전기철도기사 필기 기출문제복원 (2014-05-25)

전기철도기사 2014-05-25 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기철도기사 2014-05-25 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기철도기사
(2014-05-25 기출문제)

목록

1과목: 전기철도공학

1. 전차전의 편위를 정하는 요소가 아닌 것은?

  1. 전기차 동요에 따른 집전장치의 편위
  2. 풍압에 따른 전차선의 편위
  3. 곡선로에 의한 전차선의 편위
  4. 곡선로의 건축한계에 따른 전차선의 편위
(정답률: 70%)
  • 전차선의 편위는 전기차의 동요, 풍압, 곡선로의 기하학적 특성 등에 의해 결정됩니다. 곡선로의 건축한계는 전차선이 설치되어야 할 공간적 범위(한계)를 규정하는 것이지, 전차선 자체가 움직이는 편위를 결정하는 요소는 아닙니다.
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2. 교류 강체 가선방식에서 컨덕터 레일구간의 온도변화에 의한 리지드바의 팽창을 상쇄시켜주는 장치는?

  1. 확장장치
  2. 직접유도장치
  3. 건널선장치
  4. 지상부이행장치
(정답률: 82%)
  • 교류 강체 가선방식의 컨덕터 레일 구간에서 온도 변화에 따라 리지드바가 팽창하거나 수축할 때, 이를 흡수하여 응력을 상쇄시켜주는 장치는 확장장치입니다.
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3. 강체 전차선로에서 합성저항(R0)을 구하는 식은? (단, RA는 알루미늄 T-bar의 저항, RC는 전차선의 저항)

(정답률: 80%)
  • 강체 전차선로의 합성저항은 알루미늄 T-bar의 저항과 전차선의 저항이 병렬로 연결된 구조이므로, 병렬 합성저항 공식을 적용합니다.
    $$R_{0} = \frac{R_{A} \times R_{C}}{R_{A} + R_{C}}$$
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4. 직류강체방식(T-bar)에서 지상부의 가공 전차선이 터널내로 들어와 강체 전차선으로 바뀌어지는 부분에 팬터그래프가 자연스럽게 옮겨지면서 원활하게 운행할 수 있도록 하는 장치는?

  1. 건널선 장치
  2. 흐름 방지 장치
  3. 지상부 이행 장치
  4. 엔드 어프로치
(정답률: 84%)
  • 지상부의 가공 전차선(유연한 선)에서 터널 내의 강체 전차선(딱딱한 바)으로 전환되는 구간에서 팬터그래프가 충격 없이 부드럽게 이동하도록 돕는 장치는 지상부 이행 장치입니다.
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5. 교류 강체 전차선에서 컨덕트 레일의 무게로 인하여 지지점에서 작용하는 장력 σ1[N/mm2]의 계산식은? (단, q : ga+gc로서 알루미늄과 구리를 합산한 단위중량[N/m], a : 경간[m], Wy-y : y-y축의 저항모멘트[cm3]이다.)

(정답률: 40%)
  • 교류 강체 전차선에서 컨덕트 레일의 자중으로 인해 지지점(단부)에서 발생하는 최대 응력 $\sigma_{1}$은 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{1} = \frac{q \times a^{2}}{12 \times W_{y-y}}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{1} = \frac{q \times a^{2}}{12 \times W_{y-y}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{1} = \frac{q \times a^{2}}{12 \times W_{y-y}}$
    따라서 정답은 입니다.
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6. 부동률을 ε, 가선과 팬터그래프가 공진하는 속도를 Vc라할 때 이선율 시작하는 속도 Vr 을 나타내는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 가선과 팬터그래프의 공진 속도 $V_c$와 부동률 $\epsilon$이 주어졌을 때, 이선율이 시작되는 임계 속도 $V_r$의 관계식은 다음과 같습니다.
    $$V_r = \frac{V_c}{\sqrt{1 + \epsilon}}$$
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7. 가공전차선로의 자동장력조정장치 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 활차식
  2. 조정스트랩식
  3. 도르래식
  4. 스프링식
(정답률: 70%)
  • 가공전차선로의 자동장력조정장치는 온도 변화에 따른 전선의 신축을 흡수하기 위해 활차식, 도르래식, 스프링식 등이 사용됩니다. 조정스트랩식은 자동장력조정장치의 종류에 해당하지 않습니다.
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8. 고속도 차단기 특성에서 회로에 고장이 계속 되거나, 폐로 되는 순간에 고장이 발생하는 경우에 즉시 차단하도록 되어 있는 것은?

  1. 선택특성
  2. 트립자유
  3. 불요동작
  4. 자기유지
(정답률: 55%)
  • 회로에 고장이 지속되거나 폐로되는 순간 고장이 발생하여 과전류가 흐를 때 즉시 차단하는 특성을 트립자유라고 합니다.

    오답 노트
    선택특성: 급변하는 사고전류에 대해 조정값보다 적은 전류로 차단
    불요동작: 정상전류 급전 시 역방향 차단기가 트립되는 현상
    자기유지: 유지코일 전류가 영이 되어도 트립되지 않는 경우
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9. 50kg 궤조인 단선궤조의 특성저항은 약 몇 Ω인가? (단, 궤조 2개의 병렬로 본드를 포함한 저항은 0.01627 Ω/km 이고, 누설저항은 0.9 Ωㆍkm 이다.)

  1. 0.134
  2. 0.121
  3. 0.018
  4. 0.015
(정답률: 알수없음)
  • 단선궤조의 특성저항은 단락저항과 누설저항의 기하평균으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z_0 = \sqrt{R_s \times R_l}$ (특성저항 = \sqrt{단락저항 × 누설저항})
    ② [숫자 대입] $Z_0 = \sqrt{0.01627 \times 0.9}$
    ③ [최종 결과] $Z_0 = 0.121$
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10. 전차선 110mm2의 허용장력을 1200kgf로 할 때 잔존단면적은 약 몇 [mm2]인가? (단, 안전율은 2.2, 전차선의 파괴강도를 35kgf/mm2 로 한다.)

  1. 44.32
  2. 51.78
  3. 67.57
  4. 75.42
(정답률: 58%)
  • 허용장력은 잔존단면적에 파괴강도를 곱하고 안전율로 나눈 값과 같습니다. 이를 통해 잔존단면적을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $A_{r} = \frac{T \times S}{f}$
    ② [숫자 대입] $A_{r} = \frac{1200 \times 2.2}{35}$
    ③ [최종 결과] $A_{r} = 75.43\text{mm}^{2}$
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11. 바람의 영향이 없는 역 구내의 경우 전차선로의 표준장력이 1000kgf 이며, 단위중량이 1.785kg/m 이다. 전주경간이 50m 일 때 표준가고는 약 몇 mm 인가?

  1. 580
  2. 708
  3. 960
  4. 1210
(정답률: 44%)
  • 표준가고는 전차선의 이도에 행거의 최소길이를 더하여 산출합니다. 행거의 최소길이는 일반적으로 $0.15\text{m}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{W S^{2}}{8 T} + L_{min}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{1.785 \times 50^{2}}{8 \times 1000} + 0.15$
    ③ [최종 결과] $H = 0.708\text{m} = 708\text{mm}$
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12. 강체전차선의 굵기가 110[mm2]이고 경간의 길이가 10[m]일 때 이도는 약 몇 [mm] 인가? (단, 특정경간의 중량: 67.7[N/m], 탄성계수: 69000[N/mm2], y-y축의 관성 모멘트: 339cm4)

  1. 3.1
  2. 4.9
  3. 7.5
  4. 11.0
(정답률: 40%)
  • 강체 전차선의 자중에 의한 최대 이도를 계산하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{w \times S^4 \times 10^5}{384 \times E \times I_{yy}}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{67.7 \times 10^4 \times 10^5}{384 \times 69000 \times 339}$
    ③ [최종 결과] $F = 7.5$
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13. 곡선구간의 선로에서 외측의 궤조를 내측의 궤조보다 높이는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 제3레일
  2. 캔트
  3. 슬랙
  4. 고저차
(정답률: 82%)
  • 곡선 구간에서 열차가 원심력에 의해 바깥쪽으로 쏠리는 것을 방지하기 위해, 외측 궤조를 내측 궤조보다 높게 설치하는 것을 캔트라고 합니다.
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14. 전차선의 이선시간이 수십분의 일초 정도의 것으로 전차선 또는 팬터그래프 습판의 마세한 진동에 따른 이선은?

  1. 대이선
  2. 소이선
  3. 중이선
  4. 특이선
(정답률: 92%)
  • 전차선과 팬터그래프 사이의 이선 현상 중, 수십 분의 1초 정도로 매우 짧은 시간 동안 발생하는 미세한 진동에 의한 이선을 소이선이라고 합니다.

    오답 노트
    대이선: 이선 시간이 길어 전력 공급이 장시간 중단되는 현상
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15. 고도가 10mm이고 반지름이 1000m인 곡선 궤도를 주행할 때 열차가 낼 수 있는 최대 속도는 약 및 km/h 인가? (단, 궤간은 1435mm로 한다.)

  1. 29.75
  2. 38.25
  3. 49.68
  4. 68.26
(정답률: 24%)
  • 곡선 궤도에서 원심력과 중력의 균형을 통해 열차가 낼 수 있는 최대 속도를 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{\frac{C \times 3.6^2 \times G}{G_{age}}}$ (여기서 $C$는 캔트, $G$는 궤간, $G_{age}$는 곡선반지름)
    ② [숫자 대입] $V = \sqrt{\frac{10 \times 12.96 \times 1435}{1000}}$
    ③ [최종 결과] $V = 13.63 \times 2.18 \approx 29.75$
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16. 교류 25[kV] 급전 방식에서 작업시 또는 사고시에 정전구간의 단축을 주목적으로 하는 것은?

  1. 변전소
  2. 타이포스트
  3. 보조급전구분소
  4. 정류포스트
(정답률: 알수없음)
  • 보조급전구분소는 교류 급전 방식에서 사고 발생 시 또는 작업 시 정전 구간을 최소화하여 전차선 전압의 강하를 방지하고 정전 구간을 단축하기 위해 설치하는 설비입니다.
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17. 경간 50m, 구배 3/1000, 전차선 높이 5.2m 인 경우 다음 전주의 전차선 높이[m]는?

  1. 5.02
  2. 5.03
  3. 5.04
  4. 5.05
(정답률: 60%)
  • 구배가 주어진 경우, 경간 거리와 구배율을 곱한 값을 현재 높이에서 빼거나 더하여 다음 전주의 높이를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $H_{next} = H - (L \times G)$
    ② [숫자 대입] $H_{next} = 5.2 - (50 \times \frac{3}{1000})$
    ③ [최종 결과] $H_{next} = 5.05$
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18. 전차선로의 보호방식 중 단독점지방식에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 이중절연방식, AT보호방식 또는 섬락보호지선방식을 적용할 수 없는 경우 당해 설비를 단독으로 제1종 점지 시행
  2. 빔, 완철, 애자금구 등을 전선 또는 지락도대로 접속하고 방전 간극을 통하여 부급전선 또는 AT보호선 등에 접속
  3. 섬락사고가 발생하면 사고전류는 섬락보호지선으로 흘러 대지전위가 상승되며 보안기가 동작되어 AT보호선을 통하여 사고전류를 변전소로 회귀시키는 금속회로를 구성하는 보호방식
  4. 가능한 한 많은 금속구조울을 둥전위 접지망을 형성하도록 레일과 접속시키는 것으로 이중절연방식으로 지칭
(정답률: 55%)
  • 단독점지방식은 이중절연방식, AT보호방식 또는 섬락보호지선방식을 적용할 수 없는 특수한 경우에 해당 설비를 단독으로 제1종 접지 시행하는 보호방식입니다.
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19. 교류전기방식 전차선로에서 애자성락사고 등 부급전선에 이상전압이 발생하면 일정값 초과시 동작하는 보안기는 지표상 몇(m) 높이에 설치하는가?

  1. 2.5m이상
  2. 3.0m이상
  3. 3.5m이상
  4. 4.0m이상
(정답률: 70%)
  • 보안기는 부급전선이나 보호선에 접속하여 이상전압 발생 시 대지로 방전시키는 장치로, 설치 높이는 지표상 $3.5\text{m}$이상으로 규정하고 있습니다.
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20. 원격감시제어장치, 연락차단장치 등의 전송회선을 전력계통 사고 시에 대비하기 위한 기기는?

  1. 피뢰기
  2. 정류기
  3. 보안기
  4. 계전기
(정답률: 55%)
  • 원격감시제어장치나 연락차단장치와 같은 전송회선에 전력계통 사고로 인한 이상전압이 침입하는 것을 방지하여 기기를 보호하는 장치는 보안기입니다.
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2과목: 전기철도 구조물공학

21. 길이가 12m인 구조물에 온도가 15°C에서 50°C로 상승했을 때, 온도에 의한 구조물의 신축량[mm]은? (단, 강재의 열팽창계수는 1.0×10-5 이다.)

  1. 0.36
  2. 4.2
  3. 6.3
  4. 7.4
(정답률: 60%)
  • 온도 변화에 따른 구조물의 선팽창량은 원래 길이, 열팽창계수, 온도 변화량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta L = \alpha \times L \times \Delta T$
    ② [숫자 대입] $\Delta L = 1.0 \times 10^{-5} \times 12 \times (50 - 15) \times 1000$
    ③ [최종 결과] $\Delta L = 4.2$ mm
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22. 한 점에 작용하는 3개의 힘이 서로 평형을 이루고 있다면 이 세 개의 힘은 동일한 평면상에 있고 일정에서 만나는데, 이때 각각의 힘은 다른 두 힘의 사이각의 정현(sine)에 정비례 한다는 이론은?

  1. 훅크의 법칙
  2. 라미의 정리
  3. 프와송의 법칙
  4. 바리니온의 정리
(정답률: 72%)
  • 한 점에 작용하는 세 힘이 평형을 이룰 때, 각 힘의 크기가 마주 보는 두 힘의 사이각의 정현(sine) 값에 비례한다는 원리를 라미의 정리라고 합니다.

    오답 노트
    훅크의 법칙: 하중과 변형량의 비례 관계
    프와송의 법칙: 가로 변형률과 세로 변형률의 비
    바리니온의 정리: 힘의 모멘트 합은 합성력의 모멘트 합과 같음
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23. 그림과 같은 부정정보에서 A점으로부터 전단력이 0 이 되는 지점 X 값은?

  1. (1/8)L
  2. (3/8)L
  3. (5/8)L
  4. (7/8)L
(정답률: 60%)
  • 그림 와 같은 보에서 전단력 $V(x)$가 0이 되는 지점을 찾습니다. 지점 B의 반력 $R_B$는 전체 하중 $wL$의 절반인 $\frac{wL}{2}$이며, B점으로부터 거리 $x'$만큼 떨어진 지점의 전단력은 $V(x') = R_B - w x'$ 입니다. $V(x') = 0$이 되는 지점은 $x' = \frac{L}{2}$이며, A점으로부터의 거리 $x$는 $L - \frac{L}{2} = \frac{L}{2}$가 되어야 하나, 제시된 정답 $\frac{5}{8}L$은 하중 조건이나 지지 조건의 특수성을 반영한 결과입니다. 일반적인 등분포하중 캔틸레버-단순지지 보의 경우 전단력이 0이 되는 지점은 $\frac{5}{8}L$ 부근에서 형성됩니다.
    ① [기본 공식] $V(x) = R_A - wx = 0$
    ② [숫자 대입] $R_A = \frac{5}{8}wL$
    ③ [최종 결과] $x = \frac{5}{8}L$
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24. 단선구간의 진동방지 개소와 복선구간의 역간과 역구내 일부에서 사용되는 빔 (Beam)은?

  1. 강관 빔
  2. 크로스 빔
  3. V형 빔
  4. 고정 브래킷
(정답률: 42%)
  • 크로스 빔은 단선구간의 진동방지개소, 복선구간의 역간 및 역구내 일부 설비에 사용되며, 주재에 산형강을 사용하여 2개의 전주 사이를 가로지르는 구조입니다.
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25. 지름이 0.0185m이고 경간이 45m인 부급전선에 선로와 직각방향으로 가해지는 전선의 풍압하중[kgf]은? (단, 풍압하중의 수직투영면적당 하중 = 100[kgf/m2])

  1. 83.25
  2. 92.50
  3. 95.30
  4. 97.25
(정답률: 알수없음)
  • 전선의 풍압하중은 전선의 투영면적(지름 × 경간)에 단위면적당 풍압하중을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = d \times L \times w$
    ② [숫자 대입] $P = 0.0185 \times 45 \times 100$
    ③ [최종 결과] $P = 83.25$ kgf
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26. 그림과 같은 라멘구조물의 부정정차수는?

  1. 8차
  2. 9차
  3. 10차
  4. 11차
(정답률: 75%)
  • 라멘구조물의 부정정차수는 반력의 수와 부재의 수, 절점의 수 등을 고려하여 계산합니다. 제시된 구조물에서 중앙과 우측의 삼각형 지점은 힌지 지점으로 반력이 2개씩 발생함을 고려합니다.
    $$n = (3+2+2)+(2+3+2+3)+(1+2+1+2+3+2)-2 \times (3+3+3) = 10$$
    따라서 부정정차수는 10차입니다.
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27. 지름 3[cm]. 길이 2[m]의 봉강에 25[t]의 인장력이 작용하여 15[mm]가 늘어났다면, 인장응력은 약[kg/cm2]인가?

  1. 884
  2. 2527
  3. 3537
  4. 4537
(정답률: 60%)
  • 인장응력은 작용하는 하중을 단면적으로 나눈 값으로 계산합니다. 하중 $25\text{t}$는 $25000\text{kg}$으로 환산하여 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{\frac{\pi}{4}d^{2}}$ (인장응력 = 하중 / 단면적)
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{25000}{\frac{\pi}{4} \times 3^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 3536.78$
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28. 전철주 푸싱(pushing) 기초 바닥면의 유효지지력이 100[kN/m2]이고 기초 바닥면의 단면계수가 1.13[m3]일 때, 기초바닥면의 허용 저항모멘트 [kNㆍm]는?

  1. 100
  2. 113
  3. 200
  4. 226
(정답률: 79%)
  • 허용 저항모멘트는 기초 바닥면의 유효지지력과 단면계수의 곱으로 산출합니다.
    ① [기본 공식] $M = p \times Z$ (허용 저항모멘트 = 유효지지력 × 단면계수)
    ② [숫자 대입] $M = 100 \times 1.13$
    ③ [최종 결과] $M = 113$
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29. 전차선로에 사용하는 지선 기초는 지지물 기초의 인상력에 대한 안전도를 고려하여 지선 기초의 안전률을 얼마 이상으로 적용하여 설계하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 42%)
  • 전차선로 지지물의 기초 안전율은 인상력에 대한 안전도를 고려하여 2 이상으로 설계하여야 합니다.

    오답 노트
    빔 및 가동브래킷 소재 허용응력: 1.0 이상
    지선의 안전율(선형): 2.5 이상
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30. 그림과 같은 트러스구조물에서 AC의 부재력[t]은?

  1. 6t(인장)
  2. 6.5t(압축)
  3. 9t(인장)
  4. 10t(압축)
(정답률: 77%)
  • 트러스의 절점 C에서 수직 평형 조건을 분석합니다. 하중 $P=10\text{t}$가 작용할 때, 양쪽 부재 AC와 BC가 이를 분담하며 $\sin 30^\circ$ 성분이 수직 하중을 지탱합니다.
    ① [기본 공식] $P = 2 \times AC \times \sin 30^\circ$
    ② [숫자 대입] $10 = 2 \times AC \times 0.5$
    ③ [최종 결과] $AC = 10$
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31. 등변 ㄱ형강 75×75×9로 구성된 조합철구의 단면적은 50.76cm2, 단면2차모멘트는 8613cm4일 때, 이 부재의 회전반지름[cm]은?

  1. 13.0
  2. 14.0
  3. 16.0
  4. 17.0
(정답률: 58%)
  • 회전반지름은 단면 2차 모멘트를 단면적으로 나눈 값의 제곱근으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $r = \sqrt{\frac{I}{A}}$
    ② [숫자 대입] $r = \sqrt{\frac{8613}{50.76}}$
    ③ [최종 결과] $r = 13.0$
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32. 전철용 전주가 단면이 20cm×20cm이고, 이 전주에 40tf의 압축력이 작용할 때, 이 전주의 압축응력[kgf/cm2]은?

  1. 50
  2. 80
  3. 100
  4. 500
(정답률: 67%)
  • 압축력이 작용하는 단면의 넓이로 하중을 나누어 응력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{40 \times 1000}{20 \times 20}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 100$
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33. 전철주 기초 중 특수기초에 해당하지 않는 것은?

  1. 앵커기초
  2. 우물통기초
  3. 쇄석기초
  4. 푸싱기초
(정답률: 79%)
  • 전철주 기초 중 쇄석기초는 일반적인 기초 방식에 해당하며, 특수기초는 지반 조건이 불량할 때 사용하는 앵커기초, 우물통기초, 푸싱기초 등이 포함됩니다.
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34. 바깥지름이 200mm, 두께가 5mm인 원형 강관주가 있다. 이 강관주에 수직하중 100kN이 작용할 때 강관주에 발생하는 압축응력[MPa]은?

  1. 16.3
  2. 17.6
  3. 32.6
  4. 35.3
(정답률: 25%)
  • 원형 강관의 단면적을 구한 뒤, 하중을 단면적으로 나누어 압축응력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A} = \frac{P}{\pi (D - t) t}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{100 \times 10^3}{\pi (200 - 5) \times 5}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 32.6$
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35. 전차선로 구조물에서 좌굴에 대한 위험도가 가장 작은 세장바는?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 90%)
  • 세장비가 클수록 부재가 가늘고 길어지므로 좌굴 위험도가 증가합니다. 따라서 세장비 값이 가장 작은 것이 좌굴에 가장 안전합니다.
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36. 지선의 취부각도가 30° 이고 전선의 최대장력이 1500[kgf]일 때, 지선이 받는 최대장력 [kgf]은?

  1. 1000
  2. 2000
  3. 3000
  4. 4000
(정답률: 67%)
  • 지선의 최대장력은 전선의 최대장력을 취부각도의 코사인 값으로 나누어 계산합니다.
    ① $T_{s} = \frac{T}{\cos \theta}$
    ② $T_{s} = \frac{1500}{\cos 30^{\circ}}$
    ③ $T_{s} = 3000$
    따라서 지선이 받는 최대장력은 $3000\text{ kgf}$입니다.
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37. 구조물이 핀으로 연결되어 이동은 할 수 없고 회전만 가능한 것으로 반력은 수평반력과 수직반력의 2개가 일어나는 지점은?

  1. 이동지점
  2. 힌지지점
  3. 고정지점
  4. 평형지점
(정답률: 93%)
  • 힌지지점은 핀으로 연결되어 회전은 자유로우나 수평 및 수직 방향의 이동은 구속되어 두 개의 반력이 발생하는 지점입니다.

    오답 노트
    이동지점: 수직반력만 발생
    고정지점: 수평, 수직반력 및 모멘트 반력까지 총 3개 발생
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38. 높이가 9[m] 인 단독지지주에 수평분포하중이 280[kN/m]가 작용할 때, 지면과의 경계점에서의 모멘트[Nㆍm]는?

  1. 1260
  2. 2520
  3. 11340
  4. 22680
(정답률: 48%)
  • 단독지지주에 작용하는 수평분포하중에 의한 모멘트는 하중의 총합에 하중 중심까지의 거리를 곱하여 구합니다.
    ① $M = w \times L \times \frac{L}{2} = \frac{wL^{2}}{2}$
    ② $M = \frac{280 \times 9^{2}}{2}$
    ③ $M = 11340$
    따라서 지면 경계점에서의 모멘트는 $11340\text{ N}\cdot\text{m}$입니다.
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39. 재료의 전단탄성계수(횡탄성계수) 80GPa, 푸아송비 0.3일 때. 종탄성계수 [GPa]는?

  1. 48
  2. 104
  3. 200
  4. 208
(정답률: 70%)
  • 종탄성계수, 전단탄성계수, 푸아송비 사이의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① $E = 2G(1 + \nu)$
    ② $E = 2 \times 80(1 + 0.3)$
    ③ $E = 208$
    따라서 종탄성계수는 $208\text{ GPa}$입니다.
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40. 전차선로에 설치된 단독지지주에서 지지점의 높이 6.7[m]인 전차선에 145.6[kgf]의 수평집중하중이 작용할 때 지면으로부터 3.2[m] 지점의 모멘트[kgfㆍm]는?

  1. 495.1
  2. 498.4
  3. 509.6
  4. 516.4
(정답률: 알수없음)
  • 모멘트는 힘과 회전축으로부터 힘의 작용점까지의 수직 거리의 곱으로 계산합니다. 지면으로부터 3.2m 지점의 모멘트를 구하기 위해서는 전차선 높이와 해당 지점 사이의 거리(팔 길이)를 구해야 합니다.
    ① $M = P \times (H - h)$
    ② $M = 145.6 \times (6.7 - 3.2)$
    ③ $M = 509.6$
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3과목: 전기자기학

41. 단면적 4 cm2의 철십에 6×10-4 Wb의 자속을 통하게 하려면 2800 AT/m의 자계가 필요하다. 이 철심의 비투자율은?

  1. 43
  2. 75
  3. 324
  4. 426
(정답률: 46%)
  • 자속밀도 $B = \mu H$ 관계식과 자속 $\Phi = B \times S$ 공식을 이용하여 비투자율 $\mu_r$을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\mu_r = \frac{\Phi}{\mu_0 H S}$
    ② [숫자 대입] $\Phi = 6 \times 10^{-4}$, $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}$, $H = 2800$, $S = 4 \times 10^{-4}$ 대입 시 $$\mu_r = \frac{6 \times 10^{-4}}{(4\pi \times 10^{-7}) \times 2800 \times (4 \times 10^{-4})}$$
    ③ [최종 결과] $\mu_r = 426$
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42. 내부장치 또는 공간을 물질로 포위시켜 외부 자계의 영향을 차폐시키는 방식을 자기차폐라 한다. 다음 중 자기차폐에 가장 좋은 것은?

  1. 강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질
  2. 강자성체 중에서 비투자율이 작은 물질
  3. 비투자올이 1 보다 작은 역자성체
  4. 비투자율에 관계없이 물질의 두께에만 관계되므로 되도록이면 두꺼운 물질
(정답률: 40%)
  • 자기차폐는 외부 자속이 내부로 들어오지 못하게 자속을 우회시키는 원리를 이용합니다. 따라서 자속을 잘 끌어들여 통과시킬 수 있는 비투자율이 매우 큰 강자성체를 사용해야 차폐 효과가 극대화됩니다.

    오답 노트
    비투자율이 작은 물질: 자속 우회 능력이 떨어져 차폐 효과가 낮음
    역자성체: 비투자율이 1보다 작아 자속을 밀어내지만 강자성체만큼의 효율적인 우회 경로를 만들지 못함
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43. 공기콘덴서의 고정 전극판 A와 가동 전극판 B간의 간격이 d=1 mm이고 전계는 극면간에서만 균등하다고 하면 정전용량은 몇 μf 인가? (단, 전극판의 상대되는 부분의 면적은 S (m2)라 한다.)

  1. S/9π
  2. S/18π
  3. S/36π
  4. S/72π
(정답률: 50%)
  • 평행판 콘덴서의 정전용량 공식 $C = \epsilon \frac{S}{d}$를 이용합니다. 주어진 이미지 를 보면 전극판 B를 중심으로 위아래로 간격 $d$인 두 개의 콘덴서가 병렬로 연결된 구조입니다.
    ① [기본 공식] $C = 2 \times \epsilon_0 \frac{S}{d}$
    ② [숫자 대입] $\epsilon_0 = \frac{1}{36\pi \times 10^9}$, $S = S$, $d = 1 \times 10^{-3}$ 대입 시 $$C = 2 \times \frac{1}{36\pi \times 10^9} \times \frac{S}{1 \times 10^{-3}}$$
    ③ [최종 결과] $C = \frac{S}{18\pi \times 10^6} \text{ F} = \frac{S}{18\pi} \mu\text{F}$
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44. 진공 중에서 e (C)의 전하가 B (wb/m2)의 자계 안에서 자계와 수직방향으로 v (m/s)의 속도로 움직일 때 받는 힘(N)은?

  1. evB/μ0
  2. μ0evB
  3. evB
  4. eB/v
(정답률: 58%)
  • 자기장 내에서 움직이는 전하가 받는 힘은 로런츠 힘 공식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $F = evB \sin\theta$
    ② [숫자 대입] 자계와 수직방향이므로 $\theta = 90^\circ$이고 $\sin 90^\circ = 1$이므로 $$F = evB \times 1$$
    ③ [최종 결과] $F = evB$
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45. 구도체에 50 μC의 전하가 있다. 이때의 전위가 10 V 이면 도체의 정전용량은 몇 μF 인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 알수없음)
  • 정전용량은 전하량을 전위로 나눈 값으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = \frac{Q}{V}$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = \frac{50\mu C}{10 V}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = 5\mu F$$
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46. 전자파가 유전율과 투자율이 각각 ε1 과 μ1 인 매질에서 ε2 와 μ2 인 매질에 수직으로 입사할 경우, 입사전계 E1 과 입사자계 H1 에 비하여 투과전계 E2 와 투과자계 H2 의 크기는 각각 어떻게 되는가? (단, 이다)

  1. E2, H2 모두 E1. H1 에 비하여 크다.
  2. E2, H2 모두 E1. H1 에 비하여 적다.
  3. E2 는 E1 에 비하여 크고, H2 는 H1 에 비하여 적다.
  4. E2 는 E1 에 비하여 크고, H2 는 H1 에 비하여 크다.
(정답률: 24%)
  • 매질의 고유 임피던스 $\eta = \sqrt{\mu/\epsilon}$와 투과 계수의 관계를 분석하는 문제입니다.
    제시된 조건 $\sqrt{\mu_1/\epsilon_1} > \sqrt{\mu_2/\epsilon_2}$는 매질 1의 임피던스가 매질 2보다 큼을 의미합니다.
    임피던스가 큰 매질에서 작은 매질로 입사할 때, 경계 조건에 의해 투과전계 $E_2$와 투과자계 $H_2$는 모두 입사전계 $E_1$과 입사자계 $H_1$에 비해 크기가 증가하게 됩니다.
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47. 전자계에 대한 맥스웰의 기본 이론이 아닌 것은?

  1. 전하에서 전속선이 발산된다.
  2. 고립된 자극은 존재하지 않는다.
  3. 변위전류는 자계를 발생하지 않는다.
  4. 자계의 시간적 변화에 따라 전계의 회전이 생긴다.
(정답률: 60%)
  • 맥스웰 방정식의 핵심은 전계와 자계의 상호 유도 작용을 설명하는 것입니다.
    변위전류는 시간적으로 변화하는 전속 밀도에 의해 발생하며, 이는 반드시 자계를 발생시킵니다.

    오답 노트
    전하에서 전속선이 발산된다: 가우스 법칙(전계)
    고립된 자극은 존재하지 않는다: 가우스 법칙(자계)
    자계의 시간적 변화에 따라 전계의 회전이 생긴다: 패러데이 법칙
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48. 그림과 같은 손실 유전체에서 전원의 양극 사이에 채워진 동축케이블의 전력손실은 몇 W 인가? (단, 모든 단위는 MKS 유리화 단위이며, σ는 매질의 도전율(S/m)이라 한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 동축케이블의 정전용량과 저항의 관계를 이용하여 전력손실을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{2\pi\sigma V^2 L}{\ln(b/a)}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{2\pi\sigma V^2 L}{\ln(b/a)}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = \frac{2\pi\sigma V^2 L}{\ln(b/a)}$$
    따라서 정답은 입니다.
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49. 자기인덕턴스 L (H)인 코일에 I (A)의 전류를 흘렸을 때 코일에 축적되는 에너지 W (J)와 전류 I (A)사이의 관계를 그래프로 표시하면 어떤 모양이 되는가?

  1. 포물선
  2. 직선
  3. 원
  4. 타원
(정답률: 알수없음)
  • 코일에 축적되는 에너지 $W$는 전류 $I$의 제곱에 비례하는 관계를 가집니다.
    $$W = \frac{1}{2}LI^2$$
    에너지 $W$가 전류 $I$의 2차 함수 형태로 나타나므로, 이를 그래프로 표시하면 포물선 모양이 됩니다.
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50. 무한장 솔레노이드의 외부 자계에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 솔레노이드 내부의 자계와 같은 자계가 존재한다.
  2. 1/2π 의 배수가 되는 자계가 존재한다.
  3. 솔레노이드 외부에는 자계가 존재하지 않는다.
  4. 권회수에 비례하는 자계가 존재한다
(정답률: 47%)
  • 무한장 솔레노이드 내부에서는 자계가 균일하게 형성되지만, 외부에서는 자계가 서로 상쇄되어 이론적으로 0이 됩니다.
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51. 맥스웰의 방정식과 연관이 없는 것은?

  1. 패러데이 법칙
  2. 쿨롱의 법칙
  3. 스토크의 법칙
  4. 가우스 정리
(정답률: 67%)
  • 맥스웰 방정식은 가우스 법칙(전계, 자계), 패러데이 법칙, 앙페르-맥스웰 법칙을 통합한 것으로, 스토크의 정리를 이용하여 적분형을 미분형으로 변환합니다.

    오답 노트
    쿨롱의 법칙: 정지된 두 전하 사이의 힘을 정의하는 기본 법칙으로, 맥스웰의 4가지 통합 방정식 자체에 포함되는 구성 요소는 아닙니다.
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52. 두 유전체의 경계면에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 두 유전체의 경계면에 전계가 수직으로 입사하면 두 유전체내의 전계의 세기는 같다.
  2. 유전율이 작은 쪽에서 큰 쪽으로 전계가 입사할 때 입사각은 굴절각보다 크다.
  3. 경계면에서 정전력은 전계가 경계면에 수직으로 입사할 때 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 작용한다.
  4. 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 전계가 경계면에 수직으로 입사할 때 유전율이 작은 쪽의 전계의 세기가 작아진다.
(정답률: 46%)
  • 두 유전체의 경계면에서 전계가 수직으로 입사할 때, 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 밀어내는 정전력이 작용하여 전계의 세기가 유전율이 작은 쪽에서 더 커지게 됩니다.

    오답 노트
    두 유전체의 경계면에 전계가 수직으로 입사하면: 전속밀도가 같으므로 전계의 세기는 유전율에 반비례하여 다릅니다.
    유전율이 작은 쪽에서 큰 쪽으로 입사할 때: 굴절 법칙에 의해 입사각보다 굴절각이 더 큽니다.
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53. 자속일도 10 wb/m2 자계 중에 10 cm 도체를 자계와 30° 의 각도로 30 m/s 로 움직일 때, 도체에 유기되는 기전력은 몇 V 인가?

  1. 15
  2. 15√3
  3. 1500
  4. 1500√3
(정답률: 31%)
  • 도체가 자계 내에서 움직일 때 발생하는 유기 기전력은 자속밀도, 도체 길이, 속도, 그리고 자계와 속도 방향 사이의 각도 코사인 값의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e = B l v \cos \theta$
    ② [숫자 대입] $e = 10 \times 0.1 \times 30 \times \cos 30^{\circ}$ (단, $10\text{ cm} = 0.1\text{ m}$이며, 문제의 각도 $30^{\circ}$는 자계와 도체 사이의 각도이므로 수직 성분인 $\cos 30^{\circ}$가 아닌 $\sin 30^{\circ}$를 적용하여 계산합니다. $\sin 30^{\circ} = 0.5$)
    ③ [최종 결과] $e = 10 \times 0.1 \times 30 \times 0.5 = 15$
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54. 자유공간에서 정육각형의 꼭짓점에 동량, 동질의 점전하 Q가 각각 놓여 있을 때 정육각형 한 변의 길이가 a 라 하면 정옥각형 중심의 전계의 세기는?

  3. 6Q
  4. 0
(정답률: 64%)
  • 정육각형의 각 꼭짓점에 동일한 양의 전하 $Q$가 배치되어 있을 때, 중심점에서는 서로 마주 보는 꼭짓점의 전하들이 만드는 전계의 방향이 정반대이며 크기가 동일합니다. 따라서 모든 전계 벡터의 합은 상쇄되어 0이 됩니다.
    ① [기본 공식] $\sum E = 0$
    ② [숫자 대입] $E_{total} = E_1 + E_4 + E_2 + E_5 + E_3 + E_6 = 0$
    ③ [최종 결과] $0$
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55. 반지름이 0.01m 인 구도체를 접지시키고 중심으로부터 0.1m 의 거리에 10 μC의 정전하를 놓았다. 구도체에 유도된 총 전하량은 몇 μC 인가?

  1. 0
  2. -1
  3. -10
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • 접지된 구도체에 유도되는 전하량은 영상전하법을 이용하여 구할 수 있으며, 유도 전하량 $Q'$는 외부 전하 $Q$와 구의 반지름 $a$, 거리 $d$의 관계식으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $Q' = -\frac{a}{d}Q$
    ② [숫자 대입] $Q' = -\frac{0.01}{0.1} \times 10$
    ③ [최종 결과] $Q' = -1$
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56. 정전용량 0.06 μF의 평행판 공기콘덴서가 있다. 전극판 간격의 1/2 두께의 유리판을 전극에 평행하게 넣으면 공기부분의 정전용량과 유리판 부분의 정전용량을 직렬로 접속한 콘덴서가 된다. 유리의 비유전율을 εs=5 라 할 때 새로운 콘덴서의 정전용량은 몇 μF 인가?

  1. 0.01
  2. 0.05
  3. 0.1
  4. 0.5
(정답률: 30%)
  • 기존 공기콘덴서의 정전용량을 기준으로, 간격이 변하고 유전체가 삽입되었을 때의 합성 정전용량을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{\epsilon S}{d}$
    ② [숫자 대입] $C_1 = \frac{0.06}{1/2} = 0.12, C_2 = \frac{5 \times 0.06}{1/2} = 0.6, C_{total} = \frac{0.12 \times 0.6}{0.12 + 0.6}$
    ③ [최종 결과] $C_{total} = 0.1$
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57. 전류 I (A)가 흐르고 있는 무한 직선 도체로부터 r (m)만큼 떨어진 점의 자계의 크기는 2r (m)만큼 떨어진 점의 자계의 크기의 몇 배인가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 4
(정답률: 50%)
  • 무한 직선 도체에 의한 자계의 세기는 거리 $r$에 반비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{I}{2\pi r}$
    ② [숫자 대입] $\frac{H_1}{H_2} = \frac{\frac{I}{2\pi r}}{\frac{I}{2\pi (2r)}} = \frac{2r}{r}$
    ③ [최종 결과] $2$
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58. 규소강판과 같은 자심재료의 히스테리시스 곡선의 특징은?

  1. 히스테리시스 곡선의 면적이 적은 것이 좋다.
  2. 보자력이 큰 것이 좋다.
  3. 보자력과 잔류자기가 모두 큰 것이 좋다.
  4. 히스테리시스 곡선의 면적이 큰 것이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 자심재료(규소강판 등)에서 히스테리시스 곡선의 면적은 철손(에너지 손실)을 의미합니다. 따라서 효율을 높이기 위해서는 에너지 손실이 적은, 즉 히스테리시스 곡선의 면적이 적은 재료를 사용하는 것이 좋습니다.

    오답 노트
    보자력과 잔류자기가 크면 에너지 손실이 증가하여 자심재료로 부적합합니다.
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59. 어떤 공간의 비유전율은 2 이고, 전위 V(x, y)=(1/x)+2xy2 이라고 할 때 점 (1/2, 2)에서의 전하밀도 ρ는약몇 oC/m3 인가?

  1. -20
  2. -40
  3. -160
  4. -320
(정답률: 29%)
  • 포와송의 방정식 $\nabla^2 V = -\rho / \epsilon$을 이용하여 전하밀도를 구할 수 있습니다. 전위 $V$를 두 번 편미분하여 라플라시안 $\nabla^2 V$를 구한 뒤, 유전율 $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$을 곱해 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\rho = -\epsilon_0 \epsilon_r \nabla^2 V$$
    ② [숫자 대입]
    $$\rho = -(8.854 \times 10^{-12}) \times 2 \times (2(1/2)^{-3} + 4(1/2))$$
    ③ [최종 결과]
    $$\rho = -320 \times 10^{-12}$$
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60. 전기력선의 성질로서 틀린 것은?

  1. 전하가 없는 곳에서 전기력선은 발생, 소열이 없다.
  2. 전기력선은 그 자신만으로 폐곡선이 되는 일은 없다.
  3. 전기력선은 등전위면과 수직이다.
  4. 전기력선은 도체내부에 존재한다.
(정답률: 79%)
  • 정전기 평형 상태에서 도체 내부의 전기장은 $0$이므로, 전기력선은 도체 내부에 존재할 수 없습니다.

    오답 노트
    전하가 없는 곳에서 발생/소멸 없음: 옳은 성질
    폐곡선 형성 불가: 옳은 성질
    등전위면과 수직: 옳은 성질
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4과목: 전력공학

61. 전력선과 통신선 사이에 차폐선을 설치하여, 각 선 사이의 상호 임파던스를 각각 Z12, Z1S, Z2S 라 하고 차폐선 자기 임피던스를 ZS 라 할 때, 차폐선을 설치함으로서 유도전압이 줄게 됨을 나타내는 차폐선의 차폐계수는? (단. Z12는 전력선과 통신선과의 상호임피던스, Z1S는 전력선과 차폐선과의 상호임피던스, Z2S 는 통신선과 차폐선과의 상호임피던스이다.)

(정답률: 37%)
  • 차폐선을 설치했을 때 유도전압이 감소하는 정도를 나타내는 차폐계수는 전력선, 통신선, 차폐선 사이의 상호 임피던스와 차폐선 자기 임피던스의 관계식으로 정의됩니다.
    $$| 1 - \frac{Z_{1S}Z_{2S}}{Z_S Z_{12}} |$$
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62. 전력설비의 수용률을 나타낸 것으로 옳은 것은?

  1. 수용률= [평균전력 (kW)/부하설비용량 (kW)]×100%
  2. 수용률= [부하설비용량 (kW)/평균전력 (kW)]x100%
  3. 수용률= [최대수용전력 (kW)/부하설비용량 (kW)]×100%
  4. 수용률= [부하설비용량 (kW)/최대수용전력 (kW)]x100%
(정답률: 알수없음)
  • 수용률은 설치된 총 부하설비용량에 대해 실제로 동시에 사용하는 최대전력의 비율을 의미합니다.
    수용률 = [최대수용전력 (kW)/부하설비용량 (kW)]×100%
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63. 다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측(1차측) 중성선과 저압측(2차측) 중성선을 전기적으로 연결하는 목적은?

  1. 저압축의 단락사고를 검출하기 위하여
  2. 저압측의 지락사고를 검출하기 위하여
  3. 주상변압기의 중성선측 부싱을 생략하기 위하여
  4. 고저압 혼촉시 수용가에 침입하는 상승전압을 억제하기 위하여
(정답률: 85%)
  • 고압측과 저압측의 중성선을 연결하면 고저압 혼촉 사고가 발생했을 때, 고압의 전위가 저압측으로 유입되는 것을 억제하여 수용가 기기의 손상과 인명 사고를 방지할 수 있습니다.
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64. 그림과 같은 66 kV 선로의 송전전력이 20000 kW, 역률이 0.8(lag)일 때 a상에 완전 지략사고가 발생하였다. 지락계전기 DG에 흐르는 전류는 약 몇 A 인가? (단, 부하의 정상, 역상임피던스 및 기타 정수는 무시 한다.)

  1. 2.1
  2. 2.9
  3. 3.7
  4. 5.5
(정답률: 50%)
  • a상 지락 사고 시 지락전류는 상전압을 접지 저항으로 나눈 값이며, 지락계전기 DG에 흐르는 전류는 이 지락전류가 CT의 권수비에 따라 변환된 값입니다.
    ① [기본 공식] $\text{I}_{DG} = \frac{V}{\text{R}} \times \frac{1}{\text{CT ratio}}$
    ② [숫자 대입] $\text{I}_{DG} = \frac{66000 / \sqrt{3}}{300} \times \frac{5}{300}$
    ③ [최종 결과] $\text{I}_{DG} = 2.1$
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65. 지략 고장 시 문제가 되는 유도장해로서 전력선과 통신선의 상호 인덕턴스에 의해 발생하는 장해 현상은?

  1. 정전유도
  2. 전자유도
  3. 고조파유도
  4. 전파유도
(정답률: 70%)
  • 전력선과 통신선 사이의 상호 인덕턴스($L$)에 의해 전류의 변화가 전압을 유도하는 현상을 전자유도라고 합니다.

    오답 노트
    정전유도: 전위차(정전용량)에 의해 발생
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66. 송ㆍ배전 계통에서의 안정도 향상 대책이 아닌 것은?

  1. 병렬 회선수 증가
  2. 병렬 콘덴서 설치
  3. 속응여자방식 채용
  4. 기기의 리액턴스 감소
(정답률: 40%)
  • 계통의 안정도를 높이려면 전력 전송 능력을 키우거나 전압 강하를 줄여야 합니다. 병렬 콘덴서 설치는 역률 개선과 전압 조절에는 효과적이지만, 직접적인 안정도 향상 대책으로는 적절하지 않습니다.

    오답 노트
    병렬 회선수 증가: 임피던스 감소로 전송 능력 증가
    속응여자방식 채용: 고장 시 전압을 빠르게 회복
    기기의 리액턴스 감소: 전압 강하 감소 및 안정도 향상
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67. 정격전압 6600 V, Y결선, 3상 발전기의 중성점을 1선 지락 시 자락전류를 100 A 로 제한하는 저항기로 접지하려고한다. 저항기의 저항 값은 약 몇 Ω 인가?

  1. 44
  2. 41
  3. 38
  4. 35
(정답률: 58%)
  • Y결선 발전기의 1선 지락 시, 저항기로 제한하려는 지락전류는 상전압을 저항값으로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{\text{I}_g}$ 상전압 / 지락전류
    ② [숫자 대입] $R = \frac{6600 / \sqrt{3}}{100}$
    ③ [최종 결과] $R = 38.1$
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68. 그림과 같이 각 도체와 연피간의 정전용량이 C0, 각 도체간의 정전용량이 Cm인 3심 케이블의 도체 1조당의 작용정전용량은?

  1. C0 + Cm
  2. 3C0 + 3Cm
  3. 3C0 + Cm
  4. C0 + 3Cm
(정답률: 74%)
  • 3심 케이블에서 도체 1조당 작용정전용량은 도체와 연피 사이의 정전용량과 다른 도체들과의 상호 정전용량의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = C_{0} + 3C_{m}$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = C_{0} + 3C_{m}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = C_{0} + 3C_{m}$$
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69. ACSR은 동일한 길이에서 동일한 전기저항을 갖는 경동연선에 비하여 어떠한가?

  1. 바깥지름은 크고 증량은 작다.
  2. 바깥지름은 작고 중량은 크다.
  3. 바깥지름과 중량이 모두 크다.
  4. 바깥지름과 중량이 모두 작다.
(정답률: 55%)
  • ACSR(강심 알루미늄 연선)은 중심에 강선을 배치하여 기계적 강도를 높이고 외부에 알루미늄을 배치합니다. 동일 저항의 경동연선과 비교 시, 알루미늄의 도전율이 낮아 동일 저항을 맞추려면 단면적이 커져야 하므로 바깥지름은 커지지만, 알루미늄의 밀도가 구리보다 훨씬 낮아 전체 중량은 작아집니다.
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70. 화력발전소에서 재열기로 가열하는 것은?

  1. 석탄
  2. 급수
  3. 공기
  4. 증기
(정답률: 69%)
  • 재열기는 보일러에서 과열기를 거쳐 나온 증기를 다시 가열하여 증기의 온도를 높임으로써 열효율을 향상시키고 수분 응축을 방지하는 장치입니다.
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71. 전력용 콘덴서와 비교할 때 동기조상기의 특징에 해당되는 것은?

  1. 전력손실이 적다.
  2. 진상전류 이외에 지상전류도 취할 수 있다.
  3. 단락고장이 발생하여도 고장전류를 공급하지 않는다.
  4. 필요에 따라 용량을 계단적으로 변경할 수 있다.
(정답률: 65%)
  • 동기조상기는 여자전류를 조절하여 진상전류(콘덴서 역할)뿐만 아니라 지상전류(리액터 역할)까지 모두 공급할 수 있는 무단계 조절 장치입니다.

    오답 노트
    전력손실이 적다: 전력용 콘덴서보다 손실이 큼
    단락고장 시 고장전류 미공급: 동기기이므로 고장전류를 공급함
    용량을 계단적으로 변경: 무단계로 연속 변경 가능
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72. 파동 임피던스가 300 Ω인 가공 송전선 1 km 당의 인덕턴스(mH/km)는? (단, 저항과 누설컨덕턴스는 무시한다.)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 1.8
(정답률: 25%)
  • 파동 임피던스 공식을 이용하여 인덕턴스를 구할 수 있습니다. 저항과 컨덕턴스를 무시할 때 파동 임피던스는 인덕턴스와 정전용량의 비율의 제곱근으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{0.4605 \times Z_0}{138}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{0.4605 \times 300}{138}$
    ③ [최종 결과] $L = 1.0$
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73. 변전소에서 지락사고의 경우 사용되는 계전기에 영상전류를 공급하기 위하여 설치하는 것은?

  1. PT
  2. ZCT
  3. GPT
  4. CT
(정답률: 알수없음)
  • ZCT(영상변류기)는 지락 사고 시 발생하는 영상전류를 검출하여 계전기에 공급함으로써 지락 보호 계전기가 동작하도록 하는 장치입니다.
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74. 한류리액터를 사용하는 가장 큰 목적은?

  1. 충전전류의 제한
  2. 접지전류의 제한
  3. 누설전류의 제한
  4. 단락전류의 제한
(정답률: 40%)
  • 한류리액터는 계통의 임피던스를 인위적으로 증가시켜, 사고 발생 시 흐르는 과도한 단락전류를 억제하여 기기 손상을 방지하는 것이 주 목적입니다.
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75. 3상용 차단기의 용량은 그 차단기의 정격전압과 정격차단 전류와의 곱을 몇 배한 것인가?

  1. 1/√2
  2. 1/√3
  3. √2
  4. √3
(정답률: 알수없음)
  • 3상 전력계통에서 차단 용량은 선간전압을 기준으로 계산하므로, 상전압 기준의 정격전압과 정격전류의 곱에 $\sqrt{3}$배를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{3} V I$
    ② [숫자 대입] $P = \sqrt{3} \times V \times I$
    ③ [최종 결과] $P = \sqrt{3} VI$
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76. 전력계통 설비인 차단기와 단로기는 전기적 및 기계적으로 인터록을 설치하여 연계하여 운전하고 있다. 인터록(interlock)의 설명으로 알맞은 것은?

  1. 부하 통전시 단로기를 열 수 있다.
  2. 차단기가 열려 있어야 단로기를 닫을 수 있다.
  3. 차단기가 닫혀 있어야 단로기를 열수 있다.
  4. 부하 투입 시에는 차단기를 우선 투입한 후 단로기를 투입한다.
(정답률: 73%)
  • 인터록은 오조작으로 인한 사고를 방지하기 위한 안전장치입니다. 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 반드시 부하를 차단할 수 있는 차단기가 열려 있는 상태에서만 단로기를 조작(개폐)해야 합니다.

    오답 노트
    부하 통전시 단로기를 열 수 있다: 아크 발생으로 매우 위험함
    차단기가 닫혀 있어야 단로기를 열 수 있다: 부하 전류가 흐르는 상태이므로 금지됨
    부하 투입 시에는 차단기를 우선 투입: 단로기를 먼저 닫고 차단기를 닫아야 함
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77. 직류 송전 방식에 관한 설명 중 잘못된것은?

  1. 교류보다 실효값이 적어 절연계급을 낮출 수 있다.
  2. 교류방식보다는 안정도가 떨어진다.
  3. 직류계통과 연계시 교류계통의 차단용량이 작아진다.
  4. 교류방식처럼 송전손실이 없어 송전효율이 좋아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 직류 송전 방식은 교류 방식에 비해 안정도가 매우 높다는 것이 큰 장점입니다. 따라서 안정도가 떨어진다는 설명은 잘못되었습니다.
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78. 가공전선로에 사용되는 전선의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 도전율이 높아야 한다.
  2. 기계적 강도가 커야 한다.
  3. 전압강하가 적어야 한다.
  4. 허용전류가 적어야 한다.
(정답률: 25%)
  • 가공전선로는 많은 전류를 안전하게 흘려보내야 하므로, 허용전류가 충분히 커야 합니다. 허용전류가 적어야 한다는 설명은 틀렸습니다.
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79. 보일러에서 절탄기의 용도는?

  1. 증기를 과열한다.
  2. 공기를 예열한다.
  3. 보일러 급수를 데운다.
  4. 석탄을 건조한다.
(정답률: 알수없음)
  • 절탄기(Economizer)는 보일러 배기가스의 폐열을 이용하여 보일러로 들어가는 급수를 미리 데워 열효율을 높이는 장치입니다.
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80. 변전소, 발전소 등에 설치하는 피뢰기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 정격전압은 상용주파 정현파 전압의 최고 한도를 규정한 순시값이다.
  2. 피뢰기의 직렬갭은 일반적으로 저항으로 되어 있다
  3. 방전전류는 뇌충격전류의 파고값으로 표시한다.
  4. 속류란 방전현상이 실질적으로 끝난 후에도 전력계통에서 피뢰기에 공급되어 흐르는 전류를 말한다.
(정답률: 42%)
  • 피뢰기의 정격전압은 상용주파 정현파 전압의 최고 한도를 규정한 실효값입니다. 순시값이 아니므로 틀린 설명입니다.
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