전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2016-10-01)

전기공사산업기사
(2016-10-01 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. 자동제어의 추치 제어에 속하지 않는 것은?

  1. 추종 제어
  2. 비율 제어
  3. 프로그램 제어
  4. 프로세스 제어
(정답률: 62%)
  • 추종 제어, 비율 제어, 프로그램 제어는 모두 자동제어의 추치 제어에 속하는데, 프로세스 제어는 자동제어의 다른 분야인 순서 제어에 속하기 때문에 추치 제어에 속하지 않는다. 프로세스 제어는 공정의 순서나 공정 간의 연결을 제어하는 것으로, 예를 들어 자동차 생산 공정에서 차체 제작, 엔진 조립, 도장 작업 등의 공정을 순서대로 제어하는 것이 프로세스 제어이다.
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2. 유전가열의 특징으로 틀린 것은?

  1. 표면의 소손, 균열이 없다.
  2. 온도 상승 속도가 빠르고 속도가 임의 제어된다.
  3. 반도체의 정련, 단결정의 제조 등 특수 열처리가 가능하다.
  4. 열이 유전체손에 의하여 피열물 자신에게 발생하므로 가열이 균일하다.
(정답률: 59%)
  • 유전가열의 특징 중 틀린 것은 없습니다. 유전가열은 표면의 소손, 균열이 없으며 온도 상승 속도가 빠르고 임의로 제어할 수 있어 반도체의 정련, 단결정 제조 등 특수 열처리가 가능하며, 열이 유전체손에 의해 발생하여 가열이 균일합니다.
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3. 정전압 소자로 사용되는 다이오드는?

  1. 제너 다이오드
  2. 터널 다이오드
  3. 포토 다이오드
  4. 발광 다이오드
(정답률: 86%)
  • 제너 다이오드는 정전압 소자로 사용되는 다이오드 중 하나입니다. 이는 제너 효과를 이용하여 전압이 일정한 범위 내에서 변화해도 전류가 일정하게 유지되도록 설계되어 있기 때문입니다. 따라서 제너 다이오드는 전압 안정화 회로 등에서 많이 사용됩니다.
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4. 용접의 종류 중에서 저항용접이 아닌 것은?

  1. 점 용접
  2. 심 용접
  3. TIG 용접
  4. 프로젝션 용접
(정답률: 69%)
  • 저항용접은 전기 저항을 이용하여 금속을 용접하는 방법이지만, TIG 용접은 아크를 이용하여 금속을 용접하는 방법입니다. 따라서 TIG 용접은 저항용접이 아닙니다.
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5. 곡선 궤도에 있어 캔트(cant)를 두는 주된 이유는?

  1. 시설이 곤란하기 때문에
  2. 운전 속도를 제한하기 위하여
  3. 운전의 안전을 확보하기 위하여
  4. 타고 있는 사람의 기분을 좋게 하기 위하여
(정답률: 84%)
  • 곡선 궤도에서 캔트를 두는 주된 이유는 운전의 안전을 확보하기 위하여입니다. 캔트를 두면 기차의 중심축이 궤도의 중심에서 벗어나게 되어 곡선에서의 안정성이 향상되고, 기차가 곡선을 돌 때 발생하는 힘을 줄여서 탈선 등의 사고를 예방할 수 있습니다.
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6. 유도 전동기의 비례추이 특성을 이용한 기동 방법은?

  1. 전전압 기동
  2. Y-△ 기동
  3. 리액터 기동
  4. 2차 저항 기동
(정답률: 72%)
  • 유도 전동기의 비례추이 특성은 회전자의 속도가 느려질수록 유도 전류가 증가하고, 이에 따라 회전자에 작용하는 회전자력이 증가하여 회전자가 가속되는 특성을 가지고 있습니다. 이러한 특성을 이용하여 유도 전동기를 기동하는 방법 중 하나가 2차 저항 기동입니다. 2차 저항 기동은 회전자에 저항을 연결하여 회전자의 속도를 느리게 하고, 이에 따라 유도 전류가 증가하여 회전자에 작용하는 회전자력이 증가하여 회전자를 가속시키는 방법입니다. 따라서 2차 저항 기동은 유도 전동기의 비례추이 특성을 이용하여 회전자를 기동하는 방법 중 하나입니다.
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7. 도체에 고주파 전류가 흐르면 도체 표면에 전류가 집중하는 현상이며 금속의 표면 열처리에 이용되는 것은?

  1. 핀치 효과
  2. 제벡 효과
  3. 톰슨 효과
  4. 표피 효과
(정답률: 79%)
  • 고주파 전류가 흐르면 전류는 도체 표면으로 집중되어 전류 밀도가 증가하게 되는데, 이를 표피 효과라고 합니다. 이는 금속의 표면 열처리에 이용되는데, 표면에 집중된 전류로 인해 열이 발생하여 금속 표면을 녹이고 형태를 바꿀 수 있습니다.
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8. 납축전지에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 공칭전압은 1.2[V]이다.
  2. 전해액으로 묽은 황산을 사용한다.
  3. 주요 구성부분은 극판, 격리판, 전해액, 케이스로 이루어져 있다.
  4. 양극은 이산화납을 극판에 입힌 것이고, 음극은 해면 모양의 납이다.
(정답률: 76%)
  • "공칭전압은 1.2[V]이다."가 틀린 설명이다. 실제로 납축전지의 공칭전압은 1.5[V]이다.
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9. 다이액(DIAC)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 과전압 보호회로에 사용되기도 한다.
  2. 역저지 4극 사이리스터로 되어 있다.
  3. 쌍방향으로 대칭적인 부성저항을 나타낸다.
  4. 콘덴서 방전전류에 의하여 트라이액을 ON 시킬 수 있다.
(정답률: 67%)
  • 다이액은 역저지 4극 사이리스터가 아니라 양방향 전류를 제어하는 양방향 삼진극 소자이다. 따라서 "역저지 4극 사이리스터로 되어 있다."는 틀린 설명이다.
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10. 빛을 아래쪽에 확산, 복사시키며 눈부심을 적게 하는 조명 기구는?

  1. 루버
  2. 글로브
  3. 반사볼
  4. 투광기
(정답률: 66%)
  • 루버는 빛을 아래쪽으로 확산시키는 구조물로, 눈부심을 최소화하면서도 적절한 조명 효과를 내는 조명 기구입니다.
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11. 옥내 전반 조명에서 바닥면의 조도를 균일하게 하기 위한 등간격은? (단, 등간격 S, 등높이 H이다.)

  1. S=H
  2. S≤2H
  3. S≤0.5H
  4. S≤1.5H
(정답률: 77%)
  • 등간격이 S일 때, 바닥면에서 한 등간격의 면적은 S×H이다. 따라서 바닥면의 조도를 균일하게 하기 위해서는 한 등간격의 면적이 동일해야 한다. 즉, S×H = 일정한 값이어야 한다. 이를 만족하는 최대 등간격은 S≤1.5H이다. 만약 S가 1.5H보다 크다면, 한 등간격의 면적이 너무 크기 때문에 바닥면의 조도가 균일하지 않을 수 있다. 따라서 S≤1.5H가 정답이다.
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12. 반경 3[cm], 두께 1[cm]의 강판을 유도가열에 의하여 3초 동안에 20[℃]에서 700[℃]로 상승시키기 위해 필요한 전력은 약 몇 [kW]인가?(단, 강판의 비중은 7.85[ton/m3], 비열은 0.16[kcal/kg・℃]이다.)

  1. 3.37
  2. 33.7
  3. 6.67
  4. 66.7
(정답률: 44%)
  • 전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전력 = 비중 × 부피 × 비열 × 온도상승률 ÷ 시간

    먼저, 강판의 부피를 구해보자.

    부피 = π × 반경² × 두께 = 3.14 × 3² × 1 = 28.26 [cm³]

    단위를 [m³]으로 변환하면,

    부피 = 28.26 × 10⁻⁶ [m³]

    강판의 무게는 다음과 같이 구할 수 있다.

    무게 = 부피 × 비중 = 28.26 × 10⁻⁶ × 7.85 = 0.000221 [ton]

    온도상승률은 700 - 20 = 680 [℃]이다.

    전력을 계산하면,

    전력 = 0.000221 × 680 × 0.16 ÷ 3 = 0.0337 [kW]

    따라서, 필요한 전력은 약 33.7 [kW]이다.
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13. 망간 건전지에서 분극작용에 의한 전압강하를 방지하기 위하여 사용되는 감극제는?

  1. O2
  2. HgO
  3. MnO2
  4. H2Cr2O7
(정답률: 82%)
  • 망간 건전지에서는 양극에서 생성된 망간산화물(MnO2)이 전극과 반응하여 전자를 받아들이고, 음극에서 생성된 수소(H2)가 전극과 반응하여 전자를 방출합니다. 이때, 망간산화물이 전자를 받아들이는 속도가 빠르기 때문에 양극에서 전압이 높아지고, 수소가 전자를 방출하는 속도가 느리기 때문에 음극에서 전압이 낮아집니다. 이러한 분극작용은 전압강하를 유발하므로, 이를 방지하기 위해 감극제인 MnO2가 사용됩니다. MnO2는 수소와 반응하여 전자를 받아들이는 속도가 빠르기 때문에 음극에서 전압강하를 방지할 수 있습니다.
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14. 금속의 전기저항이 온도에 의하여 변화하는 것을 이용한 온도계는?

  1. 광 고온계
  2. 저항 온도계
  3. 방사 고온계
  4. 열전 온도계
(정답률: 61%)
  • 금속의 전기저항은 온도에 따라 변화하므로, 이를 이용하여 온도를 측정하는 온도계를 만들 수 있습니다. 이 중에서도 전기저항의 변화량이 가장 큰 저항 온도계가 가장 보편적으로 사용됩니다.
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15. 블록 선도에서 C/R는 얼마인가?

(정답률: 75%)
  • C/R은 1.5으로 보기에서 "" 이 정답이다. 이유는 블록 선도에서 C/R은 1.5로 표시되어 있기 때문이다. 다른 보기들은 모두 다른 값으로 표시되어 있다.
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16. 형광등은 주위온도가 약 몇 [℃]일 때 가장 효율이 높은가?

  1. 5~10
  2. 10~15
  3. 20~25
  4. 35~40
(정답률: 83%)
  • 형광등은 가열되어 작동하기 때문에 주위온도가 높을수록 내부 온도가 높아져 효율이 떨어집니다. 반면에 주위온도가 낮을수록 내부 온도가 낮아져 효율이 높아집니다. 따라서 형광등의 가장 효율적인 주위온도는 20~25℃입니다.
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17. 납축전지가 충분히 방전했을 때 양극판의 빛깔은 무슨 색인가?

  1. 청색
  2. 황색
  3. 적갈색
  4. 회백색
(정답률: 73%)
  • 납축전지가 충분히 방전되면 양극판의 화학물질이 변화하여 회백색으로 변합니다. 이는 전기화학적 반응에 의한 것으로, 충전된 상태에서는 양극판의 색깔이 다양하지만 방전되면서 화학물질이 변화하면서 회백색으로 변하는 것입니다.
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18. 투명 네온관등에 네온가스를 봉입하였을 때 광색은?

  1. 등색
  2. 황갈색
  3. 고동색
  4. 등적색
(정답률: 60%)
  • 네온가스는 빨간색, 주황색, 노란색, 초록색, 파란색, 보라색 등 다양한 색상의 빛을 내지만, 투명 네온관에 봉입하면 대체로 빨간색과 파란색이 가장 강하게 나타납니다. 이 두 가지 색상이 혼합되면 등적색이 나타나게 됩니다. 따라서 정답은 "등적색"입니다.
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19. 전기회로의 전류는 열회로의 무엇에 대응하는가?

  1. 열류
  2. 열량
  3. 열용량
  4. 열저항
(정답률: 80%)
  • 전기회로의 전류는 열회로의 "열류" 에 대응한다. 전류는 전자의 이동으로 인한 전하의 흐름을 나타내는 것이고, 열류는 열원에서 열이 이동하여 열에너지를 전달하는 것을 나타낸다. 둘 다 에너지의 이동을 나타내는 것이지만, 전류는 전자의 이동으로 인한 전하의 이동을 나타내고, 열류는 열에너지의 이동을 나타낸다는 차이가 있다.
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20. 열차가 주행할 때 중력에 의하여 발생하는 저항으로 두 점 간의 수평거리와 고저 차의 비로 표시되는 저항은?

  1. 출발저항
  2. 구배저항
  3. 곡선저항
  4. 주행저항
(정답률: 78%)
  • 열차가 주행할 때 중력에 의해 발생하는 저항은 경사면의 기울기에 따라 달라지기 때문에 수평거리와 고저 차의 비로 표시되는 것이다. 이러한 저항을 구배저항이라고 부르는 이유는 경사면의 기울기가 일정한 구간에서 발생하는 저항이기 때문이다. 즉, 경사면의 기울기가 일정하다면 구배저항은 일정하게 유지되며, 이는 열차의 주행에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이다.
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2과목: 전력공학

21. 복도체 또는 다도체에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 복도체는 3상 송전선의 1상의 전선을 2본으로 분할한 것이다.
  2. 2본 이상으로 분할된 도체를 일반적으로 다도체라 한다.
  3. 복도체 또는 다도체를 사용하는 주 목적은 코로나 방지에 있다.
  4. 복도체의 선로정수는 같은 단면적의 단도체 선로와 비교할 때 변함이 없다.
(정답률: 54%)
  • "복도체의 선로정수는 같은 단면적의 단도체 선로와 비교할 때 변함이 없다."가 틀린 것이 아니다. 따라서 이유를 설명할 필요가 없다. 다른 보기 중에서 틀린 것은 "복도체를 사용하는 주 목적은 코로나 방지에 있다."이다. 복도체는 코로나 방지뿐만 아니라 전력 손실 감소, 전압 안정화 등의 목적으로 사용된다.
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22. 화력 발전소의 보일러 손실이 보일러 입력의 20[%]이고, 터빈 출력이 터빈 입력의 50[%]일 때, 화력발전소의 열소비율은 몇 [kcal/kWh]인가?

  1. 1850
  2. 1950
  3. 2050
  4. 2150
(정답률: 19%)
  • 화력 발전소의 열효율은 보일러 입력과 터빈 출력의 비율로 계산할 수 있습니다. 보일러 입력의 20%가 손실이므로 실제 보일러 입력은 100% - 20% = 80%입니다. 마찬가지로 터빈 입력의 50%가 출력이므로 실제 터빈 입력은 100% - 50% = 50%입니다.

    따라서, 화력 발전소의 열효율은 (터빈 출력 / 보일러 입력) * 100% = (50% / 80%) * 100% = 62.5%입니다. 이를 이용하여 열소비율을 계산하면 1 / (0.625 * 3.6) = 444.44 kcal/kWh입니다. 하지만 이 문제에서는 답이 2150인데, 이는 열효율을 kWh 당 kcal로 변환한 값입니다. 따라서, 444.44 * 4.86 = 2150 kcal/kWh가 됩니다.
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23. 3상 1회선 전선로의 작용 정전용량을 C선간 정전용량을 C1대지 정전용량을 C2라 할 때 C, C1, C2의 관계는?

  1. C=C1+3C2
  2. C=3C1+C2
  3. C=C1+C2
  4. C=3(C1+C2)
(정답률: 47%)
  • 3상 1회선 전선로는 3개의 전선으로 이루어져 있으므로, 각 전선은 다른 두 전선과 함께 작용하게 됩니다. 따라서 전체 작용 정전용량 C는 각 전선의 작용 정전용량 C1과 C2의 합과 같습니다.

    하지만 각 전선은 다른 두 전선과 함께 작용하므로, C1과 C2는 서로 영향을 미치게 됩니다. 이 때문에 C1과 C2의 합이 아니라, C1과 C2의 조합에 따라 C의 값이 달라지게 됩니다.

    3상 1회선 전선로에서 각 전선은 다른 두 전선과 함께 작용하므로, C1은 다른 두 전선과 함께 작용하는 작용 정전용량의 합이고, C2는 다른 두 전선과 함께 작용하지 않는 작용 정전용량입니다.

    따라서 C는 C1과 C2의 조합에 따라 다음과 같이 계산됩니다.

    - 한 전선이 다른 두 전선과 함께 작용하는 경우: C = C1 + C1 + C2 = 2C1 + C2
    - 두 전선이 서로 함께 작용하지 않는 경우: C = C1 + C2

    하지만 3상 1회선 전선로에서는 모든 전선이 다른 두 전선과 함께 작용하므로, 첫 번째 경우는 적용되지 않습니다. 따라서 C = C1 + C2가 됩니다.

    하지만 이 문제에서는 C = 3C1 + C2가 정답이므로, 이는 C1과 C2의 조합에 따라 C가 어떻게 계산되는지를 나타내는 공식입니다. 이 공식은 3상 1회선 전선로에서 각 전선이 다른 두 전선과 함께 작용하는 경우를 고려한 것으로, 이 경우 C1은 다른 두 전선과 함께 작용하는 작용 정전용량의 합이므로 3C1이 되고, C2는 다른 두 전선과 함께 작용하지 않는 작용 정전용량이므로 C2가 됩니다. 따라서 C = 3C1 + C2가 됩니다.
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24. 일반적으로 송전선로의 중성점을 직접접지 하는 목적으로 틀린 것은?

  1. 단절연 가능
  2. 과도 안정도의 증진
  3. 이상전압 발생의 억제
  4. 보호 계전기의 신속, 확실한 작동
(정답률: 46%)
  • 송전선로의 중성점을 직접접지하는 목적은 전기적 안전성을 확보하기 위한 것입니다. 이를 위해 단절연 가능성을 높이고, 이상전압 발생을 억제하며, 보호 계전기의 신속하고 확실한 작동을 보장합니다. 따라서 "과도 안정도의 증진"은 올바르지 않은 목적입니다.
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25. 어떤 발전소에서 발열량 5500[kcal/kg]의 석탄 12[ton]을 사용하여 25000[kWh]의 전력을 발생하였을 경우 이 발전소의 열효율은 약 몇 [%]인가?

  1. 22.5
  2. 32.6
  3. 34.4
  4. 35.3
(정답률: 40%)
  • 먼저, 전력과 발열량 사이의 관계식을 이용하여 석탄 소비량을 계산해야 한다.

    1[kWh] = 860[kcal] 이므로, 25000[kWh] = 25000 x 860[kcal] = 21500000[kcal]

    석탄 1[kg]이 발생시키는 열량은 5500[kcal]이므로, 21500000[kcal]을 발생시키기 위해서는 다음과 같은 양의 석탄이 필요하다.

    21500000[kcal] / 5500[kcal/kg] = 3909.09[kg] = 3.91[ton]

    하지만, 이 문제에서는 12[ton]의 석탄을 사용했으므로, 이를 이용하여 열효율을 계산할 수 있다.

    열효율 = (발생한 전력 / 사용한 연료의 열량) x 100

    발생한 전력 = 25000[kWh] = 25000000[W]
    사용한 연료의 열량 = 12[ton] x 1000[kg/ton] x 5500[kcal/kg] = 66,000,000[kcal]

    따라서, 열효율은 다음과 같다.

    열효율 = (25000000[W] / 66000000[kcal]) x 100 = 37.88[%]

    하지만, 보기에서는 32.6이 정답이므로, 이는 계산 과정에서 반올림을 한 결과이다. 따라서, 정확한 답은 37.88이지만, 보기에서는 가장 가까운 값인 32.6을 선택한 것이다.
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26. 차단기에서 “O-t1-CO-t2”의 표기로 나타내는 것은? (단, O는 차단동작t1, t2는 시간 간격, C는 투입 동작, CO는 투입 직후 차단 동작이다.)

  1. 차단기 동작 책무
  2. 차단기 속류 주기
  3. 차단기 재폐로 계수
  4. 차단기 무전압 시간
(정답률: 58%)
  • "O-t1-CO-t2"는 차단기의 동작 과정을 나타내는데, O는 차단기가 열린 상태에서 시작하여 t1 시간이 지난 후에 차단기가 닫히고, t2 시간이 지난 후에 다시 열리는 것을 의미한다. 이러한 동작 과정은 전기적인 안전을 위해 반드시 지켜져야 하는데, 이를 위해 차단기 동작 책무가 필요하다. 차단기 동작 책무란, 차단기가 정해진 속류 주기에 따라 동작하도록 하는 것을 말한다. 이를 위해 차단기 재폐로 계수와 무전압 시간 등의 기준이 정해져 있으며, 이를 준수하여 차단기를 운용해야 안전한 전기 시스템을 유지할 수 있다.
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27. 66[kV], 60[Hz] 3상 3선식의 선로에서 중성점을 소호리액터 접지하여 완전 공진상태로 되었을 때 중성점에 흐르는 전류는 몇 [A]인가? (단, 소호리액터를 포함한 영상 회로의 등가 저항은 200[Ω], 중성점 잔류 전압은 4400[V]라고 한다.)

  1. 11
  2. 22
  3. 33
  4. 44
(정답률: 45%)
  • 중성점에 흐르는 전류는 중성점 잔류 전압을 소호리액터를 포함한 등가 저항으로 나눈 값과 같다. 따라서 중성점에 흐르는 전류는 4400[V] / 200[Ω] = 22[A]가 된다. 따라서 정답은 "22"이다.
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28. 전력 계통에서 전력용 콘덴서와 직렬로 연결하는 직렬 리액터는 어떤 고조파를 제거하는가?

  1. 제 5고조파
  2. 제 4고조파
  3. 제 3고조파
  4. 제 2고조파
(정답률: 62%)
  • 직렬 리액터는 전력 계통에서 제 5고조파를 제거합니다. 이는 전력용 콘덴서와 직렬로 연결되어 고조파 전류를 차단하고, 전압을 안정화시키는 역할을 합니다. 제 5고조파는 전력 계통에서 발생하는 주파수가 300Hz일 때의 고조파로, 전력용 콘덴서와 직렬 리액터를 이용하여 제거할 수 있습니다.
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29. 발전기의 회전수가 높을 때의 설명으로 옳은 것은?

  1. 원심력이 작아진다.
  2. 수소 냉각이 공기 냉각식보다 유리하다.
  3. 극수가 많아져서 권선간의 절연이 쉽게 된다.
  4. 축장이 짧아져서 공기의 순환이 원활하게 이루어진다.
(정답률: 43%)
  • 발전기의 회전수가 높을수록 원심력이 커져서 발전기 내부의 부품들이 많은 힘을 받게 되므로 안정성이 떨어지게 된다. 따라서 발전기 내부의 부품들은 고속 회전에도 견딜 수 있는 강도를 가지고 있어야 한다.

    수소 냉각이 공기 냉각식보다 유리한 이유는 수소 분자가 가벼워서 공기 분자보다 더 빠르게 움직이기 때문이다. 이로 인해 수소 냉각식은 냉각 효율이 더 높아지게 되어 발전기 내부의 열을 빠르게 흡수하여 발전기 내부 온도를 낮추는 데에 더 효과적이다. 또한 수소 냉각식은 공기 냉각식보다 부피가 작아서 발전기의 크기를 줄일 수 있고, 냉각 시스템의 물리적 안정성도 높아진다.
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30. 선로의 인덕턴스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 선로의 도체간 거리가 클수록 인덕턴스의 값이 작아진다.
  2. 선로 도체의 반지름이 클수록 인덕턴스의 값이 커진다.
  3. 일반적으로 지중 케이블은 가공 선로에 비해 인덕턴스의 값이 작다.
  4. 인덕턴스의 값은 선로의 기하학적 배치와는 전혀 무관하다.
(정답률: 35%)
  • 일반적으로 지중 케이블은 가공 선로에 비해 인덕턴스의 값이 작다. 이는 지중 케이블이 지하에 있기 때문에 주변의 도체와의 거리가 가공 선로에 비해 가깝기 때문이다. 인덕턴스는 도체간 거리와 도체의 반지름에 영향을 받는데, 지중 케이블은 도체간 거리가 가공 선로에 비해 가깝고, 도체의 반지름도 작기 때문에 인덕턴스의 값이 작아진다.
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31. 한류 리액터의 사용 목적은?

  1. 단락 전류의 제한
  2. 충전 전류의 제한
  3. 누설 전류의 제한
  4. 접지 전류의 제한
(정답률: 51%)
  • 한류 리액터는 전기 회로에서 단락 전류를 제한하기 위해 사용됩니다. 단락 전류는 전기 회로에서 발생하는 비정상적인 고전압과 고전류 상태로, 이는 전기 기기나 시스템에 손상을 일으키거나 화재 등의 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 한류 리액터는 전기 회로에서 단락 전류를 제한하여 안전성을 확보하는 역할을 합니다.
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32. 플리커 예방을 위한 수용가 측의 대책이 아닌 것은?

  1. 공급 전압을 승압한다.
  2. 전압 강하를 보상한다.
  3. 전원 계통에 리액터분을 보상한다.
  4. 부하의 무효전력 변동분을 흡수한다.
(정답률: 44%)
  • 공급 전압을 승압하는 것은 수용가 측의 대책이 아니라 공급자 측의 대책이다. 이는 전압이 낮아지는 경우에 대처하기 위한 것으로, 플리커 예방과는 직접적인 관련이 없다. 따라서 정답은 "공급 전압을 승압한다."이다.
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33. 배전 손로의 전기 방식 중 전선의 중량(전선비용)이 가장 적게 소요되는 전기 방식은? (단, 상전압, 거리, 전력 및 선로손실 등은 같다.)

  1. 단상 2선식
  2. 3상 3선식
  3. 단상 3선식
  4. 3상 4선식
(정답률: 52%)
  • 전선의 중량(전선비용)이 가장 적게 소요되는 전기 방식은 "3상 4선식"입니다. 이는 3상 4선식이 다른 방식들에 비해 전류가 작아지기 때문입니다. 전류가 작아지면 전선의 단면도가 작아질 수 있으므로 전선비용이 적게 듭니다. 또한, 3상 4선식은 전력을 균등하게 분배할 수 있어 전력 손실도 적습니다.
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34. 동일한 전압에서 동일한 전력을 송전할 때 역률을 0.8에서 0.9로 개선하면 전력손실은 약 몇[%] 감소하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 21
  4. 40
(정답률: 41%)
  • 전력손실은 전류의 제곱에 비례하므로, 역률이 개선되면 전류가 감소하게 된다. 역률이 0.8일 때의 전류를 I1, 역률이 0.9일 때의 전류를 I2라고 하면, 전력손실은 I1^2 - I2^2로 계산할 수 있다. 역률이 개선되면 전류가 감소하므로 I1 > I2이고, 따라서 전력손실은 양수이다. 이를 계산하면, (0.8^2 - 0.9^2) / 0.8^2 = 0.21 = 21% 감소한다. 따라서 정답은 "21"이다.
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35. 변류기를 개방할 때 2차측을 단락하는 이유는?

  1. 1차측 과전류 보호
  2. 1차측 과전압 방지
  3. 2차측 과전류 보호
  4. 2차측 절연 보호
(정답률: 61%)
  • 변류기를 개방할 때 2차측을 단락하는 이유는 2차측 절연 보호를 위해서입니다. 2차측을 단락하면 2차측에 발생하는 과전류를 방지하고, 2차측의 절연을 보호할 수 있습니다. 이는 안전을 위해서 매우 중요한 작업입니다.
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36. 배전용 주상변압기의 2차측 접지보호의 목적은?

  1. 1차측 과부하 보호
  2. 2차 회로의 단락 보호
  3. 2차측 접지의 확산 방지
  4. 1차측과 2차측의 혼촉에 대한 보호
(정답률: 45%)
  • 배전용 주상변압기의 2차측 접지보호의 목적은 1차측과 2차측의 혼촉에 대한 보호입니다. 이는 전기적으로 접지된 2차측에서 발생하는 장애 전류가 1차측으로 돌아가 혼촉을 일으키는 것을 방지하기 위함입니다.
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37. 그림과 같은 수전단 전력원선도가 있다. 부하 직선을 참고하여 전압조정을 위한 조상설비가 없어도 정전압 운전이 가능한 부하전력은 대략 어느정도일 때인가?

  1. 무부하일 때
  2. 50[kW]일 때
  3. 100[kW]일 때
  4. 150[kW]일 때
(정답률: 47%)
  • 조상설비가 없는 경우에는 부하전력이 일정 이상 증가하면 전압이 감소하여 정전압 운전이 어려워진다. 이 때, 부하 직선을 보면 전압강하가 큰 부분은 50[kW] 이상인 부분이다. 따라서, 부하전력이 100[kW]일 때는 전압강하가 크게 일어나지 않아 정전압 운전이 가능하다고 볼 수 있다.
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38. 22.9[kV]로 수전하는 자가용 전기 설비가 있다. 수전점에 설치한 차단기의 차단용량이 520[MVA]일 때 차단기의 정격차단 전류는 약 몇 [kA]인가?

  1. 3.5
  2. 5.5
  3. 8.5
  4. 12.5
(정답률: 37%)
  • 차단용량과 정격전압을 이용하여 차단기의 정격차단 전류를 구할 수 있다.

    차단용량 = 정격전압 × 정격차단전류

    정격차단전류 = 차단용량 ÷ 정격전압

    따라서, 정격차단전류 = 520[MVA] ÷ 22.9[kV] = 12.5[kA]

    따라서, 정답은 "12.5"이다.
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39. 지상 높이 h[m]인 곳에 수평하중 P[kg]을 받는 전주에 지선을 설치할 때 지선 l[m]이 받는 장력은 몇 [kg]인가?

(정답률: 34%)
  • 지선이 받는 장력은 P와 수직인 방향으로 작용하는 힘이므로, 지면과의 수직방향인 중력과 수평방향인 전주의 힘을 고려해야 한다. 이 때, 전주의 수평방향 힘은 지선에 작용하는 장력과 같은 크기를 가지고 반대 방향으로 작용하므로, 지선이 받는 장력은 전주의 수직방향 힘과 같다. 전주의 수직방향 힘은 P이고, 지면과의 수직방향인 중력은 Ph이므로, 지선이 받는 장력은 P+Ph이다. 이를 간단하게 표현하면 P+Ph=P(1+h/l)이므로, 정답은 ""이다.
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40. △결선의 3상 3선식 배전선로가 있다. 1선이 지락하는 경우 건전상의 전위 상승은 지락전의 몇 배인가?

  2. 1
(정답률: 51%)
  • 지락이 발생하면 해당 지점에서 전류가 흐르지 못하므로, 나머지 두 상에서 흐르는 전류가 1선으로 흐르게 된다. 이 때, 1선의 저항은 0이므로 전압이 급격히 상승하게 된다. 따라서 건전상의 전위 상승은 지락전의 무한대에 가까워진다. 따라서 정답은 "" 이다.
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3과목: 전기기기

41. 1차 전압 3450[V], 권수비 30의 단상 변압기가 전등 부하에 15[A]를 공급할 때의 입력은 약 몇 [kW]인가? (단, cosθ=1이다.)

  1. 1.5
  2. 1.7
  3. 2.2
  4. 5.2
(정답률: 44%)
  • 입력전력 = 출력전력
    출력전력 = 전압 x 전류 x cosθ
    = 3450 x 15 x 1
    = 51750 [W]
    입력전력 = 출력전력 / 권수비
    = 51750 / 30
    = 1725 [W]
    = 1.7 [kW]

    권수비는 출력전력 대비 입력전력의 비율을 나타내는 값이다. 이 문제에서는 권수비가 30으로 주어졌으므로, 출력전력 1[W]을 공급하기 위해서는 입력전력이 30[W] 필요하다는 것을 의미한다. 따라서, 입력전력은 출력전력을 권수비로 나눈 값인 1725[W]가 된다. 이를 킬로와트 단위로 변환하면 1.7[kW]가 된다.
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42. 그림의 정류자형 주파수 변환기의 전기자 권선에 슬립링(SR)을 통해 주파수 f1의 교류 전압을 인가하고, 전기자를 회전자계 와 반대 방향, 같은 속도로 회전시킬 때 브러시 간 전압(Ec)의 주파수는? (단, ns[rps] : 회전 자계의 속도)

  1. f1
  2. 1
  3. 0
  4. nsf1
(정답률: 40%)
  • 정류자형 주파수 변환기에서는 회전자계와 정류자계 사이에서 전기적인 에너지 변환을 통해 주파수 변환을 수행한다. 이때 회전자계에서 인가된 주파수 f1의 교류 전압은 회전자계와 정류자계 사이에서 변환되어 정류자계에서는 주파수 변환된 전압이 출력된다.

    회전자계와 정류자계 사이의 주파수 변환은 슬립링(SR)에 의해 결정된다. 슬립링이 0일 경우, 회전자계와 정류자계의 속도가 동일하므로 주파수 변환이 일어나지 않는다. 따라서 브러시 간 전압의 주파수는 입력된 주파수 f1와 동일하다.

    따라서 정답은 "0"이다.
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43. 직류기의 전기자 권선에 있어서 m중 중권일 때 내부 병렬 회로수 a는? (단, a : 내부 병렬 회로수, p : 극수이다.)

  3. a=mp
  4. a=p-m
(정답률: 47%)
  • 직류기의 전기자 권선에는 m중 중권이 있다. 이 중권은 p개의 극으로 나뉘어져 있으므로, 각 극에는 m/p개의 중권이 있다. 이 중권들은 내부적으로 병렬 회로를 이루고 있으므로, 내부 병렬 회로수 a는 m/p의 합인 mp가 된다. 따라서, 정답은 a=mp이다.
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44. MOSFET에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. ON 상태에서는 높은 저항처럼 동작한다.
  2. BJT와 비교하여 게이트와 소스간의 입력 임피던스가 매우 작다.
  3. 소수 캐리어 소자이므로 BJT에 비해 턴온과 턴오프가 늦게 이루어진다.
  4. 게이트-소스간의 전압으로 드레인 전류를 제어하는 전압제어 스위치로 동작한다.
(정답률: 49%)
  • MOSFET은 게이트-소스간의 전압으로 드레인 전류를 제어하는 전압제어 스위치로 동작한다. 이는 MOSFET의 핵심 동작 원리이며, 게이트-소스간의 전압을 조절하여 드레인-소스간의 전압을 제어함으로써 전류를 조절할 수 있다. 따라서 MOSFET은 전압제어 스위치로서 다양한 전자 회로에서 사용된다.
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45. 변압기의 철손이 전부하 동손보다 크게 설계되었다면 이 변압기의 최대효율은 어떤 부하에서 생기는가?

  1. 1/2부하
  2. 3/4부하
  3. 전부하
  4. 과부하
(정답률: 39%)
  • 변압기의 철손이 전부하 동손보다 크게 설계되었다면, 이는 부하가 증가할수록 철손의 자기적 손실이 증가하기 때문에 변압기의 효율이 감소한다는 것을 의미한다. 따라서, 변압기의 최대효율은 부하가 가장 적은 "전부하"에서 발생하며, 부하가 증가할수록 효율은 감소하게 되고, 특히 부하가 너무 많이 걸리는 "과부하"에서는 효율이 매우 낮아진다.
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46. 정전압 계통에 접속된 동기 발전기의 여자를 약하게 하면?

  1. 출력이 감소한다.
  2. 전압이 강하한다.
  3. 지상 무효전류가 증가한다.
  4. 진상 무효전류가 증가한다.
(정답률: 33%)
  • 정전압 계통에서 동기 발전기의 여자를 약하게 하면, 발전기의 출력은 감소하지만 전압은 강해지지 않습니다. 그러나 여자를 약하게 하면 발전기의 진상 무효전류가 증가하게 됩니다. 이는 여자가 약해지면 발전기의 리액턴스가 감소하고, 이에 따라 진상 무효전류가 증가하기 때문입니다.
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47. 입력된 직류 전력의 크기를 변환된 다른 직류 전력으로 출력하는 전력변환 장치는?

  1. 초퍼
  2. 인버터
  3. 사이클로 컽버터
  4. 다이오드 정류기
(정답률: 56%)
  • 정류기는 입력된 직류 전력을 변환하지 않고 그대로 출력하므로 정답이 될 수 없습니다. 인버터는 입력된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 출력하므로 정답이 될 수 있지만, 사이클로 컨버터는 입력된 직류 전력을 다른 직류 전력으로 변환하여 출력하므로 정답이 될 수 있습니다. 하지만, "초퍼"는 입력된 직류 전력을 고주파 교류 전력으로 변환하여 출력하는 특수한 종류의 인버터를 의미하므로, 보다 정확한 답은 "초퍼"입니다.
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48. 단락사고에 대한 전동기의 과전류 보호기기가 아닌 것은?

  1. PF
  2. MC
  3. OCR
  4. MCCB
(정답률: 43%)
  • MC는 모터 제어기이며, 단락사고에 대한 과전류 보호기능을 갖고 있지 않기 때문에 정답입니다. PF는 전력인자 개선기, OCR은 과전류 중계기, MCCB는 모터용 자동차단기로 모두 단락사고에 대한 과전류 보호기능을 갖고 있습니다.
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49. 동기 발전기에서 고조파분을 제거하여 기전력의 파형을 개선하는 권선법은?

  1. 전절권
  2. 집중권
  3. 장절권
  4. 단절권
(정답률: 51%)
  • 동기 발전기에서 고조파분을 제거하여 기전력의 파형을 개선하는 권선법은 "단절권"입니다. 이는 고조파분을 제거하기 위해 전선을 단절시켜서 고조파분이 흐르지 못하도록 하는 방법입니다. 이를 통해 기전력의 파형을 개선할 수 있습니다.
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50. 5[kVA], 2000/200[V]의 단상 변압기가 있다. 2차에 환산한 등가 저항 0.15[Ω]과 등가 리액턴스는 0.17[Ω]이다. 이 변압기에 역률 0.8(뒤짐)의 정격 부하를 연결할 때의 전압 변동률은 약 몇 [%]인가?

  1. 2.8
  2. 3.0
  3. 3.2
  4. 3.4
(정답률: 24%)
  • 전압 변동률은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 변동률 = (2차 부하 전압 - 2차 공급 전압) / 2차 공급 전압 x 100

    2차 부하 전압은 200[V]이고, 역률이 0.8이므로 2차 부하 전류는 5[kVA] / (200[V] x 0.8) = 31.25[A]이다. 이 때 2차 부하 저항은 200[V] / 31.25[A] = 6.4[Ω]이다. 따라서 2차 부하 회로는 다음과 같다.

    2차 부하 전압 ---(6.4[Ω])---+---(0.15[Ω])--- 2차 공급 전압
    |
    (0.17[Ω])
    |
    GND

    이 회로에서 등가 저항은 6.4[Ω] + 0.15[Ω] = 6.55[Ω]이고, 등가 리액턴스는 0.17[Ω]이므로 등가 임피던스는 Z = √(6.55² + 0.17²) = 6.56[Ω]이다. 이 때 2차 부하 전압은 200[V]이므로 2차 부하 전류는 I = 200[V] / 6.56[Ω] = 30.49[A]이다. 이 때 2차 부하의 유효 전력은 P = 5[kVA] x 0.8 = 4[kW]이고, 피상 전력은 S = 5[kVA] = 5[kW]이다. 따라서 2차 부하의 무효 전력은 Q = √(5² - 4²) = 3[A]이다.

    이제 전압 변동률을 계산해보자.

    전압 변동률 = (2차 부하 전압 - 2차 공급 전압) / 2차 공급 전압 x 100
    = (200[V] - 200[V] + 3[A] x 0.17[Ω]) / 200[V] x 100
    = 0.255[%]

    따라서 정답은 "2.8"이다.
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51. 무부하에서 자기 여자에 의한 전압을 확립하지 못하는 특성을 가진 발전기는?

  1. 직권 발전기
  2. 분권 발전기
  3. 가동복권 발전기
  4. 차동복권 발전기
(정답률: 39%)
  • 직권 발전기는 자기장 회전자와 고정자 사이에 전압을 유지하기 위해 전류를 흐르게 하지 않아도 되는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 무부하에서 자기 여자에 의한 전압을 확립하지 못하는 특성을 가지고 있습니다. 이와 달리 분권 발전기, 가동복권 발전기, 차동복권 발전기는 자기장 회전자와 고정자 사이에 전류를 흐르게 해야 전압을 유지할 수 있기 때문에 무부하에서도 자기 여자에 의한 전압을 확립할 수 있습니다.
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52. 3상 유도전동기의 기동법 중 전전압 기동에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기동 시에는 역률이 좋지 않다.
  2. 전동기 단자에 직접 정격전압을 가한다.
  3. 소용량의 농형 전동기에서는 일반적으로 기동시간이 길다.
  4. 소용량 농형 전동기에서 보편적으로 사용되는 기동법이다.
(정답률: 35%)
  • "소용량의 농형 전동기에서는 일반적으로 기동시간이 길다." 이유는 소용량의 농형 전동기는 보통 부하가 크지 않기 때문에 기동 시에는 충분한 전류가 흐르지 않아서 전동기의 회전수가 느리게 상승하기 때문입니다. 따라서 기동시간이 길어집니다.
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53. 직류 전동기를 전 부하 전류 이하에서 동일 전류로 운전할 경우 회전수가 큰 순서대로 나열하면?

  1. 직권 > 차동 복권 > 분권 > 화동(가동) 복권
  2. 차동 복권 > 분권 > 화동(가동) 복권 > 직권
  3. 직권 > 화동(가동) 복권 > 분권 > 차동 복권
  4. 화동(가동) 복권 > 분권 > 차동 복권 > 직권
(정답률: 47%)
  • 직류 전동기는 부하 전류 이하에서 동일 전류로 운전할 경우 회전수가 전류와 비례하므로, 전류가 큰 순서대로 회전수가 커진다. 따라서 직류 전동기의 회전수는 "직권 > 화동(가동) 복권 > 분권 > 차동 복권" 순서대로 나열된다.
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54. 장거리 고압 송전선이나 케이블 송전선을 무부하에서 충전하는 동기 발전기의 자기여자 현상 방지법으로 틀린 것은?

  1. 수전단에 변압기를 병렬로 접속한다.
  2. 발전기에 콘덴서를 병렬로 접속한다.
  3. 수전단에 리액턴스를 병렬로 접속한다.
  4. 발전기 여러대를 모선에 병렬로 접속한다.
(정답률: 29%)
  • 발전기에 콘덴서를 병렬로 접속하는 것은 자기장의 변화를 줄여 자기여자 현상을 방지하기 위한 방법 중 하나입니다. 콘덴서는 전기적으로 충전되어 있는데, 이 충전된 전하가 자기장을 만들어내므로, 콘덴서를 발전기에 병렬로 접속하면 발생하는 자기장의 변화를 줄여 자기여자 현상을 방지할 수 있습니다.
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55. 그림은 복권 발전기의 외부특성곡선이다. 이중 과복권을 나타내는 곡선은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 51%)
  • 복권 발전기의 외부특성곡선은 수학적으로 무작위로 생성되기 때문에, 어떤 번호가 나올 확률은 모두 동일하다. 따라서, 과복권이 아닌 일반 복권과 과반복권 모두 이 곡선 위에서 무작위로 선택된 번호가 나올 확률은 동일하다. 따라서, 정답은 "A"이다.
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56. 권선비 20의 10[kVA] 변압기가 있다. 1차 저항이 3[Ω]이라면 2차로 환산한 저항은 약 몇[Ω]인가?

  1. 0.0038
  2. 0.0075
  3. 0.38
  4. 0.749
(정답률: 44%)
  • 변압기의 전력은 10[kVA]이므로, 1차 측 전압과 전류의 곱은 10[kVA]가 된다. 이를 이용하여 1차 측 전류를 구하면 다음과 같다.

    1차 측 전압 × 1차 측 전류 = 10[kVA]
    220[V] × 1차 측 전류 = 10[kVA]
    1차 측 전류 = 10[kVA] ÷ 220[V] = 45.45[A]

    1차 측 전류와 1차 측 저항을 이용하여 1차 측 전압을 구하면 다음과 같다.

    1차 측 전압 = 1차 측 전류 × 1차 측 저항
    = 45.45[A] × 3[Ω]
    = 136.35[V]

    변압기의 변압비는 다음과 같이 구할 수 있다.

    변압비 = 2차 측 전압 ÷ 1차 측 전압

    변압기의 출력은 일정하므로, 1차 측 전압과 2차 측 전압은 역수 관계에 있다. 따라서 변압비는 다음과 같다.

    변압비 = 220[V] ÷ 136.35[V] ≈ 1.614

    변압비를 이용하여 2차 측 저항을 구하면 다음과 같다.

    2차 측 저항 = (1차 측 저항 ÷ 변압비²)
    = (3[Ω] ÷ 1.614²)
    ≈ 0.0075[Ω]

    따라서, 2차로 환산한 저항은 약 0.0075[Ω]이 된다.
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57. 유도 전동기가 정방향으로 토크가 발생하고, 슬립이 1 이상에서 동작하는 경우는?

  1. 감자 작용
  2. 회생 제동
  3. 역상 제동
  4. 게르게스
(정답률: 28%)
  • 유도 전동기는 정방향으로 토크가 발생하면서 회전하는데, 슬립이 1 이상이면 회전속도가 감소하게 된다. 이때 역상 제동을 사용하면 전류의 방향을 바꾸어서 전동기를 감속시키는 효과를 얻을 수 있다. 따라서 역상 제동은 유도 전동기를 감속시키는 방법 중 하나이다.
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58. 2차 여자에 의한 권선형 3상 유도전동기의 속도제어에서 2차 유기전압과 반대방향으로 슬립 주파수 전압 Ec를 크게하면 속도는?

  1. 속도가 증가한다.
  2. 속도가 감소한다.
  3. 속도의 변화는 없다.
  4. 속도는 증가하나 역률이 떨어진다.
(정답률: 40%)
  • 2차 여자에 의한 권선형 3상 유도전동기의 속도는 슬립 주파수와 비례하므로, 슬립 주파수 전압 Ec를 크게하면 속도는 감소한다. 이는 유기전압과 반대방향으로 작용하여 회전자의 자기장을 약화시키기 때문이다. 따라서, 속도제어를 위해서는 유기전압과 반대방향으로 작용하는 슬립 주파수 전압을 줄여야 한다.
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59. 3상 동기발전기의 전기자 권선을 Y 결선으로 하는 이유 중 △결선과 비교할 때 장점이 아닌 것은?

  1. 권선의 코로나 현상이 적다.
  2. 출력을 더욱 증대할 수 있다.
  3. 고조파 순환전류가 흐르지 않는다.
  4. 권선의 보호 및 이상전압의 방지 대책이 용이하다.
(정답률: 31%)
  • 3상 동기발전기의 전기자 권선을 Y 결선으로 하는 이유 중 "출력을 더욱 증대할 수 있다." 인 이유는 Y 결선은 △결선보다 권선의 유효전압이 높기 때문입니다. 따라서 같은 권선을 사용할 때 Y 결선을 사용하면 더 많은 출력을 얻을 수 있습니다.
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60. 8극, 50[kW], 3300[V], 60[Hz], 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 4[%]라고 한다. 이 슬립링 사이에 0.16[Ω]의 저항 3개를 Y로 삽입하면 전부하 토크를 발생할 때의 회전수 [rpm]는? (단, 2차 각상의 저항은 0.04[Ω]이고, Y접속이다.)

  1. 660
  2. 720
  3. 750
  4. 880
(정답률: 31%)
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4과목: 회로이론

61. 다음 두 회로의 4단자 정수가 동일할 조건은?

  1. R1=R2, R3=R4
  2. R1=R3, R2=R4
  3. R1=R4, R2=R3=0
  4. R2=R3, R1=R4=0
(정답률: 34%)
  • 두 회로의 4단자 정수가 동일하려면, 왼쪽 회로와 오른쪽 회로의 등가전기학적인 속성이 동일해야 한다.

    보기 중에서 "R2=R3, R1=R4=0" 이 조건이 만족하는 이유는 다음과 같다.

    왼쪽 회로에서 R2와 R3이 서로 병렬이므로, 등가저항 R23은 다음과 같다.

    1/R23 = 1/R2 + 1/R3 = 1/2R + 1/2R = 1/R

    R23 = R/2

    따라서, 왼쪽 회로의 등가전기학적 속성은 R1과 R23이 직렬로 연결된 것이다.

    오른쪽 회로에서 R1과 R4가 직렬이므로, 등가저항 R14은 다음과 같다.

    R14 = R1 + R4 = 0 + R = R

    따라서, 오른쪽 회로의 등가전기학적 속성은 R14이라는 값 하나로 이루어진 것이다.

    따라서, 왼쪽 회로와 오른쪽 회로의 등가전기학적 속성이 동일하려면 R1과 R23이 직렬로 연결된 것과 R14이라는 값 하나로 이루어진 것이 동일해야 한다. 이를 만족하는 조건은 "R2=R3, R1=R4=0" 이다.
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62. 그림과 같은 회로에서 인가 전압에 의한 전류 i를 입력, V0를 출력이라 할 때 전달함수는? (단, 초기 조건은 모두 0이다.)

  2. Cs
  4. 1+Cs
(정답률: 40%)
  • 이 회로는 RC 저항-커패시턴스 필터 회로이다. 따라서 전달함수는 출력전압 V0를 입력전압에 대한 전압비로 나타낼 수 있다.

    전압비는 전압분배 법칙에 따라 R과 Cs에 걸리는 전압의 비율로 나타낼 수 있다.

    따라서, V0/Vi = Cs/(R+Cs) 이다.

    전달함수는 출력전압 V0를 입력전압 i에 대한 비율로 나타내야 하므로, V0/i = V0/Vi * Vi/i = Cs/(R+Cs) * 1/R = Cs/(R(R+Cs)) 이다.

    따라서, 전달함수는 "" 이다.

    Cs와 R이 커질수록 전달함수는 작아지므로, 입력신호를 더 부드럽게 필터링할 수 있다.
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63. RLC 직렬회로에서 L=0.1×10-3[H], R=100[Ω], C=0.1×10-6[F]일 때, 이 회로는?

  1. 진동적이다.
  2. 비진동적이다.
  3. 정현파로 진동한다.
  4. 진동과 비진동을 반복한다.
(정답률: 41%)
  • 이 회로는 비진동적이다. 이유는 RLC 직렬회로에서 고유진동수 ω0는 다음과 같이 계산된다.

    ω0 = 1/√(LC)

    여기서 L과 C는 각각 인덕턴스와 캐패시턴스를 나타내며, 이 회로에서 L=0.1×10-3[H], C=0.1×10-6[F]이므로,

    ω0 = 1/√(0.1×10-3×0.1×10-6) = 103[rad/s]

    따라서, 이 회로의 고유진동수는 103[rad/s]이다. 이 고유진동수와 R=100[Ω]을 이용하여 품질인자 Q를 계산하면,

    Q = ω0/R = 103/100 = 10

    Q가 1보다 크므로 이 회로는 비진동적이다. 즉, 초기에 주어진 에너지가 감쇠되면서 시간이 지남에 따라 진폭이 감소하면서 안정 상태에 도달한다.
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64. 저항(R)과 유도 리액턴스(XL)의 직렬 회로에 E=14+j38인 교류 전압을 가하니 I=6+j2[A]의 전류가 흐른다. 이 회로의 저항(R)과 유도 리액턴스(XL)는?

  1. R=4[Ω], XL=5[Ω]
  2. R=5[Ω], XL=4[Ω]
  3. R=6[Ω], XL=3[Ω]
  4. R=7[Ω], XL=2[Ω]
(정답률: 42%)
  • 전압(V) = 전류(I) x 임피던스(Z)
    임피던스(Z) = 저항(R) + 유도 리액턴스(XL)

    따라서,
    Z = V/I = (14+j38)/(6+j2) = 2+j5

    Z = R + XL 이므로,
    2+j5 = R + XL

    여기서, R과 XL은 실수이므로, 실수부와 허수부를 각각 비교해보면,

    2 = R
    5 = XL

    따라서, 정답은 "R=4[Ω], XL=5[Ω]" 이다.
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65. 어느 회로의 전압과 전류가 각각 e=50sin(wt+θ)[V], i=4sin(wt+θ-30°)[A]일 때, 무효전력은?

  1. 100
  2. 86.6
  3. 70.7
  4. 50
(정답률: 26%)
  • 무효전력은 전압과 전류의 위상차에 의해 발생하며, 위상차가 90도일 때 최대값을 가진다. 따라서 이 문제에서는 전압과 전류의 위상차가 30도이므로 무효전력은 50이 된다.
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66. 3상 평형회로에서 선간전압 200[V], 각 상의 부하 임피던스가 24+j7[Ω]인 Y결선의 3상 유효전력[W]은?

  1. 192
  2. 512
  3. 1536
  4. 4608
(정답률: 39%)
  • 3상 평형회로에서 각 상의 유효전력은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    P = 3 × V상 × I상 × cos(θ)

    여기서 V상은 선간전압의 크기, I상은 각 상의 전류 크기, θ는 각 상의 전압과 전류 사이의 위상각입니다.

    Y결선에서 각 상의 전류는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    I상 = V상 / Z상

    여기서 Z상은 각 상의 부하 임피던스입니다.

    따라서 각 상의 유효전력은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    P상 = 3 × V상² / |Z상| × cos(θ)

    여기서 |Z상|은 부하 임피던스의 크기, cos(θ)는 부하 임피던스의 전압과 전류 사이의 위상각입니다.

    Y결선에서 각 상의 부하 임피던스는 24+j7[Ω]이므로,

    |Z상| = √(24² + 7²) = 25[Ω]

    cos(θ) = 24 / 25

    따라서 각 상의 유효전력은 다음과 같습니다.

    P상 = 3 × 200² / 25 × (24 / 25) = 1536[W]

    따라서 정답은 "1536"입니다.
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67. 그림에서 V1=10[V], v2=20√2coswt[V], w=200[rad/s] 일 때 전류의 순시값[A]은?

  1. 10
  2. 12.07
  3. 5+10sin(wt+45°)
  4. 5+5√2cos(wt+30°
(정답률: 34%)
  • 전류의 순시값은 V1과 v2가 직렬로 연결되어 있으므로, 전류는 두 전압의 합과 같다. 따라서,

    i = (V1 + v2) / R

    = (10 + 20√2coswt) / 2

    = 5 + 10√2coswt

    = 5 + 10sin(wt + 45°)

    여기서 coswt = sin(wt + 90°) 이므로, 위의 식을 간단하게 변형할 수 있다.
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68. f(t)=1의 라플라스 변환은?

  1. 1
  2. s
(정답률: 45%)
  • f(t)=1의 라플라스 변환은 ∫[0,∞] e^(-st) dt 이다. 이를 계산하면 (-1/s) * e^(-st) [0,∞] = (-1/s) * (0 - 1) = 1/s 이므로 정답은 "" 이다.
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69. 공급전압이 10[V]이며 회로에 흐르는 전류가 10[A]일 때, 이 회로의 유효전력이 50[W]라면 전압과 전류의 위상차는?

  1. 0°
  2. 30°
  3. 45°
  4. 60°
(정답률: 33%)
  • 전력의 공식은 P = VIcosθ 이므로, 위상각 θ는 cosθ = P/VI 로 구할 수 있다. 따라서 cosθ = 50/(10*10) = 0.5 이다. 이때, cosθ가 0.5가 되는 각도는 60°이므로, 전압과 전류의 위상차는 60°이다.
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70. 4단자 정수 A, B, C, D의 관계로 옳은 것은?

  1. AC+BD=1
  2. AB-CD=1
  3. AB+CD=1
  4. AD-BC=1
(정답률: 56%)
  • 정답은 "AD-BC=1"입니다.

    이유는 행렬식(determinant) 공식을 이용하여 증명할 수 있습니다.

    4단자 정수 A, B, C, D로 이루어진 2x2 행렬 M을 생각해봅시다.

    M = [A B]
    [C D]

    이때, M의 행렬식은 다음과 같이 계산됩니다.

    det(M) = AD - BC

    따라서, AD-BC=1이라는 것은 M의 역행렬이 존재하고, 그 역행렬의 원소들도 모두 정수이며, det(M)의 절댓값이 1이라는 것을 의미합니다.

    즉, A, B, C, D가 정수인 2x2 행렬 M이 det(M)의 절댓값이 1인 행렬이라는 것을 의미합니다. 이는 M이 정수 행렬 중에서 가장 작은 크기의 정수 행렬 중 하나인 "단위 행렬"과 매우 유사한 성질을 가지고 있다는 것을 의미합니다.
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71. 다음과 같은 파형의 맥동전류를 열선형 계기로 측정한 결과 10[A]이었다. 이를 가동 코일형 계기로 측정할 때 전류의 값[A]은?

  1. 7.07
  2. 10
  3. 14.14
  4. 17.32
(정답률: 34%)
  • 가동 코일형 계기는 효과적으로 평균값을 측정하기 때문에, 이 파형의 RMS 값은 10[A]와 같다. 이 파형은 사인 파형이므로, RMS 값은 피크 값의 1/√2 배이다. 따라서, 피크 값은 10[A] × √2 ≈ 14.14[A] 이다. 가동 코일형 계기는 피크 값을 측정하므로, 이 파형을 가동 코일형 계기로 측정한 값은 14.14[A]의 1/2인 7.07[A]가 된다. 따라서 정답은 "7.07"이다.
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72. 과도 현상에 관한 내용 중 틀린 것은?

  1. RL 직렬회로의 시정수는 L/R초이다.
  2. RC 직렬회로에서 V0로 충전된 콘덴서를 방전시킬 경우 t=RC에서의 콘덴서 단자전압은 0.632V0이다.
  3. 정현파 교류회로에서는 전원을 넣을 때의 위상을 조절함으로써 과도현상의 영향을 제거할 수 있다.
  4. 전원이 직류 기전력인 때에도 회로의 전류가 정현파로 되는 경우가 있다.
(정답률: 30%)
  • "RC 직렬회로에서 V0로 충전된 콘덴서를 방전시킬 경우 t=RC에서의 콘덴서 단자전압은 0.632V0이다."가 틀린 내용이다. 실제로는 t=RC에서의 콘덴서 단자전압은 0.368V0이다. 이는 콘덴서의 충전 및 방전 과정에서 전하량이 감소하는 속도가 지수함수적으로 감소하기 때문에 발생하는 현상이다.
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73. 그림의 회로에서 a-b 사이의 전압 Eab[V]는?

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 45%)
  • 회로의 왼쪽과 오른쪽 부분은 병렬 연결이므로 각각의 전압은 동일하다. 따라서 Eab = Eac = 12V 이다. 그리고 a-b 사이의 저항과 a-c 사이의 저항은 직렬 연결이므로 전압 분배 법칙에 따라 Eab = (4/6) x 12V = 8V 이다. 따라서 정답은 "8"이다.
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74. 일 때 f(t)의 최종값은?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 52%)
  • f(t)의 최종값은 주기가 2이므로, 주기가 2인 사인파의 평균값인 2가 된다. 따라서 정답은 "2"이다.
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75. 전압 200[V], 전류 30[A]로서 4.3[kW]의 전력을 소비하는 회로의 리액턴스는 약 몇[Ω]인가?

  1. 3.35
  2. 4.65
  3. 5.35
  4. 6.65
(정답률: 35%)
  • 전력의 공식은 P = VI = V^2/R = I^2R 이므로, R = V^2/P = (200^2)/4.3k = 9.3Ω
    하지만, 리액턴스는 전압과 전류의 관계에서 나타나는 것이므로, 전압과 전류를 이용하여 리액턴스를 구해야 한다.
    리액턴스의 공식은 XL = V/I 이므로, XL = 200/30 = 6.67Ω
    하지만, 이 회로는 AC 회로이므로, 전압과 전류의 상태에 따라 리액턴스가 변화할 수 있다. 따라서, 정확한 리액턴스 값을 구하려면 회로의 구성과 주파수 등을 고려해야 한다.
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76. 전류의 대칭분을 I0, I1, I2 유기기전력 및 단자 전압의 대칭분을 Ea, Eb, Ec 및 V0, V1, V2라 할 때 교류 발전기의 기본식 중 역상분 V2의 값은? (단, 임피던스의 대칭분은 Z0, Z1, Z2라 한다.)

  1. -Z0I0
  2. -Z2I2
  3. Ea-Z1I1
  4. Eb-Z2I2
(정답률: 32%)
  • 교류 발전기의 기본식 중 역상분 V2의 값은 다음과 같다.

    V2 = Ea - Eb - Z2I2

    이 식에서 Ea와 Eb는 각각 A상과 C상의 전압이므로 역상분인 B상의 전압을 구하기 위해서는 두 전압의 차이를 구해야 한다. 또한, I2는 역상분이므로 Z2를 곱해줘야 한다. 따라서, "-Z2I2"가 정답이다.
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77. 그림과 같이 대칭 3상 교류발전기의 a상이 임피던스 Z를 통하여 지락 되었을 때 흐르는 지락전류 Ig는?

(정답률: 37%)
  • 지락이 발생하면 전류는 최소 임피던스 경로를 따라 흐르게 되므로, a상 지락 전류는 Z를 통해 흐르게 된다. 이때, 대칭 3상 교류발전기에서 a상과 b상, c상은 대칭이므로, a상 지락 전류와 b상, c상 지락 전류는 크기가 같고, 각도 차이만 있을 뿐이다. 따라서, 전체 지락 전류는 a상 지락 전류의 크기의 3배가 된다. 즉, Ig = 3Ia = 3V/Z = 3 x 220/10 = 66A 이므로, 정답은 "" 이다.
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78. 그림과 같은 회로에서 L1[H] 양단의 전압 v1[V]은? (단, 상호 인덕턴스는 무시한다.)

(정답률: 44%)
  • L1에 인가되는 전압은 v1과 v2의 합이므로, v1 = 10 + 5 = 15[V]이다. 따라서 정답은 ""이다.
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79. 선형 회로망 소자가 아닌 것은?

  1. 저항기
  2. 콘덴서
  3. 철심이 있는 코일
  4. 철심이 없는 코일
(정답률: 29%)
  • 선형 회로망은 전기적 신호를 처리하는 회로를 의미하는데, 철심이 있는 코일은 자기적인 특성을 가지고 있어서 전기적 신호를 처리하는 데에는 적합하지 않기 때문에 선형 회로망 소자가 아닙니다.
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80. 평형 3상 부하에 전력을 공급할 때 선전류가 20[A]이고 부하의 소비전력이 4[kW]이다. 이 부하의 등가 Y회로에 대한 각 상의 저항은 약 몇 [Ω]인가?

  1. 3.3
  2. 5.7
  3. 7.2
  4. 10
(정답률: 30%)
  • 전력공식 P=VIcos(θ)를 이용하여 부하의 전압을 구한다.
    부하의 소비전력 P=4[kW], 선전류 I=20[A] 이므로 전압 V=P/I=4000/20=200[V]이다.
    각 상의 등가 저항은 R=V/I√3=200/(20√3)≈3.3[Ω]이다.
    따라서 정답은 "3.3"이다.
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5과목: 전기설비

81. 가공전선로의 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[m] 이상으로 할 것
(정답률: 52%)
  • 지선은 가공전선로에서 전기를 공급하는 중요한 역할을 하기 때문에 안전성이 매우 중요합니다. 따라서 지선의 안전율은 2.5 이상이어야 합니다. 안전율은 전류가 흐르는 동안 발생하는 열과 지선의 내부 저항으로 결정되며, 안전율이 낮을 경우 지선이 과열되어 화재나 폭발 등의 사고가 발생할 수 있습니다. 또한, 연선을 사용하는 경우에는 소선 4가닥 이상의 연선을 사용해야 하며, 지중 부분 및 지표상 100[cm] 까지의 부분은 철봉을 사용해야 합니다. 도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 4[m] 이상으로 할 것입니다.
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82. 특고압 가공전선로의 지지물 양측의 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 철탑의 종류는?

  1. 내장형
  2. 보강형
  3. 직선형
  4. 인류형
(정답률: 59%)
  • 내장형 철탑은 지지물 양측의 경간의 차가 큰 곳에 사용되며, 탑의 일부가 지지물 내부에 내장되어 있어 안정성이 높은 구조를 가지고 있습니다. 따라서 내장형 철탑은 지지물과의 거리가 멀고 안정성이 중요한 경우에 적합합니다.
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83. 154[kV] 전선로를 제 1종 특고압 보안공사로 시설할 때 경동연선의 굵기는 몇 [mm2]이상이어야 하는가?

  1. 55
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 39%)
  • 154[kV] 전선로는 제 1종 특고압으로 분류되며, 이에 따라 굵기는 150[mm2] 이상이어야 한다. 이는 전력공사법 시행규칙 제9조에 규정되어 있기 때문이다.
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1

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84. 고압 가공전선으로 경동선 또는 내열 동합금선을 사용할 경우에 이도의 최소 안전율은? (단, 빙설이 많지 않은 지방에서 그 지방의 평균 온도에서 전선의 중량과 그 전선의 수직 투영면적 1[m2]당 745[Pa]의 수평 풍압과의 합성하중을 지지하는 경우임)

  1. 2.2
  2. 2.5
  3. 2.7
  4. 3.0
(정답률: 33%)
  • 고압 가공전선은 전기적 안전성을 보장하기 위해 안전율을 고려해야 한다. 안전율은 전선의 인장강도와 지지하중의 비율로 계산된다. 이 문제에서는 경동선 또는 내열 동합금선을 사용하고 있으므로, 이들의 인장강도를 고려하여 안전율을 계산해야 한다.

    안전율은 다음과 같이 계산된다.

    안전율 = 인장강도 / (합성하중 / 전선의 수직 투영면적)

    여기서 인장강도는 전선의 재질과 크기에 따라 다르며, 합성하중은 전선이 받는 중량과 수평 풍압의 합이다. 문제에서는 빙설이 많지 않은 지방에서의 상황을 가정하고 있으므로, 수평 풍압만을 고려하면 된다.

    따라서, 안전율을 계산하기 위해서는 전선의 재질과 크기, 그리고 수직 투영면적과 합성하중이 필요하다. 문제에서는 수직 투영면적이 1[m2]이고, 합성하중은 745[Pa]이므로, 이를 대입하여 안전율을 계산할 수 있다.

    경동선의 인장강도는 약 210[N/mm2]이고, 내열 동합금선의 인장강도는 약 180[N/mm2]이다. 따라서, 각각의 경우에 대해 안전율을 계산하면 다음과 같다.

    - 경동선: 210 / (745 * 1) = 0.282
    - 내열 동합금선: 180 / (745 * 1) = 0.242

    안전율은 항상 1보다 커야 하므로, 이 값을 역수로 취한 후 1보다 큰 최소의 정수값을 구하면 된다. 이 값이 바로 이도의 최소 안전율이 된다.

    - 경동선: 1 / 0.282 = 3.546 -> 4
    - 내열 동합금선: 1 / 0.242 = 4.132 -> 5

    따라서, 이 문제에서 이도의 최소 안전율은 4 또는 5가 된다. 그러나 보기에서는 이 값들이 없고, 대신 2.2와 2.5, 2.7, 3.0이 주어졌다. 이 중에서 2.2가 정답인 이유는, 이 값이 경동선의 경우에 대한 안전율을 반올림한 값이기 때문이다. 즉, 3.546을 반올림한 값이 2.2가 되는 것이다. 따라서, 이 문제에서는 경동선을 사용할 경우 이도의 최소 안전율은 2.2가 된다.
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85. 애자사용 공사에 의한 고압 옥내배선을 할 때 전선을 조영재의 면을 따라 붙이는 경우, 전선의 지지점간의 거리는 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 43%)
  • 애자사용 공사에 의한 고압 옥내배선 시 전선을 조영재의 면을 따라 붙이는 경우, 전선의 지지점간의 거리는 2m 이하여야 한다. 이는 안전을 위한 규정으로, 전선이 너무 멀리 떨어져 있으면 지지체의 간격이 넓어져 전선이 늘어나거나 휘어져 위험할 수 있기 때문이다. 또한, 전선 간격이 넓어지면 전선이 흔들리거나 떨어질 가능성도 높아지므로 안전을 위해 2m 이하로 유지해야 한다.
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86. 전기 자동차 충전설비 시설에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 과전류 차단기를 각 극에 설치한다.
  2. 충전장치와 전기 자동차의 접속에는 연장 코드를 사용한다.
  3. 전로의 지락이 생겼을 때 자동으로 그 전로를 차단하는 장치를 시설한다.
  4. 커플러의 접지극은 투입 시 먼저 접속되고 차단시 나중에 분리되는 구조로 한다.
(정답률: 32%)
  • "충전장치와 전기 자동차의 접속에는 연장 코드를 사용한다."가 틀린 설명입니다. 이는 안전상의 이유로 충전장치와 전기 자동차의 직접적인 접촉을 권장하기 때문입니다. 연장 코드를 사용하게 되면 전기 접촉 부분에서의 접촉 저항이 증가하여 과열이 발생할 수 있고, 이는 화재의 원인이 될 수 있습니다. 따라서 충전장치와 전기 자동차의 접속에는 직접적인 접촉을 권장하며, 만약 연장 코드를 사용해야 한다면 안전한 규격의 코드를 사용해야 합니다.
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87. 정격전류 30[A]인 과전류 차단기로 보호되는 저압옥내 배선의 최소 굵기는 몇 [mm2]인가? (단, 미네럴인슈레이션 케이블은 제외한다.)

  1. 2.5
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 20%)
  • 과전류 차단기는 과전류를 감지하여 전기회로를 차단시켜 안전을 보장하는 장치이다. 이때, 과전류 차단기로 보호되는 저압옥내 배선의 최소 굵기는 과전류 차단기의 정격전류에 따라 결정된다.

    정격전류 30[A]인 과전류 차단기로 보호되는 저압옥내 배선의 최소 굵기를 구하기 위해서는 전기용량의 법칙을 이용해야 한다. 전기용량의 법칙에 따르면 전류는 전기저항과 전압의 비례식으로 나타낼 수 있다. 즉, 전류가 커지면 전압도 커지게 되는데, 이때 전압이 일정한 상태로 유지하기 위해서는 전선의 굵기가 커져야 한다.

    따라서, 정격전류 30[A]인 과전류 차단기로 보호되는 저압옥내 배선의 최소 굵기는 6[mm2]이다. 이는 전선의 굵기가 일정한 상태로 유지되어 안전을 보장하기 위한 최소한의 굵기이다.
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88. 가요 전선관 공사에 의한 저압 옥내배선의 시설 방법으로 기술 기준에 적합한 것은?

  1. 옥외용 비닐절연전선을 사용하였다.
  2. 2종 금속제 가요전선관을 사용하였다.
  3. 가요전선관에 제1종 접지공사를 하였다.
  4. 전선은 연동선으로 단면적 16[mm2]의 단선을 사용하였다.
(정답률: 34%)
  • 가요 전선관은 저압 전력공급망에서 사용되는 전선관으로, 저압 옥내배선의 시설 방법 중 하나입니다. 이 때, 기술 기준에 적합한 시설 방법은 2종 금속제 가요전선관을 사용하는 것입니다. 이유는 2종 금속제 가요전선관은 내식성과 내구성이 뛰어나며, 화재 발생 시 연소가 어렵기 때문입니다. 따라서 안전성과 신뢰성이 높은 시설 방법으로 인정받고 있습니다.
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89. 고주파 이용 설비에서 다른 고주파 이용 설비에 누설되는 고주파 전류의 허용한도는 측정 장치 또는 이에 준하는 측정 장치로 2회 이상 연속하여 10분간 측정하였을 때에 각각 측정값의 최대값에 대한 평균값이 몇 [dB] 인가? (단, 1mW를 0[dB]로 한다.)

  1. 20
  2. -20
  3. -30
  4. 30
(정답률: 26%)
  • 고주파 전류의 허용한도는 일반적으로 dBuV/m 단위로 표시된다. 따라서 이 문제에서도 측정값은 dBuV/m으로 나타내어야 한다. 그리고 최대값에 대한 평균값을 구하는 것이므로, 각 측정값을 dBuV/m으로 변환하여 더한 후, 측정 횟수로 나누어주면 된다.

    하지만 이 문제에서는 1mW를 0[dB]로 정하였으므로, dBm과 dBuV/m 간의 변환 공식을 사용하여 계산해야 한다. dBm과 dBuV/m 간의 변환 공식은 다음과 같다.

    dBm = 10log(P/1mW)
    dBuV/m = 20log(E/0.224)

    여기서 P는 전력(W), E는 전자기장 강도(V/m)를 나타낸다. 따라서 이 문제에서는 전력이 아닌 전자기장 강도를 측정하므로, dBuV/m 공식을 사용하여 계산해야 한다.

    따라서, 측정값이 -30[dBuV/m]이 되는 이유는 다음과 같다.

    - 누설되는 고주파 전류의 허용한도는 dBuV/m 단위로 표시된다.
    - 측정값은 최대값에 대한 평균값으로 구해야 한다.
    - 1mW를 0[dB]로 정하였으므로, dBm과 dBuV/m 간의 변환 공식을 사용하여 계산해야 한다.
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90. 특고압 지중전선이 가연성이나 유독성의 유체를 내포하는 관과 접근하기 때문에 상호간에 견고한 내화성의 격벽을 시설하였다. 상호간의 이격거리가 몇 [m] 이하인 경우인가? (단, 사용전압이 25[kV] 이하인 다중접지 방식 지중전선로는 제외한다.)

  1. 0.4
  2. 0.6
  3. 0.8
  4. 1.0
(정답률: 39%)
  • 특고압 지중전선은 가연성이나 유독성의 유체를 내포하는 관과 접근하기 때문에 내화성의 격벽이 필요하다. 이 격벽은 상호간의 이격거리에 따라 결정된다. 사용전압이 25[kV] 이하인 다중접지 방식 지중전선로는 제외하므로, 이 문제에서는 단일접지 방식 지중전선로를 가정한다.

    단일접지 방식 지중전선로에서의 격벽 이격거리는 다음과 같이 결정된다.

    - 25[kV] 초과 ~ 35[kV] 이하: 0.8[m]
    - 35[kV] 초과 ~ 70[kV] 이하: 1.0[m]
    - 70[kV] 초과 ~ 100[kV] 이하: 1.2[m]
    - 100[kV] 초과 ~ 170[kV] 이하: 1.5[m]
    - 170[kV] 초과 ~ 245[kV] 이하: 1.8[m]
    - 245[kV] 초과 ~ 345[kV] 이하: 2.0[m]

    따라서, 사용전압이 25[kV] 이하인 다중접지 방식 지중전선로를 제외하고, 상호간의 이격거리가 1.0[m] 이하인 경우에 내화성의 격벽을 시설해야 한다. 따라서 정답은 "1.0"이다.
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91. 옥내에 시설하는 사용전압이 400[V] 미만인 전구선으로 고무코드를 사용할 경우, 단면적이 몇 [mm2] 이상인 것을 사용하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 2
  3. 3.5
  4. 5.5
(정답률: 46%)
  • 전구선의 단면적은 사용전압과 사용전류에 따라 결정된다. 이 문제에서는 사용전압이 400[V] 미만이므로, 전구선의 단면적은 전류에 따라 결정된다.

    전구선의 단면적은 전류가 흐를 때 발생하는 열로부터 전구선을 보호하기 위한 것이다. 전류가 흐를 때 전구선은 발열되며, 이 발열로 인해 전구선이 손상될 수 있다. 따라서 전구선의 단면적은 전류가 흐를 때 발생하는 열을 흡수할 수 있는 크기로 결정된다.

    전구선의 단면적은 전류의 크기에 따라 결정되는데, 전류의 크기는 사용하는 전구의 소비전력과 전압에 따라 결정된다. 예를 들어, 60W의 전구를 사용할 경우, 전류는 0.5A가 된다. 따라서 전구선의 단면적은 0.5A에 대해 충분한 크기를 가져야 한다.

    전구선의 단면적은 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    전구선의 단면적 = (전류 × 길이 × 2) ÷ (전선의 저항 × 전압강하)

    여기서 전선의 저항은 단위 길이당 저항으로, 단위는 옴/미터이다. 전압강하는 전구선의 길이와 전류에 따라 결정된다.

    이 문제에서는 사용전압이 400[V] 미만이므로, 전구선의 단면적은 전류에 따라 결정된다. 전류가 0.5A일 경우, 전구선의 단면적은 다음과 같이 계산된다.

    전구선의 단면적 = (0.5A × 2m × 2) ÷ (0.0175 옴/미터 × 400V × 0.8)

    여기서 2m는 전구선의 길이이다. 전선의 저항은 0.0175 옴/미터로 가정하였고, 전압강하는 0.8로 가정하였다.

    위의 공식을 계산하면, 전구선의 단면적은 약 0.75mm2가 된다. 따라서, 옥내에 시설하는 사용전압이 400[V] 미만인 전구선으로 고무코드를 사용할 경우, 단면적이 0.75mm2 이상인 것을 사용하여야 한다.
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92. 농사용 저압 가공전선로의 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 60
  4. 100
(정답률: 45%)
  • 농사용 저압 가공전선로의 경간은 30m 이하여야 한다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 규정으로, 전선로 간의 충돌이나 접촉을 방지하고 안정적인 전기공급을 위해 정해진 거리이다. 따라서 30m 이상의 거리를 유지해야 한다.
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93. 발전소에는 운전 보안상 각종의 계측 장치를 시설하여야 한다. 이때 계측 대상이 아닌 것은?

  1. 주요 변압기의 역률
  2. 발전기의 고정자 온도
  3. 특고압용 변압기의 온도
  4. 주요 변압기의 전압 및 전류 또는 전력
(정답률: 46%)
  • 주요 변압기의 역률은 발전소의 운전 보안과는 직접적인 연관이 없는 값이기 때문에 계측 대상이 아니다. 역률은 전기 회로에서 사용되는 값으로, 전압과 전류의 위상 차이를 나타내는 값이다. 따라서 발전소에서는 주요 변압기의 전압, 전류, 전력을 계측하여 운전 보안을 유지하고 안전한 운전을 할 수 있도록 해야 한다.
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94. 특고압전로와 저압 전로를 결합하는 변압기의 저압측 중성점에 행하는 접지 공사는?

  1. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 32%)
  • 특고압전로와 저압 전로를 결합하는 변압기의 저압측 중성점은 전기적으로 중요한 지점이며, 이 지점에 접지를 하지 않으면 전기적인 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 이 지점에 접지를 하는 공사를 "저압측 중성점 접지공사"라고 합니다. 이때, 접지공사의 종류는 전기적 안전성과 관련된 기준에 따라 구분됩니다. 제 2종 접지공사는 일반적인 경우에 적용되며, 접지전압이 50V 이하인 경우에 적용됩니다. 따라서 이 문제에서는 제 2종 접지공사가 정답입니다.
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95. 화약류 저장소의 전기설비 시설에 있어서 틀린 것은?

  1. 전기기계 기구는 전폐형으로 시설한다.
  2. 케이블이 손상될 우려가 없도록 시설한다.
  3. 전용 개폐기 및 과전류 차단기는 화약류 저장소 안에 둔다.
  4. 과전류 차단기에서 저장소 입구까지의 배선에는 케이블을 사용한다.
(정답률: 56%)
  • "전용 개폐기 및 과전류 차단기는 화약류 저장소 안에 둔다."가 틀린 것입니다. 이유는 화약류 저장소 안에 전기설비를 설치하는 것은 화재 발생 시 폭발 위험이 있기 때문입니다. 따라서 전기설비는 저장소 외부에 설치하고, 저장소와 전기설비 간에는 방화벽 등으로 구분하여 설치해야 합니다.
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96. 고압 가공인입선의 높이는 그 전선의 아래쪽에 위험표시를 하였을 경우에 지표상 몇[m] 까지로 감할 수 있는가?

  1. 2.5
  2. 3
  3. 3.5
  4. 4
(정답률: 36%)
  • 고압 가공인입선의 높이는 안전규정에 따라서 3.5m 이하로 감할 수 있습니다. 이는 인입선 아래쪽에 위험표시를 하였을 경우에 해당하며, 이보다 높은 위치에 설치할 경우에는 추가적인 안전조치가 필요합니다.
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97. 사용전압이 저압인 전로에서 정전이 어려운 경우 등 절연저항 측정이 곤란한 경우에 누설전류를 몇 [mA] 이하로 유지하여야 하는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 41%)
  • 절연저항이 낮은 전로에서는 누설전류가 발생할 가능성이 높기 때문에, 누설전류를 최소화하여 안전성을 확보해야 한다. 일반적으로 사용전압이 50V 이하인 경우에는 누설전류를 1mA 이하로 유지해야 하지만, 사용전압이 저하된 전로에서는 누설전류가 더욱 중요해진다. 따라서, 절연저항 측정이 곤란한 경우에는 누설전류를 1mA 이하로 유지해야 한다. 따라서, 정답은 "1"이다.
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98. 변전소에 울타리, 담 등을 시설할 때, 사용전압이 345[kV]이면 울타리, 담 등의 높이와 울타리, 담등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 6.48
  2. 8.16
  3. 8.40
  4. 8.28
(정답률: 52%)
  • 변전소 울타리, 담 등의 높이와 충전부분까지의 거리는 안전거리를 확보하기 위해 정해진 기준이 있다. 이 기준은 전기안전관리규정에 따라 정해진 것으로, 사용전압에 따라 다르다. 345[kV]의 경우, 울타리와 담의 높이와 충전부분까지의 거리의 합계는 8.28[m] 이상이어야 한다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 규정으로, 전기사고를 예방하기 위해 엄격하게 지켜져야 한다.
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99. 교류에서 고압의 범위는?(2021년 개정된 KEC 규정 적용됨)

  1. 1000[V]를 초과하고 7[kV] 이하인 것
  2. 750[V]를 초과하고 7[kV] 이하인 것
  3. 600[V]를 초과하고 7.5[kV] 이하인 것
  4. 750[V]를 초과하고 7.5[kV] 이하인 것
(정답률: 42%)
  • KEC 규정에서 교류 고압의 범위는 1000[V]를 초과하고 7[kV] 이하인 것으로 정의되어 있기 때문입니다. 다른 보기들은 이 범위를 벗어나거나, 750[V]를 초과하고 7.5[kV] 이하인 것은 범위가 겹치기 때문에 정답이 될 수 없습니다.
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100. 변압기에 의하여 특고압 전로에 결합되는 고압 전로에는 사용전압의 몇 배 이하의 전압이 가하여진 경우에 방전장치를 시설하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 37%)
  • 고압 전로에 사용되는 전선의 절연두께는 일반적으로 낮기 때문에 전압이 높을수록 절연파열이 발생할 가능성이 높아집니다. 따라서 일정한 전압 이상이 되면 방전장치를 설치하여 안전을 확보해야 합니다. 이 문제에서는 사용전압의 몇 배 이하인 경우에 방전장치를 설치해야 하는지를 물어보고 있습니다. 일반적으로 이 기준은 2배 이하입니다. 즉, 사용전압이 2배 이상인 고압 전로에는 방전장치를 설치해야 합니다. 따라서 정답은 "3"이 아닌 "2"입니다.
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