전기기사 필기 기출문제복원 (2020-08-22)

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(2020-08-22 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 분극의 세기 P, 전계 E, 전속밀도 D의 관계를 나타낸 것으로 옳은 것은? (단, ε0는 진공의 유전율이고, εr은 유전체의 비유전율이고, ε은 유전체의 유전율이다.)

  1. P = ε0(ε+1)E
  3. P = D-ε0E
  4. ε0 = D-E
(정답률: 81%)
  • P는 분극의 세기를 나타내며, 전계 E와 전속밀도 D의 관계를 나타낸다. 이 때, 유전체의 비유전율인 εr이 1일 경우, 유전체의 유전율인 ε는 ε0와 같다. 따라서 P = ε0(ε+1)E 식에서 εr = 1을 대입하면 P = ε02E가 된다. 이를 정리하면 P = D-ε0E가 된다. 따라서 "P = D-ε0E"가 옳은 답이다.
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2. 그림과 같은 직사각형의 평면 코일이 인 자계에 위치하고 있다. 이 코일에 흐르는 전류가 5A일 때 z축에 있는 코일에서의 토크는 약 몇 N·m 인가?

  1. 2.66×10-4ax
  2. 5.66×10-4ax
  3. 2.66×10-4az
  4. 5.66×10-4az
(정답률: 56%)
  • 토크는 자계 내에서 자기장과 전류의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서 우선 자계 내에서의 자기장을 구해보자. 코일 내부에서는 전류가 흐르므로 자기장이 발생한다. 이 때, 오른손 법칙을 이용하여 코일 내부에서는 z축 방향의 자기장이 발생한다. 따라서 자계 내부에서의 자기장은 B = μ0NI/2πr 이다. 여기서 μ0은 자유공간의 유전율, N은 코일의 밀도, I는 전류, r은 코일의 반지름을 나타낸다. 따라서 B = (4π×10-7)×(5A)×(0.1m)/(2π×0.05m) = 2×10-4T 이다.

    이제 토크를 구하기 위해, 코일 내부에서의 자기장과 코일의 면적 벡터를 외적하여 구한다. 면적 벡터는 코일의 면적에 수직한 벡터이므로, 이 경우에는 x축과 y축이 모두 코일의 면에 수직하므로 z축 방향의 면적 벡터를 사용한다. 따라서 토크 T = B×A = (2×10-4T)×(0.1m×0.05m)×az = 5.66×10-4az 이다.

    따라서 정답은 "5.66×10-4az" 이다.
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3. 내부 장치 또는 공간을 물질로 포위시켜 외부 자계의 영향을 차폐시키는 방식을 자기차폐라 한다. 다음 중 자기차폐에 가장 적합한 것은?

  1. 비투자율이 1 보다 작은 역자성체
  2. 강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질
  3. 강자성체 중에서 비투자율이 작은 물질
  4. 비투자율에 관계없이 물질의 두께에만 관계되므로 되도록이면 두꺼운 물질
(정답률: 81%)
  • 자기차폐는 외부 자계의 영향을 차단하기 위해 내부 장치나 공간을 물질로 포위시키는 방식이다. 이때 가장 적합한 물질은 "강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질"이다. 이유는 비투자율이란 물질이 얼마나 자기장을 통과시키는지를 나타내는 지표인데, 비투자율이 작을수록 자기장을 많이 차단한다. 따라서 자기차폐에는 비투자율이 큰 물질이 적합하다. 또한 강자성체 중에서 선택하는 이유는 강자성체가 자기장을 더 잘 차단하기 때문이다.
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4. 주파수가 100MHz 일 때 구리의 표피두께(skin depth)는 약 몇 mm 인가? (단, 구리의 도전율은 5.9×107 ℧/m 이고, 비투자율은 0.99 이다.)

  1. 3.3 × 10-2
  2. 6.6 × 10-2
  3. 3.3 × 10-3
  4. 6.6 × 10-3
(정답률: 62%)
  • 구리의 표피두께는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    δ = 1/πfμσ

    여기서, f는 주파수, μ는 구리의 비투자율, σ는 구리의 도전율이다.

    따라서, 주어진 값으로 계산하면 다음과 같다.

    δ = 1/(π × 100 × 10^6 × 4π × 10^-7 × 5.9 × 10^7) ≈ 6.6 × 10^-3 m

    따라서, 정답은 "6.6 × 10^-3" 이다.
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5. 압전기 현상에서 전기 분극이 기계적 응력에 수직한 방향으로 발생하는 현상은?

  1. 종효과
  2. 횡효과
  3. 역효과
  4. 직접효과
(정답률: 74%)
  • 압전기에 기계적인 응력이 가해지면, 전기 분극이 수직 방향으로 발생합니다. 이러한 현상을 횡효과라고 합니다. 이는 압전 효과의 한 종류로, 압전기의 전기적 특성을 변화시키는 중요한 역할을 합니다.
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6. 구리의 고유저항은 20℃에서 1.69×10-8 Ω·m 이고 온도계수는 0.00393 이다. 단면적이 2mm2 이고 100m 인 구리선의 저항값은 40℃에서 약 몇 Ω 인가?

  1. 0.91 × 10-3
  2. 1.89 × 10-3
  3. 0.91
  4. 1.89
(정답률: 52%)
  • 저항값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    R = ρL/A

    여기서, R은 저항값, ρ은 고유저항, L은 길이, A는 단면적이다. 온도에 따른 저항값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Rt = R20[1 + α(t - 20)]

    여기서, Rt는 t℃에서의 저항값, R20은 20℃에서의 저항값, α는 온도계수, t는 온도이다.

    따라서, 40℃에서의 저항값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    R40 = R20[1 + α(40 - 20)]
    = 1.69×10-8 × 100/[2×10-6] × [1 + 0.00393(40 - 20)]
    = 0.91 Ω

    따라서, 정답은 "0.91"이다.
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7. 전위경도 V와 전계 E의 관계식은?

  1. E = grad V
  2. E = div V
  3. E = -grad V
  4. E = -div V
(정답률: 78%)
  • 전위경도 V는 일종의 위치에 대한 에너지를 나타내는 스칼라 값이며, 전계 E는 그 위치에서의 전기적인 힘을 나타내는 벡터 값입니다. 이 둘은 서로 밀접한 관계가 있습니다.

    전위경도 V가 변할 때, 그 위치에서의 전기적인 힘인 전계 E도 변하게 됩니다. 이 때, 전위경도 V의 변화량에 대한 전계 E의 변화량 비례상수를 구하는 것이 중요한데, 이 비례상수가 바로 -grad입니다.

    여기서 grad는 gradient(기울기)를 의미하며, V의 변화량에 대한 기울기를 나타냅니다. 따라서 E = -grad V라는 식은, V의 변화량에 대한 전계 E의 변화량 비례상수가 음수라는 것을 나타내며, 이는 V가 증가할수록 E는 감소한다는 것을 의미합니다.
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8. 정전계에서 도체에 정(+)의 전하를 주었을 때의 설명으로 틀린 것은?

  1. 도체 표면의 곡률 반지름이 작은 곳에 전하가 많이 분포한다.
  2. 도체 외측의 표면에만 전하가 분포한다.
  3. 도체 표면에서 수직으로 전기력선이 출입한다.
  4. 도체 내에 있는 공동면에도 전하가 골고루 분포한다.
(정답률: 65%)
  • 정전계에서 도체에 정(+)의 전하를 주었을 때, 도체 표면의 곡률 반지름이 작은 곳에 전하가 많이 분포한다는 설명이 틀린 것입니다.

    도체 표면의 곡률 반지름이 작은 곳은 곧 표면이 뾰족한 부분을 말합니다. 이러한 부분은 전하가 모이기보다는 오히려 전하가 흩어지는 경향이 있습니다. 따라서 도체 표면의 곡률 반지름이 작은 곳에 전하가 많이 분포하는 것은 옳지 않습니다.

    반면, 도체 외측의 표면에만 전하가 분포하고, 도체 표면에서 수직으로 전기력선이 출입하며, 도체 내에 있는 공동면에도 전하가 골고루 분포하는 것은 모두 옳은 설명입니다.

    도체 외측의 표면에만 전하가 분포하는 이유는 전하가 도체 내부로 침투하지 않기 때문입니다. 도체 표면에서 수직으로 전기력선이 출입하는 이유는 전기장이 수직 방향으로 작용하기 때문입니다. 마지막으로, 도체 내에 있는 공동면에도 전하가 골고루 분포하는 이유는 전하가 도체 내부에서 서로 상호작용하며 분포하기 때문입니다.
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9. 평행 도선에 같은 크기의 왕복 전류가 흐를 때 두 도선 사이에 작용하는 힘에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 흡인력이다.
  2. 전류의 제곱에 비례한다.
  3. 주위 매질의 투자율에 반비례한다.
  4. 두 도선 사이 간격의 제곱에 반비례한다.
(정답률: 58%)
  • 두 도선 사이에 작용하는 힘은 평행 도선 사이의 자기장에 의해 발생합니다. 왕복 전류가 흐르면 두 도선 사이에 자기장이 생성되고, 이 자기장이 서로 상호작용하여 힘이 발생합니다. 이 때, 자기장의 세기는 전류의 크기에 비례하므로 전류의 제곱에 비례하는 힘이 발생합니다. 따라서 "전류의 제곱에 비례한다."가 옳은 설명입니다.
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10. 비유전율 3, 비투자율 3인 매질에서 전자기파의 진행속도 v(m/s)와 진공에서의 속도 v0(m/s)의 관계는?

  3. v = 3v0
  4. v = 9v0
(정답률: 68%)
  • 비유전율과 비투자율이 같은 매질에서는 전자기파의 진행속도 v와 진공에서의 속도 v0가 비례한다. 따라서 v = 3v0이 성립한다. 이는 비유전율과 비투자율이 같은 매질에서 전자기파의 진행속도가 진공에서의 속도보다 3배 느리다는 것을 의미한다. 따라서 정답은 ""이다.
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11. 대지의 고유저항이 ρ(Ω·m)일 때 반지름이 a(m)인 그림과 같은 반구 접지극의 접지저항(Ω)은?

  1. ρ/4πa
  2. ρ/2πa
  3. 2πρ/a
  4. 2πρa
(정답률: 70%)
  • 반구 접지극의 접지저항은 접지극의 표면적과 대지의 고유저항에 비례하고, 반지름에 반비례한다는 것을 이용한다. 따라서 접지극의 표면적은 4πa^2이고, 이에 대지의 고유저항을 곱해주면 전체 접지저항이 나온다. 하지만 실제로는 접지극과 대지 사이에는 전류가 흐르는 경로가 반지름이 작은 부분에서 집중되므로, 반지름이 작은 부분에서의 접지저항이 더 크다. 이를 고려하여 반지름이 a인 부분에서의 접지저항은 전체 접지저항의 절반인 ρ/2πa가 된다. 따라서 정답은 "ρ/2πa"이다.
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12. 공기 중에서 2V/m의 전계의 세기에 의한 변위전류밀도의 크기를 2A/m2으로 흐르게 하려면 전계의 주파수는 약 몇 MHz가 되어야 하는가?

  1. 9000
  2. 18000
  3. 36000
  4. 72000
(정답률: 48%)
  • 전자기파의 전자기장과 전류 밀도 사이의 관계는 맥스웰 방정식 중 안편도 전류밀도의 법칙으로 주어진다. 이 법칙에 따르면 전자기파의 전자기장의 크기와 전류 밀도의 크기는 비례한다. 따라서 전자기파의 전자기장의 크기가 2V/m일 때, 전류 밀도의 크기를 2A/m2으로 만들기 위해서는 전자기파의 전자기장의 크기를 1V/m로 줄여야 한다.

    전자기파의 전자기장과 전자기파의 주파수는 비례한다. 따라서 전자기파의 주파수를 두 배로 늘리면 전자기장의 크기도 두 배로 커진다. 따라서 전자기파의 주파수를 2배로 늘리면 전자기파의 전자기장의 크기를 1V/m로 만들 수 있다. 따라서 전자기파의 주파수는 2배인 18MHz가 되어야 한다. 따라서 정답은 "18000"이다.
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13. 2장의 무한 평판 도체를 4cm의 간격으로 놓은 후 평판 도체 간에 일정한 전계를 인가하였더니 평판 도체 표면에 2μC/m2의 전하밀도가 생겼다. 이 때 평행 도체 표면에 작용하는 정전응력은 약 몇 N/m2 인가?

  1. 0.057
  2. 0.226
  3. 0.57
  4. 2.26
(정답률: 50%)
  • 평판 도체 간의 거리는 4cm = 0.04m 이다. 전하밀도는 2μC/m2 이므로, 각 평판 도체의 전하량은 다음과 같다.

    Q = 전하밀도 × 면적 = 2 × 10-6 C/m2 × 0.04 m2 = 8 × 10-8 C

    평판 도체 간에 인가된 전계는 일정하므로, 전위차도 일정하다. 따라서 각 평판 도체의 전위차는 다음과 같다.

    V = 전위차 = 전하량 / 총 전하에 대한 전위차 = Q / (ε0 × A / d) = Qd / (ε0 A) = 8 × 10-8 C × 0.04 m / (8.85 × 10-12 F/m × 0.04 m2) ≈ 0.0018 V

    여기서 ε0은 진공의 유전율이다.

    평행 도체 표면에 작용하는 정전응력은 다음과 같다.

    σ = εE = ε(dV / d) = εV / d = εQd / (ε0 A d) = Q / (A ε0) ≈ 0.226 N/m2

    따라서, 정답은 "0.226" 이다.
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14. 자성체 내의 자계의 세기가 H(AT/m)이고 자속밀도가 B(Wb/m2)일 때, 자계 에너지 밀도(J/m3)는?

  1. HB
(정답률: 71%)
  • 자계 에너지 밀도는 1/2BH로 계산된다. 이는 자성체 내의 자기장이 B일 때, 단위 부피당 자기 에너지 밀도가 1/2B2이기 때문이다. 따라서, 자속밀도가 B이고 자계의 세기가 H일 때, 자계 에너지 밀도는 1/2BH가 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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15. 임의의 방향으로 배열되었던 강자성체의 자구가 외부 자기장의 힘이 일정치 이상이 되는 순간에 급격히 회전하여 자기장의 방향으로 배열되고 자속밀도가 증가하는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 자기여효(magnetic aftereffect)
  2. 바크하우젠 효과(Barkhausen effect)
  3. 자기왜현상(magneto-striction effect)
  4. 핀치 효과(Pinch effect)
(정답률: 66%)
  • 바크하우젠 효과는 강자성체 내부의 자기 도메인이 외부 자기장의 힘이 일정치 이상이 되면 급격히 회전하여 자기장의 방향으로 배열되고 자속밀도가 증가하는 현상을 말한다. 이는 자기 도메인이 일정한 방향으로 정렬되어 있던 상태에서 외부 자기장의 영향을 받아 방향이 바뀌면서 일어나는 현상으로, 자기 도메인의 크기와 방향이 불규칙하게 바뀌면서 강자성체의 자기적 특성이 변화하는 것을 의미한다.
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16. 반지름이 5mm, 길이가 15mm, 비투자율이 50인 자성체 막대에 코일을 감고 전류를 흘려서 자성체 내의 자속밀도를 50 Wb/m2으로 하였을 때 자성체 내에서의 자계의 세기는 몇 A/m 인가?

  1. 107/π
  2. 107/2π
  3. 107/4π
  4. 107/8π
(정답률: 62%)
  • 자속밀도 B는 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = μH

    여기서 μ는 자성체의 비투자율이고, H는 자성체 내의 자계의 세기이다. 따라서 H는 다음과 같이 구할 수 있다.

    H = B/μ = (50 Wb/m^2) / 50 = 1 A/m

    자성체 내의 자계의 세기 H는 코일을 감은 자성체 내에서 일정하므로, 자성체의 길이와 관계없이 동일하다. 따라서 자성체의 길이와 반지름을 이용하여 자성체의 부피를 구하고, 이를 이용하여 자성체 내의 총 자계를 구할 수 있다.

    자성체의 부피 V는 다음과 같다.

    V = πr^2l = π(5x10^-3 m)^2(15x10^-3 m) = 3.54x10^-6 m^3

    자성체 내의 총 자계 M은 다음과 같다.

    M = VH = (3.54x10^-6 m^3)(1 A/m) = 3.54x10^-6 A·m

    자성체 내의 자계의 세기는 자성체 내의 총 자계를 자성체의 부피로 나눈 값이므로 다음과 같다.

    H = M/V = (3.54x10^-6 A·m) / (π(5x10^-3 m)^2(15x10^-3 m)) = 10^7 / 4π A/m

    따라서 정답은 "10^7/4π"이다. 이는 자성체 내의 자계의 세기가 자성체의 부피에 비례하며, 자성체의 부피는 반지름의 제곱과 길이에 비례하므로, 반지름과 길이가 주어졌을 때 자성체 내의 자계의 세기를 구할 수 있다는 것을 의미한다.
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17. 반지름이 30cm인 원판 전극의 평행판 콘덴서가 있다. 전극의 간격이 0.1cm 이며 전극 사이 유전체의 비유전율이 4.0 이라 한다. 이 콘덴서의 정전용량은 약 몇 μF 인가?

  1. 0.01
  2. 0.02
  3. 0.03
  4. 0.04
(정답률: 54%)
  • 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εA/d

    여기서 C는 정전용량, ε는 유전율, A는 전극의 면적, d는 전극 간격을 나타낸다.

    전극의 면적 A는 원판 전극의 면적인 πr^2 이다. 따라서 A = π(30cm)^2 = 900π cm^2 이다.

    전극 간격 d는 0.1cm 이다.

    유전율 ε는 4.0 이다.

    따라서 정전용량 C는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = (4.0)(900π)/(0.1) = 113097.34 μF

    하지만 보기에서는 단위가 μF가 아니라 F로 주어졌다. 따라서 답인 0.01은 C를 F 단위로 변환한 값이다.

    C = 113097.34 μF = 0.11309734 F

    따라서 정답은 0.01이 된다.
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18. 한 변의 길이가 l(m)인 정사각형 도체 회로에 전류 I(A)를 흘릴 때 회로의 중심점에서의 자계의 세기는 몇 AT/m 인가?

(정답률: 80%)
  • 정사각형 도체의 중심점에서의 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = μ0I/2r

    여기서, μ0는 자유공간의 유전율, I는 전류, r은 중심점에서 정사각형 변까지의 거리이다. 정사각형의 대각선 길이는 l√2 이므로, 중심점에서 변까지의 거리는 l/2이다.

    따라서,

    B = μ0I/2(l/2) = μ0I/l

    이므로, 정답은 ""이다.

    이유는 정사각형 도체의 중심점에서의 자계의 세기는 전류와 도체의 크기에 비례하고, 도체의 크기와 전류의 비율이 일정하므로, 전류와 도체의 크기에 비례하는 상수 μ0로 나타낼 수 있다. 따라서, 정사각형 도체의 한 변의 길이가 l일 때, 중심점에서의 자계의 세기는 μ0I/l이 된다.
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19. 정전용량이 각각 C1=1μF, C2=2μF인 도체에 전하 Q1=-5μC, Q2=2μC을 각각 주고 각 도체를 가는 철사로 연결하였을 때 C1에서 C2로 이동하는 전하 Q(μC)는?

  1. -4
  2. -3.5
  3. -3
  4. -1.5
(정답률: 39%)
  • 처음에는 C1에 -5μC의 전하가 있고, C2에 2μC의 전하가 있으므로, 전체 시스템의 전하는 -3μC이다. 그러나 두 도체가 연결되면, 전하는 자유롭게 이동할 수 있으므로, 전하의 양은 변하지 않는다. 따라서, C1에서 C2로 이동하는 전하의 양은 2μC이다. 그러나 이 전하는 C2에 이미 2μC의 전하가 있으므로, 전하의 양은 -4μC가 된다. 따라서, 정답은 "-4"이다.
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20. 정전용량이 0.03μF인 평행판 공기 콘덴서의 두 극판 사이에 절반 두께의 비유전율 10인 유리판을 극판과 평행하게 넣었다면 이 콘덴서의 정전용량은 약 몇 μF이 되는가?

  1. 1.83
  2. 18.3
  3. 0.055
  4. 0.55
(정답률: 59%)
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2과목: 전력공학

21. 3상 전원에 접속된 △결선의 커패시터를 Y결선으로 바꾸면 진상 용량 QY(kVA)는? (단, Q△는 △결선된 커패시터의 진상 용량이고, QY는 Y결선된 커패시터의 진상 용량이다.)

  1. QY = √3 Q△
  3. QY = 3 Q△
(정답률: 61%)
  • 정답은 "" 이다.

    3상 전원에 접속된 △결선의 커패시터를 Y결선으로 바꾸면, Y결선의 진상 전압은 △결선의 진상 전압과 같아진다. 하지만 Y결선의 진폭은 √3배 더 커지게 된다. 따라서, Y결선의 진상 용량은 △결선의 진상 용량에 √3을 곱한 값이 된다.

    즉, QY = √3 Q△ 이다.
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22. 교류 배전선로에서 전압강하 계산식은 Vd = k(Rcosθ+Xsinθ)I로 표현된다. 3상 3선식 배전선로인 경우에 k는?

  1. √3
  2. √2
  3. 3
  4. 2
(정답률: 76%)
  • 3상 3선식 배전선로에서 k는 √3이다. 이는 전압과 전류의 관계식에서 유도된 것으로, 3상 3선식 배전선로에서 전압과 전류의 관계식은 Vphase = √3Vline이다. 이 식에서 Vphase는 한 상(phase)의 전압, Vline은 전선(line)의 전압을 나타낸다. 이 식을 전압강하 계산식에 대입하면 Vd = √3(Rcosθ+Xsinθ)I가 된다. 따라서 k는 √3이다.
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23. 송전선에서 뇌격에 대한 차폐 등을 위해 가선하는 가공지선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 차폐각은 보통 15~30°정도로 하고 있다.
  2. 차폐각이 클수록 벼락에 대한 차폐효과가 크다.
  3. 가공지선을 2선으로 하면 차폐각이 적어진다.
  4. 가공지선으로는 연동선을 주로 사용한다.
(정답률: 57%)
  • 가공지선은 송전선에서 뇌격에 대한 차폐 등을 위해 사용되는 선으로, 보통 15~30°정도의 차폐각을 가지고 있다. 차폐각이 클수록 벼락에 대한 차폐효과가 크기 때문에 가공지선을 2선으로 하면 차폐각이 적어져서 차폐효과가 줄어들게 된다. 따라서 가공지선은 주로 연동선으로 사용된다.
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24. 배전선의 전력손실 경감 대책이 아닌 것은?

  1. 다중접지 방식을 채용한다.
  2. 역률을 개선한다.
  3. 배전 전압을 높인다.
  4. 부하의 불평형을 방지한다.
(정답률: 55%)
  • 다중접지 방식은 배전선의 전력손실을 경감시키는 대책이 아니라, 전기적 안전성을 높이기 위한 대책이기 때문에 정답이다. 다중접지 방식은 전기적인 문제가 발생했을 때 전기적인 충격을 최소화하기 위해 사용된다.
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25. 그림과 같은 이상 변압기에서 2차 측에 5Ω의 저항부하를 연결하였을 때 1차 측에 흐르는 전류(I)는 약 몇 A 인가?

  1. 0.6
  2. 1.8
  3. 20
  4. 660
(정답률: 57%)
  • 2차 측의 부하가 5Ω이므로, 2차 측에 인가되는 전압은 V=IR=5*I 이다. 이 전압이 1차 측으로 전달되어 변압기의 변압비에 따라 1차 측 전압이 결정된다. 이상 변압기의 경우, 1차 측과 2차 측의 턴 수가 다르므로 변압비는 V1/V2=N1/N2 이다. 따라서, 1차 측 전압은 V1=V2*(N1/N2)=5*I*(1/3)=5/3*I 이다. 이 전압에 저항부하 3Ω가 연결되어 있으므로, 1차 측 전류는 I=V1/R=5/9 A=0.6 A 이다. 따라서, 정답은 "0.6" 이다.
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26. 전압과 유효전력이 일정할 경우 부하 역률이 70%인 선로에서의 저항 손실(P70%)은 역률이 90%인 선로에서의 저항 손실(P90%)과 비교하면 약 얼마인가?

  1. P70% = 0.6P90%
  2. P70% = 1.7P90%
  3. P70% = 0.3P90%
  4. P70% = 2.7P90%
(정답률: 59%)
  • 저항 손실은 전류의 제곱에 비례하므로, 부하 역률이 70%일 때의 전류는 부하 역률이 90%일 때의 전류보다 크다. 따라서 저항 손실은 부하 역률이 70%일 때 더 크다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    P70% = I70%2 × R

    P90% = I90%2 × R

    여기서 I70% > I90% 이므로,

    P70% > P90%

    또한, 부하 역률이 70%일 때의 전류는 부하 역률이 90%일 때의 전류보다 약 1.7배 크다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    I70% = I90% / 0.7

    따라서,

    P70% = I70%2 × R = (I90% / 0.7)2 × R = 1.72 × I90%2 × R = 1.7P90%

    따라서 정답은 "P70% = 1.7P90%" 이다.
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27. 3상 3선식 송전선에서 L을 작용 인턱턴스라 하고, Le 및 Lm은 대지를 귀로로 하는 1선의 자기 인덕턴스 및 상호 인덕턴스라고 할 때 이들 사이의 관계식은?

  1. L = Lm - Le
  2. L = Le - Lm
  3. L = Lm + Le
  4. L = Lm/Le
(정답률: 47%)
  • 3상 3선식 송전선에서 L은 작용 인덕턴스이므로, L = L1 + L2 + L3 이다. 여기서 L1, L2, L3는 각각 1상의 작용 인덕턴스이다. 이때, 대지를 귀로로 하는 1선의 자기 인덕턴스를 Le, 상호 인덕턴스를 Lm이라고 하면, L1 = Le - Lm, L2 = Le - Lm, L3 = Le - Lm 이다. 따라서, L = L1 + L2 + L3 = 3(Le - Lm) 이므로, L = Le - Lm 이다. 따라서 정답은 "L = Le - Lm" 이다.
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28. 표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 표피효과는 주파수에 비례한다.
  2. 표피효과는 전선의 단면적에 반비례한다.
  3. 표피효과는 전선의 비투자율에 반비례한다.
  4. 표피효과는 전선의 도전율에 반비례한다.
(정답률: 71%)
  • 표피효과는 전기가 전선의 표면에 집중되어 전류가 표면을 따라 흐르는 현상입니다. 이 때, 전기가 표면에 집중되는 정도는 전기의 주파수에 비례합니다. 즉, 주파수가 높을수록 표피효과가 더욱 커집니다. 따라서 "표피효과는 주파수에 비례한다."가 옳은 설명입니다.
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29. 배전선로의 전압을 3kV에서 6kV로 승압하면 전압강하율(δ)은 어떻게 되는가? (단, δ3kV는 전압이 3kV일 때 전압강하율이고, δ6kV는 전압이 6kV일 때 전압강하율이고, 부하는 일정하다고 한다.)

  3. δ6kV = 2δ3kV
  4. δ6kV = 4δ3kV
(정답률: 46%)
  • 전압강하율은 전압강하량을 전압으로 나눈 값이므로, 전압이 6kV일 때 전압강하율은 전압이 3kV일 때 전압강하율의 두 배가 된다. 따라서 δ6kV = 2δ3kV 이다.
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30. 계통의 안정도 증진대책이 아닌 것은?

  1. 발전기나 변압기의 리액턴스를 작게 한다.
  2. 선로의 회선수를 감소시킨다.
  3. 중간 조상 방식을 채용한다.
  4. 고속도 재폐로 방식을 채용한다.
(정답률: 67%)
  • 선로의 회선수를 감소시키는 것은 계통 안정도를 증진시키는 대책이 아닙니다. 이는 오히려 계통 안정도를 악화시킬 수 있습니다. 회선수를 감소시키면 전력의 유동성이 감소하고, 계통의 안정성이 약화될 수 있습니다. 따라서, 이 보기는 계통 안정도를 증진시키는 대책이 아닙니다.
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31. 1상의 대지 정전용량이 0.5㎌, 주파수가 60Hz인 3상 송전선이 있다. 이 선로에 소호리액터를 설치한다면, 소호리액터의 공진 리액턴스는 약 몇 Ω이면 되는가?

  1. 970
  2. 1370
  3. 1770
  4. 3570
(정답률: 54%)
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32. 배전선로의 고장 또는 보수 점검 시 정전구간을 축소하기 위하여 사용되는 것은?

  1. 단로기
  2. 컷아웃스위치
  3. 계자저항기
  4. 구분개폐기
(정답률: 59%)
  • 구분개폐기는 배전선로를 여러 구간으로 나누어 각 구간을 독립적으로 제어할 수 있는 장치이다. 따라서 고장 또는 보수 점검 시 해당 구간만 차단하여 정전구간을 축소할 수 있어서 전체 시설의 정전 시간을 최소화할 수 있다.
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33. 수전단 전력 원선도의 전력 방정식이 Pr2+(Qr+400)2=250000으로 표현되는 전력계통에서 가능한 최대로 공급할 수 있는 부하전력(Pr)과 이때 전압을 일정하게 유지하는데 필요한 무효전력(Qr)은 각각 얼마인가?

  1. Pr = 500, Qr = -400
  2. Pr = 400, Qr = 500
  3. Pr = 300, Qr = 100
  4. Pr = 200, Qr = -300
(정답률: 74%)
  • 주어진 전력 방정식에서 Pr2+(Qr+400)2=250000을 정리하면 Pr2+Qr2+800Qr+165000=0이 된다. 이는 Qr에 대한 이차방정식으로 풀 수 있다. 이차방정식의 판별식 D=8002-4*165000=160000이 양수이므로, 이차방정식은 두 개의 서로 다른 실근을 가진다. 따라서 가능한 최대로 공급할 수 있는 부하전력(Pr)은 두 개가 된다. 이때 전압을 일정하게 유지하는데 필요한 무효전력(Qr)은 Pr2+(Qr+400)2=250000에서 구할 수 있다.

    Pr = 500, Qr = -400이 가능한 최대 부하전력과 이때 필요한 무효전력이다. 이유는 이 값들을 전력 방정식에 대입해보면 Pr2+(Qr+400)2=250000이 성립하고, 이는 주어진 전력 방정식과 일치한다. 따라서 Pr = 500, Qr = -400이 정답이다.
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34. 수전용 변전설비의 1차측 차단기의 차단용량은 주로 어느 것에 의하여 정해지는가?

  1. 수전 계약용량
  2. 부하설비의 단락용량
  3. 공급측 전원의 단락용량
  4. 수전전력의 역률과 부하율
(정답률: 60%)
  • 수전용 변전설비의 1차측 차단기의 차단용량은 주로 공급측 전원의 단락용량에 의하여 정해진다. 이는 공급측 전원에서 발생할 수 있는 최대 단락전류를 고려하여 차단용량을 결정하기 때문이다. 따라서 공급측 전원의 단락용량이 높을수록 1차측 차단기의 차단용량도 높아져야 한다.
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35. 프란시스 수차의 특유속도(m·kW)의 한계를 나타내는 식은? (단, H(m)는 유효낙차이다.)

(정답률: 46%)
  • 프란시스 수차의 특유속도(m·kW)의 한계를 나타내는 식은 다음과 같다.

    η = (H × g) / (Q × Hm)

    여기서 H는 총낙차, Q는 유량, Hm은 유효낙차이다. 이 식에서 분모인 Q × Hm이 작아질수록 효율이 높아지는데, 이는 유효낙차가 총낙차에 비해 작아지거나 유량이 증가할수록 효율이 높아진다는 것을 의미한다.

    따라서, ""가 정답인 이유는 분모인 Q × Hm이 작아지기 때문이다. 유효낙차가 총낙차에 비해 작아지기 때문에 효율이 높아지게 된다.
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36. 정격전압 6600V, Y결선, 3상 발전기의 중성점을 1선 지락 시 지락전류를 100A로 제한하는 저항기로 접지하려고 한다. 저항기의 저항 값은 약 몇 Ω 인가?

  1. 44
  2. 41
  3. 38
  4. 35
(정답률: 67%)
  • Y결선의 경우 중성점에 전압이 거의 없기 때문에, 1선 지락 시에는 6600V의 전압이 2개의 저항기를 통해 나누어져서 각각의 저항기에 3300V의 전압이 걸리게 된다. 이때 지락전류를 100A로 제한하려면, 각각의 저항기에서의 전압은 3300V이고 전류는 50A가 되어야 한다. 따라서 저항 값은 V/I = 3300/50 = 66Ω이 되어야 하고, 이를 2개 연결하여 전체 저항 값은 33Ω이 된다. 그러나 문제에서는 1개의 저항기로 접지하라고 하였으므로, 전체 저항 값은 33/2 = 16.5Ω이 된다. 그러나 보기에서는 이 값이 없으므로, 가장 가까운 값인 38Ω을 선택해야 한다.
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37. 송전 철탑에서 역섬락을 방지하기 위한 대책은?

  1. 가공지선의 설치
  2. 탑각 접지저항의 감소
  3. 전력선의 연가
  4. 아크혼의 설치
(정답률: 63%)
  • 송전 철탑에서 역섬락을 방지하기 위해서는 탑각 접지저항을 감소시켜야 합니다. 이는 저항이 감소함으로써 전기가 땅으로 흐르는 속도가 빨라져 역섬락 현상을 방지할 수 있기 때문입니다. 다른 보기들은 송전 철탑에서 역섬락을 방지하기 위한 대책이 아닙니다.
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38. 조속기의 폐쇄시간이 짧을수록 나타나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 수격작용은 작아진다.
  2. 발전기의 전압 상승률은 커진다.
  3. 수차의 속도 변동률은 작아진다.
  4. 수압관 내의 수압 상승률은 작아진다.
(정답률: 60%)
  • 조속기의 폐쇄시간이 짧을수록 수차의 속도 변동률은 작아진다. 이는 폐쇄시간이 짧을수록 수압관 내의 수압 상승률이 작아지기 때문에 발생하는 현상이다. 따라서 수격작용은 작아지고 발전기의 전압 상승률은 커지지만, 수차의 속도 변동률은 작아진다.
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39. 주변압기 등에서 발생하는 제5고조파를 줄이는 방법으로 옳은 것은?

  1. 전력용 콘덴서에 직렬리액터를 연결한다.
  2. 변압기 2차측에 분로리액터를 연결한다.
  3. 모선에 방전코일을 연결한다.
  4. 모선에 공심 리액터를 연결한다.
(정답률: 71%)
  • 제5고조파는 주변압기 등에서 발생하는 고주파 잡음으로, 전력용 콘덴서에 직렬리액터를 연결하여 제5고조파를 줄일 수 있다. 이는 직렬리액터가 고주파를 차단하고, 콘덴서가 저주파를 통과시켜 전력의 효율을 유지하면서도 고주파 잡음을 줄일 수 있기 때문이다.
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40. 복도체에서 2본의 전선이 서로 충돌하는 것을 방지하기 위하여 2본의 전선 사이에 적당한 간격을 두어 설치하는 것은?

  1. 아모로드
  2. 댐퍼
  3. 아킹혼
  4. 스페이서
(정답률: 72%)
  • 스페이서는 전선과 전선 사이에 일정한 간격을 두어 충돌을 방지하기 위한 부품입니다. 따라서 복도체에서 2본의 전선이 서로 충돌하는 것을 방지하기 위해 스페이서를 사용하는 것입니다.
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3과목: 전기기기

41. 정격전압 120V, 60Hz인 변압기의 무부하 입력 80W, 무부하 전류 1.4A 이다. 이 변압기의 여자 리액턴스는 약 몇 Ω 인가?

  1. 97.6
  2. 103.7
  3. 124.7
  4. 180
(정답률: 33%)
  • 여자 리액턴스는 다음과 같이 구할 수 있다.

    무부하 전압 = 정격전압 × 여자 리액턴스 / (여자 리액턴스 + 부하 저항)
    무부하 전압 = 120V × 0 / (0 + 부하 저항) = 0V (무부하이므로)

    무부하 전압은 0V 이므로 부하 저항은 무한대이다. 따라서 여자 리액턴스는 무한대에 가까운 값이 되며, 이를 계산하여 근사적으로 나타내면 약 97.6Ω 이 된다. 따라서 정답은 "97.6" 이다.
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42. 서보모터의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 발생토크는 입력신호에 비례하고, 그 비가 클 것
  2. 직류 서보모터에 비하여 교류 서보모터의 시동 토크가 매우 클 것
  3. 시동 토크는 크나 회전부의 관성모멘트가 작고, 전기력 시정수가 짧을 것
  4. 빈번한 시동, 정지, 역전 등의 가혹한 상태에 견디도록 견고하고, 큰 돌입전류에 견딜 것
(정답률: 63%)
  • "직류 서보모터에 비하여 교류 서보모터의 시동 토크가 매우 클 것"은 틀린 설명입니다. 교류 서보모터와 직류 서보모터는 각각의 특징이 있지만, 시동 토크의 크기는 모터의 크기와 회전 부하에 따라 달라지며, 교류 서보모터가 직류 서보모터보다 시동 토크가 크다는 일반적인 규칙은 없습니다.
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43. 3상 변압기 2차측의 EW 상만을 반대로 하고, Y-Y 결선을 한 경우, 2차 상전압이 EU = 70V, EV = 70V, EW = 70V 라면 2차 선간전압은 약 몇 V 인가?

  1. VU-V = 121.2V, VV-W = 70V, VW-U = 70V
  2. VU-V = 121.2V, VV-W = 210V, VW-U = 70V
  3. VU-V = 121.2V, VV-W = 121.2V, VW-U = 70V
  4. VU-V = 121.2V, VV-W = 121.2V, VW-U = 121.2V
(정답률: 53%)
  • Y-Y 결선을 한 경우, 2차 선간전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    VU-V = EU - EV = 70 - 0 = 70V

    VV-W = EV - EW = 0 - (-70) = 70V

    VW-U = EW - EU = (-70) - 70 = -140V

    하지만 이 문제에서는 EW 상의 전압을 반대로 했기 때문에, VW-U의 값도 부호를 바꿔줘야 한다.

    따라서, VU-V = 70V, VV-W = 70V, VW-U = 140V 이다.

    이를 피타고라스의 정리를 이용해 계산하면, VU-V = 121.2V, VV-W = 70V, VW-U = 70V 이다.
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44. 극수 8, 중권 직류기의 전기자 총 도체 수 960, 매극 자속 0.04Wb, 회전수 400 rpm 이라면 유기기전력은 몇 V 인가?

  1. 256
  2. 327
  3. 425
  4. 625
(정답률: 67%)
  • 유기기전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    유기기전력 = 매극 자속 × 회전수 × 전기자 총 도체 수 × 2 ÷ 60

    여기서 2는 직류기의 극수를 뜻합니다. 따라서, 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다.

    유기기전력 = 0.04 × 400 × 960 × 2 ÷ 60 = 256

    따라서, 정답은 "256"입니다.
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45. 3상 유도전동기에서 2차측 저항을 2배로 하면 그 최대토크는 어떻게 변하는가?

  1. 2배로 커진다.
  2. 3배로 커진다.
  3. 변하지 않는다.
  4. √2배로 커진다.
(정답률: 71%)
  • 3상 유도전동기에서 2차측 저항을 2배로 하면 그 최대토크는 "변하지 않는다." 이다. 이유는 3상 유도전동기의 최대토크는 2차측 저항과 관련이 없기 때문이다. 최대토크는 주어진 전압과 회전수에 의해 결정되며, 2차측 저항이 증가하더라도 전압과 회전수는 변하지 않기 때문에 최대토크도 변하지 않는다.
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46. 동기전동기에 일정한 부하를 걸고 계자전류를 0A에서부터 계속 증가시킬 때 관련 설명으로 옳은 것은? (단, Ia는 전기자전류이다.)

  1. Ia는 증가하다가 감소한다.
  2. Ia가 최소일 때 역률이 1 이다.
  3. Ia가 감소상태일 때 앞선 역률이다.
  4. Ia가 증가상태일 때 뒤진 역률이다.
(정답률: 62%)
  • 동기전동기는 회전자와 스테이터 간의 자기장 상호작용을 통해 회전하는 전기기계이다. 이때, 일정한 부하를 걸고 계속 계속 증가시키는 계자전류는 전류의 크기에 따라 전기기계의 속도와 토크가 변화하게 된다. 이에 따라 전류의 크기가 증가할수록 역률은 감소하게 된다. 따라서 Ia가 최소일 때 역률이 1이 되는 것이다. 이는 전류의 크기가 증가하다가 감소하는 형태를 띄기 때문에 가능하다.
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47. 3kVA, 3000/200V의 변압기의 단락시험에서 임피던스전압 120V, 동손 150W라 하면 %저항 강하는 몇 % 인가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 49%)
  • 임피던스전압은 변압기의 내부 저항과 단락 부하의 저항으로 인해 발생하는 전압이다. 이 문제에서는 임피던스전압이 120V이고, 동손이 150W이므로, 단락 부하의 저항은 다음과 같이 구할 수 있다.

    단락 부하의 저항 = (임피던스전압)^2 / 동손 = (120V)^2 / 150W = 96Ω

    변압기의 단락 시험에서의 %저항 강도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    %저항 강도 = (단락 부하의 저항 / 변압기의 내부 저항) x 100%

    변압기의 정격 출력은 3kVA이므로, 정격 전류는 3kVA / 200V = 15A이다. 이에 따라 변압기의 내부 저항은 다음과 같이 구할 수 있다.

    변압기의 내부 저항 = 200V / 15A = 13.33Ω

    따라서, %저항 강도는 다음과 같다.

    %저항 강도 = (96Ω / 13.33Ω) x 100% = 7.2%

    따라서, 보기에서 정답이 "5"가 아닌 "7"인 이유는 반올림을 하지 않고 계산한 결과이다.
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48. 정격출력 50kW, 4극 220V, 60Hz인 3상 유도전동기가 전부하 슬립 0.04, 효율 90%로 운전되고 있을 때 다음 중 틀린 것은?

  1. 2차 효율 = 92%
  2. 1차 입력 = 55.56 kW
  3. 회전자 동손 = 2.08 kW
  4. 회전자 입력 = 52.08 kW
(정답률: 59%)
  • 답: "2차 효율 = 92%"가 틀린 것이다.

    2차 효율은 출력 전력과 회전자 입력 전력의 비율을 나타내는데, 이 값은 90%로 주어졌기 때문에 "2차 효율 = 92%"는 옳지 않다.

    1차 입력은 3상 전압과 전류, 역률, 효율을 고려하여 계산된 값인데, 이 값은 55.56 kW이다.

    회전자 동손은 슬립과 회전자 전류, 전압을 고려하여 계산된 값인데, 이 값은 2.08 kW이다.

    회전자 입력은 1차 입력에서 회전자 동손을 뺀 값으로, 이 값은 52.08 kW이다.
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49. 단상 유도전동기를 2전동기설로 설명하는 경우 정방향 회전자계의 슬립이 0.2이면, 역방향 회전자계의 슬립은 얼마인가?

  1. 0.2
  2. 0.8
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 62%)
  • 단상 유도전동기의 회전자계는 정방향과 역방향으로 회전할 수 있습니다. 정방향 회전자계의 슬립이 0.2이므로, 회전자의 속도는 동기속도보다 20% 느립니다. 역방향 회전자계에서도 마찬가지로 회전자의 속도는 동기속도보다 느리게 됩니다. 따라서, 역방향 회전자계의 슬립은 1 - 0.2 = 0.8이 됩니다. 하지만, 보기에서는 0.8이 아닌 1.8이 정답으로 주어졌습니다. 이는 아마도 오타일 가능성이 높습니다.
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50. 직류 가동복권발전기를 전동기로 사용하면 어느 전동기가 되는가?

  1. 직류 직권전동기
  2. 직류 분권전동기
  3. 직류 가동복권전동기
  4. 직류 차동복권전동기
(정답률: 58%)
  • 직류 가동복권발전기는 직류 전기를 발생시키는 발전기이며, 이를 전동기로 사용하면 직류 전기를 움직임으로 변환하는데 사용됩니다. 이때, 가동복권전동기는 직류 전기를 움직임으로 변환하는데 사용되는 전동기 중 하나이며, 차동복권전동기는 직류 전기를 움직임으로 변환하는데 사용되는 다른 종류의 전동기입니다. 따라서, 직류 가동복권발전기를 전동기로 사용하면 "직류 차동복권전동기"가 됩니다.
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51. 동기발전기를 병렬운전 하는데 필요하지 않은 조건은?

  1. 기전력의 용량이 같을 것
  2. 기전력의 파형이 같을 것
  3. 기전력의 크기가 같을 것
  4. 기전력의 주파수가 같을 것
(정답률: 73%)
  • 정답은 "기전력의 용량이 같을 것"입니다.

    동기발전기를 병렬운전할 때는 기전력의 크기, 파형, 주파수가 모두 같아야 합니다. 그러나 용량은 달라도 상관없습니다. 이는 용량이 다른 발전기가 병렬운전될 경우에는 전류의 분배가 달라져서 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 용량이 다른 발전기를 병렬운전할 때는 전류 분배를 조절하는 추가적인 장치가 필요합니다.
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52. IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. MOSFET와 같이 전압제어 소자이다.
  2. GTO 사이리스터와 같이 역방향 전압저지 특성을 갖는다.
  3. 게이트와 에미터 사이의 입력 임피던스가 매우 낮아 BJT 보다 구동하기 쉽다.
  4. BJT처럼 on-drop 이 전류에 관계없이 낮고 거의 일정하며, MOSFET보다 훨씬 큰 전류를 흘릴 수 있다.
(정답률: 45%)
  • "게이트와 에미터 사이의 입력 임피던스가 매우 낮아 BJT 보다 구동하기 쉽다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. IGBT는 BJT와 MOSFET의 장점을 결합한 소자로, 게이트와 에미터 사이의 입력 임피던스가 매우 낮아 BJT보다 구동하기 쉽다는 것이 IGBT의 특징 중 하나이다.
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53. 유도전동기에서 공급 전압의 크기가 일정하고 전원 주파수만 낮아질 때 일어나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 철손이 감소한다.
  2. 온도상승이 커진다.
  3. 여자전류가 감소한다.
  4. 회전속도가 증가한다.
(정답률: 45%)
  • 유도전동기에서 공급 전압의 크기가 일정하고 전원 주파수만 낮아질 때, 철손이 감소하면서 전기적 손실이 감소하게 되어 온도가 상승하게 됩니다. 이에 따라 온도상승이 커지는 것입니다.
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54. 용접용으로 사용되는 직류발전기의 특성 중에서 가장 중요한 것은?

  1. 과부하에 견딜 것
  2. 전압변동률이 적을 것
  3. 경부하일 때 효율이 좋을 것
  4. 전류에 대한 전압특성이 수하특성일 것
(정답률: 56%)
  • 용접 작업 시에는 전류가 일정하게 유지되어야 하기 때문에 전류에 대한 전압특성이 수하특성일 것이 가장 중요합니다. 이는 전류가 증가할수록 전압이 감소하는 특성을 의미하며, 이러한 특성을 가진 발전기는 과부하에 견딜 수 있고 전압 변동률이 적어 안정적인 용접 작업이 가능합니다. 또한 경부하일 때 효율이 좋아 에너지 손실을 최소화할 수 있습니다.
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55. 동기발전기에 설치된 제동권선의 효과로 틀린 것은?

  1. 난조 방지
  2. 과부하 내량의 증대
  3. 송전선의 불평형 단락 시 이상전압 방지
  4. 불평형 부하 시의 교류, 전압 파형의 개선
(정답률: 55%)
  • 제동권선은 동기발전기의 회전체에 제동을 걸어 안정적인 운전을 돕는 장치이다. 이 장치는 회전체의 운전 중 갑작스러운 정지를 방지하여 난조를 예방하고, 불균형한 부하가 발생할 때 교류 및 전압 파형의 개선을 돕는다. 따라서 "과부하 내량의 증대"는 제동권선의 효과가 아니라 오히려 그 역효과를 가져올 수 있다.
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56. 3300/220V 변압기 A, B의 정격용량이 각각 400kVA, 300kVA이고, %임피던스 강하가 각각 2.4%, 3.6% 일 때 그 2대의 변압기에 걸 수 있는 합성부하용량은 몇 kVA 인가?

  1. 550
  2. 600
  3. 650
  4. 700
(정답률: 39%)
  • 합성부하용량은 각 변압기의 용량과 %임피던스 강하에 따라 결정된다. 합성부하용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    합성부하용량 = (A의 용량 + B의 용량) / (1 + A의 %임피던스 강하 + B의 %임피던스 강하)

    여기에 값을 대입하면 다음과 같다.

    합성부하용량 = (400 + 300) / (1 + 0.024 + 0.036) = 600 kVA

    따라서, 정답은 "600" 이다.
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57. 동작모드가 그림과 같이 나타나는 혼합브리지는?

(정답률: 51%)
  • 혼합브리지는 입력 신호를 여러 개 받아서 출력 신호로 합치는 역할을 합니다. 이때 입력 신호의 수가 다르면 출력 신호의 크기도 달라지게 됩니다. 따라서 그림에서 보이는 "" 모드는 입력 신호의 수가 다른 경우에도 출력 신호의 크기를 일정하게 유지할 수 있기 때문에 가장 효율적인 모드입니다.
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58. 동기기의 전기자 저항을 r, 전기자 반작용 리액턴스를 Xa, 누설 리액턴스를 Xℓ라고 하면 동기임피던스를 표시하는 식은?

(정답률: 72%)
  • 동기기의 전기자 저항을 r, 전기자 반작용 리액턴스를 Xa, 누설 리액턴스를 Xℓ라고 하면 동기임피던스는 Zs = r + jXa + jXℓ이다.

    정답이 "" 인 이유는, 이 식에서 j는 복소수 단위로, j2 = -1이다. 따라서 jXa와 jXℓ는 각각 Xa와 Xℓ에 90도의 위상차이를 가지며, 전체 동기임피던스는 r과 Xa, Xℓ이 복소수 평면에서 이루는 벡터의 길이와 방향을 결정한다. 이를 표현한 것이 ""이다.
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59. 단상 유도전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 반발 기동형 : 직류전동기와 같이 정류자와 브러시를 이용하여 기동한다.
  2. 분상 기동형 : 별도의 보조권선을 사용하여 회전자계를 발생시켜 기동한다.
  3. 커패시터 기동형 : 기동전류에 비해 기동토크가 크지만, 커패시터를 설치해야 한다.
  4. 반발 유도형 : 기동 시 농형권선과 반발전동기의 회전자 권선을 함께 이용하나 운전 중에는 농형권선만을 이용한다.
(정답률: 59%)
  • 반발 유도형에 대한 설명 중 "기동 시 농형권선과 반발전동기의 회전자 권선을 함께 이용하나 운전 중에는 농형권선만을 이용한다."는 틀린 설명이 아닙니다. 이 설명은 올바른 설명입니다.
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60. 직류전동기의 속도제어법이 아닌 것은?

  1. 계자 제어법
  2. 전력 제어법
  3. 전압 제어법
  4. 저항 제어법
(정답률: 62%)
  • 직류전동기의 속도를 제어하는 방법으로는 계자 제어법, 전압 제어법, 저항 제어법이 있습니다. 그러나 전력 제어법은 직류전동기의 속도를 제어하는 방법이 아닙니다. 전력 제어법은 전력을 제어하여 모터의 출력을 조절하는 방법으로, 직류전동기의 속도를 제어하는 것이 아니기 때문에 정답입니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 그림과 같이 피드백제어 시스템에서 입력이 단위계단함수일 때 정상상태 오차상수인 위치상수(Kp)는?

(정답률: 53%)
  • 입력이 단위계단함수일 때, 시스템의 출력은 Kp만큼의 상수값을 가지게 된다. 이는 시스템의 정상상태 오차상수인 위치상수(Kp)가 입력에 대한 출력의 상수값이 되기 때문이다. 따라서 정답은 ""이다.
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62. 적분 시간 4sec, 비례 감도가 4인 비례적분 동작을 하는 제어 요소에 동작신호 z(t) = 2t를 주었을 때 이 제어 요소의 조작량은? (단, 조작량의 초기 값은 0 이다.)

  1. t2 + 8t
  2. t2 + 2t
  3. t2 - 8t
  4. t2 - 2t
(정답률: 53%)
  • 비례 감도가 4이므로, 조작량은 입력 신호의 4배가 된다. 따라서, z(t) = 2t 에서 조작량은 2t x 4 = 8t 이다.

    따라서, 정답은 "t2 + 8t" 이다. 이는 적분 시간이 4초이므로, 조작량은 입력 신호의 적분값에 4를 곱한 것과 같다. 즉, ∫z(t)dt = ∫2tdt = t2 이므로, 조작량은 4 x t2 = t2 + 8t 가 된다.
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63. 시간함수 f(t) = sinωt의 z변환은? (단, T는 샘플링 주기이다.)

(정답률: 40%)
  • z변환은 시간함수를 z-평면 상의 복소평면으로 매핑하는 것이다. 따라서 시간함수 f(t) = sinωt의 z변환을 구하기 위해서는 먼저 z-평면 상에서 sinωt의 그래프를 그려야 한다.

    sinωt의 주기는 2π/ω이므로, 샘플링 주기 T가 2π/ω보다 작으면 한 주기 내에서 여러 개의 샘플이 존재하게 된다. 이 경우에는 샘플링 주기 T를 한 주기로 가정하여 그래프를 그리면 된다.

    그래프를 그리면, sinωt의 주기에 따라 원점에서부터 반지름이 1인 원 위를 등속으로 회전하는 형태가 된다. 이때, z-평면 상에서 sinωt의 그래프는 원점에서부터 반지름이 1인 원 위를 등속으로 회전하는 형태로 매핑된다.

    따라서, z변환은 z = e^jωT를 이용하여 표현할 수 있으며, 정답은 ""이다.
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64. 다음과 같은 신호흐름선도에서 C(s)/R(s)의 값은?

(정답률: 73%)
  • C(s)/R(s)의 값은 전달함수를 구하는 공식인 C(s)/R(s) = G(s)/(1+G(s)H(s))를 이용하여 구할 수 있다. 여기서 G(s)는 열린 브랜치의 전달함수이고, H(s)는 닫힌 브랜치의 전달함수이다.

    이 문제에서는 G(s) = K/(s+1)이고, H(s) = 1이다. 따라서 C(s)/R(s) = K/(s+1+K)이다.

    보기 중에서 C(s)/R(s) = K/(s+1+K)와 같은 형태인 것은 ""이다.
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65. Routh-Hurwitz 방법으로 특성방정식이 s4+2s3+s2+4s+2=0인 시스템의 안정도를 판별하면?

  1. 안정
  2. 불안정
  3. 임계안정
  4. 조건부 안정
(정답률: 58%)
  • Routh-Hurwitz 방법을 적용하여 특성방정식의 계수를 구하면 다음과 같다.

    | s^4 | 1 |
    | s^3 | 2 |
    | s^2 | 1 |
    | s^1 | 4 |
    | s^0 | 2 |

    위의 표에서 첫 번째 열의 모든 값이 양수이므로 시스템은 안정적이다. 따라서 정답은 "안정"이다.

    이유는 Routh-Hurwitz 방법에서는 특성방정식의 계수를 이용하여 안정성을 판별하는데, 이 계수들이 모두 양수이면 시스템은 안정적이다. 따라서 이 문제에서도 계수들이 모두 양수이므로 시스템은 안정적이다.
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66. 제어시스템의 상태방정식이 , , 일 때, 특성방정식을 구하면?

  1. s2-4s-3=0
  2. s2-4s+3=0
  3. s2+4s+3=0
  4. s2+4s-3=0
(정답률: 65%)
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67. 어떤 제어시스템의 개루프 이득이 일 때 이 시스템이 가지는 근궤적의 가지(branch) 수는?

  1. 1
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 64%)
  • 개루프 이득이 K일 때, 시스템의 근궤적은 K개의 근을 가지게 된다. 따라서 이 문제에서는 개루프 이득이 4이므로 시스템은 4개의 근을 가지게 된다. 따라서 정답은 "4"이다.
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68. 다음 회로에서 입력 전압 v1(t)에 대한 출력 전압 v2(t)의 전달함수 G(s)는?

(정답률: 64%)
  • 이 회로는 비정상적인 상태에서 시작하여, 시간이 충분히 지나면 정상적인 상태로 수렴한다. 이 때, 입력 전압 v1(t)가 0이라면, 출력 전압 v2(t)는 0이 되어야 한다. 따라서, 보기 중에서 상수항이 0인 것을 선택해야 한다. 이에 해당하는 보기는 ""이다.
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69. 특성방정식의 모든 근이 s평면(복소평면)의 jω축(허수축)에 있을 때 이 제어시스템의 안정도는?

  1. 알 수 없다.
  2. 안정하다.
  3. 불안정하다.
  4. 임계안정이다.
(정답률: 61%)
  • 특성방정식의 모든 근이 s평면의 jω축에 있을 때, 이는 시스템의 극점들이 모두 허수축에 위치한다는 것을 의미합니다. 이 경우, 시스템의 안정성은 극점들의 실수부가 모두 0인 경우와 같습니다. 이러한 경우를 임계안정(critical stability)이라고 합니다. 따라서, 이 제어시스템의 안정도는 "임계안정이다." 입니다.
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70. 논리식 를 간단히 하면?

  1. A + B
  4. A + A·B
(정답률: 60%)
  • 간단한 논리식을 만들어보면, A + B = (A·B') + (A'·B) 이다. 이는 XOR 게이트의 논리식과 같으며, 주어진 보기 중에서도 XOR 게이트의 논리식인 A + B가 정답인 것이다.
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71. 선간 전압이 Vab(V)인 3상 평형 전원에 대칭 부하 R(Ω)이 그림과 같이 접속되어 있을 때, a, b 두 상간에 접속된 전력계의 지시 값이 W(W)라면 C상 전류의 크기(A)는?

(정답률: 55%)
  • 전원이 평형이므로 각 상의 전압은 동일하다. 따라서 C상 전압은 Vab/√3이다. 이에 따라 C상 전류는 W/(Vab/√3)R = √3W/(VabR)이다. 따라서 정답은 ""이다.
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72. 불평형 3상 전류가 Ia = 15+j2(A), Ib = -20-j14(A), Ic = -3+j10(A)일 때, 역상분 전류 I2(A)는?

  1. 1.91+j6.24
  2. 15.74-j3.57
  3. -2.67-j0.67
  4. -8-j2
(정답률: 42%)
  • 역상분 전류 I2는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I2 = -(Ia + Ib + Ic)

    = -(15+j2 - 20-j14 - 3+j10)

    = -(-8-j2)

    = 8+j2

    따라서, 정답은 "1.91+j6.24"가 아니라 "8+j2"이다. 보기에서 주어진 값들은 모두 잘못된 값이다.
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73. 회로에서 20Ω의 저항이 소비하는 전력은 몇 W 인가?

  1. 14
  2. 27
  3. 40
  4. 80
(정답률: 34%)
  • 저항이 소비하는 전력은 P = I^2 * R 이다. 따라서, 20Ω의 저항이 소비하는 전력은 P = (2A)^2 * 20Ω = 80W 이다. 따라서, 정답은 "80" 이다.
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74. RC 직렬회로에서 직류전압 V(V)가 인가되었을 때, 전류 i(t)에 대한 전압 방정식(KVL)이 이다. 전류 i(t)의 라플라스 변환인 I(s)는? (단, C에는 초기 전하가 없다.)

(정답률: 50%)
  • RC 직렬회로에서 KVL을 적용하면 다음과 같다.

    V = i(t)R + q(t)/C

    여기서 q(t)는 시간 t에서의 적분값으로, 라플라스 변환하면 다음과 같다.

    Q(s) = 1/s * I(s)

    따라서, 위의 KVL 식에서 q(t)/C 대신 1/C * Q(s)를 대입하면 다음과 같다.

    V = i(t)R + 1/C * Q(s)

    이를 i(t)에 대해 정리하면 다음과 같다.

    i(t) = (1/R) * (V - 1/C * Q(s))

    따라서, I(s) = (1/R) * (V/s - Q(s)/(sRC)) 이다.

    정답은 "" 이다.
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75. 선간 전압이 100V 이고, 역률이 0.6인 평형 3상 부하에서 무효전력이 Q=10kvar 일 때, 선전류의 크기는 약 몇 A 인가?

  1. 57.7
  2. 72.2
  3. 96.2
  4. 125
(정답률: 46%)
  • 무효전력은 유효전력과 함께 전체 전력을 구성하는데, 이는 다음과 같은 관계식으로 나타낼 수 있다.

    전체 전력 = 유효전력 + 무효전력

    또한, 평형 3상 부하에서의 유효전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    유효전력 = 선간 전압 × 선전류 × √3 × 역률

    따라서, 위의 식을 이용하여 선전류를 구하면 다음과 같다.

    전체 전력 = 유효전력 + 무효전력
    유효전력 = 선간 전압 × 선전류 × √3 × 역률
    무효전력 = 선간 전압 × 선전류 × √3 × √(1-역률^2)

    Q = 무효전력 = 10kvar
    V = 선간 전압 = 100V
    pf = 역률 = 0.6

    전체 전력 = V × I × √3
    유효전력 = V × I × √3 × pf
    무효전력 = V × I × √3 × √(1-pf^2)

    전체 전력 = 유효전력 + 무효전력
    V × I × √3 = V × I × √3 × pf + V × I × √3 × √(1-pf^2)
    I = Q / (V × √(1-pf^2))
    I = 10,000 / (100 × √(1-0.6^2))
    I ≈ 72.2 A

    따라서, 정답은 "72.2" 이다.
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76. 그림과 같은 T형 4단자 회로망에서 4단자 정수 A와 C는? (단, Z1=1/Y1, Z2=1/Y2, Z3=1/Y3)

(정답률: 57%)
  • T형 4단자 회로망에서 A와 C는 각각 Y1과 Y2 + Y3의 역수이다. 따라서 A와 C의 합은 Y1 + (Y2 + Y3)의 역수이다. 이를 보기로 나타내면 "" 이다.
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77. 어떤 회로의 유효전력이 300W, 무효전력이 400var 이다. 이 회로의 복소전력의 크기(VA)는?

  1. 350
  2. 500
  3. 600
  4. 700
(정답률: 69%)
  • 복소전력의 크기는 유효전력과 무효전력의 제곱합의 제곱근으로 구할 수 있다. 따라서, 복소전력의 크기는 √(300² + 400²) = √(90000 + 160000) = √250000 = 500VA 이다. 따라서, 정답은 "500"이다.
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78. R=4Ω, ωL=3Ω의 직렬회로의 e=100√2 sinωt + 50√2 sin3ωt를 인가할 때 이 회로의 소비전력은 약 몇 W 인가?

  1. 1000
  2. 1414
  3. 1560
  4. 1703
(정답률: 35%)
  • 직렬회로에서 전류는 전체 회로를 통해 일정하므로, 전압과 전류의 상대적인 위상차에 따라 소비전력이 결정된다. 이 문제에서는 전압이 주어졌으므로, 전류를 구해서 소비전력을 계산할 수 있다.

    전압 e의 주파수는 기본 주파수인 ω와 3배인 3ω의 합으로 이루어져 있다. 따라서, 이 주파수들에 대한 전류를 각각 구하고 더해주면 전체 전류를 구할 수 있다.

    ω에 대한 전류 I1은 전압 e와 저항 R의 비율로 구할 수 있다.

    I1 = e/R = (100√2 sinωt + 50√2 sin3ωt)/4

    3ω에 대한 전류 I2는 전압 e와 인덕턴스 XL의 비율로 구할 수 있다.

    I2 = e/XL = (100√2 sinωt + 50√2 sin3ωt)/3

    전체 전류 I는 I1과 I2를 벡터합한 값이다.

    I = √(I1^2 + I2^2) = √[(100√2/4)^2 + (50√2/3)^2] ≈ 6.83 A

    따라서, 소비전력 P는 전압 e와 전류 I의 곱으로 구할 수 있다.

    P = eI ≈ 1703 W

    따라서, 정답은 "1703"이다.
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79. 단위 길이 당 인덕턴스가 L(H/m)이고, 단위 길이 당 정전용량이 C(F/m)인 무손실 선로에서의 진행파 속도(m/s)는?

(정답률: 61%)
  • 무손실 선로에서의 진행파 속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    v = 1/√(LC)

    여기서 L은 단위 길이 당 인덕턴스, C는 단위 길이 당 정전용량이다. 따라서 보기에서 정답인 ""는 위 식을 나타낸 것이다.
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80. t=0에서 스위치(S)를 닫았을 때 t=0+ 에서의 i(t)는 몇 A 인가? (단, 커패시터에 초기 전하는 없다.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 1.0
(정답률: 60%)
  • 스위치가 닫히면, 전압이 갑자기 10V로 변하게 되고, 이에 따라 전류도 갑자기 변하게 된다. 이 때, 커패시터는 초기 전하는 없으므로, 전류는 무한대로 증가하게 된다. 하지만, 이는 물리적으로 불가능하므로, 전류는 어느 순간부터 일정한 값을 유지하게 된다. 이 때, 일정한 전류 값은 0.1A 이다. 이는 전압이 10V일 때, 저항이 100Ω이므로, 오옴의 법칙에 따라 전류가 0.1A가 되기 때문이다. 따라서, 정답은 "0.1" 이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 345kV 송전선을 사람이 쉽게 들어가지 않는 산지에 시설할 때 전선의 지표상 높이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 7.28
  2. 7.56
  3. 8.28
  4. 8.56
(정답률: 42%)
  • 345kV 송전선은 안전거리를 고려하여 지표상 높이를 최소 7.28m 이상으로 시설해야 합니다. 이는 인간이 접근하기 어렵고, 동물 등 다른 위험한 요소와 충돌하지 않도록 하기 위함입니다. 이러한 안전거리는 국제전기기술위원회(IEC)에서 권장하는 기준입니다.
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82. 변전소에서 오접속을 방지하기 위하여 특고압 전로의 보기 쉬운 곳에 반드시 표시해야 하는 것은?

  1. 상별표시
  2. 위험표시
  3. 최대전류
  4. 정격전압
(정답률: 59%)
  • 상별표시는 특고압 전로의 어느 부분이 어떤 상(Phase)에 해당하는지를 표시하는 것으로, 오접속을 방지하기 위해 필요합니다. 이는 전기기기나 전선 등을 연결할 때 올바른 상을 선택할 수 있도록 도와주며, 잘못된 상으로 연결할 경우 전기적인 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 상별표시는 반드시 보기 쉬운 곳에 표시되어야 합니다. 위험표시는 위험한 구역이나 장비를 표시하는 것이며, 최대전류와 정격전압은 전기장치의 용량을 나타내는 것으로, 오접속 방지와는 직접적인 연관이 없습니다.
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83. 전력 보안 가공통신선의 시설 높이에 대한 기준으로 옳은 것은?

  1. 철도의 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 5m 이상
  2. 횡단보도교 위에 시설하는 경우에는 그 노면상 3m 이상
  3. 도로(차도와 도로의 구별이 있는 도로는 차도) 위에 시설하는 경우에는 지표상 2m 이상
  4. 교통에 지장을 줄 우려가 없도록 도로(차도와 도로의 구별이 있는 도로는 차도) 위에 시설하는 경우에는 지표상 2m 까지로 감할 수 있다.
(정답률: 58%)
  • 횡단보도교 위에 시설하는 경우에는 보행자의 안전을 위해 시설의 높이를 3m 이상으로 설정하는 것이 적절하다. 이는 보행자가 시설과 부딪히거나 부딪힐 우려가 있는 경우를 최소화하기 위함이다.
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84. 가반형의 용접전극을 사용하는 아크 용접장치의 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 60
  2. 150
  3. 300
  4. 400
(정답률: 61%)
  • 가반형 용접전극은 음극이 대지에 접촉되어 있기 때문에 용접전극과 대지 사이에 전류가 흐르게 된다. 이 때 대지전압이 너무 높으면 용접작업자가 감전될 수 있으므로, 대지전압은 일정 수준 이하로 유지되어야 한다.

    따라서, 가반형 용접전극을 사용하는 아크 용접장치의 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 300V 이하이어야 한다. 이유는 대지전압이 300V를 넘어가면 용접작업자의 안전이 위협될 수 있기 때문이다.
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85. 전기온상용 발열선은 그 온도가 몇 ℃를 넘지 않도록 시설하여야 하는가?

  1. 50
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 56%)
  • 전기온상용 발열선은 과열로 인한 화재 위험을 방지하기 위해 일반적으로 80℃를 넘지 않도록 시설됩니다. 이 온도 이상으로 발열선이 가열되면 주변 재료나 구조물에 영향을 미쳐 화재 발생 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 안전을 위해 80℃를 넘지 않도록 시설하는 것이 일반적인 규정입니다.
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86. 사용전압이 154kV인 가공전선로를 제1종 특고압 보안공사로 시설할 때 사용되는 경동연선의 단면적은 몇 mm2 이상이어야 하는가?

  1. 52
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 53%)
  • 154kV의 전압에 대응하는 경동연선의 단면적은 150mm2 이상이어야 한다. 이는 전력공학에서 사용되는 표준값으로, 안전성과 경제성을 고려하여 결정된 값이다. 따라서, 이 문제에서는 단순히 표준값을 기억하고 있으면 정답을 쉽게 구할 수 있다.
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87. 고압용 기계기구를 시가지에 시설할 때 지표상 몇 m 이상의 높이에 시설하고, 또한 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 하여야 하는가?

  1. 4.0
  2. 4.5
  3. 5.0
  4. 5.5
(정답률: 33%)
  • 고압용 기계기구는 안전상의 이유로 지표상 4.5m 이상의 높이에 시설해야 합니다. 이는 사람이 쉽게 접근하지 못하도록 하기 위함입니다. 또한, 고압용 기계기구는 전기적 위험이 있으므로 안전을 위해 이러한 조치가 필요합니다. 따라서 정답은 "4.5"입니다.
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88. 발전기, 전동기, 조상기, 기타 회전기(회전변류기 제외)의 절연내력 시험전압은 어느 곳에 가하는가?

  1. 권선과 대지 사이
  2. 외함과 권선 사이
  3. 외함과 대지 사이
  4. 회전자와 고정자 사이
(정답률: 56%)
  • 절연내력 시험전압은 "권선과 대지 사이"에 가해진다. 이는 회전기의 절연 내력을 측정하기 위해 사용되는 시험 방법 중 하나인 고전압 시험에서 권선과 대지 사이에 고전압을 가해 절연 내력을 측정하기 때문이다. 권선은 회전기 내부에서 전기를 전달하는 역할을 하며, 대지는 회전기 외부의 지표면을 의미한다. 따라서 권선과 대지 사이에 가해지는 고전압은 회전기의 절연 내력을 측정하는 데 중요한 역할을 한다.
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89. 특고압 지중전선이 지중 약전류전선 등과 접근하거나 교차하는 경우에 상호 간의 이격거리가 몇 cm 이하인 때에만 두 전선이 직접 접촉하지 아니하도록 하여야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 30
  4. 60
(정답률: 30%)
  • 특고압 지중전선과 지중 약전류전선 등이 접근하거나 교차할 때, 이격거리는 안전을 위해 규정되어 있습니다. 이격거리는 전선의 전압과 직경, 그리고 규정된 안전거리에 따라 다르게 결정됩니다. 이 문제에서는 이격거리가 몇 cm 이하인 경우 두 전선이 직접 접촉하지 않도록 해야 합니다. 따라서, 이 문제에서 정답인 "60"은 이격거리를 나타내며, 두 전선 사이의 최소 안전거리가 60cm 이하여야 한다는 것을 의미합니다.
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90. 고압 옥내배선의 공사방법으로 틀린 것은?

  1. 케이블공사
  2. 합성수지관공사
  3. 케이블 트레이공사
  4. 애자사용공사(건조한 장소로서 전개된 장소에 한한다.)
(정답률: 51%)
  • 합성수지관공사는 고압 옥내배선의 공사방법으로 사용되지 않는다. 대신에 케이블공사, 케이블 트레이공사, 애자사용공사 등이 사용된다.
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91. 조상설비 내부고장, 과전류 또는 과전압이 생긴 경우 자동적으로 차단되는 장치를 해야하는 전력용 커패시터의 최소 뱅크용량은 몇 kVA 인가?

  1. 10000
  2. 12000
  3. 13000
  4. 15000
(정답률: 60%)
  • 전력용 커패시터의 최소 뱅크용량은 전압과 전류에 따라 결정된다. 일반적으로 3상 4선식 전력시스템에서 사용되는 전력용 커패시터의 최소 뱅크용량은 15000 kVA 이다. 이는 조상설비 내부고장, 과전류 또는 과전압이 생긴 경우 자동적으로 차단되는 장치를 해야하기 때문이다. 따라서 정답은 "15000" 이다.
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92. 사용전압이 440V인 이동기중기용 접촉전선을 애자사용 공사에 의하여 옥내의 전개된 장소에 시설하는 경우 사용하는 전선으로 옳은 것은?

  1. 인장강도가 3.44kN 이상인 것 또는 지름 2.6mm 의 경동선으로 단면적이 8mm2 이상인 것
  2. 인장강도가 3.44kN 이상인 것 또는 지름 3.2mm 의 경동선으로 단면적이 18mm2 이상인 것
  3. 인장강도가 11.2kN 이상인 것 또는 지름 6mm 의 경동선으로 단면적이 28mm2 이상인 것
  4. 인장강도가 11.2kN 이상인 것 또는 지름 8mm 의 경동선으로 단면적이 18mm2 이상인 것
(정답률: 37%)
  • 440V 전압은 고전압이므로 안전을 위해 인장강도가 높은 전선을 사용해야 합니다. 따라서 인장강도가 11.2kN 이상인 것 또는 지름 6mm의 경동선으로 단면적이 28mm² 이상인 것을 사용해야 합니다. 이는 전선이 충분히 강하고 굵어서 안전하게 사용할 수 있기 때문입니다. 다른 보기들은 인장강도나 단면적이 부족하여 안전하지 않은 전선입니다.
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93. 옥내에 시설하는 사용 전압이 400V 이상 1000V 이하인 전개된 장소로서 건조한 장소가 아닌 기타의 장소의 관등회로 배선공사로서 적합한 것은?

  1. 애자사용공사
  2. 금속몰드공사
  3. 금속덕트공사
  4. 합성수지몰드공사
(정답률: 42%)
  • 애자는 전기적으로 절연된 재질로 만들어진 부품으로, 전기회로에서 전류를 제어하거나 변환하는 역할을 합니다. 따라서 전개된 장소에서 사용하는 관등회로 배선공사에는 애자가 필요합니다. 다른 보기들은 전기적으로 절연되지 않은 금속이나 합성수지 등을 사용하는 공사이므로 적합하지 않습니다.
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94. 가공 직류 절연 귀선은 특별한 경우를 제외하고 어느 전선에 준하여 시설하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 저압가공전선
  2. 고압가공전선
  3. 특고압가공전선
  4. 가공 약전류 전선
(정답률: 34%)
  • 가공 직류 절연 귀선은 저압가공전선에 준하여 시설하여야 한다. 이는 전기안전규정 제32조(가공전선의 종류 및 설치)에서 규정하고 있으며, 가공 직류 절연 귀선은 저압가공전선과 유사한 특성을 가지기 때문이다. 따라서 이 문제에서는 "저압가공전선"이 정답이 된다.
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95. 저압 가공전선으로 사용할 수 없는 것은?(문제 오류로 가답안 발표시 4번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 3, 4번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 4번을 누르시면 정답 처리 됩니다.)

  1. 케이블
  2. 절연전선
  3. 다심형 전선
  4. 나동복 강선
(정답률: 62%)
  • 정답은 "나동복 강선"입니다. 이유는 저압 가공전선은 전기적으로 안정적이어야 하며, 내구성과 내열성이 뛰어나야 합니다. 그러나 나동복 강선은 내구성과 내열성이 부족하여 저압 가공전선으로 사용할 수 없습니다. 따라서, 케이블, 절연전선, 다심형 전선은 저압 가공전선으로 사용할 수 있습니다.
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96. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 지선의 안전율을 2.5 이상으로 할 것
  2. 소선은 최소 5가닥 이상의 강심 알루미늄연선을 사용할 것
  3. 도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 5m 이상으로 할 것
  4. 지중부분 및 지표상 30cm 까지의 부분에는 내식성이 있는 것을 사용할 것
(정답률: 68%)
  • "소선은 최소 5가닥 이상의 강심 알루미늄연선을 사용할 것"이 틀린 것이다. 이유는 소선의 갯수는 규정되어 있지 않으며, 사용하는 소선의 규격과 재질은 전기안전규정에 따라 결정되기 때문이다. 따라서, 이 기준은 잘못된 정보이다.
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97. 특고압 가공전선로 중 지지물로서 직선형의 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 내장 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 이와 동등이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 61%)
  • 특고압 가공전선로 중 지지물로서 직선형의 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분은 장거리 전력을 전송하는 중요한 부분이므로 안전성이 매우 중요합니다. 이러한 이유로 내장 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 이와 동등이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 합니다. 이때, 10기 이상 사용하는 부분에 내장 애자장치가 되어 있는 철탑을 시설하는 것이 안전성을 보장하기에 적절합니다. 따라서 정답은 "10"입니다.
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98. 제1종 또는 제2종 접지공사에 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 경우, 「전기용품 및 생활용품 안전관리법」을 적용받는 합성수지관(두께 2mm 미만의 합성수지제 전선관 및 난연성이 없는 콤바인덕트관을 제외한다)으로 덮어야 하는 범위로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 접지선의 지하 30cm 로부터 지표상 1m까지의 부분
  2. 접지선의 지하 50cm 로부터 지표상 1.2m까지의 부분
  3. 접지선의 지하 60cm 로부터 지표상 1.8m까지의 부분
  4. 접지선의 지하 75cm 로부터 지표상 2m까지의 부분
(정답률: 55%)
  • 접지선은 전기적 안전을 위해 땅과 연결되어 있어야 하며, 만약 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 설치된다면 안전을 위해 합성수지관으로 덮여야 합니다. 이때, 합성수지관으로 덮여야 하는 범위는 접지선의 지하 75cm 로부터 지표상 2m까지의 부분입니다. 이는 전기용품 및 생활용품 안전관리법에서 정한 기준으로, 사람이 접촉할 가능성이 있는 범위를 고려하여 결정된 것입니다. 따라서, 이 범위 내에 있는 접지선은 합성수지관으로 덮여야 합니다.
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99. 사용전압이 400V 미만인 저압 가공전선은 케이블인 경우를 제외하고는 지름이 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 절연전선은 제외한다.)

  1. 3.2
  2. 3.6
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 33%)
  • 저압 가공전선은 사용전압이 400V 미만이므로, 안전을 위해 지름이 일정 크기 이상이어야 한다. 이 크기는 전기안전관리법에 따라 규정되어 있는데, 400V 미만인 저압 가공전선의 경우 최소 지름은 3.2mm 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "3.2"이다.
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100. 수용장소의 인입구 부근에 대지 사이의 전기저항 값이 3Ω 이하인 값을 유지하는 건물의 철골을 접지극으로 사용하여 제2종 접지공사를 한 저압전로의 접지측 전선에 추가 접지 시 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때는 어떤 공사방법으로 시설하는가?

  1. 금속관공사
  2. 케이블공사
  3. 금속몰드공사
  4. 합성수지관공사
(정답률: 42%)
  • 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때는 케이블공사를 사용한다. 이는 케이블공사가 접지선을 지하에 묻어놓기 때문에 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에서도 안전하게 사용할 수 있기 때문이다. 다른 공사방법들은 지면 위에 설치되기 때문에 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에서는 사용할 수 없다.
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