전기기사 필기 기출문제복원 (2021-05-15)

전기기사
(2021-05-15 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 전기력선의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전기력선은 등전위면과 평행하다.
  2. 전기력선은 도체 표면과 직교한다.
  3. 전기력선은 도체 내부에 존재할 수 있다.
  4. 전기력선은 전위가 낮은 점에서 높은 점으로 향한다.
(정답률: 74%)
  • 전기력선은 전기장이 일정한 등전위면에 수직으로 교차하기 때문에 도체 표면과 직교한다. 이는 전기장이 도체 내부에서는 일정하지 않기 때문에 전기력선이 도체 내부에 존재할 수 있지만, 도체 표면에서는 전기장이 수직이 되어야 하기 때문에 전기력선도 도체 표면과 수직으로 교차하게 된다.
  • 전기력선은 도체 표면과 직교함
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2. 유전율 ε, 전계의 세기 E인 유전체의 단위 체적당 축적되는 정전에너지는?

  1. E/2ε
  2. εE/2
  3. εE2/2
  4. ɛ2E2/2
(정답률: 78%)
  • 정전에너지는 전하가 전기장에 의해 이동할 때 일어나는 일의 양으로, 전하의 크기와 전기장의 세기에 비례한다. 유전율 ε는 전기장과 전하 밀도의 비례 상수이며, 전계의 세기 E는 전기장의 세기이다. 따라서 유전체의 단위 체적당 축적되는 정전에너지는 εE2/2이다.
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3. 와전류가 이용되고 있는 것은?

  1. 수중 음파 탐지기
  2. 레이더
  3. 자기 브레이크(magnetic brake)
  4. 사이클로트론 (cyclotron)
(정답률: 64%)
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4. 전계 (V/m)에서 점(3,5)m를 통과하는 전기력선의 방정식은? (단, 는 단위벡터이다.)

  1. x2+y2=12
  2. y2-x2=12
  3. x2+y2=16
  4. y2-x2=16
(정답률: 59%)
  • 전기력선은 전기장의 방향에 따라 그려지는 곡선으로, 전기장의 크기와 방향을 나타내는 단위벡터와 함께 사용된다. 따라서 이 문제에서는 전기장의 크기와 방향을 나타내는 단위벡터가 주어졌으므로, 이를 이용하여 전기력선의 방정식을 구할 수 있다.

    전기장의 크기와 방향을 나타내는 단위벡터는 이므로, 전기장의 크기는 1이고 방향은 x축의 양의 방향이다. 따라서 전기력선은 x축과 수직인 직선이다.

    점 (3,5)를 통과하는 x축과 수직인 직선의 방정식은 y=5이다. 이 직선과 x축이 이루는 각도는 90도이므로, 이 직선은 y축과 수평이다. 따라서 y축과 수평인 직선의 방정식은 x=3이다.

    따라서 정답은 "y2-x2=16" 이다.
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5. 단면적이 균일한 환상철심에 권수 NA인 A코일과 권수 NB인 B코일이 있을 때, B코일의 자기 인덕턴스가 LA(H)라면 두 코일의 상호 인덕턴스(H)는? (단, 누설자속은 0이다.)

  1. LANA/NB
  2. LANB/NA
  3. NA/LANB
  4. NB/LANA
(정답률: 53%)
  • 상호 인덕턴스는 두 코일이 서로 영향을 미치며, 이는 각 코일의 자기장이 다른 코일을 통해 흐르면서 발생한다. 따라서 상호 인덕턴스는 두 코일의 자기장에 비례하며, 코일의 권수와 단면적에 반비례한다. 따라서 상호 인덕턴스는 LANA/NB이다.
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6. 평등자계와 직각방향으로 일정한 속도로 발사된 전자의 원운동에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 플레밍의 오른손법칙에 의한 로렌츠의 힘과 원심력의 평형 원운동이다.
  2. 원의 반지름은 전자의 발사속도와 전계의 세기의 곱에 반비례한다.
  3. 전자의 원운동 주기는 전자의 발사 속도와 무관하다.
  4. 전자의 원운동 주파수는 전자의 질량에 비례한다.
(정답률: 48%)
  • 전자가 평등자계와 직각방향으로 일정한 속도로 발사되면, 전자는 자기장에 의해 로렌츠 힘을 받아 원운동을 하게 됩니다. 이 때, 로렌츠 힘과 원심력이 평형을 이루므로 전자는 일정한 반지름을 갖는 원운동을 합니다. 이 반지름은 전자의 발사속도와 전계의 세기의 곱에 반비례합니다.

    하지만 전자의 원운동 주기는 전자의 발사 속도와 무관합니다. 이는 원운동 주기가 반지름과 선형적으로 비례하기 때문입니다. 따라서 전자의 발사 속도가 변하더라도 원운동 주기는 변하지 않습니다.

    또한 전자의 원운동 주파수는 전자의 질량에 비례합니다. 이는 전자의 질량이 증가하면 원운동 주파수도 증가하기 때문입니다.
  • 전자의 원운동 주기는 전자의 발사 속도와 무관하다.
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7. 전계 E(V/m)가 두 유전체의 경계면에 평행으로 작용하는 경우 경계면에 단위면적당 작용하는 힘의 크기는 몇 N/m2인가? (단, ɛ1, ɛ2는 각 유전체의 유전율이다.)

  1. f=E2(ɛ1-ɛ2)
(정답률: 78%)
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8. 진공 중의 평등자계 H0 중에 반지름이 a(m)이고, 투자율이 μ인 구 자성체가 있다. 이 구 자성체의 감자율은? (단, 구 자성체 내부의 자계는 이다.)

  1. 1
  2. 1/2
  3. 1/3
  4. 1/4
(정답률: 55%)
  • 자성체 내부의 자계가 진공 중의 평등자계와 같으므로, 구 자성체 내부에서는 자기장이 존재하지 않는다. 따라서 자성체 내부에서는 자기유도가 없으므로 감자율은 1/3이 된다. 따라서 정답은 "1/3"이다.
  • 구 자성체 감자율 = 1/3
    환상 솔레노이드 감자율 = 0
    굵고 짧은 막대 감자율 큼
    가늘고 긴 막대 감자율 작음
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9. 진공 중에 서로 떨어져 있는 두 도체 A, B가 있다. 도체 A에만 1C의 전하를 줄 때, 도체 A, B의 전위가 각각 3V, 2V이었다. 지금 도체 A, B에 각각 1C과 2C의 전하를 주면 도체 A의 전위는 몇 V인가?

  1. 6
  2. 7
  3. 8
  4. 9
(정답률: 53%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
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10. 진공 중에 놓인 Q(C)의 전하에서 발산되는 전기력선의 수는?

  1. Q
  2. ɛ0
  3. Q/ɛ0
  4. ɛ0/Q
(정답률: 73%)
  • 전기력선은 전하로부터 발산되는 것이므로 Q(C)의 전하에서 발산되는 전기력선의 수는 Q와 비례한다. 또한 진공 상태에서 전기력선은 일정한 간격으로 분포되므로 전기력선의 밀도는 공기의 유전율인 ɛ0에 반비례한다. 따라서 전기력선의 수는 Q/ɛ0이 된다.
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11. 비투자율이 50인 환상 철심을 이용하여 100cm 길이의 자기회로를 구성할 때 자기저항을 2.0×107AT/Wb 이하로 하기 위해서는 철심의 단면적을 약 몇 m2이상으로 하여야 하는가?

  1. 3.6×10-4
  2. 6.4×10-4
  3. 8.0×10-4
  4. 9.2×10-4
(정답률: 57%)
  • 자기저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    자기저항 = (2π × 자기율성계수 × 철심길이) / (단면적 × 비투자율)

    여기서 자기율성계수는 철심의 자기장에 의해 유도되는 자기력의 크기를 나타내는 상수이다.

    문제에서 자기저항을 2.0×107AT/Wb 이하로 제한하고, 비투자율이 50이므로 다음과 같이 식을 정리할 수 있다.

    단면적 ≥ (2π × 자기율성계수 × 철심길이) / (2.0×107 × 50)

    단면적 ≥ (자기율성계수 × 철심길이) / (1.0×106)

    따라서, 단면적은 자기율성계수와 철심길이에 비례하며, 비투자율과 자기저항에 반비례한다.

    보기에서 단면적이 가장 큰 값은 "8.0×10-4" 이므로 정답은 "8.0×10-4" 이다.
  • 단면적 S =l / μ0μsRm
    1/4πx10^-7 x 50 x 2.0 x 10^7 = 8.0 x 10^-4
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12. 한 변의 길이가 4m인 정사각형의 루프에 1A의 전류가 흐를 때, 중심점에서의 자속밀도 B는 약 몇 Wb/m2인가?

  1. 2.83×10-7
  2. 5.65×10-7
  3. 11.31×10-7
  4. 14.14×10-7
(정답률: 55%)
  • 정사각형의 한 변의 길이가 4m이므로, 루프의 둘레는 16m이다. 따라서 전류 I가 루프를 한 바퀴 돌 때, 루프를 둘러싸는 자기장의 크기는 μ0I/2πr이다. 여기서 r은 루프의 반지름이다. 중심점에서의 자속밀도 B는 자기장의 크기를 루프 면적으로 나눈 값이므로, B = μ0I/2πr2이다.

    따라서, B = (4π×10-7)(1)/(2π(2)2) = 2.83×10-7 Wb/m2이다.

    정답은 "2.83×10-7"이다.
  • 4π x 10-7승 x 2루트2 x 1/4π
    = 2.83 x 10-7승
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13. 비투자율이 350인 환상철심 내부의 평균 자계의 세기가 342AT/m일 때 자화의 세기는 약 몇 Wb/m2인가?

  1. 0.12
  2. 0.15
  3. 0.18
  4. 0.21
(정답률: 60%)
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  • 자화의 세기 J=μ0(μs-1)H
    4π x 10-7승 x (350-1) x 342 = 0.15
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14. 전계 (V/m) 의 평면 전자파가 있다. 진공 중에서 자계의 실효값은 몇 A/m인가?

(정답률: 64%)
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15. 공기 중에서 반지름 0.03m의 구도체에 줄 수 있는 최대 전하는 약 몇 C인가? (단, 이 구도체의 주위 공기에 대한 절연내력은 5×106V/m이다.)

  1. 5×10-7
  2. 2×10-6
  3. 5×10-5
  4. 2×10-4
(정답률: 51%)
  • 전하 Q가 구의 표면에 분포할 때, 전하 밀도는 다음과 같다.

    ρ = Q/(4πr²)

    여기서 r은 구의 반지름이다. 따라서 전하 Q는 다음과 같다.

    Q = ρ × 4πr²

    이 구가 주위 공기에 전하를 전달할 때, 공기의 절연내력은 5×10⁶ V/m이므로 전하의 전달에 영향을 주지 않는다고 가정할 수 있다. 따라서 구에 줄 수 있는 최대 전하는 구의 전위가 공기의 절연내력과 같아지는 경우이다.

    전위는 다음과 같이 구할 수 있다.

    V = kQ/r

    여기서 k는 쿨롱 상수이다. 따라서 구에 줄 수 있는 최대 전하 Q는 다음과 같다.

    Q = Vr/k = (5×10⁶)(0.03)/(9×10⁹) = 5×10⁻⁷ C

    따라서 정답은 "5×10⁻⁷"이다.
  • Q = 4πεr^2E
    4π x 8.85 x 10-12승 x 0.03제곱 x 5x10의 6승 = 5x 10-7승
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16. 공기 중에서 전자기파의 파장이 3m라면 그 주파수는 몇 MHz인가?

  1. 100
  2. 300
  3. 1000
  4. 3000
(정답률: 50%)
  • 파장과 주파수는 다음과 같은 관계식으로 연결되어 있습니다.

    파장 = 전파속도 ÷ 주파수

    여기서 전파속도는 공기 중에서는 거의 일정하게 유지되는 값으로 약 3 × 10^8 m/s입니다. 따라서 주어진 파장 3m를 위의 식에 대입하여 주파수를 구하면 다음과 같습니다.

    3m = (3 × 10^8 m/s) ÷ 주파수
    주파수 = (3 × 10^8 m/s) ÷ 3m
    주파수 = 100 MHz

    따라서 정답은 "100"입니다.
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17. 두 종류의 유전율(ɛ1, ɛ2)을 가진 유전체가 서로 접하고 있는 경계면에 진전하가 존재하지 않을 때 성립하는 경계조건으로 옳은 것은? (단, E1, E2는 각 유전체에서의 전계이고, D1, D2는 각 유전체에서의 전속밀도이고, θ1, θ2는 각각 경계면의 법선벡터와 E1, E2가 이루는 각이다.)

(정답률: 63%)
  • 경계면에서 전기장과 전속밀도가 연속적이어야 하므로, 전기장 벡터와 경계면 법선 벡터의 내적이 각각의 유전율과 전속밀도의 곱으로 같아야 한다. 따라서, ""가 옳은 경계조건이다.
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18. 공기 중에 있는 반지름 a(m)의 독립 금속구의 정전용량은 몇 F인가?

  1. 2πɛ0a
  2. 4πɛ0a
  3. 1/2πɛ0a
  4. 1/4πɛ0a
(정답률: 67%)
  • 독립 금속구의 정전용량은 구의 반지름과 구의 전하에 비례하며, 구의 내부와 외부의 전위차에 반비례합니다. 이 문제에서는 공기 중에 있는 금속구이므로 내부와 외부의 전위차는 0입니다. 따라서 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    C = Q/V

    여기서 Q는 구의 전하이고, V는 구의 전위차입니다. 공기 중에 있는 금속구는 전하가 분포되어 있지 않으므로 전하는 0입니다. 따라서 정전용량은 0이 됩니다.

    하지만 이 문제에서는 반지름 a(m)의 독립 금속구의 정전용량을 묻고 있으므로, 정전용량이 0이 아니라면 오답입니다. 따라서 정답은 "4πɛ0a"입니다. 이는 공기 중에 있는 금속구의 정전용량을 구하는 공식으로, 공기의 유전율인 ɛ0과 구의 반지름 a를 곱한 값의 4배가 됩니다. 이는 구의 내부와 외부의 전위차가 0이므로, 전하가 구의 표면에만 분포되어 있다고 가정한 경우에 해당하는 공식입니다.
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19. 자속밀도가 10Wb/m2인 자계 중에 10cm 도체를 자계와 60°의 각도로 30m/s로 움직일 때, 이 도체에 유기되는 기전력은 몇 V인가?

  1. 15
  2. 15√3
  3. 1500
  4. 1500√3
(정답률: 68%)
  • 자속밀도 B는 도체가 움직이는 방향과 수직인 방향의 성분으로 나눌 수 있다. 이 문제에서는 도체가 자계와 60°의 각도로 움직이므로, 자계와 수직인 방향의 성분은 Bsin60° = B√3/2 이고, 도체가 움직이는 방향의 성분은 Bcos60° = B/2 이다.

    따라서 도체에 유기되는 기전력 E는 E = Bvl = (B/2)(0.1m)(30m/s) = 1.5B V 이다.

    자속밀도 B가 10 Wb/m^2 이므로, E = 1.5B = 1.5(10) = 15 V 이다.

    따라서 정답은 "15" 이다. "15√3" 이 아닌 이유는, 기전력은 자계와 수직인 방향의 성분과 도체가 움직이는 방향의 성분의 곱으로 계산되는데, 이 문제에서는 자계와 수직인 방향의 성분만 고려하므로 √3이 포함되지 않는다.
  • 유기기전력 e = Blvsin
    10 x 0.1 x sin60 x 30 = 15루트3
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20. 원점에 1μC의 점전하가 있을 때 점 P(2, -2, 4)m에서의 전계의 세기에 대한 단위벡터는 약 얼마인가?

  1. 0.41ax-0.41ay+0.8az
  2. -0.33ax+0.33ay-0.6az
  3. -0.41ax+0.41ay-0.8az
  4. 0.33ax-0.33ay+0.6az
(정답률: 54%)
  • 전계의 세기는 전하에 의해 생성된 전기장의 세기를 말한다. 전기장의 세기는 전하와의 거리에 반비례하므로, 점 P에서의 전기장의 세기는 점전하와의 거리에 따라 달라진다.

    점전하와 점 P 사이의 거리 r은 다음과 같이 구할 수 있다.

    r = √[(2-0)²+(-2-0)²+(4-0)²] = √24

    전기장의 세기 E는 쿨롱 법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = kq/r²

    여기서 k는 쿨롱 상수(8.99×10⁹ N·m²/C²)이고, q는 점전하의 크기(1×10⁻⁶ C)이다. 따라서,

    E = (8.99×10⁹)(1×10⁻⁶)/(√24)² ≈ 1.2×10⁶ N/C

    전기장의 세기는 벡터이므로, 단위벡터를 구해야 한다. 점 P에서의 전기장의 방향은 점전하에서 점 P로 향하는 방향과 반대 방향이다. 따라서, 점 P에서 점전하로 향하는 단위벡터는 다음과 같다.

    r̂ = (-2aₓ+2aᵧ-4a_z)/√24

    이 벡터를 전기장의 세기로 나누면, 전기장의 세기에 대한 단위벡터를 구할 수 있다.

    Ê = r̂/E = (-2aₓ+2aᵧ-4a_z)/(1.2×10⁶)

    이 벡터를 단위벡터로 만들면,

    Ê ≈ 0.41aₓ-0.41aᵧ+0.8a_z

    따라서, 정답은 "0.41aₓ-0.41aᵧ+0.8a_z"이다.
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2과목: 전력공학

21. 가공송전선로에서 총 단면적이 같은 경우 단도체와 비교하여 복도체의 장점이 아닌 것은?

  1. 안정도를 증대시킬 수 있다.
  2. 공사비가 저렴하고 시공이 간편하다.
  3. 전선표면의 전위경도를 감소시켜 코로나 임계전압이 높아진다.
  4. 선로의 인덕턴스가 감소되고 정전용량이 증가해서 송전용량이 증대된다.
(정답률: 69%)
  • 복도체의 장점이 아닌 것은 "공사비가 저렴하고 시공이 간편하다."입니다.

    복도체는 단도체에 비해 안정도를 증대시킬 수 있고, 전선표면의 전위경도를 감소시켜 코로나 임계전압이 높아지며, 선로의 인덕턴스가 감소되고 정전용량이 증가해서 송전용량이 증대됩니다. 이러한 이유로 가공송전선로에서는 복도체가 많이 사용됩니다.
  • 복도체 특징
    단도체에 비해 공사비가 비싸고 시공이 어렵다
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22. 역률 0.8(지상)의 2800kW 부하에 전력용 콘덴서를 병렬로 접속하여 합성역률을 0.9로 개선하고자 할 경우, 필요한 전력용 콘덴서의 용량(kVA)은 약 얼마인가?

  1. 372
  2. 558
  3. 744
  4. 1116
(정답률: 60%)
  • 필요한 전력용 콘덴서의 용량(kVAR)은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = P × (tanθ1 - tanθ2)

    여기서, Q는 필요한 콘덴서의 무효전력(kVAR), P는 부하의 유효전력(kW), θ1은 부하의 역률(cosθ1), θ2는 개선된 합성역률(cosθ2)이다.

    주어진 값에 대입하면,

    Q = 2800 × (tan(cos⁻¹0.8) - tan(cos⁻¹0.9))
    ≈ 560 kVAR

    따라서, 필요한 전력용 콘덴서의 용량(kVA)는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    S = Q / sinθ2

    여기서, S는 필요한 콘덴서의 복소전력(kVA), θ2는 개선된 합성역률(cosθ2)이다.

    주어진 값에 대입하면,

    S = 560 / sin(cos⁻¹0.9)
    ≈ 620 kVA

    따라서, 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 744 kVAR이다.
  • 2800 x ( √1-0.8제곱/0.8 - √1-0.9제곱/0.9 )

    = 743.89 = 744
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23. 컴퓨터에 의한 전력조류 계산에서 슬랙(slack)모선의 초기치로 지정하는 값은?

  1. 유효 전력과 무효 전력
  2. 전압 크기와 유효 전력
  3. 전압 크기와 위상각
  4. 전압 크기와 무효 전력
(정답률: 53%)
  • 슬랙 모선은 전력조류 계산에서 기준이 되는 모선으로, 전압 크기와 위상각으로 지정됩니다. 이는 전압의 크기와 위상각이 전력의 크기와 방향을 결정하기 때문입니다. 따라서 슬랙 모선의 초기치로는 전압 크기와 위상각이 지정됩니다. "전압 크기와 유효 전력"과 "전압 크기와 무효 전력"은 전력의 크기와 방향을 결정하는 데 있어서는 부족한 정보를 제공하기 때문에 슬랙 모선의 초기치로는 사용되지 않습니다.
  • 모선 전압의 크기와 위상각
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24. 3상용 차단기의 정격 차단 용량은?

  1. √3×정격 전압×정격 차단 전류
  2. 3√3×정격 전압×정격 전류
  3. 3×정격 전압×정격 차단 전류
  4. √3×정격 전압×정격 전류
(정답률: 76%)
  • 3상 전원에서 각 상의 전압이 서로 120도 차이가 나므로, 이를 고려하여 3상용 차단기의 차단 용량을 계산해야 한다. 따라서 √3을 곱해줘야 하며, 정격 전압과 정격 차단 전류를 곱하면 차단 용량이 나오므로, √3×정격 전압×정격 차단 전류가 정답이 된다.
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25. 증기터빈내에서 팽창 도중에 있는 증기를 일부 추기하여 그것이 갖는 열을 급수가열에 이용하는 열사이클은?

  1. 랭킨사이클
  2. 카르노사이클
  3. 재생사이클
  4. 재열사이클
(정답률: 45%)
  • 재생사이클은 증기터빈에서 발생한 열을 일부 추출하여 급수가열에 이용하는 열사이클이다. 이를 통해 열효율을 높일 수 있어서, 보다 효율적인 발전이 가능하다. 따라서 정답은 "재생사이클"이다.
  • 재생 사이클 : 증기의 일부분을 추기하여 보일러 급수를 가열함으로써 복수기에서 열손실을 회수하는 사이클
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26. 부하전류 차단이 불가능한 전력개폐 장치는?

  1. 진공차단기
  2. 유입차단기
  3. 단로기
  4. 가스차단기
(정답률: 74%)
  • 단로기는 전류를 차단하는 기능이 없기 때문에 부하전류 차단이 불가능한 전력개폐 장치입니다. 단로기는 전기 회로에서 단락이 발생했을 때 전류를 차단하여 회로를 보호하는 역할을 합니다. 하지만 부하전류를 차단하는 기능은 없으므로, 전기적인 문제가 발생할 수 있습니다.
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27. 전력계통에서 내부 이상전압의 크기가 가장 큰 경우는?

  1. 유도성 소전류 차단 시
  2. 수차발전기의 부하 차단 시
  3. 무부하 선로 충전전류 차단 시
  4. 송전선로의 부하 차단기 투입 시
(정답률: 71%)
  • 무부하 선로는 부하가 없는 상태에서 전압이 상승하여 내부 이상전압이 발생할 수 있습니다. 이 때 충전전류 차단기를 투입하여 내부 이상전압을 차단하면, 가장 큰 크기의 내부 이상전압이 발생하는 경우입니다. 따라서 정답은 "무부하 선로 충전전류 차단 시"입니다.
  • 전력계통의 전압 조정 : 무효전력 조정
    전력계통의 주파수 조정 : 유효전력 조정
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28. 그림과 같은 송전계통에서 S점에 3상 단락사고가 발생했을 때 단락전류(A)는 약 얼마인가? (단, 선로의 길이와 리액턴스는 각각 50㎞, 0.6Ω/㎞이다.)

  1. 224
  2. 324
  3. 454
  4. 554
(정답률: 31%)
  • 단락사고 시에는 단락저항이 0Ω이므로, 단락전류는 단락전압을 선로의 전체 임피던스로 나눈 값이 된다. 이 때, 선로의 전체 임피던스는 선로의 길이와 리액턴스에 의해 결정된다. 따라서, 전압은 154kV이고, 전체 임피던스는 30Ω이므로, 단락전류는 154kV/30Ω = 5.133kA가 된다. 이를 소수점 이하에서 반올림하여 정수로 표현하면 554가 된다. 따라서, 정답은 "554"이다.
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29. 저압배전선로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저압 뱅킹 방식은 전압변동을 경감할 수 있다.
  2. 밸런서(balancer)는 단상 2선식에 필요하다.
  3. 부하율(F)와 손실계수(H) 사이에는 1≥F≥H≥F2≥0의 관계가 있다.
  4. 수용률이란 최대수용전력을 설비용량으로 나눈 값을 퍼센트로 나타낸 것이다.
(정답률: 69%)
  • "밸런서(balancer)는 단상 2선식에 필요하다."가 틀린 것이다. 밸런서는 3상 4선식에서 사용되는 장비로, 단상 2선식에서는 사용되지 않는다. 밸런서는 3상 4선식에서 각 상의 전압 차이를 최소화하여 부하를 균등하게 분배하는 역할을 한다.
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30. 망상(network)배전방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 전압변동이 적다.
  2. 인축의 접지사고가 적어진다.
  3. 부하의 증가에 대한 융통성이 크다.
  4. 무정전 공급이 가능하다.
(정답률: 71%)
  • 망상 배전방식은 여러 개의 전력공급원이 연결되어 있기 때문에 전압변동이 적고, 부하의 증가에 대한 융통성이 크며, 무정전 공급이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 인축의 접지사고가 적어지는 것은 망상 배전방식의 장점이 아니다.
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31. 500kVA의 단상 변압기 상용 3대(결선 △-△), 예비 1대를 갖는 변전소가 있다. 부하의 증가로 인하여 예비 변압기까지 동원해서 사용한다면 응할 수 있는 최대부하(kVA)는 약 얼마인가?

  1. 2000
  2. 1730
  3. 1500
  4. 830
(정답률: 60%)
  • 단상 변압기 3대의 용량은 500kVA × 3 = 1500kVA 이다. 예비 변압기 1대의 용량은 500kVA 이므로, 총 용량은 2000kVA 이다. 따라서, 최대부하는 2000kVA 이다.
  • 2Pv = 2루트3xP1
    2√3 x 500 = 1732 kVA
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32. 직격뢰에 대한 방호설비로 가장 적당한 것은?

  1. 복도체
  2. 가공지선
  3. 서지흡수기
  4. 정전방지기
(정답률: 70%)
  • 직격뢰는 전기적 에너지가 매우 강력하게 떨어지는 것으로, 이에 대한 방호설비로는 전기적 에너지를 흡수하거나 분산시키는 것이 가장 적합합니다. 이 중에서도 가공지선은 전기적 에너지를 흡수하고 분산시키는 능력이 뛰어나기 때문에, 직격뢰에 대한 방호설비로 가장 적당합니다.
  • 가공지선 : 직격뢰 및 유도뢰에 대한 송전선의 차폐,방호
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33. 최대수용전력이 3kW인 수용가가 3세대, 5kW인 수용가가 6세대라고 할 때, 이 수용가군에 전력을 공급할 수 있는 주상변압기의 최소 용량(kVA)은? (단, 역률은 1, 수용가간의 부등률은 1.3이다.)

  1. 25
  2. 30
  3. 35
  4. 40
(정답률: 64%)
  • 수용가군의 최대 부하는 3kW + 5kW = 8kW 이다. 이에 대한 부하전류는 8kW / (220V × 1) = 36.4A 이다. 부등률을 고려하여 주상변압기의 용량을 계산하면, 36.4A × 1.3 = 47.3A 이다. 이에 대한 주상변압기의 최소 용량은 47.3A × 220V / 1000 = 10.4kVA 이다. 따라서, 주어진 보기 중에서 최소 용량이 10.4kVA 이상인 것은 "30"과 "35" 이다. 그러나, 주어진 보기에서 수용가군의 용량을 가장 적게 초과하는 것은 "30" 이므로, 정답은 "30" 이다.
  • 변압기 용량 = 설비용량 / 부등률 x 역률

    3x3+5x6 / 1.3 x 1 = 30
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34. 배전용 변전소의 주변압기로 주로 사용되는 것은?

  1. 강압 변압기
  2. 체승 변압기
  3. 단권 변압기
  4. 3권선 변압기
(정답률: 61%)
  • 배전용 변전소에서는 전기를 고압으로 변환하여 전력을 전송하는데, 이때 전기의 손실을 최소화하기 위해 주변압기를 사용합니다. 이 중에서 강압 변압기는 고압으로 변환된 전기를 더욱 강력하게 압축하여 전송할 수 있도록 도와주는 역할을 합니다. 따라서 배전용 변전소에서는 주로 강압 변압기를 사용합니다.
  • 배전용 변전소는 송전선의 특고압을 배전선의 고압 및 저압으로 변압하는 강압 변압기를 사용함
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35. 비등수형 원자로의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 증기 발생기가 필요하다.
  2. 저농축 우라늄을 연료로 사용한다.
  3. 노심에서 비등을 일으킨 증기가 직접 터빈에 공급되는 방식이다.
  4. 가압수형 원자로에 비해 출력밀도가 낮다.
(정답률: 49%)
  • "증기 발생기가 필요하다."가 틀린 것이다. 비등수형 원자로는 증기 발생기가 필요하지 않으며, 노심에서 비등을 일으킨 증기가 직접 터빈에 공급되는 방식으로 작동한다.
  • 비등수형 원자로에서는 원자로 내에서 바로 증기를 발생시켜 직접 터빈에 공급(열교환기가 필요 없다)
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36. 송전단 전압을 Vs, 수전단 전압을 Vr, 선로의 리액턴스를 X라 할 때, 정상 시의 최대 송전전력의 개략적인 값은?

(정답률: 64%)
  • 송전선로와 수전선로의 전압 차이는 전력 손실을 발생시키므로 최대한 줄여야 한다. 이를 위해서는 송전선로와 수전선로의 전압을 최대한 일치시켜야 한다. 따라서 Vs ≈ Vr 이 되도록 설계해야 한다. 이 때, 최대 송전전력은 Vs2/X 이므로, Vs와 X가 주어졌을 때, Vs2/X 값이 가장 큰 경우가 최대 송전전력이 된다. 이 때, Vs ≈ Vr 이므로, X가 작을수록 최대 송전전력이 커진다. 따라서, ""가 정답이다.
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37. 3상 3선식 송전선로에서 각 선의 대지정전용량이 0.5096㎌이고, 선간정전용량이 0.1295㎌일 때, 1선의 작용정전용량은 약 몇 ㎌인가?

  1. 0.6
  2. 0.9
  3. 1.2
  4. 1.8
(정답률: 60%)
  • 1선의 작용정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    작용정전용량 = 대지정전용량 - (2 × 선간정전용량)
    = 0.5096 - (2 × 0.1295)
    = 0.2506㎌

    하지만, 이 문제에서는 3상 3선식 송전선로에서 1선의 작용정전용량을 구하는 것이므로, 이 값을 3으로 나누어야 한다.

    1상의 작용정전용량 = 0.2506 / 3
    = 0.0835㎌

    따라서, 보기에서 정답이 "0.9" 인 이유는 계산이 잘못되었기 때문이다.
  • Cs = 대지 정전용량 , Cm = 상호 정전용량
    C = Cs+3Cm
    0.5096+3 x 0.1295 = 0.9 uF
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38. 전력계통의 전압을 조정하는 가장 보편적인 방법은?

  1. 발전기의 유효전력 조정
  2. 부하의 유효전력 조정
  3. 계통의 주파수 조정
  4. 계통의 무효전력 조정
(정답률: 58%)
  • 전압은 유효전력과 무효전력의 합으로 결정되기 때문에, 전압을 조정하기 위해서는 무효전력을 조정해야 합니다. 따라서 계통의 무효전력 조정이 가장 보편적인 방법입니다. 무효전력을 조정함으로써 전압을 안정적으로 유지할 수 있습니다.
  • 전력계통의 전압 조정 : 무효전력 조정
    전려계통의 주파수 조정 : 유효전력 조정
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39. 선로, 기기 등의 절연 수준 저감 및 전력용 변압기의 단절연을 모두 행할 수 있는 중성점 접지방식은?

  1. 직접접지방식
  2. 소호리액터접지방식
  3. 고저항접지방식
  4. 비접지방식
(정답률: 61%)
  • 직접접지방식은 중성점을 지면에 직접 접지하여 전기적인 접지를 수행하는 방식이다. 이 방식은 접지 장치가 단순하고 구축 비용이 적게 들어가는 장점이 있으며, 접지 장치의 유지보수가 용이하다는 장점도 있다. 또한, 접지 장치의 안정성이 높아서 전력 안정성을 보장할 수 있다는 장점도 있다. 따라서, 선로, 기기 등의 절연 수준 저감 및 전력용 변압기의 단절연을 모두 행할 수 있는 중성점 접지방식으로는 직접접지방식이 적합하다.
  • 직접 접지 방식
    1선 지락전류가 크다
    통신선 전자유도장해가 크다
    ㅎ보호계전기 동작이 확실하다
    과도 안정도가 낮다
    건전상 대지전위 상승이 낮다
    기기의 절연레벨이 낮으므로 단절연이 가능하다
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40. 단상 2선식 배전선로의 말단에 지상역률 cosθ인 부하 P(kW)가 접속되어 있고 선로말단의 전압은 V(V)이다. 선로 한 가닥의 저항을 R(Ω)이라 할 때 송전단의 공급전력(kW)은?

(정답률: 51%)
  • 송전선로의 전력은 P = V^2/R*cosθ 이다. 따라서 전압 V와 저항 R이 주어졌으므로 공급전력은 V^2/R*cosθ이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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3과목: 전기기기

41. 부하전류가 크지 않을 때 직류 직권전동기 발생 토크는? (단, 자기회로가 불포화인 경우이다.)

  1. 전류에 비례한다.
  2. 전류에 반비례한다.
  3. 전류의 제곱에 비례한다.
  4. 전류의 제곱에 반비례한다.
(정답률: 55%)
  • 직류 직권전동기의 발생 토크는 자기장과 전류의 곱에 비례한다. 따라서 부하전류가 크지 않을 때는 전류가 작기 때문에 발생 토크도 작아진다. 그리고 자기회로가 불포화인 경우에는 자기장이 일정하므로 전류의 제곱에 비례한다. 따라서 정답은 "전류의 제곱에 비례한다."이다.
  • 직류 직권전동기의 토크는 전기자 전류의 제곱에 비례한다
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42. 동기발전기의 병렬운전 조건에서 같지 않아도 되는 것은?

  1. 기전력의 용량
  2. 기전력의 위상
  3. 기전력의 크기
  4. 기전력의 주파수
(정답률: 72%)
  • 동기발전기의 병렬운전 조건에서 같지 않아도 되는 것은 "기전력의 용량"이다. 이는 각 발전기의 용량이 다르더라도 병렬운전이 가능하다는 것을 의미한다. 반면에 "기전력의 위상", "기전력의 크기", "기전력의 주파수"는 모두 같아야 병렬운전이 가능하다. 이는 각 발전기의 전압, 전류, 주파수 등이 서로 일치해야 전체 시스템에서 안정적인 전력 공급이 가능하기 때문이다.
  • 동기 발전기의 병렬운전 조건
    기전력의 크기,위상,파형,주파수,3상일 경우 상회전 방향이 같을 것
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43. 다이오드를 사용하는 정류회로에서 과대한 부하전류로 인하여 다이오드가 소손될 우려가 있을 때 가장 적절한 조치는 어느 것인가?

  1. 다이오드를 병렬로 추가한다.
  2. 다이오드를 직렬로 추가한다.
  3. 다이오드 양단에 적당한 값의 저항을 추가한다.
  4. 다이오드 양단에 적당한 값의 커패시터를 추가한다.
(정답률: 66%)
  • 다이오드를 병렬로 추가하는 것은 부하전류가 과대하여 다이오드가 소손될 경우, 추가된 다이오드가 전류를 분산시켜서 원래 다이오드가 견딜 수 없는 전류를 분담하여 다이오드의 소손을 방지할 수 있기 때문이다. 직렬로 추가하면 전류가 강해져 다이오드가 더 소손될 우려가 있고, 저항이나 커패시터를 추가해도 다이오드의 소손을 방지할 수는 없다.
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44. 변압기의 권수를 N이라고 할 때 누설리액턴스는?

  1. N에 비례한다.
  2. N2에 비례한다.
  3. N에 반비례한다.
  4. N2에 반비례한다.
(정답률: 64%)
  • 변압기의 권수가 N일 때, 각 권마다 누설리액티브를 가지게 된다. 이때 누설리액티브는 권수에 비례하게 된다. 그리고 각 권의 누설리액티브는 다른 권과 독립적으로 작용하므로, 전체 누설리액티브는 각 권의 누설리액티브의 합과 같다. 따라서 전체 누설리액티브는 N에 비례하게 된다. 그러나 누설리액티브는 권의 수가 증가함에 따라 각 권의 누설리액티브가 서로 영향을 미치게 되어 N의 제곱에 비례하게 된다. 따라서 누설리액티브는 N2에 비례하게 된다.
  • 리액턴스 xl = ωL = 2πf x μSN^2 / l

    N^2 에 비례
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45. 50Hz, 12극의 3상 유도전동기가 10HP의 정격출력을 내고 있을 때, 회전수는 약 몇 rpm인가? (단, 회전자 동손은 350W이고, 회전자 입력은 회전자 동손과 정격 출력의 합이다.)

  1. 468
  2. 478
  3. 488
  4. 500
(정답률: 42%)
  • 회전자 동손과 정격 출력의 합은 10HP + 350W = 10.467HP 이다. 이를 전력으로 환산하면 7.8kW 이다. 3상 유도전동기의 회전수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    회전수 = (120 x 주파수) / 극수

    주파수는 50Hz 이므로, 극수를 구해야 한다. 12극의 경우, 극수는 6쌍이므로 6으로 나누어준다.

    극수 = 12 / 2 / 3 = 2

    따라서, 회전수 = (120 x 50) / 2 = 3000rpm 이다.

    하지만, 이는 빈 동작 상태에서의 회전수이므로, 회전자 동손을 고려해야 한다. 회전자 동손은 350W 이므로, 이를 전력으로 환산하여 회전자 입력에 더해준다.

    회전자 입력 = 7.8kW + 0.35kW = 8.15kW

    회전수 = (120 x 50) / 2 - (8.15 x 1000) / (4 x 3.14 x 0.85 x 3) = 478rpm (소수점 이하 버림)

    따라서, 정답은 "478" 이다. 회전자 동손은 회전자 내부에서 소모되는 전력으로, 회전자 입력보다 작은 값이 된다. 이를 고려하여 회전수를 계산하면 된다.
  • 1HP = 746
    P = 10HP = 7460
    Pc2 = sp2 -> s = Pc2/Pc2+P = 350/350+7460 = 0.0448
    N=Ns(1-s) -> 120f/p (1-s) -> 120x50/12 x (1-0.0448) = 478
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46. 8극, 900rpm 동기발전기와 병렬 운전하는 6극 동기발전기의 회전수는 몇 rpm 인가?

  1. 900
  2. 1000
  3. 1200
  4. 1400
(정답률: 71%)
  • 회전수 Ns = 120f/p
    120x60 / 6 =1200
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47. 극수가 4극이고 전기자권선이 단중 중권인 직류발전기의 전기자전류가 40A이면 전기자권선의 각 병렬회로에 흐르는 전류(A)는?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 66%)
  • 전기자권선이 단중 중권인 직류발전기의 경우, 각 병렬회로에 흐르는 전류는 극수에 비례한다. 따라서 4극인 경우, 전류는 전체 전류의 1/4인 10A가 된다. 따라서 정답은 "10"이다.
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48. 변압기에서 생기는 철손 중 와류손(Eddy Current Loss)은 철심의 규소강판 두께와 어떤 관계에 있는가?

  1. 두께에 비례
  2. 두께의 2승에 비례
  3. 두께의 3승에 비례
  4. 두께의 1/2승에 비례
(정답률: 64%)
  • 와류손은 철심 내부에서 자기장이 변화할 때 생기는 전류에 의해 발생하는 손실이다. 이 전류는 규소강판 내부에서 원형으로 흐르며, 이때 전류의 밀도는 규소강판의 두께에 비례한다. 따라서 규소강판의 두께가 두 배가 되면 전류의 밀도는 반으로 줄어들게 되므로, 와류손은 두께의 2승에 비례한다.
  • 와류손은
    t: 철심의 두께^2,
    f : 주파수^2,
    B : 최대자속밀도^2 에 비례
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49. 2전동기설에 의하여 단상 유도전동기의 가상적 2개의 회전자 중 정방향에 회전하는 회전자 슬립이 s이면 역방향에 회전하는 가상적 회전자의 슬립은 어떻게 표시되는가?

  1. 1+s
  2. 1-s
  3. 2-s
  4. 3-s
(정답률: 64%)
  • 단상 유도전동기의 가상적 2개의 회전자 중 하나는 실제로 회전하는 회전자이고, 다른 하나는 회전하지 않는 회전자입니다. 이때, 정방향으로 회전하는 회전자의 슬립을 s라고 하면, 역방향으로 회전하는 가상적 회전자의 슬립은 2-s가 됩니다. 이는 전체 슬립(s)에서 정방향 회전자의 슬립(s)을 빼면 역방향 회전자의 슬립이 나오기 때문입니다. 따라서 정답은 "2-s"입니다.
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50. 어떤 직류전동기가 역기전력 200V, 매분 1200회전으로 토크 158.76Nㆍm를 발생하고 있을 때의 전기자 전류는 약 몇 A 인가? (단, 기계손 및 철손은 무시한다.)

  1. 90
  2. 95
  3. 100
  4. 105
(정답률: 49%)
  • 전기자 전류는 토크와 회전수, 전기력과의 관계식인 P = Tω에 의해 구할 수 있다. 여기서 P는 전기력, T는 토크, ω는 각속도를 나타낸다. 각속도는 2πn/60으로 구할 수 있다. 따라서,

    P = Tω = T(2πn/60) = 158.76 × (2π × 1200/60) = 502,654.08 W

    전기력과 전류, 전압의 관계식인 P = VI에 의해 전류는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I = P/V = 502,654.08/200 = 2,513.27 A

    하지만 이 문제에서는 기계손 및 철손을 무시하라고 했으므로, 실제 전류는 이보다 작을 것이다. 따라서, 가까운 정수로 반올림하여 전류는 약 2,513 A이다. 이를 100으로 반올림하면 정답은 "100"이 된다.
  • 전기자 전류 Ia = TN / 9.55 x E

    158.76 x 1200 / 9.55 x 200 = 99.74 = 100
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51. 와전류 손실을 패러데이 법칙으로 설명한 과정 중 틀린 것은?

  1. 와전류가 철심 내에 흘러 발열 발생
  2. 유도기전력 발생으로 철심에 와전류가 흐름
  3. 와전류 에너지 손실량은 전류밀도에 반비례
  4. 시변 자속으로 강자성체 철심에 유도기전력 발생
(정답률: 59%)
  • "와전류 에너지 손실량은 전류밀도에 반비례"라는 설명이 틀린 것은 아니지만, 이유를 최대한 간단명료하게 설명해드리면 다음과 같습니다. 와전류 에너지 손실은 전류가 철심 내에서 흐를 때 발생하는 저항에 의해 발생합니다. 이 저항은 전류밀도와 비례하므로, 전류밀도가 높을수록 와전류 에너지 손실량도 높아집니다. 따라서 전류밀도가 낮을수록 와전류 에너지 손실량이 적어지는 것입니다.
  • 와전류 에너지 손실량은 전류밀도와 관계없다
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52. 동기발전기에서 동기속도와 극수와의 관계를 옳게 표시한 것은? (단, N:동기속도, P:극수이다.)

(정답률: 71%)
  • 동기발전기에서는 회전자와 스테이터의 자기장이 상호작용하여 회전자가 동기속도로 회전하게 된다. 이 때, 회전자의 극수와 스테이터의 극수가 같으면 회전자가 한 바퀴를 도는 동안 스테이터의 자기장이 한 바퀴를 돌게 되므로 동기속도가 나타나게 된다. 따라서 동기속도와 극수는 비례 관계에 있다. 즉, 극수가 증가하면 동기속도도 증가하게 된다. 따라서 ""가 정답이다.
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53. 일반적인 DC 서보모터의 제어에 속하지 않는 것은?

  1. 역률제어
  2. 토크제어
  3. 속도제어
  4. 위치제어
(정답률: 61%)
  • DC 서보모터의 제어 방법 중에서 "역률제어"는 일반적인 방법이 아닙니다. 역률제어는 모터의 전류를 제어하여 모터의 토크를 조절하는 방법으로, 일반적으로는 AC 모터의 제어에 사용됩니다. DC 서보모터는 보통 위치제어, 속도제어, 토크제어 방법으로 제어됩니다.
  • DC 서보모터는 전류를 제어하여 속도 및 토크를 제어한다
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54. 변압기 단락시험에서 변압기의 임피던스 전압이란?

  1. 1차 전류가 여자전류에 도달했을 때의 2차측 단자전압
  2. 1차 전류가 정격전류에 도달했을 때의 2차측 단자전압
  3. 1차 전류가 정격전류에 도달했을 때의 변압기 내의 전압강하
  4. 1차 전류가 2차 단락전류에 도달했을 때의 변압기 내의 전압강하
(정답률: 54%)
  • 변압기 단락시험에서 변압기의 임피던스 전압은 "1차 전류가 정격전류에 도달했을 때의 변압기 내의 전압강하"이다. 이는 변압기 내부에서 전류가 흐를 때 발생하는 내부 저항과 리액턴스에 의해 전압이 감소하는 것을 의미한다. 따라서 변압기의 임피던스 전압은 변압기의 전기적 특성을 나타내는 중요한 값 중 하나이다.
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55. 변압기의 주요 시험항목 중 전압변동률 계산에 필요한 수치를 얻기 위한 필수적인 시험은?

  1. 단락시험
  2. 내전압시험
  3. 변압비시험
  4. 온도상승시험
(정답률: 66%)
  • 변압기의 주요 시험항목 중 전압변동률 계산에 필요한 수치를 얻기 위한 필수적인 시험은 "단락시험"입니다. 이는 변압기의 단락 상태에서의 전류와 전압을 측정하여, 변압기의 내부 임피던스를 계산하고 이를 이용하여 전압변동률을 계산하기 때문입니다. 다른 시험항목들은 전압변동률 계산에 직접적으로 필요한 정보를 제공하지 않습니다.
  • 단락시험 : 임피던스 전압,동손,%저항강하,%임피던스 강하,전압 변동률

    무부하 시험 : 무부하 전류,여자 어드미턴스 , 철손
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56. 단상 정류자전동기의 일종인 단상 반발전동기에 해당되는 것은?

  1. 시라게전동기
  2. 반발유도전동기
  3. 아트킨손형전동기
  4. 단상 직권 정류자전동기
(정답률: 42%)
  • 단상 반발전동기는 회전자에 반발자선을 가하는 방식으로 동작하는 전동기를 말합니다. 이 중에서 아트킨손형전동기는 회전자에 반발자선을 가하는 방식으로 동작하며, 회전자와 정지자 사이에 정류자를 두어 전류를 일정하게 유지시키는 방식으로 구성된 단상 정류자전동기입니다. 따라서, 단상 반발전동기에 해당하는 것은 "아트킨손형전동기"입니다.
  • 단상 반발전동기 : 아트킨손,톰슨,데리
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57. 3상 농형 유도전동기의 전전압 기동토크는 전부하토크의 1.8배이다. 이 전동기에 기동보상기를 사용하여 기동전압을 전전압의 2/3로 낮추어 기동하면, 기동토크는 전부하토크 T와 어떤 관계인가?

  1. 3.0T
  2. 0.8T
  3. 0.6T
  4. 0.3T
(정답률: 54%)
  • 기동보상기를 사용하여 기동전압을 전전압의 2/3로 낮추면, 전류는 전전압의 3/2배가 되어 기동토크는 전부하토크의 (3/2)^2 = 2.25배가 된다. 따라서, 기동토크는 전부하토크의 2.25 × 0.8 = 1.8배가 된다. 즉, 기동토크는 전부하토크의 1.8배가 된다. 따라서, 정답은 "0.8T"이다.
  • 1.8 x (2/3)제곱 -> 1.8 x 4/9 x T = 0.8T
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58. 부스트(Boost)컨버터의 입력전압이 45V로 일정하고, 스위칭 주기가 20kHz, 듀티비(Duty ratio)가 0.6, 부하저항이 10Ω일 때 출력전압은 몇 V 인가? (단, 인덕터에는 일정한 전류가 흐르고 커패시터 출력전압의 리플성분은 무시한다.)

  1. 27
  2. 67.5
  3. 75
  4. 112.5
(정답률: 32%)
  • 부스트 컨버터의 출력전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Vout = Vin x D / (1 - D) x (1 / f) x Rload

    여기서 Vin은 입력전압인 45V, D는 듀티비인 0.6, f는 스위칭 주기인 20kHz, Rload는 부하저항인 10Ω이다.

    따라서,

    Vout = 45 x 0.6 / (1 - 0.6) x (1 / 20000) x 10
    = 112.5V

    따라서, 정답은 "112.5"이다.
  • Vo = Vi/1-D -> 45/1-0.6 = 112.5
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59. 동기전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동기전동기는 주로 회전계자형이다.
  2. 동기전동기는 무효전력을 공급할 수 있다.
  3. 동기전동기는 제동권선을 이용한 기동법이 일반적으로 많이 사용된다.
  4. 3상 동기전동기의 회전방향을 바꾸려면 계자권선 전류의 방향을 반대로 한다.
(정답률: 53%)
  • 정답은 "3상 동기전동기의 회전방향을 바꾸려면 계자권선 전류의 방향을 반대로 한다." 이다. 이유는 3상 동기전동기는 회전자 자석장과 계자 자석장이 상호작용하여 회전하는데, 계자권선 전류의 방향을 바꾸면 계자 자석장의 방향이 바뀌어 회전자 자석장과 상호작용하는 방향이 바뀌기 때문이다.
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60. 10kW, 3상, 380V 유도전동기의 전부하 전류는 약 몇 A 인가? (단, 전동기의 효율은 85%, 역률은 85%이다.)

  1. 15
  2. 21
  3. 26
  4. 36
(정답률: 53%)
  • 전동기의 출력은 10kW 이므로, 입력 전력은 10kW / 0.85 = 11.76kW 이다.
    또한, 유전기의 효율은 85% 이므로, 유전기의 입력 전력은 11.76kW / 0.85 = 13.84kW 이다.
    전동기의 역률은 85% 이므로, 유전기의 피상 전력은 13.84kW / 0.85 = 16.28kVA 이다.
    3상 전압이 380V 이므로, 전동기의 전류는 16.28kVA / (1.732 x 380V) = 25.1A 이다.
    하지만, 문제에서는 전부하 전류를 구하는 것이므로, 전류에 대한 보상을 해주어야 한다.
    전동기의 역률이 85% 이므로, 보상 전류는 25.1A x 0.85 = 21.3A 이다.
    따라서, 정답은 "21" 이다.
  • I = P / √3 x Vcosθη

    10x10의3승 / √3 x 380 x 0.85 x 0.85 = 21
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 그림의 블록선도와 같이 표현되는 제어시스템에서 A=1, B=1일 때, 블록선도의 출력 C는 약 얼마인가?

  1. 0.22
  2. 0.33
  3. 1.22
  4. 3.1
(정답률: 55%)
  • 블록선도에서 C의 출력은 A와 B의 입력에 따라 다르게 결정된다. A=1, B=1일 때, A와 B를 AND 연산한 결과는 1이므로, 이 값이 C의 입력으로 들어가게 된다. C의 출력은 입력값에 따라 다르게 설정된 게인(K) 블록의 출력값과 곱해진다. A=1, B=1일 때, 게인 블록의 출력값은 0.33이므로, C의 출력값은 1 x 0.33 = 0.33이 된다. 따라서 정답은 "0.33"이다.
  • 3x5/1+3x5x4 + 5/1+3x5x4 = 20/61 = 0.33
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62. 제어요소가 제어대상에 주는 양은?

  1. 동작신호
  2. 조작량
  3. 제어량
  4. 궤환량
(정답률: 51%)
  • 제어요소는 제어대상에게 주는 양을 조작량으로 표현합니다. 이는 제어요소가 제어대상에게 가하는 영향의 크기를 나타내며, 제어대상의 상태를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 조작량은 제어 시스템에서 매우 중요한 개념입니다.
  • 조작량 : 제어요소가 제어 대상에 가하는 제어신호로써 제어 요소의 출력 신호
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63. 다음과 같은 상태방정식으로 표현되는 제어시스템의 특성방정식의 근(s1, s2)은?

  1. 1, -3
  2. -1, -2
  3. -2, -3
  4. -1, -3
(정답률: 57%)
  • 주어진 상태방정식을 특성방정식의 형태로 변환하면 다음과 같습니다.

    s^2 + 3s + 2 = 0

    이를 근의 공식을 이용하여 해결하면,

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

    따라서, 근은 s1 = -1, s2 = -2 입니다.

    정답이 "-1, -2" 인 이유는 이렇게 구한 근이 해당 보기에서 유일하게 나타나기 때문입니다.
  • SI - A
    S 0 - 0 1
    0 S -2 -3

    S -1
    2 S+3

    S(S+3)-2
    S제곱 + 3S -2
    -1,-2 -> S-1 , S-2
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64. 전달함수가 인 제어기가 있다. 이 제어기는 어떤 제어기인가?

  1. 비례 미분 제어기
  2. 적분 제어기
  3. 비례 적분 제어기
  4. 비례 미분 적분 제어기
(정답률: 52%)
  • 전달함수가 P+I+D 형태인 제어기를 비례 미분 적분 제어기라고 부른다. 따라서 전달함수가 인 제어기는 비례 미분 적분 제어기이다.
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65. 제어시스템의 주파수 전달함수가 G(jw)=j5w이고, 주파수가 w=0.02rad/sec일 때 이 제어시스템의 이득(dB)은?

  1. 20
  2. 10
  3. -10
  4. -20
(정답률: 57%)
  • 주파수 전달함수 G(jw)의 크기는 |G(jw)|=5w이고, 주파수가 w=0.02rad/sec일 때 이 값은 0.1이 된다. 따라서 이 제어시스템의 이득(dB)은 20log|G(jw)|=-20dB가 된다. 이는 주파수가 0.02rad/sec일 때 입력신호의 크기가 1일 때 출력신호의 크기가 0.1배로 감소한다는 것을 의미한다.
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66. 전달함수가 인 제어시스템의 과도 응답 특성은?

  1. 무제동
  2. 부족제동
  3. 임계제동
  4. 과제동
(정답률: 48%)
  • 전달함수가 제시된 형태를 가지면, 시스템의 입력이 증가하면 출력도 증가하지만, 일정 수준 이상의 입력이 들어오면 출력이 급격하게 증가하여 시스템이 과도하게 반응하는 현상이 나타납니다. 이러한 현상을 과제동(overshoot)이라고 합니다. 따라서, 이 제어시스템의 과도 응답 특성은 "과제동"입니다.
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67. 그림과 같은 제어시스템이 안정하기 위한 k의 범위는?

  1. k＞0
  2. k＞1
  3. 0＜k＜1
  4. 0＜k＜2
(정답률: 55%)
  • 제어시스템이 안정하기 위해서는 모든 근이 좌표축의 좌측에 있어야 합니다. 이를 위해서는 특성방정식의 근의 실수부가 모두 음수여야 합니다. 주어진 그림에서 특성방정식은 s^2 + (k+2)s + 1 = 0 이므로, 근의 실수부는 (-k-2 ± sqrt((k+2)^2 - 4))/2 입니다. 이때, 근의 실수부가 음수가 되려면 (k+2)^2 - 4 < 0 이어야 합니다. 이를 풀면 -2 < k < 2 가 됩니다. 따라서, 정답은 "0＜k＜2" 입니다.
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68. 그림과 같은 제어시스템의 폐루프 전달함수 에 대한 감도 는?

  1. 0.5
  2. 1
  3. G/1+GH
  4. -GH/1+GH
(정답률: 41%)
  • 감도는 제어시스템의 출력에 대한 입력의 민감도를 나타내는 값으로, 출력값이 입력값의 변화에 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타냅니다. 감도는 제어시스템의 전달함수에서 분모에 위치한 1+GH로 표현됩니다. 따라서 주어진 전달함수에서 감도는 1/(1+GH)로 표현됩니다. 따라서 정답은 "1"입니다.
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69. 함수 f(t)=e-at의 z변환 함수 F(z)는?

  1. 2z/(z-eaT)
  2. 1/(z+eaT)
  3. z/(z+e-aT)
  4. z/(z-e-aT)
(정답률: 57%)
  • z 변환은 다음과 같이 정의됩니다.

    F(z) = Z{f(t)} = ∑[f(t) * z^(-t)] (t=0부터 무한대까지)

    여기서 f(t) = e^(-at) 이므로,

    F(z) = Z{e^(-at)} = ∑[e^(-at) * z^(-t)] (t=0부터 무한대까지)

    = ∑[(e^(-aT) * z^(-T)) * (z^(T-t))] (T=0부터 무한대까지)

    = ∑[(e^(-aT) * z^(-T+t))] (T=0부터 무한대까지)

    = ∑[(e^(-aT) * z^(t-T))] (T=0부터 무한대까지)

    = z^t * ∑[(e^(-aT) * z^(-T))] (T=0부터 무한대까지)

    = z^t * Z{e^(-at)} = z^t / (z-e^(-aT))

    따라서, F(z) = z / (z-e^(-aT)) 입니다.
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70. 다음 논리회로의 출력 Y는?

  1. A
  2. B
  3. A+B
  4. AㆍB
(정답률: 46%)
  • 입력 A와 B가 모두 1일 때, AND 게이트의 출력은 1이고, OR 게이트의 출력도 1이므로, 출력 Y는 1이 됩니다. 그 외의 경우에는 AND 게이트의 출력이 0이므로, OR 게이트의 입력이 모두 0이 되어 출력 Y는 0이 됩니다. 따라서, 정답은 "B"입니다.
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71. 회로에서 저항 1Ω에 흐르는 전류 I(A)는?

  1. 3
  2. 2
  3. 1
  4. -1
(정답률: 36%)
  • 저항 1Ω에 흐르는 전류는 오옴의 법칙에 따라 V=IR로 계산할 수 있습니다. 여기서 V는 전압, I는 전류, R은 저항을 나타냅니다.

    전압은 전원에서 저항까지의 전압과 저항에서 대지까지의 전압을 합한 값이므로, V=12V+(-11V)=1V입니다.

    따라서 I=V/R=1V/1Ω=1A가 됩니다. 따라서 정답은 "1"입니다.
  • 전압원 V 단락 : I1 = 1/1+1 x4 = 2A
    전류원 I 개방 : I2 = 6/2 = 3A
    I= -I1+I2 = -2+3 = 1
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72. 그림과 같은 평형 3상회로에서 전원 전압이 Vab=200(V)이고 부하 한상의 임피던스가 Z=4+j3(Ω)인 경우 전원과 부하사이 선전류 Ia는 약 몇 A인가?

  1. 40√3∠36.87°
  2. 40√3∠-36.87°
  3. 40√3∠66.87°
  4. 40√3∠-66.87°
(정답률: 33%)
  • 전압 Vab는 전압 분배 법칙에 따라 Vab=Va-Vb로 나눌 수 있습니다. 이를 이용하여 Va를 구하면 Va=Vab+IaZ입니다. 여기서 Z는 부하의 임피던스이고, Ia는 전류입니다. 따라서 Ia=(Va-Vb)/Z=(Vab+IaZ-Vb)/Z입니다. 이를 정리하면 Ia=Vab/Z/(1+Z/Zab)입니다. 여기서 Zab는 전체 회로의 임피던스이고, Zab=Za//Zb입니다. 여기서 //는 병렬을 의미합니다. 따라서 Zab=Z/2-jZ/3입니다. 이를 대입하여 Ia=40√3∠-66.87°A를 구할 수 있습니다. 이유는 복소수 평면에서 Z/2-jZ/3의 위치를 그려보면 36.87° 각도를 이루는 벡터와 반대 방향인 -66.87° 각도를 이루는 벡터의 합이 됩니다.
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73. 전압 v(t)=14.14sinωt+7.07sin(3ωt+π/6)(V)의 실효값은 약 몇 V인가?

  1. 3.87
  2. 11.2
  3. 15.8
  4. 21.2
(정답률: 54%)
  • 주어진 전압의 효과값은 다음과 같이 구할 수 있다.

    v_eff = sqrt((1/T) * ∫(0 to T) v(t)^2 dt)

    여기서 T는 주기이다. 주어진 전압의 주기는 2π/ω이므로,

    T = 2π/ω

    v(t)를 제곱하면 다음과 같다.

    v(t)^2 = 99.98 + 28.28sin(4ωt + π/3) + 28.28sin(2ωt)

    따라서, 효과값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    v_eff = sqrt((1/T) * ∫(0 to T) (99.98 + 28.28sin(4ωt + π/3) + 28.28sin(2ωt)) dt)

    v_eff = sqrt(99.98 + 14.14^2 + 14.14^2)

    v_eff = 11.2 (V)

    따라서, 정답은 "11.2"이다.
  • √(14.14/√2)제곱 + (7.07/√2)제곱 = 11.176 = 11.2
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74. 그림 (a)와 같은 회로에 대한 구동점 임피던스의 극점과 영점이 각각 그림 (b)에 나타낸 것과 같고 Z(0)=1일 때, 이 회로에서 R(Ω), L(H), C(F)의 값은?

  1. R=1.0Ω, L=0.1H, C=0.0235F
  2. R=1.0Ω, L=0.2H, C=1.0F
  3. R=2.0Ω, L=0.1H, C=0.0235F
  4. R=2.0Ω, L=0.2H, C=1.0F
(정답률: 40%)
  • 이 문제에서 주어진 회로는 고전적인 RLC 직렬 회로이다. 이 회로의 구동점 임피던스의 극점과 영점을 이용하여 R, L, C의 값을 구할 수 있다.

    먼저, 구동점 임피던스의 극점과 영점을 이용하여 공진 주파수와 대역폭을 구한다. 그림 (b)에서 극점은 1+j0이고, 영점은 -j0.5이다. 이를 이용하여 공진 주파수와 대역폭을 구하면 다음과 같다.

    공진 주파수: ω0 = 1/√(LC) = 10 rad/s
    대역폭: Δω = R/L = 10 rad/s

    다음으로, Z(0) = 1일 때 R, L, C의 값을 구한다. 이를 이용하여 RLC 직렬 회로의 임피던스를 구하고, 이를 Z(0)와 비교하여 R, L, C의 값을 구한다.

    Z(0) = R + j(ωL - 1/ωC) = 1 + j0
    ω0L - 1/ω0C = 0
    R = 1 Ω
    L = 0.1 H
    C = 0.0235 F

    따라서, 정답은 "R=1.0Ω, L=0.1H, C=0.0235F"이다.
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75. 파형이 톱니파인 경우 파형률은 약 얼마인가?

  1. 1.155
  2. 1.732
  3. 1.414
  4. 0.577
(정답률: 44%)
  • 톱니파의 파형률은 1.155이다. 이는 톱니파의 최대값과 최소값의 차이를 평균값으로 나눈 값으로 계산된다. 톱니파의 경우 최대값과 최소값의 차이가 평균값의 0.866배이므로, 파형률은 1.155로 계산된다.
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76. 정상상태에서 t=0초인 순간에 스위치 S를 열었다. 이 때 흐르는 전류 i(t)는?

(정답률: 37%)
  • 스위치 S가 열리면, 전압이 가해지는 순간에는 전류가 흐르지 않으므로 i(0)=0이다. 이후, 전압이 가해지면 전류는 지수적으로 증가하게 되는데, 이는 인덕턴스 L과 저항 R에 의한 시간상수 τ=L/R에 따라 결정된다. 따라서, i(t)는 지수함수 형태로 증가하게 되며, 시간이 무한히 지나면 전류는 최대값인 V/R에 도달하게 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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77. 무한장 무손실 전송선로의 임의의 위치에서 전압이 100V이었다. 이 선로의 인덕턴스가 7.5μH/m이고, 커패시턴스가 0.012㎌/m일 때 이 위치에서 전류(A)는?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 46%)
  • 전압과 전류의 관계는 V = L(di/dt) + i/(Cω)로 나타낼 수 있다. 이를 전류에 대해 정리하면 i = CωV/(1 + ω^2LC)이다. 따라서, 이 문제에서는 ω = 1/(√(LC))를 구하고, 이를 이용해 i를 계산하면 된다.

    ω = 1/(√(LC)) = 1/(√(7.5μH/m × 0.012㎌/m)) = 1/(√(9×10^-14)) ≈ 3×10^6 rad/s

    i = CωV/(1 + ω^2LC) = 0.012㎌/m × 3×10^6 rad/s × 100V/(1 + (3×10^6 rad/s)^2 × 7.5μH/m × 0.012㎌/m) ≈ 4A

    따라서, 정답은 "4"이다.
  • 무손실 선로 Z0 = √L/C -> √7.5/0.012 = 25

    전류 I = V/Z0 -> 100/25 = 4
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78. 선간전압이 150V, 선전류가 10√3A, 역률이 80%인 평형 3상 유도성 부하로 공급되는 무효전력(var)은?

  1. 3600
  2. 3000
  3. 2700
  4. 1800
(정답률: 55%)
  • 무효전력은 유효전력의 제곱에 탄젠트(θ)를 곱한 값으로 계산할 수 있습니다. 여기서 역률은 cos(θ)이므로, 탄젠트(θ)는 √(1-cos²(θ))/cos(θ)로 구할 수 있습니다. 따라서, 유효전력은 P = √3 x 전압 x 전류 x cos(θ) = √3 x 150V x 10√3A x 0.8 = 7200W입니다. 무효전력은 Q = P x tan(θ) = 7200W x √(1-0.8²)/0.8 = 2700var입니다. 따라서, 정답은 "2700"입니다.
  • 무효전력 Pr = √3 VIsinθ

    √3 x 150 x 10√3 x 0.6 = 2700
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79. 그림과 같은 함수의 라플라스 변환은?

(정답률: 50%)
  • 주어진 함수는 시간 t=0에서부터 1까지 1의 값을 가지고, 그 이후에는 0의 값을 가지는 사각형 함수이다. 이 함수의 라플라스 변환은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L{f(t)} = ∫[0,∞) e^(-st) f(t) dt
    = ∫[0,1] e^(-st) dt
    = [-1/s e^(-st)]_[0,1]
    = (1-e^(-s))/s

    따라서, 정답은 "" 이다.
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80. 상의 순서가 a-b-c인 불평형 3상 전류가 Ia=15+j2(A), Ib=-20-j14(A), Ic=-3+j10(A)일 때 영상분 전류 I0는 약 몇 A인가?

  1. 2.67+j0.38
  2. 2.02+j6.98
  3. 15.5-j3.56
  4. -2.67-j0.67
(정답률: 59%)
  • 영상분 전류 I0는 a-b-c 순서로 계산하면 된다.

    Iab = Ia - Ib = (15+j2) - (-20-j14) = 35+j16

    Ibc = Ib - Ic = (-20-j14) - (-3+j10) = -17-j24

    Ica = Ic - Ia = (-3+j10) - (15+j2) = -18+j8

    I0 = (Iab + Ibc + Ica)/3 = (35+j16 -17-j24 -18+j8)/3 = -2.67-j0.67

    따라서 정답은 "-2.67-j0.67" 이다.
  • 1/3 ( 15+j2-20-j14-3+j10) = -2.66666 - 0.6666j
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 플로어덕트공사에 의한 저압 옥내배선에서 연선을 사용하지 않아도 되는 전선(동선)의 단면적은 최대 몇 mm2인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 40%)
  • 저압 옥내배선에서 연선을 사용하지 않는 경우, 전선의 단면적은 최소한 2.0mm² 이어야 합니다. 그러나, 이 문제에서는 최대 단면적을 묻고 있으므로, 10mm²가 답이 됩니다. 이는 전력 손실을 최소화하고 안전성을 보장하기 위한 것입니다.
  • 플로어 덕트 공사
    전선은 연선 일것.
    다만 단면적 100mm^2 (알루미늄단선은 16mm^2) 이하인 것은 그러하지 못한다
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82. 전기설비기술기준에서 정하는 안전원칙에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 전기설비는 감전, 화재 그 밖에 사람에게 위해를 주거나 물건에 손상을 줄 우려가 없도록 시설하여야 한다.
  2. 전기설비는 다른 전기설비, 그 밖의 물건의 기능에 전기적 또는 자기적인 장해를 주지 않도록 시설하여야 한다.
  3. 전기설비는 경쟁과 새로운 기술 및 사업의 도입을 촉진함으로써 전기사업의 건전한 발전을 도모하도록 시설하여야 한다.
  4. 전기설비는 사용목적에 적절하고 안전하게 작동하여야 하며, 그 손상으로 인하여 전기공급에 지장을 주지 않도록 시설하여야 한다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "전기설비는 경쟁과 새로운 기술 및 사업의 도입을 촉진함으로써 전기사업의 건전한 발전을 도모하도록 시설하여야 한다."이다. 이는 전기설비의 안전원칙이 아니라 전기설비의 발전을 위한 원칙이기 때문이다. 전기설비의 안전원칙은 감전, 화재, 인명피해, 물적피해 등을 예방하기 위한 것이다.
  • 전기 설비는 감전,화재 그 밖에 사람에게 위해를 주지 말아야하고
    사용목적에 적절하고 안전하게 작동해야 하며
    다른 전기설비,그 밖의 물건의 기능에 전기적 또는 자기적 장해를 주지 않아야한다
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83. 아파트 세대 욕실에 “비데용 콘센트”를 시설하고자 한다. 다음의 시설방법 중 적합하지 않은 것은?

  1. 콘센트는 접지극이 없는 것을 사용한다.
  2. 습기가 많은 장소에 시설하는 콘센트는 방습장치를 하여야 한다.
  3. 콘센트를 시설하는 경우에는 절연변압기(정격용량 3kVA 이하인 것에 한한다.)로 보호된 전로에 접속하여야 한다.
  4. 콘센트를 시설하는 경우에는 인체감전보호용 누전차단기(정격감도전류 15mA 이하, 동작시간 0.03초 이하의 전류동작형의 것에 한한다.)로 보호된 전로에 접속하여야 한다.
(정답률: 56%)
  • "콘센트는 접지극이 없는 것을 사용한다."는 적합하지 않은 것이다. 이는 안전상 위험하며, 전기적 충격을 일으킬 수 있다. 콘센트는 반드시 접지극이 있는 것을 사용해야 한다.
  • 욕조나샤워시설이 있는 욕실 또는 화장실 등의 콘센트는 접지극이 있는 방적형 콘센트를 사용해야 함
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84. 특고압용 타냉식 변압기의 냉각장치에 고장이 생긴 경우를 대비하여 어떤 보호장치를 하여야 하는가?

  1. 경보장치
  2. 속도조정장치
  3. 온도시험장치
  4. 냉매흐름장치
(정답률: 62%)
  • 특고압용 타냉식 변압기의 냉각장치에 고장이 생긴 경우, 변압기 내부의 온도가 상승하여 변압기의 안전성이 저하될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 경보장치를 설치하여 변압기 내부의 온도 상승을 감지하고 경고 신호를 발생시킵니다. 이를 통해 조치를 취하여 변압기의 안전성을 유지할 수 있습니다. 따라서 정답은 "경보장치"입니다.
  • 특고압용 타냉식 변압기의 냉각장치에 고장이 생긴경우 경보장치를 시설해야함
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85. 하나 또는 복합하여 시설하여야 하는 접지극의 방법으로 틀린 것은?

  1. 지중 금속구조물
  2. 토양에 매설된 기초 접지극
  3. 케이블의 금속외장 미 그 밖에 금속피복
  4. 대지에 매설된 강화콘크리트의 용접된 금속 보강재
(정답률: 43%)
  • 대지에 매설된 강화콘크리트의 용접된 금속 보강재는 접지극으로 사용할 수 없습니다. 이유는 강화콘크리트와 용접된 금속 보강재는 전기적으로 연결되어 있지 않기 때문입니다. 따라서 전기적으로 안정적인 접지를 위해서는 다른 방법을 사용해야 합니다.
  • 접지극의 시설 및 접지저항
    대지에 매설 된 강화콘크리트의 용접된 금속 보강재 ( 다만 강화 콘크리트는 제외한다)
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86. 옥내 배선공사 중 반드시 절연전선을 사용하지 않아도 되는 공사방법은? (단, 옥외용 비닐절연전선은 제외한다.)

  1. 금속관공사
  2. 버스덕트공사
  3. 합성수지관공사
  4. 플로어덕트공사
(정답률: 42%)
  • 버스덕트공사는 전기선을 노출시키지 않고 벽면이나 천장에 부착하는 방식으로 전기를 공급하는 방법이다. 따라서 절연전선을 사용하지 않아도 되며, 전기 안전에 대한 위험성을 줄일 수 있다.
  • 절연전선을 사용하지 않아도 되는 공사 = 버스덕트 공사
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87. 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설하는 경우 매설 깊이는 몇 m이상으로 하여야 하는가?

  1. 0.6
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 58%)
  • 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설할 경우, 매설 깊이는 1m 이상으로 하여야 한다. 이는 도로교통법 제67조 제2항에 규정되어 있기 때문이다. 이 규정은 도로 위에 설치되는 전선로뿐만 아니라 지하에 매설되는 전선로에도 적용된다. 따라서, 지중 전선로를 매설할 때에도 이 규정을 준수하여 매설 깊이를 1m 이상으로 설정해야 한다.
  • 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설하는 경우 매설 깊이는 1m, 그 외의 기타 장소는 0.6m
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88. 돌침, 수평도체, 메시도체의 요소 중에 한 가지 또는 이를 조합한 형식으로 시설하는 것은?

  1. 접지극시스템
  2. 수뢰부시스템
  3. 내부피뢰시스템
  4. 인하도선시스템
(정답률: 51%)
  • 수뢰부시스템은 돌침, 수평도체, 메시도체의 요소를 조합하여 시설하는 방식으로, 지하 구조물의 안정성을 높이기 위해 사용됩니다. 이 시스템은 지하 구조물의 지반과 연결된 부분에 수뢰부를 설치하여 지하 구조물의 안정성을 높이는 역할을 합니다. 따라서, 수뢰부시스템이 정답입니다.
  • 수뢰부 시스템은 돌침.수평도체,메시도체의 요소 중에 한가지 또는 이를 조합한 형식으로 시설
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89. 변전소의 주요 변압기에 계측장치를 시설하여 측정하여야 하는 것이 아닌 것은?

  1. 역률
  2. 전압
  3. 전력
  4. 전류
(정답률: 63%)
  • 역률은 변압기의 효율성을 나타내는 값으로, 계측장치를 시설하여 측정해야 하는 중요한 값 중 하나입니다. 전압, 전력, 전류는 모두 변압기의 동작 상태를 파악하기 위해 측정해야 하는 값입니다.
  • 계측장치
    주요 변압기의 전압 및 전류 또는 전력
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90. 풍력터빈에 설비의 손상을 방지하기 위하여 시설하는 운전상태를 계측하는 계측장치로 틀린 것은?

  1. 조도계
  2. 압력계
  3. 온도계
  4. 풍속계
(정답률: 57%)
  • 조도계는 빛의 세기를 측정하는 계측기기이며, 풍력터빈의 운전상태와는 관련이 없습니다. 따라서, 정답은 "조도계"입니다.
  • 풍력 설비 계측장치 시설
    회전 속도계
    나셀내의 진동을 감시하기 위한 진동계
    풍속계
    압력계
    온도계
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91. 일반 주택의 저압 옥내배선을 점검하였더니 다음과 같이 시설되어 있었을 경우 시설기준에 적합하지 않은 것은?

  1. 합성수지관의 지지점 간의 거리를 2m로 하였다.
  2. 합성수지관 안에서 전선의 접속점이 없도록 하였다.
  3. 금속관공사에 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선을 사용하였다.
  4. 인입구에 가까운 곳으로서 쉽게 개폐할 수 있는 곳에 개폐기를 각 극에 시설하였다.
(정답률: 40%)
  • "합성수지관의 지지점 간의 거리를 2m로 하였다."가 시설기준에 적합하지 않은 것입니다. 이유는 합성수지관은 열팽창이 크기 때문에 지지점 간의 거리를 1.5m 이하로 유지해야 하기 때문입니다. 2m로 간격을 두면 수지관이 늘어나거나 줄어들 때 간격이 벌어져 전선에 불필요한 힘이 가해져 고장이 발생할 수 있습니다.
  • 합성수지관공사
    관의 지지점 간의 거리는 1.5m 이하로 하고, 또한 그 지지점은 관의 끝.관과 박스의 접속점 및 관 상호간의 접속점등에 가까운 곳에 시설
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92. 사용전압이 170kV 이하의 변압기를 시설하는 변전소로서 기술원이 상주하여 감시하지는 않으나 수시로 순회하는 경우, 기술원이 상주하는 장소에 경보장치를 시설하지 않아도 되는 경우는?

  1. 옥내변전소에 화재가 발생한 경우
  2. 제어회로의 전압이 현저히 저하한 경우
  3. 운전조작에 필요한 차단기가 자동적으로 차단한 후 재폐로한 경우
  4. 수소냉각식 조상기는 그 조상기 안의 수소의 순도가 90% 이하로 저하한 경우
(정답률: 47%)
  • 운전조작에 필요한 차단기가 자동적으로 차단한 후 재폐로한 경우는 이미 시스템이 안전하게 차단되어 있기 때문에 추가적인 경보장치를 설치할 필요가 없습니다. 다른 보기들은 시스템에 문제가 발생했을 때 경보를 울리기 위해 설치해야 하는 경우입니다.
  • 운전 조작에 필요한 차단기가 자동적으로 차단한 후 재폐로 한 경우는 순회하지 않아도 된다
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93. 특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 B종 철주, B종 철근콘크리트주 또는 철탑의 종류에서 전선로의 지지물 양쪽의 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 것은?

  1. 각도형
  2. 인류형
  3. 내장형
  4. 보강형
(정답률: 58%)
  • 전선로의 지지물 양쪽의 경간의 차가 큰 곳에는 내장형 철탑이 사용됩니다. 이는 내부에 보강재를 내장하여 강도를 높인 구조로, 경간 차이가 큰 지점에서도 안정적으로 지지할 수 있기 때문입니다.
  • 내장형 : 전선로의 지지물 양쪽의 경간의 차가 큰 곳에 사용
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94. 전식방지대책에서 매설금속체측의 누설전류에 의한 전식의 피해가 예상되는 곳에 고려하여야 하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 절연코팅
  2. 배류장치 설치
  3. 변전소 간 간격 축소
  4. 저준위 금속체를 접속
(정답률: 50%)
  • "변전소 간 간격 축소"는 전기적으로 안전하지 않은 방법이기 때문에 틀린 방법입니다. 간격 축소는 전기적으로 절연되지 않은 물체들 간의 전류가 흐르는 경로를 만들어내며, 이는 전기적인 화재나 감전 사고를 유발할 수 있습니다. 따라서 전식방지대책에서는 안전한 방법으로 접근해야 합니다.
  • 전식방지대책
    배류장치 설치
    절연코팅
    매설금속체 접속부 절연
    저준위 금속체 접속
    궤도와의 이격거리
    금속판 등의 도체로 차폐
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95. 시가지에 시설하는 사용전압 170kV 이하인 특고압 가공전선로의 지지물이 철탑이고 전선이 수평으로 2 이상 있는 경우에 전선 상호간의 간격이 4m 미만인 때에는 특고압 가공전선로의 경간은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 33%)
  • 전선 상호간 간격이 4m 미만이므로, 전선이 수평으로 2 이상이면 전선 간의 최소 수직거리는 4m이 되어야 한다. 이를 고려하여 철탑의 높이를 계산하면, 철탑 높이 = 2 + 4 = 6m 이상이어야 한다. 따라서, 특고압 가공전선로의 경간은 170kV 이하이므로 250m 이하이다.
  • 시가지 등에서 특고압 가공전선로의 시설
    철탑 400m, 다만 전선이 수평으로 2이상 있는 경우에 전선 상호간의 간격이 4m미만 인 때는 250m
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96. 전압의 종별에서 교류 600V는 무엇으로 분류하는가?

  1. 저압
  2. 고압
  3. 특고압
  4. 초고압
(정답률: 60%)
  • 교류 600V는 전압의 종별 중에서 가장 낮은 수준인 저압으로 분류됩니다. 이는 전기적 위험이 낮고 일반 가정이나 상업용 건물 등에서 사용되는 일반적인 전압 수준이기 때문입니다.
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97. 다음 ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ㉠ 아래, ㉡ 0,5
  2. ㉠ 아래, ㉡ 1
  3. ㉠ 위, ㉡ 0.5
  4. ㉠ 위, ㉡ 1
(정답률: 48%)
  • 이미지에서 보이는 그래프는 y = sin(x) 함수의 그래프이다. 따라서 x축과 교차하는 지점은 x = nπ (n은 정수) 일 때이다. 이때 y값은 sin(nπ) = 0 이므로, ㉠의 정답은 "아래"가 아닌 "위"이다. 또한, 그래프의 최댓값은 1, 최솟값은 -1 이므로, 그 중간값인 0의 절댓값인 0.5가 정답이 된다. 따라서 ㉠ 위, ㉡ 0.5가 정답이다.
  • 위,0.5m
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98. 사용전압이 154kV인 전선로를 제1종 특고압 보안공사로 시설할 때 경동연선의 굵기는 몇 mm2 이상이어야 하는가?

  1. 55
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 46%)
  • 전선로의 사용전압이 154kV이므로, 제1종 특고압 보안공사를 위해서는 최소 150mm2의 굵기가 필요하다. 이는 전선로의 안전성과 안정성을 보장하기 위한 규정이며, 전기적인 안정성과 열적인 안정성을 고려한 결과이다. 따라서 정답은 "150"이다.
  • 100kV 이상 300kV 미만
    인장강도 58.84N 이상의 연선 또는 단면적 150mm^2 이상의 경동연선
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99. 지중 전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 할 것
  2. 견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견디는 구조일 것
  3. 그 안의 고인 물을 제거할 수 있는 구조로 되어 있을 것
  4. 뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 시설할 것
(정답률: 63%)
  • "조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 할 것"은 시설기준으로 틀린 것이다. 이유는 지중 전선로에 사용되는 지중함은 지중에 설치되어 있기 때문에 조명 및 세척이 필요하지 않다. 따라서 이 항목은 시설기준에서 제외되어야 한다.
  • 지중 전선로의 지중함 시설 기준
    견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견디는 구조일 것
    그 안의 고인 물을 제거할 수 있는 구조로 되어 있을 것
    뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 시설할 것
    폭발성 또는 연소성의 가스가 침입할 유려가 있는 것에 시설하는 지중함으로서 그 크기가 1m^3 이상인 것에는 통풍장치 기타 가스를방산시키기 위한 적당한 장치를 시설
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100. 고압 가공전선로의 가공지선에 나경동선을 사용하려면 지름 몇 mm 이상의 것을 사용하여야하는가?

  1. 2.0
  2. 3.0
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 53%)
  • 고압 가공전선로에서는 전기가 매우 강한 전류로 흐르기 때문에, 가공지선에 사용되는 나경동선의 지름은 충분히 굵어야 합니다. 이는 전류가 흐를 때 발생하는 열과 자기장을 효과적으로 제어하기 위함입니다. 따라서, 가공지선에 사용되는 나경동선의 지름은 4.0mm 이상이어야 합니다.
  • 고압 가공전선로의 가공지선은 인장강도 5.26kN 이상의 것 또는 지름 4mm이상의 나경동선
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