1과목: 전기철도공학
1. 전차선로에서 귀선전류의 대부분이 부급전선에 흐르는 것으로 생각한다면, 선로 임피던스는 몇 Ω/km인가? (단, 전차선의 자기임피던스는 50Ω/km, 부급 전선의 자기 임피던스 30Ω/km, 전차선과 부급 전선의 상호임피던스는 15Ω/km, 흡상변압기의 누설임피던스는 20Ω/km이다.)
- 15
- 30
- 50
- 70
2. 트롤리선의 잔존 단면적은 A[mm2]이며 안전율은 St, 트롤리선의 파괴강도를 δo[kgf/mm2]로 하면 트롤리선의 허용장력 T[kgf]를 나타내는 식은?
-
CBT문제은행AI2023-04-17 18:36
트롤리선의 허용장력 T는 T = St * A 이다. 따라서 보기에서 "
"이 정답이다. 다른 보기들은 허용장력과 관련이 없는 값들이기 때문이다.
3. 전차선로에서 전압강하의 보상과 통신유도장해의 경감을 목적으로 말단에 단권변압기만 설치하고 개폐장치는 설치하지 않는 곳을 무엇이라 하는가?
- 급전구분소
- 변압기포스트
- 보조급전구분소
- 차단기포스트
4. 단상변압기 2대를 사용해서 3상 전원을 2상으로 변환하여 3상전원을 평형이 되도록 하는 결선방식은?
- 환상결산
- 스코트결선
- 대각결선
- 포그결선
6. 직류 변전설비의 급전설비에 설치할 필요성이 없는 계전기는?
- 재폐로계전기(79F)
- 과전류계전기(76F)
- 고압지락계전기(64P)
- 부족전압계전기(80F)
7. 지상구간 커티너리 가선방식 전차선로에서 섬락보호지선의 접지설비는 몇 종 접지공사로 하는 것이 가장 적당한가?
- 제1종
- 제2종
- 제3종
- 특별 제3종
8. 전차선에 요구되는 성능과 거리가 먼 것은?
- 연성이 강해야 한다.
- 가선 장력에 대하여 충분히 견디어야 한다.
- 접속 개소의 동전 상태가 양호해야 한다.
- 집전장치 통과와 집전에 지장이 없어야 한다.
9. 변Y형 심플 커터너리 조가방식의 장점은?
- 경점이 경감된다.
- Y선의 장력조정이 쉽다.
- 지지점의 탄성점수가 크다.
- 가선의 압상량이 작다.
11. 강체가선방식의 최대 이도 f를 구하는 식은? (단, ga+ge:특정 경간의 중량[N/m], a:경간[m], Ea:탄성계수[N/mm2], Iy-y:y-y축의 관성모멘트[cm4]이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 18:36
강체가선방식에서 최대 이도 f는 다음과 같이 구할 수 있다.
f = (5/384) * ((ga+ge) * a4) / (Ea * Iy-y)
이 식에서 분모의 Ea와 Iy-y는 강체의 물성에 의해 결정되는 값이므로, 분자의 (ga+ge) * a4이 최대가 되도록 하는 것이 최대 이도를 구하는 방법이다.
(ga+ge) * a4은 경간 a와 중량 ga+ge의 제곱에 비례하므로, a를 크게 하면 최대 이도가 커지게 된다. 따라서 "
"가 정답이다.
12. 전기철도 급전계통의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 계통의 보호설비가 필요 없다.
- 부하의 크기 및 시간적 변동이 극히 심하다.
- 전력은 조가선으로만 공급한다.
- 비접지방식을 채택하고 있다.
13. 교류 강체 가선방식에서 컨덕터 레일구간의 온도변화에 의한 리지드바의 팽창을 상쇄시켜주는 장치는?
- 확장장치
- 직접유도장치
- 건널선장치
- 지상부이행장치
15. 전기차 집전장치인 팬터그래프에 대한 설명 중 틀린 것은?
- 추종특성을 좋게 하기 위하여 중량이 무거워야 한다.
- 전기적, 기계적 마모가 적어야 한다.
- 풍압의 영향에 따라 압상력의 영향이 적어야 한다.
- 고속용에는 공진방지용 댐퍼를 설치한다.
16. 교류와 직류의 직통운전에 대한 설명 중 잘못된 것은?
- 사구간 설비가 필요하다.
- 차량 제작비가 많이 든다.
- 승객에 대한 위험이 따른다.
- 환승하는 것 보다 편리하다.
18. 가공 전차선로의 구분장치에 대한 설명이 잘못된 것은?
- 가볍고 기계적 강도가 커야 한다.
- 신호기에 따라 구분장치 직하부분에 팬터그래프가 걸쳐져야 한다.
- 전차선의 급전계통상의 구분에 사용된다.
- 사고발생시 사고구간을 한정시키는 용도에 사용된다.
20. 전차선의 마모율과 관계가 가장 적은 것은?
- 전차선의 항장력
- 허용 잔존 지름
- 팬터그래프 통과 회수
- 급전선의 표준장력
2과목: 전기철도 구조물공학
21. 단독 지지주의 설계하중에 고려되어야 할 하중으로 전선중량에 대한 응력 계산은 주로 어떤 하중을 적용하는가?
- 수직분포하중
- 수직편심하중
- 수평분포하중
- 수평집중하중
22. 전철주 기초인 콘크리트 기초의 일종으로 성토 개소이거나 선로의 경사면의 토압이 약한 개소에 사용하여 침하와 전도가 되지 않도록 기초의 상부를 넓게 하는 기초는?
- 근가기초
- T형기초
- H형기초
- 쇄석기초
25. 전기철도 구조물의 강도 계산을 위한 조건이 아닌 것은?
- 지지주의 종류와 형태
- 사용 전선의 종류와 굵기
- 급전 손실률 및 이상전압 내습
- 전선에 가해지는 장력
26. 전철주와 조립하여 전차선과 급전선 등으 지지하기 위한 것으로서 고정식, 스팬선식, 가동식 등이 있는 강 구조물을 무엇이라 하는가?
- 빔
- 완금
- 완철
- 평행틀
27. 전차선로의 앵커볼트 기초에서 앵커볼트를 넣는 길이 ℓ[cm]를 나타내는 공식은? (단, M:땅의 경계에서의 전주의 굽힘모멘트[kgf·cm], μ:앵커볼트와 콘크리트의 허용 부착강도[kgf/cm2], d:볼트의 유효지름[cm], L:상대할 볼트의 간격[cm], n:인장측 소요 볼트 개수이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 18:37
앵커볼트를 넣는 길이는 다음과 같이 계산된다.
ℓ = (M / (μ * d * L * n)) + d
이 식에서 분모의 값이 작을수록 앵커볼트를 깊게 박아야 하므로, 분모의 값이 가장 작아지는 경우가 최적의 길이이다. 이를 위해 분모의 값이 최소가 되는 d/L 값을 찾아야 한다.
d/L 값이 작을수록 볼트 간의 간격이 좁아지므로, 인장력이 분산되지 않아 안전하지 않다. 따라서 d/L 값이 일정 이상이 되도록 제한을 둔다. 이 값은 일반적으로 0.4 ~ 0.6 정도이다.
따라서 최적의 길이를 구하기 위해서는 d/L 값을 0.4 ~ 0.6 사이에서 선택하고, 이 값을 대입하여 분모의 값을 계산한 후, 이 값이 최소가 되는 d 값을 찾아야 한다. 이렇게 구한 d 값을 원래 식에 대입하여 최종적인 길이를 계산한다.
위의 보기 중에서 "
"가 정답인 이유는, 이 값이 분모의 값이 최소가 되는 경우의 d/L 값인 0.5에 가장 가깝기 때문이다. 이 값은 일반적으로 사용되는 d/L 값인 0.4 ~ 0.6 사이에 속하므로, 안전성과 경제성을 모두 고려한 최적의 길이를 구하는 데 적합하다.
28. 전기철도의 지지물로 각 종 전철주를 비교하였을 때 철주에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 소요 강도는 자유롭게 설계가 가능하다.
- 전주 길이에 제약이 없다.
- 강도에 비하여 경량이다.
- 초기 도금 후 방청도장이 불필요하다.
31. 전차선로에 사용하는 지선 기초는 지지물 기초의 인상력에 대한 안전도를 고려하여 지선 기초의 안전율을 얼마 이상으로 적요하여 설계하여야 하는가?
- 1.5
- 2
- 2.5
- 3
32. 전차선로에 사용하는 조합철주의 경사재가 단경사재인 경우 수평면에 대한 경사 각도는 몇 도로 하는가?
- 35도
- 40도
- 45도
- 60도
33. 구조물의 분류 중 1차원 구조물이 아닌 것은?
- 아치(arch)
- 인장보(tension beam)
- 곡선보(curved beam)
- 쉘(shell)
34. 우리나라의 일반 전철구간에 전철주를 건식할 때 곡선반지름이 1000m이상인 경우의 표준경간은 몇 m로 하는가?
- 30
- 40
- 50
- 60
36. 가공 전차선로의 곡선로에서 수평장력 P[kgf]를 나타낸 식으로 옳은 것은? (단, S는 지지점 간격[m], T는 전선의 장력[kgf], R은 곡선반경 [m]이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 18:36
답은 "
"이다. 이유는 수평장력 P는 전선의 장력 T와 곡선반경 R, 지지점 간격 S에 비례하기 때문이다. 따라서 P = T × R ÷ S로 나타낼 수 있다.
37. 안전율에 대한 설명 중 옳은 것은?
- 허용응력도를 말한다.
- 탄성한도를 변형율로 나눈 값이다.
- 극한강도와 허용응력의 비를 말한다.
- 파괴하중을 허용하중으로 나눈 값이다.
38. 전기철도 구조물의 강도를 계산할 때, 풍압하중, 눈하중, 곡선로의 횡장력 등이 포함되는 하중은?
- 수평하중
- 수직하중
- 특수하중
- 고정하중
39. 가공 전차선로에서 직선구간인 경우 전차선의 신장길이가 0.5m이고, 전차선의 선평창계수가 1.7×10-5, 표준온도에 대한 온도변화가 30이라면, 활차식 자동장력 조정장치의 조정거리는 약 몇 m인가?
- 950.4
- 960.4
- 970.4
- 980.4
40. 가공 전차선로 도면의 철근 콘크리트 전주에 11-30-N5000으로 표기되어 있다. 여기에서 11은 무엇을 나타내는가?
- 전주의 지름
- 전주의 설계 횡모멘트
- 전주의 압축력
- 전주의 길이
3과목: 전기자기학
41. 평형판콘덴서의 극간 전압을 일정하게 하고 극판사이에 극판 간격의 2/3두께의 유리판(εs=10)을 삽입할 때 극간의 흡인력은 공기가 극간에 있을 때에 비하여 어떻게 되는가?
- 2.5배 커진다.
- 1.5배 커진다.
- 0.6배로 작아진다.
- 0.8배로 작아진다.
42. 그림들은 전자의 자기모멘트의 크기와 배열상태를 그 차이에 따라 배열한 것이다. 강자성체에 속하는 것은?
"은 다른 그림들과 달리 자기모멘트의 크기가 크고, 배열상태가 일정한 방향으로 정렬되어 있기 때문에 강자성체에 속한다.
43. 자계의 세기 H[AT/m], 자속밀도 B[Wb/m2], 투자율 μ[H/m]인 곳의 자계의 에너지 밀도는 몇 J/m3인가?
- BH
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 18:36
자계의 에너지 밀도는 BH2/2μ 이다. 따라서 주어진 값들을 대입하면 (H=AT/m, B=Wb/m2, μ=H/m) 다음과 같다.
BH2/2μ = (AT/m)(Wb/m2)2/2(H/m) = (A2T2Wb2/2H)m-1
따라서 답은 "
" 이다. 이 값은 에너지 밀도를 나타내므로, 단위는 J/m3이 된다.
44. 와전류가 이용되고 있는 것은?
- 수중 음파 탐지기
- 레이더
- 자기브레이크(magnetic brake)
- 사이클로트론(cyclotron)
45. 유전류 ε1, ε2인 두 유전체 경계면에서 전계가 경계면에 수직일 때 경계면에 작용하는 힘은 몇 N/m2인가? (단, ε1 > ε2이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 18:36
경계면에서 작용하는 힘은 전하가 축적되어 전기장이 형성되기 때문에 전기장의 변화율이 큰 곳에서 큰 힘이 작용한다. ε1 > ε2 이므로 ε1 쪽에서 전기장의 변화율이 더 크다. 따라서 ε1 쪽에서 더 큰 힘이 작용하게 된다. 따라서 정답은 "
" 이다.
46. 공기 중에서 1m 간격을 가진 두 개의 평행 도체 전류의 단위길이에 작용하는 힘은 몇 N인가? (단, 전류는 1A라고 한다.)
- 2×10-7
- 4×10-7
- 2π×10-7
- 4π×10-7
47. 높은 주파수의 전자파가 전파될 때 일기가 좋은 날보다 비 오는 날 전자파의 감쇄가 심한 원인은?
- 도전률 관계임
- 유전률 관계임
- 투자율 관계임
- 분극률 관계임
48. 반지름 ε[m]의 구 도체에 전하 Q[C]이 주어질 때 구 도체표면에 작용하는 정전응력은 약 몇 N/m2인가?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 18:36
정전응력은 전하 밀도와 관련이 있으며, 구 도체의 경우 전하 밀도는 표면에 집중되므로 구 도체 표면에서의 전하 밀도는 Q/4πεr2이 된다. 따라서 정전응력은 E = Q/4πεr2이 된다.
보기 중에서 "
"가 정답이다. 이유는 전하 밀도와 반비례하는 반지름 r이 분모에 있기 때문에 반지름이 작아질수록 정전응력이 커지기 때문이다.
49. 변위전류 또는 변위전류밀도에 대한 설명 중 틀린 것은?
- 변위전류밀도는 전속밀도의 시간적 변화율이다.
- 자유공간에서 변위전류가 만드는 것은 자계이다.
- 변위전류는 주파수와 관계가 있다.
- 시간적으로 변화하지 않는 계에서도 변위전류는 흐른다.
50. 전기력선에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?
- 전기력선은 양전하에서 시작하여 음전하에서 끝난다.
- 전기력선은 전위가 낮은 점에서 높은 점으로 향한다.
- 전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 반대이다.
- 전계가 0이 아닌 곳에서 2개의 전기력선은 항상 교차한다.
51. 다음의 전위함수에서 라플라스 방정식을 만족하지 않은 것은?
- V=rcosθ+ø
- V=x2-y2+z2
- V=pcosø+z
- V=V0/d·x
52. 어떤 종류의 결정(結晶)을 가열하면 한 면(面)에 정(正), 반대 면에 부(負)의 전기가 나타나 분극을 일으키며, 반대로 냉각하면 역(逆) 분극이 생긴다. 이 것을 무엇이라 하는가?
- 파이로(Pyro) 전기
- 볼타(Voita) 효과
- 바아크 하우센(Barkkhausen) 법칙
- 압전기(Piezo-electric)의 역효과
53. 평면도체 표면에서 진공내 d[m]의 거리에 짐전하 Q[C]이 있을 때, 이 전하를 무한 원까지 운반하는데 요하는 일은 몇 J인가?
- 9×109×Q2/d
- 4.5×109×Q2/d
- 3×109×Q2/d
- 2.25×109×Q2/d
54. 막대자석의 회전력을 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, 막대자석의 자기모멘트 M[Wb·m]와 균등자계 H[A/m] 와의 이루는 각 θ는 0° < θ < 90° 라 한다.)
- M×H[N·m/rad]
- H×M[N·m/rad]
- μ0H×M[N·m/rad]
- M×μ0H[N·m/rad]
55. 그림과 같은 두 개의 통심구 도체가 있다. 구사이가 진공으로 되어 있을 때 동심구간의 정전용량은 몇 F인가?
- 2πε0
- 4πε0
- 8πε0
- 12πε0
56. Maxell의 전자기파 방정식이 아닌 것은?
"와 "
"이 포함되어 있지만, "
"은 포함되어 있지 않기 때문에 정답은 "
57. 단면적 4cm2의 철심에 6×10-4Wb의 자속을 통하게 하려면 2,800AT/m의 자계가 필요하다. 이 철심의 비투자율은 약 얼마인가?
- 346
- 375
- 407
- 427
58. 무한장의 직선 도체에 선전하 밀도 ρ[C/m]로 전하가 충전될 때 이 직선 도체에서 r[m]만큼 떨어진 점의 전위는?
- ρ이다.
- ρ·r이다.
- 0(Zero)이다.
- 무한대(∞)이다.
59. 100kW의 전력이 안테나로부터 사방으로 균일하게 방사되어 나갈 때 안테나로부터 10km 떨어진 점에서의 전계의 세기를 실효값으로 나타내면 약 몇 V/m인가?
- 0.087
- 0.173
- 0.346
- 0.519
60. 정현파 자속의 주파수를 2배로 높이면 유기 기전력은 어떻게 되는가?
- 변하지 않는다.
- 2배로 증가한다.
- 4배로 증가한다.
- 1/2이 된다.
4과목: 전력공학
61. 설비용량 600kW, 부동률 1.2, 수용률 60%일 때의 합성 최대 수용전력은 몇 kW인가?
- 240
- 300
- 432
- 833
62. 망상(Network)배전방식에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 부하 증가에 대한 융통성이 적다.
- 전압 변동이 대체로 크다.
- 인축에 대한 감전사고가 적어서 농촌에 적합하다.
- 환상식보다 무정전 공급의 신뢰도가 더 높다.
63. 송전선로에서 가공지선을 설치하는 목적이 아닌 것은?
- 뇌(雷)의 직격을 받을 경우 송전선 보호
- 유도에 의한 송전선의 고저위 방지
- 통신선에 대한 차폐효과 증진
- 철탑의 접지저항 경감
64. 배전계통에서 전력용콘덴서를 설치하는 목적으로 다음 중 가장 타당한 것은?
- 전력손실 감소
- 개폐기의 타단 증력 증대
- 고장시 영상전류 감소
- 변압기 손실 감소
65. 3상 3선식 가공 송전선로의 선간거리가 각각 D12, D23, D31일 때 등가선간거리는 어떻게 표현되는가?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 18:36
등가선간거리는 3상 4선식 가공 송전선로에서 사용되는 개념으로, 3상 3선식 가공 송전선로에서는 사용되지 않는다. 따라서 정답은 "
"이다.
66. 선로의 길이가 50km인 66kV 3상 3선식 1회선 송전선의 1선당 대지정전용량은 0.0058㎌/km이다. 여기에 시설할 소호리액터의 용량은 약 몇 kVA인가? (단, 소호리액터의 용량은 10%의 여유를 주도록 한다.)
- 386
- 435
- 524
- 712
67. 3상용 차단기의 용량은 그 차단기의 정격전압과 정격차단전류와의 곱을 몇 배한 것인가?
- 1/√2
- 1/√3
- √2
- √3
68. 그림과 같은 전력계통에서 A점에 설치된 차단기의 단락용량은 몇 MVA인가? (단, 각 기기의 % 리액턴스는 발전기 G1, G2는 정격용량 15MVA기준 각각 15%이고, 변압기는 정격요량 20MVA 기준 8%, 송전선은 정격용량 10MVA 기준 11%이며, 기타 다른 정수는 무시한다.)
- 20
- 30
- 40
- 50
69. 선로의 단위 길이당의 분포 인덕턴스를 L, 저항을 r, 정전용량을 C, 누설 콘덕턴스를 각각 g라 할 때 전파정수는 어떻게 표현되는가?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 18:36
전파정수는 다음과 같이 표현된다.
이유는 다음과 같다.
전파정수는 전기적인 특성을 나타내는 값으로, 전기적인 에너지가 전파되는 속도를 나타낸다. 이 값은 전파되는 전기적인 에너지와 자기적인 에너지의 비율로 계산된다. 따라서 전파정수는 전기적인 에너지와 자기적인 에너지의 비율을 나타내는 L, r, C, g와 관련이 있다.
전파정수는 L, r, C, g를 이용하여 다음과 같이 표현된다.
여기서, L, r, C, g는 각각 선로의 단위 길이당 분포 인덕턴스, 저항, 정전용량, 누설 콘덕턴스를 나타낸다.
하지만 이 식은 전파속도를 나타내는 값이 아니라, 전파속도의 역수를 나타내는 값이다. 따라서 전파속도를 나타내기 위해서는 이 값의 제곱근을 취해주어야 한다.
따라서 전파정수는 다음과 같이 표현된다.
70. 송전선로에서 단선 고장시 이상 전압이 가장 큰 접지 방식은?
- 비접지방식
- 직접접지방식
- 저항접지방식
- 소호리액터접지방식
71. 가압수형 동력용 원자로에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 냉각재인 경수는 가압되지 않은 상태이므로 끓여서 높은 온도까지 올려야 한다.
- 노심에서 발생한 열은 가압된 경수에 의하여 열교환기에 운반된다.
- 노심은 약 100kg/cm2정도의 압력에 견딜수 있는 압력용기 안에 들어 있다.
- 가압수형 원자로는 BWR이라고 한다.
72. 한 대의 주상변압기에 역률(뒤짐) cosθ1, 유효전력 P1[kW]의 부하와 역률(뒤짐) cosθ2, 유효전력 P2[kW]의 부하가 병렬로 접속되어 있을 때 주상변압기 2차측에서 본 부하의 종합 역률은 어떻게 되는가?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 18:36
병렬로 접속된 부하의 종합 역률은 각 부하의 역률과 유효전력에 따라 달라진다. 주상변압기 2차측에서 본 부하의 종합 역률은 다음과 같이 계산된다.
종합 역률 = (P1 + P2) / (전력의 합)
전력의 합 = P1 + P2
따라서, 종합 역률은 (cosθ1 × P1 + cosθ2 × P2) / (P1 + P2) 이다.
이를 간단하게 표현하면 (cosθ1 × P1 + cosθ2 × P2) ÷ (P1 + P2) 이므로, 정답은 "
" 이다.
73. 쿨평형 3상 전압을 Va, Vb, Vc라 하고 
라 할 때 
이다. 여기에서 Vx는 어떤 전압을 나타내는가?
- 정상정압
- 단락전압
- 영상전압
- 지락전압
74. 전력계통의 안정도 향상대책으로 직렬 리액턴스를 작게 하기 위한 방법이 아닌 것은?
- 발전기의 리액턴스를 작게 한다.
- 변압기의 리액턴스를 작게 한다.
- 복도체를 사용한다.
- 계통을 연계한다.
75. 변압기의 내부 고장시 동작하는 것으로서 단락고장의 검출등에 사용되는 계전기는?
- 부족전압계전기
- 비율차동계전기
- 재폐로계전기
- 선댁계전기
76. 다음 중 켈빈(Kelvin)의 법칙이 적용되는 경우는?
- 전력 손실량을 축소시키고자 하는 경우
- 전압 강하를 감소시키고자 하는 경우
- 부하 배분의 균형을 얻고자 하는 경우
- 경제적인 전선의 굵기를 선정하고자 하는 경우
78. MHD 발전에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 수차 직결 유도발전기에 의한 발전방식이다.
- 2종의 도체의 접정간에 온도차가 생겼을 때 기전력이 발생되는 발전방식이다.
- 얼음극으로부터 열전자 방출에 의한 발전방식이다.
- 도전성 유체와 자장의 상호작용에 의한 직접발전방식이다.