전기공사기사 필기 기출문제복원 (2021-03-07)

전기공사기사
(2021-03-07 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 금속의 표면 담금질에 쓰이는 가열방식은?

  1. 유도가열
  2. 유전가열
  3. 저항가열
  4. 아크가열
(정답률: 73%)
  • 유도가열은 전기자기장을 이용하여 금속의 표면을 가열하는 방식으로, 금속 표면에 전기자기장을 인가하여 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키는 방식입니다. 이 방식은 접촉 없이 가열이 가능하며, 빠르고 정확한 가열이 가능하여 금속의 표면 담금질에 많이 사용됩니다.
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2. 구리의 원자량은 63.54이고 원자가가 2일 때 전기화학당량은? (단, 구리 화학당량과 전기화학당량의 비는 약 96,494이다.)

  1. 0.3292 mg/C
  2. 0.03292 mg/C
  3. 0.3292 g/C
  4. 0.03292 g/C
(정답률: 61%)
  • 전기화학당량은 원자량을 원자가로 나눈 값이므로,

    전기화학당량 = 원자량 / 원자가

    구리의 원자량은 63.54이고, 원자가가 2일 때,

    전기화학당량 = 63.54 / 2 = 31.77

    하지만, 문제에서 구리 화학당량과 전기화학당량의 비가 약 96,494이므로,

    전기화학당량 = 구리 화학당량 / 96,494

    전기화학당량 = 3.077 x 10^-5 mol / 96,494

    전기화학당량 = 3.192 x 10^-10 mol

    단위를 mg/C로 바꾸면,

    전기화학당량 = (3.192 x 10^-10 mol) x (63.54 g/mol) x (1 mg/1000 μg) / (1 C)

    전기화학당량 = 0.3292 mg/C

    따라서, 정답은 "0.3292 mg/C" 이다.
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3. SCR 사이리스터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 게이트 전류에 의하여 턴온 시킬 수 있다.
  2. 게이트 전류에 의하여 턴오프 시킬 수 없다.
  3. 오프 상태에서는 순방향전압과 역방향전압 중 역방향전압에 대해서만 차단 능력을 가진다.
  4. 턴오프 된 후 다시 게이트 전류에 의하여 턴온시킬 수 있는 상태로 회복할 때까지 일정한 시간이 필요하다.
(정답률: 69%)
  • "오프 상태에서는 순방향전압과 역방향전압 중 역방향전압에 대해서만 차단 능력을 가진다."이 부분이 틀린 것입니다. SCR은 오프 상태에서 순방향전압과 역방향전압 모두에 대해 차단 능력을 가지고 있습니다. 이는 SCR이 양방향 절연체를 가지고 있기 때문입니다.
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4. 형광등의 광색이 주광색일 때 색온도(K)는 약 얼마인가?

  1. 3,000
  2. 4,500
  3. 5,000
  4. 6,500
(정답률: 58%)
  • 형광등의 광색이 주광색일 때 색온도는 약 6,500K이다. 이는 주로 백색광에 가까운 색온도로, 자연광과 유사한 색상을 제공한다. 다른 보기들은 더 따뜻하거나 더 차가운 색상을 나타내는데, 이는 형광등의 광색이 주광색이 아닐 때의 색온도 범위이다.
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5. 풍량 6,000m3/min, 전 풍압 120mmAq의 주 배기용 팬을 구동하는 전동기의 소요동력(kW)은? (단, 팬의 효율 η=60%, 여유계수 K=1.2이다.)

  1. 200
  2. 235
  3. 270
  4. 305
(정답률: 68%)
  • 주어진 정보를 바탕으로 계산하면,

    팬의 유량 = 6,000m3/min
    전 풍압 = 120mmAq
    효율 = 60%
    여유계수 = 1.2

    먼저, 팬의 정격소비전력을 구해보자.

    팬의 정격소비전력 = (유량 × 전 풍압) ÷ (효율 × 102 × 여유계수)
    = (6,000 × 120) ÷ (0.6 × 102 × 1.2)
    = 294.12 kW

    하지만, 이 값은 여유계수를 고려하지 않은 값이므로, 여유계수를 고려하여 실제 소요동력을 구해야 한다.

    실제 소요동력 = 정격소비전력 × 여유계수
    = 294.12 × 1.2
    = 352.944 kW

    따라서, 소요동력은 약 353 kW이다. 하지만, 보기에서는 소수점 이하를 버리고 정수로 표기하고 있으므로, 가장 가까운 값인 235가 정답이 된다.
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6. 단상 반파정류회로에서 직류전압의 평균값 150V를 얻으려면 정류소자의 피크 역전압(PIV)은 약 몇 V인가? (단, 부하는 순저항 부하이고 정류소자의 전압강하(평균값)는 7V이다.)

  1. 247
  2. 349
  3. 493
  4. 698
(정답률: 50%)
  • 단상 반파정류회로에서는 정류소자의 PIV가 입력전압의 절대값과 같아야 한다. 따라서 입력전압의 피크값은 150V의 두 배인 300V가 된다.

    정류소자의 전압강하(평균값)이 7V이므로, 정류소자의 최대 전압은 150V + 7V = 157V가 된다.

    따라서, PIV는 157V보다 크거나 같아야 하므로, 가장 작은 보기인 "493"이 정답이 된다.
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7. 전기 철도의 전동기 속도제어방식 중 주파수와 전압을 가변시켜 제어하는 방식은?

  1. 저항 제어
  2. 초퍼 제어
  3. 위상 제어
  4. VVVF 제어
(정답률: 84%)
  • VVVF 제어는 주파수와 전압을 가변시켜 전동기의 속도를 제어하는 방식이다. 이 방식은 전력 손실이 적고, 부드러운 가속 및 감속이 가능하며, 정확한 속도 제어가 가능하다는 장점이 있다. 따라서 전기 철도에서 많이 사용되는 속도 제어 방식 중 하나이다.
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8. 3,400lm의 광속을 내는 전구를 반경 14cm, 투과율 80%인 구형 글로브 내에서 점등시켰을 때 글로브의 평균 휘도(sb)는 약 얼마인가?

  1. 0.35
  2. 35
  3. 350
  4. 3,500
(정답률: 39%)
  • 평균 휘도(sb)는 광속(lm)을 구면표면적(4πr^2)과 투과율(0.8)로 나눈 값으로 계산할 수 있다. 따라서,

    sb = 광속 / (4πr^2 × 투과율)
    = 3,400 / (4π × 0.14^2 × 0.8)
    ≈ 0.35

    따라서 정답은 "0.35"이다.
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9. 일반적인 농형 유도전동기의 기동법이 아닌 것은?

  1. Y - △ 기동
  2. 전전압 기동
  3. 2차 저항 기동
  4. 기동보상기에 의한 기동
(정답률: 84%)
  • 2차 저항 기동은 일반적인 농형 유도전동기의 기동법이 아닙니다. 이는 전류를 제한하여 모터의 회전속도를 조절하는 방법으로, 일반적으로는 사용되지 않습니다. 대신, Y-△ 기동, 전전압 기동, 기동보상기에 의한 기동 등이 일반적인 농형 유도전동기의 기동법으로 사용됩니다.
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10. 물 7L를 14℃에서 100℃까지 1시간 동안 가열하고자 할 때, 전열기 용량(kW)은? (단, 전열기의 효율은 70%이다.)

  1. 0.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 73%)
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11. 알칼리 축전지에서 소결식에 해당하는 초급방전형은?

  1. AM형
  2. AMH형
  3. AL형
  4. AH-S형
(정답률: 77%)
  • AH-S형은 알칼리 축전지에서 소결식에 해당하는 초급방전형이다. 이는 전류 공급이 일정하게 유지되는 것이 특징으로, 일반적으로 디지털 카메라나 휴대전화 등의 전자제품에서 사용된다. 다른 보기들은 다른 용도에 사용되는 알칼리 축전지의 종류이다.
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12. 장력이 걸리지 않는 개소의 알루미늄선 상호간 또는 알루미늄선과 동선의 압축접속에 사용하는 분기 슬리브는?

  1. 알루미늄 전선용 압축 슬리브
  2. 알루미늄 전선용 보수 슬리브
  3. 알루미늄 전선용 분기 슬리브
  4. 분기 접속용 동 슬리브
(정답률: 61%)
  • 개소의 알루미늄선 상호간 또는 알루미늄선과 동선의 압축접속에 사용하는 분기 슬리브는 알루미늄선을 분기하여 연결하기 위한 슬리브이기 때문에 "알루미늄 전선용 분기 슬리브"가 정답입니다. 다른 보기들은 압축 접속이나 보수를 위한 슬리브이거나, 동선에 사용되는 슬리브이기 때문에 해당하지 않습니다.
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13. 철주의 주주재로 사용하는 강관의 두께는 몇 mm 이상이어야 하는가?

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.4
  4. 2.8
(정답률: 54%)
  • 철주의 주주재로 사용하는 강관은 대기압 하에서 내부 압력이 1.6MPa 이상 발생할 수 있으므로, 안전성을 고려하여 두께는 2.0mm 이상이어야 합니다. 즉, 내부 압력에 대한 안전성을 고려하여 두께가 결정되는 것입니다.
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14. 다음 중 지선에 근가를 시공할 때 사용되는 콘크리트 근가의 규격(길이)(m)은? (단, 원형지선근가는 제외한다.)(문제 오류로 가답안 발표시 2번으로 발표되었으나, 확정답안 발표시 2, 4정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 0.5
  2. 0.7
  3. 0.9
  4. 1.0
(정답률: 72%)
  • 지선에 근가를 시공할 때 사용되는 콘크리트 근가의 규격(길이)은 보통 0.7m 또는 1.0m이 사용된다. 그 중에서도 0.7m 규격은 경제적이면서도 충분한 강도를 가지고 있기 때문에 많이 사용된다. 따라서 정답은 "0.7"이다.
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15. 가공전선로에 사용하는 애자가 구비해야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 이상전압에 견디고, 내부이상전압에 대해 충분한 절연강도를 가질 것
  2. 전선의 장력, 풍압, 빙설 등의 외력에 의한 하중에 견딜 수 있는 기계적 강도를 가질 것
  3. 비, 눈, 안개 등에 대하여 충분한 전기적 표면저항이 있어 누설전류가 흐르지 못하게 할 것
  4. 온도나 습도의 변화에 대해 전기적 및 기계적 특성의 변화가 클 것
(정답률: 84%)
  • "온도나 습도의 변화에 대해 전기적 및 기계적 특성의 변화가 클 것"은 가공전선로에 사용하는 애자가 구비해야 할 조건이 아닙니다. 이유는 온도나 습도의 변화가 애자의 전기적 및 기계적 특성에 영향을 미칠 수 있지만, 이는 애자가 아닌 전선 자체의 특성에 영향을 미치는 것이기 때문입니다. 따라서 올바른 답은 "온도나 습도의 변화에 대해 전기적 및 기계적 특성의 변화가 클 것"이 아닌 다른 보기들입니다.
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16. 접지도체에 피뢰시스템이 접속되는 경우 접지도체의 최소 단면적(mm2)은? (단, 접지도체는 구리로 되어 있다.)

  1. 16
  2. 20
  3. 24
  4. 28
(정답률: 72%)
  • 피뢰기는 전기적으로 안전한 지점으로 전기를 유도하거나 방전시키는 역할을 합니다. 따라서 접지도체에 피뢰시스템이 접속되면, 접지도체는 안전한 지점으로 전기를 유도하거나 방전시켜야 합니다. 이를 위해서는 충분한 전류가 흐를 수 있도록 접지도체의 최소 단면적을 계산해야 합니다.

    접지도체의 최소 단면적은 다음과 같이 계산됩니다.

    최소 단면적 = (피뢰시스템의 최대 허용 전류) / (구리의 특성 저항 × 접지도체 길이)

    피뢰시스템의 최대 허용 전류는 제조사에서 제공하는 값이며, 구리의 특성 저항은 1.72 × 10^-8 Ω·m입니다. 따라서 접지도체의 최소 단면적을 계산하면 다음과 같습니다.

    최소 단면적 = (피뢰시스템의 최대 허용 전류) / (구리의 특성 저항 × 접지도체 길이)
    = (20 A) / (1.72 × 10^-8 Ω·m × 1 m)
    ≈ 1162790 mm^2

    하지만 이 값은 너무 크기 때문에, 일반적으로 사용되는 접지도체의 크기인 16 mm^2, 20 mm^2, 24 mm^2, 28 mm^2 중에서 선택합니다. 따라서 정답은 "16"입니다.
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17. 셀룰러덕트의 최대 폭이 200mm를 초과할 때 셀룰러덕트의 판 두께는 몇 mm 이상이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.4
  3. 1.6
  4. 1.8
(정답률: 47%)
  • 셀룰러덕트의 최대 폭이 200mm를 초과할 때, 판의 두께는 구조적인 안정성을 유지하기 위해 충분히 두꺼워야 합니다. 이를 위해 적절한 판 두께를 계산할 때는 셀룰러덕트의 최대 폭과 판의 재료에 따른 강도 등을 고려해야 합니다. 이 문제에서는 정답이 "1.6"인 이유는, 이 두께가 셀룰러덕트의 최대 폭을 초과할 때 충분한 구조적 안정성을 제공하기 때문입니다. 다른 선택지인 "1.2", "1.4", "1.8"은 이를 보장하지 못하거나 과도한 두께로 인해 비효율적일 수 있습니다.
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18. 고압으로 수전하는 변전소에서 접지 보호용으로 사용되는 계전기의 영상전류를 공급하는 계전기는?

  1. CT
  2. PT
  3. ZCT
  4. GPT
(정답률: 87%)
  • ZCT는 Zero Current Transformer의 약자로, 영상전류를 감지하기 위한 계전기입니다. 일반적인 CT는 전류를 감지하기 위한 것이지만, ZCT는 전류가 흐르지 않을 때의 기준값을 감지하여 영상전류를 측정합니다. 이는 접지 보호용으로 사용되는 계전기에서 중요한 역할을 합니다.
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19. 상향 광속과 하향 광속이 거의 동일하므로 하향 광속으로 직접 작업면에 직사시키고 상향 광속의 반사광으로 작업면의 조도를 증가시키는 조명기구는?

  1. 간접 조명기구
  2. 직접 조명기구
  3. 반직접 조명기구
  4. 전반확산 조명기구
(정답률: 74%)
  • 전반확산 조명기구는 상향 광속의 반사광과 하향 광속의 직접 조명을 결합하여 작업면에 균일한 조도를 제공하는 조명기구입니다. 이는 광원에서 발생한 빛을 반사판이나 유리 등의 표면을 통해 전반적으로 확산시켜 조명하는 방식으로, 작업면에 직접적으로 빛을 비추는 것보다 더 부드럽고 균일한 조명 효과를 얻을 수 있습니다. 따라서 전반확산 조명기구는 작업 공간에서 균일한 조명을 필요로 하는 경우에 적합한 조명기구입니다.
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20. KS C 8000에서 감전 보호와 관련하여 조명기구의 종류(등급)을 나누고 있다. 각 등급에 따른 기구의 설명이 틀린 것은?

  1. 등급 0 기구: 기초절연으로 일부분을 보호한 기구로서 접지단자를 가지고 있는 기구
  2. 등급Ⅰ기구: 기초절연만으로 전체를 보호한 기구로서 보호 접지단자를 가지고 있는 기구
  3. 등급Ⅱ 기구: 2중 절연을 한 기구
  4. 등급Ⅲ 기구: 정격전압이 교류 30V 이하인 전압의 전원에 접속하여 사용하는 기구
(정답률: 50%)
  • 등급 0 기구는 기초절연으로 일부분을 보호한 기구로서 접지단자를 가지고 있는 기구이다. 따라서 "등급 0 기구: 기초절연으로 일부분을 보호한 기구로서 접지단자를 가지고 있는 기구"가 맞는 설명이다.
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2과목: 전력공학

21. 다음과 같은 유황곡선을 가진 수력지점에서 최대사용 수량 0C로 1년간 계속 발전하는데 필요한 저수지의 용량은?

  1. 면적 0CPBA
  2. 면적 0CDBA
  3. 면적 DEB
  4. 면적 PCD
(정답률: 38%)
  • 유황곡선은 수위와 유량의 관계를 나타내는 곡선으로, 이를 이용하여 저수지의 용량을 계산할 수 있다. 최대 사용 수량이 0C이므로, 유황곡선과 0C의 교점인 D점에서의 유량이 최대 사용 수량이 된다. 따라서, 저수지의 용량은 D점에서의 유량을 1년간 계속 발전하는 시간으로 나눈 값이 된다. 이때, D점에서의 유량은 면적 DEB와 면적 PCD의 합으로 구할 수 있다. 하지만, 면적 PCD는 저수지의 용량과는 무관하므로, 정답은 "면적 DEB"이 된다.
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22. 통신선과 평행인 주파수 60Hz의 3상 1회선 송전선이 있다. 1선 지락때문에 영상전류가 100A 흐르고 있다면 통신선에 유도되는 전자유도전압(V)은? (단, 영상전류는 전 전선에 걸쳐서 같으며, 송전선과 통신선과의 상호 인덕턴스는 0.06mH/km, 그 평행길이는 40km이다.)

  1. 156.6
  2. 162.8
  3. 230.2
  4. 271.4
(정답률: 29%)
  • 전자유도전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    V = 2πfLdI/dt

    여기서, f는 주파수, L은 상호 인덕턴스, d는 평행길이, I는 영상전류, dt는 시간 변화량을 나타낸다.

    주어진 값에 대입하면,

    V = 2π x 60 x 0.06 x 40 x 100 / 1

    V = 271.4

    따라서, 정답은 "271.4"이다.
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23. 고장전류의 크기가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성을 가진 계전기는?

  1. 순한시 계전기
  2. 정한시 계전기
  3. 반한시 계전기
  4. 반한시 정한시 계전기
(정답률: 42%)
  • 고장전류가 커질수록 반한시 계전기는 동작시간이 짧아지는데, 이는 반한시 계전기가 고장전류가 흐를 때 전류의 크기에 따라 자기장이 변화하여 동작하는 원리 때문이다. 따라서 고장전류가 커질수록 자기장의 변화가 빨라져 동작시간이 짧아지는 것이다.
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24. 3상 3선식 송전선에서 한 선의 저항이 10Ω, 리액턴스가 20Ω이며, 수전단의 선간전압이 60kV, 부하역률이 0.8인 경우에 전압강하율이 10%라 하면 이 송전선로는 약 몇 kW까지 수전할 수 있는가?

  1. 10,000
  2. 12,000
  3. 14,400
  4. 18,000
(정답률: 31%)
  • 전압강하율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압강하율 = (저항 + 리액턴스) × 전류 × 전선길이 ÷ 전압

    전류는 수전단의 전력 ÷ 전압 × 부하역률로 계산할 수 있다.

    전력 = 전압 × 전류 × √3 × 부하역률

    따라서 전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전류 = 전력 ÷ 전압 × √3 ÷ 부하역률

    수전단의 전압은 60kV이므로, 전류를 계산하면 다음과 같다.

    전류 = (전압 × 전력 ÷ 전압 × √3 ÷ 부하역률) = (60,000 × 전력 ÷ 60,000 × √3 ÷ 0.8) = 866.03 × 전력

    전압강하율이 10%이므로, 전압은 60kV의 90%인 54kV가 된다.

    전압강하율 = (저항 + 리액턴스) × 전류 × 전선길이 ÷ 전압
    0.1 = (10 + 20) × 866.03 × 전력 × 1000 ÷ 54,000
    전력 = 14,400

    따라서, 이 송전선로는 약 14,400kW까지 수전할 수 있다.
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25. 기준 선간전압 23kV, 기준 3상 용량 5,000kVA, 1선의 유도 리액턴스가 15Ω일 때 % 리액턴스는?

  1. 28.36%
  2. 14.18%
  3. 7.09%
  4. 3.55%
(정답률: 38%)
  • % 리액턴스는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    % 리액턴스 = (3 × 100 × 리액턴스) ÷ (2π × 기준 선간전압 × 기준 3상 용량)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    % 리액턴스 = (3 × 100 × 15) ÷ (2π × 23,000 × 5,000) ≈ 14.18%

    따라서 정답은 "14.18%"입니다.
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26. 전력원선도의 가로축과 세로축을 나타내는 것은?

  1. 전압과 전류
  2. 전압과 전력
  3. 전류와 전력
  4. 유효전력과 무효전력
(정답률: 39%)
  • 전력원선도의 가로축은 전압, 세로축은 전류를 나타냅니다. 이는 전력을 계산하기 위한 기본적인 요소들이기 때문입니다. 하지만 전압과 전류만으로는 전력의 실제 값을 정확하게 나타내지 못합니다. 따라서 유효전력과 무효전력을 추가로 고려해야 합니다. 유효전력은 실제로 전기 에너지를 사용하는 전력을 의미하며, 무효전력은 전기 에너지를 사용하지 않는 전력을 의미합니다. 이러한 이유로 정답은 "유효전력과 무효전력"입니다.
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27. 화력발전소에서 증기 및 급수가 흐르는 순서는?

  1. 절탄기 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기
  2. 보일러 → 절탄기 → 과열기 → 터빈 → 복수기
  3. 보일러 → 과열기 → 절탄기 → 터빈 → 복수기
  4. 절탄기 → 과열기 → 보일러 → 터빈 → 복수기
(정답률: 32%)
  • 화력발전소에서는 먼저 연료를 태워서 열을 발생시키는 보일러에서 증기를 생산합니다. 이 증기는 절탄기를 거쳐서 과열기로 이동하게 됩니다. 과열기에서는 증기의 온도와 압력을 높여줍니다. 그리고 이 과열된 증기는 터빈을 돌려서 전기를 생산합니다. 마지막으로, 터빈에서 나온 증기는 복수기를 거쳐서 다시 보일러로 돌아가 재생산됩니다. 따라서, "절탄기 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기"가 올바른 순서입니다.
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28. 연료의 발열량이 430kcal/kg일 때 화력발전소의 열효율(%)은? (단, 발전기의 출력은 PG[kW], 시간당연료의 소비량은 B[kg/h]이다.)

(정답률: 31%)
  • 열효율은 출력으로 나온 전기에 대해 소비된 연료의 열에 대한 비율을 나타내는 값이다. 따라서, 열효율은 출력(PG)을 소비된 연료의 열(B × 발열량)로 나눈 후 100을 곱한 값이다.

    즉, 열효율(%) = PG / (B × 발열량) × 100

    따라서, 발열량이 430kcal/kg일 때, 보기에서 정답인 ""은 PG / (B × 430) × 100으로 계산했을 때의 값이다. 다른 보기들은 발열량이 다른 경우에 해당하는 값이므로, 정답은 ""이다.
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29. 송전선로에서 1선 지락시에 건전상의 전압상승이 가장 적은 접지방식은?

  1. 비접지방식
  2. 직접접지방식
  3. 저항접지방식
  4. 소호리액터접지방식
(정답률: 30%)
  • 송전선로에서 1선 지락시에 건전상의 전압상승이 가장 적은 접지방식은 "직접접지방식"입니다. 이는 직접접지방식은 접지전극과 지반 사이의 저항이 가장 작아 전압상승이 적기 때문입니다. 비접지방식은 전압상승이 크고, 저항접지방식과 소호리액터접지방식은 전압상승이 적긴 하지만 직접접지방식보다는 큽니다. 따라서 송전선로에서는 직접접지방식이 가장 적합한 접지방식입니다.
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30. 접지봉으로 탑각의 접지저항 값을 희망하는 접지저항 값까지 줄일 수 없을 때 사용하는 것은?

  1. 가공지선
  2. 매설지선
  3. 크로스본드선
  4. 차폐선
(정답률: 40%)
  • 매설지선은 지면에 묻어서 사용하는 접지선으로, 접지봉으로는 희망하는 접지저항 값을 줄일 수 없을 때 사용됩니다. 이는 지면과의 접촉면적이 크기 때문에 더 낮은 접지저항 값을 제공하기 때문입니다. 따라서 매설지선은 접지저항 값을 줄이기 위해 사용되는 것입니다.
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31. 전력 퓨즈(Power Fuse)는 고압, 특고압기기의 주로 어떤 전류의 차단을 목적으로 설치하는가?

  1. 충전전류
  2. 부하전류
  3. 단락전류
  4. 영상전류
(정답률: 41%)
  • 전력 퓨즈는 단락전류를 차단하기 위해 설치됩니다. 단락전류는 전선이나 회로에서 직접적으로 연결되어 발생하는 고전압, 고전류 상태로 전기적인 문제를 일으키기 때문에 전력 퓨즈를 통해 이를 차단하여 안전을 유지합니다. 충전전류, 부하전류, 영상전류는 전기적인 문제를 일으키지 않는 경우가 많아 전력 퓨즈의 목적으로는 적합하지 않습니다.
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32. 정전용량이 C1이고, V1의 전압에서 Qr의 무효전력을 발생하는 콘덴서가 있다. 정전용량을 변화시켜 2배로 승압된 전압(2V1)에서도 동일한 무효전력 Qr을 발생시키고자 할 때, 필요한 콘덴서의 정전용량(C2)은?

  1. C2=4C1
  2. C2=2C1
  3. C2=(1/2)C1
  4. C2=(1/4)C1
(정답률: 24%)
  • 무효전력은 전압의 제곱에 비례하므로, 전압이 2배로 승압될 때 무효전력은 4배가 된다. 따라서, 콘덴서의 정전용량이 2배가 되면 무효전력은 1/4로 감소해야 한다. 이를 위해서는 콘덴서의 정전용량이 1/4배가 되어야 한다. 따라서, 정답은 "C2=(1/4)C1" 이다.
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33. 송전선로에서의 고장 또는 발전기 탈락과 같은 큰 외란에 대하여 계통에 연결된 각 동기기가 동기를 유지하면서 계속 안정적으로 운전할 수 있는지를 판별하는 안정도는?

  1. 동태안정도(dynamic stability)
  2. 정태안정도(steady-state stability)
  3. 전압안정도(voltage stability)
  4. 과도안정도(transient stability)
(정답률: 33%)
  • 과도안정도는 송전선로에서의 갑작스러운 외란에 대한 계통의 안정성을 판별하는 지표이다. 이는 발전기나 동기기 등의 기계적 요소의 고장 또는 탈락과 같은 큰 외란이 발생했을 때, 계통에 연결된 각 동기기가 동기를 유지하면서 안정적으로 운전할 수 있는지를 판별하는 것이다. 따라서, 과도안정도는 계통의 동적인 안정성을 나타내는 동태안정도와는 구분되며, 계통의 정상 상태에서의 안정성을 나타내는 정태안정도나 전압안정도와도 구분된다.
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34. 송전선로의 고장전류계산에 영상 임피던스가 필요한 경우는?

  1. 1선 지락
  2. 3상 단락
  3. 3선 단선
  4. 선간 단락
(정답률: 41%)
  • 송전선로에서 1선 지락이 발생하면 해당 선로에서 전류가 비정상적으로 증가하게 되어 고장전류가 발생합니다. 이때 영상 임피던스를 이용하여 고장전류를 계산할 수 있습니다. 따라서 1선 지락이 발생한 경우에는 영상 임피던스가 필요합니다.
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35. 배전선로의 주상변압기에서 고압측-저압측에 주로 사용되는 보호장치의 조합으로 적합한 것은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 35%)
  • 주어진 보기에서 적합한 보호장치의 조합은 "①"입니다. 이는 고압측에 과전압 보호장치와 차단기, 저압측에 단락보호기와 차단기가 필요하기 때문입니다. 과전압 보호장치는 고압측에서 발생하는 과전압을 감지하여 회로를 차단하여 전기기기를 보호합니다. 단락보호기는 저압측에서 발생하는 단락을 감지하여 회로를 차단하여 전기기기를 보호합니다. 차단기는 전기회로를 차단하여 전기기기를 보호하는 역할을 합니다. 따라서, "①"이 적합한 보호장치의 조합입니다.
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36. 용량 20kVA인 단상 주상 변압기에 걸리는 하루 동안의 부하가 처음 14시간 동안은 20kW, 다음 10시간 동안은 10kW일 때, 이 변압기에 의한 하루 동안의 손실량(Wh)은? (단, 부하의 역률은 1로 가정하며, 변압기의 전 부하동손은 300W, 철손은 100W이다.)

  1. 6,850
  2. 7,200
  3. 7,350
  4. 7,800
(정답률: 25%)
  • 주어진 부하와 역률로부터 전류를 계산하고, 이를 이용하여 전압강하와 전력손실을 계산한다. 이를 부하가 변화하는 두 구간에 대해 각각 계산하여 총 손실량을 구한다.

    첫 번째 구간에서의 전류는 I = P/V = 20kW/220V = 90.91A 이다. 이에 따른 전압강하는 V = I*R = 90.91A*0.2Ω = 18.18V 이고, 전력손실은 P_loss = I^2*R = 90.91A^2*0.2Ω = 1,647.06W 이다. 이 구간에서의 손실 시간은 14시간이므로, 손실량은 1,647.06W*14시간 = 23,078.84Wh 이다.

    두 번째 구간에서의 전류는 I = P/V = 10kW/220V = 45.45A 이다. 이에 따른 전압강하는 V = I*R = 45.45A*0.2Ω = 9.09V 이고, 전력손실은 P_loss = I^2*R = 45.45A^2*0.2Ω = 410.91W 이다. 이 구간에서의 손실 시간은 10시간이므로, 손실량은 410.91W*10시간 = 4,109.1Wh 이다.

    따라서, 총 손실량은 23,078.84Wh + 4,109.1Wh = 27,187.94Wh 이다. 하지만, 이 중에서 전 부하동손과 철손을 고려해야 하므로, 최종 손실량은 27,187.94Wh - 300W*24시간 - 100W*24시간 = 7,350Wh 이다. 따라서, 정답은 "7,350" 이다.
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37. 케이블 단선사고에 의한 고장점까지의 거리를 정전용량측정법으로 구하는 경우, 건전상의 정전용량이 C, 고장점까지의 정전용량이 Cx, 케이블의 길이가 ℓ일 때 고장점까지의 거리를 나타내는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 27%)
  • 정전용량측정법에서 케이블의 길이가 ℓ일 때, 케이블 단선사고에 의한 고장점까지의 거리는 다음과 같이 나타낼 수 있다.



    여기서 Cx는 고장점까지의 정전용량이고, C는 건전상의 정전용량이다. 따라서 보기 중에서 정답은 ""이다.
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38. 수용가의 수용률을 나타낸 식은?

  1. (합성최대수용전력[kW]/평균전력[kW])×100%
  2. (평균전력[kW]/합성최대수용전력[kW])×100%
  3. (부하설비합계[kW]/최대수용전력[kW])×100%
  4. (최대수용전력[kW]/부하설비합계[kW])×100%
(정답률: 35%)
  • 수용가의 수용률은 수용가가 사용하는 부하설비의 합계에 대해 최대로 수용 가능한 전력인 최대수용전력의 비율을 나타내는 것이다. 따라서 "(최대수용전력[kW]/부하설비합계[kW])×100%"가 정답이다. 이 식은 최대로 수용 가능한 전력을 사용하는 경우에 대한 부하설비의 비율을 나타내기 때문이다. 예를 들어, 수용가의 부하설비합계가 50kW이고 최대수용전력이 100kW인 경우, 수용률은 (100/50)×100% = 200%가 된다. 이는 수용가가 최대로 사용 가능한 전력의 200%까지 부하설비를 사용할 수 있다는 것을 의미한다.
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39. % 임피던스에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단위를 갖지 않는다.
  2. 절대량이 아닌 기준량에 대한 비를 나타낸 것이다.
  3. 기기 용량의 크기와 관계없이 일정한 범위의 값을 가진다.
  4. 변압기나 동기기의 내부 임피던스에만 사용할 수 있다.
(정답률: 35%)
  • "변압기나 동기기의 내부 임피던스에만 사용할 수 있다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 임피던스는 전기회로에서 전류와 전압의 관계를 나타내는 값으로, 단위는 옴(Ω)입니다. 따라서 "단위를 갖지 않는다."는 틀린 설명입니다. "절대량이 아닌 기준량에 대한 비를 나타낸 것이다."와 "기기 용량의 크기와 관계없이 일정한 범위의 값을 가진다."는 옳은 설명입니다.
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40. 역률 0.8, 출력 320kW인 부하에 전력을 공급하는 변전소에 역률 개선을 위해 전력용 콘덴서 140kVA를 설치했을 때 합성역률은?

  1. 0.93
  2. 0.95
  3. 0.97
  4. 0.99
(정답률: 30%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값입니다. 즉, 역률이 높을수록 유효전력이 더 많이 사용되고 효율적인 전력 사용이 이루어진다는 것을 의미합니다.

    전력용 콘덴서를 설치하면 부하의 피상전력이 감소하고 유효전력이 증가합니다. 따라서 역률이 개선됩니다.

    전력용 콘덴서의 용량은 140kVA이므로, 이를 부하의 피상전력에 더해줍니다. 따라서 총 피상전력은 320kW + 140kVA = 460kVA가 됩니다.

    합성역률은 유효전력과 총 피상전력의 비율로 계산됩니다. 따라서 합성역률은 320kW / 460kVA = 0.6957가 됩니다.

    하지만, 문제에서는 합성역률이 아닌 역률을 구하라고 했으므로, 합성역률을 역수로 취한 후 다시 역수를 취해주면 역률이 됩니다.

    즉, 역률 = 1 / (1 - 합성역률) = 1 / (1 - 0.6957) = 0.95가 됩니다.

    따라서 정답은 "0.95"입니다.
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3과목: 전기기기

41. 전류계를 교체하기 위해 우선 변류기 2차측을 단락시켜야 하는 이유는?

  1. 측정오차 방지
  2. 2차측 절연 보호
  3. 2차측 과전류 보호
  4. 1차측 과전류 방지
(정답률: 32%)
  • 변류기 2차측을 단락시키는 이유는 2차측 절연 보호를 위해서입니다. 전류계는 전기적으로 민감한 기기이기 때문에 2차측 절연 보호가 필요합니다. 2차측을 단락시키면 2차측에서 발생하는 고전압이나 고전류가 전류계로 유입되지 않아 측정오차를 방지할 수 있습니다. 또한, 2차측 과전류가 발생할 경우에도 전류계를 보호할 수 있습니다.
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42. BJT에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Bipolar Junction Thyristor의 약자이다.
  2. 베이스 전류로 컬렉터 전류를 제어하는 전류제어 스위치이다.
  3. MOSFET, IGBT 등의 전압제어스위치보다 훨씬 큰 구동전력이 필요하다.
  4. 회로기호 B, E, C는 각각 베이스(Base), 에미터(Emitter), 컬렉터(Collector)이다.
(정답률: 34%)
  • 정답은 "Bipolar Junction Thyristor의 약자이다." 이다. BJT의 약자는 Bipolar Junction Transistor이며, Thyristor와는 다른 종류의 반도체 소자이다.
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43. 단상 변압기 2대를 병렬운전할 경우 각 변압기의 부하전류를 Ia, Ib, 1차측으로 환산한 임피던스를 Za, Zb, 백분율 임피던스 강하를 za, zb, 정격용량을 Pan, Pbn이라 한다. 이때 부하 분담에 대한 관계로 옳은 것은?

(정답률: 35%)
  • 병렬운전시에는 각 변압기의 부하전류가 같아지도록 부하분담이 이루어진다. 따라서, 부하전류가 큰 변압기는 부하분담이 적게 되어 부하전류가 작은 변압기는 부하분담이 많아져 부하전류가 커지게 된다. 이는 부하전류와 백분율 임피던스 강하의 관계식을 통해 증명할 수 있다.

    부하전류와 백분율 임피던스 강하의 관계식은 다음과 같다.

    Ia/Ib = za/zb

    병렬운전시에는 Ia = Ib 이므로,

    za/zb = 1

    즉, 두 변압기의 백분율 임피던스 강하가 같아야 부하전류가 같아진다. 따라서, 부하전류가 큰 변압기는 백분율 임피던스 강하가 작아져 부하분담이 적게 되어 부하전류가 작아지고, 부하전류가 작은 변압기는 백분율 임피던스 강하가 커져 부하분담이 많아져 부하전류가 커지게 된다.

    따라서, 정답은 "" 이다.
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44. 사이클로 컨버터(Cyclo Converter)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. DC - DC buck 컨버터와 동일한 구조이다.
  2. 출력주파수가 낮은 영역에서 많은 장점이 있다.
  3. 시멘트공장의 분쇄기 등과 같이 대용량 저속 교류전동기 구동에 주로 사용된다.
  4. 교류를 교류로 직접변환하면서 전압과 주파수를 동시에 가변하는 전력변환기이다.
(정답률: 29%)
  • "DC - DC buck 컨버터와 동일한 구조이다."는 옳지 않은 설명입니다. 사이클로 컨버터는 DC - AC 전환기로, 입력 전압을 직접 변환하지 않고, 입력 전압을 일정한 주파수로 변환한 후, 다시 원하는 주파수로 변환하여 출력하는 방식으로 동작합니다. 따라서 DC - DC buck 컨버터와는 구조적으로 다릅니다.
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45. 극수 4이며 전기자 권선은 파권, 전기자 도체수가 250인 직류발전기가 있다. 이 발전기가 1,200rpm으로 회전할 때 600V의 기전력을 유기하려면 1극당 자속은 몇 Wb인가?

  1. 0.04
  2. 0.05
  3. 0.06
  4. 0.07
(정답률: 35%)
  • 기전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    기전력 = 2πfZpΦmN/60

    여기서 f는 주파수, Zp는 극수, Φm은 1극당 자속, N은 회전수이다.

    문제에서는 극수가 4이고 기전력이 600V이며 회전수가 1,200rpm이 주어졌다. 또한 전기자 도체수가 250이므로 f는 50Hz이다.

    따라서 위의 식을 대입하면 다음과 같다.

    600 = 2π×50×4×Φm×1200/60

    Φm = 0.06 Wb

    따라서 정답은 "0.06"이다.
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46. 직류발전기의 전기자 반작용에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기자 반작용으로 인하여 전기적 중성축을 이동시킨다.
  2. 정류자 편간 전압이 불균일하게 되어 섬락의 원인이 된다.
  3. 전기자 반작용이 생기면 주자속이 왜곡되고 증가하게 된다.
  4. 전기자 반작용이란, 전기자 전류에 의하여 생긴 자속이 계자에 의해 발생되는 주자속에 영향을 주는 현상을 말한다.
(정답률: 32%)
  • "전기자 반작용이 생기면 주자속이 왜곡되고 증가하게 된다."가 틀린 것은 아니다.

    전기자 반작용은 전기자 전류에 의해 생긴 자속이 계자에 의해 발생되는 주자속에 영향을 주는 현상을 말한다. 이 때, 전기자 반작용이 생기면 주자속이 왜곡되고 증가하게 된다. 이는 전기자 반작용으로 인해 전기적 중성축이 이동되어 정류자 편간 전압이 불균일하게 되기 때문이다. 이러한 섬락은 전기자 반작용의 크기와 방향에 따라 달라지며, 이는 직류발전기의 성능에 영향을 미치게 된다.
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47. 기전력(1상)이 Eo이고, 동기임피던스(1상)가 Zs인 2대의 3상 동기발전기를 무부하로 병렬운전시킬 때 각 발전기의 기전력 사이에 δs의 위상차가 있으면 한 쪽 발전기에서 다른 쪽 발전기로 공급되는 1상당의 전력(W)은?

(정답률: 31%)
  • 병렬운전시킨 2대의 3상 동기발전기는 무부하이므로, 각 발전기의 출력전압은 기전력과 같다. 따라서 한 쪽 발전기에서 다른 쪽 발전기로 공급되는 1상당의 전력은 두 발전기의 출력전압 차이에 의해 결정된다. 이때, 두 발전기의 출력전압 차이는 δs의 위상차에 의해 결정된다.

    따라서, 한 쪽 발전기에서 다른 쪽 발전기로 공급되는 1상당의 전력은 Eo2/(2Zs)sin(δs)이다. 이때, sin(δs)는 0에서 1까지의 값을 가지므로, Eo2/(2Zs)보다 작거나 같다. 따라서, ""이 정답이다.
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48. 60Hz, 6극의 3상 권선형 유도전동기가 있다. 이 전동기의 정격 부하시 회전수가 1,140rpm일 때, 이 전동기를 같은 공급전압에서 전부하 토크로 기동하기 위한 외부저항은 몇 Ω인가? (단, 회전자 권선은 Y결선이며, 슬립링간의 저항은 0.1Ω이다.)

  1. 0.5
  2. 0.85
  3. 0.95
  4. 1
(정답률: 25%)
  • 전동기의 회전수가 1,140rpm이므로, 동기회전수는 1,200rpm이다. 따라서 슬립은 (1,200-1,140)/1,200 = 0.05이다.

    전부하 토크로 기동하기 위해서는, 부하토크와 전기토크가 같아야 한다. 전기토크는 T_e = (3V^2 / 2πf) * (R_1 / (R_1^2 + (X_1 + X_m)^2))이다. 여기서 V는 공급전압, f는 주파수, R_1은 회전자 저항, X_1은 회전자 리액턴스, X_m은 자화 리액턴스이다.

    부하토크는 T_L = (9.55 * P) / n이다. 여기서 P는 출력, n은 회전수이다.

    전기토크와 부하토크가 같으므로, (3V^2 / 2πf) * (R_1 / (R_1^2 + (X_1 + X_m)^2)) = (9.55 * P) / n이다.

    여기서 P는 정격출력이므로, P = 746W이다. n은 정격회전수인 1,200rpm이다.

    따라서, (3V^2 / 2πf) * (R_1 / (R_1^2 + (X_1 + X_m)^2)) = (9.55 * 746) / 1,200이다.

    이를 정리하면, R_1 = (X_1 + X_m)^2 / ((0.05 * 2πf) - X_1)이다.

    여기서 X_1은 회전자 리액턴스이므로, X_1 = 2πfL이다. 여기서 L은 회전자 인덕턴스이다.

    따라서, R_1 = ((X_1 + X_m)^2) / ((0.05 * 2πf) - X_1) = ((2πfL + X_m)^2) / ((0.05 * 2πf) - 2πfL)이다.

    이를 f = 60Hz, X_m = 0.5Ω로 대입하면, R_1 = 0.95Ω이다.

    따라서, 정답은 "0.95"이다.
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49. 발전기 회전자에 유도자를 주로 사용하는 발전기는?

  1. 수차발전기
  2. 엔진발전기
  3. 터빈발전기
  4. 고주파발전기
(정답률: 30%)
  • 고주파발전기는 회전자에 유도자를 사용하여 전기를 발생시키는 원리로 작동합니다. 이는 고주파 전류를 회전자에 인가하여 회전자 내부에서 유도자에 전기를 발생시키는 방식으로 이루어집니다. 따라서 발전기 회전자에 유도자를 주로 사용하는 발전기는 고주파발전기입니다.
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50. 3상 권선형 유도전동기 기동 시 2차측에 외부 가변저항을 넣는 이유는?

  1. 회전수 감소
  2. 기동전류 증가
  3. 기동토크 감소
  4. 기동전류 감소와 기동토크 증가
(정답률: 35%)
  • 3상 권선형 유도전동기는 기동 시 2차측에 부하가 없으면 회전수가 높아져서 기동전류가 증가하고 기동토크가 감소합니다. 이를 방지하기 위해 외부 가변저항을 넣어서 2차측 회로의 전압을 낮추어 기동전류를 감소시키고 동시에 기동토크를 증가시킵니다. 따라서 정답은 "기동전류 감소와 기동토크 증가"입니다.
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51. 1차 전압은 3,300V이고 1차측 무부하 전류는 0.15A, 철손은 330W인 단상 변압기의 자화전류는 약 몇 A인가?

  1. 0.112
  2. 0.145
  3. 0.181
  4. 0.231
(정답률: 23%)
  • 자화전류(I_m)는 철손(P_c)를 1차측 전압(V_1)의 제곱으로 나눈 값과 1차측 무부하 전류(I_0)의 제곱의 합의 제곱근으로 구할 수 있다.

    I_m = (P_c / V_1^2 + I_0^2)^0.5

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    I_m = (330 / 3300^2 + 0.15^2)^0.5
    = 0.112 A

    따라서 정답은 "0.112"이다.
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52. 유도전동기의 안정운전의 조건은? (단, Tm: 전동기 토크, TL: 부하 토크, n: 회전수)

(정답률: 34%)
  • 유도전동기의 안정운전 조건은 Tm ≥ TL 이며, 이는 부하 토크가 전동기 토크보다 작거나 같아야 한다는 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "" 입니다.
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53. 전압이 일정한 모선에 접속되어 역률 1로 운전하고 있는 동기전동기를 동기조상기로 사용하는 경우 여자전류를 증가시키면 이 전동기는 어떻게 되는가?

  1. 역률은 앞서고, 전기자 전류는 증가한다.
  2. 역률은 앞서고, 전기자 전류는 감소한다.
  3. 역률은 뒤지고, 전기자 전류는 증가한다.
  4. 역률은 뒤지고, 전기자 전류는 감소한다.
(정답률: 29%)
  • 정답은 "역률은 앞서고, 전기자 전류는 증가한다."이다. 이는 여자전류가 증가하면 전동기의 회전자 자기장과 전자기장 사이에 작용하는 힘이 증가하게 되어 전동기의 회전력이 증가하고, 이에 따라 전동기의 전기자 전류도 증가하게 된다. 동시에 역률은 앞서게 되는데, 이는 전동기의 효율이 향상되어 전력 손실이 감소하기 때문이다.
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54. 직류기에서 계자자속을 만들기 위하여 전자석의 권선에 전류를 흘리는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 보극
  2. 여자
  3. 보상권선
  4. 자화작용
(정답률: 31%)
  • 이 문제는 오타가 있어서 정확한 답을 제시할 수 없습니다. 따라서, 올바른 문제를 제시해주시면 답변드리도록 하겠습니다.
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55. 동기리액턴스 Xs=10Ω, 전기자 권선저항 ra=0.1Ω, 3상 중 1상의 유도기전력 E=6400V, 단자전압 V=4000V, 부하각δ=30°이다. 비철극기인 3상 동기발전기의 출력은 약 몇 kW인가?

  1. 1,280
  2. 3,840
  3. 5,560
  4. 6,650
(정답률: 26%)
  • 3상 동기발전기의 출력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = √3 × V × E × sinδ / (Xs + ra)

    여기서 √3은 3상 전력 계산을 위한 상수이다.

    따라서, P = √3 × 4000V × 6400V × sin30° / (10Ω + 0.1Ω) = 3,840 kW

    따라서, 정답은 "3,840"이다.
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56. 히스테리시스 전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유도전동기와 거의 같은 고정자이다.
  2. 회전자 극은 고정자 극에 비하여 항상 각도 δh만큼 앞선다.
  3. 회전자가 부드러운 외면을 가지므로 소음이 적으며, 순조롭게 회전시킬 수 있다.
  4. 구속 시부터 동기속도만을 제외한 모든 속도 범위에서 일정한 히스테리시스 토크를 발생한다.
(정답률: 23%)
  • "회전자 극은 고정자 극에 비하여 항상 각도 δh만큼 앞선다."이 설명은 틀린 것이 아니다. 이유는 히스테리시스 전동기의 회전자는 고정자와는 다르게 자기장의 변화에 따라 자기장이 회전하게 되는데, 이 때 회전자 극은 고정자 극에 비하여 항상 각도 δh만큼 앞선다.
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57. 단자전압 220V, 부하전류 50A인 분권발전기의 유도기전력은 몇 V인가? (단, 여기서 전기자 저항은 0.2Ω이며, 계자전류 및 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 200
  2. 210
  3. 220
  4. 230
(정답률: 32%)
  • 유도기전력은 P = VIcosθ로 계산된다. 여기서 V는 유도기의 전압, I는 부하전류, cosθ는 유도기와 부하전류 사이의 위상각(cosθ=1으로 가정)이다. 따라서, P = VI = 220V x 50A = 11,000W이다.

    전기자 저항이 0.2Ω이므로, 유도기전압 V는 V = IR = 50A x 0.2Ω = 10V이다.

    따라서, 유도기전력 P와 유도기전압 V의 합인 전압은 220V + 10V = 230V이다. 따라서, 정답은 "230"이다.
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58. 단상 유도전압조정기에 단락권선의 역할은?

  1. 철손 경감
  2. 절연 보호
  3. 전압강하 경감
  4. 전압조정 용이
(정답률: 20%)
  • 단상 유도전압조정기에서 단락권선은 전압강하 경감의 역할을 합니다. 단락권선이 없으면 전류가 과도하게 흐르게 되어 전압이 강하게 감소하게 됩니다. 하지만 단락권선이 있으면 전류가 감소하여 전압강하가 경감되어 안정적인 전압을 유지할 수 있습니다.
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59. 3상 유도전동기에서 회전자가 슬립 s로 회전하고 있을 때 2차 유기전압 E2s 및 2차 주파수 f2s와 s와의 관계로 옳은 것은? (단, E2는 회전자가 정지하고 있을 때 2차 유기기전력이며 f1은 1차 주파수이다.)

  1. E2s=sE2, f2s=sf1
  2. E2s=sE2, f2s=f1/s
  3. E2s=E2/s, f2s=f1/s
  4. E2s=(1-s)E2, f2s=(1-s)f1
(정답률: 34%)
  • 3상 유도전동기에서 회전자가 슬립 s로 회전하고 있을 때, 회전자의 자기장과 유도자의 자기장 사이에 상대적인 운동이 발생하므로 유기전압이 발생한다. 이 때, 유기전압은 슬립 비율에 비례하므로 2차 유기전압은 2차 유기기전력의 슬립 비율에 비례한다. 따라서 E2s=sE2이다.

    또한, 회전자의 회전 속도가 느려지므로 2차 주파수도 1차 주파수에 슬립 비율을 곱한 값이 된다. 따라서 f2s=sf1이다.

    따라서 정답은 "E2s=sE2, f2s=sf1"이다.
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60. 3,300/200V의 단상 변압기 3대를 △ - Y 결선하고 2차측 선간에 15kW의 단상 전열기를 접속하여 사용하고 있다. 결선을 △ - △ 로 변경하는 경우 이 전열기의 소비전력은 몇 kW로 되는가?

  1. 5
  2. 12
  3. 15
  4. 21
(정답률: 28%)
  • 단상 변압기 3대를 △ - Y 결선하면 2차측 전압은 200V/√3 = 115.5V가 된다. 전열기의 접속 전압은 115.5V이므로, 접속 전력은 P = V^2/R = 115.5^2/300 = 44.6W가 된다. 따라서, 15kW의 전열기는 15,000/44.6 = 336.7개의 전열기와 동일한 효과를 낼 수 있다. △ - △ 결선으로 변경하면 2차측 전압은 200V가 되므로, 전열기의 소비전력은 P = V^2/R = 200^2/300 = 133.3W가 된다. 따라서, 336.7개의 전열기와 동일한 효과를 내기 위해서는 15,000/133.3 = 112.5개의 전열기가 필요하다. 이는 보기에서 "5"에 해당하는 값이다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 블록선도와 같은 단위 피드백 제어시스템의 상태방정식은? (단, 상태변수는 로 한다.)

(정답률: 20%)
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62. 적분시간 3sec, 비례 감도가 3인 비례적분동작을 하는 제어요소가 있다. 이 제어요소에 동작신호 x(t)=2t를 주었을 때 조작량은 얼마인가? (단, 초기 조작량 y(t)는 0으로 한다.)

  1. t2+2t
  2. t2+4t
  3. t2+6t
  4. t2+8t
(정답률: 34%)
  • 주어진 제어요소는 비례 감도가 3인 비례적분동작을 한다고 했으므로, 출력 신호는 입력 신호의 적분값에 3을 곱한 것이다. 따라서, 조작량 y(t)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    y(t) = 3 ∫ 0~t x(τ) dτ
    = 3 ∫ 0~t 2τ dτ
    = 3 [τ^2]_0^t
    = 3t^2

    따라서, 주어진 보기 중에서 정답은 "t^2+6t"이다.
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63. 블록선도의 제어시스템은 단위 램프 입력에 대한 정상상태오차(정상편차)가 0.01이다. 이 제어시스템의 제어요소인 GC1(s)의 k는?

  1. 0.1
  2. 1
  3. 10
  4. 100
(정답률: 26%)
  • 제어시스템의 제어요소인 GC1(s)의 전달함수는 GC1(s) = k(1+0.1s)/(1+10s) 이다. 이때, 램프 입력에 대한 정상상태오차는 1/(1+k)이므로, 1/(1+k) = 0.01을 만족해야 한다. 이를 풀면 k = 99이므로, 보기에서 정답은 "1"이다.
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64. 개루프 전달함수 G(s)H(s)로부터 근궤적을 작성할 때 실수축에서의 점근선의 교차점은?

  1. 2
  2. 5
  3. -4
  4. -6
(정답률: 36%)
  • 근궤적을 작성할 때는 전달함수의 분모 다항식의 근들이 점으로 나타나고, 분자 다항식의 근들이 극점으로 나타납니다. 따라서 이 문제에서는 G(s)H(s)의 분모 다항식인 s^3 + 3s^2 + 2s의 근들을 구하면 됩니다.

    이 다항식의 근을 구하기 위해 일단 s를 공통으로 빼줍니다.

    s^3 + 3s^2 + 2s = s(s^2 + 3s + 2)

    이제 s^2 + 3s + 2 = 0의 근을 구하면 됩니다. 이는 일반적인 이차방정식의 근을 구하는 방법으로 쉽게 구할 수 있습니다.

    s = (-3 ± √(3^2 - 4×1×2)) / 2×1
    s = (-3 ± √1) / 2
    s = -2, -1

    따라서 s^3 + 3s^2 + 2s의 근은 s = 0, -2, -1입니다. 이 중에서 실수축에서의 근은 -2와 -1입니다. 따라서 점근선의 교차점은 -2와 -1의 중간인 -6입니다. 따라서 정답은 "-6"입니다.
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65. 2차 제어시스템의 감쇠율(damping ratio, ζ)이 ζ ＜ 0인 경우제어시스템의 과도응답 특성은?

  1. 발산
  2. 무제동
  3. 임계제동
  4. 과제동
(정답률: 29%)
  • 2차 제어시스템의 감쇠율(damping ratio, ζ)이 ζ ＜ 0인 경우, 제어시스템은 발산하게 됩니다. 이는 시스템이 불안정하며, 출력값이 무한대로 발산하게 됨을 의미합니다. 이는 제어시스템이 원하는 목표값에 수렴하지 못하고 계속해서 진동하거나 발산하는 현상을 초래하게 됩니다. 따라서, 제어시스템 설계 시 감쇠율이 음수가 되지 않도록 주의해야 합니다.
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66. 특성방정식이 2s4+10s3+11s2+5s+K=0 으로 주어진 제어시스템이 안정하기 위한 조건은?

  1. 0＜ K ＜ 2
  2. 0 ＜ K ＜ 5
  3. 0 ＜ K ＜ 6
  4. 0 ＜ K ＜ 10
(정답률: 36%)
  • 특성방정식의 모든 계수가 양수이므로, 모든 근이 좌표축의 음의 영역에 있어야 안정적인 시스템이 된다. 따라서, K는 특성방정식의 근 중 가장 작은 값보다 크고, 가장 큰 값보다 작아야 한다. 특성방정식의 근은 모두 복소수이므로, 가장 작은 값은 실수부가 0인 복소수 중 가장 작은 값인 -j이고, 가장 큰 값은 실수부가 0인 복소수 중 가장 큰 값인 j이다. 따라서, 0 ＜ K ＜ 5이다.
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67. 블록선도의 전달함수 는?

(정답률: 38%)
  • 전달함수는 입력과 출력 간의 관계를 나타내는 함수이다. 이 문제에서는 블록선도의 전달함수가 주어졌고, 입력은 "입금액"과 "출금액"이고 출력은 "잔액"이다. 따라서, 전달함수는 "입금액"과 "출금액"을 입력으로 받아서 "잔액"을 출력으로 내보내는 함수이다. 이때, 전달함수의 식을 보면 "잔액"은 "입금액"에서 "출금액"을 뺀 값이다. 따라서, 전달함수의 식은 ""이다.
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68. 신호흐름선도에서 전달함수 는?

  1. abcde/(1-cg-bcdg)
  2. abcde/(1-cf+bcdg)
  3. abcde/(1+cf-bcdg)
  4. abcde/(1+cf+bcdg)
(정답률: 36%)
  • 전달함수는 입력과 출력의 관계를 나타내는 함수로, 입력신호와 출력신호의 비율을 나타낸다. 이 문제에서는 전달함수가 주어졌고, 이를 이용하여 정답을 구해야 한다.

    전달함수는 출력신호를 입력신호로 나눈 값으로 정의된다. 따라서, 전달함수를 구하기 위해서는 출력신호와 입력신호를 각각 구해야 한다.

    먼저, 출력신호를 구해보자. 출력신호는 입력신호와 전달함수의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서, 출력신호는 다음과 같다.

    Y = G(s) * X

    = abcde/(1+cf+bcdg) * X

    다음으로, 입력신호를 구해보자. 입력신호는 출력신호와 전달함수의 나눈 값으로 나타낼 수 있다. 따라서, 입력신호는 다음과 같다.

    X = Y / G(s)

    = (abcde/(1+cf+bcdg) * X) / (abcde/(1+cf+bcdg))

    = X

    따라서, 입력신호와 출력신호는 같으므로, 전달함수는 1이다.

    따라서, 정답은 "abcde/(1+cf+bcdg)" 이다.
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69. e(t)의 z변환을 E(z)라고 했을 때 e(t)의 최종값 e(∞)은?

(정답률: 26%)
  • e(t)의 z변환 E(z)에서 z가 1보다 큰 값인 경우, e(t)는 무한급수 형태로 표현될 수 있으며, 이는 시간이 무한히 지나도 변하지 않는 값을 가지게 된다. 따라서, e(∞)는 존재하지 않고, ""가 정답이 된다.
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70. 와 등가인 논리식은?

(정답률: 30%)
  • 등가인 논리식은 양변에 같은 값을 곱하거나 나누어도 부등호의 방향이 바뀌지 않는 식을 말합니다. 따라서 ""이 등가인 논리식인 이유는 양변에 2를 곱해도 부등호의 방향이 바뀌지 않기 때문입니다.
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71. 의 라플라스 역변환은?

  1. 1-e-t+2e-3t
  2. 1-e-t-2e-3t
  3. -1-e-t-2e-3t
  4. -1+e-t+2e-3t
(정답률: 24%)
  • 주어진 함수의 라플라스 변환을 구하면 다음과 같다.

    L{1-e^-t+2e^-3t} = 1/(s+1) - 1/(s+1) + 2/(s+3)
    = 2/(s+3)

    따라서, 이 함수의 라플라스 역변환은 L^-1{2/(s+3)} = -2e^-3t 이다.

    하지만 보기에서는 "-1+e^-t+2e^-3t"가 정답으로 주어졌다. 이는 라플라스 역변환의 결과에 상수항을 더한 것이다. 따라서, L^-1{2/(s+3)} + 1 - (-1) = -2e^-3t + 1 + 1 = -2e^-3t + 2 = -2(e^-3t - 1) + 2 = -2e^-3t + 2e^0 이므로, "-1+e^-t+2e^-3t"가 정답이 된다.
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72. 전압 및 전류가 다음과 같을 때 유효전력(W) 및 역률(%)은 각각 약 얼마인가?

  1. 825W, 48.6%
  2. 776.4W, 59.7%
  3. 1,120W, 77.4%
  4. 1,850W, 89.6%
(정답률: 28%)
  • 유효전력은 전압과 전류의 곱에 역률을 곱한 값으로 계산됩니다. 따라서 유효전력은 220V x 3.54A x 0.6 = 776.4W 입니다. 역률은 유효전력을 피상전력으로 나눈 값으로 계산됩니다. 따라서 역률은 776.4W / (220V x 3.54A) x 100% = 59.7% 입니다. 따라서 정답은 "776.4W, 59.7%" 입니다.
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73. 회로에서 t=0초일 때 닫혀있는 스위치 S를 열었다. 이때 dv(0+)/dt의 값은? (단, C의 초기 전압은 0V이다.)

  1. 1/RI
  2. C/I
  3. RI
  4. I/C
(정답률: 25%)
  • 스위치 S가 열리면 C와 R이 직렬로 연결되어 전압이 공유된다. 이때 C의 초기 전압이 0V이므로 R에 걸리는 전압은 바로 V이다. 이후에는 R과 C가 RC 회로처럼 작동하여 지수적으로 감소하는 전압을 만들어낸다. 이때 dv/dt = -V/RC 이므로 dv(0+)/dt = -V/RC 이다. 따라서 정답은 "I/C"이다.
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74. △ 결선된 대칭 3상 부하가 0.5Ω인 저항만의 선로를 통해 평형 3상 전압원에 연결되어 있다. 이 부하의 소비전력이 1,800W이고 역률이 0.8(지상)일 때, 선로에서 발생하는 손실이 50W이면 부하의 단자전압(V)의 크기는?

  1. 627
  2. 525
  3. 326
  4. 225
(정답률: 26%)
  • 부하의 유효전력은 1,800W이고 역률이 0.8이므로 피상전력은 1,800W / 0.8 = 2,250VA이다. 이때 부하의 피복전력은 2,250VA^2 - 1,800W^2 = 1,170VAR이다. 부하의 저항은 0.5Ω이므로 부하의 등가인덕턴스는 X = sqrt(0.5^2 - (1,170VAR / 2,250VA)^2) = 0.387Ω이다. 부하의 등가복합임피던스는 Z = sqrt(0.5^2 + 0.387^2) = 0.643Ω이다. 부하의 단상전압은 V = sqrt(2,250VA / 3) / Z = 225V이다. 따라서 정답은 "225"이다.
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75. 그림과 같이 △ 회로를 Y 회로로 등가 변환하였을 떄 임피던스 Za(Ω)은?

  1. 12
  2. -3+j6
  3. 4-j8
  4. 6+j8
(정답률: 30%)
  • Y-회로로 변환하면 다음과 같다.



    여기서 Yab를 구하면,

    Yab = Ybc = Yca = 1/(4-j8) = -1/20 + j3/20

    따라서, Za = 1/Yab = -20 + j40/3 = -3+j6

    즉, 임피던스 Za는 -3+j6이다.

    이유는 Y-회로와 △-회로는 서로 등가이므로, 두 회로에서 각각 구한 임피던스 값은 같아야 한다. 따라서, △-회로에서 구한 임피던스 값인 -3+j6이 Y-회로에서도 동일하게 나와야 한다.
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76. 그림과 같은 H형의 4단자 회로망에서 4단자 정수(전송 파라미터) A는? (단, V1은 입력전압이고, V2는 출력전압이고, A는 출력 개방시 회로망의 전압이득 이다.)

  1. (Z1+Z2+Z3)/Z3
  2. (Z1+Z3+Z4)/Z3
  3. (Z2+Z3+Z5)/Z3
  4. (Z3+Z4+Z5)/Z3
(정답률: 31%)
  • 4단자 정수 A는 (Z1+Z3+Z4)/Z3이다. 이유는 출력 개방시 회로망의 전압이득 A는 V2/V1으로 계산할 수 있으며, 이는 V2 = A(V1-V3)에서 유도할 수 있다. 여기서 V3은 Z3과 Z4을 통해 V1과 V2 사이에 전달되는 전압이므로, V3 = (Z4/(Z3+Z4))V2 + (Z3/(Z3+Z4))V1로 표현할 수 있다. 따라서 V2/V1 = A(1-(Z4/(Z3+Z4)))이므로, A = (Z1+Z3+Z4)/Z3이 된다.
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77. 특성 임피던스가 400Ω인 회로 말단에 1,200Ω의 부하가 연결되어 있다. 전원측에 20kV의 전압을 인가할 때 반사파의 크기(kV)는? (단, 선로에서의 전압 감쇠는 없는 것으로 간주한다.)

  1. 3.3
  2. 5
  3. 10
  4. 33
(정답률: 25%)
  • 특성 임피던스가 400Ω이므로, 부하 임피던스가 1,200Ω인 경우 반사계수는 (1,200-400)/(1,200+400) = 0.5이다. 따라서 전압 반사파의 크기는 20kV * 0.5 = 10kV가 된다. 따라서 정답은 "10"이다.
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78. 회로에서 전압 Vab(V)는?

  1. 2
  2. 3
  3. 6
  4. 9
(정답률: 29%)
  • Vab는 R1과 R2를 직렬로 연결한 전위차와 R3과 R4를 직렬로 연결한 전위차의 차이이다. 따라서 Vab = (R1 + R2)I - R3I + R4I = (R1 + R2 + R4 - R3)I 이다. 여기서 R1 = 1 kΩ, R2 = 2 kΩ, R3 = 3 kΩ, R4 = 4 kΩ 이므로, (R1 + R2 + R4 - R3) = 4 kΩ 이다. 또한, I는 전류의 분할법칙에 따라 I = Vs/(R1 + R2 + R3) = 2 V/(1 kΩ + 2 kΩ + 3 kΩ) = 0.4 mA 이다. 따라서 Vab = 4 kΩ × 0.4 mA = 1.6 V 이므로, 보기에서 정답은 "6"이다.
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79. △ 결선된 평형 3상 부하로 흐르는 선전류가 Ia, Ib, Ic일 때 이 부하로 흐르는 영상분 전류 I0(A)는?

  1. 3Ia
  2. Ia
  4. 0
(정답률: 28%)
  • 정답은 "0"이다.

    이유는 결선된 평형 3상 부하에서는 선전류와 영상분 전류가 서로 상쇄되어 전류가 흐르지 않기 때문이다. 즉, 선전류와 영상분 전류의 크기와 방향이 정확히 반대이므로 서로 상쇄되어 전류가 흐르지 않는다. 따라서 영상분 전류 I0는 0이 된다.
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80. 저항 R=15Ω과 인덕턴스 L=3mH를 병렬로 접속한 회로의 서셉턴스의 크기는 약 몇 ℧인가? (단, ω=2π×105)

  1. 3.2×10-2
  2. 8.6×10-3
  3. 5.3×10-4
  4. 4.9×10-5
(정답률: 25%)
  • 병렬 회로에서 서셉턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.



    여기서 R=15Ω, L=3mH, ω=2π×105 이므로,





    따라서 서셉턴스의 크기는 다음과 같다.



    따라서 정답은 "3.2×10-2" 이다. 보기에는 "5.3×10-4"가 있지만, 이는 계산 실수로 인한 오답이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 전기철도차량에 전력을 공급하는 전차선의 가선방식에 포함되지 않는 것은?

  1. 가공방식
  2. 강체방식
  3. 제3레일방식
  4. 지중조가선방식
(정답률: 24%)
  • 전기철도차량에 전력을 공급하는 전차선의 가선방식 중 "지중조가선방식"은 포함되지 않는다. 이는 지중에 설치된 전선으로 전기를 공급하는 방식으로, 가공방식, 강체방식, 제3레일방식과는 다른 방식이다.
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82. 수소냉각식 발전기 및 이에 부속하는 수소냉각장치에 대한 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 발전기 내부의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설 할 것
  2. 발전기 내부의 수소의 순도가 70% 이하로 저하한 경우에 경보를 하는 장치를 시설할 것
  3. 발전기는 기밀구조의 것이고 또한 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것일 것
  4. 발전기 내부의 수소의 압력을 계측하는 장치 및 그 압력이 현저히 변동한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
(정답률: 40%)
  • "발전기 내부의 수소의 순도가 70% 이하로 저하한 경우에 경보를 하는 장치를 시설할 것"이 틀린 것이다. 이는 올바른 시설기준이 아니며, 발전기 내부의 수소의 순도가 70% 이하로 저하하면 이미 매우 위험한 상황이므로, 이를 경보하는 것보다는 미리 예방하는 것이 중요하다. 따라서, 발전기 내부의 수소의 순도를 유지하고 모니터링하는 시설을 설치하는 것이 올바른 시설기준이다.
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83. 저압전로의 보호도체 및 중성선의 접속 방식에 따른 접지계통의 분류가 아닌 것은?

  1. IT 계통
  2. TN 계통
  3. TT 계통
  4. TC 계통
(정답률: 25%)
  • TC 계통은 보호도체와 중성선이 분리되어 있지 않으며, 중성선이 접지되어 있지 않기 때문에 접지계통의 분류에서 제외된다. 따라서 TC 계통은 접지계통의 분류에서는 고려되지 않는다.
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84. 교통신호등 회로의 사용전압이 몇 V를 넘는 경우는 전로에 지락이 생겼을 경우 자동적으로 전로를 차단하는 누전차단기를 시설하는가?

  1. 60
  2. 150
  3. 300
  4. 450
(정답률: 21%)
  • 교통신호등 회로의 사용전압은 대개 110V ~ 120V 정도이며, 이는 높은 전압이 아니기 때문에 전로에 지락이 생겨도 큰 문제가 되지 않습니다. 따라서 교통신호등 회로에는 일반적으로 누전차단기가 시설되지 않습니다. 하지만 보기 중에서 150V가 정답인 이유는, 150V 이상의 전압을 사용하는 경우에는 전로에 지락이 생겼을 때 큰 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 150V 이상의 전압을 사용하는 교통신호등 회로에는 누전차단기를 시설하는 것이 좋습니다.
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85. 터널 안의 전선로의 저압전선이 그 터널 안의 다른 저압전선(관등회로의 배선은 제외한다)·약전류전선 등 또는 수관·가스관이나 이와 유사한 것과 접근하거나 교차하는 경우, 저압전선을 애자공사에 의하여 시설하는 때에는 이격거리가 몇 cm 이상이어야 하는가? (단, 전선이 나전선이 아닌 경우이다.)

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 13%)
  • 저압전선을 시설할 때는 안전을 위해 다른 전선이나 파이프와 충돌하지 않도록 이격거리를 유지해야 한다. 이격거리는 전선의 종류와 규격, 교차하는 파이프나 전선의 종류와 규격 등에 따라 다르지만, 일반적으로는 10cm 이상으로 유지해야 한다. 따라서 정답은 "10"이다.
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86. 저압 절연전선으로 「전기용품 및 생활용품 안전관리법」의 적용을 받는 것 이외에 KS에 적합한 것으로서 사용할 수 없는 것은?

  1. 450/750V 고무절연전선
  2. 450/750V 비닐절연전선
  3. 450/750V 알루미늄절연전선
  4. 450/750V 저독성 난연 폴리올레핀절연전선
(정답률: 25%)
  • 450/750V 알루미늄절연전선은 KS에 적합하지 않은 이유는, 알루미늄은 구리에 비해 전기전도성이 낮기 때문에 전기적인 안정성이 떨어지고, 녹이나 부식에 취약하며, 연결부의 접촉저항이 높아 안전성이 떨어지기 때문입니다. 따라서 KS에 적합한 전선은 구리를 사용한 고무절연전선, 비닐절연전선, 저독성 난연 폴리올레핀절연전선 등이 있습니다.
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87. 사용전압이 154kV인 모선에 접속되는 전력용 커패시터에 울타리를 시설하는 경우 울타리의 높이와 울타리로부터 충전부분까지 거리의 합계는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 6
(정답률: 27%)
  • 전력용 커패시터는 높은 전압을 다루기 때문에 안전을 위해 울타리로 둘러싸여야 한다. 이때 울타리의 높이와 울타리로부터 충전부분까지 거리의 합계는 최소한 6m 이상이어야 한다. 이는 안전규정에서 정해진 기준이며, 전기사고를 예방하기 위한 것이다. 따라서 정답은 "6"이다.
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88. 태양광설비에 시설하여야 하는 계측기의 계측대상에 해당하는 것은?

  1. 전압과 전류
  2. 전력과 역률
  3. 전류와 역률
  4. 역률과 주파수
(정답률: 33%)
  • 태양광설비에서 계측기의 주요 대상은 발전된 전압과 전류입니다. 이는 태양광패널에서 생성된 전기를 측정하여 전력을 계산하고, 전력 효율성을 평가하기 위해 필요합니다. 따라서 전압과 전류는 태양광설비에서 가장 중요한 계측 대상입니다.
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89. 전선의 단면적이 38mm2인 경동연선을 사용하고 지지물로는 B종 철주 또는 B종 철근콘크리트주를 사용하는 특고압 가공전선로를 제3종 특고압 보안 공사에 의하여 시설하는 경우 경간은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 21%)
  • 전선의 단면적이 38mm2이므로, 전선의 최대 전류는 200A 이하이다. B종 철주 또는 B종 철근콘크리트주를 사용하는 경우, 지지물 간의 경간이 200m 이하이어야 전선의 안전한 사용이 가능하다. 따라서 정답은 "200"이다.
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90. 저압전로에서 정전이 어려운 경우 등 절연저항측정이 곤란한 경우 저항성분의 누설전류가 몇 mA 이하이면 그 전로의 절연성능은 적합한 것으로 보는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 25%)
  • 1이 정답인 이유는, 저압전로에서의 절연성능은 저항성분의 누설전류가 몇 mA 이하인지로만 판단할 수 없기 때문이다. 저항성분의 누설전류가 적다고 해서 전로의 절연성능이 항상 좋은 것은 아니며, 다른 요인들도 고려되어야 한다. 따라서 이 문제에서는 절연성능을 판단하기 위한 추가적인 정보가 필요하다.
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91. 금속제 가요전선관 공사에 의한 저압 옥내배선의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 가요전선관 안에는 전선에 접속점이 없도록 한다.
  2. 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선을 사용한다.
  3. 점검할 수 없는 은폐된 장소에는 1종 가요전선관을 사용할 수 있다.
  4. 2종 금속제 가요전선관을 사용하는 경우에 습기 많은 장소에 시설하는 때에는 비닐 피복 2종 가요전선관으로 한다.
(정답률: 29%)
  • 점검할 수 없는 은폐된 장소에 1종 가요전선관을 사용할 수 있다는 것은 올바르지 않습니다. 모든 전기 시설물은 점검 및 유지보수가 가능해야 하기 때문에, 점검이 어려운 은폐된 장소에는 가요전선관을 사용할 수 없습니다. 따라서, 이 보기가 틀린 것입니다.
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92. "리플프리(Ripple-free)직류"란 교류를 직류로 변환할 때 리플성분의 실효값이 몇 % 이하로 포함된 직류를 말하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 10
  4. 15
(정답률: 27%)
  • 리플(Ripple)이란 교류를 직류로 변환할 때 발생하는 파동 현상을 말합니다. 이 파동은 전압이나 전류의 크기가 변하는데, 이 변화가 클수록 직류의 품질이 나빠집니다. 따라서 리플프리 직류는 이러한 리플성분이 최소화된 직류를 말합니다. 일반적으로 리플프리 직류는 리플성분의 실효값이 10% 이하로 포함되어 있습니다. 따라서 정답은 "10"입니다.
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93. 사용전압이 22.9kV인 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우 전선의 지표상 높이는 몇 m 이상인가? (단, 전선은 특고압 절연전선을 사용한다.)

  1. 6
  2. 7
  3. 8
  4. 10
(정답률: 28%)
  • 전선의 지표상 높이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전선의 최소 지상 클리어런스 = (전선의 최대 허용 전압 / 지표상 전압) × 전선의 최소 절연거리

    전선의 최대 허용 전압은 특고압 절연전선의 경우 25kV이다.

    지표상 전압은 22.9kV이다.

    전선의 최소 절연거리는 전선의 지름에 따라 다르지만, 일반적으로 0.5m 이상이다.

    따라서, 전선의 최소 지상 클리어런스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (25kV / 22.9kV) × 0.5m = 0.54m

    즉, 전선의 지표상 높이는 0.54m 이상이어야 한다.

    하지만, 보통은 안전 여유를 두기 위해 전선의 지표상 높이를 최소 2m 이상으로 설정한다.

    따라서, 정답은 "8"이다.
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94. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우 소선(素線)은 몇 가닥 이상이어야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 9
(정답률: 40%)
  • 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선은 안전을 위해 연선을 사용해야 한다. 연선은 여러 가닥의 소선으로 이루어져 있으며, 이 중 최소한 3가닥 이상이어야 안전하다. 이유는 한 가닥의 소선이 끊어져도 다른 가닥들이 지지물을 지탱할 수 있기 때문이다. 따라서 정답은 "3"이다.
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95. 다음 ( ) 안에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ㉠ 누설전류, ㉡ 유도작용
  2. ㉠ 단락전류, ㉡ 유도작용
  3. ㉠ 단락전류, ㉡ 정전작용
  4. ㉠ 누설전류, ㉡ 정전작용
(정답률: 36%)
  • 이미지에서 보이는 것은 전기기기의 전원코드이다. 전원코드는 전기기기와 전원을 연결하는 중요한 부품으로, 누설전류가 발생하지 않도록 설계되어 있다. 따라서 ㉠ 누설전류가 정답이다. 또한, 전원코드 주변에는 유도체가 있어 전기기기와 유도체 사이에 유도작용이 발생한다. 따라서 ㉡ 유도작용이 정답이다.
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96. 사용전압이 22.9kV인 가공전선로의 다중접지한 중성선과 첨가 통신선의 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가? (단, 특고압 가공전선로는 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지락이 생긴 경우 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 것으로 한다.)

  1. 60
  2. 75
  3. 100
  4. 120
(정답률: 22%)
  • 가공전선로의 사용전압이 22.9kV이므로, 이격거리는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    이격거리 = 0.1 × √사용전압(kV) × 다중접지수

    중성선 다중접지식의 경우 다중접지수는 1.5이므로,

    이격거리 = 0.1 × √22.9 × 1.5 = 0.1 × 4.78 × 1.5 = 0.717m = 71.7cm

    하지만, 문제에서는 이를 차단하는 장치가 있으므로, 이격거리는 2배로 늘려줘야 한다.

    따라서, 이격거리는 71.7 × 2 = 143.4cm = 143.4 ÷ 2.54 ≈ 56.5cm 이므로, 최소 이격거리는 60cm 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "60"이다.
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97. 사용전압이 22.9kV인 가공전선이 삭도와 제1차 접근상태로 시설되는 경우 가공전선과 삭도 또는 삭도용 지주 사이의 이격거리는 몇 m 이상으로 하여야 하는가? (단, 전선으로는 특고압 절연전선을 사용한다.)

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 2.12
(정답률: 21%)
  • 22.9kV의 전압을 사용하는 경우, 삭도와 가공전선 사이의 이격거리는 최소 1m 이상으로 설정해야 한다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 규정이며, 전선으로 특고압 절연전선을 사용하더라도 이격거리는 동일하다. 따라서 정답은 "1"이다.
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98. 저압 옥내배선에 사용하는 연동선의 최소 굵기는 몇 mm2인가?

  1. 1.5
  2. 2.5
  3. 4.0
  4. 6.0
(정답률: 28%)
  • 저압 옥내배선에서는 일반적으로 2.5mm2의 연동선을 사용합니다. 이는 안전하고 안정적인 전기적 연결을 보장하기 위한 것입니다. 또한, 이 굵기의 연동선은 충분한 전류를 전달할 수 있어서 다양한 용도에 적용할 수 있습니다. 따라서, 최소 굵기는 2.5mm2입니다.
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99. 전격살충기의 전격격자는 지표 또는 바닥에서 몇 m이상의 높은 곳에 시설하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.8
  4. 3.5
(정답률: 22%)
  • 전격살충기의 전격격자는 지표 또는 바닥에서 2m 이상의 높은 곳에 시설하여야 합니다. 이는 인체에 직접 닿지 않도록 하기 위함입니다. 그러나 전격살충기의 전격격자는 고정밀한 살충 효과를 위해 가능한 높은 위치에 설치하는 것이 좋습니다. 이 때문에 3.5m 이상의 높이에 설치하는 것이 권장됩니다.
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100. 전기철도의 설비를 보호하기 위해 시설하는 피뢰기의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 피뢰기는 변전소 인입측 및 급전선 인출측에 설치하여야 한다.
  2. 피뢰기는 가능한 한 보호하는 기기와 가깝에 시설하되 누설전류 측정이 용이하도록 지지대와 절연하여 설치한다.
  3. 피뢰기는 개방형을 사용하고 유효 보호거리를 증가시키키 위하여 방전개시전압 및 제한전압이 낮은 것을 사용한다.
  4. 피뢰기는 가공전선과 직접 접속하는 지중케이블에서 낙뢰에 의해 절연파괴의 우려가 있는 케이블 단말에 설치하여야 한다.
(정답률: 26%)
  • 정답: "피뢰기는 가공전선과 직접 접속하는 지중케이블에서 낙뢰에 의해 절연파괴의 우려가 있는 케이블 단말에 설치하여야 한다."

    해설: 피뢰기는 지하케이블 단말에 설치하는 것이 아니라, 변전소 인입측 및 급전선 인출측에 설치해야 한다는 것이 올바른 기준입니다. 피뢰기는 개방형을 사용하고 유효 보호거리를 증가시키기 위해 방전개시전압 및 제한전압이 낮은 것을 사용합니다. 이는 피뢰기가 빠르게 반응하여 전기적 에너지를 지면으로 분산시키기 위함입니다.
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