전기철도기사 필기 기출문제복원 (2014-08-17)

전기철도기사 2014-08-17 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기철도기사 2014-08-17 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기철도기사
(2014-08-17 기출문제)

목록

1과목: 전기철도공학

1. 교류급전회로에서 고정점 표정장치의 방식 중 At급전회로에 사용하는 검출 방식으로 맞는 것은?

  1. 리액턴스 검출방식
  2. AT 흡상 전류비 방식
  3. 선로 임피던스 검출방식
  4. 선로저항 검출방식
(정답률: 70%)
  • AT급전회로의 고정점 표정장치에서는 AT 흡상 전류비 방식을 사용하여 검출을 수행합니다.
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2. 전차선의 억제저항, 전차선 편위의 변화량, 중추의 동작범위 및 밸런스의 효율 등에 의해서 활차식 자동 장력조정장치(WTB)의 조정거리(L)를 구하는 식은? (단, 조정거리는 직선 개수의 경우이며 C는 전차선의 선팽창계수, △t는 표준온도에 대한 온도변화, X는 전차선의 신장길이이다.)

(정답률: 79%)
  • 활차식 자동 장력조정장치의 조정거리 $L$은 전차선의 신장길이 $X$를 선팽창계수 $C$와 온도변화 $\Delta t$의 곱으로 나눈 값으로 산출합니다.
    $$L = \frac{X}{C \cdot \Delta t}$$
    따라서 정답은 입니다.
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3. 전차선의 파동 전파속도 C를 나타내는 식은? (단, T : 전차선장력(N) L : 전차선의 단위질량(kg/m))

(정답률: 85%)
  • 전차선의 파동 전파속도는 전차선의 장력이 클수록 빠르고, 단위질량이 작을수록 빨라지는 특성을 가집니다.
    $$\text{전파속도} = \sqrt{\frac{\text{장력}}{\text{단위질량}}}$$
    $$\text{C} = \sqrt{\frac{\text{T}}{\text{L}}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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4. 고속철도에서 커티너리(Catenary)가선방식의 지지점에서 전차선의 표준가고(mm)는? (단, 속도등급은 300, 350킬로급)

  1. 800
  2. 900
  3. 1400
  4. 2000
(정답률: 75%)
  • 고속철도의 속도등급에 따른 전차선 표준가고 기준을 묻는 문제입니다. 300, 350킬로급 고속철도의 경우 지지점에서의 표준가고는 1400mm를 적용합니다.

    오답 노트
    일반철도: 역간 960mm (터널 및 역구내 710mm)
    250km/h급: 1200mm (터널 850mm)
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5. 전주 경간을 S, 하중을 W, 수평장력을 T라 할 때 두 지점간 전선의 이도(dip)를 구하는 식은?

(정답률: 73%)
  • 전선의 이도(dip)는 전선에 가해지는 하중과 장력, 경간의 관계에 의해 결정됩니다.
    이도 $D$를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    $$\text{Dip} = \frac{WS^2}{8T}$$
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6. 그림과 같은 전차선의 조가방식은?

  1. 직접 조가식
  2. 콤파운드 커티너리식
  3. 심플 커티너리식
  4. 변Y형 심플 커티너리식
(정답률: 74%)
  • 제시된 이미지 에서는 조가선 하나에 전차선이 매달려 있는 가장 기본적인 형태를 보여주고 있으므로, 이는 심플 커티너리식 조가방식에 해당합니다.
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7. 차체 경사를 레일면에서 585mm점을 중심으로 해서 좌우 610mm의 수평점에서 상하 최대 22mm라 할 때 차제 동요에 의한 팬터그래프의 경사각은 약 몇 [°]인가?

  1. 1°
  2. 2°
  3. 3°
  4. 4°
(정답률: 62%)
  • 차체의 경사각은 수평 거리와 수직 변위의 비율을 이용한 탄젠트 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \tan^{-1}(\frac{h}{d})$
    ② [숫자 대입] $\theta = \tan^{-1}(\frac{22}{610})$
    ③ [최종 결과] $\theta = 2.06^{\circ}$
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8. 장력조정장치 X의 값을 구하는 식은? (단, L : 전선의 길이[m], T : 현재온도[℃], A : +60℃에서의 X값(0.4m))

  1. X=[(17×10-6×L)×(60℃-T℃)]+A
  2. X=[(17×10-6+L)×(60℃+T℃)]+A
  3. X=[(5×10-6×L)×(60℃-T℃)]
  4. X=[(5×10-6+L)×(60℃+T℃)]
(정답률: 91%)
  • 장력조정장치의 값 $X$는 온도 변화에 따른 전선의 신축량을 고려하여 계산합니다. 선팽창계수($17 \times 10^{-6}$)와 전선 길이, 기준 온도($60^{\circ}C$)와 현재 온도의 차이를 곱한 후 기준값 $A$를 더해줍니다.
    $$\text{신축량} = \text{선팽창계수} \times \text{길이} \times \text{온도차}$$
    ① [기본 공식] $X = (17 \times 10^{-6} \times L \times (60 - T)) + A$
    ② [숫자 대입] (공식 자체가 정답이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과] $X = [(17 \times 10^{-6} \times L) \times (60^{\circ}C - T^{\circ}C)] + A$
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9. 교류급전방식에서 위상이 90°다른 M상과 T상이 혼촉한 경우의 고장 전류식은? (단, (VMT : MT 혼촉전압, IMT : MT혼촉전류, ZAT : AT누설 임피던스, Z0 : 전원 임피던스, ZM, ZT : 변압기 임피던스)

(정답률: 77%)
  • 교류급전방식에서 위상이 $90^{\circ}$ 차이나는 M상과 T상이 혼촉되었을 때, 회로의 전체 임피던스는 전원 임피던스, 각 변압기 임피던스, 그리고 누설 임피던스의 합으로 구성됩니다. 고장 전류는 혼촉 전압을 이 전체 임피던스로 나눈 값으로 계산됩니다.
    $$\text{고장 전류} = \frac{\text{혼촉 전압}}{\text{전체 임피던스}}$$
    ① [기본 공식] $I_{MT} = \frac{V_{MT}}{4Z_{0} + Z_{M} + Z_{T} + 2Z_{AT}}$
    ② [숫자 대입] (공식 자체가 정답이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과] $I_{MT} = \frac{V_{MT}}{4Z_{0} + Z_{M} + Z_{T} + 2Z_{AT}}$
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10. 전기철도 교류 R-bar 강체 전차선로에서 기본구성 요소로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 롱이어
  2. 전차선
  3. 연결금구
  4. 리지드 바
(정답률: 70%)
  • R-bar 강체 전차선로의 기본 구성 요소는 리지드 바, 전차선, 연결금구 등으로 이루어져 있습니다. 롱이어는 일반적인 가공 전차선로의 지지 구조물에 사용되는 부품으로 강체 전차선로의 기본 구성 요소와는 거리가 멉니다.
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11. 전차선로에서 양단의 가고가 같은 경우 경간 중앙에서의 이도가 0.436[m]이고, 드로퍼 위치의 이도가 0.352[m]일 때 드로퍼의 길이는 몇 [m]인가? (단, 기고는 (960[mm]이다.)

  1. 0.172
  2. 0.436
  3. 0.876
  4. 1.748
(정답률: 60%)
  • 드로퍼의 길이는 가고에서 조가선의 이도를 뺀 후 전차선의 사전이도를 더하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $L = H - S_1 + S_2$ (드로퍼 길이 = 가고 - 조가선이도 + 전차선 사전이도)
    ② [숫자 대입] $L = 0.96 - 0.436 + 0.352$
    ③ [최종 결과] $L = 0.876$
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12. 전차선로에 설치하는 섬락보호 방식으로 거리가 먼 것은?

  1. 이중 절연방식
  2. FW 절연방식
  3. 섬락보호 지선방식
  4. 단독 접지방식
(정답률: 65%)
  • 전차선로의 섬락보호 방식에는 이중 절연방식, 섬락보호 지선방식, 단독 접지방식 등이 사용됩니다. FW 절연방식은 섬락보호를 위한 표준적인 절연 방식에 해당하지 않습니다.
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13. 전차선로의 가선방식 중 상호 절연된 정·부 2조의 가공접촉전선을 가설하고 한 쪽의 전선으로부터 전기차에 전기를 공급하여 다른 쪽의 전선을 통하여 변전소로 돌려보내는 방식은?

  1. 가공단선식
  2. 가공복선식
  3. 강체식
  4. 제3궤조식
(정답률: 66%)
  • 상호 절연된 정·부 2조의 가공접촉전선을 가설하여 한쪽으로 전기를 공급하고 다른 쪽으로 회수하는 방식은 가공복선식입니다.
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14. 일반개소의 인류장치에서 전차선과 조가선의 최대 인류구간은 얼마로 한정 하여야 하는가?

  1. 800[m]
  2. 1000[m]
  3. 1250[m]
  4. 1500[m]
(정답률: 58%)
  • 일반개소의 인류장치에서 전차선과 조가선의 최대 인류구간은 $1500\text{m}$로 한정하여 시설해야 합니다.
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15. 인류구간의 양쪽에 활차식 자동장력 조정장치를 사용한 경우 흐름방지장치 시설에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 흐름장지장치의 인류를 하기 전에 지선을 먼저 설치하여야 한다.
  2. 주축전주의 브래킷은 선로에 대해 수평이 되게 설치하여야 한다.
  3. 흐름방지장치의 양 인류전선은 해당 선로의 조가선과 동일한 전선으로 한다.
  4. 강체 가선구간에서는 인류구간(섹션) 중앙점에 흐름방지장치를 시설한다.
(정답률: 70%)
  • 흐름방지장치 설치 시 주축전주의 브래킷은 선로에 대해 수평이 아닌 수직이 되게 설치해야 합니다.

    오답 노트
    흐름방지장치 인류 전 하기 전 지선 설치, 조가선과 동일한 전선 사용, 강체 가선구간 중앙점 시설은 모두 옳은 설명입니다.
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16. 정상전류가 급감하는 경우에 역방향 고속도차단기가 트립동작하는 것은?

  1. 선택특성
  2. 트립자유
  3. 자기특성
  4. 불요동작
(정답률: 79%)
  • 정상전류가 급격히 감소하는 상황에서 역방향 고속도차단기가 의도치 않게 트립되는 현상을 불요동작이라고 합니다.
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17. 철도횡단 궤도면상 가공 급전선의 높이는 얼마이상으로 하는가?

  1. 3.5[m]이상
  2. 4.5[m]이상
  3. 5.5[m]이상
  4. 6.5[m]이상
(정답률: 79%)
  • 철도횡단 궤도면상 가공 급전선의 설치 기준에 따라, 안전 확보를 위해 높이를 $6.5\text{m}$이상으로 유지해야 합니다.
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18. 전식방지 대책을 위한 배류법에 해당하지 않는 것은?

  1. 작점배류법
  2. 선택배류법
  3. 순환배류법
  4. 강제배류법
(정답률: 49%)
  • 배류법은 전식 방지를 위해 누설 전류를 강제로 또는 자연적으로 회수하는 방법으로, 작점배류법, 선택배류법, 강제배류법 등이 있습니다.

    오답 노트
    순환배류법: 존재하지 않는 배류 방식입니다.
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19. 고속철도 가동브래킷용 장간애자는 일반개소에서 최소 누설거리 몇 [mm]의 유리애자를 사용하는가?

  1. 800
  2. 1000
  3. 1200
  4. 1400
(정답률: 77%)
  • 고속철도 가동브래킷용 장간애자는 절연 성능 확보를 위해 일반개소에서 최소 누설거리 $1000\text{mm}$이상의 유리애자를 사용해야 합니다.
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20. 직류 편송 급전회로의 고장전류는 약 [A]인가? (단, 급전회로정수 0.038[Ω/km], 급전거리 5km, 고장점저항 0.1[Ω], 변전소 내부저항 0.03[Ω], Arc 전압 300[V], 무부하 급전전압 1620[V]이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 3142
  2. 4125
  3. 5062
  4. 6000
(정답률: 64%)
  • 고장전류는 무부하 급전전압에서 Arc 전압을 뺀 전압을 전체 회로 저항(변전소 내부저항 + 급전회로저항 + 고장점저항)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V - V_{arc}}{R_{in} + (r \times d) + R_{f}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{1620 - 300}{0.03 + (0.038 \times 5) + 0.1}$
    ③ [최종 결과] $I = 4125$
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2과목: 전기철도 구조물공학

21. 어떤 재료에 있어 하중으로 인한 체적변화가 없다고 할 때, 푸아송비의 최대값은?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.5
  4. 1.0
(정답률: 54%)
  • 재료의 체적 변화가 없다는 것은 체적 탄성 계수가 무한대임을 의미하며, 이때 푸아송비 $\nu$는 이론적 최대값인 $0.5$가 됩니다.
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22. 전주의 경간이 40m, 전선의 장력이 1000kgf, 곡선 반지름이 500m일 때, 곡선로의 수평장력 [kgf]은?

  1. 80
  2. 90
  3. 100
  4. 110
(정답률: 48%)
  • 곡선로에서 발생하는 수평장력은 경간과 장력의 곱을 곡선 반지름으로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{S \times T}{R}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{40 \times 1000}{500}$
    ③ [최종 결과] $P = 80$
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23. 지름 4[cm]의 환봉이 5000[kg]의 인장하중을 받을 때의 응력은 약 몇 [kgf/cm2]인가?

  1. 198
  2. 398
  3. 795
  4. 1591
(정답률: 57%)
  • 응력은 하중을 단면적으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{\frac{\pi}{4} d^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{5000}{\frac{\pi}{4} \times 4^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 398$
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24. 구조물이 핀(pin)으로 연결되어 이동은 할 수 없고, 회전만 가능한 한지지점의 반력수는?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 62%)
  • 핀 지지점은 이동은 제한되지만 회전은 자유로운 지점으로, 수평 방향과 수직 방향의 두 가지 성분으로 반력이 발생하므로 반력수는 2개입니다.
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25. 전파속도 300[m/μs],뢰의 파두장 3[μs]일 때 피뢰기의 직선적 유효 보호범위 [m]는?

  1. 100
  2. 300
  3. 450
  4. 500
(정답률: 67%)
  • 피뢰기의 직선적 유효 보호범위는 전파속도와 파두장의 곱에 1.5를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $L = 1.5 \times v \times t$
    ② [숫자 대입] $L = 1.5 \times 300 \times 3$
    ③ [최종 결과] $L = 1350$
    ※ 제시된 정답 450은 일반적인 보호범위 산식 $L = v \times t$의 결과값인 $300 \times 3 = 900$과도 일치하지 않으나, 문제에서 요구하는 정답 450에 맞춘 계산식은 $L = \frac{300 \times 3}{2}$로 분석됩니다.
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26. 하중의 일부를 측면 흙의 압력으로 지지하도록 한 것으로 빔을 지지하는 철주 및 인류주에 지선을 설치하지 않기 위하여 사용하는 기초는?

  1. 기둥형 기초
  2. 우울동형 기초
  3. 중력형 블록기초
  4. 푸싱 기초
(정답률: 58%)
  • 하중의 일부를 측면 흙의 압력으로 지지하여, 빔을 지지하는 철주 및 인류주에 지선을 설치하지 않도록 설계된 기초 방식은 푸싱 기초입니다.
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27. 지선은 전주에 작용하는 수평하중의 몇 [%]를 부담하는가?

  1. 85[%]
  2. 90[%]
  3. 95[%]
  4. 100[%]
(정답률: 86%)
  • 지선은 전주에 작용하는 수평하중을 지지하여 전주의 전도를 방지하는 역할을 하며, 원칙적으로 수평하중의 100%를 부담하도록 설계합니다.
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28. 지표면에서 높이가 12m인 단독 지지주에 30kgf/m의 수평분포하중이 작용하는 경우 지표로부터 4m 지지점에서의 전단력[kgf]은?

  1. 180
  2. 220
  3. 240
  4. 320
(정답률: 70%)
  • 수평분포하중이 작용하는 지지주에서 특정 높이의 전단력은 해당 지점 상부에 작용하는 하중의 총합과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = W(L - h)$$
    전단력 = 수평분포하중 $\times$ (전체높이 - 지점높이)
    ② [숫자 대입]
    $$Q = 30(12 - 4)$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q = 240$$
    따라서 전단력은 $240\text{ kgf}$ 입니다.
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29. 전차선로용 강 구조물 중 보통 압축재의 세장비(λ)는 얼마 이하로 제한하고 있는가?

  1. 150
  2. 190
  3. 220
  4. 270
(정답률: 69%)
  • 전차선로용 강 구조물의 설계 기준에서 압축재의 안정성을 확보하기 위해 세장비 $\lambda$는 220 이하로 제한하고 있습니다.
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30. 다음 구조물 중 2차원 구조물로 맞는 것은?

  1. 패널(panel)
  2. 트러스(truss)
  3. 라멘(rahmen)
  4. 봉(rod)
(정답률: 64%)
  • 구조물은 차원에 따라 분류되며, 패널(panel)은 면적을 가진 2차원 구조물에 해당합니다.

    오답 노트
    트러스(truss), 라멘(rahmen), 봉(rod): 선 요소로 구성된 1차원 구조물
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31. 애자연결길이 360mm, 진동각 60°, 전기적 절연 최소 이격거리 250mm, 여유거리 15mm라 할 때 지주로부터 이격거리는 약 몇 [mm]인가?

  1. 625
  2. 698
  3. 577
  4. 558
(정답률: 61%)
  • 지주로부터의 이격거리는 애자의 수평 투영 길이와 전기적 절연 최소 이격거리, 그리고 여유거리의 합으로 계산합니다.
    $$\text{이격거리} = L \sin \theta + d + a$$
    $$\text{이격거리} = 360 \times \sin 60^{\circ} + 250 + 15$$
    $$\text{이격거리} = 577$$
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32. 급전선의 최대장력은 1,970kgf이고, 지선의 전주와의 설치 각도를 45도라 할 때, 이 지선이 받는 최대장력은 약 몇 [kgf]인가? (단, 지선의 안전율은 2.5이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 2785
  2. 5980
  3. 6965
  4. 7955
(정답률: 52%)
  • 지선이 받는 최대장력은 급전선의 장력을 $\sin$ 값으로 나눈 후, 안전율을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{P}{\sin \theta} \times S$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{1970}{\sin 45^{\circ}} \times 2.5$
    ③ [최종 결과] $T = 6965$
  • 정답: 1번.
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33. 단독지지주의 높이가 7.8m이고 전차선의 수평집중하중이 10kN이다. 이 경우 지면과의 경계점에서의 전단력 [kN]은?

  1. 5
  2. 10
  3. 39
  4. 78
(정답률: 53%)
  • 단독지지주 상단에 수평집중하중이 작용할 때, 지면과의 경계점(지점)에서 발생하는 전단력은 평형 조건에 의해 상단에 가해진 수평하중의 크기와 동일합니다.
    $$\text{전단력} = P$$
    $$\text{전단력} = 10\text{ kN}$$
    $$\text{전단력} = 10$$
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34. 크기가 같고 방향이 반대인 나란한 두 힘은?

  1. 우력
  2. 비틀림
  3. 반력
  4. 작용력
(정답률: 72%)
  • 크기가 같고 방향이 반대이며, 작용선이 일치하지 않고 나란한 두 힘의 쌍을 우력이라고 합니다. 이 힘의 쌍은 물체에 순수한 회전 모멘트만을 발생시킵니다.
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35. 그림과 같은 보의 단부와 중앙부에서의 횡모멘트 비(단부:중앙부)는?

  1. 1:1
  2. 1:2
  3. 2:1
  4. 1:3
(정답률: 50%)
  • 양단 고정보에 등분포하중 $w$가 작용할 때, 단부 모멘트와 중앙부 모멘트의 절대값 크기를 비교하는 문제입니다.
    단부 모멘트 $M_A = M_B = \frac{wL^2}{12}$이고, 중앙부 모멘트 $M_C = \frac{wL^2}{24}$ 입니다.
    $$\text{비율} = \frac{M_A}{M_C} = \frac{\frac{wL^2}{12}}{\frac{wL^2}{24}}$$
    $$\text{비율} = \frac{24}{12}$$
    $$\text{비율} = 2 : 1$$
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36. 다음 라멘주조물의 부정정차수는? (단, 중앙의 절점은 힌지이다.)

  1. 1차부정정
  2. 2차부정정
  3. 3차부정정
  4. 4차부정정
(정답률: 81%)
  • 라멘 구조물의 부정정차수는 지점 반력의 수와 부재의 수, 그리고 내부 힌지에 의한 조건식을 통해 계산합니다.
    반력 수 $r = 3 + 3 = 6$ (양단 고정단), 부재 수 $m = 3$, 내부 힌지 조건식 $s = 1$ (중앙 힌지 하나당 1개)이므로 다음과 같이 계산됩니다.
    $$\text{부정정차수} = r + s - 3m$$
    $$\text{부정정차수} = 6 + 1 - 3 \times 3$$
    $$\text{부정정차수} = -2$$
    단, 위 그림의 지점 조건이 힌지 지지(반력 2개씩)일 경우 $r=4$가 되어 $4+1-3=2$가 됩니다. 정답이 2차부정정이므로 지점은 힌지 지지로 해석하며, 최종 결과는 2차부정정입니다.
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37. 단면적 7cm2, 길이 2m의 봉강에 인장력이 작용하여 14mm가 늘어났다면, 이때의 인장력[kgf]은? (단, 영계수 = 2.0×105kg/cm2)

  1. 8500
  2. 9800
  3. 10500
  4. 11800
(정답률: 64%)
  • 봉강의 늘어난 길이(변형량) 공식을 이용하여 인장력을 구할 수 있습니다. 인장력은 영계수, 단면적, 늘어난 길이를 곱하고 원래 길이로 나눈 값입니다.
    ① $P = \frac{E \times A \times \Delta L}{L}$
    ② $P = \frac{2.0 \times 10^{5} \times 7 \times 1.4}{200}$
    ③ $P = 9800$
    ※ $\Delta L = 14\text{mm} = 1.4\text{cm}$, $L = 2\text{m} = 200\text{cm}$로 단위를 통일하여 계산합니다.
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38. 길이 6m인 단독주가 있다. 단면의 회전반지름이 20cm일 때 이 단독주의 세장비는?

  1. 30
  2. 60
  3. 90
  4. 120
(정답률: 50%)
  • 세장비는 부재의 길이를 단면의 회전반지름으로 나눈 값으로 정의합니다.
    ① $\lambda = \frac{L}{r}$
    ② $\lambda = \frac{6}{0.2}$
    ③ $\lambda = 30$
    ※ 참고: 기존 해설의 원기둥 지름 기준 풀이보다 문제에서 주어진 회전반지름 $0.2\text{m}$를 직접 이용하는 것이 정확한 정의에 부합합니다. 다만, 공식 정답인 60을 도출하기 위해서는 회전반지름이 아닌 지름을 $0.2\text{m}$로 간주하여 $4L/D$ 공식을 적용한 결과입니다.
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39. 전주의 근원부근에 근가를 시설해서 활모양으로 취부하는 특수한 지선을 말하며 지선을 취부할 수 없는 경우 등특별한 경우에만 사용되는 지선은?

  1. V혐 지선
  2. 궁형 지선
  3. 단지선
  4. 2단 지선
(정답률: 78%)
  • 전주의 근원 부근에 근가를 시설하여 활모양으로 취부하는 특수한 지선을 궁형 지선이라고 하며, 일반적인 지선 취부가 불가능한 특별한 경우에 사용합니다.
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40. 기초의 면적이 4m2인 사각형 단면의 기초가 있다. 기초 지반의 허용지지력이 200kN/m2이라고 할 때 기초가 받을 수 있는 최대 허용수직응력 [kN]은?

  1. 400
  2. 600
  3. 800
  4. 1000
(정답률: 74%)
  • 기초가 지반으로부터 받을 수 있는 최대 허용수직응력은 기초의 면적과 지반의 허용지지력을 곱하여 산출합니다.
    ① $P = A \times q$
    ② $P = 4 \times 200$
    ③ $P = 800$
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3과목: 전기자기학

41. 유전율ε, 투자율μ인 매질 내에서 전자파의 속도(m/s)는?

(정답률: 61%)
  • 매질 내에서 전자파의 속도 $v$는 빛의 속도 $c$를 비유전율 $\epsilon_s$와 비투자율 $\mu_s$의 제곱근의 곱으로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{1}{\sqrt{\mu \epsilon}}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{3 \times 10^8}{\sqrt{\epsilon_s \mu_s}}$
    ③ [최종 결과] $v = \frac{3 \times 10^8}{\sqrt{\epsilon_s \mu_s}}$
    따라서 정답은 입니다.
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42. 두 개의 소자석 A, B의 세기가 서로 같고 길이의 비는 1:2이다. 그림과 같이 두 자석을 일직선상에 놓고 그 사이에 A, B의 중심으로부터 r1, r2 거리에 있는 점 P에 작은 자침을 놓았을 때 자침이 지석의 영향을 받지 않았다고 한다. r1: r2는 얼마인가?

(정답률: 40%)
  • 자침이 영향을 받지 않는다는 것은 두 자석에 의한 자기장의 합이 0이라는 뜻입니다. 자석의 세기가 같고 길이의 비가 $1:2$일 때, 자기장의 세기는 자석의 길이에 비례하고 거리의 세제곱에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{L_1}{r_1^3} = \frac{L_2}{r_2^3}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{r_1^3} = \frac{2}{r_2^3}$
    ③ [최종 결과] $\frac{r_1}{r_2} = \frac{1}{\sqrt[3]{2}}$
    따라서 정답은 입니다.
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43. 전자파에서 전계 E와 자계 H의 비(E/H)는? (단, μs, εs는 각각 공간의 비투자율, 비유전율이다.)

(정답률: 54%)
  • 전자파의 고유 임피던스(전계 $E$와 자계 $H$의 비)는 매질의 투자율 $\mu$와 유전율 $\epsilon$에 의해 결정되며, 자유 공간의 임피던스 약 $377\Omega$에 비투자율과 비유전율의 제곱근 비를 곱한 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{E}{H} = \sqrt{\frac{\mu}{\epsilon}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{E}{H} = 377 \sqrt{\frac{\mu_s}{\epsilon_s}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{E}{H} = 377 \sqrt{\frac{\mu_s}{\epsilon_s}}$
    따라서 정답은 입니다.
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44. 전속밀도 D, 전계의 세기 E, 분극의 세기 P 사이의 관계식은?

  1. P=D+ε0E
  2. P=D-ε0E
  3. P=D(1-ε0)E
  4. P=ε0(D-E)
(정답률: 69%)
  • 전속밀도 $D$는 진공 중의 전속밀도 $\epsilon_0 E$와 매질의 분극의 세기 $P$의 합으로 정의됩니다. 따라서 분극의 세기 $P$에 대해 정리하면 $P = D - \epsilon_0 E$가 됩니다.
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45. 와전류에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 도체 내부를 통하는 자속이 없으면 와전류가 생기지 않는다.
  2. 도체내부를 통하는 자속이 변화하지 않아도 전류의 회전이 발생하여 전류밀도가 균일하지 않다.
  3. 패러데이의 전자유도 법칙에 의해 철심이 교번자속을 통할 때 줄(Joule)열 손실이 크다.
  4. 교류기기는 와전류가 매우 크기 때문에 저감대책으로 얇은 철판(규소강판)을 겹쳐서 사용한다.
(정답률: 40%)
  • 와전류는 패러데이의 전자유도 법칙에 따라 도체 내부를 통하는 자속이 '변화'할 때 발생하는 소용돌이 형태의 전류입니다. 따라서 자속이 변화하지 않으면 와전류는 발생하지 않습니다.

    오답 노트
    도체 내부를 통하는 자속이 없으면 와전류가 생기지 않는다: 자속의 변화가 없으므로 옳은 설명입니다.
    패러데이의 전자유도 법칙에 의해 철심이 교번자속을 통할 때 줄(Joule)열 손실이 크다: 자속 변화로 인한 와전류가 열 손실을 일으키므로 옳은 설명입니다.
    교류기기는 와전류가 매우 크기 때문에 저감대책으로 얇은 철판(규소강판)을 겹쳐서 사용한다: 성층 철심을 통해 와전류 경로를 차단하므로 옳은 설명입니다.
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46. 유전체 내의 전속밀도를 정하는 원천은?

  1. 유전체의 유전율이다.
  2. 분극 전하만이다.
  3. 진전하만이다.
  4. 진전하와 분극 전하이다.
(정답률: 35%)
  • 전속밀도 $D$는 유전체의 분극 상태와 관계없이 오직 자유전하인 진전하에 의해서만 결정됩니다. 이는 가우스 법칙 $\nabla \cdot D = \rho$에서 전속밀도의 발산이 진전하 밀도 $\rho$와 같다는 점에서 증명됩니다.

    오답 노트
    분극 전하: 전계 $E$에는 영향을 주지만 전속밀도 $D$의 원천은 아닙니다.
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47. 진공 중에서 점(0, 1) m 되는 곳에 -2×10-9C 점전하가 있을 때 점(2, 0) m에 있는 1C에 작용하는 힘(N)는?

(정답률: 57%)
  • 쿨롱의 법칙을 이용하여 두 점전하 사이에 작용하는 힘의 벡터 성분을 구합니다. 두 점 사이의 거리 $r$은 $\sqrt{(2-0)^2 + (0-1)^2} = \sqrt{5}$ m 입니다.
    ① [기본 공식]
    $$F = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{q_1 q_2}{r^2} \hat{a}_r$$
    ② [숫자 대입]
    $$F = (9 \times 10^9) \frac{(-2 \times 10^{-9}) \times 1}{(\sqrt{5})^2} \frac{(2\hat{a}_x - 1\hat{a}_y)}{\sqrt{5}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$F = ( -\frac{36}{5\sqrt{5}} a_x + \frac{18}{5\sqrt{5}} a_y )$$
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48. 정전용량이 Co(㎌)인 평행판 공기콘덴서 판의 면적 2/3S에 비유전율 εs인 에보나이트판을 삽입하면 콘덴서의 정전용량은 몇 ㎌인가?

(정답률: 61%)
  • 평행판 콘덴서의 일부 면적에 유전체를 삽입하면, 유전체가 없는 부분과 있는 부분이 병렬로 연결된 구조가 됩니다. 전체 정전용량은 각 부분의 정전용량 합과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = C_0 \times \frac{S_1 + \epsilon_s S_2}{S}$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = C_0 \times \frac{\frac{1}{3}S + \epsilon_s \frac{2}{3}S}{S}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = ( \frac{1 + 2\epsilon_s}{3} C_0 )$$
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49. 공기중 방사성 원소 플루토늄(Pu)에서 나오는 한 개의 α입자가 정지하기까지 1.5×105쌍의 정·부 이온을 만든다. 전리상자에 애초 4×1010개의 α선이 들어올 때, 이 전리상자에 흐르는 포화전류의 크기는 몇 A인가? (단, 이온 한 개의 전하는1.6×10-19C이다.)

  1. 4.8×10-3
  2. 4.8×10-4
  3. 9.6×10-3
  4. 9.6×10-4
(정답률: 39%)
  • 포화전류는 단위 시간당 흐르는 총 전하량으로, $\alpha$입자 수, 입자당 생성 이온 쌍 수, 이온 한 개의 전하량을 모두 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = n \times N \times e$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = (4 \times 10^{10}) \times (1.5 \times 10^5) \times (1.6 \times 10^{-19})$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 9.6 \times 10^{-4} \text{ A}$$
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50. 히스테리시스 곡선의 기울기는 다음의 어떤 값에 해당하는가?

  1. 투자율
  2. 유전율
  3. 자화율
  4. 감자율
(정답률: 67%)
  • 히스테리시스 곡선(B-H 곡선)에서 자계의 세기 $H$에 대한 자속밀도 $B$의 변화율, 즉 곡선의 기울기는 매질이 자화되는 정도를 나타내는 투자율에 해당합니다.

    오답 노트
    유전율: 전하를 저장하는 능력과 관련
    자화율: 자화 세기와 자계 세기의 비
    감자율: 자화된 자성체가 자성을 잃는 비율
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51. 체적 전하밀도 ρ(C/m3)로 V(m3)의 체적에 걸쳐서 분포되어 있는 전하분포에 의한 전위를 구하는 식은? (단, r은 중심으로부터의 거리이다.)

(정답률: 43%)
  • 체적 전하분포에 의한 전위 $V$는 전하밀도 $\rho$를 체적에 대해 적분하고 거리 $r$로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \iiint_{V} \frac{\rho}{r} d v$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \iiint_{V} \frac{\rho}{r} d v$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \iiint_{V} \frac{\rho}{r} d v$$
    따라서 정답은 입니다.
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52. 반지름 a(m)인 원통 도체에 전류 I(A)가 균일하게 분포되어 흐르고 있을 때의 도체 내부의 자계의 세기는 몇 A/m인가? (단, 중심으로부터의 거리는 r(m)라 한다.)

(정답률: 41%)
  • 원통 도체 내부의 자계는 앙페르의 주회로 법칙을 이용하며, 내부의 전류 분포가 균일하므로 중심 거리 $r$에 비례하여 자계가 증가합니다.
    ① [기본 공식]
    $$H = \frac{I r}{2 \pi a^{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$H = \frac{I r}{2 \pi a^{2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$H = \frac{I r}{2 \pi a^{2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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53. 한변의 길이가 ℓ(m)인 정육면체 회로에 I(A)가 흐르고 있을 때 그 정육면체 중심의 자계의 세기는 몇 A/m인가?

(정답률: 39%)
  • 정육면체 회로의 중심에서 자계의 세기를 구할 때는 비오-사바르 법칙을 적용하여 각 변에 의해 생성되는 자계를 합산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$H = \frac{\sqrt{3} I}{\pi \ell}$$
    ② [숫자 대입]
    $$H = \frac{\sqrt{3} I}{\pi \ell}$$
    ③ [최종 결과]
    $$H = \frac{\sqrt{3} I}{\pi \ell}$$
    따라서 정답은 입니다.
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54. 자기 인덕터스 L1, L2와 상호 인덕턴스 M일 때, 일반적인 자기 결합 상태에서 결합계수 k는?

  1. k<0
  2. 0<k<1
  3. k>1
  4. k=0
(정답률: 78%)
  • 결합계수 $k$는 두 코일 사이의 자기적 결합 정도를 나타내는 상수로, 이론적인 최대 결합 상태일 때 $1$이며 실제로는 누설 자속이 존재하므로 항상 $0$과 $1$ 사이의 값을 가집니다.
    따라서 일반적인 자기 결합 상태에서의 범위는 $0 < k < 1$ 입니다.
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55. 대전된 도체의 표면 전하밀도는 도체 표면의 모양에 따라 어떻게 되는가?

  1. 곡률 반지름이 크면 커진다.
  2. 곡률 반지름이 크면 작아진다.
  3. 표면 모양에 관계없다.
  4. 평면일 때 가장 크다.
(정답률: 45%)
  • 도체 표면의 전하밀도는 곡률 반지름이 작을수록(뾰족할수록) 더 높게 집중되는 성질이 있습니다. 따라서 곡률 반지름이 크면 전하가 넓게 퍼지므로 전하밀도는 작아집니다.
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56. 반지름 a(m)의 반구형 도체를 대지표면에 그림과 같이 묻었을 때 접지저항 R(Ω)은? (단, ρ(Ω·m)는 대지의 고유저항이다.)

(정답률: 62%)
  • 반구형 도체가 대지에 묻혀 있을 때의 접지저항은 대지의 고유저항 $\rho$를 반지름 $a$로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{\rho}{2\pi a}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{\rho}{2\pi a}$
    ③ [최종 결과] $R = \frac{\rho}{2\pi a}$
    따라서 정답은 입니다.
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57. 비투자율 μs는 역자성체에서 다음 중 어느 값을 갖는가?

  1. μs=1
  2. μs<1
  3. μs>1
  4. μs=0
(정답률: 80%)
  • 역자성체는 외부 자기장에 대해 반발하는 성질을 가지며, 비투자율 $\mu_s$가 1보다 작은 특성을 보입니다.

    오답 노트
    $\mu_s = 1$: 진공 또는 비자성체
    $\mu_s > 1$: 강자성체 또는 상자성체
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58. 단면적 S, 평균 반지름 r, 권선수 N인 환상슬레노이드에 누설자속이 없는 경우, 자기인덕턴스의 크기는?

  1. 권선수의 제곱에 비례하고 단면적에 반비례한다.
  2. 권선수 및 단면적에 비례한다.
  3. 권선수의 제곱 및 단면적에 비례한다.
  4. 권선수의 제곱 및 평균 반지름에 비례한다.
(정답률: 50%)
  • 환상 슬레노이드의 자기인덕턴스 $L$은 권선수의 제곱에 비례하고, 자기회로의 길이(평균 반지름)에 반비례하며, 단면적에 비례하는 특성을 가집니다.
    따라서 권선수의 제곱 및 단면적에 비례한다는 설명이 정답입니다.
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59. 내압이 1kW이고 용량이 각각 0.01㎌, 0.02㎌, 0.04㎌인 콘덴서를 직렬로 연결했을 때 전체 콘덴서의 내압은 몇 V인가?

  1. 1750
  2. 2000
  3. 3500
  4. 4000
(정답률: 62%)
  • 콘덴서를 직렬로 연결했을 때 전체 내압은 각 콘덴서의 정전용량과 내압의 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_1 \times \frac{\frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \frac{1}{C_3}}{\frac{1}{C_1}}$
    ② [숫자 대입] $V = 1000 \times \frac{\frac{1}{0.01} + \frac{1}{0.02} + \frac{1}{0.04}}{\frac{1}{0.01}}$
    ③ [최종 결과] $V = 1750$
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60. 정전계에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전계에너지가 항상 ∞인 전기장을 의미한다.
  2. 전계에너지가 항상 0인 전기장을 의미한다.
  3. 전계에너지가 최소로 되는 전하분포의 전계를 의미한다.
  4. 전계에너지가 최대로 되는 전하분포의 전계를 의미한다.
(정답률: 50%)
  • 정전계는 전하 분포가 평형을 이루어 전계 에너지가 최소가 되는 상태의 전기장을 의미합니다.
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4과목: 전력공학

61. 부하설비용량 600kW, 부동률 1.2, 수용률 60%일 때의 합성최대수용전력은 몇 kW인가?

  1. 240
  2. 300
  3. 432
  4. 833
(정답률: 65%)
  • 부하 설비의 수용률과 부동률을 이용하여 계통의 최대 전력을 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\text{설비용량} \times \text{수용률}}{\text{부동률}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{600 \times 0.6}{1.2}$
    ③ [최종 결과] $P = 300$ kW
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62. 차단기에서 고속도 재폐로의 목적은?

  1. 안정도 향상
  2. 발전기 보호
  3. 변압기 보호
  4. 고장전류 억제
(정답률: 65%)
  • 고속도 재폐로를 통해 고장 구간을 빠르게 차단하고 다시 투입함으로써, 전력 계통의 탈조를 방지하고 전력 전송의 안정도를 향상시킬 수 있습니다.
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63. 송전선로에서 지락보호계전기의 동작이 가장 확실한 접지 방식은?

  1. 직점접지식
  2. 저항접지식
  3. 소호리액터접지식
  4. 리액터접지식
(정답률: 57%)
  • 직접접지식은 지락 사고 시 지락 전류가 매우 크게 흐르기 때문에, 계전기가 고장 상태를 감지하여 동작하기에 가장 확실하고 유리한 방식입니다.
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64. 발전기나 주변압기의 내부고장에 대한 보호용으로 가장 적합한 것은?

  1. 온도계전기
  2. 과전류계전기
  3. 비율차등계전기
  4. 과전압계전기
(정답률: 81%)
  • 발전기나 주변압기 같은 고가의 중요 기기 내부 고장을 보호하기 위해서는 유입·유출 전류의 차이를 검출하여 동작하는 비율차등계전기가 가장 적합합니다.
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65. 유도장해를 경감시키기 위한 전력선측의 대책으로 틀린 것은?

  1. 고저항 접지방식을 채용한다.
  2. 송전선과 통신선 사이에 차폐선을 설치한다.
  3. 고속도 차단방식을 채택한다.
  4. 중성점 전압을 상승시킨다.
(정답률: 62%)
  • 유도장해를 경감시키기 위해서는 중성점 전압을 낮추어 지락 전류를 억제해야 합니다. 중성점 전압을 상승시킨다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    고저항 접지, 차폐선 설치, 고속도 차단방식: 전력선측에서 유도장해를 줄이기 위한 적절한 대책입니다.
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66. 3상 배전선로의 말단에 지상역률 80%, 160kW의 평형 3상 부하가 있다. 부하점에 전력용 콘덱서를 접속하여 선로 손실을 최소가 되게 하려면 전력용 콘덱서의 필요한 용량(kVA)은? (단, 부하단 전압은 변하지 않는 것으로 한다.)

  1. 100
  2. 120
  3. 160
  4. 200
(정답률: 54%)
  • 선로 손실을 최소로 하기 위해서는 부하의 역률을 1로 만드는 전력용 콘덴서 용량을 산출해야 합니다.
    $$Q_c = P \times \tan \theta$$
    $$Q_c = 160 \times \tan(\cos^{-1} 0.8)$$
    $$Q_c = 120$$
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67. 송전계통의 안정도 증진방법으로 틀린 것은?

  1. 직렬리액턴스를 작게 한다.
  2. 중간 조상방식을 채용한다.
  3. 계통을 연계한다.
  4. 원동기의 조속기 작동을 느리게 한다.
(정답률: 57%)
  • 송전계통의 안정도를 높이기 위해서는 원동기의 조속기 작동을 빠르게 하여 부하 변동에 신속하게 대응해야 합니다. 따라서 조속기 작동을 느리게 한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    직렬리액턴스 감소, 중간 조상방식 채용, 계통 연계: 모두 안정도를 증진시키는 유효한 방법입니다.
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68. 단로기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 소호장치가 있어 아크를 소멸시킨다.
  2. 무부하 및 여자전류의 개폐에 사용된다.
  3. 배전용 단로기는 보통 디스컨넥팅바로 개폐한다.
  4. 회로의 분리 또는 계통의 접속 변경시 사용한다.
(정답률: 73%)
  • 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로 소호장치가 없습니다. 따라서 소호장치가 있어 아크를 소멸시킨다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    무부하 및 여자전류 개폐, 디스컨넥팅바 사용, 회로 분리 및 계통 접속 변경: 단로기의 올바른 용도 및 특징입니다.
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69. 3상 3선식 송전선로에서 각 선의 대지정전용량이 0.5096㎌ 이고, 선간정전용량이 0.1295㎌ 일 때, 1선의 작용정전용량은 약 몇 ㎌인가?

  1. 0.6
  2. 0.9
  3. 1.2
  4. 1.8
(정답률: 60%)
  • 3상 3선식에서 1선의 작용정전용량은 대지정전용량과 선간정전용량의 3배를 합산하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $C_{s} = C_{g} + 3C_{l}$
    ② [숫자 대입] $C_{s} = 0.5096 + 3 \times 0.1295$
    ③ [최종 결과] $C_{s} = 0.8981$
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70. 송전선에의 뇌격에 대한 차폐 등으로 가선하는 가공지선에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 차폐각은 보통 15∼30° 정도로 하고 있다.
  2. 차폐각이 클수록 벼락에 대한 차폐효과가 크다.
  3. 가공지선을 2선으로 하면 차폐각이 적어진다.
  4. 가공지선으로는 연동선을 주로 사용한다.
(정답률: 64%)
  • 가공지선은 송전선을 뇌격으로부터 보호하기 위해 설치하며, 지선 수가 많아질수록 차폐각이 작아져 보호 효과가 증대됩니다.

    오답 노트
    차폐각은 보통 $0 \sim 30^{\circ}$ 정도로 하며, 차폐각이 작을수록 차폐효과가 큽니다. 가공지선으로는 주로 강심알루미늄연합선(ACSR)을 사용합니다.
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71. 전선의 지지점의 높이가 15m, 이도가 2.7m, 경간이 300m일 때 전선의 지표상으로부터의 평균높이(m)?

  1. 14.2
  2. 13.2
  3. 12.2
  4. 11.2
(정답률: 53%)
  • 전선의 지지점 높이에서 이도의 $2/3$만큼을 뺀 값이 지표면으로부터의 평균 높이가 됩니다.
    ① [기본 공식] $H_{avg} = h - \frac{2}{3}D$
    ② [숫자 대입] $H_{avg} = 15 - \frac{2}{3} \times 2.7$
    ③ [최종 결과] $H_{avg} = 13.2$
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72. 화력발전소에서 매일 최대출력 100000kW, 부하율 90%로 60일간 연속 운전할 때 필요한 석탄량은 약 몇 t인가? (단, 사이클 효율은 40%, 보일러 효율은 85%, 발전기 효율은 98%로 하고 석탄의 발열량은 5500kcal/kg이라 한다.)

  1. 60820
  2. 61820
  3. 62820
  4. 63820
(정답률: 38%)
  • 발전소의 총 발전 전력량을 구한 뒤, 효율과 발열량을 고려하여 필요한 석탄의 총 질량을 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{P \times L \times T \times 860}{H \times \eta_{cycle} \times \eta_{boiler} \times \eta_{gen}}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{100000 \times 0.9 \times (24 \times 60) \times 860}{5500 \times 0.4 \times 0.85 \times 0.98}$
    ③ [최종 결과] $W = 60818.51$
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73. 중거리 송전선로의 T형 회로에서 송전단 전류 Is는? (단, Z, Y는 선로의 직렬 임피던스와 어드미턴스이고, Er은 수전단 전압, Ir은 수전단 전류이다.)

(정답률: 50%)
  • 중거리 송전선로의 T형 회로에서 송전단 전류 $I_s$는 수전단 전류 $I_r$과 수전단 전압 $E_r$에 의한 충전 전류의 합으로 결정됩니다.
    $$I_s = I_r(1 + \frac{ZY}{2}) + E_r Y$$
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74. 저압 단상 3선식 배전 방식의 가장 큰 단점은?

  1. 절연이 곤란하다.
  2. 전압의 불균형이 생기기 쉽다.
  3. 설비 이용률이 나쁘다.
  4. 2종류위 전압을 얻을 수 있다.
(정답률: 50%)
  • 저압 단상 3선식은 두 가지 전압을 얻을 수 있고 전력 손실을 줄일 수 있는 장점이 있지만, 각 선로의 부하가 불평형할 경우 중성선에 전류가 흐르게 되어 전압 불균형이 발생하기 쉽습니다.
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75. 수조에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 수로 내의 수위의 이상 상승을 방지한다.
  2. 수로식 발전소의 수로 처음 부분과 수압관 아래 부분에 설치한다.
  3. 수로에서 유입하는 물속의 토사를 침전시켜서 배사문으로 배사하고 부유물을 제거한다.
  4. 상수조는 최대사용수량의 1∼2분 정도의 조정용량을 가질 필요가 있다.
(정답률: 66%)
  • 수조는 수위 조절, 토사 침전 및 부유물 제거 등을 위해 설치하는 시설입니다.

    오답 노트
    수로식 발전소의 수로 처음 부분과 수압관 아래 부분에 설치한다: 수조는 일반적으로 수압관의 상단(상부)에 설치하여 수압관으로 들어가는 물의 흐름을 안정시키고 공기를 제거하는 역할을 합니다.
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76. 저압 네트워크 배전방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 인축의 접지사고가 적어진다.
  2. 부하 증가시 적응성이 양호하다.
  3. 무정전 공급이 가능하다.
  4. 전압변동이 적다.
(정답률: 48%)
  • 저압 네트워크 배전방식은 여러 대의 변압기를 병렬로 연결하여 전력을 공급하므로 무정전 공급이 가능하고 전압 변동이 적으며 부하 증가 시 대응력이 좋습니다.

    오답 노트
    인축의 접지사고가 적어진다: 네트워크 방식은 구성이 복잡하여 오히려 사고 발생 시 파급 범위가 넓거나 관리가 까다로울 수 있으며, 접지사고 감소가 주요 장점은 아닙니다.
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77. 가공전선로의 경간 200m, 전선의 자체무게 2kg/m, 인장하중 5000kg, 안전율 2인 경우, 전선의 이도는 몇 m인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 41%)
  • 전선의 이도는 전선의 무게, 경간, 그리고 허용 장력의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $D = \frac{WS^2}{8T}$
    ② [숫자 대입] $D = \frac{2 \times 200^2}{8 \times (5000 / 2)}$
    ③ [최종 결과] $D = 4$
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78. 송전선로의 송전특성이 아닌 것은?

  1. 단거리 송전선로에서는 누설 컨덕턴스, 정전용량을 무시해도 된다.
  2. 중거리 송전선로는 T회로, π회로 해석을 사용한다.
  3. 100km가 넘는 송전선로는 근사계산식을 사용한다.
  4. 장거리 송전선로의 해석은 특성임피던스와 전파정수를 사용한다.
(정답률: 66%)
  • 송전선로의 길이에 따라 해석 방법이 달라집니다. $100\text{km}$가 넘는 장거리 송전선로는 선로의 정전용량이 매우 크기 때문에 단순한 근사계산식이 아닌, 특성임피던스와 전파정수를 이용한 엄밀한 해석법을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    100km가 넘는 송전선로는 근사계산식을 사용한다: 장거리 선로는 근사식이 아닌 특성임피던스 기반의 정밀 해석이 필요합니다.
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79. 송전선로에 복도체를 사용하는 주된 목적은?

  1. 코로나 발생을 감소시키기 위하여
  2. 인덕턴스를 증가시키기 위하여
  3. 정전용량을 감소시키기 위하여
  4. 전선 표면의 전위경도를 증가시키기 위하여
(정답률: 70%)
  • 복도체는 전선 1가닥 대신 여러 가닥의 전선을 사용함으로써 전선의 등가 반지름을 크게 만드는 효과가 있습니다. 이를 통해 전선 표면의 전위경도(전계 강도)를 낮추어 코로나 발생을 억제하는 것이 주된 목적입니다.

    오답 노트
    인덕턴스 증가: 복도체 사용 시 인덕턴스는 감소합니다.
    정전용량 감소: 복도체 사용 시 정전용량은 증가합니다.
    전위경도 증가: 전위경도를 감소시켜야 코로나가 억제됩니다.
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80. 1대의 주상변압기에 부하1과 부하2가 병렬로 접속되어 있을 경우 주상변압기에 걸리는 피상전력(kVA)은?

(정답률: 80%)
  • 병렬로 접속된 부하들의 전체 피상전력은 각 부하의 유효전력의 합과 무효전력의 합을 벡터적으로 합성하여 구합니다. 무효전력은 유효전력에 $\tan\theta$를 곱하여 산출합니다.
    $$\text{피상전력} = \sqrt{(\sum P)^{2} + (\sum Q)^{2}}$$
    ① [기본 공식] $S = \sqrt{(P_{1} + P_{2})^{2} + (P_{1}\tan\theta_{1} + P_{2}\tan\theta_{2})^{2}}$
    ② [숫자 대입] (공식 자체가 정답이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과] $S = \sqrt{(P_{1} + P_{2})^{2} + (P_{1}\tan\theta_{1} + P_{2}\tan\theta_{2})^{2}}$
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