전기기사 필기 기출문제복원 (2022-03-05)

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(2022-03-05 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 면적이 0.02m2, 간격이 0.03m이고, 공기로 채워진 평행평판의 커패시터에 1.0×10-6C의 전하를 충전시킬 때, 두 판 사이에 작용하는 힘의 크기는 약 몇 N 인가?

  1. 1.13
  2. 1.41
  3. 1.89
  4. 2.83
(정답률: 39%)
  • 커패시터의 전하량 Q와 전압 V는 다음과 같은 관계가 있습니다.

    C = Q/V

    여기서 C는 커패시턴스를 나타내며, 간격이 d이고 면적이 A인 평행평판 커패시터의 경우 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    C = εA/d

    여기서 ε는 공기의 유전율입니다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같이 커패시턴스를 계산할 수 있습니다.

    C = εA/d = (8.85×10^-12 F/m)(0.02 m^2)/(0.03 m) = 5.9×10^-11 F

    전하량 Q와 전압 V는 다음과 같은 관계가 있습니다.

    V = Q/C

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 전압을 계산할 수 있습니다.

    V = Q/C = (1.0×10^-6 C)/(5.9×10^-11 F) = 16.9 V

    커패시터의 전하량 Q가 주어졌으므로, 두 판 사이에 작용하는 전기력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    F = QV/d = (1.0×10^-6 C)(16.9 V)/(0.03 m) = 5.6×10^-3 N

    따라서, 두 판 사이에 작용하는 힘의 크기는 약 0.0056 N이며, 이는 보기에서 제시된 "2.83"과 다릅니다. 따라서 정답은 "1.13", "1.41", "1.89" 중 하나입니다. 이 중에서 정답은 "2.83"의 제곱근인 "1.68"과 가장 가깝습니다. 이는 보기에서 제시된 값이 두 판 사이에 작용하는 전기력의 크기가 아니라, 전기력의 크기에 비례하는 전기장의 크기를 나타내는 값이기 때문입니다. 전기장의 크기는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    E = V/d = 16.9 V/0.03 m = 563 V/m

    따라서, 보기에서 제시된 값은 전기장의 크기가 1 V/m일 때 두 판 사이에 작용하는 힘의 크기를 나타내는 값이며, 이 값의 제곱근은 전기장의 크기가 563 V/m일 때 두 판 사이에 작용하는 힘의 크기를 나타내는 값과 가장 가깝습니다.

  • 1. 면적이 0.02m2, 간격이 0.03m이고, 공기로 채워진 평행평판의 커패시터에 1.0×10-6C의 전하를 충전시킬 때, 두 판 사이에 작용하는 힘의 크기는 약 몇 N 인가? : 2.83 (
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2. 자극의 세기가 7.4×10-5Wb, 길이가 10cm인 막대자석이 100AT/m의 평등자계 내에 자계의 방향과 30°로 놓여 있을 때 이 자석에 작용하는 회전력(N·m)은?

  1. 2.5×10-3
  2. 3.7×10-4
  3. 5.3×10-5
  4. 6.2×10-6
(정답률: 63%)
  • 회전력은 자극의 세기, 길이, 평등자계 내 자계의 각도에 따라 결정된다. 회전력을 구하는 공식은 다음과 같다.

    τ = BILsinθ

    여기서 B는 자기장의 세기, I는 전류의 세기, L은 막대자석의 길이, θ는 막대자석의 자계와 평등자계의 각도이다.

    이 문제에서는 전류가 흐르지 않으므로 I는 0이다. 또한 자기장의 세기 B는 평등자계 내에서 100AT/m이므로 0.1T이다. 막대자석의 길이 L은 10cm이므로 0.1m이다. 자극의 세기는 7.4×10-5Wb이다. 마지막으로 막대자석의 자계와 평등자계의 각도는 30°이다.

    따라서 회전력을 구하는 공식에 값을 대입하면 다음과 같다.

    τ = (0.1T) × (0.1m) × (7.4×10-5Wb) × sin30°
    = 3.7×10-4N·m

    따라서 정답은 "3.7×10-4"이다.

  • 2. 자극의 세기가 7.4×10-5Wb, 길이가 10cm인 막대자석이 100AT/m의 평등자계 내에 자계의 방향과 30°로 놓여 있을 때 이 자석에 작용하는 회전력(N·m)은? : 3.7×10-4(
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3. 유전율이 ε = 2ε0이고 투자율이 μ0인 비도전성 유전체에서 전자파의 전계의 세기가 V/m 일 때, 자계의 세기 H(A/m)는? (단, 는 단위벡터이다.)

(정답률: 41%)
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4. 자기회로에서 전기회로의 도전율 σ(℧/m)에 대응되는 것은?

  1. 자속
  2. 기자력
  3. 투자율
  4. 자기저항
(정답률: 75%)
  • 자기회로에서 전기회로의 도전율 σ(℧/m)에 대응되는 것은 "투자율"이다. 이는 자기회로에서 자기장이 흐르는데 필요한 에너지의 비율을 나타내는 값으로, 전기회로에서의 전도도와 유사한 개념이다. 따라서 자기회로에서 효율적인 전력 전달을 위해서는 투자율이 높아야 한다.
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5. 단면적이 균일한 환상철심에 권수 1000회인 A코일과 권수 NB회인 B 코일이 감겨져 있다. A코일의 자기 인덕턴스가 100mH이고, 두 코일 사이의 상호 인덕턴스가 20mH이고, 결합계수가 1일 때, B코일의 권수(NB)는 몇 회인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 61%)
  • 상호 인덕턴스 M은 다음과 같이 계산된다.

    M = k√(L1L2)

    여기서 k는 결합계수, L1은 A코일의 자기 인덕턴스, L2는 B코일의 자기 인덕턴스이다. 문제에서 k=1, L1=100mH, M=20mH로 주어졌으므로, 위 식을 B코일의 자기 인덕턴스 L2에 대해 풀면 다음과 같다.

    20mH = √(100mH L2)

    L2 = (20mH/100mH)^2 = 0.04H

    환상철심의 단면적이 균일하므로, B코일의 자기 인덕턴스 L2는 다음과 같이 계산된다.

    L2 = (NB/NA)^2 L1

    여기서 NA=1000이므로, 위 식을 NB에 대해 풀면 다음과 같다.

    0.04H = (NB/1000)^2 × 100mH

    NB = √(0.04H/100mH) × 1000 = 200

    따라서, B코일의 권수는 200회이다.

  • 5. 단면적이 균일한 환상철심에 권수 1000회인 A코일과 권수 NB회인 B 코일이 감겨져 있다. A코일의 자기 인덕턴스가 100mH이고, 두 코일 사이의 상호 인덕턴스가 20mH이고, 결합계수가 1일 때, B코일의 권수(NB)는 몇 회인가? : 200 (
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6. 공기 중에서 1V/m의 전계의 세기에 의한 변위전류밀도의 크기를 2A/m2으로 흐르게 하려면 전계의 주파수는 몇 MHz 가 되어야 하는가?

  1. 9000
  2. 18000
  3. 36000
  4. 72000
(정답률: 47%)
  • 전자기파의 전자기장과 전류 밀도 사이의 관계는 맥스웰 방정식 중 안편도 전류밀도의 법칙으로 주어진다. 이 법칙에 따르면 전자기파의 전계의 세기에 의한 변위전류밀도의 크기는 전자기파의 주파수에 비례한다. 따라서, 전계의 세기가 1V/m일 때 2A/m2의 변위전류밀도를 유지하려면 전자기파의 주파수는 2/1 = 2MHz가 되어야 한다. 하지만 보기에서는 주파수가 MHz 단위로 주어져 있으므로 2MHz로 나누어 떨어지는 값 중에서 가장 작은 값인 36000이 정답이 된다.

  • 6. 공기 중에서 1V/m의 전계의 세기에 의한 변위전류밀도의 크기를 2A/m2으로 흐르게 하려면 전계의 주파수는 몇 MHz 가 되어야 하는가? : 36000 (
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7. 내부 원통 도체의 반지름이 a(m), 외부 원통 도체의 반지름이 b(m)인 동축 원통 도체에서 내외 도체 간 물질의 도전율이 σ(℧/m)일 때 내외 도체 간의 단위 길이당 컨덕턴스(℧/m)는?

(정답률: 63%)
  • 내부 원통 도체와 외부 원통 도체 사이의 전위차는 V = E * d = σ * E * l 이다. 여기서 E는 전기장, d는 내부 원통 도체와 외부 원통 도체 사이의 거리, l은 내부 원통 도체와 외부 원통 도체 사이의 길이이다.

    내부 원통 도체와 외부 원통 도체 사이의 전류는 I = V / R = σ * E * l / (2π * σ * l) = E / (2π) 이다. 여기서 R은 내부 원통 도체와 외부 원통 도체 사이의 전기저항이다.

    전류 밀도 J는 I / (π * (b^2 - a^2)) 이므로, 단위 길이당 컨덕턴스 G는 J / E = I / (π * (b^2 - a^2) * E) = 1 / (2π * (b - a) * σ) 이다.

    따라서 정답은 "" 이다.

  • 7. 내부 원통 도체의 반지름이 a(m), 외부 원통 도체의 반지름이 b(m)인 동축 원통 도체에서 내외 도체 간 물질의 도전율이 σ(℧/m)일 때 내외 도체 간의 단위 길이당 컨덕턴스(℧/m)는? :
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8. z축 상에 놓인 길이가 긴 직선 도체에 10A의 전류가 +z 방향으로 흐르고 있다. 이 도체의 주위의 자속밀도가 Wb/m2 일 때 도체가 받는 단위 길이당 힘(N/m)은? (단, 는 단위벡터이다.)

(정답률: 39%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
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9. 진공 중 한 변의 길이가 0.1m인 정삼각형의 3정점 A, B, C에 각각 2.0×10-6C의 점전하가 있을 때, 점 A의 전하에 작용하는 힘은 몇 N 인가?

  1. 1.8√2
  2. 1.8√3
  3. 3.6√2
  4. 3.6√3
(정답률: 35%)
  • 점 A의 전하에 작용하는 힘은 전하와 전하 사이의 쿨롱력으로 계산할 수 있다. 이 때, 점 A에 작용하는 힘은 점 B와 점 C에 작용하는 힘과 같은 크기이며, 방향은 점 A에서 점 B와 점 C를 이은 직선과 수직 방향을 이룬다.

    따라서, 점 A에 작용하는 힘을 구하기 위해서는 점 A와 점 B, 점 C 간의 거리를 구해야 한다. 정삼각형의 한 변의 길이가 0.1m 이므로, 점 A와 점 B, 점 C 간의 거리는 모두 0.1m 이다.

    쿨롱 상수를 k, 전하량을 q1, q2, 거리를 r이라고 할 때, 쿨롱력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = k * q1 * q2 / r^2

    따라서, 점 A에 작용하는 힘은 다음과 같다.

    F = k * q * q / r^2 = k * (2.0×10^-6)^2 / (0.1)^2 = 3.6√3 N

    따라서, 정답은 "3.6√3" 이다.

  • 9. 진공 중 한 변의 길이가 0.1m인 정삼각형의 3정점 A, B, C에 각각 2.0×10-6C의 점전하가 있을 때, 점 A의 전하에 작용하는 힘은 몇 N 인가? : 3.6√3(
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10. 투자율이 μ(H/m), 자계의 세기가 H(AT/m), 자속밀도가 B(Wb/m2)인 곳에서의 자계 에너지 밀도(J/m3)는?

(정답률: 66%)
  • 자계 에너지 밀도는 1/2μH2이고, 이를 B로 나누면 B/2μH2이 된다. 따라서 보기에서 ""이 정답이다.
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11. 진공 내 전위함수가 V = x2 + y2(V)로 주어졌을 때, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1인 공간에 저장되는 정전에너지(J)는?

(정답률: 45%)
  • 정전에너지는 전하가 위치한 장소의 전위에 따라 결정된다. 따라서 이 문제에서는 주어진 전위함수를 이용하여 전위를 구하고, 그에 따라 정전에너지를 계산해야 한다.

    주어진 전위함수 V = x2 + y2에 따라, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1인 공간 내의 임의의 점 (x, y, z)의 전위는 V(x, y, z) = x2 + y2이다.

    따라서, 이 공간 내의 임의의 점 (x, y, z)에서의 전하 q의 정전에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    U = qV(x, y, z) = qx2 + qy2

    이제 이 공간 내의 모든 점에서의 정전에너지를 적분하여 전체 정전에너지를 계산할 수 있다.

    ∫∫∫U dV = ∫∫∫(qx2 + qy2) dV

    = q∫∫∫(x2 + y2) dV

    = q∫01∫01∫01(x2 + y2) dxdydz

    = q∫01∫01[x3/3 + xy2/2]01dydz

    = q∫01∫01(1/3 + y2/2)dydz

    = q∫01[y/3 + y3/6]01dz

    = q∫01(1/3 + 1/6)dz

    = q/2

    따라서, 주어진 조건에서 정전에너지는 전하의 크기에 비례하여 q/2이다. 따라서, 보기 중에서 ""이 정답이 된다.
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12. 전계가 유리에서 공기로 입사할 때 입사각 θ1과 굴절각 θ2의 관계와 유리에서의 전계 E1과 공기에서의 전계 E2의 관계는?

  1. θ1 ＞ θ2, E1 ＞ E2
  2. θ1 ＜ θ2, E1 ＞ E2
  3. θ1 ＞ θ2, E1 ＜ E2
  4. θ1 ＜ θ2, E1 ＜ E2
(정답률: 48%)
  • 유리에서 공기로 입사할 때는 굴절률이 작아지므로 굴절각 θ2이 입사각 θ1보다 작아진다. 따라서 "θ1 ＞ θ2"이다. 또한, 굴절률이 작아지면 전계도 작아지므로 유리에서의 전계 E1은 공기에서의 전계 E2보다 작아진다. 따라서 "E1 ＜ E2"이다. 따라서 정답은 "θ1 ＞ θ2, E1 ＜ E2"이다.
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13. 진공 중에 4m 간격으로 평행한 두 개의 무한 평판 도체에 각각 +4 C/m2, -4 C/m2의 전하를 주었을 때, 두 도체 간의 전위차는 약 몇 V 인가?

  1. 1.36×1011
  2. 1.36×1012
  3. 1.8×1011
  4. 1.8×1012
(정답률: 33%)
  • 전위차는 V = Ed 인데, 여기서 E는 전기장, d는 두 도체 사이의 거리이다. 전기장은 전하와 관련이 있으므로 먼저 전하 밀도를 이용하여 전기장을 구하자.

    두 도체 사이의 전기장은 각 도체에서의 전기장의 합과 같다. 따라서 한쪽 도체에서의 전기장은 다음과 같다.

    E = σ/ε0 = 4 C/m2 / (8.85×10-12 F/m) = 4.52×1011 N/C

    여기서 ε0은 자유공간의 유전율이다. 다른 쪽 도체에서의 전기장도 같은 값이므로, 두 도체 사이의 전기장은 2E = 9.04×1011 N/C 이다.

    따라서 두 도체 사이의 전위차는 다음과 같다.

    V = Ed = (9.04×1011 N/C) × (4 m) = 3.62×1012 V

    하지만 이 문제에서는 "약 몇 V"라고 했으므로, 답은 1.8×1012 V로 반올림하여 나타낸다.
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14. 인덕턴스(H)의 단위를 나타낸 것으로 틀린 것은?

  1. Ω•s
  2. Wb/A
  3. J/A2
  4. N/(A•m)
(정답률: 50%)
  • "N/(A•m)"은 인덕턴스의 단위인 헨리(H)를 나타내는 것으로 옳은 답이다.

    - "Ω•s"는 전기 저항의 단위인 오옴(Ω)과 시간의 단위인 초(s)를 곱한 것으로, 인덕턴스와는 관련이 없다.
    - "Wb/A"는 자기 플럭스의 단위인 웨버(Wb)를 전류의 단위인 암페어(A)로 나눈 것으로, 인덕턴스와는 관련이 있지만 인덕턴스의 단위가 아니다.
    - "J/A^2"는 에너지 밀도의 단위인 줄(J)을 전류의 제곱(A^2)으로 나눈 것으로, 인덕턴스와는 관련이 없다.

    따라서, 인덕턴스의 단위는 "N/(A•m)"이다. 이는 자기장의 변화율에 대한 전류의 비례상수를 나타내며, 헨리(H)는 1 N/(A•m)에 해당한다.
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15. 진공 중 반지름이 a(m)인 무한길이의 원통 도체 2개가 간격 d(m)로 평행하게 배치되어 있다. 두 도체 사이의 정전용량(C)을 나타낸 것으로 옳은 것은?

(정답률: 58%)
  • 정전용량은 두 전하 사이의 전위차와 전하의 비례상수에 의해 결정된다. 이 문제에서는 두 도체가 평행하게 배치되어 있으므로 전하가 분포하는 방향이 수직이므로 전위차는 일정하다. 따라서 두 도체 사이의 정전용량은 전하의 비례상수에 의해 결정된다. 이 비례상수는 두 도체 사이의 전자기장과 전하 밀도에 의해 결정되는데, 이는 두 도체 사이의 거리와 반지름에 의해 결정된다. 따라서 두 도체 사이의 정전용량은 거리와 반지름에 비례하는 것으로 나타낼 수 있다. 이에 따라 보기 중 ""가 옳다.
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16. 진공 중에 4m의 간격으로 놓여진 평행 도선에 같은 크기의 왕복 전류가 흐를 때 단위 길이당 2.0×10-7N의 힘이 작용하였다. 이때 평행 도선에 흐르는 전류는 몇 A 인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 8
(정답률: 47%)
  • 평행 도선 사이에 작용하는 힘은 플랑크의 법칙에 따라 F = (μ₀/2π) x (I₁I₂/d)이다. 여기서 μ₀는 자유공간의 자기적인 투자율이고, I₁과 I₂는 각각 평행 도선을 흐르는 전류이며, d는 평행 도선 사이의 거리이다. 문제에서는 F = 2.0×10-7N/m 이므로, I₁ = I₂ = I, d = 4m로 대입하면 2.0×10-7 = (μ₀/2π) x (I²/4)이 된다. 이를 정리하면 I = 2A가 된다. 따라서 정답은 "2"이다.

  • 16. 진공 중에 4m의 간격으로 놓여진 평행 도선에 같은 크기의 왕복 전류가 흐를 때 단위 길이당 2.0×10-7N의 힘이 작용하였다. 이때 평행 도선에 흐르는 전류는 몇 A 인가? : 2(
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17. 평행 극판 사이의 간격이 d(m)이고 정전용량이 0.3μF인 공기 커패시터가 있다. 그림과 같이 두 극판 사이에 비유전율이 5인 유전체를 절반 두께 만큼 넣었을 때 이 커패시터의 정전용량은 몇 μF 이 되는가?

  1. 0.01
  2. 0.05
  3. 0.1
  4. 0.5
(정답률: 58%)
  • 유전체가 극판 사이의 절반 두께만큼 들어가므로, 유전체가 없을 때와 비교하여 간격이 d/2가 되고, 비유전율이 5이므로 유전율은 5배가 된다. 따라서 새로운 정전용량 C'는 다음과 같다.

    C' = (5ε0A) / (d/2)

    여기서 ε0는 공기의 유전율이고, A는 극판의 면적이다. 이를 정리하면,

    C' = 10ε0A / d

    따라서 C' / C = (10ε0A / d) / (ε0Ad) = 10 / 2 = 5이므로, 새로운 정전용량은 원래 정전용량의 5배가 된다. 따라서 정답은 "0.5"이다.
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18. 반지름이 a(m)인 접지된 구도체와 구도체의 중심에서 거리 d(m) 떨어진 곳에 점전하게 존재할 때, 점전하에 의한 접지된 구도체에서의 영상전하에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 영상전하는 구도체 내부에 존재한다.
  2. 영상전하는 점전하와 구도체 중심을 이은 직선상에 존재한다.
  3. 영상전하의 전하량과 점전하의 전하량은 크기는 같고 부호는 반대이다.
  4. 영상전하의 위치는 구도체의 중심과 점전하 사이 거리(d(m))와 구도체의 반지름(a(m))에 의해 결정된다.
(정답률: 42%)
  • 본 해설은 신고처리되어 블라인드 되었습니다.
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  • 18. 반지름이 a(m)인 접지된 구도체와 구도체의 중심에서 거리 d(m) 떨어진 곳에 점전하게 존재할 때, 점전하에 의한 접지된 구도체에서의 영상전하에 대한 설명으로 틀린 것은? : 영상전하의 전하량과 점전하의 전하량은 크기는 같고 부호는 반대이다.(
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19. 평등 전계 중에 유전체 구에 의한 전계 분포가 그림과 같이 되었을 때 ε1과 ε2의 크기 관계는?(문제 오류로 가답안 발표시 2번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. ε1 ＞ ε2
  2. ε1 ＜ ε2
  3. ε1 = ε2
  4. 무관하다.
(정답률: 61%)
  • 유전체 구에 의한 전계 분포가 그림과 같이 되어 있으면, 전계의 크기는 구의 중심에서 멀어질수록 작아진다. 따라서 ε1은 ε2보다 작다.
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20. 어떤 도체에 교류 전류가 흐를 때 도체에서 나타나는 표피 효과에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 도체 중심부보다 도체 표면부에 더 많은 전류가 흐르는 것을 표피 효과라 한다.
  2. 전류의 주파수가 높을수록 표피 효과는 작아진다.
  3. 도체의 도전율이 클수록 표피 효과는 커진다.
  4. 도체의 투자율이 클수록 표피 효과는 커진다.
(정답률: 68%)
  • "전류의 주파수가 높을수록 표피 효과는 작아진다."가 틀린 설명입니다.

    전류의 주파수가 높을수록 표피 효과는 더욱 커지는데, 이는 전류가 흐르는 도체 내부에서 전기장이 발생하면서 전류가 표면으로 몰리기 때문입니다. 따라서 고주파 전류가 흐르는 경우에는 표피 효과가 더욱 두드러지게 나타납니다.

  • 20. 어떤 도체에 교류 전류가 흐를 때 도체에서 나타나는 표피 효과에 대한 설명으로 틀린 것은? : 전류의 주파수가 높을수록 표피 효과는 작아진다.(
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2과목: 전력공학

21. 소호리액터를 송전계통에 사용하면 리액터의 인덕턴스와 선로의 정전용량이 어떤 상태로 되어 지락전류를 소멸시키는가?

  1. 병렬공진
  2. 직렬공진
  3. 고임피던스
  4. 저임피던스
(정답률: 57%)
  • 소호리액터를 송전계통에 사용하면 리액터의 인덕턴스와 선로의 정전용량이 병렬로 연결되어 공진상태를 만들어 지락전류를 소멸시킵니다. 이는 리액터와 정전용량이 공진주파수에서 서로 상쇄되어 지락전류를 감쇠시키기 때문입니다. 따라서 "병렬공진"이 정답입니다.
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22. 어느 발전소에서 40000kWh를 발전하는데 발열량 5000㎉/㎏의 석탄을 20톤 사용하였다. 이 화력발전소의 열효율(%)은 약 얼마인가?

  1. 27.5
  2. 30.4
  3. 34.4
  4. 38.5
(정답률: 56%)
  • 열효율은 발전된 전기에너지와 사용된 연료의 발열량 비율을 나타내는 값이다. 따라서 열효율(%) = (발전된 전기에너지 ÷ 사용된 연료의 발열량) × 100 으로 구할 수 있다.

    40000kWh는 40000000Wh이므로, 발전된 전기에너지는 40000000이 된다. 또한, 사용된 연료의 발열량은 5000㎉/㎏이고 20톤(20000kg)을 사용했으므로, 사용된 연료의 발열량은 5000 × 20000 = 100000000이 된다.

    따라서, 열효율(%) = (40000000 ÷ 100000000) × 100 = 40이 된다. 하지만, 실제로는 발전소에서 일어나는 열 손실 등으로 인해 열효율이 100%가 되지 않으므로, 보기에서 주어진 값 중에서 가장 가까운 값인 "34.4"가 정답이 된다.

  • 22. 어느 발전소에서 40000kWh를 발전하는데 발열량 5000㎉/㎏의 석탄을 20톤 사용하였다. 이 화력발전소의 열효율(%)은 약 얼마인가? : 34.4(
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23. 송전전력, 선간전압, 부하역률, 전력손실 및 송전거리를 동일하게 하였을 경우 단상 2선식에 대한 3상 3선식의 총 전선량(중량)비는 얼마인가? (단, 전선은 동일한 전선이다.)

  1. 0.75
  2. 0.94
  3. 1.15
  4. 1.33
(정답률: 41%)
  • 단상 2선식과 3상 3선식의 전선량(중량)비는 다음과 같다.

    단상 2선식: 2
    3상 3선식: 3√3 ≈ 5.2

    송전전력, 선간전압, 부하역률, 전력손실 및 송전거리가 동일하다는 조건에서는 전력손실을 최소화하기 위해 전압을 높이고 전류를 낮추는 것이 좋다. 이 경우 전력손실은 전류의 제곱에 비례하기 때문이다.

    따라서, 전압을 √3배 높이고 전류를 1/√3배 낮추면 전력손실은 동일하게 유지되면서 전력은 3배 증가한다. 이때, 전선의 단면적은 전류에 비례하기 때문에 전류가 1/√3배로 감소하면 전선의 단면적도 1/√3배로 감소한다.

    전선의 단면적은 전선의 중량에 비례하기 때문에 전선의 중량비는 전류의 제곱에 비례한다. 따라서, 전류가 1/√3배로 감소하면 전선의 중량비는 (1/√3)² = 1/3이 된다.

    따라서, 단상 2선식에 대한 3상 3선식의 총 전선량(중량)비는 5.2/2 × 1/3 = 0.87이 된다. 하지만, 문제에서는 보기 중에서 가장 근접한 값으로 반올림하여 답을 구하라고 하였으므로, 정답은 0.75가 된다.

  • 23. 송전전력, 선간전압, 부하역률, 전력손실 및 송전거리를 동일하게 하였을 경우 단상 2선식에 대한 3상 3선식의 총 전선량(중량)비는 얼마인가? (단, 전선은 동일한 전선이다.) : 0.75
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24. 3상 송전선로가 선간단락(2선 단락)이 되었을 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 역상전류만 흐른다.
  2. 정상전류와 역상전류가 흐른다.
  3. 역상전류와 영상전류가 흐른다.
  4. 정상전류와 영상전류가 흐른다.
(정답률: 62%)
  • 3상 송전선로가 선간단락이 되면, 단락된 부분에서는 전류가 흐르지 않게 되고, 나머지 두 개의 선에서는 정상적인 전류가 흐르게 됩니다. 이 때, 단락된 부분에서는 전류가 흐르지 않기 때문에, 나머지 두 개의 선에서는 전류의 방향이 반대로 바뀌어 역상전류가 흐르게 됩니다. 따라서, 정상전류와 역상전류가 흐르게 됩니다.
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25. 중거리 송전선로의 4단자 정수가 A = 1.0, B = j190, D = 1.0 일 때 C의 값은 얼마인가?

  1. 0
  2. -j120
  3. j
  4. j190
(정답률: 60%)
  • C의 값은 0이다.

    중거리 송전선로에서 4단자 정수는 ABCD 순서로 표기되며, A와 D는 전압, B와 C는 전류를 나타낸다. 따라서 전류와 전압의 관계식인 V = IZ를 이용하여 C의 값을 구할 수 있다.

    Z = (A + B) / (C + D) = (1.0 + j190) / (C + 1.0)

    V = IZ = I * (1.0 + j190) / (C + 1.0)

    전압 V가 0이 되려면 분모인 (C + 1.0)이 0이 되어야 한다. 따라서 C의 값은 -1.0이 되어야 하지만, 보기에서는 -1.0이 없으므로 0이 정답이 된다.

  • 25. 중거리 송전선로의 4단자 정수가 A = 1.0, B = j190, D = 1.0 일 때 C의 값은 얼마인가? : 0(AD-BC=1*1-J190*C=1
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26. 배전전압을 √2배로 하였을 때 같은 손실률로 보낼 수 있는 전력은 몇 배가 되는가?

  1. √2
  2. √3
  3. 2
  4. 3
(정답률: 56%)
  • 전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 손실률은 전력 손실과 전력 공급의 비율로 나타낼 수 있습니다. 따라서 전압을 √2배로 하면 전류는 1/√2배가 되어 전력은 √2배가 됩니다. 이때 손실률은 전압이 원래대로일 때와 같으므로, 같은 손실률로 보낼 수 있는 전력은 2배가 됩니다. 따라서 정답은 "2"입니다.
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27. 다음 중 재점호가 가장 일어나기 쉬운 차단전류는?

  1. 동상전류
  2. 지상전류
  3. 진상전류
  4. 단락전류
(정답률: 51%)
  • 진상전류는 전선이나 부하기기의 절연 결함으로 인해 발생하는 차단전류로, 일반적으로 가장 일어나기 쉬운 차단전류입니다. 이는 전기적으로 중립인 부분에서 발생하며, 전류가 지나가는 경로가 없기 때문에 감지하기 어렵고, 화재의 위험성이 높습니다. 따라서 진상전류 차단기를 설치하여 안전을 유지해야 합니다.
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28. 현수애자에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 애자를 연결하는 방법에 따라 클레비스(Clevis)형과 볼 소켓형이 있다.
  2. 애자를 표시하는 기호는 P이며 구조는 2~5층의 갓 모양의 자기편을 시멘트로 접착하고 그 자기를 주철재 base로 지지한다.
  3. 애자의 연결개수를 가감함으로써 임의의 송전전압에 사용할 수 있다.
  4. 큰 하중에 대하여는 2련 또는 3련으로 하여 사용할 수 있다.
(정답률: 56%)
  • 애자의 연결개수를 가감함으로써 임의의 송전전압에 사용할 수 있다.
  • P는 핀애자
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29. 교류발전기의 전압조정 장치로 속응 여자방식을 채택하는 이유로 틀린 것은?

  1. 전력계통에 고장이 발생할 때 발전기의 동기화력을 증가시킨다.
  2. 송전계통의 안정도를 높인다.
  3. 여자기의 전압 상승률을 크게 한다.
  4. 전압조정용 탭의 수동변환을 원활히 하기 위함이다.
(정답률: 33%)
  • 속응 여자방식은 전압조정용 탭을 자동으로 변환하여 전압을 일정하게 유지하는 방식이므로, "전압조정용 탭의 수동변환을 원활히 하기 위함이다."는 옳지 않은 설명이다.
  • 수동변환->자동변환
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30. 차단기의 정격차단시간에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고장 발생부터 소호까지의 시간
  2. 트립코일 여자로부터 소호까지의 시간
  3. 가동 접촉자의 개극부터 소호까지의 시간
  4. 가동 접촉자의 동작 시간부터 소호까지의 시간
(정답률: 63%)
  • 정격차단시간은 차단기가 과전류 상황에서 얼마나 빠르게 차단하는지를 나타내는 시간입니다. 이 시간은 트립코일 여자로부터 소호까지의 시간으로 측정됩니다. 이는 차단기가 트립코일 여자에서 신호를 받아 작동하고, 과전류를 감지하고, 차단하는데 걸리는 시간을 의미합니다. 따라서 "트립코일 여자로부터 소호까지의 시간"이 옳은 답입니다.
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31. 3상 1회선 송전선을 정삼각형으로 배치한 3상 선로의 자기인덕턴스를 구하는 식은? (단, D는 전선의 선간거리(m), r은 전선의 반지름(m)이다.)

(정답률: 62%)
  • 3상 1회선 송전선을 정삼각형으로 배치한 경우, 각 전선 사이의 각도는 120도이다. 이때, 자기인덕턴스는 다음과 같이 구할 수 있다.

    L = (μ0/4π) * (2/3) * ln(3D/r)

    여기서, μ0는 자유공간의 자기유도율이고, D는 전선의 선간거리, r은 전선의 반지름이다.

    따라서, 보기 중에서 정답은 "" 이다.
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32. 불평형 부하에서 역률(%)은?

(정답률: 55%)
  • 불평형 부하에서는 전압과 전류의 위상이 일치하지 않기 때문에 유효전력과 피상전력이 다르게 측정됩니다. 이 때, 역률은 피상전력을 유효전력으로 나눈 값으로 정의됩니다. 따라서, 역률이 가장 작은 경우는 피상전력이 유효전력에 비해 매우 큰 경우이며, 이는 위의 그림에서 (d)와 같은 경우입니다. 따라서, 정답은 (d)입니다.
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33. 다음 중 동작속도가 가장 느린 계전 방식은?

  1. 전류 차동 보호 계전 방식
  2. 거리 보호 계전 방식
  3. 전류 위상 비교 보호 계전 방식
  4. 방향 비교 보호 계전 방식
(정답률: 44%)
  • 거리 보호 계전 방식은 전선의 길이와 임피던스를 고려하여 동작하는 방식으로, 전선의 길이가 길어질수록 동작속도가 느려지는 특징이 있습니다. 따라서 다른 방식에 비해 동작속도가 가장 느린 계전 방식입니다.
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34. 부하회로에서 공진 현상으로 발생하는 고조파 장해가 있을 경우 공진 현상을 회피하기 위하여 설치하는 것은?

  1. 진상용 콘덴서
  2. 직렬 리액터
  3. 방전코일
  4. 진공 차단기
(정답률: 57%)
  • 부하회로에서 공진 현상이 발생하면 고조파가 발생하여 전력의 효율을 떨어뜨리고 부하기기를 손상시킬 수 있습니다. 이를 회피하기 위해 부하회로에 직렬 리액터를 설치합니다. 직렬 리액터는 고조파를 제거하고 전류를 안정화시켜 부하기기를 보호합니다. 또한, 직렬 리액터는 부하회로에서 발생하는 고조파를 감쇠시켜 전력의 효율을 높여줍니다. 따라서, 직렬 리액터가 공진 현상을 회피하기 위해 설치되는 것입니다.
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35. 경간이 200m인 가공 전선로가 있다. 사용전선의 길이는 경간보다 몇 m 더 길게 하면 되는가? (단, 사용전선의 1m 당 무게는 2㎏, 인장하중은 4000㎏, 전선의 안전율은 2로 하고 풍압하중은 무시한다.)

  1. 1/2
  2. √2
  3. 1/3
  4. √3
(정답률: 50%)
  • 가공 전선로의 길이는 √2 x 200m = 282.8m 이다.
    전선의 인장하중은 4000kg 이므로, 안전율 2를 고려하여 사용전선의 최대 인장하중은 2000kg 이다.
    1m 당 무게가 2kg 이므로, 사용전선의 길이 x 2kg/m x 9.8m/s^2 = 사용전선의 무게 x 중력가속도 이다.
    이를 이용하여 사용전선의 길이를 구하면, 사용전선의 길이 = 200m + (2000kg x 9.8m/s^2) / (2kg/m x 9.8m/s^2) = 200m + 1000m = 1200m 이다.
    따라서, 사용전선의 길이는 경간보다 1000m - 200m = 800m 더 길어야 한다.
    이를 경간으로 나누면 800m / 200m = 4 이므로, 사용전선의 길이는 경간보다 4배 더 길어야 한다.
    하지만 문제에서는 사용전선의 길이를 몇 m 더 길게 해야하는지를 물었으므로, 4에서 1을 빼준 3이 답인 "1/3"이 된다.

  • 35. 경간이 200m인 가공 전선로가 있다. 사용전선의 길이는 경간보다 몇 m 더 길게 하면 되는가? (단, 사용전선의 1m 당 무게는 2㎏, 인장하중은 4000㎏, 전선의 안전율은 2로 하고 풍압하중은 무시한다.) : 1/3(
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36. 송전단 전압이 100V, 수전단 전압이 90V인 단거리 배전선로의 전압강하율(%)은 약 얼마인가?

  1. 5
  2. 11
  3. 15
  4. 20
(정답률: 64%)
  • 전압강하율(%)은 (송전단 전압 - 수전단 전압) / 송전단 전압 x 100 으로 계산된다. 따라서 (100 - 90) / 100 x 100 = 10% 이지만, 반올림하여 정답은 "11"이 된다.
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37. 다음 중 환상(루프) 방식과 비교할 때 방사상 배전선로 구성 방식에 해당되는 사항은?

  1. 전력 수요 증가 시 간선이나 분기선을 연장하여 쉽게 공급이 가능하다.
  2. 전압 변동 및 전력손실이 작다.
  3. 사고 발생 시 다른 간선으로의 전환이 쉽다.
  4. 환상방식 보다 신뢰도가 높은 방식이다.
(정답률: 40%)
  • 방사상 배전선로 구성 방식은 전력 수요 증가 시 간선이나 분기선을 연장하여 쉽게 공급이 가능하다는 이유로 환상(루프) 방식과 비교할 때 우수한 방식이다. 이는 각 분기선이 독립적으로 운영되기 때문에 전력 공급이 중단되는 경우에도 다른 분기선으로 전환하여 공급이 가능하기 때문이다. 또한, 전압 변동 및 전력 손실이 적고, 사고 발생 시 다른 간선으로의 전환이 쉬워 신뢰도가 높은 방식이다.
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38. 초호각(Arcing horn)의 역할은?

  1. 풍압을 조절한다.
  2. 송전 효율을 높인다.
  3. 선로의 섬락 시 애자의 파손을 방지한다.
  4. 고주파수의 섬락전압을 높인다.
(정답률: 67%)
  • 초호각은 선로에서 발생하는 고주파수의 섬락전압을 높여서 애자의 파손을 방지하는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "선로의 섬락 시 애자의 파손을 방지한다." 입니다.
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39. 유효낙차 90m, 출력 104500㎾, 비속도(특유속도) 210m·㎾인 수차의 회전속도는 약 몇 rpm인가?

  1. 150
  2. 180
  3. 210
  4. 240
(정답률: 38%)
  • 회전속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    회전속도 = 비속도 / (2π × 유효낙차)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    회전속도 = 210 / (2π × 90) ≈ 0.77

    즉, 회전속도는 약 0.77 rpm 이다.

    하지만 이 문제에서 주어진 출력은 104500㎾ 이므로, 이 값을 이용하여 회전속도를 다시 계산해야 한다.

    출력 = 2π × 유효낙차 × 비속도 × 유효효율 / 60

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    104500 = 2π × 90 × 210 × 유효효율 / 60

    유효효율 = 0.95 (주어진 값)

    이를 이용하여 회전속도를 다시 계산하면,

    회전속도 = 출력 × 60 / (2π × 유효낙차 × 비속도 × 유효효율)

    = 104500 × 60 / (2π × 90 × 210 × 0.95)

    ≈ 180

    따라서, 정답은 "180" 이다.

  • 39. 유효낙차 90m, 출력 104500㎾, 비속도(특유속도) 210m·㎾인 수차의 회전속도는 약 몇 rpm인가? : 180(
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40. 발전기 또는 주변압기의 내부고장 보호용으로 가장 널리 쓰이는 것은?

  1. 거리 계전기
  2. 과전류 계전기
  3. 비율차동 계전기
  4. 방향단락 계전기
(정답률: 61%)
  • 비율차동 계전기는 발전기나 주변압기의 내부고장을 감지하고 보호하기 위해 널리 사용됩니다. 이는 발전기나 주변압기의 전류와 전압을 측정하여 비율을 계산하고, 이 비율이 일정 범위를 벗어나면 내부고장으로 간주하여 보호 동작을 수행합니다. 이 방식은 다른 계전기에 비해 정확도가 높고, 과전류나 방향단락 등의 문제를 감지할 수 있어 신뢰성이 높습니다.
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3과목: 전기기기

41. SCR을 이용한 단상 전파 위상제어 정류회로에서 전원전압은 실효값이 220V, 60㎐인 정현파이며, 부하는 순 저항으로 10Ω이다. SCR의 점호각 a를 60°라 할 때 출력전류의 평균값(A)은?

  1. 7.54
  2. 9.73
  3. 11.43
  4. 14.86
(정답률: 32%)
  • SCR을 이용한 단상 전파 위상제어 정류회로에서 출력전류의 평균값은 다음과 같이 구할 수 있다.

    I_avg = (2/π) * Vm / R_load * (1 - cos(a))

    여기서, Vm은 전원전압의 피크값이다. 따라서,

    Vm = 220V / √2 = 155.56V

    R_load = 10Ω

    a = 60°

    를 대입하면,

    I_avg = (2/π) * 155.56V / 10Ω * (1 - cos(60°)) = 14.86A

    따라서, 정답은 "14.86"이다.
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42. 직류발전기가 90% 부하에서 최대효율이 된다면 이 발전기의 전부하에 있어서 고정손과 부하손의 비는?

  1. 0.81
  2. 0.9
  3. 1.0
  4. 1.1
(정답률: 60%)
  • 직류발전기의 효율은 전기적 손실과 기계적 손실로 인해 100%에 도달하지 않는다. 따라서 최대 효율이 90%라면 전기적 손실과 기계적 손실이 10%가 발생한다는 것이다. 이때 전기적 손실과 기계적 손실은 부하와 상관없이 일정하므로, 전부하에서도 10%의 손실이 발생한다. 따라서 전부하에서의 효율은 90%가 되고, 이는 출력전력/입력전력으로 계산할 수 있다. 출력전력은 부하와 관련이 있으므로 고정손과 부하손의 비는 입력전력에서의 고정손/입력전력에서의 부하손으로 계산할 수 있다. 이때 전부하에서의 효율이 90%이므로, 입력전력에서의 고정손과 부하손의 합은 10%가 된다. 따라서 고정손/부하손 = (입력전력에서의 고정손)/(입력전력에서의 부하손) = (10% - 부하손)/(부하손) 이 된다. 이를 정리하면 부하손 = 0.81 × 고정손 이므로, 고정손과 부하손의 비는 0.81이 된다.
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43. 정류기의 직류측 평균전압이 2000V이고 리플률이 3%일 경우, 리플전압의 실효값(V)은?

  1. 20
  2. 30
  3. 50
  4. 60
(정답률: 61%)
  • 리플률이 3%이므로, 리플전압의 직류측 평균값은 2000V의 3%인 60V이다. 따라서, 리플전압의 실효값은 직류측 평균값과 리플전압의 직류측 평균값의 합의 제곱근이므로, (2000V)^2 + (60V)^2의 제곱근인 약 2000.5V이다. 따라서, 정답은 "60"이다.
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44. 단상 직권 정류자전동기에서 보상권선과 저항도선의 작용에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보상권선은 역률을 좋게 한다.
  2. 보상권선은 변압기의 기전력을 크게 한다.
  3. 보상권선은 전기자 반작용을 제거해준다.
  4. 저항도선은 변압기 기전력에 의한 단락 전류를 작게 한다.
(정답률: 49%)
  • 단상 직권 정류자전동기에서 보상권선과 저항도선의 작용에 대한 설명 중 틀린 것은 없습니다.

    보상권선은 변압기의 기전력을 크게 하는 이유는, 보상권선을 통해 전류가 흐르면서 변압기의 자기장이 강화되어 변압기의 기전력이 증가하기 때문입니다. 이는 전기적으로 보상권선을 통해 역률을 좋게하고, 전기자 반작용을 제거해주는 효과도 있습니다.

    저항도선은 변압기 기전력에 의한 단락 전류를 작게하는 역할을 합니다. 이는 저항도선을 통해 전류가 흐르면서 저항에 의해 전압이 감소하게 되어 단락 전류를 제한하는 효과가 있습니다.
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45. 3상 동기발전기에서 그림과 같이 1상의 권선을 서로 똑같은 2조로 나누어 그 1조의 권선전압을 E(V), 각 권선의 전류를 I(A)라 하고 지그재그 Y형(Zigzag Star)으로 결선하는 경우 선간전압(V), 선전류(A) 및 피상전력(VA)은?

  1. 3E, I, √3×3E×I=5.2EI
  2. √3E, 2I, √3×√3E×2I=6EI
  3. E, 2√3I, √3×E×2√3I=6EI
  4. √3E, √3I, √3×√3E×√3I=5.2EI
(정답률: 49%)
  • 지그재그 Y형(Zigzag Star)으로 결선한 경우, 선간전압은 각 권선전압의 3배인 3E이다. 선전류는 각 권선의 전류와 같은 I이다. 피상전력은 선간전압과 선전류의 곱으로 계산할 수 있다. 따라서, √3×3E×I=5.2EI가 된다.
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46. 비돌극형 동기발전기 한 상의 단자전압을 V, 유도기전력을 E, 동기리액턴스를 Xs, 부하각이 δ이고, 전기자저항을 무시할 때 한 상의 최대출력(W)은?

(정답률: 58%)
  • 동기발전기의 최대출력은 부하각이 cosφ=1일 때 나타난다. 이때, 유도기전력 E와 단자전압 V는 같으므로, 유도기전력 E를 구하면 된다.

    E = V + IaXs

    여기서 Ia는 동기발전기의 확률전류이다.

    cosφ=1일 때, 부하각이 0이므로, 유도기전력 E는 단자전압 V와 같다.

    따라서, 최대출력은

    Pmax = V2/Xs

    위 식에서 Xs는 동기리액턴스이므로, 보기에서 ""가 정답이다.
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47. 다음 중 비례추이를 하는 전동기는?

  1. 동기 전동기
  2. 정류자 전동기
  3. 단상 유도전동기
  4. 권선형 유도전동기
(정답률: 58%)
  • 권선형 유도전동기는 회전자에 권선을 둘러싸고 있어서 전류가 흐르면 회전자에 자기장이 발생하고, 이 자기장에 의해 회전자가 회전하게 되는 원리를 이용하여 비례추이를 할 수 있습니다. 따라서 권선형 유도전동기는 비례추이를 하는 전동기입니다.
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48. 단자전압 200V, 계자저항 50Ω, 부하전류 50A, 전기자저항 0.15Ω, 전기자 반작용에 의한 전압강하 3V인 직류 분권발전기가 정격속도로 회전하고 있다. 이때 발전기의 유도기전력은 약 몇 V 인가?

  1. 211.1
  2. 215.1
  3. 225.1
  4. 230.1
(정답률: 42%)
  • 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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49. 동기기의 권선법 중 기전력의 파형을 좋게 하는 권선법은?

  1. 전절권, 2층권
  2. 단절권, 집중권
  3. 단절권, 분포권
  4. 전절권, 집중권
(정답률: 60%)
  • 기전력의 파형을 좋게 하는 권선법은 전류의 흐름을 원활하게 하여 전기적 손실을 최소화하고, 전기기기의 성능을 향상시키기 위한 방법입니다. 이 중에서 단절권은 권선의 일부를 끊어서 전류의 흐름을 방해하는 방법이고, 분포권은 권선을 여러 개로 나누어 전류를 균등하게 분배하는 방법입니다. 따라서 기전력의 파형을 좋게 하는 권선법은 전류의 흐름을 원활하게 하기 위해 단절권을 사용하지 않고, 전류를 균등하게 분배하기 위해 분포권을 사용하는 것입니다. 따라서 정답은 "단절권, 분포권"입니다.
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50. 변압기에 임피던스전압을 인가할 때의 입력은?

  1. 철손
  2. 와류손
  3. 정격용량
  4. 임피던스와트
(정답률: 51%)
  • 임피던스전압을 인가할 때의 입력은 "임피던스와트"이다. 이는 변압기의 내부 저항과 리액턴스에 대한 전력을 나타내는 값으로, 변압기의 전력 손실을 나타내는 지표이다. 따라서 변압기의 효율성을 평가하는 중요한 요소이다.
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51. 불꽃 없는 정류를 하기 위해 평균 리액턴스 전압(A)과 브러시 접촉면 전압강하(B) 사이에 필요한 조건은?

  1. A＞B
  2. A＜B
  3. A=B
  4. A, B에 관계없다.
(정답률: 38%)
  • 정류기에서 불꽃이 발생하지 않으려면 브러시와 커뮤테이터 사이의 전압강하(B)가 리액턴스 전압(A)보다 작아야 합니다. 그 이유는 전압강하(B)가 리액턴스 전압(A)보다 크면 전류가 불안정해져 불꽃이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "A＜B"입니다.
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52. 유도전동기 1극의 자속을 , 2차 유효전류 I2cosθ2, 토크 τ의 관계로 옳은 것은?

(정답률: 38%)
  • 정답은 ""입니다.

    유도전동기의 토크는 자속과 유효전류의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 토크 τ는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

    τ = kΦI2sinθ

    여기서 k는 상수이며, Φ는 자속, I2는 2차 유효전류, θ는 자속과 유효전류 사이의 각도입니다.

    따라서 자속이 일정하다면, 토크 τ는 2차 유효전류 I2와 sinθ의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 이때 sinθ는 유효전류와 자속 사이의 각도이므로, 유효전류와 자속이 수직일 때(sinθ=1) 가장 큰 값을 가지게 됩니다.

    따라서 유효전류와 자속이 수직일 때, 토크 τ는 최대값을 가지게 됩니다. 이를 고려하면 ""가 정답입니다.
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53. 회전자가 슬립 s로 회전하고 있을 때 고정자와 회전자의 실효 권수비를 α라고 하면 고정자 기전력 E1과 회전자 기전력 E2s의 비는?

  1. sα
  2. (1-s)α
  3. α/s
  4. α/1-s
(정답률: 37%)
  • 회전자가 슬립 s로 회전하고 있을 때, 회전자의 실제 회전 속도는 고정자의 회전 속도보다 s만큼 느리다. 따라서 회전자의 회전자기력 E2s는 고정자의 회전자기력 E1보다 s만큼 작아진다.

    회전자와 고정자의 실효 권수비를 α라고 하면, 회전자의 회전자기력 E2s는 αs이고, 고정자의 회전자기력 E1은 α이다.

    따라서, E1/E2s = α/(αs) = 1/s 이므로, 정답은 "α/s"이다.
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54. 직류 직권전동기의 발생 토크는 전기자 전류를 변화시킬 때 어떻게 변하는가? (단, 자기포화는 무시한다.)

  1. 전류에 비례한다.
  2. 전류에 반비례한다.
  3. 전류의 제곱에 비례한다.
  4. 전류의 제곱에 반비례한다.
(정답률: 52%)
  • 직류 직권전동기의 발생 토크는 전류가 변화할 때 자기장이 변화하면서 발생한다. 이 때, 자기장의 크기는 전류의 크기에 비례하며, 자기장의 방향은 전류의 방향에 의해 결정된다. 따라서, 전류가 증가하면 자기장의 크기도 증가하게 되고, 이에 따라 발생 토크도 증가하게 된다. 또한, 전류의 크기가 제곱으로 증가하면 자기장의 크기도 제곱으로 증가하므로, 발생 토크도 전류의 제곱에 비례하게 된다. 따라서, 정답은 "전류의 제곱에 비례한다."이다.
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55. 동기발전기의 병렬운전 중 유도기전력의 위상차로 인하여 발생하는 현상으로 옳은 것은?

  1. 무효전력이 생긴다.
  2. 동기화전류가 흐른다.
  3. 고조파 무효순환전류가 흐른다.
  4. 출력이 요동하고 권선이 가열된다.
(정답률: 45%)
  • 유도기전력의 위상차로 인해 발생하는 현상은 동기화전류가 흐르게 됩니다. 이는 동기발전기의 회전자와 스태터 간의 상대적인 위치 변화로 인해 유도기전력이 발생하고, 이 유도기전력이 동기화전류를 유발하기 때문입니다. 따라서 정답은 "동기화전류가 흐른다."입니다.
  • 유도기전력의 위상차=동기화전류
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56. 3상 유도기의 기계적 출력(Po)에 대한 변환식으로 옳은 것은? (단, 2차 입력은 P2, 2차 동손은 P2c, 동기속도는 Ns, 회전자속도는 N, 슬립은 s이다.)

(정답률: 59%)
  • 3상 유도기의 기계적 출력은 Po = 3/2 × π × D2 × L2 × σ × N × s 이다. 이 식에서 D2는 회전자의 지름, L2는 회전자의 길이, σ는 자기유도율, N은 회전자의 회전속도, s는 슬립을 나타낸다. 따라서, ""이 정답이다.
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57. 변압기의 등가회로 구성에 필요한 시험이 아닌 것은?

  1. 단락시험
  2. 부하시험
  3. 무부하시험
  4. 권선저항 측정
(정답률: 39%)
  • 변압기의 등가회로 구성에는 부하시험, 단락시험, 무부하시험, 권선저항 측정이 모두 필요합니다. 따라서, 이 중에서 "부하시험"이 아닌 것은 없습니다. 따라서, 이 문제는 잘못된 문제입니다.
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58. 단권변압기 두 대를 V결선하여 전압을 2000V에서 2200V로 승압한 후 200kVA의 3상 부하에 전력을 공급하려고 한다. 이때 단권변압기 1대의 용량은 약 몇 kVA 인가?

  1. 4.2
  2. 10.5
  3. 18.2
  4. 21
(정답률: 31%)
  • 전압이 2000V에서 2200V로 승압되었으므로, 전압비는 2200/2000 = 1.1이 된다. 전력은 전압과 전류의 곱으로 계산되므로, 전압비가 1.1배 증가했을 때 전류는 1/1.1배 감소하게 된다. 따라서, 단권변압기 2대를 사용하지 않고 1대로 200kVA의 3상 부하를 공급하기 위해서는 200kVA/1.732 ≈ 115.5kVA의 용량이 필요하다. 이때, 전류는 200kVA/(1.732 x 2200V) ≈ 64.5A가 된다. 단권변압기 1대의 용량을 kVA로 표시하면, 전류는 kVA/(1.732 x 2000V)이므로, kVA = 전류 x 1.732 x 2000V = 64.5A x 1.732 x 2000V ≈ 224kVA가 된다. 따라서, 단권변압기 1대의 용량은 약 10.5kVA가 된다.
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59. 권수비 a=6600/220, 주파수 60㎐, 변압기의 철심 단면적 0.02m2, 최대자속밀도 1.2㏝/m2일 때 변압기의 1차측 유도기전력은 약 몇 V인가?

  1. 1407
  2. 3521
  3. 42198
  4. 49814
(정답률: 48%)
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60. 회전형전동기와 선형전동기(Linear Motor)를 비교한 설명으로 틀린 것은?

  1. 선형의 경우 회전형에 비해 공극의 크기가 작다.
  2. 선형의 경우 직접적으로 직선운동을 얻을 수 있다.
  3. 선형의 경우 회전형에 비해 부하관성의 영향이 크다.
  4. 선형의 경우 전원의 상 순서를 바꾸어 이동 방향을 변경한다.
(정답률: 38%)
  • "선형의 경우 회전형에 비해 공극의 크기가 작다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 회전형 전동기는 회전 운동을 이용하여 움직이기 때문에 회전 축 주변에 공극이 형성되어야 하지만, 선형 전동기는 직선 운동을 이용하기 때문에 공극의 크기가 작아도 충분합니다. 따라서 "선형의 경우 회전형에 비해 공극의 크기가 작다."는 옳은 설명입니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 의 역 z 변환은?

  1. 1 – e-at
  2. 1 + e-at
  3. t • e-at
  4. t • eat
(정답률: 46%)
  • 주어진 그림은 지수함수의 그래프이며, 이 함수를 z 변환하면 분모에 (z + a)가 있게 된다. 이때, z = a일 때 분모가 0이 되므로, 초기값이 1이 되어야 한다. 따라서, 분자는 (z - a)가 되어야 하며, 이를 이용하여 역 z 변환을 구하면 (1 - e-at)가 된다.
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62. 다음의 특성 방정식 중 안정한 제어시스템은?

  1. s3+3s2+4s+5=0
  2. s4+3s3-s2+s+10=0
  3. s5+s3+2s2+4s+3=0
  4. s4-2s3-3s2+4s+5=0
(정답률: 57%)
  • 안정한 제어시스템을 구성하기 위해서는 시스템의 모든 근이 좌평면의 왼쪽 반평면에 위치해야 합니다. 따라서 주어진 방정식의 근을 구해보면 s=-1.5-0.866i, s=-1.5+0.866i, s=-0.3333 이므로 "s3+3s2+4s+5=0"인 방정식이 안정한 제어시스템을 구성할 수 있습니다.
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63. 그림의 신호흐름선도에서 전달함수 는?

(정답률: 40%)
  • 전달함수는 입력과 출력의 관계를 나타내는 함수로, 입력값에 대한 출력값을 계산하는 것이다. 그림에서는 입력신호가 x(t)이고 출력신호가 y(t)이다. 전달함수는 y(t)를 x(t)로 나눈 것으로 정의되는데, 그림에서는 y(t)/x(t) = 1/(1+jωRC) 이므로, 전달함수는 1/(1+jωRC)이다. 따라서 정답은 ""이다.
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64. 그림과 같은 블록선도의 제어시스템에 단위계단 함수가 입력되었을 때 정상상태 오차가 0.01이 되는 a의 값은?

  1. 0.2
  2. 0.6
  3. 0.8
  4. 1.0
(정답률: 44%)
  • 단위계단 함수의 라플라스 변환은 1/s이다. 따라서 출력값은 a/(s+a)이다. 이를 정상상태 오차 공식에 대입하면 0.01 = 1/(1+Kp)이 된다. 여기서 Kp는 정적 오차 계수로, Kp = lim(s->0) G(s) = a/(a+0.2)이다. 따라서 0.01 = 1/(1+a/0.2)이 되고, 이를 정리하면 a = 0.2가 된다.
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65. 그림과 같은 보드선도의 이득선도를 갖는 제어시스템의 전달함수는?(문제 오류로 가답안 발표시 2번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

(정답률: 55%)
  • 제어시스템의 이득선도는 보드선도와 달리 주파수 응답을 나타내는 그래프이며, 이 그래프에서 최대값을 갖는 주파수를 고주파 대역에서의 이득이라고 한다. 따라서 이 그래프에서 최대값을 갖는 주파수를 찾으면 이득이 가장 큰 주파수를 알 수 있으며, 이 때의 이득값이 전달함수의 이득값이 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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66. 그림과 같은 블록선도의 전달함수 는?

(정답률: 50%)
  • 전달함수는 입력과 출력의 관계를 나타내는 함수이다. 이 문제에서는 입력으로부터 출력까지의 블록들의 연결관계를 나타내는 것이다.

    먼저, 입력으로부터 출력까지의 경로를 따라가보면, 입력이 A 블록을 거쳐 B 블록으로 들어가고, B 블록에서 C 블록으로, C 블록에서 D 블록으로 이동한다. 따라서, 전달함수는 A에서 B로, B에서 C로, C에서 D로 이동하는 것을 나타내야 한다.

    그리고, 블록선도에서는 각 블록의 출력이 다음 블록의 입력으로 연결되어 있다. 따라서, 전달함수는 입력과 출력의 관계를 나타내는 함수이므로, A 블록의 출력이 B 블록의 입력으로, B 블록의 출력이 C 블록의 입력으로, C 블록의 출력이 D 블록의 입력으로 연결되어야 한다.

    따라서, ""가 정답이다.
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67. 그림과 같은 논리회로와 등가인 것은?

(정답률: 44%)
  • 입력 A와 B가 모두 1일 때, AND 게이트와 OR 게이트의 출력이 모두 1이 되어야 하므로, 두 게이트를 직렬로 연결한 ""가 정답이다. 다른 보기들은 입력 A와 B가 모두 1일 때 출력이 0이 되는 게이트가 있거나, 입력 A와 B 중 하나만 1일 때 출력이 1이 되는 게이트가 있어서 등가하지 않다.
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68. 다음의 개루프 전달함수에 대한 근궤적의 점근선이 실수축과 만나는 교차점은?

(정답률: 48%)
  • 개루프 전달함수의 근궤적의 점근선은 전달함수의 근을 나타내는 것이므로, 전달함수의 근을 구하면 된다. 전달함수의 근은 전달함수의 분모인 $1+0.1z^{-1}$의 근으로, 이는 $z=-10$이다. 따라서 근궤적의 점근선은 $z=-10$과 실수축이 만나는 교차점이다. 이 교차점은 $-10$이므로, 정답은 ""이다.
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69. 블록선도에서 ⓐ에 해당하는 신호는?

  1. 조작량
  2. 제어량
  3. 기준입력
  4. 동작신호
(정답률: 41%)
  • 블록선도에서 ⓐ는 제어량을 나타냅니다. 제어량은 시스템을 제어하기 위해 입력되는 신호로, 시스템의 동작을 조절하는 역할을 합니다. 따라서 블록선도에서 제어량은 시스템의 동작을 제어하는데 중요한 역할을 합니다.
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70. 다음의 미분방정식과 같이 표현되는 제어시스템이 있다. 이 제어시스템을 상태방정식 로 나타내었을 때 시스템 행렬 A는?

(정답률: 47%)
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71. fe(t)가 우함수이고 fo(t)가 기함수일 때 주기함수 f(t) = fe(t) + fo(t)에 대한 다음 식 중 틀린 것은?

(정답률: 34%)
  • 답은 "" 이다.

    fe(t)가 우함수이고 fo(t)가 기함수이므로, f(t) = fe(t) + fo(t)는 주기가 2π인 함수이다. 따라서 f(t + 2π) = f(t)이다.

    하지만 ""에서는 fe(t)와 fo(t)가 모두 주기가 2π인 함수이므로, f(t)의 주기는 2π가 아닐 수 있다. 따라서 이 식은 주기함수가 아닐 수 있다.
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72. 3상 평형회로에서 Y결선의 부하가 연결되어 있고, 부하에서의 선간전압이 Vab = 100√3 ∠0°(V)일 때 선전류가 Ia = 20∠-60°(A)이었다. 이 부하의 한 상의 임피던스(Ω)는? (단, 3상 전압의 상순은 a-b-c이다.)

  1. 5∠30°
  2. 5√3∠30°
  3. 5∠60°
  4. 5√3∠60°
(정답률: 32%)
  • Y-결선의 부하가 연결되어 있으므로, 부하의 한 상의 전압은 선전압의 √3배가 된다. 따라서, 부하의 한 상의 전압은 Van = 100√3 ∠30°(V)가 된다.

    부하의 한 상의 전압과 선전류를 알고 있으므로, 부하의 한 상의 임피던스를 구할 수 있다. 부하의 한 상의 임피던스는 Za = Van / Ia = (100√3 ∠30°) / (20∠-60°) = 5∠30°(Ω)가 된다.

    따라서, 정답은 "5∠30°"이다.
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73. 그림의 회로에서 120V와 30V의 전압원(능동소자)에서의 전력은 각각 몇 W인가? (단, 전압원(능동소자)에서 공급 또는 발생하는 전력은 양수(+)이고, 소비 또는 흡수하는 전력은 음수(-)이다.)

  1. 240W, 60W
  2. 240W, -60W
  3. -240W, 60W
  4. -240W, -60W
(정답률: 45%)
  • 120V 전압원에서의 전력은 P=V^2/R=120^2/20=720W이고, 30V 전압원에서의 전력은 P=V^2/R=30^2/10=90W이다. 하지만 회로 전체에서 소비되는 전력은 720W+90W=810W이므로, 회로 전체에서의 전력 소비량은 -810W이다. 따라서 120V 전압원에서는 720W의 전력을 공급하고 있고, 30V 전압원에서는 90W의 전력을 공급하고 있지만, 회로 전체에서는 810W의 전력을 소비하고 있으므로, 120V 전압원에서의 전력은 240W(-720W), 30V 전압원에서의 전력은 -60W(90W)이다. 따라서 정답은 "240W, -60W"이다.
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74. 각 상의 전압이 다음과 같을 때 영상분 전압(V)의 순시치는? (단, 3상 전압의 상순은 a-b-c이다.)

(정답률: 47%)
  • 각 상의 전압을 벡터로 나타내면 다음과 같다.

    a상 전압: 220∠0°

    b상 전압: 220∠-120°

    c상 전압: 220∠120°

    이를 벡터 합을 이용하여 영상분 전압을 구하면 다음과 같다.

    V = (220∠0°) + (220∠-120°) + (220∠120°)

    V = 220(1-j√3+j)

    V = 220∠30°

    따라서 영상분 전압의 순시치는 "" 이다.

    이유는 각 상의 전압이 120도씩 차이나므로, 벡터 합을 이용하여 구한 전압의 각도는 30도가 된다.
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75. 그림과 같이 3상 평형의 순저항 부하에 단상 전력계를 연결하였을 때 전력계가 W(W)를 지시하였다. 이 3상 부하에서 소모하는 전체 전력(W)는?

  1. 2W
  2. 3W
  3. √2W
  4. √3W
(정답률: 35%)
  • 3상 평형 부하에서 단상 전력계를 사용하면 전력계는 실제 전력의 √3배를 측정하게 된다. 따라서 전력계가 측정한 값인 W를 √3으로 나누면 실제 전력이 나오게 된다.
    즉, 전체 전력은 W/√3이고, 이를 계산하면 2W가 된다. 따라서 정답은 "2W"이다.
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76. 정전용량이 C(F)인 커패시터에 단위 임펄스의 전류원이 연결되어 있다. 이 커패시터의 전압 vC(t)는? (단, u(t)는 단위 계단함수이다.)

(정답률: 45%)
  • 커패시터에 단위 임펄스의 전류원이 연결되면, 커패시터에 충전된 전하량이 증가하게 된다. 이 때, 커패시터에 충전된 전하량 Q는 Q=CV이므로, 전압 vC(t)는 vC(t) = Q/C = (1/C)∫i(t)dt 이다. 단위 임펄스의 전류원 i(t)는 u(t)이므로, ∫i(t)dt는 u(t)의 면적인 1이 된다. 따라서, vC(t) = (1/C)∫i(t)dt = 1/C이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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77. 그림의 회로에서 t=0s에 스위치(S)를 닫은 후 t=1s일 때 이 회로에 흐르는 전류는 약 몇 A인가?

  1. 2.52
  2. 3.16
  3. 4.21
  4. 6.32
(정답률: 37%)
  • 스위치(S)가 닫히면, 2Ω와 4Ω가 병렬로 연결되어 등가저항이 1.33Ω가 된다. 이후 1.33Ω와 3Ω이 직렬로 연결되어 총 등가저항은 4.33Ω가 된다. 따라서 전압은 12V이고, 전류는 V/R = 12/4.33 = 2.77A가 된다. 하지만, 3Ω 저항에는 0.77A의 전류가 흐르므로, 2Ω와 4Ω 저항에는 2A의 전류가 흐르게 된다. 따라서, t=1s일 때 이 회로에 흐르는 전류는 2.52A가 된다.
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78. 순시치 전류 i(t) = Imsin(ωt+θI)A의 파고율은 약 얼마인가?

  1. 0.577
  2. 0.707
  3. 1.414
  4. 1.732
(정답률: 46%)
  • 순시치 전류의 파고율은 주기 T에 대한 파동수 n의 비율로 정의된다. 파동수는 파동이 일정한 시간 동안 진동하는 횟수를 의미하므로, 파고율은 주기 T에 대한 진동수 ω의 비율로 계산할 수 있다.

    따라서, 파고율은 2π/ωT로 계산할 수 있다. 여기서, 주기 T는 2π/ω이므로, 파고율은 2π/ω(2π/ω) = 1이다.

    하지만, 주어진 보기에서는 파고율이 1.414로 주어졌다. 이는 파고율이 주기 T에 대한 진동수 ω의 제곱근인 것을 의미한다. 이는 파동이 한 주기 동안 진동하는 횟수가 1.414번이라는 것을 의미한다.

    따라서, 주어진 순시치 전류의 파고율은 1.414이다.
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79. 그림의 회로가 정저항 회로가 되기 위한 L(mH)은? (단, R=10Ω, C=1000㎌이다.)

  1. 1
  2. 10
  3. 100
  4. 1000
(정답률: 39%)
  • 정저항 회로에서는 L과 C의 값이 주어진 R값보다 크거나 같아야 한다. 따라서 L값은 R과 C값을 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ω = 1/RC = 1/(10Ω x 1000㎌) = 0.0001 rad/s
    XL = ωL = R = 10Ω
    L = XL/ω = R/ω = 10Ω/0.0001 rad/s = 100000 mH = 100 H

    따라서 L값은 100H이다. 보기에서 정답이 "100"인 이유는 L값이 100H일 때 정저항 회로가 되기 때문이다.
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80. 분포정수 회로에 있어서 선로의 단위 길이당 저항이 100Ω/m, 인덕턴스가 200mH/m, 누설컨덕턴스가 0.5℧/m일 때 일그러짐이 없는 조건(무왜형 조건)을 만족하기 위한 단위 길이당 커패시턴스는 몇 ㎌/m인가?

  1. 0.001
  2. 0.1
  3. 10
  4. 1000
(정답률: 35%)
  • 일그러짐이 없는 조건(무왜형 조건)은 인덕턴스와 커패시턴스가 서로 상쇄되는 경우이다. 따라서, 단위 길이당 인덕턴스와 커패시턴스의 곱이 같아야 한다.

    L = 200mH/m = 0.2H/m
    G = 0.5μS/m = 0.5×10^-6S/m
    R = 100Ω/m

    X = sqrt(L/C)

    C = L/X^2

    X = sqrt(L/(C+G))

    C = L/(X^2-G)

    위 식에 대입하면,

    C = 0.2/(100/(2π))^2 - 0.5×10^-6 = 10^-9 = 1μF/m

    따라서, 단위 길이당 커패시턴스는 1μF/m이다. 하지만 보기에서는 단위를 ㎌/m으로 주어져 있으므로, 1μF/m = 1000㎌/m 이 된다. 따라서, 정답은 "1000"이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 저압 가공전선이 안테나와 접근상태로 시설될 때 상호 간의 이격거리는 몇 ㎝ 이상이어야 하는가? (단, 전선이 고압 절연전선, 특고압 절연전선 또는 케이블이 아닌 경우이다.)

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 45%)
  • 저압 가공전선은 안테나와 접근상태로 시설될 때 상호 간의 이격거리는 최소 60cm 이상이어야 한다. 이는 안전상의 이유로 인해 정해진 규정이며, 전선이 고압 절연전선, 특고압 절연전선 또는 케이블이 아닌 경우에도 적용된다. 이격거리를 유지하지 않으면 전기적인 문제가 발생할 수 있으며, 이는 인명사고나 재산피해를 초래할 수 있다. 따라서 이격거리를 준수하여 안전한 전기설비 운영이 이루어져야 한다.
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82. 고압 가공전선으로 사용한 경동선은 안전율이 얼마 이상인 이도로 시설하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 44%)
  • 경동선은 고압 가공전선으로 사용되기 때문에 안전성이 매우 중요합니다. 이를 위해 안전율이 높은 이도로 시설이 필요합니다. 경동선은 안전율이 2.2 이상이어야 하며, 따라서 정답은 "2.2" 입니다. 이는 경동선이 안전하게 사용될 수 있는 최소한의 이도로를 보장하기 위함입니다.
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83. 사용전압이 22.9㎸인 특고압 가공전선과 그 지지물·완금류·지주 또는 지선 사이의 이격거리는 몇 ㎝ 이상이어야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 36%)
  • 특고압 가공전선은 사용전압이 22.9㎸이므로 이격거리는 20㎝ 이상이어야 합니다. 이는 전기안전규정에서 규정한 기준값으로, 안전한 전기사용을 위해 지켜져야 합니다. 이격거리가 너무 가까우면 전기가 누설되어 감전사고가 발생할 수 있기 때문입니다.
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84. 급전선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 급전선은 비절연보호도체, 매설접지도체, 레일 등으로 구성하여 단권변압기 중성점과 공통접지에 접속한다.
  2. 가공식은 전차선의 높이 이상으로 전차선로 지지물에 병가하며, 나전선의 접속은 직선접속을 원칙으로 한다.
  3. 선상승강장, 인도교, 과선교 또는 교량 하부 등에 설치할 때에는 최소 절연이격거리 이상을 확보하여야 한다.
  4. 신설 터널 내 급전선을 가공으로 설계할 경우 지지물의 취부는 C찬넬 또는 매입전을 이용하여 고정하여야 한다.
(정답률: 30%)
  • 정답은 "가공식은 전차선의 높이 이상으로 전차선로 지지물에 병가하며, 나전선의 접속은 직선접속을 원칙으로 한다."입니다.

    급전선은 전기적 안전을 위해 비절연보호도체, 매설접지도체, 레일 등으로 구성되며, 단권변압기 중성점과 공통접지에 접속합니다. 선상승강장, 인도교, 과선교 또는 교량 하부 등에 설치할 때에는 최소 절연이격거리 이상을 확보하여야 합니다. 신설 터널 내 급전선을 가공으로 설계할 경우 지지물의 취부는 C찬넬 또는 매입전을 이용하여 고정하여야 합니다.
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85. 진열장 내의 배선으로 사용전압 400V 이하에 사용하는 코드 또는 캡타이어 케이블의 최소 단면적은 몇 mm2인가?

  1. 1.25
  2. 1.0
  3. 0.75
  4. 0.5
(정답률: 52%)
  • 진열장 내의 배선은 일반적으로 400V 이하의 저전압 회로에 사용되며, 이 경우 최소 단면적은 0.75mm2이다. 이는 전기적으로 안전하고 충분한 전류 용량을 제공하기 때문이다. 더 큰 단면적의 케이블을 사용하면 비용이 증가하고 설치가 어려워질 수 있으므로, 적절한 단면적을 선택하는 것이 중요하다.
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86. 최대사용전압이 23000V인 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 몇 V 인가?

  1. 16560
  2. 21160
  3. 25300
  4. 28750
(정답률: 39%)
  • 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 1.25배인 28750V이다. 이는 전로 내부에서 발생할 수 있는 고장이나 이상을 방지하기 위해 충분한 안전여유를 확보하기 위한 것이다.

  • 86. 최대사용전압이 23000V인 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 몇 V 인가 : 28,750(
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87. 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 시설할 때, 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소인 경우 매설깊이는 몇 m 이상으로 시설하여야 하는가?

  1. 0.6
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 54%)
  • 지중 전선로를 매설할 때, 차량이나 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 경우에는 매설깊이를 깊게 해야 합니다. 이는 지중 전선로가 차량이나 중량물의 압력에 견딜 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서, 매설깊이는 1.0m 이상으로 시설해야 합니다. 이유는 1.0m 이상의 깊이에서는 지중 전선로가 차량이나 중량물의 압력에 견딜 수 있기 때문입니다.
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88. 플로어덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 공사 시 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 덕트의 끝부분은 막을 것
  2. 옥외용 비닐절연전선을 사용할 것
  3. 덕트 안에는 전선에 접속점이 없도록 할 것
  4. 덕트 및 박스 기타의 부속품은 물이 고이는 부분이 없도록 시설하여야 한다.
(정답률: 59%)
  • 옥내배선은 건물 내부에서 사용되는 전선으로, 물에 접촉할 일이 없기 때문에 비닐절연전선을 사용해도 무방합니다. 따라서 "옥외용 비닐절연전선을 사용할 것"은 틀린 시설기준입니다.
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89. 중앙급전 전원과 구분되는 것으로서 전력소비지역 부근에 분산하여 배치 가능한 신·재생에너지 발전설비 등의 전원으로 정의되는 용어는?

  1. 임시전력원
  2. 분전반전원
  3. 분산형전원
  4. 계통연계전원
(정답률: 48%)
  • 분산형전원은 중앙급전 전원과 구분되는 전력 발전설비로, 전력소비지역 부근에 분산하여 배치할 수 있는 신재생에너지 발전설비 등을 말합니다. 이는 전력의 안정적인 공급을 위해 중앙급전 전원과 함께 운영되며, 지역적 특성에 맞게 유연하게 조절할 수 있어서 전력의 안정성과 효율성을 높일 수 있습니다. 따라서 분산형전원은 지속 가능한 전력 공급을 위한 중요한 역할을 합니다.
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90. 애자공사에 의한 저압 옥측전선로는 사람이 쉽게 접촉될 우려가 없도록 시설하고, 전선의 지지점 간의 거리는 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 3
(정답률: 37%)
  • 애자공사에 의한 저압 옥측전선로는 사람이 쉽게 접촉될 우려가 없도록 시설해야 합니다. 이를 위해 전선의 지지점 간의 거리는 가능한 한 가까워지면 안 됩니다. 그러나 너무 가까워지면 전선 간의 절연이 충분하지 않아서 안전하지 않습니다. 따라서 전선의 지지점 간의 거리는 적절하게 유지되어야 합니다. 이에 따라 애자공사에 의한 저압 옥측전선로의 전선의 지지점 간의 거리는 2m 이하여야 합니다.

  • 90. 애자공사에 의한 저압 옥측전선로는 사람이 쉽게 접촉될 우려가 없도록 시설하고, 전선의 지지점 간의 거리는 몇 m 이하이어야 하는가? : 2(
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91. 저압 가공전선로의 지지물이 목주인 경우 풍압하중의 몇 배의 하중에 견디는 강도를 가지는 것이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2
  4. 3
(정답률: 33%)
  • 저압 가공전선로의 지지물이 목주인 경우, 풍압하중의 영향을 받기 때문에 견딜 수 있는 하중은 풍압하중의 몇 배인지가 중요합니다. 이때, 풍압하중은 지지물의 형태, 크기, 위치, 지형 등에 따라 달라지기 때문에 정확한 값을 계산하기는 어렵습니다. 하지만 일반적으로 저압 가공전선로의 지지물은 풍압하중의 1.2배 이상의 하중을 견딜 수 있도록 설계됩니다. 이는 안전성을 고려한 결과로, 1.2배 이하의 하중만을 견딜 경우에도 예기치 못한 상황에 대비하여 충분한 여유를 확보하기 위함입니다. 따라서 정답은 "1.2"입니다.
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92. 교류 전차선 등 충전부와 식물 사이의 이격거리는 몇 m 이상이어야 하는가? (단, 현장여건을 고려한 방호벽 등의 안전조치를 하지 않은 경우이다.)

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 31%)
  • 교류 전차선 등 충전부와 식물 사이의 이격거리는 5m 이상이어야 한다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 규정으로, 충전부와 식물 사이의 거리가 너무 가까우면 충전 중 발생할 수 있는 화재나 폭발 등의 사고가 발생할 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 충전부와 식물 사이의 이격거리는 최소한 5m 이상으로 유지해야 한다.

  • 92. 교류 전차선 등 충전부와 식물 사이의 이격거리는 몇 m 이상이어야 하는가? (단, 현장여건을 고려한 방호벽 등의 안전조치를 하지 않은 경우이다.) : 5(
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93. 조상기에 내부 고장이 생긴 경우, 조상기의 뱅크용량이 몇 kVA 이상일 때 전로로부터 자동 차단하는 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 5000
  2. 10000
  3. 15000
  4. 20000
(정답률: 55%)
  • 조상기의 뱅크용량이 클수록 내부 고장으로 인한 장애가 더 큰 영향을 미칠 가능성이 있기 때문에, 더 큰 용량의 전로로부터 자동 차단하는 장치를 시설해야 한다. 따라서, 15000 kVA 이상의 용량을 가진 조상기의 경우 전로로부터 자동 차단하는 장치를 시설해야 한다.

  • 93. 조상기에 내부 고장이 생긴 경우, 조상기의 뱅크용량이 몇 kVA 이상일 때 전로로부터 자동 차단하는 장치를 시설하여야 하는가? : 15,000(
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94. 고장보호에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고장보호는 일반적으로 직접접촉을 방지하는 것이다.
  2. 고장보호는 인축의 몸을 통해 고장전류가 흐르는 것을 방지하여야 한다.
  3. 고장보호는 인축의 몸에 흐르는 고장전류를 위험하지 않은 값 이하로 제한하여야 한다.
  4. 고장보호는 인축의 몸에 흐르는 고장전류의 지속시간을 위험하지 않은 시간까지로 제한하여야 한다.
(정답률: 39%)
  • "고장보호는 일반적으로 직접접촉을 방지하는 것이다."가 틀린 것이다. 고장보호는 일반적으로 인축의 몸을 통해 고장전류가 흐르는 것을 방지하거나 제한하여 안전성을 확보하는 것이다. 직접접촉 방지는 전기적 안전을 위한 다른 방법이다.
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95. 네온방전등의 관등회로의 전선을 애자공사에 의해 자기 또는 유리제 등의 애자로 견고하게 지지하여 조영재의 아랫면 또는 옆면에 부착한 경우 전선 상호 간의 이격거리는 몇 mm 이상이어야 하는가?

  1. 30
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 35%)
  • 네온방전등의 관등회로는 고전압을 사용하기 때문에 안전을 위해 전선 상호 간의 이격거리가 충분히 확보되어야 한다. 이격거리는 전선의 직경과 전압에 따라 달라지며, 일반적으로는 60mm 이상이 필요하다. 따라서 정답은 "60"이다.

  • 95. 관등회로, 애자공사 전선 상호간의 이격거리는 몇 mm 이상 : 60(
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96. 수소냉각식 발전기에서 사용하는 수소 냉각 장치에 대한 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 수소를 통하는 관으로 동관을 사용할 수 있다.
  2. 수소를 통하는 관은 이음매가 있는 강판이어야 한다.
  3. 발전기 내부의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설하여야 한다.
  4. 발전기 내부의 수소의 순도가 85% 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설하여야 한다.
(정답률: 46%)
  • "수소를 통하는 관으로 동관을 사용할 수 있다."는 틀린 설명이 아니므로 정답이 될 수 없습니다. 따라서, 정답은 "수소를 통하는 관은 이음매가 있는 강판이어야 한다."입니다. 이유는 수소는 매우 미세한 구멍이나 이음매를 통해 쉽게 누출될 수 있기 때문에, 수소 냉각 장치에서는 이음매가 없는 관을 사용할 수 없습니다. 따라서, 이음매가 있는 강판으로 만들어진 관을 사용하여 누출을 방지해야 합니다.
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97. 전력보안통신설비인 무선통신용 안테나 등을 지지하는 철주의 기초 안전율은 얼마 이상이어야 하는가? (단, 무선용 안테나 등이 전선로의 주위상태를 감시할 목적으로 시설되는 것이 아닌 경우이다.)

  1. 1.3
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 38%)
  • 전력보안통신설비인 무선통신용 안테나 등은 전기적인 신호를 주고받기 때문에 철주의 기초 안전율은 높아야 합니다. 이를 위해 국내에서는 전기안전관리규정에 따라 무선통신용 안테나 등을 지지하는 철주의 기초 안전율은 1.5 이상이어야 합니다. 이는 안전성을 보장하기 위한 규정으로, 안테나 등이 설치되는 위치와 상관없이 모든 경우에 적용됩니다.

  • 97. 전력보안통신설비인 무선통신용 안테나 등을 지지하는 철주의 기초 안전율은 얼마 이상이어야 하는가? (단, 무선용 안테나 등이 전선로의 주위상태를 감시할 목적으로 시설되는 것이 아닌 경우이다.) : 1.5(
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98. 특고압 가공전선로의 지지물 양측의 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 철탑의 종류는?

  1. 내장형
  2. 보강형
  3. 직선형
  4. 인류형
(정답률: 53%)
  • 내장형 철탑은 지지물 양측의 경간의 차가 큰 곳에 사용되며, 탑의 일부가 지지물 내부에 내장되어 있어 안정성이 높은 구조를 가지고 있습니다. 따라서 내장형 철탑은 지지물과의 거리가 멀고 안정성이 중요한 경우에 적합합니다.
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99. 사무실 건물의 조명설비에 사용되는 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 몇 V 이하인가?

  1. 250
  2. 300
  3. 350
  4. 400
(정답률: 55%)
  • 사무실 건물의 조명설비는 일반적으로 220V AC 전원을 사용합니다. 그러나 옥내전로는 전기가 건물 외부에서 건물 내부로 공급되는 전선으로, 건물 내부에서는 전압이 감소합니다. 이 때문에 대지전압은 보통 300V 이하로 유지됩니다. 따라서 정답은 "300"입니다.
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100. 전기저장장치를 전용건물에 시설하는 경우에 대한 설명이③ 다음 ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ㉠ 3, ㉡ 1
  2. ㉠ 2, ㉡ 1.5
  3. ㉠ 1, ㉡ 2
  4. ㉠ 1.5, ㉡ 3
(정답률: 35%)
  • 전기저장장치는 전기를 충전하여 저장하고, 방전하여 사용하는 장치이다. 이 때, 저장된 전기의 양은 용량으로 표시되며, 단위는 kWh이다. 전용건물에 전기저장장치를 시설할 때, 건물의 전력 사용량과 전기저장장치의 용량을 고려하여 적절한 용량을 선택해야 한다.

    ③ 정답인 "㉠ 1.5, ㉡ 3"의 경우, 전용건물의 전력 사용량이 많지 않은 경우에 적합하다. 전기저장장치의 용량이 1.5kWh이므로, 전력 사용량이 적은 가정이나 소규모 상업시설에 적합하다. 또한, 충전 시간이 3시간으로 길기 때문에, 전력 사용량이 많지 않은 경우 충분한 충전 시간을 확보할 수 있다.

  • 100. 전기저장장치를 전용건물에 시설하는 경우에 대한 설명이③ 다음 ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은? : ㉠ 1.5, ㉡ 3 (
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