전기기사 필기 기출문제복원 (2021-08-14)

전기기사 2021-08-14 필기 기출문제 해설

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전기기사
(2021-08-14 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 자기 인덕턴스가 각각 L1, L2인 두 코일의 상호 인덕턴스가 M일 때 결합 계수는?

(정답률: 86%)
  • 두 코일 사이의 상호 인덕턴스 $M$은 결합 계수 $K$와 각 코일의 자기 인덕턴스 $L_1, L_2$의 곱의 제곱근으로 표현됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$M = K\sqrt{L_1L_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$K = \frac{M}{\sqrt{L_1L_2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$K = \frac{M}{\sqrt{L_1L_2}}$$
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2. 정상 전류계에서 J는 전류밀도, σ는 도전율, ρ는 고유저항, E는 전계의 세기일 때, 옴의 법칙의 미분형은?

  1. J=σE
  2. J=E/σ
  3. J=ρE
  4. J=ρσE
(정답률: 74%)
  • 옴의 법칙의 미분형은 전류밀도 $J$가 도전율 $\sigma$와 전계의 세기 $E$의 곱으로 표현되는 관계를 말합니다.
    따라서 정답은 $J=\sigma E$ 입니다.
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3. 길이가 10cm이고 단면의 반지름이 1cm인 원통형 자성체가 길이 방향으로 균일하게 자화되어 있을 때 자화의 세기가 0.5Wb/m2이라면 이 자성체의 자기모멘트(Wbㆍm)는?

  1. 1.57×10-5
  2. 1.57×10-4
  3. 1.57×10-3
  4. 1.57×10-2
(정답률: 54%)
  • 자기모멘트는 자화의 세기에 자성체의 전체 체적을 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$M = J \times V = J \times \pi r^{2} l$$
    ② [숫자 대입]
    $$M = 0.5 \times \pi \times (0.01)^{2} \times 0.1$$
    ③ [최종 결과]
    $$M = 1.57 \times 10^{-5}$$
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4. 그림과 같이 공기 중 2개의 동심 구도체에서 내구(A)에만 전하 Q를 주고 외구(B)를 접지하였을 때 내구(A)의 전위는?

  4. 0
(정답률: 69%)
  • 동심 구도체에서 내구 A에 전하 $Q$를 주고 외구 B를 접지하면, 외구 B의 전위는 $0\text{V}$가 되며 내구 A와 외구 B 사이에 전위차가 발생합니다. 내구 A의 전위는 두 도체 사이의 전계 $\text{E}$를 적분하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_a = \frac{Q}{4\pi\epsilon_0} ( \frac{1}{a} - \frac{1}{b} )$
    ② [숫자 대입] $V_a = \frac{Q}{4\pi\epsilon_0} ( \frac{1}{a} - \frac{1}{b} )$
    ③ [최종 결과]
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5. 평행판 커패시터에 어떤 유전체를 넣었을 때 전속밀도가 4.8×10-7C/m2이고 단위 체적당 정전에너지가 5.3×10-3J/m3이었다. 이 유전체의 유전율은 약 몇 F/m인가?

  1. 1.15×10-11
  2. 2.17×10-11
  3. 3.19×10-11
  4. 4.21×10-11
(정답률: 75%)
  • 단위 체적당 정전에너지 $w$와 전속밀도 $D$, 유전율 $\epsilon$ 사이의 관계식을 이용하여 유전율을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{D^{2}}{2w}$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{(4.8 \times 10^{-7})^{2}}{2 \times 5.3 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 2.17 \times 10^{-11}$
  • (4.8 x 10-7승)제곱 / 2 x5.3 x 10-3 승 = 2.17 x 10 -11 승
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6. 히스테리시스 곡선에서 히스테리시스 손실에 해당하는 것은?

  1. 보자력의 크기
  2. 잔류자기의 크기
  3. 보자력과 잔류자기의 곱
  4. 히스테리시스 곡선의 면적
(정답률: 87%)
  • 강자성체에서 자화 과정 중 발생하는 에너지 손실인 히스테리시스 손실은 자계의 세기 $H$와 자속밀도 $B$의 관계를 나타낸 $B-H$ 곡선(히스테리시스 곡선)의 내부 면적과 같습니다.
    $$\text{Loss} = \int B \, dH$$
  • 히스테리시스 손실은 히스테리시스 곡선의 면적
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7. 그림과 같이 극판의 면적이 S(m2)인 평행판 커패시터에 유전율이 각각 ε1=4, ε2=2인 유전체를 채우고 a, b 양단에 V(V)의 전압을 인가했을 때 ε1, ε2인 유전체 내부의 전계의 세기 E1과 E2의 관계식은? (단, σ(C/m2)는 면전하밀도이다.)

  1. E1=2E2
  2. E1=4E2
  3. 2E1=E2
  4. E1=E2
(정답률: 73%)
  • 평행판 커패시터에서 전속밀도 $D$는 유전율 $\epsilon$과 전계 $E$의 곱으로 표현되며, 경계 조건에 의해 두 유전체 사이의 전속밀도는 동일합니다.
    ① [기본 공식] $D_1 = D_2 \implies \epsilon_1 E_1 = \epsilon_2 E_2$
    ② [숫자 대입] $4 E_1 = 2 E_2$
    ③ [최종 결과] $2 E_1 = E_2$
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8. 간격이 d(m)이고 면적이 S(m2)인 평행판 커패시터의 전극 사이에 유전율이 ε인 유전체를 넣고 전극 간에 V(V)의 전압을 가했을 때, 이 커패시터의 전극판을 떼어내는데 필요한 힘의 크기(N)는?

(정답률: 68%)
  • 평행판 커패시터의 정전 에너지 $W$와 힘 $F$의 관계를 이용하여 전극판을 떼어내는 데 필요한 힘을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{W}{d} = \frac{\frac{1}{2}CV^{2}}{d} = \frac{\frac{1}{2}\frac{\epsilon S}{d}V^{2}}{d}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{1}{2}\epsilon\frac{V^{2}}{d^{2}}S$
    ③ [최종 결과] $F = \frac{1}{2}\epsilon\frac{V^{2}}{d^{2}}S$
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9. 다음 중 기자력(magnetomotive force)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. SI 단위는 암페어(A)이다.
  2. 전기회로의 기전력에 대응한다.
  3. 자기회로의 자기저항과 자속의 곱과 동일하다.
  4. 코일에 전류를 흘렸을 때 전류밀도와 코일의 권수의 곱의 크기와 같다.
(정답률: 63%)
  • 기자력은 코일에 흐르는 전류와 권수의 곱으로 결정되는 자기회로의 원동력입니다.

    오답 노트
    전류밀도와 코일 권수의 곱이 아니라, 전류와 코일 권수의 곱이 기자력의 정의입니다.
  • 기자력 F = NI : 전류와 코일 권수의 곱
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10. 유전율 ε, 투자율 μ인 매질 내에서 전자파의 전파속도는?

(정답률: 77%)
  • 매질 내에서 전자파의 전파 속도는 투자율 $\mu$와 유전율 $\epsilon$의 곱의 제곱근에 반비례하는 관계를 가집니다.
    $$v = \frac{1}{\sqrt{\mu\epsilon}}$$
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11. 평균 반지름(r)이 20cm, 단면적(S)이 6cm2인 환상 철심에서 권선수(N)가 500회인 코일에 흐르는 전류(I)가 4A일 때 철심 내부에서의 자계의 세기(H)는 약 몇 AT/m인가?

  1. 1590
  2. 1700
  3. 1870
  4. 2120
(정답률: 75%)
  • 환상 철심의 자계 세기는 앙페르의 주회적분 법칙을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$H = \frac{NI}{2\pi r}$$
    ② [숫자 대입]
    $$H = \frac{500 \times 4}{2 \times \pi \times 0.2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$H = 1591.5$$
  • 환상 솔레노이드에 의한 내부 자계의 세기

    H = NI /2πr = 500x4/2π x 0.2 = 1591
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12. 패러데이관(Faraday tube)의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 패러데이관 중에 있는 전속수는 그 관속에 진전하가 없으면 일정하며 연속적이다.
  2. 패러데이관의 양단에는 양 또는 음의 단위 진전하가 존재하고 있다.
  3. 패러데이관 한 개의 단위 전위차 당 보유에너지는 (1/2)J이다.
  4. 패러데이관의 밀도는 전속밀도와 같지 않다.
(정답률: 78%)
  • 패러데이관의 밀도는 전속밀도와 동일한 값을 가집니다.

    오답 노트
    패러데이관의 양단에는 단위 진전하가 존재하며, 관 내부에 진전하가 없으면 전속수는 일정하고 연속적입니다. 또한 단위 전위차 당 보유에너지는 $1/2\text{ J}$입니다.
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13. 공기 중 무한 평면도체의 표면으로부터 2m 떨어진 곳에 4C의 점전하가 있다. 이 점전하가 받는 힘은 몇 N인가?

(정답률: 58%)
  • 전기영상법에 의해 무한 평면도체와 점전하 사이의 힘은, 도체 평면 반대편 $2m$ 지점에 크기가 같고 부호가 반대인 가상 전하가 존재하는 것과 같습니다. 따라서 두 전하 사이의 거리 $r$은 $2d = 4\text{m}$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{Q^2}{4\pi \epsilon_0 (2d)^2}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{4^2}{4\pi \epsilon_0 (4)^2}$
    ③ [최종 결과] $F = \frac{1}{4\pi \epsilon_0}$
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14. 반지름이 r(m)인 반원형 전류 I(A)에 의한 반원의 중심(O)에서 자계의 세기(AT/m)는?

  1. 2I/r
  2. I/r
  3. I/2r
  4. I/4r
(정답률: 64%)
  • 원형 전류 도선 중심에서의 자계 세기 공식은 $H = \frac{I}{2r}$입니다. 문제에서 제시된 도선은 전체 원의 절반인 반원 형태이므로, 전체 자계의 $\frac{1}{2}$배만 적용됩니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{1}{2} \times \frac{I}{2r}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{I}{4r}$
    ③ [최종 결과] $H = \frac{I}{4r}$
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15. 진공 중에서 점(0, 1)m의 위치에 -2×10-9 C의 점전하가 있을 때, 점(2, 0)m에 있는 1C의 점전하에 작용하는 힘은 몇 N인가? (단, 는 단위벡터이다.)

(정답률: 68%)
  • 쿨롱의 법칙을 이용하여 두 점전하 사이에 작용하는 힘의 벡터량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q_1 Q_2}{r^2} \hat{a}_r$
    ② [숫자 대입] $F = 9 \times 10^9 \times \frac{(-2 \times 10^{-9}) \times 1}{(\sqrt{5})^2} \times \frac{2\hat{x} - \hat{y}}{\sqrt{5}}$
    ③ [최종 결과] $F = -\frac{36}{5\sqrt{5}}\hat{x} + \frac{18}{5\sqrt{5}}\hat{y}$
    따라서 정답은 입니다.
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16. 내압이 2.0kV이고 정전용량이 각각 0.01μF, 0.02μF, 0.04μF인 3개의 커패시터를 직렬로 연결했을 때 전체 내압은 몇 V인가?

  1. 1750
  2. 2000
  3. 3500
  4. 4000
(정답률: 60%)
  • 커패시터가 직렬로 연결된 경우, 각 커패시터에 축적되는 전하량 $Q$는 동일합니다. 전체 내압은 각 커패시터가 견딜 수 있는 최대 전압의 합이며, 가장 작은 정전용량을 가진 커패시터가 먼저 내압 한계에 도달하므로 이를 기준으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{total} = V_1 + V_2 + V_3 = V_1 ( 1 + \frac{C_1}{C_2} + \frac{C_1}{C_3} )$
    ② [숫자 대입] $V_{total} = 2000 ( 1 + \frac{0.01}{0.02} + \frac{0.01}{0.04} )$
    ③ [최종 결과] $V_{total} = 3500$
  • 4:2:1 = v1 = 4/7
    V = 7/4 x 2000 = 3500
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17. 그림과 같이 단면적 S(m2)가 균일한 환상철심에 권수 N1인 A 코일과 권수 N2인 B 코일이 있을 때, A코일의 자기 인덕턴스가 L1(H)이라면 두 코일의 상호 인덕턴스 M(H)는? (단, 누설자속은 0이다.)

(정답률: 79%)
  • 누설 자속이 0인 경우, 두 코일이 공유하는 자속 $\Phi$는 동일합니다. 자기 인덕턴스와 권수의 관계인 $\frac{L}{N}$ 비율이 일정하다는 원리를 이용하여 상호 인덕턴스 $M$을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{L_1}{N_1} = \frac{M}{N_2}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{L_1 N_2}{N_1}$
    ③ [최종 결과] $M = \frac{L_1 N_2}{N_1}$
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18. 간격 d(m), 면적 S(m2)의 평행판 전극 사이에 유전율이 ε인 유전체가 있다. 전극 간에 v(t)=Vmsinωt의 전압을 가했을 때, 유전체 속의 변위전류밀도(A/m2)는?

(정답률: 61%)
  • 변위전류밀도 $i_d$는 전속밀도 $D$의 시간 변화율인 $\frac{\partial D}{\partial t}$로 정의됩니다. 전계 $E = \frac{V}{d}$이고 $D = \epsilon E$이므로, 전압 $v(t) = V_m \sin \omega t$를 대입하여 시간에 대해 미분하면 $\sin \omega t$가 $\omega \cos \omega t$로 변환됩니다.
    ① [기본 공식] $i_d = \frac{\epsilon}{d} \frac{dv}{dt}$
    ② [숫자 대입] $i_d = \frac{\epsilon}{d} \frac{d}{dt}(V_m \sin \omega t)$
    ③ [최종 결과] $i_d = \frac{\epsilon \omega V_m}{d} \cos \omega t$
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19. 속도 v의 전자가 평등자계 내에 수직으로 들어갈 때, 이 전자에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 구면위에서 회전하고 구의 반지름은 자계의 세기에 비례한다.
  2. 원운동을 하고 원의 반지름은 자계의 세기에 비례한다.
  3. 원운동을 하고 원의 반지름은 자계의 세기에 반비례한다.
  4. 원운동을 하고 원의 반지름은 전자의 처음 속도의 제곱에 비례한다.
(정답률: 66%)
  • 자계 내에 수직으로 진입한 전자는 로런츠 힘에 의해 구심력을 받아 원운동을 하게 됩니다.
    구심력 공식 $F_c = \frac{mv^2}{r} = QvB$에서 반지름 $r$에 대해 정리하면 $$r = \frac{mv}{QB}$$ 가 되므로, 원의 반지름은 자계의 세기 $B$에 반비례합니다.
  • r = mv/Be 원운동을 하고 원의 반지름은 자계의 세기에 반비례
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20. 쌍극자 모멘트가 M(C·m)인 전기쌍극자에 의한 임의의 점 P에서의 전계의 크기는 전기쌍극자의 중심에서 축방향과 점 P를 잇는 선분 사이의 각이 얼마일 때 최대가 되는가?

  1. 0
  2. π/2
  3. π/3
  4. π/4
(정답률: 70%)
  • 전기쌍극자에 의한 전계의 크기는 각도 $\theta$에 대해 $\sqrt{1+3\cos^2\theta}$에 비례하는 형태를 가집니다. 전계가 최대가 되기 위해서는 $\cos\theta$ 값이 최대인 $1$이 되어야 하며, 이때의 각도 $\theta$는 $0$입니다.
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2과목: 전력공학

21. 동작 시간에 따른 보호 계전기의 분류와 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 순한시 계전기는 설정된 최소동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작한다.
  2. 반한시 계전기는 동작시간이 전류값의 크기에 따라 변하는 것으로 전류값이 클수록 느리게 동작하고 반대로 전류값이 작아질수록 빠르게 동작하는 계전기이다.
  3. 정한시 계전기는 설정된 값 이상의 전류가 흘렀을 때 동작 전류의 크기와는 관계없이 항상 일정한 시간 후에 동작하는 계전기이다.
  4. 반한시·정한시 계전기는 어느 전류값까지는 반한시성이지만 그 이상이 되면 정한시로 동작하는 계전기이다.
(정답률: 76%)
  • 반한시 계전기는 전류의 크기와 동작 시간이 반비례하는 특성을 가집니다. 즉, 전류값이 클수록 더 빠르게 동작하고, 전류값이 작을수록 더 느리게 동작하는 계전기입니다.
  • 반한시 계전기는 고장전류가 크면 동작시간이 짧아지는것
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22. 환상선로의 단락보호에 주로 사용하는 계전방식은?

  1. 비율차동계전방식
  2. 방향거리계전방식
  3. 과전류계전방식
  4. 선택접지계전방식
(정답률: 64%)
  • 전원이 두 군데 이상 존재하는 환상선로의 경우, 고장 지점의 방향을 판별하여 선택적으로 차단해야 하므로 방향거리계전방식을 주로 사용합니다.
  • 환상 선로의 단락보호 : 방향거리 계전방식 , 방향 단락 계전 방식
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23. 옥내배선을 단상 2선식에서 단상 3선식으로 변경하였을 때, 전선 1선당 공급전력은 약 몇 배 증가하는가? (단, 선간전압(단상 3선식의 경우는 중성선과 타선간의 전압), 선로전류(중성선의 전류 제외) 및 역률은 같다.)

  1. 0.71
  2. 1.33
  3. 1.41
  4. 1.73
(정답률: 67%)
  • 단상 2선식과 단상 3선식의 전선 1선당 공급전력 비율을 비교하여 증가 배수를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\text{배수} = \frac{\frac{2}{3}VI}{\frac{1}{2}VI}$
    ② [숫자 대입] $\text{배수} = \frac{2}{3} \div \frac{1}{2}$
    ③ [최종 결과] $1.33$
  • 단상 3선식 : 1.33
    3상 3선식 : 1.15
    3상 4선식(선간) : 0.866
    3상 4선식(상) : 1.5
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24. 3상용 차단기의 정격차단용량은 그 차단기의 정격전압과 정격차단전류와의 곱을 몇 배한 것인가?

  1. 1/√2
  2. 1/√3
  3. √2
  4. √3
(정답률: 80%)
  • 3상용 차단기의 정격차단용량은 정격전압과 정격차단전류의 곱에 3상 계수인 $\sqrt{3}$을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_{s} = \sqrt{3} \times V_{n} \times I_{s}$
    ② [숫자 대입] (공식 기반 상계수 확인)
    ③ [최종 결과] $\sqrt{3}$
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25. 유효낙차 100m. 최대 유량 20m3/s의 수차가 있다. 낙차가 81m로 감소하면 유량(m3/s)은? (단, 수차에서 발생되는 손실 등은 무시하며 수차 효율은 일정하다.)

  1. 15
  2. 18
  3. 24
  4. 30
(정답률: 57%)
  • 수차의 낙차 변화에 따른 유량의 변화는 낙차의 제곱근에 비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $Q_{2} = Q_{1} \times \sqrt{\frac{H_{2}}{H_{1}}}$
    ② [숫자 대입] $Q_{2} = 20 \times \sqrt{\frac{81}{100}}$
    ③ [최종 결과] $Q_{2} = 18$
  • 유량 Q = (H2/H1)1/2 x Q1

    루트 81/100 x 20 = 18
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26. 단락용량 3000MVA인 모선의 전압이 154kV라면 등가 모선 임피던스(Ω)는 약 얼마인가?

  1. 5.81
  2. 6.21
  3. 7.91
  4. 8.71
(정답률: 61%)
  • 단락용량과 모선 전압을 이용하여 등가 임피던스를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{V^{2}}{P}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{(154 \times 10^{3})^{2}}{3000 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $Z = 7.91$
  • 3000x10의6승 / 154x10의3승 x √3 = 11247.08

    154000/√3/11247.08 = 7.91
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27. 중성점 접지 방식 중 직접접지 송전방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 1선 지락 사고 시 지락전류는 타접지방식에 비하여 최대로 된다.
  2. 1선 지락 사고 시 지락계전기의 동작이 확실하고 선택차단이 가능하다.
  3. 통신선에서의 유도장해는 비접지방식에 비하여 크다.
  4. 기기의 절연레벨을 상승시킬 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 직접접지 방식은 1선 지락 사고 시 지락전류가 최대가 되어 계전기 동작이 확실하고 선택 차단이 가능하며, 비접지 방식보다 통신선 유도장해가 심한 특징이 있습니다. 하지만 건전상의 대지전위 상승이 가장 적기 때문에 기기의 절연레벨을 낮출 수 있어 경제적입니다.

    오답 노트
    기기의 절연레벨을 상승시킬 수 있다: 절연레벨을 낮출 수 있음
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28. 송전선에 직렬콘덴서를 설치하였을 때의 특징으로 틀린 것은?

  1. 선로 중에서 일어나는 전압강하를 감소시킨다.
  2. 송전전력의 증가를 꾀할 수 있다.
  3. 부하역률이 좋을수록 설치효과가 크다.
  4. 단락사고가 발생하는 경우 사고전류에 의하여 과전압이 발생한다.
(정답률: 62%)
  • 직렬 콘덴서는 선로의 유도성 리액턴스를 보상하여 전압강하를 줄이고 송전 전력을 증가시킵니다. 이때 부하 역률이 나쁠수록(리액턴스 성분이 클수록) 보상 효과가 더 크게 나타납니다.

    오답 노트
    부하역률이 좋을수록 설치효과가 크다: 부하 역률이 나쁠수록 설치 효과가 큽니다.
  • 직렬콘덴서는 부하 역률이 나쁠 수록 그 설치 효과가 크다
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29. 수압철관의 안지름이 4m인 곳에서의 유속이 4m/s이다. 안지름이 3.5m인 곳에서의 유속(m/s)은 약 얼마인가?

  1. 4.2
  2. 5.2
  3. 6.2
  4. 7.2
(정답률: 57%)
  • 유체의 연속 방정식에 따라 관의 단면적과 유속의 곱은 일정합니다.
    ① [기본 공식]
    $$A_{1} v_{1} = A_{2} v_{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$v_{2} = \frac{\pi \times 2^{2} \times 4}{\pi \times (3.5 / 2)^{2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$v_{2} = 5.2$$
  • 2제곱/1.75제곱 x 4 = 5.2
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30. 경간이 200m인 가공 전선로가 있다. 사용전선의 길이는 경간보다 약 몇 m 더 길어야 하는가? (단, 전선의 1m당 하중은 2kg, 인장하중은 4000kg이고, 풍압하중은 무시하며, 전선의 안전율은 2이다.)

  1. 0.33
  2. 0.61
  3. 1.41
  4. 1.73
(정답률: 65%)
  • 전선의 이도(Dip)를 먼저 구한 후, 실제 전선의 길이를 계산하여 경간과의 차이를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$D = \frac{WS^{2}}{8T}$$
    $$L = S + \frac{8D^{2}}{3S}$$
    ② [숫자 대입]
    $$D = \frac{2 \times 200^{2}}{8 \times (4000 / 2)} = 5$$
    $$L = 200 + \frac{8 \times 5^{2}}{3 \times 200} = 200.333$$
    ③ [최종 결과]
    $$L - S = 0.33$$
  • 이도 D = WS제곱 / 8T = 2x200제곱 / 8 x 4000/2 = 5
    전선의 실제길이 L = S+ 8D제곱 / 3S = 200 + 8x5^2/3x200 = 200.3333
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31. 송전선로에서 현수 애자련의 연면 섬락과 가장 관계가 먼 것은?

  1. 댐퍼
  2. 철탑 접지 저항
  3. 현수 애자련의 개수
  4. 현수 애자련의 소손
(정답률: 81%)
  • 댐퍼는 전선의 진동을 방지하여 단선을 막는 역할을 수행하며, 애자련의 절연 파괴 현상인 연면 섬락과는 관계가 없습니다.
  • 댐퍼 : 진동방지
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32. 전력계통의 중성점 다중 접지방식의 특징으로 옳은 것은?

  1. 통신선의 유도장해가 적다.
  2. 합성 접지 저항이 매우 높다.
  3. 건전상의 전위 상승이 매우 높다.
  4. 지락보호 계전기의 동작이 확실하다.
(정답률: 61%)
  • 중성점 다중 접지방식은 지락 사고 시 지락 전류가 매우 크게 흐르기 때문에 지락보호 계전기가 이를 확실하게 검출하여 동작시킬 수 있다는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    통신선 유도장해: 지락 전류가 커서 유도장해가 심함
    합성 접지 저항: 다중 접지로 인해 매우 낮음
    건전상 전위 상승: 접지 저항이 낮아 전위 상승이 억제됨
  • 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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33. 전력계통의 전압조정설비에 대한 특징으로 틀린 것은?

  1. 병렬콘덴서는 진상능력만을 가지며 병렬리액터는 진상능력이 없다.
  2. 동기조상기는 조정의 단계가 불연속적이나 직렬콘덴서 및 병렬리액터는 연속적이다.
  3. 동기조상기는 무효전력의 공급과 흡수가 모두 가능하여 진상 및 지상용량을 갖는다.
  4. 병렬리액터는 경부하시에 계통 전압이 상승하는 것을 억제하기 위하여 초고압송전선 등에 설치된다.
(정답률: 69%)
  • 동기 조상기는 조정의 단계가 연속적이나 병렬콘덴서 및 분로리액터는 불연속적이다
  • 동기조상기는 여자전류를 조절하여 무효전력을 연속적으로 조정할 수 있는 설비인 반면, 직렬콘덴서나 병렬리액터는 뱅크 단위로 투입 및 개방하므로 조정 단계가 불연속적입니다.

    오답 노트
    병렬콘덴서는 진상, 병렬리액터는 지상 능력을 가짐: 맞음
    동기조상기는 진상/지상 모두 가능: 맞음
    병렬리액터는 페란티 현상(전압 상승) 억제용: 맞음
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34. 변압기 보호용 비율차동계전기를 사용하여 △-Y 결선의 변압기를 보호하려고 한다. 이때 변압기 1, 2차측에 설치하는 변류기의 결선 방식은? (단, 위상 보정기능이 없는 경우이다.)

  1. △ - △
  2. △ - Y
  3. Y - △
  4. Y - Y
(정답률: 78%)
  • 변압기가 $\Delta-Y$ 결선일 경우 1차측과 2차측 사이에 $30^{\circ}$의 위상차가 발생합니다. 위상 보정 기능이 없는 비율차동계전기를 사용할 때는 이 위상차를 상쇄하기 위해 변류기(CT) 결선을 변압기와 반대인 $Y-\Delta$ 방식으로 구성해야 합니다.
  • 변압기 결선 △ - Y 일때 변류기 결선 Y - △
    변압기 결선 Y - △ 일때 변류기 결선 △ - Y
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35. 송전선로에 단도체 대신 복도체를 사용하는 경우에 나타나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 전선의 작용인덕턴스를 감소시킨다.
  2. 선로의 작용정전용량을 증가시킨다.
  3. 전선 표면의 전위경도를 저감시킨다.
  4. 전선의 코로나 임계전압을 저감시킨다.
(정답률: 77%)
  • 복도체를 사용하는 주된 목적은 전선 표면의 전위경도를 낮추어 코로나 임계전압을 상승시킴으로써 코로나 현상을 억제하는 것입니다. 따라서 전선의 코로나 임계전압을 저감시킨다는 설명은 틀린 내용입니다.
  • 복도체의 장점
    전선 표면의 전위 경도가 저감되므로 코로나 임계전압을 높일수 있고 코로나 손 , 코로나 잡음 등의 장해가 저감
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36. 어느 화력발전소에서 40000kWh를 발전하는데 발열량 860kcal/kg의 석탄이 60톤 사용된다. 이 발전소의 열효율(%)은 약 얼마인가?

  1. 56.7
  2. 66.7
  3. 76.7
  4. 86.7
(정답률: 71%)
  • 발전소의 열효율은 투입된 총 열량 대비 실제 발전된 전기 에너지의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{W}{M \times H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{40000 \times 860}{60000 \times 860} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 66.7$
  • 열 효율 = 860 x 전기량 / 연료소비량 x 연료발열량

    860 x 40000 / 860 x 60000 = 0.667
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37. 가공송전선의 코로나 임계전압에 영향을 미치는 여러 가지 인자에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전선표면이 매끈할수록 임계전압이 낮아진다.
  2. 날씨가 흐릴수록 임계전압은 낮아진다.
  3. 기압이 낮을수록, 온도가 높을수록 임계전압은 낮아진다.
  4. 전선의 반지름이 클수록 임계전압은 높아진다.
(정답률: 64%)
  • 코로나 임계전압은 전선 표면의 상태, 기상 조건, 전선의 반지름 등에 영향을 받습니다. 전선 표면이 매끈할수록 전계 집중이 완화되어 코로나 발생이 어려워지므로 임계전압은 높아집니다.

    오답 노트
    날씨가 흐릴수록: 습도가 높아져 임계전압 낮아짐
    기압 낮고 온도 높을수록: 공기 밀도가 낮아져 임계전압 낮아짐
    전선 반지름이 클수록: 전계 강도가 약해져 임계전압 높아짐
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38. 송전선의 특성 임피던스의 특징으로 옳은 것은?

  1. 선로의 길이가 길어질수록 값이 커진다.
  2. 선로의 길이가 길어질수록 값이 작아진다.
  3. 선로의 길이에 따라 값이 변하지 않는다.
  4. 부하용량에 따라 값이 변한다.
(정답률: 62%)
  • 특성 임피던스는 선로의 단위 길이당 인덕턴스 $L$과 정전용량 $C$에 의해 결정되는 값으로, 다음과 같은 공식으로 나타냅니다.
    $$\text{특성 임피던스} = \sqrt{\frac{L}{C}}$$
    위 식에서 알 수 있듯이 선로의 전체 길이는 계산식에 포함되지 않으므로, 선로의 길이에 따라 값이 변하지 않습니다.
  • 송전선의 특성 임피던스는 선로의 길이에 무관하다
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39. 송전 선로의 보호 계전 방식이 아닌 것은?

  1. 전류 위상 비교 방식
  2. 전류 차동 보호 계전 방식
  3. 방향비교 방식
  4. 전압 균형 방식
(정답률: 56%)
  • 송전 선로의 보호 계전 방식에는 전류 차동 방식, 전류 위상 비교 방식, 과전류 방식, 거리 측정 방식, 방향 비교 방식이 있습니다.

    오답 노트
    전압 균형 방식: 송전 선로의 표준 보호 계전 방식에 해당하지 않습니다.
  • 송전선로의 보호 계전 방식
    전류 차동 보호 계전 방식
    전류 위상 비교 방식
    방향 비교 방식
    거리 측정 방식
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40. 선로고장 발생 시 고장전류를 차단할 수 없어 리클로저와 같이 차단 기능이 있는 후비보호장치와 함께 설치되어야 하는 장치는?

  1. 배선용차단기
  2. 유입개폐기
  3. 컷아웃스위치
  4. 섹셔널라이저
(정답률: 80%)
  • 섹셔널라이저는 고장전류를 스스로 차단하는 기능이 없습니다. 따라서 리클로저와 같이 차단 기능이 있는 장치와 직렬로 조합하여, 전압이 차단된 상태에서 고장 구간을 안전하게 개방시킵니다.
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3과목: 전기기기

41. 3상 변압기를 병렬 운전하는 조건으로 틀린 것은?

  1. 각 변압기의 극성이 같을 것
  2. 각 변압기의 %임피던스 강하가 같을 것
  3. 각 변압기의 1차와 2차 정격전압과 변압비가 같을 것
  4. 각 변압기의 1차와 2차 선간전압의 위상변위가 다를 것
(정답률: 70%)
  • 변압기를 병렬 운전하기 위해서는 전압 크기, %임피던스, 변압비뿐만 아니라 위상까지 모두 일치해야 합니다. 따라서 1차와 2차 선간전압의 위상변위가 다르면 순환 전류가 흘러 사고의 원인이 되므로 반드시 같아야 합니다.
  • 단상 변압기 병렬운전 조건
    극성이 같을것
    권수비 및 1,2차 정격전압이 같을 것
    저항과 누설리액턴스 비가 같을 것
    %임피던스 강하가 같을 것
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42. 직류 직권전동기에서 분류 저항기를 직권권선에 병렬로 접속해 여자전류를 가감시켜 속도를 제어하는 방법은?

  1. 저항 제어
  2. 전압 제어
  3. 계자 제어
  4. 직·병렬 제어
(정답률: 66%)
  • 직권전동기의 속도 제어 방법 중, 계자권선에 분류 저항기를 병렬로 접속하여 계자로 흐르는 전류(여자전류)를 조절함으로써 속도를 제어하는 방식은 계자 제어입니다.

    오답 노트
    저항 제어: 전기자 권선에 저항을 직렬로 연결하여 제어
    직·병렬 제어: 전압 제어법의 일종으로 주로 전차 속도 제어에 사용
  • 계자 제어법
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43. 직류발전기의 특성곡선에서 각 축에 해당하는 항목으로 틀린 것은?

  1. 외부특성곡선: 부하전류와 단자전압
  2. 부하특성곡선: 계자전류와 단자전압
  3. 내부특성곡선 : 무부하전류와 단자전압
  4. 무부하특성곡선 : 계자전류와 유도기전력
(정답률: 64%)
  • 내부특성곡선 : 부하전류와 단자전압
  • 직류발전기의 특성곡선은 정의된 축의 항목을 정확히 구분해야 합니다. 내부특성곡선은 무부하전류가 아니라 부하전류와 유기기전력의 관계를 나타내는 곡선입니다.

    오답 노트
    외부특성곡선: 부하전류와 단자전압의 관계
    부하특성곡선: 계자전류와 단자전압의 관계
    무부하특성곡선: 계자전류와 유도기전력의 관계
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44. 60Hz, 600rpm의 동기전동기에 직결된 기동용 유도전동기의 극수는?

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 54%)
  • 동기전동기에 직결된 기동용 유도전동기는 슬립에 의한 속도 저하를 고려하여 동기전동기보다 고속으로 회전해야 하므로, 극수를 2극 적게 설계합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{120f}{N}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{120 \times 60}{600}$
    ③ [최종 결과] $P = 12$
    동기전동기가 $12$극이므로, 유도전동기는 이보다 2극 적은 $10$극을 사용합니다.
  • 동기전동기 극수 p = 120x60 / 600 =12극
    유도전동기 극수 = 동기전동기 극수 -2 = 12-2 =10극
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45. 다이오드를 사용한 정류회로에서 다이오드를 여러 개 직렬로 연결하면 어떻게 되는가?

  1. 전력공급의 중대
  2. 출력전압의 맥동률을 감소
  3. 다이오드를 과전류로부터 보호
  4. 다이오드를 과전압으로부터 보호
(정답률: 67%)
  • 정류회로에서 다이오드를 연결하는 방식에 따라 보호 목적이 달라집니다. 다이오드를 직렬로 추가 연결하면 전체 전압을 분담하게 되어 다이오드를 과전압으로부터 보호할 수 있습니다.

    오답 노트
    과전류로부터 보호: 다이오드를 병렬로 연결할 때의 목적입니다.
  • 다이오드 한 개마다 약 0.7V의 전압강하가 일어나기 때문에 다이오드를 여러개 직렬 연결하면 과전압으로부터 보호 할 수 있고 입력 전압을 증가 시킬 수 있다
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46. 4극, 60Hz인 3상 유도전동기가 있다. 1725rpm으로 회전하고 있을 때, 2차 기전력의 주파수(Hz)는?

  1. 2.5
  2. 5
  3. 7.5
  4. 10
(정답률: 57%)
  • 동기 속도와 실제 회전 속도를 이용해 슬립 $s$를 구하고, 이를 통해 2차 주파수 $f_{2}$를 계산합니다.
    먼저 동기 속도 $N_{s} = \frac{120 \times 60}{4} = 1800 \text{ rpm}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $f_{2} = s \times f = \frac{N_{s} - N}{N_{s}} \times f$
    ② [숫자 대입] $f_{2} = \frac{1800 - 1725}{1800} \times 60$
    ③ [최종 결과] $f_{2} = 2.5 \text{ Hz}$
  • Ns = 120x60/4 =1800

    s = 1800-1725 / 1800 = 0.042

    f2 = 0.042 x 60 = 2.5
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47. 직류 분권전동기의 전압이 일정할 때 부하토크가 2배로 증가하면 부하전류는 약 몇 배가 되는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 60%)
  • 직류 분권전동기에서 자속이 일정할 때, 토크 $T$는 부하전류 $I$에 비례하는 특성을 가집니다.
    따라서 부하토크가 2배로 증가하면 부하전류 또한 동일하게 2배로 증가합니다.

    오답 노트
    직권 전동기: 토크가 부하전류의 제곱에 비례함
  • 직류 분권 전동기는 전압과 토크가 일정하다
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48. 유도전동기의 슬립을 측정하려고 한다. 다음 중 슬립의 측정법이 아닌 것은?

  1. 수화기법
  2. 직류밀리볼트계법
  3. 스트로보스코프법
  4. 프로니브레이크법
(정답률: 57%)
  • 유도전동기의 슬립 측정법에는 수화기법, 직류밀리볼트계법, 스트로보스코프법 등이 사용됩니다.
    프로니브레이크법은 슬립 측정이 아니라 직류기의 토크를 측정하는 방법입니다.

    오답 노트
    프로니브레이크법: 직류기 토크 측정법
  • 슬립의 측정
    회전계법
    직류 밀리볼트계법
    수화기법
    스트로보스코프 법
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49. 정격출력 10000kVA, 정격전압 6600V, 정격역률 0.8인 3상 비돌극 동기발전기가 있다. 여자를 정격상태로 유지할 때 이 발전기의 최대 출력은 약 몇 kW 인가? (단, 1상의 동기 리액턴스를 0.9pu라 하고 저항은 무시한다.)

  1. 17089
  2. 18889
  3. 21259
  4. 23619
(정답률: 46%)
  • P.U.법을 사용하여 유기기전력을 구한 뒤, 비돌극형 동기발전기의 최대 출력 공식을 적용합니다.
    먼저 정격역률 $0.8$일 때 $\sin\theta = 0.6$이며, 유기기전력 $E$는 다음과 같습니다.
    $$E = \sqrt{0.8^{2} + (0.9 + 0.6)^{2}} = 1.7 \text{ [P.U.]}$$
    최대 출력 $P_{max}$는 부하각이 $90^{\circ}$일 때 발생하며, 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $P_{max} = \frac{EV}{X}$
    ② [숫자 대입] $P_{max} = \frac{1.7 \times 1}{0.9} = 1.89 \text{ [P.U.]}$
    ③ [최종 결과] $P = 10000 \times 1.89 = 18889 \text{ kW}$
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50. 단상 반파정류회로에서 직류전압의 평균값 210 V를 얻는데 필요한 변압기 2차 전압의 실효값은 약 몇 V 인가? (단, 부하는 순 저항이고, 정류기의 전압강하 평균값은 15V로 한다.)

  1. 400
  2. 433
  3. 500
  4. 566
(정답률: 48%)
  • 단상 반파정류회로의 평균 전압 공식에 정류기 전압강하분을 더해 변압기 2차 전압을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{dc} = 0.45 \times V + V_{drop}$$
    ② [숫자 대입]
    $$210 = 0.45 \times V - 15$$
    ※ 정류기 전압강하를 고려한 2차 전압 $V$는 $210 + 15 = 0.45 \times V$가 됩니다.
    $$V = \frac{225}{0.45}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 500$$
  • E = Ed+e/0.45 = 210+15 / 0.45 =500V
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51. 변압기유에 요구되는 특성으로 틀린 것은?

  1. 점도가 클 것
  2. 응고점이 낮을 것
  3. 인화점이 높을 것
  4. 절연 내력이 클 것
(정답률: 76%)
  • 변압기유는 냉각 작용을 위해 유동성이 좋아야 하므로 점도가 낮아야 합니다.

    오답 노트
    응고점: 저온에서도 유동성을 유지하기 위해 낮아야 함
    인화점: 화재 예방을 위해 높아야 함
    절연 내력: 전기적 절연을 위해 커야 함
  • 변압기에서 절연유가 갖추어야 할 성질
    절연 내력이 클 것
    인화점이 높고 응고점이 낮을 것
    유동성이 풍부하고 비열이 커서 냉각효과가 클 것
    점도가 작을 것
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52. 100kVA, 2300/115V, 철손 1kW, 전부하동손 1.25kW의 변압기가 있다. 이 변압기는 매일 무부하로 10시간, 1/2정격부하 역률 1에서 8시간, 전부하 역률 0.8(지상)에서 6시간 운전하고 있다면 전일효율은 약 몇 % 인가?

  1. 93.3
  2. 94.3
  3. 95.3
  4. 96.3
(정답률: 45%)
  • 전일효율은 하루 동안의 총 부하전력량을 총 입력전력량(부하전력량 + 총 손실량)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\eta = \frac{\text{부하전력량}}{\text{부하전력량} + \text{철손} + \text{동손}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\eta = \frac{(100 \times 0.5 \times 1 \times 8) + (100 \times 1 \times 0.8 \times 6)}{(100 \times 0.5 \times 1 \times 8) + (100 \times 1 \times 0.8 \times 6) + (1 \times 24) + (1.25 \times 0.5^2 \times 8 + 1.25 \times 1^2 \times 6)} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\eta = \frac{880}{880 + 34} \times 100 = 96.28$$
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53. 3상 유도전동기에서 고조파 회전자계가 기본파 회전방향과 역방향인 고조파는?

  1. 제3고조파
  2. 제5고조파
  3. 제7고조파
  4. 제13고조파
(정답률: 70%)
  • 고조파의 차수 $h$에 따른 회전자계의 방향은 다음과 같은 규칙을 따릅니다.
    1. $h = 3n+1$: 기본파와 같은 방향
    2. $h = 3n$: 회전자계 발생 안 함
    3. $h = 3n-1$: 기본파와 반대 방향
    제5고조파는 $3 \times 2 - 1$의 형태이므로 기본파와 반대 방향으로 회전합니다.
  • 7,13,19 고조파는 기본파와 같은 방향
    5,11,17 고조파는 기본파와 반대방향
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54. 직류 분권전동기의 기동 시에 정격전압을 공급하면 전기자 전류가 많이 흐르다가 회전속도가 점점 증가함에 따라 전기자전류가 감소하는 원인은?

  1. 전기자반작용의 증가
  2. 전기자권선의 저항증가
  3. 브러시의 접촉저항증가
  4. 전동기의 역기전력상승
(정답률: 47%)
  • 전동기가 회전하기 시작하여 속도가 증가하면, 렌츠의 법칙에 의해 전원 전압에 반대되는 방향의 역기전력이 발생합니다. 이 역기전력이 상승하면 전기자 회로의 전압 강하가 커져 결과적으로 전기자 전류가 감소하게 됩니다.
  • 전기자 전류 Ia = V-E/Ra 에서 역기전력 E가 상승하면 전기자 전류 Ia 는 감소한다
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55. 변압기의 전압변동률에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 부하변동에 대하여 2차 단자전압의 변동이 작을수록 좋다.
  2. 전부하시와 무부하시의 2차 단자전압이 서로 다른 정도를 표시하는 것이다.
  3. 인가전압이 일정한 상태에서 무부하 2차 단자전압에 반비례한다.
  4. 전압변동률은 전등의 광도, 수명, 전동기의 출력 등에 영향을 미친다.
(정답률: 62%)
  • 전압변동률은 무부하시 단자전압과 전부하시 단자전압의 차이를 나타내는 지표입니다. 인가전압이 일정할 때, 전압변동률은 무부하 2차 단자전압에 반비례하는 것이 아니라 비례 관계를 가집니다.
  • 전압변동률은 무부하 2차 단자전압에 비례
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56. 1상의 유도기전력이 6000 V인 동기발전기에서 1분간 회전수를 900rpm에서 1800rpm으로 하면 유도기전력은 약 몇 V 인가?

  1. 6000
  2. 12000
  3. 24000
  4. 36000
(정답률: 74%)
  • 동기발전기의 유도기전력은 회전수(속도)에 비례하여 증가하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $V_2 = \frac{N_2}{N_1} \times V_1$
    ② [숫자 대입] $V_2 = \frac{1800}{900} \times 6000$
    ③ [최종 결과] $V_2 = 12000$
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57. 변압기 내부고장 검출을 위해 사용하는 계전기가 아닌 것은?

  1. 과전압 계전기
  2. 비율차동 계전기
  3. 부흐홀츠 계전기
  4. 충격 압력 계전기
(정답률: 53%)
  • 변압기 내부고장 검출에는 비율차동 계전기, 부흐홀츠 계전기, 충격 압력 계전기, 과전류 계전기 등이 사용됩니다. 과전압 계전기는 계통의 이상 전압을 검출하는 장치이며 변압기 내부 고장 검출용이 아닙니다.
  • 변압기 내부 고장 검출에 사용되는 계전기
    차동 계전기,비율 차동 계전기, 브흐홀쯔 계전기
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58. 권선형 유도전동기의 2차 여자법 중 2차 단자에서 나오는 전력을 동력으로 바꿔서 직류전동기에 가하는 방식은?

  1. 회생방식
  2. 크레머방식
  3. 플러깅방식
  4. 세르비우스방식
(정답률: 53%)
  • 권선형 유도전동기의 2차 단자에서 나오는 전력을 정류하여 직류전동기의 전원으로 사용함으로써 그 동력을 다시 전동기에 가하는 방식을 크레머방식이라고 합니다.

    오답 노트
    회생방식: 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 전원으로 되돌리는 방식
    세르비우스방식: 회전자 출력을 정류 후 사이리스터를 통해 전원측으로 회생시키는 방식
    플러깅방식: 역방향 토크를 걸어 급제동하는 방식
  • 2차 여자 제어 ( 크레머 방식,세르비우스 방식) : 권선형 유도전동기 속도 제어 방식 에서

    크레머 방식은 2차 출력을 기계 동력으로 변환하여 유도 전동기으 ㅣ축으로 반환(동력)
    세르비우스 방식은 2차 출력을 주파수와 같은 전력으로 변환하여 전원으로 반환(전력)
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59. 동기조상기의 구조상 특징으로 틀린 것은?

  1. 고정자는 수차발전기와 같다.
  2. 안전 운전용 제동권선이 설치된다.
  3. 계자 코일이나 자극이 대단히 크다.
  4. 전동기 축은 동력을 전달하는 관계로 비교적 굵다.
(정답률: 57%)
  • 동기조상기는 기계적 부하를 연결하지 않고 무부하 상태로 운전하여 전압 및 위상을 조정하는 장치입니다. 따라서 동력을 전달할 필요가 없으므로 축이 굵을 필요가 없으며, 오히려 관성 모멘트를 줄여 응답성을 높이기 위해 축은 가늘고 길게 설계하는 것이 특징입니다.
  • 동기 조상기는 기계적 부하를 접속하지 않으므로 굵기는 자중을 지지할 정도면 충분하다
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60. 75W 이하의 소출력 단상 직권정류자 전동기의 용도로 적합하지 않은 것은?

  1. 믹서
  2. 소형공구
  3. 공작기계
  4. 치과의료용
(정답률: 78%)
  • 단상 직권 정류자 전동기는 소출력용으로 설계되어 믹서, 소형공구, 치과의료용 기기 등 가벼운 부하에 적합합니다.
    반면, 공작기계는 매우 큰 힘(토크)과 정밀한 제어가 필요하므로 소출력 단상 직권 정류자 전동기를 사용하기에는 부적합합니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 그림의 제어시스템이 안정하기 위한 K의 범위는?

  1. 0＜K＜3
  2. 0＜K＜4
  3. 0＜K＜5
  4. 0＜K＜6
(정답률: 65%)
  • 시스템의 안정도는 특성방정식의 계수를 이용한 루스-허위츠(Routh-Hurwitz) 판별법으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Characteristic Eq} = s(s+1)(s+2) + 2K = s^3 + 3s^2 + 2s + 2K = 0$$
    ② [숫자 대입]
    루스 표의 $s^1$ 행 성분: $\frac{(3 \times 2) - (1 \times 2K)}{3} = \frac{6 - 2K}{3}$
    안정 조건: $2K > 0$ 및 $6 - 2K > 0$
    ③ [최종 결과]
    $$0 < K < 3$$
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62. 블록선도의 전달함수가 C(s)/R(s)=10과 같이 되기 위한 조건은?

(정답률: 60%)
  • 피드백 루프가 여러 개인 시스템의 전체 전달함수는 $\frac{G}{1 + \sum GH}$ 형태로 나타납니다. 주어진 블록선도 에서 두 개의 음의 피드백 경로 $H_1(s)$와 $H_2(s)$가 있으므로, 전체 전달함수는 $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{G(s)}{1 + G(s)H_1(s) + G(s)H_2(s)}$가 됩니다. 이를 10으로 놓고 $G(s)$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{G}{1 + G(H_1 + H_2)} = 10$$
    $$G = 10 + 10GH_1 + 10GH_2$$
    $$G(1 - 10H_1 - 10H_2) = 10$$
    $$G(s) = \frac{10}{1 - 10H_1(s) - 10H_2(s)}$$
    따라서 정답은 입니다.
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63. 주파수 전달함수가 G(jw)= 1/j100ω 인 제어시스템에서 ω=1.0rad/s 일 때의 이득(dB)과 위상각(°)은 각각 얼마인가?

  1. 20dB, 90°
  2. 40dB, 90°
  3. -20dB, -90°
  4. -40dB, -90°
(정답률: 61%)
  • 주파수 전달함수에서 이득은 크기의 로그 스케일 값이며, 위상은 분모의 허수 단위 $j$의 개수로 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Gain(dB)} = 20\log_{10}|G(j\omega)|$$
    $$\text{Phase} = \angle G(j\omega)$$
    ② [숫자 대입]
    $$|G(j1)| = \frac{1}{100\times 1} = 10^{-2}$$
    $$\text{Gain} = 20\log_{10}(10^{-2})$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Gain} = -40\text{dB}, \text{Phase} = -90^{\circ}$$
  • 1/100 이니 10^-2
    20log l 10^-2 l -> -40dB
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64. 개루프 전달함수가 다음과 같은 제어시스템의 근궤적이 jω(허수)축과 교차할 때 K는 얼마인가?

  1. 30
  2. 48
  3. 84
  4. 180
(정답률: 61%)
  • 제어시스템의 근궤적이 $j\omega$축과 교차한다는 것은 시스템이 임계 안정 상태에 있음을 의미하며, 특성방정식의 계수를 통해 임계 이득 $K$를 구할 수 있습니다.
    먼저 특성방정식 $1 + G(s)H(s) = 0$을 정리하면 다음과 같습니다.
    $$1 + \frac{K}{s(s+3)(s+4)} = 0$$
    $$s(s^2 + 7s + 12) + K = 0$$
    $$s^3 + 7s^2 + 12s + K = 0$$
    3차 특성방정식 $s^3 + a_2s^2 + a_1s + a_0 = 0$에서 임계 안정 조건은 $a_2 a_1 = a_0$입니다.
    ① [기본 공식]
    $$K = a_2 \times a_1$$
    ② [숫자 대입]
    $$K = 7 \times 12$$
    ③ [최종 결과]
    $$K = 84$$
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65. 그림과 같은 신호흐름선도에서 C(s)/R(s) 는?

  1. -6/38
  2. 6/38
  3. -6/41
  4. 6/41
(정답률: 70%)
  • 메이슨의 이득 공식(Mason's Gain Formula)을 사용하여 전달함수를 구합니다. 전방 경로는 $1 \times 2 \times 3 \times 1 = 6$이며, 루프는 $3 \times 5 = 15$와 $2 \times 3 \times 4 = 24$가 존재합니다.
    $$\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{\text{전방경로 이득}}{1 - (\text{루프 이득의 합})}$$
    $$\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{6}{1 - (15 + 24)}$$
    $$\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{6}{-38} = -\frac{6}{38}$$
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66. 단위계단 함수 u(t)를 z 변환하면?

  1. 1/(z-1)
  2. z/(z-1)
  3. 1/(Tz-1)
  4. Tz/(Tz-1)
(정답률: 70%)
  • 단위계단 함수 $u(t)$의 $z$ 변환은 표준 $z$ 변환표에 의해 다음과 같이 정의됩니다.
    $$u(t) \xrightarrow{z} \frac{z}{z-1}$$
  • u(t) -> F(s) :1/s -> F(z) : z/z-1
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67. 제어요소의 표준 형식인 적분요소에 대한 전달함수는? (단, K는 상수이다.)

  1. Ks
  2. K/s
  3. K
  4. K/(1+TS)
(정답률: 69%)
  • 제어시스템의 표준 형식에서 적분요소는 입력 신호를 시간에 대해 적분하는 특성을 가지며, 라플라스 변환 시 분모에 $s$가 위치하는 형태를 가집니다.


    오답 노트
    Ks: 미분요소
    K: 비례요소
    $K/(1+TS)$: 1차 지연요소
  • Ks : 미분요소
    K/s : 적분요소
    K : 비례요소
    K/1+Ts : 1차 지연요소
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68. 그림의 논리회로와 등가인 논리식은?

  1. Y=A·B·C·D
  2. Y=A·B+C·D
(정답률: 62%)
  • 회로의 각 단계를 분석하면, 첫 번째 NAND 게이트의 출력은 $\overline{A \cdot B}$이고, 두 번째 NAND 게이트의 출력은 $\overline{C \cdot D}$입니다. 이 두 출력이 다시 마지막 NAND 게이트의 입력으로 들어가므로, 최종 출력 $Y$는 다음과 같습니다.
    $$Y = \overline{\overline{A \cdot B} \cdot \overline{C \cdot D}}$$
    드모르간의 법칙을 적용하면 $\overline{\overline{X} \cdot \overline{Y}} = X + Y$이므로, 최종 식은 $Y = A \cdot B + C \cdot D$가 됩니다.
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69. 다음과 같은 상태방정식으로 표현되는 제어시스템에 대한 특성방정식의 근(s1, s2)은?

  1. 1, -3
  2. -1, -2
  3. -2, -3
  4. -1, -3
(정답률: 67%)
  • 상태방정식 $\dot{x} = Ax + Bu$에서 시스템의 특성방정식은 $|sI - A| = 0$으로 구하며, 이는 $s^2 - (\text{tr}A)s + \det A = 0$과 같습니다.
    ① [기본 공식] $s^2 - (a_{11} + a_{22})s + (a_{11}a_{22} - a_{12}a_{21}) = 0$
    ② [숫자 대입] $s^2 - (0 - 5)s + (0 \times (-5) - (-3) \times 2) = s^2 + 5s + 6 = 0$
    ③ [최종 결과] $(s+2)(s+3) = 0 \implies s_1 = -2, s_2 = -3$
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70. 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: 56%)
  • 단위 램프 입력에 대한 정상상태 오차 $e_{ss}$는 위치 오차 상수의 역수로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $e_{ss} = \frac{1}{\lim_{s \to 0} sG(s)}$
    ② [숫자 대입] $0.01 = \frac{1}{\lim_{s \to 0} s \cdot k \cdot \frac{1+0.1s}{1+0.2s} \cdot \frac{20}{s(s+1)(s+2)}} = \frac{1}{10k}$
    ③ [최종 결과] $k = 10$
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71. 평형 3상 부하에 선간전압의 크기가 200V인 평형 3상 전압을 인가했을 때 흐르는 선전류의 크기가 8.6A이고 무효전력이 1298var이었다. 이때 이 부하의 역률은 약 얼마인가?

  1. 0.6
  2. 0.7
  3. 0.8
  4. 0.9
(정답률: 52%)
  • 3상 전력에서 무효전력 공식을 이용하여 무효율($\sin\theta$)을 구한 뒤, 역률($\cos\theta$)을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \sqrt{3} V I \sin\theta$
    ② [숫자 대입] $1298 = \sqrt{3} \times 200 \times 8.6 \times \sin\theta$
    ③ [최종 결과] $\cos\theta = \sqrt{1 - 0.4357^2} = 0.9$
  • 무효전력 Pr = √3x200x8.6xsinθ=1298.
    sinθ = 1298 / √3x200x8.6 = 0.435

    cosθ =√1-0.435제곱 = 0.9
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72. 단위 길이당 인덕턴스 및 커패시턴스가 각각 L 및 C일 때 전송선로의 특성 임피던스는? (단, 전송선로는 무손실 선로이다.)

(정답률: 79%)
  • 무손실 선로(저항 $R=0$, 컨덕턴스 $G=0$)에서 특성 임피던스는 인덕턴스와 커패시턴스의 비율에 의해 결정됩니다.
    $$\text{특성 임피던스} = \sqrt{\frac{L}{C}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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73. 각상의 전류가 ia(t)=90sinωt(A), ib(t)=90sin(ωt-90°)(A), ic(t)=90sin(ωt+90°)(A)일 때 영상분 전류(A)의 순시치는?

  1. 30cosωt
  2. 30sinωt
  3. 90sinωt
  4. 90cosωt
(정답률: 56%)
  • 영상분 전류는 세 상의 전류 합의 3분의 1로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $i_0 = \frac{1}{3}(i_a + i_b + i_c)$
    ② [숫자 대입] $i_0 = \frac{1}{3}(90\sin\omega t + 90\sin(\omega t - 90^\circ) + 90\sin(\omega t + 90^\circ))$
    ③ [최종 결과] $i_0 = \frac{1}{3}(90\sin\omega t + 0) = 30\sin\omega t$
    ※ $\sin(\omega t - 90^\circ) + \sin(\omega t + 90^\circ) = 0$ 임을 이용합니다.
  • 90sinωt/3 = 30sinωt
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74. 내부 임피던스가 0.3+j2(Ω)인 발전기에 임피던스가 1.1+j3(Ω)인 선로를 연결하여 어떤 부하에 전력을 공급하고 있다. 이 부하의 임피던스가 몇 일 때 발전기로부터 부하로 전달되는 전력이 최대가 되는가?

  1. 1.4-j5
  2. 1.4+j5
  3. 1.4
  4. j5
(정답률: 65%)
  • 최대 전력 전달 조건은 부하 임피던스가 전원 측의 전체 내부 임피던스와 켤레 복소수 관계에 있을 때입니다.
    먼저 발전기와 선로의 임피던스를 합산하여 전체 내부 임피던스를 구합니다.
    $$Z_{total} = (0.3 + j2) + (1.1 + j3) = 1.4 + j5\Omega$$
    최대 전력을 전달하기 위한 부하 임피던스는 이의 켤레 복소수인 $1.4 - j5\Omega$가 되어야 합니다.
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75. 그림과 같은 파형의 라플라스 변환은?

(정답률: 56%)
  • 주어진 파형을 단위 계단 함수로 표현한 후 라플라스 변환을 적용하는 문제입니다.
    파형을 분석하면 $f(t) = t\{u(t) - u(t-1)\} + (-t+2)\{u(t-1) - u(t-2)\}$로 나타낼 수 있으며, 이를 정리하면 $f(t) = tu(t) - 2(t-1)u(t-1) + (t-2)u(t-2)$가 됩니다.
    각 항을 라플라스 변환하면 다음과 같습니다.
    $$tu(t) \rightarrow \frac{1}{s^2}, \quad (t-1)u(t-1) \rightarrow \frac{e^{-s}}{s^2}, \quad (t-2)u(t-2) \rightarrow \frac{e^{-2s}}{s^2}$$
    따라서 최종 변환 결과는 가 됩니다.
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76. 어떤 회로에서 t=0초에 스위치를 닫은 후 i=2t+3t2(A)의 전류가 흘렀다. 30초까지 스위치를 통과한 총 전기량(Ah)은?

  1. 4.25
  2. 6.75
  3. 7.75
  4. 8.25
(정답률: 55%)
  • 전류의 시간 적분을 통해 총 전기량을 구하는 문제입니다. 구한 전하량(C)을 3600으로 나누어 단위 Ah로 변환합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \int_{0}^{t} i(t) dt$
    ② [숫자 대입] $Q = \int_{0}^{30} (2t + 3t^2) dt = [t^2 + t^3]_{0}^{30} = 30^2 + 30^3 = 27900\text{ C}$
    ③ [최종 결과] $Q = \frac{27900}{3600} = 7.75\text{ Ah}$
  • (30)3승 + (30)제곱 = 27900. 나누기 3600 = 7.75
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77. 전압 v(t)를 RL 직렬회로에 인가했을 때 제3고조파 전류의 실효값(A)의 크기는? (단, R=8Ω, ωL=2Ω, v(t)=100√2sinωt+200√2sin3ωt+50√2sin5ωt(V) 이다.)

  1. 10
  2. 14
  3. 20
  4. 28
(정답률: 65%)
  • 제3고조파 성분에 대한 임피던스를 구하여 전류의 실효값을 계산하는 문제입니다. 고조파 차수가 $n$일 때 유도성 리액턴스는 $n\omega L$로 증가함을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $I_3 = \frac{V_3}{\sqrt{R^2 + (3\omega L)^2}}$
    ② [숫자 대입] $I_3 = \frac{200}{\sqrt{8^2 + (3 \times 2)^2}}$
    ③ [최종 결과] $I_3 = 20\text{ A}$
  • Z3 = 루트 8제곱+6제곱 = 10
    I3 = V3/Z3 = 200/10 = 20
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78. 회로에서 t=0 초에 전압 v1(t)=e-4tV를 인가하였을 때 v2(t)는 몇 V인가? (단, R=2Ω, L=1H이다.)

  1. e-2t-e-4t
  2. 2e-2t-2e-4t
  3. -2e-2t+2e-4t
  4. -2e-2t-2e-4t
(정답률: 39%)
  • RL 회로의 전달함수를 이용하여 라플라스 변환 영역에서 $v_{2}(s)$를 구한 후 역변환을 수행합니다.
    ① [기본 공식] $V_{2}(s) = \frac{R}{sL + R}V_{1}(s)$
    ② [숫자 대입] $V_{2}(s) = \frac{2}{s + 2} \times \frac{1}{s + 4} = \frac{1}{s + 2} - \frac{1}{s + 4}$
    ③ [최종 결과] $v_{2}(t) = e^{-2t} - e^{-4t}$
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79. 동일한 저항 R(Ω) 6개를 그림과 같이 결선하고 대칭 3상 전압 V(V)를 가하였을 때 전류 I(A)의 크기는?

  1. V/R
  2. V/2R
  3. V/4R
  4. V/5R
(정답률: 70%)
  • 회로의 델타($\Delta$) 결선 부분을 와이($Y$) 결선으로 변환하여 합성 저항을 구한 뒤 전류를 계산합니다. 델타 저항 $R$을 와이 저항 $Z_{y}$로 변환하면 $Z_{y} = \frac{R}{3}$이 되며, 이를 다시 델타로 변환한 전체 합성 저항은 $4R$이 됩니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R_{total}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{V}{4R}$
    ③ [최종 결과] $I = \frac{V}{4R}$
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80. 어떤 선형 회로망의 4단자 정수가 A=8, B=j2, D=1.625+j일 때, 이 회로망의 4단자 정수 C는?

  1. 24-j14
  2. 8-j11.5
  3. 4-j6
  4. 3-j4
(정답률: 70%)
  • 선형 회로망의 4단자 정수는 $AD - BC = 1$의 조건을 만족해야 합니다. 이를 통해 $C$를 구하는 과정은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{AD - 1}{B}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{8(1.625 + j) - 1}{j2}$
    ③ [최종 결과] $C = 4 - j6$
  • AD-BC=1
    C= AD-1/B

    8 x (1.625+j) -1 / 2j = 4-j6
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 저압 옥상전선로의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 전개된 장소에 위험의 우려가 없도록 시설할 것
  2. 전선은 지름 2.6mm 이상의 경동선을 사용할 것
  3. 전선은 절연전선(옥외용 비닐절연전선은 제외)을 사용할 것
  4. 전선은 상시 부는 바람 등에 의하여 식물에 접촉하지 아니하도록 시설하여야 한다.
(정답률: 58%)
  • 저압 옥상전선로의 전선은 절연전선을 사용해야 하며, 이때 옥외용 비닐절연전선(OW)도 포함하여 사용할 수 있습니다.
  • 옥상 전선로
    전선은 절연전선(OW전선을 포함) 또는 이와 동등 이상의 절연성능이 있는 것을 사용
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82. 이동형의 용접 전극을 사용하는 아크용접장치의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 용접변압기는 절연변압기일 것
  2. 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 300V 이하일 것
  3. 용접변압기의 2차측 전로에는 용접변압기에 가까운 곳에 쉽게 개폐할 수 있는 개폐기를 시설할 것
  4. 용접변압기의 2차측 전로 중 용접변압기로부터 용접전극에 이르는 부분의 전로는 용접 시 흐르는 전류를 안전하게 통할 수 있는 것일 것
(정답률: 57%)
  • 이동형 아크용접장치의 시설기준에 따르면, 쉽게 개폐할 수 있는 개폐기는 2차측 전로가 아니라 용접변압기의 1차측 전로에 시설하여야 합니다.
  • 용접변압기의 1차측 전로에는 용접변압기에 가까운 곳에 쉽게 개폐할 수 있는 개폐기를 시설할 것
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83. 사용전압이 15kV 초과 25kV 이하인 특고압 가공전선로가 상호 간 접근 또는 교차하는 경우 사용전선이 양쪽 모두 나전선이라면 이격거리는 몇 m 이상이어야 하는가? (단, 중성선 다중접지 방식의 것으로서 전로에 지락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있다.)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 1.75
(정답률: 58%)
  • KEC 규정에 따라 $15\text{kV}$ 초과 $25\text{kV}$이하의 특고압 가공전선로가 상호 접근 또는 교차할 때, 어느 한쪽 또는 양쪽이 나전선인 경우의 이격거리는 $1.5\text{m}$이상이어야 합니다.
  • 어느 한족 또는 양쪽이 나전선인 경우 1.5m
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84. 최대사용전압이 1차 22000V, 2차 6600V의 권선으로서 중성점 비접지식 전로에 접속하는 변압기의 특고압측 절연내력 시험전압은?

  1. 24000V
  2. 27500V
  3. 33000V
  4. 44000V
(정답률: 68%)
  • 중성점 비접지식 전로에서 최대사용전압이 $7\text{kV}$ 초과 $60\text{kV}$이하인 경우, 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 $1.25$배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{max} \times 1.25$
    ② [숫자 대입] $V = 22000 \times 1.25$
    ③ [최종 결과] $V = 27500\text{V}$
  • 7kV 초과 60kV 이하인 권선 1.25배
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85. 가공전선로의 지지물로 볼 수 없는 것은?

  1. 철주
  2. 지선
  3. 철탑
  4. 철근 콘크리트주
(정답률: 75%)
  • 지지물이란 목주, 철주, 철근 콘크리트주 및 철탑과 같이 전선, 약전류전선 또는 광섬유케이블을 지지하는 것을 주된 목적으로 하는 시설물을 말합니다.

    오답 노트
    지선: 지지물을 지탱하기 위해 설치하는 보조 선으로, 지지물 자체에 해당하지 않습니다.
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86. 점멸기의 시설에서 센서등(타임스위치 포함)을 시설하여야 하는 곳은?

  1. 공장
  2. 상점
  3. 사무실
  4. 아파트 현관
(정답률: 82%)
  • 한국전기설비규정에 따라 일반주택 및 아파트 각 호실의 현관등은 3분 이내에 소등되는 센서등(타임스위치 포함)을 시설하여야 합니다.
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87. 순시조건(t≤0.5초)에서 교류 전기철도 급전시스템에서의 레일 전위의 최대 허용접촉전압(실효값)으로 옳은 것은?

  1. 60V
  2. 65V
  3. 440V
  4. 670V
(정답률: 45%)
  • 교류 전기철도 급전시스템의 레일 전위 최대 허용접촉전압(실효값)은 시간 조건에 따라 다릅니다.
    ① 순시조건 ($t \le 0.5\text{s}$): $670\text{V}$
    ② 일시적조건 ($0.5\text{s} < t \le 300\text{s}$): $65\text{V}$
    ③ 영구적조건 ($t > 300\text{s}$): $60\text{V}$
    따라서 순시조건에서의 허용전압은 $670\text{V}$입니다.
  • 순시조건(t≤0.5초) = 교류 전기철소 670V , 직류 전기 철도 535V
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88. 전기저장장치의 이차전지에 자동으로 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 하는 경우로 틀린 것은?

  1. 과저항이 발생한 경우
  2. 과전압이 발생한 경우
  3. 제어장치에 이상이 발생한 경우
  4. 이차전지 모듈의 내부 온도가 급격히 상승할 경우
(정답률: 68%)
  • 전기저장장치의 이차전지는 안전을 위해 과전압 또는 과전류 발생, 제어장치 이상, 모듈 내부 온도의 급격한 상승 시 자동으로 전로를 차단하는 장치를 갖추어야 합니다. 과저항 발생은 차단 장치 시설 조건에 해당하지 않습니다.
  • 전기저장장치의 시설
    과전압 또는 과전류가 발생한 경우
    제어장치에 이상이 발생한 경우
    이차전지 모듈의 내부 온도가 급격히 상승할 경우
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89. 뱅크용량이 몇 kVA 이상인 조상기에는 그 내부에 고장이 생긴 경우에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 보호장치를 하여야 하는가?

  1. 10000
  2. 15000
  3. 20000
  4. 25000
(정답률: 76%)
  • KEC 규정에 따라 전력용 커패시터나 분로리액터와 같은 조상설비의 뱅크용량이 $15,000\text{kVA}$이상인 경우에는 내부 고장 시 자동으로 전로를 차단하는 보호장치를 반드시 시설해야 합니다.
  • 조상설비 보호 장치 시설 기준
    조상기는 15,000kVA 이상 내부에 고장이 생긴 경우
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90. 전주외등의 시설 시 사용하는 공사방법으로 틀린 것은?

  1. 애자공사
  2. 케이블공사
  3. 금속관공사
  4. 합성수지관공사
(정답률: 64%)
  • 한국전기설비규정(KEC)에 따라 전주외등의 배선은 단면적 $2.5\text{mm}^2$이상의 절연전선을 사용하며, 케이블 공사, 합성수지관공사, 금속관공사 방법으로 시설해야 합니다. 따라서 애자공사는 해당하지 않습니다.
  • 전주외등
    배선은 단면적 2.5mm^2이상의 절연전선 또는 이와 동등 이상의 절연성능이 있는것을 사용하고 다음과 같은 공사방법 중에서 시설
    케이블공사,합성수지관공사,금속관공사
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91. 농사용 저압 가공전선로의 지지점 간 거리는 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 60
  4. 100
(정답률: 59%)
  • 농사용 저압 가공전선로의 시설 기준에 따라 지지점 간 거리(경간)는 $30\text{m}$이하로 규정되어 있습니다.
  • 농사용 저압 가공전선로의 시설
    전선로의 지지점간의 거리는 30m 이하
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92. 특고압 가공전선로에서 발생하는 극저주파전계는 지표상 1m에서 몇 kV/m 이하이어야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 3.0
  4. 3.5
(정답률: 45%)
  • 사용전압이 $400\text{kV}$이상의 특고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우, 건조물 최상부에서의 전계 강도는 $3.5\text{kV/m}$이하로 유지해야 합니다.
  • 특고압 가공전선로에서 발생하는 극저주파전계는 지표상 1m에서 전계가 3.5kV/m 이하
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93. 단면적 55mm2인 경동연선을 사용하는 특고압가공전선로의 지지물로 장력에 견디는 형태의 B종 철근 콘크리트주를 사용하는 경우, 허용 최대 경간은 몇 m 인가?

  1. 150
  2. 250
  3. 300
  4. 500
(정답률: 36%)
  • 특고압 가공전선로에서 단면적 $50\text{mm}^2$이상의 경동연선을 사용하고 B종 철근 콘크리트주를 지지물로 사용하는 경우, 완화된 경간 기준을 적용받습니다.
    B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주를 사용하는 경우 허용 최대 경간은 $500\text{m}$이하입니다.
  • 특고압 가공 전선로의 경간의 제한
    B종 철주 250m이하
    B종 철근 콘크리트 주 500m 이하
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94. 저압 옥측전선로에서 목조의 조영물에 시설할 수 있는 공사 방법은?

  1. 금속관공사
  2. 버스덕트공사
  3. 합성수지관공사
  4. 케이블공사(무기물절연(MI) 케이블을 사용하는 경우)
(정답률: 54%)
  • 저압 옥측전선로를 목조 조영물에 시설할 때는 화재 예방 및 안전을 위해 특정 공사 방법만 허용됩니다. 합성수지관공사는 목조 조영물에 시설이 가능한 방법입니다.

    오답 노트
    금속관공사, 버스덕트공사, 케이블공사(무기물절연 케이블 사용 시): 목조 이외의 조영물에만 시설 가능
  • 저압 옥측 전선로
    애자공사(전개된 장소에 한함)
    합성수지관공사
    금속관공사(목조 이외의 조영물)
    버스덕트공사(목조 이외의 조영물)
    케이블공사(목조 이외의 조영물)
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95. 시가지에 시설하는 154kV 가공전선로를 도로와 제1차 접근상태로 시설하는 경우, 전선과 도로와의 이격거리는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 4.4
  2. 4.8
  3. 5.2
  4. 5.6
(정답률: 50%)
  • 특고압 가공전선이 도로와 제1차 접근상태일 때, $35\text{kV}$를 초과하는 전압에 대한 이격거리 산출 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $L = 3 + 0.15 \times \text{단수}$
    ② [숫자 대입] $L = 3 + 0.15 \times \frac{154 - 35}{10}$ (단수 계산 시 $11.9$는 $12$단으로 올림 적용)
    ③ [최종 결과] $L = 4.8$
  • 특고압 가공전선과 도로 등의 접근 또는 교차
    35kV 초과 3m+단수x0.15m

    단수 154-35/10 = 11.9 -> 12
    이격거리 = 3+12x0.15 = 4.8m
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96. 귀선로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 나전선을 적용하여 가공식으로 가설을 원칙으로 한다.
  2. 사고 및 지락 시에도 충분한 허용전류용량을 갖도록 하여야 한다.
  3. 비절연보호도체, 매설접지도체, 레일 등으로 구성하여 단권변압기 중성점과 공통접지에 접속한다.
  4. 비절연보호도체의 위치는 통신유도장해 및 레일전위의 상승의 경감을 고려하여 결정하여야 한다.
(정답률: 53%)
  • 귀선로는 비절연보호도체, 매설접지도체, 레일 등으로 구성하여 단권변압기 중성점과 공통접지에 접속하며, 사고 및 지락 시 충분한 허용전류용량을 갖추어야 합니다. 따라서 나전선을 적용하여 가공식으로 가설하는 것을 원칙으로 한다는 설명은 틀린 내용입니다.
  • 귀전선이 아닌 급전선은 나전선을 적용하여 가공식으로 가설을 원칙으로 한다.
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97. 변전소에 울타리·담 등을 시설할 때, 사용전압이 345kV이면 울타리·담 등의 높이와 울타리·담 등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 8.16
  2. 8.28
  3. 8.40
  4. 9.72
(정답률: 67%)
  • 사용전압이 160kV를 초과하는 경우, 울타리 높이와 충전부분까지 거리의 합계는 기본 6m에 초과 전압에 따른 가산치를 더해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = 6 + 0.12 \times \lceil \frac{V - 160}{10} \rceil$
    ② [숫자 대입] $H = 6 + 0.12 \times \lceil \frac{345 - 160}{10} \rceil = 6 + 0.12 \times 19$
    ③ [최종 결과] $H = 8.28$
  • 160kN 초과 6m+단수x0.12

    단수 = 345-160/10 = 18.5 = 19

    거리 = 6+19x0.12 = 8.28
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98. 큰 고장전류가 구리 소재의 접지도체를 통하여 흐르지 않을 경우 접지도체의 최소단면적은 몇 mm2 이상이어야 하는가? (단, 접지도체에 피뢰시스템이 접속되지 않는 경우이다.)

  1. 0.75
  2. 2.5
  3. 6
  4. 16
(정답률: 42%)
  • 구리 소재의 접지도체 최소 단면적 기준에 따라, 피뢰시스템에 접속되지 않는 경우 6mm² 이상이어야 합니다.

    오답 노트
    피뢰기에 접속할 경우: 16mm²
  • 접지도체
    큰 고장전류가 접지도체를 통하여 흐르지 않을 경우 접지도체의 최소 단면적
    구리 6mm^2 이상
    철제 50mm^2 이상
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99. 전력보안 가공통신선을 횡단보도교 위에 시설하는 경우 그 노면상 높이는 몇 m 이상인가? (단, 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공통신선은 제외한다.)

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 50%)
  • 한국전기설비규정(KEC)에 따라 전력보안 가공통신선을 시설할 때, 횡단보도교 위의 노면상 높이는 3m 이상으로 규정하고 있습니다.
  • 전력보안 통신선의 시설 높이
    횡단보도교 위 노면상의 가공통신선은 3m.
    저.고압은 3.5m 특고압은 5m
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100. 케이블트레이 공사에 사용할 수 없는 케이블은?

  1. 연피 케이블
  2. 난연성 케이블
  3. 캡타이어 케이블
  4. 알루미늄피 케이블
(정답률: 56%)
  • 한국전기설비규정에 따라 케이블트레이 공사에는 연피 케이블, 알루미늄피 케이블, 난연성 케이블 또는 금속관/합성수지관에 넣은 절연전선을 사용해야 합니다. 따라서 캡타이어 케이블은 사용할 수 없습니다.
  • 케이블 트레이 공사
    전선은 알루미늄피 케이블,연피 케이블,난연성 케이블
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