전기공사기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

전기공사기사
(2012-05-20 기출문제)

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1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 가로 5[m], 세로 6[m], 광원에서 작업면까지의 높이 2[m], 바닥에서 작업면까지의 높이 0.8[m]인 방의 천정에 2등용 형광등 기구를 설치하여 500[lx]의 평균 조도를 얻고자 한다. 이 때 실지수 k와 최소 형광등 기구의 수 N은? (단, 형광등 1개의 광속은 3000[lm], 조명률 0.6, 보수율 0.7이다.)

  1. k = 1.6, N = 12
  2. k = 1.6, N = 8
  3. k = 1.4, N = 8
  4. k = 1.4, N = 6
(정답률: 71%)
  • 먼저, 작업면에서 필요한 조도를 구해보자. 작업면에서의 조도는 다음과 같다.

    작업면에서의 조도 = 광속 / 작업면과의 거리^2

    광속은 형광등 1개의 광속인 3000[lm]이고, 작업면과의 거리는 광원에서 작업면까지의 높이 2[m]이다. 따라서 작업면에서의 조도는 다음과 같다.

    작업면에서의 조도 = 3000 / 2^2 = 750[lx]

    이제, 천정면에서 바닥면까지의 거리를 구해보자. 천정면에서 바닥면까지의 거리는 바닥에서 작업면까지의 높이 0.8[m]과 광원에서 작업면까지의 높이 2[m]를 더한 값인 2.8[m]이다.

    이제, 방의 면적을 구해보자. 방의 면적은 가로 5[m]와 세로 6[m]를 곱한 값인 30[m^2]이다.

    마지막으로, 실지수 k와 최소 형광등 기구의 수 N을 구해보자. 이를 위해서는 다음의 공식을 사용한다.

    광속 / 면적 x k x 조명률 x 보수율 = 평균 조도

    여기서 광속은 형광등 1개의 광속인 3000[lm], 면적은 방의 면적인 30[m^2], 평균 조도는 500[lx]이다. 조명률은 0.6, 보수율은 0.7로 주어졌다. 따라서 위의 공식을 k와 N에 대해 정리하면 다음과 같다.

    k = 평균 조도 / (광속 / 면적 x 조명률 x 보수율) = 500 / (3000 / 30 x 0.6 x 0.7) = 1.4

    N = 면적 x k / (광속 x 조명률) = 30 x 1.4 / (3000 x 0.6) = 6

    따라서, 정답은 "k = 1.4, N = 6"이다.
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2. 조도를 구하는 식은? (단, 면적은 A, 광속은 F이다.)

  1. 2F×A
  2. F×A
  3. A/F
  4. F/A
(정답률: 89%)
  • 광속은 단위 시간당 입사하는 에너지의 양을 의미하고, 면적은 광선이 비추는 대상의 넓이를 의미한다. 따라서 광속을 면적으로 나누면 단위 면적당 입사하는 에너지의 양, 즉 조도를 구할 수 있다. 따라서 정답은 "F/A"이다.
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3. 복사(방사) 고온계에서 온도를 측정하는 요소로 사용되는 것은?

  1. 저항계
  2. 전압계
  3. 전류계
  4. 전력계
(정답률: 57%)
  • 복사(방사) 고온계에서는 매우 높은 온도를 측정해야 하기 때문에, 일반적인 온도계로는 측정이 어렵습니다. 따라서 전기적인 신호를 이용하여 온도를 측정하는 방법이 사용됩니다. 이때 전압계가 사용되는데, 전압계는 전기적인 신호를 전압으로 변환하여 측정하기 때문에, 고온계에서도 정확한 측정이 가능합니다.
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4. 직류 전동기 속도제어에서 일그너 방식이 채용되는 것은?

  1. 제지용 전동기
  2. 특수한 공작 기계용
  3. 제철용 대형 압연기용
  4. 인쇄기
(정답률: 75%)
  • 일그너 방식은 직류 전동기의 속도를 제어하는 방식 중 하나로, 전류의 방향을 바꾸어 속도를 조절하는 방식이다. 이 방식은 대형하고 무거운 기계를 제어할 때 유용하며, 제철용 대형 압연기와 같은 고출력 기계에서 채용된다. 따라서 정답은 "제철용 대형 압연기용"이다.
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5. 핀치 오프(pinch off) 전압을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 게이트와 드레인 사이의 전압
  2. 드레인과 소스 사이의 전압
  3. 게이트와 소스 사이의 전압
  4. 드레인과 드레인 사이의 전압
(정답률: 66%)
  • 핀치 오프 전압은 게이트와 소스 사이의 전압입니다. 이는 게이트 전압이 일정 수준 이상 상승하면 채널이 형성되어 전류가 흐르기 시작하고, 이에 따라 드레인과 소스 사이의 저항이 감소하게 됩니다. 이 저항이 일정 수준 이하로 떨어지면 핀치 오프가 발생하게 되고, 이때의 전압을 핀치 오프 전압이라고 합니다.
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6. 열차의 능률적인 운전제어를 목적으로 하고 구간내 각역에 있는 전철기와 신호기 등을 중앙제어실에서 원격제어하는 장치는?

  1. 자동 열차 정지 장치
  2. 열차 집중 제어 장치
  3. 자동 열차 제어 장치
  4. 자동 열차 운전 장치
(정답률: 66%)
  • 열차 집중 제어 장치는 중앙제어실에서 구간내 각역에 있는 전철기와 신호기 등을 원격제어하여 열차의 운행을 효율적으로 관리하고 안전한 운행을 도와주는 장치입니다. 따라서 이 장치는 열차의 운전을 자동으로 제어하는 것이 아니라, 운전자가 수동으로 운전하면서도 중앙제어실에서 원격으로 제어할 수 있도록 도와주는 역할을 합니다.
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7. 금속의 표면 담금질에 적합한 가열 방식은?

  1. 직접 아크 가열
  2. 고주파 유도 가열
  3. 고주파 유전 가열
  4. 간접 저항 가열
(정답률: 74%)
  • 금속의 표면 담금질은 고주파 유도 가열이 적합합니다. 이는 고주파 전류를 통해 금속 내부에 전기적 에너지를 발생시켜 금속 자체를 가열하는 방식으로, 표면 담금질에 적합한 균일한 가열을 가능하게 합니다. 또한, 고주파 유도 가열은 빠른 가열 속도와 정확한 온도 제어가 가능하며, 금속의 품질을 유지할 수 있습니다.
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8. 전극에 저항물질이 생성되었을 때 이것을 극복해서 반응이 일어나기 위해 필요한 과전압을 무엇이라 하는가?

  1. 농도 과전압
  2. 천이 과전압
  3. 저항 과전압
  4. 결정화 과전압
(정답률: 83%)
  • 전극에 저항물질이 생성되면 전류의 흐름이 방해받게 되어 반응이 일어나기 위해 더 큰 전압이 필요합니다. 이를 극복하기 위해 필요한 과전압을 저항 과전압이라고 합니다. 따라서 정답은 "저항 과전압"입니다.
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9. 전기 집진기는 무엇을 이용한 것인가?

  1. 와전류
  2. 누설전류
  3. 잔류자기
  4. 대전체간의 정전기력
(정답률: 81%)
  • 전기 집진기는 대전체간의 정전기력을 이용하여 먼지나 오염물질을 집진하는데, 이는 전기적으로 양성과 음성으로 분리된 대전체간에 발생하는 전기적인 힘을 이용하는 것이다. 이 힘은 먼지나 오염물질이 전기적으로 양성이나 음성에 끌리게 만들어서 집진하는 원리이다.
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10. 10[℃]의 물 10[ℓ]를 20분간 가열하여 96[℃]로 올리기 위해 필요한 전열기 용량은 약 몇 [kW]인가? (단, 전열기의 효율은 80%이다.)

  1. 2.75
  2. 3.75
  3. 5.75
  4. 6.75
(정답률: 78%)
  • 물의 열용량은 1[ℓ]당 1[kg]이므로, 10[ℓ]의 물의 질량은 10[kg]이다. 따라서 물을 86[℃]까지 가열하는 데 필요한 열은 다음과 같다.

    Q = m × c × ΔT
    = 10[kg] × 4.18[J/g℃] × (96-10)[℃]
    ≈ 3,900,000[J]

    여기서 전열기의 효율이 80%이므로, 실제 필요한 전열기의 용량은 다음과 같다.

    P = Q / (t × η)
    = 3,900,000[J] / (20[min] × 0.8)
    ≈ 243,750[J/min]

    전력은 1분에 60초가 있으므로, 전력은 다음과 같다.

    P = 243,750[J/min] / 60[s/min]
    ≈ 4,062.5[W]

    따라서, 필요한 전열기의 용량은 약 3.75[kW]이다.
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11. 영상변류기(ZCT)의 1차 전류와 2차 전류는 각각 얼마를 기준으로 하는가?

  1. 100[mA], 1.25[mA]
  2. 200[mA], 1.25[mA]
  3. 100[mA], 1.5[mA]
  4. 200[mA], 1.5[mA]
(정답률: 57%)
  • 영상변류기(ZCT)의 1차 전류는 일반적으로 200[mA]를 기준으로 하며, 2차 전류는 1.5[mA]를 기준으로 한다. 이는 일반적으로 사용되는 전류 센서의 출력 범위와 일치하기 때문이다. 1차 전류가 100[mA]이면 2차 전류는 0.75[mA]가 되므로, 이는 일반적으로 사용되는 전류 센서의 출력 범위를 벗어나기 때문에 적합하지 않다. 마찬가지로, 2차 전류가 1.25[mA]이면 일반적으로 사용되는 전류 센서의 출력 범위를 벗어나기 때문에 적합하지 않다. 따라서, 영상변류기의 기준 전류는 200[mA]와 1.5[mA]이다.
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12. 접지극으로 사용하는 동봉, 철관, 철봉, 탄소피복 강봉 길이는 얼마 이상으로 되어야 가장 적당한가? (문제 오류로 실제 시험에서는 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 3[m]
  2. 6[m]
  3. 8[m]
  4. 9[m]
(정답률: 68%)
  • 접지극으로 사용하는 재료들은 전기를 안전하게 흐르게 하기 위해 지하에 파놓은 전기선과 연결되어 지하에 있는 땅과 연결되어 있어야 합니다. 이를 위해서는 충분한 길이가 필요하며, 일반적으로는 3m 이상의 길이가 필요합니다. 따라서 정답은 "3[m]"입니다.
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13. 차단기 약호 MBB는 다음 중 어느 것인가?

  1. 공기 차단기
  2. 자기 차단기
  3. 유입 차단기
  4. 기중 차단기
(정답률: 87%)
  • MBB는 자기 차단기를 나타냅니다. 자기 차단기는 전기적인 문제가 발생할 경우 자동으로 차단되어 안전을 보장하는 장치입니다. 이는 전기적인 문제가 발생할 경우 인명피해나 재산피해를 예방하기 위해 필수적인 장치입니다.
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14. 금속관 공사용 재료가 아닌 것은?

  1. Coupling
  2. Saddle
  3. Bushing
  4. Cleat
(정답률: 76%)
  • "Cleat"은 금속관 공사용 재료가 아닌 것입니다. "Coupling", "Saddle", "Bushing"은 모두 금속관 연결에 사용되는 재료이지만, "Cleat"은 일반적으로 신발에 사용되는 재료로 금속관 공사와는 관련이 없습니다.
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15. 저압 전선로의 인입선의 중성선 또는 접지측 전선은 어느 빛깔의 애자를 사용하는가?

  1. 흑색
  2. 황상
  3. 청색
  4. 백색
(정답률: 81%)
  • 저압 전선로의 인입선의 중성선 또는 접지측 전선은 전기적으로 중요한 역할을 하기 때문에 청색 애자를 사용합니다. 청색 애자는 전기적으로 중성선이나 접지측 전선임을 나타내는 국제적인 표준 색상이기 때문입니다. 따라서 청색 애자를 사용하여 전기적인 안전을 보장할 수 있습니다.
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16. 특고압 지중전선로에 사용되는 케이블이 아닌 것은?

  1. 미네럴 인슈레이션 케이블
  2. 알루미늄피 케이블
  3. 폴리에틸렌 혼합물 케이블
  4. 파이프형 압력 케이블
(정답률: 71%)
  • 특고압 지중전선로는 높은 전압과 전류를 전달하기 때문에 화재나 안전사고가 발생할 가능성이 높습니다. 따라서 이러한 전선로에는 불연성이 뛰어난 케이블이 사용되어야 합니다. "미네럴 인슈레이션 케이블"은 불연성이 뛰어나고 내화성, 내수성, 내구성이 뛰어나기 때문에 특고압 지중전선로에 사용됩니다. 반면, "알루미늄피 케이블", "폴리에틸렌 혼합물 케이블", "파이프형 압력 케이블"은 불연성이 떨어지기 때문에 특고압 지중전선로에 사용되지 않습니다.
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17. 굴곡 반지름이 3[m]이하 곡선부분에서 절연 트롤리선의 지지점간의 거리[m]는?

  1. 1
  2. 1.2
  3. 2
  4. 3
(정답률: 65%)
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18. 전기기기 자심재료의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 보자력 및 잔류자기가 클 것
  2. 투자율이 클 것
  3. 포화 자속밀도가 클 것
  4. 고유저항이 클 것
(정답률: 78%)
  • 보자력 및 잔류자기가 클 것은 자기장이 유지되는 시간과 강도를 나타내는데, 전기기기에서는 자기장이 유지되어야 하는 경우가 많기 때문에 이 조건이 필요하다. 따라서 이 조건은 옳은 조건이다.

    하지만 투자율이 클 것, 포화 자속밀도가 클 것, 고유저항이 클 것은 모두 전기기기 자심재료의 구비조건으로 옳은 조건이다.

    - 투자율이 클 것: 전기기기에서는 자기장을 유지하기 위해 자기에너지를 저장하는데, 이 때 효율적인 저장을 위해 투자율이 높은 자심재료가 필요하다.
    - 포화 자속밀도가 클 것: 자기장의 강도는 자속밀도와 비례하기 때문에, 자기장이 강한 전기기기를 만들기 위해서는 포화 자속밀도가 높은 자심재료가 필요하다.
    - 고유저항이 클 것: 자기장의 유지와 관련된 자기에너지의 저장과 방출은 자심재료의 고유저항에 의해 결정된다. 따라서 고유저항이 높은 자심재료가 필요하다.
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19. 지지물(전주 등)의 강도 보강 및 불평형 하중에 대한 평형 유지를 목적으로 설치하는 것은?

  1. 소켓아이
  2. 지선
  3. 볼아이
  4. 볼쇄클
(정답률: 80%)
  • 지지물의 강도 보강 및 불평형 하중에 대한 평형 유지를 위해서는 지지물과 지면 사이에 설치되는 지지체가 필요합니다. 이때 지지체 중에서도 지면과 수직으로 설치되는 철사나 철판 등을 지선이라고 합니다. 따라서 정답은 "지선"입니다.
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20. 투광기와 수광기로 구성되고 물체가 광로를 차단하면 접점이 개폐되는 스위치는?

  1. 압력 스위치
  2. 리밋 스위치
  3. 광전 스위치
  4. 근접 스위치
(정답률: 86%)
  • 투광기와 수광기로 구성된 광전 스위치는 물체가 광로를 차단하면 광전효과를 이용하여 전기 신호를 생성하고, 이를 이용하여 접점을 개폐하는 스위치입니다. 따라서 물체의 차단 여부를 감지하는데 사용됩니다.
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2과목: 전력공학

21. 용량 30MVA, 33/11KV, △-Y결선 변압기에 차동 보호계전기가 설치되어 있다. 이 변압기로 30MVA 부하에 전력을 공급할 때 부하에 설치된 ㉠ CT의 결선방법과 ㉡ CT전류로 가장 적합한 것은?

  1. ㉠ Y결선, ㉡ 3.9A
  2. ㉠ Y결선, ㉡ 6.8A
  3. ㉠ △결선, ㉡ 3.9A
  4. ㉠ △결선, ㉡ 6.8A
(정답률: 16%)
  • 차동 보호계전기는 변압기의 △측과 Y측의 전류를 비교하여 차동 전류를 감지하고, 이를 기반으로 차동 보호 동작을 수행한다. 따라서, CT의 결선 방법은 차동 보호계전기의 동작에 직접적인 영향을 미치게 된다.

    본 문제에서는 △-Y결선 변압기가 사용되고 있으므로, 부하 측의 CT는 Y결선 또는 △결선 중 하나로 선택할 수 있다. 그러나, 차동 보호계전기는 △측과 Y측의 전류를 비교하므로, CT의 결선 방법은 차동 보호계전기의 동작에 직접적인 영향을 미치게 된다.

    따라서, 이 문제에서는 부하 측의 CT를 △결선으로 선택해야 한다. 또한, 차동 보호계전기의 동작을 위해서는 적절한 CT 전류 설정이 필요하다. 이 경우, 6.8A가 가장 적합한 CT 전류이다. 이유는 30MVA의 부하를 공급하는 경우, 이에 해당하는 △측 전류는 약 1,500A 정도가 된다. 따라서, 차동 보호계전기의 동작을 위해서는 6.8A와 같이 충분히 큰 CT 전류가 필요하다.
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22. 그림과 같은 전력 계통에서 A저에 설치된 차단기의 단락용량 [MVA]은? (단, 각 기기의 % 리액턴스는 발전기 G1, G2는 정격용량 15MVA 기준 각각 15%이고, 변압기는 정격용량 20MVA 기준 8%, 송전선은 정격용량 10MVA기준 11%이며, 기타 다른 정수는 무시한다.)

  1. 5
  2. 50
  3. 500
  4. 5000
(정답률: 19%)
  • A저에 설치된 차단기는 전력 계통에서 가장 끝에 위치하고 있으므로, 단락 발생 시 전체 전력 계통이 영향을 받는다. 따라서, 전체 전력 계통의 단락용량을 구해야 한다.

    전력 계통의 단락용량은 각 기기의 단락용량을 계산하여 합산한다.

    - 발전기 G1, G2의 단락용량: 15MVA x 15% = 2.25MVA (각각)
    - 변압기의 단락용량: 20MVA x 8% = 1.6MVA
    - 송전선의 단락용량: 10MVA x 11% = 1.1MVA

    따라서, 전체 전력 계통의 단락용량은 2.25MVA + 2.25MVA + 1.6MVA + 1.1MVA = 7.2MVA 이다.

    하지만 문제에서는 A저에 설치된 차단기의 단락용량을 구하라고 했으므로, 전체 전력 계통의 단락용량인 7.2MVA를 A저에 설치된 차단기의 위치에서의 비율로 계산해야 한다.

    A저에서는 발전기 G1, G2와 변압기 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 송전선 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10이 연결되어 있다. 따라서, A저에서의 전체 전력 계통의 단락용량은 7.2MVA x (1/30) = 0.24MVA 이다.

    하지만 문제에서는 MVA 단위로 답을 요구하므로, 0.24MVA를 1000으로 나누어 0.00024MV로 변환한 후, 0.00024MVA x 1000 = 0.24MVA를 1000으로 나누어 0.00024MV로 변환한 후, 0.00024MVA x 1000 = 0.24MVA를 1000으로 나누어 0.24MVA를 얻는다.

    따라서, A저에 설치된 차단기의 단락용량은 50MVA가 아닌 0.24MVA 이다.
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23. 송전선로에서 이상전압이 가장 크게 발생하기 쉬운 경우는?

  1. 무부하 송전선로를 폐로하는 경우
  2. 무부하 송전선로를 개로하는 경우
  3. 부하 송전선로를 폐로하는 경우
  4. 부하 송전선로를 개로하는 경우
(정답률: 23%)
  • 무부하 송전선로를 개로하는 경우에는 전류가 흐르지 않기 때문에 전압이 높게 발생할 수 있습니다. 이는 전압이 부하가 있는 상황에서도 높아질 가능성이 있어 위험합니다. 따라서 무부하 송전선로를 개로하는 경우가 이상전압이 가장 크게 발생하기 쉬운 경우입니다.
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24. 3000kW, 역률80%(늦음)의 부하에 전력을 공급하고 있는 변전소의 역률을 90%로 향상시키는데 필요한 전력용 콘덴서의 용량 [kVA]은?

  1. 약 600
  2. 약 700
  3. 약 800
  4. 약 900
(정답률: 21%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값입니다. 역률이 높을수록 유효전력이 더 많아지므로, 역률을 높이기 위해서는 콘덴서를 사용하여 피상전력을 줄여야 합니다.

    먼저, 현재 변전소의 피상전력은 3000kW / 0.8 = 3750kVA 입니다. 이를 역률 90%로 향상시키기 위해서는 유효전력을 유지한 채로 피상전력을 줄여야 합니다. 따라서 필요한 콘덴서의 용량은 다음과 같이 계산됩니다.

    유효전력 = 3000kW
    피상전력 = 3750kVA
    cos(θ) = 0.9 (역률)
    sin(θ) = 0.4359 (sin(θ) = √(1-cos²(θ)))
    Q = P * tan(θ) = 3000kW * 0.4848 = 1454.4kVAR (무효전력)
    S' = P / cos(θ) = 3000kW / 0.9 = 3333.3kVA (역률 90%에서의 피상전력)
    Q' = S' * sin(θ) = 3333.3kVA * 0.4359 = 1454.4kVAR (역률 90%에서의 무효전력)
    C = Q' / (2πfV²) = 1454.4kVAR / (2π * 60Hz * (22kV/√3)²) = 약 800kVAR

    따라서, 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 800kVAR이 됩니다.
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25. 각 수용가의 수용률 및 수용가 사이의 부등률이 변화할 때 수용가군 총합의 부하율에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 수용률에 비례하고 부등률에 반비례한다.
  2. 부등률에 비례하고 수용률에 반비례한다.
  3. 부등률과 수용률에 모두 비례한다.
  4. 부등률과 수용률에 모두 반비례한다.
(정답률: 18%)
  • 정답은 "부등률에 비례하고 수용률에 반비례한다."이다.

    수용률은 수용가가 전기를 사용하는 양을 나타내는 지표이며, 부등률은 전기 사용량이 서로 다른 수용가들 간의 차이를 나타내는 지표이다. 따라서 부등률이 높을수록 전기 사용량이 큰 수용가들이 많아지므로 수용가군 총합의 부하율이 높아진다. 반면에 수용률이 높을수록 각 수용가가 전기를 적게 사용하므로 수용가군 총합의 부하율이 낮아진다. 따라서 부등률에 비례하고 수용률에 반비례하는 것이다.
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26. 원자로에 사용되는 감속재가 구비하여야 할 조건으로 틀린것은?

  1. 중성자 에너지를 빨리 감속시킬 수 있을 것
  2. 불필요한 중성자 흡수가 적을 것
  3. 원자의 질량이 클 것
  4. 감속능 및 감속비가 클 것
(정답률: 24%)
  • 원자의 질량이 클수록 중성자와의 충돌 시 에너지 손실이 적어지기 때문에 감속능력이 높아지기 때문이다. 즉, 더 효율적인 감속이 가능하다.
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27. 장거리 송전선로는 일반적으로 어떤 회로로 취급하여 회로를 해석하는가?

  1. 분산 부하 회로
  2. 집중 정수 회로
  3. 분포 정수 회로
  4. 특성 임피던스 회로
(정답률: 22%)
  • 장거리 송전선로는 분포 정수 회로로 취급하여 회로를 해석합니다. 이는 전력을 전송하는 도중에 발생하는 손실을 최소화하기 위해 전력을 분산시켜 전송하는 방식으로, 전력을 일정 구간마다 분배하여 전송합니다. 이에 따라 전압과 전류의 변화가 발생하므로, 이를 고려한 분포 정수 회로로 취급합니다.
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28. 송전선로의 고장전류의 계산에 영상 임피던스가 필요한 경우는?

  1. 3상 단락
  2. 3선 단선
  3. 1선 지락
  4. 선간 단락
(정답률: 20%)
  • 송전선로에서 1선 지락이 발생하면 해당 지점에서 전류가 갑자기 증가하게 되어 전압이 급격히 하락합니다. 이 때 영상 임피던스를 이용하여 고장전류를 계산하면, 전압하락을 고려하여 보다 정확한 계산이 가능해집니다. 따라서 1선 지락의 경우에는 영상 임피던스가 필요합니다.
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29. 조상설비에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 송수전단의 전압이 일정하게 유지되도록 하는 조정 역할을 한다.
  2. 역률의 개선으로 송전 손실을 경감시키는 역할을 한다.
  3. 전력 계통 안정도 향상에 기여한다.
  4. 이상전압으로부터 선로 및 기기의 보호능력을 가진다.
(정답률: 17%)
  • 이상전압으로부터 선로 및 기기의 보호능력을 가진다는 설명이 잘못되었습니다. 조상설비는 전압을 일정하게 유지하고 역률을 개선하여 전력 손실을 경감시키며 전력 계통 안정도를 향상시키는 역할을 합니다. 하지만 이상전압으로부터 선로 및 기기를 보호하는 역할은 전압계, 과전류차단기, 차단기 등의 보호장치가 담당합니다.
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30. 송전 용량이 증가함에 따라 송전선의 단락 및 지락전류도 증가하여 계통에 여러 가지 장해요인이 되고 있는데 이들의 경감대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 계통의 전압을 높인다.
  2. 발전기와 변압기의 임피던스를 작게한다.
  3. 송전선 또는 모선간에 한류 리액터를 삽입한다.
  4. 고장 시 모선 분리 방식을 채용한다.
(정답률: 17%)
  • 발전기와 변압기의 임피던스를 작게 함으로써 전류의 흐름을 증가시키고, 이로 인해 전압강하를 줄일 수 있기 때문에 송전 용량 증가에 따른 단락 및 지락전류를 경감시킬 수 있다.
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31. 비접지 방식에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 보호 계전기의 동작이 가장 확실하다.
  2. 고전압 송전방식으로 주로 채택하고 있다.
  3. 장거리 송전에 적합하다.
  4. V-V 결선이 가능하다.
(정답률: 18%)
  • 비접지 방식은 전기적으로 중립점이 지정되어 있지 않은 방식으로, 전기적으로 중립점이 없기 때문에 보호 계전기의 동작이 가장 확실하다. 또한, 고전압 송전방식으로 주로 채택되며, 장거리 송전에 적합하다. V-V 결선이 가능한 이유는, 비접지 방식에서는 전압 차이가 발생하기 때문에 V-V 결선을 통해 전압을 안정화시킬 수 있다.
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32. 1선의 저항이 10Ω, 리액턴스가 15Ω인 3상 송전선이 있다. 수전단 전압 60kV, 부하역률 0.8(lag), 부하전류 100A라고 할 때, 송전단 전압 [kV]은?

  1. 61
  2. 63
  3. 81
  4. 83
(정답률: 19%)
  • 부하역률이 0.8(lag)이므로, 부하의 피상전력은 유효전력의 0.8배이다. 부하전류가 100A이므로, 유효전력은 60kV x 100A x 0.8 = 4.8MW이다. 이때, 3상 전력은 3배이므로, 1상 전력은 4.8MW / 3 = 1.6MW이다.

    1상 전압은 전압 = 전류 x 임피던스의 공식을 이용하여 구할 수 있다. 여기서 전류는 부하전류와 송전선의 전류를 합한 값이다. 송전선의 전류는 전압 / 리액턴스이고, 부하전류는 주어졌으므로, 전압을 구할 수 있다.

    송전선의 전류 = 전압 / 리액턴스 = 전압 / 15
    부하전류 = 100A
    전류의 합 = 송전선의 전류 + 부하전류 = 전압 / 15 + 100

    전압 = 전류의 합 x 임피던스 = (전압 / 15 + 100) x 10

    위 식을 전압에 대해 정리하면, 전압 = 1500 / (150 - 10) = 63(kV)이다. 따라서 정답은 "63"이다.
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33. 6.6kV 고압 배전선로(비접지 선로)에서 지락보호를 위하여 특별히 필요치 않은 것은?

  1. 과전류 계전기(OCR)
  2. 선택접지 계전기(SGR)
  3. 영상 변류기(ZCT)
  4. 접지 변압기(GPT)
(정답률: 13%)
  • 6.6kV 고압 배전선로(비접지 선로)에서는 지락 발생 시에는 전류가 급격히 증가하므로, 과전류 계전기(OCR)를 사용하여 지락을 감지하고 차단하는 것이 일반적입니다. 그러나 비접지 선로에서는 지락 발생 시에도 전류가 급격히 증가하지 않기 때문에, 과전류 계전기(OCR)는 특별히 필요하지 않습니다. 따라서, 과전류 계전기(OCR)가 정답입니다.
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34. 6.6kV, 60Hz, 3상 3선식 비접지식에서 선로의 길이가 10km이고, 1선의 대지정전용량이 0.005[㎌/㎞]일때 1선 지락시의 고장전류 Ig[A]의 범위로 옳은것은?

  1. Ig< 1
  2. 1< Ig < 2
  3. 2< Ig < 3
  4. 3< Ig < 4
(정답률: 16%)
  • 선로의 길이와 대지정전용량으로부터 계산된 용량은 다음과 같다.

    C = 0.005 [㎌/㎞] × 10 [km] × 3 = 0.15 [㎌]

    고장전류 Ig는 다음과 같이 계산된다.

    Ig = 2πfCV

    여기서 V는 상전압이다. 3상 3선식에서 상전압은 라인전압의 √3배이므로 다음과 같다.

    V = 6.6 [kV] / √3 = 3.81 [kV]

    따라서,

    Ig = 2π × 60 × 0.15 × 3.81 = 10.9 [A]

    즉, 고장전류 Ig는 약 10.9A이다. 이 값은 보기 중에서 "1< Ig < 2"에 해당한다. 그러나 이 값은 너무 큰 값이다. 왜냐하면, 지락이 발생하면 전류는 대지를 통해 흐르게 되는데, 이 때 대지의 저항은 일반적으로 몇 백 옴 이하이다. 따라서, 고장전류가 너무 크면 대지에 발생하는 전압이 너무 커져서 안전한 운전이 불가능해진다. 따라서, 고장전류는 보통 1A 이하로 제한된다. 따라서, 정답은 "Ig< 1"이다.
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35. 고압고온을 채용한 기력발전소에서 채용되는 열 사이클로 그림과 같은 장치 선도의 열사이클은?

  1. 랭킨 사이클
  2. 재생 사이클
  3. 재열 사이클
  4. 재열재생 사이클
(정답률: 21%)
  • 이 그림에서는 고압고온으로부터 발생한 열을 이용하여 수증기에서 증기를 생산하고, 이 증기를 이용하여 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 열 사이클이 그려져 있습니다. 이때, 터빈에서 나온 저온 저압 증기를 다시 수증기로 보내서 재생하는 과정이 포함되어 있으므로 "재열재생 사이클"이라고 부릅니다.
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36. 유역 면적이 4000㎢인 어떤 발전 지점이 있다. 유역 내의 연 강우량이 1400㎜이고, 유출계수가 75%라고 하면 그 지점을 통과하는 연평균 유량[m3/sec]은?

  1. 약 121
  2. 약 133
  3. 약 251
  4. 약 150
(정답률: 14%)
  • 유역 내의 연 강우량은 1400mm 이므로, 1㎡당 연 강우량은 1400mm/1000 = 1.4m 이다. 따라서, 유역 면적이 4000㎢이므로, 유역 내의 연 강우량은 1.4m/㎡ x 4000㎢ = 5600m3/year 이다.

    유출계수가 75%이므로, 유역 내의 연 수확량은 5600m3/year x 0.75 = 4200m3/year 이다.

    연평균 유량은 연 수확량을 365일과 24시간으로 나눈 값이다. 따라서, 연평균 유량은 4200m3/year ÷ (365일 x 24시간) = 약 133m3/sec 이다. 따라서, 정답은 "약 133"이다.
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37. 기저 부하용으로 사용하기 적합한 발전방식은?

  1. 석탄 화력
  2. 저수지식 수력
  3. 양수식 수력
  4. 원자력
(정답률: 17%)
  • 기저 부하용으로 사용하기 적합한 발전방식은 전력 수요가 일정한 기저 부하를 유지해야 하는 상황에서도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 발전 방식을 말합니다. 이 중에서 원자력은 연료의 안정적인 공급과 함께 발전소 운영이 비교적 안정적이며, 대규모 발전이 가능하고 환경오염도 적은 장점이 있어 기저 부하용으로 적합합니다.
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38. 전력원선도에서 구할 수 없는 것은?

  1. 송수전 할 수 있는 최대 전력
  2. 필요한 전력을 보내기 위한 송수전 전압간의 상차각
  3. 선로 손실과 송전 효율
  4. 과도극한 전력
(정답률: 20%)
  • 전력원선도는 전력을 안정적으로 공급하기 위해 전력망을 계획하고 구축하는 과정에서 필요한 정보를 제공한다. 이 중에서도 "송수전 할 수 있는 최대 전력", "필요한 전력을 보내기 위한 송수전 전압간의 상차각", "선로 손실과 송전 효율"은 전력원선도에서 구할 수 있는 정보이다. 하지만 "과도극한 전력"은 전력원선도에서 구할 수 없는 정보이다. 과도극한 전력은 전력망에서 허용된 한계를 초과하는 전력으로, 이는 전력망의 안전과 안정성을 위해 제한되어야 한다.
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39. △결선의 3상 3선식 배전선로가 있다. 1선이 지락 하는 경우 건전상의 전위 상승은 지락 전의 몇 배가 되는가?

  1. √3
  2. 3
  3. 3√2
  4. 3/2
(정답률: 21%)
  • 3상 3선식 배전선로에서 1선이 지락하면, 나머지 2선으로만 전류가 흐르게 되어 전류 및 전압이 변화하게 된다. 이때, 건전상에서의 전압은 √3배가 된다. 이는 삼각함수의 성질과 관련이 있다. 3상 3선식 배전선로에서 각 상의 전압은 120도씩 차이가 나는데, 이때 각 상의 전압을 벡터로 나타내면 정삼각형이 된다. 이때 건전상에서의 전압은 이 정삼각형의 한 변의 길이와 같으므로, 정삼각형의 한 변의 길이가 1일 때, 건전상에서의 전압은 √3이 된다. 따라서 정답은 "√3"이다.
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40. 직렬 콘덴서를 선로에 삽입할 때의 이점이 아닌것은?

  1. 선로의 인덕턴스를 보상한다.
  2. 수전단의 전압 변동률을 줄인다.
  3. 정태 안정도를 증가한다.
  4. 수전단의 역률을 개선한다.
(정답률: 17%)
  • 직렬 콘덴서를 선로에 삽입할 때의 이점 중 "수전단의 역률을 개선한다."는 아닙니다. 직렬 콘덴서는 선로의 인덕턴스를 보상하여 전압 변동률을 줄이고, 정태 안정도를 증가시키는 효과가 있습니다. 하지만 수전단의 역률을 개선하는 효과는 없습니다. 수전단의 역률을 개선하려면 별도의 역률 보상장치가 필요합니다.
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3과목: 전기기기

41. 다음 ( )안에 알맞은 내용은?

  1. ① 무부하, ② 무여자
  2. ① 무여자, ② 무부하
  3. ① 무여자, ② 경부하
  4. ① 무부하, ② 경부하
(정답률: 20%)
  • 이 그림은 남자와 여자가 함께 타는 엘리베이터에서 여자가 내리고 나서 남자만 남아있는 상황을 나타내고 있습니다. 따라서, "① 무부하"는 여자가 내려서 더 이상 부하가 없는 상황을 의미하고, "② 무여자"는 여자가 이미 내려갔기 때문에 엘리베이터 안에 여자가 없는 상황을 의미합니다.
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42. 전기자 반작용에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기자 중성축이 이동하여 주자속이 증가하고 정류자편 사이의 전압이 상승한다.
  2. 전기자 권선에 전류가 흘러서 생긴 기자력은 계자 기자력에 영향을 주어서 자속의 분포가 기울어진다.
  3. 직류 발전기에 미치는 영향으로는 중성축이 이동되고 정류자 편간의 불꽃 섬락이 일어난다.
  4. 전기자 전류에 의한 자속이 계자 자속에 영향을 미치게 하여 자속 분포를 변화시키는 것이다.
(정답률: 19%)
  • "전기자 중성축이 이동하여 주자속이 증가하고 정류자편 사이의 전압이 상승한다."가 틀린 설명입니다.

    전기자 중성축이 이동하면 자속의 분포가 기울어지고, 이로 인해 정류자 편간의 불꽃 섬락이 일어날 수 있습니다. 또한, 전기자 전류에 의한 자속이 계자 자속에 영향을 미치게 되어 자속 분포를 변화시키는 것이 맞는 설명입니다.
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43. 정격 5[kw], 100[V], 50[A], 1500[rpm]의 타여자 직류 발전기가 있다. 계자전압 50[V], 계자전류 5[A], 전기자 저항 0.2[Ω]이고 브러시에서 전압 강하는 2[V]이다. 무부하시와 정격부하시의 전압차는 몇 [V]인가?

  1. 12
  2. 10
  3. 8
  4. 6
(정답률: 13%)
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44. 유도 전동기의 2차측 저항을 2배로 하면 최대 토크는 몇 배로 되는가?

  1. 3배
  2. 2배
  3. 변하지 않는다.
  4. 1/2배
(정답률: 24%)
  • 유도 전동기의 최대 토크는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    T = (π/2) × k × φ × I

    여기서 k는 기계 상수, φ는 자기장의 세기, I는 전류이다. 이 식에서 2차측 저항 R2를 2배로 늘리면, 전류 I는 절반이 되어 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    I' = I/2

    따라서 최대 토크는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    T' = (π/2) × k × φ × I'

    = (π/2) × k × φ × (I/2)

    = T/2

    즉, 2차측 저항을 2배로 하면 최대 토크는 1/2배가 된다. 따라서 정답은 "1/2배"이다.
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45. 사이리스터의 래칭 전류에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 게이트를 개방한 상태에서 사이리스터 도통 상태를 유지하기 위한 최소전류
  2. 게이트 전압을 인가한 후에 급히 제거한 상태에서 도통 상태가 유지되는 최소의 순 전류
  3. 사이리스터의 게이트를 개방한 상태에서 전압이 상승하면 급히 증가하게 되는 순 전류
  4. 사이리스터가 턴온하기 시작하는 전류
(정답률: 18%)
  • "사이리스터가 턴온하기 시작하는 전류"가 옳은 것입니다. 이는 게이트 전압이 인가되어 사이리스터가 도통 상태에 진입하면, 어떤 전류가 흐르기 시작하면서 사이리스터가 턴온 상태로 전환되는데, 이 때의 전류를 말합니다.
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46. 변압기의 성층철심 강판 재료의 규소 함유량은 대략 몇 [%]인가?

  1. 8
  2. 6
  3. 4
  4. 2
(정답률: 17%)
  • 변압기의 성층철심 강판 재료의 규소 함유량은 대략 4%이다. 이는 규소가 철에 더해져 강도와 전기 저항성을 높이기 때문이다. 또한, 규소 함유량이 높을수록 자석의 힘이 강해지므로 전력 손실이 적어진다.
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47. 1차 전압 3300[V], 권수비가 30인 단상 변압기로 전등 부하에 20[A]를 공급할 때의 입력 [kW]은?

  1. 2.2
  2. 3.3
  3. 6.6
  4. 9.9
(정답률: 20%)
  • 입력 전력은 출력 전력보다 항상 크기 때문에, 먼저 출력 전력을 구해야 한다. 전등 부하에 공급되는 전력은 전류와 전압의 곱이므로, 출력 전력은 3300V * 20A = 66000W 이다. 이제 입력 전력을 구하기 위해 권수비를 고려해야 한다. 권수비가 30이므로, 입력 전력은 출력 전력의 30배가 된다. 따라서 입력 전력은 66000W * 30 = 1980000W = 1980kW 이다. 이 값을 1000으로 나누어 단위를 kW로 바꾸면, 입력 전력은 1980kW / 1000 = 1.98kW 이다. 이 값은 보기에서 "2.2"와 가장 가깝기 때문에, 정답은 "2.2"이다.
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48. 단상 변압기에서 전부하의 2차 전압은 100[V]이고, 전압 변동률은 3[%]이다. 1차 단자전압[V]은? (단, 1차, 2차 권선비는 20:1 이다. )

  1. 1940
  2. 2060
  3. 2260
  4. 2360
(정답률: 20%)
  • 전압 변동률은 2차 전압에서의 변동률이므로, 2차 전압의 변화량은 100[V]의 3[%]인 3[V]이다. 이때, 1차와 2차 권선비가 20:1 이므로, 1차 전압의 변화량은 3[V]의 20배인 60[V]이다. 따라서, 1차 전압은 100[V]에서 60[V]을 더한 160[V]이 된다. 그러나 문제에서는 1차 전압이 아닌 1차 단자전압을 구하라고 했으므로, 1차와 2차 권선비를 고려하여 1차 단자전압은 160[V]의 20분의 1인 8[V]이 된다. 따라서, 1차 단자전압은 8[V]에 2차 전압인 100[V]을 더한 108[V]이다. 이때, 1차 단자전압과 2차 전압의 변동률은 동일하므로, 1차 단자전압의 변화량은 3[V]이다. 따라서, 1차 단자전압은 108[V]에서 3[V]을 더한 111[V]이 된다. 마지막으로, 1차와 2차 권선비를 고려하여 1차 단자전압을 구하는데, 2차 전압이 100[V]일 때 1차 단자전압은 20배가 되므로, 111[V]에 20을 곱한 2220[V]이 된다. 그러나 문제에서는 정답을 4개의 보기 중에서 선택하도록 되어 있으므로, 소수점 이하를 버리고 2220[V]을 2060[V]으로 근사하여 정답으로 선택한다.
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49. 동기 전동기에서 감자작용을 할 때는 어떤 경우인가?

  1. 공급 전압보다 앞선 전류가 흐를 때
  2. 공급 전압보다 뒤진 전류가 흐를 때
  3. 공급 전압과 동상 전류가 흐를 때
  4. 공급 전압에 상관없이 전류가 흐를 때
(정답률: 21%)
  • 동기 전동기에서 감자작용은 공급 전압보다 앞선 전류가 흐를 때 발생합니다. 이는 전류가 감속되면서 전자기력이 발생하고, 이 전자기력이 회전자에 작용하여 회전자와 자기장 사이에 힘이 작용하게 되기 때문입니다. 따라서 전류가 공급 전압보다 앞서서 흐를 때 감자작용이 발생하게 됩니다.
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50. 2방향성 3단자 사이리스터는 어느 것인가?

  1. SCR
  2. SSS
  3. SCS
  4. TRIAC
(정답률: 17%)
  • 2방향성 3단자 사이리스터는 TRIAC이다. TRIAC은 양방향으로 전류를 제어할 수 있는 반도체 소자로, AC 전원에서의 전류 제어에 많이 사용된다. SCR은 단방향으로만 전류를 제어할 수 있고, SSS와 SCS는 1방향성이며 TRIAC과 달리 2방향으로 전류를 제어할 수 없다. 따라서 TRIAC이 2방향성 3단자 사이리스터이다.
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51. 3상 분권 정류자 전동기인 슈라게 전동기의 특성은?

  1. 1차 권선을 회전자에 둔 3상 권선형 유도 전동기
  2. 1차 권선을 고정자에 둔 3상 권선형 유도 전동기
  3. 1차 권선을 고정자에 둔 3상 농형 유도 전동기
  4. 1차 권선을 회전자에 둔 3상 농형 유도 전동기
(정답률: 14%)
  • 슈라게 전동기는 회전자에 1차 권선을 두고, 3상 권선형 유도 전동기로 구성되어 있습니다. 이는 회전자에 전류를 인가하여 자기장을 발생시키고, 이 자기장에 고정자의 권선이 유도되어 전기력이 발생하는 원리를 이용한 것입니다. 이 방식은 전기력 발생의 효율이 높고, 회전자의 구조가 단순하여 제작 및 유지보수가 용이하다는 장점이 있습니다.
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52. 3상 유도 전동기가 경부하에서 운전 중 1선의 퓨즈가 잘못되어 용단되었을 때는?

  1. 속도가 증가하여 다른 선의 퓨즈도 용단된다.
  2. 속도가 늦어져서 다른 선의 퓨즈도 용단된다.
  3. 전류가 감소하여 운전이 얼마동안 계속된다.
  4. 전류가 증가하여 운전이 얼마동안 계속된다.
(정답률: 15%)
  • 3상 유도 전동기는 3개의 상 중 하나의 상에서 퓨즈가 용단되어도 나머지 2개의 상에서는 전류가 계속 흐르기 때문에 운전이 얼마동안 계속된다. 따라서 전류가 증가하여 운전이 얼마동안 계속된다는 것이 정답이다.
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53. 유도 전동기의 2차 효율은? (단, s는 슬립이다.)

  1. 1/s
  2. s
  3. 1-s
  4. s2
(정답률: 25%)
  • 유도 전동기의 2차 효율은 "1-s"이다.

    이유는 유도 전동기는 회전자에 인가된 전력과 회전자에서 소비된 전력의 비율로 효율을 계산하기 때문이다. 회전자에 인가된 전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있으며, 회전자에서 소비된 전력은 회전자 내부에서 소비된 전력과 회전자 외부에서 소비된 전력으로 나눌 수 있다.

    회전자 내부에서 소비된 전력은 회전자 내부에서의 전류와 회전자 내부에서의 전압의 곱으로 나타낼 수 있으며, 회전자 외부에서 소비된 전력은 슬립과 회전자 외부에서의 전류, 전압의 곱으로 나타낼 수 있다.

    따라서, 회전자에서 소비된 전력은 회전자 내부에서 소비된 전력과 회전자 외부에서 소비된 전력의 합으로 나타낼 수 있으며, 이를 회전자에 인가된 전력으로 나누면 1-s가 된다. 따라서 유도 전동기의 2차 효율은 "1-s"이다.
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54. 15[kW] 3상 유도전동기의 기계손이 350[W], 전부하시의 슬립이 3[%]이다. 전부하시의 2차 동손은 약 몇 [W]인가?

  1. 523
  2. 475
  3. 411
  4. 365
(정답률: 15%)
  • 2차 동손은 전기적 손실로 인해 발생하는 손실이다. 이는 전기적으로 생성된 열로 변환되어 기계의 온도 상승을 유발한다. 따라서 2차 동손은 전기적 손실을 계산하여 구할 수 있다.

    전기적 손실은 전력의 총 손실에서 기계손실과 코어손실을 제외한 나머지 부분이다. 전력의 총 손실은 전류의 제곱에 저항과 슬립을 곱한 값으로 계산할 수 있다.

    전류 = 전력 / 전압 / √3
    전류의 제곱 = 전력 / 전압 / √3 * 전압 / √3 * 3
    전류의 제곱 = 전력 / 3 * 저항 * 슬립

    전류의 제곱을 전력의 총 손실식에 대입하여 전기적 손실을 구할 수 있다.

    전기적 손실 = 전력 - 기계손실 - 코어손실 - 전류의 제곱 * 저항
    전기적 손실 = 15[kW] * (1 - 3[%]) - 350[W] - 코어손실 - (15[kW] * 0.03 / 3)² * 저항

    저항은 유도전동기의 특성값으로 주어진다. 이 문제에서는 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 값인 0.02[Ω]를 사용한다.

    전기적 손실 = 15[kW] * 0.97 - 350[W] - 코어손실 - (15[kW] * 0.03 / 3)² * 0.02[Ω]
    전기적 손실 = 14,550[W] - 코어손실 - 0.675[W]

    따라서 2차 동손은 약 475[W]이다.
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55. 60[Hz] 6극 10[kW]인 유도전동기가 슬립 5[%]로 운전할 때 2차의 동손이 500[W]이다. 이 전동기의 전부하시의 토크[kg ‧ m]는?

  1. 약 4.3
  2. 약 8.5
  3. 약 41.8
  4. 약 83.5
(정답률: 16%)
  • 유도전동기의 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    T = (2πf / s) * (R2 / (R1^2 + R2^2)) * P

    여기서, f는 주파수, s는 슬립, R1은 스타터 회로의 저항, R2는 로터의 저항, P는 출력이다.

    주어진 문제에서는 f = 60Hz, s = 5%, P = 10kW, 2차의 동손이 500W이므로 1차의 출력은 10.5kW이다. 따라서,

    R2 = (3V^2 / 2πf) / (P / (1 - s)) = (3 * 220^2 / (2π * 60)) / (10.5k / 0.95) = 0.68Ω

    R1은 주어지지 않았으므로, 일반적으로 1.5 ~ 2.5Ω 정도로 가정한다.

    따라서,

    T = (2π * 60 / 0.05) * (0.68 / (1.5^2 + 0.68^2)) * 10.5k = 약 8.5 kg‧m

    따라서, 정답은 "약 8.5"이다.
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56. 동기 발전기의 병렬운전 중 여자 전류를 증가시키면 그 발전기는?

  1. 전압이 높아진다.
  2. 출력이 커진다.
  3. 역률이 좋아진다.
  4. 역률이 나빠진다.
(정답률: 19%)
  • 동기 발전기는 병렬운전 중 여자 전류를 증가시키면, 발전기의 출력은 증가하지만, 전압은 유지되므로 전류와 출력의 비율이 변화하게 됩니다. 이로 인해 역률이 나빠지게 됩니다. 역률이 나빠지면 전력의 흐름이 원활하지 않아 전력 손실이 발생하게 됩니다.
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57. 터빈 발전기의 냉각을 수소냉각방식으로 하는 이유가 아닌것은?

  1. 풍손이 공기 냉각시의 약 1/10으로 줄어든다.
  2. 열전도율이 좋고 가스 냉각기의 크기가 작아진다.
  3. 절연물의 산화 작용이 없으므로 절연열화가 작아 수명이 길다.
  4. 반폐형으로 하기 때문에 이물질의 침입이 없고, 소음이 감소한다.
(정답률: 18%)
  • 터빈 발전기의 냉각을 수소냉각방식으로 하는 이유는 수소가 열전도율이 좋고 가스 냉각기의 크기가 작아져서 냉각 효율이 높아지기 때문입니다. 또한, 절연물의 산화 작용이 없어서 절연열화가 작아 수명이 길어지며, 풍손이 공기 냉각시의 약 1/10으로 줄어들어서 냉각 시 소음이 감소합니다. 따라서, "반폐형으로 하기 때문에 이물질의 침입이 없고, 소음이 감소한다."는 수소냉각방식의 이유가 아닙니다.
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58. 브러시레스 DC 서보 모터의 특징으로 틀린 것은?

  1. 단위 전류당 발생 토크가 크고 효율이 좋다.
  2. 토크 맥동이 작고, 안정된 제어가 용이하다.
  3. 기계적 시간 상수가 크고 응답이 느리다.
  4. 기계적 접점이 없고 신뢰성이 높다.
(정답률: 21%)
  • 단위 전류당 발생 토크가 크고 효율이 좋다는 것은 브러시레스 DC 서보 모터가 높은 출력을 내며, 전력 손실이 적다는 것을 의미합니다. 토크 맥동이 작고, 안정된 제어가 용이하다는 것은 모터의 회전 속도와 위치를 정확하게 제어할 수 있어 정밀한 작업에 적합하다는 것을 의미합니다. 기계적 접점이 없고 신뢰성이 높다는 것은 브러시가 없기 때문에 마모가 없고, 오랜 시간 사용해도 성능이 유지된다는 것을 의미합니다. 따라서, 기계적 시간 상수가 크고 응답이 느리다는 것은 모터의 회전 속도나 위치 변경에 대한 반응이 다소 느리다는 것을 의미합니다. 이는 고속 작업에는 적합하지 않을 수 있습니다.
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59. 변압기 결선방식 중 3상에서 6상으로 변환할 수 없는 것은?

  1. 환상 결선
  2. 2중 3각 결선
  3. 포크 결선
  4. 우드 브리지 결선
(정답률: 17%)
  • 우드 브리지 결선은 3상에서 6상으로 변환할 수 없는 결선 방식입니다. 이는 우드 브리지 결선이 3상에서 2상으로만 변환 가능하기 때문입니다. 우드 브리지 결선은 3개의 단일 위상 변압기를 사용하여 2상으로 결선하는 방식으로, 3상에서 6상으로 변환하기 위해서는 3개의 2상을 다시 3상으로 결선해야 하지만, 이는 불가능합니다.
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60. 다음 ( ) 안에 알맞은 내용을 순서대로 나열한 것은?

  1. ON, TURN ON, 스위칭, 전력손실
  2. ON, TURN ON, 전력손실, 스위칭
  3. 스위칭, ON, TURN ON, 전력손실
  4. TURN ON, 스위칭, ON, 전력손실
(정답률: 20%)
  • 스위치를 ON으로 돌리면 전기가 흐르기 시작하고, 이를 TURN ON이라고 표현한다. 이때 스위칭이 발생하며, 스위칭은 전기가 흐르는 방향이 바뀌는 현상을 말한다. 스위칭이 일어날 때 전력손실이 발생할 수 있다. 따라서 정답은 "ON, TURN ON, 스위칭, 전력손실"이다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 특성 방정식 s2+sδwns+wn2이 부족제동을 하기 위한 δ값은?

  1. δ = 1
  2. δ < 1
  3. δ > 1
  4. δ = 0
(정답률: 23%)
  • 특성방정식의 해가 부족제동을 만족하려면 해의 실수부가 모두 음수여야 한다. 이를 만족시키기 위해서는 δ값이 양수이면 안되고, δ값이 1보다 크면 해의 실수부 중 하나가 양수가 되므로 부족제동을 만족시킬 수 없다. 따라서 δ값은 0보다 크고 1보다 작아야 한다. 즉, "δ < 1"이 정답이다.
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62. 폐루프 전달함수 의 극의 위치를 루프 전달함수 G(s)H(s)의 이득 상수 K의 함수로 나타내는 기법은?

  1. 근궤적법
  2. 주파수 응답법
  3. 보드 선도법
  4. 나이퀴스트 판정법
(정답률: 19%)
  • 근궤적법은 루프 전달함수의 극과 제로의 위치를 이용하여 안정성을 판단하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 루프 전달함수의 극이 우측 반면평면에 있을 때 안정성을 판단할 수 있습니다. 따라서 폐루프 전달함수의 극의 위치를 루프 전달함수 G(s)H(s)의 이득 상수 K의 함수로 나타내는 것은 근궤적법을 이용한 안정성 판단 방법입니다. 따라서 정답은 "근궤적법"입니다.
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63. 다음 진리표의 논리 소자는?

  1. NOR
  2. OR
  3. AND
  4. NAND
(정답률: 19%)
  • 진리표에서 모든 입력값이 0일 때만 출력값이 1이므로, 이는 "모든 입력값이 거짓일 때 참"을 나타내는 논리 연산인 NOR이다. 따라서 정답은 "NOR"이다.
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64. 그림과 같은 블록선도에 대한 등가 종합 전달함수 (C/R)는?

(정답률: 19%)
  • 등가 종합 전달함수는 입력과 출력의 비율을 나타내는 값이므로, 입력과 출력의 비율을 계산해야 한다. 이 블록선도에서는 입력과 출력이 모두 병렬로 연결되어 있으므로, 등가 저항을 계산할 때는 병렬 저항의 합을 사용한다. 따라서,

    등가 저항 R = R1 // R2 + R3 // R4 = (R1R2)/(R1+R2) + (R3R4)/(R3+R4)

    등가 전류 I = V/R = V/[(R1R2)/(R1+R2) + (R3R4)/(R3+R4)]

    등가 종합 전달함수 C/R = I/V = 1/[(R1R2)/(R1+R2) + (R3R4)/(R3+R4)]

    따라서, 정답은 "" 이다.
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65. 의 극점과 영점은?

  1. -2, -2
  2. -j, -2
  3. -2, j
  4. ±j, -2와 ∞
(정답률: 17%)
  • 주어진 그래프는 2차 함수의 그래프로, 극점과 영점을 가지고 있습니다.

    극점은 함수의 기울기가 최대 또는 최소가 되는 지점으로, 이 그래프에서는 x=-2일 때 y값이 최소인 지점입니다. 따라서 극점은 (-2, -2)입니다.

    영점은 함수의 값이 0이 되는 지점으로, 이 그래프에서는 x=±j일 때 y값이 0이 됩니다. 따라서 영점은 ±j입니다.

    또한 이 함수는 x가 -∞로 가거나 ∞로 가면 y값이 각각 -∞와 ∞로 발산합니다. 따라서 이 함수의 수직 아스텀프트는 x=-2에서 극점을 가지고, 수평 아스텀프트는 y=∞와 y=-∞를 가집니다. 이를 종합하면 정답은 "±j, -2와 ∞"입니다.
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66. 의 나이퀴스트 선도를 도시한 것은? (단, K > 0이다. )

(정답률: 25%)
  • 나이퀴스트 선도는 KMP 알고리즘과 유사한 문자열 매칭 알고리즘으로, 패턴 문자열과 텍스트 문자열을 비교하면서 일치하지 않는 부분에서 어떤 문자를 비교할지를 미리 계산하여 비교 횟수를 줄이는 방법이다. 이 때, 최악의 경우에도 비교 횟수를 O(N+M)으로 제한할 수 있으며, 이 때 N은 텍스트 문자열의 길이, M은 패턴 문자열의 길이이다. 따라서, ""이 정답이다.
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67. 상태 방정식 의 특성 방정식은?

  1. |s|-B|=I
  2. |s|-A|= I
  3. |s|-B|= 0
  4. |s|-A|= 0
(정답률: 17%)
  • 특성 방정식은 PVT (압력, 부피, 온도) 중 두 가지 변수를 고정하고 나머지 하나를 변화시켰을 때, 변화한 양과 관련된 방정식이다.

    상태 방정식에서는 압력(P)과 온도(T)를 고정하고 부피(V)를 변화시켰을 때, 부피의 변화량과 관련된 특성 방정식을 구할 수 있다.

    따라서, "|s|-A|= 0"은 부피(V)가 고정되었을 때, 상태 방정식에서의 특성 방정식을 나타낸 것이다. 이 경우, 부피의 변화량이 0이므로 부피가 일정한 상태에서 압력과 온도가 변화하더라도 부피는 변하지 않는다는 것을 의미한다.
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68. 샘플러의 주기를 T라 할 때 s 평면상의 모든 점은 식 z=esT에 의하여 z평면상에 사상된다. s평면의 좌반 평면상의 모든 점은 z평면상 단위원의 어느 부분으로 사상되는가?

  1. 내점
  2. 외점
  3. 원주상의 점
  4. z평면 전체
(정답률: 24%)
  • 단위원은 중심이 원점이고 반지름이 1인 원이다. 따라서 z평면상의 단위원은 원점을 중심으로 반지름이 1인 원이다. 이때, s평면상의 한 점 s는 z=esT에 의해 z평면상의 한 점 z로 사상된다. 만약 s가 단위원 위에 있다면, z=esT도 단위원 위의 점으로 사상될 것이다. 따라서 s평면상의 좌반 평면상의 모든 점은 z평면상의 단위원의 내부에 사상된다. 따라서 정답은 "내점"이다.
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69. 물체의 위치, 각도, 자세, 방향 등을 제어량으로 하고 목표값의 임의의 변화에 추종하는 것과 같이 구성된 제어장치를 무엇이라고 하는가?

  1. 프로세서 제어
  2. 서보기구
  3. 자동조정
  4. 추종 제어
(정답률: 18%)
  • 서보기구는 물체의 위치, 각도, 자세, 방향 등을 제어량으로 하고 목표값의 임의의 변화에 추종하는 제어장치이다. 따라서 주어진 보기 중에서 서보기구가 가장 적절한 답이다. 프로세서 제어는 제어 시스템에서 사용되는 컴퓨터 프로세서를 제어하는 것이고, 자동조정은 시스템이 자동으로 조정되는 것을 의미한다. 추종 제어는 목표값에 따라 시스템이 추종하는 것을 의미한다.
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70. 어떤 제어계의 전달함수 에서 안정성을 판정하면?

  1. 안정하다.
  2. 불안정하다.
  3. 임계상태이다.
  4. 알 수 없다.
(정답률: 20%)
  • 전달함수의 분모 다항식의 모든 근의 실수부가 음수이므로, 시스템의 극점들이 모두 좌표축의 왼쪽 반면에 위치하게 되어 안정하다고 판정할 수 있다.
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71. 그림에서 단자 ab에 나타나는 전압 Vab는 몇 [V]인가?

  1. 약 2
  2. 약 4.3
  3. 약 5.6
  4. 약 8
(정답률: 20%)
  • 단자 ab 사이의 전압은 Vab = Va - Vb 로 계산할 수 있습니다. 이 회로에서 Va는 10V, Vb는 5.7V입니다. 따라서 Vab = 10V - 5.7V = 약 4.3V가 됩니다.
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72. 회로에서 단자 a, b 사이에 교류전압 200[V]를 가하였을 때, c, d 사이의 전위차는 몇 [V]인가?

  1. 46
  2. 96
  3. 56
  4. 76
(정답률: 15%)
  • 단자 a와 b 사이에 가해진 교류전압은 c와 d 사이의 전위차와 같다. 따라서 c와 d 사이의 전위차는 200[V]이다. 그러나 c와 d 사이에는 4옴의 저항이 있으므로, 전류가 흐르면서 전압이 감소한다. 이때 전압강하는 전류와 저항에 비례하므로, 전류는 50[A]가 된다. 따라서 c와 d 사이의 전위차는 4옴 x 50[A] = 200[V] - 200[V] x 2/3 = 56[V]가 된다. 따라서 정답은 "56"이다.
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73. 블록선도에서 C(s)=R(s)라면 전달함수 G(s)는?

  1. 0
  2. -1
  3. 1
(정답률: 18%)
  • C(s)=R(s)이므로, 피드백 루프를 통해 입력신호와 출력신호가 같아진다. 이때, 전달함수 G(s)는 피드백 루프를 통해 전달되는 신호의 크기를 결정하는 역할을 하므로, 출력신호와 입력신호가 같아지는 경우 G(s)는 1이 된다. 따라서 정답은 "1"이다.
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74. 선로의 임피던스 Z=R+jwL[Ω], 병렬 어드미턴스가 Y=G+jwC[℧]일 때, 선로의 저항 R과 콘덕턴스 G가 동시에 0이 되었을 때 전파정수는?

(정답률: 22%)
  • 저항과 콘덕턴스가 모두 0이 되면, 임피던스와 어드미턴스는 모두 복소수 평면의 원점에 위치하게 된다. 이 경우 전파정수는 다음과 같이 계산된다.

    $$
    Gamma = frac{Z-Y}{Z+Y} = frac{(0-jwL)-(0-jwC)}{(0-jwL)+(0-jwC)} = frac{j(wC-wL)}{j(wC+wL)} = -frac{j(wL-wC)}{j(wL+wC)} = frac{wC-wL}{wC+wL}
    $$

    따라서 전파정수는 이 된다.
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75. 그림과 같은 4단자망에서 정수 행렬은?

(정답률: 21%)
  • 4단자망에서는 입력층과 출력층 사이에 2개의 은닉층이 존재하며, 이 은닉층들은 각각 2개의 뉴런을 가지고 있다. 따라서 입력층과 출력층의 크기가 각각 2이고, 은닉층의 크기가 각각 2인 4단자망에서는 2x2 정수 행렬이 입력값으로 들어갈 수 있다. 이 중에서 ""는 2x2 정수 행렬이므로 정답이다.
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76. RL 직렬회로에 인 전압을 가할 때 제 5고조파 전류의 실효값은 몇 [A]인가? (단, R=4[Ω], wL=1[Ω]이다.)

  1. 약 6.25
  2. 약 8.83
  3. 약 12.5
  4. 약 16.0
(정답률: 19%)
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77. 의 역 라플라스 변환은?

  1. (3t2+3e-3t)u(t)
  2. (4t2+3e-2t)u(t)
  3. (8t2-3e2t)u(t)
  4. (8t2+3e-2t)u(t)
(정답률: 19%)
  • 주어진 함수의 라플라스 변환을 구하기 위해 정의에 따라 적분을 해보면:

    L{t2e-2t} = ∫0 t2e-2te-st dt

    = ∫0 t2e-(2+s)t dt

    = Γ(3)/(2+s)3 (by using the Laplace transform of tn)

    = 3!/(2+s)3

    = 6/(2+s)3

    따라서, L{(4t2+3e-2t)u(t)} = 4L{t2u(t)} + 3L{e-2tu(t)}

    = 4/(2+s)3 + 3/(s+2)

    = (4s2+3e-2t)/(s+2)3

    따라서, 정답은 "(4t2+3e-2t)u(t)" 이다.
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78. 대칭 3상 4선식 전력계통이 있다. 단상 전력계 2개로 전력을 측정하였더니 각전력계의 값이 각각 -301[W] 및 1327[W]이었다. 이때 역률은 약 얼마인가?

  1. 0.94
  2. 0.75
  3. 0.62
  4. 0.34
(정답률: 16%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율로 정의된다. 유효전력은 실제로 일을 하는 전력으로, 피상전력은 전체 전력으로 볼 때의 효과적인 전력이다.

    이 문제에서는 단상 전력계 2개로 전력을 측정하였으므로, 측정된 값은 피상전력이다. 따라서 역률을 구하기 위해서는 유효전력을 구해야 한다.

    3상 4선식 전력계통에서는 각 상의 유효전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = √3 × V × I × cosθ

    여기서 V는 상전압, I는 상전류, θ는 상의 전압과 전류 사이의 위상각이다.

    문제에서는 단상 전력계 2개로 측정하였으므로, 전압은 상전압의 1/√3이고, 전류는 측정된 값 그대로 사용한다.

    -301[W]의 경우, 전류는 1/√3 × 0.5A = 0.289A이다.
    cosθ는 유효전력과 피상전력의 비율인 역률과 같으므로,

    cosθ = 유효전력 / 피상전력 = P / (-301[W])

    유효전력을 구하기 위해 위 식을 다시 정리하면,

    P = cosθ × (-301[W])

    P = cosθ × (-301[W]) = cosθ × (-√3 × V × I) × sin(-30°) = 0.26 × V × I

    1327[W]의 경우, 전류는 1/√3 × 2.5A = 1.443A이다.
    cosθ는 유효전력과 피상전력의 비율인 역률과 같으므로,

    cosθ = 유효전력 / 피상전력 = P / 1327[W]

    유효전력을 구하기 위해 위 식을 다시 정리하면,

    P = cosθ × 1327[W]

    P = cosθ × 1327[W] = cosθ × (√3 × V × I) × sin(30°) = 1.15 × V × I

    따라서, 유효전력의 합은

    P = 0.26 × V × 0.289A + 1.15 × V × 1.443A = 1.8V × A

    역률은 유효전력과 피상전력의 비율이므로,

    역률 = 유효전력 / 피상전력 = 1.8V × A / (1327[W] - 301[W]) = 0.34

    따라서, 정답은 "0.34"이다.
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79. 다음 회로의 역회로는? (단, K2=2×103이다.)

(정답률: 17%)
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80. 저항 R, 인덕턴스 L, 콘덴서 C의 직렬회로에서 발생되는 과도현상이 진동이 되지 않을 조건은?

(정답률: 14%)
  • 진동이 되지 않으려면, 콘덴서 C와 인덕턴스 L의 반응이 서로 상쇄되어야 한다. 이를 위해서는 C와 L의 공진주파수가 같아야 하며, 이 때의 공진저항은 R과 같아야 한다. 따라서 정답은 ""이다. 이 경우, 콘덴서와 인덕턴스의 반응이 서로 상쇄되어 진동이 발생하지 않는다. ""는 콘덴서와 인덕턴스의 반응이 서로 더해져 공진주파수에서 진동이 발생하므로 오답이다. ""은 R이 없으므로 진동이 발생하며, ""는 R이 콘덴서와 인덕턴스의 반응을 상쇄시키지 못하므로 진동이 발생한다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 철탑의 강도 계산에 사용하는 이사 시 상정하중의 종류가 아닌것은?

  1. 수직하중
  2. 좌굴하중
  3. 수평 횡하중
  4. 수평 종하중
(정답률: 21%)
  • 철탑의 강도 계산에 사용하는 이사 시 상정하중의 종류 중에서 "좌굴하중"은 제외됩니다. 이는 철탑이 좌우로 기울어지는 하중을 의미하는데, 철탑은 수직하중과 수평하중에 대한 안정성만을 고려하기 때문입니다. 따라서 좌굴하중은 철탑의 안정성과는 무관한 하중으로 간주됩니다.
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82. 220[V] 저압전로의 절연저항은 몇 [MΩ]이상이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 18%)
  • 문제에서 주어진 정보가 부족하여 정확한 답을 도출할 수 없습니다. 저압전로의 종류나 사용 용도, 환경 등에 따라 절연저항의 기준이 다르기 때문입니다. 따라서, 이 문제는 오류 신고가 접수되어 수정되어야 합니다.
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83. 애자 사용 공사에 의한 고압 옥내배선에 사용되는 연동선의 최소 지름은 몇 [mm2]인가?

  1. 2.5
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 11%)
  • 애자 사용 공사에서는 고압 옥내배선에 사용되는 연동선의 최소 지름을 6mm2로 규정하고 있습니다. 이는 안전성과 신뢰성을 고려한 결과입니다. 6mm2 이상의 지름을 가진 연동선을 사용하면 전기적 안전성이 높아지고, 전력 손실도 줄어들어 경제적입니다. 따라서 애자 사용 공사에서는 6mm2 이상의 연동선 사용을 권장하고 있습니다.
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84. 옥내 방전등 공사에 대한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 관등회로의 사용전압이 440[V] 이상인 경우에는 방전등용 변압기를 설치할 것
  2. 습기가 많은 곳에 시설하는 경우에는 적절한 방습장치를 할 것
  3. 관등회로의 사용전압이 400[V] 이상의 저압인 경우는 특별 제 3종 접지공사를 할 것
  4. 관등회로의 사용전압이 고압이고 관등회로의 동작전류가 10[A]를 넘는 경우는 제 1종 접지공사를 할 것
(정답률: 20%)
  • "관등회로의 사용전압이 400[V] 이상의 저압인 경우는 특별 제 3종 접지공사를 할 것"은 옳은 설명이 아닙니다.

    관등회로의 사용전압이 고압이고 관등회로의 동작전류가 10[A]를 넘는 경우는 제 1종 접지공사를 해야 합니다. 이는 안전을 위한 것으로, 전기적 충격을 방지하기 위해 지하에 땅을 파고 도금한 구리봉을 설치하고, 이를 전기적으로 연결하여 전기적인 접지를 만드는 것입니다. 이렇게 하면 전기적 충격이 발생할 경우 전기가 땅으로 흐르게 되어 안전을 보장할 수 있습니다.
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85. 저압 옥내간선에서 분기하여 전기사용기계기구에 이르는 저압 옥내 전로에서 저압 옥내간선과 분기점에서 전선의 길이가 몇 [m] 이하인 곳에 개폐기 및 과전류 차단기를 설치하여야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 21%)
  • 저압 옥내간선과 분기점에서 전선의 길이가 5m 이상인 경우에는 개폐기 및 과전류 차단기를 설치하여야 합니다. 따라서, 3m 이하인 경우에는 설치하지 않아도 되므로 정답은 "3"입니다.
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86. 가공전선로의 지지물 구성체가 강관으로 구성되는 철탑으로 할 경우 갑종 풍압하중은 몇 [Pa]의 풍압을 기초로 하여 계산한 것인가? (단, 단주는 제외하며 풍압은 구성재의 수직 투영면적 1[m2]에 대한 풍압이다.)

  1. 588
  2. 1117
  3. 1255
  4. 2157
(정답률: 18%)
  • 갑종 풍압하중은 지지물이 노출되는 면적에 대한 풍압으로 계산된다. 가공전선로의 경우, 지지물 구성체가 강관으로 구성되는 철탑으로 할 경우, 강관의 지름과 높이에 따라 풍압하중이 달라진다. 일반적으로 강관 지지물의 경우, 갑종 풍압하중은 1255 [Pa]로 계산된다. 따라서 정답은 "1255"이다.
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87. 태양전지 발전소에 시설하는 태양전지 모듈, 전선 및 개폐기, 기타 기구의 시설에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 충전 부분은 노출되지 아니하도록 시설할 것
  2. 태양전지 모듈에 접속하는 부하측 전로에는 그 접속점에 근접하여 개폐기 또는 부하전류를 개폐할수 있는 기구를 시설할 것
  3. 전선은 공칭 단면적 1.5[mm2] 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것일 것
  4. 태양전지 모듈을 병렬 접속하는 전로에는 전로를 보호하는 과전류 차단기를 시설할 것
(정답률: 20%)
  • "태양전지 모듈에 접속하는 부하측 전로에는 그 접속점에 근접하여 개폐기 또는 부하전류를 개폐할수 있는 기구를 시설할 것"이 틀린 설명입니다. 이유는 태양전지 모듈에 접속하는 부하측 전로에는 개폐기를 시설하지 않습니다. 이는 태양전지 모듈이 직류 전력을 발생시키는 장치이기 때문에, 그 전력을 개폐기로 제어할 수 없기 때문입니다. 대신, 태양전지 모듈과 인버터 사이에 개폐기를 시설하여 인버터의 출력을 제어합니다.
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88. 과전류 차단기로 시설하는 퓨즈 중 고압전로에 사용하는 포장 퓨즈는 2배의 정격전류시 몇 분 안에 용단되어야 하는가?

  1. 2
  2. 30
  3. 60
  4. 120
(정답률: 16%)
  • 고압전로에 사용하는 포장 퓨즈는 과전류 발생 시 전류를 차단하여 시설물을 보호하는 역할을 합니다. 이러한 포장 퓨즈는 정격전류의 2배 이상의 전류가 흐를 경우 일정 시간 내에 용단되어야 합니다. 이때, 고압전로에서는 대개 120분 이내에 용단되도록 설계되어 있으므로, 정답은 "120"입니다.
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89. 직류 전기철도에 선택 배류기를 시설할 때 적합하지 않은 것은?

  1. 전기적 접점은 선택 배류기 회로를 개폐할 때 생기는 아크에 견디는 구조이어야 한다.
  2. 선택 배류기를 보호하기 위해 적정한 과전류 차단기를 시설하여야 한다.
  3. 금속제 외함에는 제 3종 접지 공사를 하여야 한다.
  4. 강제 변류기를 설치하여 전식에 의한 장해를 방지할 수 없는 경우 선택 배류기를 설치하여야 한다.
(정답률: 16%)
  • 강제 변류기는 선택 배류기와는 다른 기능을 가지며, 전식에 의한 장해를 방지하는 역할을 하지 않기 때문에 선택 배류기를 설치해야 하는 경우가 아니다. 따라서 "강제 변류기를 설치하여 전식에 의한 장해를 방지할 수 없는 경우 선택 배류기를 설치하여야 한다."는 적합하지 않은 내용이다.
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90. 제 3종 접지공사의 접지저항은 몇 [Ω]이하로 유지하여야 하는가?

  1. 10
  2. 50
  3. 100
  4. 200
(정답률: 18%)
  • 제 3종 접지공사는 전기적 안전을 위해 지하 구조물의 접지를 담당하는 업무를 맡고 있습니다. 이때 접지저항은 전기적 안전성을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 따라서 접지저항은 낮을수록 좋습니다.

    전기적 안전법령에서는 제 3종 접지공사의 접지저항이 100Ω 이하로 유지되어야 한다고 규정하고 있습니다. 이는 전기적 안전성을 보장하기 위한 최소한의 기준이며, 100Ω 이상의 접지저항은 전기적 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 정답은 "100"입니다.
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91. 금속 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 공사 시설에 적합하지 않은 것은?

  1. 저압 옥내배선의 사용전압이 400[V] 미만인 경우에는 덕트에 제 3종 접지공사를 한다.
  2. 금속 턱트에 넣은 전선의 단면적의 합계가 덕트의 내부 단면적의 20[%]이하가 되도록 한다.
  3. 금속 덕트는 두께 1.0[mm] 이상인 철판으로 제작하고 덕트 상호간에 완전하게 접속한다.
  4. 덕트를 조영재에 붙이는 경우 덕트 지지점간의 거리를 3[m] 이하로 견고하게 붙인다.
(정답률: 18%)
  • 금속 덕트는 두께 1.0[mm] 이상인 철판으로 제작하고 덕트 상호간에 완전하게 접속해야 하기 때문에 시설에 적합하지 않은 것은 이 항목이 아닌 다른 항목들입니다. 이유는 덕트가 충분히 강하고 내구성이 있어야 하며, 덕트 상호간에 완전한 접속이 이루어지지 않으면 전기적 문제가 발생할 수 있기 때문입니다.
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92. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시설기준에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 지선의 안전율은 2.5 이상일 것
  2. 연선을 사용하는 경우 소선 4가닥 이상의 연선일 것
  3. 지중 부분 및 지표상 100[cm]까지의 부분은 철봉을 사용할 것
  4. 도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 4.5[m] 이상으로 할 것
(정답률: 23%)
  • 지선은 가공 전선로에서 전기를 공급하기 위해 시설하는 전선으로, 안전성을 보장하기 위해 다음과 같은 기준을 따라 시설되어야 합니다.

    - 지선의 안전율은 2.5 이상일 것: 안전율은 전류가 흐르는 전선의 단면적과 전류량의 비율로, 안전성을 나타내는 지표입니다. 안전율이 낮을수록 전선이 과부하되어 화재 등의 위험이 증가하므로, 지선은 안전율이 2.5 이상이어야 합니다.
    - 연선을 사용하는 경우 소선 4가닥 이상의 연선일 것: 연선은 지선을 지지하기 위해 사용되는 철사로, 안전성을 높이기 위해 소선 4가닥 이상으로 구성되어야 합니다.
    - 지중 부분 및 지표상 100[cm]까지의 부분은 철봉을 사용할 것: 지선이 지중이나 지표에 노출되는 부분은 철봉으로 지지하여 안전성을 보장해야 합니다.
    - 도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 4.5[m] 이상으로 할 것: 도로를 횡단하는 지선은 차량 등의 이동에 영향을 주지 않도록 높이가 충분히 확보되어야 합니다. 따라서, 지표상 4.5[m] 이상으로 시설되어야 합니다.
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93. 저압 옥내배선의 사용전선으로 적합하지 않은 것은?

  1. 단면적 2.5[mm2] 이상의 연동선
  2. 단면적 1[mm2] 이상의 미네럴인슈레이션 케이블
  3. 사용전압 400[V] 미만인 경우 전광표시 장치에 사용한 단면적 0.75[mm2]이상의 연동선
  4. 사용전압 400[V] 미만인 경우 출퇴 표시등에 사용한 단면적 0.75[mm2] 이상의 다심 케이블
(정답률: 15%)
  • 저압 옥내배선은 사용전압이 400V 미만인 경우에 해당하며, 이 경우 전광표시 장치에 사용하는 연동선은 단면적이 0.75mm² 이상이어야 합니다. 따라서 "사용전압 400[V] 미만인 경우 전광표시 장치에 사용한 단면적 0.75[mm²]이상의 연동선"이 적합하지 않은 것입니다.
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94. 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지 전압은 몇 [V] 이하이어야 하는가?

  1. 440
  2. 380
  3. 300
  4. 100
(정답률: 24%)
  • 백열전등 또는 방전등은 고압으로 작동하기 때문에 대지 전압이 높을수록 위험합니다. 따라서 대지 전압은 300V 이하로 유지해야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로 정해진 값입니다.
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95. 발전소에 시설하여야 하는 계측장치가 아닌것은?

  1. 발전기의 전압 및 전류
  2. 주요 변압기의 역률
  3. 발전기의 고정자 온도
  4. 특고압용 변압기의 온도
(정답률: 20%)
  • 주요 변압기의 역률은 발전소에 시설하여야 하는 계측장치가 아닙니다. 이는 주요 변압기의 전압과 전류를 측정하는 것이 아니라, 전력의 효율성을 나타내는 값으로, 발전소 운영에는 중요하지만 계측장치로서는 필수적이지 않기 때문입니다.
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96. 변전소에서 154[kV]급으로 변압기를 옥외에 시설할 때 취급자 이외의 사람이 들어가지 않도록 시설하는 울타리는 울타리의 높이와 울타리에서 충전부분까지의 거리의 합계를 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 15%)
  • 변전소에서 154[kV]급으로 변압기를 옥외에 시설할 때 취급자 이외의 사람이 들어가지 않도록 시설하는 울타리는 안전거리를 확보하기 위해 높이와 충전부분까지의 거리를 합한 값이 일정 수준 이상이어야 한다. 이 값은 국내 전기안전규정에서 6[m]으로 정해져 있다. 따라서 정답은 "6"이다.
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97. 중성선 다중 접지식으로 전로에 지락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 사용전압 22900[V]인 특고압 가공전선과 식물과의 이격 거리는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 8%)
  • 중성선 다중 접지식으로 전로에 지락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 있으므로, 가공전선과 식물 사이에 전류가 흐르는 시간이 2초 이내로 제한된다. 이 때, 전류가 흐르는 거리는 전류의 크기와 전선의 저항에 따라 결정된다. 따라서, 사용전압 22900[V]인 특고압 가공전선과 식물과의 이격 거리는 전류가 2초 이내에 차단되도록 전류의 크기와 전선의 저항을 고려하여 계산해야 한다. 이를 위해 일반적으로 사용되는 안전기준에 따르면, 사용전압 22900[V]인 특고압 가공전선과 식물과의 이격 거리는 1.5[m] 이상이어야 한다. 이는 전류가 흐르는 시간이 2초 이내로 제한되도록 안전한 거리를 보장하기 위한 기준이다. 따라서, 정답은 "1.5"이다.
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98. 차량, 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소에 지중 전선을 직접 매설식에 의하여 매설하는 경우에는 매설 깊이를 몇 [cm] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 20%)
  • 지중 전선의 매설 깊이는 차량이나 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 경우에는 최소 60cm 이상으로 매설해야 합니다. 이는 안전한 전기 사용을 위한 규정으로, 지중 전선이 노출되거나 손상되는 것을 방지하기 위함입니다. 따라서 정답은 "60"입니다.
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99. 계기용 변성기의 2차측 전로에 시설하는 접지공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 고압인 경우 제 1종 접지공사
  2. 고압인 경우 제 2종 접지공사
  3. 특고압인 경우 제 3종 접지공사
  4. 특고압인 경우 제 1종 접지공사
(정답률: 15%)
  • 특고안은 인명이나 재산에 대한 위험이 큰 경우를 말하며, 계기용 변성기는 전기적 위험이 큰 장비이므로 특고안으로 분류됩니다. 따라서 이 경우에는 제 1종 접지공사가 필요합니다. 제 1종 접지공사는 전기적 위험이 큰 장비나 시설물에 대해 시설하는 접지공사로, 지하 0.5m 이상의 깊이로 접지전극을 설치하고, 접지전선을 직접 묶어 연결하는 방식입니다.
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100. 저압 옥상전선로 시설에 대한 설명으로 옳지 않은것은?

  1. 전선과 옥상전선로를 시설하는 조영재와의 이격거리를 0.5[m]로 하였다.
  2. 전선은 상시부는 바람 등에 의하여 식물에 접촉하지 않도록 시설하였다.
  3. 전선은 절연 전선을 사용하였다.
  4. 전선은 지름 2.6[mm]의 경동선을 사용하였다.
(정답률: 20%)
  • "전선과 옥상전선로를 시설하는 조영재와의 이격거리를 0.5[m]로 하였다."가 옳지 않은 것입니다. 이격거리는 안전을 위해 충분한 공간을 확보하기 위해 필요한 것이며, 이격거리가 너무 짧으면 조영재와의 충돌이나 간섭 등으로 인해 안전사고가 발생할 수 있습니다. 따라서 이격거리는 보다 크게 확보하는 것이 바람직합니다.
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