15년 1회차

H자 표시는 수은등(수은 방전등)을 나타낸다. 등기구 표시 기준에서 각 광원은 고유의 기호로 표기되는데, H는 수은(Mercury)의 화학기호에서 유래한 것으로 수은등을 의미한다. 백열등은 A, 형광등은 F, 나트륨등은 S로 표시되므로 정답은 수은등이다.

실지수는 $K = \frac{XY}{H(X+Y)}$로 구한다.
값을 대입하면 $K = \frac{8\times10}{4\times(8+10)} = \frac{80}{72} \approx 1.1$이다.

물체에 입사하는 광속은 반사율, 흡수율, 투과율의 합이 100%가 되어야 한다. 반사율 60%, 흡수율 20%이므로 투과율 = 100% − 60% − 20% = 20%이다. 입사 광속이 2000 lm이므로 투과되는 광속은 2000 lm × 20% = 2000 × 0.2 = 400 lm이다.

아크 용접기는 수하특성(drooping characteristic)을 이용한다. 아크 용접 시 아크 길이가 변하면 아크 저항이 변하여 용접 전류가 자동으로 조정되는 특성을 활용하는데, 이는 용접기의 출력 특성이 전압이 감소할수록 전류가 증가하는 수하특성을 가져야 안정적인 용접이 이루어진다.

수하특성으로 인해 아크 길이의 미세한 변화가 자동으로 보상되어 용접 품질이 유지된다.

• 주울 열은 용접 시 발생하는 현상일 뿐 용접기의 동작 원리가 아니다.
• 유전체 손과 히스테리시스 손은 변압기의 손실 현상으로 용접기 원리와 무관하다.

니켈-카드뮴 축전지는 2차 전지(충방전이 가능한 축전지)이므로 1번이 틀렸다. 2번은 전해액으로 수산화 칼륨(KOH) 수용액을 사용하는 것이 맞으며, 3번은 양극에 수산화 니켈, 음극에 카드뮴을 사용하는 것이 정확하다. 4번도 충방전이 가능하고 안정적인 특성으로 인해 탄광의 안전등, 비상 조명 등에 널리 사용되어 왔다.

완전 확산성 원통 광원(형광등)의 광속은 $F = \pi^2 I$이므로 $F = \pi^2 \times 300 \approx 2961$ lm이다.
평균 조도는 $E = \dfrac{FUN}{AD} = \dfrac{2961 \times 0.5 \times 24}{(10 \times 20) \times 1.5} = \dfrac{35532}{300} \approx 118.4$이다. 따라서 평균 조도는 약 118 lx이다.

전지의 자체 방전(자방)은 불순물이 양극과 음극 사이에서 국부전지(미시전지)를 형성하여 자발적으로 방전되는 현상이다.

불순물(예: 철, 구리 등의 금속 입자)이 전극 표면에 혼입되면 주 전극과 불순물 사이에 전위차가 생겨 국부전지가 작동하고, 이것이 전지 전체의 자체 방전을 초래한다.

• 고유저항은 전류의 통전 용이성에만 영향을 준다.
• 이온화 경향은 전극 반응의 가능성을 결정하지만 자체 방전의 직접 원인은 아니다.
• 전해액 농도 변화는 기전력에 영향을 미칠 수 있지만 자체 방전의 주요 메커니즘이 아니다.

기관차가 발휘할 수 있는 최대 견인력은 동륜과 궤조 사이의 마찰력에 의해 제한되며, 최대 견인력 = 동륜상의 중량 × 접착계수로 계산된다. 동륜상의 중량이 50ton이고 접착계수가 0.3이므로, 최대 견인력 = 50 × 0.3 = 15ton = 15,000kg이다. 기관차 자체 중량 75ton은 견인력 계산과 무관하며, 동륜에 실제로 가해지는 하중(50ton)만이 마찰 발생에 영향을 미친다.

역저지 4극 사이리스터(역방향 제어 가능한 4극 소자)로서 양쪽 게이트 모두에서 신호 인가 가능한 소자는 SCS(Silicon Controlled Switch)다.

SCS는 p-n-p-n 구조의 4극 소자로, 게이트1과 게이트2 어느 쪽에서든 트리거 신호를 인가하여 턴온·턴오프를 제어할 수 있다.

• GTO(Gate Turn-Off Thyristor)는 게이트에서만 턴오프가 가능하며 단일 게이트 구조이므로 조건에 맞지 않는다.
• PUT는 3극 소자이므로 조건에 맞지 않는다.
• DIAC는 2극 쌍방향 소자이므로 조건에 맞지 않는다.

점광원의 조도 공식은
$E = \frac{I \cos\theta}{d^2}$
이다. 여기서 $I$는 광도(cd), $d$는 거리(m), $\theta$는 광선이 면의 법선과 이루는 각이다.

간판이 광선 방향과 직각인 면으로부터 60° 기울어져 있으므로, 광선이 간판의 법선과 이루는 각은 $\theta = 60°$이다. 주어진 값을 대입하면
$E = \frac{150 \times \cos 60°}{5^2} = \frac{150 \times 0.5}{25} = \frac{75}{25} = 3 \text{ lx}$
이다.

특고압 또는 고압회로 및 기기의 단락보호에 사용되는 퓨즈는 전력 퓨즈이다. 전력 퓨즈는 대용량·고전압 환경에서 빠른 차단성능과 안정적인 보호를 제공하도록 설계되었으며, 플러그 퓨즈(저압 가정용), 통형 퓨즈(저압 배전판용), 고리 퓨즈(저압 소형기기용)는 모두 저압 회로용이다.

매설지선은 탑각 접지저항을 낮춰 역섬락을 막고, 가공지선은 직격뢰를 차폐하며, 소호각은 섬락으로부터 애자를 보호한다. 이 셋은 모두 뇌해 방지 설비이다. 댐퍼는 바람에 의한 전선의 진동을 억제하는 장치이므로 뇌해 방지와 관계가 없다.

연간 발전 전력량은 유량에 의한 위치에너지와 종합효율을 적용하여 계산한다. 유효 수량은 $80\times10^6\times1.5\times0.7=84\times10^6\ \mathrm{m^3}$이고, 발전 전력량은 $9.8\times84\times10^6\times30\times0.8=1.97568\times10^{10}\ \mathrm{J}$이다. 이를 전력량으로 환산하면 $\frac{1.97568\times10^{10}}{3.6\times10^6}=5.49\times10^3\ \mathrm{kWh}$이므로 보기의 단위 표기와 일치하지 않는다.

병렬 운전하려면 2차 단자전압이 같아야 하므로 결선에 따른 선간전압비가 일치해야 한다. △-Y 결선 A의 선간 권수비는 $30/\sqrt{3}$, Y-△ 결선 B의 선간 권수비는 $\sqrt{3}n_B$이므로, $30/\sqrt{3}=\sqrt{3}n_B$에서 $n_B=30/3=10$이다.