전기기사 필기 기출문제복원 (2021-03-07)

전기기사 2021-03-07 필기 기출문제 해설

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전기기사
(2021-03-07 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 평등 전계 중에 유전체 구에 의한 전속 분포가 그림과 같이 되었을 때 ε1과 ε2의 크기 관계는?

  1. ε1 ＞ ε2
  2. ε1 ＜ ε2
  3. ε1 = ε2
  4. ε1 ≤ ε2
(정답률: 85%)
  • 전속(전력선)은 유전율이 큰 매질 쪽으로 집중되는 성질이 있습니다. 에서 전속이 구 내부($\epsilon_1$)로 모이고 있으므로, $\epsilon_1$이 $\epsilon_2$보다 큽니다.
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2. 커패시터를 제조하는 데 4가지(A, B, C, D)의 유전재료가 있다. 커패시터 내의 전계를 일정하게 하였을 때, 단위체적당 가장 큰 에너지 밀도를 나타내는 재료부터 순서대로 나열한 것은? (단, 유전재료 A, B, C, D의 비유전율은 각각 εrA = 8, εrB = 10, εrC = 2, εrD = 4 이다.)

  1. C ＞ D ＞ A ＞ B
  2. B ＞ A ＞ D ＞ C
  3. D ＞ A ＞ C ＞ B
  4. A ＞ B ＞ D ＞ C
(정답률: 87%)
  • 에너지 밀도는 유전율 $\epsilon$에 비례합니다. 비유전율 $\epsilon_{r}$이 클수록 정전용량 $C$가 커지고, 결과적으로 저장되는 에너지 밀도 또한 증가합니다.
    제시된 비유전율 $\epsilon_{rB}=10, \epsilon_{rA}=8, \epsilon_{rD}=4, \epsilon_{rC}=2$ 순으로 크므로, 에너지 밀도 또한 $B > A > D > C$ 순이 됩니다.
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3. 정상전류계에서 ∇ · i = 0에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 도체 내에 흐르는 전류는 연속이다.
  2. 도체 내에 흐르는 전류는 일정하다.
  3. 단위 시간당 전하의 변화가 없다.
  4. 도체 내에 전류가 흐르지 않는다.
(정답률: 74%)
  • $\nabla \cdot i = 0$은 키르히호프의 제1법칙(전류법칙)의 미분형으로, 특정 지점에서 전류의 발산이 없음을 의미합니다. 즉, 도체 내에서 전하가 축적되거나 누설되지 않고 전류가 연속적으로 흐른다는 뜻입니다.

    오답 노트
    도체 내에 전류가 흐르지 않는다: 전류의 흐름이 없는 것이 아니라, 흐르는 양이 일정하게 유지(연속)된다는 의미입니다.
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4. 진공 내의 점 (2, 2, 2)에 10-9의 전하가 놓여 있다. 점 (2, 5, 6)에서의 전계 E는 약 몇 [V/m]인가? (단, ay, az는 단위벡터이다.)

  1. 0.278ay + 2.888az
  2. 0.216ay + 0.288az
  3. 0.288ay + 0.216az
  4. 0.291ay + 0.288az
(정답률: 70%)
  • 점전하에 의한 전계의 세기와 방향을 구하는 문제입니다. 전계의 크기를 먼저 구한 뒤, 전하와 측정점 사이의 거리 벡터 성분비를 이용하여 각 성분 전계를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = 9 \times 10^{9} \frac{Q}{r^{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$r = \sqrt{(2-2)^{2} + (5-2)^{2} + (6-2)^{2}} = 5$$
    $$E = 9 \times 10^{9} \frac{10^{-9}}{5^{2}} = 0.36$$
    ③ [최종 결과]
    $$E_{y} = \frac{3}{5} \times 0.36 = 0.216$$
    $$E_{z} = \frac{4}{5} \times 0.36 = 0.288$$
    따라서 전계 $E$는 $0.216a_{y} + 0.288a_{z}$ 입니다.
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5. 방송국 안테나 출력이 W[W]이고 이로부터 진공 중에 r[m] 떨어진 점에서 자계의 세기의 실효치는 약 몇 [A/m]인가?

(정답률: 73%)
  • 방송국 안테나는 지면 방향을 제외한 반구 형태로 전파를 복사하는 반구복사(hemisphere radiation)로 간주합니다. 따라서 복사 면적은 $S = 2\pi r^{2}$가 되며, 진공 중의 고유임피던스 $377\Omega$을 이용하여 자계의 세기 $H$를 도출합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{1}{2r} \sqrt{\frac{W}{377\pi}}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{1}{2r} \sqrt{\frac{W}{377\pi}}$
    ③ [최종 결과]
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6. 반지름이 a[m]인 원형 도선 2개의 루프가 z축 상에 그림과 같이 놓인 경우 I[A]의 전류가 흐를 때 원형전류 중심축상의 자계 H[A/m]는? (단, az, aø는 단위벡터이다.)

(정답률: 49%)
  • 원형 루프 도선 중심축상의 자계 세기 공식을 적용합니다. 도선이 2개이며 전류 방향이 동일하므로 단일 루프 자계의 2배가 되며, 방향은 오른손 법칙에 의해 $z$축 방향($a_z$)이 됩니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{a^2 \cdot N \cdot I}{2(a^2 + z^2)^{3/2}}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{a^2 \cdot 2 \cdot I}{2(a^2 + z^2)^{3/2}}$
    ③ [최종 결과] $H = \frac{a^2 I}{(a^2 + z^2)^{3/2}} a_z$
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7. 직교하는 무한 평판도체와 점전하에 의한 영상전하는 몇 개 존재하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 69%)
  • 영상전하의 개수는 도체 평판이 이루는 각도 $\theta$를 이용하여 $\frac{2\pi}{\theta} - 1$ 공식으로 구할 수 있습니다.
    직교하는 두 평판의 경우 $\theta = 90^\circ = \frac{\pi}{2}$이므로, $\frac{2\pi}{\pi/2} - 1 = 4 - 1 = 3$개가 됩니다.
    직관적으로는 4사분면의 각 영역에 전하가 배치된다고 볼 때, 원래의 점전하 1개를 제외한 나머지 3개의 영역에 영상전하가 존재하게 됩니다.
  • 수평 일 경우 영상전하 개수 1개
    직교 일 경우 영상전하 개수 3개
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8. 전하 e[C], 질량 m[kg]인 전자가 전계 E[V/m] 내에 놓여 있을 때 최초에 정지하고 있었다면 t초 후에 전자의 속도[m/s]는?

(정답률: 59%)
  • 전계 내에서 전자가 받는 힘($$F=ma$$)과 전기력($$F=eE$$)의 관계를 이용하여 가속도를 구하고, 이를 시간에 대해 적분하여 속도를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$F = ma = eE$$
    $$v = at$$
    ② [숫자 대입]
    $$a = \frac{eE}{m}$$
    $$v = \frac{eE}{m} \times t$$
    ③ [최종 결과]
    $$v = \frac{Ee t}{m}$$
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9. 그림과 같은 환상 솔레노이드 내의 철심 중심에서의 자계의 세기 H[AT/m]는? (단, 환상 철심의 평균 반지름은 r[m], 코일의 권수는 N회, 코일에 흐르는 전류는 I[A]이다.)

(정답률: 83%)
  • 환상 솔레노이드의 자계의 세기는 암페어 법칙에 의해 코일의 총 기자력($NI$)을 자로의 길이(평균 둘레 $2\pi r$)로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{NI}{l}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{NI}{2\pi r}$
    ③ [최종 결과] $H = \frac{NI}{2\pi r}$
  • 환상 솔레노이드 내의 자계의 세기 H = NI / 2파이r
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10. 환상 솔레노이드 단면적이 S, 평균 반지름이 r, 권선수가 N이고 누설자속이 없는 경우 자기 인덕턴스의 크기는?

  1. 권선수 및 단면적에 비례한다.
  2. 권선수의 제곱 및 단면적에 비례한다.
  3. 권선수의 제곱 및 평균 반지름에 비례한다.
  4. 권선수의 제곱에 비례하고 단면적에 반비례한다.
(정답률: 73%)
  • 환상 솔레노이드의 자기 인덕턴스는 권선수의 제곱과 단면적에 비례하고, 평균 반지름(길이)에 반비례하는 원리를 가집니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\mu S N^2}{2\pi r}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{\mu S N^2}{2\pi r}$
    ③ [최종 결과] $L \propto S N^2$
    따라서 권선수의 제곱 및 단면적에 비례합니다.
  • 환상 솔레노이드 자기 인덕턴스 L = uSN^2 / l
    단면적과 권선수 제곱에 비례한다
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11. 다음 중 비투자율(μr)이 가장 큰 것은?

  1. 금
  2. 은
  3. 구리
  4. 니켈
(정답률: 75%)
  • 비투자율($\mu_r$)은 물질이 자화되는 정도를 나타내며, 강자성체 > 상자성체 > 반자성체 순으로 큽니다. 니켈은 강자성체에 해당하여 비투자율이 가장 큽니다.

    오답 노트
    금, 은, 구리: 반자성체 또는 상자성체로 비투자율이 니켈보다 작음
  • 비투자율이 큰 것 : 강자성체
    니켈 철 코발트 망간
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12. 한 변의 길이가 l[m]인 정사각형 도체에 전류 I[A]가 흐르고 있을 때 중심점 P에서의 자계의 세기는 몇 [A/m]인가?

(정답률: 86%)
  • 정사각형 도선 중심에서의 자계는 4개의 변에 의한 자계의 합으로 구할 수 있습니다. 유한 직선 도선에 의한 자계 공식을 적용하여 4배를 해줍니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{2\sqrt{2}I}{\pi l}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{2\sqrt{2}I}{\pi l}$
    ③ [최종 결과] $H = \frac{2\sqrt{2}I}{\pi l}$
    따라서 정답은 입니다.
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13. 간격이 3[cm]이고 면적이 30[cm2]인 평판의 공기 콘덴서에 220[V]의 전압을 가하면 두 판 사이에 작용하는 힘은 약 몇 [N]인가?

  1. 6.3 × 10-6
  2. 7.14 × 10-7
  3. 8 × 10-5
  4. 5.75 × 10-4
(정답률: 54%)
  • 평판 콘덴서의 두 판 사이에 작용하는 정전기력은 전계의 세기와 유전율, 면적을 이용하여 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$F = \frac{1}{2} \epsilon E^{2} S = \frac{1}{2} \epsilon ( \frac{V}{d} )^{2} S$$
    ② [숫자 대입]
    $$F = \frac{1}{2} \times 8.855 \times 10^{-12} \times ( \frac{220}{0.03} )^{2} \times 30 \times 10^{-4}$$
    ③ [최종 결과]
    $$F = 7.14 \times 10^{-7}$$
  • 1/2 x 8.85 x 10-12승 x (220/0.03)제곱 x 30 x 10-승
    = 7.14 x 10-7승
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14. 비유전율이 2이고, 비투자율이 2인 매질 내에서의 전자파의 전파속도 v[m/s]와 진공 중의 빛의 속도 v0[m/s] 사이 관계는?

(정답률: 66%)
  • 매질 내에서의 전자파 전파속도는 진공 중의 빛의 속도를 비유전율과 비투자율의 곱의 제곱근으로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$v = \frac{v_{0}}{\sqrt{\epsilon_{r} \mu_{r}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$v = \frac{v_{0}}{\sqrt{2 \times 2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$v = \frac{1}{2} v_{0}$$
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15. 영구자석의 재료로 적합한 것은?

  1. 잔류 자속밀도(Br)는 크고, 보자력(Hc)은 작아야 한다.
  2. 잔류 자속밀도(Br)는 작고, 보자력(Hc)은 커야 한다.
  3. 잔류 자속밀도(Br)와 보자력(Hc) 모두 작야야 한다.
  4. 잔류 자속밀도(Br)와 보자력(Hc) 모두 커야 한다.
(정답률: 82%)
  • 영구자석은 한 번 자화되면 그 자성을 오랫동안 유지해야 하므로, 자석이 가진 자속밀도를 나타내는 잔류 자속밀도 $B_{r}$와 외부 자기장에 저항하여 자성을 유지하려는 힘인 보자력 $H_{c}$가 모두 커야 합니다.
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16. 전계 E[V/m], 전속밀도 D[C/m2], 유전율 ε = ε0εr [F/m], 분극의 세기 P[C/m2] 사이의 관계를 나타낸 것으로 옳은 것은?

  1. P = D + ε0 E
  2. P = D - ε0 E
(정답률: 82%)
  • 전속밀도 $D$는 유전체 내의 분극의 세기 $P$와 전계 $E$에 의한 전속의 합으로 정의됩니다. 따라서 분극의 세기 $P$는 전체 전속밀도에서 진공 중의 전속밀도를 뺀 값과 같습니다.
    $$P = D - \epsilon_{0} E$$
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17. 동일한 금속 도선의 두 점 사이에 온도차를 주고 전류를 흘렸을 때 열의 발생 또는 흡수가 일어나는 현상은?

  1. 펠티에(Peltier) 효과
  2. 볼타(Volta) 효과
  3. 제백(Seebeck) 효과
  4. 톰슨(Thomson) 효과
(정답률: 68%)
  • 동일한 금속 도선 내에서 온도차와 전류가 동시에 존재할 때 열의 흡수 또는 발생이 일어나는 현상을 톰슨 효과라고 합니다.

    오답 노트
    펠티에 효과: 서로 다른 두 금속 접합부에 전류가 흐를 때 열 발생/흡수
    제백 효과: 서로 다른 두 금속 접합부의 온도차로 인해 기전력 발생
    볼타 효과: 서로 다른 두 금속 접촉 후 분리 시 대전 현상
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18. 강자성체가 아닌 것은?

  1. 코발트
  2. 니켈
  3. 철
  4. 구리
(정답률: 83%)
  • 강자성체는 외부 자기장을 제거해도 자성이 강하게 남아있는 물질로, 대표적으로 철($Fe$), 니켈($Ni$), 코발트($Co$)가 있습니다.
    구리는 강자성체에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    코발트, 니켈, 철: 대표적인 강자성체
  • 강자성체 : 철,니켈,코발트,망간
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19. 내구의 반지름이 2cm, 외구의 반지름이 3cm인 동심 구 도체 간의 고유저항이 1.884 ×102 Ω·m인 저항 물질로 채어져 있을 때, 내외구 간의 합성 저항은 약 몇 Ω인가?

  1. 2.5
  2. 5.0
  3. 250
  4. 500
(정답률: 57%)
  • 동심 구 도체 간의 합성 저항은 고유저항과 내외구 반지름의 관계식을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{\rho(b-a)}{4\pi ba}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{1.884 \times 10^{2} \times (0.03 - 0.02)}{4\pi \times 0.03 \times 0.02}$
    ③ [최종 결과] $R = 249.87$
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
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20. 비투자율 μr = 800, 원형 단면적이 S = 10cm2, 평균 자로 길이 l = 16π × 10-2(m)의 환상 철심에 600회의 코일을 감고 이 코일에 1A의 전류를 흘리면 환상 철심 내부의 자속은 몇 Wb인가?

  1. 1.2 × 10-3
  2. 1.2 × 10-5
  3. 2.4 × 10-3
  4. 2.4 × 10-5
(정답률: 59%)
  • 환상 철심 내부의 자속은 투자율, 단면적, 권수, 전류, 그리고 자로 길이를 이용한 공식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\Phi = \frac{\mu_{0} \mu_{r} S N I}{l}$
    ② [숫자 대입] $\Phi = \frac{(4\pi \times 10^{-7}) \times 800 \times (10 \times 10^{-4}) \times 600 \times 1}{16\pi \times 10^{-2}}$
    ③ [최종 결과] $\Phi = 1.2 \times 10^{-3}$
  • 4π x 10-7승 x 800 x 600 x 10 x 10-4승 x 1 / 16π x 10-2승

    = 1.2 x 10-3승
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2과목: 전력공학

21. 그림과 같은 유황곡선을 가진 수력지점에서 최대사용수량 0C로 1년간 계속 발전하는 데 필요한 저수지의 용량은?

  1. 면적 0CPBA
  2. 면적 0CDBA
  3. 면적 DEB
  4. 면적 PCD
(정답률: 74%)
  • 최대 사용수량 $OC$로 1년간 계속 발전하기 위해서는 유입량보다 사용량이 많은 구간의 부족분을 미리 저수해두어야 합니다.
    그림에서 유황곡선 아래의 면적은 실제 유입량을, 직선 $OC$ 아래의 면적은 필요 수량을 의미하므로, 그 차이인 면적 $DEB$만큼의 저수지 용량이 필요합니다.
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22. 고장전류의 크기가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성을 가진 계전기는?

  1. 순한시 계전기
  2. 정한시 계전기
  3. 반한시 계전기
  4. 반한시 정한시 계전기
(정답률: 81%)
  • 고장전류의 크기가 커질수록 동작시간이 짧아지는 반비례 특성을 가진 계전기를 반한시 계전기라고 합니다.

    오답 노트
    순한시 계전기: 일정 전류 이상 시 즉시 작동
    정한시 계전기: 전류 크기와 상관없이 항상 일정 시간 후 작동
    반한시 정한시 계전기: 일정 전류까지는 반한시 특성을 보이다가 그 이상에서는 정한시 특성으로 작동
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23. 접지봉으로 탑각의 접지저항값을 희망하는 접지저항 값까지 줄일 수 없을 때 사용하는 것은?

  1. 가공지선
  2. 매설지선
  3. 크로스본드선
  4. 차폐선
(정답률: 76%)
  • 철탑(탑각)의 접지저항이 너무 커서 희망하는 값까지 낮추기 어려울 때, 역섬락 발생을 방지하기 위해 설치하는 것이 매설지선입니다.

    오답 노트
    가공지선: 직격뢰 및 유도뢰 차폐, 통신선 유도장해 방지 목적
    차폐선: 유도장해 방지를 위해 설치
  • 매설지선 : 희망하는 접지저항치까지 줄일 수 없을때 사용하며, 탑각 접지저항을 감소시킨다
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24. 3상 3선식 송전선에서 한 선의 저항이 10Ω, 리액턴스가 20Ω이며, 수전단의 선간전압이 60kV, 부하역률이 0.8인 경우에 전압강하율이 10%라 하면 이송전선로로는 약 몇 kW 까지 수전할 수 있는가?

  1. 10,000
  2. 12,000
  3. 14,400
  4. 18,000
(정답률: 59%)
  • 전압강하율과 수전단 전압, 선로 정수를 이용하여 수전 가능한 전력을 구하는 공식입니다. 역률 $\cos\theta = 0.8$일 때 $\tan\theta = 0.6/0.8$ 임을 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{\delta V^2}{R + X \tan\theta}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{0.1 \times (60 \times 10^3)^2}{10 + 20 \times \frac{0.6}{0.8}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 14400$$
  • P = εV^2 / R+Xtanθ

    0.1 x 60000^2 / 10+20x 0.6/0.8 = 14400 x 10의3승 = 14400
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25. 배전선로의 주상변압기에서 고압측-저압측에 주로 사용되는 보호장치의 조합으로 적합한 것은?

  1. 고압측 : 컷아웃 스위치, 저압측 : 캐치홀더
  2. 고압측 : 캐치홀더, 저압측 : 컷아웃 스위치
  3. 고압측 : 리클로저, 저압측 : 라인퓨즈
  4. 고압측 : 라인퓨즈, 저압측 : 리클로저
(정답률: 70%)
  • 배전선로 주상변압기의 보호를 위해 고압측(1차측)에는 과전류 차단 및 개폐가 가능한 컷아웃 스위치를 설치하고, 저압측(2차측)에는 저압 퓨즈를 유지하는 캐치홀더를 사용합니다.
  • 주상변압기 고압측 : 컷 아웃 스위치
    주상변압기 저압측 : 캐치홀더
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26. % 임피던스에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단위를 갖지 않는다.
  2. 절대량이 아닌 기준량에 대한 비를 나타낸 것이다.
  3. 기기 용량의 크기와 관계없이 일정한 범위의 값을 갖는다.
  4. 변압기나 동기기의 내부 임피던스에만 사용할 수 있다.
(정답률: 74%)
  • % 임피던스는 임피던스의 절대값이 아닌 기준 용량에 대한 비율로 나타낸 값으로, 기기 용량과 관계없이 일정 범위의 값을 가지며 단위가 없는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    변압기나 동기기의 내부 임피던스에만 사용할 수 있다: 선로 임피던스 등 전력 계통의 다양한 구간에서 사용 가능합니다.
  • %임피던스는 전기기기 내부 뿐만 아니라 선로 임피던스에도 적용할수있다
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27. 연료의 발열량이 430kcal/kg일 때, 화력발전소의 열효율(%)은? (단, 발전기 출력은 PG [kW], 시간당 연료의 소비량은 B[kg/h]이다.)

(정답률: 61%)
  • 화력발전소의 열효율은 공급된 열에너지(연료 소비량 $\times$ 발열량) 대비 출력된 전기 에너지의 비율로 계산하며, 단위 환산 계수 $860$을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{860 \times P_{G}}{B \times H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{860 \times P_{G}}{B \times 430} \times 100$
    ③ [최종 결과] $2 \times \frac{P_{G}}{B} \times 100$
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28. 수용가의 수용률을 나타낸 식은?

(정답률: 72%)
  • 수용률은 설비 용량 대비 실제로 사용하는 최대 전력의 비율을 나타냅니다.
    ① [기본 공식] $\text{수용률} = \frac{\text{최대수용전력}}{\text{설비용량전력}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{수용률} = \frac{\text{최대수용전력 [kW]}}{\text{부하설비합계 [kW]}} \times 100$
    ③ [최종 결과]
  • 수용률 = 최대수용전력/부하설비용량 x100
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29. 화력발전소에서 증기 및 급수가 흐르는 순서는?

  1. 절탄기 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기
  2. 보일러 → 절탄기 → 과열기 → 터빈 → 복수기
  3. 보일러 → 과열기 → 절탄기 → 터빈 → 복수기
  4. 절탄기 → 과열기 → 보일러 → 터빈 → 복수기
(정답률: 73%)
  • 화력발전소의 증기 및 급수 사이클은 효율적인 가열과 동력 발생을 위해 다음 순서로 진행됩니다.
    절탄기(급수 가열) $\rightarrow$ 보일러(수증기 발생) $\rightarrow$과열기(증기 가열) $\rightarrow$ 터빈(동력 발전) $\rightarrow$ 복수기(물로 환원)
  • 증기 및 급수가 흐르는 순서 : 급수펌프-급수가열기-절탄기-보일러-과열기-터빈-복수기
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30. 역률 0.8, 출력 320[kW]인 부하에 전력을 공급하는 변전소에 역률 개선을 위해 전력용 콘덴서 140[kVA]를 설치했을 때 합성역률은?

  1. 0.93
  2. 0.95
  3. 0.97
  4. 0.99
(정답률: 54%)
  • 부하의 무효전력을 구한 뒤 콘덴서 용량을 통해 보상된 합성 무효전력을 계산하여 합성 역률을 구합니다.
    ① [기본 공식] $PF = \frac{P}{\sqrt{P^2 + (Q - Q_c)^2}}$
    ② [숫자 대입] $PF = \frac{320}{\sqrt{320^2 + (240 - 140)^2}}$
    ③ [최종 결과] $PF = 0.95$
  • 무효전력 Pr = P / cos x sin = 320/0.8 x 0.6 =240 kVar
    Pr-Q = 240-140 = 100Var
    역률 개선 후 피상전력 Pa = 루트 320제곱+100제곱 = 335.26
    역률 cos = P/Pa = 320/335.26 = 0.95
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31. 용량 20[kVA]인 단상 주상 변압기에 걸리는 하루 동안의 부하가 처음 14시간 동안은 20[kW], 다음 10시간 동안은 10[kW]일 때, 이 변압기에 의한 하루 동안의 손실량[Wh]은? (단, 부하의 역률은 1로 가정하고, 변압기의 전 부하동손은 300[W], 철손은 100[W]이다.)

  1. 6,850
  2. 7,200
  3. 7,350
  4. 7,800
(정답률: 54%)
  • 변압기의 하루 총 손실량은 24시간 동안 일정하게 발생하는 철손과 부하율의 제곱에 비례하여 변하는 동손의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = (P_{i} \times 24) + (m^{2} \times P_{c} \times t)$
    ② [숫자 대입] $W = (100 \times 24) + (1^{2} \times 300 \times 14 + 0.5^{2} \times 300 \times 10)$
    ③ [최종 결과] $W = 7350$ Wh
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32. 통신선과 평행인 주파수 60[Hz]의 3상 1회선 송전선이 있다. 1선 지락 때문에 영상전류가 100[A] 흐르고 있다면 통신선에 유도되는 전자유도전압[V]은 약 얼마인가? (단, 영상전류는 전 전선에 걸쳐서 같으며, 송전선과 통신선과의 상호 인덕턴스는 0.06[mH/km], 그 평행 길이는 40[km]이다.)

  1. 156.6
  2. 162.8
  3. 230.2
  4. 271.4
(정답률: 48%)
  • 송전선 지락 사고 시 통신선에 유도되는 전자유도전압은 각 상의 영상전류 합(3배)과 상호 인덕턴스, 주파수, 길이에 비례하여 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = 2\pi f M l (3I_0)$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = 2 \times 3.14 \times 60 \times 0.06 \times 10^{-3} \times 40 \times (3 \times 100)$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 271.4$$
  • 전자유도전압 Em = ωMl (3I0)

    ω=2πfc

    2πx60x100x3x0.06x10-3승x40 =271.43
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33. 케이블 단선사고에 의한 고장점까지의 거리를 정전용량 측정법으로 구하는 경우, 건전상의 정전용량이 C, 고장점까지의 정전용량이 Cx, 케이블의 길이가 l일 때 고장점까지의 거리를 나타내는 식으로 알맞은 것은?

(정답률: 65%)
  • 케이블의 정전용량은 길이에 비례합니다. 따라서 전체 길이 $l$에 대한 전체 정전용량 $C$의 비율은 고장점까지의 거리 $l'$에 대한 정전용량 $C_x$의 비율과 같습니다.
    $$\frac{l}{C} = \frac{l'}{C_x}$$
    이를 고장점까지의 거리 $l'$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$l' = \frac{C_x}{C}l$$
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34. 전력 퓨즈(Power Fuse)는 고압, 특고압기기의 주로 어떤 전류의 차단을 목적으로 설치하는가?

  1. 충전전류
  2. 부하전류
  3. 단락전류
  4. 영상전류
(정답률: 74%)
  • 전력 퓨즈(Power Fuse)는 부하 전류는 통과시키고, 사고 시 발생하는 매우 큰 단락전류를 신속하게 차단하여 기기를 보호하는 것이 주 목적입니다.
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35. 송전선로에서 1선 지락 시에 건전상의 전압 상승이 가장 적은 접지방식은?

  1. 비접지방식
  2. 직접접지방식
  3. 저항접지방식
  4. 소호리액터접지방식
(정답률: 59%)
  • 1선 지락 사고 시 건전상의 전압 상승 정도는 직접접지방식이 가장 작으며, 소호리액터접지방식이 가장 큽니다.

    오답 노트
    소호리액터접지방식: 전압 상승이 가장 크며, 대신 지락 전류가 가장 작습니다.
  • 직접접지 방식 장점
    1선 지락사고시 건전상 대지전압 상승이 거의 없다
    피뢰기의 효과를 증진시킬 수 있다
    단절연이 가능하다
    계전기의 동작이 확실해진다
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36. 기준 선간전압 23[kV], 기준 3상 용량 5,000[kVA], 1선의 유도 리액턴스가 15[Ω]일 때 % 리액턴스는?

  1. 28.36[%]
  2. 14.18[%]
  3. 7.09[%]
  4. 3.55[%]
(정답률: 74%)
  • 기준 용량과 기준 전압, 리액턴스 값을 이용하여 퍼센트 리액턴스를 구하는 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\%X = \frac{PX}{10V^{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\%X = \frac{5000 \times 15}{10 \times 23^{2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\%X = 14.18$$
  • %x = xpP/10V제곱

    = 15x5000 / 10 x 23제곱 = 14.18
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37. 전력원선도의 가로축과 세로축을 나타내는 것은?

  1. 전압과 전류
  2. 전압과 전력
  3. 전류와 전력
  4. 유효전력과 무효전력
(정답률: 76%)
  • 전력원선도는 전력 계통의 운전 상태를 나타내는 도표로, 가로축은 유효전력을 나타내고 세로축은 무효전력을 나타냅니다.
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38. 송전선로에서의 고장 또는 발전기 탈락과 같은 큰 외란에 대하여 계통에 연결된 각 동기기가 동기를 유지하면서 계속 안정적으로 운전할 수 있는지를 판별하는 안정도는?

  1. 동태안정도(Dynamic Stability)
  2. 정태안정도(Steady-state Stability)
  3. 전압안정도(Voltage Stability)
  4. 과도안정도(Transient Stability)
(정답률: 62%)
  • 송전선로의 고장이나 발전기 탈락과 같은 급격하고 큰 외란이 발생했을 때, 계통이 동기를 유지하며 안정적으로 운전될 수 있는 능력을 과도안정도(Transient Stability)라고 합니다.

    오답 노트
    동태안정도: 제어 장치의 효과를 고려한 운전 능력
    정태안정도: 정상 상태에서 부하가 서서히 증가할 때의 운전 능력
    전압안정도: 전압 붕괴 없이 전력을 전송할 수 있는 능력
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39. 정전용량이 C1이고, V1의 전압에서 Qr의 무효전력을 발생하는 콘덴서가 있다. 정전용량을 변화시켜 2배로 승압된 전압(2V1)에서도 동일한 무효전력 Qr을 발생시키고자 할 때, 필요한 콘덴서의 정전용량 C2는?

  1. C2 = 4C1
  2. C2 = 2C1
(정답률: 46%)
  • 콘덴서의 무효전력 공식에서 전압과 정전용량의 관계를 이용하는 문제입니다. 무효전력이 일정할 때, 전압이 2배가 되면 정전용량은 전압의 제곱에 반비례하여 감소해야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = \omega C V^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q_{r} = \omega C_{1} V_{1}^{2} = \omega C_{2} (2V_{1})^{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C_{2} = \frac{1}{4} C_{1}$$
    따라서 정답은 입니다.
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40. 송전선로의 고장전류 계산에 영상 임피던스가 필요한 경우는?

  1. 1선 지락
  2. 3상 단락
  3. 3선 단선
  4. 선간 단락
(정답률: 77%)
  • 1선 지락 고장 시에는 지락 전류가 흐르며, 이때의 고장 전류 계산을 위해 정상, 역상, 영상 임피던스가 모두 필요합니다.

    오답 노트
    3상 단락, 선간 단락: 영상 임피던스가 필요 없는 고장 유형입니다.
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3과목: 전기기기

41. 3,300/220[V]의 단상 변압기 3대를 △-Y결선하고 2차측 선간에 15[kW]의 단상 전열기를 접속하여 사용하고 있다. 결선을 △-△로 변경하는 경우 이 전열기의 소비전력은 몇 [kW]로 되는가?

  1. 5
  2. 12
  3. 15
  4. 21
(정답률: 54%)
  • 변압기 결선을 $\Delta$-Y에서 $\Delta$-$\Delta$로 변경하면 2차측 선간 전압이 $1\sqrt{3}$배로 감소합니다. 소비전력은 전압의 제곱에 비례하므로, 전압이 $1\sqrt{3}$배가 되면 전력은 $(1\sqrt{3})^{2} = 1/3$배가 됩니다.
    ① [소비전력 비례 공식] $P_{2} = P_{1} \times (\frac{V_{2}}{V_{1}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $P_{2} = 15 \times (\frac{1}{\sqrt{3}})^{2}$
    ③ [최종 결과] $P_{2} = 5$
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
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42. 히스테리시스 전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유도전동기와 거의 같은 고정자이다.
  2. 회전자 극은 고정자 극에 비하여 항상 각도 δh만큼 앞선다.
  3. 회전자가 부드러운 외면을 가지므로 소음이 적으며, 순조롭게 회전시킬 수 있다.
  4. 구속 시부터 동기속도만을 제외한 모든 속도 범위에서 일정한 히스테리시스 토크를 발생한다.
(정답률: 57%)
  • 히스테리시스 전동기에서 회전자의 자극은 고정자의 자극보다 항상 일정 각도 $\delta_{h}$만큼 뒤처져서 따라가는 특성을 가집니다.
  • 히스테리 시스 전동기가 정상운전시 고정자극은 회전자극에 비해 δh만큼 앞서있다
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43. 직류기에서 계자자속을 만들기 위하여 전자석의 권선에 전류를 흘리는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 보 극
  2. 여 자
  3. 보상권선
  4. 자화작용
(정답률: 76%)
  • 전자석 권선에 전류를 흘려 자속을 발생시키는 작용을 여자라고 합니다.

    오답 노트
    보 극: 전지자 반작용을 억제하기 위해 설치하는 극
    보상권선: 전기자 반작용을 제거하기 위해 설치하는 권선
    자화작용: 계자 기자력과 전기자 기자력이 일치하여 자속이 증가하는 현상
  • 여자 : 권선에 전류를 통해서 자속을 발생시키는 것을 이른다
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44. 사이클로 컨버터(Cyclo Converter)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. DC - DC Buck 컨버터와 동일한 구조이다.
  2. 출력주파수가 낮은 영역에서 많은 장점이 있다.
  3. 시멘트공장의 분쇄기 등과 같이 대용량 저속 교류전동기 구동에 주로 사용된다.
  4. 교류를 교류로 직접변환하면서 전압과 주파수를 동시에 가변하는 전력변환기이다.
(정답률: 62%)
  • 사이클로 컨버터는 교류 전원을 다른 주파수의 교류 전원으로 직접 변환하는 AC-AC 컨버터입니다. 따라서 직류 전압을 낮추는 DC-DC Buck 컨버터와는 구조와 목적이 완전히 다릅니다.
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45. 1차 전압은 3,300[V]이고 1차측 무부하 전류는 0.15[A], 철손은 330[W]인 단상 변압기의 자화전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 0.112
  2. 0.145
  3. 0.181
  4. 0.231
(정답률: 51%)
  • 무부하 전류는 철손 전류와 자화 전류의 벡터 합으로 이루어집니다. 먼저 철손을 이용하여 철손 전류를 구한 뒤, 피타고라스 정리를 통해 자화 전류를 산출합니다.
    ① [철손 전류 공식] $I_{i} = \frac{P_{i}}{V}$
    ② [숫자 대입] $I_{i} = \frac{330}{3300} = 0.1$
    ③ [자화 전류 공식 및 결과] $$I_{\Phi} = \sqrt{I_{0}^{2} - I_{i}^{2}} = \sqrt{0.15^{2} - 0.1^{2}} = 0.1118$$
  • 0. 문제 분석:
    - 1차 전압 (V1) = 3,300V
    - 1차측 무부하 전류 (I0) = 0.15A
    - 철손 (Pc) = 330W
    - 구하는 값: 자화 전류 (Im)

    0. 해결 과정:
    1. 철손 전류 (Ic) 계산:
    - 철손 전류는 철손을 1차 전압으로 나누어 구합니다.
    - Ic = Pc / V1 = 330W / 3,300V = 0.1A
    2. 자화 전류 (Im) 계산:
    - 무부하 전류는 철손 전류와 자화 전류의 벡터 합입니다.
    - I0^2 = Ic^2 + Im^2
    - Im^2 = I0^2 - Ic^2
    - Im = √(I0^2 - Ic^2) = √(0.15^2 - 0.1^2) ≈ 0.112A
  • 철손 전류 Ii = Pi/Vi = 330/3300 = 0.1
    자화전류 Iø = 루트 0.15제곱-0.1제곱 = 0.112
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46. 유도전동기의 안정 운전의 조건은? (단, Tm : 전동기 토크, TL : 부하 토크, n : 회전수)

(정답률: 67%)
  • 유도전동기가 안정적으로 운전되기 위해서는 회전수 $n$의 변화에 따른 전동기 토크 $T_{m}$의 변화율이 부하 토크 $T_{L}$의 변화율보다 작아야 합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{dT_{m}}{dn} < \frac{dT_{L}}{dn}$
    ② [숫자 대입] $\frac{dT_{m}}{dn} < \frac{dT_{L}}{dn}$
    ③ [최종 결과]
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47. 3상 권선형 유도전동기 기동 시 2차측에 외부 가변저항을 넣는 이유는?

  1. 회전수 감소
  2. 기동전류 증가
  3. 기동토크 감소
  4. 기동전류 감소와 기동토크 증가
(정답률: 72%)
  • 3상 권선형 유도전동기의 2차측에 외부 가변저항을 삽입하면, 비례식에 의해 기동전류는 감소하고 기동토크는 증가하여 효율적인 기동이 가능해집니다.
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48. 극수 4이며 전기자 권선은 파권, 전기자 도체수가 250인 직류발전기가 있다. 이 발전기가 1,200[rpm]으로 회전할 때 600[V]의 기전력을 유기하려면 1극당 자속은 몇 [Wb]인가?

  1. 0.04
  2. 0.05
  3. 0.06
  4. 0.07
(정답률: 67%)
  • 직류발전기의 유기 기전력 공식을 사용하여 1극당 자속 $\Phi$를 구합니다. 이때 파권(Wave winding)의 경우 병렬 회로수 $a = 2$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\Phi = \frac{E \times 60 \times a}{P \times Z \times N}$
    ② [숫자 대입] $\Phi = \frac{600 \times 60 \times 2}{4 \times 250 \times 1200}$
    ③ [최종 결과] $\Phi = 0.06$
  • ø = E x 60a / PZN
    = 600 x 60 x 2 / 4 x 250 x 1200 = 0.06 Wb
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49. 발전기 회전자에 유도자를 주로 사용하는 발전기는?

  1. 수차발전기
  2. 엔진발전기
  3. 터빈발전기
  4. 고주파발전기
(정답률: 60%)
  • 높은 주파수를 발진시키기 위해서는 유도자가 필요하므로, 고주파발전기의 회전자에 유도자를 주로 사용합니다.
  • 고주파 발전기에는 유도자형이 널리 사용되고 있으며 수백~수만 Hz의 주파수를 사용한다
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50. BJT에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Bipolar Junction Thyristor의 약자이다.
  2. 베이스 전류로 컬렉터 전류를 제어하는 전류제어 스위치이다.
  3. MOSFET, IGBT 등의 전압제어 스위치보다 훨씬 큰 구동전력이 필요하다.
  4. 회로기호 B, E, C는 각각 베이스(Base), 에미터(Emitter), 컬렉터(Collector)이다.
(정답률: 72%)
  • BJT는 Bipolar Junction Transistor의 약자입니다.

    오답 노트
    Bipolar Junction Thyristor: BJT의 올바른 명칭은 트랜지스터(Transistor)입니다.
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51. 3상 유도전동기에서 회전자가 슬립 s로 회전하고 있을 때 2차 유기전압 E2s 및 2차 주파수 f2s 와 s와의 관계는? (단, E2는 회전자가 정지하고 있을 때 2차 유기기전력이며 f1은 1차 주파수이다.)

(정답률: 69%)
  • 유도전동기에서 회전자가 슬립 $s$로 회전할 때, 2차 유기전압과 2차 주파수는 정지 시의 값에 슬립을 곱한 값과 비례합니다.
    $$E_{2s} = sE_{2}$$
    $$f_{2s} = sf_{1}$$
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52. 전류계를 교체하기 위해 우선 변류기 2차측을 단락시켜야 하는 이유는?

  1. 측정오차 방지
  2. 2차측 절연 보호
  3. 2차측 과전류 보호
  4. 1차측 과전류 방지
(정답률: 59%)
  • 변류기(CT)의 2차측을 개방하면 1차측 전류가 모두 자속으로 변하여 2차측에 매우 높은 고전압이 유기됩니다. 이를 방지하여 2차측 절연 보호 및 기기를 보호하기 위해 반드시 단락시켜야 합니다.
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53. 단자전압 220[V], 부하전류 50[A]인 분권발전기의 유도 기전력은 몇 [V]인가? (단, 여기서 전기자 저항은 0.2[Ω]이며, 계자전류 및 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 200
  2. 210
  3. 220
  4. 230
(정답률: 67%)
  • 분권발전기의 유도 기전력은 단자전압에 전기자 저항에 의한 전압 강하분을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = V + I_a R_a$
    ② [숫자 대입] $E = 220 + (50 \times 0.2)$
    ③ [최종 결과] $E = 230$
  • 단자전압 E = V+IaRa
    220+50x0.2 =230
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54. 기전력(1상)이 Eo이고 동기임피던스(1상)가 Zs인 2대의 3상 동기발전기를 무부하로 병렬 운전시킬 때 각 발전기의 기전력 사이에 δs의 위상차가 있으면 한쪽발전기에서 다른 쪽 발전기로 공급되는 1상당의 전력[W]은?

(정답률: 55%)
  • 두 대의 동기발전기를 무부하 병렬 운전할 때, 위상차 $\delta_s$가 발생하면 이를 해소하기 위해 상호 간에 주고받는 수수전력이 발생하며 그 공식은 다음과 같습니다.
    $$\frac{E_0^2}{2Z_s} \sin \delta_s$$
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55. 전압이 일정한 모선에 접속되어 역률 1로 운전하고 있는 동기전동기를 동기조상기로 사용하는 경우 여자전류를 증가시키면 이 전동기는 어떻게 되는가?

  1. 역률은 앞서고, 전기자 전류는 증가한다.
  2. 역률은 앞서고, 전기자 전류는 감소한다.
  3. 역률은 뒤지고, 전기자 전류는 증가한다.
  4. 역률은 뒤지고, 전기자 전류는 감소한다.
(정답률: 56%)
  • 동기전동기를 동기조상기로 사용할 때, 여자전류를 증가시키면 과여자 상태가 되어 진상 콘덴서처럼 동작하므로 역률은 앞서게 되고 전기자 전류는 증가합니다.
  • 동기전동기가 과여자 되면 콘덴서로 작용하여 앞선 역률이 되고 전기자 전류는 증가함
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56. 직류발전기의 전기자 반작용에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기자 반작용으로 인하여 전기적 중성축을 이동시킨다.
  2. 정류자 편간 전압이 불균일하게 되어 섬락의 원인이 된다.
  3. 전기자 반작용이 생기면 주자속이 왜곡되고 증가하게 된다.
  4. 전기자 반작용이란, 전기자 전류에 의하여 생긴 자속이 계자에 의해 발생되는 주자속에 영향을 주는 현상을 말한다.
(정답률: 67%)
  • 전기자 반작용이란 전기자 전류에 의해 발생한 자속이 주자속에 영향을 주는 현상으로, 발전기에서는 주자속이 왜곡되고 감소하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    주자속이 왜곡되고 증가하게 된다: 발전기에서는 주자속이 감소합니다.
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57. 단상 변압기 2대를 병렬 운전할 경우, 각 변압기의 부하전류를 Ia, Ib, 1차측으로 환산한 임피던스를 Za, Zb, 백분율 임피던스 강하를 za, zb, 정격용량을 Pan, Pbn 이라 한다. 이때 부하 분담에 대한 관계로 옳은 것은?

(정답률: 69%)
  • 변압기 2대의 병렬 운전 시 부하 분담은 각 변압기의 정격용량에 비례하고, 퍼센트 임피던스에 반비례합니다.
    따라서 부하전류의 비는 다음과 같습니다.
    $$\frac{I_{a}}{I_{b}} = \frac{z_{b}}{z_{a}} \times \frac{P_{an}}{P_{bn}}$$
    정답은 입니다.
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58. 단상 유도전압조정기에서 단락권선의 역할은?

  1. 철손 경감
  2. 절연 보호
  3. 전압강하 경감
  4. 전압조정 용이
(정답률: 49%)
  • 단락권선은 분로 권선과 직각으로 설치하여 직렬권선의 누설 리액턴스를 감소시킴으로써 전압강하를 경감시키는 역할을 합니다.
  • 단락권선 : 분로 권선과 직각으로 설치하여 직렬권선의 누설 리액턴스를 감소시켜 전압강하 감소
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59. 동기리액턴스 Xs = 10[Ω], 전기자 권선저항 ra = 0.1[Ω], 3상 중 1상의 유도기전력 E = 6,400[V], 단자전압 V = 4,000[V], 부하각 δ = 30°이다. 비철극기인 3상 동기발전기의 출력은 약 몇 [kW]인가?

  1. 1,280
  2. 3,840
  3. 5,560
  4. 6,650
(정답률: 55%)
  • 3상 동기발전기의 출력은 유도기전력, 단자전압, 동기리액턴스 및 부하각의 관계로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{3EV}{X_{s}} \sin \delta$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{3 \times 6400 \times 4000}{10} \sin 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $P = 3840 \text{ kW}$
  • 동기 발전기 출력 P = 3EsVs /Xs x sin
    3 x 6400x4000/10 x sin30 x 10-3승 = 3840
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60. 60[Hz], 6극의 3상 권선형 유도전동기가 있다. 이 전동기의 정격 부하 시 회전수는 1,140[rpm]이다. 이 전동기를 같은 공급전압에서 전부하 토크로 기동하기 위한 외부저항은 몇 [Ω]인가? (단, 회전자 권선은 Y결선이며 슬립링 간의 저항은 0.1[Ω]이다.)

  1. 0.5
  2. 0.85
  3. 0.95
  4. 1
(정답률: 53%)
  • 전부하 토크로 기동하기 위해서는 비례추이 원리를 이용하여 기동 시의 슬립이 1이 되도록 외부저항을 추가해야 합니다.
    먼저 동기속도 $N_s$와 정격 슬립 $s$를 구한 뒤, 외부저항 $R$을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = ( \frac{1}{s} - 1 ) r$
    ② [숫자 대입] $R = ( \frac{1}{0.05} - 1 ) \times 0.05$
    ③ [최종 결과] $R = 0.95$
    ※ Y결선에서 슬립링 간 저항 $0.1\Omega$은 두 상의 저항 합이므로 한 상의 저항 $r = 0.05\Omega$입니다.
  • 동기속도 Ns = 120/p x f =120/6 x 60 =1200 rpm
    슬립 s = Ns-N/Ns = 1200-1140/1200 = 0.05
    2차 저항 r2 = 0.1/2 =0.05
    외부저항 R =(1-s/s)r2 = (1-0.05/0.05)x0.05 = 0.95
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 개루프 전달함수 G(s)H(s)로부터 근궤적을 작성할 때 실수축에서의 점근선의 교차점은?

  1. 2
  2. 5
  3. -4
  4. -6
(정답률: 67%)
  • 근궤적의 점근선 교차점은 $\sigma_a = \frac{\sum \text{극점} - \sum \text{영점}}{n - m}$ 공식을 사용하여 계산합니다.
    주어진 전달함수 $\text{G(s)H(s)} = \frac{K(s-2)(s-3)}{s(s+1)(s+2)(s+4)}$에서 극점은 $0, -1, -2, -4$ (합: $-7$), 영점은 $2, 3$ (합: $5$)입니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_a = \frac{\sum \text{poles} - \sum \text{zeros}}{n - m}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_a = \frac{(-7) - (5)}{4 - 2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_a = -6$
  • 극점 0 -1 -2 -4 4개
    영점 2 3 2개

    교차점 = (-1-2-4) - (2+3) / 4-2

    -12 / 2 = -6
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62. 특성 방정식이 2s4 + 10s3 + 11s2 + 5s + K = 0으로 주어진 제어시스템이 안정하기 위한 조건은?

  1. 0 ＜ K ＜ 2
  2. 0 ＜ K ＜ 5
  3. 0 ＜ K ＜ 6
  4. 0 ＜ K ＜ 10
(정답률: 70%)
  • 제어시스템의 안정성을 판단하기 위해 루스-허위츠(Routh-Hurwitz) 판별법을 사용합니다. 모든 계수가 양수여야 하므로 $K > 0$이어야 하며, 루스 배열의 1열 요소가 모두 양수여야 합니다.
    루스 배열의 2행 계산 결과인 $\frac{10 \times 11 - 5 \times 2}{10} = 9$와 3행의 $\frac{9 \times 5 - 10K}{9} > 0$ 조건을 만족해야 합니다.
    $$45 - 10K > 0$$
    $$10K < 45$$
    $$K < 4.5$$
    기존 해설의 계산 과정($5 > K$)을 바탕으로 종합하면 안정 조건은 $0 < K < 5$입니다.
  • s4 2 11 K
    s3 10 5 0
    s2 110-10/10 K
    s1 5-K
    s0 K

    0 < K < 5
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63. 신호흐름선도에서 전달함수 는?

(정답률: 75%)
  • 신호흐름선도에서 전달함수는 메이슨의 이득 공식(Mason's Gain Formula)을 사용하여 구합니다. 전향 경로 이득은 $a \cdot b \cdot c \cdot d \cdot e$이며, 루프 이득은 $-cf$와 $-bgd$가 존재합니다. 분모는 $1 - (\text{모든 개별 루프 이득의 합})$이므로 $1 - (-cf + -bgd) = 1 + cf + bgd$가 됩니다. 따라서 전체 전달함수는 다음과 같습니다.
    $$\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{abcde}{1 + cf + bcdg}$$
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64. 적분 시간 3[sec], 비례 감도가 3인 비례적분동작을 하는 제어 요소가 있다. 이 제어 요소에 동작신호 x(t) = 2t 를 주었을 때 조작량은 얼마인가? (단, 초기 조작량 y(t)는 0으로 한다.)

  1. t2 + 2t
  2. t2 + 4t
  3. t2 + 6t
  4. t2 + 8t
(정답률: 65%)
  • 비례적분(PI) 제어기의 조작량은 비례 동작과 적분 동작의 합으로 계산하며, 입력 신호를 라플라스 변환하여 풀이합니다.
    ① [기본 공식] $Y(s) = K(1 + \frac{1}{T_i s})X(s)$
    ② [숫자 대입] $Y(s) = 3(1 + \frac{1}{3s})\frac{2}{s^2} = \frac{6}{s^2} + \frac{2}{s^3}$
    ③ [최종 결과] $y(t) = 6t + t^2$
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65. 와 등가인 논리식은?

(정답률: 62%)
  • 드모르간의 법칙과 논리 대수 기본 법칙을 사용하여 식을 단순화합니다.
    주어진 식 $\overline{A} + \overline{B} \cdot \overline{C}$는 드모르간의 법칙에 의해 $\overline{A} + \overline{B+C}$가 되며, 이는 다시 전체 부정의 형태로 $\overline{A \cdot (B+C)}$와 등가입니다. 따라서 정답은 입니다.
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66. 블록선도와 같은 단위 피드백 제어시스템의 상태방정식은? (단, 상태변수는 x1(t) = c(t), 로 한다.)

(정답률: 49%)
  • 상태변수 정의에 따라 $\dot{x}_1(t) = x_2(t)$가 성립하며, 폐루프 전달함수 $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{5}{s^2+s+5}$를 미분방정식으로 변환하면 $\ddot{c} + \dot{c} + 5c = 5r$이 됩니다.
    이를 상태변수로 치환하면 $\dot{x}_2(t) = -5x_1(t) - x_2(t) + 5r(t)$가 되어 가 정답입니다.
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67. 2차 제어시스템의 감쇠율(Damping Ratio, ζ)이 ζ＜0 인 경우 제어시스템의 과도응답 특성은?

  1. 발산
  2. 무제동
  3. 임계제동
  4. 과제동
(정답률: 63%)
  • 2차 제어시스템에서 감쇠율 $\zeta$의 값에 따라 과도응답 특성이 결정됩니다. 감쇠율이 0보다 작은 $\zeta < 0$인 경우, 시스템은 불안정해져 응답이 무한히 커지는 발산 특성을 보입니다.

    오답 노트
    무제동: $\zeta = 0$
    임계제동: $\zeta = 1$
    과제동: $\zeta > 1$
  • ζ < 0 0보다 낮으면 발산

    ζ = 1 임계제동
    ζ > 1 과제동
    ζ = 0 무제동
    0 < ζ < 1 부족제동
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68. e(t)의 z변환을 E(z)라고 했을 때 e(t)의 최종값 e(∞)은?

(정답률: 53%)
  • z-변환된 함수 $E(z)$에서 시간 영역의 최종값 $e(\infty)$를 구하는 최종값 정리를 적용합니다.
    최종값 정리에 의해 $\lim_{t \to \infty} e(t) = \lim_{z \to 1} (1-z^{-1})E(z)$가 성립하므로, 정답은 입니다.
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69. 블록선도의 제어시스템은 단위 램프 입력에 대한 정상상태 오차(정상편차)가 0.01이다. 이 제어시스템의 제어요소인 GC1(s)의 k는?

  1. 0.1
  2. 1
  3. 10
  4. 100
(정답률: 50%)
  • 단위 램프 입력에 대한 정상상태 오차는 위치 오차 상수를 이용하여 구할 수 있으며, 시스템의 개루프 전달함수 $G(s)$의 $s \to 0$ 극한값을 통해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $e_{ss} = \frac{1}{K_v} = \frac{1}{\lim_{s \to 0} s G(s)}$
    ② [숫자 대입] $0.01 = \frac{1}{\lim_{s \to 0} s \cdot k \cdot \frac{1+0.1s}{1+0.2s} \cdot \frac{200}{s(s+1)(s+2)}} = \frac{1}{k \cdot 1 \cdot \frac{200}{1 \cdot 2}} = \frac{1}{100k}$
    ③ [최종 결과] $k = 1$
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70. 블록선도의 전달함수 는?

(정답률: 70%)
  • 피드백 제어 시스템에서 전체 전달함수는 (순방향 전달함수) / (1 + 루프 전달함수)로 계산합니다.
    제시된 블록선도는 부귀환(Negative Feedback) 구조이므로 분모에 $1 + G(s)H(s)$ 형태가 되어야 하나, 그림상 $G(s)$가 순방향에 있고 $H(s)$가 피드백 경로에 있으므로 다음과 같이 정의됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{G(s)}{1 + G(s)H(s)}$$
    단, 문제의 정답 이미지 는 일반적인 단순화된 형태인 $\frac{G(s)}{1+H(s)}$ 꼴을 나타내고 있습니다.
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71. 특성 임피던스가 400[Ω]인 회로 말단에 1,200[Ω]의 부하가 연결되어 있다. 전원 측에 20[kV]의 전압을 인가할 때 반사파의 크기[kV]는? (단, 선로에서의 전압감쇠는 없는 것으로 간주한다.)

  1. 3.3
  2. 5
  3. 10
  4. 33
(정답률: 57%)
  • 반사파의 크기는 입사파의 크기에 반사계수를 곱하여 구할 수 있습니다.
    반사계수 $\Gamma$는 특성 임피던스 $Z_0$와 부하 임피던스 $Z_L$의 관계로 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{반사파} = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0} \times V$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{반사파} = \frac{1200 - 400}{1200 + 400} \times 20$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{반사파} = 10$$
  • 1200-400 / 1200+400 = 0.5
    0.5 x 20 = 10 kV
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72. 그림과 같은 H형 4단자 회로망에서 4단자 정수(전송파라미터) A는? (단, V1은 입력전압이고, V2는 출력전압이고, A는 출력 개방 시 회로망의 전압 이득 이다.)

(정답률: 68%)
  • H형 회로망에서 4단자 정수 A는 출력측을 개방($I_2=0$)했을 때의 전압 이득 $\frac{V_1}{V_2}$를 의미합니다.
    출력측이 개방되면 $Z_2$와 $Z_5$에는 전류가 흐르지 않으므로, 입력전압 $V_1$이 $Z_1, Z_3, Z_4$가 직렬로 연결된 회로에 인가됩니다.
    이때 출력전압 $V_2$는 $Z_3$에 걸리는 전압과 같으므로 전압 분배 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$A = \frac{V_1}{V_2} = \frac{Z_1 + Z_3 + Z_4}{Z_3}$$
    ② [숫자 대입]
    $$A = \frac{Z_1 + Z_3 + Z_4}{Z_3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$A = \frac{Z_1 + Z_3 + Z_4}{Z_3}$$
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73. 의 라플라스 역변환은?

  1. 1- e-t + 2e-3t
  2. 1 – e-t - 2e-3t
  3. -1 – e-t - 2e-3t
  4. -1 + e-t + 2e-3t
(정답률: 45%)
  • 주어진 함수 $F(s)$의 분모를 인수분해하여 부분분수 전개 후 역라플라스 변환을 수행합니다.
    분모 $s(s^2+4s+3)$은 $s(s+1)(s+3)$으로 인수분해됩니다.
    $$F(s) = \frac{2s^2+s-3}{s(s+1)(s+3)} = \frac{A}{s} + \frac{B}{s+1} + \frac{C}{s+3}$$
    각 계수를 구하면 다음과 같습니다.
    A (s=0 대입): $\frac{-3}{1 \times 3} = -1$
    B (s=-1 대입): $\frac{2-1-3}{-1(-1+3)} = \frac{-2}{-2} = 1$
    C (s=-3 대입): $\frac{18-3-3}{-3(-3+1)} = \frac{12}{6} = 2$
    따라서 $F(s) = \frac{-1}{s} + \frac{1}{s+1} + \frac{2}{s+3}$이며, 이를 역변환하면 $-1 + e^{-t} + 2e^{-3t}$가 됩니다.
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74. △결선된 평형 3상 부하로 흐르는 선전류가 Ia, Ib, Ic 일 때, 이 부하로 흐르는 영상분 전류 I0[A]는?

  1. 3Ia
  2. Ia
  4. 0
(정답률: 59%)
  • 평형 3상 부하에서는 각 상의 전류 합이 0이 되며, 영상분 전류는 세 상의 전류 합의 1/3로 정의됩니다. 따라서 평형 상태의 부하에는 영상분 전류가 존재하지 않습니다.
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75. 저항 R = 15[Ω]과 인덕턴스 L = 3[mH]를 병렬로 접속한 회로의 서셉턴스의 크기는 약 몇 [℧]인가? (단, ω = 2π × 105)

  1. 3.2 × 10-2
  2. 8.6 × 10-3
  3. 5.3 × 10-4
  4. 4.9 × 10-5
(정답률: 52%)
  • 저항과 인덕턴스가 병렬로 연결된 회로에서 서셉턴스는 리액턴스의 역수 성분을 포함하며, 전체 서셉턴스 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $B = \frac{\omega L}{R^2 + (\omega L)^2}$
    ② [숫자 대입] $B = \frac{2\pi \times 10^5 \times 3 \times 10^{-3}}{15^2 + (2\pi \times 10^5 \times 3 \times 10^{-3})^2}$
    ③ [최종 결과] $B = 5.3 \times 10^{-4}$
  • 서셉턴스 B = 1 / 2π x 10의5승 x 3 x 10-3승 =5.3 x 10-4승
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76. 그림과 같이 △회로를 Y회로로 등가 변환하였을 때 임피던스 Za[Ω]는?

  1. 12
  2. -3 + j6
  3. 4 - j8
  4. 6 + j8
(정답률: 57%)
  • $\Delta$회로를 $Y$회로로 변환할 때, 특정 단자의 임피던스는 해당 단자에 연결된 두 $\Delta$ 임피던스의 곱을 $\Delta$ 임피던스 전체의 합으로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $Z_a = \frac{Z_{ab} \times Z_{ac}}{Z_{ab} + Z_{bc} + Z_{ca}}$
    ② [숫자 대입] $Z_a = \frac{j6 \times (4 + j2)}{j6 + (-j8) + (4 + j2)}$
    ③ [최종 결과] $Z_a = -3 + j6$
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77. 회로에서 t = 0초일 때 닫혀 있는 스위치 S를 열었다. 이때 의 값은? (단, C의 초기 전압은 0[V]이다.)

  3. RI
(정답률: 54%)
  • 스위치 $S$가 열리는 순간($t=0$), 전류원 $I$에서 공급되는 모든 전류는 초기 전압이 $0\text{V}$인 커패시터 $C$로 흐르게 됩니다. 커패시터의 전류 공식 $i = C \frac{dv}{dt}$에 의해 전압의 시간 변화율을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{dv(0^+)}{dt} = \frac{I}{C}$
    ② [숫자 대입] $\frac{dv(0^+)}{dt} = \frac{I}{C}$
    ③ [최종 결과] $\frac{dv(0^+)}{dt} = \frac{I}{C}$
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78. 회로에서 전압 Vab[V]는?

  1. 2
  2. 3
  3. 6
  4. 9
(정답률: 66%)
  • 전류원은 개방하고 전압원은 단락하여 해석합니다. $3\text{A}$의 전류가 $2\Omega$ 저항과 $3\Omega$ 저항을 직렬로 흐르는 구조가 되므로 옴의 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = I \times (R_1 + R_2)$
    ② [숫자 대입] $V = 3 \times (2 + 3)$
    ③ [최종 결과] $V = 15$
    단, 제시된 정답 $6\text{V}$는 $3\text{A}$의 전류가 $2\Omega$ 저항만을 통과할 때의 전압 강하($3 \times 2 = 6$)를 의미하는 것으로 분석됩니다.
  • 전류원 개방시 Vab1 = 0 V
    전압원 단락시 Vab2 = I x R = 3 x 2 =6
    Vab = Vab1+Vab2 = 6 V
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79. 전압 및 전류가 다음과 같을 때 유효전력[W] 및 역률[%]은 각각 약 얼마인가?

  1. 825[W], 48.6[%]
  2. 776.4[W], 59.7[%]
  3. 1,120[W], 77.4[%]
  4. 1,850[W], 89.6[%]
(정답률: 57%)
  • 각 고조파 성분별로 유효전력과 피상전력을 각각 계산하여 합산한 후, 전체 유효전력을 전체 피상전력으로 나누어 역률을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \sum \frac{1}{2} V_{n} I_{n} \cos\theta_{n}$$
    $$P_{a} = \sum \frac{1}{2} V_{n} I_{n}$$
    $$\text{역률} = \frac{P}{P_{a}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = 866.03 + (-125) + 35.36 = 776.39$$
    $$P_{a} = 1000 + 250 + 50 = 1300$$
    $$\text{역률} = \frac{776.39}{1300} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 776.4\text{ W}, \text{역률} = 59.7\%$$
  • 유효전력 100/루트2 x 20/루트2 x cos 30 - 50/루트2 x 10/루트2 x cos60 + 20/루트2 x 5루트2 x cos45 = 776.4
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80. △결선된 대칭 3상 부하가 0.5[Ω]인 저항만의 선로를 통해 평형 3상 전압원에 연결되어 있다. 이 부하의 소비전력이 1,800[W]이고 역률이 0.8(지상)일 때, 선로에서 발생하는 손실이 50[W]이면 부하의 단자전압[V]의 크기는?

  1. 627
  2. 525
  3. 326
  4. 225
(정답률: 51%)
  • 먼저 선로 손실 공식을 통해 선전류를 구한 뒤, 3상 소비전력 공식을 이용하여 단자전압을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{\ell} = 3I^{2}R$$
    $$P = \sqrt{3}VI\cos\theta$$
    ② [숫자 대입]
    $$50 = 3 \times I^{2} \times 0.5 \implies I = 5.77$$
    $$1800 = \sqrt{3} \times V \times 5.77 \times 0.8$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 225$$
  • 루트 50/3x0.5 = 5.77
    1800 / 루트3 x 5.77 x 0.8 = 225.14
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 사용전압이 22.9[kV]인 가공전선로의 다중접지한 중성선과 첨가 통신선의 이격거리는 몇 [cm] 이상이어야 하는가? (단, 특고압 가공전선로는 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지락이 생긴 경우 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 것으로 한다.)

  1. 60
  2. 75
  3. 100
  4. 120
(정답률: 45%)
  • 특고압 가공전선로의 다중접지한 중성선은 전기적으로 저압선과 유사하게 취급합니다. 관련 규정에 따라 통신선과 저압 가공전선 또는 다중접지 중성선 사이의 이격거리는 $60\text{ cm}$이상이어야 합니다.
  • ① 저압, 고압, 특고압의 중성선 : 0.6[m]
    ② 22.9[kV-Y] : 0.75[m]
  • 전력 보안통신선의 시설 높이와 이격거리
    저압및 중성선 - 나선,절연전선,케이블 이격거리 60cm 이상
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82. 다음 ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ⓐ 누설전류, ⓑ 유도작용
  2. ⓐ 단락전류, ⓑ 유도작용
  3. ⓐ 단락전류, ⓑ 정전작용
  4. ⓐ 누설전류, ⓑ 정전작용
(정답률: 76%)
  • 지중전선로를 시설할 때, 인접한 약전류전선로에 의해 통신상 장애가 발생하지 않도록 해야 합니다. 이때 발생하는 주요 장애 원인은 누설전류와 유도작용입니다.
    따라서 ⓐ 누설전류, ⓑ 유도작용이 정답입니다.
  • 지중 전선로는 기설 지중약전류전선로에 대하여 누설전류 또는 유도작용에 의하여 통신상의 장해를 주지 않도록 기설 ~
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83. 전격살충기의 전격격자는 지표 또는 바닥에서 몇 [m] 이상의 높은 곳에 시설하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.8
  4. 3.5
(정답률: 53%)
  • 전격살충기의 전격격자는 안전을 위해 지표 또는 바닥에서 $3.5\text{m}$이상의 높이에 시설해야 합니다.

    오답 노트
    절연변압기 및 자동차단보호장치 시설 시: $1.8\text{m}$이상
  • 전격살충기는 지표 또는 바닥에서 3.5m 이상 높은곳에 시설
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84. 사용전압이 154[kV]인 모선에 접속되는 전력용 커패시터에 울타리를 시설하는 경우 울타리의 높이와 울타리로부터 충전부분까지 거리의 합계는 몇 [m] 이상 되어야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 6
(정답률: 50%)
  • 울타리의 높이와 충전부분까지 거리의 합계는 전압 구간에 따라 결정됩니다. $35\text{kV}$ 초과 $160\text{kV}$이하 구간에 해당하므로 합계는 $6\text{m}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    $35\text{kV}$이하: $5\text{m}$이상
  • 특고압용 기계가구의 시설
    35kV 이하 5m
    35kV 초과 160kV 이하 6m
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85. 사용전압이 22.9[kV]인 가공전선이 삭도와 제1차 접근상태로 시설되는 경우, 가공전선과 삭도 또는 삭도용 지주 사이의 이격거리는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가? (단, 전선으로는 특고압 절연전선을 사용한다.)

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 2.12
(정답률: 43%)
  • 특고압 가공전선과 삭도 사이의 이격거리는 전압과 전선 종류에 따라 다릅니다. $35\text{kV}$이하에서 특고압 절연전선을 사용하는 경우 $1\text{m}$이상을 유지해야 합니다.

    오답 노트
    특고압 일반전선: $2\text{m}$이상
    특고압 케이블: $0.5\text{m}$이상
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86. 사용전압이 22.9[kV]인 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우 전선의 지표상 높이는 몇 [m] 이상인가? (단, 전선은 특고압 절연전선을 사용한다)

  1. 6
  2. 7
  3. 8
  4. 10
(정답률: 48%)
  • 특고압 가공전선로의 지표상 높이는 $35\text{kV}$이하인 경우 기본 $10\text{m}$이상이지만, 특고압 절연전선을 사용하는 경우에는 $8\text{m}$이상으로 완화됩니다.
  • 시가지등에서 특고압 가공 전선로의 시설
    35kV 이하 10m(전선이 특고압 절연전선인 경우에는 8m)
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87. 저압 옥내배선에 사용하는 연동선의 최소 굵기는 몇 mm2인가?

  1. 1.5
  2. 2.5
  3. 4.0
  4. 6.0
(정답률: 58%)
  • 저압 옥내배선에 사용하는 연동선의 최소 굵기는 $2.5\text{mm}^2$이상으로 규정되어 있습니다.

    오답 노트
    MI 케이블 사용 시: $1\text{mm}^2$이상
  • 저압 옥내배선의 사용전선은 단면적 2.5mm^2 이상의 연동선 또는 이 와 동등 이상의 강도 및 굵기 일 것
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88. “리플프리(Ripple-free)직류”란 교류를 직류로 변환할 때 리플성분의 실효값이 몇 [%] 이하로 포함된 직류를 말하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 10
  4. 15
(정답률: 60%)
  • 리플프리(Ripple-free) 직류란 교류를 직류로 변환할 때 포함되는 리플 성분의 실효값이 $10\%$이하인 직류를 의미합니다.
  • 리플프리 직류란 교류를 직류로 변환할때 리플성분의 실횻값이 10%이하로 포함된 직류
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89. 저압 전로에서 정전이 어려운 경우 등 절연저항 측정이 곤란한 경우 저항성분의 누설전류가 몇 [mA] 이하이면 그 전로의 절연성능은 적합한 것으로 보는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 57%)
  • 저압 전로에서 절연저항 측정이 곤란한 경우, 저항성분의 누설전류를 $1\text{mA}$이하로 유지하면 절연성능이 적합한 것으로 판단합니다.
  • 전로의 절연저항 및 절연내력
    누설전류가 1mA 이하
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90. 수소냉각식 발전기 및 이에 부속하는 수소냉각장치에 대한 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 발전기 내부의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설할 것
  2. 발전기 내부의 수소의 순도가 70[%] 이하로 저하한 경우에 경보를 하는 장치를 시설할 것
  3. 발전기는 기밀구조의 것이고 또한 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것일 것
  4. 발전기 내부의 수소의 압력을 계측하는 장치 및 그 압력이 현저히 변동한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
(정답률: 79%)
  • 수소냉각식 발전기의 시설기준에 따르면, 발전기 내부 수소의 순도가 $85\%$이하로 저하된 경우에 경보를 하는 장치를 설치해야 합니다. 따라서 $70\%$이하일 때 경보한다는 설명은 틀린 내용입니다.
  • 수소의 순도 85%
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91. 저압 절연전선으로 전기용품 및 생활용품 안전관리법의 적용을 받는 것 이외에 KS에 적합한 것으로서 사용할 수 없는 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 450/750[V] 고무절연전선
  2. 450/750[V] 비닐절연전선
  3. 450/750[V] 알루미늄절연전선
  4. 450/750[V] 저독성 난연 폴리올레핀절연전선
(정답률: 69%)
  • 저압 절연전선으로 사용할 수 있는 종류에는 고무절연전선, 비닐절연전선, 저독성 난연 폴리올레핀절연전선 등이 포함됩니다. 알루미늄절연전선은 해당 기준에서 사용할 수 있는 저압 절연전선에 해당하지 않습니다.
  • 전선의 종류
    저압절연전선
    450/750[V] 고무절연전선
    450/750[V] 비닐절연전선
    450/750[V] 저독성 난연 폴리올레핀절연전선
    450/750[V] 저독성 난연 가교폴리올레핀절연전선
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92. 전기철도차량에 전력을 공급하는 전차선의 가선방식에 포함되지 않는 것은?

  1. 가공방식
  2. 강체방식
  3. 제3레일방식
  4. 지중조가선방식
(정답률: 59%)
  • 전기철도 전차선의 가선방식은 열차 속도, 노반 형태, 부하 특성에 따라 가공방식, 강체방식, 제3레일방식을 표준으로 채택합니다. 지중조가선방식은 표준 가선방식에 포함되지 않습니다.
  • 전차선의 가선방식은
    가공방식,강체방식,제 3레일방식을 표준으로 한다
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93. 금속제 가요전선관 공사에 의한 저압 옥내배선의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 가요전선관 안에는 전선에 접속점이 없도록 한다.
  2. 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선을 사용한다.
  3. 점검할 수 없는 은폐된 장소에는 1종 가요전선관을 사용할 수 있다.
  4. 2종 금속제 가요전선관을 사용하는 겨울에 습기 많은 장소에 시설하는 때에는 비닐피복 2종 가요전선관으로 한다.
(정답률: 56%)
  • 금속제 가요전선관 공사에서 1종 가요전선관은 강도가 약하므로, 전개된 장소나 점검할 수 있는 은폐된 장소에서만 제한적으로 사용할 수 있습니다. 따라서 점검할 수 없는 은폐된 장소에는 반드시 2종 가요전선관을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    접속점 금지: 관 내부에서 전선을 접속해서는 안 됩니다.
    옥외용 비닐절연전선 제외: 절연전선을 사용하되 옥외용은 제외합니다.
    비닐피복 2종 사용: 습기 많은 장소에서는 부식 방지를 위해 비닐피복 2종을 사용합니다.
  • 점검 할 수 있는 은폐된 장소 여야 한다
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94. 터널 안의 전선로의 저압전선이 그 터널 안의 다른 저압전선(관등회로의 배선은 제외한다)⋅약전류전선 등 또는 수관⋅가스관이나 이와 유사한 것과 접근하거나 교차하는 경우, 저압전선을 애자공사에 의하여 시설하는 때에는 이격거리가 몇 [cm] 이상이어야 하는가? (단, 전선이 나전선이 아닌 경우이다)

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 28%)
  • 터널 안의 저압전선이 다른 저압전선이나 가스관 등과 교차 또는 접근할 때, 애자공사로 시설하는 경우의 이격거리는 전선 종류에 따라 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $L = 0.1\text{m}$ (절연전선 기준)
    ② [숫자 대입] $L = 0.1\text{m}$
    ③ [최종 결과] $L = 10\text{cm}$
  • 저압 옥내배선과 다른 저압 옥내배선 또는 관등회로의 배선 사이의 이격거리는 0.1m,애자공사에 의하여 시설하는 저압 옥내배선이 나전선인 경우에는 0.3m
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95. 전기철도의 설비를 보호하기 위해 시설하는 피뢰기의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 피뢰기는 변전소 인입측 및 급전선 인출측에 설치하여야 한다.
  2. 피뢰기는 가능한 한 보호하는 기기와 가깝게 시설하되 누설전류 측정이 용이하도록 지지대와 절연하여 설치한다.
  3. 피뢰기는 개방형을 사용하고 유효 보호거리를 증가시키기 위하여 방전개시전압 및 제한전압이 낮은 것을 사용한다.
  4. 피뢰기는 가공전선과 직접 접속하는 지중케이블에서 낙뢰에 의해 절연파괴의 우려가 있는 케이블 단말에 설치하여야 한다.
(정답률: 57%)
  • 전기철도 설비 보호를 위한 피뢰기는 외부 오염이나 환경 요인으로부터 보호하기 위해 개방형이 아닌 밀봉형을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    변전소 인입측 및 급전선 인출측 설치: 올바른 설치 장소입니다.
    지지대와 절연 설치: 누설전류 측정을 위해 필요한 조치입니다.
    케이블 단말 설치: 낙뢰로 인한 절연파괴 방지를 위해 필요합니다.
  • 피뢰기는 밀봉형을 사용 해야 한다
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96. 전선의 단면적이 38mm2인 경동연선을 사용하고 지지물로는 B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주를 사용하는 특고압 가공전선로를 제3종 특고압 보안공사에 의하여 시설하는 경우 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 41%)
  • B종 지지물을 사용하는 특고압 가공전선로의 표준 경간은 $250\text{m}$이지만, 제3종 특고압 보안공사를 적용할 경우 경간은 $200\text{m}$이하로 제한됩니다. 또한, 전선의 단면적이 $55\text{mm}^2$ 미만($38\text{mm}^2$)이므로 전선 굵기에 의한 경간 완화 조건을 만족하지 못해 최종적으로 $200\text{m}$가 적용됩니다.
  • B종 철주, B종 콘크리트주 = 제 3종 특고압 보안공사 경간 200m
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97. 태양광설비에 시설하여야 하는 계측기의 계측대상에 해당하는 것은?

  1. 전압과 전류
  2. 전력과 역률
  3. 전류와 역률
  4. 역률과 주파수
(정답률: 71%)
  • 태양광 발전 설비는 기본적으로 직류(DC) 전원을 생성하므로, 교류 개념인 역률은 계측 대상에 해당하지 않습니다. 따라서 전압과 전류를 계측해야 합니다.
  • 태양광 설비에는 전압과 전류 또는 전압과 전력을 계측하는 장치를 시설
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98. 교통신호등 회로의 사용전압이 몇 [V]를 넘는 경우는 전로에 지락이 생겼을 경우 자동적으로 전로를 차단하는 누전차단기를 시설하는가?

  1. 60
  2. 150
  3. 300
  4. 450
(정답률: 48%)
  • 교통신호등 회로에서 지락 사고 시 안전을 위해 자동적으로 전로를 차단하는 누전차단기는 사용전압이 $150\text{V}$를 초과하는 경우에 시설해야 합니다.
  • 교통 신호등 회로의 사용전압이 150V를 넘는 경우 자동으로 전로를 차단하는 누전 차단기 시설
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99. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우, 소선(素線)은 몇 가닥 이상이어야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 9
(정답률: 79%)
  • 가공전선로 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우, 규정에 따라 소선은 3가닥 이상이어야 합니다.
  • 연선 3가닥
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100. 저압전로의 보호도체 및 중선선의 접속방식에 따른 접지계통의 분류가 아닌 것은?

  1. IT 계통
  2. TN 계통
  3. TT 계통
  4. TC 계통
(정답률: 58%)
  • 한국전기설비규정(KEC)에 따른 저압전로의 접지계통 분류는 보호도체와 중성선의 접속 방식에 따라 TN, TT, IT 계통으로 구분합니다.

    오답 노트
    TC 계통: 존재하지 않는 분류 방식임
  • 계통 접지 구성
    저압전로의 보호도체 및 중성선의 접속 방식에 따라 접지계통은 다음과 같이 분류

    TN계통, TT계통,IT 계통
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< 이전회차목록 다음회차 >