전기기사 필기 기출문제복원 (2015-05-31)

전기기사 2015-05-31 필기 기출문제 해설

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전기기사
(2015-05-31 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 유전율 ε, 전계의 세기 E인 유전체의 단위 체적에 축적되는 에너지는?

(정답률: 87%)
  • 유전체 내의 단위 체적당 축적되는 에너지(에너지 밀도)는 유전율과 전계 세기의 제곱에 비례하며, 공식은 다음과 같습니다.
    $$\frac{\epsilon E^{2}}{2}$$
  • 단위 체적당 축적되는 에너지 W = εE^2/2 = D^2/2ε [J/m^3]
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2. 반경 a인 구도체에 -Q 의 전하를 주고 구도체의 중심 O에서 10a 되는 점 P에 10Q의 점전하를 놓았을 때, 직선 OP 위의 점 중에서 전위가 0이 되는 지점과 구도체의 중심 O와의 거리는?

  1. a/5
  2. a/2
  3. a
  4. 2a
(정답률: 63%)
  • 전위가 0이 되는 지점은 구도체에 의한 전위와 점전하에 의한 전위의 합이 0이 되는 지점입니다. 구도체 중심에서 거리 $x$인 지점의 전위를 설정하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{Q}{4\pi\epsilon r}$
    ② [숫자 대입] $\frac{-Q}{4\pi\epsilon x} + \frac{10Q}{4\pi\epsilon (10a - x)} = 0$
    ③ [최종 결과] $x = a$
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3. 그림과 같은 동축 원통의 왕복 전류회로가 있다. 도체 단면에 고르게 퍼진 일정 크기의 전류가 내부 도체로 흘러 들어가고 외부 도체로 흘러나올 때, 전류에 의해 생기는 자계에 대하여 틀린 것은?

  1. 외부공간(r > c)의 자계는 영(0)이다.
  2. 내부 도체 내(r < a)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 비례한다.
  3. 외부 도체 내(b < r < c)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 관계없이 일정하다.
  4. 두 도체사이(내부공간)(a < r <b)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 반비례한다.
(정답률: 65%)
  • 동축 원통 도체의 자계 분포를 분석하는 문제입니다. 앙페르의 주회적분 법칙을 적용하면 각 영역의 자계 $H$는 다음과 같습니다.

    내부 도체 내($r < a$)에서는 자계가 거리에 비례하고, 두 도체 사이($a < r < b$)에서는 거리에 반비례하며, 외부 공간($r > c$)에서는 합산 전류가 0이 되어 자계가 0이 됩니다. 하지만 외부 도체 내($b < r < c$)에서는 전류가 상쇄되는 과정에 있으므로 거리에 따라 자계의 크기가 변하며, 일정하게 유지되지 않습니다.
    수식 증명
    $$r < a : H = \frac{Ir}{2\pi a^2}$$
    $$a < r < b : H = \frac{I}{2\pi r}$$
    $$b < r < c : H = \frac{I[1-\frac{r^2-b^2}{c^2-b^2}]}{2\pi r}$$
    $$r > c : H = 0$$
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4. 내구의 반지름이 a[m], 외구의 내 반지름이 b[m]인 동심 구형 콘덴서의 내구의 반지름과 외구의 내 반지름을 각각 2a, 2b로 증가시키면 이 동심구형 콘덴서의 정전용량은 몇 배로 되는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 74%)
  • 동심 구형 콘덴서의 정전용량 공식은 반지름의 크기에 비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{4 \pi \epsilon a b}{b - a}$
    ② [숫자 대입] $C' = \frac{4 \pi \epsilon (2a) (2b)}{2b - 2a} = \frac{4 \pi \epsilon 4ab}{2(b - a)} = 2 \frac{4 \pi \epsilon ab}{b - a}$
    ③ [최종 결과] $C' = 2C$
    반지름이 각각 2배가 되면 정전용량은 2배가 됩니다.
  • 정전용량 C = 4πεab/b-a
    = 4πε2a2b/2-2a = 2 x 4πεab/b-a
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5. 다음 중 틀린 것은?

  1. 도체의 전류밀도 J는 가해진 전기장 E에 비례하여 온도변화와 무관하게 항상 일정하다.
  2. 도전율의 변화는 원자구조, 불순도 및 온도에 의하여 설명이 가능하다.
  3. 전기저항은 도체의 재질, 형상, 온도에 따라 결정되는 상수이다.
  4. 고유저항의 단위는 Ωㆍm이다.
(정답률: 69%)
  • 도체의 전류밀도는 전기장에 비례하며, 온도가 증가하면 감소한다
  • 전류밀도는 도전율에 비례하고 고유저항에 반비례하며, 고유저항은 온도 변화에 따라 변하므로 전류밀도 역시 온도 변화의 영향을 받습니다.

    오답 노트
    도전율의 변화: 원자구조, 불순도, 온도에 의해 결정됨
    전기저항: 재질, 형상, 온도에 의해 결정됨
    고유저항 단위: $\Omega \cdot m$이 맞음
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6. 그림과 같은 단극 유도장치에서 자속밀도 B[T]로 균일하게 반지름 a[m]인 원통형 영구자석 중심축 주위를 각속도 ω[rad/s]로 회전하고 있다. 이 때 브러시(접촉자)에서 인출되어 저항 R[Ω]에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

(정답률: 52%)
  • 회전하는 원통형 도체에서 발생하는 유도 기전력을 구한 뒤, 옴의 법칙을 이용하여 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{e}{R} = \frac{B \omega a^2}{2R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{B \omega a^2}{2R}$
    ③ [최종 결과] $I = \frac{a^2 B \omega}{2R}$
    따라서 정답은 입니다.
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7. 다음 중 식이 틀린 것은?

  1. 발산의 정리 :
  2. Poisson의 방정식 :
  3. Gauss의 정리 :
  4. Laplace의 방정식 :
(정답률: 85%)
  • Poisson의 방정식은 전하 밀도 $\rho$가 존재할 때 전위 $V$의 관계를 나타내며, $\nabla^2 V = -\frac{\rho}{\epsilon_0}$로 정의됩니다. 제시된 이미지 에서는 수식이 $\nabla^2 V = \frac{\epsilon}{\rho}$로 잘못 표기되어 있습니다.
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8. 영구자석에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 한번 자화된 다음에는 자기를 영구적으로 보존하는 자석이다.
  2. 보자력이 클수록 자계가 강한 영구자석이 된다.
  3. 잔류 자속밀도가 클수록 자계가 강한 영구 자석이 된다.
  4. 자석 재료로 폐회로를 만들면 강한 영구자석이 된다.
(정답률: 79%)
  • 영구자석은 외부에서 강한 자계를 가해 자화시킨 후, 자기를 영구적으로 보존하는 자석입니다. 자석 재료로 폐회로를 구성하면 자속이 내부에서 순환하여 외부로 자계가 형성되지 않으므로, 이는 영구자석이 아닌 전자석의 원리에 해당합니다.
  • 자석재료로 폐회로를 만들면 전자석이 된다
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9. 원점에서 점 (-2,1,2)로 향하는 단위 벡터를 a1이라 할 때 y=0 인 평면에 평행이고, a1에 수직인 단위벡터 a2는?

(정답률: 62%)
  • 단위 벡터 $\mathbf{a}_{1}$과 수직이며 $y=0$인 평면(xz 평면)에 평행한 단위 벡터 $\mathbf{a}_{2}$를 구하는 문제입니다. 평면에 평행하므로 $y$ 성분은 0이어야 하며, $\mathbf{a}_{1}$과의 내적이 0이 되는 조건을 만족해야 합니다.
    ① [기본 공식] (내적 조건)
    $$\mathbf{a}_{1} \cdot \mathbf{a}_{2} = 0$$
    ② [숫자 대입]
    $$( \frac{-2}{3}, \frac{1}{3}, \frac{2}{3} ) \cdot (x, 0, z) = 0 \implies -2x + 2z = 0 \implies x = z$$
    ③ [최종 결과] (단위 벡터 조건 $x^{2} + z^{2} = 1$ 적용)
    $$\mathbf{a}_{2} = \pm ( \frac{1}{\sqrt{2}} \mathbf{a}_{x} + \frac{1}{\sqrt{2}} \mathbf{a}_{z} )$$
    따라서 정답은 입니다.
  • 쉽게 설명해서 , y=0 이니 y성분이 없는 것을 고르면 된다.
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10. 자극의 세기가 8×10-6[wb], 길이가 3[cm]인 막대자석을 120[AT/m]의 평등 자계 내에 자력선과 30°의 각도로 놓으면 이 막대자석이 받는 회전력은 몇 [Nㆍm]인가?

  1. 3.02×10-5
  2. 3.02×10-4
  3. 1.44×10-5
  4. 1.44×10-4
(정답률: 81%)
  • 자계 내에 놓인 막대자석이 받는 회전력은 자극의 세기, 자석의 길이, 자계의 세기 및 각도의 사인 값에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $T = m l H \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $T = 8 \times 10^{-6} \times 0.03 \times 120 \times \sin 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $T = 1.44 \times 10^{-5}$
  • 회전력 T = mlHsin = 8x10^-6 x0.03x120xsin30 = 1.44 x 10^-5 [N.m]
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11. 수직 편파는?

  1. 전계가 대지에 대해서 수직면에 있는 전자파
  2. 전계가 대지에 대해서 수평면에 있는 전자파
  3. 자계가 대지에 대해서 수직면에 있는 전자파
  4. 자계가 대지에 대해서 수평면에 있는 전자파
(정답률: 74%)
  • 전자파의 편파는 전계 $\text{E}$의 진동 방향에 의해 결정됩니다. 수직 편파는 전계가 대지에 대하여 수직인 평면 내에서 진동하는 전자파를 의미합니다.

    오답 노트
    전계가 대지에 대해서 수평면에 있는 전자파: 수평 편파
  • 수직편파 : 전계가 대지에 대해서 수직면에 있는 전자파
    수평편파 : 전계가 대지에 대해서 수평면에 있는 전자파
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12. 자기 쌍극자에 의한 자위 U[A]에 해당되는 것은? (단, 자기 쌍극자의 자기 모멘트 M[Wbㆍm], 쌍극자의 중심으로부터의 거리는 r[m], 쌍극자의 정방향과의 각도는 θ 라 한다.)

(정답률: 59%)
  • 자기 쌍극자에 의한 자위 $U$는 자기 모멘트 $M$, 거리 $r$, 각도 $\theta$ 및 투자율 $\mu$를 이용하여 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{M \cos \theta}{4 \pi \mu r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $U = \frac{1}{4 \pi \mu} \times \frac{M \cos \theta}{r^{2}}$
    ③ [최종 결과] $U = 6.33 \times 10^{4} \times \frac{M \cos \theta}{r^{2}}$
    따라서 정답은 입니다.
  • 전기 쌍극자에 의한 자위 U = 6.33x10^4 x Mcos/r^2
    전기 쌍극자에 의한 자계 U = 6.33x10^4 x M/r^3 x √1+3cos^2
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13. 두 개의 자극판이 놓여 있을 때, 자계의 세기 H[AT/m],, 자속밀도B[Wb/m2] , 투자율 μ[H/m]인곳의 자계의 에너지 밀도[J/m3]는?

(정답률: 79%)
  • 자계의 에너지 밀도는 자계의 세기 $H$와 자속밀도 $B$의 곱의 $\frac{1}{2}$배로 정의되며, $B = \mu H$ 관계를 이용하여 표현할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $w = \frac{1}{2} H B$
    ② [숫자 대입] $w = \frac{1}{2} H (\mu H)$
    ③ [최종 결과] $w = \frac{1}{2} \mu H^{2}$
    따라서 정답은 입니다.
  • 자계 에너지 밀도 W = μH^2/2 = BH/2 = B^2/2μ [J/m^3]
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14. 길이 l[m], 단면적의 반지름 a[m]인 원통이 길이 방향으로 균일하게 자화되어 자화의 세기가 J[Wb/m2]인 경우, 원통 양단에서의 전자극의 세기 m[Wb]은?

  1. J
  2. 2πJ
  3. πa2J
(정답률: 80%)
  • 자화의 세기 $J$는 단위 체적당 자극의 세기로 정의됩니다. 원통의 길이 방향으로 균일하게 자화된 경우, 전자극의 세기 $m$은 자화의 세기에 자계가 형성되는 수직 단면적을 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $m = J \times \text{Area}$
    ② [숫자 대입] $m = J \times \pi a^{2}$
    ③ [최종 결과] $m = \pi a^{2} J$
  • 자화의 세기 J = m/S = m/πa^2 , 전자극의 세기 m = πa^2J
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15. 평면 전자파에서 전계의 세기가 [μV/m]인 공기 중에서의 자계의 세기는 몇 [μA/m]인가?

(정답률: 62%)
  • 공기 중에서의 전계의 세기 $E$와 자계의 세기 $H$의 비는 고유 임피던스 $\eta_0 \approx 377\Omega$입니다. 주어진 전계의 세기 $E = 5 \sin w(t - \frac{x}{v})$에서 진폭 $5\mu\text{V/m}$를 임피던스로 나누어 자계의 세기를 구합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{E}{\eta_0}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{5}{377}$
    ③ [최종 결과] $H = 1.3 \times 10^{-2}$
    따라서 자계의 세기는 입니다.
  • 자계의 세기 H = E/377 = 5/377 = 1.3x10^-2
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16. 비유전율이 10인 유전체를 5[V/m]인 전계내에 놓으면 유전체의 표면 전하밀도는 몇 [C/m2]인가? (단, 유전체의 표면과 전계는 직각이다.)

  1. 35ε0
  2. 45ε0
  3. 55ε0
  4. 65ε0
(정답률: 73%)
  • 유전체를 전계 내에 놓았을 때 발생하는 유전체의 표면 전하밀도는 분극의 세기 $P$와 같습니다. 이는 외부 전계에 의해 유전체 내부의 전하가 재배치되며 나타나는 현상입니다.
    ① [기본 공식] $P = \epsilon_0 (\epsilon_s - 1) E$
    ② [숫자 대입] $P = \epsilon_0 (10 - 1) \times 5$
    ③ [최종 결과] $P = 45\epsilon_0$
  • 분극의 세기 P = ε0(εs-1)E = ε0x(10-1)x5 = 45ε0
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17. 내경의 반지름이 1mm, 외경의 반지름이 3mm인 동축 케이블의 단위 길이 당 인덕턴스는 약 몇 μH/m인가? (단, 이때 μr=1이며, 내부 인덕턴스는 무시한다.)

  1. 0.12
  2. 0.22
  3. 0.32
  4. 0.42
(정답률: 60%)
  • 동축 케이블의 단위 길이당 외부 인덕턴스는 내경과 외경의 반지름 비에 로그를 취한 값에 투자율을 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\mu_0 \mu_r}{2\pi} \ln \frac{b}{a}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 1}{2\pi} \ln \frac{3}{1}$
    ③ [최종 결과] $L = 0.22 \mu\text{H/m}$
  • 동축 케이블의 단위 길이당 인덕턴스
    L = μ/2π In b/a a=내 반지름 b =외 반지름

    = 4πx10^-7 / 2π ln 3/1 = 0.22x10^-6 [H/m] = 0.22[uH/m]
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18. 평면 도체 표면에서 d[m] 의 거리에 점전하 Q[C]가 있을 때 이 전하를 무한원까지 운반하는데 필요한 일은 몇 J 인가?

(정답률: 80%)
  • 평면 도체 표면의 점전하는 영상전하법을 이용하여 풀이합니다. 거리 $d$에 있는 전하 $Q$에 대해 도체 내부에 $-Q$의 영상전하가 $d$만큼 떨어져 있다고 가정하여 정전기력을 구한 뒤, 이를 무한원까지 운반하는 일을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \int_{d}^{\infty} \frac{Q^2}{4\pi\epsilon_0 (2x)^2} dx$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{Q^2}{16\pi\epsilon_0} \int_{d}^{\infty} \frac{1}{x^2} dx$
    ③ [최종 결과] $W = \frac{Q^2}{16\pi\epsilon_0 d}$
  • 평면 도체 표면에서 전하를 무한원까지 운반하는데 필요한 일
    W = Q^2 / 16πε0d
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19. 반경 r1, r2인 동심구가 있다. 반경 r1, r2인 구 껍질에 각각 +Q1, +Q2의 전하가 분포되어 있는 경우 r1≤ r ≤ r2에서의 전위는

(정답률: 54%)
  • 동심구 구조에서 $r_1 \le r \le r_2$ 영역의 전위는 안쪽 구껍질에 의한 외부 전위와 바깥쪽 구껍질에 의한 내부 전위의 합으로 결정됩니다. 안쪽 구껍질은 점전하처럼 작용하고, 바깥쪽 구껍질 내부는 전위가 일정합니다.
    따라서 전위는 $\frac{1}{4\pi\epsilon_0} (\frac{Q_1}{r} + \frac{Q_2}{r_2})$가 되며, 이는 와 일치합니다.
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20. 다음 ( )안의 (ㄱ)과 (ㄴ)에 들어갈 알맞은 내용은?

  1. (ㄱ) 비례 (ㄴ) 비례
  2. (ㄱ) 반비례 (ㄴ) 반비례
  3. (ㄱ) 비례 (ㄴ) 반비례
  4. (ㄱ) 반비례 (ㄴ) 비례
(정답률: 61%)
  • 도체의 전기 전도도(도전율) $\sigma$는 자유전자 밀도 $n$과 전자의 이동도 $v$의 곱에 비례하는 성질을 가집니다.
    따라서 도전율은 자유전자 밀도에 비례하고, 자유전자의 이동도에도 비례합니다.
  • 전류밀도 ic = nev [A/m^2]
    둘 다 비례
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2과목: 전력공학

21. 경간 200m의 지지점이 수평인 가공 전선로가 있다. 전선 1m의 하중은 2kg/m, 풍압하중은 없는 것으로 하고 전선의 인장 하중은 4000kg, 안전율 2.2로 하면 이도는 몇 m인가?

  1. 4.7
  2. 5.0
  3. 5.5
  4. 6.2
(정답률: 74%)
  • 가공 전선로의 이도는 전선 하중, 경간, 그리고 안전율이 고려된 허용 인장 하중에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $D = \frac{WS^2}{8(T/k)}$
    ② [숫자 대입] $D = \frac{2 \times 200^2}{8 \times (4000 / 2.2)}$
    ③ [최종 결과] $D = 5.5$
  • 이도 D = WS^2/8T
    W=하중 S=경간 T=하중

    2x200^2/8x 4000/2.2 = 5.5
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22. 3상 송전선로의 전압이 66000V, 주파수가 60Hz, 길이가 10km, 1선당 정전용량이 0.3464μF/km인 무부하 충전전류는 약 몇 A인가?

  1. 40
  2. 45
  3. 50
  4. 55
(정답률: 72%)
  • 무부하 충전전류는 선로의 정전용량으로 인해 흐르는 전류로, 1선당 전압과 정전용량, 주파수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = 2\pi f C \ell \frac{E}{\sqrt{3}}$
    ② [숫자 대입] $I = 2 \times 3.14 \times 60 \times 0.3464 \times 10^{-6} \times 10 \times \frac{66000}{\sqrt{3}}$
    ③ [최종 결과] $I = 49.76 \approx 50$
  • 충전전류 Ic = E/Xc = ωCE

    = 2π x 60 x 10 x 0.3464 x 10^-6 x 66000/√3
    = 49.761 = 50 [A]
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23. 중거리 송전선로의 π형 회로에서 송전단 전류 Is는? (단, Z,Y는 선로의 직렬임피던스와 병렬 어드미턴스이고,Er, Ir은 수전단 전압과 전류이다.)

(정답률: 56%)
  • 중거리 송전선로의 $\pi$형 회로에서 송전단 전류 $I_s$는 수전단 전압 $E_r$과 수전단 전류 $I_r$의 관계식으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $I_s = Y(1 + \frac{ZY}{4})E_r + (1 + \frac{ZY}{2})I_r$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과]
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24. 선택지락 계전기의 용도를 옳게 설명한 것은?

  1. 단일 회선에서 지락 고장 회선의 선택 차단
  2. 단일 회선에서 지락 전류의 방향 선택 차단
  3. 병행 2회선에서 지락 고장 회선의 선택 차단
  4. 병행 2회선에서 지락 고장의 지속시간 선택 차단
(정답률: 78%)
  • 선택지락계전기는 다회선 송전선로에서 지락 고장이 발생했을 때, 고장이 발생한 특정 회선만을 선택적으로 신속하게 차단하여 전력 공급의 신뢰성을 높이는 장치입니다. 따라서 병행 2회선에서 지락 고장 회선의 선택 차단이 정확한 용도입니다.
  • 선택 지락 계전기 : 2회선 이상에서 지락 고장이 발생한 회선을 선택하여 차단해주는 계전기
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25. 그림과 같은 선로의 등가선간 거리는 몇 m인가?

  1. 5
(정답률: 81%)
  • 수평 배치 선로의 등가선간 거리는 각 전선 사이의 거리의 기하평균으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $D = \sqrt[3]{d_{12} \times d_{23} \times d_{13}}$
    ② [숫자 대입] $D = \sqrt[3]{5 \times 5 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $D = 5\sqrt[3]{2}$
    따라서 정답은 입니다.
  • D = 3√5x5x10 = 5 3√2
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26. 송배전 계통에 발생하는 이상전압의 내부적 원인이 아닌 것은?

  1. 선로의 개폐
  2. 직격뢰
  3. 아크 접지
  4. 선로의 이상 상태
(정답률: 81%)
  • 직격뢰는 외부에서 유입되는 뇌전류에 의한 것으로 외부적 원인에 해당합니다. 선로의 개폐, 아크 접지, 선로의 이상 상태는 계통 내부에서 발생하는 내부적 원인입니다.
  • 직격뢰는 이상전압의 외부적인 요인
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27. 수력 발전소를 건설할 때 낙차를 취하는 방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 수로식
  2. 댐식
  3. 유역 변경식
  4. 역조정지식
(정답률: 69%)
  • 수력 발전소에서 낙차를 얻는 방법에는 수로식, 댐식, 댐 수로식, 유역변경식이 있습니다. 역조정지식은 낙차가 아닌 유량을 얻는 방법에 해당합니다.
  • 낙차를 얻는 방법 : 수로식 , 댐식 , 댐 수로식 , 유역 변경식
    유량을 얻는 방법 : 자류식 , 저수지식 , 조정지식 , 양수식
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28. 초고압용 차단기에서 개폐 저항기를 사용하는 이유 중 가장 타당한 것은?

  1. 차단 전류의 역률 개선
  2. 차단전류 감소
  3. 차단속도 증진
  4. 개폐서지 이상전압 억제
(정답률: 84%)
  • 초고압 계통에서 차단기를 개폐할 때 발생하는 급격한 전압 변화인 개폐서지 이상전압을 억제하기 위해 개폐 저항기를 사용합니다.
  • 개폐 저항기는 이상전압을 억제하는 목적으로 사용
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29. 이상전압의 파고치를 저감시켜 기기를 보호하기 위하여 설치하는 것은?

  1. 리액터
  2. 피뢰기
  3. 아킹혼(arcing horn)
  4. 아마로드
(정답률: 77%)
  • 피뢰기는 뇌전류를 신속하게 방전시키고 속류를 차단하여, 이상전압의 파고치를 저감함으로써 전력 기기를 보호하는 장치입니다.

    오답 노트
    리액터: 무효전력 흡수
    아킹혼: 애자련 보호
    아마로드: 전선 진동에 의한 단선 방지
  • 피뢰기는 이상전압의 파고치를 저감시켜 기기를 보호
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30. 보일러 급수 중의 염류 등이 굳어서 내벽에 부착되어 보일러 열전도와 물의 순환을 방해하며 내면의 수관벽을 과열시켜 파열을 일으키게 하는 원인이 되는 것은?

  1. 스케일
  2. 부식
  3. 포밍
  4. 캐리오버
(정답률: 72%)
  • 보일러 내부의 화학적 현상에 관한 문제입니다. 급수 중의 염류가 굳어 내벽에 부착되어 열전도를 방해하고 과열 및 파열을 일으키는 현상을 스케일이라고 합니다.

    오답 노트
    부식: 금속이 화학적으로 소모되는 현상
    포밍: 보일러 수면에 거품이 발생하는 현상
    캐리오버: 증기와 함께 물방울이 터빈으로 넘어가는 현상
  • 보일러 중 불순물에 의한 장해
    스케일(관석) : 알루미늄 , 나트륨 등의 염류가 굳어서 내벽에 부착 된 것으로 보일러의 열전도와 물의 순환을 방해

    포밍 : 급수의 불순물(칼슘,마그네슘,나트륨등) 원인이 됨
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31. 송전선로에서 고조파 제거 방법이 아닌 것은?

  1. 변압기를 Δ결선한다.
  2. 유도전압 조정장치를 설치한다.
  3. 무효전력 보상장치를 설치한다.
  4. 능동형 필터를 설치한다.
(정답률: 62%)
  • 송전선로의 고조파 제거 대책을 묻는 문제입니다. 변압기 $\Delta$결선, 무효전력 보상장치, 능동형 필터 설치는 고조파를 제거하거나 억제하는 유효한 방법입니다.

    오답 노트
    유도전압 조정장치: 배전선로의 모선 전압을 조정하는 장치로 고조파 제거와는 무관함
  • 고조파 발생 원인이 되는 y결선을 델타 결선으로, 무효 전력 보상,고조파 제거, 능동 필터 설치 등을 통해 제거
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32. 전기 공급 시 사람의 감전, 전기 기계류의 손상을 방지하기 위한 시설물이 아닌 것은?

  1. 보호용 개폐기
  2. 축전지
  3. 과전류 차단기
  4. 누전 차단기
(정답률: 84%)
  • 전기 설비의 안전 장치에 관한 문제입니다. 보호용 개폐기, 과전류 차단기, 누전 차단기는 모두 감전 방지 및 기기 보호를 위한 안전 장치이지만, 축전지는 전너지를 저장하는 장치이므로 보호 시설물에 해당하지 않습니다.
  • 축전지는 신뢰도 높은 전력을 공급하기 위한 장치이다
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33. 선로에 따라 균일하게 부하가 분포된 선로의 전력 손실은 이들 부하가 선로의 말단에 집중적으로 접속되어 있을 때 보다 어떻게 되는가?

  1. 2배로 된다.
  2. 3배로 된다.
  3. 1/2배로 된다.
  4. 1/3배로 된다.
(정답률: 70%)
  • 부하의 분포 형태에 따른 전력 손실 비교 문제입니다. 부하가 선로 말단에 집중되어 있을 때의 전력 손실을 1로 기준 잡았을 때, 선로에 균일하게 분포된 경우의 전력 손실 계수는 $1/3$이 됩니다.
  • 균등 부하는 집중부하에 비해 전압 강하는 1/2배, 전력 손실은 1/3배 가 된다
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34. 서지파가 파동임피던스 Z1의 선로 측에서 파동 임피던스 Z2의 선로 측으로 진행할 때 반사계수β는?

(정답률: 66%)
  • 서지파가 서로 다른 임피던스를 가진 선로의 경계면에서 반사될 때, 반사되는 파동의 비율을 나타내는 반사계수 $\beta$는 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\beta = \frac{Z_{2} - Z_{1}}{Z_{1} + Z_{2}}$$
    정답:
  • 반사 계수 β = Z2-Z1 / Z1+Z2

    투과 계수 a = 2xZ2 / Z1+Z2
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35. 일반적인 비접지 3상 송전선로의 1선 지락 고장 발생시 각 상의 전압은 어떻게 되는가?

  1. 고장 상의 전압은 떨어지고, 나머지 두 상의 전압은 변동되지 않는다.
  2. 고장 상의 전압은 떨어지고, 나머지 두 상의 전압은 상승한다.
  3. 고장 상의 전압은 떨어지고, 나머지 상의 전압도 떨어진다.
  4. 고장 상의 전압이 상승한다.
(정답률: 74%)
  • 비접지 3상 선로에서 1선 지락 사고가 발생하면, 고장 난 상의 전위는 대지와 거의 같아져 전압이 떨어집니다. 반면, 건전한 나머지 두 상의 대지 전압은 상전압에서 선간전압 수준으로 상승하여 약 $\sqrt{3}$배가 됩니다.
  • 1선 지락이 발생하면, 지락상의 전압은 0V가 되며,'
    나머지 두 상의 전압은 √3배가 된다
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36. 전력용 콘덴서를 변전소에 설치할 때 직렬 리액터를 설치 하고자 한다. 직렬 리액터의 용량을 결정하는 식은? (단, f0는 전원의 기본 주파수, C는 역률 개선용 콘덴서 용량 L은 직렬 리액터의 용량이다.)

(정답률: 78%)
  • 전력용 콘덴서의 직렬 리액터는 주로 제5고조파를 제거하기 위해 설치합니다. 제5고조파 전압과 전류의 위상을 맞추기 위해 리액턴스와 커패시턴스의 크기가 같아지는 공진 조건을 이용합니다.
    $$\beta = 2\pi(5f_{0})L = \frac{1}{2\pi(5f_{0})C}$$
    정답:
  • 직렬 리액터를 설치하여 5고조파를 제거하므로 5wL = 1/5wC
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37. Y결선된 발전기에서 3상 단락사고가 발생한 경우 전류에 관한 식 중 옳은 것은? (단,Z0, Z1, Z2는 영상, 정상, 역상 임피던스 이다.)

(정답률: 51%)
  • 3상 단락사고는 평형 고장이므로 영상분과 역상분은 존재하지 않고 오직 정상분 전류만 흐릅니다. 따라서 각 상의 전류는 정상분 임피던스 $Z_{1}$에 의해 결정되며, $b$상의 전류는 정상분 전류에 벡터 연산자 $a^{2}$를 곱한 값이 됩니다.
    $$\beta = \frac{a^{2}E_{a}}{Z_{1}}$$
    정답:
  • 3상 단락 고장시 영상분과 역상분은 없으므로

    I0+a^2 I1+a +I2 = a^2 I1 = a^2E/Z1
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38. 같은 선로와 같은 부하에서 교류 단상 3선식은 단상 2선식에 비하여 전압 강하와 배전 효율은 어떻게 되는가?

  1. 전압강하는 적고, 배전 효율은 높다.
  2. 전압강하는 크고, 배전 효율은 낮다.
  3. 전압강하는 적고, 배전 효율은 낮다.
  4. 전압강하는 크고, 배전 효율은 높다.
(정답률: 74%)
  • 단상 2선식을 단상 3선식으로 변경하면 공급 전압이 2배로 상승하는 효과가 있습니다. 전압 강하는 공급 전압에 반비례하여 감소하고, 전송 효율은 전압의 제곱에 비례하여 상승하므로 전압강하는 적고, 배전 효율은 높습니다.
  • 단상 3선식은 단장 2선식에 비해 전압강하는 적고 배전 효율은 높다
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39. 발전 전력량 E[kWh], 연료 소비량 W[kg], 연료의 발열량 C[kcal/kg]인 화력 발전소의 열효율 n[%]는?

(정답률: 74%)
  • 화력 발전소의 열효율은 투입된 열에너지(연료 소비량 $\times$ 발열량) 대비 출력된 전기 에너지의 비율로 계산하며, $1 \text{kWh} = 860 \text{kcal}$ 단위를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{860 E}{W C} \times 100$
    ② [숫자 대입] (변수 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $\eta = \frac{860 E}{W C} \times 100$
    따라서 정답은 입니다.
  • 화력 발전소 열 효율 η = 860 x 전력량 / 연료소비량 x 연료 발열량 x100[%]
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40. 고장 즉시 동작하는 특성을 갖는 계전기는?

  1. 순시 계전기
  2. 정한시 계전기
  3. 반한시 계전기
  4. 반한시성 정한시 계전기
(정답률: 83%)
  • 계전기의 동작 특성에 관한 문제입니다. 순시 계전기는 설정된 일정 전류 이상의 고장 전류가 흐르는 즉시 지체 없이 동작하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    정한시 계전기: 일정 시간 경과 후 동작
    반한시 계전기: 전류 크기에 반비례하여 동작 시간이 변함
    반한시성 정한시 계전기: 저전류에서는 반한시, 고전류에서는 정한시 특성
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3과목: 전기기기

41. 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: 74%)
  • 동기 발전기의 병렬 운전 조건 중 기전력의 위상이나 주파수가 일치하지 않을 때, 이를 일치시키기 위해 흐르는 유효 전류를 동기화 전류라고 합니다.

    오답 노트
    기전력의 크기에 차가 있을 때: 무효 순환 전류 발생
    기전력의 파형에 차가 있을 때: 고조파 무효 순환 전류 발생
  • 동기 발전기 병렬운전에서 기전력의 위상,주파수의 차가 있으면 동기화 전류가 발생
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42. 3대의 단상 변압기를 Δ-Y로 결선하고 1차 단자전압 V1, 1차 전류 I1이라 하면 2차 단자전압 V2와 2차전류 I2의 값은? (단, 권수비는 a이고, 저항, 리액턴스, 여자전류는 무시한다.)

(정답률: 61%)
  • $\Delta-Y$ 결선 변압기에서 1차 $\Delta$ 결선의 선간전압은 상전압과 같고, 2차 $Y$ 결선의 선간전압은 상전압의 $\sqrt{3}$배가 되는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $V_2 = \sqrt{3} \frac{V_1}{a}, I_2 = \frac{a I_1}{\sqrt{3}}$
    ② [숫자 대입] (변수 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $V_2 = \sqrt{3} \frac{V_1}{a}, I_2 = \frac{a I_1}{\sqrt{3}}$
    따라서 정답은 입니다.
  • 1차는 델타, 2차는 Y이므로 전압은 √3/a 배, 전류는 a/√3 배
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43. 1000kW, 500V의 직류 발전기가 있다. 회전수 246rpm, 슬롯수 192, 각 슬롯내의 도체수 6, 극수는 12이다. 전부하에서의 자속수 [Wb]는? (단, 전기자 저항은 0.006Ω이고, 전기자 권선은 단중 중권이다.)

  1. 0.502
  2. 0.305
  3. 0.2065
  4. 0.1084
(정답률: 55%)
  • 먼저 전기자 전류를 구해 유도기전력을 산출한 뒤, 발전기 기전력 공식을 이용하여 자속을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = V + I_a R_a$$
    $$\Phi = \frac{60 a E}{P Z N}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_a = \frac{1000 \times 10^3}{500} = 2000$$
    $$E = 500 + (2000 \times 0.006) = 512$$
    $$\Phi = \frac{60 \times 12 \times 512}{12 \times (192 \times 6) \times 246}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Phi = 0.1084$$
  • I = P/E = 1000 x 10^3 / 500 = 2000[A]
    유기기전력 E = V+IaRa = 500+2000x0.006 = 512[V]
    자속 ø = 60aE / PZN = 60 x 12 x 512 / 12 x 192 x 6 x 246
    = 0.1084 [Wb]
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44. 유도 전동기에서 크로우링(crawling) 현상으로 맞는 것은?

  1. 기동시 회전자의 슬롯수 및 권선법이 적당하지 않은 경우 정격 속도보다 낮은 속도에서 안정 운전이 되는 현상
  2. 기동시 회전자의 슬롯수 및 권선법이 적당하지 않은 경우 정격 속도보다 높은 속도에서 안정 운전이 되는 현상
  3. 회전자 3상 중 1상이 단선된 경우 정격속도의 50% 속도에서 안정 운전이 되는 현상
  4. 회전자 3상 중 1상이 단락된 경우 정격속도 보다 높은 속도에서 안정 운전이 되는 현상
(정답률: 60%)
  • 크로우링(crawling) 현상이란 기동 시 회전자의 슬롯 수나 권선법이 부적절하여, 정격 속도보다 훨씬 낮은 속도에서 안정 운전이 되어버리는 현상을 말합니다.

    오답 노트
    회전자 3상 중 1상이 단선되어 정격 속도의 50%에서 운전되는 현상은 게르게스(Gerges) 현상입니다.
  • 크로우링 : 전기기기의 잘못된 제작으로 인하여 정격속도보다 낮은속도에서 안정 운전이 되는 현상
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45. 직류 전동기를 교류용으로 사용하기 위한 대책이 아닌 것은?

  1. 자계는 성층 철심, 원통형 고정자 적용
  2. 계자 권선수 감소, 전기자 권선수 증대
  3. 보상 권선 설치, 브러시 접촉 저항 증대
  4. 정류자편 감소, 전기자 크기 감소
(정답률: 51%)
  • 직류 전동기를 교류용으로 사용할 때는 리액턴스 강하를 보상하고 와류손을 줄여야 하므로 성층 철심 사용, 보상 권선 설치, 전기자 권선수 증대 등의 대책이 필요합니다. 정류자편을 감소시키거나 전기자 크기를 줄이는 것은 적절한 대책이 아닙니다.
  • 정류자편 감소,전기자 크기 감소는 아니다
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46. 60kW, 4극, 전기자 도체의 수 300개, 중권으로 결선된 직류 발전기가 있다. 매극당 자속은 0.05Wb이고, 회전속도는 1200rpm이다. 이 직류 발전기가 전부하에 전력을 공급할 때 직렬로 연결된 전기자 도체에 흐르는 전류[A]는

  1. 32
  2. 42
  3. 50
  4. 57
(정답률: 55%)
  • 먼저 유도기전력을 구한 뒤, 총 부하전류를 구하고 이를 중권의 병렬 회로 수(극수와 동일)로 나누어 도체 하나에 흐르는 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = \frac{P Z \Phi N}{60 a}$$
    $$I_{a} = \frac{P_{out}}{E} \times \frac{1}{a}$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = \frac{4 \times 300 \times 0.05 \times 1200}{60 \times 4} = 300\text{ V}$$
    $$I_{a} = \frac{60000}{300} \times \frac{1}{4}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{a} = 50\text{ A}$$
  • 중권은 극수와 크기가 같다.
    E = PZøN/60a = 4x300x0.05x1200 / 60x4 = 300[V]
    I = P/Z x 1/극수 = 60x10^3 / 300 x 1/4 = 50[A]
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47. 50Hz로 설계된 3상 유도전동기를 60Hz에 사용하는 경우 단자전압을 110%로 높일 때 일어나는 현상이 아닌 것은

  1. 철손 불변
  2. 여자전류 감소
  3. 출력이 일정하면 유효전류 감소
  4. 온도상승 증가
(정답률: 63%)
  • 주파수가 증가하면 전동기 속도 $N_{s} = \frac{120f}{p}$에 의해 회전 속도가 증가하고, 이에 따라 냉각 팬의 효과가 커져 온도 상승은 오히려 감소하게 됩니다.

    오답 노트
    철손 불변: 전압과 주파수를 적절히 조절하면 철손은 거의 일정하게 유지됩니다.
    여자전류 감소: 전압/주파수 비를 유지하면 자속이 일정하여 여자전류가 감소하거나 유지됩니다.
    유효전류 감소: 출력이 일정할 때 전압이 높아지면 전류는 감소합니다.
  • 주파수 6/5배 , 전압 1.1배 증가하면, 철손이 불변이고 온도 상승은 없다
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48. 직류 전동기의 역기전력이 220V, 분당 회전수가 1200rpm일 때, 토크가 15kgㆍm가 발생한다면 전기자 전류는 약 몇 A인가?

  1. 54
  2. 67
  3. 84
  4. 96
(정답률: 65%)
  • 직류 전동기의 토크와 출력, 역기전력의 관계를 이용하여 전기자 전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I_{a} = \frac{T \times N}{0.975 \times E}$
    ② [숫자 대입] $I_{a} = \frac{15 \times 1200}{0.975 \times 220}$
    ③ [최종 결과] $I_{a} = 83.92 \approx 84$
  • 토크 T = 0.975 P/N
    Ia = TN / 0.975E = 15x1200 / 0.975 x 220 = 84[A]
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49. 5KVA 3300/210V, 단상 변압기의 단락시험에서 임피던스 전압 120V, 동손 150W라 하면 퍼센트 저항강하는 몇 %인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 65%)
  • 퍼센트 저항강하는 변압기의 정격 용량 대비 동손의 비율로 간단히 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $p = \frac{P_{c}}{P} \times 100$
    ② [숫자 대입] $p = \frac{150}{5000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $p = 3\%$
  • %저항강하 p = Pc/P x 100 = 150/5000 x 100 = 3
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50. 주파수가 일정한 3상 유도전동기의 전원전압이 80%로 감소하였다면, 토크는? (단, 회전수는 일정하다고 가정한다.)

  1. 64%로 감소
  2. 80%로 감소
  3. 89%로 감소
  4. 변화 없음
(정답률: 72%)
  • 유도전동기의 토크는 전원전압의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $T \propto V^{2}$
    ② [숫자 대입] $T_{new} = 0.8^{2} \times T_{old}$
    ③ [최종 결과] $T_{new} = 0.64 = 64\%$
  • 유도 전동기의 토크 는 전압제곱과 비례.

    0.8^2 = 0.64 x 100 = 64%
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51. 정류기 설계조건이 아닌 것은?

  1. 출력 전압 직류 평활성
  2. 출력 전압 최소 고조파 함유율
  3. 입력 역률 1 유지
  4. 전력계통 연계성
(정답률: 46%)
  • 정류기는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 장치이므로, 출력 전압의 직류 평활성, 고조파 함유율 최소화, 입력 역률 개선 등이 주요 설계 조건입니다. 반면 전력계통 연계성은 정류기 자체의 설계 조건과는 무관합니다.
  • 정류기의 설계와 전력계통 연계성은 무관
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52. 2차로 환산한 임피던스가 각각 0.03+0.02j, 0.02+0.03j인 단상 변압기 2대를 병렬로 운전시킬 때 분담 전류는?

  1. 크기는 같으나 위상이 다르다.
  2. 크기의 위상이 같다.
  3. 크기는 다르나 위상이 같다.
  4. 크기와 위상이 다르다.
(정답률: 72%)
  • 두 변압기의 임피던스 크기가 $\sqrt{0.03^{2} + 0.02^{2}}$와 $\sqrt{0.02^{2} + 0.03^{2}}$로 동일하므로 분담 전류의 크기는 같지만, 임피던스 각(위상)이 서로 다르므로 전류의 위상은 다르게 나타납니다.
  • 크기는 같으나 위상이 다르다
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53. 히스테리시스손과 관계가 없는 것은

  1. 최대 자속밀도
  2. 철심의 재료
  3. 회전수
  4. 철심용 규소강판의 두께
(정답률: 53%)
  • 히스테리시스손은 철심의 재료, 최대 자속밀도, 주파수(회전수) 등에 의해 결정됩니다.

    오답 노트
    철심용 규소강판의 두께: 와류손을 줄이기 위한 대책으로 와류손과 관계가 있습니다.
  • 철심용 규소 강판의 두께는 와류손과 관계가 있다.
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54. 동기 전동기에 관한 설명 중 틀린 것은

  1. 기동 토크가 작다.
  2. 유도 전동기에 비해 효율이 양호하다.
  3. 여자기가 필요하다.
  4. 역률을 조정할 수 없다.
(정답률: 71%)
  • 동기 전동기는 계자 권선의 여자 전류를 조절함으로써 역률을 자유롭게 조정할 수 있는 특성을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    기동 토크: 스스로 기동할 수 없어 기동 토크가 작음 (옳음)
    효율: 유도 전동기보다 효율이 좋음 (옳음)
    여자기: 계자 자속을 만들기 위해 여자기 필요 (옳음)
  • 동기 전동기는 역률을 조정하는 동기 조상기로 사용된다
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55. 동기 발전기의 전기자 권선은 기전력의 파형을 개선하는 방법으로 분포권과 단절권을 쓴다. 분포권 계수를 나타내는 식은? (단, q는 매극 매상당의 슬롯수, m는 상수, α는 슬롯의 간격)

(정답률: 78%)
  • 분포권 계수 $k_d$는 권선을 여러 슬롯에 나누어 배치했을 때의 기전력 합계를 집중권으로 배치했을 때의 기전력으로 나눈 값으로, 다음과 같이 정의됩니다.
    $$\frac{\sin \frac{\pi}{2m}}{q \sin \frac{\pi}{2mq}}$$
  • 분포권 계수 kd = sin π/2m / qsin π/2mq
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56. 유도 전동기로 동기 전동기를 기동하는 경우, 유도 전동기의 극수는 동기 전동기의 극수보다 2극 적은 것을 사용한다. 그 이유는? (단, s는 슬립, Ns는 동기속도이다.)

  1. 같은 극수일 경우 유도기는 동기속도보다 sNs만큼 늦으므로
  2. 같은 극수일 경우 유도기는 동기속도보다 (1-s)만큼 늦으므로
  3. 같은 극수일 경우 유도기는 동기속도보다 s만큼 빠르므로
  4. 같은 극수일 경우 유도기는 동기속도보다 (1-s)만큼 빠르므로
(정답률: 72%)
  • 유도 전동기의 회전 속도 $N$은 동기 속도 $N_s$보다 슬립 $s$만큼 늦게 회전합니다. 이때 발생하는 속도 차이는 $sN_s$가 됩니다.
    $$s = \frac{N_s - N}{N_s}$$
    $$sN_s = N_s - N$$
    따라서 같은 극수일 경우 유도기는 동기속도보다 $sN_s$만큼 늦으므로, 이를 보완하기 위해 극수가 적은(속도가 빠른) 유도 전동기를 사용합니다.
  • N=Ns(1-s) = Ns - s Ns

    같은 극수일 경우 유도기는 동기속도보다 sNs 만큼 늦다
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57. 특수전동기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 릴럭턴스 동기 전동기는 릴럭턴스 토크에 의해 동기 속도로 회전한다.
  2. 히스테리시스 전동기의 고정자는 유도 전동기 고정자와 동일하다.
  3. 스테퍼 전동기 또는 스텝모터는 피드백 없이 정밀 위치 제어가 가능하다.
  4. 선형 유도 전동기의 동기 속도는 극수에 비례한다.
(정답률: 54%)
  • 선형 유도 전동기의 동기 속도는 극수에 비례하는 것이 아니라, 극수와 무관하며 모선 전압과 제어 전자 장치에 의해 결정됩니다.

    오답 노트
    릴럭턴스 동기 전동기: 릴럭턴스 토크로 동기 속도 회전함 (옳음)
    히스테리시스 전동기: 고정자 구조가 유도 전동기와 동일함 (옳음)
    스테퍼 전동기: 개루프 제어로 정밀 위치 제어 가능함 (옳음)
  • 선동 유도전동기는 극수와는 무관하다
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58. 와류손이 200W인 3300/210V, 60Hz용 단상 변압기를 50Hz, 3000V의 전원에 사용하면 이 변압기의 와류손은 약 몇 W로 되는가?

  1. 85.4
  2. 124.2
  3. 165.3
  4. 248.5
(정답률: 57%)
  • 와류손은 전압의 제곱에 비례하며 주파수와는 무관한 특성을 가집니다. 따라서 변경된 전압을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{e2} = P_{e1} \times (\frac{V_2}{V_1})^2$
    ② [숫자 대입] $P_{e2} = 200 \times (\frac{3000}{3300})^2$
    ③ [최종 결과] $P_{e2} = 165.3$
  • Pe = (tfB)^2 = (tf V/f)^2 비례 V^2

    Pe = 200x (3000/3300)^2
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59. 반도체 소자 중 3단자 사이리스터가 아닌 것은?

  1. SCS
  2. SCR
  3. GTO
  4. TRIAC
(정답률: 70%)
  • 사이리스터 소자의 단자 수를 묻는 문제입니다. SCS(Silicon Controlled Switch)는 4단자 소자이므로 3단자 사이리스터가 아닙니다.
  • SCS 는 4단자 사이리스터다
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60. 전압이 일정한 모선에 접속되어 역률 100%로 운전하고 있는 동기 전동기의 여자전류를 증가시키면 역률과 전기자 전류는 어떻게 되는가?

  1. 뒤진 역률이 되고, 전기자 전류는 증가한다.
  2. 뒤진 역률이 되고, 전기자 전류는 감소한다.
  3. 앞선 역률이 되고, 전기자 전류는 증가한다.
  4. 앞선 역률이 되고, 전기자 전류는 감소한다.
(정답률: 63%)
  • 동기 전동기에서 여자전류(계자전류)를 증가시키면 과여자 상태가 되어 역률이 진상(앞선 역률)으로 변하게 됩니다. 이때 위상곡선 상에서 전기자 전류는 증가하는 특성을 보입니다.
  • 동기 전동기가 과여자되면 콘덴서로 작용하여 앞선 역률이 되고 전기자 전류는 증가
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 다음의 연산증폭기 회로에서 출력전압 V0를 나타내는 식은? (단, Vi는 입력 신호이다.)

(정답률: 66%)
  • 입력단에 커패시터 $C$가 연결된 미분 회로의 출력 전압 식을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $V_0 = -RC \frac{dV_i}{dt}$
    ② [숫자 대입] $V_0 = -6 \times 2 \frac{dV_i}{dt}$
    ③ [최종 결과] $V_0 = -12 \frac{dV_i}{dt}$
    따라서 정답은 입니다.
  • 미분기 출력 전압 V0 = -RC dVi / dt = -(2x6) dVi / dt

    = -12 dVi/dt
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62. 특성 방정식 중 안정될 필요조건을 갖춘 것은

  1. s4+3s2+10s+10=0
  2. s3+s2-5s+10=0
  3. s3+2s2+4s-1=0
  4. s3+9s2+20s+12=0
(정답률: 73%)
  • 제어 시스템의 안정도 필요조건은 특성 방정식의 모든 계수가 0이 아니어야 하며, 모든 계수의 부호가 동일해야 합니다.
    s^3+9s^2+20s+12=0 은 모든 항의 계수가 양수로 부호 변화가 없으며, 3차 방정식의 모든 차수 항이 존재하므로 안정될 필요조건을 만족합니다.

    오답 노트
    s^4+3s^2+10s+10=0 : s^3 항이 누락됨
    s^3+s^2-5s+10=0 : 계수의 부호가 바뀜
    s^3+2s^2+4s-1=0 : 계수의 부호가 바뀜
  • 특성 방정식이 안되려면 각 차 수항의 계수가 존재하고 부호가 동일, 루스 안정도 1열 부호가 동일
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63. 그림의 신호흐름 선도에서 C/R를 구하면

(정답률: 66%)
  • 신호흐름 선도에서 전달함수 $\frac{C}{R}$은 (전방경로 이득의 합) / (1 - 루프 이득의 합) 공식을 사용하여 구합니다.
    전방경로: $ab$ 및 $c$
    루프: $ad$, $be$, $cde$
    따라서 최종 식은 다음과 같습니다.
    $$\frac{ab + c}{1 - (ad + be) - cde}$$
    정답:
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64. z변환법을 사용한 샘플치 제어계가 안정되려면 1+G(z)H(z)=0의 근의 위치는?

  1. z평면의 좌반면에 존재하여야 한다.
  2. z평면의 우반면에 존재하여야 한다.
  3. |z| = 1 인 단위원 안쪽에 존재하여야 한다.
  4. |z| = 1 인 단위원 바깥쪽에 존재하여야 한다.
(정답률: 72%)
  • z-변환을 이용한 이산 제어계에서 시스템이 안정하기 위해서는 특성방정식 $1+G(z)H(z)=0$의 모든 근이 z-평면의 원점을 중심으로 하는 반지름이 1인 단위원 내부에 존재해야 합니다.
  • z 변환한 제어계가 안정되려면 근의 절대값이 1인 단위원 안에 존재
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65. f(t)=ke-at의 z 변환은?

(정답률: 66%)
  • 지수함수 $f(t) = ke^{-at}$의 z-변환을 구하는 문제입니다. z-변환의 기본 정의에 따라 이산 시간 영역의 함수를 z-영역으로 변환하면 다음과 같은 결과가 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $F(z) = \sum_{n=0}^{\infty} f(nT)z^{-n}$
    ② [숫자 대입] $F(z) = \sum_{n=0}^{\infty} ke^{-anT}z^{-n} = k \sum_{n=0}^{\infty} (e^{-aT}z^{-1})^n$
    ③ [최종 결과] $F(z) = \frac{Kz}{z - e^{-aT}}$
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66. 제어계의 입력이 단위계단 신호일 때 출력응답은?

  1. 임펄스 응답
  2. 인디셜 응답
  3. 노멀 응답
  4. 램프 응답
(정답률: 65%)
  • 제어계의 입력 신호 종류에 따른 출력 응답의 명칭을 묻는 문제입니다. 입력함수가 단위계단함수(Unit Step Function)로 주어질 때 나타나는 출력 응답을 인디셜 응답 또는 단위계단응답이라고 합니다.
  • 제어계의 입력이 단위계단 입력 u(t) 일때의 응답을 인디셜 응답,단위계단 응답이라 한다
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67. 자동 제어계의 과도 응답의 설명으로 틀린 것은?

  1. 지연시간은 최종값의 50%에 도달하는 시간이다.
  2. 정정시간은 응답의 최종값의 허용범위가 ±5%내에 안정되기 까지 요하는 시간이다.
  3. 백분율 오버슈트 = (최대오버슈트/최종목표값)×100
  4. 상승시간은 최종값의 10%에서 100%까지 도달하는데 요하는 시간이다.
(정답률: 74%)
  • 자동 제어계의 과도 응답 특성 중 상승시간의 정의를 정확히 알아야 합니다. 상승시간은 응답이 최종값의 $10\%$에서 $90\%$까지 도달하는 데 걸리는 시간을 의미하므로, $100\%$까지 도달한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    지연시간: 최종값의 $50\%$에 도달하는 시간
    정정시간: 최종값의 $\pm 5\%$ 범위 내에 안정되는 시간
    백분율 오버슈트: 최대 오버슈트를 최종 목표값으로 나눈 비율
  • 과도응답에서 상승시간은 최종값의 10~90%까지 도달하는데 걸리는 시간
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68. 주파수 전달함수 G(s)=s인 미분요소가 있을 때 이 시스템의 벡터 궤적은?

(정답률: 61%)
  • 미분요소 $G(s) = s$에 $s = j\omega$를 대입하면 $G(j\omega) = j\omega$가 됩니다. 이는 실수부(Real part)는 항상 $0$이고, 허수부(Imaginary part)가 $\omega$의 값에 따라 $0$에서 $\infty$까지 변하는 양의 허수축 직선 궤적을 그리게 됩니다. 따라서 가 정답입니다.
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69. 2차계의 감쇠비 δ가 δ > 1이면 어떤 경우인가?

  1. 비제동
  2. 과제동
  3. 부족 제동
  4. 발산
(정답률: 77%)
  • 2차계 시스템에서 감쇠비 $\delta$의 값에 따라 응답 특성이 결정됩니다. $\delta > 1$인 경우 시스템은 진동 없이 천천히 목표값에 도달하는 과제동 상태가 됩니다.

    오답 노트
    비제동: $\delta = 0$
    부족 제동: $\delta < 1$
    임계제동: $\delta = 1$
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70. 특성 방정식 P(s)가 다음과 같이 주어지는 계가 있다. 이 계가 안정되기 위한 K와 T의 관계로 맞는 것은? (단, K와 T는 양의 실수이다.)

  1. K > T
  2. 15KT > 10K
  3. 3＋15KT > 10K
  4. 3-15KT > 10K
(정답률: 75%)
  • 3차 특성 방정식의 안정도 판별법인 루스-허위츠(Routh-Hurwitz) 기준을 적용합니다. 계수가 $a_3 s^3 + a_2 s^2 + a_1 s + a_0 = 0$일 때, 안정 조건은 $a_2 a_1 > a_3 a_0$를 만족해야 합니다.
    ① [기본 공식] $a_2 a_1 > a_3 a_0$
    ② [숫자 대입] $3(1 + 5KT) > 2(5K)$
    ③ [최종 결과] $3 + 15KT > 10K$
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71. 반파 대칭의 왜형파에 포함되는 고조파는?

  1. 제 2고조파
  2. 제 4고조파
  3. 제 5고조파
  4. 제 6고조파
(정답률: 80%)
  • 반파 대칭 왜형파는 주기적인 파형에서 반주기마다 크기는 같고 부호만 반대인 특성을 가지며, 이 경우 푸리에 급수 전개 시 기수파(홀수 고조파) 성분만 존재하게 됩니다. 따라서 제 5고조파가 정답입니다.

    오답 노트
    제 2, 4, 6고조파: 짝수 고조파는 반파 대칭 파형에 포함되지 않습니다.
  • 반파 대칭의 왜형파에는 홀수 고주파만 존재
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72. R[Ω]의 저항 3개를 Y로 접속한 것을 선간전압 200V의 3상 교류 전원에 연결할 때 선전류가 10A 흐른다면, 이 3개의 저항을 Δ로 접속하고 동일 전원에 연결하면 선전류는 몇 A인가?

  1. 30
  2. 25
  3. 20
  4. 20/√3
(정답률: 55%)
  • 동일한 저항 $R$을 사용하는 3상 회로에서 Y 결선을 $\Delta$ 결선으로 변경하면, 임피던스가 $1/3$로 감소하는 효과가 있어 선전류는 3배 증가합니다.
    ① [기본 공식] $I_{\Delta} = 3 \times I_{Y}$
    ② [숫자 대입] $I_{\Delta} = 3 \times 10$
    ③ [최종 결과] $I_{\Delta} = 30$
  • 델타결선 선전류 = Y결선 선전류의 3배

    = 30
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73. RL직렬 회로에서 시정수가 0.03 sec, 저항이 14.7Ω일때 코일의 인덕턴스[mH]는?

  1. 441
  2. 362
  3. 17.6
  4. 2.53
(정답률: 78%)
  • RL 직렬 회로의 시정수 $\tau$는 인덕턴스 $L$을 저항 $R$로 나눈 값입니다. 이를 이용해 인덕턴스 $L$을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $L = \tau \times R$
    ② [숫자 대입] $L = 0.03 \times 14.7 \times 10^{3}$
    ③ [최종 결과] $L = 441$
  • 시정수 = L/R

    L = 시정수R = 14.7x0.03 = 0.441[H] -> 441[mH]
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74. 전류 와 기전력 사이의 위상차는?

(정답률: 60%)
  • 전류 $\sqrt{2} I \sin(wt + \theta)$와 기전력 $\sqrt{2} V \cos(wt - \phi)$ 사이의 위상차를 구하기 위해 기전력을 $\sin$ 함수로 변환하여 비교합니다.
    $$\sqrt{2} V \cos(wt - \phi) = \sqrt{2} V \sin(wt + \frac{\pi}{2} - \phi)$$
    두 파형의 위상차는 각 위상각의 차이로 계산합니다.
    $$\text{위상차} = (\frac{\pi}{2} - \phi) - \theta = \frac{\pi}{2} - (\phi + \theta)$$
    따라서 정답은 $\frac{\pi}{2} - (\phi + \theta)$ 입니다.
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75. 그림과 같은 회로의 전달함수는?

(정답률: 54%)
  • 주어진 회로에서 입력 전압 $e_i$에 대한 출력 전압 $e_o$의 비인 전달함수 $G(s)$를 구합니다. $T_1 = R_1 C$, $T_2 = \frac{R_2}{R_1 + R_2}$일 때, 회로의 임피던스 관계를 통해 다음과 같이 유도됩니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{T_2(1 + T_1 s)}{1 + T_1 T_2 s}$
    ② [숫자 대입] (주어진 조건 $T_1, T_2$ 대입)
    ③ [최종 결과] $\frac{T_2(1 + T_1 s)}{1 + T_1 T_2 s}$
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76. 전원측 저항 1kΩ, 부하저항 10Ω 일 때, 이것에 변압비 n:1의 이상 변압기를 사용하여 정합을 취하려 한다. n의 값으로 옳은 것은?

  1. 1
  2. 10
  3. 100
  4. 1000
(정답률: 67%)
  • 임피던스 정합을 위한 이상 변압기의 권수비 $n$은 1차측 저항과 2차측 저항의 비율의 제곱근과 같습니다.
    ① [기본 공식] $n = \sqrt{\frac{R_1}{R_2}}$
    ② [숫자 대입] $n = \sqrt{\frac{1 \times 10^3}{10}}$
    ③ [최종 결과] $$n = 10$
  • n = √R1/R2 = √1000/10 = 10
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77. 다음 파형의 라플라스 변환은?

(정답률: 65%)
  • 주어진 파형은 $t=T$에서 시작하여 기울기가 $-\frac{E}{T}$인 램프 함수가 $T$만큼 시간 이동한 형태입니다.
    함수식은 $f(t) = -\frac{E}{T}(t-T)u(t-T)$이며, 이를 라플라스 변환하면 시간 이동 정리 $L\{f(t-a)u(t-a)\} = e^{-as}F(s)$에 의해 가 됩니다.
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78. 정현파 교류 전압의 실효값에 어떠한 수를 곱하면 평균값을 얻을 수 있는가

(정답률: 68%)
  • 정현파 교류에서 실효값 $V_{rms}$와 평균값 $V_{avg}$의 관계를 통해 도출합니다.
    최대 전압을 $V_m$이라 할 때, 실효값은 $\frac{1}{\sqrt{2}}V_m$이고 평균값은 $\frac{2}{\pi}V_m$입니다.
    따라서 실효값에 $\frac{2\sqrt{2}}{\pi}$를 곱하면 평균값이 됩니다.
    ① [기본 공식] $V_{avg} = V_{rms} \times \frac{2\sqrt{2}}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $V_{avg} = \frac{1}{\sqrt{2}}V_m \times \frac{2\sqrt{2}}{\pi}$
    ③ [최종 결과] $V_{avg} = \frac{2}{\pi}V_m$
  • 정현파 교류에서 평균값/실효값 = 0.9 = 2√2 / π
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79. 그림 (a)와 (b)의 회로가 등가 회로가 되기 위한 전류원 I[A]와 임피던스 Z[Ω]의 값은?

  1. 5A, 10Ω
  2. 2.5A, 10Ω
  3. 5A, 20Ω
  4. 2.5A, 20Ω
(정답률: 50%)
  • 회로 (a)를 (b)의 등가 회로로 변환하기 위해 노턴의 정리를 적용하여 전류원 $I$와 병렬 임피던스 $Z$를 구합니다.
    전류원 $I$는 전압원과 직렬 저항에 의해 결정되는 단락 전류입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100}{20}$
    ③ [최종 결과] $I = 5\text{ A}$
    임피던스 $Z$는 전원 단자를 개방했을 때의 합성 저항(병렬 연결)입니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{1}{\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{1}{\frac{1}{20} + \frac{1}{40} + \frac{1}{40}}$
    ③ [최종 결과] $$Z = 10\text{ }\Omega$
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80. 일 때 f(t) 의 최종값은?

  1. 15
  2. 5
  3. 3
  4. 2
(정답률: 77%)
  • 제어공학의 최종값 정리를 이용하여 $t \to \infty$ 일 때의 $f(t)$ 값을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\lim_{t \to \infty} f(t) = \lim_{s \to 0} sF(s)$
    ② [숫자 대입] $\lim_{s \to 0} s \times \frac{2s + 15}{s^3 + s^2 + 3s} = \lim_{s \to 0} \frac{2s + 15}{s^2 + s + 3}$
    ③ [최종 결과] $f(\infty) = \frac{15}{3} = 5$
  • 최종값 f(t) = lim s->0
    15/3 = 5
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 제 2종 접지공사의 접지저항값을 으로 정하고 있는데, 이때 I 에 해당되는 것은?

  1. 변압기의 고압측 또는 특고압측 전로의 1선 지락전류 암페어 수
  2. 변압기의 고압측 또는 특고압측 전로의 단락사고 시 고장 전류의 암페어 수
  3. 변압기의 1차측과 2차측의 혼촉에 의한 단락전류의 암페어 수
  4. 변압기의 1차와 2차에 해당하는 전류의 합
(정답률: 50%)
  • 제 2종 접지공사의 접지저항값 공식인 $\frac{150}{I} \Omega$에서 $I$는 변압기의 고압측 또는 특고압측 전로의 1선 지락전류 암페어 수를 의미합니다.
  • 변압기의 고압.특고압측 전로 1선 지락전류로 150을 나눈 값과 같은 저항 값 이하

    1번
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82. 옥내에 시설하는 관등회로의 사용전압이 1kV를 초과하는 방전등으로써 방전관에 네온 방전관을 사용한 관등회로의 배선은?

  1. MI 케이블 공사
  2. 금속관 공사
  3. 합성 수지관 공사
  4. 애자 사용 공사
(정답률: 41%)
  • 옥내에 시설하는 관등회로의 사용전압이 $1\text{kV}$를 초과하는 네온 방전관 사용 회로의 배선은 반드시 애자 사용 공사로 시설해야 합니다.
  • 네온 방전등 = 애자공사
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83. 저압 가공전선과 고압 가공전선을 동일 지지물에 병가하는 경우, 고압 가공전선에 케이블을 사용하면 그 케이블과 저압 가공전선의 최소 이격거리는 몇 cm인가?

  1. 30
  2. 50
  3. 70
  4. 90
(정답률: 47%)
  • 저압 가공전선과 고압 가공전선을 동일 지지물에 병가할 때, 기본 이격거리는 $50\text{cm}$이상이지만 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우에는 이격거리를 $30\text{cm}$이상으로 하여 시설할 수 있습니다.
  • 고압 가공 전선 등의 병행설치
    저압 가공 전선 0.5m (고압 가공 전선에 케이블을 사용한 경우 0.3m)
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84. 케이블 트레이의 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?(2021년 KEC 규정 변경으로 인하여 접지관련 문제는 출제되지 않습니다. 정답은 4번입니다. 참고하세요.)

  1. 안전율은 1.5이상으로 하여야 한다.
  2. 비금속제 케이블 트레이는 난연성 재료의 것이어야 한다.
  3. 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우에는 금속제 트레이에 제 3종 접지공사를 하여야 한다.
  4. 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 이상인 경우에는 금속제 트레이에 제 1종 접지공사를 하여야 한다.
(정답률: 72%)
  • 케이블 트레이 시설 시 저압 옥내배선의 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우에는 제 3종 접지공사를, $400\text{V}$이상인 경우에는 특 제 3종 접지공사를 하여야 합니다. 따라서 제 1종 접지공사를 하여야 한다는 설명은 틀린 내용입니다.
  • 금속제 트레이는 규정에 준하여 접지 공사를 하여야 함
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85. 22.9kV 3상 4선식 다중 접지방식의 지중 전선로의 절연 내력시험을 직류로 할 경우 시험전압은 몇 V인가?

  1. 16448
  2. 21068
  3. 32796
  4. 42136
(정답률: 56%)
  • 지중 전선로의 절연 내력 시험을 직류로 수행할 때는 교류 시험 전압의 2배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V_{dc} = V_{ac} \times 2$
    ② [숫자 대입] $V_{dc} = 22900 \times 0.92 \times 2$
    ③ [최종 결과] $V_{dc} = 42136$
  • 7kV 초과 25kV 이하인 중성점 접지식 전로(중성선 다중 접지식 )
    0.92배

    케이블을 사용하는 경우 직류로 시험할 수 있으며, 시험 전압은 교류 경우의 2배

    22900 x 0.92 x 2 = 42136 [V]
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86. 시가지에서 특고압 가공전선로의 지지물에 시설할 수 없는 통신선은?

  1. 지름 4mm의 절연전선
  2. 첨가 통신용 제 1종 케이블
  3. 광섬유 케이블
  4. CNCV 케이블
(정답률: 48%)
  • 시가지의 특고압 가공전선로 지지물에는 절연전선과 동등 이상의 절연효력이 있거나, 인장강도 $5.26\text{kN}$이상, 지름 $4\text{mm}$이상의 절연전선, 또는 광섬유 케이블만 시설할 수 있습니다. CNCV 케이블은 이러한 통신선 시설 기준에 해당하지 않으므로 시설할 수 없습니다.
  • 특고압 가공전선로 첨가설치 통신선의 시가지 인입 제한
    연선의 경우 단면서 16mm^2 (단선의 경우 지름 4mm) 이상의 절연전선, 또는 광섬유 케이블
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87. 특별 제 3종 접지공사를 시공한 저압 전로에 지기가 생겼을 때 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치가 설치 되었다면 접지 저항값은 몇 Ω 이하로 하여야 하는가? (단, 물기가 있는 장소로써 자동 차단기의 정격 감도전류는 300mA이다.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 10
  2. 50
  3. 150
  4. 500
(정답률: 71%)
  • 자동 차단 장치가 설치된 경우, 접지 저항값은 허용 전압($15\text{V}$)을 정격 감도전류로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{15}{0.3}$
    ③ [최종 결과] $R = 50$
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88. 사용전압이 400V 미만인 경우의 저압 보안 공사에 전선으로 경동선을 사용할 경우 지름은 몇 mm 이상인가?

  1. 2.6
  2. 6.5
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 49%)
  • 저압 보안 공사에서 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우, 전선으로 경동선을 사용할 때의 최소 지름 규정은 $4.0\text{mm}$이상입니다.
  • 저압 보안 공사
    사용전압이 400V 이하인 경우 인장강호 5.26kN 이상, 또는 지름 4mm이상의 경동선)
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89. 사람이 상시 통행하는 터널 안의 배선을 애자사용 공사에 의하여 시설하는 경우 설치 높이는 노면상 몇 m이상인가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 59%)
  • 사람이 상시 통행하는 터널 안에서 애자 사용 공사로 배선을 시설할 경우, 안전 확보를 위해 노면상 $2.5\text{m}$이상의 높이를 유지해야 합니다.
  • 사람이 상시 통행하는 터널안의 배선의 시설 저압 2.5m
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90. 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳에 설치하는 배전반 시설에 법규상 확보할 사항이 아닌 것은?

  1. 방호 장치
  2. 통로를 시설
  3. 기기 조작에 필요한 공간
  4. 공기 여과 장치
(정답률: 67%)
  • 발전소, 변전소, 개폐소 등에 설치하는 배전반에는 취급자의 안전을 위해 적당한 방호 장치, 통로 시설, 그리고 기기 조작에 필요한 공간을 반드시 확보해야 합니다. 공기 여과 장치는 법규상 필수 확보 사항이 아닙니다.
  • 공기 여과 장치는 법규상 확보할 사항이 아니다
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91. 345kV 가공 전선로를 제1종 특고압 보안공사에 의하여 시설하는 경우에 사용하는 전선은 인장강도 77.47kN 이상의 연선 또는 단면적 몇 mm2이상의 경동연선 이어야 하는가?

  1. 100
  2. 125
  3. 150
  4. 200
(정답률: 55%)
  • 제1종 특고압 보안공사 시 전선 굵기 기준에 따라, $300\text{kV}$이상의 가공 전선로에서는 인장강도 $77.47\text{kN}$이상의 연선 또는 단면적 $200\text{mm}^{2}$이상의 경동연선을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    100kV 미만: $55\text{mm}^{2}$
    100kV 이상: $150\text{mm}^{2}$
  • 100kV 미만 인장강도 21.67kN 이상의 연선 또는 단면적 55mm^2 이상의 경동연선

    100kV 이상 300kV 미만 인장강도 58.84kN 이상의 연선 또는 단면적 150mm^2 이상의 경동연선

    300kV 이상 인장강도 77.47kN 이상의 연선 또는 단면적 200mm^2 이상의 경동연선
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92. 사용전압 22.9kV의 가공전선이 철도를 횡단하는 경우 전선의 레일면상 높이는 몇 m 이상인가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 77%)
  • 가공전선이 철도를 횡단하는 경우, 전압이 $160\text{kV}$를 초과하지 않는 한 레일면 상의 높이는 6.5m 이상으로 시설해야 합니다.
  • 35kV 이하 도로 횡단 6m, 철도,궤도 횡단 6.5m
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93. 교류 전차선과 식물 사이의 이격거리는?(2021년 변경된 KEC 규정 적용됨)

  1. 1m 이상
  2. 3m 이상
  3. 5m 이상
  4. 7m 이상
(정답률: 60%)
  • KEC 규정에 따라 교류 전차선 등 충전부와 식물 사이의 이격거리는 5m 이상을 확보해야 합니다. 다만, 확보가 곤란한 경우에는 방호벽 등 안전조치를 취해야 합니다.
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94. 전체의 길이가 16m이고 설계하중이 6.8kN 초과 9.8kN 이하인 철근 콘크리트주를 논, 기타 지반이 연약한 곳 이외의 곳에 시설할 때, 묻히는 깊이를 2.5m보다 몇 cm 가산하여 시설하는 경우에는 기초의 안전율에 대한 고려없이 시설하여도 되는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 61%)
  • KEC 331.7 가공전선로 지지물의 기초 안전율 규정에 따라, 해당 조건의 철근 콘크리트주를 시설할 때 묻히는 깊이 $2.5\text{m}$에 $30\text{cm}$를 가산하여 시설하면 기초의 안전율을 고려하지 않아도 됩니다.
  • 15m초과~16m이하 설계하중 6.8kN 초과 9.8kN 이하 2.8m 이상
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95. KS C IEC 60364에서 전원의 한점을 직접 접지하고, 설비의 노출 도전성 부분을 전원 계통의 접지극과 별도로 전기적으로 독립하여 접지하는 방식은?

  1. TT 계통
  2. TN-C 계통
  3. TN-S 계통
  4. TN-CS 계통
(정답률: 60%)
  • 전원의 한 점을 직접 접지하고, 설비의 노출 도전성 부분을 전원 계통의 접지극과 전기적으로 독립하여 접지하는 방식은 TT 계통입니다.

    오답 노트
    TN-C 계통: 중성선과 보호선을 동일 전선으로 사용
    TN-S 계통: 중성선과 보호선을 분리하여 사용
    TN-C-S 계통: 계통 일부에서 중성선과 보호선을 동일 전선으로 사용
  • TT 계통 : 전원의 한점을 직접 접지하고, 설비의 노출 도전성 부분을 전원 계통의 접지극과 별도로 전기적으로 독립하여 접지극에 접속
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96. 옥내의 저압전선으로 애자사용 공사에 의하여 전개된 곳에 나전선의 사용이 허용되지 않는 경우는?

  1. 전기로용 전선
  2. 취급자 이외의 자가 출입할 수 없도록 설비한 장소에 시설하는 전선
  3. 제분 공장의 전선
  4. 전선의 피복 절연물이 부식하는 장소에 시설하는 전선
(정답률: 68%)
  • 옥내 저압전선 애자사용 공사에서 나전선 사용이 허용되는 경우는 전기로용 전선, 피복 절연물이 부식하는 장소, 취급자 외 출입 금지 장소입니다. 따라서 제분 공장의 전선은 나전선 사용이 허용되지 않습니다.
  • 나전선의 사용 제한
    애자공사에 의하여 전개된 곳에 다음의 전선을 시설하는 경우
    전기로용 전선
    전선의 피복 절연물이 부식하는 장소에 시설하는 전선
    취급자 이외의 자가 출입할 수 없도록 설비한 장소에 시설하는 전선
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97. 강관으로 구성된 철탑의 갑종풍압하중은 수직 투영면적 1m2에 대한 풍압을 기초로 하여 계산한 값이 몇 Pa 인가?

  1. 1255
  2. 1340
  3. 1560
  4. 2060
(정답률: 75%)
  • 철탑의 갑종풍압하중 기준에 따라, 강관으로 구성된 철탑의 풍압하중은 $1255\text{Pa}$를 적용합니다.
  • 풍압 하중 철탑 1255Pa
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98. 사용전압이 25kV 이하의 특고압 가공 전선로에는 전화 선로의 길이 12km마다 유도전류가 몇 μA를 넘지 않아야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 76%)
  • KEC 333.2 유도장해 방지 기준에 따라, $60\text{kV}$이하의 특고압 가공 전선로에서는 전화 선로 $12\text{km}$마다 유도전류가 $2\text{μA}$이하가 되어야 합니다.
  • 사용 전압 60kV 이하 전화선로 길이 12km 마다 유도전류가 2μA를 넘지 않도록 할 것

    사용전압 60kV 초과 전화선로 길이 40km 마다 유도전류 3μA를 넘지 않도록 할 것
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99. “고압 또는 특별고압의 기계기구, 모선 등을 옥외에 시설하는 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳에 시설하는 울타리, 담 등의 높이는 ((ㄱ))m 이상으로 하고, 지표면과 울타리, 담 등의 하단사이의 간격은 ((ㄴ))cm 이하로 하여야 한다.” 에서 (ㄱ), (ㄴ)에 알맞은 것은?

  1. (ㄱ) 3, (ㄴ) 15
  2. (ㄱ) 2, (ㄴ) 15
  3. (ㄱ) 3, (ㄴ) 25
  4. (ㄱ) 2, (ㄴ) 25
(정답률: 57%)
  • 고압 또는 특별고압 설비가 있는 옥외 시설(발전소, 변전소 등)의 안전을 위한 울타리 및 담의 설치 기준은 다음과 같습니다.
    울타리의 높이는 $2\text{m}$이상으로 설치해야 하며, 지표면과 울타리 하단 사이의 간격은 $15\text{cm}$이하로 유지하여 외부 침입을 방지해야 합니다.
  • 발전소 등의 울타리.담 등의 높이는 2m이상으로 하고 지표면과 울타리.담 등의 하단 사이의 간격은 0.15m 이하
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100. 발, 변전소의 주요 변압기에 시설하지 않아도 되는 계측장치는?

  1. 역률계
  2. 전압계
  3. 전력계
  4. 전류계
(정답률: 78%)
  • 발전소 및 변전소의 주요 변압기에는 전압, 전류, 전력을 측정하기 위한 전압계, 전류계, 전력계가 필수적으로 시설되어야 하지만, 역률계는 필수 시설 대상이 아닙니다.
  • 주요 변압기의 전압,전류 ,전력
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