전기철도기사 필기 기출문제복원 (2018-08-19)

전기철도기사 2018-08-19 필기 기출문제 해설

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전기철도기사
(2018-08-19 기출문제)

목록

1과목: 전기철도공학

1. 직류강체방식(T-bar)에서 지상부의 가공 전차선이 터널내로 들어와 강체 전차선으로 바뀌어지는 부분에 팬터 그래프가 자연스럽게 옮겨지면서 원활하게 운행할 수 있도록 하는 장치는?

  1. 건널선 장치
  2. 흐름 방지 장치
  3. 지상부 이행 장치
  4. 엔드 어프로치
(정답률: 70%)
  • 지상부의 가공 전차선이 터널 내 강체 전차선으로 바뀌는 구간에서 팬터그래프가 충격 없이 자연스럽게 옮겨가며 원활하게 운행할 수 있도록 돕는 장치는 지상부 이행 장치입니다.
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2. 팬터그래프의 이선속도는 약 몇 km/h인가? (단, 가선방식:심플 커티너리, 공진속도:137km/h, 스프링계수 부등률:0.4)

  1. 82
  2. 116
  3. 137
  4. 170
(정답률: 63%)
  • 팬터그래프의 이선속도는 공진속도와 스프링계수 부등률을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{m} = \frac{V_{r}}{\sqrt{1 + \epsilon}}$
    ② [숫자 대입] $V_{m} = \frac{137}{\sqrt{1 + 0.4}}$
    ③ [최종 결과] $V_{m} = 115.79$
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3. 전차선과 가동브래킷의 수평파이프(진동방지파이프)의 수직 중심간격(mm)은? (단, 속도등급:300킬로급 이상)

  1. 350
  2. 420
  3. 600
  4. 800
(정답률: 66%)
  • 전차선과 가동브래킷 수평파이프의 수직 중심간격은 속도등급에 따라 결정됩니다.
    300킬로급 이상의 경우 표준 간격은 $600\text{ mm}$입니다.

    오답 노트
    350 mm: 200킬로급 이하
    385 mm: 250킬로급 이상
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4. AT 급전방식에서 전차선과 급전선간의 표준전압(kV)은?

  1. 25
  2. 50
  3. 60
  4. 75
(정답률: 78%)
  • AT 급전방식은 AC $50\text{ kV}$를 사용하며, 급전선과 전차선 사이에는 $50\text{ kV}$의 전압이 형성되고, 전차선과 레일 사이에는 $25\text{ kV}$의 전압이 형성되는 구조입니다.
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5. 경량전철에서 추진력을 얻는 방식으로 궤도와 차륜의 점착력 대신 리액션 플레이트(reaction plate) 사이의 전자력을 추진력으로 사용하는 방식은?

  1. 철제차륜방식
  2. 고무차륜방식
  3. 모노레일방식
  4. LIM방식
(정답률: 72%)
  • 궤도와 차륜 사이의 마찰(점착력)을 이용하지 않고, 리액션 플레이트와 전자기적 상호작용(전자력)을 통해 추진력을 얻는 방식은 선형 유도 전동기를 이용한 LIM방식입니다.
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6. 급전회로의 길이가 긴 선로에서 선로의 공진현상을 억제하는 장치는?

  1. R-C 뱅크
  2. 슬랙
  3. 스터드
  4. 매칭
(정답률: 78%)
  • 급전선로가 길어지면 선로의 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스에 의해 저차 고조파 공진이 발생하여 통신선 유도장해를 일으킬 수 있으며, 이를 억제하기 위해 R-C 뱅크나 A-C 필터를 사용합니다.
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7. 경간 60m, 구배 3‰으로 전차선이 낮아진다면, 전차선 높이가 5.2m인 경우 다음 전주의 전차선 높이(m)는?

  1. 4.52
  2. 5.02
  3. 5.52
  4. 6.02
(정답률: 73%)
  • 구배는 거리당 높이의 변화율을 의미하며, 전차선이 낮아지는 경우 기존 높이에서 (경간 × 구배)만큼을 차감하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $h_{2} = h_{1} - L \times g$
    ② [숫자 대입] $h_{2} = 5.2 - 60 \times \frac{3}{1000}$
    ③ [최종 결과] $h_{2} = 5.02$
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8. 뇌의 파두장5㎲, 전파속도 500m/㎲라 할 때, 피뢰기의 직선적 유효보호 범위(m)는?

  1. 850
  2. 900
  3. 1000
  4. 1250
(정답률: 75%)
  • 피뢰기의 직선적 유효보호범위는 전파속도와 뇌의 파두장을 이용하여 계산합니다.
    ① $L = \frac{C \times t}{2}$
    ② $L = \frac{500 \times 5}{2}$
    ③ $L = 1250$
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9. 전차선 110mm2의 아크전류가 3000A라면 전차선의 단선시점은 몇 초(s)인가?

  1. 0.03
  2. 0.15
  3. 0.25
  4. 0.35
(정답률: 69%)
  • 전차선의 단선 시점은 아크전류와 시간의 곱이 일정 기준치 이상일 때 결정됩니다.
    $$I \times t \ge 750$$
    $$3000 \times t \ge 750$$
    $t = 0.25$ s
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10. 전차선로의 섬락보호지선 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 절연보호방식의 전차선로에서는 약 2.5km마다 구분하여 접지저항 20Ω 이하로 접지한다.
  2. 가공전차선 등의 가압부분과의 이격거리는 1.2m이상으로 한다.
  3. 섬락보호지선 지표상 높이는 5m 이상으로 한다.
  4. 비절연보호방식의 전차선로에서는 공용접지선에 접속한다.
(정답률: 65%)
  • 절연보호방식의 전차선로에서는 약 $1\text{km}$마다 구분하여 접지저항 $10\Omega$이하로 접지해야 합니다.

    오답 노트
    약 $2.5\text{km}$마다 구분하여 접지저항 $20\Omega$이하로 접지한다: 접지 간격은 $1\text{km}$, 저항값은 $10\Omega$이하가 기준입니다.
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11. 터널 시?종단에 설치하는 브래킷은 터널시?종점으로부터 몇 m 이내의 위치에 설치함을 원칙으로 하는가?

  1. 1
  2. 5
  3. 10
  4. 15
(정답률: 70%)
  • 터널 시·종단에 설치하는 터널 브래킷은 터널의 시점과 종점으로부터 $5\text{m}$이내의 위치에 설치하는 것을 원칙으로 합니다.
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12. 전기차 운전속도에서 표정속도(V)를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, V:표정속도(km/h), T1:순주행시간(h), T2:정차시간(h), L:운전거리(km))

(정답률: 72%)
  • 표정속도는 정차 시간을 포함하여 운전거리 전체를 주행하는 데 걸린 총 시간으로 나눈 속도를 의미합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = \frac{L}{T_{1} + T_{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    해당 없음
    ③ [최종 결과]
    $$\text{정답: } \frac{L}{T_{1} + T_{2}}$$
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13. 가공전차선로의 기계적 구분 개소(에어조인트)에 사용 되는 커넥터로 옳은 것은?

  1. M - M - T - T커넥터
  2. T - T - M - M커넥터
  3. M - T - M - T커넥터
  4. T - M - M - T커넥터
(정답률: 79%)
  • 가공전차선로의 기계적 구분 개소(에어조인트) 및 평행 부분의 균압을 위해 사용되는 커넥터는 T-M-M-T 커넥터입니다. 여기서 T는 전차선, M은 조가선을 의미합니다.
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14. T - bar 강체가선 브래킷의 표준간격(m)은?

  1. 3
  2. 5
  3. 9
  4. 14
(정답률: 88%)
  • 가공전차선로의 브래킷 표준 간격은 바(Bar)의 종류에 따라 결정됩니다.
    $$T\text{-Bar} = 5\text{m}$$
    $$R\text{-Bar} = 10\text{m}$$
    따라서 T-bar 강체가선 브래킷의 표준 간격은 $5\text{m}$입니다.
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15. 두 전차선 상호에 평행 부분을 일정간격으로 이격시켜 공기절연을 이용한 동상용 절연구분 장치는?

  1. 에어섹션
  2. 에어죠인트
  3. 섹션 인슐레이터
  4. 인류장치
(정답률: 78%)
  • 전차선로에서 전기적인 동상(절연)을 위해 두 전차선을 일정 간격으로 이격시켜 공기 절연을 이용하는 장치는 에어섹션입니다.

    오답 노트
    에어죠인트: 전기적 절연이 아닌 기계적 이상을 방지하기 위한 구분장치
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16. 단권변압기 방식에소 보호선의 설치 목적이 아닌 것은?

  1. 급전선이나 전차선용 애자의 섬락사고 발생 시 금속 회로를 구성
  2. 변전소의 차단기를 차단시켜 애자류의 파손사고를 방지
  3. 지락사고로 인한 지지물 등의 접지전위 상승 억제
  4. 레일의 전위상승 효과
(정답률: 83%)
  • 단권변압기 방식의 보호선은 레일에 접속함으로써 지락사고 시 전위 상승을 억제하고 사고 전류를 빠르게 차단기로 유도하는 역할을 합니다. 따라서 레일의 전위상승 효과를 유발하는 것이 아니라 오히려 이를 억제하는 것이 목적입니다.

    오답 노트
    급전선이나 전차선용 애자의 섬락사고 발생 시 금속 회로를 구성: 보호선의 기본 역할
    변전소의 차단기를 차단시켜 애자류의 파손사고를 방지: 보호선의 보호 목적
    지락사고로 인한 지지물 등의 접지전위 상승 억제: 보호선의 안전 목적
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17. 빔 및 브래킷의 소재 허용응력에 대한 안전율은?

  1. 1.0 이상
  2. 1.9 이상
  3. 2.3 이상
  4. 3.0 이상
(정답률: 64%)
  • 빔 및 가동브래킷의 소재 허용응력에 대한 안전율은 1.0 이상으로 규정되어 있습니다.

    오답 노트
    지지물 기초 안전율: 2 이상
    전주(철근 콘크리트): 파괴하중 대비 2 이상
    지선(선형): 2.5 이상
    가동브래킷 애자(최대 만곡하중): 2.5 이상
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18. 인류구간의 양쪽에 활차식 자동장력 조정장치를 사용한 경우 흐름방지장치 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 흐름방지장치의 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 흐름 방지장치를 시설한다.
(정답률: 68%)
  • 흐름방지장치 설치 시 주축전주의 브래킷은 선로에 대해 수평이 아니라 수직이 되게 설치해야 합니다.
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19. 교류급전방식에서 위상이 90° 다른 M상과 T상이 혼촉한 경우의 고장 전류식은? (단, VMT:MT 혼촉전압, IMT:MT 혼촉전류, ZAT:AT누설 임피던스, Z0:전원 임피던스, ZM:ZT:변압기 임피던스)

(정답률: 87%)
  • 위상이 $90^{\circ}$ 다른 M상과 T상이 혼촉했을 때, 회로의 전체 임피던스를 고려한 고장 전류식은 다음과 같습니다.
    $$I_{MT} = \frac{V_{MT}}{(4Z_{0} + Z_{M} + Z_{T} + 2Z_{AT})}$$
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20. 교류급전방식에서 단권변압기의 설치방법으로 옳은 것은?

  1. 급전선과 전차선 사이에 직렬로 설치
  2. 급전선과 전차선 사이에 병렬로 설치
  3. 급전선과 보호선 사이에 직렬로 설치
  4. 급전선과 보호선 사이에 병렬로 설치
(정답률: 83%)
  • 교류급전방식에서 단권변압기는 전압 강하를 보전하기 위해 급전선과 전차선 사이에 병렬로 접속하여 설치합니다.
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2과목: 전기철도 구조물공학

21. 지내력 측정이 필요한 점토지반의 경우 I형 기초저항 모멘트는 약 몇 tonf·m인가? (단, 기초폭 d=0.7m, 콘 지지력q=60tonf/m2, 기초길이 L=2.0m, 지형계수 K=1.0, 형상계수 f=1.0, 안전율 F=2.0)

  1. 9.5
  2. 10.23
  3. 11.51
  4. 12.42
(정답률: 43%)
  • 점토지반에서 I형 기초의 저항 모멘트는 기초의 폭, 지지력, 길이, 계수 및 안전율을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_{ibr} = \frac{0.137 \times d \times q \times L^{2} \times K \times f}{F}$
    ② [숫자 대입] $M_{ibr} = \frac{0.137 \times 0.7 \times 60 \times 2^{2} \times 1.0 \times 1.0}{2.0}$
    ③ [최종 결과] $M_{ibr} = 11.51$
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22. 전기철도의 빔(Beam)중 고정식 빔의 종류가 아닌 것은?

  1. 고정 브래킷
  2. 크로스 빔
  3. 문형 고정빔
  4. 스팬선식 빔
(정답률: 64%)
  • 고정식 빔에는 문형 고정빔(평면 트러스, V형 트러스, V형 라멘 트러스, 사각빔)과 크로스 빔, 고정 브래킷 등이 포함됩니다. 반면 스팬선식 빔은 고정식 빔의 종류에 해당하지 않습니다.
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23. 조합철주에서 단경사재를 사용하는 경우의 수평면에 대한 경사 각도는?

  1. 35°
  2. 40°
  3. 45°
  4. 50°
(정답률: 56%)
  • 조합철주의 경사재 종류에 따라 기준 각도가 다릅니다. 단경사재(지그재그식)를 사용하는 경우에는 수평면에 대해 $40^{\circ}$를 적용합니다.

    오답 노트
    45°: 복경사재(쌍지그재그 마름모식)를 사용하는 경우의 각도입니다.
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24. 태풍이 10분간 평균풍속 30m/s로 관측되었다. 순간 풍속의 관측값이 없을 경우 이 태풍의 5초간 최대 순간 풍속(m/s)은 얼마로 추정하는가?

  1. 30.5
  2. 36.2
  3. 40.5
  4. 45.5
(정답률: 72%)
  • 순간 풍속의 관측값이 없을 때는 평균 풍속에 추정 계수 $1.35$를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_{max} = V_{avg} \times 1.35$
    ② [숫자 대입] $V_{max} = 30 \times 1.35$
    ③ [최종 결과] $V_{max} = 40.5$
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25. 훅의 법칙이 성립되는 최대한도는?

  1. 극대 한도
  2. 비례 한도
  3. 특수 한도
  4. 탄성 한도
(정답률: 65%)
  • 훅의 법칙은 탄성체에 가해진 하중과 변형량이 직선적인 비례 관계를 갖는 법칙이므로, 이 법칙이 성립하는 최대한도는 비례 한도입니다.

    오답 노트
    탄성 한도: 하중을 제거했을 때 원래 상태로 돌아올 수 있는 최대 한도로, 비례 한도보다 넓은 개념입니다.
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26. 힘의 ?요소가 아닌 것은?

  1. 크기
  2. 방향
  3. 모멘트
  4. 작용점
(정답률: 84%)
  • 힘의 3요소는 크기, 방향, 작용점입니다. 모멘트는 힘과 거리의 곱으로 나타나는 회전력이므로 힘의 기본 요소에 해당하지 않습니다.
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27. 구조물이 핀으로 연결되어 이동은 할 수 없고 회전만 가능한 것으로 반력은 수평반력과 수직반력 2개가 일어나는 지점은?

  1. 이동지점
  2. 힌지지점
  3. 고정지점
  4. 평형지점
(정답률: 65%)
  • 힌지지점은 구조물이 핀으로 연결되어 이동은 불가능하고 회전만 가능하며, 수평반력과 수직반력 2개가 발생하는 지점입니다.

    오답 노트
    이동지점: 수직반력만 발생
    고정지점: 수직, 수평, 모멘트 반력 발생
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28. 단독 지지주에서 지지점의 높이가 5.4m인 전차선에 126.7kgf의 수평집중하중이 작용하는 경우, 높이 4m 지지점에서의 전단력은 약 몇 kgf인가?

  1. 126.7kgf
  2. 177.4kgf
  3. 214.7kgf
  4. 429.5kgf
(정답률: 63%)
  • 단독 지지주에 작용하는 수평집중하중은 지면과 경계점까지 동일한 전단력으로 전달됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{전단력} = \text{수평집중하중}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{전단력} = 126.7$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{전단력} = 126.7\text{ kgf}$$
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29. 가동 브래킷의 회전 억제저항은 전차선의 수직하중과 횡장력을 받은 상태에서 1개소 당 몇 kg 이하로 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 58%)
  • 가동브래킷의 회전억제저항은 전차선의 수직하중과 횡장력을 받은 상태에서 1개소당 $3\text{ kg}$이하로 유지해야 합니다.
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30. 지선의 인장력에 대한 안전율은?

  1. 2.0이상
  2. 2.2이상
  3. 2.5이상
  4. 3.0이상
(정답률: 77%)
  • 지선의 안전율은 형태에 따라 다르며, 일반적인 선형 지선의 경우 안전율을 $2.5$이상으로 규정하고 있습니다.

    오답 노트
    지지물 기초 안전율: $2$이상
    전주(철근 콘크리트) 파괴하중 안전율: $2$이상
    경동선 애자 안전율: $2.2$이상
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31. 전기철도 구조물의 강도계산에서 비중 0.9의 빙설이 전선류 주위에 6mm의 두께로 부착되고 외부 기온을 -0.5℃로 적용하는 풍압하중은?

  1. 갑종풍압하중
  2. 을종풍압하중
  3. 병종풍압하중
  4. 고온계풍압하중
(정답률: 70%)
  • 전기철도 구조물의 풍압하중 기준 중, 동계 수직(적설) 풍압하중을 고려하며 특정 온도 조건을 적용하는 기준은 을종풍압하중입니다.

    오답 노트
    갑종풍압하중: 하계 수평 풍압하중(태풍)에 중점을 둔 기준
    병종풍압하중: 시가지 등 풍속이 적은 곳에 적용하며 최저온도($-25^{\circ}\text{C}$)를 적용
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32. 바깥지름이 3cm, 두께가 0.5cm인 원형단면 강관이 있다. 이 강관의 원형단면의 도심축에 대한 단면2차 모멘트(cm4)는?

  1. 2.05
  2. 3.19
  3. 4.12
  4. 6.38
(정답률: 49%)
  • 중공 원형 단면의 단면 2차 모멘트는 외경과 내경의 4제곱 차이를 이용하여 계산합니다.
    외경 $D_{o} = 3\text{cm}$, 내경 $D_{i} = 3 - (0.5 \times 2) = 2\text{cm}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{\pi}{64}(D_{o}^{4} - D_{i}^{4})$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{\pi}{64}(3^{4} - 2^{4})$
    ③ [최종 결과] $I = 3.19$
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33. 한 점에 작용하는 3개의 힘이 서로 평형을 이루고 있다면 이 3개의 힘은 동일한 평면상에 있고 일점에서 만나는데, 이때 각각의 힘은 다른 두 힘의 사이각의 정현(sine)에 정비례한다는 이론은?

  1. 훅크의 법칙
  2. 프와송의 법칙
  3. 라미의 정리
  4. 바이니온의 정리
(정답률: 78%)
  • 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: 탄성 한도 내에서 변형량은 하중에 비례함
    프와isson의 법칙: 가로 변형률과 세로 변형률의 비가 일정함
    바이니온의 정리: 힘의 합성 및 분해와 관련된 정리
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34. 다음 보의 중앙부 C점에서의 휨모멘트는?

  1. wL2/6
  2. wL2/12
  3. wL2/24
  4. wL2/48
(정답률: 74%)
  • 양단 고정보에 등분포하중이 작용할 때, 보의 위치에 따라 휨모멘트 값이 달라집니다.
    단부(양 끝점)에서는 $wL^{2}/12$가 발생하며, 중앙부 C점에서는 그 절반인 $wL^{2}/24$가 발생합니다.
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35. 다음 구조물에서 부정정차수가 가장 많은 것은?

(정답률: 69%)
  • 보의 부정정차수는 반력의 수 $r$에서 평형방정식의 수(3)와 내부 힌지 등에 의한 조건식의 수 $h$를 뺀 값으로 계산합니다.
    제시된 구조물 중 의 경우 반력 $3+3+1$에서 조건식 $3+2$를 제외하면 $2$차 부정정 구조물이 되어 가장 높은 차수를 가집니다.
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36. 전차선로의 곡선로에서 지지점과 경간 중앙에서의 기울기량이 같을 때, 전차선의 기울기를 나타내는 공식은? (단, d:전차선의 기울기량(m), S:경간(m), R:곡선반지름(m))

  3. d=S×R
(정답률: 70%)
  • 곡선로에서 지지점과 경간 중앙의 기울기량이 같을 때, 전차선의 기울기 $d$는 경간의 제곱을 곡선반지름의 8배로 나눈 값으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{S^{2}}{8R}$
    ② [숫자 대입] (공식 자체를 묻는 문제임)
    ③ [최종 결과] $d = \frac{S^{2}}{8R}$
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37. 전철용 전주가 단면이 20cm × 20cm이고, 이 전주에 40tf의 압축력이 작용할 때, 이 전주의 압축응력(kgf/cm2)?

  1. 50
  2. 80
  3. 100
  4. 500
(정답률: 69%)
  • 압축응력은 작용하는 하중을 단면적으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{40 \times 10^{3}}{20 \times 20}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 100$
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38. 힘의 평형 조건식이 유지되기 위한 3대 평형방정식에 해당되지 않는 것은? (단, H:수평력, V:수직력, M:모멘트, T:장력)

  1. ∑H=0
  2. ∑V=0
  3. ∑T=1
  4. ∑M=0
(정답률: 77%)
  • 물체가 정지 상태를 유지하기 위한 힘의 평형 조건은 모든 방향의 힘의 합과 모멘트의 합이 0이 되어야 한다는 3대 평형방정식으로 정의됩니다.

    오답 노트
    ∑T=1: 평형 조건은 합이 0이 되어야 하므로 잘못된 식입니다.
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39. 정육각형틀의 각 절점에 그림과 같이 하중 P가 작용할 때, 각 부재에 생기는 인장응력의 크기는?

  1. P
  2. 2P
  3. 2/P
  4. P/√2
(정답률: 78%)
  • 정육각형의 중심에서 각 절점으로 하중 $P$가 방사형으로 작용하고 있으므로, 각 부재에 걸리는 힘은 작용하는 하중의 크기와 동일하게 전달됩니다. 따라서 각 부재에 생기는 인장응력의 크기는 $P$가 됩니다.
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40. 전차선의 편위를 정할 때, 고려사항이 아닌 것은?

  1. 전기차의 동요에 따른 집전장치의 편위
  2. 곡선로에 있어서의 전차선의 편위
  3. 풍압에 따른 전차선의 풍압 편위
  4. 열차량의 증가에 따른 전차선의 편위
(정답률: 79%)
  • 전차선의 편위는 물리적인 위치 변동을 결정하는 요소들로 정합니다. 전기차의 동요, 곡선로의 기하학적 특성, 풍압에 의한 밀림 등이 주요 고려사항이며, 열차량의 증가는 전력 부하의 문제이지 전차선의 물리적 편위와는 직접적인 관련이 없습니다.
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3과목: 전기자기학

41. 단면적 S(m2), 단위 길이당 권수가 n0(회/m)인 무한히 긴 솔레노리드의 자기인덕턴스(H/m)는?

  1. μSn0
  2. μSn20
  3. μS2n0
  4. μS2n20
(정답률: 61%)
  • 무한히 긴 솔레노이드의 단위 길이당 자기인덕턴스는 자기저항의 역수와 권수의 제곱에 비례하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\mu S N^{2}}{l}$
    ② [숫자 대입] $L = \mu S (n_{0}l)^{2} / l$
    ③ [최종 결과] $L = \mu S n_{0}^{2}$
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42. 3개의 점전하 Q1=3C, Q2=1C, Q3=-3C을 점 P1(1, 0, 0), P2(2, 0, 0), P3(3, 0, 0)에 어떻게 놓으면 원점에서의 전계의 크기가 최대가 되는가?

  1. P1에 Q1, P2에 Q2, P3에 Q3
  2. P1에 Q2, P2에 Q3, P3에 Q1
  3. P1에 Q3, P2에 Q1, P3에 Q2
  4. P1에 Q3, P2에 Q2, P3에 Q1
(정답률: 59%)
  • 전계의 크기는 전하량에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하므로, 원점에서의 전계 합을 최대화하려면 거리가 가장 가까운 지점에 절대값이 큰 전하를 배치해야 합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{Q}{4\pi\epsilon_{0}r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $r_{1}=1, r_{2}=2, r_{3}=3 \text{ 일 때 } E \propto \frac{Q}{r^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P_{1} \text{에 } Q_{1}, P_{2} \text{에 } Q_{2}, P_{3} \text{에 } Q_{3} \text{ 배치}$
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43. 맥스웰의 전자방정식에 대한 의미를 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 자계의 회전은 전류밀도와 같다.
  2. 자계는 발산하며, 자극은 단독으로 존재한다.
  3. 전계의 회전은 자속밀도의 시간적 감소율과 같다.
  4. 단위체적 당 발산 전속 수는 단위체적 당 공간전하 밀도와 같다.
(정답률: 61%)
  • 맥스웰 방정식 중 가우스의 자기 법칙($$\nabla \cdot \mathbf{B} = 0$$)에 따라 자계의 발산은 항상 0이며, 이는 자극이 단독으로 존재하지 않고 항상 N극과 S극이 쌍으로 존재함을 의미합니다.
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44. 전기력선의 설명 중 틀린 것은?

  1. 전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 끝난다.
  2. 단위 전하에서는 1/ε0개의 전기력선이 출입한다.
  3. 전기력선은 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다.
  4. 전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 일치하며 밀도는 그 점에서의 전계의 크기와 같다.
(정답률: 65%)
  • 전기력선은 항상 전위가 높은 정전하(+)에서 시작하여 전위가 낮은 부전하(-)에서 끝나는 성질을 가집니다.

    오답 노트
    전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 끝난다: 정전하에서 시작하여 부전하에서 끝나는 것이 옳음
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45. 유전율 ε, 전계의 세기 E인 유전체의 단위체적에 축적되는 에너지는?

  1. E/2ε
  2. εE/2
  3. εE2/2
  4. ε2E2/2
(정답률: 60%)
  • 유전체 내의 단위 체적당 축적되는 정전 에너지는 전계의 세기의 제곱에 비례하며, 유전율을 곱한 값의 절반으로 정의됩니다.
    $$\text{Energy} = \frac{1}{2} \epsilon \text{E}^2$$
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46. 유전율이 ?=4?0이고 투자율이 μ0인 비도전성 유전체에서 전자파의 전계의 세기가 E(z, t)=ay377cos(109t-βZ)(V/m)일 때의 자계의 세기 H는 몇 A/m인가?

  1. -aZ2cos(109t-βZ)
  2. -aX2cos(109t-βZ)
  3. -aZ7.1×104cos(109t-βZ)
  4. -aX7.1×104cos(109t-βZ)
(정답률: 47%)
  • 전계 $\text{E}$와 자계 $\text{H}$의 관계는 고유 임피던스 $\eta = \sqrt{\mu/\epsilon}$를 이용하며, $\text{H} = \text{E}/\eta$로 구할 수 있습니다. 비도전성 유전체에서 $\eta = \sqrt{\mu_0 / (4\epsilon_0)} = 377 / 2 = 188.5 \Omega$입니다.
    ① [기본 공식] $\text{H} = \frac{\text{E}}{\eta}$
    ② [숫자 대입] $\text{H} = \frac{377 \cos(10^9 t - \beta z)}{377 / 2}$
    ③ [최종 결과] $\text{H} = 2 \cos(10^9 t - \beta z)$
    전계의 방향이 $\text{a}_y$이고 진행 방향이 $\text{a}_z$이므로, 자계의 방향은 $\text{a}_y \times \text{a}_z = \text{a}_x$ 방향입니다. 다만, 수식의 부호와 방향 관계에 따라 $-\text{a}_x 2 \cos(10^9 t - \beta z)$가 도출됩니다.
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47. σ=1℧/m, εs=6, μ=μ0인 유전체에 교류전압을 가할때, 변위전류와 전도전류의 크기가 같아지는 주파수는 약 몇 Hz인가?

  1. 3.0×109
  2. 4.2×109
  3. 4.7×109
  4. 5.1×109
(정답률: 45%)
  • 변위전류($\text{I}_d = \omega \epsilon \text{E}$)와 전도전류($\text{I}_c = \sigma \text{E}$)의 크기가 같아지는 조건은 $\omega \epsilon = \sigma$이며, 이를 주파수 $f$에 대해 정리하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{\sigma}{2\pi \epsilon_s \epsilon_0}$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{1}{2\pi \times 6 \times 8.854 \times 10^{-12}}$
    ③ [최종 결과] $f = 3.0 \times 10^9 \text{ Hz}$
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48. 전계 E의 x, y, z성분을 Ex, Ey, Ez라 할 때, divE는?

(정답률: 50%)
  • 전계 $\text{E}$의 발산(divergence)인 $\text{div E}$는 델 연산자 $\nabla$와 전계 벡터의 내적으로 정의되며, 각 성분에 대한 편미분의 합으로 나타냅니다.
    $$\text{div E} = \nabla \cdot \text{E} = \frac{\partial E_x}{\partial x} + \frac{\partial E_y}{\partial y} + \frac{\partial E_z}{\partial z}$$
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49. 평면도체 표면에서 d(m)거리에 점전하 Q(C)이 있을 때, 이 전하를 무한원점까지 운반하는데 필요한 일(J)은?

  1. Q2/4πε0d
  2. Q2/8πε0d
  3. Q2/16πε0d
  4. Q2/32πε0d
(정답률: 48%)
  • 평면도체 표면의 점전하 문제는 영상전하법을 이용하여 풉니다. 전하 $Q$와 거리 $2d$만큼 떨어진 곳에 $-Q$의 영상전하가 있다고 가정하여 전위 에너지를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{4\pi\epsilon_{0}} \frac{Q \cdot (-Q)}{2d}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{1}{4\pi\epsilon_{0}} \frac{-Q^{2}}{2d}$
    ③ [최종 결과] $W = \frac{Q^{2}}{16\pi\epsilon_{0}d}$
    ※ 일의 양은 에너지 변화량의 절대값으로 계산하여 $Q^{2}/16\pi\epsilon_{0}d$가 도출됩니다.
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50. 비투자율 1000인 철심이 든 환상솔레노이드의 권수가 600회, 평균지름 20cm, 철심의 단면적 10cm2이다. 이솔레노이드에 2A의 전류가 흐를 때 철심 내의 자속은 약 몇 Wb인가?

  1. 1.2×10-3
  2. 1.2×10-4
  3. 2.4×10-3
  4. 2.4×10-4
(정답률: 50%)
  • 환상 솔레노이드 내부의 자속은 투자율, 권수, 전류, 단면적 및 평균 길이를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Phi = \frac{\mu \cdot A \cdot N \cdot I}{\ell}$
    ② [숫자 대입] $\Phi = \frac{1000 \times 4\pi \times 10^{-7} \times 10 \times 10^{-4} \times 600 \times 2}{\pi \times 0.2}$
    ③ [최종 결과] $\Phi = 2.4 \times 10^{-3}$
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51. 도체나 반도체에 전류를 흘리고 이것과 직각 방향으로 자계를 가하면 이 두 방향과 직각 방향으로 기전력이 생기는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 홀 효과
  2. 핀치 효과
  3. 볼타 효과
  4. 압전 효과
(정답률: 60%)
  • 전류가 흐르는 도체에 수직 방향으로 자계를 가했을 때, 전류와 자계 모두에 수직인 방향으로 기전력이 발생하는 현상을 홀 효과라고 합니다. 이는 주로 자석의 세기를 측정하는 홀 센서에 응용됩니다.
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52. 자성체 경계면에 전류가 없을 때의 경계 조건으로 틀린 것은?

  1. 자계 H의 접선 성분 H1T=H2T
  2. 자속밀도 B 의 법선 성분 B1N=B2N
  3. 경계면에서의 자력선의 굴절
  4. 전속밀도 D의 법선 성분
(정답률: 55%)
  • 자성체 경계면에서 전류가 없을 때, 자계 $H$의 접선 성분은 연속적이고 자속밀도 $B$의 법선 성분은 연속적입니다. 하지만 전속밀도 $D$는 자성체 경계 조건이 아닌 전계의 경계 조건에 해당하며, 제시된 식은 자성체 경계 조건으로 적절하지 않습니다.
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53. 길이 ℓ(m), 지름 d(m)인 원통이 길이 방향으로 균일하게 자화되어 자화의 세기가 H(Wb/m2)인 경우 원통 양단에서의 전자극의 세기(Wb)는?

  1. πd2J
  2. πdJ
  3. 4J/πd2
  4. πd2J/4
(정답률: 49%)
  • 전자극의 세기 $m$은 자화의 세기 $J$와 자화된 물체의 단면적 $S$의 곱으로 구할 수 있습니다. 원통의 단면적은 $\pi d^2 / 4$입니다.
    ① [기본 공식]
    $$m = J \times S$$
    ② [숫자 대입]
    $$m = J \times \frac{\pi d^2}{4}$$
    ③ [최종 결과]
    $$m = \frac{\pi d^2 J}{4}$$
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54. 진공 중에서 선전하 밀도 ρℓ=6×10-8C/m인 무한히 긴 직선상 선전하가 x축과 나란하고 z=2m 점을 지나고 있다. 이 선전하에 의하여 반지름 5m인 원점에 중심을둔 구표면 S0를 통과하는 전기력선수는 약 몇 V/m인가?

  1. 3.1×104
  2. 4.8×104
  3. 5.5×104
  4. 6.2×104
(정답률: 25%)
  • 구 표면을 통과하는 전기력선 수는 가우스 법칙에 의해 구 내부를 통과하는 선전하의 총 전하량 $\rho_l \times L$을 유전율 $\epsilon_0$로 나눈 값과 같습니다. 이때 구 내부의 선전하 길이 $L$은 피타고라스 정리를 이용해 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$N = \frac{\rho_l \times 2\sqrt{R^2 - z^2}}{\epsilon_0}$$
    ② [숫자 대입]
    $$N = \frac{6 \times 10^{-8} \times 2\sqrt{5^2 - 2^2}}{8.854 \times 10^{-12}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$N = 6.2 \times 10^4$$
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55. 그 양이 증가함에 따라 무한장 솔레노이드의 자기인덕턴스 값이 증가하지 않는 것은 무엇인가?

  1. 철심의 반경
  2. 철심의 길이
  3. 코일의 권수
  4. 철심의 투자율
(정답률: 53%)
  • 무한장 솔레노이드의 자기인덕턴스 $L$은 투자율 $\mu$, 단면적 $S$, 권수 $N$, 길이 $l$ 사이의 관계식으로 결정됩니다.
    $$L = \frac{\mu S N^2}{l}$$
    위 식에서 인덕턴스 $L$은 투자율, 단면적(반경), 권수의 제곱에 비례하지만, 길이 $l$에는 반비례합니다. 따라서 철심의 길이는 증가함에 따라 인덕턴스 값을 감소시킵니다.
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56. 대지면에 높이 h(m)로 평행하게 가설된 매우 긴 선전하가지면으로부터 받는 힘은?

  1. h에 비례
  2. h에 반비례
  3. h2에 비례
  4. h2에 반비례
(정답률: 56%)
  • 영상 선전하법을 적용하면, 대지면의 선전하가 받는 힘 $F$는 선전하 밀도 $\lambda$의 제곱에 비례하고, 선전하와 지면 사이의 거리 $h$에 반비례하는 관계를 가집니다.
    $$\text{힘 } F = \frac{-\lambda^2}{4\pi\epsilon_0 h}$$
    따라서 힘은 $h$에 반비례합니다.
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57. 자기인덕턴스 L1, L2와 상호인덕턴스 M사이의 결합계수는? (단, 단위는 H이다.)

  1. M/L1L2
  2. L1L2/L
(정답률: 66%)
  • 상호인덕턴스 $M$은 결합계수 $K$와 각 코일의 자기인덕턴스 $L_1, L_2$의 곱의 제곱근으로 표현됩니다. 이를 $K$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$\text{결합계수 } K = \frac{M}{\sqrt{L_1 L_2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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58. 판자석의 세기가 0.01Wb/m, 반지름이 5cm인 원형 자석판이 있다. 자석의 중심에서 축상 10cm인 점에서의 자위의 세기는 몇 AT인가?

  1. 100
  2. 175
  3. 370
  4. 420
(정답률: 31%)
  • 판자석의 축상 자위 세기는 자속 밀도와 기하학적 구조를 이용한 공식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{\Phi}{2\mu} ( 1 - \frac{L}{\sqrt{r^{2} + L^{2}}} )$
    ② [숫자 대입] $U = \frac{0.01 \times 10^{7}}{2 \times 4\pi} ( 1 - \frac{0.1}{\sqrt{0.05^{2} + 0.1^{2}}} )$
    ③ [최종 결과] $U = 420$
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59. 정전에너지, 전속밀도 및 유전상수 εr의 관계에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 굴절각이 큰 유전체는 εr이 크다.
  2. 동일 전속밀도에서는 εr이 클수록 정전에너지는 작아진다.
  3. 동일 정전에너지에서는 εr이 클수록 전속밀도가 커진다.
  4. 전속은 매질에 축적되는 에너지가 최대가 되도록 분포된다.
(정답률: 46%)
  • 전속은 매질에 축적되는 에너지가 최소가 되도록 분포되는 성질을 가집니다.
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60. 동심 구형 콘덴서의 내외 반지름을 각각 5배로 증가 시키면 정전 용량은 몇 배로 증가하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 62%)
  • 동심 구형 콘덴서의 정전 용량은 내외 반지름의 곱을 반지름의 차로 나눈 값에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $C = 4\pi\epsilon_{0}\frac{ab}{b-a}$
    ② [숫자 대입] $C' = 4\pi\epsilon_{0}\frac{5a \times 5b}{5b-5a} = 4\pi\epsilon_{0}\frac{25ab}{5(b-a)} = 5 \times 4\pi\epsilon_{0}\frac{ab}{b-a}$
    ③ [최종 결과] $C' = 5C$
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4과목: 전력공학

61. 최소 동작 전류 이상의 전류가 흐르면 한도를 넘은 양(量)과는 상관없이 즉시 동작하는 계전기는?

  1. 순한시계전기
  2. 반한시계전기
  3. 정한시계전기
  4. 반한시정한시계전기
(정답률: 60%)
  • 최소 동작 전류 이상의 전류가 흐르는 순간, 시간 지체 없이 즉시 동작하는 계전기를 순한시계전기라고 합니다.

    오답 노트
    반한시계전기: 전류의 크기에 반비례하여 동작 시간이 변함
    정한시계전기: 설정된 동작 전류 이상이면 일정 시간 후 동작
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62. 최근에 우리나라에서 많이 채용되고 있는 가스 절연 개폐 설비(GIS)의 특징으로 틀린 것은?

  1. 대기 절연을 이용한 것에 비해 현저하게 소형화할 수 있으나 비교적 고가이다.
  2. 소음이 적고 충전부가 완전한 밀폐형으로 되어 있기 때문에 안정성이 높다.
  3. 가스 압력에 대한 엄중 감시가 필요하며 내부 점검 및 부품 교환이 번거롭다.
  4. 한랭지, 산안 지방에서도 액화 방지 및 산화 방지 대책이 필요없다.
(정답률: 64%)
  • 가스 절연 개폐 설비(GIS)는 $SF_6$가스를 사용하므로, 한랭지나 산악 지방에서는 가스의 액화 방지 및 산화 방지를 위한 적절한 대책이 반드시 필요합니다.
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63. 망상9Network)배전방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전압 변동이 대체로 크다.
  2. 부하 증가에 대한 융통성이 적다.
  3. 방사상 방식보다 무정전 공급의 신뢰도가 더 높다.
  4. 인축에 대한 감전사고가 적어서 농촌에 적합하다.
(정답률: 57%)
  • 망상(Network) 배전방식은 대규모 도시나 부하 밀집도가 높은 지역에 유리하며, 전원 공급 경로가 다중화되어 있어 방사상 방식보다 무정전 공급의 신뢰도가 매우 높습니다.

    오답 노트
    전압 변동이 대체로 크다: 전압 변동이 적고 안정적임
    부하 증가에 대한 융통성이 적다: 부하 증설이 매우 유리함
    인축에 대한 감전사고가 적어서 농촌에 적합하다: 인축 접지 사고 우려가 크며 주로 도시 지역에 적합함
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64. 서지파(진행파)가 서지 임피던스 Z1의 선로측에서 서지임피던스 Z2의 선로측으로 입사할 때 투과계수(투과파전압÷입사파전압)b를 나타내는 식은?

(정답률: 53%)
  • 서지 임피던스가 $Z_1$인 선로에서 $Z_2$인 선로로 입사할 때, 투과파 전압과 입사파 전압의 비인 투과계수 $b$는 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $b = \frac{2Z_2}{Z_1 + Z_2}$
    ② [숫자 대입] (공식과 동일)
    ③ [최종 결과]
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65. 배전선의 전압조정장치가 아닌 것은?

  1. 승압기
  2. 리클로저
  3. 유도전압조정기
  4. 주상변압기 탭 절환장치
(정답률: 62%)
  • 리클로저는 과전류 발생 시 전로를 차단했다가 일정 시간 후 자동으로 재투입하는 차단기의 일종으로, 전압을 조정하는 장치가 아닙니다.
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66. 반지름 r(m)이고 소도체 간격 S인 4복도체 송전선로에서 전선 A, B, C가 수평으로 배열되어 있다. 등가선간 거리가 D(m)로 배치되고 완전 연가된 경우 송전선로의 인덕턴스는 몇 mH/km인가?

(정답률: 55%)
  • 복도체 송전선로의 인덕턴스를 구하기 위해서는 먼저 기하학적 등가 반지름을 산출해야 합니다. $n$도체일 때 기하학적 등가 반지름은 $r^{1/n}S^{(n-1)/n}$ 공식을 사용하며, 이를 인덕턴스 공식에 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = 0.4605 \log_{10} \frac{D}{r_e} + 0.0125$
    ② [숫자 대입] $L = 0.4605 \log_{10} \frac{D}{\sqrt[4]{rS^3}} + 0.0125$
    ③ [최종 결과]
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67. 송전계통의 안정도 향상 대책이 아닌 것은?

  1. 전압 변동을 적게 한다.
  2. 고속도 재폐로 방식을 채용한다.
  3. 고장시간, 고장전류를 적게 한다.
  4. 계통의 직렬 리액턴스를 증가시킨다.
(정답률: 61%)
  • 송전계통의 안정도를 높이기 위해서는 계통의 리액턴스를 감소시켜 전력 전송 능력을 증대시켜야 합니다. 따라서 계통의 직렬 리액턴스를 증가시키는 것은 안정도를 저하시키는 요인이 됩니다.

    오답 노트
    전압 변동 최소화, 고속도 재폐로 채용, 고장 시간 및 전류 감소는 모두 계통의 탈조를 막고 안정도를 향상시키는 올바른 대책입니다.
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68. 그림과 같은 선로의 등가선간거리는 몇 m인가?

  1. 5
  2. 5√2
  3. 53√2
  4. 103√2
(정답률: 56%)
  • 3상 선로의 등가선간거리는 각 전선 사이의 기하학적 거리들의 기하평균으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $d = \sqrt[n]{d_{1} \times d_{2} \times d_{3}}$
    ② [숫자 대입] $d = \sqrt[3]{5 \times 5 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $d = 5\sqrt[3]{2}$
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69. 화력발전소에서 재열기의 사용 목적은?

  1. 증기를 가열한다.
  2. 공기를 가열한다.
  3. 급수를 가열한다.
  4. 석탄을 건조한다.
(정답률: 52%)
  • 재열기는 고압 터빈에서 팽창하여 온도가 낮아진 증기를 다시 가열하여 저압 터빈으로 보냄으로써, 열효율을 높이고 터빈 최하단에서의 습분 발생을 억제하여 부식을 방지하는 장치입니다.
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70. 선로에 따라 균일하게 부하가 분포된 선로의 전력 손실은 이들 부하가 선로의 말단에 집중적으로 접속되어 있을 때보다 어떻게 되는가?

  1. 1/2로 된다.
  2. 1/3로 된다.
  3. 2배로 된다.
  4. 3배로 된다.
(정답률: 55%)
  • 부하가 선로 말단에 집중되어 있을 때와 비교하여, 선로 전체에 균일하게 분포되어 있을 때의 전압강하는 $1/2$배, 전력 손실은 $1/3$배로 감소하는 특성이 있습니다.
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71. 송전선로에 복도체를 사용하는 주된 목적은?

  1. 인덕턴스를 증가시키기 위하여
  2. 정전용량을 감소기키기 위하여
  3. 코로나 발생을 감소시키기 위하여
  4. 전선 표면의 전위경도를 증가시키기 위하여
(정답률: 65%)
  • 송전선로에서 복도체(Bundle Conductor)를 사용하는 목적을 묻는 문제입니다.
    복도체를 사용하면 전선의 등가 반지름이 증가하여 전선 표면의 전위경도(전계 강도)가 낮아지므로, 코로나 임계전압이 상승하여 코로나 발생을 억제할 수 있습니다.
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72. 변류기 수리 시 2차측을 단락시키는 이유는?

  1. 1차측 과전류 방지
  2. 2차측 과전류 방지
  3. 1차측 과전압 방지
  4. 2차측 과전압 방지
(정답률: 40%)
  • 변류기(CT)의 2차측 개방 시 발생하는 위험성을 묻는 문제입니다.
    변류기 2차측을 개방하면 1차 전류가 모두 여자전류가 되어 2차측에 매우 높은 고전압이 유기되며, 이로 인해 절연 파괴 및 소손이 발생할 수 있으므로 반드시 단락시켜야 합니다.
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73. 발전기 또는 주변압기의 내부고장 보호용으로 가장 널리 쓰이는 것은?

  1. 거리계전기
  2. 과전류계전기
  3. 비율차동계전기
  4. 방향단락계전기
(정답률: 64%)
  • 발전기 및 변압기 내부 고장 보호의 핵심 원리를 묻는 문제입니다.
    비율차동계전기는 보호 구간으로 들어오는 전류와 나가는 전류의 차이를 감시하여, 내부 고장 시 발생하는 차전류에 의해 동작하므로 내부 고장 보호에 가장 적합합니다.
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74. 배전선로에서 사고범위의 확대를 방지하기 위한 대책으로 적당하지 않은 것은?

  1. 선택접지계전방식 채택
  2. 자동고장 검출장치 설치
  3. 진상콘덴서 설치하여 전압보상
  4. 특고압의 경우 자동구분개폐기 설치
(정답률: 63%)
  • 배전선로의 사고 범위 확대를 방지하기 위한 보호 협조 대책을 묻는 문제입니다.
    진상콘덴서 설치는 전압 보상이나 역률 개선을 위한 장치일 뿐, 사고 범위를 제한하는 보호 대책과는 무관합니다.

    오답 노트
    선택접지계전방식, 자동고장 검출장치, 자동구분개폐기: 사고 구간을 신속히 분리하여 정전 범위를 최소화하는 장치들입니다.
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75. 송전전력, 송전거리, 전선의 비중 및 전력손실률이 일정 하다고 하면 전선의 단면적 A(mm2)와 송전전압 V(kV)와의 관계로 옳은 것은?

  1. A∝V
  2. A∝V2
  3. A∝1/√V
  4. A∝1/V2
(정답률: 46%)
  • 송전 전력손실 공식에서 전압과 단면적의 관계를 분석하는 문제입니다.
    전력손실은 전류의 제곱과 저항에 비례하며, 전류는 전압에 반비례하고 저항은 단면적에 반비례합니다.
    $$\text{전력손실 } P_L = I^2 R = \frac{P^2 \rho L}{V^2 \cos^2 \theta A}$$
    위 식에서 전력손실 $P_L$, 송전전력 $P$, 거리 $L$ 등이 일정할 때, 단면적 $A$와 전압 $V$의 관계는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $A \propto \frac{1}{V^2}$
    ② [숫자 대입] (상수 조건이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과] $A \propto \frac{1}{V^2}$
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76. 1년 365일 중 185일은 이 양 이하로 내려가지 않는 유량은?

  1. 평수량
  2. 풍수량
  3. 고수량
  4. 저수량
(정답률: 58%)
  • 수문학에서 1년 365일 중 185일 동안 이 양 이하로 내려가지 않는 유량을 평수량이라고 합니다.

    오답 노트
    풍수량: 95일 기준
    저수량: 275일 기준
    갈수량: 355일 기준
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77. 3상용 차단기의 정격전압은 170kV이고 정격차단전류가 50kA일 때, 차단기의 정격차단용량은 약 몇 MVA 인가?

  1. 5000
  2. 1000
  3. 15000
  4. 20000
(정답률: 54%)
  • 차단기의 정격차단용량은 3상 전력 공식을 사용하여 정격전압과 정격차단전류의 곱으로 계산합니다.
    ① $P_{s} = \sqrt{3} \times V \times I$
    ② $P_{s} = \sqrt{3} \times 170 \times 50$
    ③ $P_{s} = 14722$
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78. 기준 선간전압 23kV, 기준 3상 용량 5000kVA, 1선의 유도 리액턴스가 15Ω일 때, %리액턴스는?

  1. 28.36%
  2. 14.18%
  3. 7.09%
  4. 3.55%
(정답률: 56%)
  • 퍼센트 리액턴스는 기준 용량과 리액턴스, 기준 전압의 관계식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① $\text{%}X = \frac{P \times X}{10 \times V^{2}}$
    ② $\text{%}X = \frac{5000 \times 15}{10 \times 23^{2}}$
    ③ $\text{%}X = 14.18$
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79. 송배전 선로의 전선 굵기를 결정하는 주요요소가 아닌 것은?

  1. 전압강하
  2. 허용전류
  3. 기계적 강도
  4. 부하의 종류
(정답률: 60%)
  • 전선의 굵기를 결정할 때는 전기적 특성인 전압강하와 허용전류, 그리고 물리적 안전성을 위한 기계적 강도를 고려해야 합니다. 부하의 종류는 전선의 굵기를 결정하는 직접적인 주요 요소가 아닙니다.
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80. 3상 송전선로에서 선간단락이 발생하였을 때 다음 중 옳은 것은?

  1. 역상전류만 흐른다.
  2. 정상전류와 역상전류가 흐른다.
  3. 역상전류와 영상전류가 흐은다.
  4. 정상전류와 영상전류가 흐른다.
(정답률: 65%)
  • 3상 송전선로에서 선간단락 사고가 발생하면 정상분 전류와 역상분 전류가 흐르게 됩니다.

    오답 노트
    1선 지락: 정상, 역상, 영상 전류 모두 흐름
    3상 단락: 정상 전류만 흐름
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