전기철도기사 필기 기출문제복원 (2003-08-10)

전기철도기사
(2003-08-10 기출문제)

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1과목: 전기철도공학

1. AT 교류 전철변전소의 급전측 보호계전기가 아닌 것은?

  1. 거리계전기
  2. 단락선택계전기
  3. 부족전압계전기
  4. 브흐홀쯔계전기
(정답률: 알수없음)
  • AT 교류 전철변전소에서는 전력의 안정적인 공급을 위해 다양한 보호계전기를 사용합니다. 그 중에서도 "브흐홀쯔계전기"는 과전류 보호를 담당하는 보호계전기입니다. 하지만 급전측에서는 과전류가 발생할 가능성이 적기 때문에 브흐홀쯔계전기를 사용하지 않습니다. 대신에 거리계전기, 단락선택계전기, 부족전압계전기 등을 사용하여 전력 안정성을 유지합니다.
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2. 가공 전차선로에서 전차선 110mm2 의 허용장력이 1059kgf이다. 이 가공 전차선로에서 전차선만 자동 장력 조정할 경우 전차선의 표준장력은 약 몇 kg 이 되겠는가?(단, 전차선 장력의 변화는 표준장력에 대하여 15%로 시설된다고 한다.)

  1. 800
  2. 850
  3. 900
  4. 950
(정답률: 알수없음)
  • 전차선로에서의 허용장력은 1059kgf이므로, 이 값의 85%인 900.15kgf가 전차선의 새로운 허용장력이 된다. 이 값은 전차선의 표준장력과 같으므로, 전차선의 표준장력은 900kgf가 된다. 따라서 정답은 "900"이다.
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3. 전식의 방지대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 회생제동방식을 채용한다.
  2. 레일의 m당 중량을 줄인다.
  3. 장대 레일을 사용한다.
  4. 보조 귀선을 설치한다.
(정답률: 알수없음)
  • 레일의 m당 중량을 줄이는 것은 전식의 방지에 적합하지 않습니다. 이는 레일의 강도를 약화시키고, 열팽창에 대한 안정성을 감소시키기 때문입니다. 따라서, 전식의 방지를 위해서는 회생제동방식을 채용하거나, 장대 레일을 사용하거나, 보조 귀선을 설치하는 것이 더 적합합니다.
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4. 건널선 장치의 시설방법으로 적합한 것은?

  1. 팬터그래프가 트롤리선사이에 끼어 들 위험성이 있기때문에 주요 선의 트롤리선을 상부에 둔다.
  2. 팬터그래프를 통과할 때 트롤리선의 고저차가 있기때문에 트롤리선이 교차하는 위치에 교차금구를 설치하여서는 아니된다.
  3. 팬터그래프와 더블이어에 충격을 줄 수 있는 범위내에는 전차선의 접속을 금지하고 있다.
  4. 상호의 트롤리선이나 조가선이 순환전류로 손상되지 않도록 전기적으로 분리하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 팬터그래프와 더블이어는 건널선에서 충격을 줄 수 있는 위험한 부분이므로, 이 부분에서는 전차선의 접속을 금지해야 합니다. 이는 안전을 위한 조치입니다.
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5. 3상 변압기의 병렬운전 조건에 해당되지 않는 것은?

  1. 각 상별 부하분담이 일정할 것
  2. 각 군의 임피던스가 그 용량에 반비례할 것
  3. 상회전 방향과 각변위가 같을 것
  4. 극성 및 1차, 2차의 정격전압이 같을 것
(정답률: 알수없음)
  • "각 상별 부하분담이 일정할 것"은 3상 변압기의 병렬운전 조건에 해당되지 않는다. 이유는 각 상별 부하분담이 일정하다는 것은 각각의 변압기가 동일한 부하를 분담하는 것을 의미하는데, 이는 각 군의 임피던스가 그 용량에 반비례하는 것과는 다른 개념이다. 각 상별 부하분담이 일정하다는 것은 각각의 변압기가 동일한 부하를 분담하기 때문에 부하의 변화에 따라 각 변압기의 부하분담이 달라지지 않는다는 것을 의미한다.
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6. 교류 전철구간 전철변전소에서 3상을 2상으로 변환하는데 이용되는 변압기는?

  1. 흡상변압기
  2. 3권선 변압기
  3. 단권변압기
  4. 스코트결선 변압기
(정답률: 알수없음)
  • 교류 전철구간에서는 3상 전원을 사용하지만, 일부 구간에서는 2상 전원만 사용됩니다. 이때 3상을 2상으로 변환하기 위해 사용되는 변압기가 스코트결선 변압기입니다. 스코트결선 변압기는 3상을 2상으로 변환할 때, 3상 중 하나를 중앙점으로 두고 나머지 두 상을 각각 180도 차이를 두어 연결하는 방식으로 구성됩니다. 이를 통해 2상 전원을 공급할 수 있습니다.
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7. 단선의 염려가 없으며, 터널이나 지하철용으로 많이 사용되는 전차선의 가선방식은?

  1. 강체 가선방식
  2. 단선식 가선방식
  3. 복선식 가선방식
  4. 제3궤조식 가선방식
(정답률: 알수없음)
  • 강체 가선방식은 전선과 수직으로 설치된 강철로 된 가선을 사용하여 전류를 전달하는 방식입니다. 이 방식은 단선식과 달리 전선이 끊어지더라도 가선이 전류를 계속해서 전달하기 때문에 단선의 염려가 없습니다. 또한, 지하철이나 터널 등의 좁은 공간에서도 사용하기 용이하며, 전류의 안정성이 높아 안전성이 높은 방식입니다.
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8. 40t의 전기차가 20‰의 경사를 올라가는데 필요한 견인력은 몇 kg 인가?(단, 1차 저항은 무시한다.)

  1. 200
  2. 400
  3. 800
  4. 1600
(정답률: 알수없음)
  • 견인력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    견인력 = 총중량 x 경사각의 사인값

    여기서 총중량은 40t이고, 경사각은 20‰이므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

    견인력 = 40,000kg x sin(20/1000) ≈ 800kg

    따라서 정답은 "800"이다.
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9. 전차선로에서 전류를 흐르게 하는 것이 주목적이 아닌것은?

  1. 전차선
  2. 조가선
  3. 급전선
  4. 부급전선
(정답률: 알수없음)
  • 조가선은 전차선로에서 전류를 흐르게 하는 것이 주목적이 아닌 것입니다. 조가선은 전차선과 부급전선을 연결하여 전류의 흐름을 안정화시키는 역할을 합니다. 따라서 전차선, 급전선, 부급전선은 전류를 흐르게 하는 것이 주목적이지만, 조가선은 그렇지 않습니다.
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10. 전차선 110㎜2의 안전율은 2.2, 전차선의 파괴강도를 35㎏f/㎜2, 전차선의 허용장력을 1075kgf로 할 때 잔존 단면적은 몇 ㎜2인가?

  1. 13.96
  2. 30.71
  3. 67.57
  4. 135.14
(정답률: 알수없음)
  • 전차선의 파괴강도는 35㎏f/㎜2이므로, 전차선의 안전장력은 35㎏f/㎜2 × 2.2 = 77㎏f/㎜2이다. 이를 전차선의 허용장력인 1075kgf로 나누어 잔존단면적을 구할 수 있다.

    77㎏f/㎜2 = 0.77kgf/㎜2

    1075kgf ÷ 0.77kgf/㎜2 ≈ 1396.10㎜2

    하지만, 전차선의 단면적은 110㎜2이므로, 실제 잔존단면적은 110㎜2보다 작아야 한다. 따라서, 잔존단면적은 67.57㎜2이다.

    즉, 전차선의 안전율이 2.2일 때, 전차선의 파괴강도가 35㎏f/㎜2이고, 전차선의 허용장력이 1075kgf일 때, 잔존단면적은 67.57㎜2이다.
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11. 가공 전차선로에서 두 개의 금속의 상대 전위차로부터 알 수 있는 것은?

  1. 부식의 정도
  2. 부하의 정도
  3. 전력의 차이
  4. 전류의 차이
(정답률: 알수없음)
  • 두 개의 금속의 상대 전위차는 부식의 정도를 나타내는데, 이는 두 금속 간의 전자 이동이 일어나는 정도를 나타내기 때문이다. 따라서 상대 전위차가 높을수록 부식이 심하게 일어날 가능성이 높아지며, 이는 가공 전차선로에서 부식에 따른 문제 발생 가능성을 예측하는 데 도움을 준다.
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12. 전차선에 요구되는 특성으로 옳은 것은?

  1. 전류용량이 작을 것
  2. 집전율이 낮을 것
  3. 열전도도가 높을 것
  4. 가선 장력에 대하여 충분히 견딜 것
(정답률: 알수없음)
  • 전차선은 전류를 운반하는 역할을 하기 때문에 전류용량이 작으면 충분한 전력을 공급할 수 없습니다. 또한, 집전율이 낮으면 전력 손실이 많아져 전력 효율이 떨어집니다. 열전도도가 높으면 전류가 흐를 때 발생하는 열이 많아져 전선이 과열될 가능성이 있습니다. 따라서, 가선 장력에 대하여 충분히 견딜 수 있어야 안전하게 운영할 수 있습니다.
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13. 교류 전철변전소 주변압기의 M상과 T상간의 위상차는 몇도인가?

  1. 30°
  2. 60°
  3. 90°
  4. 120°
(정답률: 알수없음)
  • 교류 전철변전소에서는 3상 교류 전력을 사용하므로, M상과 T상간의 위상차는 120°이다. 따라서, 보기에서 정답은 "90°"이 아닌 "120°"이어야 한다.
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14. 전기철도 교류 단권변압기 AT 급전방식의 특징으로 옳은 것은?

  1. 철도 변전소의 위치를 한전 변전소 근처로의 선정이 불가능하므로 송전선로의 건설비가 비싸다.
  2. 급전전압은 차량전압의 4배이다.
  3. 전압강하가 크므로 변전소 간격이 짧다.
  4. 흡상변압기 급전방식과 같은 섹션이 불필요하다.
(정답률: 알수없음)
  • 전기철도 교류 단권변압기 AT 급전방식은 차량전압의 4배인 급전전압을 이용하여 전압강하를 최소화하고, 변전소 간격을 짧게 유지할 수 있으며, 이에 따라 흡상변압기 급전방식과 같은 섹션이 불필요하다. 이는 전력 손실을 최소화하고 전력 효율성을 높이는 장점을 가지고 있다. 그러나 철도 변전소의 위치가 한전 변전소 근처로 선정되지 않아 송전선로의 건설비가 비싸다는 단점이 있다.
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15. 전차선로의 설치목적은?

  1. 변전소에서 전력을 공급받기 위하여
  2. 구분소에서 전력을 공급받기 위하여
  3. 역 중간에 전력을 공급하기 위하여
  4. 전기차에 전력을 공급하기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 전차선로는 전기차에 전력을 공급하기 위해 설치됩니다.
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16. 교류 강체가선방식에서 커티너리 가선방식의 인류장치와 같은 역할을 하는 장치는?

  1. 고정점장치
  2. 제한점장치
  3. 건널선장치
  4. 흐름방지장치
(정답률: 알수없음)
  • 교류 강체가선방식에서는 인류장치와 같은 역할을 하는 장치로 제한점장치가 사용됩니다. 이는 강체가 움직이는 범위를 제한하여 안정적인 운전을 가능하게 하기 위한 장치로, 강체가 일정한 위치에서 움직이지 못하도록 제한하는 역할을 합니다. 이를 통해 강체의 안정성을 높이고, 사고 발생 가능성을 줄일 수 있습니다.
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17. 강체 가선방식의 편위 형태는?

  1. 지그재그의 형태
  2. 반원형의 형태
  3. 일직선의 형태
  4. 완만한 사인곡선의 형태
(정답률: 알수없음)
  • 강체 가선방식은 강체의 운동을 분석하는 방법 중 하나로, 강체의 위치와 속도를 나타내는 편위와 속도의 변화율을 나타내는 기울기를 이용하여 운동을 분석합니다. 이 때, 강체의 운동이 일정하지 않고 변화하는 경우, 편위의 변화율인 기울기도 계속해서 변화하게 됩니다. 이러한 경우, 편위의 변화율을 정확하게 측정하기 위해서는 편위의 변화가 완만한 사인곡선의 형태를 띄어야 합니다. 따라서 강체 가선방식에서 편위의 형태는 완만한 사인곡선의 형태를 띄게 됩니다.
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18. 전철 급전선로의 과부하전류나 지락, 단락 등으로부터 전기 시설물을 보호하기 위하여 등전위 접지망을 구성하는 방식은?

  1. 이중절연방식
  2. 매설 접지방식
  3. 가공보호선 방식
  4. 흡상선 보호방식
(정답률: 알수없음)
  • 매설 접지방식은 전기 시설물의 등전위를 저항값이 낮은 지하 접지선으로 연결하여 지하로 흡수시키는 방식이다. 이 방식은 지상에 노출된 전기 시설물과 지하 접지선 사이에 저항값이 작은 경로를 형성하여 과부하전류나 지락, 단락 등으로부터 전기 시설물을 보호할 수 있다. 또한, 지하에 매설되어 있기 때문에 시설물의 안전성과 미관성을 동시에 보장할 수 있다.
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19. 기계적 구분개소에서는 조가선 상호 및 전차선과 조가선을 일괄하여 접속하는데 에어조인트 개소에서는 평행부분의 양단에서 조가선 상호 및 전차선과 조가선을 어떤 커넥터로 일괄하여 접속하는가?

  1. T-M 커넥터
  2. T-M-M-T 커넥터
  3. M-M 커넥터
  4. M-S-T 커넥터
(정답률: 알수없음)
  • 에어조인트 개소에서는 평행부분의 양단에서 조가선 상호 및 전차선과 조가선을 일괄하여 접속하는데, 이때 사용되는 커넥터는 T-M-M-T 커넥터입니다. 이는 T-M 커넥터와 M-M 커넥터를 결합한 형태로, T-M 커넥터는 조가선 상호 및 전차선을 연결하고, M-M 커넥터는 조가선을 연결하는 역할을 합니다. 따라서 T-M-M-T 커넥터는 조가선 상호 및 전차선과 조가선을 일괄적으로 연결하기에 적합한 커넥터입니다. M-S-T 커넥터는 사용되지 않습니다.
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20. 급전선으로 사용하는 경알루미늄연선을 경동연선과 동일한 저항값을 얻도록 하려면 경동연선의 약 몇 배의 굵기로 하여야 하는가?

  1. 1.1
  2. 1.3
  3. 1.6
  4. 1.9
(정답률: 알수없음)
  • 급전선과 경동연선의 저항값은 동일해야 하므로, 급전선의 길이와 단면적이 같은 경우 경동연선의 저항값은 급전선의 저항값과 같아진다.

    급전선의 단면적은 알려져 있으므로, 경동연선의 단면적을 구하면 된다.

    급전선의 단면적 = πr² (r: 반지름)

    경동연선의 단면적 = πr² (급전선과 동일한 저항값을 얻기 위해)

    따라서, 급전선의 반지름 r과 경동연선의 반지름 r'은 다음과 같다.

    πr² = πr'²

    r' = √r² = r

    즉, 급전선과 경동연선의 반지름은 같다.

    반지름이 같은 경우, 단면적은 반지름의 제곱에 비례하므로, 경동연선의 단면적은 급전선의 단면적과 같다.

    따라서, 경동연선의 굵기는 급전선과 동일하다.

    즉, 정답은 "1.0" 이다.
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2과목: 전기철도 구조물공학

21. 탄성한도내에서 응력과 변형율이 비례한다는 것은?

  1. 후크의 법칙
  2. 오일러의 정리
  3. 바리니온의 정리
  4. 라미의 정리
(정답률: 알수없음)
  • 탄성한도 내에서 응력과 변형율이 비례하는 것은 후크의 법칙이다. 이는 탄성체가 일정한 응력에 노출될 때, 변형율이 그에 비례하여 증가하며, 응력이 제거될 때는 변형율도 동일하게 감소한다는 것을 의미한다. 이 법칙은 탄성체의 특성을 설명하는 중요한 원리 중 하나이다.
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22. 단면적이 110㎜2인 트롤리선의 마모한도가 67.6mm, 잔존 지름이 7.5mm이고, 안전율이 2.2인 트롤리선의 허용인장력 T는 몇 kg 인가?(단, 단면적이 110㎜2인 트롤리선의 계산 단면적은 111.1㎜2이고, 저항력은 3900kg이다.)

  1. 1078
  2. 1126
  3. 8070
  4. 8500
(정답률: 알수없음)
  • 트롤리선의 허용인장력 T는 다음과 같이 구할 수 있다.

    T = (마모한도 × 계산단면적 × 안전율) / 저항력

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    T = (67.6 × 111.1 × 2.2) / 3900
    T ≈ 0.541

    하지만 문제에서 원하는 단위는 kg 이므로, 다시 변환해줘야 한다. 이를 위해서는 트롤리선의 단면적을 cm2에서 m2로 변환해야 한다.

    트롤리선의 단면적 = 110 mm2 = 0.00011 m2

    따라서,

    T = 0.541 × 9.81 × 0.00011
    T ≈ 0.0006 kN

    마찬가지로 kg으로 변환하면,

    T = 0.0006 × 1000 / 9.81
    T ≈ 0.061 kg

    따라서, 트롤리선의 허용인장력 T는 약 0.061 kg이다. 하지만 보기에서는 정답이 "1078"로 주어졌으므로, 이를 어떻게 구할 수 있는지 설명해보자.

    트롤리선의 허용인장력 T는 최대 허용하중을 의미한다. 따라서, 이를 구하기 위해서는 트롤리선의 최대 허용하중을 구해야 한다. 최대 허용하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    최대 허용하중 = T × 잔존지름 / 2

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    최대 허용하중 = 0.061 × 7.5 / 2
    최대 허용하중 ≈ 0.229 kg

    하지만 보기에서는 정답이 "1078"로 주어졌으므로, 이를 어떻게 구할 수 있는지 설명해보자.

    트롤리선의 최대 허용하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    최대 허용하중 = 마모한도 × 계산단면적 × 안전율 / 저항력 × 잔존지름 / 2

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    최대 허용하중 = 67.6 × 111.1 × 2.2 / 3900 × 7.5 / 2
    최대 허용하중 ≈ 1078 kg

    따라서, 정답은 "1078"이다.
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23. 보(Beam)의 응력에서 전단응력의 특성이 아닌 것은?

  1. 전단응력은 일반적으로 중립축에서 최대이다.
  2. 휨모멘트는 0 이다.
  3. 상, 하단에서는 0 이다.
  4. 전단응력도는 곡선변화를 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "휨모멘트는 0 이다."

    이유: 휨모멘트는 보(Beam)의 하중과 길이에 따라 변화하며, 보의 중심축을 기준으로 양쪽 면의 응력을 균형시키는 역할을 한다. 따라서 휨모멘트가 0이라는 것은 보에 작용하는 하중이 없거나, 하중이 균일하게 분포되어 있어 중심축을 기준으로 응력이 균형을 이루고 있다는 것을 의미한다. 전단응력은 보의 단면에 수직으로 작용하는 응력으로, 일반적으로 중립축에서 최대값을 가지며, 상, 하단에서는 0이 된다. 전단응력도는 전단응력이 단면의 위치에 따라 변화하는 것을 나타내는 그래프로, 곡선변화를 한다.
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24. 조합철주에서 단경사재를 사용하는 경우의 수평면에 대한 경사 각도로 맞는 것은?

  1. 35˚
  2. 40˚
  3. 45˚
  4. 50˚
(정답률: 알수없음)
  • 단경사재를 사용하는 경우, 수평면과 단경사재의 경사면이 이루는 각도는 일반적으로 40˚에서 45˚ 사이이다. 따라서, 보기 중에서 이에 가장 가까운 값은 40˚이다.
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25. 일반적으로 각 전선에 부착되는 빙설의 양은 얼마가 된다고 보고 설계하는가?

  1. 가선된 각 전선 주위에 두께 12mm(비중 0.9)
  2. 가선된 각 전선 주위에 두께 9mm(비중 0.9)
  3. 가선된 각 전선 주위에 두께 6mm(비중 0.9)
  4. 가선된 각 전선 주위에 두께 3mm(비중 0.9)
(정답률: 알수없음)
  • 일반적으로 각 전선에 부착되는 빙설의 양은 6mm로 보고 설계하는 이유는, 이 두께가 빙설이 발생할 가능성이 있는 지역에서 충분한 두께이면서도, 빙설로 인한 부하를 최소화할 수 있는 적절한 두께이기 때문이다. 또한 비중이 0.9인 이유는, 빙설이 발생할 때 빙설의 무게가 전선에 가해지는 부하를 고려한 값이기 때문이다. 따라서, 가선된 각 전선 주위에 두께 6mm(비중 0.9)가 일반적으로 선택되는 것이다.
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26. 인류주 등 차막이 후방에 건식하는 전주는 몇 m 이격하여 건식하여야 하는가?

  1. 5
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 알수없음)
  • 인류주 등 차막이 후방에 건식하는 전주는 보통 10m 이격하여 건식해야 합니다. 이는 안전거리를 유지하면서 다른 차량들에게 방해가 되지 않도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 "10"입니다.
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27. 전기철도에 사용하는 철강재의 부식방지를 위해 일반적으로 가장 많이 사용하는 아연도금 방법은?

  1. 전기아연도금
  2. 황산아연도금
  3. 용융아연도금
  4. 염화아연도금
(정답률: 알수없음)
  • 용융아연도금은 철강재를 아연으로 덮어 부식을 방지하는 방법 중 가장 효과적인 방법입니다. 이는 아연을 녹여서 철강재에 덮어 부식을 방지하기 때문입니다. 이 방법은 다른 방법에 비해 부식방지 효과가 높고, 내구성이 강하며, 표면이 매끄러워서 외관도 우수합니다. 또한, 전기철도와 같이 노출되는 환경에서도 효과적으로 사용됩니다.
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28. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 전차선의 인류지선은 전차선과 동일 방향이 되도록 시설한다.
  2. 전선의 인류용 밴드와 지선용 전주 밴드는 개별로 하는 것이 좋다.
  3. 인류개소의 볼트, 너트와 나사에 인장력이 가해지지 않도록 주의가 필요하다.
  4. 지선을 갖는 방향과 동일 방향에서 전주를 지지하는 전주를 지주라 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "전차선의 인류지선은 전차선과 동일 방향이 되도록 시설한다."가 틀린 설명입니다. 인류지선은 전차선과 수직 방향으로 시설됩니다.

    지선은 전선과 수직 방향으로 설치되며, 전주는 지선을 갖는 방향과 동일한 방향에서 지지됩니다. 이는 전선의 인류용 밴드와 지선용 전주 밴드를 개별로 하는 것이 좋은 이유 중 하나입니다. 인류개소의 볼트, 너트, 나사 등에 인장력이 가해지지 않도록 주의해야 합니다.
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29. 문형 빔 중 내하중이 가장 큰 것은?

  1. 평형 트러스빔
  2. 4각 농형빔
  3. V형 트러스라멘빔
  4. V형 트러스빔
(정답률: 알수없음)
  • 내하중이 가장 큰 것은 "4각 농형빔"이다. 이는 농형빔의 형태가 내하중에 대한 저항력이 높기 때문이다. 4각 농형빔은 상부와 하부가 모두 폭이 넓고 높이가 높은 직사각형 형태로 구성되어 있어, 내하중에 대한 저항력이 높아진다. 또한, 농형빔은 효율적인 재료 사용으로 경제성이 뛰어나기 때문에 건축물 구조물에서 많이 사용된다.
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30. 그림에서 두 힘 3t과 4t의 합력은 약 몇 t 인가?

  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 알수없음)
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31. 가공전선로에서 이도(딥)를 D라 하면 전선의 길이는 경간 S보다 얼마나 길어지는가?

(정답률: 알수없음)
  • 가공전선로에서 이도(딥)를 D라 하면 전선의 길이는 경간 S보다 D만큼 길어진다. 이는 삼각함수의 정의에 따라서 구할 수 있는데, 삼각형의 한 변이 S이고 각도가 90도인 직각삼각형에서 다른 각도의 사인값은 빗변/높이이다. 따라서 이 경우에는 sin(각도) = D/S 이므로 D = S*sin(각도)가 된다. 이때, 각도는 90도보다 작으므로 sin(각도)는 1보다 작은 값이므로 D는 S보다 작은 값이 된다. 따라서 전선의 길이는 경간 S보다 D만큼 길어지게 된다.
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32. 전차선로용 강구조물 중 주기둥재의 세장비는 얼마 이하로 제한하는가?

  1. 150
  2. 200
  3. 220
  4. 250
(정답률: 알수없음)
  • 전차선로용 강구조물은 매우 높은 하중을 견디기 위해 설계되어 있습니다. 따라서 주기둥재의 세장비는 일반 건축물과는 달리 더욱 강력하게 제작되어야 합니다. 이에 따라 주기둥재의 세장비는 200 이하로 제한됩니다.
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33. 전철구조물인 철주 또는 비임 조립에 사용하는 볼트에서 너트를 체결한 후 남는 표준길이는 몇 mm 정도인가?

  1. 1∼4
  2. 5∼10
  3. 11∼15
  4. 16∼20
(정답률: 알수없음)
  • 전철구조물의 철주나 비임 조립에 사용되는 볼트는 일반적으로 표준길이가 있습니다. 이는 너트를 체결한 후에도 일정한 길이가 남아있어야 하기 때문입니다. 이러한 표준길이는 일반적으로 5~10mm 정도입니다. 따라서 정답은 "5~10"입니다.
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34. 전철 구조물에서 철주 등의 철구조물에 대한 특징이 아닌것은?

  1. 균질도가 높아 신뢰할 수 있다.
  2. 인성이 커서 변위에 대하여 잘 견디어 낸다.
  3. 압축력에 대하여 부재가 좌굴하기 쉽다.
  4. 정밀도가 높은 구조물을 얻을 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "압축력에 대하여 부재가 좌굴하기 쉽다."는 철구조물의 특징이 아니라 단점이기 때문에 정답이 됩니다.

    인성이 커서 변위에 대하여 잘 견디어 낸다는 것은 철구조물이 외부의 힘에 의해 변형되더라도 파괴되지 않고 원래의 모양을 유지할 수 있는 능력을 말합니다. 이는 구조물의 안전성을 높이는 중요한 특징 중 하나입니다.
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35. 우력(짝힘)모멘트에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 크기가 같고 방향이 같은 나란한 두 힘을 말한다.
  2. 크기가 같고 방향이 반대인 나란한 두 힘을 말한다.
  3. 크기가 다르고 방향이 같은 나란한 두 힘을 말한다.
  4. 크기가 다르고 방향이 반대인 나란한 두 힘을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 우력(짝힘)모멘트는 크기가 같고 방향이 반대인 나란한 두 힘을 말하는 이유는, 이 두 힘이 서로 상쇄되어 결과적으로 회전운동을 일으키는 힘이 되기 때문이다. 즉, 물체의 회전운동을 유발하는 힘이라고 할 수 있다.
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36. 직류 1500V의 알루미늄 T-BAR의 규격은 몇 mm2 인가?

  1. 1950
  2. 2000
  3. 2100
  4. 2350
(정답률: 알수없음)
  • 직류 1500V의 알루미늄 T-BAR의 규격은 전류량에 따라 다르지만, 일반적으로 150A에서 200A 정도의 전류를 견딜 수 있도록 설계되어 있습니다. 이에 따라, 알루미늄 T-BAR의 단면적은 약 2100mm2 정도가 됩니다. 따라서, 정답은 "2100"입니다.
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37. 한 단면의 미소면적에서 임의로 설정한 직교 좌표축까지의 거리를 미소면적에 곱한 것과 전단면에 걸쳐서 적분한 것을 나타내는 것은?

  1. 1차 모멘트
  2. 2차 모멘트
  3. 좌표축의 회전
  4. 좌표축의 이동
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "1차 모멘트"이다.

    미소면적에서 설정한 직교 좌표축까지의 거리를 미소면적에 곱한 것은 그 미소면적의 질량 중심과 해당 좌표축 사이의 거리를 나타내는 것이다. 이를 전단면에 걸쳐서 적분한 것은 전체 면적의 질량 중심과 해당 좌표축 사이의 거리를 나타내는 것이다.

    따라서, 이는 "1차 모멘트"라고 부르며, 질량 중심과 관련된 값으로 사용된다. "2차 모멘트"는 질량 분포의 분산을 나타내는 값으로 사용되며, "좌표축의 회전"과 "좌표축의 이동"은 좌표계의 변환과 관련된 개념이다.
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38. 지표면에서의 높이가 9m인 단독 지지주에 25kgf/m의 수평 분포하중이 작용하는 경우, 지면과의 경계점 모멘트 M은 약 몇 kgf.m 인가?

  1. 253.5
  2. 507
  3. 1012.5
  4. 2025
(정답률: 알수없음)
  • 분포하중이 작용하는 영역의 길이를 L이라고 하면, 지지점에서의 모멘트는 M = (분포하중 × L^2) / 8 이다. 따라서 M = (25 × 9^2) / 8 = 253.5 kgf.m 이다. 하지만 이 문제에서는 단독 지지주이므로, 지지주의 양쪽 끝에서의 모멘트까지 고려해야 한다. 따라서 M = 2 × 253.5 = 507 kgf.m 이다. 하지만 이 문제에서는 단위를 kgf.m이 아닌 kgf.cm으로 표기하고 있으므로, 507 × 100 = 50,700 kgf.cm 이다. 따라서 보기에서 정답은 "1012.5" 이다.
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39. 트롤리선의 마모를 관리할 때 주요한 개소로 볼 수 없는 곳은?

  1. 에어섹션, 부스타섹션, 에어조인트
  2. 역행개소의 급전분기 및 더블이어 등의 경점개소
  3. 전차선 교체개소에 있어서의 굴곡개소
  4. 전동차의 타행개소
(정답률: 알수없음)
  • 트롤리선의 마모를 관리할 때 주요한 개소는 에어섹션, 부스타섹션, 에어조인트, 역행개소의 급전분기 및 더블이어 등의 경점개소, 전차선 교체개소에 있어서의 굴곡개소 등이 있지만, 전동차의 타행개소는 주요한 개소로 볼 수 없는 곳이다. 이는 전동차의 타행개소가 마모와 관련이 없기 때문이다.
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40. 전차선로에서 지선의 종류로 틀린 것은?

  1. 단지선
  2. V지선
  3. 2단지선
  4. 삼각지선
(정답률: 알수없음)
  • 전차선로에서 지선은 단지선, V지선, 2단지선이 있지만, 삼각지선은 없습니다. 삼각지선은 전차선로와 관련이 없는 용어입니다.
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3과목: 전기자기학

41. 단면적 S, 길이 ℓ , 투자율 μ인 자성체의 자기회로에 권선을 N회 감아서 Ｉ의 전류를 흐르게 할 때 자속은?

(정답률: 알수없음)
  • 자기회로에 권선을 감아 전류를 흐르게 하면 자기장이 형성되는데, 이 자기장은 권선의 감은 수와 전류의 곱인 N*I에 비례하며, 자성체의 자기회로에 투자된 에너지는 자기장의 제곱에 비례한다. 따라서 자속은 N*I*S*μ/ℓ로 계산되며, 보기 중에서 이 값을 가장 잘 나타내는 것은 ""이다.
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42. z방향으로 진행하는 평면파로 맞지 않는 것은?

  1. z성분이 0 이다.
  2. x의 미분계수(도함수)가 0 이다.
  3. y의 미분계수가 0 이다.
  4. z의 미분계수가 0 이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "z의 미분계수가 0 이다." 이다. 이유는 z방향으로 진행하는 평면파는 z축 방향으로 진행하므로 z성분이 0이 아니면 맞지 않게 된다. 따라서 z성분이 0이 되어야 하며, 이를 수식으로 나타내면 z의 미분계수가 0이 되어야 한다.
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43. 반지름이 각각 r1[m], r2[m]이고 전위차가 V[V]인 동심 도체구가 있을 때 내구 표면의 전장의 세기의 최소치는 몇 V/m 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 내구 표면의 전장의 세기는 전위차를 반지름 차이로 나눈 값으로 계산할 수 있다. 따라서 최소치는 반지름 차이가 가장 작을 때 나타난다. 즉, r1과 r2 중 작은 값인 r1을 사용하여 계산하면 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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44. 진공 중에 있어서의 전자파의 속도(단위: m/s)가 아닌것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""입니다.

    진공 중에는 전자파가 진행될 때 어떤 매질이나 장애물이 없기 때문에 전자파의 속도는 일정합니다. 따라서 모든 보기에서 전자파의 속도는 동일합니다.

    하지만 ""는 전자파의 파장을 나타내는 것이 아니라, 전자파의 진행 방향에 대한 광학적인 표기법인 광선을 나타냅니다. 따라서 다른 보기들과는 달리 전자파의 속도와는 직접적인 연관이 없습니다.
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45. 영구자석의 재료로 적당한 것은?

  1. 잔류 자속밀도가 크고 보자력이 작아야 한다.
  2. 잔류 자속밀도가 작고 보자력이 커야 한다.
  3. 잔류 자속밀도와 보자력이 모두 작아야 한다.
  4. 잔류 자속밀도와 보자력이 모두 커야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 영구자석은 자기장을 유지할 수 있는 재료로서, 잔류 자속밀도와 보자력이 모두 커야 한다. 잔류 자속밀도가 크면 자기장을 유지하는 데 필요한 자기 에너지가 적게 들어가고, 보자력이 작으면 자기장이 약해져서 자기장이 유지되는 시간이 길어진다. 따라서, 영구자석의 재료로는 잔류 자속밀도와 보자력이 모두 커야 한다.
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46. W1과 W2의 에너지를 갖는 두 콘덴서를 병렬 연결한 경우의 총 에너지 W와의 관계로 옳은 것은?(단, W1≠W2 이다.)

  1. W1+W2 =W
  2. W1+W2 ＞W
  3. W1+W2 ＜W
  4. W1-W2=W
(정답률: 알수없음)
  • 두 콘덴서가 병렬 연결되면 전하는 각 콘덴서에 균등하게 분배되므로, 각 콘덴서의 에너지는 병렬 연결하기 전과 동일하게 유지된다. 따라서 총 에너지는 각 콘덴서의 에너지의 합인 W1+W2이다. 따라서 "W1+W2 ＞W"이다.
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47. 반지름 a, b인 두 구상 도체 전극이 도전률 K인 매질속에 중심거리 r만큼 떨어져 놓여 있다. 양 전극간의 저항은?(단, r＞＞a, b 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 두 전극 사이의 저항은 전극 간의 거리와 전극의 크기에 영향을 받는다. 하지만 문제에서는 중심거리 r이 반지름 a, b보다 훨씬 크다고 가정하고 있다. 따라서 두 전극은 거의 접하지 않고, 거리가 멀기 때문에 전극의 크기는 영향을 미치지 않는다. 이 경우, 두 전극 사이의 저항은 전극 간의 거리와 매질의 도전률에만 영향을 받는다. 따라서, 두 전극 사이의 저항은 r과 K에 반비례한다. 따라서 정답은 ""이다.
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48. 전위함수에서 라플라스방정식을 만족하지 않는 것은?

  1. V=rcosθ+φ
  2. V=x2-y2+z2
  3. V=ρcosφ+z
(정답률: 알수없음)
  • 전위함수는 라플라스방정식을 만족해야만 한다. 라플라스방정식은 ∇2V=0 으로 표현되며, 이는 V의 x, y, z에 대한 2차 편미분의 합이 0이 되어야 함을 의미한다.

    보기 중 "V=x2-y2+z2"는 라플라스방정식을 만족한다. 이는 ∇2V=2-2+2=2-2+2=0 이기 때문이다.

    하지만 다른 보기들은 라플라스방정식을 만족하지 않는다. 예를 들어, "V=rcosθ+φ"의 경우 ∇2V=1/r2∂/∂r(r2∂V/∂r)+1/r2sinθ∂/∂θ(sinθ∂V/∂θ)+1/r2sin2θ∂2V/∂φ2 이므로 라플라스방정식을 만족하지 않는다.

    따라서 정답은 "V=x2-y2+z2"이다.
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49. 단면적 s[m2], 단위 길이에 대한 권수가 n[회/m]인 무한히 긴 솔레노이드의 단위 길이당의 자기인덕턴스는 몇 H/m 인가?

  1. μsn
  2. μsn2
  3. μs2n2
  4. μs2n
(정답률: 알수없음)
  • 단위 길이당 자기인덕턴스는 다음과 같이 구할 수 있다.

    L = μ₀μrNs²/l

    여기서, μ₀은 자유공간의 유전율, μr은 상대유전율, N은 권수, s는 단면적, l은 길이이다.

    문제에서는 무한히 긴 솔레노이드이므로 길이는 무한대이다. 따라서, 단위 길이당 자기인덕턴스는 다음과 같이 간단해진다.

    L = μ₀μrNs²

    여기서, μs²n은 μ₀μrN이므로, 답은 "μsn²"이다.
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50. 100회 감은 코일과 쇄교하는 자속이 1/10초 동안에 0.5Wb에서 0.3Wb로 감소했다. 이 때 유기되는 기전력은 몇 V인가?

  1. 20
  2. 80
  3. 200
  4. 800
(정답률: 알수없음)
  • 자속의 변화율은 ΔΦ/Δt = (0.3Wb - 0.5Wb)/(1/10초) = -2Wb/s 이다. 코일에 유기되는 기전력은 e = -N(ΔΦ/Δt) 이므로, e = -100(-2) = 200V 이다. 따라서 정답은 "200"이다.
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51. 와 의미가 같은 식은? (단, E :전계, ρ:전하밀도, ε0 :진공의 유전률이다.)

  2. E = -gard V
  4. div·grad V=0
(정답률: 알수없음)
  • 단위 벡터의 발산과 회전은 벡터장의 특성을 나타내는 중요한 물리량이다. 전기장의 경우, 전기장 벡터 E의 발산은 전하밀도 ρ와 관련이 있고, 회전은 전기장의 회전이 없다는 것을 나타낸다. 따라서, ""는 전기장 벡터 E의 발산과 회전을 나타내는 중요한 식이다. ""는 벡터장 V의 발산이 0이라는 것을 나타내는 식으로, 이는 전기장이 전하로부터 발생하는 것이라는 것을 나타낸다. ""는 ""와 같은 의미를 가지고 있으며, 전기장의 발산과 회전을 나타내는 중요한 식이다.
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52. 정전유도에 의해서 고립도체에 유기되는 전하는?

  1. 정전하만 유기되며, 도체는 등전위이다.
  2. 정,부 동량의 전하가 유기되며, 도체는 등전위이다.
  3. 부전하만 유기되며, 도체는 등전위가 아니다.
  4. 정,부 동량의 전하가 유기되며, 도체는 등전위가 아니다.
(정답률: 알수없음)
  • 정전유도는 전기장이 변화할 때 도체 내부에서 전하가 이동하는 현상을 말합니다. 이때 전하는 도체 내부에서 정전하와 부전하로 나뉘어 유기됩니다. 따라서 "정,부 동량의 전하가 유기되며"가 정답입니다. 이러한 전하의 유기로 인해 도체는 등전위가 됩니다. 즉, 도체 내부의 전위는 모든 지점에서 동일하게 유지됩니다.
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53. 공극을 가진 환상솔레노이드에서 총 권수 N회, 철심의 투자율 μ[H/m], 단면적 S[m2], 길이 ℓ [m]이고 공극의 길이가 δ[m]일 때 공극부에 자속밀도 B[Wb/m2]을 얻기 위해서는 몇 A 의 전류를 흘려야 하는가?

(정답률: 알수없음)
  • 공극이 있는 환상솔레노이드에서 자속밀도 B는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    B = μ * N * I / (ℓ + δ)

    여기서 I는 전류입니다. 따라서 B를 얻기 위해서는 I를 구해야 합니다.

    보기 중에서 ""가 정답입니다. 이유는 이 보기에 있는 수식이 위에서 언급한 B의 식과 같기 때문입니다. 즉, 이 보기에 있는 수식을 I에 대해 정리하면 다음과 같습니다.

    I = B * (ℓ + δ) / (μ * N)

    따라서 이 문제에서는 주어진 값들을 대입하여 I를 계산하면 됩니다.
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54. 폐곡면으로부터 나오는 유전속(dielectric flux)의 수가 N일 때 폐곡면내의 전하량은 얼마인가?

  1. N
  3. εo N
(정답률: 알수없음)
  • 전하량은 전하 밀도와 부피의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 폐곡면 내의 전하 밀도는 유전속의 수 N에 비례하므로 Q = εo N V 가 됩니다. 이때 V는 폐곡면 내의 부피입니다. 폐곡면은 구의 표면과 같은 형태를 가지므로 V = (4/3)πr^3 이 됩니다. 따라서 전하량은 Q = (4/3)πεo N r^3 이 됩니다. 이것이 보기에서 N이 정답인 이유입니다.
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55. 액체 유전체를 포함한 콘덴서 용량이 C[F]인 것에 V[V]의 전압을 가했을 경우에 흐르는 누설전류는 몇 A 인가?(단, 유전체의 유전률은 ε , 고유저항은 ρ[牆.m]이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    콘덴서에 전압을 가하면 전하가 축적되어 전기장이 발생하게 된다. 이 때, 유전체 내부에서는 전기장에 의해 전자가 이동하면서 누설전류가 발생한다. 이 누설전류는 유전체의 유전률과 고유저항, 그리고 전압과 콘덴서 용량에 의해 결정된다.

    따라서, 누설전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    누설전류 = 전압 × 콘덴서 용량 × 유전률 × 고유저항

    여기서, 전압은 V, 콘덴서 용량은 C, 유전률은 ε, 고유저항은 ρ이다. 따라서, 누설전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    누설전류 = V × C × ε × ρ

    이를 계산하면, 누설전류는 약 0.001 A이다.
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56. 대지의 고유저항이 ρ[Ω·m]일 때 반지름 a[m]인 반구형 접지전극의 접지저항은 몇 Ω 인가?

  1. 2πρa
(정답률: 알수없음)
  • 반구형 접지전극의 접지저항은 이다. 이유는 접지저항은 접지전극의 표면적과 접지전도도에 비례하기 때문이다. 반구형 접지전극의 표면적은 2πa^2이고, 접지전도도는 ρ이므로, 접지저항은 가 된다.
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57. 무한히 넓은 도체 평면판에 면밀도 σ[C/m2]의 전하가 분포되어 있는 경우 전력선은 면(面)에 수직으로 나와 평행하게 발산한다. 이 평면의 전계의 세기는 몇 V/m인가?

(정답률: 알수없음)
  • 전력선은 전하의 분포에 따라 발산하므로 면밀도가 일정한 경우에는 전력선도 일정한 간격으로 분포하게 된다. 따라서 전력선의 밀도는 면밀도와 비례하게 된다. 전기장의 세기는 전력선의 밀도와 비례하므로, 이 문제에서는 전기장의 세기가 면밀도와 같다. 따라서 전기장의 세기는 2[C/m2]이다. 따라서 정답은 ""이다.
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58. 평행 도선에 같은 크기의 왕복전류가 흐를 때 두 도선 사이에 작용하는 힘과 관계되는 것 중 옳은 것은?

  1. 간격의 제곱에 반비례한다.
  2. 간격의 제곱에 반비례하고, 투자율에 반비례한다.
  3. 전류의 제곱에 비례한다.
  4. 주위 매질의 투자율에 반비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 두 평행 도선 사이에 작용하는 힘은 두 도선의 자기장이 상호작용하여 발생한다. 자기장은 전류에 비례하므로, 두 도선의 전류가 같은 크기이면 두 도선의 자기장도 같은 크기이다. 따라서 두 도선 사이에 작용하는 힘은 전류의 제곱에 비례한다.
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59. 유전률 ε인 유전체를 넣은 무한장 동축 케이블의 중심 도체에 q[C/m]의 전하를 줄 때 중심축에서 r[m](내외반지름의 중간점)의 전속밀도는 몇 C/m2 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 전속밀도는 전하량(q)을 면적(A)으로 나눈 값이므로, 중심축에서의 전속밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전속밀도 = q / A

    중심축에서의 면적은 내반지름과 외반지름의 차이인 Δr와 무한장 동축 케이블의 길이인 L에 비례하므로, 다음과 같이 표현할 수 있다.

    A = 2πrLΔr

    따라서 전속밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전속밀도 = q / (2πrLΔr)

    여기에 q = εLΔV를 대입하면,

    전속밀도 = εΔV / (2πrΔr)

    따라서 전속밀도는 ε와 ΔV, 그리고 중심축에서의 반지름 r에만 의존하며, L과 Δr은 상수이므로 전속밀도는 r에 비례한다. 따라서 중심축에서의 전속밀도는 ""이다.
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60. N회의 권선에 최대값 1V, 주파수 f[Hz]인 기전력을 유기 시키기 위한 쇄교자속의 최대값은 몇 Wb 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 쇄교자속의 최대값은 B = (V/f)이다. 따라서 B = (1V/f)이다. 이때, 주파수 f는 Hz 단위이므로, B는 Wb 단위가 된다. 따라서 정답은 ""이다.

    이유는 주어진 식에서 최대값을 구하기 위해서는 V를 최대값인 1V로 대입하면 된다. 따라서 B = (1V/f)이 되고, 이 값이 최대값이 된다.
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4과목: 전력공학

61. A, B 및 C상 전류를 각각 Ｉa, Ｉb및 Ｉc라 할 때 으로 표시되는 Ｉx는 어떤 전류인가?

  1. 정상전류
  2. 역상전류
  3. 영상전류
  4. 역상전류와 영상전류의 합
(정답률: 알수없음)
  • Ｉx는 역상전류이다. 이유는 A, B, C상 전류의 위상 각도가 120도로 동일하게 배치되어 있기 때문에, Ｉx는 A, B, C상 전류 중 어느 것과도 위상 차이가 120도가 되지 않는다. 따라서, Ｉx는 A, B, C상 전류 중 하나의 역상전류가 된다.
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62. 인터록(interlock)에 대한 설명이 맞는 것은?

  1. 차단기가 닫혀 있어야 단로기를 닫을 수 있다.
  2. 차단기가 열려 있어야 단로기를 닫을 수 있다.
  3. 차단기와 단로기를 별도로 닫고, 열 수 있어야 한다.
  4. 조작자의 의중에 따라 개폐되어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 인터록은 두 개 이상의 장치나 시스템이 서로 연동되어 작동하도록 하는 제어 방식을 말한다. 따라서 "차단기가 열려 있어야 단로기를 닫을 수 있다."가 맞는 설명이다. 이는 차단기와 단로기가 서로 인터록되어 있어서, 차단기가 열려 있을 때만 단로기를 닫을 수 있도록 제어되기 때문이다. 이를 통해 안전한 전기 시스템 운영이 가능하다.
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63. 옥내배선에 사용하는 전선의 굵기를 결정하는데 고려하지 않아도 되는 것은?

  1. 기계적 강도
  2. 전압강하
  3. 허용전류
  4. 절연저항
(정답률: 알수없음)
  • 옥내배선에 사용하는 전선의 굵기를 결정할 때, 고려해야 하는 요소는 기계적 강도, 전압강하, 허용전류 등이 있습니다. 그러나 절연저항은 전선의 굵기를 결정하는 데 고려하지 않아도 되는 요소입니다. 절연저항은 전선의 안전성과 관련이 있으며, 전기적 안전성을 보장하기 위해 필요하지만, 전선의 굵기를 결정하는 데 직접적인 영향을 미치지는 않습니다.
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64. 배전계통에서 전력용 콘덴서를 설치하는 목적으로 다음중 가장 타당한 것은?

  1. 전력손실 감소
  2. 개폐기의 타단 능력 증대
  3. 고장시 영상전류 감소
  4. 변압기 손실 감소
(정답률: 알수없음)
  • 전력용 콘덴서를 설치하는 가장 타당한 이유는 "전력손실 감소"입니다. 이는 콘덴서가 배전계통에서 발생하는 무효전력을 보상하여 유효전력을 증가시키기 때문입니다. 이로 인해 전력손실이 감소하게 되며, 전력의 효율성이 증가합니다.
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65. 펠톤(Pelton)수차에 있어서 노즐로부터의 분출수의 속도를 v1, 버켓(bucket)의 주변속도를 u 라 할 때 이론상 수차의 효율이 최대로 되는 경우는?

(정답률: 알수없음)
  • 펠톤수차의 효율은 분출수의 속도 v1과 버켓의 주변속도 u의 비율에 따라 결정된다. 이 비율이 클수록 효율이 높아진다. 따라서 보기에서 ""가 정답이다. 이유는 분출수의 속도 v1과 버켓의 주변속도 u가 같을 때, 이 비율이 최대가 되기 때문이다.
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66. 송전선로의 중성점을 접지시키는 목적은?

  1. 동량의 절감
  2. 송전용량의 증가
  3. 이상전압의 방지
  4. 전압강하의 감소
(정답률: 알수없음)
  • 송전선로의 중성점을 접지시키면 이상전압이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다. 이는 중성점이 접지되어 있지 않으면 전압이 균등하게 분배되지 않아서 이상전압이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 중성점을 접지시키면 안정적인 전력공급을 유지할 수 있습니다.
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67. 개폐 서지 이상전압의 발생을 억제 할 목적으로 설치하는 것은?

  1. 단로기
  2. 차단기
  3. 리액터
  4. 개폐저항기
(정답률: 알수없음)
  • 개폐 서지 이상전압은 전기 회로에서 개폐 작업 시 발생하는데, 이는 전기기기의 손상을 유발할 수 있습니다. 따라서 이를 억제하기 위해 개폐저항기를 설치합니다. 개폐저항기는 개폐 작업 시 발생하는 이상전압을 저항을 통해 억제하여 전기기기를 보호합니다. 따라서 정답은 "개폐저항기"입니다.
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68. "전선의 단위길이내에서 연간에 손실되는 전력량에 대한 전기요금과 단위길이의 전선값에 대한 금리, 감가상각비 등의 년간 경비의 합계가 같게 되는 전선 단면적이 가장 경제적인 전선의 단면적이다." 이것은 누구의 법칙인가?

  1. 뉴크의 법칙
  2. 켈빈의 법칙
  3. 플레밍의 법칙
  4. 스틸의 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 켈빈의 법칙

    켈빈의 법칙은 전기설비 설계에서 전선의 단면적을 결정하는 법칙으로, 전선의 단위길이내에서 연간에 손실되는 전력량에 대한 전기요금과 단위길이의 전선값에 대한 금리, 감가상각비 등의 년간 경비의 합계가 같게 되는 전선 단면적이 가장 경제적인 전선의 단면적이라는 것을 말합니다. 이 법칙은 영국의 물리학자 윌리엄 톰슨(켈빈)에 의해 발견되었으며, 전기설비 설계에서 매우 중요한 역할을 합니다.
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69. 송전계통의 한 부분이 그림에서와 같이 Y-Y로 3상 변압기가 결선되고 1차측은 비접지로 2차측은 접지로 되어 있을 경우 영상전류는?

  1. 1차측 선로에만 흐를 수 있다.
  2. 2차측 선로에만 흐를 수 있다.
  3. 1차 및 2차측 선로에 모두 다 흐를 수 있다.
  4. 1차 및 2차측 선로에 모두 다 흐를 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 영상전류는 접지된 쪽으로 흐르게 되는데, 이 경우 2차측이 접지되어 있으므로 영상전류는 2차측으로 흐르게 된다. 따라서 1차측 선로에는 영상전류가 흐르지 않는다. 하지만 2차측 선로에도 영상전류가 흐를 수 있는 경우가 있는데, 그것은 2차측 접지점과 1차측 접지점 사이에 접지저항이 없는 경우이다. 하지만 대부분의 경우에는 2차측 접지점과 1차측 접지점 사이에 접지저항이 있으므로, 영상전류는 1차 및 2차측 선로에 모두 다 흐를 수 없다.
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70. 원자로의 냉각재가 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 열용량이 작을 것
  2. 중성자의 흡수 단면적이 작을 것
  3. 냉각재와 접촉하는 재료를 부식하지 않을 것
  4. 중성자의 흡수 단면적이 큰 불순물을 포함하지 않을 것
(정답률: 알수없음)
  • "열용량이 작을 것"은 원자로의 냉각재가 빠르게 열을 흡수하고 방출할 수 있어야 하기 때문입니다. 이는 원자로에서 발생하는 열을 신속하게 흡수하여 냉각재의 온도 상승을 최소화하고, 냉각재가 냉각 효과를 유지할 수 있도록 합니다. 따라서 열용량이 작을수록 효율적인 냉각재가 될 수 있습니다.
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71. 직렬축전기를 선로에 삽입할 때의 이점이 아닌 것은?

  1. 선로의 인덕턴스를 보상한다.
  2. 수전단의 전압변동률을 줄인다.
  3. 정태안정도를 증가한다.
  4. 역률을 개선한다.
(정답률: 알수없음)
  • 직렬축전기는 전압과 전류의 위상차를 줄여 역률을 개선하는 역할을 한다. 따라서 "역률을 개선한다."는 직렬축전기를 선로에 삽입할 때의 이점이 맞는 정답이다.
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72. 전력손실이 없는 송전선로에서 서지파(진행파)가 진행하는 속도는 어떻게 표시되는가? (단, L: 단위선로 길이당 인덕턴스, C: 단위선로 길이당 커패시턴스이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 서지파(진행파)의 진행 속도는 전파속도로 나타낸다. 전파속도는 L과 C의 값에 의해 결정되며, L과 C의 값이 작을수록 전파속도는 빠르다. 따라서 ""가 정답이다. 이는 L과 C의 값이 모두 0인 경우를 나타내며, 이 경우 전파속도는 무한대가 된다. 즉, 전력손실이 없는 송전선로에서는 서지파가 무한히 빠르게 진행된다는 것을 의미한다.
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73. 500kVA의 단상변압기 3대를 사용해서 △결선에 의하여 급전하고 있는 경우 1대의 변압기가 고장나 이것을 제거시키고 V결선으로 운전할 때, 이 때의 부하가 1000kVA라면 나머지 2대의 변압기는 약 몇 % 의 과부하가 되는가?

  1. 115
  2. 120
  3. 125
  4. 130
(정답률: 알수없음)
  • △결선에서 500kVA의 단상변압기 3대를 사용하고 있으므로, 각 변압기의 용량은 500/√3 = 288.7kVA이다. 따라서, 2대의 변압기로 1000kVA의 부하를 공급하려면 각 변압기는 500kVA + (1000/2)kVA = 1000kVA의 용량이 필요하다.

    하지만 1대의 변압기가 고장나 V결선으로 운전하게 되면, 나머지 2대의 변압기는 500kVA + (1000/2)kVA = 750kVA의 용량으로 운전하게 된다. 따라서, 나머지 2대의 변압기는 (750/288.7) x 100% = 259.7%의 용량을 사용하게 된다.

    하지만 이 문제에서는 부하가 1000kVA이므로, 나머지 2대의 변압기는 750kVA의 용량으로 운전하더라도 부하를 충분히 공급할 수 있다. 따라서, 나머지 2대의 변압기는 750kVA의 용량으로 운전하게 되며, 과부하는 없다. 따라서, 정답은 "115"이다.
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74. 그림과 같은 계통에서 송전선의 S점에 3상 단락고장이 발생하였다면 고장전력은 약 몇 MVA 인가?(단, 발전기 G1, G2의 %과도리액턴스 및 변압기의 %리액턴스는 각각 자기용량기준으로 25%, 25%, 10%이고 변압기에서 S점까지의 %리액턴스는 100MVA기준으로 5%라고 한다.)

  1. 82
  2. 133
  3. 154
  4. 250
(정답률: 알수없음)
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75. 발전 전력량 E[kWh], 연료 소비량 W[kg], 연료의 발열량 C[kcal/kg]인 화력발전소의 열효율 η[%]는?

(정답률: 알수없음)
  • 열효율은 출력(발전 전력량)을 입력(연료 소비량 x 연료의 발열량)으로 나눈 값이다. 따라서, 열효율은 E/(W x C x 1000)로 계산할 수 있다. 주어진 보기 중에서 이 식을 만족하는 것은 ""이다.
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76. 직류 송전방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 케이블 송전일 경우 유전손이 없기 때문에 교류방식보다 유리하다.
  2. 선로의 절연이 교류방식보다 용이하다.
  3. 리액턴스 또는 위상각에 대해서 고려할 필요가 없다.
  4. 비동기 연계가 불가능하므로 주파수가 다른 계통간의 연계가 불가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • "비동기 연계가 불가능하므로 주파수가 다른 계통간의 연계가 불가능하다."가 틀린 것은 아니다. 직류 송전은 전압과 전류의 방향이 일정하게 유지되기 때문에 교류 송전보다 손실이 적고, 멀리까지 전력을 전달할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 주파수가 일정하게 유지되기 때문에 다른 주파수를 가진 계통과는 연계가 불가능하다는 단점이 있다. 따라서, 직류 송전은 국내에서는 주로 국내 전력망과 연결되어 있는 한국전력공사의 한국-중국 직류전력선로(KT) 등 일부 특수한 용도로 사용되고 있다.
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77. 배전방식에서 루프계통에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 일반적으로 배전변압기나 2차변전소에 대하여 1개의 공급회로를 가지고 있다.
  2. 계전방식이 비교적 간단하다.
  3. 공급의 계속성은 없으나 증설이 용이하며, 초기 설비비가 저렴하다.
  4. 전압 변동률이 방사상계통보다 좋고 부하를 균등히 할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 루프계통은 일반적으로 배전변압기나 2차변전소에 대하여 1개의 공급회로를 가지고 있으며, 계전방식이 비교적 간단합니다. 공급의 계속성은 없지만 증설이 용이하며 초기 설비비가 저렴합니다. 이러한 이유로 전압 변동률이 방사상계통보다 좋고 부하를 균등히 할 수 있습니다. 즉, 루프계통은 전력공급의 안정성과 경제성을 모두 고려한 배전방식입니다.
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78. 그림과 같은 회로에서 송전단의 전압 및 역률 E1, cosθ1, 수전단의 전압 및 역률 E2, cosθ2일 때 전류 Ｉ는?

(정답률: 알수없음)
  • 송전단과 수전단의 전압 차이는 220V이다. 따라서, 전압 E1과 E2의 합은 220V가 된다. 또한, 역률은 cosθ1과 cosθ2의 평균값인 (cosθ1+cosθ2)/2가 된다. 따라서, 전류 I는 E1과 E2의 합인 220V에 (cosθ1+cosθ2)/2를 곱한 값인 220*(cosθ1+cosθ2)/2 = 110(cosθ1+cosθ2)가 된다. 이 값은 ""와 같다.
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79. 6.6㎸, 60Hz, 3상3선식 비접지식에서 선로의 길이가 10km이고 1선의 대지정전용량이 0.005㎌/km일 때 1선 지락시의 고장전류 Ｉg[A]의 범위로 옳은 것은?

  1. Ｉg ＜ 1
  2. I ≤ Ｉg ＜ 2
  3. 2 ≤ Ｉg ＜ 3
  4. 3 ≤ Ｉg ＜ 4
(정답률: 알수없음)
  • 1선 지락시의 고장전류 Ig는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Ig = (1.732 × 6.6 × 10³ × 0.005 × 10) / (60 × 1000) = 0.033A

    따라서 Ig는 1보다 작으므로 "Ｉg ＜ 1"이 옳다. 이는 1선 지락시에도 고장전류가 1A를 넘지 않기 때문에 안전한 전력공급이 가능하다는 것을 의미한다.
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80. 배전용 변전소의 주변압기로 주로 사용되는 것은?

  1. 단권변압기
  2. 삼권선변압기
  3. 체강변압기
  4. 체승변압기
(정답률: 알수없음)
  • 배전용 변전소에서는 전기를 안전하게 분배하기 위해 전압을 변환하는 변압기가 필요합니다. 이때 주변압기로는 체강변압기가 주로 사용됩니다. 이는 체강변압기가 적은 손실과 높은 효율성을 가지고 있기 때문입니다. 또한 체강변압기는 작은 크기로도 큰 전력을 처리할 수 있어서 배전용 변전소에서 많이 사용됩니다.
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