전기산업기사 필기 기출문제 전 회차를 한 권으로 — PDF 전자책(문제집·정답해설집)

2024년 1회 기출복원 모의고사

총 100문항 · 객관식 · A4 약 1장

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전기산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

2024년 1회 기출복원 모의고사

총 100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

유전율 ℇ[F/m]인 유전체 중에서 전하가 Q[C], 전위가 V[V], 반지름a[m]인 도체구가 갖는 에너지는 몇 J인가?

11/2πℇaV²

2πℇaV²

32πℇaV²

44πℇaV²

정답 및 해설

도체구가 갖는 에너지는 2πεaV² 이다.

도체구의 용량 $C=4\pi\varepsilon a$

$W=\dfrac{1}{2}CV^{2}=\dfrac{1}{2}\times4\pi\varepsilon a\times V^{2}=2\pi\varepsilon aV^{2}$

문제 2

지름 10[cm]인 원형 코일 중심에서 자계가 1000[A/m]이다. 원형 코일이 100회 감겨 있을 때, 전류는 몇[A]인가?

정답 및 해설

전류는 1A 이다.

원형 코일 중심의 자계: $H=\dfrac{NI}{2a}$ (반지름 a=0.05m)

$I=\dfrac{2aH}{N}=\dfrac{2\times0.05\times1000}{100}=1\,\mathrm{A}$

문제 3

그림과 같이 진공내의 A, B, C 각 점에 Q_A= 4×10^-6[C], Q_B= 2×10^-6[C], Q_C=5×10^-6[C]의 점전하가 일직선상에 놓여 있을 때 B점에 작용하는 힘은 몇 [N]인가?

10.8 × 10^-2

21.2 × 10^-2

31.8 × 10^-2

42.4 × 10^-2

정답 및 해설

B점에 작용하는 힘은 0.8×10^-2 N이다.

그림은 A, B, C 가 일직선이며 AB=2m, BC=3m 이다. 세 전하가 모두 같은 부호이므로 B 는 A 에게 밀려 C 쪽으로, C 에게 밀려 A 쪽으로 힘을 받는다.

$F_A=9\times10^{9}\times\dfrac{4\times10^{-6}\times2\times10^{-6}}{2^{2}}=1.8\times10^{-2}\ \mathrm{N}$
$F_C=9\times10^{9}\times\dfrac{5\times10^{-6}\times2\times10^{-6}}{3^{2}}=1.0\times10^{-2}\ \mathrm{N}$

두 힘은 방향이 반대이므로 $F=F_A-F_C=0.8\times10^{-2}\ \mathrm{N}$ 이며 합력은 C 쪽을 향한다.

문제 4

표피 효과에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1도체에 교류가 흐르면 표면으로부터 중심으로 들어갈 수록 전류밀도가 작아진다.

2고주파일수록, 도체의 전도도 및 투자율이 클수록 심하다.

3도체 내부는 전류의 전도에 거의 관여하지 않으므로 전기 저항이 증가하는 요인이 된다.

4도체 내의 전류 또는 자속의 분포는 표면에서의 깊이에 대하여 지수함수적으로 증가된다.

정답 및 해설

옳지 않은 것은 전류·자속의 분포가 깊이에 대해 지수함수적으로 증가한다는 설명이다.

표피 효과에서는 표면에서 중심으로 갈수록 전류밀도가 지수함수적으로 감소한다.

교류가 흐르면 중심으로 갈수록 전류밀도가 작아진다 — 옳은 설명이다.
고주파일수록, 도전율·투자율이 클수록 심하다 — 옳은 설명이다.
도체 내부는 전류 전도에 거의 관여하지 않아 저항 증가 요인이 된다 — 옳은 설명이다.

문제 5

점전하 +Q[C]의 무한평면도체에 대한 영상전하는?

1Q[C]와 같다.

2-Q[C]와 같다.

3Q[C] 보다 작다.

4Q[C] 보다 크다.

정답 및 해설

점전하 +Q 의 영상전하는 -Q이다. 크기는 같고 부호만 반대이다.

영상전하는 도체면을 기준으로 대칭인 위치에 놓인다.

이는 접지된 도체 표면의 전위를 0 으로 만들기 위한 가상의 전하이며, 도체 내부에 실제로 존재하는 전하가 아니다.

문제 6

맥스웰 전자계의 기초 방정식으로 틀린 것은?

rot\,H=i_c+\dfrac{\partial D}{\partial t}

rot\,E=-\dfrac{\partial B}{\partial t}

3divD=ρ

div\,B=-\dfrac{\partial D}{\partial t}

정답 및 해설

틀린 것은 $\mathrm{div}\,B=-\dfrac{\partial D}{\partial t}$ 이다.

자속은 끊기지 않으므로 맥스웰 방정식에서 $\mathrm{div}\,B=0$ 이다.

$\mathrm{rot}\,H=i_c+\dfrac{\partial D}{\partial t}$ — 암페어 법칙에 변위전류를 더한 식으로 옳다.
$\mathrm{rot}\,E=-\dfrac{\partial B}{\partial t}$ — 패러데이 법칙으로 옳다.
$\mathrm{div}\,D=\rho$ — 가우스의 법칙으로 옳다.

문제 7

다음 ( )안에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

1가: 제곱, 나: 제곱

2가: 제곱, 나: 세제곱

3가: 세제곱, 나: 제곱

4가: 세제곱, 나: 세제곱

정답 및 해설

전기 쌍극자의 전위는 거리의 제곱에, 자기 쌍극자의 자계는 거리의 세제곱에 반비례한다.

점전하 전위는 1/r 이지만 +, - 두 전하가 가까이 있는 쌍극자에서는 효과가 상쇄되어 전위가 $V\propto\dfrac{1}{r^{2}}$ 으로, 전계·자계의 세기는 $H\propto\dfrac{1}{r^{3}}$ 으로 줄어든다.

둘 다 제곱: 자계는 전위보다 한 차수 더 빨리 감소하므로 세제곱이어야 한다.
전위가 세제곱, 자계가 제곱: 두 항목이 서로 뒤바뀌었다.
둘 다 세제곱: 전위는 세제곱이 아니라 제곱에 반비례한다.

문제 8

v[m/s]의 속도로 전자가 B[Wb/m²]의 평등 자계에 직각으로 들어가면 원운동을 한다. 이때의 각속도 w[rad/s]와 주기 T[sec]에 해당되는 것은? (단, 전자의 질량은 m, 전자의 전하량은 e이다.)

w=\dfrac{m}{eB},\ T=\dfrac{eB}{2\pi m}

w=\dfrac{eB}{m},\ T=\dfrac{2\pi m}{eB}

w=\dfrac{mv}{eB},\ T=\dfrac{2\pi B}{mv}

w=\dfrac{em}{B},\ T=\dfrac{2\pi m}{Bv}

정답 및 해설

각속도는 $\omega=\dfrac{eB}{m}$ , 주기는 $T=\dfrac{2\pi m}{eB}$ 이다.

로렌츠 힘이 구심력이 된다: $evB=\dfrac{mv^{2}}{r}$ 이므로 $r=\dfrac{mv}{eB}$

$\omega=\dfrac{v}{r}=\dfrac{eB}{m}$ , $T=\dfrac{2\pi}{\omega}=\dfrac{2\pi m}{eB}$ — 주기는 속도 v 와 무관하다.

문제 9

그림과 같은 반지름 a[m]인 원형 코일에 I[A]의 전류가 흐르고 있다. 이 도체 중심축상 x[m]인 P점의 자위는 몇A 인가?

\dfrac{I}{2}\left(1 - \dfrac{x}{\sqrt{a^2 + x^2}}\right)

\dfrac{I}{2}\left(1 - \dfrac{a}{\sqrt{a^2 + x^2}}\right)

\dfrac{I}{2}\left(1-\dfrac{x^2}{(a^2+x^2)^{\dfrac{3}{2}}}\right)

\dfrac{I}{2}\left(1-\dfrac{a^2}{(a^2+x^2)^{\dfrac{3}{2}}}\right)

정답 및 해설

그림은 반지름 a인 원형 코일에 전류 I가 흐르고, 코일 중심축 위로 거리 x 떨어진 점 P에서 코일 가장자리를 바라볼 때의 각을 θ 로 표시한 배치다. 축(길이 x)과 반지름(길이 a)이 직각을 이루므로 P에서 코일 가장자리까지의 거리는 √(a²+x²) 이다.

전류 루프를 등가 판자석으로 보면 점 P의 자위는 U=(I/4π)·ω 이고, 여기서 ω 는 P에서 코일이 이루는 입체각 으로 ω=2π(1−cos θ) 이다.

그림의 직각삼각형에서 cos θ = x/√(a²+x²) 이므로 U=(I/4π)·2π{1−x/√(a²+x²)} = (I/2){1 − x/√(a²+x²)} [A] 가 된다.

x=0 이면 U=I/2 로 최대가 되고 x가 커질수록 0에 수렴하여 물리적으로도 타당하다. 분자에 a가 오거나 분모가 (a²+x²)^3/2 인 형태는 자위가 아니라 자계의 세기 계산에서 나오는 꼴이므로 구분해야 한다.

문제 10

유전율이 각각 다른 두 종류의 유전체 경계면에 전속이 입사될 때 이 전속은 어떻게 되는가? (단, 경계면에 수직으로 입사하지 않는 경우이다.)

1굴절

2반사

3회절

4직진

정답 및 해설

전속은 경계면에서 굴절한다.

수직이 아닌 입사에서는 매질의 유전율 차이로 진행 방향이 바뀌며, 이는 스넬의 법칙(굴절의 법칙)을 따른다.

반사 : 경계면에서 일부 에너지가 원래 매질로 돌아오는 현상이다.
회절 : 이 상황의 주된 현상이 아니다.
직진 : 이 상황의 주된 현상이 아니다.

문제 11

히스테리시스 곡선이 횡축과 만나는 점은 무엇을 나타내는가?

1투자율

2잔류자속밀도

3자력선

4보자력

정답 및 해설

히스테리시스 곡선이 횡축(H 축)과 만나는 점은 보자력이다.

B 를 0 으로 만들기 위해 반대 방향으로 가해야 하는 자계의 세기이다.

잔류자속밀도 — 종축(B 축)과 만나는 점이다.
투자율 — 곡선의 기울기와 관련된 양이다.
자력선 — 곡선 위의 한 점이 아닌 자계의 표현 방법이다.

문제 12

C=5[㎌]인 평행판 콘덴서에 5[V]인 전압을 걸어줄 때 콘덴서에 축적되는 에너지는 몇 J인가?

16.25 × 10^-5

26.25 × 10^-3

31.25 × 10^-5

41.25 × 10^-3

정답 및 해설

축적되는 에너지는 6.25×10^-5 J 이다.

공식: $W=\dfrac{1}{2}CV^{2}$

대입: $W=\dfrac{1}{2}\times5\times10^{-6}\times5^{2}=6.25\times10^{-5}\,\mathrm{J}$

문제 13

두 유전체의 경계면에서 정전계가 만족하는 것은?

1전계의 법선성분이 같다.

2전속밀도의 접선성분이 같다.

3경계면상의 두 점간의 전위차가 같다.

4전속은 유전률이 작은 유전체로 모인다.

정답 및 해설

경계면에서는 경계면상의 두 점 사이 전위차가 같다(전계의 접선성분이 연속).

정전계 경계조건: $E_{1t}=E_{2t}$ , $D_{1n}=D_{2n}$

전계의 법선성분이 같다 — 같은 것은 전속밀도의 법선성분이다.
전속밀도의 접선성분이 같다 — 같은 것은 전계의 접선성분이다.
전속은 유전율이 작은 쪽으로 모인다 — 전속은 유전율이 큰 쪽으로 모인다.

문제 14

정전용량이 0.5[㎌], 1[㎌]인 콘덴서에 각각 2×10^-4[C] 및 3×10^-4[C]의 전하를 주고 극성을 같게 하여 병렬로 접속할 때 콘덴서에 축적된 에너지는 약 몇 [J]인가?

10.042

20.063

30.083

40.126

정답 및 해설

축적된 에너지는 약 0.083 J이다.

같은 극성으로 병렬 접속하면 전체 전하량과 합성 정전용량이 각각 합이 된다.
$Q = 2\times10^{-4} + 3\times10^{-4} = 5\times10^{-4}\,\mathrm{C}$
$C = 0.5 + 1 = 1.5\,\mu\mathrm{F}$

병렬 접속 후 축적 에너지는
$W = \dfrac{Q^2}{2C} = \dfrac{(5\times10^{-4})^2}{2\times1.5\times10^{-6}} \approx 0.083\,\mathrm{J}$

문제 15

전하 8π[C]이 8 m/s의 속도로 진공 중을 직선운동하고 있다면, 이 운동 방향에 대하여 각도 θ이고, 거리 4m 떨어진 점의 자계의 세기는 몇 A/m인가?

1cosθ

21/2sinθ

3sinθ

42sinθ

정답 및 해설

자계의 세기는 sinθ [A/m] 이다.

운동 전하에 의한 자계(비오-사바르): $H=\dfrac{Qv\sin\theta}{4\pi r^{2}}$

대입: $H=\dfrac{8\pi\times8\times\sin\theta}{4\pi\times4^{2}}=\dfrac{64\pi}{64\pi}\sin\theta=\sin\theta$

문제 16

자계의 세기를 표시하는 단위가 아닌 것은?

1A/m

2Wb/m

3N/Wb

4AT/m

정답 및 해설

자계의 세기 단위가 아닌 것은 Wb/m이다.

자계의 세기 $H$ 의 단위는 A/m (= AT/m)이며, $F=mH$ 에서 N/Wb 로도 표시한다.

Wb/m 는 자계의 세기 단위가 아니며, 자속밀도의 단위는 Wb/m² 이다.

문제 17

액체 유전체를 넣은 콘덴서의 용량이 30[㎌]이다. 여기에 500[V]의 전압을 가했을 때 누설전류는 약 얼마 [mA]인가? (단, 고유저항 p는 10¹¹[Ω·m], 비유전율 ℇ_s는 2.2이다.)

15.1

27.7

310.2

415.4

정답 및 해설

누설전류는 약 7.7mA 이다.

절연저항과 정전용량 사이에는 $RC=\rho\varepsilon_0\varepsilon_s$ 의 관계가 있다.

$R=\dfrac{\rho\varepsilon_0\varepsilon_s}{C}=\dfrac{10^{11}\times8.855\times10^{-12}\times2.2}{30\times10^{-6}}\approx6.5\times10^{4}\,\Omega$

$I=\dfrac{V}{R}=\dfrac{500}{6.5\times10^{4}}\approx7.7\times10^{-3}\,\mathrm{A}$

문제 18

그림과 같이 +q[C/m]로 대전된 두 도선이 d[m]의 간격으로 평행하게 가설되었을 때, 이 두 도선간에서 전계가 최소가 되는 점은?

1d/4지점

23/4d 지점

3d/3지점

4d/2지점

정답 및 해설

전계가 최소가 되는 점은 d/2 지점(두 도선의 중앙)이다.

그림은 같은 극성 $+q[\mathrm{C/m}]$ 로 대전된 두 도선이 간격 $d[\mathrm{m}]$ 로 평행한 배치이며, 선전하의 전계는 거리 $r$ 에서 $E=\dfrac{q}{2\pi\varepsilon_0 r}$ 이다. 두 도선 사이에서 각 도선의 전계는 서로 반대 방향이므로 합성 전계는 크기의 차이다.

한 도선에서 $x$ 만큼 떨어진 점에서 $\dfrac{q}{2\pi\varepsilon_0 x}=\dfrac{q}{2\pi\varepsilon_0 (d-x)}$ 이면 완전히 상쇄되어 $x=d-x$ , 즉 $x=\dfrac{d}{2}$ 이다. 한쪽 도선에 가까워질수록 그 도선의 전계가 커지므로 전계가 같아지는 중앙에서 최소가 된다.

두 도선의 부호가 서로 달랐다면 두 전계가 같은 방향으로 더해져 중앙에서도 0 이 되지 않고 $\dfrac{2q}{\pi\varepsilon_0 d}$ 가 남는다.

문제 19

ø=ø_msin2πft[Wb]일때, 이 자속과 쇄교하는 권수 N회인 코일에 발생하는 기전력[V]은?

2\pi fN\phi_m\sin 2\pi ft

-2\pi fN\phi_m\sin 2\pi ft

2\pi fN\phi_m\cos 2\pi ft

-2\pi fN\phi_m\cos 2\pi ft

정답 및 해설

유도 기전력은 $e=-2\pi fN\phi_m\cos2\pi ft$ 이다.

패러데이-렌츠 법칙: $e=-N\dfrac{d\phi}{dt}$

$e=-N\dfrac{d}{dt}(\phi_m\sin2\pi ft)=-2\pi fN\phi_m\cos2\pi ft$

사인 함수를 미분하면 코사인이 되고, 렌츠 법칙에 의해 음(-)의 부호가 붙는다.

문제 20

대전도체 표면의 전하밀도를 σ[C/m²]이라 할 때, 대전도체 표면의 단위면적이 받는 정전응력은 전하밀도 σ와 어떤 관계에 있는가?

\sigma^{\dfrac{1}{2}}

에 비례

\sigma^{\dfrac{3}{2}}

에 비례

3σ에 비례

4σ²에 비례

정답 및 해설

대전 도체 표면에서 단위면적당 받는 힘, 즉 정전응력은 도체 표면의 전하가 자신이 만든 전계 속에서 받는 힘이며 항상 도체 표면에서 바깥쪽으로 잡아당기는 방향(인장응력)으로 작용한다.

표면 전하밀도가 σ[C/m²]일 때 도체 표면의 전계는 E = σ/ε₀ 이고, 전하가 느끼는 실효 전계는 그 절반인 σ/(2ε₀) 이다. 따라서 단위면적당 힘은 f = σ²/(2ε₀) = ε₀E²/2 = DE/2 [N/m²] 로 표현된다.

결국 정전응력은 전하밀도의 제곱에 비례한다. 전하밀도를 2배로 하면 힘은 4배가 되며, σ의 1/2제곱이나 3/2제곱에 비례한다는 형태는 위 유도 어디에서도 나오지 않는다.

문제 21

다음 중 전력선 반송 보호계전방식의 장점이 아닌 것은?

1저주파 반송전류를 중첩시켜 사용하므로 계통의 신뢰도가 높아진다.

2고장 구간의 선택이 확실하다.

3동작이 예민하다.

4고장점이나 계통의 여하에 불구하고 선택차단개소를 동시에 고속도 차단할 수 있다.

정답 및 해설

장점이 아닌 것은 저주파 반송전류를 중첩시킨다는 설명이다.

전력선 반송보호계전방식은 전력선에 통신용 반송파를 실어 양단 보호계전기가 고장 정보를 주고받는 방식이다.

실제로 중첩시키는 반송전류는 저주파가 아니라 고주파(수십~수백 kHz대) 반송파이다.

고장구간을 확실하게 선택하고 양단을 동시에 고속으로 차단할 수 있어 신뢰도가 높은 방식이지만, 저주파 사용이라는 서술은 원리를 잘못 설명한 것이다.

문제 22

가스터빈 발전의 장점은?

1효율이 가장 높은 발전방식이다.

2기동시간이 짧아 첨두부하용으로 사용하기 용이하다.

3어떤 종류의 가스라도 연료로 사용이 가능하다.

4장기간 운전해도 고장이 적으며, 발전효율이 높다.

정답 및 해설

가스터빈 발전의 가장 큰 장점은 기동시간이 짧아 첨두부하(피크)용으로 사용하기 쉽다는 점이다.

나머지 설명은 가스터빈 발전의 장점으로 보기 어렵다.

발전효율이 가장 높은 방식은 아니다.
아무 종류의 가스나 연료로 사용할 수 있는 것은 아니다.
장기간 운전 시 고장이 적고 효율이 높다고 보기도 어렵다.

문제 23

복도체를 사용한 송전선로를 단도체를 사용한 선로와 비교할 때 알맞은 것은? (단, 복도체의 총 단면적과 단도체의 단면적이 같은 경우이다.)

1작용 인덕턴스와 작용 정전용량이 모두 감소한다.

2작용 인덕턴스와 작용 정전용량이 모두 증가한다.

3작용 인덕턴스는 감소하고, 작용 정전용량은 증가한다.

4작용 인덕턴스는 증가하고, 작용 정전용량은 감소한다.

정답 및 해설

복도체는 단도체보다 인덕턴스는 감소하고 정전용량은 증가한다.

등가 반지름이 커져 인덕턴스가 작아지고 정전용량이 커진다. 임계전압도 높아져 코로나가 줄어든다.

둘 다 감소한다는 설명은 정전용량 증가와 맞지 않는다.
둘 다 증가한다는 설명은 인덕턴스 감소와 맞지 않는다.
인덕턴스 증가·정전용량 감소는 정반대의 관계이다.

문제 24

초고압용 차단기에서 개폐저항을 사용하는 이유는?

1차단전류 감소

2이상전압 감쇄

3차단속도 증진

4차단전류의 역률개선

정답 및 해설

개폐저항을 사용하는 이유는 이상전압 감쇄이다.

초고압 차단기가 선로를 개폐할 때는 선로의 인덕턴스와 정전용량 사이의 과도현상으로 정상전압보다 훨씬 높은 개폐서지가 나타날 수 있다.

주접점과 병렬로 저항을 삽입하면 과도전류를 저항으로 먼저 흘려보내 진동 에너지를 감쇠시킨다.

그 결과 재점호 등에 따른 이상전압을 억제한다.

문제 25

충전된 콘덴서의 에너지에 의해 트립되는 방식으로 정류기, 콘덴서 등으로 구성되어 있는 차단기의 트립방식은?

1과전류 트립방식

2직류전압 트립방식

3콘덴서 트립방식

4부족전압 트립방식

정답 및 해설

충전된 콘덴서 에너지로 트립하는 방식은 콘덴서 트립방식이다.

정류기로 콘덴서를 충전해 두었다가 그 저장 에너지로 트립 코일을 여자한다.

과전류 트립방식은 CT 2차 전류로 동작한다.
직류전압 트립방식은 별도의 직류 전원으로 동작한다.
부족전압 트립방식은 전압 저하 시 동작한다.

문제 26

3상 Y결선된 발전기가 무부하 상태로 운전 중 3상 단락고장이 발생하였을 때 나타나는 현상으로 적합하지 않은것은?

1영상분 전류는 흐르지 않는다.

2역상분 전류는 흐르지 않는다.

3정상분 전류는 영상분 및 역상분 임피던스에 무관하고 정상분 임피던스에 반비례한다.

43상 단락전류는 정상분 전류의 3배가 흐른다.

정답 및 해설

3상 단락전류가 정상분 전류의 3배라는 설명이 적합하지 않다.

3상 단락 시 영상·역상분은 없고 $I_a=I_1$ 이므로 단락전류는 정상분 전류와 같다.

영상분 전류는 흐르지 않는다.
역상분 전류는 흐르지 않는다.
정상분 전류는 정상분 임피던스에만 반비례한다.

문제 27

전선의 자체 중량과 빙설의 종합하중을 W₁, 풍압하중을 W₂라 할 때 합성하중은?

1W₁+W₂

2W₂-W₁

\sqrt{W_1-W_2}

\sqrt{W_1^2+W_2^2}

정답 및 해설

전선에 걸리는 하중 중 전선 자체 중량과 빙설하중은 연직(수직) 아래 방향으로 작용하고, 풍압하중은 이에 직각인 수평 방향으로 작용한다.

두 하중은 서로 직각이므로 대수적으로 더할 수 없고 벡터합으로 구해야 한다. 직각삼각형의 빗변에 해당하므로 합성하중은 W = √(W₁² + W₂²) 가 된다.

이 합성하중은 이도 계산식 D = WS²/(8T) 에 그대로 대입되며, 빙설과 바람이 동시에 작용하는 최악 조건이 전선 장력과 이도 설계의 기준이 된다.

문제 28

수전용 변전설비의 1차측에 설치하는 차단기의 용량은 어느 것에 의하여 정하는가?

1수전전력과 부하율

2수전계약용량

3공급측 전원의 단락용량

4부하설비용량

정답 및 해설

차단기의 용량은 공급측 전원의 단락용량으로 정한다.

수전측 1차 차단기는 계통에서 발생할 수 있는 단락사고 전류를 안전하게 차단할 수 있어야 한다.

따라서 부하설비의 용량이나 부하율과는 무관하게 공급측 전원 계통의 단락용량(단락전류의 크기)을 기준으로 한다.

문제 29

직접접지방식에서 변압기에 단절연이 가능한 이유는?

1고장전류가 크므로

2지락전류가 저역률이므로

3중성점 전위가 낮으므로

4보호계전기의 동작이 확실하므로

정답 및 해설

단절연이 가능한 이유는 중성점 전위가 낮기 때문이다.

직접접지에서는 지락 시에도 중성점 전위가 거의 오르지 않아 변압기 중성점 쪽 절연을 낮출 수 있다.

고장전류가 크다는 것은 단절연의 이유가 아니다.
지락전류의 역률은 절연과 무관하다.
보호계전기가 확실히 동작하는 것은 직접접지의 장점이나 단절연의 이유는 아니다.

문제 30

직접접지방식에 대한 설명 중 틀린 것은?

1애자 및 기기의 절연수준 저감이 가능하다.

2변압기 및 부속설비의 중량과 가격을 저하시킬 수 있다.

31상 지락사고 시 지락전류가 작으므로 보호계전기 동작이 확실하다.

4지락전류가 저역율 대전류이므로 과도안정도가 나쁘다.

정답 및 해설

직접접지방식에 대한 설명 중 틀린 것은 지락전류가 작아 보호계전기 동작이 확실하다는 설명이다.

직접접지방식은 중성점을 직접 대지에 접속하므로 1상 지락사고 시 지락전류가 매우 커지는 것이 특징이며, 이 큰 지락전류 덕분에 오히려 보호계전기가 확실하게 동작한다. 지락전류가 작다는 설명 자체가 사실과 반대이다.

중성점 전위 상승이 억제되어 이상전압이 낮게 유지되므로 애자와 기기의 절연수준을 낮출 수 있고, 그만큼 변압기·부속설비의 중량과 가격도 줄일 수 있다는 점은 직접접지방식의 실제 장점으로 옳은 설명이다.
지락전류가 저역률 대전류라서 과도안정도가 나빠진다는 점도 직접접지방식의 단점으로 옳은 설명이다.

문제 31

탭전환 변압기 1차측에 몇 개의 탭이 있는 이유는?

1예비용 단자

2부하전류를 조정하기 위하여

3수전점의 전압을 조정하기 위하여

4변압기의 여자전류를 조정하기 위하여

정답 및 해설

1차측 탭은 수전점의 전압을 조정하기 위해 설치한다.

부하 변동이나 선로 조건 변화에 따라 달라지는 수요가측 전압을 일정하게 유지하도록 권수비를 조정하는 용도이다.

문제 32

고장점에서 구한 전 임피던스를 Z[Ω], 고장점의 상전압을 E[V]라 하면 3상 단락전류 [A]는?

1E/Z

2ZE/√3

3√3E/Z

43E/Z

정답 및 해설

3상 단락전류는 E/Z이다.

고장점의 상전압 E와 전 임피던스 Z로 $I_s=\dfrac{E}{Z}$ 이다. 선간전압 V로는 $\dfrac{V}{\sqrt3Z}$ 가 된다.

ZE/√3는 전류가 아니라 전압 차원의 식이다.
√3E/Z와 3E/Z는 계수가 맞지 않는다.

문제 33

송전선의 중성점을 접지하는 이유가 아닌 것은?

1코로나를 방지한다.

2기기의 절연강도를 낮출 수 있다.

3이상전압을 방지한다.

4지락 사고선을 선택 차단한다.

정답 및 해설

송전선 중성점 접지의 이유가 아닌 것은 코로나 방지이다.

코로나는 전선 표면의 전위경도에 의해 발생하므로 접지와 무관하다.

이상전압을 억제하는 것은 중성점 접지의 대표적 목적이다.
기기의 절연강도를 낮게 설계할 수 있게 하는 것도 접지방식의 실익이다.
지락사고 시 사고회선을 선택적으로 차단할 수 있게 하는 것 역시 접지 목적에 포함된다.

문제 34

연가를 하는 주된 목적으로 옳은 것은?

1선로정수의 평형

2유도뢰의 방지

3계전기의 확실한 동작의 확보

4전선의 절약

정답 및 해설

연가의 주된 목적은 선로정수의 평형이다.

3상 배치가 비대칭이면 각 상의 인덕턴스·정전용량이 달라지므로 전선 위치를 바꿔 평균화한다.

유도뢰 방지는 가공지선으로 한다.
계전기 동작 확보는 연가의 목적이 아니다.
전선 절약과는 무관하다.

문제 35

정격전압 7.2kV, 정격차단용량 100MVA인 3상 차단기의 정격 차단전류는 약 몇 kA인가?

정답 및 해설

정격 차단전류는 약 8kA이다.

3상 차단기의 정격차단용량은 P_s = √3·V_n·I_s로 정의된다.
$P_s=\sqrt{3}\,V_n I_s$

차단전류를 구하면
$I_s=\dfrac{P_s}{\sqrt{3}\,V_n}=\dfrac{100\times10^6}{\sqrt{3}\times7200}=\dfrac{100\times10^6}{12470}=8.02\times10^3$ A이다.

따라서 약 8kA이다.

문제 36

배전선로 개폐기 중 반드시 차단기능이 있는 후비 보조 장치와 직렬로 설치하여 고장구간을 분리시키는 개폐기는?

1컷아웃 스위치

2부하 개폐기

3리클로저

4섹셔널라이저

정답 및 해설

후비 보호 장치와 직렬로 설치하는 개폐기는 섹셔널라이저이다.

섹셔널라이저는 차단 능력이 없어 리클로저 같은 차단기능 장치의 동작 횟수를 세어 무전압 때 고장 구간을 분리한다.

컷아웃 스위치는 변압기 보호용 퓨즈 개폐기이다.
부하 개폐기는 부하 전류를 개폐한다.
리클로저는 스스로 차단·재투입하는 후비 장치이다.

문제 37

화력 발전소의 보일러 손실이 보일러 입력의 20[%]이고, 터빈 출력이 터빈 입력의 50[%]일 때, 화력발전소의 열소비율은 몇 [kcal/kWh]인가?

11850

21950

32050

42150

정답 및 해설

열소비율은 2150 kcal/kWh이다.

발전소 열효율은 보일러 효율 0.8과 터빈 효율 0.5의 곱이므로 $\eta=0.8\times0.5=0.4$ 이다.
열소비율은 $\dfrac{860}{\eta}=\dfrac{860}{0.4}=2150\ \mathrm{kcal/kWh}$ 이다.

1850·1950·2050은 효율 적용이 어긋난 값이다.

문제 38

송전 계통의 중성점을 직접 접지하는 목적과 관계없는 것은?

1고장전류 크기의 억제

2이상전압 발생의 방지

3보호계전기의 신속 정확한 동작

4전선로 및 기기의 절연 레벨을 경감

정답 및 해설

고장전류 크기의 억제는 직접접지의 목적과 관계없다.

직접접지는 지락 시 큰 고장전류가 흘러 계전기가 확실히 동작하도록 하는 방식이다.

이상전압 발생을 방지한다.
보호계전기가 신속·정확하게 동작한다.
절연 레벨을 경감할 수 있다.

문제 39

3상 1회선 전선로에서 대지정전용량은 C_s이고 선간정전 용량을 C_m이라 할 때, 작용정전용량 C_n은?

1C_s+C_m

2C_s+2C_m

3C_s+3C_m

42C_s+C_m

정답 및 해설

작용정전용량은 C_n = C_s + 3C_m이다.

3상 1회선 송전선로의 작용정전용량은 대지정전용량 $C_s$ 와 선간정전용량 $C_m$ 을 등가 스타(Y) 결선으로 환산해 합산한 값이다.

선간 커패시턴스를 △-Y 변환하면 상당 정전용량이 3배가 되므로 $C_n = C_s + 3C_m$ 이다.

문제 40

전력 사용의 변동 상태를 알아보기 위한 것으로 가장 적당한 것은?

1수용률

2부등률

3부하율

4역률

정답 및 해설

전력 사용의 변동 상태를 알아보는 데 가장 적당한 것은 부하율이다.

부하율은 평균전력을 최대전력으로 나눈 비율로, 일정 기간 전력 사용이 얼마나 고르게 이루어지는지를 나타낸다.

부하율이 1에 가까울수록 부하 변동이 적고 설비 이용률이 높다.

부등률은 여러 부하 사이 최대전력 발생 시점의 분산 정도를 나타낸다.
수용률은 설비용량 대비 최대수요전력의 비를 나타낸다.

문제 41

동기발전기의 병렬운전에서 기전력의 위상이 다른 경우, 동기화력 (P_s)를 나타낸 식은? (단, P : 수수전력,δ : 상차각이다.)

P_s=\dfrac{dP}{d\delta}

P_s=\int Pd\delta

P_s=P\times\cos\delta

P_s=\dfrac{P}{\cos\delta}

정답 및 해설

동기화력은 수수전력을 상차각으로 미분한 값이다.

두 발전기의 위상이 어긋나면 수수전력이 생기고, 위상차가 변할 때 전력이 얼마나 변하는지가 곧 동기화력이다.

$P_s=\dfrac{dP}{d\delta}$

이 값이 클수록 위상차를 원래대로 되돌리려는 힘이 크다.

수수전력을 상차각으로 적분한 식은 동기화력의 정의가 아니다.
P에 코사인을 곱한 식은 미분 결과가 아니다.
P를 코사인으로 나눈 식도 미분 결과가 아니다.

문제 42

같은 정격전압에서 변압기의 주파수만을 높이면 다음에서 증가하는 것은?

1여자전류 증가

2동손 증가

3철손 증가

4%임피던스 증가

정답 및 해설

정격전압이 같을 때 주파수만 높이면 증가하는 것은 %임피던스이다.

누설 리액턴스는 주파수에 비례하므로 주파수가 오르면 %리액턴스와 %임피던스가 커진다.

여자전류는 자속이 줄어 감소한다.
동손은 부하전류가 같으면 변하지 않는다.
철손은 자속 감소 영향으로 대체로 감소한다.

문제 43

3상 유도전동기에서 동기 와트로 표시되는 것은?

1토크

2동기 각속도

31차 입력

42차 출력

정답 및 해설

3상 유도전동기의 토크를 동기속도 기준의 전력값으로 환산해 표시한 것이 동기와트(synchronous watt)이며, 그 값은 2차 입력 $P_2$ 와 같다.

토크 $T$ 는 2차 입력 $P_2$ 와 동기각속도 $\omega_s$ 사이에 $T = \dfrac{P_2}{\omega_s}$ 의 관계를 가지므로, 동기속도가 정해지면 2차 입력의 전력값이 곧 토크를 나타내는 척도가 된다.

문제 44

단상 유도 전동기의 기동 방법 중 기동 토크가 가장 큰 것은?

1반발 기동형

2분상 기동형

3반발 유도형

4콘덴서 기동형

정답 및 해설

기동 토크가 가장 큰 기동 방법은 반발 기동형이다.

단상 유도전동기의 기동 토크는 반발 기동형, 반발유도형, 콘덴서 기동형, 분상 기동형 순으로 작아진다.

문제 45

변압기의 정격을 정의한 것 중 옳은 것은?

1전부하의 경우 1차 단자전압을 정격 1차 전압이라 한다.

2정격 2차 전압은 명판에 기재되어 있는 2차권선의 단자 전압이다.

3정격 2차 전압을 2차 권선의 저항으로 나눈 것이 정격 2차 전류이다.

42차 단자 간에서 얻을 수 있는 유효전력을 [kW]로 표시 한 것이 정격출력이다.

정답 및 해설

정격 2차 전압은 정격 주파수·정격 1차 전압·정격 부하 조건에서 2차 단자에 나타나도록 정해진 값으로, 변압기 명판(name plate)에 기재되는 2차 권선의 단자전압이다.

정격 1차 전압은 정격 2차 전압을 얻기 위해 1차 단자에 가하도록 규정된 값이지 '전부하일 때의 1차 단자전압'으로 정의되는 것이 아니고, 정격 2차 전류는 권선저항이 아니라 정격용량을 정격 2차 전압(3상은 $\sqrt{3}$ 배 포함)으로 나누어 산정하며, 정격출력은 유효전력[kW]이 아니라 피상전력[kVA]으로 표시하므로 나머지 서술은 옳지 않다.

문제 46

출력 3[kW], 1500[rpm]인 전동기의 토크[kg ㆍ m]는?

11.95

22.12

32.90

43.82

정답 및 해설

토크는 1.95 kg·m이다.

kg·m 단위 토크는 출력(W)과 회전수로 구한다.

$T=0.975\dfrac{P}{N}=0.975\times\dfrac{3000}{1500}=1.95\ \mathrm{kg\cdot m}$

문제 47

직류발전기의 무부하 특성곡선은 다음 중 어느 관계를 표시한 것인가?

1계자전류 – 부하전류

2단자전압 – 계자전류

3단자전압 – 회전속도

4부하전류 – 단자전압

정답 및 해설

무부하 특성곡선은 단자전압과 계자전류의 관계를 나타낸다.

무부하 포화곡선이라고도 하며, 정격속도로 무부하 운전하면서 계자전류를 변화시킬 때 유기되는 단자전압을 그린 곡선이다.

문제 48

3상 3권선 변압기의 1차 선간전압이 6.6[kV]이다. 2차 권선에는 역률 0.8(지상)인 1000[kVA] 부하가, 3차 권선에는 600[kVar]의 전력용 콘덴서가 접속되어 있다. 변압기의 손실과 여자전류를 무시할 때 1차 선전류는 약 몇 [A]인가?

170

287.5

3121

4126

정답 및 해설

1차 선전류는 약 70A이다.

2차 부하: $P = 1000\times 0.8 = 800\,[\mathrm{kW}],\ Q = 1000\times 0.6 = 600\,[\mathrm{kVar}]$ (지상)
3차 콘덴서 600kVar가 지상 무효전력을 전부 상쇄하므로 1차 피상전력은 800kVA이다.

$I_1 = \dfrac{800\times 10^3}{\sqrt{3}\times 6600} \approx 70\,[\mathrm{A}]$

문제 49

전기자 총 도체수 500, 6극, 중권의 직류전동기가 있다. 전기자 전 전류가 100A일 때의 발생토크는 약 몇 kg ㆍ m인가? (단, 1극당 자속수는 0.01Wb이다.)

18.12

29.54

310.25

411.58

정답 및 해설

발생토크는 약 8.12kg·m이다.

중권(병렬권) 직류기는 병렬회로수 a가 극수 p와 같으므로 a=6이다.

발생토크는 다음 식으로 구한다.

$T=\dfrac{p\,Z\,\phi\,I_a}{2\pi a}=\dfrac{6\times500\times0.01\times100}{2\pi\times6}\approx79.6\ \mathrm{N\cdot m}$

N·m 단위를 kg·m 단위로 환산하기 위해 중력가속도(약 9.8)로 나눈다.

$T\approx\dfrac{79.6}{9.8}\approx8.12\ \mathrm{kg\cdot m}$

문제 50

다음의 정류회로 중 가장 큰 출력값을 갖는 회로는?

1단상 반파 정류회로

23상 반파 정류회로

3단상 전파 정류회로

43상 전파 정류회로

정답 및 해설

가장 큰 출력값을 갖는 회로는 3상 전파 정류회로이다.

교류 입력 전압이 같을 때 상수가 많고 전파일수록 평균 직류 출력이 크다. 3상 전파가 가장 크다.

단상 반파 정류회로는 출력이 가장 작다.
3상 반파 정류회로는 3상 전파보다 출력이 작다.
단상 전파 정류회로는 3상 방식보다 출력이 작다.

문제 51

와류손이 50W인 3300/110V, 60Hz용 단상 변압기를 50Hz, 3000V의 전원에 사용하면 이 변압기의 와류손은 약 몇 W로 되는가?

125

231

336

441

정답 및 해설

와류손은 약 41W가 된다.

와류손은 최대자속밀도와 주파수의 곱의 제곱에 비례하고, 최대자속밀도는 인가전압에 비례하며 주파수에 반비례한다.

따라서 와류손은 주파수와 무관하게 인가전압의 제곱에만 비례한다.

$P_e \propto V^2$ 이므로
$P_{e2} = 50 \times \left(\dfrac{3000}{3300}\right)^2 \approx 41\ \mathrm{W}$ 이다.

문제 52

입력된 직류 전력의 크기를 변환된 다른 직류 전력으로 출력하는 전력변환 장치는?

1초퍼

2인버터

3사이클로 컨버터

4다이오드 정류기

정답 및 해설

직류를 다른 직류로 변환하는 장치는 초퍼이다.

초퍼는 스위칭으로 직류 전압의 크기를 바꾸는 DC-DC 변환기이다.

인버터는 직류를 교류로 바꾼다.
사이클로 컨버터는 교류를 다른 주파수의 교류로 바꾼다.
다이오드 정류기는 교류를 직류로 바꾼다.

문제 53

직류 분권 전동기가 있다. 여기에 전원 전압 120[V]를 가했을 때 전기자 전류 35[A]가 흐르고 회전수는 1300[rpm]이었다. 이 때 계자 전류 및 부하전류를 일정하게 유지하고 전원 전압을 150[V]로 올리면 회전수 [rpm]는 약 얼마인가? (단, 전기자 저항 0.4[Ω]이다.)

11543

21668

31625

42031

정답 및 해설

약 1668[rpm]이 된다.

분권 전동기에서 계자 전류가 일정하면 자속이 같으므로 속도는 역기전력에 비례한다.

$E_1=120-35\times0.4=106\,\mathrm{V}$
$E_2=150-35\times0.4=136\,\mathrm{V}$

$N_2=1300\times\dfrac{136}{106}\approx1668\,\mathrm{rpm}$

문제 54

변압기 온도시험을 하는데 가장 좋은 방법은?

1실 부하법

2반환 부하법

3단락 시험법

4내전압 시험법

정답 및 해설

온도시험에 가장 좋은 방법은 반환부하법이다.

온도상승시험은 실제 부하를 걸기 어려우므로, 전력손실을 적게 소비하면서도 실제 부하와 동등한 손실을 발생시키는 반환부하법을 가장 널리 사용한다.

실부하법은 대용량 부하가 필요해 비경제적이다.
단락시험법은 임피던스 측정이 목적이다.
내전압시험법은 절연내력 확인이 목적이므로 온도시험 방법으로는 부적절하다.

문제 55

전기자를 고정자로하고, 계자극을 회전자로 한 회전자계형으로 가장 많이 사용되는 것은?

1직류 발전기

2회전 변류기

3동기 발전기

4유도 발전기

정답 및 해설

이런 구조는 동기 발전기의 특징이다.

동기기는 전기자를 고정자로 두고 계자극을 회전시키는 회전계자형이 일반적이다. 고전압·대전류를 슬립링 없이 인출하고 계자는 소전력만 다루므로 유리하다.

직류 발전기는 전기자가 회전하고 계자가 고정되는 회전전기자형이다.
회전 변류기는 직류 전기자 구조에 슬립링을 붙인 회전전기자형이다.
유도 발전기는 계자극이 아니라 농형·권선형 회전자를 쓴다.

문제 56

슬롯수 36의 고정자 철심이 있다. 여기에 3상 4극의 2층권을 시행할 때, 매극 매상의 슬롯수와 총 코일수는?

13과 18

29와 36

33과 36

49와 18

정답 및 해설

매극 매상의 슬롯수는 3, 총 코일수는 36이다.

매극매상 슬롯수는
$q=\dfrac{\text{총 슬롯수}}{\text{극수}\times\text{상수}}=\dfrac{36}{4\times3}=3$ 이다.

2층권에서는 하나의 슬롯에 상·하 두 개의 코일변이 들어가고 코일 하나가 상·하 두 슬롯에 걸쳐 감기므로, 총 코일수는 슬롯수와 같은 36개이다.

문제 57

3상 전원에서 2상 전원을 얻기 위한 변압기의 결선방법은?

1Δ

정답 및 해설

3상에서 2상 전원을 얻는 결선은 T결선(스콧결선)이다.

권수비가 다른 두 대의 단상 변압기를 T자 형태로 접속해, 3상 전원을 위상차 90°인 2상 전원으로 변환한다.

Δ결선은 3상 내에서의 결선방식이다.
Y결선도 3상 내에서의 결선방식이다.
V결선은 Δ결선 변압기 1대가 고장 났을 때 나머지 2대로 3상 전력을 공급하는 방식이며 상수 변환이 목적이 아니다.

문제 58

다음중 서보모터가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

1기동토크가 클 것

2토크속도곡선이 수하특성을 가질 것

3회전자를 굵고 짧게 할 것

4전압이 0 이 되었을 때 신속하게 정지할 것

정답 및 해설

서보모터의 조건이 아닌 것은 회전자를 굵고 짧게 하는 것이다.

서보모터는 응답이 빨라야 하므로 관성을 줄이기 위해 회전자를 가늘고 길게 만든다.

기동 토크가 클 것 — 필요한 조건이다.
토크-속도 곡선이 수하(우하향) 특성일 것 — 필요한 조건이다.
전압이 0이 되면 즉시 정지할 것 — 필요한 조건이다.

문제 59

동기발전기에 회전계자형을 사용하는 이유로 틀린 것은?

1기전력의 파형을 개선한다.

2계자가 회전자이지만 저전압 소용량의 직류이므로 구조가 간단하다.

3전기자가 고정자이므로 고전압 대전류용에 좋고 절연이 쉽다.

4전기자보다 계자극을 회전자로 하는 것이 기계적으로 튼튼하다.

정답 및 해설

회전계자형을 사용하는 이유로 틀린 것은 기전력의 파형을 개선한다는 설명이다.

기전력 파형의 개선은 분포권·단절권 채용이나 자극 형상 설계 등과 관련된 사항이며, 회전계자형이라는 구조 선택 자체에서 비롯되지는 않는다.

계자가 상대적으로 저전압·소용량 직류이므로 회전자 구조가 간단하다.
전기자를 고정자로 두면 고전압·대전류용 권선의 절연과 인출이 쉽다.
계자극을 회전시키는 쪽이 기계적으로 더 튼튼하다.

문제 60

단상 반파정류회로에서 평균 출력 전압은 전원 전압의 약 몇 %인가?

145.0

266.7

381.0

486.7

정답 및 해설

평균 출력 전압은 전원 전압의 약 45.0%이다.

단상 반파정류회로의 직류 평균출력전압은 입력 정현파의 실효전압에 대해 다음 비율을 갖는다.

$E_d = \dfrac{\sqrt{2}}{\pi} V \approx 0.450\,V$

문제 61

e=E_m\cos\left(100\pi t-\dfrac{\pi}{3}\right)\,[\mathrm{V}]

와

i=I_m\sin\left(100\pi t+\dfrac{\pi}{4}\right)

[A]의 위상차를 시간으로 나타내면 약 몇 초인가?

13.33 × 10^-4

24.33 × 10^-4

36.33 × 10^-4

48.33 × 10^-4

정답 및 해설

두 파형은 $e=E_m\cos\left(100\pi t-\dfrac{\pi}{3}\right)[\mathrm{V}]$ 와 $i=I_m\sin\left(100\pi t+\dfrac{\pi}{4}\right)[\mathrm{A}]$ 이다. 위상을 비교하려면 먼저 같은 삼각함수로 통일해야 한다.

$\cos\theta=\sin\left(\theta+\dfrac{\pi}{2}\right)$ 이므로 $e=E_m\sin\left(100\pi t-\dfrac{\pi}{3}+\dfrac{\pi}{2}\right)=E_m\sin\left(100\pi t+\dfrac{\pi}{6}\right)$ 가 되고, 두 파형의 위상차는 $\theta=\dfrac{\pi}{6}-\dfrac{\pi}{4}=-\dfrac{\pi}{12}$ , 크기로는 $\dfrac{\pi}{12}\,\mathrm{rad}\,(=15^\circ)$ 이다.

각주파수가 $\omega=100\pi\,\mathrm{rad/s}$ 이므로 위상차를 시간으로 환산하면 $t=\dfrac{\theta}{\omega}=\dfrac{\pi/12}{100\pi}=\dfrac{1}{1200}\simeq8.33\times10^{-4}\,\mathrm{s}$ 이다.

검산하면 주파수는 $f=\dfrac{100\pi}{2\pi}=50\,\mathrm{Hz}$ , 주기는 0.02s이고 $0.02\times\dfrac{15}{360}=8.33\times10^{-4}\,\mathrm{s}$ 로 같은 값을 얻는다.

문제 62

대칭 좌표법에 관한 설명 중 잘못된 것은?

1불평형 3상 회로 비접지식 회로에서는 영상분이 존재한다.

2대칭 3상 전압에서 영상분은 0이 된다.

3대칭 3상 전압은 정상분만 존재한다.

4불평형 3상 회로의 접지식 회로에서는 영상분이 존재한다.

정답 및 해설

잘못된 설명은 불평형 비접지식 회로에서도 영상분이 존재한다는 것이다.

영상분은 3상 전류의 합이 0이 아닐 때 생긴다. 비접지식 회로는 영상 전류가 흐를 귀로가 없어 영상분이 존재하지 않고, 접지식에서 영상분이 존재한다.

대칭 3상 전압에서 영상분은 0 — 옳다.
대칭 3상 전압은 정상분만 존재 — 옳다.
접지식 불평형 회로에서는 영상분이 존재 — 옳다.

문제 63

불평형 3상 전압이 $V_a = 9\,[\mathrm{V}]$ , $V_b = -9\,[\mathrm{V}]$ , $V_c = 0\,[\mathrm{V}]$ 일 때 역상분 전압의 크기는 약 몇 [V]인가? (단, $a = e^{j120^\circ}$ 이다.)

23.0

35.2

49.0

정답 및 해설

역상분 전압의 크기는 약 5.2V이다.

$V_2 = \dfrac{1}{3}(V_a + a^2 V_b + a V_c) = \dfrac{1}{3}(9 - 9a^2) = 3(1 - a^2)$
$1 - a^2 = 1 - \left(-\dfrac{1}{2} - j\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right) = \dfrac{3}{2} + j\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ , 크기 $\sqrt{3}$

$|V_2| = 3\sqrt{3} \approx 5.2\,[\mathrm{V}]$
영상분 $V_0 = 0$ 이고, 정상분 크기도 $3\sqrt{3}$ 이다.

문제 64

시정수 τ를 갖는 RL직렬회로에 직류 전압을 가할 때 t=2τ되는 시간에 회로에 흐르는 전류는 최종값의 약 몇%인가?

198

295

386

463

정답 및 해설

t=2τ에서 전류는 최종값의 약 86[%]이다.

RL 직렬회로에 직류를 가하면 전류는 $i=I_f(1-e^{-t/\tau})$ 로 증가한다.

$\dfrac{i}{I_f}=1-e^{-2}\approx1-0.135=0.865$

63[%]는 t=τ일 때이다.
95[%]는 t=3τ 부근이다.
98[%]는 t=4τ 부근이다.

문제 65

그림과 같은 순저항으로 된 회로에 대칭 3상 전압을 가했을 때, 각 선에 흐르는 전류가 같으려면 R[Ω]의 값은?

120

225

330

435

정답 및 해설

각 선에 흐르는 전류가 같으려면 R = 25Ω이어야 한다.

그림의 부하는 100Ω·100Ω·200Ω으로 이루어진 Δ 결선이고, a 단자에만 저항 R이 직렬로 들어 있다. 두 개의 100Ω이 a 쪽 꼭짓점에서 만나고, 200Ω이 b·c 쪽 두 꼭짓점을 잇는 구조이므로 선전류를 비교하려면 Δ를 Y로 변환하는 것이 편하다.

Δ→Y 변환에서 분모는 $100+100+200=400$ 이다.
a 쪽 상저항은 $\dfrac{100\times100}{400}=25\,\Omega$ , b 쪽은 $\dfrac{100\times200}{400}=50\,\Omega$ , c 쪽도 $\dfrac{100\times200}{400}=50\,\Omega$ 이다.

대칭 3상 전압에서 각 선전류의 크기가 같으려면 등가 Y 부하의 세 상 저항이 같아야 한다. b·c 상이 50Ω이므로 a 상에서 $R+25=50$ , 즉 $R=25\,[\Omega]$ 이다.

이때 세 상 모두 50Ω의 평형 Y 부하가 되어 선전류가 서로 같아진다.

문제 66

정전용량 $C\,[\mathrm{F}]$ 인 커패시터의 전압 $v(t)$ 와 전류 $i(t)$ 의 관계에 대한 설명으로 틀린 것은?

1정현파 교류에서 전압은 전류보다 위상이 90° 앞선다.

i(t) = C\dfrac{dv(t)}{dt}

이다.

3직류전압이 일정하게 유지되는 정상상태에서는 전류가 0 이다.

v(t) = \dfrac{1}{C}\int i(t)\,dt

이다.

정답 및 해설

틀린 설명은 정현파 교류에서 전압이 전류에 비해 90° 앞선다는 것이다.

커패시터는 $i = C\dfrac{dv}{dt}$ 이므로 $v = V_m\sin\omega t$ 이면 $i = \omega C V_m\cos\omega t = \omega C V_m\sin(\omega t + 90^\circ)$ 이다.

따라서 전류가 전압에 비해 90° 앞서고 전압이 뒤진다.

$i(t) = C\dfrac{dv(t)}{dt}$ 관계는 옳다.
직류전압이 일정한 정상상태에서는 $\dfrac{dv}{dt}=0$ 이므로 전류가 0이다.
$v(t) = \dfrac{1}{C}\int i(t)\,dt$ , 즉 전압이 전류의 적분이라는 관계도 옳다.

문제 67

그림에서 단자 ab에 나타나는 전압 Vab는 몇 [V]인가?

1약 2

2약 4.3

3약 5.6

4약 8

정답 및 해설

단자 ab 전압은 약 4.3 V이다.

그림은 (2Ω, 2V)와 (5Ω, 10V) 두 전원 가지가 병렬이고 두 전지의 극성 방향이 같다. 밀만의 정리를 적용한다.

$V_{ab}=\dfrac{\dfrac{2}{2}+\dfrac{10}{5}}{\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{5}}=\dfrac{3}{0.7}\approx4.3\ \mathrm{V}$

두 전지 전압(2V, 10V) 사이 값이며, 저항이 작은 2Ω 가지 쪽으로 더 가까워지는 가중 평균이다.

문제 68

불평형 3상 전류가 I_a=15+j2[A], I_b=-20-j14[A], I_c=-3+j10[A]일 때, 정상분 전류 I[A]는?

11.91+j6.24

2-2.67-j0.67

315.7-j3.57

418.4+j12.3

정답 및 해설

정상분 전류는 약 15.7-j3.57A이다.

정상분 전류는 대칭좌표법 공식으로 구한다.

$I_1=\dfrac{1}{3}\left(I_a+aI_b+a^2I_c\right),\quad a=1\angle120^\circ$

주어진 값을 대입하면 다음과 같다.

$I_1=\dfrac{1}{3}\left[(15+j2)+(1\angle120^\circ)(-20-j14)+(1\angle240^\circ)(-3+j10)\right]\approx15.7-j3.57\ \mathrm{A}$

문제 69

비정현파 성분을 표시한 것이다. 일반적인 표현으로 가장 바르게 나타낸 것은?

1직류분+고조파

2교류분+고조파

3기본파+고조파+직류분

4교류분+고조파+기본파

정답 및 해설

비정현파는 직류분 + 기본파 + 고조파로 표시한다.

푸리에 급수의 상수항(직류분), 기본 주파수 성분, 정수배 주파수 성분(고조파)의 합이다.

직류분+고조파는 기본파가 빠져 있다.
교류분+고조파는 직류분이 빠지고 교류분이 기본파를 포함하므로 중복·불완전하다.
교류분+고조파+기본파는 직류분이 없다.

문제 70

그림에서 저항 20[Ω]에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

10.4

43.4

정답 및 해설

저항 20Ω 에 흐르는 전류는 1 A이다.

그림은 10V 전원과 5Ω 직렬 가지, 3A 전류원, 20Ω 이 a, b 에 병렬로 연결된 회로이다.

중첩의 원리로 20Ω 양단 전압을 구한다.
전압원만: $10\times\dfrac{20}{5+20}=8\ \mathrm{V}$
전류원만: $3\times\dfrac{5\times20}{5+20}=3\times4=12\ \mathrm{V}$
$V_{ab}=8+12=20\ \mathrm{V},\quad I=\dfrac{20}{20}=1\ \mathrm{A}$

문제 71

단위 임펄스 δ(t)의 라플라스 변환은?

1e^-s

21/s

31/s²

정답 및 해설

단위 임펄스 함수 δ(t)의 라플라스 변환은 정의에 의해 $\mathcal{L}\{\delta(t)\} = \int_0^\infty \delta(t)e^{-st}dt = 1$ 로, s에 무관한 상수 1이 된다.

단위 계단함수 u(t)의 변환은 $\dfrac{1}{s}$ , 단위 램프함수의 변환은 $\dfrac{1}{s^2}$ 이며, $e^{-s}$ 형태는 시간축이 지연된 임펄스의 변환이므로 임펄스 자체의 변환과는 구별된다.

문제 72

i=10sin(wt-π/6)[A]로 표시되는 전류와 주파수는 같으나 위상이 45°앞서는 실효값 100V의 전압을 표시하는 식으로 옳은 것은?

100\sin(\omega t-\dfrac{\pi}{10})

100\sqrt{2}\sin(\omega t+\dfrac{\pi}{12})

\dfrac{100}{\sqrt{2}}\sin(\omega t-\dfrac{5\pi}{12})

100\sqrt{2}\sin(\omega t-\dfrac{\pi}{12})

정답 및 해설

전압을 표시하는 식은 e = 100√2 sin(ωt + π/12)[V]이다.

기준이 되는 전류 i = 10 sin(ωt − π/6)의 위상은 −π/6 = −30°이다. 전압은 이에 비해 45° 앞서므로 위상각은 −30° + 45° = +15°, 라디안으로 π/12이다.

순시값 식의 계수는 최댓값이므로 실효값 100[V]를 √2배 해야 한다. 즉 V_m = 100√2[V]이다.

실효값 100을 그대로 계수로 쓰거나 100/√2로 쓰면 최댓값과 실효값을 뒤바꾼 오답이 된다. 위상 부호를 음(−)으로 쓰면 앞서는 것이 아니라 뒤지는 파형이 되므로 앞섬은 + 부호임을 확인해야 한다.

문제 73

평형 3상 무유도 저항 부하가 3상 4선식 회로에 접속되어 있을 때 단상 전력계를 그림과 같이 접속했더니 그 지시값이 W[W]이었다. 이 부하의 전력 [W]은?

1√2W

22W

3√3W

43W

정답 및 해설

이 부하의 전력은 2W이다.

그림의 전력계는 전류 코일이 한 상에, 전압 코일은 그 상과 다른 한 상 사이(선간전압)에 연결되어 있다. 상전압 V, 상전류 I 인 평형 저항 부하에서 선간전압과 전류의 위상차는 30° 이므로 $W=\sqrt{3}VI\cos30^\circ=\dfrac{3}{2}VI$ 이다.

3상 전력은 $P=3VI=2W$ 이다.

문제 74

다음 중 정전용량의 단위 F(패럿)와 같은 것은? (단, C는 쿨롱, N은 뉴턴, V는 볼트, m은 미터이다.)

1V/C

2N/C

3C/m

4C/V

정답 및 해설

정전용량의 단위 F(패럿)와 같은 것은 C/V이다.

정전용량은 전하량과 전압의 비로 정의되므로 $C=\dfrac{Q}{V}$ 이고, 단위인 패럿[F]은 $\mathrm{C/V}$ (쿨롱 매 볼트)로 나타낼 수 있다.

나머지 조합은 정전용량의 정의식과 맞지 않아 F의 단위와 일치하지 않는다.

문제 75

전압의 순시값이 v=3+10√2sinwt[V] 일 때 실효값은 약 몇 V 인가?

110.4

211.6

312.5

416.2

정답 및 해설

실효값은 약 10.4V이다.

직류성분과 교류성분이 섞인 파형의 실효값은 각 성분 실효값의 제곱합의 제곱근으로 구한다.

$V=\sqrt{3^2+10^2}=\sqrt{109}\approx10.4\,\mathrm{V}$

직류분 3V와 정현파 진폭 10√2V(실효값 10V)를 각각 제곱해 더한 뒤 제곱근을 취한 값이다.

문제 76

T형 4단자 회로의 임피던스 파라미터중 Z₂₂는?

1Z₁+Z₂

2Z₂+Z₃

3Z₁+Z₃

4-Z₂

정답 및 해설

그림은 입력측 직렬 $Z_1$ , 출력측 직렬 $Z_2$ , 상·하 도선 사이 분로(병렬)로 $Z_3$ 가 놓인 T형 4단자망이다.

임피던스 파라미터 정의상 $Z_{22}=\left.\dfrac{V_2}{I_2}\right|_{I_1=0}$ , 즉 입력단(1-1′)을 개방한 상태에서 출력단에서 본 임피던스다. 입력이 개방되면 $Z_1$ 에는 전류가 흐를 수 없으므로 $I_2$ 는 $Z_2$ 와 $Z_3$ 를 직렬로 지난다.

따라서 $Z_{22}=Z_2+Z_3$ 다. 같은 방법으로 $Z_{11}=Z_1+Z_3$ , $Z_{12}=Z_{21}=Z_3$ 가 되어 T형 회로가 가역(대칭) 회로임도 확인된다.

문제 77

어떤 교류전동기의 명판에 역률=0.6, 소비전력=120kW로 표기되어 있다. 이 전동기의 무효전력은 몇 kVar 인가?

180

2100

3140

4160

정답 및 해설

무효전력은 160kVar이다.

유효전력 $P=S\cos\theta$ 이므로 피상전력은 다음과 같다.
$S=\dfrac{P}{\cos\theta}=\dfrac{120}{0.6}=200\ \mathrm{kVA}$

무효전력은 $Q=S\sin\theta=S\sqrt{1-\cos^2\theta}$ 를 이용한다.
$\sin\theta=\sqrt{1-0.6^2}=\sqrt{0.64}=0.8$

따라서 $Q=200\times0.8=160\ \mathrm{kVar}$ 이다.

문제 78

어떤 제어계의 출력이

C(s)=\dfrac{5}{s(s^2+s+2)}

로 주어질 때 출력의 시간함수 c(t)의 정상값은?

32/5

45/2

정답 및 해설

정상값은 5/2이다.

계가 안정하면 최종값 정리를 쓴다. 분모의 $s^2+s+2$ 는 계수가 모두 양수여서 안정하다.

$c(\infty)=\lim_{s\to0}sC(s)=\lim_{s\to0}\dfrac{5}{s^2+s+2}=\dfrac52$

문제 79

9Ω과 3Ω인 저항 6개를 그림과 같이 연결하였을 때, a와 b 사이의 합성저항(Ω)은?

정답 및 해설

a와 b 사이의 합성저항은 3Ω이다.

그림에서 a–b 사이에는 9Ω이 직접 걸리고, 가운데 오른쪽 절점 M을 거치는 경로는 3Ω+3Ω, 아래 도선 D를 거치는 경로는 9Ω+9Ω이다. 나머지 3Ω 하나가 M과 D를 잇는다.

M과 D는 각각 같은 크기의 저항 두 개로 a–b 사이를 나누므로 M과 D 모두 a–b 전압의 절반 전위가 된다. 따라서 M–D 사이 3Ω에는 전류가 흐르지 않는 평형 브리지이다.

이 저항을 떼어 내면 9Ω, 6Ω, 18Ω 세 경로의 병렬이다.
$\dfrac{1}{R_{ab}}=\dfrac{1}{9}+\dfrac{1}{6}+\dfrac{1}{18}=\dfrac{6}{18},\quad R_{ab}=3\,\Omega$

문제 80

RC 회로에 비정현파 전압을 가하여 흐른 전류가 다음과 같을 때 이 회로의 역률은 약 몇 [%]인가?

v = 20 + 220\sqrt{2}\sin 120\pi t + 40\sqrt{2}\sin 360\pi t\,[\mathrm{V}]

i = 2.2\sqrt{2}\sin(120\pi t + 36.87^\circ) + 0.49\sqrt{2}\sin(360\pi t + 14.04^\circ)\,[\mathrm{A}]

175.8

280.4

386.3

489.7

정답 및 해설

이 회로의 역률은 약 80.4%이다.

비정현파는 같은 주파수 성분끼리만 유효전력을 만든다. 전류에 직류 성분이 없으므로 전압의 직류분 20V는 전력에 기여하지 않는다.

기본파는 $P_1=220\times2.2\times\cos36.87^\circ=387.2\,\mathrm{W}$ , 제3고조파는 $P_3=40\times0.49\times\cos14.04^\circ\approx19.0\,\mathrm{W}$ 이다. 따라서 유효전력은 $P\approx406.2\,\mathrm{W}$ 이다.

피상전력은 성분별 실효값의 제곱합 제곱근으로 구한 전압·전류 실효값의 곱이다.
$V=\sqrt{20^2+220^2+40^2}\approx224.5\,\mathrm{V},\quad I=\sqrt{2.2^2+0.49^2}\approx2.254\,\mathrm{A},\quad S\approx506.0\,\mathrm{VA}$

역률은 $\cos\theta=\dfrac{406.2}{506.0}\approx0.803$ , 즉 약 80.4%이다(전류 실효값을 2.25A로 반올림하면 0.804로 계산된다). 전류가 전압에 비해 앞선 진상 역률로, RC 회로라는 조건과 맞는다.

문제 81

인입용 비닐절연전선을 사용한 저압 가공전선은 횡단보도교 위에 시설하는 경우 노면상의 높이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

23.5

44.5

정답 및 해설

저압 절연전선(인입용 비닐절연전선 포함)을 쓴 저압 가공전선이 횡단보도교 위에 시설될 때 노면상 높이는 3 m 이상이다.

KEC 222.7은 횡단보도교 위 저압 가공전선의 높이를 노면상 3.5 m로 하되, 저압 절연전선·다심형 전선·케이블이면 3 m까지 낮추도록 한다.

3.5 m는 절연전선·다심형 전선·케이블이 아닌 전선에 적용하는 높이다.
4 m는 규정에 없는 수치다.
4.5 m는 규정에 없는 수치다.

문제 82

최대 사용전압이 48 V인 소세력 회로에 전기를 공급하는 절연변압기의 2차 단락전류는 몇 A 이하이어야 하는가? (단, 2차측 전로에 과전류 차단기를 시설하지 않는 경우이다.)

11.5

정답 및 해설

최대 사용전압 48V 소세력 회로 절연변압기의 2차 단락전류는 3A 이하이어야 한다.

KEC 241.14.2 표 241.14-1은 15V 이하 8A(과전류차단기 5A), 15V 초과 30V 이하 5A(3A), 30V 초과 60V 이하 3A(1.5A)이다.
48V는 30V 초과 60V 이하 구분이므로 3A 이하이다.

문제 83

수상전선로의 시설기준으로 옳은 것은?

1사용전압이 고압인 경우에는 클로로프렌 캡타이어 케이블을 사용한다.

2수상전선로에 사용하는 부유식 구조물은 쇠사슬 등으로 견고하게 연결한다.

3고압 수상전선로에 지락이 생길 때를 대비하여 전로를 수동으로 차단하는 장치를 시설한다.

4수상전선로의 전선은 부유식 구조물의 아래에 지지하여 시설하고 또한 그 절연피복을 손상하지 아니하도록 시설한다.

정답 및 해설

수상전선로의 시설기준으로 옳은 것은 부유식 구조물을 쇠사슬 등으로 견고하게 연결하는 것이다.

KEC 335.3은 수상전선로의 전선, 접속점 높이, 부유식 구조물, 전선 지지 방법을 정한다. 부유식 구조물은 쇠사슬 등으로 견고하게 연결하고 전선은 구조물의 위에 지지한다.

고압 수상전선로의 전선은 캡타이어 케이블이어야 하며, 클로로프렌 캡타이어 케이블은 저압의 경우에 요구한다.
고압 수상전선로는 지락이 생겼을 때 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설해야 하며 수동 차단은 규정과 다르다.
수상전선로의 전선은 부유식 구조물의 아래가 아니라 위에 지지하여 시설해야 한다.

문제 84

사용전압 154kV의 가공전선을 시가지에 시설하는 경우 전선의 지표상의 높이는 최소 몇 m 이상이어야 하는가? (단, 발전소・변전소 또는 이에 준하는 곳의 구내와 구외를 연결하는 첫 번째 지지물까지의 가공전선은 제외한다.)

17.44

29.44

311.44

413.44

정답 및 해설

154 kV 가공전선을 시가지에 시설할 때 전선의 지표상 높이는 11.44 m 이상이다.

KEC 333.1은 35 kV 초과 시가지 전선 높이를 10 m에 35 kV를 초과하는 10 kV 또는 그 단수당 0.12 m를 더한 값으로 정한다.
$\dfrac{154-35}{10}=11.9\rightarrow 12$
$10+12\times0.12=11.44\,\mathrm{m}$

7.44 m는 가산 항을 잘못 계산한 값으로 기본 높이에도 못 미친다.
9.44 m도 단수 계산을 잘못한 값으로 필요한 높이에 못 미친다.
13.44 m는 단수를 과다하게 잡은 값이다.

문제 85

급전용변압기는 교류 전기철도의 경우 어떤 변압기의 적용을 원칙으로 하고, 급전계통에 적합하게 선정하여야 하는가?

13상 정류기용 변압기

2단상 정류기용 변압기

33상 스코트결선 변압기

4단상 스코트결선 변압기

정답 및 해설

교류 전기철도의 급전용변압기는 3상 스코트결선 변압기의 적용을 원칙으로 한다.

선로에 걸리는 부하를 3상 전원 측에 최대한 평형하게 분배하기 위해서이며, 실제 급전계통 방식에 적합하게 선정한다.

문제 86

특고압 지중전선이 가연성이나 유독성의 유체(流體)를 내포하는 관과 접근하기 때문에 상호간에 견고한 내화성의 격벽을 시설하였다. 상호 간의 간격이 몇 [m] 이하인 경우인가?

10.4

20.6

30.8

41.0

정답 및 해설

특고압 지중전선이 가연성·유독성 유체를 내포하는 관과 접근할 때 상호 간격이 1 m 이하이면 견고한 내화성 격벽을 시설하거나 불연성·난연성 관에 넣어 직접 접촉을 막는다.

KEC 334.6은 특고압 지중전선과 가연성·유독성 유체관이 접근·교차하는 경우의 격벽 적용 간격을 1 m 이하로 정한다. 저·고압 지중전선과 약전류전선 사이 기준(0.3 m)과 구분해야 한다.

0.4 m는 적용 범위의 한도보다 작은 값이어서 규정 수치가 아니다.
0.6 m도 적용 범위의 한도보다 작은 값이어서 규정 수치가 아니다.
0.8 m도 적용 범위의 한도보다 작은 값이어서 규정 수치가 아니다.

문제 87

교통신호등 제어장치의 2차측 배선의 최대사용전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

1150

2250

3300

4400

정답 및 해설

교통신호등 제어장치 2차측 배선의 최대사용전압은 300V 이하이다.

교통신호등 회로 자체의 사용전압은 150V 이하로 제한되지만, 이를 점등·제어하기 위한 제어장치의 2차측 배선의 최대사용전압은 300V 이하로 시설하도록 정해져 있다.

문제 88

66kV 특고압 가공전선로를 시가지에 시설하려고 한다. 애자 장치는 50[%] 충격 불꽃 방전 전압 값이 다른 부분을 지지하는 애자장치의 몇 [%] 이상으로 되어야 하는가?

1100

2115

3110

4105

정답 및 해설

66 kV 특고압 가공전선로를 시가지에 시설할 때 애자장치는 50 % 충격 불꽃 방전 전압이 근접한 다른 부분을 지지하는 애자장치의 110 % 이상이어야 한다.

KEC 333.1은 시가지 선로의 애자장치에 여유를 두도록 정한다. 사용전압 130 kV 이하는 110 %이고 130 kV를 초과하면 105 %를 적용한다.

아킹혼을 붙인 현수애자 등을 쓰는 방법도 허용한다.

100 %는 다른 부분과 같은 수준이어서 여유가 없다.
115 %는 규정에 없는 수치다.
105 %는 130 kV를 초과하는 선로에 적용하는 값이다.

문제 89

저압전로에 과전류차단기로 사용하는 정격전류 63 A 이하의 주택용 배선차단기는 정격전류의 몇 배 전류가 흐를 때 60분 이내에 동작하여야 하는가?

11.05

21.13

31.3

41.45

정답 및 해설

63A 이하 주택용 배선차단기는 정격전류의 1.45배 전류가 흐를 때 60분 이내에 동작해야 한다.

KEC 212.3.4 표 212.3-4에 따르면 부동작전류는 1.13배, 동작전류는 1.45배이다.
63A 초과는 120분이다.

산업용 배선차단기는 1.05배/1.3배이다.

문제 90

과전류차단기로 저압전로에 사용하는 범용의 퓨즈(「전기용품 및 생활용품 안전관리법」에서 규정하는 것을 제외한다)의 정격전류가 16A인 경우 용단전류는 정격전류의 몇 배인가? (단, 퓨즈(gG)인 경우이다.)

11.25

21.5

31.6

41.9

정답 및 해설

gG 퓨즈의 정격전류가 16A인 경우 용단전류는 정격전류의 1.6배이다.

과전류차단기로 저압전로에 사용하는 범용 퓨즈(gG)는 정격전류 구간별로 불용단전류와 용단전류의 배수, 그리고 판정 시간이 정해져 있다.
4A 초과 16A 미만: 불용단전류 1.5배, 용단전류 1.9배(60분)
16A 이상 63A 이하: 불용단전류 1.25배, 용단전류 1.6배(60분)

정격전류 16A는 16A 이상 63A 이하 구간의 시작점이므로 $16\times1.6=25.6$ A를 60분 안에 용단해야 한다. 같은 구간의 불용단전류는 1.25배여서 $16\times1.25=20$ A로는 60분 동안 녹지 않아야 한다.

1.9배와 1.5배: 16A 미만 구간의 값이다.
1.25배: 같은 구간이라도 용단전류가 아니라 불용단전류 쪽 배수이다.

문제 91

최대사용전압 22.9kV인 3상 4선식 다중 접지방식의 지중 전선로의 절연내력시험을 직류로 할 경우 시험전압은 몇 V 인가?

116448

221068

332796

442136

정답 및 해설

직류 절연내력 시험전압은 42136V이다.

절연내력시험은 원칙적으로 교류전압으로 하되, 케이블을 사용하는 지중 전선로는 교류 시험전압의 2배의 직류전압으로 대신할 수 있다.

최대사용전압 22.9kV의 중성점 다중접지식 전로(25kV 이하)는 배수가 0.92이므로 교류 시험전압은 다음과 같다.
$22900\times0.92=21068\ [\mathrm{V}]$

직류로 시험하므로
$21068\times2=42136$ [V]

배수 0.92를 곱한 21068V는 교류로 시험할 때의 값이다. 여기에 2배를 하지 않으면 지중 전선로의 직류시험 조건을 반영하지 못한다.

문제 92

지중 전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 틀린 것은?

1조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 할 것

2견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견디는 구조일 것

3그 안의 고인 물을 제거할 수 있는 구조로 되어 있을 것

4뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 시설할 것

정답 및 해설

틀린 것은 조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 할 것이다.

조명 및 세척이 가능한 장치는 지중함 시설기준에 없는 내용이다.

견고하고 차량 등 중량물의 압력에 견딜 것은 시설기준이다.
고인 물을 제거할 수 있는 구조일 것은 시설기준이다.
뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 할 것은 시설기준이다.

문제 93

전로의 중성점을 접지하는 목적으로 볼 수 없는 것은?

1전로의 보호 장치의 확실한 동작 확보

2부하전류의 일부를 대지로 방류하여 전선 절약

3이상전압의 억제

4대지전압의 저하

정답 및 해설

부하전류의 일부를 대지로 방류하여 전선을 절약한다는 것은 전로 중성점 접지의 목적이 아니다.

중성점 접지의 목적은 대지전압 저하, 이상전압 억제, 보호장치의 확실한 동작 확보이다. 접지는 고장 전류의 통로이지 부하전류를 대지로 흘려 전선을 줄이는 수단이 아니다.

전로의 보호장치의 확실한 동작 확보는 중성점 접지의 목적이다.
이상전압의 억제는 중성점 접지의 목적이다.
대지전압의 저하는 중성점 접지의 목적이다.

문제 94

특고압의 기계기구·모선 등을 옥외에 시설하는 변전소의 구내에 취급자 이외의 자가 들어가지 못하도록 시설하는 울타리·담 등의 높이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

22.2

32.5

정답 및 해설

울타리·담 등의 높이는 2m 이상이어야 한다.

특고압의 기계기구·모선 등을 옥외에 시설하는 변전소에는 취급자 이외의 사람이 들어가지 못하도록 울타리·담 등을 시설하며, 그 높이는 2m 이상으로 한다. 이때 지표면과 울타리·담 등의 하단 사이의 간격은 15cm 이하여야 한다.

또한 울타리·담 등의 높이와 울타리·담 등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 사용전압 35kV 이하에서 5m 이상으로 해야 한다.

따라서 높이 2m만으로 충족되는 것이 아니라 충전부분까지의 거리와 함께 만족시켜야 한다.

문제 95

66kV에 사용되는 변압기를 취급자 이외의 자가 들어가지 않도록 적당한 울타리, 담 등을 설치하여 시설하는 경우 울타리, 담 등의 높이와 울타리, 담등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 최소 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

410

정답 및 해설

높이와 충전부분까지 거리의 합계는 최소 6m 이상이어야 한다.

특고압용 기계기구를 취급자 이외의 사람이 출입하지 못하도록 울타리·담 등으로 시설하는 경우, 울타리·담의 높이와 울타리·담 등으로부터 충전부분까지 거리의 합계는 사용전압 구간별로 정해져 있다.

사용전압이 35kV를 초과하고 160kV 이하인 경우 그 합계는 6m 이상이어야 하며, 66kV는 이 구간에 해당한다.

문제 96

동작시에 아크가 생기는 고압용 개폐기는 목재로부터 몇 [m] 이상 떼어놓아야 하는가?

21.2

31.5

정답 및 해설

동작할 때 아크가 생기는 고압용 개폐기·차단기·피뢰기는 목재 벽·천장 등 가연성 물체로부터 1 m 이상 떼어놓아야 한다.

KEC 341.7은 아크를 발생하는 기구와 가연성 물체 사이의 간격을 전압별로 정한다. 고압용은 1 m 이상이고, 특고압용은 더 큰 값을 적용한다.

1.2 m는 고압용 기구 등의 간격 규정에 없는 수치다.
1.5 m는 고압용 기구 등의 간격 규정에 없는 수치다.
2 m는 특고압용 기구 등에 적용하는 간격이다.

문제 97

금속제 가요전선관공사에서 가요전선관의 선정에 관한 설명으로 틀린 것은?

1전개된 장소에는 1종 금속제 가요전선관을 사용할 수 있다.

2점검할 수 없는 은폐된 장소에는 기계적 충격의 우려와 관계없이 1종 가요전선관을 사용할 수 없다.

3습기가 많은 장소에 1종 가요전선관을 사용하는 경우에는 비닐 피복 1종 가요전선관에 한한다.

4사용전압 400 V 초과 옥내배선의 점검할 수 있는 은폐된 장소에서는 전동기에 접속하는 가요성이 필요한 부분에 한하여 1종을 사용할 수 있다.

정답 및 해설

틀린 설명은 점검할 수 없는 은폐된 장소에는 기계적 충격의 우려와 관계없이 1종 가요전선관을 사용할 수 없다는 것이다.

KEC 232.13.1에 따르면 가요전선관은 2종이 원칙이다.
점검 불가능한 은폐장소라도 기계적 충격을 받을 우려가 없는 조건이면 1종을 사용할 수 있다.

전개된 장소에는 1종 금속제 가요전선관을 사용할 수 있다.
습기·물기 장소에 1종을 사용할 때는 비닐 피복 1종에 한한다.
400V 초과 옥내배선의 점검할 수 있는 은폐장소에서는 전동기 접속 가요성 부분에 한하여 1종을 사용할 수 있다.

문제 98

특고압 가공전선로 중 지지물로서 직선형의 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 장력에 견디는 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 이와 동등이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 하는가?

410

정답 및 해설

특고압 가공전선로에서 직선형 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 10기 이하마다 장력에 견디는 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 동등 이상의 강도의 철탑 1기를 시설해야 한다.

KEC 333.16은 지지물 종류별로 보강·장력 견딤 지지물을 삽입하는 간격을 정한다. 직선형 철탑의 경우가 10기 이하마다이다.

3기는 규정 간격이 아니다.
5기는 B종 철주·B종 철근콘크리트주에서 보강형을 시설하는 간격 등과 혼동하기 쉬운 값으로, 철탑 기준이 아니다.
7기는 규정 간격이 아니다.

문제 99

횡단보도교 위에 시설하는 경우 그 노면상 전력보안 가공 통신선의 높이는 몇 m 이상인가?

정답 및 해설

횡단보도교 위 전력보안 가공통신선의 노면상 높이는 3m 이상이다.

전력보안 가공통신선이 횡단보도교 위를 지나는 경우, 통행에 지장이 없도록 노면상 3m 이상의 높이를 확보해야 한다.

이는 도로나 철도를 횡단하는 경우에 요구되는 높이보다 완화된 기준이다.

문제 100

전력용커패시터의 내부에 고장이 생긴 경우 및 과전류 또는 과전압이 생긴 경우에 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치가 필요한 뱅크용량은 몇 [kVA] 이상인 것인가?

11000kVA

25000kVA

310000kVA

415000kVA

정답 및 해설

전력용 커패시터는 내부 고장과 과전류·과전압이 생겼을 때 자동으로 전로에서 차단하는 장치를 15,000 kVA 이상의 뱅크 용량에서 시설해야 한다.

KEC 351.5는 전력용 커패시터·분로리액터의 보호장치를 용량별로 구분한다. 15,000 kVA 이상은 내부 고장 시 동작하는 장치에 더해 과전류 또는 과전압 시 동작하는 장치까지 요구한다.

1,000 kVA는 기준보다 작은 용량이어서 이 조합의 보호장치를 요구하는 구간이 아니다.
5,000 kVA도 기준보다 작은 용량이어서 이 조합의 보호장치를 요구하는 구간이 아니다.
10,000 kVA도 기준보다 작은 용량이어서 이 조합의 보호장치를 요구하는 구간이 아니다.

전기산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

2024년 1회 기출복원 모의고사

총 100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

유전율 ℇ[F/m]인 유전체 중에서 전하가 Q[C], 전위가 V[V], 반지름a[m]인 도체구가 갖는 에너지는 몇 J인가?

11/2πℇaV²

2πℇaV²

32πℇaV²

44πℇaV²

정답 및 해설

도체구가 갖는 에너지는 2πεaV² 이다.

도체구의 용량 $C=4\pi\varepsilon a$

$W=\dfrac{1}{2}CV^{2}=\dfrac{1}{2}\times4\pi\varepsilon a\times V^{2}=2\pi\varepsilon aV^{2}$

문제 2

지름 10[cm]인 원형 코일 중심에서 자계가 1000[A/m]이다. 원형 코일이 100회 감겨 있을 때, 전류는 몇[A]인가?

정답 및 해설

전류는 1A 이다.

원형 코일 중심의 자계: $H=\dfrac{NI}{2a}$ (반지름 a=0.05m)

$I=\dfrac{2aH}{N}=\dfrac{2\times0.05\times1000}{100}=1\,\mathrm{A}$

문제 3

그림과 같이 진공내의 A, B, C 각 점에 Q_A= 4×10^-6[C], Q_B= 2×10^-6[C], Q_C=5×10^-6[C]의 점전하가 일직선상에 놓여 있을 때 B점에 작용하는 힘은 몇 [N]인가?

10.8 × 10^-2

21.2 × 10^-2

31.8 × 10^-2

42.4 × 10^-2

정답 및 해설

B점에 작용하는 힘은 0.8×10^-2 N이다.

그림은 A, B, C 가 일직선이며 AB=2m, BC=3m 이다. 세 전하가 모두 같은 부호이므로 B 는 A 에게 밀려 C 쪽으로, C 에게 밀려 A 쪽으로 힘을 받는다.

두 힘은 방향이 반대이므로 $F=F_A-F_C=0.8\times10^{-2}\ \mathrm{N}$ 이며 합력은 C 쪽을 향한다.

문제 4

표피 효과에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1도체에 교류가 흐르면 표면으로부터 중심으로 들어갈 수록 전류밀도가 작아진다.

2고주파일수록, 도체의 전도도 및 투자율이 클수록 심하다.

3도체 내부는 전류의 전도에 거의 관여하지 않으므로 전기 저항이 증가하는 요인이 된다.

4도체 내의 전류 또는 자속의 분포는 표면에서의 깊이에 대하여 지수함수적으로 증가된다.

정답 및 해설

옳지 않은 것은 전류·자속의 분포가 깊이에 대해 지수함수적으로 증가한다는 설명이다.

표피 효과에서는 표면에서 중심으로 갈수록 전류밀도가 지수함수적으로 감소한다.

교류가 흐르면 중심으로 갈수록 전류밀도가 작아진다 — 옳은 설명이다.
고주파일수록, 도전율·투자율이 클수록 심하다 — 옳은 설명이다.
도체 내부는 전류 전도에 거의 관여하지 않아 저항 증가 요인이 된다 — 옳은 설명이다.

문제 5

점전하 +Q[C]의 무한평면도체에 대한 영상전하는?

1Q[C]와 같다.

2-Q[C]와 같다.

3Q[C] 보다 작다.

4Q[C] 보다 크다.

정답 및 해설

점전하 +Q 의 영상전하는 -Q이다. 크기는 같고 부호만 반대이다.

영상전하는 도체면을 기준으로 대칭인 위치에 놓인다.

이는 접지된 도체 표면의 전위를 0 으로 만들기 위한 가상의 전하이며, 도체 내부에 실제로 존재하는 전하가 아니다.

문제 6

맥스웰 전자계의 기초 방정식으로 틀린 것은?

rot\,H=i_c+\dfrac{\partial D}{\partial t}

rot\,E=-\dfrac{\partial B}{\partial t}

3divD=ρ

div\,B=-\dfrac{\partial D}{\partial t}

정답 및 해설

틀린 것은 $\mathrm{div}\,B=-\dfrac{\partial D}{\partial t}$ 이다.

자속은 끊기지 않으므로 맥스웰 방정식에서 $\mathrm{div}\,B=0$ 이다.

$\mathrm{rot}\,H=i_c+\dfrac{\partial D}{\partial t}$ — 암페어 법칙에 변위전류를 더한 식으로 옳다.
$\mathrm{rot}\,E=-\dfrac{\partial B}{\partial t}$ — 패러데이 법칙으로 옳다.
$\mathrm{div}\,D=\rho$ — 가우스의 법칙으로 옳다.

문제 7

다음 ( )안에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

1가: 제곱, 나: 제곱

2가: 제곱, 나: 세제곱

3가: 세제곱, 나: 제곱

4가: 세제곱, 나: 세제곱

정답 및 해설

전기 쌍극자의 전위는 거리의 제곱에, 자기 쌍극자의 자계는 거리의 세제곱에 반비례한다.

둘 다 제곱: 자계는 전위보다 한 차수 더 빨리 감소하므로 세제곱이어야 한다.
전위가 세제곱, 자계가 제곱: 두 항목이 서로 뒤바뀌었다.
둘 다 세제곱: 전위는 세제곱이 아니라 제곱에 반비례한다.

문제 8

w=\dfrac{m}{eB},\ T=\dfrac{eB}{2\pi m}

w=\dfrac{eB}{m},\ T=\dfrac{2\pi m}{eB}

w=\dfrac{mv}{eB},\ T=\dfrac{2\pi B}{mv}

w=\dfrac{em}{B},\ T=\dfrac{2\pi m}{Bv}

정답 및 해설

각속도는 $\omega=\dfrac{eB}{m}$ , 주기는 $T=\dfrac{2\pi m}{eB}$ 이다.

로렌츠 힘이 구심력이 된다: $evB=\dfrac{mv^{2}}{r}$ 이므로 $r=\dfrac{mv}{eB}$

$\omega=\dfrac{v}{r}=\dfrac{eB}{m}$ , $T=\dfrac{2\pi}{\omega}=\dfrac{2\pi m}{eB}$ — 주기는 속도 v 와 무관하다.

문제 9

그림과 같은 반지름 a[m]인 원형 코일에 I[A]의 전류가 흐르고 있다. 이 도체 중심축상 x[m]인 P점의 자위는 몇A 인가?

\dfrac{I}{2}\left(1 - \dfrac{x}{\sqrt{a^2 + x^2}}\right)

\dfrac{I}{2}\left(1 - \dfrac{a}{\sqrt{a^2 + x^2}}\right)

\dfrac{I}{2}\left(1-\dfrac{x^2}{(a^2+x^2)^{\dfrac{3}{2}}}\right)

\dfrac{I}{2}\left(1-\dfrac{a^2}{(a^2+x^2)^{\dfrac{3}{2}}}\right)

정답 및 해설

전류 루프를 등가 판자석으로 보면 점 P의 자위는 U=(I/4π)·ω 이고, 여기서 ω 는 P에서 코일이 이루는 입체각 으로 ω=2π(1−cos θ) 이다.

그림의 직각삼각형에서 cos θ = x/√(a²+x²) 이므로 U=(I/4π)·2π{1−x/√(a²+x²)} = (I/2){1 − x/√(a²+x²)} [A] 가 된다.

문제 10

유전율이 각각 다른 두 종류의 유전체 경계면에 전속이 입사될 때 이 전속은 어떻게 되는가? (단, 경계면에 수직으로 입사하지 않는 경우이다.)

1굴절

2반사

3회절

4직진

정답 및 해설

전속은 경계면에서 굴절한다.

수직이 아닌 입사에서는 매질의 유전율 차이로 진행 방향이 바뀌며, 이는 스넬의 법칙(굴절의 법칙)을 따른다.

반사 : 경계면에서 일부 에너지가 원래 매질로 돌아오는 현상이다.
회절 : 이 상황의 주된 현상이 아니다.
직진 : 이 상황의 주된 현상이 아니다.

문제 11

히스테리시스 곡선이 횡축과 만나는 점은 무엇을 나타내는가?

1투자율

2잔류자속밀도

3자력선

4보자력

정답 및 해설

히스테리시스 곡선이 횡축(H 축)과 만나는 점은 보자력이다.

B 를 0 으로 만들기 위해 반대 방향으로 가해야 하는 자계의 세기이다.

잔류자속밀도 — 종축(B 축)과 만나는 점이다.
투자율 — 곡선의 기울기와 관련된 양이다.
자력선 — 곡선 위의 한 점이 아닌 자계의 표현 방법이다.

문제 12

C=5[㎌]인 평행판 콘덴서에 5[V]인 전압을 걸어줄 때 콘덴서에 축적되는 에너지는 몇 J인가?

16.25 × 10^-5

26.25 × 10^-3

31.25 × 10^-5

41.25 × 10^-3

정답 및 해설

축적되는 에너지는 6.25×10^-5 J 이다.

공식: $W=\dfrac{1}{2}CV^{2}$

대입: $W=\dfrac{1}{2}\times5\times10^{-6}\times5^{2}=6.25\times10^{-5}\,\mathrm{J}$

문제 13

두 유전체의 경계면에서 정전계가 만족하는 것은?

1전계의 법선성분이 같다.

2전속밀도의 접선성분이 같다.

3경계면상의 두 점간의 전위차가 같다.

4전속은 유전률이 작은 유전체로 모인다.

정답 및 해설

경계면에서는 경계면상의 두 점 사이 전위차가 같다(전계의 접선성분이 연속).

정전계 경계조건: $E_{1t}=E_{2t}$ , $D_{1n}=D_{2n}$

전계의 법선성분이 같다 — 같은 것은 전속밀도의 법선성분이다.
전속밀도의 접선성분이 같다 — 같은 것은 전계의 접선성분이다.
전속은 유전율이 작은 쪽으로 모인다 — 전속은 유전율이 큰 쪽으로 모인다.

문제 14

10.042

20.063

30.083

40.126

정답 및 해설

축적된 에너지는 약 0.083 J이다.

병렬 접속 후 축적 에너지는
$W = \dfrac{Q^2}{2C} = \dfrac{(5\times10^{-4})^2}{2\times1.5\times10^{-6}} \approx 0.083\,\mathrm{J}$

문제 15

전하 8π[C]이 8 m/s의 속도로 진공 중을 직선운동하고 있다면, 이 운동 방향에 대하여 각도 θ이고, 거리 4m 떨어진 점의 자계의 세기는 몇 A/m인가?

1cosθ

21/2sinθ

3sinθ

42sinθ

정답 및 해설

자계의 세기는 sinθ [A/m] 이다.

운동 전하에 의한 자계(비오-사바르): $H=\dfrac{Qv\sin\theta}{4\pi r^{2}}$

대입: $H=\dfrac{8\pi\times8\times\sin\theta}{4\pi\times4^{2}}=\dfrac{64\pi}{64\pi}\sin\theta=\sin\theta$

문제 16

자계의 세기를 표시하는 단위가 아닌 것은?

1A/m

2Wb/m

3N/Wb

4AT/m

정답 및 해설

자계의 세기 단위가 아닌 것은 Wb/m이다.

자계의 세기 $H$ 의 단위는 A/m (= AT/m)이며, $F=mH$ 에서 N/Wb 로도 표시한다.

Wb/m 는 자계의 세기 단위가 아니며, 자속밀도의 단위는 Wb/m² 이다.

문제 17

15.1

27.7

310.2

415.4

정답 및 해설

누설전류는 약 7.7mA 이다.

절연저항과 정전용량 사이에는 $RC=\rho\varepsilon_0\varepsilon_s$ 의 관계가 있다.

$R=\dfrac{\rho\varepsilon_0\varepsilon_s}{C}=\dfrac{10^{11}\times8.855\times10^{-12}\times2.2}{30\times10^{-6}}\approx6.5\times10^{4}\,\Omega$

$I=\dfrac{V}{R}=\dfrac{500}{6.5\times10^{4}}\approx7.7\times10^{-3}\,\mathrm{A}$

문제 18

그림과 같이 +q[C/m]로 대전된 두 도선이 d[m]의 간격으로 평행하게 가설되었을 때, 이 두 도선간에서 전계가 최소가 되는 점은?

1d/4지점

23/4d 지점

3d/3지점

4d/2지점

정답 및 해설

전계가 최소가 되는 점은 d/2 지점(두 도선의 중앙)이다.

두 도선의 부호가 서로 달랐다면 두 전계가 같은 방향으로 더해져 중앙에서도 0 이 되지 않고 $\dfrac{2q}{\pi\varepsilon_0 d}$ 가 남는다.

문제 19

ø=ø_msin2πft[Wb]일때, 이 자속과 쇄교하는 권수 N회인 코일에 발생하는 기전력[V]은?

2\pi fN\phi_m\sin 2\pi ft

-2\pi fN\phi_m\sin 2\pi ft

2\pi fN\phi_m\cos 2\pi ft

-2\pi fN\phi_m\cos 2\pi ft

정답 및 해설

유도 기전력은 $e=-2\pi fN\phi_m\cos2\pi ft$ 이다.

패러데이-렌츠 법칙: $e=-N\dfrac{d\phi}{dt}$

$e=-N\dfrac{d}{dt}(\phi_m\sin2\pi ft)=-2\pi fN\phi_m\cos2\pi ft$

사인 함수를 미분하면 코사인이 되고, 렌츠 법칙에 의해 음(-)의 부호가 붙는다.

문제 20

대전도체 표면의 전하밀도를 σ[C/m²]이라 할 때, 대전도체 표면의 단위면적이 받는 정전응력은 전하밀도 σ와 어떤 관계에 있는가?

\sigma^{\dfrac{1}{2}}

에 비례

\sigma^{\dfrac{3}{2}}

에 비례

3σ에 비례

4σ²에 비례

정답 및 해설

문제 21

다음 중 전력선 반송 보호계전방식의 장점이 아닌 것은?

1저주파 반송전류를 중첩시켜 사용하므로 계통의 신뢰도가 높아진다.

2고장 구간의 선택이 확실하다.

3동작이 예민하다.

4고장점이나 계통의 여하에 불구하고 선택차단개소를 동시에 고속도 차단할 수 있다.

정답 및 해설

장점이 아닌 것은 저주파 반송전류를 중첩시킨다는 설명이다.

전력선 반송보호계전방식은 전력선에 통신용 반송파를 실어 양단 보호계전기가 고장 정보를 주고받는 방식이다.

실제로 중첩시키는 반송전류는 저주파가 아니라 고주파(수십~수백 kHz대) 반송파이다.

문제 22

가스터빈 발전의 장점은?

1효율이 가장 높은 발전방식이다.

2기동시간이 짧아 첨두부하용으로 사용하기 용이하다.

3어떤 종류의 가스라도 연료로 사용이 가능하다.

4장기간 운전해도 고장이 적으며, 발전효율이 높다.

정답 및 해설

가스터빈 발전의 가장 큰 장점은 기동시간이 짧아 첨두부하(피크)용으로 사용하기 쉽다는 점이다.

나머지 설명은 가스터빈 발전의 장점으로 보기 어렵다.

발전효율이 가장 높은 방식은 아니다.
아무 종류의 가스나 연료로 사용할 수 있는 것은 아니다.
장기간 운전 시 고장이 적고 효율이 높다고 보기도 어렵다.

문제 23

복도체를 사용한 송전선로를 단도체를 사용한 선로와 비교할 때 알맞은 것은? (단, 복도체의 총 단면적과 단도체의 단면적이 같은 경우이다.)

1작용 인덕턴스와 작용 정전용량이 모두 감소한다.

2작용 인덕턴스와 작용 정전용량이 모두 증가한다.

3작용 인덕턴스는 감소하고, 작용 정전용량은 증가한다.

4작용 인덕턴스는 증가하고, 작용 정전용량은 감소한다.

정답 및 해설

복도체는 단도체보다 인덕턴스는 감소하고 정전용량은 증가한다.

등가 반지름이 커져 인덕턴스가 작아지고 정전용량이 커진다. 임계전압도 높아져 코로나가 줄어든다.

둘 다 감소한다는 설명은 정전용량 증가와 맞지 않는다.
둘 다 증가한다는 설명은 인덕턴스 감소와 맞지 않는다.
인덕턴스 증가·정전용량 감소는 정반대의 관계이다.

문제 24

초고압용 차단기에서 개폐저항을 사용하는 이유는?

1차단전류 감소

2이상전압 감쇄

3차단속도 증진

4차단전류의 역률개선

정답 및 해설

개폐저항을 사용하는 이유는 이상전압 감쇄이다.

초고압 차단기가 선로를 개폐할 때는 선로의 인덕턴스와 정전용량 사이의 과도현상으로 정상전압보다 훨씬 높은 개폐서지가 나타날 수 있다.

주접점과 병렬로 저항을 삽입하면 과도전류를 저항으로 먼저 흘려보내 진동 에너지를 감쇠시킨다.

그 결과 재점호 등에 따른 이상전압을 억제한다.

문제 25

충전된 콘덴서의 에너지에 의해 트립되는 방식으로 정류기, 콘덴서 등으로 구성되어 있는 차단기의 트립방식은?

1과전류 트립방식

2직류전압 트립방식

3콘덴서 트립방식

4부족전압 트립방식

정답 및 해설

충전된 콘덴서 에너지로 트립하는 방식은 콘덴서 트립방식이다.

정류기로 콘덴서를 충전해 두었다가 그 저장 에너지로 트립 코일을 여자한다.

과전류 트립방식은 CT 2차 전류로 동작한다.
직류전압 트립방식은 별도의 직류 전원으로 동작한다.
부족전압 트립방식은 전압 저하 시 동작한다.

문제 26

3상 Y결선된 발전기가 무부하 상태로 운전 중 3상 단락고장이 발생하였을 때 나타나는 현상으로 적합하지 않은것은?

1영상분 전류는 흐르지 않는다.

2역상분 전류는 흐르지 않는다.

3정상분 전류는 영상분 및 역상분 임피던스에 무관하고 정상분 임피던스에 반비례한다.

43상 단락전류는 정상분 전류의 3배가 흐른다.

정답 및 해설

3상 단락전류가 정상분 전류의 3배라는 설명이 적합하지 않다.

3상 단락 시 영상·역상분은 없고 $I_a=I_1$ 이므로 단락전류는 정상분 전류와 같다.

영상분 전류는 흐르지 않는다.
역상분 전류는 흐르지 않는다.
정상분 전류는 정상분 임피던스에만 반비례한다.

문제 27

전선의 자체 중량과 빙설의 종합하중을 W₁, 풍압하중을 W₂라 할 때 합성하중은?

1W₁+W₂

2W₂-W₁

\sqrt{W_1-W_2}

\sqrt{W_1^2+W_2^2}

정답 및 해설

전선에 걸리는 하중 중 전선 자체 중량과 빙설하중은 연직(수직) 아래 방향으로 작용하고, 풍압하중은 이에 직각인 수평 방향으로 작용한다.

이 합성하중은 이도 계산식 D = WS²/(8T) 에 그대로 대입되며, 빙설과 바람이 동시에 작용하는 최악 조건이 전선 장력과 이도 설계의 기준이 된다.

문제 28

수전용 변전설비의 1차측에 설치하는 차단기의 용량은 어느 것에 의하여 정하는가?

1수전전력과 부하율

2수전계약용량

3공급측 전원의 단락용량

4부하설비용량

정답 및 해설

차단기의 용량은 공급측 전원의 단락용량으로 정한다.

수전측 1차 차단기는 계통에서 발생할 수 있는 단락사고 전류를 안전하게 차단할 수 있어야 한다.

따라서 부하설비의 용량이나 부하율과는 무관하게 공급측 전원 계통의 단락용량(단락전류의 크기)을 기준으로 한다.

문제 29

직접접지방식에서 변압기에 단절연이 가능한 이유는?

1고장전류가 크므로

2지락전류가 저역률이므로

3중성점 전위가 낮으므로

4보호계전기의 동작이 확실하므로

정답 및 해설

단절연이 가능한 이유는 중성점 전위가 낮기 때문이다.

직접접지에서는 지락 시에도 중성점 전위가 거의 오르지 않아 변압기 중성점 쪽 절연을 낮출 수 있다.

고장전류가 크다는 것은 단절연의 이유가 아니다.
지락전류의 역률은 절연과 무관하다.
보호계전기가 확실히 동작하는 것은 직접접지의 장점이나 단절연의 이유는 아니다.

문제 30

직접접지방식에 대한 설명 중 틀린 것은?

1애자 및 기기의 절연수준 저감이 가능하다.

2변압기 및 부속설비의 중량과 가격을 저하시킬 수 있다.

31상 지락사고 시 지락전류가 작으므로 보호계전기 동작이 확실하다.

4지락전류가 저역율 대전류이므로 과도안정도가 나쁘다.

정답 및 해설

직접접지방식에 대한 설명 중 틀린 것은 지락전류가 작아 보호계전기 동작이 확실하다는 설명이다.

중성점 전위 상승이 억제되어 이상전압이 낮게 유지되므로 애자와 기기의 절연수준을 낮출 수 있고, 그만큼 변압기·부속설비의 중량과 가격도 줄일 수 있다는 점은 직접접지방식의 실제 장점으로 옳은 설명이다.
지락전류가 저역률 대전류라서 과도안정도가 나빠진다는 점도 직접접지방식의 단점으로 옳은 설명이다.

문제 31

탭전환 변압기 1차측에 몇 개의 탭이 있는 이유는?

1예비용 단자

2부하전류를 조정하기 위하여

3수전점의 전압을 조정하기 위하여

4변압기의 여자전류를 조정하기 위하여

정답 및 해설

1차측 탭은 수전점의 전압을 조정하기 위해 설치한다.

부하 변동이나 선로 조건 변화에 따라 달라지는 수요가측 전압을 일정하게 유지하도록 권수비를 조정하는 용도이다.

문제 32

고장점에서 구한 전 임피던스를 Z[Ω], 고장점의 상전압을 E[V]라 하면 3상 단락전류 [A]는?

1E/Z

2ZE/√3

3√3E/Z

43E/Z

정답 및 해설

3상 단락전류는 E/Z이다.

고장점의 상전압 E와 전 임피던스 Z로 $I_s=\dfrac{E}{Z}$ 이다. 선간전압 V로는 $\dfrac{V}{\sqrt3Z}$ 가 된다.

ZE/√3는 전류가 아니라 전압 차원의 식이다.
√3E/Z와 3E/Z는 계수가 맞지 않는다.

문제 33

송전선의 중성점을 접지하는 이유가 아닌 것은?

1코로나를 방지한다.

2기기의 절연강도를 낮출 수 있다.

3이상전압을 방지한다.

4지락 사고선을 선택 차단한다.

정답 및 해설

송전선 중성점 접지의 이유가 아닌 것은 코로나 방지이다.

코로나는 전선 표면의 전위경도에 의해 발생하므로 접지와 무관하다.

이상전압을 억제하는 것은 중성점 접지의 대표적 목적이다.
기기의 절연강도를 낮게 설계할 수 있게 하는 것도 접지방식의 실익이다.
지락사고 시 사고회선을 선택적으로 차단할 수 있게 하는 것 역시 접지 목적에 포함된다.

문제 34

연가를 하는 주된 목적으로 옳은 것은?

1선로정수의 평형

2유도뢰의 방지

3계전기의 확실한 동작의 확보

4전선의 절약

정답 및 해설

연가의 주된 목적은 선로정수의 평형이다.

3상 배치가 비대칭이면 각 상의 인덕턴스·정전용량이 달라지므로 전선 위치를 바꿔 평균화한다.

유도뢰 방지는 가공지선으로 한다.
계전기 동작 확보는 연가의 목적이 아니다.
전선 절약과는 무관하다.

문제 35

정격전압 7.2kV, 정격차단용량 100MVA인 3상 차단기의 정격 차단전류는 약 몇 kA인가?

정답 및 해설

정격 차단전류는 약 8kA이다.

3상 차단기의 정격차단용량은 P_s = √3·V_n·I_s로 정의된다.
$P_s=\sqrt{3}\,V_n I_s$

차단전류를 구하면
$I_s=\dfrac{P_s}{\sqrt{3}\,V_n}=\dfrac{100\times10^6}{\sqrt{3}\times7200}=\dfrac{100\times10^6}{12470}=8.02\times10^3$ A이다.

따라서 약 8kA이다.

문제 36

배전선로 개폐기 중 반드시 차단기능이 있는 후비 보조 장치와 직렬로 설치하여 고장구간을 분리시키는 개폐기는?

1컷아웃 스위치

2부하 개폐기

3리클로저

4섹셔널라이저

정답 및 해설

후비 보호 장치와 직렬로 설치하는 개폐기는 섹셔널라이저이다.

섹셔널라이저는 차단 능력이 없어 리클로저 같은 차단기능 장치의 동작 횟수를 세어 무전압 때 고장 구간을 분리한다.

컷아웃 스위치는 변압기 보호용 퓨즈 개폐기이다.
부하 개폐기는 부하 전류를 개폐한다.
리클로저는 스스로 차단·재투입하는 후비 장치이다.

문제 37

화력 발전소의 보일러 손실이 보일러 입력의 20[%]이고, 터빈 출력이 터빈 입력의 50[%]일 때, 화력발전소의 열소비율은 몇 [kcal/kWh]인가?

11850

21950

32050

42150

정답 및 해설

열소비율은 2150 kcal/kWh이다.

1850·1950·2050은 효율 적용이 어긋난 값이다.

문제 38

송전 계통의 중성점을 직접 접지하는 목적과 관계없는 것은?

1고장전류 크기의 억제

2이상전압 발생의 방지

3보호계전기의 신속 정확한 동작

4전선로 및 기기의 절연 레벨을 경감

정답 및 해설

고장전류 크기의 억제는 직접접지의 목적과 관계없다.

직접접지는 지락 시 큰 고장전류가 흘러 계전기가 확실히 동작하도록 하는 방식이다.

이상전압 발생을 방지한다.
보호계전기가 신속·정확하게 동작한다.
절연 레벨을 경감할 수 있다.

문제 39

3상 1회선 전선로에서 대지정전용량은 C_s이고 선간정전 용량을 C_m이라 할 때, 작용정전용량 C_n은?

1C_s+C_m

2C_s+2C_m

3C_s+3C_m

42C_s+C_m

정답 및 해설

작용정전용량은 C_n = C_s + 3C_m이다.

3상 1회선 송전선로의 작용정전용량은 대지정전용량 $C_s$ 와 선간정전용량 $C_m$ 을 등가 스타(Y) 결선으로 환산해 합산한 값이다.

선간 커패시턴스를 △-Y 변환하면 상당 정전용량이 3배가 되므로 $C_n = C_s + 3C_m$ 이다.

문제 40

전력 사용의 변동 상태를 알아보기 위한 것으로 가장 적당한 것은?

1수용률

2부등률

3부하율

4역률

정답 및 해설

전력 사용의 변동 상태를 알아보는 데 가장 적당한 것은 부하율이다.

부하율은 평균전력을 최대전력으로 나눈 비율로, 일정 기간 전력 사용이 얼마나 고르게 이루어지는지를 나타낸다.

부하율이 1에 가까울수록 부하 변동이 적고 설비 이용률이 높다.

부등률은 여러 부하 사이 최대전력 발생 시점의 분산 정도를 나타낸다.
수용률은 설비용량 대비 최대수요전력의 비를 나타낸다.

문제 41

동기발전기의 병렬운전에서 기전력의 위상이 다른 경우, 동기화력 (P_s)를 나타낸 식은? (단, P : 수수전력,δ : 상차각이다.)

P_s=\dfrac{dP}{d\delta}

P_s=\int Pd\delta

P_s=P\times\cos\delta

P_s=\dfrac{P}{\cos\delta}

정답 및 해설

동기화력은 수수전력을 상차각으로 미분한 값이다.

두 발전기의 위상이 어긋나면 수수전력이 생기고, 위상차가 변할 때 전력이 얼마나 변하는지가 곧 동기화력이다.

$P_s=\dfrac{dP}{d\delta}$

이 값이 클수록 위상차를 원래대로 되돌리려는 힘이 크다.

수수전력을 상차각으로 적분한 식은 동기화력의 정의가 아니다.
P에 코사인을 곱한 식은 미분 결과가 아니다.
P를 코사인으로 나눈 식도 미분 결과가 아니다.

문제 42

같은 정격전압에서 변압기의 주파수만을 높이면 다음에서 증가하는 것은?

1여자전류 증가

2동손 증가

3철손 증가

4%임피던스 증가

정답 및 해설

정격전압이 같을 때 주파수만 높이면 증가하는 것은 %임피던스이다.

누설 리액턴스는 주파수에 비례하므로 주파수가 오르면 %리액턴스와 %임피던스가 커진다.

여자전류는 자속이 줄어 감소한다.
동손은 부하전류가 같으면 변하지 않는다.
철손은 자속 감소 영향으로 대체로 감소한다.

문제 43

3상 유도전동기에서 동기 와트로 표시되는 것은?

1토크

2동기 각속도

31차 입력

42차 출력

정답 및 해설

3상 유도전동기의 토크를 동기속도 기준의 전력값으로 환산해 표시한 것이 동기와트(synchronous watt)이며, 그 값은 2차 입력 $P_2$ 와 같다.

문제 44

단상 유도 전동기의 기동 방법 중 기동 토크가 가장 큰 것은?

1반발 기동형

2분상 기동형

3반발 유도형

4콘덴서 기동형

정답 및 해설

기동 토크가 가장 큰 기동 방법은 반발 기동형이다.

단상 유도전동기의 기동 토크는 반발 기동형, 반발유도형, 콘덴서 기동형, 분상 기동형 순으로 작아진다.

문제 45

변압기의 정격을 정의한 것 중 옳은 것은?

1전부하의 경우 1차 단자전압을 정격 1차 전압이라 한다.

2정격 2차 전압은 명판에 기재되어 있는 2차권선의 단자 전압이다.

3정격 2차 전압을 2차 권선의 저항으로 나눈 것이 정격 2차 전류이다.

42차 단자 간에서 얻을 수 있는 유효전력을 [kW]로 표시 한 것이 정격출력이다.

정답 및 해설

문제 46

출력 3[kW], 1500[rpm]인 전동기의 토크[kg ㆍ m]는?

11.95

22.12

32.90

43.82

정답 및 해설

토크는 1.95 kg·m이다.

kg·m 단위 토크는 출력(W)과 회전수로 구한다.

$T=0.975\dfrac{P}{N}=0.975\times\dfrac{3000}{1500}=1.95\ \mathrm{kg\cdot m}$

문제 47

직류발전기의 무부하 특성곡선은 다음 중 어느 관계를 표시한 것인가?

1계자전류 – 부하전류

2단자전압 – 계자전류

3단자전압 – 회전속도

4부하전류 – 단자전압

정답 및 해설

무부하 특성곡선은 단자전압과 계자전류의 관계를 나타낸다.

무부하 포화곡선이라고도 하며, 정격속도로 무부하 운전하면서 계자전류를 변화시킬 때 유기되는 단자전압을 그린 곡선이다.

문제 48

170

287.5

3121

4126

정답 및 해설

1차 선전류는 약 70A이다.

$I_1 = \dfrac{800\times 10^3}{\sqrt{3}\times 6600} \approx 70\,[\mathrm{A}]$

문제 49

전기자 총 도체수 500, 6극, 중권의 직류전동기가 있다. 전기자 전 전류가 100A일 때의 발생토크는 약 몇 kg ㆍ m인가? (단, 1극당 자속수는 0.01Wb이다.)

18.12

29.54

310.25

411.58

정답 및 해설

발생토크는 약 8.12kg·m이다.

중권(병렬권) 직류기는 병렬회로수 a가 극수 p와 같으므로 a=6이다.

발생토크는 다음 식으로 구한다.

$T=\dfrac{p\,Z\,\phi\,I_a}{2\pi a}=\dfrac{6\times500\times0.01\times100}{2\pi\times6}\approx79.6\ \mathrm{N\cdot m}$

N·m 단위를 kg·m 단위로 환산하기 위해 중력가속도(약 9.8)로 나눈다.

$T\approx\dfrac{79.6}{9.8}\approx8.12\ \mathrm{kg\cdot m}$

문제 50

다음의 정류회로 중 가장 큰 출력값을 갖는 회로는?

1단상 반파 정류회로

23상 반파 정류회로

3단상 전파 정류회로

43상 전파 정류회로

정답 및 해설

가장 큰 출력값을 갖는 회로는 3상 전파 정류회로이다.

교류 입력 전압이 같을 때 상수가 많고 전파일수록 평균 직류 출력이 크다. 3상 전파가 가장 크다.

단상 반파 정류회로는 출력이 가장 작다.
3상 반파 정류회로는 3상 전파보다 출력이 작다.
단상 전파 정류회로는 3상 방식보다 출력이 작다.

문제 51

와류손이 50W인 3300/110V, 60Hz용 단상 변압기를 50Hz, 3000V의 전원에 사용하면 이 변압기의 와류손은 약 몇 W로 되는가?

125

231

336

441

정답 및 해설

와류손은 약 41W가 된다.

와류손은 최대자속밀도와 주파수의 곱의 제곱에 비례하고, 최대자속밀도는 인가전압에 비례하며 주파수에 반비례한다.

따라서 와류손은 주파수와 무관하게 인가전압의 제곱에만 비례한다.

$P_e \propto V^2$ 이므로
$P_{e2} = 50 \times \left(\dfrac{3000}{3300}\right)^2 \approx 41\ \mathrm{W}$ 이다.

문제 52

입력된 직류 전력의 크기를 변환된 다른 직류 전력으로 출력하는 전력변환 장치는?

1초퍼

2인버터

3사이클로 컨버터

4다이오드 정류기

정답 및 해설

직류를 다른 직류로 변환하는 장치는 초퍼이다.

초퍼는 스위칭으로 직류 전압의 크기를 바꾸는 DC-DC 변환기이다.

인버터는 직류를 교류로 바꾼다.
사이클로 컨버터는 교류를 다른 주파수의 교류로 바꾼다.
다이오드 정류기는 교류를 직류로 바꾼다.

문제 53

11543

21668

31625

42031

정답 및 해설

약 1668[rpm]이 된다.

분권 전동기에서 계자 전류가 일정하면 자속이 같으므로 속도는 역기전력에 비례한다.

$E_1=120-35\times0.4=106\,\mathrm{V}$
$E_2=150-35\times0.4=136\,\mathrm{V}$

$N_2=1300\times\dfrac{136}{106}\approx1668\,\mathrm{rpm}$

문제 54

변압기 온도시험을 하는데 가장 좋은 방법은?

1실 부하법

2반환 부하법

3단락 시험법

4내전압 시험법

정답 및 해설

온도시험에 가장 좋은 방법은 반환부하법이다.

실부하법은 대용량 부하가 필요해 비경제적이다.
단락시험법은 임피던스 측정이 목적이다.
내전압시험법은 절연내력 확인이 목적이므로 온도시험 방법으로는 부적절하다.

문제 55

전기자를 고정자로하고, 계자극을 회전자로 한 회전자계형으로 가장 많이 사용되는 것은?

1직류 발전기

2회전 변류기

3동기 발전기

4유도 발전기

정답 및 해설

이런 구조는 동기 발전기의 특징이다.

직류 발전기는 전기자가 회전하고 계자가 고정되는 회전전기자형이다.
회전 변류기는 직류 전기자 구조에 슬립링을 붙인 회전전기자형이다.
유도 발전기는 계자극이 아니라 농형·권선형 회전자를 쓴다.

문제 56

슬롯수 36의 고정자 철심이 있다. 여기에 3상 4극의 2층권을 시행할 때, 매극 매상의 슬롯수와 총 코일수는?

13과 18

29와 36

33과 36

49와 18

정답 및 해설

매극 매상의 슬롯수는 3, 총 코일수는 36이다.

매극매상 슬롯수는
$q=\dfrac{\text{총 슬롯수}}{\text{극수}\times\text{상수}}=\dfrac{36}{4\times3}=3$ 이다.

2층권에서는 하나의 슬롯에 상·하 두 개의 코일변이 들어가고 코일 하나가 상·하 두 슬롯에 걸쳐 감기므로, 총 코일수는 슬롯수와 같은 36개이다.

문제 57

3상 전원에서 2상 전원을 얻기 위한 변압기의 결선방법은?

1Δ

정답 및 해설

3상에서 2상 전원을 얻는 결선은 T결선(스콧결선)이다.

권수비가 다른 두 대의 단상 변압기를 T자 형태로 접속해, 3상 전원을 위상차 90°인 2상 전원으로 변환한다.

Δ결선은 3상 내에서의 결선방식이다.
Y결선도 3상 내에서의 결선방식이다.
V결선은 Δ결선 변압기 1대가 고장 났을 때 나머지 2대로 3상 전력을 공급하는 방식이며 상수 변환이 목적이 아니다.

문제 58

다음중 서보모터가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

1기동토크가 클 것

2토크속도곡선이 수하특성을 가질 것

3회전자를 굵고 짧게 할 것

4전압이 0 이 되었을 때 신속하게 정지할 것

정답 및 해설

서보모터의 조건이 아닌 것은 회전자를 굵고 짧게 하는 것이다.

서보모터는 응답이 빨라야 하므로 관성을 줄이기 위해 회전자를 가늘고 길게 만든다.

기동 토크가 클 것 — 필요한 조건이다.
토크-속도 곡선이 수하(우하향) 특성일 것 — 필요한 조건이다.
전압이 0이 되면 즉시 정지할 것 — 필요한 조건이다.

문제 59

동기발전기에 회전계자형을 사용하는 이유로 틀린 것은?

1기전력의 파형을 개선한다.

2계자가 회전자이지만 저전압 소용량의 직류이므로 구조가 간단하다.

3전기자가 고정자이므로 고전압 대전류용에 좋고 절연이 쉽다.

4전기자보다 계자극을 회전자로 하는 것이 기계적으로 튼튼하다.

정답 및 해설

회전계자형을 사용하는 이유로 틀린 것은 기전력의 파형을 개선한다는 설명이다.

기전력 파형의 개선은 분포권·단절권 채용이나 자극 형상 설계 등과 관련된 사항이며, 회전계자형이라는 구조 선택 자체에서 비롯되지는 않는다.

계자가 상대적으로 저전압·소용량 직류이므로 회전자 구조가 간단하다.
전기자를 고정자로 두면 고전압·대전류용 권선의 절연과 인출이 쉽다.
계자극을 회전시키는 쪽이 기계적으로 더 튼튼하다.

문제 60

단상 반파정류회로에서 평균 출력 전압은 전원 전압의 약 몇 %인가?

145.0

266.7

381.0

486.7

정답 및 해설

평균 출력 전압은 전원 전압의 약 45.0%이다.

단상 반파정류회로의 직류 평균출력전압은 입력 정현파의 실효전압에 대해 다음 비율을 갖는다.

$E_d = \dfrac{\sqrt{2}}{\pi} V \approx 0.450\,V$

문제 61

e=E_m\cos\left(100\pi t-\dfrac{\pi}{3}\right)\,[\mathrm{V}]

와

i=I_m\sin\left(100\pi t+\dfrac{\pi}{4}\right)

[A]의 위상차를 시간으로 나타내면 약 몇 초인가?

13.33 × 10^-4

24.33 × 10^-4

36.33 × 10^-4

48.33 × 10^-4

정답 및 해설

검산하면 주파수는 $f=\dfrac{100\pi}{2\pi}=50\,\mathrm{Hz}$ , 주기는 0.02s이고 $0.02\times\dfrac{15}{360}=8.33\times10^{-4}\,\mathrm{s}$ 로 같은 값을 얻는다.

문제 62

대칭 좌표법에 관한 설명 중 잘못된 것은?

1불평형 3상 회로 비접지식 회로에서는 영상분이 존재한다.

2대칭 3상 전압에서 영상분은 0이 된다.

3대칭 3상 전압은 정상분만 존재한다.

4불평형 3상 회로의 접지식 회로에서는 영상분이 존재한다.

정답 및 해설

잘못된 설명은 불평형 비접지식 회로에서도 영상분이 존재한다는 것이다.

대칭 3상 전압에서 영상분은 0 — 옳다.
대칭 3상 전압은 정상분만 존재 — 옳다.
접지식 불평형 회로에서는 영상분이 존재 — 옳다.

문제 63

불평형 3상 전압이 $V_a = 9\,[\mathrm{V}]$ , $V_b = -9\,[\mathrm{V}]$ , $V_c = 0\,[\mathrm{V}]$ 일 때 역상분 전압의 크기는 약 몇 [V]인가? (단, $a = e^{j120^\circ}$ 이다.)

23.0

35.2

49.0

정답 및 해설

역상분 전압의 크기는 약 5.2V이다.

$|V_2| = 3\sqrt{3} \approx 5.2\,[\mathrm{V}]$
영상분 $V_0 = 0$ 이고, 정상분 크기도 $3\sqrt{3}$ 이다.

문제 64

시정수 τ를 갖는 RL직렬회로에 직류 전압을 가할 때 t=2τ되는 시간에 회로에 흐르는 전류는 최종값의 약 몇%인가?

198

295

386

463

정답 및 해설

t=2τ에서 전류는 최종값의 약 86[%]이다.

RL 직렬회로에 직류를 가하면 전류는 $i=I_f(1-e^{-t/\tau})$ 로 증가한다.

$\dfrac{i}{I_f}=1-e^{-2}\approx1-0.135=0.865$

63[%]는 t=τ일 때이다.
95[%]는 t=3τ 부근이다.
98[%]는 t=4τ 부근이다.

문제 65

그림과 같은 순저항으로 된 회로에 대칭 3상 전압을 가했을 때, 각 선에 흐르는 전류가 같으려면 R[Ω]의 값은?

120

225

330

435

정답 및 해설

각 선에 흐르는 전류가 같으려면 R = 25Ω이어야 한다.

대칭 3상 전압에서 각 선전류의 크기가 같으려면 등가 Y 부하의 세 상 저항이 같아야 한다. b·c 상이 50Ω이므로 a 상에서 $R+25=50$ , 즉 $R=25\,[\Omega]$ 이다.

이때 세 상 모두 50Ω의 평형 Y 부하가 되어 선전류가 서로 같아진다.

문제 66

정전용량 $C\,[\mathrm{F}]$ 인 커패시터의 전압 $v(t)$ 와 전류 $i(t)$ 의 관계에 대한 설명으로 틀린 것은?

1정현파 교류에서 전압은 전류보다 위상이 90° 앞선다.

i(t) = C\dfrac{dv(t)}{dt}

이다.

3직류전압이 일정하게 유지되는 정상상태에서는 전류가 0 이다.

v(t) = \dfrac{1}{C}\int i(t)\,dt

이다.

정답 및 해설

틀린 설명은 정현파 교류에서 전압이 전류에 비해 90° 앞선다는 것이다.

커패시터는 $i = C\dfrac{dv}{dt}$ 이므로 $v = V_m\sin\omega t$ 이면 $i = \omega C V_m\cos\omega t = \omega C V_m\sin(\omega t + 90^\circ)$ 이다.

따라서 전류가 전압에 비해 90° 앞서고 전압이 뒤진다.

$i(t) = C\dfrac{dv(t)}{dt}$ 관계는 옳다.
직류전압이 일정한 정상상태에서는 $\dfrac{dv}{dt}=0$ 이므로 전류가 0이다.
$v(t) = \dfrac{1}{C}\int i(t)\,dt$ , 즉 전압이 전류의 적분이라는 관계도 옳다.

문제 67

그림에서 단자 ab에 나타나는 전압 Vab는 몇 [V]인가?

1약 2

2약 4.3

3약 5.6

4약 8

정답 및 해설

단자 ab 전압은 약 4.3 V이다.

그림은 (2Ω, 2V)와 (5Ω, 10V) 두 전원 가지가 병렬이고 두 전지의 극성 방향이 같다. 밀만의 정리를 적용한다.

$V_{ab}=\dfrac{\dfrac{2}{2}+\dfrac{10}{5}}{\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{5}}=\dfrac{3}{0.7}\approx4.3\ \mathrm{V}$

두 전지 전압(2V, 10V) 사이 값이며, 저항이 작은 2Ω 가지 쪽으로 더 가까워지는 가중 평균이다.

문제 68

불평형 3상 전류가 I_a=15+j2[A], I_b=-20-j14[A], I_c=-3+j10[A]일 때, 정상분 전류 I[A]는?

11.91+j6.24

2-2.67-j0.67

315.7-j3.57

418.4+j12.3

정답 및 해설

정상분 전류는 약 15.7-j3.57A이다.

정상분 전류는 대칭좌표법 공식으로 구한다.

$I_1=\dfrac{1}{3}\left(I_a+aI_b+a^2I_c\right),\quad a=1\angle120^\circ$

주어진 값을 대입하면 다음과 같다.

$I_1=\dfrac{1}{3}\left[(15+j2)+(1\angle120^\circ)(-20-j14)+(1\angle240^\circ)(-3+j10)\right]\approx15.7-j3.57\ \mathrm{A}$

문제 69

비정현파 성분을 표시한 것이다. 일반적인 표현으로 가장 바르게 나타낸 것은?

1직류분+고조파

2교류분+고조파

3기본파+고조파+직류분

4교류분+고조파+기본파

정답 및 해설

비정현파는 직류분 + 기본파 + 고조파로 표시한다.

푸리에 급수의 상수항(직류분), 기본 주파수 성분, 정수배 주파수 성분(고조파)의 합이다.

직류분+고조파는 기본파가 빠져 있다.
교류분+고조파는 직류분이 빠지고 교류분이 기본파를 포함하므로 중복·불완전하다.
교류분+고조파+기본파는 직류분이 없다.

문제 70

그림에서 저항 20[Ω]에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

10.4

43.4

정답 및 해설

저항 20Ω 에 흐르는 전류는 1 A이다.

그림은 10V 전원과 5Ω 직렬 가지, 3A 전류원, 20Ω 이 a, b 에 병렬로 연결된 회로이다.

문제 71

단위 임펄스 δ(t)의 라플라스 변환은?

1e^-s

21/s

31/s²

정답 및 해설

단위 임펄스 함수 δ(t)의 라플라스 변환은 정의에 의해 $\mathcal{L}\{\delta(t)\} = \int_0^\infty \delta(t)e^{-st}dt = 1$ 로, s에 무관한 상수 1이 된다.

문제 72

i=10sin(wt-π/6)[A]로 표시되는 전류와 주파수는 같으나 위상이 45°앞서는 실효값 100V의 전압을 표시하는 식으로 옳은 것은?

100\sin(\omega t-\dfrac{\pi}{10})

100\sqrt{2}\sin(\omega t+\dfrac{\pi}{12})

\dfrac{100}{\sqrt{2}}\sin(\omega t-\dfrac{5\pi}{12})

100\sqrt{2}\sin(\omega t-\dfrac{\pi}{12})

정답 및 해설

전압을 표시하는 식은 e = 100√2 sin(ωt + π/12)[V]이다.

기준이 되는 전류 i = 10 sin(ωt − π/6)의 위상은 −π/6 = −30°이다. 전압은 이에 비해 45° 앞서므로 위상각은 −30° + 45° = +15°, 라디안으로 π/12이다.

순시값 식의 계수는 최댓값이므로 실효값 100[V]를 √2배 해야 한다. 즉 V_m = 100√2[V]이다.

문제 73

평형 3상 무유도 저항 부하가 3상 4선식 회로에 접속되어 있을 때 단상 전력계를 그림과 같이 접속했더니 그 지시값이 W[W]이었다. 이 부하의 전력 [W]은?

1√2W

22W

3√3W

43W

정답 및 해설

이 부하의 전력은 2W이다.

3상 전력은 $P=3VI=2W$ 이다.

문제 74

다음 중 정전용량의 단위 F(패럿)와 같은 것은? (단, C는 쿨롱, N은 뉴턴, V는 볼트, m은 미터이다.)

1V/C

2N/C

3C/m

4C/V

정답 및 해설

정전용량의 단위 F(패럿)와 같은 것은 C/V이다.

정전용량은 전하량과 전압의 비로 정의되므로 $C=\dfrac{Q}{V}$ 이고, 단위인 패럿[F]은 $\mathrm{C/V}$ (쿨롱 매 볼트)로 나타낼 수 있다.

나머지 조합은 정전용량의 정의식과 맞지 않아 F의 단위와 일치하지 않는다.

문제 75

전압의 순시값이 v=3+10√2sinwt[V] 일 때 실효값은 약 몇 V 인가?

110.4

211.6

312.5

416.2

정답 및 해설

실효값은 약 10.4V이다.

직류성분과 교류성분이 섞인 파형의 실효값은 각 성분 실효값의 제곱합의 제곱근으로 구한다.

$V=\sqrt{3^2+10^2}=\sqrt{109}\approx10.4\,\mathrm{V}$

직류분 3V와 정현파 진폭 10√2V(실효값 10V)를 각각 제곱해 더한 뒤 제곱근을 취한 값이다.

문제 76

T형 4단자 회로의 임피던스 파라미터중 Z₂₂는?

1Z₁+Z₂

2Z₂+Z₃

3Z₁+Z₃

4-Z₂

정답 및 해설

그림은 입력측 직렬 $Z_1$ , 출력측 직렬 $Z_2$ , 상·하 도선 사이 분로(병렬)로 $Z_3$ 가 놓인 T형 4단자망이다.

따라서 $Z_{22}=Z_2+Z_3$ 다. 같은 방법으로 $Z_{11}=Z_1+Z_3$ , $Z_{12}=Z_{21}=Z_3$ 가 되어 T형 회로가 가역(대칭) 회로임도 확인된다.

문제 77

어떤 교류전동기의 명판에 역률=0.6, 소비전력=120kW로 표기되어 있다. 이 전동기의 무효전력은 몇 kVar 인가?

180

2100

3140

4160

정답 및 해설

무효전력은 160kVar이다.

유효전력 $P=S\cos\theta$ 이므로 피상전력은 다음과 같다.
$S=\dfrac{P}{\cos\theta}=\dfrac{120}{0.6}=200\ \mathrm{kVA}$

무효전력은 $Q=S\sin\theta=S\sqrt{1-\cos^2\theta}$ 를 이용한다.
$\sin\theta=\sqrt{1-0.6^2}=\sqrt{0.64}=0.8$

따라서 $Q=200\times0.8=160\ \mathrm{kVar}$ 이다.

문제 78

어떤 제어계의 출력이

C(s)=\dfrac{5}{s(s^2+s+2)}

로 주어질 때 출력의 시간함수 c(t)의 정상값은?

32/5

45/2

정답 및 해설

정상값은 5/2이다.

계가 안정하면 최종값 정리를 쓴다. 분모의 $s^2+s+2$ 는 계수가 모두 양수여서 안정하다.

$c(\infty)=\lim_{s\to0}sC(s)=\lim_{s\to0}\dfrac{5}{s^2+s+2}=\dfrac52$

문제 79

9Ω과 3Ω인 저항 6개를 그림과 같이 연결하였을 때, a와 b 사이의 합성저항(Ω)은?

정답 및 해설

a와 b 사이의 합성저항은 3Ω이다.

이 저항을 떼어 내면 9Ω, 6Ω, 18Ω 세 경로의 병렬이다.
$\dfrac{1}{R_{ab}}=\dfrac{1}{9}+\dfrac{1}{6}+\dfrac{1}{18}=\dfrac{6}{18},\quad R_{ab}=3\,\Omega$

문제 80

RC 회로에 비정현파 전압을 가하여 흐른 전류가 다음과 같을 때 이 회로의 역률은 약 몇 [%]인가?

v = 20 + 220\sqrt{2}\sin 120\pi t + 40\sqrt{2}\sin 360\pi t\,[\mathrm{V}]

i = 2.2\sqrt{2}\sin(120\pi t + 36.87^\circ) + 0.49\sqrt{2}\sin(360\pi t + 14.04^\circ)\,[\mathrm{A}]

175.8

280.4

386.3

489.7

정답 및 해설

이 회로의 역률은 약 80.4%이다.

비정현파는 같은 주파수 성분끼리만 유효전력을 만든다. 전류에 직류 성분이 없으므로 전압의 직류분 20V는 전력에 기여하지 않는다.

문제 81

인입용 비닐절연전선을 사용한 저압 가공전선은 횡단보도교 위에 시설하는 경우 노면상의 높이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

23.5

44.5

정답 및 해설

저압 절연전선(인입용 비닐절연전선 포함)을 쓴 저압 가공전선이 횡단보도교 위에 시설될 때 노면상 높이는 3 m 이상이다.

KEC 222.7은 횡단보도교 위 저압 가공전선의 높이를 노면상 3.5 m로 하되, 저압 절연전선·다심형 전선·케이블이면 3 m까지 낮추도록 한다.

3.5 m는 절연전선·다심형 전선·케이블이 아닌 전선에 적용하는 높이다.
4 m는 규정에 없는 수치다.
4.5 m는 규정에 없는 수치다.

문제 82

11.5

정답 및 해설

최대 사용전압 48V 소세력 회로 절연변압기의 2차 단락전류는 3A 이하이어야 한다.

KEC 241.14.2 표 241.14-1은 15V 이하 8A(과전류차단기 5A), 15V 초과 30V 이하 5A(3A), 30V 초과 60V 이하 3A(1.5A)이다.
48V는 30V 초과 60V 이하 구분이므로 3A 이하이다.

문제 83

수상전선로의 시설기준으로 옳은 것은?

1사용전압이 고압인 경우에는 클로로프렌 캡타이어 케이블을 사용한다.

2수상전선로에 사용하는 부유식 구조물은 쇠사슬 등으로 견고하게 연결한다.

3고압 수상전선로에 지락이 생길 때를 대비하여 전로를 수동으로 차단하는 장치를 시설한다.

4수상전선로의 전선은 부유식 구조물의 아래에 지지하여 시설하고 또한 그 절연피복을 손상하지 아니하도록 시설한다.

정답 및 해설

수상전선로의 시설기준으로 옳은 것은 부유식 구조물을 쇠사슬 등으로 견고하게 연결하는 것이다.

고압 수상전선로의 전선은 캡타이어 케이블이어야 하며, 클로로프렌 캡타이어 케이블은 저압의 경우에 요구한다.
고압 수상전선로는 지락이 생겼을 때 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설해야 하며 수동 차단은 규정과 다르다.
수상전선로의 전선은 부유식 구조물의 아래가 아니라 위에 지지하여 시설해야 한다.

문제 84

17.44

29.44

311.44

413.44

정답 및 해설

154 kV 가공전선을 시가지에 시설할 때 전선의 지표상 높이는 11.44 m 이상이다.

7.44 m는 가산 항을 잘못 계산한 값으로 기본 높이에도 못 미친다.
9.44 m도 단수 계산을 잘못한 값으로 필요한 높이에 못 미친다.
13.44 m는 단수를 과다하게 잡은 값이다.

문제 85

급전용변압기는 교류 전기철도의 경우 어떤 변압기의 적용을 원칙으로 하고, 급전계통에 적합하게 선정하여야 하는가?

13상 정류기용 변압기

2단상 정류기용 변압기

33상 스코트결선 변압기

4단상 스코트결선 변압기

정답 및 해설

교류 전기철도의 급전용변압기는 3상 스코트결선 변압기의 적용을 원칙으로 한다.

선로에 걸리는 부하를 3상 전원 측에 최대한 평형하게 분배하기 위해서이며, 실제 급전계통 방식에 적합하게 선정한다.

문제 86

10.4

20.6

30.8

41.0

정답 및 해설

0.4 m는 적용 범위의 한도보다 작은 값이어서 규정 수치가 아니다.
0.6 m도 적용 범위의 한도보다 작은 값이어서 규정 수치가 아니다.
0.8 m도 적용 범위의 한도보다 작은 값이어서 규정 수치가 아니다.

문제 87

교통신호등 제어장치의 2차측 배선의 최대사용전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

1150

2250

3300

4400

정답 및 해설

교통신호등 제어장치 2차측 배선의 최대사용전압은 300V 이하이다.

문제 88

1100

2115

3110

4105

정답 및 해설

KEC 333.1은 시가지 선로의 애자장치에 여유를 두도록 정한다. 사용전압 130 kV 이하는 110 %이고 130 kV를 초과하면 105 %를 적용한다.

아킹혼을 붙인 현수애자 등을 쓰는 방법도 허용한다.

100 %는 다른 부분과 같은 수준이어서 여유가 없다.
115 %는 규정에 없는 수치다.
105 %는 130 kV를 초과하는 선로에 적용하는 값이다.

문제 89

저압전로에 과전류차단기로 사용하는 정격전류 63 A 이하의 주택용 배선차단기는 정격전류의 몇 배 전류가 흐를 때 60분 이내에 동작하여야 하는가?

11.05

21.13

31.3

41.45

정답 및 해설

63A 이하 주택용 배선차단기는 정격전류의 1.45배 전류가 흐를 때 60분 이내에 동작해야 한다.

KEC 212.3.4 표 212.3-4에 따르면 부동작전류는 1.13배, 동작전류는 1.45배이다.
63A 초과는 120분이다.

산업용 배선차단기는 1.05배/1.3배이다.

문제 90

11.25

21.5

31.6

41.9

정답 및 해설

gG 퓨즈의 정격전류가 16A인 경우 용단전류는 정격전류의 1.6배이다.

1.9배와 1.5배: 16A 미만 구간의 값이다.
1.25배: 같은 구간이라도 용단전류가 아니라 불용단전류 쪽 배수이다.

문제 91

최대사용전압 22.9kV인 3상 4선식 다중 접지방식의 지중 전선로의 절연내력시험을 직류로 할 경우 시험전압은 몇 V 인가?

116448

221068

332796

442136

정답 및 해설

직류 절연내력 시험전압은 42136V이다.

절연내력시험은 원칙적으로 교류전압으로 하되, 케이블을 사용하는 지중 전선로는 교류 시험전압의 2배의 직류전압으로 대신할 수 있다.

최대사용전압 22.9kV의 중성점 다중접지식 전로(25kV 이하)는 배수가 0.92이므로 교류 시험전압은 다음과 같다.
$22900\times0.92=21068\ [\mathrm{V}]$

직류로 시험하므로
$21068\times2=42136$ [V]

배수 0.92를 곱한 21068V는 교류로 시험할 때의 값이다. 여기에 2배를 하지 않으면 지중 전선로의 직류시험 조건을 반영하지 못한다.

문제 92

지중 전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 틀린 것은?

1조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 할 것

2견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견디는 구조일 것

3그 안의 고인 물을 제거할 수 있는 구조로 되어 있을 것

4뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 시설할 것

정답 및 해설

틀린 것은 조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 할 것이다.

조명 및 세척이 가능한 장치는 지중함 시설기준에 없는 내용이다.

견고하고 차량 등 중량물의 압력에 견딜 것은 시설기준이다.
고인 물을 제거할 수 있는 구조일 것은 시설기준이다.
뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 할 것은 시설기준이다.

문제 93

전로의 중성점을 접지하는 목적으로 볼 수 없는 것은?

1전로의 보호 장치의 확실한 동작 확보

2부하전류의 일부를 대지로 방류하여 전선 절약

3이상전압의 억제

4대지전압의 저하

정답 및 해설

부하전류의 일부를 대지로 방류하여 전선을 절약한다는 것은 전로 중성점 접지의 목적이 아니다.

전로의 보호장치의 확실한 동작 확보는 중성점 접지의 목적이다.
이상전압의 억제는 중성점 접지의 목적이다.
대지전압의 저하는 중성점 접지의 목적이다.

문제 94

22.2

32.5

정답 및 해설

울타리·담 등의 높이는 2m 이상이어야 한다.

또한 울타리·담 등의 높이와 울타리·담 등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 사용전압 35kV 이하에서 5m 이상으로 해야 한다.

따라서 높이 2m만으로 충족되는 것이 아니라 충전부분까지의 거리와 함께 만족시켜야 한다.

문제 95

410

정답 및 해설

높이와 충전부분까지 거리의 합계는 최소 6m 이상이어야 한다.

사용전압이 35kV를 초과하고 160kV 이하인 경우 그 합계는 6m 이상이어야 하며, 66kV는 이 구간에 해당한다.

문제 96

동작시에 아크가 생기는 고압용 개폐기는 목재로부터 몇 [m] 이상 떼어놓아야 하는가?

21.2

31.5

정답 및 해설

동작할 때 아크가 생기는 고압용 개폐기·차단기·피뢰기는 목재 벽·천장 등 가연성 물체로부터 1 m 이상 떼어놓아야 한다.

KEC 341.7은 아크를 발생하는 기구와 가연성 물체 사이의 간격을 전압별로 정한다. 고압용은 1 m 이상이고, 특고압용은 더 큰 값을 적용한다.

1.2 m는 고압용 기구 등의 간격 규정에 없는 수치다.
1.5 m는 고압용 기구 등의 간격 규정에 없는 수치다.
2 m는 특고압용 기구 등에 적용하는 간격이다.

문제 97

금속제 가요전선관공사에서 가요전선관의 선정에 관한 설명으로 틀린 것은?

1전개된 장소에는 1종 금속제 가요전선관을 사용할 수 있다.

2점검할 수 없는 은폐된 장소에는 기계적 충격의 우려와 관계없이 1종 가요전선관을 사용할 수 없다.

3습기가 많은 장소에 1종 가요전선관을 사용하는 경우에는 비닐 피복 1종 가요전선관에 한한다.

4사용전압 400 V 초과 옥내배선의 점검할 수 있는 은폐된 장소에서는 전동기에 접속하는 가요성이 필요한 부분에 한하여 1종을 사용할 수 있다.

정답 및 해설

틀린 설명은 점검할 수 없는 은폐된 장소에는 기계적 충격의 우려와 관계없이 1종 가요전선관을 사용할 수 없다는 것이다.

KEC 232.13.1에 따르면 가요전선관은 2종이 원칙이다.
점검 불가능한 은폐장소라도 기계적 충격을 받을 우려가 없는 조건이면 1종을 사용할 수 있다.

전개된 장소에는 1종 금속제 가요전선관을 사용할 수 있다.
습기·물기 장소에 1종을 사용할 때는 비닐 피복 1종에 한한다.
400V 초과 옥내배선의 점검할 수 있는 은폐장소에서는 전동기 접속 가요성 부분에 한하여 1종을 사용할 수 있다.

문제 98

410

정답 및 해설

KEC 333.16은 지지물 종류별로 보강·장력 견딤 지지물을 삽입하는 간격을 정한다. 직선형 철탑의 경우가 10기 이하마다이다.

3기는 규정 간격이 아니다.
5기는 B종 철주·B종 철근콘크리트주에서 보강형을 시설하는 간격 등과 혼동하기 쉬운 값으로, 철탑 기준이 아니다.
7기는 규정 간격이 아니다.

문제 99

횡단보도교 위에 시설하는 경우 그 노면상 전력보안 가공 통신선의 높이는 몇 m 이상인가?

정답 및 해설

횡단보도교 위 전력보안 가공통신선의 노면상 높이는 3m 이상이다.

전력보안 가공통신선이 횡단보도교 위를 지나는 경우, 통행에 지장이 없도록 노면상 3m 이상의 높이를 확보해야 한다.

이는 도로나 철도를 횡단하는 경우에 요구되는 높이보다 완화된 기준이다.

문제 100

11000kVA

25000kVA

310000kVA

415000kVA

정답 및 해설

전력용 커패시터는 내부 고장과 과전류·과전압이 생겼을 때 자동으로 전로에서 차단하는 장치를 15,000 kVA 이상의 뱅크 용량에서 시설해야 한다.

1,000 kVA는 기준보다 작은 용량이어서 이 조합의 보호장치를 요구하는 구간이 아니다.
5,000 kVA도 기준보다 작은 용량이어서 이 조합의 보호장치를 요구하는 구간이 아니다.
10,000 kVA도 기준보다 작은 용량이어서 이 조합의 보호장치를 요구하는 구간이 아니다.