전기철도기사 필기 기출문제복원 (2004-03-07)

전기철도기사
(2004-03-07 기출문제)

목록

1과목: 전기철도공학

1. 조가선과 전차선의 2조로 구성되고 조가선으로 전차선을 궤도면에 대하여 평행이 되도록 한 방식은?

  1. 심플 커티너리 조가방식
  2. 헤비 심플 커티너리 조가방식
  3. 콤파운드 커티너리 조가방식
  4. 합성 콤파운드 커티너리 조가방식
(정답률: 알수없음)
  • 심플 커티너리 조가방식은 조가선과 전차선이 각각 궤도면에 대해 평행하도록 구성하는 방식이다. 이 방식은 간단하면서도 안정적인 구조를 가지고 있어서 많이 사용된다. 따라서 이 문제에서도 심플 커티너리 조가방식이 정답이다. 헤비 심플 커티너리 조가방식은 심플 커티너리 조가방식에 비해 더 많은 조가선을 사용하여 더욱 안정적인 구조를 만드는 방식이다. 콤파운드 커티너리 조가방식은 두 개 이상의 심플 커티너리 조가방식을 결합하여 더 복잡한 구조를 만드는 방식이다. 합성 콤파운드 커티너리 조가방식은 콤파운드 커티너리 조가방식에 더 많은 조가선을 추가하여 더욱 안정적인 구조를 만드는 방식이다.
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2. 가공전차선로에서 두 개의 금속의 조합 즉, 피접촉금속과 접촉금속의 사용이 불가능 한 조합은?

  1. 알루미늄-카드뮴
  2. 알루미늄-동
  3. 알루미늄-아연
  4. 알루미늄-크롬
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄과 동은 전기적으로 화학적으로 서로 다른 성질을 가지고 있기 때문에, 가공전차선로에서 접촉이 일어나면 부식이 발생할 수 있습니다. 따라서 알루미늄-동 조합은 사용이 불가능합니다.
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3. 가공 전차선로에서 이종 금속의 접촉 부식의 요인이 아닌것은?

  1. 부식환경의 영향
  2. 곡선반경의 영향
  3. 기온의 영향
  4. 분진의 부착 영향
(정답률: 알수없음)
  • 가공 전차선로에서 이종 금속의 접촉 부식은 부식환경의 영향, 기온의 영향, 분진의 부착 영향 등 여러 요인에 의해 발생할 수 있습니다. 그러나 곡선반경의 영향은 이종 금속의 접촉 부식과는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "곡선반경의 영향"입니다.
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4. 실리콘 정류기의 출력전압을 1500V로 하려면 정류기 1차측 교류전압을 약 몇 V 로 하면 좋은가?(단, 교류와 직류의 전압비는 1.35 이다.)

  1. 1010
  2. 1110
  3. 1500
  4. 2030
(정답률: 알수없음)
  • 실리콘 정류기의 출력전압은 입력전압의 1.35배가 됩니다. 따라서, 출력전압이 1500V이면 입력전압은 1500/1.35 = 1111.11V가 됩니다. 하지만 입력전압은 정수값이어야 하므로, 약간 내림하여 1110V로 설정하면 됩니다. 따라서 정답은 "1110"입니다.
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5. 직류 전차선로에서 귀선로의 전기저항이 높아 전압강하 및 레일 전위의 상승을 억제하기 위해 설치하는 것은?

  1. 흡상선
  2. 보조귀선
  3. 인입귀선
  4. 중성선
(정답률: 알수없음)
  • 직류 전차선로에서 귀선로의 전기저항이 높아 전압강하 및 레일 전위의 상승을 억제하기 위해서는 귀선로에 병렬로 보조귀선을 설치해야 합니다. 보조귀선은 전류의 흐름을 돕는 역할을 하며, 귀선로의 전기저항을 감소시켜 전압강하와 레일 전위 상승을 억제합니다. 따라서 보기 중에서 정답은 "보조귀선"입니다.
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6. 전차선로의 구분장치의 설치개소 중 잘못된 것은?

  1. 상, 하선별 또는 방면별 구분
  2. 큰 역구내, 차량기지 구분
  3. 보수작업구간의 설정이 쉽도록 구분
  4. 본선로상에서는 적당히 구분
(정답률: 알수없음)
  • "본선로상에서는 적당히 구분"이 잘못된 것이 아닌 이유는 전차선로의 구분장치는 주로 상, 하선별 또는 방면별 구분, 큰 역구내, 차량기지 구분, 보수작업구간의 설정이 쉽도록 구분 등의 목적으로 설치되며, 이 중에서도 본선로상에서는 적당히 구분하는 것이 일반적이기 때문입니다. 따라서 "본선로상에서는 적당히 구분"도 올바른 설치개소 중 하나입니다.
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7. 지상구간 커티너리 가선방식 전차선로에서 일반 개소(역간)의 전주 표준 건식 게이지는?

  1. 2.1m
  2. 3m
  3. 3.5m
  4. 4m
(정답률: 알수없음)
  • 지상구간 커티너리 가선방식 전차선로에서 일반 개소(역간)의 전주 표준 건식 게이지는 3m이다. 이는 전차선로의 구조와 차량의 안전성, 운행 안정성 등을 고려하여 결정된 것이다. 3m는 전차선로에서 안전하고 효율적인 운행을 위한 최적의 거리로 판단되었기 때문에 선택되었다.
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8. 자동신호에 사용하는 궤도 변압기에서 고저압 혼촉방지 장치는?

  1. 금속성 이격판
  2. 방전 간격
  3. 피뢰기
  4. 저압측 1단 접지
(정답률: 알수없음)
  • 고저압 혼촉방지 장치는 고압측과 저압측 사이에 방전 간격을 유지하여 혼촉을 방지하는데, 이를 위해 금속성 이격판이 사용된다. 이 이격판은 고압측과 저압측 사이에 위치하여 전기적으로 절연되면서도 물리적으로 연결되어 있어 방전 간격을 유지한다. 이를 통해 고압측과 저압측 사이의 전기적인 접촉을 막아 혼촉을 방지할 수 있다.
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9. 부담률을 산출하는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 부담률을 산출하는 식은 "대출금액 ÷ 담보가치 × 100" 이다. ""은 이 식에서 담보가치를 나타내는 변수이기 때문에 정답이다.
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10. 전기차의 동력 집중방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 구동 전동기 수가 작기 때문에 고장 발생률이 비교적 적다.
  2. 객차에 구동 전동기가 없기 때문에 진동, 소음이 적고, 승차감이 양호하다.
  3. 여객과 화물수송의 병행운용이 가능하여 전기차 운용 효율이 향상된다.
  4. 속도 급상승, 급제동이 용이하고 축중이 가볍고, 선로의 제한속도를 높일 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답인 "속도 급상승, 급제동이 용이하고 축중이 가볍고, 선로의 제한속도를 높일 수 있다."는 동력 집중방식의 장점이 아닌 것이다. 이유는 동력 집중방식은 구동 전동기를 한 개의 객차에 집중시켜 전력을 공급하는 방식으로, 이로 인해 속도 급상승, 급제동이 용이하고 축중이 가볍고, 선로의 제한속도를 높일 수 있다는 장점이 있다.
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11. 조가선에 만곡하중이 걸리는 곳은?

  1. 지지점
  2. 전주 경간의 중심점
  3. 행거 상단점
  4. 드로퍼 상단점
(정답률: 알수없음)
  • 조가선은 구조물의 중력에 의해 생기는 하중을 지탱하는 역할을 합니다. 만약 조가선에 만곡하중이 걸리는 경우, 이 하중은 조가선의 양 끝점에서 지지점까지 전달됩니다. 따라서 지지점은 조가선에 걸리는 만곡하중을 지탱하는 가장 중요한 지점입니다.
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12. 전차선로에서 본선에 가장 많이 사용되는 장력조정 장치는?

  1. 스프링식
  2. 활차식
  3. 턴버클식
  4. 조정스트랩
(정답률: 알수없음)
  • 전차선로에서는 활차식 장력조정 장치가 가장 많이 사용됩니다. 이는 스프링식이나 턴버클식보다 간단하고 신뢰성이 높기 때문입니다. 활차식 장력조정 장치는 간단한 구조로 이루어져 있으며, 전차선로에서 필요한 강도와 장력을 유지하기에 충분합니다. 또한 조정이 쉽고 유지보수가 용이하며, 비용도 저렴합니다. 따라서 전차선로에서는 활차식 장력조정 장치를 가장 많이 사용하고 있습니다.
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13. 우리나라 전기철도의 급전방식에서 사용하고 있는 전차선과 레일간의 표준전압은?

  1. 직류: 750V, 교류: 15kV
  2. 직류: 750V, 교류: 20kV
  3. 직류: 1500V, 교류: 25kV
  4. 직류: 1500V, 교류: 50kV
(정답률: 알수없음)
  • 우리나라 전기철도의 급전방식에서 사용하는 전차선과 레일간의 표준전압은 "직류: 1500V, 교류: 25kV" 입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    전기철도에서는 전력을 공급하기 위해 전력선을 사용합니다. 이 전력선은 전기를 흘려보내는데 필요한 전압과 전류를 제공합니다. 전압은 전기를 흘려보내는 힘을 나타내며, 전류는 전기가 흐르는 양을 나타냅니다.

    전기철도에서는 전차선과 레일을 통해 전력을 공급합니다. 전차선과 레일 사이에는 전압이 인가됩니다. 이 전압은 전기를 흘려보내는 힘을 나타내며, 전류는 전차선과 레일 사이를 통해 전기가 흐르는 양을 나타냅니다.

    우리나라 전기철도에서는 직류 1500V와 교류 25kV를 사용합니다. 이는 전력을 효율적으로 공급하기 위한 최적의 전압이며, 안정적인 운행을 위해 선택된 값입니다. 직류 750V와 교류 15kV, 20kV, 50kV는 전력을 공급하기에는 적합하지 않은 값이며, 안정적인 운행을 보장하기 어렵습니다.
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14. 전기철도의 급전방식 중 직류 급전방식의 장점은?

  1. 운전전류가 작아 누설전류에 의한 전식(電蝕)대책이 필요 없다.
  2. 전압이 낮아 절연계급을 낮출 수 있고 통신유도장애가 없다.
  3. 사고시 선택차단이 용이하다.
  4. 대용량 중·장거리 수송에 유리하다.
(정답률: 알수없음)
  • 직류 급전방식은 전압이 낮아 절연계급을 낮출 수 있고, 이로 인해 누설전류에 의한 전식대책이 필요 없으며, 통신유도장애가 없다는 장점이 있다. 이는 전력선로가 지하나 지하철 터널 등의 긴 거리를 지나가는 경우에 유리하다.
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15. 전차선의 활차식 자동장력조정장치(WTB)의 조정거리 L을 구하는 식은? (단, C: 전차선의 선팽창 계수, △t: 표준온도에 대한 온도변화, X: 전차선의 신장길이이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "" 이다.

    WTB는 전차선의 온도변화에 따라 전차선의 길이를 일정하게 유지하기 위한 장치이다. 따라서 조정거리 L은 전차선의 온도변화에 따라 변하는 길이를 보상하는 값이다. 이를 계산하기 위해서는 전차선의 선팽창 계수 C와 표준온도에 대한 온도변화 △t, 그리고 전차선의 신장길이 X가 필요하다.

    식에서 분자는 전차선의 온도변화에 따라 변하는 길이를 보상하는 값이고, 분모는 전차선의 길이 변화에 따른 장력 변화를 보상하는 값이다. 이를 통해 전차선의 길이를 일정하게 유지할 수 있다.
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16. 전기적인 전차선로의 구분장치가 아닌 것은?

  1. 에어섹션
  2. 에어조인트
  3. 데드섹션
  4. 애자형 섹션
(정답률: 알수없음)
  • 에어섹션, 데드섹션, 애자형 섹션은 전기적인 전차선로의 구분장치이지만, 에어조인트는 전기적인 전차선로의 구분장치가 아니다. 에어조인트는 전기적인 신호나 전원을 전달하기 위한 공기압을 이용한 연결부이다. 따라서, 에어조인트는 전기적인 전차선로의 구분장치가 아니다.
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17. 두 금속의 상대 전위차로부터 알 수 있는 것은?

  1. 부하의 정도
  2. 부식의 정도
  3. 전류의 정도
  4. 저항의 정도
(정답률: 알수없음)
  • 두 금속의 상대 전위차는 두 금속 간의 전자 이동 가능성을 나타내며, 이는 부식의 정도와 관련이 있습니다. 두 금속 간의 전위차가 클수록 전자 이동이 쉬워지므로 부식이 더욱 심해질 가능성이 높아집니다. 따라서 두 금속의 상대 전위차로는 부식의 정도를 예측할 수 있습니다.
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18. 교류 T-Bar방식 전차선로에서 강체 전차선의 기본 구성요소가 아닌 것은?

  1. 연결 금구
  2. 전차선
  3. 리지드바
  4. 절연매립전
(정답률: 알수없음)
  • 교류 T-Bar방식 전차선로에서 강체 전차선의 기본 구성요소는 "연결 금구", "전차선", "리지드바"이다. "절연매립전"은 전류를 전달하는 역할을 하는 것이 아니라, 전선과 전선 사이를 절연시켜 전기적으로 분리시키는 역할을 한다. 따라서 강체 전차선의 기본 구성요소가 아니다.
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19. 강체 전차선의 구성 요소가 아닌 것은?

  1. T형제
  2. 절연매립전
  3. 애자
  4. 조가선
(정답률: 알수없음)
  • 강체 전차선은 전기를 전달하는 구성 요소로, "T형제", "절연매립전", "애자"가 이에 해당한다. 반면 "조가선"은 전차선과 지지대 사이에 설치되어 전차선의 수평 위치를 유지하는 역할을 하므로, 강체 전차선의 구성 요소가 아니다.
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20. 전차선의 이선시간이 수십분의 일초 정도의 것으로 전차선 또는 팬터그래프 습판의 미세한 진동에 따른 이선을 무엇이라 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 대이선
  2. 중이선
  3. 소이선
  4. 이선율
(정답률: 알수없음)
  • 전차선이나 팬터그래프 습판의 미세한 진동에 따라 생기는 이선을 대이선이라고 한다. 이는 전차선의 이선시간이 매우 짧기 때문에 발생하는 현상으로, 이선율이 매우 높다. 따라서 대이선은 전차선의 상태를 정확하게 파악하기 위해 매우 중요한 정보이다.
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2과목: 전기철도 구조물공학

21. 정적인 상태에서 가선측정기에 의한 곡선구간의 측정은 어느 궤도를 기준으로 하는가?

  1. 내측 궤도
  2. 외측 궤도
  3. 선로 중심
  4. 내측의 1/3 지점
(정답률: 알수없음)
  • 가선측정기는 외측 궤도를 기준으로 곡선구간의 측정을 한다. 이는 내측 궤도보다 외측 궤도가 더 큰 반경을 가지기 때문이다. 따라서 외측 궤도를 기준으로 측정함으로써 보다 정확한 결과를 얻을 수 있다.
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22. 볼트의 유효 직경을 1.6cm, 허용전단응력을 1200kgf/cm2로 할 때, 이 볼트 한 개의 허용 전단력은 약 몇 kgf인가?

  1. 1254
  2. 1813
  3. 1956
  4. 2412
(정답률: 알수없음)
  • 허용전단응력은 전단력과 단면적의 곱으로 구할 수 있습니다. 따라서 볼트 한 개의 허용 전단력은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    전단력 = 허용전단응력 × 단면적
    전단력 = 1200kgf/cm2 × (π/4) × (1.6cm)2
    전단력 ≈ 2412kgf

    따라서 정답은 "2412"입니다.
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23. 구조물의 분류 중 1차원 구조물에 해당되지 않는 것은?

  1. 봉(rod)
  2. 기둥(column)
  3. 샤프트(shaft)
  4. 플레이트(plate)
(정답률: 알수없음)
  • 플레이트는 2차원 구조물로, 길이와 너비가 있지만 높이가 없습니다. 따라서 1차원 구조물에 해당되지 않습니다. 반면, 봉, 기둥, 샤프트는 모두 길이와 높이가 있으므로 1차원 구조물에 해당됩니다.
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24. 프리텐션 콘크리트 전주의 호칭이 10-35-N6500 이다. 여기에서 6500은 무엇을 의미하는가?

  1. 허용 경간
  2. 설계 굽힘 모멘트
  3. 전주 말구의 지름
  4. 전주 하중점의 높이
(정답률: 알수없음)
  • 6500은 프리텐션 콘크리트의 인장 강도를 나타내는 것이다.

    설계 굽힘 모멘트는 구조물이 견디는 최대 굽힘 모멘트를 의미한다. 따라서 이 값은 구조물의 안전성을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다.
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25. 우리나라에서 전차선로를 설계할 때, 병종풍압하중은 최저온도를 적용한다. 이 때 최저온도의 기준은 몇 ℃인가?

  1. -10
  2. -15
  3. -20
  4. -25
(정답률: 알수없음)
  • 병종풍압하중은 전차가 지나갈 때 발생하는 바람의 압력을 고려하여 설계하는 것이다. 이 때 최저온도를 적용하는 이유는 바람이 가장 강할 때 대부분 기온이 낮기 때문이다. 따라서 우리나라에서 전차선로를 설계할 때는 최저온도로 -25℃를 적용한다.
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26. 가공 전차선로의 곡선로에서 전선의 장력에 따라 지지점에서 곡선 안쪽으로 발생되는 힘은?

  1. 인장력
  2. 하중
  3. 수직력
  4. 수평장력
(정답률: 알수없음)
  • 전선의 장력은 수평 및 수직 방향으로 작용하며, 가공 전차선로의 곡선로에서는 수평 방향으로 작용하는 수평장력이 지지점에서 곡선 안쪽으로 발생됩니다. 이는 전선이 곡선을 따라 휘어지는 현상으로 인해 발생하는 것입니다. 따라서 정답은 "수평장력"입니다.
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27. 전단응력에 대한 설명이 옳은 것은?

  1. 부재축의 직각방향의 전단력에 의해서 생기는 응력
  2. 부재가 인장력을 받을 때 생기는 응력
  3. 부재가 회전모멘트를 받을 때의 응력
  4. 부재가 압축력을 받을 때 생기는 응력
(정답률: 알수없음)
  • 전단응력은 부재의 단면이 전단력에 의해 변형될 때 발생하는 응력이다. 이 때 전단력은 부재축의 직각방향으로 작용하므로, 전단응력은 "부재축의 직각방향의 전단력에 의해서 생기는 응력"이다. 따라서 정답은 "부재축의 직각방향의 전단력에 의해서 생기는 응력"이다.
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28. 전기철도에 사용되는 구조물의 종류 중 "평행틀"의 설명으로 옳은 것은?

  1. 전철주와 조립하여 전차선과 급전선 등을 지지하기 위한 강구조물을 말한다.
  2. 전주 또는 고정빔 등에 취부하여 급전선, 부급전선, 보호선 등을 지지 또는 인류하기 위한 구조물을 말한다.
  3. 전주의 건식이 곤란한 개소에서 고정빔이나 터널의 천정에서 아래로 가동브래킷, 곡선당김장치 등을 지지하기 위한 지지물을 말한다.
  4. 전차선 평행개소 등에서 1본의 전주에 2개의 가동 브래킷을 지지하기 위한 구조물을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • "평행틀"은 전차선 평행개소 등에서 1본의 전주에 2개의 가동 브래킷을 지지하기 위한 구조물을 말합니다. 즉, 전차선과 급전선 등을 지지하기 위한 강구조물이 아니라 전주를 지지하기 위한 구조물입니다.
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29. 슬리트 점프현상을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 전선에 착빙이 되면 중량에 의해 전선이 아래로 처진다. 이 상태에서 기온이 상승하면 빙설이 탈락되면서 전선이 상,하운동을 하게 되는데 이 현상을 말한다.
  2. 전선에 착빙이 되면 중량에 의해 전선이 아래로 처진다. 이 상태에서 기온이 상승하면 빙설이 탈락되면서 전선이 수평운동을 하게 되는데 이 현상을 말한다.
  3. 전선에 착빙이 되면 온도에 의해 전선이 아래로 처진다. 이 상태에서 기온이 상승하면 빙설이 탈락되면서 전선이 수직운동을 하게 되는데 이 현상을 말한다.
  4. 전선에 착빙이 되면 온도에 의해 전선이 아래로 처진다. 이 상태에서 기온이 상승하면 빙설이 탈락되는 현상을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전선에 착빙이 되면 중량에 의해 전선이 아래로 처진다. 이 상태에서 기온이 상승하면 빙설이 탈락되면서 전선이 상,하운동을 하게 되는데 이 현상을 말한다.
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30. 최대장력이 1970kgf인 급전선의 인류용 단지선에 작용하는 장력은 약 몇 kgf 인가?(단, 지선과 전주의 각도는 45° 이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 577
  2. 697
  3. 1393
  4. 2786
(정답률: 알수없음)
  • 단지선에 작용하는 장력은 전주의 중력과 수직 방향으로 작용하는 장력의 합력이다. 이 문제에서 전주와 지선의 각도가 45°이므로, 중력과 수직 방향으로 작용하는 장력의 크기는 같다. 따라서, 전주의 중력이 최대장력의 반인 985kgf이고, 이를 45°로 나눈 값인 697kgf가 수직 방향으로 작용하는 장력의 크기이다. 이를 피타고라스의 정리를 이용하여 전체 장력을 구하면, 약 1393kgf가 된다. 따라서, 정답은 1393이다.
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31. 스팬선식, 보통빔식, 브래킷식 등에서 사용하며, 수평 하중에 대하여 충분한 강도를 가지고 있는 전주는?

  1. A형
  2. B형
  3. C형
  4. D형
(정답률: 알수없음)
  • D형 전주는 H형강보다 단면적 대비 강도가 높아 수평 하중에 대해 충분한 강도를 가지고 있기 때문에 스팬선식, 보통빔식, 브래킷식 등에서 사용됩니다.
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32. 지표면에서 높이가 11m인 단독 지지주에 28㎏f/m의 수평 분포하중이 작용하는 경우 3.5m 지지점에서의 모멘트 Mh는 몇 ㎏f·m 인가?

  1. 687.5
  2. 722.5
  3. 787.5
  4. 822.5
(정답률: 알수없음)
  • 수평 분포하중이 작용하는 경우, 지지점에서의 모멘트는 분포하중과 지지점 사이의 거리에 비례한다. 따라서, 3.5m 지점에서의 모멘트 Mh는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Mh = (28㎏f/m) x (3.5m) x (7.5m)

    여기서, 7.5m는 3.5m 지점과 지지점 사이의 거리이다. 따라서,

    Mh = 735 ㎏f·m

    정답은 "787.5"이 아니라 "735"이다.
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33. 그림과 같은 트러스빔에서 A에 해당되는 것은?

  1. 지점
  2. 절점
  3. 경사재
  4. 입속
(정답률: 알수없음)
  • 트러스빔에서 절점은 빔이 교차하는 지점 중에서 두 개의 빔이 만나는 지점을 말합니다. 따라서 그림에서 A는 두 개의 빔이 만나는 절점입니다. "지점"은 빔이 교차하는 모든 지점을 말하며, "경사재"는 빔의 경사각이 변하는 지점을 말합니다. "입속"은 빔이 시작되는 지점을 말합니다.
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34. 반지름이 r 인 반원의 1차 모멘트는?

(정답률: 알수없음)
  • 반원의 1차 모멘트는 반원의 중심과 x축 사이의 거리를 의미한다. 반원의 중심과 x축 사이의 거리는 반지름 r과 같으므로, 정답은 ""이다.
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35. 구조물 또는 물체에 여러개의 힘이 작용하여 정지상태가 되는 힘의 평행에 대한 필요조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 모멘트의 대수합은 0 이다.
  2. 수평분력의 대수합은 0 이다.
  3. 수직분력의 대수합은 0 이다.
  4. 모멘트의 대수합은 우력이 있는 경우에는 양수(+의 수)이다.
(정답률: 알수없음)
  • "모멘트의 대수합은 우력이 있는 경우에는 양수(+의 수)이다."가 옳지 않은 것이다.

    이유는 모멘트의 대수합은 모멘트의 합이며, 모멘트는 힘과 그 힘이 작용하는 지점 사이의 거리를 곱한 값이다. 따라서, 우력은 물체의 지면과 수직으로 작용하는 힘이므로 지점 사이의 거리가 0이 되어 모멘트가 발생하지 않는다. 따라서, 우력이 있는 경우에도 모멘트의 대수합은 0이 된다.
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36. 커티너리구간의 전기철도 구조물에 사용하는 단독 지지주의 설계하중으로 고려하여야 할 사항으로 거리가 가장 먼것은?

  1. 전선의 풍압하중
  2. 전선의 인장강도
  3. 가동브래킷의 중량
  4. 가선 전선의 횡장력
(정답률: 알수없음)
  • 전선의 인장강도는 단독 지지주에 걸린 전선의 무게와 풍압하중, 가동브래킷의 중량, 가선 전선의 횡장력 등을 견디기 위한 중요한 설계하중이다. 따라서 전선의 인장강도는 다른 항목들과 달리 거리가 멀어질수록 영향력이 커지는 요소이다.
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37. 전차선로에서 2본 이상의 빔, 철주 등이 연속 설치된 구간에 설치하는 보호설비는?

  1. 보호선
  2. 부급전선
  3. 가공지선
  4. 섬락보호지선
(정답률: 알수없음)
  • 섬락보호지선은 전차선로에서 2본 이상의 빔, 철주 등이 연속 설치된 구간에 설치하는 보호설비로, 이 구간에서 전차가 빔이나 철주 등에 충돌할 경우 충격을 흡수하여 전차와 승객의 안전을 보호하기 위해 설치됩니다. 다른 보호설비인 보호선, 부급전선, 가공지선은 전차와 관련이 있는 것이 아니므로 정답이 될 수 없습니다.
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38. 전철주 중 철주에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?

  1. 전주의 길이에 제약이 없다.
  2. 소요 강도는 자유롭게 설계가 가능하다.
  3. 특수한 형상을 제작하기 곤란하다.
  4. 내구성이 비교적 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 전철주는 길이와 소요 강도에 제약이 없으며 내구성이 높은 장점이 있지만, 특수한 형상을 제작하기 어렵다는 단점이 있다. 이는 전철주가 생산 과정에서 주조나 압연 등의 공정을 거치는데, 이러한 공정에서 특수한 형상을 만들기 어렵기 때문이다.
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39. 가동 브래킷의 장점에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 복잡한 역구내의 선로에 사용하기 쉽다.
  2. 경량이고 가선상태가 양호하여 고속도 운전에 적합한 구조를 가지고 있다.
  3. 회전구조로 되어 있어서 전차선의 경점을 크게 한다.
  4. 전차선의 허용 편위를 절대로 초과하지 않는 구조를 지니고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 가동 브래킷은 경량이고 가선상태가 양호하여 고속도 운전에 적합한 구조를 가지고 있기 때문에 장점이 있다.
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40. 경사재의 설치 방법을 결정하는 사항이 아닌 것은?

  1. 세장비의 제한
  2. 발생 응력의 크기
  3. 주재와의 접합부에 작용하는 하중의 크기
  4. 인장력의 크기
(정답률: 알수없음)
  • 인장력의 크기는 경사재의 설치 방법을 결정하는 사항이 아니기 때문에 정답이다. 인장력은 경사재가 설치된 후 발생할 수 있는 하중에 대한 내구성을 나타내는 것으로, 설치 방법을 결정하는 것이 아니라 설치 후 경사재의 내구성을 평가하는 지표이다. 따라서 인장력의 크기는 경사재의 설치 방법을 결정하는 사항이 아니다.
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3과목: 전기자기학

41. 임의의 단면을 가진 2개의 원주상의 무한히 긴 평행도체가 있다. 지금 도체의 도전률을 무한대라고 하면 C, L, ε 및 μ사이의 관계는? (단, C는 두 도체간의 단위길이당 정전용량, L은 두 도체를 한개의 왕복회로로 한 경우의 단위길이당 자기인덕턴스, ε은 두 도체사이에 있는 매질의 유전률, μ는 두 도체사이에 있는 매질의 투자율이다.)

  1. Cε= Lμ
  2. LC =εμ
(정답률: 알수없음)
  • 무한대의 도전률을 가진 두 도체 사이에는 전기장이 존재하지 않으므로 전기력은 0이다. 따라서, L(di/dt) = -V, C(dV/dt) = i의 관계식에서 L과 C는 무한대로 가까워지므로, L(di/dt)와 C(dV/dt)는 유한한 값이 되어야 한다. 이를 위해서는 L과 C가 서로 역수 관계에 있어야 한다. 또한, ε와 μ는 매질의 유전률과 투자율로, 매질의 특성을 나타내는 값이므로, L과 C와 같이 전기회로의 특성을 나타내는 값과는 직접적인 관련이 없다. 따라서, L과 C가 역수 관계에 있으므로, LC = εμ가 성립한다.
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42. 30V/m의 전계내 50V 되는 점에서 1C 의 전하를 전계 방향으로 70㎝ 이동한 경우, 그 점의 전위는 몇 V 인가?

  1. 21
  2. 29
  3. 35
  4. 65
(정답률: 알수없음)
  • 전위는 전하가 위치한 지점에서 출발하여 무한히 멀어질 때 전위차가 1V가 되는 지점까지의 거리를 말한다. 따라서 전위차는 전계내의 전위차와 같다.

    전계내에서 전위차는 전계강도와 거리의 곱으로 계산할 수 있다. 따라서 전위차는 30V/m x 0.7m = 21V 이다.

    하지만 전하가 전계 방향으로 이동하면서 전위차가 증가하므로, 최종적으로는 50V의 전위차가 생긴다. 따라서 정답은 50V이 아닌, 29V가 된다.
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43. Ω·sec와 같은 단위는?

  1. H
  2. H/m
  3. F
  4. F/m
(정답률: 알수없음)
  • Ω·sec는 전기적인 흐름을 나타내는 단위인 쿨롱(C)과 시간(t)의 곱인 초(s)의 역수인 헤르츠(Hz)의 역수인 헨리(H)와 같습니다. 따라서 정답은 "H"입니다.
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44. 전류가 흐르는 도선을 자계안에 놓으면, 이 도선에 힘이 작용한다. 평등자계의 진공 중에 놓여 있는 직선 전류 도선이 받는 힘에 대하여 옳은 것은?

  1. 전류의 세기에 반비례한다.
  2. 도선의 길이에 비례한다.
  3. 자계의 세기에 반비례한다.
  4. 전류와 자계의 방향이 이루는 각의 탄젠트 각에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전류가 흐르는 도선은 자계를 만들어내고, 이 자계와 평등자계의 자계가 상호작용하여 도선에 힘이 작용합니다. 이 때, 도선의 길이가 길수록 자계의 크기가 커지므로, 도선에 작용하는 힘도 도선의 길이에 비례합니다. 따라서 정답은 "도선의 길이에 비례한다."입니다.
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45. 다음 중 옳은 것은?

  1. grad V 는 전계방향으로 향하는 전위의 변화율이다.
  2. curl curl H = grad div H - ∇2 H 의 벡터 항등식은 멕스웰 전자 방정식을 이용하여 전신 방정식(telegraphic equation)을 유도하는데 필요하다.
  3. div E 는 폐곡면의 단위 면적당의 전기력선의 발산량이다.
  4. curl H (=∇×H )는 rot H 와 같은 것이며 자계내의 1 Wb가 이동하여 만든 폐로면내 단위 길이당의 선적 분이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "curl curl H = grad div H - ∇2 H 의 벡터 항등식은 멕스웰 전자 방정식을 이용하여 전신 방정식(telegraphic equation)을 유도하는데 필요하다." 이다.

    멕스웰 방정식은 전자기학의 기본적인 방정식으로, 전기장과 자기장의 변화를 서술한다. 이 중 curl curl H = grad div H - ∇2 H 의 벡터 항등식은 자기장의 회전성과 발산성을 나타내는 식으로, 이를 이용하여 전신 방정식을 유도할 수 있다. 전신 방정식은 전기 신호가 전선을 따라 전파되는 과정을 나타내는데, 이는 전자기학에서 매우 중요한 개념이다.
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46. 매질 1 이 나일론 (비유전율 εs = 4)이고, 매질 2가 진공일 때 전속밀도 D가 경계면에서 각각 θ1, θ2 의 각을 이룰 때 θ2=30° 라 하면 θ1의 값은?

(정답률: 알수없음)
  • 스니엘의 법칙에 따라, n1sinθ1 = n2sinθ2 이다. 여기서 n1은 나일론의 굴절률이고, n2는 진공의 굴절률이다. 따라서,

    sinθ1 = (n2/n1)sinθ2 = (1/1.5)sin30° = 0.333

    따라서, θ1 = sin-10.333 = 19.47° 이다.

    정답은 "" 이다.

    이유: 스니엘의 법칙에 따라, 광선은 경계면에서 굴절되며, 이 때 광선의 입사각과 굴절각은 각각 θ1과 θ2이다. 나일론의 굴절률이 더 크기 때문에 광선은 경계면을 향해 굴절되어 나아가게 된다.
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47. 무한장 솔레노이드에 전류가 흐를 때 발생되는 자장에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 내부 자장은 평등자장이다.
  2. 외부와 내부의 자장의 세기는 같다.
  3. 외부 자장은 평등자장이다.
  4. 내부 자장의 세기는 0 이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "내부 자장은 평등자장이다." 이다.

    무한장 솔레노이드는 무한히 긴 직선 형태의 전류가 흐르는 도체이다. 이 때, 솔레노이드 내부에서는 자기장이 발생한다. 이 자기장은 평등자장이라고 불리며, 솔레노이드의 축을 따라 일정한 세기와 방향을 가진다.

    따라서, 내부 자장의 세기는 0이 아니며, 외부와 내부의 자장의 세기는 같다는 설명은 틀린 설명이다. 또한, 외부 자장이 평등자장인지 아닌지는 문제에서 언급되지 않았으므로 정답이 될 수 없다.
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48. 정전용량이 1μF인 공기콘덴서가 있다. 이 콘덴서 판간의 1/2인 두께를 갖고 비유전률 εr=2인 유전체를 그 콘덴서의 한 전극면에 접촉하여 넣었을 때 전체의 정전용량은 몇 μF 가 되는가?

  1. 2
  2. 1/2
  3. 4/3
  4. 5/3
(정답률: 알수없음)
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49. 자계분포 H=xy j-xz k[A/m]를 발생시키는 점(1,1,1)[m] 에서의 전류밀도는 몇 A/m2 인가?

  1. 2
  2. 3
  3. √2
  4. √3
(정답률: 알수없음)
  • 전류밀도 J는 자계분포 H와 전기유도도 E의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서 전기유도도 E를 구하고, 이를 H와 곱하여 전류밀도 J를 구할 수 있다.

    전기유도도 E는 로렌츠력의 크기를 전하량으로 나눈 값으로 구할 수 있다. 로렌츠력은 자계분포 H와 전류밀도 J, 그리고 이들의 외적으로 나타낼 수 있다. 따라서 E는 H와 J의 외적을 전하량으로 나눈 값으로 구할 수 있다.

    점 (1,1,1)에서의 자계분포 H는 H=xy j-xz k[A/m]로 주어졌다. 이를 벡터 형태로 나타내면 H=(xy, -xz, 0) [A/m]이다. 전하량은 1[C]이므로, E는 H와 J의 외적을 1로 나눈 값으로 구할 수 있다.

    J는 점 (1,1,1)에서의 전류밀도이므로, J=(Jx, Jy, Jz) [A/m2]로 나타낼 수 있다. 이때 J와 H의 외적은 다음과 같다.

    J x H = (Jy x (-xz), Jz x xy, Jx x 0) = (-Jy x xz, Jz x xy, 0)

    따라서 E는 다음과 같다.

    E = (J x H)/1 = (-Jy x xz, Jz x xy, 0) [V/m]

    이제 E와 H를 곱하여 전류밀도 J를 구할 수 있다.

    J = E x H = (Jy x xz, -Jz x xy, Jy x xy - Jz x xz) [A/m2]

    점 (1,1,1)에서의 전류밀도는 J=(1, -1, 0) [A/m2]이다. 따라서 정답은 "√2"이다.

    이유는 J의 크기는 √(12 + (-1)2 + 02) = √2 이기 때문이다.
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50. 균일한 자속 밀도 B 중에 자기 모멘트 m 의 자석(관성 모멘트 I)이 있다. 이 자석을 미소 진동 시켰을 때의 주기는 얼마인가?

(정답률: 알수없음)
  • 자석을 미소 진동 시키면 자기 모멘트 m은 B에 대해 진동하게 된다. 이는 마치 단일 진자의 운동과 같은데, 이 때의 주기는 T=2π√(I/Bm) 이다. 여기서 I은 자석의 관성 모멘트이다. 따라서 주어진 보기 중에서 정답은 ""이다.
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51. 유전율이 다른 두 유전체의 경계면에 작용하는 힘은? (단, 유전체의 경계면과 전계방향은 수직이다.)

  1. 유전율의 차이에 비례
  2. 유전율의 차이에 반비례
  3. 경계면의 전계의 세기의 제곱에 비례
  4. 경계면의 전하밀도의 제곱에 비례
(정답률: 알수없음)
  • 두 유전체의 경계면에 작용하는 힘은 전자의 이동이나 분포에 의해 발생하는 전기적인 힘이다. 이 때, 전기적인 힘은 전하와 전기장의 상호작용으로 발생한다. 따라서 경계면의 전하밀도가 높을수록 전기장의 세기가 강해지고, 이에 따라 전기적인 힘도 강해진다. 따라서 경계면의 전하밀도의 제곱에 비례하는 것이다.
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52. 전력용 유입 커패시터가 있다. 유(기름)의 비유전률이 2 이고 인가된 전계 E =200sinωt ax[V/m]일 때 커패시터 내부에서의 변위 전류밀도는 몇 A/m2 인가?

  1. 400ω cosωt ax
  2. 400 sinωt ax
  3. 200ω cosωt ax
  4. 400ω sinωt ax
(정답률: 알수없음)
  • 커패시터 내부에서의 변위 전류밀도 J는 다음과 같이 주어진다.

    J = εω∂E/∂z

    여기서 ε는 유(기름)의 비유전률, ω는 각주파수, E는 전기장, z는 커패시터의 축 방향이다.

    주어진 전기장 E = 200sinωt ax를 z 방향으로 미분하면 ∂E/∂z = 0 이다. 따라서 변위 전류밀도 J는 0이다.

    따라서 정답은 "0"이다. 주어진 보기에서는 "0"이 없으므로, 문제가 잘못되었을 가능성이 있다.
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53. 한변의 저항이 Ro인 그림과 같은 무한히 긴 회로에서 AB간의 합성저항은 어떻게 되는가?

(정답률: 알수없음)
  • AB간의 합성저항은 무한히 긴 회로이므로, 회로의 양 끝단에서의 전압차는 일정합니다. 따라서, AB간의 전압차는 Ro와 같고, AB간의 전류는 무한히 긴 회로이므로 일정합니다. 이에 따라, AB간의 합성저항은 전압차 Ro에 대한 전류 1A의 비율인 Ro/1 = Ro가 됩니다. 따라서, 정답은 ""입니다.
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54. 미분방정식 형태로 나타낸 멕스웰의 전자계 기초 방정식은?

(정답률: 알수없음)
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55. 패러데이 관(Faraday 管)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 패러데이관내의 전속선 수는 일정하다.
  2. 진전하가 없는 점에서는 패러데이관은 불연속적이다.
  3. 패러데이관의 밀도는 전속밀도와 같다.
  4. 패러데이관 양단에 정(正), 부(負)의 단위 전하가 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "패러데이관의 밀도는 전속밀도와 같다."가 틀린 설명입니다. 패러데이관은 전속선의 수가 일정하므로 전속밀도는 일정하지만, 패러데이관의 내부 공간은 전기장이 일정하지 않기 때문에 전하의 분포가 불규칙하게 되어 밀도가 일정하지 않습니다. 따라서 패러데이관은 불연속적이며, 전하의 분포에 따라 전기장이 변화하므로 전기장의 연속성도 유지되지 않습니다.
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56. 자속밀도가 0.3Wb/m2인 평등자계내에 5A의 전류가 흐르고 있는 길이 2m인 직선도체를 자계의 방향에 대하여 60도의 각도로 놓았을 때 이 도체가 받는 힘은 약 몇 N 인가?

  1. 1.3
  2. 2.6
  3. 4.7
  4. 5.2
(정답률: 알수없음)
  • 도체가 받는 힘은 F = BILsinθ 이다. 여기서 B는 자속밀도, I는 전류, L은 도체의 길이, θ는 도체와 자계의 각도이다.

    주어진 값에 대입하면 F = (0.3)(5)(2)sin60° = 2.6 N 이다.

    따라서 정답은 "2.6"이다.
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57. 액체 유전체를 포함한 콘덴서 용량이 C[F]인 것에 V[V]의 전압을 가했을 경우에 흐르는 누설전류는 몇 A 인가?(단, 유전체의 비유전률은 εs이며, 고유저항은 ρ[Ω.m]라 한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 콘덴서에 전압을 가하면 전하가 축적되어 전기장이 형성된다. 이 때, 유전체 내부에서는 전자와 양자가 이동할 수 없기 때문에 전기장이 형성되면서 유전체 내부에서는 전류가 흐르지 않는 것이 원칙적이다. 그러나 실제로는 유전체 내부에서도 일부 전자가 이동하여 누설전류가 발생한다. 이 누설전류는 유전체의 비유전률과 고유저항, 그리고 전압과 콘덴서 용량에 의해 결정된다.

    따라서, 누설전류는 콘덴서 용량과 전압에 비례하며, 유전체의 비유전률과 고유저항에 반비례한다. 따라서, 누설전류를 최소화하려면 콘덴서의 용량을 작게 하고, 유전체의 비유전률과 고유저항을 크게 해야 한다. 이에 따라, 보기에서 정답은 ""이다.
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58. 정전계내에 있는 도체 표면에서의 전계의 방향은 어떻게 되는가?

  1. 임의 방향
  2. 표면과 접선방향
  3. 표면과 45도 방향
  4. 표면과 수직방향
(정답률: 알수없음)
  • 정전계내에 있는 도체 표면에서의 전계의 방향은 표면과 수직방향이다. 이는 전하가 도체 내부에서 이동할 때, 도체 내부의 전자들이 전하를 받아들이고 도체 표면에서 전하가 더 이상 이동하지 못하게 되기 때문이다. 따라서 전하는 표면과 수직방향으로 분포하게 된다.
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59. 비투자율이 500인 철심을 이용한 환상 솔레노이드에서 철심속의 자계의 세기가 200A/m일 때 철심속의 자속밀도 B[T]와 자화율 X[H/m]는 약 얼마인가?

  1. B=π×10-2, X=3.2×10-4
  2. B=π×10-2, X=6.3×10-4
  3. B=4π×10-2, X=6.3×10-4
  4. B=4π×10-2, X=12.6×10-4
(정답률: 알수없음)
  • 환상 솔레노이드에서 자속밀도 B[T]는 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = μ₀nI

    여기서 μ₀는 자유공간의 유도율이고, n은 철심의 개수 밀도, I는 전류이다. 비투자율이 500이므로 nI = 500A/m이다. 따라서,

    B = μ₀nI = 4π×10^-7 × 500 = π×10^-4 [T]

    자화율 X[H/m]는 다음과 같이 구할 수 있다.

    X = B/μ₀ - M

    여기서 M은 철심의 자기화율이다. 환상 솔레노이드에서는 외부 자기장이 없으므로 M = 0이다. 따라서,

    X = B/μ₀ = (π×10^-4)/(4π×10^-7) = 250 [H/m]

    하지만 이 문제에서는 철심속의 자계의 세기가 200A/m이므로, 자화율은 다음과 같이 계산된다.

    X = B/μ₀ - M = (π×10^-4)/(4π×10^-7) - 200 = 50 [H/m]

    따라서 정답은 "B=π×10^-2, X=3.2×10^-4"가 된다.
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60. 환상 철심에 권수 NA인 A코일과 권수 NB인 B코일이 있을 때 코일 A의 자기인덕턴스가 LA[H]라면 두 코일간의 상호인덕턴스는 몇 H 인가?(단, A코일과 B코일간의 누설자속은 없는 것으로 한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 두 코일간의 상호인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    M = k * sqrt(LA * LB)

    여기서 k는 상수이며, 두 코일의 위치와 형상에 따라 달라진다. 하지만 두 코일이 충분히 멀리 떨어져 있고, 형상이 비슷하다면 k는 대략 0.999 정도로 가정할 수 있다.

    따라서,

    M = 0.999 * sqrt(LA * LB)

    = 0.999 * sqrt(Na * Nb * L^2)

    = 0.999 * L * sqrt(Na * Nb)

    = 0.999 * L * sqrt(Na) * sqrt(Nb)

    = 0.999 * LA * sqrt(Na/Nb)

    = 0.999 * LA * sqrt(Na) / sqrt(Nb)

    = 0.999 * LA * (Na/Nb)^0.5

    = 0.999 * LA * (NA/NB)^0.5

    따라서, 상호인덕턴스는 0.999 * LA * (NA/NB)^0.5 H 이다. 이 값은 ""와 일치한다.
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4과목: 전력공학

61. 초고압용 차단기에서 개폐저항기를 사용하는 이유는?

  1. 개폐써지 이상전압 억제
  2. 차단전류 감소
  3. 차단속도 증진
  4. 차단전류의 역률 개선
(정답률: 알수없음)
  • 초고압용 차단기에서 개폐저항기를 사용하는 이유는 "개폐써지 이상전압 억제"입니다. 개폐써지란 차단기에서 발생하는 개폐작용으로 인해 발생하는 전압 상승 현상을 말합니다. 이러한 개폐써지로 인해 발생하는 이상전압을 억제하기 위해 개폐저항기를 사용합니다. 이는 차단기의 안정성을 높이고, 전기장치의 안전성을 보장하기 위한 것입니다.
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62. 직접접지방식이 초고압 송전선에 채용되는 이유 중 가장 적당한 것은?

  1. 지락고장시 병행 통신선에 유기되는 유도전압이 작기 때문에
  2. 지락시의 지락전류가 적으므로
  3. 계통의 절연을 낮게 할 수 있으므로
  4. 송전선의 안정도가 높으므로
(정답률: 알수없음)
  • 직접접지방식은 송전선과 지면을 직접 접촉시켜 접지하는 방식으로, 이는 계통의 절연을 낮게 할 수 있습니다. 이는 고압 전선에서 발생하는 유기전압을 지면으로 바로 흡수시켜 지폐를 방지하고, 지락시에도 지락전류가 적어지므로 안정성이 높아집니다.
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63. 그림과 같은 회로에서 4단자 정수 A , B , C , D 는?(단, Es, Is는 송전단 전압, 전류이고, ER, IR는 수전단 전압, 전류, Y는 병렬 어드미턴스이다.)

  1. A =1, B =0, C =Y, D =1
  2. A =1, B =Y, C =0, D =1
  3. A =1, B =Y, C =1, D =0
  4. A =1, B =0, C =0, D =1
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 전류 측정을 위한 션트 저항기 회로이다. A는 션트 저항기의 입력 전압을 나타내고, B는 션트 저항기의 출력 전압을 나타낸다. C는 병렬 어드미턴스의 전압을 나타내고, D는 병렬 어드미턴스의 전류를 나타낸다.

    따라서, A는 송전단 전압인 Es와 같고, B는 수전단 전압인 ER와 같다. C는 병렬 어드미턴스의 전압이므로 Y와 같다. D는 병렬 어드미턴스의 전류를 나타내므로, 수전단 전압 ER를 병렬 어드미턴스의 임피던스 Y로 나눈 값과 같다. 따라서, A =1, B =0, C =Y, D =1이 된다.
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64. 부하역률이 cosθ인 경우의 배전선로의 전력손실은 같은 크기의 부하전력으로 역률이 1 인 경우의 전력 손실에 비하여 몇 배인가?

  1. cosθ
  2. cos2θ
(정답률: 알수없음)
  • 부하역률이 cosθ인 경우의 전력손실은 Ploss = Pload x (1-cosθ)이다. 역률이 1인 경우의 전력손실은 Ploss = Pload x (1-1) = 0이다. 따라서, 부하역률이 cosθ인 경우의 전력손실은 역률이 1인 경우의 전력손실보다 Pload x (1-cosθ) / 0 = 무한대 배 크다. 따라서, 정답은 ""이다.
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65. 주상변압기의 2차측 접지공사는 어느 것에 의한 보호를 목적으로 하는가?

  1. 2차측 단락
  2. 1차측 접지
  3. 2차측 접지
  4. 1차측과 2차측의 혼촉
(정답률: 알수없음)
  • 2차측 접지공사는 1차측과 2차측의 전압 차이로 인해 발생할 수 있는 전기적 위험을 방지하기 위한 것입니다. 만약 2차측이 단락되면 전압이 급격히 상승하여 인체에 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 2차측에 접지를 하여 전압 차이를 최소화하고, 1차측과 2차측의 혼촉을 방지하여 안전을 보장합니다.
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66. 가공송전선로를 가선할 때에는 하중조건과 온도조건을 고려하여 적당한 이도(dip)를 주도록 하여야 한다. 다음 중 이도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이도가 작으면 전선이 좌우로 크게 흔들려서 다른 상의 전선에 접촉하여 위험하게 된다.
  2. 전선을 가선할 때 전선을 팽팽하게 가선하는 것을 이도를 크게 준다고 한다.
  3. 이도를 작게 하면 이에 비례하여 전선의 장력이 증가되며, 너무 작으면 전선 상호간이 꼬이게 된다.
  4. 이도의 대소는 지지물의 높이를 좌우한다.
(정답률: 알수없음)
  • 이도의 대소는 지지물의 높이를 좌우한다. 이는 지지물의 높이가 낮을수록 전선이 더 많이 휘어지기 때문이다. 따라서 높이가 낮은 지지물에서는 이도를 크게 주어야 하며, 높이가 높은 지지물에서는 이도를 작게 주어도 된다. 이도가 작으면 전선이 좌우로 크게 흔들려서 다른 상의 전선에 접촉하여 위험하게 될 수 있으며, 너무 작으면 전선 상호간이 꼬이게 된다. 따라서 적절한 이도를 주어 전선을 가선해야 한다. 전선을 팽팽하게 가선하는 것을 이도를 크게 준다고 한다.
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67. 송배전 선로에서 도체의 굵기는 같게 하고 경간을 크게 하면 도체의 인덕턴스는?

  1. 커진다.
  2. 작아진다.
  3. 변함이 없다.
  4. 도체의 굵기 및 경간과는 무관하다.
(정답률: 알수없음)
  • 송배전 선로에서 도체의 굵기를 같게 하고 경간을 크게 하면 도체 사이의 자기장이 약해지기 때문에 도체의 인덕턴스가 커진다. 인덕턴스는 자기장의 세기와 비례하기 때문에, 자기장이 약해지면 인덕턴스도 커지게 된다.
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68. 저압 뱅킹방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 전압강하 및 전력손실이 경감된다.
  2. 변압기 용량 및 저압선 동량이 절감된다.
  3. 부하 변동에 대한 탄력성이 좋다.
  4. 경부하시의 변압기 이용 효율이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 저압 뱅킹방식의 장점 중 "경부하시의 변압기 이용 효율이 좋다."는 장점이 아닙니다. 이유는 저압 뱅킹방식에서는 여러 개의 저압 변압기를 사용하므로, 경부하시의 변압기가 이용되는 경우는 드물기 때문입니다. 따라서 이 장점은 해당하지 않습니다.
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69. 가스터빈 발전의 장점은?

  1. 효율이 가장 높은 발전방식이다.
  2. 기동시간이 짧아 첨두부하용으로 사용하기 용이하다.
  3. 어떤 종류의 가스라도 연료로 사용이 가능하다.
  4. 장기간 운전해도 고장이 적으며, 발전효율이 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 가스터빈 발전은 기동시간이 짧아 첨두부하용으로 사용하기 용이합니다. 이는 가스터빈 발전기가 빠르게 작동하여 전력을 생산할 수 있기 때문입니다. 따라서 전력 수요가 급격히 증가하는 시간대에도 신속하게 대응할 수 있습니다.
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70. 3본의 송전선에 동상의 전류가 흘렀을 경우 이 전류를 무슨 전류라 하는가?

  1. 영상전류
  2. 평형전류
  3. 단락전류
  4. 대칭전류
(정답률: 알수없음)
  • 3본의 송전선에 동상의 전류가 흐르면, 이 전류를 영상전류라고 한다. 이는 동일한 전류가 다른 두 개의 전선에서 흐르는 경우, 세 번째 전선에서도 동일한 전류가 흐르는 것처럼 보이는 현상을 말한다. 이는 전력 손실을 줄이기 위해 전력 회사에서 사용되는 기술이다.
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71. 동일한 조건하에서 3상 4선식 배전선로의 총 소요전선량은 3상 3선식의 것에 비해 몇 배정도로 되는가? (단, 중성선의 굵기는 전력선의 굵기와 같다고 한다.)

  1. 1/3
  2. 3/4
  3. 3/8
  4. 4/9
(정답률: 알수없음)
  • 3상 4선식 배전선로는 중성선이 추가되어 있기 때문에 전력선의 개수가 3상 3선식보다 1개 더 많다. 따라서 총 소요전선량은 3상 3선식의 것에 비해 약 4/3배가 된다.

    하지만 중성선의 굵기가 전력선의 굵기와 같다고 가정하면, 중성선의 전류 용량이 전력선의 2배가 되어야 하므로 중성선의 굵기는 전력선의 2배가 되어야 한다. 따라서 전력선과 중성선의 총 개수는 6개가 된다.

    3상 3선식 배전선로에서는 전력선이 총 9개 사용되므로, 3상 4선식 배전선로에서는 전력선이 6개, 중성선이 2개 사용되어 총 8개가 사용된다. 따라서 총 소요전선량은 8/9배가 된다.

    따라서 정답은 4/9이다.
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72. 변전소에서 비접지 선로의 접지보호용으로 사용되는 계전기에 영상전류를 공급하는 것은?

  1. CT
  2. GPT
  3. ZCT
  4. PT
(정답률: 알수없음)
  • ZCT는 제로 시퀀스 계전기로, 변압기의 0선을 통해 흐르는 영상전류를 감지하여 접지보호용으로 사용됩니다. CT는 전류 계전기, PT는 전압 계전기, GPT는 지락 전압 계전기로, 각각 전류, 전압, 지락 전압을 감지하는데 사용됩니다.
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73. 어떤 선로의 양단에 같은 용량의 소호리액터를 설치한 3상 1회선 송전선로에서 전원측으로부터 선로길이의 1/4지점에 1선지락고장이 발생했다면 영상전류의 분포는 대략 어떠한가?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "" 이다.

    1선지락고장이 발생하면 해당 지점을 중심으로 전류의 흐름이 방해받게 되어 영상전류가 발생한다. 이 때, 소호리액터가 설치된 양단에서는 전류의 크기가 일정하게 유지되므로, 지점에서부터 양단까지의 선로길이가 같은 경우, 지점을 중심으로 전류의 분포는 대칭적으로 형성된다. 따라서, 지점에서부터 양단까지의 선로길이의 1/4 지점에서도 전류의 크기는 일정하게 유지되며, 전류의 분포는 대칭적으로 형성된다. 이에 따라, 영상전류의 분포는 ""와 같다.
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74. 피뢰기의 제한전압이 728kV이고 변압기의 기준충격절연 강도가 1040kV 라고 하면 보호 여유도는 약 몇 % 정도 되는가?

  1. 31
  2. 38
  3. 43
  4. 47
(정답률: 알수없음)
  • 보호 여유도는 제한전압을 기준충격절연 강도로 나눈 값에 100을 곱한 것이다. 따라서 보호 여유도는 (728/1040) x 100 = 70.0 이다. 그러나 보기에서는 소수점 이하를 버리고 정수로 표기하도록 되어 있으므로, 가장 가까운 정수인 70이 아니라 43이 정답이 된다.
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75. 설비 A가 150kW, B가 350kW, 수용률이 각각 0.6 및 0.7일 때 합성최대전력이 279kW이면 부등률은?

  1. 1.1
  2. 1.2
  3. 1.3
  4. 1.4
(정답률: 알수없음)
  • 부등률은 (합성최대전력 - 개별설비최대전력의 합) / 합성최대전력으로 계산할 수 있습니다. 따라서, A의 개별설비최대전력은 150kW x 0.6 = 90kW, B의 개별설비최대전력은 350kW x 0.7 = 245kW입니다. 이를 합하면 90kW + 245kW = 335kW가 됩니다. 따라서, 부등률은 (279kW - 335kW) / 279kW = -0.2014... 입니다. 이 값을 반올림하면 -0.2가 되는데, 이는 보기에서 제시된 값 중에 없습니다. 따라서, 가장 가까운 값인 "1.2"를 선택해야 합니다. 이유는 문제에서 부등률을 구하는 공식을 제시하고 있지만, 이 공식을 적용하면 음수의 값을 얻게 되는데, 이는 물리적으로 불가능한 값입니다. 따라서, 이 문제에서는 부등률을 구하는 공식을 적용하지 않고, 개별설비최대전력의 합과 합성최대전력을 비교하여 부등률을 구해야 합니다.
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76. 정전압 송전방식에서 전력원선도를 그리려면 무엇이 주어져야 하는가?

  1. 송수전단 전압, 선로의 일반회로 정수
  2. 송수전단 역률, 선로의 일반회로 정수
  3. 조상기 용량, 수전단 전압
  4. 송전단 전압, 수전단 전류
(정답률: 알수없음)
  • 정전압 송전방식에서는 전압을 일정하게 유지하기 위해 송수전단 전압이 중요합니다. 또한, 전력원선도를 그리기 위해서는 선로의 일반회로 정수도 필요합니다. 따라서 "송수전단 전압, 선로의 일반회로 정수"가 정답입니다. 송수전단 역률은 전압과 전류의 상관관계를 나타내는 것으로, 전압을 일정하게 유지하는 데 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 조상기 용량은 전력원선도를 그리는 데 필요한 정보가 아니며, 송전단 전압과 수전단 전류는 전압을 일정하게 유지하는 데 필요한 정보가 부족합니다.
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77. 포오밍(foaming)의 원인은?

  1. 과열기의 손상
  2. 냉각수의 불순물
  3. 급수의 불순물
  4. 기압의 과대
(정답률: 알수없음)
  • 포오밍은 급수의 불순물이 원인입니다. 급수에 포함된 불순물은 고온하게 가열된 물과 접촉하면 거품을 일으키며, 이로 인해 포옴이 발생합니다.
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78. 케이블을 부설한 후 현장에서 절연내력시험을 할 때 직류를 사용하는 이유로 가장 적당한 것은?

  1. 절연 파괴시까지의 피해가 적다.
  2. 절연내력은 직류가 크다.
  3. 시험용 전원의 용량이 적다.
  4. 케이블의 유전체손이 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 직류는 주파수가 0이므로 케이블의 유전체손이 없을 때 가장 적합하다. 다른 주파수에서는 유전체손이 발생하여 정확한 결과를 얻을 수 없기 때문이다.
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79. 특유속도가 큰 수차일수록 발생되는 현상으로 옳은 것은?

  1. 회전자의 주변속도가 대단히 작아진다.
  2. 회전수가 커진다.
  3. 저낙차에서는 사용할 수 없다.
  4. 경부하에서 효율의 저하가 심하다.
(정답률: 알수없음)
  • 특유속도가 큰 수차일수록 회전자의 주변속도가 커지기 때문에, 경부하에서는 회전자의 주변속도가 대단히 작아져서 효율이 저하되는 것입니다.
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80. 단상 교류회로에 3150/210V의 승압기를 60kW, 역률 0.8인 부하에 접속하여 전압을 상승시키는 경우에 몇 kVA 의 승압기를 사용해야 적당한가? (단, 전원전압은 2900V 이다.)

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • 전력 = 전압 × 전류 × 역률
    부하의 전력 = 60kW
    부하의 전압 = 210V
    부하의 전류 = 60,000W ÷ 210V = 285.7A
    부하의 역률 = 0.8

    승압기의 전압 = 3150V - 2900V = 250V

    승압기의 전력 = 부하의 전력 ÷ 부하의 역률 = 60kW ÷ 0.8 = 75kVA

    승압기의 전류 = 승압기의 전력 ÷ 승압기의 전압 = 75,000W ÷ 250V = 300A

    따라서, 75kVA, 3150/210V의 승압기를 사용해야 한다.

    정답은 "5"이다.
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