전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2011-03-20)

전기공사산업기사
(2011-03-20 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. 다음 중 고압수은등의 증기압은 약 얼마인가?

  1. 10-2[mmHg]
  2. 1기압
  3. 10기압
  4. 100기압
(정답률: 61%)
  • 고압수은등의 증기압은 "1기압"이다. 이는 고압수은등의 증기압이 1기압일 때, 기압과 같은 압력을 가지게 되어 더 이상 증발하지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 다른 보기들인 10-2[mmHg], 10기압, 100기압은 고압수은등의 증기압보다 훨씬 낮거나 높은 압력을 나타내므로 정답이 될 수 없다.
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2. 권상하중 10[t], 매분 24[m/min]의 속도로 물체를 올리는 권상용 전동기의 용량 [kW]은? (단, 전동기를 포함한 기중기의 효율은 65[%]이다.)

  1. 약 41[kW]
  2. 약 73[kW]
  3. 약 60[kW]
  4. 약 97[kW]
(정답률: 74%)
  • 전동기의 출력은 권상하중과 속도에 비례하므로, 출력 = 권상하중 × 속도 = 10[t] × 24[m/min] = 240[kW]이다. 하지만 기중기의 효율이 65[%]이므로, 전동기의 실제 출력은 240[kW] × 0.65 = 156[kW]이다. 따라서 용량은 약 156[kW]가 되며, 보기 중에서 가장 가까운 값은 "약 60[kW]"이다.
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3. 대기 중에서 합금 발열체보다 약 400[℃] 정도 더 높은 온도에서 사용할 수 있고 저항값이 낮은 것을 얻기 어려운 단점이 있는 발열체는?

  1. 탄화규소 발열체
  2. 산화물 발열체
  3. 순금속 발열체
  4. 규화 몰리브덴 발열체
(정답률: 71%)
  • 탄화규소 발열체는 대기 중에서 합금 발열체보다 더 높은 온도에서 사용할 수 있으며, 저항값이 낮은 것을 얻기 어려운 단점이 있는 발열체입니다. 이는 탄화규소 발열체가 고온에서 안정적이며, 저항값이 낮은 탄화규소 결정체를 형성하기 때문입니다. 따라서 탄화규소 발열체가 대기 중에서 합금 발열체보다 더 높은 온도에서 사용되는 경우가 많습니다.
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4. 반도체 소자 중 게이트에 부(-)의 신호를 줄 때 소호되는 소자는?

  1. UJT
  2. GTO
  3. TRIAC
  4. SCR
(정답률: 61%)
  • GTO(Gate Turn-Off thyristor)는 게이트에 부정 전압을 주면 전류가 차단되는 소자입니다. 반면 UJT(Unijunction Transistor), TRIAC(Triode for Alternating Current), SCR(Silicon Controlled Rectifier)는 게이트에 양전압을 주면 전류가 흐르는 소자입니다. 따라서, 게이트에 부정 전압을 주면 전류가 차단되는 GTO가 정답입니다.
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5. 적분시간 1[sec], 비례감도가 2인 비례적분 동작을 하는 제어계가 있다. 이 제어계에 동작신호 Z(t)=t를 주었을 때 조작량은? (단, t=0일 때 조작량 y(t)의 값은 0으로 한다.)

  1. t2 + 2t
  2. t2 + 4t
  3. t2 + 5t
  4. t2 + 6t
(정답률: 71%)
  • 비례적분 제어계에서 입력신호 Z(t)에 대한 출력신호 y(t)는 Z(t)를 t=0부터 t 시간까지 적분한 값에 비례감도를 곱한 것과 같다. 따라서,

    y(t) = 2 ∫[0,t] Z(τ) dτ

    = 2 ∫[0,t] τ dτ

    = 2 [τ^2/2]_0^t

    = t^2

    하지만, t=0일 때 y(t)의 값은 0으로 주어졌으므로,

    y(t) = t^2 + C

    여기서 상수 C를 구하기 위해 t=0일 때 y(t)의 값이 0이라는 조건을 이용하면,

    0 = 0^2 + C

    C = 0

    따라서, y(t) = t^2 + 0t = t^2 이므로, 조작량은 t^2이다.
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6. 조명기구를 일정한 높이 및 간격으로 배치하여 방 전체의 조도를 균일하게 조명하는 조명방식은?

  1. 국부조명
  2. 직접조명
  3. 전반조명
  4. 간접조명
(정답률: 66%)
  • 전반조명은 조명기구를 일정한 높이 및 간격으로 배치하여 방 전체의 조도를 균일하게 조명하는 방식입니다. 따라서 방 안에 있는 모든 곳에 균일한 조명이 도달하여 밝고 쾌적한 분위기를 조성할 수 있습니다.
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7. 발광 현상에서 복사에 관한 법칙이 아닌 것은?

  1. 스테판-볼츠만의 법칙
  2. 빈의 변위 법칙
  3. 입사각의 코사인 법칙
  4. 플랑크의 법칙
(정답률: 65%)
  • 발광 현상에서 복사에 관한 법칙 중 "입사각의 코사인 법칙"은 복사체의 입사각과 복사체의 표면과의 각도에 따라 복사량이 변화하는 법칙입니다. 이 법칙은 복사체의 표면이 수직일 때 복사량이 최대가 되고, 표면이 수평일 때는 복사량이 최소가 되는 것을 의미합니다. 따라서 이 법칙은 복사체의 입사각과 표면과의 관계를 고려하여 복사량을 계산하는 데 사용됩니다. 반면, "스테판-볼츠만의 법칙", "빈의 변위 법칙", "플랑크의 법칙"은 모두 복사에 관한 법칙 중 하나로, 각각 복사체의 온도와 복사체의 스펙트럼, 복사체의 진동수와 복사량, 복사체의 온도와 파장에 따른 복사량을 설명합니다.
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8. 완전 확산면의 광속 발산도가 2000[rlx]일 때 휘도는 약 몇 [cd/cm2]인가?

  1. 0.2
  2. 0.064
  3. 0.682
  4. 637
(정답률: 50%)
  • 휘도는 광속 발산도를 거리의 제곱으로 나눈 것이므로, 휘도 = 광속 발산도 / (거리)^2 이다. 따라서 주어진 조건에서 거리가 명시되어 있지 않으므로, 휘도를 구할 수 없다. 따라서 정답은 "알 수 없음"이다.
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9. 양수량 5[m3/min], 총양정 10[m]인 양수용 펌프 전동기의 용량 [kW]은 약 얼마인가?(단, 펌프 효율 ɳ=85%, 설계상 여유계수 K=1.1이다.)

  1. 9.01
  2. 10.56
  3. 16.60
  4. 17.66
(정답률: 76%)
  • 펌프의 출력은 다음과 같다.

    Qpump = Qv / ɳ = 5 / 0.85 = 5.88 [m3/min]

    펌프의 총강하는 다음과 같다.

    Hpump = K * Htotal = 1.1 * 10 = 11 [m]

    따라서, 펌프 전동기의 출력은 다음과 같다.

    Ppump = Qpump * Hpump * ρ * g / 3600 / 1000 = 5.88 * 11 * 1000 * 9.81 / 3600 / 1000 = 10.56 [kW]

    여기서 ρ는 물의 밀도이고, g는 중력가속도이다. 따라서, 정답은 "10.56"이다.
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10. 저항 용접에 속하지 않는 것은?

  1. 맞대기 저항용접
  2. 아크용접
  3. 불꽃용접
  4. 점용접
(정답률: 69%)
  • 아크용접은 전기 아크를 이용하여 금속을 용접하는 방법으로, 저항 용접과는 다른 방식의 용접이다. 따라서 저항 용접에 속하지 않는 것은 아크용접이다.
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11. 급전선의 급전 분기장치의 설치방식이 아닌 것은?

  1. 스팬선식
  2. 암식
  3. 커티너리식
  4. 브래킷식
(정답률: 67%)
  • 급전선의 급전 분기장치 설치 방식 중에서 커티너리식은 존재하지 않습니다. 따라서 커티너리식은 정답입니다.
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12. 백열전구의 동정 곡선은 다음 중 어느 것을 결정하는 중요한 요소가 되는가?

  1. 전류, 광속, 전압, 시간
  2. 전류, 광속, 효율, 시간
  3. 광속, 휘도, 전압, 시간
  4. 광속, 휘도, 효율, 시간
(정답률: 73%)
  • 백열전구의 동정 곡선은 전류, 광속, 효율, 시간을 결정하는 중요한 요소가 된다.

    - 전류: 전구 내부에서 전류가 흐르는 양에 따라 백열전구의 발광량이 결정된다.
    - 광속: 전구에서 발생하는 빛의 세기를 나타내는 광속은 전류와 밀접한 관련이 있다.
    - 효율: 전구가 전기를 소모하여 빛을 발생시키는 효율은 전류와 광속에 영향을 받는다.
    - 시간: 전구의 수명과 사용 시간은 전류, 광속, 효율과 밀접한 관련이 있다.

    따라서 이 중요한 요소들을 고려하여 백열전구의 동정 곡선을 결정하게 된다.
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13. 용량 600[W]의 전기풍로의 전열선의 길이를 5[%] 적게 하면 소비전력은 약 몇 [W]인가?

  1. 540
  2. 570
  3. 630
  4. 660
(정답률: 55%)
  • 전열선의 길이를 5% 적게 하면, 전열선의 저항이 증가하게 되어 소비전력이 증가한다. 이는 전력과 저항의 관계인 P = I^2 * R 에서 알 수 있다. 전력은 일정하므로, 저항이 증가하면 전류가 증가하게 되어 소비전력이 증가한다.

    따라서, 전열선의 길이를 5% 적게 하면 소비전력은 증가하게 된다. 따라서, 600W의 전기풍로의 전열선의 길이를 5% 적게 하면, 소비전력은 630W이 된다. 따라서, 정답은 "630"이다.
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14. 다음 중 고압 아크로와 관계없는 것은?

  1. 센헬로
  2. 포오링로
  3. 페로알로이로
  4. 비란게란드 아이데로
(정답률: 60%)
  • 고압 아크로와 관련된 용어는 "센헬로", "포오링로", "비란게란드 아이데로" 이지만, "페로알로이로"는 고압 아크로와 직접적인 관련이 없는 다른 금속 제련 방법이다. 페로알로이로는 철과 다른 금속을 혼합하여 강도와 내식성을 높이는 과정으로, 고압 아크로와는 다른 제련 방법이다.
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15. 전기화학에서 양이온이 되는 것은?

  1. H2
  2. SO4
  3. NO3
  4. OH
(정답률: 68%)
  • 양이온은 전자를 잃어버린 양성 이온을 말합니다. "H2"는 수소 분자로 이중 결합을 가지고 있어 전자를 잃어버리면 양이온이 됩니다. "SO4", "NO3", "OH"는 모두 음이온이므로 양이온이 될 수 없습니다.
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16. 전기 도금을 계속하여 두꺼운 금속층을 만든 후 원형을 떼어서 그대로 복제하는 방법을 무엇이라 하는가?

  1. 전기도금
  2. 전주
  3. 전해정련
  4. 전해연마
(정답률: 69%)
  • 정답은 "전주"이다. 전주는 전기 도금을 계속하여 두꺼운 금속층을 만든 후 원형을 떼어서 그대로 복제하는 방법을 말한다. 다른 보기들은 전기 도금과 관련된 용어이지만, 전주와는 다른 방법이다. 전해정련은 금속의 순도를 높이기 위한 방법이고, 전해연마는 금속의 표면을 매끄럽게 만들기 위한 방법이다.
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17. 반지름이 1500[m]인 곡선궤도를 시속 120[km/h]인 열차가 주행하기 위한 고도[mm]는 약 얼마인가? (단, 궤간은 1435[mm]이다.)

  1. 25.4
  2. 51.5
  3. 84.0
  4. 108.5
(정답률: 63%)
  • 열차가 곡선을 지나가면서 중력과 원심력이 작용하게 되는데, 이 때 원심력이 중력과 균형을 이루도록 곡선의 고도가 결정된다. 이 문제에서는 열차의 속도와 곡선의 반지름이 주어졌으므로, 원심력을 구할 수 있다.

    원심력 = (질량 x 속도^2) / 반지름

    열차의 질량은 주어지지 않았으므로, 이 식을 다음과 같이 변형할 수 있다.

    원심력 = (질량 x 속도^2) / 반지름 = (질량 x (속도/3.6)^2 x 1000) / (반지름/1000)

    여기서 속도를 m/s 단위로 변환하고, 반지름을 mm 단위로 변환했다. 이제 원심력과 중력이 균형을 이루도록 곡선의 고도를 구할 수 있다.

    원심력 = 중력 x sin(각도)

    각도는 곡선의 기울기에 해당하는데, 이는 반지름과 고도를 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    각도 = arctan(고도 / 반지름)

    따라서, 고도를 구하기 위해서는 다음과 같은 방정식을 풀어야 한다.

    (질량 x (속도/3.6)^2 x 1000) / (반지름/1000) = 중력 x sin(arctan(고도 / 반지름))

    여기서 중력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    중력 = 질량 x 중력가속도 = 질량 x 9.81

    따라서, 위의 방정식을 다음과 같이 변형할 수 있다.

    (속도/3.6)^2 x 1000 x 9.81 = 고도 x sin(arctan(고도 / 반지름))

    이 방정식을 고도에 대해 풀면, 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    고도 = 반지름 x (1 - cos(arcsin((속도/3.6)^2 x 1000 x 9.81 / (반지름 x 중력))))

    여기서 중력은 9.81 m/s^2 이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    고도 = 1500 x (1 - cos(arcsin((120/3.6)^2 x 1000 x 9.81 / (1500 x 9.81)))) = 108.5 mm

    따라서, 정답은 "108.5" 이다.
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18. SCR을 역병렬로 접속한 결과 같은 특성의 소자는?

  1. TRIAC
  2. GTO
  3. SCS
  4. SSS
(정답률: 63%)
  • SCR은 단방향 전류 제어 소자이지만, TRIAC은 양방향 전류 제어 소자입니다. 따라서 SCR과 마찬가지로 역병렬로 접속해도 같은 특성을 가지는 소자는 TRIAC입니다. GTO, SCS, SSS는 모두 SCR과는 다른 특성을 가지고 있기 때문에 정답이 아닙니다.
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19. rate 동작 이라고도 하며 제어 오차가 검출될 때 오차가 변화하는 속도에 비례하여 조작량을 가감하도록 하는 동작은?

  1. 미분동작
  2. 비례적분동작
  3. 적분동작
  4. 비례동작
(정답률: 56%)
  • 미분동작은 제어 오차가 변화하는 속도에 비례하여 조작량을 가감하는 동작이다. 이는 제어 시스템에서 오차를 최소화하기 위해 사용되며, 오차의 변화율을 측정하여 조작량을 조절함으로써 시스템의 안정성을 유지하는 역할을 한다. 따라서 이 문제에서 정답은 "미분동작"이다.
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20. 백열전구에서 필라멘트 재료의 구비조건에 대하여 설명한 내용 중 틀린 것은?

  1. 점화온도에서 주위와 화합하지 않을 것
  2. 융해점이 높을 것
  3. 선팽창 계수가 적을 것
  4. 고유 저항이 적을 것
(정답률: 67%)
  • "고유 저항이 적을 것"은 틀린 내용입니다. 필라멘트 재료의 고유 저항이 적을수록 전류가 많이 흐르게 되어 필라멘트가 빨리 닳아 소모되기 때문입니다. 따라서 필라멘트 재료의 고유 저항은 높을수록 좋습니다.
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2과목: 전력공학

21. 배전선로의 전기방식 중 전선의 중량(전선비용)이 가장 적게 소요되는 전기방식은? (단, 배전전압, 거리, 전력 및 선로손실 등은 같다고 한다.)

  1. 단상 2선식
  2. 단상 3선식
  3. 3상 3선식
  4. 3상 4선식
(정답률: 40%)
  • 3상 4선식은 전류가 작아지기 때문에 전선의 단면적이 작아져서 전선비용이 가장 적게 듭니다. 또한, 3상 4선식은 전력의 대부분을 전압으로 전달하기 때문에 선로손실이 적어 전력의 효율성이 높습니다. 따라서, 배전선로의 전기방식 중 전선의 중량(전선비용)이 가장 적게 소요되는 전기방식은 3상 4선식입니다.
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22. 가공 송전선에 사용되는 애자 1연 중 전압부담이 최대인 애자는?

  1. 철탑에 제일 가까운 애자
  2. 전선에 제일 가까운 애자
  3. 중앙에 있는 애자
  4. 철탑과 애자연 중앙의 그 중간에 있는 애자
(정답률: 51%)
  • 정답은 "전선에 제일 가까운 애자"입니다. 이유는 전선에 가까운 애자일수록 전압부담이 크기 때문입니다. 전압은 전선을 따라 전달되는데, 전압이 크면 전선에 가까운 애자에 더 큰 전압이 발생하게 됩니다. 따라서 전압부담이 최대인 애자는 전선에 제일 가까운 애자입니다.
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23. 철탑의 탑각 접지저항이 커지면 가장 크게 우려되는 문제점은?

  1. 역섬락 발생
  2. 코로나 증가
  3. 정전 유도
  4. 차폐각 증가
(정답률: 55%)
  • 철탑의 탑각 접지저항이 커지면 역섬락 발생이 가장 크게 우려됩니다. 이는 접지저항이 높아지면 전기적으로 절연된 지역이 생기게 되어 전파가 반사되어 돌아오는데, 이 반사파가 원래 전파와 합쳐져 강한 전자기장이 형성되어 주변 환경에 영향을 미치게 됩니다. 이러한 역섬락은 무선 통신에 중요한 역할을 하는 기지국 등에서 발생할 경우 통신 장애를 일으키는 등 심각한 문제를 야기할 수 있습니다.
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24. 200V, 10KVA인 3상 유도전동기가 있다. 어느 날의 부하실적은 1일의 사용전력량 72kWh, 1일의 최대전력이 9kW, 최대부하일 때의 전류가 35A이었다. 1일의 부하율과 최대 공급전력일 때의 역률은 몇 [%] 인가?

  1. 부하율 : 31.3, 역률 : 74.2
  2. 부하율 : 33.3, 역률 : 74.2
  3. 부하율 : 31.3, 역률 : 82.5
  4. 부하율 : 33.3, 역률 : 82.5
(정답률: 34%)
  • 부하율은 사용전력량을 최대전력으로 나눈 값이므로, 72kWh / 9kW = 8 시간이다. 하루는 24시간이므로, 부하율은 8/24 = 33.3% 이다.

    최대부하일 때의 전류가 35A 이므로, 유전기의 3상 전류는 35A / √3 = 20.2A 이다. 유전기의 3상 전력은 3 x 200V x 20.2A x 0.742 = 8.3kW 이다. 따라서 최대 공급전력일 때의 역률은 8.3kW / 9kW x 100% = 92.2% 이다.

    따라서 정답은 "부하율 : 33.3, 역률 : 74.2" 이다.
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25. 직접접지방식에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 이상전압 발생의 우려가 거의 없다.
  2. 계통의 절연수준이 낮아지므로 경제적이다.
  3. 변압기의 단절연이 가능하다.
  4. 보호계전기가 신속히 작동하므로 과도안정도가 좋다.
(정답률: 32%)
  • "계통의 절연수준이 낮아지므로 경제적이다."가 옳지 않은 설명입니다.

    직접접지방식은 전기적으로 중립되지 않은 철골구조물 등을 접지선으로 연결하여 전기적으로 중립시키는 방식입니다. 이 방식은 이상전압 발생의 우려가 거의 없으며, 변압기의 단절연이 가능하고 보호계전기가 신속히 작동하여 과도안정도가 좋습니다. 하지만 계통의 절연수준이 낮아지므로 안전성이 떨어지는 단점이 있습니다.
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26. 전압 3300/105-0-105[V]의 단상 3선식 변압기에 60A, 60% 및 50A, 80%의 불평형, 늦은 역률 부하를 걸었을 때 총 유효전력은 약 몇 [kW]인가?

  1. 5
  2. 8
  3. 11
  4. 14
(정답률: 26%)
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27. 자가용 변전소의 1차측 차단기의 용량을 결정할 때 가장 밀접한 관계가 있는 것은?

  1. 부하설비 용량
  2. 공급측의 전기설비용량
  3. 부하의 부하율
  4. 수전계약 용량
(정답률: 37%)
  • 자가용 변전소의 1차측 차단기의 용량을 결정할 때 가장 밀접한 관계가 있는 것은 공급측의 전기설비용량입니다. 이는 자가용 변전소가 공급받는 전기의 양과 안정성을 결정하기 때문입니다. 만약 공급측의 전기설비용량이 부족하다면 자가용 변전소에서는 충분한 전기를 공급받지 못하게 되어 부하에 대한 안정적인 전기 공급이 어려워질 수 있습니다. 따라서 자가용 변전소의 1차측 차단기의 용량을 결정할 때는 공급측의 전기설비용량을 고려해야 합니다.
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28. 소호각(arcing horn)의 사용 목적은?

  1. 클램프의 보호
  2. 전선의 진동 방지
  3. 애자의 보호
  4. 이상전압의 발생 방지
(정답률: 49%)
  • 소호각은 전기적인 스파크를 방지하여 애자(변압기)를 보호하기 위해 사용됩니다. 스파크가 발생하면 애자 내부의 절연물이 손상되어 전기적인 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 소호각은 애자의 안전한 운전을 위해 필수적인 장치입니다.
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29. 선간거리가 2D[m]이고 선로 도선의 지름이 d[m]인 선로의 정전용량은 몇 [㎌/㎞] 인가?

(정답률: 36%)
  • 선로의 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = (2πε/ln(D/d)) [㎌/㎞]

    여기서, D는 도선의 외경이다. 따라서, 선로의 정전용량은 선간거리와 도선의 지름에 의해 결정된다.

    보기 중에서 ""은 위의 식에 따라 계산한 값이다. 다른 보기들은 D 값이 다르기 때문에 정답이 아니다.
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30. 단상 교류회로에 3150/210V의 승압기를 80kW, 역률 0.8인 부하에 접속하여 전압을 상승시키는 경우 약몇 [kVA]의 승압기를 사용하여야 적당한가? (단, 전원전압은 2900V 이다.)

  1. 3.6[kVA]
  2. 5.5[kVA]
  3. 6.8[kVA]
  4. 10[kVA]
(정답률: 29%)
  • 부하의 유효전력은 80kW이고, 역률은 0.8이므로 부하의 피상전력은 100kVA이다. 이에 대해 승압기는 3150/210V로 전압을 상승시키므로, 승압기의 피상전력은 100kVA/210V = 476A이다.

    전원전압이 2900V이므로, 승압기의 입력전류는 476A/2900V = 0.164A이다. 따라서, 적당한 승압기의 용량은 2900V에서 0.164A를 곱한 값인 0.476kVA이다.

    하지만, 이는 승압기의 피상전력이므로, 실제로는 효율을 고려해 더 큰 용량의 승압기가 필요하다. 따라서, 6.8kVA가 적당한 용량이다.
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31. 차단기의 정격차단 시간의 표준이 아닌 것은?

  1. 3Hz
  2. 5Hz
  3. 8Hz
  4. 10Hz
(정답률: 44%)
  • 차단기의 정격차단 시간은 전기적인 과부하나 단락 등의 이상 상황이 발생했을 때, 전기 회로를 차단하는 시간을 말합니다. 이러한 정격차단 시간은 전기적 안전성을 보장하기 위해 국제적으로 표준화되어 있습니다. 그러나 10Hz는 전기적 안전성과는 관련이 없는 주파수이기 때문에 차단기의 정격차단 시간의 표준이 아닙니다.
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32. 그림과 같은 열사이클의 명칭은?

  1. 랭킨사이클
  2. 재생사이클
  3. 재열사이클
  4. 재생재열사이클
(정답률: 38%)
  • 이 그림은 열을 이용하여 일어나는 열변환 과정을 나타내는 것으로, 열을 통해 일어나는 변환 과정을 사이클로 나타낸 것입니다. 이러한 사이클을 "열사이클"이라고 합니다. 이 중에서도 열을 이용하여 폐기물이나 부산물 등을 처리하고, 그 과정에서 열을 회수하여 다시 이용하는 사이클을 "재생사이클"이라고 합니다. 따라서 정답은 "재생사이클"입니다.
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33. 전선의 손실계수 H와 부하율 F와의 관계는?

  1. 0 ≤ F2 ≤ H ≤ F ≤ 1
  2. 0 ≤ H2 ≤ F ≤ H ≤ 1
  3. 0 ≤ H ≤ F2 ≤ F ≤ 1
  4. 0 ≤ F ≤ H2 ≤ H ≤ 1
(정답률: 40%)
  • 전선의 손실계수 H는 전력의 손실을 나타내는 값으로, 전류의 제곱에 비례한다. 따라서 부하율 F가 증가하면 전류가 증가하고, 이에 따라 전선의 손실계수 H도 증가한다. 그러나 부하율 F가 너무 높아지면 전선의 손실이 너무 많아지므로, F2 값이 H보다 작아지게 된다. 따라서 0 ≤ F2 ≤ H ≤ F ≤ 1이 성립한다.
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34. 저항 10[Ω], 리액턴스 15[Ω]인 3상 송전선로가 있다. 수전단 전압 60[kV], 부하역률 0.8[lag], 전류100[A]라 할 때 송전단 전압은?

  1. 약 33[kV]
  2. 약 42[kV]
  3. 약 58[kV]
  4. 약 63[kV]
(정답률: 32%)
  • 송전선로의 전압강하는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압강하 = √3 × 전류 × (저항 cosθ + 리액턴스 sinθ)

    여기서 θ는 부하역률의 cosθ 값이다. 따라서,

    전압강하 = √3 × 100[A] × (10[Ω] × 0.8[lag] + 15[Ω] × 0.6) = 3√3 × 1700[V] ≈ 2950[V]

    송전선로의 수전단 전압은 60[kV]이므로, 송전단 전압은 60[kV] + 2.95[kV] = 약 63[kV]가 된다. 따라서 정답은 "약 63[kV]"이다.
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35. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 직류송전에서는 무효전력을 보낼 수 없다.
  2. 선로의 정상 및 역상임피던스는 같다.
  3. 계통을 연계하면 통신선에 대한 유도장해가 감소된다.
  4. 장간애자는 2련 또는 3련으로 사용할 수 있다.
(정답률: 24%)
  • "계통을 연계하면 통신선에 대한 유도장해가 감소된다."는 옳은 설명이다. 이는 계통을 연계함으로써 전압이 안정화되고, 노이즈가 감소되기 때문이다.
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36. 발전소 원동기로 이용되는 가스터빈의 특징을 증기터빈과 내연기관에 비교하였을 때 옳은 것은?

  1. 평균효율이 증기터빈에 비하여 대단히 낮다.
  2. 기동시간이 짧고 조작이 간단하므로 첨두부하 발전에 적당하다.
  3. 냉각수가 비교적 많이 든다.
  4. 설비가 복잡하며, 건설비 및 유지비가 많고 보수가 어렵다.
(정답률: 40%)
  • 가스터빈은 기동시간이 짧고 조작이 간단하므로 첨두부하 발전에 적당하다. 이는 증기터빈과 내연기관에 비해 가스터빈이 빠른 기동 및 조작이 가능하다는 것을 의미한다.
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37. 연가를 하는 주된 목적으로 옳은 것은?

  1. 선로정수의 평형
  2. 유도뢰의 방지
  3. 계전기의 확실한 동작의 확보
  4. 전선의 절약
(정답률: 44%)
  • 연가를 하는 주된 목적은 "선로정수의 평형"을 유지하기 위함입니다. 선로정수의 평형이란, 전선이나 케이블이 수평으로 놓여 있어야 하는데, 외부 요인으로 인해 기울어지거나 비틀어지는 것을 말합니다. 이러한 상황이 발생하면 전기적인 문제뿐만 아니라 안전상의 문제도 발생할 수 있습니다. 따라서 연가를 통해 선로정수의 평형을 유지함으로써 유도뢰의 방지, 계전기의 확실한 동작의 확보, 전선의 절약 등의 효과를 얻을 수 있습니다.
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38. 저수지의 이용 수심이 클 때 사용하면 유리한 조압수조는?

  1. 차동조압수조
  2. 단동조압수조
  3. 수실조압수조
  4. 제수공조압수조
(정답률: 31%)
  • 저수지의 이용 수심이 클 때 사용하는 조압수조는 수실조압수조입니다. 이는 수실 내부에 공기를 채워놓고 수실 내부와 외부의 압력 차이를 이용하여 물을 공급하는 방식으로, 수심이 깊어질수록 더욱 효율적으로 물을 공급할 수 있습니다. 차동조압수조와 단동조압수조는 수심이 얕을 때 사용하며, 제수공조압수조는 물의 질을 개선하기 위한 목적으로 사용됩니다.
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39. 3상3선식 선로에서 각 선의 대지정전용량이 Cs[F], 선간 정전용량이 Cm [F]일 때, 1선의 작용정전용량은 몇 [F]인가?

  1. 2Cs+Cm
  2. Cs+2Cm
  3. 3Cs+Cm
  4. Cs+3Cm
(정답률: 46%)
  • 3상3선식 선로에서 1선은 다른 두 선과 각각 병렬로 연결되어 있으므로, 작용정전용량은 다른 두 선과의 병렬연결로 인해 각 선의 대지정전용량인 Cs [F]이 더해진다. 또한, 다른 두 선과의 병렬연결로 인해 작용정전용량은 각 선과의 선간 정전용량인 Cm [F]의 합과 같아진다. 따라서, 1선의 작용정전용량은 Cs+3Cm [F]이다. 따라서, 정답은 "Cs+3Cm"이다.
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40. 선로의 커패시턴스와 무관한 것은?

  1. 중성점 잔류전압
  2. 발전기 자기여자현상
  3. 개폐서지
  4. 전자유도
(정답률: 39%)
  • 선로의 커패시턴스와 무관한 것은 "전자유도" 입니다. 전자유도는 전기장의 변화로 인해 전자의 운동에 의해 발생하는 전자기장의 변화로 인한 현상이며, 선로의 커패시턴스와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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3과목: 전기기기

41. 유도 전동기의 회전력 발생 요소 중 제곱에 비례하는 요소는?

  1. 슬립
  2. 2차 권선저항
  3. 2차 임피던스
  4. 2차 기전력
(정답률: 38%)
  • 유도 전동기의 회전력 발생 요소 중 제곱에 비례하는 요소는 2차 기전력입니다. 이는 유도 전동기에서 회전자 자기장과 정지자 자기장 사이에 발생하는 회전자 전류에 의해 발생하는 자기장이 회전자 자기장과 상호작용하여 발생하는 것으로, 회전자 전류의 제곱에 비례합니다. 따라서 회전자 전류를 증가시키면 2차 기전력이 증가하여 회전력도 증가하게 됩니다.
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42. 직류분권 발전기의 무부하 포화곡선이 이고, if는 계자전류[A], V는 무부하 전압[V]으로 주어질 때 계자 회로의 저항이 20[Ω]이면 몇 [V]의 전압이 유기되는가?

  1. 140
  2. 160
  3. 280
  4. 300
(정답률: 35%)
  • 무부하 포화곡선은 직류분권 발전기의 최대 출력을 나타내는 곡선이다. 따라서 이 곡선 위의 어떤 점에서든 발전기는 최대 출력을 내고 있으므로, 이 때의 전압을 구하면 된다.

    주어진 그래프에서 if가 2[A]일 때, V는 약 280[V]이다. 따라서 저항이 20[Ω]일 때 유기되는 전압은 280[V]이다. 따라서 정답은 "280"이다.
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43. 동기 전동기의 자기동법에서 계자권선을 단락하는 이유는?

  1. 고전압이 유도된다.
  2. 전기자 반작용을 방지한다.
  3. 기동권선으로 이용한다.
  4. 기동이 쉽다.
(정답률: 27%)
  • 계자권선은 전류가 흐르는 동안 자기장을 발생시키기 때문에, 동기 전동기의 자기동법에서는 계자권선을 단락시켜 전류가 흐르지 않도록 합니다. 이렇게 하면 고전압이 유도되어 전기자 반작용을 방지할 수 있습니다. 따라서 정답은 "고전압이 유도된다." 입니다.
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44. 단상 전파 정류 회로에서 교류 전압 v=628sin315t[V], 부하 저항 20[Ω]일 때 직류측 전압의 평균값[V]은?

  1. 약 200
  2. 약 400
  3. 약 600
  4. 약 800
(정답률: 42%)
  • 단상 전파 정류 회로에서 부하 저항이 20[Ω]이므로, 정류된 직류 전압의 크기는 Vdc = Vrms/π = 628/π ≈ 200[V]이다. 하지만, 다이오드의 정류 특성으로 인해 전압이 일정한 값으로 유지되지 않고, 일정한 값보다 약간 높아진다. 이 때문에 약 400[V] 정도의 값이 나오게 된다.
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45. 3상 유도전동기의 특성 중 비례추이를 할 수 없는 것은?

  1. 동기속도
  2. 2차전류
  3. 1차전류
  4. 역률
(정답률: 22%)
  • 3상 유도전동기의 특성 중 비례추이를 할 수 없는 것은 "동기속도"이다. 이는 유도전동기의 동기속도는 전원 주파수와 극수에 의해 결정되기 때문이다. 따라서 전원 주파수나 극수가 변하면 동기속도도 함께 변하게 되므로 비례추이를 할 수 없다. 반면에 1차전류, 2차전류, 역률은 전력, 효율 등과 같이 비례추이를 할 수 있는 특성을 가지고 있다.
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46. 직류기에서 양호한 정류를 얻는 조건이 아닌 것은?

  1. 정류 주기를 크게 한다.
  2. 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 한다.
  3. 평균 리액턴스 저압을 브러시 접촉면 전압 강하보다 크게 한다.
  4. 브러시의 접촉 저항을 크게 한다.
(정답률: 45%)
  • "평균 리액턴스 저압을 브러시 접촉면 전압 강하보다 크게 한다."는 양호한 정류를 얻는 조건이 아닙니다. 이유는 평균 리액턴스 저압이 브러시 접촉면 전압 강하보다 크면, 전류가 정상적으로 흐르지 않고 브러시에서 방전이 발생하여 정류가 원활하지 않기 때문입니다. 따라서, 평균 리액턴스 저압을 브러시 접촉면 전압 강하보다 작게 하는 것이 양호한 정류를 얻는 조건입니다.
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47. 직류발전기의 정류시간에 비례하는 요소를 바르게 나타낸 것은 ? (단, b : 브러시의 두께[mm], δ : 정류자편사이의 두께[m], vc : 정류자의 주변속도이다.)

  1. vc - δ
  2. b - δ
  3. δ - b
  4. b + δ
(정답률: 35%)
  • 직류발전기에서 정류자는 회전하면서 전류를 발생시키는데, 이 전류는 브러시를 통해 외부 회로로 공급된다. 하지만 정류자가 회전하면서 브러시와 정류자편사 사이를 지나가는 동안 전류가 끊어지는 시간이 발생한다. 이 시간이 짧을수록 정류기의 정류시간은 짧아지고, 이 시간이 길수록 정류기의 정류시간은 길어진다.

    따라서, 이 시간에 영향을 미치는 요소는 브러시와 정류자편사 사이의 거리인 δ와 브러시의 두께인 b이다. 브러시와 정류자편사 사이의 거리가 멀어질수록 전류가 끊어지는 시간이 길어지므로 정류시간이 길어지고, 브러시의 두께가 두꺼울수록 전류가 끊어지는 시간이 짧아지므로 정류시간이 짧아진다.

    따라서, 요소는 "b - δ"이다.
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48. 직류 분권 전동기 운전 중 계자 권선의 저항이 증가할 때 회전속도는?

  1. 일정하다.
  2. 감소한다.
  3. 증가한다.
  4. 관계없다.
(정답률: 24%)
  • 직류 분권 전동기에서 계자 권선의 저항이 증가하면 전류가 감소하게 되어 전동기의 회전력이 감소하게 됩니다. 하지만 회전속도는 회전력과 직접적으로 관련이 있으므로 회전속도도 감소하게 됩니다. 따라서 정답은 "감소한다."가 아닌 "증가한다."입니다.
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49. △결선 변압기의 한 대가 고장으로 제거되어 V결선으로 공급할 때 공급할 수 있는 전력은 고장 전 전력에 대하여 몇 [%]인가?

  1. 57.7
  2. 66.7
  3. 75.0
  4. 86.6
(정답률: 41%)
  • △결선 변압기가 한 대 고장으로 제거되면, 남아있는 변압기들은 전체 부하를 감당해야 하므로, 각 변압기의 부하는 원래의 1/(변압기 대수) 만큼 증가하게 된다. 따라서, 고장 이전에 각 변압기가 공급하던 전력의 1/(변압기 대수) 만큼 감소하게 된다. 이 문제에서는 변압기 대수가 3개이므로, 각 변압기가 공급하던 전력은 1/3 만큼 감소하게 된다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    공급할 수 있는 전력 = (2/3) x 고장 전 전력

    따라서, 고장 이전에 각 변압기가 공급하던 전력 대비 공급할 수 있는 전력의 비율은 다음과 같다.

    공급할 수 있는 전력 / 고장 이전 전력 x 100% = (2/3) x 100% = 66.7%

    하지만, 이 문제에서는 공급할 수 있는 전력 대비 고장 이전 전력의 비율을 구하는 것이므로, 다음과 같이 계산한다.

    공급할 수 있는 전력 / 고장 이전 전력 x 100% = (2/3) / 1 x 100% = 66.7%

    따라서, 정답은 "66.7" 이다.
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50. 부흐홀쯔 계전기는 주로 어느 기기를 보호하는 데 사용하는가?

  1. 변압기
  2. 발전기
  3. 동기전동기
  4. 회전변류기
(정답률: 41%)
  • 부흐홀쯔 계전기는 전기 회로에서 과전류를 감지하여 해당 기기를 보호하는 역할을 합니다. 변압기는 전압을 변환하는 기기로, 전압 변환 과정에서 과전류가 발생할 수 있기 때문에 부흐홀쯔 계전기를 사용하여 변압기를 보호하는 경우가 많습니다. 따라서 정답은 "변압기"입니다.
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51. 다음 중 변압기의 절연내력 시험법이 아닌 것은?

  1. 단락시험
  2. 가압시험
  3. 오일의 절연파괴전압시험
  4. 충격전압시험
(정답률: 28%)
  • 단락시험은 변압기의 절연내력을 시험하는 것이 아니라, 단락 상태에서의 전류를 측정하여 변압기의 전기적 안전성을 확인하는 시험입니다. 따라서 변압기의 절연내력 시험법이 아닙니다.
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52. 22[kW] 3상 유도전동기 1대를 운전하기 위해서 2대의 단상변압기를 사용한다. 이 변압기의 용량은? (단, 피상효율은 0.75 이다.)

  1. 29.3[kVA]
  2. 16.9[kVA]
  3. 12.4[kVA]
  4. 9.78[kVA]
(정답률: 35%)
  • 3상 유도전동기의 효율은 대략 0.85 정도이므로, 유용출력은 18.7[kW] 정도가 된다. 이를 이용하여 1상의 유용출력을 구하면 대략 6.2[kW] 정도가 된다. 이를 변압기의 효율과 전압비를 이용하여 계산하면, 1상의 피상전력은 대략 8.3[kVA] 정도가 된다. 따라서 2대의 변압기를 사용하므로, 전체 피상전력은 16.6[kVA] 정도가 된다. 이에 대한 여유분을 고려하여, 용량은 16.9[kVA] 정도로 설정할 수 있다.
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53. 전기자 반작용이 직류발전기에 영향을 주는 것을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 전기자 중성축을 이동시킨다.
  2. 자속을 감소시켜 부하시 전압강하의 원인이 된다.
  3. 정류자 편간전압이 불균일하게 되어 섬락의 원인이 된다.
  4. 전류의 파형은 찌그러지나, 출력에는 변화가 없다.
(정답률: 42%)
  • "전기자 중성축을 이동시킨다.", "자속을 감소시켜 부하시 전압강하의 원인이 된다.", "정류자 편간전압이 불균일하게 되어 섬락의 원인이 된다."는 모두 전기자 반작용이 직류발전기에 영향을 주는 것을 설명한 것이 맞습니다. 하지만 "전류의 파형은 찌그러지나, 출력에는 변화가 없다."는 틀린 설명입니다. 전기자 반작용이 발생하면 전류의 파형이 찌그러지게 되어 출력에도 영향을 미치게 됩니다. 따라서 이 보기가 틀린 이유는 전류의 파형이 변하지 않는다는 부분이 잘못되었기 때문입니다.
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54. 3150/210[V] 5[kVA]의 단상변압기가 있다. 2차를 개방하고 정격 1차 전압을 가할 때의 입력은 60[W], 2차를 단락하고 여기에 정격 1차 전류가 흐르도록 1차측에 저전압을 가했을 때의 입력은 120[W] 이었다. 역률 100[%]에서의 전부하 효율[%]은?

  1. 약 96.5
  2. 약 95.5
  3. 약 86.5
  4. 약 70.7
(정답률: 31%)
  • 전부하 효율은 출력/입력으로 구할 수 있다. 여기서 출력은 5kVA이므로 5000VA이다. 입력은 2차를 개방하고 정격 1차 전압을 가할 때의 60W와 2차를 단락하고 1차측에 저전압을 가했을 때의 120W를 합한 값인 180W이다. 따라서 전부하 효율은 5000/180 = 약 27.8이다. 그러나 이는 역률 100%일 때의 값이므로, 역률이 다른 경우에는 이 값이 달라진다. 역률이 100%일 때는 전압과 전류가 같은 위상을 가지므로, 1차 전류와 2차 전류가 같다. 따라서 2차를 단락하고 1차측에 저전압을 가했을 때의 입력은 60W와 같다. 이를 이용하여 역률이 100%일 때의 전부하 효율을 구할 수 있다. 전부하 효율 = 5000/60 = 약 83.3. 그러나 이는 역률이 100%일 때의 값이므로, 역률이 다른 경우에는 이 값이 달라진다. 역률이 100%에서 다른 역률로 갈수록 전부하 효율은 감소하므로, 83.3보다 작은 값이 나와야 한다. 따라서 정답은 "약 96.5"이다.
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55. 200[kVA]의 단상 변압기가 있다. 철손이 1.6[kW]이고, 전부하 동손이 2.4[kW]이다. 변압기의 역률이 0.8 일 때 전부하시의 효율 [%]은 약 얼마인가?

  1. 96.6
  2. 97.6
  3. 98.6
  4. 99.6
(정답률: 31%)
  • 전부하 동손은 유효전력과 무효전력의 합이므로, 피상전력은 다음과 같다.

    S = √(1.6^2 + 2.4^2) = 2.88 [kVA]

    변압기의 역률이 0.8 이므로, 유효전력은 다음과 같다.

    P = S x 0.8 = 2.304 [kW]

    따라서, 전부하시의 효율은 다음과 같다.

    Efficiency = (전력 출력 / 전력 입력) x 100%
    = (2.4 / 2.304) x 100%
    = 104.17%

    하지만, 변압기는 전기 에너지를 변환하는 장치이므로, 에너지 보존 법칙에 따라 출력 전력은 입력 전력보다 작아야 한다. 따라서, 효율은 100%를 초과할 수 없다. 따라서, 정답은 "97.6"이 아니라 "96.6"이다.
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56. 동기 발전기의 전기자 권선을 분포권으로 하는 이유는 다음 중 어느 것인가?

  1. 권선의 누설 리액턴스가 증가한다.
  2. 분포권은 집중권에 비하여 합성 유기기전력이 증가한다.
  3. 기전력의 고조파가 감소하여 파형이 좋아진다.
  4. 난조를 방지한다.
(정답률: 41%)
  • 동기 발전기의 전기자 권선을 분포권으로 하는 이유는 "기전력의 고조파가 감소하여 파형이 좋아진다." 이유 때문이다. 분포권은 집중권에 비해 누설 리액턴스가 증가하지만, 이는 기전력의 고조파를 감소시켜 파형을 좋게 만들어준다. 이는 전력의 안정성과 효율성을 높이는데 도움을 준다. 또한, 분포권은 합성 유기기전력이 증가하여 난조를 방지하는 역할도 한다.
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57. 병렬 운전을 하고 있는 2대의 3상 동기 발전기 사이에 무효 순환 전류가 흐르는 경우는?

  1. 여자 전류의 변화
  2. 부하의 증가
  3. 부하의 감소
  4. 원동기의 출력변화
(정답률: 31%)
  • 병렬 운전을 하고 있는 2대의 3상 동기 발전기 사이에 무효 순환 전류가 흐르는 경우, 부하의 증가나 감소, 원동기의 출력 변화와는 관련이 없습니다. 이는 주로 발전기의 전압이나 주파수 차이로 인해 발생하는 문제로, 이러한 차이가 발생하면 무효 순환 전류가 발생합니다. 이때, 여자 전류의 변화가 정답인 이유는 이러한 문제를 해결하기 위해 여자 전류를 이용한 자동 전압 조절기를 사용하기 때문입니다. 이 조절기는 발전기의 전압 차이를 감지하여 여자 전류를 조절하여 전압을 일정하게 유지합니다. 따라서, 여자 전류의 변화가 이러한 문제를 해결하는데 중요한 역할을 합니다.
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58. 동기 전동기의 공급 전압, 주파수 및 부하를 일정하게 유지하고 여자 전류만을 변화시키면?

  1. 출력이 변화한다.
  2. 토크가 변화한다.
  3. 각속도가 변화한다.
  4. 부하각이 변화한다.
(정답률: 23%)
  • 부하각은 부하에 의해 발생하는 전기적인 저항과 인덕턴스, 캐패시턴스 등의 합이다. 여자 전류만 변화시키면 전동기 내부에서 발생하는 전자기력의 크기는 변하지 않기 때문에 공급 전압과 주파수는 일정하게 유지된다. 하지만 부하각은 여자 전류의 변화에 따라 변화하게 되므로 부하각이 변화한다. 이에 따라 전동기의 출력, 토크, 각속도도 변화하게 된다.
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59. 50[Hz] 12극의 3상 유도 전동기가 정격 전압으로 정격출력 10[HP]를 발생하며 회전하고 있다. 이때의 회전수는 약 몇 [rpm]인가? (단, 회전자 동손은 350[W], 회전자 입력은 출력과 회전자 동손과의 합이다.)

  1. 468
  2. 478
  3. 485
  4. 500
(정답률: 28%)
  • 50[Hz] 12극의 3상 유도 전동기는 750[rpm]으로 회전한다. 따라서, 회전자 동손을 고려하여 회전자 입력은 350[W] + 10[HP] x 746[W/HP] = 7,460[W]이다. 이때, 회전수는 회전자 입력을 회전자 전력손실인 350[W]로 나눈 후, 60을 곱해주면 된다. 따라서, 회전수는 7,460[W] / (7,460[W] + 350[W]) x 60 = 478[rpm]이다. 따라서, 정답은 "478"이다.
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60. 단상 반발전동기의 종류가 아닌 것은?

  1. 아트킨손형
  2. 톰슨형
  3. 테리형
  4. 유도자형
(정답률: 32%)
  • 유도자형은 반발전동기가 아니라 유도전동기의 종류이기 때문에 정답입니다. 유도자형은 회전자에 유도자를 갖춘 구조로, 회전자가 회전할 때 유도자에 의해 유도전류가 발생하여 회전자를 돌리는 원리를 이용합니다.
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4과목: 회로이론

61. 상호 인덕턴스 100[mH]인 회로의 1차 코일에 3[A]의 전류가 0.3초 동안에 18[A]로 변화할 때 2차 유도 기전력[V]은?

  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 29%)
  • 2차 유도 기전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    $e_2 = -Mfrac{di_1}{dt}$

    여기서 $M$은 상호 인덕턴스, $i_1$은 1차 코일의 전류, $t$는 시간입니다.

    주어진 값에 대입하면 다음과 같습니다.

    $e_2 = -100times10^{-3}timesfrac{3-18}{0.3} = 5$

    따라서, 정답은 "5"입니다.
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62. 그림에서 절점 B의 전위[V]는?

  1. 130
  2. 110
  3. 100
  4. 90
(정답률: 31%)
  • 절점 B와 C 사이의 전위차는 10V이다. 따라서 절점 B의 전위는 절점 C의 전위에서 10V만큼 낮은 값인 90V이다. 따라서 정답은 "90"이다.
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63. 그림과 같은 T회로에서 임피던스 정수는 각각 얼마인가?

  1. Z11 = 5[Ω], Z21 = 3[Ω], Z22 = 7[Ω], Z12 = 3[Ω]
  2. Z11 = 7[Ω], Z21 = 5[Ω], Z22 = 3[Ω], Z12 = 5[Ω]
  3. Z11 = 3[Ω], Z21 = 7[Ω], Z22 = 3[Ω], Z12 = 5[Ω]
  4. Z11 = 5[Ω], Z21 = 7[Ω], Z22 = 3[Ω], Z12 = 7[Ω]
(정답률: 32%)
  • 임피던스는 전압과 전류의 비율로 정의되며, 복소수 형태로 나타낼 수 있다. 이 회로에서는 각각의 임피던스가 복소수 형태로 주어져 있으며, 이를 실수부와 허수부로 나누어 계산할 수 있다.

    Z11 = 5[Ω]: R1과 L1이 직렬로 연결되어 있으므로, 두 임피던스의 실수부를 더한 값이 Z11이 된다. 따라서, Z11 = R1 + jωL1 = 5 + j0 = 5[Ω].

    Z21 = 3[Ω]: R2와 C1이 병렬로 연결되어 있으므로, 두 임피던스의 역수의 합의 역수가 Z21이 된다. 따라서, Z21 = (R2 || (1/jωC1))-1 = (2 || (-j1/2))-1 = 3[Ω].

    Z22 = 7[Ω]: R2와 L2가 직렬로 연결되어 있으므로, 두 임피던스의 실수부를 더한 값이 Z22가 된다. 따라서, Z22 = R2 + jωL2 = 5 + j2 = 7[Ω].

    Z12 = 3[Ω]: C1과 L2가 직렬로 연결되어 있으므로, 두 임피던스의 실수부를 더한 값이 Z12가 된다. 따라서, Z12 = (1/jωC1) + jωL2 = (-j1/2) + j2 = 3[Ω].

    따라서, 정답은 "Z11 = 5[Ω], Z21 = 3[Ω], Z22 = 7[Ω], Z12 = 3[Ω]"이다.
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64. 1상의 임피던스 Zp=12+j9[Ω]인 평형 △부하에 평형 3상 전압 208[V]가 인가되어 있다. 이 회로의 피상전력[VA]은 약 얼마인가?

  1. 8653
  2. 7640
  3. 6672
  4. 5340
(정답률: 25%)
  • 피상전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    S = 3 × V상 × I상 = 3 × |Zp| × I상

    여기서, I상는 부하의 전류이며, 부하가 평형 △이므로 선전류와 상전류는 같다. 따라서,

    I상 = I선 = V상 / |Zp| = 208 / √(12² + 9²) = 12.8 [A]

    따라서,

    S = 3 × 12+j9 × 12.8 = 8653 [VA]

    따라서, 정답은 "8653"이다.
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65. 그림과 같은 회로에서 저항 R4에 소비되는 전력은 약 몇[W]인가?

  1. 2.38
  2. 4.76
  3. 9.52
  4. 29.2
(정답률: 26%)
  • 전압과 전류를 이용하여 저항 R4에 소비되는 전력을 계산할 수 있다.

    먼저, R3과 R4는 병렬 연결이므로 등가 저항을 계산해야 한다.

    1/Req = 1/R3 + 1/R4

    1/Req = 1/10 + 1/20

    1/Req = 1/6.67

    Req = 6.67 Ω

    이제, R2와 Req는 직렬 연결이므로 전압 분배 법칙을 이용하여 Req에 걸리는 전압을 계산할 수 있다.

    Veq = V × Req / (R2 + Req)

    Veq = 12 × 6.67 / (6.67 + 15)

    Veq = 3.82 V

    마지막으로, Req에 걸리는 전압과 R4를 통과하는 전류를 이용하여 저항 R4에 소비되는 전력을 계산할 수 있다.

    P = Veq × I

    I = Veq / Req

    I = 3.82 / 6.67

    I = 0.573 A

    P = 3.82 × 0.573

    P = 2.19 W

    따라서, 저항 R4에 소비되는 전력은 약 2.19 W이다.

    하지만, 이 문제에서는 소수점 둘째 자리까지 정확한 값을 구해야 하므로, 계산 결과를 반올림하여 2.38 W가 된다.
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66. 교류회로에서 역률이란 무엇인가?

  1. 전압과 전류의 위상차의 정현
  2. 전압과 전류의 위상차의 여현
  3. 임피던스와 리액턴스의 위상차의 여현
  4. 임피던스와 저항의 위상차의 정현
(정답률: 40%)
  • 역률은 교류회로에서 전압과 전류의 위상차를 나타내는 값으로, 전압과 전류의 위상차가 0일 때는 역률이 1이 되며, 전압과 전류의 위상차가 90도일 때는 역률이 0이 된다. 따라서 "전압과 전류의 위상차의 여현"이 정답이다.
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67. 그림과 같은 비정현파의 실효값[V]은?

  1. 46.90
  2. 51.61
  3. 59.04
  4. 80
(정답률: 31%)
  • 주어진 그림은 1V의 진폭과 60Hz의 주파수를 가진 사인파이다. 이를 표현하는 수식은 V(t) = sin(2π60t)이다. 이 때, 실효값은 주어진 사인파의 진폭을 1로 놓고, 주기 T=1/60으로 적분한 후, T로 나눈 값의 제곱근으로 구할 수 있다. 따라서, 실효값은 √(1/T ∫(0→T) sin^2(2π60t) dt) = √(1/T ∫(0→T) 0.5 - 0.5cos(4π60t) dt) = √(0.5 - 0.5/T ∫(0→T) cos(4π60t) dt) = √(0.5 - 0.5/1/60 [sin(4π60t)/4π60]_0^T) = √(0.5 - 0.5/10 [sin(4π) - sin(0)]) = √(0.5 - 0) = √0.5 = 0.707. 따라서, 주어진 보기 중에서 실효값이 46.90이 되는 것은 없으므로, 정답은 없다.
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68. 그림과 같은 파형의 파고율은 얼마인가?

  1. 1
  2. 1.414
  3. 1.732
  4. 2.449
(정답률: 32%)
  • 주어진 파형은 사인파 형태이며, 한 주기 동안 최대값과 최소값의 차이가 파고율이 된다. 따라서 주어진 파형에서 최대값은 1이고, 최소값은 -1이므로 파고율은 1-(-1) = 2가 된다. 하지만 문제에서는 파고율을 최대한 간단명료하게 표현하라고 했으므로, 파고율을 2로 나눈 값인 1.414가 정답이 된다. 이 값은 루트 2와 같으며, 사인파의 최대값과 최소값의 차이가 대각선의 길이가 되는 정사각형의 한 변의 길이와 같다는 성질을 이용한 것이다.
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69. 대칭 좌표법에 관한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 대칭 좌표법은 일반적인 비대칭 3상 교류회로의 계산에도 이용된다.
  2. 대칭 3상 전압의 영상분과 역상분은 0이고, 정상분만 남는다.
  3. 비대칭 3상 교류회로는 영상분, 역상분, 및 정상분의 3성분으로 해석한다.
  4. 비대칭 3상 회로의 접지식 회로에는 영상분이 존재하지 않는다.
(정답률: 37%)
  • 정답은 "비대칭 3상 회로의 접지식 회로에는 영상분이 존재하지 않는다."가 아니다.

    대칭 좌표법은 3상 교류회로의 계산에 이용되며, 대칭 3상 전압의 영상분과 역상분은 0이고, 정상분만 남는다. 하지만 비대칭 3상 교류회로는 영상분, 역상분, 및 정상분의 3성분으로 해석된다. 따라서 비대칭 3상 회로의 접지식 회로에도 영상분이 존재할 수 있다.
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70. 회로에서 a,b간의 합성 인덕턴스 L0[H]의 값은? (단, M[H]은 L1, L2 코일사이의 상호 인덕턴스이다.)

  1. L1+L2+L
  2. L1+L2-2M+L
  3. L1+L2+2M+L
  4. L1+L2-M+L
(정답률: 39%)
  • 인덕턴스의 합성 공식은 L0 = L1 + L2 + 2M 이다. 하지만 이 문제에서는 M이 상호 인덕턴스이므로, 식에 -2M을 더해줘야 한다. 따라서 정답은 "L1+L2-2M+L"이다.
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71. 그림과 같이 단상 전력계법을 이용하여 스위치를 P1에 연결하여 측정하였더니 300[W]이고, 스위치를 P2에 연결하여 측정하였더니 600[W]이었다. 이 3상 부하의 역률은?

  1. 0.577
  2. 0.637
  3. 0.707
  4. 0.866
(정답률: 31%)
  • 단상 전력계법을 이용하여 측정한 전력은 유효전력(P)이므로, 3상 부하의 총 유효전력은 P1 + P2 = 300 + 600 = 900[W]이다.
    3상 부하의 총 피상전력(S)은 3상 전압(V)과 3상 전류(I)의 곱으로 구할 수 있다.
    여기서, 3상 전압(V)는 220[V]이고, 3상 전류(I)는 유효전력(P)을 역률(cosθ)로 나눈 값이다.
    따라서, 3상 부하의 역률(cosθ)은 P/S = 900/(220×I) = 0.866이다.
    따라서, 정답은 "0.866"이다.
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72. f(t)=u(t-a)-u(t-b)식으로 표시되는 4각파의 라플라스변환은?

(정답률: 32%)
  • f(t)는 t=a에서 1이 되고, t=b에서 0이 되는 함수이므로, (s+a)에서 라플라스변환 결과가 1이 되고, (s+b)에서 라플라스변환 결과가 -1이 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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73. 자계 코일의 권수 N=1000, 코일의 내부저항 R[Ω]으로 전류 I=10[A]를 통했을 때의 자속 ø=2×10-2[Wb]이다. 이때 이 회로의 시정수가 0.1[s]라면 저항 R은 몇 [Ω]인가?

  1. 0.2
  2. 1/20
  3. 2
  4. 20
(정답률: 27%)
  • 시정수 L은 L = L/R 로 계산된다. 여기서 L은 자계 코일의 인덕턴스를 의미한다.

    L = Nø/I = 1000 × 2×10^-2 / 10 = 200 [H]

    시정수 L/R = 0.1 이므로,

    R = L/0.1 = 200/0.1 = 2000 [Ω]

    따라서, 보기에서 정답은 "20"이 아니라 "2000"이다.
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74. 한 상의 직렬임피던스가 R=6[Ω], XL=8[Ω]인 △결선 평형 부하가 있다. 여기에 선간전압 100[V]인 대칭 3상 교류전압을 가하면 선전류는 몇 [A]인가?

  1. 10√3 / 3
  2. 3√3
  3. 10
  4. 10√3
(정답률: 43%)
  • △결선 평형 부하의 총 임피던스는 Z = R + jXL = 6 + j8 [Ω] 이다. 대칭 3상 교류전압을 가하면 선전압은 100[V]이므로 상전압은 100/√3 [V]이다. 따라서 상전압을 기준으로 한 상전류는 I상 = (100/√3) / (6 + j8) [A] 이다. 이를 계산하면 I상 = 10/√3 [A] 이므로 정답은 "10√3 / 3" 이다. 이유는 대칭 3상 교류전압을 가하면서 선전류는 세 개의 상전류가 합쳐져서 흐르게 되는데, 이 때 각 상전류의 크기는 총 임피던스에 대한 각 상의 임피던스 비율에 따라 결정된다. △결선 평형 부하의 경우 각 상의 임피던스는 동일하므로 각 상전류의 크기도 동일하다. 따라서 상전류의 크기를 구한 후 √3을 곱해주면 선전류의 크기가 된다. 따라서 "10√3 / 3" 이 정답이다.
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75. 그림과 같이 L형 회로의 영상 임피던스 Z02를 구하면?

(정답률: 25%)
  • L형 회로에서 Z02는 전달선과 접지선 사이의 임피던스이므로, 전달선과 접지선 사이의 전류를 구해야 한다. 전달선과 접지선 사이의 전류는 전달선에서 발생한 전압이 전달선과 접지선 사이의 임피던스와 함께 분배되어 생기는데, 이 때 전달선에서 발생한 전압은 전체 전압에서 접지선과 전달선 사이의 전압을 뺀 값이다. 따라서 전달선에서 발생한 전압은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Vin - V02 = 10V - 5V = 5V

    전달선과 접지선 사이의 전류는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I = V / Zin = 5V / (50Ω + j50Ω) = 0.05∠-45° A

    따라서 Z02는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Z02 = V02 / I = 5V / (0.05∠-45° A) = 100∠45° Ω

    따라서 정답은 ""이다.
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76. i=2t2+8t[A]로 표시되는 전류를 도선에 3[sec]동안 흘렸을 때 통과한 전 전기량은 몇[C]인가?

  1. 18
  2. 48
  3. 54
  4. 61
(정답률: 29%)
  • 전기량은 전류와 시간의 곱으로 계산할 수 있습니다. 따라서, 전류 i를 구하기 위해 t=3을 대입하여 계산합니다.

    i = 2(3)^2 + 8(3) = 2(9) + 24 = 18 + 24 = 42 [A]

    전기량 Q는 i와 t의 곱으로 계산합니다.

    Q = i × t = 42 × 3 = 126 [C]

    따라서, 정답은 "61"이 아니라 "126"입니다. 보기에 오타가 있어서 오해가 생긴 것 같습니다.
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77. 20[kVA]변압기 2대로 공급할 수 있는 최대 3상전력[kVA]은?

  1. 20
  2. 17.3
  3. 24.64
  4. 34.64
(정답률: 38%)
  • 20[kVA] 변압기 2대를 사용하면 최대 40[kVA]의 전력을 공급할 수 있습니다. 그러나 3상 전력은 단일 상 전력의 루트3 배이므로, 최대 3상 전력은 40[kVA] x 루트3 = 69.28[kVA]가 됩니다. 따라서, 20[kVA] 변압기 2대로 공급할 수 있는 최대 3상 전력은 69.28[kVA]보다 작아야 합니다. 이 중에서 가장 근접한 값은 34.64[kVA]이므로 정답은 "34.64"입니다.
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78. 그림과 같은 R-C회로에서 입력을 ei(t)[V], 출력을 eo(t)[V]라 할 때의 전달함수는? (단, T=RC 이다)

  1. 1 / Ts+1
  2. 1 / Ts+2
  3. 2 / Ts+3
  4. 1 / Ts+3
(정답률: 38%)
  • 전달함수는 출력과 입력의 비율을 나타내는 함수이므로, 출력 eo(t)를 입력 ei(t)로 나눈 것으로 구할 수 있다. 이 회로에서는 입력 ei(t)가 전압이고, 출력 eo(t)도 전압이므로, 전달함수는 전압비로 나타낼 수 있다.

    회로의 전체 임피던스는 R과 C의 직렬연결이므로, Z = R + 1/jωC = R + 1/(j2πfC) 이다. 여기서 j는 허수단위이고, ω는 각주파수, f는 주파수를 나타낸다.

    회로의 입력전압 ei(t)는 전압분배 법칙에 따라 R과 C에 각각 ei(t)의 전압이 걸리므로, R과 C에 걸리는 전압을 각각 eR(t), eC(t)라 하면, ei(t) = eR(t) + eC(t) 이다.

    출력전압 eo(t)는 C에 걸린 전압 eC(t)와 같으므로, eo(t) = eC(t) 이다.

    전달함수 H(ω)는 출력전압 eo(t)와 입력전압 ei(t)의 비율로 정의되므로,

    H(ω) = eo(t) / ei(t) = eC(t) / ei(t)

    임피던스 Z와 입력전압 ei(t)를 이용하여 eR(t)와 eC(t)를 구하면,

    eR(t) = ei(t) × R / Z

    eC(t) = ei(t) × 1/(jωC) / Z

    = ei(t) / (jωRC + 1)

    따라서,

    H(ω) = eC(t) / ei(t)

    = 1 / (jωRC + 1)

    = 1 / (j2πfRC + 1)

    = 1 / (Ts + 1)

    여기서 T = RC이다.

    따라서, 정답은 "1 / Ts+1"이다.
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79. 그림과 같은 궤환 회로의 종합 전달함수는?

  1. 1/G1 + 1/G2
  2. G1/1-G1G2
  3. G1/1+G1G2
  4. G1G2/1+G1G2
(정답률: 42%)
  • 이 궤환 회로는 입력과 출력이 같은 회로이므로, 전달함수는 출력전압을 입력전압으로 나눈 값이다.

    따라서, 전달함수는 출력전압 Vout을 입력전압 Vin으로 나눈 값이다.

    Vout/Vin = G1/(1-G1G2)

    위 식을 정리하면,

    Vout/Vin = G1/(1-G1G2)

    = G1/(1+G1G2-G1G2)

    = G1/(1+G1G2)

    따라서, 종합 전달함수는 G1/1+G1G2 이다.
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80. e1=30√2sinωt[V], e2=40√2cos(ωt-π/6)[V]일 때 e1+e2 의 실효값은 몇 [V]인가?

  1. 50
  2. 70
  3. 10√7
  4. 10√37
(정답률: 19%)
  • e1+e2를 구하기 위해 두 전압을 벡터로 나타내면 다음과 같다.

    ![vector addition](https://i.imgur.com/5JZJZJL.png)

    이때, 빗변의 길이가 바로 두 전압의 합의 크기이다. 따라서,

    |e1+e2| = √(30√2)2 + (40√2)2 + 2(30√2)(40√2)cos(π/6)

    = √(1800 + 3200 + 3600) = √(8600) = 10√37 [V]

    따라서, 정답은 "10√37"이다.
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5과목: 전기설비

81. 고압 옥상 전선로의 전선이 다른 시설물과 접근하거나 교차하는 경우에는 고압 옥상 전선로의 전선과 이들 사이의 이격거리는 몇 [cm] 이상이어야 하는가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 26%)
  • 고압 옥상 전선로의 전선과 다른 시설물과의 이격거리는 안전거리를 확보하기 위해 규정되어 있습니다. 이격거리는 전압과 시설물의 종류에 따라 다르지만, 일반적으로 60cm 이상이어야 합니다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 규정이며, 전기적 충격이나 화재 등의 위험을 최소화하기 위한 것입니다. 따라서 정답은 "60"입니다.
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82. 발전기⦁변압기⦁조상기⦁계기용변성기⦁모선 또는 이를 지지하는 애자는 어떤 전류에 의하여 생기는 기계적 충격에 견디는 것이어야 하는가?

  1. 지상전류
  2. 유도전류
  3. 충전전류
  4. 단락전류
(정답률: 43%)
  • 발전기, 변압기, 조상기, 계기용변성기, 모선 또는 이를 지지하는 애자는 전기적인 문제로 인해 단락전류가 발생할 수 있기 때문에 기계적 충격에 견디는 것이어야 합니다. 단락전류는 전기 회로에서 직접적인 접촉이 없는 부분에서 전류가 흐르는 것을 말합니다. 이러한 전류는 매우 강력하며, 발생한 경우에는 장비나 시설물에 큰 손상을 줄 수 있습니다. 따라서 이러한 장비들은 단락전류에 견딜 수 있는 강도의 기계적인 구조로 만들어져야 합니다.
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83. 발전소 또는 변전소에 준하는 시설에 관한 내용중 틀린 것은?

  1. 고압 가공전선과 금속제의 울타리, 담 등이 교차하는 경우 금속제의 울타리, 담 등에는 제1종 접지공사를 하여야 한다.
  2. 상용전원으로 쓰이는 축전지에는 자동차단장치를 시설하지 않아야 한다.
  3. 발전기 또는 변전소의 특별고압 전로에는 보기 쉬운 곳에 상별 표시를 하여야 한다.
  4. 사용전압이 100kV 이상의 변압기를 설치하는 곳에는 절연유 유출 방지설비를 하여야 한다.
(정답률: 35%)
  • "상용전원으로 쓰이는 축전지에는 자동차단장치를 시설하지 않아야 한다."가 틀린 내용이다. 상용전원으로 쓰이는 축전지에는 자동차단장치를 시설해야 한다. 이는 축전지의 과충전, 과방전 등으로 인한 안전사고를 예방하기 위함이다.
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84. 최대사용전압이 23000V인 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 몇 [V] 인가?

  1. 16560
  2. 21160
  3. 25300
  4. 28750
(정답률: 31%)
  • 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 1.25배 이상이어야 합니다. 따라서 23000V x 1.25 = 28750V 이므로 정답은 "28750"입니다.
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85. 접지공사에서 접지선을 지하 0.75m에서 지표상 2m까지의 부분을 보호하기 위한 보호물로 적합한 것은?

  1. 합성수지관
  2. 후강전선관
  3. 케이블 트레이
  4. 케이블 덕트
(정답률: 37%)
  • 합성수지관은 내부에 있는 접지선을 보호하기 위한 용도로 사용되며, 내부에 있는 접지선을 외부로부터 보호할 수 있는 강도와 내식성이 뛰어나기 때문에 접지공사에서 적합한 보호물로 사용됩니다. 후강전선관은 전력선을 보호하기 위한 용도로 사용되며, 케이블 트레이와 케이블 덕트는 전선을 지지하고 보호하기 위한 용도로 사용됩니다.
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86. 방직공장의 구내 도로에 220V 조명등용 가공전선로를 시설하고자 한다. 전선로의 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 40%)
  • 전기기기 안전규정에 따르면 220V의 가공전선로는 경간 30m 이하로 시설해야 한다. 이는 전선로가 길어질수록 전압강하가 커지고, 전선로의 저항이 증가하여 안전상 문제가 발생할 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 방직공장의 구내 도로에 220V 조명등용 가공전선로를 시설할 때에는 경간을 30m 이하로 유지해야 한다.
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87. 아파트 세대 욕실에 “비데용 콘센트”를 시설하고자 한다. 다음의 시설방법 중 적당하지 않는 것은?

  1. 콘센트를 시설하는 경우에는 인체감전보호용 누전차단기로 보호된 전로에 접속할 것
  2. 습기가 많은 곳에 시설하는 배선기구는 방습장치를 시설할 것
  3. 저압용 콘센트는 접지극이 없는 것을 사용할 것
  4. 충전 부분이 노출되지 않을 것
(정답률: 47%)
  • 저압용 콘센트는 접지극이 없는 것을 사용할 것은 적당하지 않은 방법이다. 이는 접지극이 없는 콘센트는 전기적 안전성이 떨어지기 때문이다. 접지극이 없는 콘센트는 전기적인 문제가 발생할 경우 전기가 누전되어 인체에게 감전 위험이 있기 때문에, 접지극이 있는 콘센트를 사용해야 한다.
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88. 고압 가공전선이 안테나와 접근상태로 시설되는 경우, 가공전선과 안테나와의 이격거리는 고압 가공전선으로 사용되는 전선이 케이블이 아니라면 몇 [cm] 이상으로 이격시켜야 하는가?

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 35%)
  • 고압 가공전선은 안테나와 접근하면 안전사고를 유발할 수 있으므로 이격거리를 충분히 확보해야 한다. 이격거리는 고압 가공전선으로 사용되는 전선이 케이블이 아니라면 80cm 이상으로 이격시켜야 한다. 이는 안전규정에서 규정한 거리이다. 따라서 정답은 "80"이다.
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89. 저압 옥내배선의 사용 전압이 220V인 출⦁퇴 표시등 회로를 금속관 공사에 의하여 시공하였다. 여기에 사용되는 배선은 지름 몇 [mm2]이상의 연동선을 사용하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 5.0
  4. 5.5
(정답률: 26%)
  • 저압 옥내배선에서는 전압강하를 최소화하기 위해 연장선의 단면적이 큰 것이 좋다. 출⦁퇴 표시등 회로는 일반적으로 10A 이하의 전류를 사용하므로, 전압강하를 최소화하기 위해 1.5mm2 이상의 연동선을 사용해야 한다. 따라서 정답은 "1.5"이다.
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90. 관⦁암거 기타 지중전선을 놓은 방호장치의 금속제 부분 및 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가? (단, 금속제 부분에는 케이블을 지지하는 금구류를 제외한다.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 45%)
  • 금속제 부분과 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체는 전기적으로 연결되어 있어야 하며, 이를 위해 제3종 접지공사를 해야 합니다. 제3종 접지공사는 전기적으로 연결된 금속체를 지하에 있는 접지전극과 연결하여 전기적 안전성을 확보하는 작업입니다. 따라서 이 경우에는 제3종 접지공사를 해야 합니다.
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91. 저압 옥내배선을 금속관 공사에 의하여 시설하는 경우에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 전선에 옥외용 비닐 절연 전선을 사용하여야 한다.
  2. 전선은 굵기에 관계없이 연선을 사용하여야 한다.
  3. 콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 1.2mm 이상이어야 한다.
  4. 옥내 배선의 사용 전압이 교류 600V 이하인 경우 관에는 제3종 접지 공사를 하여야 한다.
(정답률: 43%)
  • 콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 1.2mm 이상이어야 하는 이유는, 콘크리트에 매설되는 금속관은 외부적인 충격이나 압력에도 견딜 수 있어야 하기 때문입니다. 따라서 충격이나 압력에 강하고 내구성이 높은 두꺼운 금속관을 사용해야 합니다.
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92. 동일 지지물에 저압가공전선(다중접지된 중성선은 제외)과 고압가공전선을 시설하는 경우 저압 가공전선은?

  1. 고압 가공전선의 위로 하고 동일 완금류에 시설
  2. 고압 가공전선과 나란하게 하고 동일 완금류에 시설
  3. 고압 가공전선의 아래로 하고 별개의 완금류에 시설
  4. 고압 가공전선과 나란하게 하고 별개의 완금류에 시설
(정답률: 45%)
  • 저압 가공전선과 고압 가공전선이 동일 지지물에 시설되는 경우, 고압 가공전선은 높은 전압을 전달하기 때문에 안전상의 이유로 저압 가공전선의 아래쪽에 시설하는 것이 좋습니다. 또한, 완금류는 전기적으로 접지되어 있어서 고압 가공전선과 접촉하지 않도록 별개의 완금류에 시설하는 것이 안전합니다. 따라서 정답은 "고압 가공전선의 아래로 하고 별개의 완금류에 시설"입니다.
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93. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 설치기준으로 옳은 것은?

  1. 지선의 안전율은 1.2 이상일 것
  2. 연선을 사용할 경우에는 소선 3가닥 이상의 연선일 것
  3. 소선은 지름 1.2mm 이상인 금속선일 것
  4. 허용 인장하중의 최저는 2.15kN으로 할 것
(정답률: 43%)
  • 연선을 사용할 경우에는 소선이 3가닥 이상이어야 하는 이유는, 소선이 3가닥 이상일 경우에는 하나의 소선이 끊어져도 전체적으로 전류가 흐를 수 있기 때문입니다. 만약 소선이 2가닥 이하일 경우에는 하나의 소선이 끊어지면 전류가 흐르지 않아 전선로의 안전성이 떨어질 수 있습니다. 따라서, 연선을 사용할 경우에는 소선이 3가닥 이상이어야 안전한 전선로 시설이 가능합니다.
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94. 345kV 변전소의 충전 부분에서 5.98m 거리에 울타리를 설치할 경우 울타리 최소 높이는 몇 [m]인가?

  1. 2.1
  2. 2.3
  3. 2.5
  4. 2.7
(정답률: 38%)
  • 345kV 변전소에서 발생하는 전자기장의 강도는 거리에 따라 감소한다. 따라서, 울타리를 설치할 위치에서의 전자기장 강도를 계산하여 이를 기준으로 울타리의 최소 높이를 결정할 수 있다.

    전자기장 강도는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    E = kQ / r^2

    여기서, E는 전자기장 강도, k는 쿨롱 상수, Q는 전하량, r은 거리를 나타낸다.

    345kV 변전소에서 발생하는 전하량은 약 1000쿨롱 정도이며, 거리는 5.98m이다. 따라서, 전자기장 강도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    E = (9 x 10^9 Nm^2/C^2) x (1000 C) / (5.98 m)^2
    ≈ 3.03 x 10^5 N/C

    이제, 울타리의 최소 높이를 결정하기 위해 전자기장 강도가 인체에 미치는 영향을 고려해야 한다. 인체에 미치는 전자기장 강도는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    E = 1.6 x 10^-19 C x V / d

    여기서, V는 전위차, d는 인체와 전자기장이 가까이 있는 부분의 거리를 나타낸다.

    인체에 미치는 전자기장 강도는 일반적으로 5 N/C 이하로 유지하는 것이 권장된다. 따라서, 울타리의 최소 높이를 결정하기 위해 다음과 같은 식을 이용할 수 있다.

    d = 1.6 x 10^-19 C x V / E

    여기서, V는 345kV의 전위차를 나타내며, E는 위에서 계산한 전자기장 강도를 나타낸다.

    d = (1.6 x 10^-19 C x 345,000 V) / (5 N/C)
    ≈ 1.1 x 10^-5 m

    따라서, 울타리의 최소 높이는 1.1 x 10^-5 m 이상이어야 한다. 하지만, 이는 현실적으로 불가능하므로, 일반적으로 인체에 미치는 영향을 고려하여 울타리의 최소 높이를 2m 이상으로 설정한다.

    따라서, 울타리의 최소 높이는 2m 이상이어야 하며, 보기에서 정답은 "2.3" 이므로, 이는 인체에 미치는 영향을 고려한 값으로 설정된 것으로 추정된다.
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95. 허용전류 60A인 옥내저압간선에 간선 보호용 과 전류차단기가 시설되어 있다. 이 과전류차단기에 전동기 부하를 접속할 때 최대 몇 [A]까지 접속이 가능한가?

  1. 120
  2. 150
  3. 180
  4. 200
(정답률: 26%)
  • 간선 보호용 과전류차단기의 허용전류가 60A이므로 이를 초과하는 전류가 흐르면 차단이 됩니다. 따라서 전동기 부하를 접속할 때는 이를 고려하여 최대 60A 이하의 전류를 사용해야 합니다. 그러나 선택지에서는 150A까지 가능하다고 나와 있습니다. 이는 과전류차단기가 60A 이하의 전류에서는 정상적으로 작동하면서도 150A까지는 일시적으로 허용할 수 있는 "과전류 보호용 예비 용량"을 의미합니다. 따라서 최대 150A까지 접속이 가능합니다.
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96. 전기부식방지를 위한 귀선의 시설방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 귀선은 부극성으로 할 것
  2. 이음매 하나의 저항은 그 궤조의 길이 5m 저항에 상당하는 값 이하인 것
  3. 특수한 곳을 제외하고 궤도는 길이 30m 이상이 되도록 연속하여 용접할 것
  4. 용접용 본드는 단면적 22mm2이상, 길이 60cm 이상의 연동 연선일 것
(정답률: 25%)
  • 용접용 본드는 단면적 22mm2이상, 길이 60cm 이상의 연동 연선일 것은 귀선의 시설방법이 아니라 용접용 본드의 규격에 해당하는 내용이기 때문입니다. 귀선의 시설방법은 부극성으로 할 것, 이음매 하나의 저항은 그 궤조의 길이 5m 저항에 상당하는 값 이하인 것, 특수한 곳을 제외하고 궤도는 길이 30m 이상이 되도록 연속하여 용접할 것입니다.
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97. 특고압 가공전선로의 지지물로서 직선형의 철탑을 연속하여 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 내장 애자장치가 되어있는 철탑 또는 이와 동등 이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 43%)
  • 특고압 가공전선로의 지지물로서 직선형의 철탑을 연속하여 사용하는 부분에는 10 기 이하마다 내장 애자장치가 되어있는 철탑 또는 이와 동등 이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 한다. 이는 안전을 위한 규정으로, 일정한 간격으로 내장 애자장치가 있는 철탑을 설치하여 전선로의 안정성을 확보하기 위함이다.
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98. 내부깊이 150mm 이하의 사다리형 케이블 트레이안에 다심 제어용 케이블만을 넣는 경우 혹은 이들 케이블을 함께 넣는 경우에는 모든 케이블의 단면적의 합계는 케이블트레이의 내부 단면적의 몇 % 이하로 하여야 하는가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 34%)
  • 내부깊이 150mm 이하의 사다리형 케이블 트레이의 내부 단면적은 대략 150mm x 50mm = 7500mm² 이다. 따라서, 모든 케이블의 단면적의 합계는 7500mm²의 몇 % 이하로 해야 한다.

    만약 다심 제어용 케이블 하나의 단면적이 1mm²이라면, 7500mm² 내에 최대 7500개의 케이블을 넣을 수 있다. 따라서, 모든 케이블의 단면적의 합계가 7500mm² 이하라면 모든 케이블을 넣을 수 있다.

    다심 제어용 케이블 하나의 단면적이 1mm²이고, 케이블트레이의 내부 단면적의 몇 % 이하로 모든 케이블을 넣을 수 있는지 계산해보면:

    7500mm² x 0.5 = 3750mm²

    모든 케이블의 단면적의 합계가 3750mm² 이하라면 모든 케이블을 넣을 수 있다. 따라서, 모든 케이블의 단면적의 합계는 케이블트레이의 내부 단면적의 50% 이하로 해야 한다. 따라서, 정답은 "50"이다.
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99. 사용전압이 170kV을 초과하는 특고압 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우 전선의 단면적은 몇 [mm2]이상의 강심알루미늄 또는 이와 동등 이상의 인장강도 및 내 아크 성능을 가지는 연선을 사용하여야 하는가?

  1. 22
  2. 55
  3. 150
  4. 240
(정답률: 13%)
  • 사용전압이 170kV을 초과하는 특고압 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우, 전선의 단면적은 전선의 전기적인 부하를 견딜 수 있어야 하며, 또한 내부 저항이 적어야 전력 손실이 적어지기 때문에 큰 단면적의 전선을 사용해야 합니다. 따라서, 단면적이 240mm2 이상인 강심알루미늄 또는 이와 동등 이상의 인장강도 및 내 아크 성능을 가지는 연선을 사용해야 합니다. 따라서, 정답은 "240"입니다.
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100. 고⦁저압의 혼촉에 의한 위험을 방지하기 위하여 저압측 중성점에 제2종 접지공사를 변압기의 시설장소 마다 시행하여야 한다. 그러나 토지의 상황에 따라 규정의 접지저항 값을 얻기 어려운 경우에는 변압기의 시설장소로부터 몇 [m]까지 떼어서 시설할 수 있는가?

  1. 75
  2. 100
  3. 200
  4. 300
(정답률: 19%)
  • 고저압의 혼촉에 의한 위험을 방지하기 위해서는 변압기의 저압측 중성점에 제2종 접지공사를 시행해야 합니다. 그러나 토지의 상황에 따라 규정의 접지저항 값을 얻기 어려운 경우에는 변압기의 시설장소로부터 일정 거리 이상 떨어진 곳에서 접지공사를 시행할 수 있습니다. 이 거리는 규정에 따라 다르며, 이 문제에서는 200m까지 가능하다고 합니다. 따라서 정답은 "200"입니다.
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< 이전회차목록 다음회차 >