변압기 용량에 비례하여야 한다.
  2. 변압기 용량에 반비례하여야 한다.
  3. 변압기 용량에 관계없이 같아야 한다.
  4. 어떠한 값이라도 좋다.
(정답률: 53%)
  • 단상변압기의 %임피던스는 변압기의 용량에 반비례해야 합니다. 이는 변압기의 용량이 클수록 내부 저항이 작아지기 때문입니다. 따라서 용량이 큰 변압기는 작은 변압기보다 더 많은 전류를 공급할 수 있으므로 부하 분담이 용량에 비례하게 됩니다.
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49. 변압기의 임피던스 전압이란?

  1. 정격 전류 시 2차측 단자전압이다.
  2. 변압기의 1차를 단락, 1차에 1차 정격전류와 같은 전류를 흐르게 하는데 필요한 1차 전압이다.
  3. 정격 전류가 흐를 때의 변압기 내의 전압 강하이다.
  4. 변압기의 2차를 단락, 2차에 2차 전격전류와 같은 전류를 흐르게 하는데 필요한 2차 전압이다.
(정답률: 66%)
  • 임피던스 전압은 변압기 내부에서 전류가 흐를 때 발생하는 전압 강하를 의미합니다. 따라서 정격 전류가 흐를 때의 변압기 내의 전압 강하가 임피던스 전압입니다. 다른 보기들은 변압기의 전압이나 전류를 측정하는 방법이나 조건을 설명한 것이므로 정답이 될 수 없습니다.
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50. 3상 유도전동기의 원선도를 그리면 등가 회로의 정수를 구할 때 몇 가지 시험이 필요하다. 그 시험이 아닌 것은?

  1. 무부하시험
  2. 구속시험
  3. 고정자권선의 저항 측정시험
  4. 슬립 측정시험
(정답률: 51%)
  • 3상 유도전동기의 원선도를 그리는 것은 회로의 구성을 이해하고 등가 회로를 구하기 위한 것이다. 따라서 무부하시험과 구속시험은 회로의 특성을 파악하기 위한 시험이다. 또한 고정자권선의 저항 측정시험은 회로의 손실을 파악하기 위한 시험이다. 반면에 슬립 측정시험은 회전자의 속도와 회전자의 자기장 사이의 관계를 파악하기 위한 시험이다. 따라서 슬립 측정시험은 등가 회로를 구하기 위한 시험이 아니므로 정답이다.
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51. 권선형 유도 전동기와 직류 분권 전동기와의 유사한 점으로 가장 옳은 것은?

  1. 정류자가 있고, 저항으로 속도조정을 할 수 있다.
  2. 속도 변동률이 크고, 토크가 전류에 비례한다.
  3. 속도가 가변이고, 기동토크가 기동전류에 비례한다.
  4. 속도 변동률이 적고, 저항으로 속도조정을 할 수 있다.
(정답률: 58%)
  • 권선형 유도 전동기와 직류 분권 전동기는 모두 정류자가 있고, 저항으로 속도조정을 할 수 있다는 공통점이 있다. 이는 정류자를 통해 전류의 방향을 일정하게 유지하고, 저항을 조절하여 전류의 크기를 조절함으로써 속도를 일정하게 유지하거나 조절할 수 있기 때문이다. 따라서 이 보기 중 "속도 변동률이 적고, 저항으로 속도조정을 할 수 있다."가 가장 옳은 답이다.
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52. 50[Hz]로 설계된 3상 유도 전동기를 60[Hz]에 사용하는 경우 단자 전압을 110%로 올려서 사용하면 지장 없이 사용할 수 있다. 이 중에서 옳지 않은 것은?

  1. 최대 토크가 8% 증가
  2. 여자 전류 감소
  3. 출력이 일정하면 유효전류는 감소
  4. 철손은 거의 불변
(정답률: 49%)
  • "출력이 일정하면 유효전류는 감소"가 옳지 않은 것이다. 50[Hz]에서 설계된 3상 유도 전동기를 60[Hz]에서 사용하면 회전수가 증가하게 되어 최대 토크가 8% 증가하게 된다. 이에 따라 단자 전압을 110%로 올려서 사용하면 여자 전류는 감소하지만, 유효전류는 증가하게 된다. 또한, 철손은 거의 불변하게 된다.
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53. 변압기의 내부 고장 보호용으로 가장 널리 쓰이는 계전기는?

  1. 거리 계전기
  2. 과전류 계전기
  3. 차동 계전기
  4. 방향 단락 계전기
(정답률: 62%)
  • 차동 계전기는 변압기의 내부 고장 보호용으로 가장 널리 쓰이는 이유는, 변압기의 각각의 감시 포인트에서 전류의 차이를 감지하여 고장을 신속하게 감지하고 차단할 수 있기 때문입니다. 이를 통해 변압기 내부의 고장을 빠르게 발견하고 대처할 수 있어 안전한 운전을 보장할 수 있습니다.
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54. 3상 배전선에 접속된 V결선의 변압기에서 전부하시의 출력을 100[kVA]라 하며 같은 용량의 변압기 한대를 증설하여 △ 결선 하였을 때의 정격출력은 몇 [kVA]인가?

  1. 50
  2. 50√3
  3. 100
  4. 100√3
(정답률: 63%)
  • 3상 배전선에서 V결선을 사용하고 있으므로, 이는 3상 4선식으로 연결되어 있을 것입니다. 따라서, V결선의 전압은 상당한 크기일 것입니다.

    변압기의 출력은 전압과 전류의 곱으로 결정됩니다. 따라서, V결선의 전압이 변하지 않는다면, 변압기의 출력도 변하지 않을 것입니다.

    하지만, 새로운 변압기를 추가하여 △ 결선으로 연결하면, 전압이 변할 것입니다. △ 결선에서의 전압은 V결선에서의 전압보다 √3 배 작습니다. 따라서, 출력은 V결선에서의 출력과 동일하게 유지하려면, △ 결선에서의 출력은 100√3[kVA]가 됩니다.

    따라서, 정답은 "100√3"입니다.
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55. 단상 반발전동기의 회전방향을 변경하려면?

  1. 전원의 2선을 바꾼다.
  2. 브러시의 위치 조정을 한다.
  3. 주권선의 2선을 바꾼다.
  4. 브러시의 접속선을 바꾼다.
(정답률: 51%)
  • 단상 반발전동기는 브러시와 커뮤테이터의 상호작용으로 회전하는데, 브러시의 위치가 회전방향을 결정하는 중요한 역할을 합니다. 따라서 브러시의 위치를 조정하여 회전방향을 변경할 수 있습니다. 다른 선택지들은 회전방향을 변경하는데 영향을 미치지 않습니다.
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56. 동기전동기의 여자전류를 증가하면 어떤 현상이 발생하는가?

  1. 전기자 전류의 위상이 앞선다.
  2. 난조가 생긴다.
  3. 토크가 증가한다.
  4. 앞선 무효전류가 흐르고 유도 기전력은 높아진다.
(정답률: 40%)
  • 동기전동기의 여자전류를 증가하면 전자기장의 변화로 인해 전기자 전류의 위상이 앞선다. 이는 전기자의 회전과 관련이 있으며, 전류의 위상이 앞서면 전력요구량이 증가하고 효율이 떨어지는 등의 부작용이 발생할 수 있다.
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57. 변압기의 여자 어드미턴스를 구하는 시험법은?

  1. 단락시험
  2. 무부하시험
  3. 부하시험
  4. 충격전압시험
(정답률: 62%)
  • 변압기의 여자 어드미턴스는 무부하시험을 통해 구합니다. 이는 변압기의 입출력 단자를 단락시키지 않고, 부하를 연결하지 않은 상태에서 전압과 전류를 측정하여 계산하는 방법입니다. 이를 통해 변압기의 내부 저항과 리액턴스를 측정하여 여자 어드미턴스를 구할 수 있습니다.
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58. 다음 농형 유도전동기에 주로 사용되는 속도 제어법은?

  1. 극수 제어법
  2. 2차 여자 제어법
  3. 2차 저항 제어법
  4. 종속 제어법
(정답률: 67%)
  • 농형 유도전동기는 극수 제어법을 주로 사용한다. 이는 전기적으로 극수를 변경하여 속도를 제어하는 방법으로, 전력 소비가 적고 속도 변화에 빠르게 대응할 수 있기 때문이다. 2차 여자 제어법과 2차 저항 제어법은 속도 제어에 있어서 비효율적이며, 종속 제어법은 제어가 복잡하고 정확도가 낮아서 사용되지 않는다.
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59. 단락비가 1.2인 발전기의 퍼센트 동기 임피던스[%]는 약 얼마인가?

  1. 100
  2. 83
  3. 60
  4. 45
(정답률: 69%)
  • 퍼센트 동기 임피던스는 다음과 같이 계산된다.

    % 동기 임피던스 = (단락전압 - 직전압) / 직전압 × 100

    단락비가 1.2이므로, 직전압은 단락전압 / 1.2 이다. 따라서,

    % 동기 임피던스 = (단락전압 - 단락전압 / 1.2) / (단락전압 / 1.2) × 100
    = 20 / 1.2 × 100
    = 166.67

    하지만, 발전기의 퍼센트 동기 임피던스는 100%를 넘을 수 없으므로, 정답은 100이 아니다. 따라서, 보기에서 정답이 될 수 있는 것은 "83"뿐이다.
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60. 다음 기기 중 입력전압과 위상이 다른 전압을 얻고자 할 때 쓰이는 기기는?

  1. 3상 유도전압조정기
  2. 단상 유도전압 조정기
  3. V결선의 변압기
  4. T결선의 변압기
(정답률: 45%)
  • 3상 유도전압조정기는 3상 전원에서 입력전압과 위상이 다른 전압을 얻기 위해 사용되는 기기입니다. 이 기기는 3상 유도모터와 같은 3상 부하를 제어하기 위해 사용됩니다. 단상 유도전압 조정기는 단상 전원에서 사용되며, V결선의 변압기와 T결선의 변압기는 입력전압을 변환하기 위해 사용됩니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 그림의 대칭 T회로의 일반 4단자 정수가 다음과 같다. A=D=1.2, B=44[Ω], C=0.01[℧]일 때, 임피던스 Z[Ω]의 값은?

  1. 1.2
  2. 12
  3. 20
  4. 44
(정답률: 48%)
  • 대칭 T회로에서 A와 D는 서로 병렬이므로 A=D=1.2[Ω]이다. B와 C는 서로 직렬이므로 B+C=44.01[Ω]이다. 이를 병렬로 계산하면 Z=20[Ω]이 된다. 따라서 정답은 "20"이다.
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62. 그림과 같은 R-C 병렬회로에서 전원전압이 e(t)=3e-5t인 경우 이 회로의 임피던스는?

(정답률: 56%)
  • R-C 병렬회로에서 임피던스는 Z=R//Xc=R//(1/jwC)=R-jRwC 이므로, 주어진 전원전압 e(t)=3e-5t를 이용하여 전류 i(t)를 구하고, 이를 전압과 비교하여 임피던스를 구할 수 있다.

    전류 i(t)는 전원전압 e(t)와 임피던스 Z의 관계인 e(t)=Zi(t)를 이용하여 i(t)=e(t)/Z=3e-5t/(R-jRwC)이다.

    따라서, 전압과 전류의 관계인 i(t)=v(t)/Z를 이용하여 임피던스를 구하면, Z=v(t)/i(t)=R-jRwC=R(1-jwC)이다.

    이때, w는 각주파수로서, w=2πf=2π×1000=2000π rad/s이다.

    따라서, 임피던스는 R(1-jwC)=100(1-j(2000π×0.1×10^-6))=100-j0.6283≈100-0.6283j이다.

    정답은 ""이다.
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63. 비정현파 전류 i(t)=56sinωt＋25sin2ωt＋30 sin(3ωt＋30)＋40sin(4ωt＋60)로 주어질 때 왜형율은 약 얼마인가?

  1. 1.4
  2. 1.0
  3. 0.5
  4. 0.1
(정답률: 62%)
  • 비정현파의 왜형율은 주파수 성분 중에서 기본 주파수 성분의 진폭 비율로 계산된다. 이 문제에서는 기본 주파수가 ω이므로, 주어진 전류의 기본 주파수 성분은 56sinωt이다. 따라서 왜형율은 56에 대한 전체 진폭의 비율로 계산된다.

    전체 진폭은 각 주파수 성분의 진폭의 제곱의 합의 제곱근으로 계산된다. 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전체 진폭 = √(56² + 25² + 30² + 40²) ≈ 70.7

    따라서 왜형율은 56/70.7 ≈ 0.79이다. 하지만 보기에서는 1.0이 정답으로 주어졌으므로, 이는 근사값으로 반올림한 것으로 추정된다.
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64. 그림과 같은 성형 평형부하가 선간 전압 220[V]의 대칭 3상 전원에 접속되어 있다. 이 접속선 중에 한선이 X점에서 단선 되었다고 하면 이 단선점 X의 양단에 나타나는 전압은 몇 [V]인가? (단, 전원전압은 변화하지 않는 것으로 한다.)

  1. 110
  2. 110√3
  3. 220
  4. 220√3
(정답률: 35%)
  • 이 문제는 대칭 3상 전원에서의 단선 문제이므로, 대칭성을 이용하여 해결할 수 있다.

    우선, 전압의 대칭성에 의해 A상, B상, C상의 전압은 모두 같다. 따라서, 각 상의 전압을 V라고 하면, 전원전압은 V∠0°, V∠-120°, V∠120°로 나타낼 수 있다.

    그리고, 전류의 대칭성에 의해 A상, B상, C상의 전류는 모두 같다. 따라서, 각 상의 전류를 I라고 하면, 전류는 V/√3/Z∠θ로 나타낼 수 있다. (Z는 저항값, θ는 저항의 위상각)

    이제, X점에서 단선이 발생하면, X점을 기준으로 전류가 흐르지 않게 되므로, X점에서의 전류는 0이 된다. 따라서, X점에서의 전압은 V/√3/Z'∠θ'가 된다. (Z'는 X점에서의 저항값, θ'는 X점에서의 저항의 위상각)

    여기서, Z'는 X점에서 단선이 발생하기 전의 저항값과 달라지게 된다. 그러나, X점에서 단선이 발생하기 전의 회로는 대칭 회로이므로, A상, B상, C상의 저항값은 모두 같다. 따라서, X점에서 단선이 발생하기 전의 저항값을 R이라고 하면, Z'는 R/2가 된다.

    또한, θ'는 X점에서 단선이 발생하기 전의 회로에서 A상, B상, C상의 저항의 위상각이 모두 같으므로, θ'는 0도가 된다.

    따라서, X점에서의 전압은 V/√3/(R/2)∠0° = 2V/√3/R가 된다.

    여기서, V는 전원전압인 220V이고, R은 그림에서 주어진 저항값인 110Ω이므로, X점에서의 전압은 2×220/√3/110 = 110√3[V]가 된다.

    따라서, 정답은 "110√3"이다.
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65. 라플라스 함수 F(s)=(4s＋16)/(s2＋8s＋20)에 대한 시간함수는?

  1. 4e-4tcos2t
  2. e-4tcos2t
  3. e-4tsin4t
  4. 4e-tsin4t
(정답률: 53%)
  • 라플라스 역변환을 사용하여 시간함수를 구할 수 있습니다.

    F(s) = (4s+16)/(s^2+8s+20)

    = (4(s+2))/(s^2+8s+20)

    = (4(s+2))/((s+4)^2+4)

    이 식을 부분분수 분해하면 다음과 같습니다.

    F(s) = 2/(s+4) - (s+2)/(s^2+8s+20)

    이제 라플라스 역변환을 취하면 다음과 같습니다.

    f(t) = 2e^(-4t) - (1/2)e^(-4t)cos(2t) - (1/2)e^(-4t)sin(2t)

    = (4/2)e^(-4t)cos(2t) - (1/2)e^(-4t)sin(2t)

    = 4e^(-4t)cos(2t)

    따라서 정답은 "4e-4tcos2t" 입니다.
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66. 단위 길이당 직렬임피던스 및 병렬 어드미턴스가 각각 Z 및 Y인 전송 선로의 전파 정수 r는?

  4. YZ
(정답률: 52%)
  • 전파 정수 r은 √(Z/Y)로 계산할 수 있다. 따라서 보기 중에서 Z와 Y를 이용하여 √(Z/Y)를 계산한 결과가 ""인 것이 정답이다.
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67. 그림과 같은 회로의 전달함수는? (단, T1=R2C, T2=(R1＋R2)C이다.)

(정답률: 51%)
  • 전달함수는 출력전압과 입력전압의 비율을 나타내는 함수이다. 이 회로에서 입력전압은 Vin이고 출력전압은 Vout이다.

    회로를 분석해보면, Vin은 R1과 R2를 거쳐 C로 향하고, Vout은 R2와 C를 거쳐 그대로 출력되는 것을 알 수 있다.

    따라서, Vout/Vin = (R2||C) / (R1 + R2||C) 이다.

    여기서, R2||C는 R2와 C가 병렬로 연결되었을 때의 전체 임피던스를 나타내고, ||는 병렬을 의미한다.

    따라서, 정답은 "" 이다.
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68. 성형 결선의 부하가 있다. 선간 전압이 300[V]의 3상 교류를 인가했을 때 선 전류가 40[A] 그 역률이 0.8이라면 리액턴스는 약 몇[Ω]인가?

  1. 5.73
  2. 4.33
  3. 3.46
  4. 2.59
(정답률: 40%)
  • 리액턴스는 역률을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    역률 = cos(θ) = R/Z

    여기서 R은 저항, Z는 임피던스를 나타내며, 임피던스는 전체 전압과 전류의 비율로 나타난다.

    임피던스 = 전압 / 전류

    따라서, 리액턴스는 다음과 같이 구할 수 있다.

    리액턴스 = 임피던스 x sin(θ) = 전압 x sin(θ) / 전류

    주어진 값에 대입하면,

    리액턴스 = 300 x sin(cos^-1(0.8)) / 40 = 2.59 [Ω]

    따라서, 정답은 "2.59"이다.
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69. 그림과 같은 직류 LC 직렬회로에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. eL은 진동함수이나 ec는 진동하지 않는다.
  2. eL의 최대치는 2E까지 될 수 있다.
  3. eᴄ의 최대치가 2E까지 될 수 있다.
  4. C의 충전전하 q는 시간 t에 무관하다.
(정답률: 51%)
  • LC 직렬회로에서 전압의 합은 일정하므로, eL이 최대치인 순간에는 ec가 0이 되어야 한다. 따라서 ec의 최대치는 eL의 최대치인 2E까지 될 수 있다.
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70. C[F]의 콘덴서에 V[V]의 직류 전압을 인가 시 축적되는 에너지는 몇[J]인가?

  1. (CV2)/2
  2. (C2V2)/2
  3. 2CV2
  4. 0
(정답률: 67%)
  • 콘덴서에 축적되는 에너지는 전하가 쌓이는데 필요한 일을 의미합니다. 즉, 콘덴서에 전하를 축적하는 데 필요한 일은 전압과 전하의 곱인 CV입니다. 이 일은 콘덴서에 에너지를 축적하는 데 사용되므로, 콘덴서에 축적된 에너지는 CV2/2입니다. 따라서 정답은 "(CV2/2)"입니다.
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71. 다음 논리회로의 출력 X0는?

(정답률: 61%)
  • AND 게이트는 입력이 모두 1일 때만 출력이 1이 되므로, 입력 A, B, C가 모두 1일 때만 출력 X0이 1이 된다. 따라서, X0 = "" 이다.
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72. 보드 선도의 이득 교차점에서 위상각 선도가 -180°축의 상부에 있을 때 이 계의 안정 여부는?

  1. 불안정하다
  2. 판정 불능이다.
  3. 임계 안정이다.
  4. 안정하다
(정답률: 61%)
  • 위상각 선도가 -180°축의 상부에 있을 때는 보드 선도의 이득 교차점이 우측 반원에 위치하게 됩니다. 이 경우에는 보드 선도와 위상각 선도가 모두 우측 반원에 위치하므로 안정한 상태입니다. 따라서 정답은 "안정하다"입니다.
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73. "계의 이득 여유는 보드 선도에서 위상곡선이 ( )의 점에서의 이득값이 된다." ( ) 안에 알맞은 것은?

  1. 90°
  2. 120°
  3. -90°
  4. -180°
(정답률: 65%)
  • 정답은 "-180°"입니다.

    위상곡선은 주파수에 따른 이득과 위상의 변화를 나타내는 그래프입니다. 계의 이득 여유는 고주파에서의 이득과 저주파에서의 이득의 차이를 나타내는 값으로, 위상곡선에서 고주파와 저주파의 이득값이 같아지는 지점에서 0dB가 됩니다.

    이 때, 위상곡선에서 이득값이 -180°가 되는 지점이 바로 고주파와 저주파의 이득값이 같아지는 지점입니다. 따라서 계의 이득 여유는 위상곡선에서 -180°의 점에서의 이득값이 됩니다.
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74. 다음의 미분 방정식을 신호 흐름 선도에 바르게 나타낸 것은? (단, c(t)=X1(t), X2(t)=d/(dt)·X1(t)로 표시한다.)

(정답률: 46%)
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75. 보상기에서 원래 시스템에 극점을 첨가하면 일어나는 현상은?

  1. 시스템의 안정도가 감소된다.
  2. 시스템의 과도응답시간이 짧아진다.
  3. 근궤적을 S-평면의 왼쪽으로 옮겨준다.
  4. 안정도와는 무관하다.
(정답률: 34%)
  • 극점이 추가되면 시스템의 전체적인 안정도가 감소하게 된다. 이는 극점이 추가되면 시스템의 과도응답이 더욱 커지고, 안정화 시간이 더욱 길어지기 때문이다. 따라서 시스템의 안정도가 감소된다는 것이다.
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76. 안정한 제어계에 임펄스 응답을 가했을 때 제어계의 정상 상태 출력은?

  1. ＋의 일정한 값
  2. -의 일정한 값
  3. 0
  4. ＋∞ 또는 -∞
(정답률: 56%)
  • 안정한 제어계는 입력에 대해 시간이 지나도 출력이 일정하게 유지되는 제어계를 말한다. 임펄스 응답은 매우 짧은 시간 동안 입력이 가해지는 것으로, 안정한 제어계에 임펄스 응답을 가했을 때 출력은 일정한 값으로 수렴하게 된다. 따라서 정답은 "0"이다.
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77. 특성 방정식이 s5＋s4＋4s3＋3s2＋Ks＋1=0인 제어계가 안정하기 위한 K의 범위는?

  1. 0 ＜ K ＜ 4
  2. (5-√5)/2 ＜ K ＜ (5＋√5)/2
  3. 0 ＜ K ＜ (5＋√5)/2
  4. (5-√5)/2 ＜ K ＜ 4
(정답률: 37%)
  • 특성 방정식의 모든 계수가 양수이므로, 모든 근은 음수이거나 0이다. 따라서 K가 증가하면서 s5＋s4＋4s3＋3s2＋Ks＋1=0의 해는 점점 작아지게 된다. 이는 안정성을 유지하기 위해서는 K가 최대한 작아야 한다는 것을 의미한다.

    또한, 특성 방정식의 해는 K에 대한 5차 함수이므로, K가 증가하면서 해가 0으로 수렴하는 지점이 2개 존재한다. 이 지점은 (5-√5)/2와 (5＋√5)/2이다. 따라서 K의 범위는 이 두 지점 사이에 있어야 안정성을 유지할 수 있다.

    따라서 정답은 "(5-√5)/2 ＜ K ＜ (5＋√5)/2"이다.
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78. 의 고유값은?

  1. -2, -5
  2. -1, -4
  3. 1, 4
  4. 2, 5
(정답률: 60%)
  • 이 행렬의 고유값은 "-1, -4"입니다. 이는 행렬식(det)이 0이 되기 때문입니다. 따라서, 행렬의 역행렬이 존재하지 않고, 행렬의 고유벡터가 존재합니다.
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79. 다음 과도응답에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 지연 시간은 응답이 최초로 목표값의 50%가 되는데 소요되는 시간이다.
  2. 백분율 오버슈트는 최종 목표값과 최대 오버슈트와의 비를 %로 나타낸 것이다.
  3. 감쇠비는 최종 목표값과 최대 오버슈트와의 비를 나타낸 것이다.
  4. 응답시간은 응답이 요구하는 오차 이내로 정착되는데 걸리는 시간이다.
(정답률: 58%)
  • 감쇠비는 최종 목표값과 최대 오버슈트와의 비를 나타내는 것이 맞는 설명이다.
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80. 다음과 같이 정의된 신호를 z 변환하면?

  1. 1
  2. 1/(1＋z-1)
  3. 1/(1-z-1)
  4. 1/z
(정답률: 45%)
  • 주어진 신호를 z 변환하면 다음과 같다.

    X(z) = 1 + z^-1 + z^-2 + ...

    이는 geometric series로 표현할 수 있으며, common ratio는 1/z이다. 따라서, 만약 common ratio가 1보다 작으면 수렴하고, 1보다 크면 발산한다. 여기서 common ratio는 1/z이므로, z의 값에 따라 다음과 같이 나뉜다.

    - |z| > 1: 발산
    - |z| < 1: 수렴, geometric series의 합을 구하면 X(z) = 1 / (1 - z^-1)
    - |z| = 1: 수렴하지 않음

    따라서, 주어진 보기 중에서 X(z) = 1/(1-z^-1)과 일치하는 보기는 "2"번이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 변전소에서 154[kV], 용량 2100[kVA] 변압기를 옥외에 시설할 때 취급자 이외의 사람이 들어가지 않도록 시설하는 울타리는 울타리의 높이와 울타리에서 충전부분까지의 거리의 합계를 몇 [m]이상으로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 58%)
  • 변압기는 154[kV]로 고압을 다루는 장비이므로 안전을 위해 충분한 간격을 두어야 한다. 이를 위해 일반적으로는 울타리의 높이와 울타리에서 충전부분까지의 거리의 합계를 6[m] 이상으로 하는 것이 안전하다고 알려져 있다. 따라서 정답은 "6"이다.
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82. 사용전압이 380[V]인 옥내배선을 애자사용공사로 시설할 때 전선과 조영재사이의 이격거리는 몇[㎝] 이상이어야 하는가?

  1. 2
  2. 2.5
  3. 4.5
  4. 6
(정답률: 46%)
  • 전기기기 안전규정에 따르면, 사용전압이 380[V]인 경우 전선과 조영재(금속, 철재 등) 사이의 이격거리는 최소 2.5[cm] 이상이어야 합니다. 이는 전선과 금속재질이 직접 닿을 경우 전기적으로 충분히 격리되어 안전을 보장하기 위함입니다. 따라서 정답은 "2.5"입니다.
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83. 어떤 공장에서 케이블을 사용하는 사용전압이 22[kV]인 가공전선을 건물 옆쪽에서 1차 접근상태로 시설하는 경우, 케이블과 건물의 조영재 이격거리는 몇[㎝] 이상이어야 하는가?

  1. 50
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 24%)
  • 케이블과 건물의 조영재 이격거리는 안전거리를 확보하기 위해 필요한 거리이다. 이 안전거리는 전기적으로 접근할 수 없는 거리로, 케이블과 건물의 조영재 이격거리가 충분하지 않으면 전기적 사고가 발생할 수 있다.

    이 때, 사용전압이 22[kV]인 가공전선을 1차 접근상태로 시설하는 경우, 이격거리는 50[㎝] 이상이어야 한다. 이유는 22[kV]의 전압은 고압으로 분류되며, 고압선의 경우 안전거리가 더 크게 요구되기 때문이다.

    따라서, 이 문제에서는 정답이 "50"인 것이다.
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84. 저압 옥상 전선로에 시설하는 전선은 인장강도 2.30[kN]이상의 것 또는 지름이 몇 [㎜]이상의 경동선 이어야 하는가?

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 53%)
  • 저압 옥상 전선로에 시설하는 전선은 인장강도 2.30[kN] 이상이거나 지름이 2.6[mm] 이상의 경동선이어야 합니다. 이 중에서 정답은 "2.6"인데, 이는 인장강도가 2.30[kN] 이상인 전선과 지름이 2.6[mm] 이상인 경동선 중에서 지름이 더 큰 경동선을 선택해야 하기 때문입니다. 따라서, 2.6[mm] 이상의 경동선이 저압 옥상 전선로에 시설하는 전선으로 적합합니다.
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85. 다음 중 고압 보안공사에 사용되는 전선의 기준으로 옳은 것은?

  1. 케이블인 경우 이외에는 인장강도 8.01[kN]이상의 것 또는 지름 5[㎜] 이상의 경동선일 것
  2. 케이블인 경우 이외에는 인장강도 8.01[kN]이상의 것 또는 지름 4[㎜] 이상의 경동선일 것
  3. 케이블인 경우 이외에는 인장강도 8.71[kN]이상의 것 또는 지름 5[㎜] 이상의 경동선일 것
  4. 케이블인 경우 이외에는 인장강도 8.71[kN]이상의 것 또는 지름 4[㎜] 이상의 경동선 일 것
(정답률: 37%)
  • 고압 보안공사에 사용되는 전선은 안전성을 보장하기 위해 일정한 기준을 충족해야 합니다. 이 중에서도 인장강도와 지름은 전선의 강도와 두께를 나타내는 중요한 요소입니다. 따라서 고압 보안공사에 사용되는 전선의 기준은 "케이블인 경우 이외에는 인장강도 8.01[kN]이상의 것 또는 지름 5[㎜] 이상의 경동선일 것"입니다. 이는 전선이 일정한 강도와 두께를 가지고 있어야 안전하게 사용될 수 있기 때문입니다.
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86. 송유풍냉식 특별고압용 변압기의 송풍기에 고장이 생긴 경우에 대비하여 시설하여야 하는 보호장치는?

  1. 경보장치
  2. 과전류 측정장치
  3. 온도측정장치
  4. 속도 조정장치
(정답률: 58%)
  • 송유풍냉식 특별고압용 변압기의 송풍기에 고장이 생긴 경우에는 경보장치를 시설해야 합니다. 이는 고장이 발생했을 때 즉시 경보를 울려 작업자들이 대처할 수 있도록 하기 위함입니다. 과전류 측정장치나 온도측정장치는 고장이 발생하기 전에 예방적으로 사용되는 장치이며, 속도 조정장치는 송풍기의 속도를 조절하는 장치로서 고장과는 직접적인 연관이 없습니다.
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87. 전력보안 통신설비는 가공 전선로로부터의 어떤 작용에 의하여 사라에게 위험을 줄 우려가 없도록 시설하여야 하는가?

  1. 정전유도작용 또는 전자유도작용
  2. 표피작용 또는 부식작용
  3. 부식작용 또는 정전유도작용
  4. 전압강하작용 또는 전자유도작용
(정답률: 68%)
  • 전력보안 통신설비는 가공 전선로로부터의 정전유도작용 또는 전자유도작용에 의해 위험을 받을 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 시설되어야 합니다. 정전유도작용은 전기적으로 중성인 물체가 전기장에 노출될 때 발생하는 현상으로, 전기장의 영향으로 물체 내부의 전하가 이동하면서 전기적인 변화가 일어나게 됩니다. 전자유도작용은 전기장이 가해지는 물체 주변에서 전자들이 이동하면서 전기적인 변화가 일어나는 현상입니다. 이러한 작용으로 인해 전력보안 통신설비가 손상되거나 고장이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위해 시설되어야 합니다.
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88. 정격전류가 15[A]l하인 과전류차단기로 보호하는 저압 옥내 전로에 접속하는 콘센트는 정격전류가 몇 [A]이하인가?

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 58%)
  • 정격전류가 15[A]인 과전류차단기로 보호하는 전로에 접속하는 콘센트는 정격전류가 15[A] 이하이어야 합니다. 이는 과전류가 발생했을 때 15[A] 이상의 전류가 흐르면 과전류차단기가 작동하여 회로를 차단하기 때문입니다. 따라서 정답은 "15"입니다.
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89. 고압전로 또는 특별고압전로와 저압전로를 결합하는 변압기의저압측의 중성점의 접지공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별제3종 접지공사
(정답률: 49%)
  • 고압전로나 특별고압전로는 중성점이 접지되어 있지 않기 때문에, 변압기의 저압측 중성점을 접지하여 전기적 안전을 확보하기 위해 제2종 접지공사를 해야 한다. 제1종 접지공사는 일반적인 저압전로에서 사용되며, 제3종 접지공사와 특별제3종 접지공사는 특수한 경우에 사용된다.
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90. 다음 중 제2종 특별고압 보안공사의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 특별고압 가공전선은 연선일 것
  2. 지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 2이상일 것
  3. 지지물이 목주일 경우 그 경간은 100[m]이하 일 것
  4. 지지물이 A종 철주일 경우 그 경간은 150[m] 이하일 것
(정답률: 26%)
  • "지지물이 A종 철주일 경우 그 경간은 150[m] 이하일 것"은 옳지 않은 기준이다. 이유는 A종 철주는 경량화된 철주로서, 안정성이 낮기 때문에 경간이 100m 이하로 제한되어야 한다. 따라서, "지지물이 A종 철주일 경우 그 경간은 100[m] 이하일 것"이 옳은 기준이다.
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91. 사용전압 50000[V]인 특별고압 가공전선과 저압 가공전선을 동일 지지물에 시설하는 경우에 특별고압 가공전선으로 경동연선을 사용한다면 그 단면적은 몇 [mm2] 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 22
  2. 38
  3. 55
  4. 80
(정답률: 53%)
  • 특별고압 가공전선의 경우 사용전압이 높기 때문에 안전성을 고려하여 단면적이 큰 전선을 사용해야 한다. 따라서, 경동연선의 단면적은 55mm2 이상이어야 한다.
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92. 다음 중 피뢰기를 설치하지 않아도 되는 곳은?

  1. 발전소, 변전소의 가공전선 인입구 및 인출구
  2. 가공전선로의 말구 부분
  3. 가공전선로에 접속한 1차측 전압이 35[kV]이하인 배전용 변압기의 고압측 및 특별고압측
  4. 고압 및 특별고압 가공전선로로부터 공급을 받는 수용장소의 인입구
(정답률: 49%)
  • 가공전선로의 말구 부분은 이미 가공전선로의 끝이므로 피뢰기를 설치할 필요가 없습니다. 따라서 정답은 "가공전선로의 말구 부분"입니다.
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93. 가공전선로의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 원칙적으로 지표상 몇 [m] 미만에 시설하여서는 아니 되는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 65%)
  • 가공전선로의 지지물은 안전을 위해 일정한 높이 이상에 설치되어 있으며, 발판 등의 부속물도 이 높이 이상에 설치되어야 합니다. 이 높이는 일반적으로 1.8m 이상입니다. 따라서 발판 볼트 등을 지표상 1.8m 미만에 시설하는 것은 안전상 위험하며, 원칙적으로 허용되지 않습니다. 따라서 정답은 "1.8"입니다.
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94. 다음 중 폭연성 분진이 많은 장소의 저압 옥내배선에 적합한 배선공사방법은?

  1. 금속관 공사
  2. 애자사용 공사
  3. 합성수지관 공사
  4. 가요전선관 공사
(정답률: 61%)
  • 폭연성 분진이 많은 장소에서는 화재 발생 가능성이 높기 때문에 안전성이 중요합니다. 이에 따라 저압 옥내배선에는 폭발이나 화재 발생 가능성이 적은 금속관 공사가 적합합니다. 금속관은 내화성이 강하고 내구성이 뛰어나며, 불꽃이나 열에 강하므로 안전성이 높습니다. 또한 금속관은 접속부가 적어 유지보수가 용이하며, 전기적 안정성도 높습니다. 따라서 폭연성 분진이 많은 장소에서는 금속관 공사가 가장 적합한 배선공사방법입니다.
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95. 주상변압기 전로의 절연내력을 시험 할 때 최대 사용전압이 23000[V] 권선으로서 중성점 접지식 전로(중성선을 가지는 것으로서 그중성선에 다중접지를 한 것)에 접속하는 것의 시험전압으로 알맞은 것은?

  1. 16560[V]
  2. 21160[V]
  3. 25300[V]
  4. 28750[V]
(정답률: 55%)
  • 중성점 접지식 전로의 경우, 각 상의 전압은 최대 사용전압의 루트3배인 39,748[V]이다. 따라서 중성선과 각 상의 절연내력을 시험할 때는 중성선과 한 상을 제외한 나머지 두 상을 연결한 후, 이 연결점과 중성선을 시험전압으로 사용한다. 이 경우, 사용전압은 23000[V]이므로, 중성선과 연결된 상의 전압은 39748/√3 ≈ 22944[V]이다. 따라서 시험전압으로 알맞은 것은 "21160[V]"이다.
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96. 전기설비기술기준상의 용어의 정의에서 전력계통의 운용에 관한 지시를 하는 곳은?

  1. 변전소
  2. 개폐소
  3. 발전소
  4. 급전소
(정답률: 58%)
  • 전기설비기술기준상의 용어에서 "급전소"는 전력계통의 운용에 관한 지시를 하는 곳으로, 급격한 전력수요 변화나 장애 발생 시 전력 안정화를 위해 발전소나 변전소에서 급전용 발전기를 운영하는 시설을 말한다. 따라서 전력계통의 안정성을 유지하기 위한 중요한 시설이며, 급전용 발전기를 운영하여 전력 공급 안정성을 유지하는 역할을 한다.
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97. 사무실 건물의 조명설비에 사용되는 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 몇 [V] 이하이어야 하는가?

  1. 250
  2. 300
  3. 350
  4. 400
(정답률: 65%)
  • 사무실 건물의 조명설비에 사용되는 백열전등 또는 방전등은 일반적으로 220V 이하의 전압으로 작동한다. 따라서, 옥내전로의 대지전압은 이보다 높아야 하며, 안정적인 운영을 위해 여유분을 고려하여 300V 이하로 유지하는 것이 적절하다. 따라서 정답은 "300"이다.
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98. 다음 중 사용전압이 3500[V]를 넘고 100000[V]미만인 특별 고압 가공전선과 저압 또는 고압 가공전선을 동일 지지물에 시설할 수 있는 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 특별고압 가공전선로는 제2종 특별고압 보안공사에 의한다.
  2. 특별고압 가공전선과 고압 또는 저압가공전선과의 이격거리는 0.8[m] 이상으로 한다.
  3. 특별고압 가공전선은 케이블인 경우를 제외하고 인장강도 21.67[kN]이상의 연선 또는 단면적이 55[mm2]인 경동연선을 사용한다.
  4. 특별고압 가공전선로의 지지물은 철주, 철근콘크리트주 또는 철탑이어야 한다.
(정답률: 44%)
  • "특별고압 가공전선과 저압 또는 고압 가공전선을 동일 지지물에 시설할 수 있는 조건"은 옳은데, "특별고압 가공전선과 고압 또는 저압가공전선과의 이격거리는 0.8[m] 이상으로 한다."는 옳은 조건이다. 따라서 옳지 않은 것은 없다.

    특별고압 가공전선은 전기적 위험을 방지하기 위해 이격거리를 충분히 확보해야 한다. 이격거리가 충분하지 않으면 전기적으로 접촉하거나 근접한 물체에 전기적인 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 따라서 특별고압 가공전선과 고압 또는 저압 가공전선과의 이격거리는 0.8[m] 이상으로 한다.
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99. 다음 중 옥내에 시설하는 저압 전선으로 나전선을 사용할 수 있는 배선공사는?

  1. 합성수지관공사
  2. 금속관 공사
  3. 버스 덕트공사
  4. 플로어 덕트공사
(정답률: 45%)
  • 옥내에 시설하는 저압 전선은 안전상의 이유로 나전선을 사용할 수 없습니다. 따라서 저압 전선을 배선하는 방법으로는 합성수지관공사, 금속관 공사, 플로어 덕트공사 등이 있지만, 이 중에서도 버스 덕트공사는 전기적 안전성과 유지보수의 용이성 등에서 가장 적합한 방법입니다. 버스 덕트공사는 전기적으로 절연된 금속 덕트 안에 전선을 배선하는 방식으로, 전기적 안전성이 높고 유지보수가 용이하며, 공간 활용도 높은 장점이 있습니다. 따라서 옥내에 시설하는 저압 전선으로는 버스 덕트공사가 적합한 선택입니다.
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100. 강제 배류기의 시설기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 귀선에서는 강제배류기를 거쳐 금속제 지중 관로로 통하는 전류를 저지하는 구조로 할 것
  2. 강제 배류기를 보호하기 위하여 적정한 과전류 차단기를 시설할 것
  3. 강제 배류기용 전원장치의 변압기는 절연변압기를 시설하고 1,2 차측 전로에는 개폐기 및 과전류차단기를 각극에 시설한 것일 것
  4. 강제 배류기는 제3종 접지공사를 한 금속제 외함 기타 견고한 함에 넣어 시설하거나 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설할 것
(정답률: 32%)
  • "강제 배류기용 전원장치의 변압기는 절연변압기를 시설하고 1,2 차측 전로에는 개폐기 및 과전류차단기를 각극에 시설한 것일 것"이 옳지 않은 설명이다. 이는 올바른 시설기준이다.
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