전기철도기사 필기 기출문제복원 (2019-08-04)

전기철도기사 2019-08-04 필기 기출문제 해설

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전기철도기사
(2019-08-04 기출문제)

목록

1과목: 전기철도공학

1. 자동장력조정장치의 설치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인류구간의 한쪽에 자동장력조정장치를 설치할 경우 구배가 낮을쪽에 설치한다.
  2. 조가선 및 전차선은 억제저항이 적게 되도록 시설한다.
  3. 활차식과 도르래식은 표중장력에 맞는 활차비와 종류를 선택한다.
  4. 수동장력조정장치를 필요로 하지 않는 합성전차선에 턴버클식을 사용한다.
(정답률: 75%)
  • 턴버클식은 자동 장력 조정장치가 아니라 수동 장력 조정장치의 일종입니다. 따라서 수동 장력 조정장치가 필요한 곳에 사용해야 하며, 자동 장력 조정장치 설치 설명으로 적절하지 않습니다.
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2. 교류 급전측 단상 단락사고 고장 전류(Is)계산식은? (단, Is : 고장전류[kA], V : 급전전압[kV], Z0 : 전원임피던스[Ω], ZTR : 변압기임피던스[Ω], ZL : 선로임피던스[Ω], rg : 고장점 저항[Ω] 이다.)

(정답률: 67%)
  • 단상 단락사고 시 고장 전류는 옴의 법칙($$I = \frac{V}{Z}$$)에 따라 급전전압을 전체 임피던스의 합으로 나누어 계산합니다.
    $$I_{s} = \frac{V}{2Z_{0} + Z_{TR} + Z_{L} + r_{g}}$$
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3. 강체전차선로에서 R-Bar 브래킷의 종류가 아닌 것은?

  1. 가동형
  2. 단축형
  3. 확장형
  4. 고정형
(정답률: 74%)
  • 강체전차선로의 R-Bar 브래킷은 고정형, 단축형, 가동형의 세 가지 종류가 있습니다. 따라서 확장형는 해당하지 않습니다.
  • ㅁ '교류’ 강체선로의 브라켓의 종류:
    ① 가동형
    ② 고정형
    ③ 단축형
    >> 확정형이 오답임. 해설 이상한듯.

    ㅁ 강체선로? T-BAR, R-BAR 어디쓰냐?
    주로 DC구간에는 T-BAR를 쓰며 AC구간에는 R-BAR를 쓴다.
    즉, 강체전차선로는 지하구간에 쓰이는데, 지하구간은 주로 도시철도에 있으니 대중적으로 T-BAR를 쓴다고 보면됨. 일반적인 철도구간(코레일구간)에는 지하구간이 없음.
    (단, 부산교통공사는 지하구간에 강체전차선로(T바,R바)가 아닌, 커티너리식을 씀)
    (서울교통공사, 대구교통공사 등 다른 교통공사는 강체전차선로 중 T-BAR 쓴다고 보면된다.)
    (최근에는 지하구간도 R-BAR쓰도록 연구개발이 되어가고 있음)
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4. 고속철도 전차선의 사전 이도량 54/2000에 대한 2번째 드로퍼의 처짐량(m)은? (단, 전차선의 사전 이도구간 길이는 45m, 첫 번째 드로퍼 거리는 4.5m, 두 번째 드로퍼 거리는 11.25m 이다.)

  1. 0.01077
  2. 0.01177
  3. 0.01277
  4. 0.01377
(정답률: 59%)
  • 전차선의 사전 이도량과 드로퍼 위치에 따른 처짐량 계산 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $d_2 = \frac{4D_c}{S^2} \times (X_2 - X_1) \times (S - X_2 + X_1)$
    ② [숫자 대입] $d_2 = \frac{4 \times \frac{54}{2000}}{45^2} \times (11.25 - 4.5) \times (45 - 11.25 + 4.5)$
    ③ [최종 결과] $d_2 = 0.01377$
  • PASS하는게 좋을 것 같다
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5. 전차선의 장력(N)을 T, 전차선의 단위 길이 질량(kg/m)을 p라 할 때 파동전파속도(m/sec) C는?

(정답률: 78%)
  • 전차선과 같은 현(string)에서의 파동 전파 속도는 장력과 단위 길이당 질량의 비에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = \sqrt{\frac{T}{\rho}}$
    ② [숫자 대입] (공식과 동일)
    ③ [최종 결과] $C = \sqrt{\frac{T}{p}}$
    정답은 입니다.
  • 빈출문제임
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6. 전차선의 편위 결정 시 고려 사항이 아닌 것은?

  1. 차량동요에 의한 팬터그래프의 편위
  2. 가동브래킷 회전에 의한 전차선의 편위
  3. 풍압에 의한 전차선의 편위
  4. 장력장치 변동에 의한 전차선의 편위
(정답률: 62%)
  • 전차선의 편위는 차량의 움직임, 바람, 구조물의 변형 등 외부 요인에 의해 결정되며, 장력장치의 변동은 편위 결정의 직접적인 고려 사항이 아닙니다.
  • 빈출문제임. 실기에서도 빈출임
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7. 에어섹션의 평행부부분에서 전차선 상호간의 이격거리(mm)로 맞는 것은? (단, 속도등급 300킬로급 이상)

  1. 100 이상
  2. 150 이상
  3. 200 이상
  4. 500 이상
(정답률: 53%)
  • 속도등급에 따른 에어섹션 평행부의 전차선 상호 간 이격거리 기준을 묻는 문제입니다. 300킬로급 이상의 경우 500 mm 이상을 유지해야 합니다.

    오답 노트
    250킬로급: 400 mm 이상
    200킬로급: 300 mm 이상
  • ㅁ 에어섹션과 전차선 상호간의 이격거리(mm)?
    1) '구분용 애자' 하단은 본선의 전차선 높이에서? 200mm 이상 시설.
    2) '평행개소'에서 500mm 이상 시설.

    두 키워드를 보고 판단해서 정답찍자. 둘다 문제로 나옴
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8. 교류급전방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 대용량 중·장거리 수송에 유리하다.
  2. 에너지 이용률이 높다.
  3. 통신유도장해 대책이 필요 없다.
  4. 사고 시 선택 차단이 용이하다.
(정답률: 79%)
  • 교류급전방식은 고전압 송전이 가능하여 대용량 중·장거리 수송에 유리하고 사고 시 선택 차단이 용이하며 에너지 이용률이 높습니다. 하지만 교류 전류에 의한 전자기 유도로 인해 통신선에 장해를 일으키므로 반드시 통신유도장해 대책이 필요합니다.
  • ㅁ 급전방식인데 교류?
    DC1500V 에 비해, AC25000V가 전압이 높아 대용량, 중장거리 수송에 유리하다는 장점이 있음.
    그래서 철도는 AC25KV쓰고 도시철도는 DC1500V 쓰는 구나. 라는 상식으로 이해.

    ㅁ 교류는 왜 통신선유도장해 있냐?
    AC는 시간에따라 + - 로 방향이 흐르는 방향이 바뀜(0점이 있다. 전압 변환이 쉽다) 따라서 단점으로 통신선 유도장해가 있음
    반면, DC는 시간에따라 방향이 변하지 않고 일정하게 흐름(0점이 없다. 전압 변환이 힘듬) 따라서 통신선 유도장해가 없으나, 단점으로 전식(누설전류로 인해, 레일과 같은 금속이 가루가 됨)이 있음
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9. 주전동기의 단자전압이 1200V, 전류가 300A 인 경우, 전기차의 출력(kW)은? (단, 주전동기의 효율은 0.9, 전동기의 대수는 3대이다.)

  1. 648
  2. 810
  3. 972
  4. 1134
(정답률: 74%)
  • 전기차의 총 출력은 단자전압, 전류, 효율 그리고 전동기의 대수를 모두 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = E \times I \times \eta \times n$
    ② [숫자 대입] $P = 1200 \times 300 \times 0.9 \times 3$
    ③ [최종 결과] $P = 972$ kW
  • 1. 전기차 출력 = 전동기 출력 P
    2. 출력P = 전압V * 전류I
    (기본식이다.)
    3. 출력P = V * I * 효율 * 전동기 갯수

    ㅁ 효율 왜 절루 가냐?
    효율 = 출력 / 입력.
    즉, 효율이란 입력에 대한 출력의 비임. 이를 이항시킨다.
    출력 = 효율 * 입력.
    아하..! 출력을 구할때, 입력에다가 효율을 곱하는거구나. 나누는게 아님
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10. 절연구분장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 절연구분장치 양단의 전차선과 조가선을 상호 균압한다.
  2. 절연구간을 갖는 인류구간의 길이는 600m 이하로 한다.
  3. 절연구분장치 구간의 조가선은 팬터그래프 통과로 생기는 아크(Arc)에 의한 손상이 없도록 시설한다.
  4. 절연구분장치 길이를 선정할 때는 팬터그래프의 설치 간격을 고려할 필요가 없다.
(정답률: 76%)
  • 절연구분장치의 길이를 선정할 때는 팬터그래프의 설치 간격뿐만 아니라 변전소 및 구분소 앞 선로 곡선반경, 선로기울기, 신호기 위치, 급전조건, 차량의 성능 등을 종합적으로 고려해야 합니다.
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11. 커티너리 방식의 경우 가선계의 최고설계속도는 팬터그래프에 의해 발생하는 가공전차선 동요임펄스 파동전파속도의 몇 % 이하가 되도록 하는가?

  1. 15
  2. 25
  3. 50
  4. 70
(정답률: 65%)
  • 철도설계기준(시스템편)에 따라 커티너리 방식의 가선계 최고 설계속도는 팬터그래프에 의해 발생하는 파동전파속도의 70% 이하가 되도록 규정하고 있습니다.
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12. 경간 중앙에서의 전차선 편위 값(uN)을 구하는 계산식은? (단, uN1, uN2는 양단 전주에서의 편위 값, 곡선 외측이 +값)

(정답률: 78%)
  • 경간 중앙에서의 편위 값은 양단 전주에서 측정된 두 편위 값의 산술 평균으로 구합니다.
    $$\text{u}_N = \frac{\text{u}_{N1} + \text{u}_{N2}}{2}$$
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13. 전식방지 대책을 위한 배류법에 해당하지 않는 것은?

  1. 직접배류법
  2. 선택배류법
  3. 순환배류법
  4. 강제배류법
(정답률: 62%)
  • 배류법은 누설 전류를 도체를 통해 귀환시키는 방법으로, 접속 회로에 따라 직접배류법, 선택배류법, 강제배류법으로 구분합니다. 순환배류법이라는 방식은 존재하지 않습니다.

    오답 노트
    직접배류법: 도체로 직접 접속
    선택배류법: 다이오드로 역류 방지
    강제배류법: 외부 직류전원 인가
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14. 전차선은 110mm2이고, 잔존 단면적이 67.6mm2이며, 안전율이 2.2인 전차선의 허용장력은 약 몇 kgf인가? (단, 전차선의 항장력은 2400kgf 이다.)

  1. 670
  2. 1075
  3. 1625
  4. 3240
(정답률: 57%)
  • 전차선의 허용장력은 항장력을 단면적으로 나눈 응력에 잔존 단면적을 곱하고, 이를 다시 안전율로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T = \frac{\frac{T_0}{A} \times A_{res}}{S}$$
    ② [숫자 대입]
    $$T = \frac{\frac{2400}{110} \times 67.6}{2.2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = 670.4$$
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15. 전기차의 VVVF 제어방식이란?

  1. 주파수와 전류를 제어하는 방식
  2. 주파수와 전압을 제어하는 방식
  3. 주파수와 저항을 제어하는 방식
  4. 주파수와 리액턴스를 제어하는 방식
(정답률: 82%)
  • VVVF 제어방식은 Variable Voltage Variable Frequency의 약자로, 전동기의 속도를 제어하기 위해 전압과 주파수를 동시에 가변시키는 방식입니다.
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16. 전차선 110mm2 접촉점에 흐르는 아크전류를 I(A), 지속시간을 t(sec)라 할 때 전차선이 단선되는 시점을 나타내는 식은?

  1. I · t ≥ 750
  2. I · t ≥ 850
  3. I · t ≥ 950
  4. I · t ≥ 1050
(정답률: 70%)
  • 전차선 접촉점에서 발생하는 아크전류와 지속시간의 곱이 일정 값 이상일 때 단선이 발생하며, $110\text{mm}^2$ 전차선의 경우 그 기준값은 $750$입니다.
    $$I \cdot t \ge 750$$
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17. 강체가선방식에서 R-BAR의 구성에 해당되지 않는 것은?

  1. 연결금구
  2. 드로퍼
  3. 애자섹숀
  4. 단말크램프
(정답률: 60%)
  • 강체가선방식은 리지드 바가 조가선의 역할을 대신하므로, 전차선을 조가선에 매달기 위해 사용하는 드로퍼와 행거가 필요 없습니다.

    오답 노트
    연결금구, 애자섹숀, 단말크램프: 강체가선방식의 구성 요소에 해당함
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18. 부동율을 ε, 가선과 팬터그래프가 공진하는 속도를 Vc라 할 때, 이선을 시작하는 속도 Vr을 나타내는 식은?

(정답률: 72%)
  • 부동율 $\epsilon$과 공진 속도 $V_{c}$가 주어졌을 때, 이선을 시작하는 속도 $V_{r}$을 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    $$V_{r} = \frac{V_{c}}{\sqrt{1 + \epsilon}}$$
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19. 고속전철에서 횡진동에 제한 받는 개소 또는 터널 내에서 이격거리 확보개소에 사용하는 급전선의 지지방식으로 맞는 것은?

  1. 수평조가방식
  2. V형조가방식
  3. 현수조가방식
  4. 경사조가방식
(정답률: 66%)
  • 고속전철의 터널 내 이격거리 확보나 횡진동 억제가 필요한 구간에서는 2개의 조가선을 사용하는 V형조가방식을 통해 지지력을 높이고 진동을 제어합니다.
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20. 제3궤조 방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주행레일을 귀선로로 사용하는 경우 전식방지대책이 필요하다.
  2. 차량과 POWER RAIL과의 규정된 이격거리를 유지하여야 한다.
  3. 제3궤조 방식의 도체는 무겁고 기계적 강도가 높아야 한다.
  4. 급전레일은 낮게 설치되므로 안전을 위해 필요한 곳에 보호덮개를 설치한다.
(정답률: 70%)
  • 제3궤조 방식의 도체는 설치와 유지보수의 편의성을 위해 가벼우면서도 기계적 강도는 높아야 합니다.

    오답 노트
    주행레일을 귀선로로 사용 시 전식방지대책 필요: 옳은 설명
    POWER RAIL과 규정된 이격거리 유지: 옳은 설명
    급전레일 보호덮개 설치: 옳은 설명
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2과목: 전기철도 구조물공학

21. 힘의 3요소가 아닌 것은?

  1. 방향
  2. 시간
  3. 크기
  4. 작용점
(정답률: 81%)
  • 힘을 정의하기 위해 반드시 필요한 3가지 요소는 크기, 방향, 작용점입니다.
    시간은 힘의 3요소에 포함되지 않습니다.
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22. 그림과 같은 단면의 X-X축에 대한 단면1차 모멘트(cm3)는? (치수단위는 [cm])

  1. 48
  2. 96
  3. 144
  4. 192
(정답률: 64%)
  • 단면 1차 모멘트는 면적에 도심까지의 거리를 곱하여 구합니다. 전체 사각형 면적에서 내부 빈 공간의 면적을 뺀 후, X-X축으로부터 도심까지의 거리를 곱합니다.
    ① [기본 공식]
    $$M = (A_{out} - A_{in}) \times y$$
    ② [숫자 대입]
    $$M = (8 \times 6 - 6 \times 4) \times 4$$
    ③ [최종 결과]
    $$M = 96$$
    따라서 단면 1차 모멘트는 $96\text{ cm}^3$입니다.
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23. 그림과 같은 트러스 빔에서 A에 해당하는 것은?

  1. 지점
  2. 절점
  3. 입속
  4. 경사재
(정답률: 73%)
  • 트러스 구조에서 부재들이 서로 만나는 연결 지점을 절점이라고 합니다.
    에서 $A$는 부재들이 교차하여 연결되는 지점이므로 절점에 해당합니다.

    오답 노트
    지점: 구조물을 지지하는 부분
    입속: 상하부 주재를 연결하는 수직재
    경사재: 대각선 방향으로 배치된 부재
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24. 재료의 전단탄성계수(G)가 80GPa, 포아송비는 0.3일 때, 종탄성계수 E(GPa)는?

  1. 48
  2. 104
  3. 200
  4. 208
(정답률: 45%)
  • 전단탄성계수 $G$와 종탄성계수 $E$, 포아송비 $\nu$ 사이의 관계식을 이용하여 종탄성계수를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = G \times 2(1 + \nu)$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = 80 \times 2(1 + 0.3)$$
    ③ [최종 결과]
    $$E = 208$$
    따라서 종탄성계수는 $208\text{ GPa}$입니다.
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25. 그림과 같은 라멘의 부정정차수는?

  1. 9차
  2. 12차
  3. 15차
  4. 18차
(정답률: 63%)
  • 라멘 구조물의 부정정차수를 구하는 공식에 따라 계산합니다.
    $$\text{부정정차수} = r + m + k - 2j$$
    ① [기본 공식]
    $$n = r + m + k - 2j$$
    ② [숫자 대입]
    $$n = (3+3+3) + (2+3+2+3+2+3) + (4+7+7) - 2(3+3+3+3)$$
    ③ [최종 결과]
    $$n = 18$$
    따라서 부정정차수는 18차입니다.
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26. 다음 구조물 중 2차원 구조물로 맞는 것은?

  1. 패널(panel)
  2. 트러스(truss)
  3. 라멘(rahmen)
  4. 봉(rod)
(정답률: 62%)
  • 구조물은 차원에 따라 분류되며, 패널은 면적을 가진 2차원 구조물에 해당합니다.

    오답 노트
    봉, 트러스, 라멘: 1차원 구조물
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27. 가공 전차선로 도면의 프리텐션 콘크리트 전주에 11-30-N5000으로 표기되어 있다. 여기서 11은 무엇을 나타내는가?

  1. 전주의 지름
  2. 전주의 설계 휨모멘트
  3. 전주의 압축력
  4. 전주의 길이
(정답률: 66%)
  • 프리텐션 콘크리트 전주의 표기법은 '전주길이-전주지름-전주형식 및 설계 휨모멘트' 순으로 구성됩니다. 따라서 11-30-N5000에서 첫 번째 숫자인 11은 전주의 길이를 나타냅니다.
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28. 가공 전차선로에서 표준경간 S(m), 선로의 곡선반경 R(m)라 할 때 전차선의 편위 d(m)을 구하는 식은?

  1. S / 8R
  2. S2 / 8R
  3. S / 16R
  4. S2 / 16R
(정답률: 63%)
  • 가공 전차선로에서 전차선의 편위 $d$는 표준경간 $S$와 곡선반경 $R$의 관계식으로 산출합니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{S^{2}}{16R}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $d = \frac{S^{2}}{16R}$
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29. 전기철도구조물의 강도를 계산하기 위한 설계조건에 해당되지 않는 것은?

  1. 선로조건(곡선반지름)
  2. 지지주가 설치되어 있는 위치의 기상조건
  3. 해당선로의 급전방식과 가선방식
  4. 전압강하와 전선의 온도상승
(정답률: 68%)
  • 전기철도구조물의 강도 설계 시에는 선로의 곡선반지름과 같은 선로조건, 설치 위치의 기상조건, 급전 및 가선방식 등을 고려해야 합니다. 전압강하와 전선의 온도상승은 구조물의 강도가 아닌 전기적 특성 및 열적 설계 조건에 해당합니다.
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30. 크기가 같고 방향이 반대인 나란한 두 힘은?

  1. 우력
  2. 비틀림
  3. 반력
  4. 작용력
(정답률: 69%)
  • 크기가 같고 방향이 반대이며 서로 평행한 두 힘이 한 쌍이 되어 물체를 회전시키려는 힘을 우력이라고 합니다.
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31. 각 부재가 마찰이 없는 힌지로 연결되어 축방향력만 받는 부재는?

  1. 봉(rod)
  2. 기둥(column)
  3. 보(beam)
  4. 트러스(truss)
(정답률: 66%)
  • 트러스는 가늘고 긴 부재를 삼각형 형태로 배열한 구조물로, 각 부재가 힌지로 연결되어 전단력과 모멘트가 무시되고 오직 축방향력만 받는다고 가정하는 구조입니다.
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32. 단면의 폭이 10cm, 높이가 20cm인 직사각형 단면과 지름이 d인 원형단면이 있다. 직사각형 단면과 원형단면의 단면계수가 같다고 할 때, 원형단면의 직경은 약 몇 cm 인가?

  1. 15.03
  2. 11.93
  3. 18.93
  4. 23.86
(정답률: 47%)
  • 직사각형 단면과 원형 단면의 단면계수가 같다는 조건을 이용하여 원형 단면의 직경을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\frac{bh^{2}}{6} = \frac{\pi d^{3}}{32}$
    ② [숫자 대입] $d = ( \frac{10 \times 20^{2}}{6} \times \frac{32}{\pi} )^{\frac{1}{3}}$
    ③ [최종 결과] $d = 18.93$
  • ㅁ 단면계수 Z
    Z = (단면2차모멘트) / 최외각거리
    Z = ('휨'에 대한 저항성) / 도체의 중심점에서 가장 먼 지점

    >> '단면2차모멘트'는 휨에 대해 얼마나 저항성을 가질까?를 알기위해 사용하며 '단면계수'는 해당 도체의 가장 먼 지점을 사용함으로서 '실제 상황'에서 휨에 대해 얼마나 저항성을 가질까? '실제 상황'에서 가장 먼 지점(=실제 응력 발생지점)에서의 응력을 알기 위해 사용함.

    >> 단면2차모멘트는 단위가 [mm^4]이지만,
    단면계수는 최외각거리(d/2)로 나눠짐으로서 [mm^3] 단위가 낮아진다.

    ㅁ 그럼 극단면 2차모멘트는 뭐야?
    '극'이 붙으면 '비틀림'에 대한 것임을 이해하자.
    극단면2차모멘트는 '비틀림'에 대한 저항성이고
    극단면계수는 '실제상황'에서 비틀림에 대한 저항성을 알기위해 사용하는 것임. '극'붙으면 뭐라고? 휨이 아니라 '비틀림'에 대해 알고자 하는구나 라고 이해하기
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33. 전차선로에서 지선의 종류로 틀린 것은?

  1. 단지선
  2. V형지선
  3. 2단지선
  4. 삼각지선
(정답률: 77%)
  • 전차선로의 지선 종류에는 단지선, V형지선, 2단지선 등이 있으며, 삼각지선은 표준적인 지선의 종류에 해당하지 않습니다.
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34. 가동 브래킷의 호칭이 “G3.0 L960 I”라고 되어 있다면, 여기에서 L이 의미하는 것은?

  1. 가고
  2. 전차선 높이
  3. 게이지
  4. 작용력에 대한 형식
(정답률: 67%)
  • 가동 브래킷의 호칭 체계에서 L은 가고를 의미합니다.

    오답 노트
    G: 게이지, I: 작용력에 대한 형식(인장형)
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35. 지선은 전구에 작용하는 수평하중의 몇 [%]를 부담하는가?

  1. 85
  2. 90
  3. 95
  4. 100
(정답률: 74%)
  • 지선은 전주에 작용하는 수평하중을 완전히 지지하여 전주의 안정성을 유지하는 장치이므로, 수평하중의 100%를 부담합니다.
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36. 지름 D, 길이 ℓ인 원기둥의 세장비는?

  1. 4ℓ / D
  2. 8ℓ / D
  3. 4D / ℓ
  4. 8D / ℓ
(정답률: 62%)
  • 세장비는 부재의 길이를 단면 2차 반지름으로 나눈 값입니다. 원기둥의 단면 2차 반지름은 $D/4$이므로 이를 대입하여 유도합니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{\ell}{r}$ 세장비 = 길이 / 단면 2차 반지름
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{\ell}{D/4}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = \frac{4\ell}{D}$
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37. 가공전차선로에 설치된 단독전철주의 지면으로부터 높이는 11m이다. 이 전주에 수평분포하중 32kgf/m가 작용하는 경우 지면과의 경계점 모멘트(kgf·m)는?

  1. 1846
  2. 1896
  3. 1936
  4. 1986
(정답률: 60%)
  • 수평분포하중을 받는 캔틸레버 보의 지점 모멘트 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{W \times L^{2}}{2}$ 모멘트 = (분포하중 × 길이의 제곱) / 2
    ② [숫자 대입] $M = \frac{32 \times 11^{2}}{2}$
    ③ [최종 결과] $M = 1936$ kgf·m
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38. 비례한도에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 응력과 변형율이 비례하는 최대점
  2. 응력의 발생으로 변형을 일으켜 파괴하는 한계
  3. 인장시험에 있어서 작용하는 최대 하중점
  4. 응력의 증가에 대하여 변형이 갑자기 증가하는 한계점
(정답률: 67%)
  • 비례한도는 응력과 변형률이 직선적인 비례 관계를 유지하는 최대 지점을 의미합니다.
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39. 보(Beam)가 하중에 받게 되면 직선이던 부재축은 변형하여 곡선을 이루게 된다. 이 변형된 축선을 무엇이라 하는가?

  1. 연성곡선
  2. 탄성곡선
  3. 수평곡선
  4. 수직곡선
(정답률: 70%)
  • 보가 하중을 받아 변형되었을 때, 원래의 직선이었던 부재축이 그리는 곡선을 탄성곡선이라고 합니다.
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40. 지점(支點)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고정지점은 이동은 할 수 없으나 회전은 가능하다.
  2. 지점에는 이동지점, 고정지점 및 모멘트지점이 있다.
  3. 이동지점에서 반력은 수직한 방향으로 1개만 일어난다.
  4. 회전하고 있는 구조물 또는 부재를 받치는 점을 지점이라 한다.
(정답률: 68%)
  • 이동지점은 지지면과 접촉하여 수직 방향의 움직임만 제한하므로, 반력은 지지면에 수직한 방향으로 1개만 발생합니다.

    오답 노트
    고정지점은 이동은 할 수 없으나 회전은 가능하다: 고정지점은 이동과 회전 모두 불가능합니다.
    지점에는 이동지점, 고정지점 및 모멘트지점이 있다: 일반적으로 이동, 고정, 회전(힌지) 지점으로 분류합니다.
    회전하고 있는 구조물 또는 부재를 받치는 점을 지점이라 한다: 구조물의 부재를 받쳐 지지하는 점을 지점이라 하며, 반드시 회전하고 있어야 하는 것은 아닙니다.
  • ㅁ 지점?
    4번선지: 지점이란 이동하지않고, 회전하지 않는 지점이므로 틀린선지임
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3과목: 전기자기학

41. 반지름 a(m)의 구 도체에 전하 Q(C)가 주어질 때 구 도체 표면에 작용하는 정전응력은 몇 N/m2 인가?

(정답률: 35%)
  • 구 도체 표면의 정전응력은 표면의 전계 강도를 이용하여 계산하며, 구 도체의 전계 공식과 정전응력 공식을 결합하여 도출합니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{1}{2\epsilon} E^{2} = \frac{1}{2\epsilon} (\frac{Q}{4\pi \epsilon a^{2}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{1}{2\epsilon_{0}} \frac{Q^{2}}{16\pi^{2} \epsilon_{0}^{2} a^{4}}$
    ③ [최종 결과]
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42. 무한장 직선형 도선에 I(A)의 전류가 흐를 경우 도선으로부터 R(m) 떨어진 점의 자속밀도 B(Wb/m2)는?

(정답률: 63%)
  • 무한장 직선 도선에 전류가 흐를 때, 도선으로부터 거리 $R$ 떨어진 지점의 자속밀도는 매질의 투자율과 전류의 세기에 비례하고 거리에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $B = \frac{\mu I}{2\pi R}$
    ② [숫자 대입] $B = \frac{\mu I}{2\pi R}$
    ③ [최종 결과]
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43. 강자성체의 세 가지 특성에 포함되지 않는 것은?

  1. 자기포화 특성
  2. 와전류 특성
  3. 고투자율 특성
  4. 히스테리시스 특성
(정답률: 57%)
  • 강자성체는 외부 자기장에 의해 강하게 자화되며, 자기장이 사라져도 자화가 남는 히스테리시스 특성, 비투자율이 매우 큰 고투자율 특성, 그리고 일정 수준 이상의 자기장에서 자화가 더 이상 증가하지 않는 자기포화 특성을 가집니다.

    오답 노트
    와전류 특성: 도체에 변화하는 자기장이 가해질 때 발생하는 전류 현상으로, 강자성체만의 고유한 세 가지 특성에 해당하지 않습니다.
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44. 단면적이 s(m2), 단위 길이에 대한 권수가 n(회/m)인 무한히 긴 솔레노이드의 단위 길이당 자기인덕턴스(H/m)는?

  1. μ·s·n
  2. μ·s·n2
  3. μ·s2·n
  4. μ·s2·n2
(정답률: 57%)
  • 무한히 긴 솔레노이드의 자기 인덕턴스 공식에서 전체 길이 $l$로 나누어 단위 길이당 인덕턴스를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\mu s n^{2} l}{l}$
    ② [숫자 대입] $L = \mu s n^{2}$
    ③ [최종 결과] $L = \mu s n^{2}$
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45. 전하 q(C)가 진공 중의 자계 H(AT/m)에 수직방향으로 v(m/s)의 속도로 움직일 때 받는 힘은 몇 N인가? (단, 진공 중의 투자율은 μo 이다.)

  1. qvH
  2. μoqH
  3. πqvH
  4. μoqvH
(정답률: 60%)
  • 자기장 내에서 움직이는 전하가 받는 힘(로런츠 힘)은 $F = qvB \sin\theta$입니다. 이때 자속밀도 $B$는 투자율 $\mu_{0}$와 자계 $H$의 곱인 $\mu_{0}H$로 나타낼 수 있으며, 수직 방향이므로 $\sin 90^{\circ} = 1$이 적용됩니다.
    따라서 최종 힘은 $\mu_{0}qvH$가 됩니다.
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46. 정전용량이 1μF이고 판의 간격이 d인 공기콘덴서가 있다. 두께 , 비유전율 εr=2 유전체를 그 콘덴서의 한 전극면에 접촉하여 넣었을 때 전체의 정전용량(μF)은?

  1. 2
  2. 1/2
  3. 4/3
  4. 5/3
(정답률: 58%)
  • 유전체가 삽입되면 기존의 공기층과 유전체층이 직렬로 연결된 콘덴서 구조가 됩니다. 전체 간격 $d$ 중 $\frac{1}{2}d$는 공기($\epsilon_{r}=1$), 나머지 $\frac{1}{2}d$는 유전체($\epsilon_{r}=2$)가 차지하므로 각 정전용량의 합성 용량을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{C} = \frac{1}{C_{1}} + \frac{1}{C_{2}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{C} = \frac{1}{2C_{0}} + \frac{1}{4C_{0}}$
    ③ [최종 결과] $C = \frac{4}{3} \mu F$
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47. 송전선의 전류가 0.01초 사이에 10kA 변화될 때 이 송전선에 나란한 통신선에 유도되는 유도 전압은 몇 V인가? (단, 송전선과 통신선 간의 상호유도계수는 0.3mH 이다.)

  1. 30
  2. 300
  3. 3000
  4. 30000
(정답률: 59%)
  • 상호유도계수와 전류의 시간적 변화율을 곱하여 유도 전압을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = L \frac{di}{dt}$
    ② [숫자 대입] $V = 0.3 \times 10^{-3} \times \frac{10000}{0.01}$
    ③ [최종 결과] $V = 300$
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48. 단면적 15cm2의 자석 근처에 같은 단면적을 가진 철편을 놓을 때 그 곳을 통하는 자속이 3×10-4Wb이면 철편에 작용하는 흡인력은 약 몇 N인가?

  1. 12.2
  2. 23.9
  3. 36.6
  4. 48.8
(정답률: 46%)
  • 자석과 철편 사이의 흡인력은 자속밀도와 단면적, 투자율의 관계로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{B^{2} S}{2 \mu_{0}}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{(\frac{3 \times 10^{-4}}{15 \times 10^{-4}})^{2} \times 15 \times 10^{-4}}{2 \times 4 \pi \times 10^{-7}}$
    ③ [최종 결과] $F = 23.9$
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49. 전기 저항에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저항의 단위는 옴(Ω)을 사용한다.
  2. 저항률(ρ)의 역수를 도전율이라고 한다.
  3. 금속선의 저항 R은 길이 ℓ에 반비례한다.
  4. 전류가 흐르고 있는 금속선에 있어서 임의 두 점간의 전위차는 전류에 비례한다.
(정답률: 72%)
  • 금속선의 전기 저항 $R$은 저항률 $\rho$에 비례하고, 길이에 비례하며, 단면적 $A$에 반비례합니다.
    $$\mathbf{R = \frac{\rho l}{A}}$$
    따라서 금속선의 저항 $R$은 길이 $l$에 반비례한다는 설명은 틀린 것이며, 실제로는 비례 관계입니다.
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50. 자계의 백터포텐셜을 A라 할 때 자계의 시간적 변화에 의하여 생기는 전계의 세기 E는?

  1. E = rot A
  2. rot E = A
(정답률: 67%)
  • 자계의 벡터포텐셜 $\mathbf{A}$와 자계 $\mathbf{B}$의 관계는 $\mathbf{B} = \nabla \times \mathbf{A}$이며, 페러데이의 전자기 유도 법칙 $\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}$에 이를 대입하면 전계 $\mathbf{E}$를 구할 수 있습니다.
    $$\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial}{\partial t}(\nabla \times \mathbf{A}) = \nabla \times (-\frac{\partial \mathbf{A}}{\partial t})$$
    따라서 전계의 세기는 다음과 같습니다.
    $$\mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{A}}{\partial t}$$
    정답은 입니다.
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51. 변위전류와 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 도체
  2. 반도체
  3. 유전체
  4. 자성체
(정답률: 62%)
  • 변위전류는 도선이 없는 공기나 유전체와 같은 절연체 공간에서 시간에 따라 변화하는 전계에 의해 흐르는 가상의 전류를 의미합니다. 따라서 유전체와 가장 밀접한 관계가 있습니다.
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52. 진공 중에서 점 P(1, 2, 3) 및 점 Q(2, 0, 5)에 각각 300μC, -100μC인 점전하가 놓여 있을 때 점전하 –100μC에 작용하는 힘은 몇 N인가?

  1. 10i – 20j + 20k
  2. 10i + 20j - 20k
  3. -10i + 20j + 20k
  4. -10i + 20j – 20k
(정답률: 52%)
  • 쿨롱의 법칙을 이용하여 두 점전하 사이에 작용하는 힘을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q_1 Q_2}{r^2} \hat{r}$
    ② [숫자 대입] $F = 9 \times 10^9 \times \frac{(300 \times 10^{-6}) \times (-100 \times 10^{-6})}{3^2} \times \frac{(-1\mathbf{i} + 2\mathbf{j} - 2\mathbf{k})}{3}$
    ③ [최종 결과] $F = -10\mathbf{i} + 20\mathbf{j} - 20\mathbf{k}$
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53. 환상철심의 평균 자계의 세기가 3000 AT/m 이고, 비투자율이 600인 철심 중의 자화의 세기는 약 몇 Wb/m2 인가?

  1. 0.75
  2. 2.26
  3. 4.52
  4. 9.04
(정답률: 52%)
  • 자속밀도(자화의 세기) $B$는 투자율 $\mu$와 자계의 세기 $H$의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $B = \mu_0 \mu_r H$
    ② [숫자 대입] $B = 4\pi \times 10^{-7} \times 600 \times 3000$
    ③ [최종 결과] $B = 2.26$
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54. 다음 금속 중 저항률이 가장 작은 것은?

  1. 은
  2. 철
  3. 백금
  4. 알루미늄
(정답률: 55%)
  • 금속의 저항률은 물질 고유의 특성으로, 일반적인 금속 중 은(Ag)이 전기 전도도가 가장 높고 저항률이 가장 작습니다.
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55. 원통 좌표계에서 일반적으로 벡터가 A=5r sin øaz로 표현될 때 점(2, π/2, 0)에서 curl A를 구하면?

  1. 5ar
  2. 5πaø
  3. -5aø
  4. -5πaø
(정답률: 43%)
  • 원통 좌표계에서 벡터 $A$의 회전(curl) 공식을 사용하여 성분별 미분을 수행한 후 주어진 좌표값을 대입합니다.
    ① [기본 공식] $\nabla \times A = \frac{1}{r} \frac{\partial A_z}{\partial \phi} a_r - \frac{\partial A_z}{\partial r} a_{\phi} + \frac{1}{r} ( \frac{\partial (r A_{\phi})}{\partial r} - \frac{\partial A_r}{\partial \phi} ) a_z$
    ② [숫자 대입] $\nabla \times A = \frac{1}{r} (5r \cos \phi) a_r - (5 \sin \phi) a_{\phi} = \frac{1}{2} (5 \times 2 \cos \frac{\pi}{2}) a_r - (5 \sin \frac{\pi}{2}) a_{\phi}$
    ③ [최종 결과] $\nabla \times A = -5 a_{\phi}$
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56. 전자파의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전자파의 속도는 주파수와 무관하다.
  2. 전파 Ex를 고유임피던스로 나누면 자파 Hy가 된다.
  3. 전파 Ex와 자파 Hy의 진동방향은 진행 방향에 수평인 종파이다.
  4. 매질이 도전성을 갖지 않으면 전파 Ex와 자파 Hy는 동위상이 된다.
(정답률: 49%)
  • 전자파는 전계 $E_x$와 자계 $H_y$가 서로 직교하며 진행 방향에 대해서도 수직으로 진동하며 나아가는 횡파입니다. 따라서 진행 방향에 수평인 종파라는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    전자파의 속도는 주파수와 무관하게 매질의 특성에 의해 결정됨: 옳은 설명
    전파 $E_x$를 고유임피던스로 나누면 자파 $H_y$가 됨: 옳은 설명
    매질이 무손실(비도전성)일 때 전파와 자파는 동위상임: 옳은 설명
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57. 도전도 k=6×1017℧/m, 투자율 인 평면도체 표면에 10kHz의 전류가 흐를 때, 침투깊이 δ(m)는?

(정답률: 49%)
  • 평면도체 표면의 침투깊이는 주파수, 투자율, 도전도의 곱에 반비례하는 제곱근의 역수로 계산합니다.
    ① $\delta = \frac{1}{\sqrt{f \mu k}}$
    ② $\delta = \frac{1}{\sqrt{10000 \times \frac{6}{\pi} \times 10^{-7} \times \pi \times 6 \times 10^{17}}}$
    ③ $\delta = \frac{1}{6} \times 10^{-7}$
    따라서 정답은 입니다.
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58. 평행판 콘덴서의 극간 전압이 일정한 상태에서 극간에 공기가 있을 때의 흡인력을 F1, 극판 사이에 극판 간격의 2/3 두께의 유리판(εr=10)을 삽입할 때의 흡인력을 F2라 하면 F2/F1는?

  1. 0.6
  2. 0.8
  3. 1.5
  4. 2.5
(정답률: 41%)
  • 평행판 콘덴서의 흡인력 $F$는 유전율 $\epsilon$에 비례하고 간격 $d$의 제곱에 반비례하는 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $F \propto \frac{\epsilon}{d^2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{F_2}{F_1} = \frac{10 / (2/3)^2}{1 / 1^2} = \frac{10 / (4/9)}{1} = \frac{22.5}{9}$
    ③ [최종 결과] $\frac{F_2}{F_1} = 2.5$
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59. 정전용량이 각각 C1, C2, 그 사이의 상호 유도계수가 M인 절연된 두 도체가 있다. 두 도체를 가는 선을 연결할 경우, 정전용량은 어떻게 표현되는가?

  1. C1 + C2 - M
  2. C1 + C2 + M
  3. C1 + C2 + 2M
  4. 2C1 + 2C2 + M
(정답률: 62%)
  • 두 도체를 연결하면 전위가 동일해지며, 전체 전하량은 각 도체의 전하량 합과 상호 유도계수의 영향이 더해져 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $Q = (C_{1} + C_{2} + 2M)V$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{Q}{V} = C_{1} + C_{2} + 2M$
    ③ [최종 결과] $C_{1} + C_{2} + 2M$
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60. 길이 ℓ(m)인 동축 원통 도체의 내외원통에 각각 +λ, -λ(C/m)의 전하가 분포되어 있다. 내외원통 사이의 유전율 ε인 유전체가 채워져 있을 때, 전계의 세기(V/m)는? (단, V는 내외원통 간의 전위차, D는 전속밀도이고, a, b는 내외원통의 반지름이며, 원통 중심에서의 거리 r은 a＜r＜b 인 경우이다.)

(정답률: 44%)
  • 동축 원통 도체 사이의 전위차와 전계의 관계를 이용하여 전계의 세기를 도출합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{\lambda}{2\pi\epsilon} \ln \frac{b}{a}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{V}{\ln \frac{b}{a} \cdot r}$
    ③ [최종 결과]
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4과목: 전력공학

61. 가공선 계통은 지중선 계통보다 인덕턴스 및 정전용량이 어떠한가?

  1. 인덕턴스, 정전용량이 모두 작다.
  2. 인덕턴스, 정전용량이 모두 크다.
  3. 인덕턴스는 크고, 정전용량은 작다.
  4. 인덕턴스는 작고, 정전용량은 크다.
(정답률: 59%)
  • 가공선은 지중선에 비해 선간거리가 멀어 인덕턴스가 크고, 등가반지름이 커서 정전용량은 작게 나타납니다.
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62. 부하전류의 차단에 사용되지 않는 것은?

  1. DS
  2. ACB
  3. OCB
  4. VCB
(정답률: 70%)
  • 단로기(DS)는 무부하 상태의 회로를 분리하기 위한 장치로, 부하전류를 차단하는 능력이 없습니다.

    오답 노트
    ACB, OCB, VCB: 모두 부하전류 및 사고전류를 차단할 수 있는 차단기 종류입니다.
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63. 송전선의 특성임피던스는 저항과 누설컨덕턴스를 무시하면 어떻게 표현되는가? (단, L은 선로의 인덕턴스, C는 선로의 정전용량이다.)

(정답률: 63%)
  • 송전선의 특성임피던스는 저항($R$)과 누설컨덕턴스($g$)를 무시할 경우, 인덕턴스($L$)와 정전용량($C$)만으로 결정되는 단순한 형태로 표현됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{Z}_0 = \sqrt{\frac{R + j\omega L}{g + j\omega C}}$
    ② [숫자 대입] $\text{Z}_0 = \sqrt{\frac{0 + j\omega L}{0 + j\omega C}}$
    ③ [최종 결과] $\text{Z}_0 = \sqrt{\frac{L}{C}}$
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64. 변성기의 정격부담을 표시하는 단위는?

  1. W
  2. S
  3. dyne
  4. VA
(정답률: 62%)
  • 변성기(변압기, 변류기)의 정격부담은 부하의 유효전력과 무효전력을 모두 포함하는 피상전력의 개념으로 표시하므로 단위는 $\text{VA}$를 사용합니다.
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65. 케이블의 전력 손실과 관계가 없는 것은?

  1. 철손
  2. 유전체손
  3. 시스손
  4. 도체의 저항손
(정답률: 51%)
  • 전력케이블에서 발생하는 주요 손실은 도체에 전류가 흐를 때 발생하는 도체의 저항손, 절연체 내 전자의 이동으로 발생하는 유전체손, 그리고 외피(시스)에 흐르는 전류로 인한 시스손이 있습니다.

    오답 노트
    철손: 변압기나 전동기 같은 철심이 있는 기기에서 발생하는 손실로, 케이블 손실과는 무관합니다.
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66. 연가에 의한 효과가 아닌 것은?

  1. 직렬공진의 방지
  2. 대지정전용량의 감소
  3. 통신선의 유도장해 감소
  4. 선로정수의 평형
(정답률: 49%)
  • 연가는 가공 전선로에서 선로정수를 평형하게 만들어주는 것이 주된 목적입니다. 선로정수의 평형을 통해 통신선 유도장해 감소 및 직렬공진 방지 효과를 얻을 수 있으나, 대지정전용량 자체를 감소시키지는 못합니다.
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67. 수력발전설비에서 흡출관을 사용하는 목적으로 옳은 것은?

  1. 압력을 줄이기 위하여
  2. 유효낙차를 늘리기 위하여
  3. 속도변동률을 적게 하기 위하여
  4. 물의 유선을 일정하게 하기 위하여
(정답률: 67%)
  • 흡출관은 수차의 출력측에 설치되어 압력관의 연장선 역할을 하며, 이를 통해 유효낙차를 증가시켜 발전 효율을 높이는 목적으로 사용됩니다.
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68. 전압요소가 필요한 계전기가 아닌 것은?

  1. 주파수 계전기
  2. 동기탈조 계전기
  3. 지락 과전류 계전기
  4. 방향성 지락 과전류 계전기
(정답률: 46%)
  • 주파수 계전기와 동기탈조 계전기는 전압의 파형을 분석하여 동작하며, 방향성 지락 과전류 계전기는 전류와 더불어 전압의 벡터 성분이 있어야 지락 방향을 판별할 수 있으므로 전압 요소가 필수적입니다.
    반면, 지락 과전류 계전기는 지락 시 흐르는 과전류만을 검출하여 동작하므로 전압 요소가 필요하지 않습니다.
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69. 원자로에서 중성자가 원자로 외부로 유출되어 인처에 위험을 주는 것을 방지하고 방열의 효과를 주기 위한 것은?

  1. 제어재
  2. 차폐재
  3. 반사체
  4. 구조재
(정답률: 62%)
  • 차폐재는 원자로 외부로 중성자가 유출되어 인체에 위험을 주는 것을 방지하고 방열 효과를 주기 위해 설치하는 재료입니다.

    오답 노트
    반사체: 가용 중성자를 노내로 되돌려 보내는 것이 주목적
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70. 3상 무부하 발전기의 1선 지락 고장 시에 흐르는 지락 전류는? (단, E는 접지된 상의 무부하 기전력이고, Zo, Z1, Z2는 발전기의 영상, 정상, 역상 임피던스이다.)

(정답률: 51%)
  • 1선 지락 고장 시 지락 전류는 영상 전류의 3배이며, 영상 전류는 기전력을 영상, 정상, 역상 임피던스의 합으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $I_g = \frac{3E}{Z_0 + Z_1 + Z_2}$
    ② [숫자 대입] 해당 없음
    ③ [최종 결과] $\frac{3E}{Z_0 + Z_1 + Z_2}$
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71. 어느 수용가의 부하설비는 전등설비가 500W, 전열설비가 600W, 전동기 설비가 400W, 기타설비가 100W 이다. 이 수용가의 최대수용전력이 1200W이면 수용률은 몇 % 인가?

  1. 55
  2. 65
  3. 75
  4. 85
(정답률: 64%)
  • 수용률은 전체 부하설비 용량에 대한 최대수용전력의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\text{수용률} = \frac{\text{최대수용전력}}{\text{총 부하설비용량}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{수용률} = \frac{1200}{500 + 600 + 400 + 100} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{수용률} = 75$
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72. 가공지선에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 유도뢰 서지에 대하여도 그 가설구간 전체에 사고방지에 효과가 있다.
  2. 직격뢰에 대하여 특히 유효하며 탑 상부에 시설하므로 뇌는 주로 가공지선에 내습한다.
  3. 송전선의 1선 지락 시 지락전류의 일부가 가공지선에 흘러 차폐작용을 하므로 전자유도장해를 적게 할 수 있다.
  4. 가공지선 때문에 송전선로의 대지정전용량이 감소하므로 대지사이에 방전할 때 유도전압이 특히 커서 차폐효과가 좋다.
(정답률: 57%)
  • 가공지선을 설치하면 송전선과 대지 사이의 정전용량이 증가하게 됩니다. 대지정전용량이 감소하여 유도전압이 커진다는 설명은 가공지선의 전기적 특성과 맞지 않는 틀린 설명입니다.
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73. 전력 원선도에서는 알 수 없는 것은?

  1. 송수전할 수 있는 최대전력
  2. 선로 손실
  3. 수전단 역률
  4. 코로나손
(정답률: 68%)
  • 전력 원선도는 송수전 전력, 전압, 위상각, 역률 등을 분석하는 도구이며, 코로나손과 같은 물리적 방전 손실은 원선도만으로 알 수 없습니다.
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74. 각 전력계통을 연계선으로 상호 연결하였을 때 장점으로 틀린 것은?

  1. 건설비 및 운전경비를 절감하므로 경제급전이 용이하다.
  2. 주파수의 변화가 작아진다.
  3. 각 전력계통의 신뢰도가 증가된다.
  4. 선로 임피던스가 증가되어 단락전류가 감소된다.
(정답률: 59%)
  • 전력계통을 연계하면 계통이 병렬로 연결되는 효과가 있어 전체 임피던스가 감소하고, 이로 인해 사고 시 단락전류는 오히려 증가하게 됩니다.
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75. 인터록(interlock)의 기능에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 조작자의 의중에 따라 개폐되어야 한다.
  2. 차단기가 열려 있어야 단로기를 닫을 수 있다.
  3. 차단기가 닫혀 있어야 단로기를 닫을 수 있다.
  4. 차단기와 단로기를 별도로 닫고, 열 수 있어야 한다.
(정답률: 71%)
  • 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 안전을 위해 반드시 차단기가 열려 있는 상태에서만 단로기를 조작할 수 있도록 하는 인터록 기능이 필요합니다.
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76. 플리커 경감을 위한 전력 공급측의 방안이 아닌 것은?

  1. 공급전압을 낮춘다.
  2. 전용 변압기로 공급한다.
  3. 단독 공급계통을 구성한다.
  4. 단락용량이 큰 계통에서 공급한다.
(정답률: 62%)
  • 플리커 현상을 경감하기 위해서는 전압 변동을 줄여야 하므로, 공급전압을 낮추는 것이 아니라 오히려 승압하여 전압 안정도를 높여야 합니다.
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77. 같은 선로와 같은 부하에서 교류 단상 3선식은 단상 2선식에 비하여 전압강하와 배전효율이 어떻게 되는가?

  1. 전압강하는 적고, 배전효율은 높다.
  2. 전압강하는 크고, 배전효율은 낮다.
  3. 전압강하는 적고, 배전효율은 낮다.
  4. 전압강하는 크고, 배전효율은 높다.
(정답률: 61%)
  • 단상 3선식은 단상 2선식에 비해 전압을 2배로 높여 송전할 수 있어, 동일한 전력을 보낼 때 선로에 흐르는 전류가 감소합니다. 전류가 줄어들면 전압강하($e = I R$)가 줄어들고, 선로 손실($P_{loss} = 3 I^2 R$) 또한 감소하여 배전효율이 향상됩니다.

    오답 노트
    전압강하가 크거나 배전효율이 낮다는 설명은 단상 2선식의 특징에 해당합니다.
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78. 다음 중 송전선로의 코로나 임계전압이 높아지는 경우가 아닌 것은?

  1. 날씨가 맑다.
  2. 기압이 높다.
  3. 상대공기밀도가 낮다.
  4. 전선의 반지름과 선간거리가 크다.
(정답률: 53%)
  • 코로나 임계전압은 전선 표면의 전위경도가 낮을수록 높아집니다. 날씨가 맑고 기압이 높으며 상대공기밀도가 높을수록, 그리고 전선의 반지름이 크고 선간거리가 멀수록 임계전압이 상승하여 코로나 발생이 억제됩니다.

    오답 노트
    상대공기밀도가 낮다: 임계전압이 낮아져 코로나가 더 쉽게 발생합니다.
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79. 수력발전소의 분류 중 낙차를 얻는 방법에 의한 분류 방법이 아닌 것은?

  1. 댐식 발전소
  2. 수로식 발전소
  3. 양수식 발전소
  4. 유역 변경식 발전소
(정답률: 46%)
  • 수력발전소의 분류 중 댐식, 수로식, 유역 변경식은 낙차를 얻는 방법에 따른 분류입니다.

    오답 노트
    양수식 발전소: 유량을 확보하는 방법에 의한 분류입니다.
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80. 역률 80%, 500kVA의 부하설비에 100kVA의 진상용 콘덴서를 설치하여 역률을 개선하면 수전점에서의 부하는 약 몇 kVA가 되는가?

  1. 400
  2. 425
  3. 450
  4. 475
(정답률: 48%)
  • 콘덴서 설치 후의 피상전력을 구하는 문제입니다. 유효전력은 일정하며, 콘덴서 용량만큼 무효전력이 감소하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $S' = \sqrt{P^2 + (Q - Q_C)^2}$
    ② [숫자 대입] $S' = \sqrt{(500 \times 0.8)^2 + (500 \times 0.6 - 100)^2}$
    ③ [최종 결과] $S' = 447.21$
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