전기기사 필기 기출문제복원 (2019-04-27)

전기기사
(2019-04-27 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 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: 84%)
  • 정답은 "권선수 N2에 비례한다."이다.

    자기 인덕턴스는 다음과 같이 계산된다.

    L = μ * N^2 * S / ℓ

    여기서, N은 코일의 권선수이다. 코일을 감을수록 N은 증가하며, N^2에 비례하여 자기 인덕턴스가 증가한다. 따라서 권선수 N^2에 비례한다는 것이 옳다.
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2. 상이한 매질의 경계면에서 전자파가 만족해야 할 조건이 아닌 것은? (단, 경계면은 두 개의 무손실 매질 사이이다.)

  1. 경계면의 양측에서 전계의 접선성분은 서로 같다.
  2. 경계면의 양측에서 자계의 접선성분은 서로 같다.
  3. 경계면의 양측에서 자속밀도의 접선성분은 서로 같다.
  4. 경계면의 양측에서 전속밀도의 법선성분은 서로 같다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "경계면의 양측에서 전속밀도의 법선성분은 서로 같다."이다.

    경계면에서 전자파는 반사, 투과, 굴절 등의 현상을 보이게 된다. 이때, 전자파의 전기장과 자기장은 각각의 매질에서 다르게 전달되기 때문에 경계면에서는 전자파의 전기장과 자기장이 서로 다르게 전달된다. 따라서, 경계면에서는 전자파의 전기장과 자기장이 만족해야 할 조건이 다양하게 존재한다.

    그러나, 자속밀도의 접선성분은 경계면에서 전자파의 전기장과 자기장과는 무관하게, 단지 매질의 자기적 특성에 의해서만 결정되기 때문에 경계면의 양측에서 자속밀도의 접선성분은 서로 같다. 이는 안테나 설계나 전자파의 굴절 등에서 매우 중요한 역할을 한다.
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3. 유전율이 ε, 도전율이 σ, 반경이 r1, r2(r1 ＜ r2) 길이가 l인 동축케이블에서 저항 R은 얼마인가?

(정답률: 65%)
  • 동축케이블의 저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    R = (ln(r2/r1))/(2πlε) + (1/(2πσ)) x (1/ln(r2/r1))

    따라서, ε와 σ가 주어졌을 때 R을 계산할 수 있다. 보기 중에서 R 값이 계산식과 일치하는 것은 "" 이다.
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4. 단면적 S, 길이 l, 투자율 μ인 자성체의 자기회로에 권선을 N회 감아서 I의 전류를 흐르게 할 때 자속은?

(정답률: 84%)
  • 자기회로에 권선을 감아 전류를 흐르게 하면 자기장이 형성되는데, 이 때 자기장의 세기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B = μ * N * I / l

    여기서 B는 자기장의 세기, μ는 투자율, N은 권선의 수, I는 전류, l은 권선의 길이를 나타낸다.

    따라서 보기 중에서 자속이 가장 큰 것은 B와 직접적으로 비례하는 μ * N이 가장 큰 "" 이다.
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5. 30V/m의 전계내의 80V 되는 점에서 1C의 전하를 전계 방향으로 80cm 이동한 경우, 그 점의 전위(V)는?

  1. 9
  2. 24
  3. 30
  4. 56
(정답률: 74%)
  • 전위는 전하가 위치한 지점에서 출발하여 무한히 멀어질 때 전위차가 1V가 되는 지점까지의 거리를 말합니다. 따라서 전위차는 전계내의 전위차가 1V가 되는 지점에서 전기장과 수직인 방향으로 측정해야 합니다.

    전기장은 30V/m이므로, 80cm 이동한 거리에서의 전위차는 30V/m × 0.8m = 24V입니다. 따라서 80V가 되는 점에서 1C의 전하를 전계 방향으로 80cm 이동한 경우, 그 점의 전위는 80V - 24V = 56V가 됩니다. 따라서 정답은 "56"입니다.
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6. 도전율 σ인 도체에서 전장 E에 의해 전류밀도 J가 흘렀을 때 이 도체에서 소비되는 전력을 표시한 식은?

(정답률: 45%)
  • 도전율 σ인 도체에서 전장 E에 의해 전류밀도 J가 흐를 때 소비되는 전력은 P = EI = σE^2A, 여기서 A는 도체의 단면적을 나타냅니다.

    따라서 정답은 "" 입니다. 이는 전력이 전장의 제곱에 비례한다는 것을 나타내는 공식입니다.
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7. 자극의 세기가 8×10-6Wb, 길이가 3cm인 막대자석을 120 AT/m의 평등자계 내에 자력선과 30°의 각도로 놓으면 이 막대자석이 받는 회전력은 몇 N ㆍ m인가?

  1. 1.44×10-4
  2. 1.44×10-5
  3. 3.02×10-4
  4. 3.02×10-5
(정답률: 76%)
  • 회전력은 자극의 세기, 길이, 자기장과 이루는 각도, 평균자기강도에 따라 결정된다. 따라서 회전력을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    회전력 = 자극의 세기 × 길이 × 평균자기강도 × sin(자기장과 이루는 각도)

    여기서 자극의 세기는 8×10-6 Wb, 길이는 3cm, 평균자기강도는 120 AT/m, 자기장과 이루는 각도는 30°이다. 따라서,

    회전력 = 8×10-6 × 0.03 × 120 × sin(30°) = 1.44×10-5 Nㆍm

    따라서 정답은 "1.44×10-5"이다.
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8. 정상전류계에서 옴의 법칙에 대한 미분형은? (단, i는 전류밀도, k는 도전율, ρ는 고유저항, E는 전계의 세기이다.)

  1. i = kE
  2. i = E / k
  3. i = ρE
  4. i = -kE
(정답률: 70%)
  • 옴의 법칙은 V = IR로 표현되며, 여기서 V는 전압, I는 전류, R은 저항을 나타낸다. 이를 전류밀도와 전계의 세기로 표현하면 다음과 같다.

    V = IR = (ρL/A) * (L/A * E) = ρE * L^2 / A

    여기서 L은 전류가 흐르는 길이, A는 전류가 흐르는 단면적을 나타낸다. 이를 전류밀도 i로 나타내면 다음과 같다.

    i = I/A = (ρE * L^2 / A) / A = ρE * L^2 / A^2

    여기서 ρ는 고유저항을 나타내는데, 이는 물질의 특성에 따라 일정한 값이다. 따라서 i와 E는 비례 관계에 있으며, 비례 상수가 k = ρL^2 / A^2이다. 따라서 i = kE가 된다.
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9. 자기인덕턴스의 성질을 옳게 표현한 것은?

  1. 항상 0 이다.
  2. 항상 정(正)이다.
  3. 항상 부(負)이다.
  4. 유도되는 기전력에 따라 정(IE)도 되고 부(負)도 된다.
(정답률: 75%)
  • 자기인덕턴스는 유도되는 전류의 방향에 따라서 자기장의 방향이 결정되므로, 유도되는 기전력과는 반대 방향의 자기장을 생성하게 된다. 따라서 자기인덕턴스의 부호는 유도되는 전류의 방향과 반대되므로 항상 정(正)이다.
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10. 4A전류가 흐르는 코일과 쇄교하는 자속수가 4Wb이다. 이 전류 회로에 축척되어 있는 자기 에너지(J)는?

  1. 4
  2. 2
  3. 8
  4. 16
(정답률: 65%)
  • 자기 에너지(J)는 1/2 x L x I^2 이다. 여기서 L은 코일의 인덕턴스를 나타내며, I는 전류를 나타낸다. 따라서, J = 1/2 x L x I^2 = 1/2 x (4/4) x 4^2 = 8 이다. 여기서 4/4는 코일의 인덕턴스를 나타내는데, 코일의 인덕턴스는 자속수와 전류에 비례하기 때문에 4/4로 계산할 수 있다. 따라서 정답은 "8"이다.
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11. 진공 중에서 빛의 속도와 일치하는 전자파의 전파속도를 얻기 위한 조건으로 옳은 것은?

  1. εr=0, μr=0
  2. εr=1, μr=1
  3. εr=0, μr=1
  4. εr=1, μr=0
(정답률: 80%)
  • 진공에서 빛의 속도는 전자파의 전파속도인 c이므로, 전자파가 진공에서 c와 일치하려면 전자파의 전기 유전율과 자기 도체율이 진공과 같아야 합니다. 따라서 εr=1, μr=1이 옳은 조건입니다. εr은 전기 유전율 상수이며, μr은 자기 도체율 상수입니다.
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12. 그림과 같이 평행한 무한장 직선도선에 I(A), 4I(A)인 전류가 흐른다. 두 선 사이의 점 P에서 자계의 세기가 0이라고 하면 a/b 는?

  1. 2
  2. 4
  3. 1/2
  4. 1/4
(정답률: 72%)
  • 평행한 두 직선 사이에서 자계의 세기는 일정하므로, P에서의 자계의 세기는 A와 4A가 만드는 자계의 합이 0이 되도록 할 때의 A의 크기와 같다. 이를 수식으로 나타내면, A + 4A = 0 이므로 A = -4A/5 이다. 따라서, a/b = (μ0 × 4A)/(μ0 × A) = 4/1 = 4 이다. 따라서 정답은 "4"가 되어야 한다. 따라서, 보기에서 정답이 "1/4"인 이유는 오답이다.
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13. 자기회로와 전기회로의 대응으로 틀린 것은?

  1. 자속 ↔ 전류
  2. 기자력 ↔ 기전력
  3. 투자율 ↔ 유전율
  4. 자계의 세기 ↔ 전계의 세기
(정답률: 81%)
  • 투자율과 유전율은 서로 다른 물리량을 나타내기 때문에 대응이 되지 않는다. 투자율은 자기회로에서 전류가 흐를 때 자기장이 얼마나 강하게 생성되는지를 나타내는 물리량이고, 유전율은 전기회로에서 전기가 흐를 때 전기장이 얼마나 강하게 생성되는지를 나타내는 물리량이다. 따라서, "투자율 ↔ 유전율"이 틀린 대응이다.
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14. 자속밀도가 0.3 Wb/m2 인 평등자계 내에 5A의 전류가 흐르는 길이 2m인 직선도체가 있다 이 도체를 자계 방향에 대하여 60°의 각도로 놓았을 때 이 도체가 받는 힘은 약 몇 N 인가?

  1. 1.3
  2. 2.6
  3. 4.7
  4. 5.7
(정답률: 79%)
  • 도체가 받는 힘은 F = BILsinθ 이다. 여기서 B는 자속밀도, I는 전류, L은 도체의 길이, θ는 도체와 자계 방향의 각도이다.

    주어진 값에 대입하면 F = (0.3 Wb/m^2) x (5A) x (2m) x sin60° = 2.6 N 이다.

    따라서 정답은 "2.6" 이다.
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15. 진공 중에서 한 변이 a(m) 인 정사각형 단일 코일이 있다. 코일에 I(A)의 전류를 흘릴 때 정사각형 중심에서 자계의 세기는 몇 AT/m 인가?

(정답률: 85%)
  • 정사각형 단일 코일에서 자계의 세기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B = μ0 * I * N * A / L

    여기서, B는 자계의 세기, μ0는 자유공간의 자기유도율(4π × 10^-7 T·m/A), I는 전류, N은 코일의 밀도, A는 코일 면적, L은 코일의 길이이다.

    문제에서는 코일의 한 변이 a(m)인 정사각형 코일이 주어졌으므로, 면적 A는 A = a^2이다. 또한, 코일은 단일 코일이므로 N = 1이다.

    따라서, 자계의 세기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B = μ0 * I * A / (4a)

    = (4π × 10^-7 T·m/A) * I * a^2 / (4a)

    = π × 10^-7 T·m/A * I * a

    따라서, 주어진 조건에서 정사각형 중심에서 자계의 세기는 π × 10^-7 T·m/A * I * a(AT/m)이다.

    보기 중에서 ""이 정답인 이유는, 전류 I가 1A, 변의 길이 a가 1m일 때, 자계의 세기가 π × 10^-7 T·m/A * 1A * 1m = π × 10^-7 T·m/A(AT/m)이 되기 때문이다.
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16. 진공내의 점(3, 0, 0) (m)에 4×10-9 C의 전하가 있다. 이 때 점(6, 4, 0) (m)의 전계의 크기는 약 몇 V/m 이며，전계의 방향을 표시하는 단위벡터는 어떻게 표시되는가?

  1. 전계의 크기 : , 단위벡터 :
  2. 전계의 크기 : , 단위벡터 : 3ax+4ay
  3. 전계의 크기 : , 단위벡터 : ax+ay
  4. 전계의 크기 : , 단위벡터 :
(정답률: 73%)
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17. 전속밀도 D=X2i+Y2j+Z2k (C/m2) 를 발생시키는 점(1, 2, 3)에서의 체적 전하밀도는 몇 C/m3 인가?

  1. 12
  2. 13
  3. 14
  4. 15
(정답률: 61%)
  • 체적 전하밀도는 전속밀도를 적분한 후 체적으로 나누면 구할 수 있다. 따라서,

    체적 전하밀도 = (1/체적) ∫∫∫ D dV

    점 (1, 2, 3)에서의 전속밀도는 D = X^2 i + Y^2 j + Z^2 k = 1^2 i + 2^2 j + 3^2 k = 14 (C/m^2) 이다. 따라서,

    체적 전하밀도 = (1/체적) ∫∫∫ D dV
    = (1/8) ∫∫∫ 14 dV
    = (1/8) x 14 x 체적
    = 1.75 x 체적 (C/m^3)

    점 (1, 2, 3)에서의 체적은 1 x 1 x 1 = 1 이므로, 체적 전하밀도는 1.75 (C/m^3) 이다. 따라서 보기에서 정답은 "12" 이다.
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18. 다음 식 중에서 틀린 것은?

  1. E = -grad V
(정답률: 72%)
  • 틀린 것은 "" 이다. 이 식은 운동에너지와 위치에너지의 합이 보존된다는 법칙인 보존력의 법칙을 나타내는데, 일반적으로 보존력의 법칙은 시간에 대한 미분이 0이 되는 것으로 표현된다. 하지만 이 식에서는 시간에 대한 미분이 0이 아니므로 틀린 것이다.

    ""은 운동에너지와 위치에너지의 합이 보존된다는 법칙을 나타내는 보존력의 법칙을 나타내는 것이다.

    ""은 운동에너지와 위치에너지의 합이 일정하다는 법칙인 보존량의 법칙을 나타내는 것이다.

    "E = -grad V"는 위치에너지가 변할 때 운동에너지가 변하는 것을 나타내는 식이다.
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19. 어떤 대전체가 진공 중에서 전속이 Q(C) 이었다. 이 대전체를 비유전율 10인 유전체 속으로 가져갈 경우에 전속(C)은?

  1. Q
  2. 10Q
  3. Q / 10
  4. 10ε0Q
(정답률: 58%)
  • 정답은 "Q"이다. 이유는 비유전율이 10인 유전체 속으로 가져가더라도 전속은 변하지 않기 때문이다. 전속은 진공이나 유전체와 같은 매질에 따라 변하지 않고 일정하게 유지되기 때문이다. 따라서, 전속은 변하지 않고 Q로 유지된다.
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20. 다음 중 스토크스(stokes)의 정리는?

(정답률: 67%)
  • 스토크스의 정리는 유체의 점성력과 관련된 법칙으로, 유체 내에서 작용하는 점성력은 유체의 운동량 변화율에 비례한다는 것을 말한다. ""는 스토크스의 정리를 수식으로 나타낸 것으로, F는 점성력, η는 점성도(viscosity), V는 유체의 속도, A는 유체가 흐르는 면적을 나타낸다. 이 수식은 유체 내에서 점성력이 작용하는 원리를 설명하며, 점성도가 높을수록 점성력이 강하게 작용한다는 것을 나타낸다.
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2과목: 전력공학

21. 직류 송전방식에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 교류 송전방식보다 안정도가 낮다.
  2. 직류계통과 연계 운전 시 교류계통의 차단용량은 작아진다.
  3. 교류 송전방식에 비해 절연계급을 낮출 수 있다.
  4. 비동기 연계가 가능하다.
(정답률: 70%)
  • "직류 송전방식에 관한 설명으로 틀린 것은?"이라는 질문에 대한 답은 "교류 송전방식보다 안정도가 낮다."가 아니라 "직류 송전방식에 관한 설명으로 맞는 것은?"입니다. 따라서, 주어진 보기 중에서 틀린 것은 없습니다.

    하지만, "직류 송전방식은 교류 송전방식보다 안정도가 낮다."라는 내용은 맞습니다. 이는 직류 송전에서 발생하는 전압강하와 전류강하가 크기 때문에 발생하는 문제입니다. 또한, 직류계통과 교류계통을 연계 운전할 때 교류계통의 차단용량이 작아지는 문제도 있습니다.
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22. 유효낙차 100m, 최대사용수량 20m3/s, 수차효율 70% 인 수력발전소의 연간 발전전력량은 약 몇 kWh 인가? (단, 발전기의 효율은 85%라고 한다.)

  1. 2.5 × 107
  2. 5 × 107
  3. 10 × 107
  4. 20 × 107
(정답률: 56%)
  • 연간 발전량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    연간 발전량 = 유효낙차 × 최대 사용수량 × 365일 × 24시간 × 발전기 효율 × 수차효율

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    연간 발전량 = 100m × 20m3/s × 365일 × 24시간 × 0.85 × 0.7
    = 10 × 107 kWh

    따라서 정답은 "10 × 107" 이다.
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23. 일반 회로정수가 A, B, C, D이고 송전단 전압이 ES 인 경우 무부하시 수전단 전압은?

(정답률: 67%)
  • 무부하시 수전단 전압은 송전단 전압과 동일하다. 따라서 정답은 "" 이다. 이유는 다른 보기들은 회로도가 없어서 어떤 회로인지 알 수 없기 때문이다.
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24. 한 대의 주상변압기에 역률(뒤짐) cosθ1, 유효전력 P1(kW)의 부하와 역률(뒤짐) cosθ2, 유효전력 P2(kW)의 부하가 병렬로 접속되어 있을 때 주상변압기 2차 측에서 본 부하의 종합역률은 어떻게 되는가?

(정답률: 78%)
  • 병렬로 접속된 부하의 종합역률은 각 부하의 역률과 유효전력을 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    종합역률 = (P1 + P2) / √(P12 + P22) * cos(θ1 + θ2)

    여기서 cos(θ1 + θ2)은 두 부하의 역률이 뒤짐일 경우에는 양수이고, 앞짐일 경우에는 음수이다. 따라서 두 부하의 역률이 같은 경우에는 cos(θ1 + θ2)가 양수이므로 종합역률은 두 부하의 유효전력의 합을 이용하여 계산할 수 있다. 따라서 정답은 ""이다.
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25. 옥내배선의 전선 굵기를 결정할 때 고려해야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 허용전류
  2. 전압강하
  3. 배선방식
  4. 기계적강도
(정답률: 73%)
  • 배선방식은 전선 굵기를 결정할 때 고려해야 할 사항이 아닙니다. 옥내배선의 전선 굵기를 결정할 때는 허용전류, 전압강하, 기계적 강도 등을 고려해야 합니다. 배선방식은 전선을 어떻게 배선할 것인지를 결정하는 것으로, 전선 굵기와는 직접적인 연관이 없습니다.
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26. 선택 지락 계전기의 용도를 옳게 설명한 것은?

  1. 단일 회선에서 지락고장 회선의 선택 차단
  2. 단일 회선에서 지락전류의 방향 선택 차단
  3. 병행 2회선에서 지락고장 회선의 선택 차단
  4. 병행 2회선에서 지락고장의 지속시간 선택 차단
(정답률: 76%)
  • 선택 지락 계전기는 병행 2회선에서 지락고장 회선의 선택 차단을 위해 사용됩니다. 이는 두 개의 회선 중에서 오류가 발생한 회선만 차단하여 전체 회선의 작동을 유지하기 위함입니다. 따라서 다른 보기들은 선택 지락 계전기의 용도를 옳게 설명하지 않습니다.
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27. 33kV 이하의 단거리 송배전선로에 적용되는 비접지 방식에서 지락전류는 다음 중 어느 것을 말하는가?

  1. 누설전류
  2. 충전전류
  3. 뒤진전류
  4. 단락전류
(정답률: 47%)
  • 33kV 이하의 단거리 송배전선로에 적용되는 비접지 방식에서 지락전류는 "충전전류"를 말한다. 이는 전선로의 절연체와 대지 사이에 전하가 축적되어 전선로와 대지 사이에 전압차가 발생하게 되면, 이 전압차를 이용하여 전선로와 대지 사이를 흐르는 전류를 말한다. 이러한 충전전류는 전선로와 대지 사이의 절연체의 특성에 따라 크기가 결정되며, 일반적으로는 몇 밀리암페어 이하의 작은 값이다.
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28. 터빈(turbine)의 임계속도란?

  1. 비상조속기를 동작시키는 회전수
  2. 회전자의 고유 진동수와 일치하는 위험 회전수
  3. 부하를 급히 차단하였을 때의 순간 최대 회전수
  4. 부하 차단 후 자동적으로 정정된 회전수
(정답률: 66%)
  • 터빈의 임계속도는 회전자의 고유 진동수와 일치하는 위험 회전수입니다. 이는 회전자가 고유 진동수와 일치하는 속도로 회전할 경우, 공진 현상이 발생하여 터빈의 손상을 초래할 수 있기 때문입니다. 따라서 이 속도를 넘지 않도록 주의해야 합니다.
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29. 공통 중성선 다중 접지방식의 배전선로에서 Recloser(R)， Sectionalizer(S)， Line fuse(F)의 보호협조가 가장 적합한 배열은? (단, 보호협조는 변전소를 기준으로 한다.)

  1. S - F - R
  2. S - R - F
  3. F - S - R
  4. R - S - F
(정답률: 75%)
  • R - S - F이 가장 적합한 배열이다. 이는 Recloser(R)가 먼저 작동하여 장애를 복구하고, 그 후에 Sectionalizer(S)가 작동하여 장애 구간을 분리하고, 마지막으로 Line fuse(F)가 작동하여 장애를 차단하기 때문이다. 이러한 순서는 전력 공급의 지연 없이 장애를 신속하게 복구할 수 있도록 하며, 장애 구간을 최소화하여 전력 손실을 최소화할 수 있다.
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30. 송전선의 특성임피던스와 전파정수는 어떤 시험으로 구할 수 있는가?

  1. 뇌파시험
  2. 정격부하시험
  3. 절연강도 측정시험
  4. 무부하시험과 단락시험
(정답률: 81%)
  • 송전선의 특성임피던스는 무부하시험으로 구할 수 있습니다. 이 시험은 송전선을 외부에 연결하지 않고 내부 저항만을 이용하여 송전선의 특성을 측정하는 것입니다. 이를 통해 송전선의 특성임피던스를 구할 수 있습니다.

    전파정수는 단락시험으로 구할 수 있습니다. 이 시험은 송전선의 한쪽 끝을 단락시켜서 전기 신호를 보내고, 반사되는 신호를 측정하여 전파정수를 구하는 것입니다. 이를 통해 송전선에서 전기 신호가 전파되는 속도를 측정할 수 있습니다.
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31. 단도체 방식과 비교하여 복도체 방식의 송전선로를 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 선로의 송전용량이 증가된다.
  2. 계통의 안정도를 증진시킨다.
  3. 전선의 인덕턴스가 감소하고, 정전용량이 증가된다.
  4. 전선 표면의 전위경도가 저감되어 코로나 임계전압을 낮출 수 있다.
(정답률: 75%)
  • 단도체 방식과 비교하여 복도체 방식의 송전선로를 설명한 것 중 틀린 것은 없습니다.

    전선 표면의 전위경도가 저감되어 코로나 임계전압을 낮출 수 있는 이유는, 복도체 방식에서 전선의 외부에 절연체를 두어 전선과 외부의 공기 사이의 전위차를 줄이기 때문입니다. 이로 인해 전선 주변의 공기에서 발생하는 전기적인 방전 현상인 코로나가 발생하는 임계전압이 낮아지게 되어, 전력 손실을 줄이고 안정적인 전력 공급이 가능해집니다.
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32. 10000 kVA 기준으로 등가 임피던스가 0.4% 인 발전소에 설치될 차단기의 차단용량은 몇 MVA 인가?

  1. 1000
  2. 1500
  3. 2000
  4. 2500
(정답률: 73%)
  • 등가 임피던스가 0.4% 인 발전소에서 차단기의 차단용량은 발전소의 용량과 등가 임피던스에 따라 결정된다. 10000 kVA 기준으로 등가 임피던스가 0.4% 이므로, 차단기의 차단용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    차단용량 = 10000 kVA / (0.4/100) = 2500 MVA

    따라서, 정답은 "2500" 이다.
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33. 고압 배전선로 구성방식 중, 고장 시 자동적으로 고장개소의 분리 및 건전선로에 폐로하여 전력을 공급하는 개폐기를 가지며, 수요 분포에 따라 임의의 분기선으로부터 전력을 공급하는 방식은?

  1. 환상식
  2. 망상식
  3. 뱅킹식
  4. 가지식(수지식)
(정답률: 50%)
  • 정답은 "환상식"이다. 고압 배전선로 구성방식 중, 고장 시 자동적으로 고장개소의 분리 및 건전선로에 폐로하여 전력을 공급하는 개폐기를 가지며, 수요 분포에 따라 임의의 분기선으로부터 전력을 공급하는 방식은 "망상식"이다. "환상식"은 존재하지 않는 용어이다. "뱅킹식"은 전기용어로 사용되지 않는 용어이며, "가지식(수지식)"은 전력공급망에서 일부 지역에 전력을 공급하는 방식을 의미한다.
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34. 중거리 송전선로의 T형 회로에서 송전단 전류 Is 는? (단，Z, Y는 선로의 직렬 임피던스와 병렬 어드미턴스이고, Er은 수전단 전압, Ir은 수전단 전류이다.)

(정답률: 58%)
  • T형 회로에서는 송전단 전류 Is는 수전단 전류 Ir과 같다. 이는 T형 회로의 특징으로, 수전단과 송전단이 직렬로 연결되어 있기 때문이다. 따라서 정답은 ""이다.
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35. 전력계통 연계 시의 특징으로 틀린 것은?

  1. 단락전류가 감소한다.
  2. 경제 급전이 용이하다.
  3. 공급신뢰도가 향상된다.
  4. 사고 시 다른 계통으로의 영향이 파급될 수 있다.
(정답률: 72%)
  • 단락전류가 감소한다는 것은 틀린 것입니다. 전력계통 연계 시에는 다른 계통으로의 전력 공급이 가능해지므로 공급신뢰도가 향상되고 경제적인 이점이 있지만, 사고 시 다른 계통으로의 영향이 파급될 수 있습니다. 단락전류는 전류의 흐름이 막히지 않고 계속해서 흐르는 상황에서 발생하는데, 전력계통 연계로 인해 전류의 흐름이 막히지 않는 상황이 더 많아져서 오히려 단락전류가 증가할 수 있습니다.
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36. 아킹혼(Arcing Horn)의 설치 목적은?

  1. 이상전압 소멸
  2. 전선의 진동방지
  3. 코로나 손실방지
  4. 섬락사고에 대한 애자보호
(정답률: 78%)
  • 아킹혼은 전기선로에서 발생하는 섬락사고에 대한 애자보호를 위해 설치됩니다. 섬락사고란 전기선로에서 발생하는 고장으로 인해 전류가 지나가지 못하고 고장 부위 주변에 높은 전압이 발생하는 현상을 말합니다. 이러한 현상이 발생하면 인명사고나 재산피해가 발생할 수 있으므로, 아킹혼은 이를 방지하기 위해 설치됩니다.
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37. 변전소에서 접지를 하는 목적으로 적절하지 않은 것은?

  1. 기기의 보호
  2. 근무자의 안전
  3. 차단 시 아크의 소호
  4. 송전시스템의 중성점 접지
(정답률: 59%)
  • 차단 시 아크의 소호는 접지의 목적이 아니라 차단기 등의 기기를 보호하기 위한 것이므로 적절하지 않은 목적이다. 접지는 기기의 보호와 근무자의 안전, 송전시스템의 중성점 접지를 위해 이루어진다.
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38. 그림과 같은 2기 계통에 있어서 발전기에서 전동기로 전달되는 전력 P는? (단, X=XG+XL+XM 이고 EG, EM은 각각 발전기및 전동기의 유기기전력, δ는 EG와 EM간의 상차각이다.)

(정답률: 69%)
  • 전력의 보존 법칙에 따라, 발전기에서 전달되는 전력 P는 전동기에서 소비되는 전력과 손실 전력의 합과 같다. 즉, P = Pmotor + Ploss 이다.
    전동기의 소비 전력 Pmotor는 EMcosδ로 주어지고, 손실 전력 Ploss는 I2R로 주어진다. 여기서 I는 전류이고, R은 전선의 저항이다.
    전류 I는 발전기와 전동기 사이의 등가 회로에서 구할 수 있다. 등가 회로에서 전압 차는 EG - EMsinδ이고, 전류는 이 전압 차를 전선의 임피던스 X로 나눈 값이다. 따라서 I = (EG - EMsinδ) / X 이다.
    여기서 전선의 임피던스 X는 전선의 저항 R과 리액턴스 XL, XM의 합이다. 따라서 X = R + XL + XM 이다.
    따라서, P = EMcosδ + I2R = EMcosδ + ((EG - EMsinδ) / X)2 * R 이다.
    이를 계산하면 P = EMcosδ - (EG - EMsinδ)2 * R / (X2) 이다.
    따라서, 정답은 ""이다.
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39. 변전소, 발전소 등에 설치하는 피뢰기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 방전전류는 뇌충격전류의 파고값으로 표시한다.
  2. 피뢰기의 직렬갭은 속류를 차단 및 소호하는 역할을 한다.
  3. 정격전압은 상용주파수 정현파 전압의 최고 한도를 규정한 순시값이다.
  4. 속류란 방전현상이 실질적으로 끝난 후에도 전력계통에서 피뢰기에 공급되어 흐르는 전류를 말한다.
(정답률: 63%)
  • "방전전류는 뇌충격전류의 파고값으로 표시한다."가 틀린 설명입니다. 방전전류는 피뢰기에서 방전이 일어날 때 흐르는 전류를 말하며, 뇌충격전류는 전기적 충격으로 인해 발생하는 인체에 대한 위험을 나타내는 값입니다. 두 값은 서로 다른 개념이므로 혼동해서는 안 됩니다.

    정격전압은 피뢰기가 견딜 수 있는 최대 전압을 의미합니다. 이 값은 상용주파수 정현파 전압의 최고 한도를 규정한 순시값으로 정해지며, 이 값을 초과하는 전압이 인가되면 피뢰기가 파괴될 수 있습니다.
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40. 부하역률이 cosθ 인 경우 배전선로의 전력손실은 같은 크기의 부하전력으로 역률이 1인 경우의 전력손실에 비하여 어떻게 되는가?

  1. 1 / cosθ
  2. 1 / cos2θ
  3. cosθ
  4. cos2θ
(정답률: 71%)
  • 전력손실은 전류의 제곱에 비례하므로, 부하역률이 cosθ 인 경우에는 전류가 (1/cosθ)배 더 커진다. 따라서 전력손실은 (1/cosθ)²배 더 커지게 된다. 따라서 정답은 "1 / cos2θ" 이다.
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3과목: 전기기기

41. 100V, 10A, 1500rpm인 직류 분권발전기의 정격 시의 계자전류는 2A이다. 이 때 계자 회로에는 10Ω의 외부저항이 삽압되어 있다. 계자권선의 저항(Ω)은?

  1. 20
  2. 40
  3. 80
  4. 100
(정답률: 53%)
  • 정격 시의 계자전류는 2A이므로, 계자 회로의 전압은 2A x 10Ω = 20V이다. 따라서, 분권발전기의 출력전압은 100V + 20V = 120V이다. 이때, 외부저항이 10Ω이므로, 분권발전기의 출력전류는 (120V / 10Ω) = 12A이다. 따라서, 계자권선의 저항은 (100V / 10A) - (120V / 12A) = 40Ω이다. 따라서, 정답은 "40"이다.
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42. 직류발전기의 외부 특성곡선에서 나타내는 관계로 옳은 것은?

  1. 계자전류와 단자전압
  2. 계자전류와 부하전류
  3. 부하전류와 단자전압
  4. 부하전류와 유기기전력
(정답률: 64%)
  • 직류발전기의 외부 특성곡선은 부하전류와 단자전압의 관계를 나타내는데, 이는 부하에 따라 발전기의 출력이 변화하면서 발생하는 전압과 전류의 관계를 보여줍니다. 따라서 부하전류와 단자전압이 옳은 정답입니다. 계자전류와 단자전압은 직류발전기 내부에서 발생하는 전류와 전압을 나타내는 것이며, 부하전류와 유기기전력은 직류발전기의 외부 특성곡선과는 관련이 없습니다.
  • <문제 해설>
    무부하 포화 곡선 : 계자전류 단자전압
    외부 특성 곡선 : 부하전류 단자전압
    내부 특성 곡선 : 부하전류 유기기전력
    부하 특성 곡선 : 계자전류 단자전압
    계자 조정 곡선 : 부하전류 계자전류
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43. 가정용 재봉틀, 소형공구, 영사기, 치과의료용, 엔진 등에 사용하고 있으며, 교류, 직류 양쪽 모두에 사용되는 만능전동기는?

  1. 전기 동력계
  2. 3상 유도전동기
  3. 차동 복권전동기
  4. 단상 직권정류자전동기
(정답률: 66%)
  • 만능전동기는 교류, 직류 양쪽 모두에 사용되는 전동기를 말합니다. 그 중에서도 단상 직권정류자전동기는 직류 전원을 사용할 때 가장 많이 사용되는 전동기입니다. 이는 직류 전원에서 발생하는 변동을 안정적으로 제어할 수 있기 때문입니다. 따라서 가정용 재봉틀, 소형공구, 영사기, 치과의료용, 엔진 등에 사용되는 만능전동기 중에서도 단상 직권정류자전동기가 가장 적합한 선택입니다.
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44. 동기발전기에 회전계자형을 사용하는 경우에 대한 이유로 틀린 것은?

  1. 기전력의 파형을 개선한다.
  2. 전기자가 고정자이므로 고압 대전류용에 좋고, 절연하기 쉽다.
  3. 계자가 회전자지만 저압 소용량의 직류이므로 구조가 간단하다.
  4. 전기자보다 계자극을 회전자로 하는 것이 기계적으로 튼튼하다.
(정답률: 43%)
  • 회전계자형을 사용하는 경우 기전력의 파형을 개선하는 것이 옳은 이유이다. 회전계자형은 회전자에 계자를 사용하여 전기자와는 달리 파장이 일정한 기전력을 생성하므로, 전력의 안정성과 효율성을 높일 수 있다. 따라서, 기전력의 파형을 개선하는 것이 이유이다.
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45. 전력용 변압기에서 1차에 정현파 전압을 인가하였을 때, 2차에 정현파 전압이 유기되기 위해서는 1차에 흘러 들어가는 여자전류는 기본파 전류 외에 주로 몇 고조파 전류가 포함되는가?

  1. 제2고조파
  2. 제3고조파
  3. 제4고조파
  4. 제5고조파
(정답률: 74%)
  • 전력용 변압기에서는 주로 50Hz 또는 60Hz의 기본파 전류가 흐르지만, 전류의 비선형성으로 인해 고조파 전류가 발생합니다. 이러한 고조파 전류는 변압기 내부에서 자기장의 비선형성으로 인해 발생하며, 주로 제3고조파가 가장 크게 발생합니다. 따라서 1차에 정현파 전압을 인가하였을 때, 2차에 정현파 전압이 유기되기 위해서는 주로 제3고조파 전류가 포함되어야 합니다.
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46. 동기발전기의 병렬 운전 중 위상차가 생기면 어떤 현상이 발생하는가?

  1. 무효 횡류가 흐른다.
  2. 무효 전력이 생긴다.
  3. 유효 횡류가 흐른다.
  4. 출력이 요동하고 권선이 가열된다.
(정답률: 55%)
  • 동기발전기의 병렬 운전 중 위상차가 생기면 유효 횡류가 흐릅니다. 이는 각 발전기에서 생성된 전압이 서로 다르기 때문에 발생하는 현상으로, 이로 인해 유효 전력이 발생하게 됩니다. 이는 전력의 손실을 초래하므로, 위상차가 발생하지 않도록 주의해야 합니다.
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47. 변압기에서 사용되는 변압기유의 구비 조건으로 틀린 것은?

  1. 점도가 높을 것
  2. 응고점이 낮을 것
  3. 인화점이 높을 것
  4. 절연 내력이 클 것
(정답률: 76%)
  • "점도가 높을 것"이 틀린 것이다. 변압기유는 점도가 낮을수록 좋으며, 점도가 높을수록 유동성이 떨어져 윤활성이 떨어지기 때문이다. 따라서 변압기유는 응고점이 낮고, 인화점이 높으며, 절연 내력이 클 것이다.
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48. 상전압 200V의 3상 반파정류회로의 각 상에 SCR을 사용하여 정류제어 할 때 위상각을 π/6 로 하면 순 저항부하에서 얻을 수 있는 직류전압(V)은?

  1. 90
  2. 180
  3. 203
  4. 234
(정답률: 38%)
  • 3상 반파정류회로에서 위상각이 π/6이므로 SCR이 conducing 되는 시간은 60도이다. 따라서, 전압이 순간적으로 200√2V로 상승하고, 이후 60도 동안 유지된다. 이때, 부하가 순 저항부하이므로 유도전압은 없다. 따라서, 직류전압은 200√2 × cos(π/6) = 203V 이다. 따라서, 정답은 "203" 이다.
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49. 그림은 전원전압 및 주파수가 일정할 때의 다상 유도전동기의 특성을 표시하는 곡선이다. 1차 전류를 나타내는 곡선은 몇 번 곡선인가?

  1. (1)
  2. (2)
  3. (3)
  4. (4)
(정답률: 60%)
  • 1차 전류를 나타내는 곡선은 2번 곡선이다. 이유는 1번 곡선은 전압이 일정한 상태에서 주파수를 변화시켰을 때의 특성을 나타내는 것이고, 3번 곡선은 주파수가 일정한 상태에서 전압을 변화시켰을 때의 특성을 나타내는 것이기 때문이다. 따라서 2번 곡선은 전압과 주파수가 모두 일정한 상태에서 1차 전류의 특성을 나타내는 곡선이다.
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50. 동기전동기가 무부하 운전 중에 부하가 걸리면 동기전동기의 속도는?

  1. 정지한다.
  2. 동기속도와 같다.
  3. 동기속도보다 빨라진다.
  4. 동기속도 이하로 떨어진다.
(정답률: 50%)
  • 동기전동기는 동기속도에서 운전 중이므로, 부하가 걸리더라도 회전속도는 변하지 않고 동기속도와 같이 유지된다. 따라서 정답은 "동기속도와 같다."이다.
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51. 직류기발전기에서 양호한 정류(整流)를 얻는 조건으로 틀린 것은?

  1. 정류주기를 크게 할 것
  2. 리액턴스 전압을 크게 할 것
  3. 브러시의 접촉저항을 크게 할 것
  4. 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 할 것
(정답률: 62%)
  • "리액턴스 전압을 크게 할 것"이 틀린 것입니다. 직류기발전기에서 양호한 정류를 얻기 위해서는 정류주기를 크게 하고, 브러시의 접촉저항을 크게 하며, 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 해야 합니다. 그러나 리액턴스 전압을 크게 할 경우, 전류의 흐름을 방해하여 정류를 얻는 데 방해가 됩니다. 따라서 리액턴스 전압은 작게 유지해야 합니다.
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52. 스텝각이 2°, 스테핑주파수(pulse rate)가 1800pps인 스테핑모터의 축속도(rps)는?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 14
(정답률: 58%)
  • 스텝각이 2°이므로 한 바퀴를 도는 데 360°/2° = 180 스텝이 필요하다. 스테핑주파수가 1800pps이므로 1초에 1800번의 펄스가 발생하고, 이는 1800/180 = 10바퀴를 도는 것과 같다. 따라서 축속도는 10rps가 된다. 따라서 정답은 "10"이다.
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53. 직류기에 관련된 사항으로 잘못 짝지어진 것은?

  1. 보극 – 리액턴스 전압 감소
  2. 보상권선 – 전기자 반작용 감소
  3. 전기자 반작용 – 직류전동기 속도 감소
  4. 정류기간 – 전기자 코일이 단락되는 기간
(정답률: 45%)
  • 전기자 반작용은 직류전동기에서 자기장과 전류 사이의 상호작용을 의미합니다. 이는 전동기의 회전을 유발하는 중요한 요소 중 하나입니다. 따라서 전기자 반작용이 감소하면 직류전동기의 속도도 감소하게 됩니다. 다른 보기들은 전기자 반작용과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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54. 단상 변압기의 병렬운전 시 요구사항으로 틀린 것은?

  1. 극성이 같을 것
  2. 정격출력이 같을 것
  3. 정격전압과 권수비가 같을 것
  4. 저항과 리액턴스의 비가 같을 것
(정답률: 61%)
  • 정격출력이 같을 것이 아니라, 정격전압과 권수비가 같을 것입니다. 단상 변압기의 병렬운전 시에는 권수비가 같아야 전류가 균등하게 분배되어 전압강하가 균일하게 일어나기 때문입니다. 정격출력은 전압과 전류의 곱으로 결정되는데, 전압과 전류가 균등하게 분배되어야 전력이 균일하게 분배되므로 정격출력이 같을 필요는 없습니다.
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55. 변압기의 누설리액턴스를 나타낸 것은? (단, N은 권수이다.)

  1. N에 비례
  2. N2에 반비례
  3. N2에 비례
  4. N에 반비례
(정답률: 64%)
  • 변압기의 누설리액턴스는 코일의 자기장이 다른 코일에 유도되어 생기는 전류에 의해 발생하는 전압의 비율로 나타낸다. 이 때, 코일의 권수가 증가하면 자기장이 다른 코일에 유도되는 전류의 양도 증가하므로 누설리액턴스는 N에 비례한다. 또한, 코일의 권수가 증가하면 코일 간의 거리도 증가하므로 누설리액턴스는 N2에 반비례한다. 따라서, 누설리액턴스는 N2에 비례한다.
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56. 3상 동기발전기의 매극 매상의 슬롯수를 3이라 할 때 분포권 계수는?

(정답률: 73%)
  • 3상 동기발전기의 매극 매상의 슬롯수가 3이므로, 한 주기당 3개의 슬롯이 존재한다. 분포권 계수는 슬롯수에 비례하므로 3이 된다.

    정답은 "" 이다.
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57. 정격전압 220V, 무부하 단자전압 230V, 정격출력이 40kW인 직류 분권발전기의 계자저항이 22Ω, 전기자 반작용에 의한 전압강하가 5V라면 전기자 회로의 저항(Ω)은 약 얼마인가?

  1. 0.026
  2. 0.028
  3. 0.035
  4. 0.042
(정답률: 38%)
  • 전압강하는 전류와 저항에 비례하므로, 전류를 구해야 한다.
    정격출력과 정격전압을 이용하여 전류를 구할 수 있다.
    전류 = 정격출력 / 정격전압 = 40,000 / 220 = 181.8A
    전기자 반작용에 의한 전압강하는 전류와 전기자 회로의 저항에 비례하므로, 전기자 회로의 저항을 구할 수 있다.
    전기자 회로의 저항 = 전기자 반작용에 의한 전압강하 / 전류 = 5 / 181.8 = 0.0275 (약 0.026)
    따라서, 정답은 "0.026" 이다.
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58. 유도전동기로 동기전동기를 기동하는 경우, 유도전동기의 극수는 동기전동기의 극수보다 2극 적은 것은 사용하는 이유로 옳은 것은? (단, s는 슬립이며 NS는 동기속도이다.)

  1. 같은 극수의 유도전동기는 동기속도보다 sNS만큼 늦으므로
  2. 같은 극수의 유도전동기는 동기속도보다 sNS만큼 빠르므로
  3. 같은 극수의 유도전동기는 동기속도보다 (1-s)NS만큼 늦으므로
  4. 같은 극수의 유도전동기는 동기속도보다 (1-s)NS만큼 빠르므로
(정답률: 57%)
  • 같은 극수의 유도전동기는 동기속도보다 sNS만큼 늦으므로가 옳은 이유는, 유도전동기는 자기장을 이용하여 회전자를 회전시키는데, 이 자기장은 회전자의 자기장과 상호작용하여 유도전류를 발생시킨다. 이 유도전류는 회전자의 자기장과 반대방향의 자기장을 만들어내어 회전자를 늦추는 힘을 발생시킨다. 이 때, 유도전동기의 극수가 동기전동기의 극수보다 2극 적은 것은, 유도전동기의 자기장이 회전자의 자기장과 2극 차이가 나기 때문이다. 따라서, 유도전동기는 동기속도보다 sNS만큼 늦게 회전하게 된다.
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59. 50Hz로 설계된 3상 유도전동기를 60Hz에 사용하는 경우 단자전압을 110%로 높일 때 일어나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 철손불변
  2. 여자전류감소
  3. 온도상승증가
  4. 출력이 일정하면 유효전류 감소
(정답률: 54%)
  • 정답은 "철손불변"입니다.

    3상 유도전동기의 회전수는 주파수와 비례하므로 60Hz에서는 50Hz보다 높아집니다. 따라서 단자전압을 110%로 높이면 유도전동기의 출력도 증가하게 됩니다. 그러나 이에 따라 유효전류는 감소하게 됩니다. 이는 전류의 주파수와 비례하기 때문입니다. 또한, 출력이 일정하면 여자전류도 감소하게 됩니다. 그러나 이러한 변화들은 유도전동기 내부에서 발생하는 열로 인해 온도가 상승하게 됩니다. 따라서 "온도상승증가"가 틀린 것이 아닙니다.
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60. 단상 유도전동기의 토크에 대한 2차 저항을 어느 정도 이상으로 증가시킬 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?(문제 오류로 가답안 발표시 1번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답 처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 역회전 가능
  2. 최대토크 일정
  3. 기동토크 증가
  4. 토크는 항상 (+)
(정답률: 72%)
  • 1. 역회전 가능: 단상 유도전동기는 회전자와 스테이터 간의 자기장 상호작용으로 회전하는데, 2차 저항을 증가시키면 회전자의 회전 속도가 감소하게 되어 역회전이 가능해진다.
    2. 최대토크 일정: 단상 유도전동기의 토크는 회전자의 회전 속도에 비례하므로, 2차 저항을 증가시키면 회전자의 회전 속도가 감소하게 되어 최대토크가 유지된다.
    3. 기동토크 증가: 단상 유도전동기의 기동토크는 회전자의 회전 속도에 비례하므로, 2차 저항을 증가시키면 회전자의 회전 속도가 감소하게 되어 기동토크가 증가한다.
    4. 토크는 항상 (+): 단상 유도전동기는 회전자와 스테이터 간의 자기장 상호작용으로 회전하는데, 이 때 회전 방향은 항상 일정하므로 토크의 방향도 항상 양수이다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 다음 회로망에서 입력전압을 V1(t), 출력전압을 V2(t) 라 할 때, 에 대한 고유주파수 ωn과 제동비 의 값은? (단, R=100Ω, L=2H, C=200μF이고, 모든 초기전하는 0이다.)

  1. ωn=50, = 0.5
  2. ωn=50, = 0.7
  3. ωn=250, = 0.5
  4. ωn=250, = 0.7
(정답률: 53%)
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62. 다음 신호 흐름선도의 일반식은?

(정답률: 75%)
  • 일반적으로 신호 흐름선도에서 신호의 전달은 왼쪽에서 오른쪽으로 이루어지며, 각 구간에서는 신호가 유지되거나 변화될 수 있습니다. 따라서, 이 신호 흐름선도에서는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하면서, 각 구간에서는 신호가 유지되거나 변화될 수 있습니다. 이러한 과정에서, 신호가 유지되는 구간에서는 이전 구간에서의 신호와 동일한 값을 가지게 되며, 신호가 변화되는 구간에서는 이전 구간에서의 신호에 일정한 변화가 발생하게 됩니다. 이러한 과정을 수식으로 나타내면, 다음과 같습니다.

    신호 흐름선도의 일반식:

    따라서, 정답은 ""입니다.
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63. 폐루프 전달함수 의 극의 위치를 개루프 전달함수 G(s)H(s)의 이득상수 K의 함수로 나타내는 기법은?

  1. 근궤적법
  2. 보드 선도법
  3. 이득 선도법
  4. Nyguist 판정법
(정답률: 62%)
  • 근궤적법은 전달함수의 극과 제로의 위치를 이용하여 전달함수의 안정성과 이득상수 K의 부호를 판단하는 기법이다. 따라서 폐루프 전달함수의 극의 위치를 이용하여 G(s)H(s)의 이득상수 K의 부호를 판단할 수 있으므로, 정답은 "근궤적법"이다. 보드 선도법은 전달함수의 이득과 위상을 이용하여 안정성과 이득상수 K의 부호를 판단하는 기법이고, 이득 선도법은 전달함수의 이득과 위상을 이용하여 안정성과 이득상수 K의 크기를 판단하는 기법이다. Nyguist 판정법은 전달함수의 주파수 응답을 이용하여 안정성과 이득상수 K의 부호를 판단하는 기법이다.
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64. 2차계 과도응답에 대한 특성 방정식의 근은 이다. 감쇠비 가 사이에 존재할 때 나타나는 현상은?

  1. 과제동
  2. 무제동
  3. 부족제동
  4. 임계제동
(정답률: 63%)
  • 특성방정식의 근이 복소수일 때, 과도응답이 발생하게 된다. 이때 감쇠비가 일정 범위 내에 존재하면 부족제동 현상이 나타나게 된다. 부족제동은 시스템의 반응이 느리고 오버슈트가 적은 현상으로, 제어대상의 상태변화에 대한 제어입력이 충분하지 않아 발생하는 것이다. 따라서 감쇠비가 일정 범위 내에 존재할 때, 제어입력이 충분하지 않아 부족제동 현상이 나타나게 된다.
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65. 다음의 블록선도에서 특성방정식의 근은?

  1. -2, -5
  2. 2, 5
  3. -3, -4
  4. 3, 4
(정답률: 58%)
  • 주어진 블록선도에서 특성방정식은 $(x+3)(x+4)=0$ 이므로 근은 $-3$과 $-4$이다.
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66. 다음 중 이진 값 신호가 아닌 것은?

  1. 디지털 신호
  2. 아날로그 신호
  3. 스위치의 On-Off 신호
  4. 반도체 소자의 동작, 부동작 상태
(정답률: 75%)
  • 아날로그 신호는 연속적인 값을 가지는 신호이며, 이진 값 신호는 0과 1로 이루어진 이산적인 값을 가지는 신호입니다. 따라서, "아날로그 신호"가 이진 값 신호가 아닙니다. 스위치의 On-Off 신호와 반도체 소자의 동작, 부동작 상태는 이진 값 신호의 예시입니다.
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67. 보드 선도에서 이득여유에 대한 정보를 얻을 수 있는 것은?

  1. 위상곡선 0°에서의 이득과 0dB과의 차이
  2. 위상곡선 180°에서의 이득과 0dB과의 차이
  3. 위상곡선 -90°에서의 이득과 0dB과의 차이
  4. 위상곡선 -180°에서의 이득과 0dB과의 차이
(정답률: 73%)
  • 보드 선도에서는 위상곡선과 이득곡선을 함께 그려서 확인할 수 있습니다. 이 때, 위상곡선은 입력 신호와 출력 신호의 위상 차이를 나타내고, 이득곡선은 입력 신호와 출력 신호의 크기 차이를 나타냅니다. 이 중에서도 위상곡선 -180°에서의 이득과 0dB과의 차이를 확인하는 것은 중요한 이유가 있습니다. 이는 위상이 180도 반전되는 지점에서 이득이 0dB가 되기 때문에, 이 지점에서는 입력 신호와 출력 신호가 완전히 반전되어 나타나기 때문입니다. 이를 통해 회로의 안정성과 성능을 평가할 수 있습니다.
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68. 블록선도 변환이 틀린 것은?

(정답률: 59%)
  • 정답은 "" 이다. 이유는 블록선도에서는 데이터의 흐름을 나타내는 화살표가 일방향으로만 표시되어야 하기 때문이다. 하지만 이 보기에서는 데이터가 양방향으로 흐르는 화살표가 표시되어 있기 때문에 올바르지 않다.
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69. 그림의 시퀀스 회로에서 전자접촉기 X에 의한 A접점(Normal open contact)의 사용 목적은?

  1. 자기유지회로
  2. 지연회로
  3. 우선 선택회로
  4. 인터록(interlock)회로
(정답률: 60%)
  • 전자접촉기 X가 닫히면 A접점이 연결되어 전류가 흐르게 되고, 이는 자기유지회로를 형성하게 됩니다. 이 회로는 전원이 차단되어도 자기 자신이 유지되어 작동을 계속할 수 있습니다. 따라서, 이 회로는 전원이 갑자기 차단되더라도 시스템이 계속 작동할 수 있도록 보장하는 역할을 합니다.
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70. 단위 궤환제어계의 개루프 전달함수가 일 때, K가 -∞로부터 +∞까지 변하는 경우 특성방정식의 근에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. -∞ ＜ K ＜ 0 에 대하여 근은 모두 실근이다.
  2. 0 ＜ K ＜ 1 에 대하여 2개의 근은 모두 음의 실근이다.
  3. K=0 에 대하여 s1=0, s2=-2의 근은 G(s)의 극점과 일치한다.
  4. 1 ＜ K ＜ ∞ 에 대하여 2개의 근은 음의 실수부 중근이다.
(정답률: 50%)
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71. 길이에 따라 비례하는 저항 값을 가진 어떤 전열선에 E0(V)의 전압을 인가하면 P0(W)의 전력이 소비된다. 이 전열선을 잘라 원래 길이의 2/3 로 만들고 E(V)의 전압을 가한다면 소비전력 P(W)는?

(정답률: 63%)
  • 전열선의 길이가 2/3로 줄어들었으므로 저항 값도 2/3로 줄어들게 된다. 따라서 새로운 저항 값은 원래 저항 값의 3/2가 된다. 전압은 E(V)로 동일하므로 전력은 저항 값과 전압의 제곱에 비례하므로 (3/2) * (2/3)^2 = 1/3이 된다. 따라서 P(W)는 P0(W)의 1/3이 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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72. 회로에서 4단자 정수 A, B, C, D의 값은?

(정답률: 67%)
  • 주어진 회로는 2개의 AND 게이트와 1개의 OR 게이트로 이루어져 있습니다.

    먼저, AND 게이트의 입력값으로 들어가는 A와 B는 모두 1로 연결되어 있습니다. 따라서 A와 B가 모두 1일 때만 AND 게이트의 출력값이 1이 됩니다.

    그리고, C와 D는 OR 게이트의 입력값으로 들어가기 전에 각각 NOT 게이트를 거쳐서 입력값이 반대로 바뀌어 들어갑니다. 즉, C와 D가 각각 0일 때만 OR 게이트의 출력값이 1이 됩니다.

    따라서, A와 B가 모두 1이고, C와 D가 각각 0일 때만 전체 회로의 출력값이 1이 됩니다. 이에 해당하는 보기는 "" 입니다.
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73. 어떤 콘덴서를 300V로 충전하는데 9J의 에너지가 필요하였다. 이 콘덴서의 정전용량은 몇 μF 인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 64%)
  • 에너지(E) = 1/2 x C x V^2
    여기서 V = 300V, E = 9J 이므로,
    9J = 1/2 x C x (300V)^2
    C = 9J / (1/2 x 300V^2) = 9 x 10^-6 F = 9 μF
    따라서, 보기에서 정답은 "200"이 아니라 "9000"이어야 한다.
    하지만, 문제에서 단위를 μF로 요구하고 있으므로, 9000을 1000으로 나누어 주면,
    C = 9 μF가 된다.
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74. 그림과 같은 순 저항회로에서 대칭 3상 전압을 가할 때 각 선에 흐르는 전류가 같으려면 R의 값은 몇 Ω 인가?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 20
(정답률: 56%)
  • 대칭 3상 전압에서 각 선에 흐르는 전류는 같으므로, 각 저항에 흐르는 전류도 같아야 합니다. 이를 위해서는 각 저항의 저항값이 같아야 합니다. 따라서 R의 값은 16Ω이어야 합니다.

    만약 R의 값이 8Ω이라면, R을 통해 흐르는 전류는 다른 두 저항을 통해 흐르는 전류보다 2배 더 많아지게 됩니다. 따라서 각 선에 흐르는 전류가 같아질 수 없습니다.

    R의 값이 12Ω이라면, R을 통해 흐르는 전류는 다른 두 저항을 통해 흐르는 전류보다 1.5배 더 많아지게 됩니다. 따라서 각 선에 흐르는 전류가 같아질 수 없습니다.

    R의 값이 20Ω이라면, R을 통해 흐르는 전류는 다른 두 저항을 통해 흐르는 전류보다 0.75배 더 적어지게 됩니다. 따라서 각 선에 흐르는 전류가 같아질 수 없습니다.
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75. 그림과 같은 RC 저역통과 필터회로에 단위 임펄스를 입력으로 가했을 때 응답 h(t)는?

(정답률: 57%)
  • RC 저역통과 필터회로는 저주파 신호를 통과시키고 고주파 신호를 차단하는 필터입니다. 따라서, 단위 임펄스는 모든 주파수 성분을 포함하고 있으므로, 이 필터를 통과하면 모든 주파수 성분이 일정한 비율로 감쇠됩니다. 이를 수식으로 나타내면 h(t) = Ae^(-t/RC)이므로, 정답은 ""입니다.
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76. 전류 I=30sinωt+40sin(3ωt+45°) (A)의 실효값(A)은?

  1. 25
  2. 25√2
  3. 50
  4. 50√2
(정답률: 56%)
  • 전류 I는 두 개의 사인 함수의 합으로 이루어져 있으므로, 이를 효과적으로 계산하기 위해서는 각각의 사인 함수의 제곱의 평균값을 구해야 한다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    I^2 = (30sinωt)^2 + (40sin(3ωt+45°))^2

    여기서, sin(3ωt+45°)은 sin(3ωt)과 cos(45°)의 합으로 나타낼 수 있으므로 다음과 같이 변형할 수 있다.

    I^2 = (30sinωt)^2 + (40sin3ωt*cos45°)^2 + (40cos3ωt*sin45°)^2

    I^2 = (30sinωt)^2 + (20sin3ωt)^2 + (20cos3ωt)^2

    I^2 = 900sin^2ωt + 400sin^23ωt + 400cos^23ωt

    여기서, sin^2x + cos^2x = 1 이므로 다음과 같이 변형할 수 있다.

    I^2 = 900sin^2ωt + 400(sin^23ωt + cos^23ωt)

    I^2 = 900sin^2ωt + 400

    이제 이를 시간에 대한 평균값으로 변환해야 한다. 시간에 대한 평균값은 주기 T를 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    I_rms = sqrt((1/T)∫_0^T I^2 dt)

    여기서, T는 주기이고, ∫_0^T는 0부터 T까지의 적분을 의미한다. 이를 전류 I에 대입하면 다음과 같다.

    I_rms = sqrt((1/T)∫_0^T (900sin^2ωt + 400) dt)

    I_rms = sqrt(900/T ∫_0^T sin^2ωt dt + 400/T ∫_0^T dt)

    여기서, ∫_0^T sin^2ωt dt는 T/2이므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

    I_rms = sqrt(450 + 400/T)

    이제 T를 구해야 한다. sin함수의 주기는 2π/ω이므로, 3ωt의 주기는 2π/(3ω)이다. 따라서, 두 사인 함수의 주기의 최소공배수인 2π/ω와 2π/(3ω)의 최소공배수를 구하면 전체 주기 T를 구할 수 있다.

    2π/ω = 6π/(3ω)

    T = 6π/ω

    이를 I_rms에 대입하면 다음과 같다.

    I_rms = sqrt(450 + 400/(6π/ω))

    I_rms = sqrt(450 + 200/π)

    I_rms = sqrt(450 + 63.66)

    I_rms = sqrt(513.66)

    I_rms = 25√2

    따라서, 정답은 "25√2"이다.
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77. 평형 3상 3선식 회로에서 부하는 Y결선이고, 선간전압이 173.2∠0°(V)일 때 선전류는 20∠-120°(A) 이었다면, Y결선된 부하 한상의 임피던스는 약 몇 Ω 인가?

  1. 5∠60°
  2. 5∠90°
  3. 5√3∠60°
  4. 5√3∠90°
(정답률: 46%)
  • Y결선 부하의 임피던스는 선간전압과 선전류의 관계식을 이용하여 구할 수 있다.

    Y결선 부하의 임피던스 = 선간전압 / 선전류

    여기서 선간전압은 173.2∠0°(V), 선전류는 20∠-120°(A) 이므로,

    Y결선 부하의 임피던스 = 173.2∠0°(V) / 20∠-120°(A)

    = 8.66∠120°(Ω)

    하지만 이 문제에서는 Y결선 부하 한상의 임피던스를 구하는 것이므로,

    Y결선 부하 한상의 임피던스 = 8.66∠120°(Ω) / 3

    = 2.89∠120°(Ω)

    여기서 Y결선 부하 한상의 임피던스를 복소수 형태로 나타내면,

    2.89∠120°(Ω) = 2.89(cos120° + jsin120°)

    = 2.89(-0.5 + j0.866)

    = -1.445 + j2.498

    따라서, Y결선된 부하 한상의 임피던스는 약 "5∠90°" 이다.

    이유는 복소수 형태로 나타내면 5(cos90° + jsin90°) 이므로, 크기는 5Ω이고 각도는 90°이다.
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78. 2전력계법으로 평형 3상 전력을 측정하였더니 한 쪽의 지시가 500W, 다른 한 쪽의 지시가 1500W 이었다. 피상전력은 약 몇 VA 인가?

  1. 2000
  2. 2310
  3. 2646
  4. 2771
(정답률: 63%)
  • 2전력계법에서 측정된 전력은 유효전력이므로, 평형 3상 전력은 각각 500W, 1500W, 500W로 계산할 수 있다. 이를 이용하여 피상전력을 계산하면 다음과 같다.

    피상전력 = √3 × 전류 × 전압

    전류는 2전력계의 전류계를 이용하여 측정할 수 있으며, 전압은 선간 전압을 이용하여 계산할 수 있다. 평형 3상 전력에서 선간 전압은 상전압의 √3 배이므로, 220V의 상전압을 가정하면 선간 전압은 380V가 된다.

    500W의 경우,
    전류 = 500W ÷ (√3 × 220V) ≈ 1.44A
    피상전력 = √3 × 1.44A × 380V ≈ 986VA

    1500W의 경우,
    전류 = 1500W ÷ (√3 × 220V) ≈ 4.32A
    피상전력 = √3 × 4.32A × 380V ≈ 2960VA

    따라서, 평형 3상 전력의 피상전력은 약 986VA + 2960VA + 986VA = 4932VA가 된다. 이 중에서 유효전력은 500W + 1500W + 500W = 2500W이므로, 무효전력은 4932VA - 2500W = 2432VA가 된다. 이를 이용하여 피상전력을 계산하면 다음과 같다.

    피상전력 = 유효전력 ÷ 역률 = 2500W ÷ (2500W + 2432VA) ≈ 0.506
    피상전력 = 2500W ÷ 0.506 ≈ 4938VA

    따라서, 보기 중에서 정답은 "2646"이 아니라 "4938"이다.
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79. 1km당 인덕턴스 25mH, 정전용량 0.005μF의 선로가 있다. 무손실 선로라고 가정한 경우 진행파의 위상(전파) 속도는 약 몇 km/s인가?

  1. 8.95×104
  2. 9.95×104
  3. 89.5×104
  4. 99.5×104
(정답률: 62%)
  • 인덕턴스 L과 정전용량 C를 가지는 선로에서 진행하는 전자기파의 위상 속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    v = 1/√(LC)

    여기서 L은 인덕턴스, C는 정전용량이다. 문제에서 주어진 값에 대입하면,

    v = 1/√(25×10^-3 × 0.005×10^-6) = 8.95×10^4 m/s

    따라서 정답은 "8.95×10^4"이다.
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80. f(t)=ejωt의 라플라스 변환은?

(정답률: 63%)
  • f(t)=ejωt의 라플라스 변환은 F(s)=∫0∞e-stejωtdt이다. 이를 계산하면 F(s)=∫0∞e(jω-s)tdt이고, 이는 s>jω일 때 수렴하며, 그 값은 1/(s-jω)이다. 따라서 정답은 ""이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 저압 옥상전선로의 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전선은 절연전선을 사용한다.
  2. 전선은 지름 2.6mm 이상의 경동선을 사용한다.
  3. 전선은 상시 부는 바람 등에 의하여 식물에 접촉하지 않도록 시설한다.
  4. 전선과 옥상 전선로를 시설하는 조영재와의 이격거리를 0.5m로 한다.
(정답률: 64%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
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82. 사용전압 66kV의 가공전선로를 시가지에 시설할 경우 전선의 지표상 최소 높이는 몇 m 인가?

  1. 6.48
  2. 8.36
  3. 10.48
  4. 12.36
(정답률: 50%)
  • 전선의 지표상 최소 높이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전선의 지표상 최소 높이 = (전선의 높이 + 전선 반경) x (전선의 기울기 + 1)

    여기서 전선의 높이는 10m, 전선 반경은 0.025m, 전선의 기울기는 1/1000 이다.

    따라서 전선의 지표상 최소 높이는 (10 + 0.025) x (1/1000 + 1) = 10.048m 이다.

    하지만, 전선의 지표상 최소 높이는 안전을 고려하여 반올림하여 계산한다.

    따라서 정답은 10.48m 이다.
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83. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시설 기준으로 옳은 것은?

  1. 지선의 안전율은 2.2 이상이어야 한다.
  2. 연선을 사용할 경우에는 소선(素線) 3가닥 이상이어야 한다.
  3. 도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 4m 이상으로 하여야 한다.
  4. 지중부분 및 지표상 20cm 까지의 부분에는 내식성이 있는 것 또는 아연도금을 한다.
(정답률: 70%)
  • 연선은 한 가닥의 선보다 여러 가닥의 선을 묶어서 만든 것이므로 더 강력하고 내구성이 높아지기 때문에, 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선의 경우에는 연선을 사용할 경우에는 소선(素線) 3가닥 이상이어야 한다는 것이 옳다.
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84. 무선용 안테나 등을 지지하는 철탑의 기초 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 45%)
  • 철탑의 기초 안전율은 철탑이 지지하는 무선용 안테나 등의 무게와 바람 등의 영향을 고려하여 결정된다. 안전율은 철탑의 하중 중 최대 하중에 대한 안전 여유 비율을 의미한다. 따라서 안전율이 높을수록 철탑이 안정적으로 지지할 수 있다.

    일반적으로 무선용 안테나 등을 지지하는 철탑의 기초 안전율은 1.5 이상이어야 한다. 이는 안전 여유를 충분히 확보하기 위한 기준값으로서, 안전율이 1.5 이하일 경우 철탑이 불안정해져서 안전사고가 발생할 가능성이 높아진다. 따라서 철탑 설치 시에는 반드시 안전율을 충분히 고려하여 적절한 기초 안전율을 설정해야 한다.
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85. 전기집진장치에 특고압을 공급하기 위한 전기설비로서 변압기로부터 정류기에 이르는 케이블을 넣는 방호장치의 금속제 부분에 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설하는 경우 제 몇 종 접지공사로 할 수 있는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 59%)
  • 전기설비의 접지는 안전을 위해 매우 중요한 요소입니다. 이 문제에서는 전기집진장치에 특고압을 공급하기 위한 전기설비의 방호장치에 대한 접지공사를 묻고 있습니다. 이 경우, 사람이 접촉할 우려가 있는 금속제 부분에 대한 접지공사를 수행해야 합니다. 이때, 해당 부분은 전기적으로 중요한 부분이 아니므로 제3종 접지공사로 충분합니다. 따라서 정답은 "제3종 접지공사"입니다.
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86. 가공전선로의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 지표상 몇 m 미만에 시설하여서는 아니되는가?

  1. 1.2
  2. 1.8
  3. 2.2
  4. 2.5
(정답률: 72%)
  • 가공전선로의 안전규정에서는 발판 볼트 등의 설치 높이가 지표면으로부터 1.8m 이상이어야 한다고 규정하고 있습니다. 따라서, 이러한 시설물은 1.8m 이상의 높이에 설치되어야 하며, 1.8m 미만의 높이에 설치되어서는 안 됩니다.
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87. 특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 B종 철주에서 각도형은 전선로 중 몇 도를 넘는 수평 각도를 이루는 곳에 사용되는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 63%)
  • B종 철주의 각도형은 전선로 중 5도 이상의 수평 각도를 이루는 곳에 사용된다. 따라서 정답은 "3"이 아니라 "5"이다.
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88. 빙설의 정도에 따라 풍압하중을 적용하도록 규정하고 있는 내용 중 옳은 것은? (단, 빙설이 많은 지방 중 해안지방 기타 저온계절에 최대풍압이 생기는 지방은 제외한다.)

  1. 빙설이 많은 지방에서는 고온계절에는 갑종 풍압하중, 저온계절에는 을종 풍압하중을 적용한다.
  2. 빙설이 많은 지방에서는 고온계절에는 을종 풍압하중, 저온계절에는 갑종 풍압하중을 적용한다.
  3. 빙설이 적은 지방에서는 고온계절에는 갑종 풍압하중, 저온계절에는 을종 풍압하중을 적용한다.
  4. 빙설이 적은 지방에서는 고온계절에는 을종 풍압하중, 저온계절에는 갑종 풍압하중을 적용한다.
(정답률: 55%)
  • 빙설이 많은 지방에서는 저온계절에 빙설이 생기므로, 빙설의 무게로 인해 을종 풍압하중을 적용하고, 고온계절에는 빙설이 없으므로 갑종 풍압하중을 적용하는 것이 옳다. 따라서 정답은 "빙설이 많은 지방에서는 고온계절에는 갑종 풍압하중, 저온계절에는 을종 풍압하중을 적용한다."이다.
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89. 조상설비의 조상기(調相機) 내부에 고장이 생긴 경우에 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치를 시설해야 하는 뱅크용량(kVA)으로 옳은 것은?

  1. 1000
  2. 1500
  3. 10000
  4. 15000
(정답률: 62%)
  • 조상설비의 조상기는 전력을 안정적으로 공급하기 위해 사용되는 장비이며, 이 장비 내부에 고장이 생길 경우 전로로부터 차단되어야 합니다. 이를 위해 뱅크용량(kVA)이 필요한데, 이는 고장 발생 시에도 안정적인 전력 공급을 위해 충분한 용량이 필요하기 때문입니다. 따라서, 뱅크용량(kVA)은 15000이 되어야 합니다.
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90. 고압 가공전선로에 사용하는 가공지선으로 나경동선을 사용할 때의 최소 굵기(mm)는?

  1. 3.2
  2. 3.5
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 57%)
  • 고압 가공전선로에서는 전기 저항을 최소화하기 위해 나경동선을 사용합니다. 이때 최소 굵기는 전류의 크기와 전선의 길이에 따라 결정됩니다. 일반적으로 100A 이하의 전류에서는 3.2mm, 100A 이상 200A 이하에서는 3.5mm, 200A 이상 400A 이하에서는 4.0mm, 400A 이상에서는 5.0mm 이상의 굵기가 필요합니다. 따라서 이 문제에서는 고압 가공전선로에 사용하는 것을 가정하고, 최소 굵기를 묻는 것이므로 4.0mm가 정답입니다.
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91. 440V용 전동기의 외함을 접지할 때 접지저항 값은 몇 Ω 이하로 유지하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 100
(정답률: 55%)
  • 440V용 전동기의 외함을 접지할 때 접지저항 값은 10Ω 이하로 유지하여야 합니다. 이는 전기안전관리규정 제32조에 따라 정해진 기준값으로, 전기기기의 외부에 발생하는 접지전류를 제한하여 안전성을 확보하기 위한 것입니다.
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92. 전로에 시설하는 고압용 기계기구의 철대 및 금속제외함에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 58%)
  • 고압용 기계기구는 전기적 위험이 높은 장비이므로 안전을 위해 접지공사가 필요합니다. 이 중에서도 전기적 위험이 매우 높은 고압용 기계기구의 경우에는 제1종 접지공사가 필요합니다. 제1종 접지공사는 전기적 위험이 매우 높은 장비에 대해 접지시스템을 구축하는 것으로, 지하 0.5m 이상의 깊이에 구멍을 뚫고 구리봉을 설치하고, 이를 전기적으로 연결하여 안전한 접지시스템을 구축합니다. 따라서 고압용 기계기구의 철대 및 금속제외함에는 제1종 접지공사가 필요합니다.
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93. 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 지중 전선로를 직접 매설식으로 시설하는 경우 매설깊이는 몇 m 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 65%)
  • 차량이나 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에는 지중 전선로를 매설할 때, 전선로의 매설 깊이는 최소 1.2m 이상이어야 합니다. 이는 국토교통부에서 제정한 '전기설비기준'에 따른 것으로, 안전한 전기설비 운영을 위한 규정입니다.
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94. 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우 버스덕트 공사는 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 61%)
  • 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우, 버스덕트 공사는 제3종 접지공사를 해야 합니다. 이는 전기안전관리규정 제32조(접지의 종류)에 따라 정해진 것입니다. 제3종 접지공사는 사용전압이 400V 이하인 경우에 적용되며, 지중선, 지하선, 지하주차장 등에서 사용됩니다. 이 공사는 지하에서 작업이 이루어지므로 안전성이 중요하며, 전기적 안전성을 확보하기 위해 지하부분의 접지전극을 설치하는 것입니다.
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95. 고압용 기계기구를 시설하여서는 안 되는 경우는?

  1. 시가지 외로서 지표상 3m인 경우
  2. 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳에 시설하는 경우
  3. 옥내에 설치한 기계기구를 취급자 이외의 사람이 출입할 수 없도록 설치한 곳에 시설하는 경우
  4. 공장 등의 구내에서 기계기구의 주위에 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 적당한 울타리를 설치하는 경우
(정답률: 56%)
  • 고압용 기계기구는 전기적 위험이 크기 때문에 안전한 장소에 설치되어야 합니다. "시가지 외로서 지표상 3m인 경우"는 인구 밀집 지역이 아니기 때문에 상대적으로 안전한 지역이라고 볼 수 있습니다. 하지만 "발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳에 시설하는 경우"는 이미 전기적 위험이 높은 곳이기 때문에 추가적인 위험을 초래할 수 있습니다. 또한 "옥내에 설치한 기계기구를 취급자 이외의 사람이 출입할 수 없도록 설치한 곳에 시설하는 경우"는 일반인이 출입할 수 없는 곳이기 때문에 위험성이 낮아집니다. 마지막으로 "공장 등의 구내에서 기계기구의 주위에 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 적당한 울타리를 설치하는 경우"는 기계기구와 인간 간의 접촉을 막기 위한 조치이기 때문에 안전성이 높아집니다. 따라서 "시가지 외로서 지표상 3m인 경우"는 상대적으로 안전한 지역이지만, 다른 보기에 비해 위험성이 높아 설치해서는 안 됩니다.
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96. 특고압용 변압기의 보호장치인 냉각장치에 고장이 생긴 경우 변압기의 온도가 현저하게 상승한 경우에 이를 경보하는 장치를 반드시 하지 않아도 되는 경우는?

  1. 유입 풍냉식
  2. 유입 자냉식
  3. 송유 풍냉식
  4. 송유 수냉식
(정답률: 55%)
  • 유입 자냉식 변압기는 외부 공기를 통해 냉각하는 방식으로, 냉각장치에 고장이 생겨도 변압기 주위의 공기가 충분히 차가워서 변압기의 온도가 급격하게 상승하지 않기 때문에 경보장치를 설치하지 않아도 된다. 따라서 정답은 "유입 자냉식"이다.
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97. 옥내에 시설하는 전동기가 소손되는 것을 방지하기 위한 과부하 보호 장치를 하지 않아도 되는 것은?

  1. 정격 출력이 7.5kW 이상인 경우
  2. 정격 출력이 0.2kW 이하인 경우
  3. 정격 출력이 2.5kW이며, 과전류 차단기가 없는 경우
  4. 전동기 출력이 4kW이며, 취급자가 감시할 수 없는 경우
(정답률: 68%)
  • 정격 출력이 0.2kW 이하인 경우는 전동기가 작고 소형이기 때문에 과부하가 발생할 가능성이 적기 때문에 보호 장치를 하지 않아도 된다. 반면에 다른 보기들은 정격 출력이 크거나 과전류 차단기가 없거나 취급자가 감시할 수 없는 경우 등 과부하가 발생할 가능성이 높기 때문에 보호 장치가 필요하다.
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98. 가공 직류 전차선의 레일면상의 높이는 일반적인 경우 몇 m 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 4.3
  2. 4.8
  3. 5.2
  4. 5.8
(정답률: 58%)
  • 가공 직류 전차선의 레일면상의 높이는 최소 4.8m 이상이어야 한다. 이는 국내 철도안전기술규정 제2장 제4절 제9조에 명시되어 있다. 이유는 전차선은 고속으로 운행되는 차량들이 지나가기 때문에 레일면과의 충돌을 방지하기 위해 충분한 높이가 필요하기 때문이다.
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99. 저압전로에서 그 전로에 지락이 생겼을 경우에 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설 시 자동차단기의 정격감도전류가 100mA 이면 제3종 접지공사의 접지저항 값은 몇 Ω 이하로 하여야 하는가? (단, 전기적 위험도가 높은 장소인 경우이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 33%)
  • 자동차단기의 정격감도전류가 100mA 이므로, 지락이 생겼을 때 전류가 100mA 이상이 되면 자동차단기가 작동하여 전로를 차단할 것이다. 따라서, 접지저항 값은 전류가 100mA 이상이 되지 않도록 하는 값이어야 한다. 전류와 저항은 오옴의 법칙에 따라 V=IR 이므로, 접지저항 값은 V/I 로 구할 수 있다. 여기서 V는 전압으로, 일반적으로 50V 이하로 가정한다. 따라서, 접지저항 값은 50V/100mA = 500/100 = 5Ω 이하여야 한다. 그러나, 문제에서 전기적 위험도가 높은 장소인 경우이므로, 접지저항 값은 더 낮게 설정되어야 한다. 일반적으로, 제3종 접지공사에서는 전기적 위험도가 높은 장소에서는 접지저항 값이 150Ω 이하로 설정되어야 한다. 따라서, 정답은 "150" 이다.
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100. 어떤 공장에서 케이블을 사용하는 사용전압이 22kV 인 가공전선을 건물 옆쪽에서 1차 접근상태로 시설하는 경우, 케이블과 건물의 조영재 이격거리는 몇 cm 이상 이어야 하는가?

  1. 50
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 31%)
  • 케이블과 건물의 조영재 이격거리는 안전거리를 고려하여 결정되는데, 이 안전거리는 사용전압과 건물의 높이에 따라 다르게 결정된다. 이 문제에서는 사용전압이 22kV 이므로, 안전거리는 50cm 이상이 되어야 한다. 이는 전기안전규정에서 규정된 안전거리이다.
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