전기철도기사 필기 기출문제복원 (2016-08-21)

전기철도기사 2016-08-21 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기철도기사 2016-08-21 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기철도기사
(2016-08-21 기출문제)

목록

1과목: 전기철도공학

1. 가공 전차선로의 급전선의 이도는 약 몇 mm인가? (단, 급전선의 장력은 800kgf, 급전선의 단위중량은 1.5kg/m, 지지물의 경간은 50m)

  1. 508
  2. 586
  3. 635
  4. 685
(정답률: 66%)
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1

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2. 전차선 (110mm2)의 접촉점을 흐르는 아크전류가 3000A라면 단선되는 지속시간(sec)은?

  1. 0.5
  2. 0.13
  3. 0.2
  4. 0.25
(정답률: 86%)
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3. 교류 변전설비 중 주변압기(스코트결선)의 순시최대전력은 정격치에 대한 백분율(%)을 한쪽 상에 대하여 몇 [%]에서 2분간으로 하는가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 500
(정답률: 57%)
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4. 가공전차선로의 자동장력조정장치 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 활차식
  2. 조정스트랩식
  3. 도르래식
  4. 스프링식
(정답률: 81%)
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5. 교류강체방식(R-bar)에서 가공전차선로의 흐름방지장치와 같은 역할을 하는 것은?

  1. 한계점
  2. 고정점
  3. 제한점
  4. 경계점
(정답률: 72%)
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6. 경간 중앙에서의 전차선 편위 값(uN)을 구하는 계산식은? (단, uN1, uN2는 양단 전주에서의 편위 값, 곡선 외측이 +값)

(정답률: 87%)
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7. 고속철도에서 열차속도가 250km/h를 초과할 때, 전차선의 구배(‰)로 맞는 것은?

  1. 3
  2. 2
  3. 1
  4. 0
(정답률: 77%)
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8. 직류 전철화 구간에서 레일과 대지간의 누설전류를 경감하기 위하여 설치하는 것은?

  1. 변전소(SS)
  2. 타이 포스트(TP)
  3. 구분소(SP)
  4. 정류 포스트(RP)
(정답률: 70%)
  • 정류 포스트(RP)는 직류 급전구간의 레일과 대지 사이에서 발생하는 누설전류를 경감하기 위해 설치하는 설비입니다. 변전소를 직접 설치하는 것보다 건설비가 저렴하다는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    구분소(SP): 전압강하 경감 및 고장 검출 용이
    타이 포스트(TP): 복선구간 상·하선 병렬급전 및 차단
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9. 교류전철변전소 주변압기(스코트결선)의 1차 전류가 3상평행전류이면 3상 전류의 벡터의 합은?

  1. 0
  2. √3/3
  3. √2/3
  4. √3
(정답률: 82%)
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10. 교류 강체 전차선로 R-Bar방식에서 전기차 운전속도가 120km/h보다 작거나 같을 때 브래킷의 최대 허용간격 (m)은?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 63%)
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11. 커티너리 가선방식에서 교‧직류를 구분하는 절연구분장치를 설치하려고 한다. 이때 섹션 길이 산출에 필요하지 않은 것은?

  1. 아크 시간
  2. 전압계전기 동작시간
  3. 차단기의 차단 시간
  4. 전기차의 길이
(정답률: 73%)
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12. 직류 급전방식에서 변전소 용량이 6000kW, 부하출력이 4000kW일 때, 변전소 내부 전압강하의 개략값(V)은? (단, 표준정격전압 1500V, 전압변동율 8%)

  1. 40
  2. 80
  3. 120
  4. 180
(정답률: 63%)
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13. 건넘선 장치의 교차철물 설치 시 15번 분기 이상일 때 교차금구의 표준길이(mm)는?

  1. 900
  2. 1500
  3. 1800
  4. 2200
(정답률: 59%)
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14. 온도변화에 따른 전차선의 신축을 조정하기 위하여 전차선을 일정한 길이로 인류하여 설치한 기계적인 장치는?

  1. 익스펜션 조인트
  2. 에어 조인트
  3. 이행구간
  4. 절연구간
(정답률: 61%)
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15. 드로퍼의 길이를 구하는 공식으로 옳게 표현한 것은?

  1. 드로퍼 길이=가고-전차선 사전 이도에 의한 이도+조가선 이도
  2. 드로퍼 길이=가고+전차선 사전 이도에 의한 이도-조가선 이도
  3. 드로퍼 길이=가고-도로퍼 단위 중량+전차선 이도
  4. 드로퍼 길이=가고+도로퍼 단위 중량-전차선 이도
(정답률: 76%)
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16. 단권변압기 방식에서 애자의 부측 빔 등을 연접하여 귀선 레일에 접속하는 가공전선으로 대지에 대하여 절연한 전선은?

  1. 보호선
  2. 가공지선
  3. 전차선
  4. 조가선
(정답률: 62%)
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17. 변전소 앞 또는 급전구분소 앞에는 반드시 이상전원을 구분하기 위해 무엇을 설치하는가?

  1. 건넘선장치
  2. 진동방지장치
  3. 절연구분장치
  4. 인류장치
(정답률: 75%)
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18. 교류 급전방식에서 스코트결선 변압기의 1차 전압을 66kV, 2차 전압을 25kV라 하고 M상의 2차 전류를 I2(A)라고 할 때, 1차 전류 I1(A)을 나타내는 식은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 49%)
  • 스코트 결선 변압기에서 1차와 2차의 전력은 동일하므로 전압과 전류의 곱이 같습니다. M상의 경우 $66 \times I_{1} = 25 \times I_{2}$ 관계가 성립하며, 이를 $I_{1}$에 대해 정리하면 $I_{1} = \frac{25}{66} I_{2}$가 됩니다. 다만, 본 문제는 보기 구성에 오류가 있어 정답으로 지정된 는 $I_{1} = I_{2} \times \frac{66}{25}$로 표기되어 있어 실제 이론적 계산값과 차이가 있음을 유의하시기 바랍니다.
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19. 전차선은 110mm2이고, 잔존 단면적이 67.6mm2이며, 안전율이 2.2인 전차선의 허용장력은 약 몇 kgf인가? (단, 전차선의 항장력:2400kgf이다.)

  1. 670
  2. 1075
  3. 1625
  4. 3240
(정답률: 61%)
  • 전차선의 허용장력은 파괴강도와 잔존 단면적을 곱한 후 안전율로 나누어 산출합니다. 먼저 주어진 항장력과 전체 단면적으로 파괴강도를 구해야 합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{\sigma \times A}{S}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{\frac{2400}{110} \times 67.6}{2.2}$
    ③ [최종 결과] $T = 670.4$
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20. 열차운전 중의 속도, 시간, 주행거리, 전류, 전력량 등의 상호관계를 도표로 표시하는 것은?

  1. 평균속도
  2. 열차속도
  3. 열차거리
  4. 운전선도
(정답률: 78%)
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2과목: 전기철도 구조물공학

21. 그림과 같은 트러스 빔에서 A에 해당되는 것은?

  1. 지점
  2. 절점
  3. 입속
  4. 경사재
(정답률: 90%)
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22. 그림과 같은 원형단면의 X축에 대한 단면 2차모멘트 (4㎝4)는?

  1. 16π
  2. 20π
  3. 40π
  4. 50π
(정답률: 59%)
  • 평행축 정리를 사용하여 도심이 아닌 X축에 대한 단면 2차모멘트를 구합니다. 지름 $D=4\text{cm}$이며, 축으로부터 도심까지의 거리 $d=2\text{cm}$입니다.
    ① $I_{x} = \frac{\pi D^{4}}{64} + Ad^{2}$
    ② $I_{x} = \frac{\pi \times 4^{4}}{64} + (\frac{\pi \times 4^{2}}{4}) \times 2^{2}$
    ③ $I_{x} = 20\pi$
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23. “세 힘이 서로 평행되고 있을 때 이들 세 개의 힘은 동일 평면상에 있고 또 일점에서 만난다. 이때, 각각의 힘은 다른 두 힘의 사이각의 정현(sine)에 정비례한다.”라고하는 이론은?

  1. 오일러의 정리
  2. 카스틸리아노의 정리
  3. 바리니온의 정리
  4. 라미의 정리
(정답률: 94%)
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24. 지름이 d인 원형단면 부재가 50kN의 인장하중을 받고 있다. 부재의 허용인장응력이 120MPa일 때, 이 부재의 최소 반지름은 약 몇 mm인가?

  1. 12
  2. 23
  3. 46
  4. 73
(정답률: 46%)
  • 허용인장응력 공식을 이용하여 하중을 견딜 수 있는 최소 단면적과 그에 따른 반지름을 구합니다.
    ① $\sigma = \frac{P}{A} = \frac{P}{\frac{\pi d^{2}}{4}}$
    ② $d = \sqrt{\frac{50 \times 10^{3} \times 4}{120 \times 10^{6} \times \pi}} = 0.02304$
    ③ $r = \frac{d}{2} = 0.01152 \text{ m} = 11.52 \text{ mm}$
    계산 결과 약 $11.52 \text{ mm}$이므로 가장 가까운 값은 12 입니다.
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25. 전파속도 250m/㎲, 뢰의 파두장이 1.5㎲s일 때 피뢰기의 직선적 유효보호 범위(m)는?

  1. 170.5
  2. 187.5
  3. 197.5
  4. 207.5
(정답률: 80%)
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26. 전차선로 구조물의 세장비가 보기와 같을 때, 좌굴의 위험이 가장 큰 구조물은?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 75%)
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27. 가공전차선로에서 전선의 안전율(Fs)은?

(정답률: 80%)
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28. 정지하고 있는 구조물을 받치는 고정지점의 반력수는?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 68%)
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29. 콘크리트 기초용 앵커볼트의 소요수량을 구하는 공식으로 옳은 것은? (단, M:지면 경계에서 전주의 굽힘 모멘트(kgf⋅m), ft:볼트의 허용인장 응력도(kgf/cm2), d:볼트의 유효지름(cm), L:상대할 볼트의 간격(cm), n:인장측 소요 볼트 수량)

(정답률: 61%)
  • 전주의 굽힘 모멘트 $M$은 볼트의 허용인장 응력도 $f_t$, 볼트의 단면적 $A$, 볼트 수량 $n$, 볼트 간격 $L$의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 이를 소요 볼트 수량 $n$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $n \ge \frac{M}{f_t \cdot A \cdot L}$
    ② [숫자 대입] 볼트의 단면적 $A = \frac{\pi d^2}{4}$를 대입
    ③ [최종 결과] $n \ge \frac{M}{f_t \cdot \frac{\pi d^2}{4} \cdot L}$
    따라서 정답은 입니다.
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30. 조합철주에서 복경사재를 사용하는 경우의 수평면에 대한 경사각도(°)는?

  1. 30
  2. 35
  3. 45
  4. 50
(정답률: 78%)
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31. 전철주 기초 중 특수기초에 해당하지 않는 것은?

  1. 앵커기초
  2. 우물통기초
  3. 쇄석기초
  4. 푸싱기초
(정답률: 73%)
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32. 지선은 단지선이고 지선과 전주의 각도는 45°일 때, 급전선에 작용하는 최대 수평장력은 약 몇 kN인가? (단, 지선 근가의 허용인발저항력은 33kN, 안전율은 2이다.)

  1. 11.7
  2. 16.5
  3. 23.3
  4. 33.0
(정답률: 43%)
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33. 길이가 12m인 구조물에 온도가 15℃에서 50℃로 상승했을 때, 온도에 의한 구조물의 신축량(mm)은? (단, 강재의 열팽창계수는 1.0×10-5이다.)

  1. 0.36
  2. 4.2
  3. 6.3
  4. 7.4
(정답률: 60%)
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34. 다음 그림과 같은 라멘 구조물의 부정정 차수는?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 20
(정답률: 81%)
  • 라멘 구조물의 부정정 차수는 부재의 수와 지점 반력의 수, 그리고 구속 조건을 통해 계산합니다.
    부정정 차수 $n = (m + r) - 2j$ 공식을 적용하면, 부재 수 $m = 7$, 반력 수 $r = 3 \times 3 = 9$, 절점 수 $j = 6$이므로 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $n = (m + r) - 2j$
    ② [숫자 대입] $n = (7 + 9) - (2 \times 6)$
    ③ [최종 결과] $n = 4$
    단, 제시된 정답 12는 일반적인 라멘 부정정 차수 계산법과 상이하나, 공식 지정 정답을 따릅니다.
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35. 지표면에서 높이가 9m인 단독지지주에 15kgf/m의 수평분포하중이 작용하는 경우 지면으로부터 높이가 3m 지점에서의 모멘트(kgf⋅m)는?

  1. 250
  2. 270
  3. 325
  4. 350
(정답률: 67%)
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36. 단면1차 모멘트와 같은 차원(dimension)을 가지는 것은?

  1. 단면 상승 모멘트
  2. 단면계수
  3. 단면 2차 모멘트
  4. 회전 반지름
(정답률: 77%)
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37. 조합 철기둥에 가하는 수평력이 Q(kgf), 사재의 수평면에 대한 경사각도가θ, 사재의 유효단면적이 A(cm2), 사재의 중복수가 m, 사재의 허용인장응력도가 f일 때 경사재의 강도는?

(정답률: 65%)
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38. 단독 지지주에서 지지점이 6.75m인 전차선에 136.4kgf의 수평집중하중이 작용하는 경우, 지면과의 경계점에서 전단력(kgf)은?

  1. 20.2
  2. 80.8
  3. 136.4
  4. 920.7
(정답률: 83%)
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39. 단면의 폭이 b, 높이가 h인 직사각형 단면에서 도심축에 대한 회전반경은?

  1. h/2√3
  2. h/√3
  3. h/√6
  4. h/2√6
(정답률: 68%)
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40. 어떤 재료의 탄성계수가 E, 프와송비가 v일 때, 이 재료의 전단 탄성계수 G는?

(정답률: 64%)
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3과목: 전기자기학

41. 자성체의 자화의 세기 J=8kA/m, 자화율 Xm=0.02일 때, 자속밀도는 약 몇 T인가?

  1. 7000
  2. 7500
  3. 8000
  4. 8500
(정답률: 60%)
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42. 진공 중에서 +q(C)와 -q(C)의 점전하가 미소거리 a(m)만큼 떨어져 있을 때, 이 쌍극자가 P점에 만드는 전계(V/m)와 전위(V)의 크기는?

(정답률: 46%)
  • 전기쌍극자 모멘트 $M = qa$일 때, P점은 쌍극자의 수직 이등분선상에 위치하므로 $\theta = 90^{\circ}$가 됩니다. 이 경우 전위 $V$는 $0$이 되며, 전계 $E$는 쌍극자 모멘트와 거리의 세제곱에 반비례하는 공식에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{M \cos \theta}{4 \pi \epsilon_{0} r^{2}}, E = \frac{M \sqrt{1 + 3 \cos^{2} \theta}}{4 \pi \epsilon_{0} r^{3}}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{qa \cos 90^{\circ}}{4 \pi \epsilon_{0} r^{2}}, E = \frac{qa \sqrt{1 + 3 \cos^{2} 90^{\circ}}}{4 \pi \epsilon_{0} r^{3}}$
    ③ [최종 결과] $V = 0, E = \frac{qa}{4 \pi \epsilon_{0} r^{3}}$
    따라서 정답은 입니다.
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43. 반지름이 a(m)이고, 단위길이에 대한 권수가 n인 무한장 솔레노이드의 단위 길이당 자기인덕턴스는 몇 H/m인가?

  1. μπa2n2
  2. μπan
  3. an/2μπ
  4. 4μπa2n2
(정답률: 70%)
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44. 진공중의 자계 10AT/m인 점에 5×10-3Wb의 자극을 놓으면 그 자극에 작용하는 힘(N)은?

  1. 5×10-2
  2. 5×10-3
  3. 2.5×10-2
  4. 2.5×10-3
(정답률: 49%)
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45. 철심부의 평균길이가 ℓ2, 공극의 길이가 ℓ1, 단면적이 S인 자기회로이다. 자속밀도를 B(Wb/m2)로 하기 위한 기자력(AT)은?

(정답률: 49%)
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46. 비투자율 μs는 역자성체에서 다음 어느 값을 갖는가?

  1. μs=0
  2. μs＜1
  3. μs＞1
  4. μs=1
(정답률: 78%)
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47. 쌍극자 모멘트가 M(C⋅m)인 전기쌍극자에 의한 임의의 점 P에서의 전계의 크기는 전기쌍극자의 중심에서 축방향과 점 P를 잇는 선분 사이의 각이 얼마일 때 최대가 되는가?

  1. 0
  2. π/2
  3. π/3
  4. π/4
(정답률: 75%)
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48. 반지름 2mm, 간격 1m의 평행왕복 도선이 있다. 도체간에 전압 6kV를 가했을 때, 단위 길이당 작용하는 힘은 몇 N/m인가?

  1. 8.06×10-5
  2. 8.06×10-6
  3. 6.87×10-5
  4. 6.87×10-6
(정답률: 32%)
  • 평행왕복 도선 사이의 단위 길이당 작용하는 힘은 정전용량과 전압의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{C V^{2}}{2} = \frac{\pi \epsilon_{0} V^{2}}{2 \ln(D/r)}$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{\pi \times 8.855 \times 10^{-12} \times 6000^{2}}{2 \ln(1/0.002)}$
    ③ [최종 결과] $f = 8.06 \times 10^{-5}$
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49. 반지름 a(m)인 원형코일에 전류 I(A)가 흘렀을 때, 코일 중심에서의 자계의 세기(AT/m)는?

  1. I/4πa
  2. I/2πa
  3. I/4a
  4. I/2a
(정답률: 50%)
  • 원형 코일 중심에서의 자계 세기는 비오-사바르 법칙에 의해 권선수 $N$과 전류 $I$에 비례하고 반지름 $a$에 반비례합니다. 본 문제에서는 단일 코일($N=1$)로 간주합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{NI}{2a}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{1 \times I}{2a}$
    ③ [최종 결과] $H = \frac{I}{2a}$
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50. 그림과 같은 평행판 콘덴서에 극판의 면적이 S(m2), 진전하밀도를 σ(C/m2), 유전율이 각각 ε1=4, ε2=2인 유전체를 채우고 a, b 양단에 V(V)의 전압을 인가할 때, ε1, ε2인 유전체 내부의 전계의 세기 E1, E2와의 관계식은?

  1. E1=2E2
  2. E1=4E2
  3. 2E1=E2
  4. E1=E2
(정답률: 60%)
  • 평행판 콘덴서에서 유전체가 직렬로 배치된 경우, 각 유전체 내부의 전속밀도 $D$는 동일하게 유지됩니다. 전속밀도와 전계의 관계식 $D = \epsilon E$를 이용하여 두 지점의 관계를 도출합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon_1 E_1 = \epsilon_2 E_2$
    ② [숫자 대입] $4 E_1 = 2 E_2$
    ③ [최종 결과] $2 E_1 = E_2$
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51. 선전하밀도 ρ(C/m)를 갖는 코일이 반원형의 형태를 취할 때, 반원의 중심에서 전계의 세기를 구하면 몇 V/m인가? (단, 반지름은 r(m)이다.)

  1. ρ/8πε0r2
  2. ρ/4πε0r
  3. ρ/4πε0r2
  4. ρ/2πε0r
(정답률: 38%)
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52. 다음의 관계식 중 성립할 수 없는 것은? (단, μ는 투자율, μ0는 진공의 투자율, x는 자화율, J는 자화의 세기이다.)

  1. μ=μ0+x
  2. J=xB
  3. μs=1+x/μ0
  4. B=μH
(정답률: 60%)
  • 자화의 세기 $J$는 자화율 $\chi$와 자계의 세기 $H$의 곱으로 정의됩니다. 따라서 $J = \chi H$가 성립하며, $J = \chi B$라는 관계식은 성립할 수 없습니다.

    오답 노트
    $\mu = \mu_0 + \chi$: 투자율의 정의상 성립함
    $\mu_s = 1 + \chi / \mu_0$: 비투자율의 정의상 성립함
    $B = \mu H$: 자속밀도의 기본 정의식임
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53. 베이클라이트 중의 전속밀도가 D(C/m2)일 때의 분극의 세기는 몇 C/m2인가? (단, 베이클라이트의 비유전율은 εr이다.)

  1. D(εr-1)
  4. D(εr+1)
(정답률: 62%)
  • 분극의 세기 $P$는 전속밀도 $D$에서 진공 중의 전속밀도 $\epsilon_{0}E$를 뺀 값과 같습니다.
    전계 $E = \frac{D}{\epsilon_{0}\epsilon_{r}}$를 대입하여 정리하면 다음과 같습니다.
    $$P = D - \epsilon_{0} ( \frac{D}{\epsilon_{0}\epsilon_{r}} ) = D ( 1 - \frac{1}{\epsilon_{r}} )$$
    따라서 정답은 입니다.
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54. 전계와 자계와의 관계에서 고유임피던스는?

(정답률: 60%)
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55. 유전율이 ε1, ε2인 유전체 경계면에 수직으로 전계가 작용할 때, 단위면적당에 작용하는 수직력은?

(정답률: 62%)
  • 유전체 경계면에 전계가 수직으로 작용할 때, 단위면적당 작용하는 수직력은 두 매질의 에너지 밀도 차이로 계산합니다.
    전계가 수직인 경우 전속밀도 $D$가 연속적이므로 다음과 같이 유도됩니다.
    $$\text{수직력} = \frac{1}{2} ( \frac{1}{\epsilon_{2}} - \frac{1}{\epsilon_{1}} ) D^{2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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56. 자계와 전류계의 대응으로 틀린 것은?

  1. 자속 ↔ 전류
  2. 기자력 ↔ 기전력
  3. 투자율 ↔ 유전율
  4. 자계의 세기 ↔ 전계의 세기
(정답률: 70%)
  • 자계와 전류계의 대응 관계에서 투자율은 전기계의 도전율에 대응됩니다.
    핵심 원리는 자기저항과 전기저항의 대응 관계에 의해 결정됩니다.

    오답 노트
    투자율 ↔ 유전율: 투자율은 도전율과 대응되며, 유전율은 자계의 투과율(비유전율 개념)과 대응되는 성격이 다릅니다.
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57. 자성체 3×4×20cm3가 자속밀도 B=130mT로 자화되었을 때, 자기모멘트가 48A⋅m2이었다면, 자화의 세기(M)는 몇 A/m인가?

  1. 104
  2. 105
  3. 2×104
  4. 2×105
(정답률: 36%)
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58. 원점에 +1C, 점 (2, 0)에 -2C의 점전하가 있을 때, 전계의 세기가 0인 점은?

  1. (-3-2√3, 0)
  2. (-3+2√3, 0)
  3. (-2-2√2, 0)
  4. (-2+2√2, 0)
(정답률: 39%)
  • 서로 다른 부호의 전하가 있을 때 전계의 세기가 0인 점은 전하량의 절대값이 작은 전하의 외측에 존재합니다. 원점($+1\text{C}$)의 좌측 지점($-d, 0$)에서 두 전하에 의한 전계의 크기가 같아야 합니다.
    $$\text{전계 세기 공식: } E = \frac{k|Q|}{r^2}$$
    $$\frac{1}{d^2} = \frac{2}{(d+2)^2}$$
    $$d = -2-2\sqrt{2} \text{ (위치 기준)}$$
    최종 위치는 $(-2-2\sqrt{2}, 0)$이 됩니다.
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59. 도전율 σ, 투자율 μ인 도체에 교류 전류가 흐를 때, 표피효과의 영향에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. σ가 클수록 작아진다.
  2. μ가 클수록 작아진다.
  3. μs가 클수록 작아진다.
  4. 주파수가 높을수록 커진다.
(정답률: 69%)
  • 표피효과는 전류가 도체의 표면으로 쏠리는 현상으로, 주파수 $f$, 투자율 $\mu$, 도전율 $\sigma$의 제곱근에 비례하여 커집니다. 따라서 주파수가 높을수록 표피효과는 더욱 심해집니다.

    오답 노트
    $\sigma$가 클수록: 표피효과 증가
    $\mu$가 클수록: 표피효과 증가
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60. 손실 유전체에서 전자파에 관한 전파정수 ?로서 옳은 것은?

(정답률: 39%)
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4과목: 전력공학

61. 송전선로에서 1선 지락 시에 건전상의 전압 상승이 가장 적은 접지방식은?

  1. 비접지방식
  2. 직접접지방식
  3. 저항접지방식
  4. 소호리액터접지방식
(정답률: 65%)
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62. 보호계전기의 보호방식 중 표시선 계전방식이 아닌 것은?

  1. 방향 비교 방식
  2. 위상 비교 방식
  3. 전압 반향 방식
  4. 전류 순환 방식
(정답률: 44%)
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63. 단상 변압기 3대를 Δ결선으로 운전하던 중 1대의 고장으로 V결선 한 경우 V결선과 Δ결선의 출력비는 약 몇 %인가?

  1. 52.2
  2. 57.7
  3. 66.7
  4. 86.6
(정답률: 59%)
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64. 3상 3선식의 전선 소요량에 대한 3상 4선식의 전선 소요량의 비는 얼마인가? (단, 배전거리, 배전전력 및 전력 손실은 같고, 4선식의 중성선의 굵기는 외선의 굵기와 같으며, 외선과 중성선간의 전압은 3선식의 선간전압과 같다.)

  1. 4/9
  2. 2/3
  3. 3/4
  4. 1/3
(정답률: 46%)
  • 단상 2선식 대비 각 방식의 전선 소요량 비율을 이용하여 3상 3선식 대비 3상 4선식의 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{비율} = \frac{\text{3상 4선식 소요량}}{\text{3상 3선식 소요량}}$
    ② [숫자 대입] $\text{비율} = \frac{1/3}{3/4}$
    ③ [최종 결과] $\text{비율} = 4/9$
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65. 변압기의 결선 중에서 1차에 제3고조파가 있을 때, 2차에 제3고조파 전압이 외부로 나타나는 결선은?

  1. Y - Y
  2. Y - Δ
  3. Δ - Y
  4. Δ - Δ
(정답률: 63%)
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66. 동일 모선에 2개 이상의 급전선(Feeder)을 가진 비접지 배전계통에서 지락사고에 대한 보호계전기는?

  1. OCR
  2. OVR
  3. SGR
  4. DFR
(정답률: 61%)
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67. 그림과 같이 부하가 균일한 밀도로 도중에서 분기되어 선로전류가 송전단에 이를수록 직선적으로 증가할 경우 선로의 전압강하는 이 송전단 전류와 같은 전류의 부하가 선로의 말단에만 집중되어 있을 경우의 전압강하보다 어떻게 되는가? (단, 부하역률은 모두 같다고 한다.)

  1. 1/3
  2. 1/2
  3. 1
  4. 2
(정답률: 52%)
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68. 통신선과 평행인 주파수 60Hz 의 3상 1회선 송전선이 있다. 1선 지락 때문에 영상전류가 100A 흐르고 있다면, 통신선에 유도되는 전자유도전압은 약 몇 V인가? (단, 영상전류는 전 전선에 걸쳐서 같으며, 송전선과 통신선과의 상호인덕턴스는 0.06mH/km, 그 평행 길이는 40km이다.)

  1. 156.6
  2. 162.8
  3. 230.2
  4. 271.4
(정답률: 50%)
  • 3상 1회선 송전선에서 지락 사고 시 통신선에 유도되는 전자유도전압은 영상전류의 3배와 각주파수, 상호인덕턴스, 평행 길이를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = 3 \times 2 \pi f \times L \times l \times i$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = 3 \times 2 \pi \times 60 \times 0.00006 \times 40 \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$E = 271.4$$
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69. 한류리액터의 사용 목적은?

  1. 누설전류의 제한
  2. 단락전류의 제한
  3. 접지전류의 제한
  4. 이상전압 발생의 방지
(정답률: 66%)
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70. 컴퓨터에 의한 전력조류 계산에서 슬랙(slack)모선의 지정값은? (단, 슬랙모선을 기준모선으로 한다.)

  1. 유효전력과 무효전력
  2. 모선 전압의 크기와 유효전력
  3. 모선 전압의 크기와 무효전력
  4. 모선 전압의 크기와 모선 전압의 위상각
(정답률: 60%)
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71. 중성점 직접 접지방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 계통의 과도 안정도가 나쁘다.
  2. 변압기의 단절연(段絶緣)이 가능하다.
  3. 1선 지락 시 건전상의 전압은 거의 상승하지 않는다.
  4. 1선 지락전류가 적어 차단기의 차단능력이 감소된다.
(정답률: 55%)
  • 중성점 직접접지 방식은 지락 사고 시 지락전류가 매우 크게 흐르는 것이 특징입니다.
    따라서 지락전류가 적어 차단능력이 감소된다는 설명은 틀린 것이며, 오히려 매우 큰 지락전류를 차단해야 하므로 차단기의 차단용량이 커져야 합니다.

    오답 노트
    계통의 과도 안정도가 나쁘다: 지락전류가 커서 차단기 동작이 빈번하기 때문
    변압기의 단절연이 가능하다: 이상전압 상승이 억제되어 절연 레벨을 낮출 수 있음
    1선 지락 시 건전상의 전압은 거의 상승하지 않는다: 직접접지 방식의 주요 장점
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72. 송전거리, 전력, 손실률 및 역률이 일정하다면, 전선의 굵기는?

  1. 전류에 비례한다.
  2. 전류에 반비례한다.
  3. 전압의 제곱에 비례한다.
  4. 전압의 제곱에 반비례한다.
(정답률: 65%)
  • 전력 손실률 공식에서 전선의 단면적(굵기)과 전압의 관계를 분석하면 도출할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $k = \frac{P \cdot l}{V^2 \cdot \cos^2 \theta \cdot \sigma \cdot S}$
    ② [숫자 대입] $S \propto \frac{1}{V^2}$ (손실률 $k$, 전력 $P$, 거리 $l$, 역률 $\cos \theta$, 도전율 $\sigma$ 일정 시)
    ③ [최종 결과] 전선의 굵기 $S$는 전압의 제곱 $V^2$에 반비례함
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73. 댐의 부속설비가 아닌 것은?

  1. 수로
  2. 수조
  3. 취수구
  4. 흡출관
(정답률: 66%)
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74. 수전단의 전력원 방식이 =250000 으로 표현되는 전력계통에서 가능한 최대로 공급할 수 있는 부하전력(Pr)과 이때 전압을 일정하게 유지하는데 필요한 무혀전력(Qr)은 각각 얼마인가?

  1. Pr=500, Qr=-400
  2. Pr=500, Qr=500
  3. Pr=300, Qr=100
  4. Pr=200, Qr=-300
(정답률: 82%)
  • 전력원 원선도 방정식에서 유효전력 $P_r$을 최대로 하기 위해서는 무효전력 항을 0으로 만들어 반지름 전체를 유효전력으로 할당해야 합니다.
    ① [기본 공식] $P_r^2 + (Q_r + 400)^2 = 500^2$
    ② [숫자 대입] $P_r^2 + (0)^2 = 500^2$ (단, $Q_r + 400 = 0$ 일 때 $P_r$ 최대)
    ③ [최종 결과] $P_r = 500, Q_r = -400$
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75. 차단기의 차단능력이 가장 가벼운 것은?

  1. 중성점 직접접지계통의 지락전류 차단
  2. 중성점 저항접지계통의 지락전류 차단
  3. 송전선로의 단락사고시의 단락사고 차단
  4. 중성점을 소호리액터로 접지한 장거리 송전선로의 지락전류 차단
(정답률: 66%)
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76. 배전선로의 손실을 경감하기 위한 대책으로 적절하지 않은 것은?

  1. 누전차단기 설치
  2. 배전전압의 승압
  3. 전력용 콘덴서 설치
  4. 전류밀도의 감소와 평형
(정답률: 62%)
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77. 중거리 송전선로의 특성은 무슨 회로로 다루어야 하는가?

  1. RL 집중정수회로
  2. RLC 집중정수회로
  3. 분포정수회로
  4. 특성임피던스회로
(정답률: 54%)
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78. 전력선에 영상전류가 흐를 때, 통신선로에 발생되는 유도장해는?

  1. 고주파유도장해
  2. 전력유도장해
  3. 전자유도장해
  4. 정전유도장해
(정답률: 68%)
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79. 발전기의 단락비가 작은 경우의 현상으로 옳은 것은?

  1. 단락전류가 커진다.
  2. 안정도가 높아진다.
  3. 전압변동률이 커진다.
  4. 선로를 충전할 수 있는 용량이 증가한다.
(정답률: 49%)
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80. 전력용 콘덴서의 사용전압을 2배로 증가시키고자 한다. 이 때 정전용량을 변화시켜 동일 용량(kVar)으로 유지 하려면 승압전의 정전용량보다 어떻게 변화하면 되는가?

  1. 4배로 증가
  2. 2배로 증가
  3. 1/2로 감소
  4. 1/4로 감소
(정답률: 37%)
  • 전력용 콘덴서의 용량 $P$는 전압의 제곱과 정전용량에 비례하므로, 동일 용량을 유지하기 위해서는 전압의 제곱에 반비례하여 정전용량을 조절해야 합니다.
    ① [기본 공식] $P = \omega C V^{2}$
    ② [숫자 대입] $P = \omega (C_{new}) (2V)^{2} = \omega (C_{new}) 4V^{2}$
    ③ [최종 결과] $C_{new} = \frac{1}{4} C$
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