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<title>전기기사 모의고사 (KEC) by 안준범</title>
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/* 추가 스타일 */
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<div class="container">
<div id="setup" class="setup-screen active">
<h1>전력기기 모의고사</h1>
<p style="text-align:center;">주머니 속 전체 문제: <span id="total-count">0</span>개</p>
<div style="margin-top:30px;">
<label>풀고 싶은 문제 수:</label>
<input type="number" id="quiz-count" value="20" min="1" style="width:100%; padding:10px; box-sizing:border-box; margin:10px 0; border:1px solid #ddd; border-radius:5px;">
<button onclick="startQuiz()">시험 시작하기</button>
</div>
</div>
<div id="quiz" class="quiz-screen">
<div class="progress">문제 <span id="current-idx">1</span> / <span id="total-idx">0</span></div>
<div id="question" class="question-text"></div>
<div id="options"></div>
<div id="feedback" style="margin-top:15px; font-weight:bold; text-align:center;"></div>
<button id="next-btn" style="display:none;" onclick="nextQuestion()">다음 문제</button>
</div>
<div id="result" class="result-screen">
<h1>시험 결과</h1>
<div style="text-align:center; font-size:1.2rem; margin:20px 0;">
점수: <span id="final-score">0</span>점<br>
(<span id="correct-count">0</span> / <span id="total-result-count">0</span> 맞음)
</div>
<!-- 틀린 문제 다시 풀기 박스 -->
<div id="retry-section" class="retry-box">
<label>🔥 틀린 문제 다시 풀기 (+추가 문제)</label>
<div class="input-group">
<input type="number" id="extra-count" value="0" min="0" placeholder="추가 문제 수">
<button onclick="startRetry()">다시 도전하기</button>
</div>
<p style="font-size: 0.8rem; color: #666; margin-top: 5px;">* 틀린 문제 전원 + 입력한 숫자만큼 랜덤 추가</p>
</div>
<button class="btn-outline" onclick="location.reload()">처음으로 돌아가기</button>
<div id="wrong-notes"></div>
</div>
</div>
<script>
const QUESTION_BANK = [
{
"question": "피뢰기의 충격방전 개시전압은 무엇으로 표시하는가?",
"options": [
"직류전압의 크기",
"충격파의 평균치",
"충격파의 최대치",
"충격파의 실효치"
],
"answer": 3,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "피뢰기의 충격방전 개시전압은 뇌서지(충격파)가 침입했을 때 피뢰기가 방전을 시작하는 전압으로, 파형의 가장 높은 꼭대기점인 **충격파의 최대치**로 표시합니다 [cite: 133, 135].<br><br>💡 <b>[암기 팁]</b> 피뢰기는 계통의 전압이 위험한 수준으로 최고조에 달했을 때 방전을 시작하여 기기를 보호해야 하므로, 기준은 언제나 <b>최대치</b>입니다[cite: 133, 135]."
},
{
"question": "전력용 콘덴서에 비해 동기조상기의 이점으로 옳은 것은?",
"options": [
"소음이 적다.",
"진상전류 이외에 지상전류를 취할 수 있다.",
"전력손실이 적다.",
"유지보수가 쉽다."
],
"answer": 2,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "동기조상기는 무부하로 운전하는 동기전동기입니다. 계자전류를 조절(과여자/부족여자)함으로써 전력용 콘덴서의 역할인 **진상 전류**뿐만 아니라 리액터의 역할인 **지상 전류**까지 모두 공급할 수 있어 연속적인 전압 조정이 가능합니다 [cite: 138, 139].<br><br>💡 <b>[비교 암기]</b> 동기조상기는 회전기기이기 때문에 정지기인 콘덴서에 비해 소음이 크고 손실이 많지만, <b>양방향(진상, 지상) 제어가 가능하다는 독보적인 장점</b>이 있습니다[cite: 138, 139]."
},
{
"question": "단락 보호방식에 관한 설명으로 틀린 것은?",
"options": [
"방사상 선로의 단락 보호방식에서 전원이 양단에 있을 경우 방향 단락 계전기와 과전류 계전기를 조합시켜서 사용한다.",
"전원이 1단에만 있는 방사상 송전선로에서의 고장 전류는 모두 발전소로부터 방사상으로 흘러나간다.",
"환상 선로의 단락 보호방식에서 전원이 두 군데 이상 있는 경우에는 방향 거리 계전기를 사용한다.",
"환상 선로의 단락 보호방식에서 전원이 1단에만 있을 경우 선택 단락 계전기를 사용한다."
],
"answer": 4,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "전원이 1단에만 있는 환상(루프) 선로의 단락 보호방식에서는 고장 구간만을 선택하여 차단하기 위해 **방향 단락 계전기**와 **과전류 계전기**를 조합하여 사용해야 합니다[cite: 142, 150]. 선택 단락 계전기는 병행 2회선 선로에서 한 회선의 고장을 찾아낼 때 사용하는 계전기입니다[cite: 150]."
},
{
"question": "밸런서의 설치가 가장 필요한 배전방식은?",
"options": [
"단상 2선식",
"단상 3선식",
"3상 3선식",
"3상 4선식"
],
"answer": 2,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "**단상 3선식** 배전방식은 부하가 불평형일 때 중성선에 전류가 흐르고, 이로 인해 상전압의 불평형이 발생하여 전압이 부적절해질 수 있습니다[cite: 151, 154]. 이를 방지하기 위해 권수비 1:1인 단권변압기 형태의 **저압 밸런서**를 선로 말단에 설치합니다 [cite: 151].<br><br>💡 <b>[마법의 짝꿍]</b> 시험 문제에서 <b>'밸런서'</b>라는 단어가 나오면 정답은 무조건 <b>'단상 3선식'</b>입니다[cite: 151, 154]."
},
{
"question": "부하전류가 흐르는 전로는 개폐할 수 없으나 기기의 점검이나 수리를 위하여 회로를 분리하거나, 계통의 접속을 바꾸는데 사용하는 것은?",
"options": [
"차단기",
"단로기",
"전력용 퓨즈",
"부하 개폐기"
],
"answer": 2,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "**단로기(DS, Disconnecting Switch)**는 소호 장치가 없기 때문에 부하 전류가 흐르고 있을 때 열면 거대한 아크가 발생하여 큰 사고가 납니다[cite: 156, 159]. 오직 전류가 흐르지 않는 무부하 상태에서 회로를 확실하게 분리하는 용도로만 사용됩니다 [cite: 156, 159].<br><br>💡 <b>[개폐 장치 특징 정리]</b><br>• 차단기(CB): 부하전류 O, 사고전류 O 모두 차단 가능 [cite: 157]<br>• 부하개폐기(LBS): 부하전류 O 차단 가능, 사고전류 X [cite: 160]<br>• 단로기(DS): <b>부하전류 X</b>, 사고전류 X (무부하만 가능) [cite: 156, 159]"
},
{
"question": "정전용량 $0.01[\\mu F/km]$, 길이 $173.2[km]$, 선간전압 $60[kV]$, 주파수 $60[Hz]$인 3상 송전선로의 충전전류는 약 몇 $[A]$ 인가?",
"options": [
"16.3",
"22.6",
"12.5",
"37.2"
],
"answer": 2,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "3상 송전선로의 충전전류 공식: $I_c = \\omega C E = 2\\pi f C \\frac{V}{\\sqrt{3}}$ [cite: 161]<br>• $C = 0.01 \\times 10^{-6}[F/km] \\times 173.2[km] = 1.732 \\times 10^{-6}[F]$ [cite: 161]<br>• $I_c = 2\\pi \\times 60 \\times (1.732 \\times 10^{-6}) \\times \\frac{60 \\times 10^3}{\\sqrt{3}}$ [cite: 161]<br>• $I_c \\approx 22.6[A]$ [cite: 163]<br><br>💡 <b>[계산 팁]</b> 충전전류 식의 전압($E$)은 선간전압이 아닌 <b>상전압</b>이므로 문제의 $60[kV]$를 반드시 $\\sqrt{3}$으로 나누어 계산해야 합니다[cite: 161]."
},
{
"question": "보호계전기의 반한시·정한시 특성은?",
"options": [
"동작전류가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성",
"최소 동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작하는 특성",
"동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에 동작하는 특성",
"동작전류의 커질수록 동작시간이 짧아지며, 어떤 전류 이상이 되면 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에서 동작하는 특성"
],
"answer": 4,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "보호계전기 시간 특성의 복합형입니다 [cite: 166].<br>• **반한시**: 전류가 커질수록 동작 시간이 짧아짐 [cite: 167]<br>• **정한시**: 전류 크기와 상관없이 일정한 시간에 동작 [cite: 169]<br>따라서 두 특성이 합쳐진 **반한시·정한시**는 처음에는 전류가 커질수록 시간이 짧아지다가, 일정 전류 이상이 되면 일정한 시간 후 고정되어 동작하는 특성입니다[cite: 166, 170]."
},
{
"question": "전력계통의 안정도에서 안정도의 종류에 해당하지 않는 것은?",
"options": [
"정태 안정도",
"상태 안정도",
"과도 안정도",
"동태 안정도"
],
"answer": 2,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "전력계통의 안정도 종류는 크게 세 가지로 분류됩니다[cite: 171].<br>1. **정태 안정도**: 정상적인 부하 증가 시의 안정도 [cite: 172]<br>2. **과도 안정도**: 단락, 지락 등 대형 사고 발생 시의 안정도 [cite: 174]<br>3. **동태 안정도**: AVR(자동전압조정기) 등의 제어 효과를 포함한 안정도 [cite: 175]<br>'상태 안정도'라는 개념은 존재하지 않는 오답용 보기입니다[cite: 173]."
},
{
"question": "배전선로의 역률 개선에 따른 효과로 적합하지 않은 것은?",
"options": [
"선로의 전력손실 경감",
"선로의 전압강하의 감소",
"전원측 설비의 이용률 향상",
"선로 절연의 비용 절감"
],
"answer": 4,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "콘덴서를 설치해 역률을 개선하면 무효전류가 줄어들어 전력손실 경감, 전압강하 감소, 설비 여유 용량 증가(이용률 향상) 등의 이점이 생깁니다[cite: 176, 177, 178]. 그러나 선로의 전압 등급 자체가 바뀌는 것은 아니므로 <b>선로 절연 비용과는 아무런 관계가 없습니다</b>[cite: 178]."
},
{
"question": "저압뱅킹 배전방식에서 캐스케이딩현상을 방지하기 위하여 인접 변압기를 연락하는 저압선의 중간에 설치하는 것으로 알맞은 것은?",
"options": [
"구분퓨즈",
"리클로저",
"섹셔널라이저",
"구분개폐기"
],
"answer": 1,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "저압 뱅킹 방식에서 한 곳의 변압기 고장으로 인해 건전한 인접 변압기까지 도미노처럼 차단되는 연쇄 고장 현상을 '캐스케이딩(Cascading)'이라고 합니다[cite: 179]. 이를 막기 위해 인접 변압기 사이의 연락선 중간에 <b>구분 퓨즈(Banking Fuse)</b>를 설치하여 고장 구간만 분리해 줍니다[cite: 179, 180]."
},
{
"question": "승압기에 의하여 전압 $V$에서 $V_1$로 승압할 때, 2차 정격전압 $e$, 자기용량 $W$인 단상 승압기가 공급할 수 있는 부하용량은?",
"options": [
"$\\frac{V_1}{e}\\times W$",
"$\\frac{V}{e}\\times W$",
"$\\frac{V}{V_1-V}\\times W$",
"$\\frac{V_1-V}{V}\\times W$"
],
"answer": 1,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "단상 승압기의 용량 관계식 공식 문제입니다 [cite: 184, 185].<br>• $\\frac{\\text{자기용량}(W)}{\\text{부하용량}} = \\frac{e}{V_1}$ (여기서 $e$는 승압전압 $V_1-V$, $V_1$은 고압측 단자전압 $V_h$) [cite: 184, 185]<br>• 이를 부하용량에 대해 정리하면 $\\frac{V_1}{e}\\times W$ 가 됩니다[cite: 186]."
},
{
"question": "배기가스의 여열을 이용해서 보일러에 공급되는 급수를 예열함으로써 연료 소비량을 줄이거나 증발량을 증가시키기 위해서 설치하는 여열회수 장치는?",
"options": [
"과열기",
"절탄기",
"공기 예열기",
"재열기"
],
"answer": 2,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "화력발전소 보일러 계통에서 굴뚝으로 빠져나가는 배기가스의 남은 열을 이용해 보일러로 들어오는 <b>급수(물)를 미리 데워주는 장치</b>를 <b>절탄기(Economizer)</b>라고 합니다[cite: 194, 196]. 연료(탄)를 아낀다는 뜻의 이름입니다 [cite: 194, 196].<br><br>💡 <b>[보일러 부속장치 암기]</b><br>• 과열기: 포화증기를 과열증기로 만듦 [cite: 195]<br>• 재열기: 고압터빈에서 나온 증기를 다시 데움 [cite: 198]<br>• 공기예열기: 연소용 공기를 데움 [cite: 197]"
},
{
"question": "직렬콘덴서를 선로에 삽입할 때의 이점이 아닌 것은?",
"options": [
"선로의 인덕턴스를 보상한다.",
"수전단의 전압강하를 줄인다.",
"정태안정도를 증가한다.",
"송전단의 역률을 개선한다."
],
"answer": 4,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "선로에 직렬로 삽입하는 콘덴서는 선로 자체의 유도 리액턴스($X_L$)를 정전 리액턴스($X_C$)로 상쇄(보상)하여 전압강하를 줄이고 계통 안정도를 높이는 설비입니다[cite: 199, 200, 201, 202]. <b>송전단이나 부하의 역률 개선은 '병렬 콘덴서'의 역할</b>입니다[cite: 203]."
},
{
"question": "전력선로의 전압강하를 $1/2$로 줄이려면 부하 역률이 전선의 굵기 및 전류밀도가 같다면 배전 전압은 몇 배가 되는가?",
"options": [
"1.41",
"2",
"2.82",
"4"
],
"answer": 1,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "전압강하($e$)는 전압($V$)에 반비례합니다. ($e \\propto 1/V$)<br>• 전압강하를 $1/2$로 줄이려면 전압은 **2배**가 되어야 합니다.<br>(※ 단, 공급 능력 등을 고려한 전압강하'율'($\\delta$)의 경우 $1/V^2$에 반비례합니다. 문제의 문맥상 단순 전압강하를 묻는다면 2배이지만, 전력 전달 조건이 고정된 실제 배전 계통 문제에서는 전압강하율과 혼동될 수 있습니다. 여기서는 일반적인 전압강하 반비례 관계에 따라 2배를 상정하나, 보기 중 $\\sqrt{2} \\approx 1.41$이 있는 것으로 보아 문제의 의도가 전력 손실이나 전압강하율 비례 관계($1/V^2$)를 묻는 것일 수 있습니다. 기출 문제 표준 정답에 따라 **1.41**배 ($1/\\sqrt{2}$ 관계)를 선택합니다.)"
},
{
"question": "전선의 굵기가 균일하고 부하가 균등하게 분산되어 있는 배전선로의 전력손실은 전체 부하가 선로 말단에 집중되어 있는 경우에 비하여 어느 정도가 되는가?",
"options": [
"1/2",
"2/3",
"1/3",
"3/4"
],
"answer": 3,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "배전선로의 부하 분포에 따른 손실 공식 비교입니다 [cite: 204].<br>• **전압강하**: 말단 집중 부하의 $1/2$ [cite: 205]<br>• **전력손실**: 말단 집중 부하의 **$1/3$** [cite: 204, 206]<br><br>💡 <b>[암기 팁]</b> 전압'강하'는 두 글자니까 $1/2$, 전력'손실'은 전하의 제곱 성분과 엮여 더 급격히 줄어들므로 <b>$1/3$</b> 이라고 연상하여 암기하세요[cite: 204, 205, 206]."
},
{
"question": "송전단 전압 $161[kV]$, 수전단 전압 $154[kV]$, 상차각 $35^\\circ$, 리액턴스 $60[\\Omega]$ 일 때 선로 손실을 무시하면 전송전력$[MW]$은 약 얼마인가?",
"options": [
"1356",
"237",
"307",
"161"
],
"answer": 2,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "송전 전력 공식: $P = \\frac{V_s V_r}{X}\\sin\\delta [MW]$ [cite: 208]<br>• $P = \\frac{161 \\times 154}{60} \\times \\sin(35^\\circ)$ [cite: 208]<br>• $P = \\frac{24794}{60} \\times 0.5736 \\approx 237.02[MW]$ [cite: 208]"
},
{
"question": "직접접지방식에 대한 설명으로 틀린 것은?",
"options": [
"1선 지락 사고시 건전상의 대지 전압이 거의 상승하지 않는다.",
"계통의 절연수준이 낮아지므로 경제적이다.",
"변압기의 단절연이 가능하다.",
"보호계전기가 신속히 동작하므로 과도안정도가 좋다."
],
"answer": 4,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "직접접지방식은 1선 지락 사고 시 지락 전류가 계통 중 가장 크기 때문에 계통에 큰 충격을 주게 됩니다[cite: 213, 216]. 보호계전기는 지락 전류가 커서 신속히 동작할 수 있으나, 과도 상태의 충격이 크므로 <b>過도 안정도는 매우 나쁘다는 치명적인 단점</b>이 있습니다[cite: 216]."
},
{
"question": "지지점 A, B, C가 일직선상에 있고 고저차가 없으며, 경간 AB와 BC 사이에 전선이 가설되어 그 이도가 각각 $12[cm]$ 이다. 지지점 B에서 전선이 고정 상태에서 풀려 떨어져 전체 경간 AC의 이도가 D로 되었다면 D의 길이(cm)는?",
"options": [
"17",
"24",
"30",
"36"
],
"answer": 2,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "가운데 지지점이 탈락하여 경간이 2배로 늘어났을 때의 새로운 이도($D$) 계산 문제입니다 [cite: 217, 219].<br>전선의 전체 길이가 일정하다는 조건 하에 공식 유도를 거치면 다음과 같은 비례 관계가 성립합니다 [cite: 220].<br>• $D_{new} = 2 \\times D_{old}$ [cite: 218, 219]<br>• $D = 2 \\times 12 = 24[cm]$ [cite: 218, 219, 228]<br><br>💡 <b>[1초 암기 공식]</b> 양쪽 경간과 이도가 같을 때 가운데 전선이 떨어져 하나의 큰 경간이 되면, <b>새로운 이도는 원래 이도의 정확히 2배</b>가 됩니다[cite: 217, 218, 219, 220]."
},
{
"question": "수차의 캐비테이션 방지책으로 틀린 것은?",
"options": [
"흡출수두를 증대시킨다.",
"과부하 운전을 가능한 한 피한다.",
"수차의 비속도를 너무 크게 잡지 않는다.",
"침식에 강한 금속재료로 러너를 제작한다."
],
"answer": 1,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "캐비테이션(공동현상)은 수차 내부의 압력이 국부적으로 저하되어 물이 증발하고 기포가 생기는 현상입니다[cite: 229]. 이를 막기 위해서는 수차의 설치 높이를 낮추어 물을 끌어당기는 높이인 <b>흡출수두(러너의 위치)를 감소(낮추어야)</b> 시켜야 압력 저하를 방지할 수 있습니다[cite: 229, 230]. 증대시킨다는 설명은 틀렸습니다[cite: 230]."
},
{
"question": "송전선로에 매설지선을 설치하는 목적은?",
"options": [
"철탑 기초의 강도를 보강하기 위하여",
"직격뇌로부터 송전선을 차폐보호하기 위하여",
"현수애자 1연의 전압 분담을 균일화하기 위하여",
"철탑으로부터 송전선로로의 역섬락을 방지하기 위하여"
],
"answer": 4,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "철탑 꼭대기나 가공지선에 낙뢰가 치면 철탑의 접지저항이 클 경우 철탑의 전위가 전력선보다 일시적으로 높아져 철탑에서 전선 쪽으로 번개가 거꾸로 튀는 '역섬락'이 발생합니다[cite: 242]. 이를 막기 위해 땅속에 <b>매설지선</b>을 묻어 철탑의 탑각 접지저항을 최대한 낮추어 줍니다[cite: 238, 242]."
},
{
"question": "1회선 송전선과 변압기의 조합에서 변압기의 여자 어드미턴스를 무시하였을 경우 송수전단의 관계를 나타내는 4단자 정수 $C_0$는?",
"options": [
"C",
"C+DZ_{ts}",
"C+AZ_{ts}",
"CD+CA"
],
"answer": 1,
"year": "20220424",
"weight": 1.5,
"explanation": "송전단 변압기 임피던스($Z_{ts}$)와 수전단 변압기 임피던스($Z_{tr}$)를 직렬 임피던스로 취급하고, 여자 어드미턴스(병렬 성분)를 무시한 채 전체 4단자 행렬을 곱하면 다음과 같습니다 [cite: 243].<br>• $\\begin{bmatrix} 1 & Z_{ts} \\\\ 0 & 1 \\end{bmatrix} \\begin{bmatrix} A & B \\\\ C & D \\end{bmatrix} \\begin{bmatrix} 1 & Z_{tr} \\\\ 0 & 1 \\end{bmatrix}$ 행렬 계산 시 병렬 어드미턴스 성분인 $C$ 자리는 앞뒤 직렬 임피던스의 영향을 받지 않고 원래 선로의 값인 **$C$** 그대로 유지됩니다[cite: 243, 244]."
},
{
"question": "동작 시간에 따른 보호 계전기의 분류와 이에 대한 설명으로 틀린 것은?",
"options": [
"순한시 계전기는 설정된 최소동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작한다.",
"반한시 계전기는 동작시간이 전류값의 크기에 따라 변하는 것으로 전류값이 클수록 느리게 동작하고 반대로 전류값이 작아질수록 빠르게 동작하는 계전기이다.",
"정한시 계전기는 설정된 값 이상의 전류가 흘렀을 때 동작 전류의 크기와는 관계없이 항상 일정한 시간 후에 동작하는 계전기이다.",
"반한시·정한시 계전기는 어느 전류값까지는 반한시성이지만 그 이상이 되면 정한시로 동작하는 계전기이다."
],
"answer": 2,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "반한시 계전기는 고장 전류의 크기가 **클수록 빠르게 동작**하고, 전류의 크기가 작을수록 느리게 동작하는 특성을 가집니다. 따라서 전류값이 클수록 느리게 동작한다는 설명은 틀렸습니다.<br><br>💡 <b>[시간 특성 정리]</b><br>• 순한시: 정해진 값 이상이면 즉시(최소 시간) 동작<br>• 정한시: 전류 크기와 관계없이 정해진 일정 시간 후 동작<br>• 반한시: 전류가 클수록 빠르게, 작을수록 느리게 동작"
},
{
"question": "환상선로의 단락보호에 주로 사용하는 계전방식은?",
"options": [
"비율차동계전방식",
"방향거리계전방식",
"과전류계전방식",
"선택접지계전방식"
],
"answer": 2,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "전원이 2군데 이상 있는 환상(루프) 선로의 단락보호에는 고장 구간을 정확하게 판별하여 차단하기 위해 **방향거리 계전방식**을 주로 사용합니다.<br><br>💡 <b>[보호방식 핵심 암기]</b><br>• 환상 선로(전원 2개 이상): 방향거리 계전방식<br>• 병행 2회선 선로: 선택단락 계전방식<br>• 변압기/발전기 내부고장: 비율차동 계전방식"
},
{
"question": "옥내배선을 단상 2선식에서 단상 3선식으로 변경하였을 때, 전선 1선당 공급전력은 약 몇 배 증가하는가? (단, 선간전압(단상 3선식의 경우는 중성선과 타선간의 전압), 선로전류(중성선의 전류 제외) 및 역률은 같다.)",
"options": [
"0.71",
"1.33",
"1.41",
"1.73"
],
"answer": 2,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "전선 1선당 공급전력을 비교하는 문제입니다.<br>• 단상 2선식: 전체 전력은 $P_2 = VI$, 전선 수는 $2$가닥이므로 1선당 전력은 $\\frac{VI}{2} = 0.5VI$ 입니다.<br>• 단상 3선식: 전체 전력은 $P_3 = 2VI$, 전선 수는 $3$가닥이므로 1선당 전력은 $\\frac{2VI}{3} \\approx 0.67VI$ 입니다.<br>따라서 1선당 공급전력의 비는 $\\frac{2/3}{1/2} = \\frac{4}{3} \\approx 1.33$배가 됩니다."
},
{
"question": "3상용 차단기의 정격차단용량은 그 차단기의 정격전압과 정격차단전류와의 곱을 몇 배한 것인가?",
"options": [
"$\\frac{1}{\\sqrt{2}}$",
"$\\frac{1}{\\sqrt{3}}$",
"$\\sqrt{2}$",
"$\\sqrt{3}$"
],
"answer": 4,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "3상 계통에서 차단기의 정격차단용량($P_s$) 공식은 다음과 같습니다.<br>$$P_s = \\sqrt{3} \\times V_n \\times I_s$$<br>(여기서 $V_n$은 정격전압, $I_s$는 정격차단전류)<br>따라서 정격전압과 정격차단전류의 곱의 **$\\sqrt{3}$배**가 됩니다."
},
{
"question": "유효낙차 $100[m]$, 최대 유량 $20[m^{3}/s]$인 수차가 있다. 낙차가 $81[m]$로 감소하면 유량 $[m^{3}/s]$은? (단, 수차에서 발생되는 손실 등은 무시하며 수차 효율은 일정하다.)",
"options": [
"15",
"18",
"24",
"30"
],
"answer": 2,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "수차의 유량($Q$)은 낙차($H$)의 제곱근에 비례하는 특성을 가집니다 ($Q \\propto \\sqrt{H}$).<br>• 변경 전 유량 $Q_1 = 20$, 낙차 $H_1 = 100$<br>• 변경 후 낙차 $H_2 = 81$<br>• 새로운 유량 $Q_2 = Q_1 \\times \\sqrt{\\frac{H_2}{H_1}} = 20 \\times \\sqrt{\\frac{81}{100}} = 20 \\times \\frac{9}{10} = 18[m^{3}/s]$"
},
{
"question": "단락용량 $3000[MVA]$인 모선의 전압이 $154[kV]$라면 등가 모선 임피던스$[\\Omega]$는 약 얼마인가?",
"options": [
"5.81",
"6.21",
"7.91",
"8.71"
],
"answer": 3,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "단락용량($P_s$) 공식을 이용하여 등가 모선 임피던스($Z$)를 구하는 문제입니다.<br>• $P_s = \\frac{V^2}{Z} \\implies Z = \\frac{V^2}{P_s}$<br>• $Z = \\frac{154^2}{3000} = \\frac{23716}{3000} \\approx 7.91[\\Omega]$<br><br>💡 <b>[공식 주의]</b> 단락용량 공식에 전압 $kV$와 용량 $MVA$ 단위를 그대로 대입하면 임피던스 옴($\\Omega$) 단위가 바로 도출됩니다."
},
{
"question": "중성점 접지 방식 중 직접접지 송전방식에 대한 설명으로 틀린 것은?",
"options": [
"1선 지락 사고 시 지락전류는 타접지방식에 비하여 최대로 된다.",
"1선 지락 사고 시 지락계전기의 동작이 확실하고 선택 차단이 가능하다.",
"통신선에서의 유도장해는 비접지방식에 비하여 크다.",
"기기의 절연레벨을 상승시킬 수 있다."
],
"answer": 4,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "직접접지방식은 1선 지락 사고 시 건전상의 대지전압 상승이 거의 없으므로, 계통 전체의 절연 수준을 낮출 수 있는 **단절연이 가능**하여 경제적입니다. 따라서 기기의 절연레벨을 상승시킨다는 설명은 틀렸습니다."
},
{
"question": "송전선에 직렬콘덴서를 설치하였을 때의 특징으로 틀린 것은?",
"options": [
"선로 중에서 일어나는 전압강하를 감소시킨다.",
"송전전력의 증가를 꾀할 수 " + "있다.",
"부하역률이 좋을수록 설치효과가 크다.",
"단락사고가 발생하는 경우 사고전류에 의하여 과전압이 발생한다."
],
"answer": 3,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "직렬콘덴서에 의한 전압강하 보상분은 $\\Delta V = I X_c \\sin\\theta$ 이므로, 부하의 역률이 나쁠수록($\\sin\\theta$가 클수록) 설치 효과가 더 크게 나타납니다. 따라서 역률이 좋을수록 효과가 크다는 설명은 잘못되었습니다. (역률 개선 자체는 병렬 콘덴서의 역할입니다.)"
},
{
"question": "수압철관의 안지름이 $4[m]$인 곳에서의 유속이 $4[m/s]$이다. 안지름이 $3.5[m]$인 곳에서의 유속$[m/s]$은 약 얼마인가?",
"options": [
"4.2",
"5.2",
"6.2",
"7.2"
],
"answer": 2,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "유체의 연속방정식($A_1 v_1 = A_2 v_2$)에 의해 관의 단면적과 유속의 곱은 항상 일정합니다.<br>• 단면적 $A = \\frac{\\pi d^2}{4}$ 이므로, 지름의 제곱과 유속의 곱이 비례합니다 ($d_1^2 v_1 = d_2^2 v_2$).<br>• $4^2 \\times 4 = 3.5^2 \\times v_2$<br>• $64 = 12.25 \\times v_2 \\implies v_2 = \\frac{64}{12.25} \\approx 5.22[m/s]$"
},
{
"question": "경간이 $200[m]$인 가공 전선로가 있다. 사용전선의 길이는 경간보다 약 몇 $[m]$ 더 길어야 하는가? (단, 전선의 $1[m]$당 하중은 $2[kg]$, 인장하중은 $4000[kg]$이고, 풍압하중은 무시하며, 전선의 안전율은 2이다.)",
"options": [
"0.33",
"0.61",
"1.41",
"1.73"
],
"answer": 1,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "전선의 실제 길이 증가분 공식 $\\Delta L = \\frac{8D^2}{3S}$을 이용하는 문제입니다.<br>1. 먼저 이도($D$)를 구합니다.<br>• 허용 장력 $T = \\frac{\\text{인장하중}}{\\text{안전율}} = \\frac{4000}{2} = 2000[kg]$<br>• 이도 $D = \\frac{W S^2}{8T} = \\frac{2 \\times 200^2}{8 \\times 2000} = 5[m]$<br>2. 전선의 실제 길이 증가분을 구합니다.<br>• $\\Delta L = \\frac{8 \\times 5^2}{3 \\times 200} = \\frac{200}{600} = \\frac{1}{3} \\approx 0.33[m]$"
},
{
"question": "송전선로에서 현수 애자련의 연면 섬락과 가장 관계가 먼 것은?",
"options": [
"댐퍼",
"철탑 접지 저항",
"현수 애자련의 개수",
"현수 애자련의 소손"
],
"answer": 1,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "**댐퍼(Damper)**는 미풍 등에 의한 전선의 진동을 방지하여 전선이 피로 누적으로 단선되는 사고를 막는 기구입니다. 이상전압에 의해 애자 표면을 따라 불꽃 아크가 발생하는 연면 섬락 현상과는 거리가 가장 멉니다."
},
{
"question": "전력계통의 중성점 다중 접지방식의 특징으로 옳은 것은?",
"options": [
"통신선의 유도장해가 적다.",
"합성 접지 저항이 매우 높다.",
"건전상의 전위 상승이 매우 높다.",
"지락보호 계전기의 동작이 확실하다."
],
"answer": 4,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "중성점 다중 접지방식은 고장 시 대지로 흐르는 지락전류가 매우 큽니다. 따라서 고장 상태를 계전기가 쉽게 감지할 수 있어 **지락보호 계전기의 동작이 매우 확실하고 신속**합니다."
},
{
"question": "전력계통의 전압조정설비에 대한 특징으로 틀린 것은?",
"options": [
"병렬콘덴서는 진상능력만을 가지며 병렬리액터는 진상능력이 없다.",
"동기조상기는 조정의 단계가 불연속적이나 직렬콘덴서 및 병렬리액터는 연속적이다.",
"동기조상기는 무효전력의 공급과 흡수가 모두 가능하여 진상 및 지상용량을 갖는다.",
"병렬리액터는 경부하시에 계통 전압이 상승하는 것을 억제하기 위하여 초고압송전선 등에 설치된다."
],
"answer": 2,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "**동기조상기**는 무부하로 회전하는 동기전동기(회전기기)이므로 계자전류 조정을 통해 진상부터 지상까지 전류를 **연속적으로 제어**할 수 있습니다. 반면 직렬콘덴서나 병렬리액터 등의 정지기기는 전압 조정 단계가 불연속적(단계적)입니다. 따라서 서로 반대로 설명한 보기가 틀렸습니다."
},
{
"question": "변압기 보호용 비율차동계전기를 사용하여 $\\Delta-\\text{Y}$ 결선의 변압기를 보호하려고 한다. 이때 변압기 1, 2차측에 설치하는 변류기의 결선 방식은? (단, 위상 보정기능이 없는 경우이다.)",
"options": [
"$\\Delta-\\Delta$",
"$\\text{Y}-\\Delta$",
"$\\Delta-\\text{Y}$",
"$\\text{Y}-\\text{Y}$"
],
"answer": 2,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "$\\Delta-\\text{Y}$ 결선의 주변압기는 1차측과 2차측 사이에 $30^{\\circ}$의 위상차가 발생합니다. 이 위상차로 인해 비율차동계전기가 오동작하는 것을 방지하려면, 변류기(CT)의 결선을 주변압기와 반대 구조인 **$\\text{Y}-\\Delta$ 결선**으로 처리하여 위상을 상쇄·보정해 주어야 합니다."
},
{
"question": "송전선로에 단도체 대신 복도체를 사용하는 경우에 나타나는 현상으로 틀린 것은?",
"options": [
"전선의 작용인덕턴스를 감소시킨다.",
"선로의 작용정전용량을 증가시킨다.",
"전선 표면의 전위경도를 저감시킨다.",
"전선의 코로나 임계전압을 저감시킨다."
],
"answer": 4,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "복도체를 사용하면 전선의 등가 반지름이 커지는 효과가 생겨 전선 표면의 전위경도가 낮아집니다. 이로 인해 코로나가 발생하기 시작하는 문턱 전압인 **코로나 임계전압이 높아지게 되어** 코로나 현상이 억제됩니다. 임계전압을 저감시킨다는 설명은 잘못되었습니다."
},
{
"question": "어느 화력발전소에서 $40000[kWh]$를 발전하는데 발열량 $860[kcal/kg]$의 석탄이 $60[\\text{톤}]$ 사용된다. 이 발전소의 열효율$[\\%]$은 약 얼마인가?",
"options": [
"56.7",
"66.7",
"76.7",
"86.7"
],
"answer": 2,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "발전소의 열효율($\\eta$) 공식은 다음과 같습니다.<br>$$\\eta = \\frac{860 \\times P}{m \\times H} \\times 100 [\\%]$$<br>• 발전량 $P = 40000[kWh]$<br>• 석탄 사용량 $m = 60[\\text{톤}] = 60000[kg]$<br>• 석탄 발열량 $H = 860[kcal/kg]$<br>• $\\eta = \\frac{860 \\times 40000}{60000 \\times 860} \\times 100 = \\frac{40000}{60000} \\times 100 \\approx 66.7[\\%]$"
},
{
"question": "가공송전선의 코로나 임계전압에 영향을 미치는 여러 가지 인자에 대한 설명 중 틀린 것은?",
"options": [
"전선표면이 매끈할수록 임계전압이 낮아진다.",
"날씨가 흐릴수록 임계전압은 낮아진다.",
"기압이 낮을수록, 온도가 높을수록 임계전압은 낮아진다.",
"전선의 반지름이 클수록 임계전압은 높아진다."
],
"answer": 1,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "코로나 임계전압은 전선의 표면 상태 계수($m_0$)에 비례합니다. 전선의 표면이 매끈하고 깨끗할수록 표면 계수($m_0$)가 커지므로 **코로나 임계전압은 도리어 높아집니다**. 따라서 매끈할수록 낮아진다는 설명은 틀렸습니다."
},
{
"question": "송전선의 특성 임피던스의 특징으로 옳은 것은?",
"options": [
"선로의 길이가 길어질수록 값이 커진다.",
"선로의 길이가 길어질수록 값이 작아진다.",
"선로의 길이에 따라 값이 변하지 않는다.",
"부하용량에 따라 값이 변한다."
],
"answer": 3,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "선로의 특성 임피던스($Z_0$)는 선로의 길이와 관계없이 고유한 값을 가집니다.<br>$$Z_0 = \\sqrt{\\frac{z}{y}} = \\sqrt{\\frac{R+j\\omega L}{G+j\\omega C}}$$<br>단위 길이당 선로 정수의 비율로만 결정되므로, **선로의 길이에 따라 값이 절대 변하지 않습니다**."
},
{
"question": "송전 선로의 보호 계전 방식이 아닌 것은?",
"options": [
"전류 위상 비교 방식",
"전류 차동 보호 계전 방식",
"방향비교 방식",
"전압 균형 방식"
],
"answer": 4,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "송전 선로의 보호 계전 방식에는 전류 차동 방식, 방향 비교 방식, 전류 위상 비교 방식 등이 널리 사용됩니다. **전압 균형 방식**은 주로 발전기 권선이나 단일 기기 내부 단락 보호 등에 사용되며, 송전 선로용 보호 계전 방식이 아닙니다."
},
{
"question": "선로고장 발생 시 고장전류를 차단할 수 없어 리클로저와 같이 차단 기능이 있는 후비보호장치와 함께 설치되어야 하는 장치는?",
"options": [
"배선용차단기",
"유입개폐기",
"컷아웃스위치",
"섹셔널라이저"
],
"answer": 4,
"year": "20210814",
"weight": 1.5,
"explanation": "**섹셔널라이저(Sectionalizer)**는 부하 전류는 개폐할 수 있으나 거대한 고장 전류를 스스로 차단할 수 있는 능력이 없습니다. 이에 따라 차단 능력이 확실한 리클로저(Recloser) 등과 조합하여, 후비보호장치가 선로를 임시 차단해 무전압 상태로 만들었을 때 고장 선로를 안전하게 분리시키는 역할을 수행합니다."
},
{
"question": "가공송전선로에서 총 단면적이 같은 경우 단도체와 비교하여 복도체의 장점이 아닌 것은?",
"options": [
"안정도를 증대시킬 수 있다.",
"공사비가 저렴하고 시공이 간편하다.",
"전선표면의 전위경도를 감소시켜 코로나 임계전압이 높아진다.",
"선로의 인덕턴스가 감소되고 정전용량이 증가해서 송전용량이 증대된다."
],
"answer": 2,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "복도체(또는 다도체) 방식을 사용하면 단도체에 비해 전선 가닥수가 많아지므로 지지물, 완금, 애자 등의 설계가 복잡해지고 건설비(공사비)가 증가하며 시공이 까다로워집니다.<br><br>💡 <b>[복도체 특징 암기]</b> 복도체는 전기적 특성(인덕턴스 감소, 정전용량 증가, 코로나 억제, 안정도 향상)은 모두 좋아지지만, 역학적 및 경제적 특성(공사비 증가, 시공 복잡, 페란티 현상 발생 등)은 단점이 됩니다."
},
{
"question": "역률 $0.8$(지상)의 $2800[kW]$ 부하에 전력용 콘덴서를 병렬로 접속하여 합성역률을 $0.9$로 개선하고자 할 경우, 필요한 전력용 콘덴서의 용량$[kVA]$은 약 얼마인가?",
"options": [
"372",
"558",
"744",
"1116"
],
"answer": 3,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "전력용 콘덴서 용량($Q_c$) 계산 공식:<br>$$Q_c = P(\\tan\\theta_1 - \\tan\\theta_2) = P\\left(\\frac{\\sqrt{1-\\cos^2\\theta_1}}{\\cos\\theta_1} - \\frac{\\sqrt{1-\\cos^2\\theta_2}}{\\cos\\theta_2}\\right)$$<br>• 개선 전 $\\tan\\theta_1 = \\frac{0.6}{0.8} = 0.75$<br>• 개선 후 $\\tan\\theta_2 = \\frac{\\sqrt{1-0.9^2}}{0.9} \\approx 0.4843$<br>• $Q_c = 2800 \\times (0.75 - 0.4843) = 2800 \\times 0.2657 \\approx 744[kVA]$"
},
{
"question": "컴퓨터에 의한 전력조류 계산에서 슬랙(slack) 모선의 초기치로 지정하는 값은?",
"options": [
"유효 전력과 무효 전력",
"전압 크기와 유효 전력",
"전압 크기와 위상각",
"전압 크기와 무효 전력"
],
"answer": 3,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "전력조류 계산에서 모선은 일반적으로 세 가지 종류로 분류됩니다.<br>1. **슬랙(Slack) 모선**: **전압 크기**와 **위상각**을 지정하고, 계통의 손실과 오차를 흡수하는 기준 모선 역할을 합니다.<br>2. **발전기(PV) 모선**: 유효 전력과 전압 크기를 지정합니다.<br>3. **부하(PQ) 모선**: 유효 전력과 무효 전력을 지정합니다.<br><br>💡 <b>[한방 암기]</b> 슬랙 모선은 전력계통의 전압과 각도 기준이 되므로 전압의 '크기'와 '위상각'을 먼저 정해놓고 시작합니다."
},
{
"question": "3상용 차단기의 정격 차단 용량은?",
"options": [
"$\\sqrt{3}\\times\\text{정격 전압}\\times\\text{정격 차단 전류}$",
"$3\\sqrt{3}\\times\\text{정격 전압}\\times\\text{정격 전류}$",
"$3\\times\\text{정격 전압}\\times\\text{정격 차단 전류}$",
"$\\sqrt{3}\\times\\text{정격 전압}\\times\\text{정격 전류}$"
],
"answer": 1,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "3상 전력 계통에서 차단기의 정격 차단 용량($P_s$) 공식은 다음과 같습니다.<br>$$P_s = \\sqrt{3} \\times V_n \\times I_s$$<br>(여기서 $V_n$은 정격 전압, $I_s$는 정격 차단 전류)<br>따라서 정답은 **$\\sqrt{3}\\times\\text{정격 전압}\\times\\text{정격 차단 전류}$**가 됩니다."
},
{
"question": "증기터빈내에서 팽창 도중에 있는 증기를 일부 추기하여 그것이 갖는 열을 급수가열에 이용하는 열사이클은?",
"options": [
"랭킨사이클",
"재생사이클",
"카르노사이클",
"재열사이클"
],
"answer": 2,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "터빈 내부에서 열팽창 중인 증기의 일부분을 도중에 추출(추기)하여, 보일러로 유입되는 급수를 가열하는 데 재사용함으로써 발전 효율을 높이는 열사이클을 **재생(Regenerative) 사이클**이라고 합니다.<br><br>💡 <b>[발전 사이클 핵심 키워드]</b><br>• 재생사이클: 증기 '추기' + '급수 가열'<br>• 재열사이클: 열효율 및 건조도 향상을 위한 증기 '재가열'"
},
{
"question": "부하전류 차단이 불가능한 전력개폐 장치는?",
"options": [
"진공차단기",
"단로기",
"유입차단기",
"가스차단기"
],
"answer": 2,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "**단로기(DS, Disconnecting Switch)**는 별도의 소호 장치를 갖추고 있지 않기 때문에 부하 전류가 흐르고 있을 때 개방하면 거대한 아크가 발생하여 매우 위험합니다. 따라서 오직 무부하 상태에서 회로를 확실하게 분리할 때만 사용해야 합니다. (진공, 유입, 가스 등 차단기 종류는 부하 전류를 안전하게 개폐할 수 있습니다.)"
},
{
"question": "전력계통에서 내부 이상전압의 크기가 가장 큰 경우는?",
"options": [
"유도성 소전류 차단 시",
"수차발전기의 부하 차단 시",
"무부하 선로 충전전류 차단 시",
"송전선로의 부하 차단기 투입 시"
],
"answer": 3,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "개폐서지(내부 이상전압) 중 가장 가혹한 고전압을 유발하는 것은 **무부하 선로의 충전전류를 차단할 때**입니다. 전류 차단 시 잔류 전하와 재점크(아크의 재점등) 현상이 결합하여 이상전압의 크기가 대지전압의 약 3.5~4배에 달하는 서지가 발생할 수 있습니다."
},
{
"question": "발전기 $G_1, G_2$는 각각 $20[MVA]$, $11[kV]$, 리액턴스 $20\\%$이고 변압기 $T$는 $40[MVA]$, $11/110[kV]$, 리액턴스 $8\\%$, 선로의 길이와 리액턴스는 각각 $50[km]$, $0.62[\\Omega/km]$이다. 이 송전계통 선로 말단 S점에 3상 단락사고가 발생했을 때 단락전류$[A]$는 약 얼마인가?",
"options": [
"224",
"324",
"454",
"554"
],
"answer": 4,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "기준 용량을 변압기 용량인 $40[MVA]$로 통일하여 계산합니다.<br>1. **발전기 병렬 합성 %X**<br>• $G_1, G_2$ 각각 $20[MVA]$에서 $20\\%$이므로, $40[MVA]$ 기준으로 환산하면 각각 $40\\%$가 됩니다.<br>• 두 발전기가 병렬 연결이므로 합성 리액턴스는 $\\frac{40\\%}{2} = 20\\%$입니다.<br>2. **변압기 %X**: $40[MVA]$ 기준 $8\\%$입니다.<br>3. **송전선로 %X**<br>• 선로의 실제 임피던스 $X = 50[km] \\times 0.62[\\Omega/km] = 31[\\Omega]$<br>• $110[kV], 40[MVA]$ 기준 %X 환산: $\\%X_{\\text{line}} = \\frac{P \\cdot X}{V^2} \\times 100 = \\frac{40 \\times 31}{110^2} \\times 100 \\approx 10.25\\%$<br>4. **전체 합성 %X**: $20\\% + 8\\% + 10.25\\% = 38.25\\%$$\\newline$5. **단락전류($I_s$) 계산**<br>• 정격전류 $I_n = \\frac{P}{\\sqrt{3}V} = \\frac{40 \\times 10^6}{\\sqrt{3} \\times 110 \\times 10^3} \\approx 209.95[A]$<br>• 단락전류 $I_s = \\frac{100}{\\%X} \\times I_n = \\frac{100}{38.25} \\times 209.95 \\approx 548.9[A]$ (가장 가까운 표준 정답 **554** 선택)"
},
{
"question": "저압배전선로에 대한 설명으로 틀린 것은?",
"options": [
"저압 뱅킹 방식은 전압변동을 경감할 수 있다.",
"밸런서(balancer)는 단상 2선식에 필요하다.",
"부하율(F)과 손실계수(H) 사이에는 $1\\ge F\\ge H\\ge F^2$의 관계가 있다.",
"수용률이란 최대수용전력을 설비용량으로 나눈 값을 퍼센트로 나타낸 것이다."
],
"answer": 2,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "**저압 밸런서(저압 균형기)**는 부하 불평형으로 인한 상전압 불평형 현상을 억제하기 위해 **단상 3선식** 배전방식의 선로 말단에 시설하는 기구입니다. 선로가 2개인 단상 2선식 선로에는 밸런서가 필요하지 않습니다."
},
{
"question": "망상(network) 배전방식의 장점이 아닌 것은?",
"options": [
"전압변동이 적다.",
"인축의 접지사고가 적어진다.",
"부하의 증가에 대한 융통성이 크다.",
"무정전 공급이 가능하다."
],
"answer": 2,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "망상(네트워크) 배전방식은 수전 선로를 그물망 형태로 엮어 무정전 전력 공급을 달성하는 신뢰도가 매우 높은 배전 방식입니다. 다만, 루프 및 분기 구조가 매우 복잡해지기 때문에 지락 사고 발생 시 고장 검출이 어렵고, **인축의 접지 사고나 감전 위험성은 도리어 증가**할 수 있다는 단점이 있습니다."
},
{
"question": "$500[kVA]$의 단상 변압기 상용 3대(결선 $\\Delta-\\Delta$), 예비 1대를 갖는 변전소가 있다. 부하의 증가로 인하여 예비 변압기까지 동원해서 사용한다면 응할 수 있는 최대부하$[kVA]$는 약 얼마인가?",
"options": [
"2000",
"1730",
"1500",
"830"
],
"answer": 2,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "예비 변압기 1대까지 포함하면 총 4대의 단상 변압기가 가동 가능해집니다. 4대의 변압기로 도달할 수 있는 최대 전력 공급 방식은 변압기 2대씩 묶어 **$\\text{V}-\\text{V}$ 결선 2뱅크**를 결성하는 것입니다.<br>• $\\text{V}$ 결선 1뱅크의 출력: $\\sqrt{3} \\times P_1 = \\sqrt{3} \\times 500 \\approx 866.03[kVA]$<br>• 2뱅크 전체 출력: $2 \\times 866.03 \\approx 1732.05[kVA]$ (보기 중 가장 근사한 값은 **1730**입니다)"
},
{
"question": "직격뢰에 대한 방호설비로 가장 적당한 것은?",
"options": [
"복도체",
"서지흡수기",
"가공지선",
"정전방지기"
],
"answer": 3,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "철탑의 최상단에 설치되는 **가공지선**은 계통에 내리치는 **직격뢰를 직접 수뢰(차폐)**하여 철탑 몸체와 대지를 통해 안전하게 방전시킴으로써 아래의 송전선을 보호하는 대표적인 방호 장치입니다."
},
{
"question": "최대수용전력이 $3[kW]$인 수용가가 3세대, $5[kW]$인 수용가가 6세대라고 할 때, 이 수용가군에 전력을 공급할 수 있는 주상변압기의 최소 용량$[kVA]$은? (단, 역률은 1, 수용가간의 부동률은 1.3이다.)",
"options": [
"25",
"30",
"35",
"40"
],
"answer": 2,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "주상변압기 최소 소요 용량 공식:<br>$$\\text{변압기 용량} = \\frac{\\sum(\\text{개별 최대수용전력})}{\\text{부동률} \\times \\text{역률}}$$<br>• 분자(개별 최대수용전력의 합) = $(3[kW] \\times 3) + (5[kW] \\times 6) = 9 + 30 = 39[kW]$<br>• 변압기 용량 = \\frac{39}{1.3 \\times 1} = 30[kVA]"
},
{
"question": "배전용 변전소의 주변압기로 주로 사용되는 것은?",
"options": [
"강압 변압기",
"체승 변압기",
"단권 변압기",
"3권선 변압기"
],
"answer": 1,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "배전용 변전소는 송전 계통의 초고압 전력을 수용가 인근의 배전 전압급(예: $22.9[kV]$)으로 **낮추어서 공급**해야 하므로 전압을 낮추는 용도인 **강압 변압기**를 주변압기로 운용합니다."
},
{
"question": "비등수형 원자로(BWR)의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?",
"options": [
"증기 발생기가 필요하다.",
"저농축 우라늄을 연료로 사용한다.",
"노심에서 비등을 일으킨 증기가 직접 터빈에 공급되는 방식이다.",
"가압수형 원자로에 비해 출력밀도가 낮다."
],
"answer": 1,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "**비등수형 원자로(BWR)**는 원자로 노심 내부에서 냉각수를 직접 비등시켜 발생한 증기를 바로 터빈으로 보내 운전하는 방식입니다. 따라서 별도의 **증기 발생기가 필요하지 않습니다**. (증기 발생기를 필수적으로 사용하는 원자로는 가압수형 원자로(PWR)입니다.)"
},
{
"question": "송전단 전압을 $V_s$, 수전단 전압을 $V_r$, 선로의 리액턴스를 $X$라 할 때, 정상 시의 최대 송전전력의 개략적인 값은?",
"options": [
"$\\frac{V_s-V_r}{X}$",
"$\\frac{V_s^2-V_r^2}{X}$",
"$\\frac{V_s(V_s-V_r)}{X}$",
"$\\frac{V_s V_r}{X}$"
],
"answer": 4,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "선로의 전력 손실을 무시할 경우 안정 한계 전력(송전 전력) 공식은 $P = \\frac{V_s V_r}{X} \\sin\\delta$ 입니다. 계통이 안정적으로 전송 가능한 최고 시점은 송수전단 전압의 상차각 $\\delta = 90^\\circ$ 일 때이므로, $\\sin(90^\\circ)=1$이 되어 최대 송전전력의 개략치는 **$\\frac{V_s V_r}{X}$**가 됩니다."
},
{
"question": "3상 3선식 송전선로에서 각 선의 대지정전용량이 $0.5096[\\mu F]$이고, 선간정전용량이 $0.1295[\\mu F]$일 때, 1선의 작용정전용량은 약 몇 $[\\mu F]$인가?",
"options": [
"0.6",
"0.9",
"1.2",
"1.8"
],
"answer": 2,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "3상 3선식 송전선로의 1선당 작용정전용량($C$) 산출 공식:<br>• $C = C_s + 3C_m$ ($C_s$: 대지정전용량, $C_m$: 선간정전용량)<br>• $C = 0.5096 + (3 \\times 0.1295) = 0.5096 + 0.3885 = 0.8981[\\mu F]$<br>가장 가까운 정답 값은 **0.9**가 됩니다."
},
{
"question": "전력계통의 전압을 조정하는 가장 보편적인 방법은?",
"options": [
"발전기의 유효전력 조정",
"부하의 유효전력 조정",
"계통의 주파수 조정",
"계통의 무효전력 조정"
],
"answer": 4,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "전력 계통에서 유효전력은 주파수($f$) 변동과 긴밀하게 엮여 있고, **무효전력은 계통의 전압($V$) 변동**과 매우 밀접하게 직결되어 있습니다. 따라서 전력계통 전압을 규정치 내로 안전하게 유지·제어하는 가장 보편적이고 효율적인 수단은 조상설비 등을 이용한 **무효전력의 조정**입니다."
},
{
"question": "선로, 기기 등의 절연 수준 저감 및 전력용 변압기의 단절연을 모두 행할 수 있는 중성점 접지방식은?",
"options": [
"소호리액터접지방식",
"직접접지방식",
"고저항접지방식",
"비접지방식"
],
"answer": 2,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "**직접접지방식**은 1선 지락 고장 시 건전상의 대지전압 상승비가 계통 중 가장 최소(1.3배 이하)로 억제됩니다. 이 덕분에 선로와 기기의 절연 수준을 낮추는 **저감 절연**뿐만 아니라 중성점으로 향할수록 단계를 낮추는 **단절연 변압기 설계**를 모두 적용할 수 있어 절연 경제성이 극대화됩니다."
},
{
"question": "단상 2선식 배전선로의 말단에 지상역률 $\\cos\\theta$인 부하 $P[kW]$가 접속되어 있고 선로말단의 전압은 $V[V]$이다. 선로 한 가닥의 저항을 $R[\\Omega]$이라 할 때 송전단의 공급전력$[kW]$은?",
"options": [
"$P+\\frac{P^{2}R}{V\\cos\\theta}\\times10^{3}$",
"$P+\\frac{2P^{2}R}{V\\cos\\theta}\\times10^{3}$",
"$P+\\frac{P^{2}R}{V^{2}\\cos^{2}\\theta}\\times10^{3}$",
"$P+\\frac{2P^{2}R}{V^{2}\\cos^{2}\\theta}\\times10^{3}$"
],
"answer": 4,
"year": "20210515",
"weight": 1.5,
"explanation": "송전단 공급전력은 수전단 부하전력($P$)에 선로 왕복에서 발생하는 전체 선로 손실($P_L$)을 더한 것과 같습니다.<br>1. 단상 부하 전류: $I = \\frac{P \\times 10^3}{V \\cos\\theta}$<br>2. 단상 2선식의 전선 손실 가닥수 고려 ($2$가닥): $P_L = 2 I^2 R = 2 \\left(\\frac{P \\times 10^3}{V \\cos\\theta}\\right)^2 R = \\frac{2P^2 R}{V^2 \\cos^2\\theta} \\times 10^6 [W]$<br>3. 손실 전력을 부하와 단위를 맞춰 $kW$로 환산: $P_L = \\frac{2P^2 R}{V^2 \\cos^2\\theta} \\times 10^3 [kW]$<br>4. 최종 송전단 공급전력식: **$P+\\frac{2P^{2}R}{V^{2}\\cos^{2}\\theta}\\times10^{3}$**"
},
{
"question": "고장전류의 크기가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성을 가진 계전기는?",
"options": [
"순한시 계전기",
"정한시 계전기",
"반한시 계전기",
"반한시·정한시 계전기"
],
"answer": 3,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "고장 전류의 크기가 **커질수록 동작 시간이 반비례하여 짧아지는 특성**을 가진 계전기를 **반한시 계전기**라고 합니다.<br><br>💡 <b>[계전기 시한 특성 정리]</b><br>• 순한시: 고장 전류 유입 즉시 동작<br>• 정한시: 전류 크기와 관계없이 정해진 일정 시간 후 동작<br>• 반한시: 전류가 클수록 빠르게, 작을수록 느리게 동작"
},
{
"question": "접지봉으로 탑각의 접지저항값을 희망하는 접지저항 값까지 줄일 수 없을 때 사용하는 것은?",
"options": [
"가공지선",
"크로스본드선",
"매설지선",
"차폐선"
],
"answer": 3,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "탑각 아래의 토질이 나쁘거나 접지봉만으로 충분한 접지저항 저하 효과를 얻기 어려울 때, 철탑 기초를 중심으로 방사형 또는 선형으로 땅속에 길게 묻는 도선을 **매설지선**이라고 합니다. 이는 탑각의 접지저항을 낮추어 뇌격 시 역섬락을 방지하는 역할을 합니다."
},
{
"question": "3상 3선식 송전선에서 한 선의 저항이 $10[\\Omega]$, 리액턴스가 $20[\\Omega]$ 이며, 수전단의 선간전압이 $60[kV]$, 부하역률이 $0.8$(지상)인 경우에 전압강하율이 $10\\%$라 하면 이 송전선로로는 약 몇 $[kW]$ 까지 수전할 수 있는가?",
"options": [
"10000",
"12000",
"14400",
"18000"
],
"answer": 3,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "3상 3선식 전압강하($e$)와 수전전력($P$)의 관계식을 이용합니다.<br>1. 전압강하율이 $10\\%$이므로 전압강하 $e = 60[kV] \\times 0.1 = 6[kV] = 6000[V]$ 입니다.<br>2. 전압강하 공식: $e = \\frac{P(R + X\\tan\\theta)}{V}$<br>• 역률 $\\cos\\theta = 0.8 \\implies \\tan\\theta = \\frac{0.6}{0.8} = 0.75$<br>• $R + X\\tan\\theta = 10 + (20 \\times 0.75) = 25[\\Omega]$<br>3. 식을 $P$에 대해 정리하여 대입합니다.<br>• $P = \\frac{e \\cdot V}{R + X\\tan\\theta} = \\frac{6000 \\times 60000}{25} = 14,400,000[W] = 14400[kW]$"
},
{
"question": "배전선로의 주상변압기에서 고압측-저압측에 주로 사용되는 보호장치의 조합으로 적합한 것은?",
"options": [
"고압측 : 컷아웃 스위치, 저압측 : 캐치홀더",
"고압측 : 캐치홀더, 저압측 : 컷아웃 스위치",
"고압측 : 리클로저, 저압측 : 라인퓨즈",
"고압측 : 라인퓨즈, 저압측 : 리클로저"
],
"answer": 1,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "주상변압기의 과부하 및 단락 보호를 위해 변압기 전단인 **고압측에는 COS(컷아웃 스위치)**를 설치하고, 수용가로 향하는 **저압측 출력단에는 캐치홀더(퓨즈 박스)**를 시설하여 기기를 안전하게 보호합니다."
},
{
"question": "$\\% \\text{임피던스}$에 대한 설명으로 틀린 것은?",
"options": [
"단위를 갖지 않는다.",
"절대량이 아닌 기준량에 대한 비를 나타낸 것이다.",
"기기 용량의 크기와 관계없이 일정한 범위의 값을 갖는다.",
"변압기나 동기기의 내부 임피던스에만 사용할 수 있다."
],
"answer": 4,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "$\\% \\text{임피던스}$는 변압기나 발전기 같은 개별 기기의 내부 임피던스뿐만 아니라 송전선로, 케이블, 변전소 모선 등 **전력 계통을 구성하는 모든 전로 요성 성분의 임피던스를 표현하는 데 광범위하게 사용**됩니다. 따라서 특정 기기 내부 임피던스에만 사용할 수 있다는 설명은 틀렸습니다."
},
{
"question": "연료의 발열량이 $H[kcal/kg]$ 일 때, 화력발전소의 열효율 $[\\%]$을 나타낸 공식으로 옳은 것은? (단, 발전기 출력은 $P_G[kW]$, 시간당 연료의 소비량은 $B[kg/h]$이다.)",
"options": [
"$\\frac{P_G}{B \\cdot H} \\times 100$",
"$\\frac{860 P_G}{B} \\times 100$",
"$\\frac{P_G}{860 B \\cdot H} \\times 100$",
"$\\frac{860 P_G}{B \\cdot H} \\times 100$"
],
"answer": 4,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "화력발전소의 열효율($\\eta$)은 연료가 타면서 내는 전체 열량에 대한 전기 에너지 발생량의 비율입니다.<br>• $1[kW]$의 전기 에너지는 $860[kcal]$의 열량과 등가입니다.<br>• 시간당 발생 열량 = $860 \\times P_G [kcal/h]$<br>• 시간당 소비 열량 = $B \\times H [kcal/h]$<br>• $\\eta = \\frac{\\text{출력 열량}}{\\text{입력 열량}} \\times 100 = \\frac{860 P_G}{B \\cdot H} \\times 100 [\\%]$"
},
{
"question": "수용가의 수용률을 나타낸 식으로 옳은 것은?",
"options": [
"$\\frac{\\text{평균전력}[kW]}{\\text{합성최대수용전력}[kW]} \\times 100[\\%]$",
"$\\frac{\\text{합성최대수용전력}[kW]}{\\text{부하설비합계}[kW]} \\times 100[\\%]$",
"$\\frac{\\text{최대수용전력}[kW]}{\\text{부하설비합계}[kW]} \\times 100[\\%]$",
"$\\frac{\\text{평균전력}[kW]}{\\text{최대수용전력}[kW]} \\times 100[\\%]$"
],
"answer": 3,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "**수용률(Demand Factor)**이란 설치된 전체 부하 설비 용량에 대해 실제로 동시에 최대 얼마만큼의 전력을 사용하는지 나타내는 지표입니다.<br>$$\\text{수용률} = \\frac{\\text{최대수용전력}}{\\text{부하설비합계}} \\times 100 [\\%]$$<br><br>💡 <b>[조상 3총사 공식 구별]</b><br>• 수용률: 최대수용전력 / 설비용량<br>• 부하율: 평균전력 / 최대전력<br>• 부동률: 개별 최대전력의 합 / 합성 최대전력"
},
{
"question": "화력발전소에서 증기 및 급수가 흐르는 순서로 옳은 것은?",
"options": [
"절탄기 $\\rightarrow$ 보일러 $\\rightarrow$ 과열기 $\\rightarrow$ 터빈 $\\rightarrow$ 복수기",
"보일러 $\\rightarrow$ 절탄기 $\\rightarrow$ 과열기 $\\rightarrow$ 터빈 $\\rightarrow$ 복수기",
"보일러 $\\rightarrow$ 과열기 $\\rightarrow$ 절탄기 $\\rightarrow$ 터빈 $\\rightarrow$ 복수기",
"절탄기 $\\rightarrow$ 과열기 $\\rightarrow$ 보일러 $\\rightarrow$ 터빈 $\\rightarrow$ 복수기"
],
"answer": 1,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "화력발전소 랭킨 사이클 급수 및 증기 계통의 흐름 순서입니다.<br>1. **절탄기**: 배기가스로 급수를 미리 예열함<br>2. **보일러**: 물을 끓여 포화증기를 만듦<br>3. **과열기**: 포화증기를 온도가 높은 과열증기로 전환함<br>4. **터빈**: 과열증기의 열에너지로 날개를 돌려 기계적 회전 에너지를 얻음<br>5. **복수기**: 일을 마친 증기를 식혀 다시 물(급수)로 되돌림"
},
{
"question": "역률 $0.8$, 출력 $320[kW]$인 부하에 전력을 공급하는 변전소에 역률 개선을 위해 전력용 콘덴서 $140[kVA]$를 설치했을 때 합성역률은 약 얼마인가?",
"options": [
"0.93",
"0.95",
"0.97",
"0.99"
],
"answer": 2,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "개선 후의 전체 유효전력과 무효전력을 구하여 새로운 역률을 계산합니다.<br>1. 개선 전 부하의 무효전력($Q_1$):<br>• 피상전력 $P_a = \\frac{320}{0.8} = 400[kVA]$<br>• 무효전력 $Q_1 = P \\cdot \\tan\\theta = 320 \\times \\frac{0.6}{0.8} = 240[kVar]$<br>2. 콘덴서($140[kVA]$) 설치 후 새로운 무효전력($Q_2$):<br>• $Q_2 = Q_1 - Q_c = 240 - 140 = 100[kVar]$<br>3. 개선 후 합성 피상전력 및 역률:<br>• 새로운 피상전력 $P_{a2} = \\sqrt{320^2 + 100^2} \\approx 335.26[kVA]$<br>• 합성역률 $\\cos\\theta_2 = \\frac{320}{335.26} \\approx 0.9545 \\rightarrow \\mathbf{0.95}$"
},
{
"question": "용량 $20[kVA]$인 단상 주상 변압기에 걸리는 하루 동안의 부하가 처음 14시간 동안은 $20[kW]$, 다음 10시간 동안은 $10[kW]$일 때, 이 변압기에 의한 하루 동안의 총 손실량$[Wh]$은? (단, 부하의 역률은 1로 가정하고, 변압기의 전 부하 동손은 $300[W]$, 철손은 $100[W]$이다.)",
"options": [
"6850",
"7200",
"7350",
"7800"
],
"answer": 3,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "하루 동안 발생하는 철손량과 동손량을 각각 구하여 합산합니다.<br>1. **하루 동안의 총 철손량 ($W_i$)**:<br>• 철손은 부하 상태와 무관하게 24시간 일정하게 발생합니다.<br>• $W_i = 100[W] \\times 24\\text{시간} = 2400[Wh]$<br>2. **하루 동안의 총 동손량 ($W_c$)**:<br>• 동손은 (부하율)$^2 \\times$ 전부하동손 공식으로 구합니다.<br>• 처음 14시간 ($20kW$ 부하, 부하율 $1$): $1^2 \\times 300[W] \\times 14\\text{시간} = 4200[Wh]$<br>• 나머지 10시간 ($10kW$ 부하, 부하율 $0.5$): $0.5^2 \\times 300[W] \\times 10\\text{시간} = 750[Wh]$<br>• 총 동손량 $W_c = 4200 + 750 = 4950[Wh]$<br>3. **전체 손실량** = $2400 + 4950 = 7350[Wh]$"
},
{
"question": "통신선과 평행인 주파수 $60[Hz]$의 3상 1회선 송전선이 있다. 1선 지락 때문에 영상전류가 $100[A]$ 흐르고 있다면 통신선에 유도되는 전자유도전압 $[V]$은 약 얼마인가? (단, 영상전류는 전 전선에 걸쳐서 같으며, 송전선과 통신선과의 상호 인덕턴스는 $0.06[mH/km]$, 그 평행 길이는 $40[km]$이다.)",
"options": [
"156.6",
"162.8",
"230.2",
"271.4"
],
"answer": 4,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "전자유도전압($E_m$) 공식은 다음과 같습니다.<br>$$E_m = \\omega M l (3I_0) = 2\\pi f \\cdot M_0 \\cdot l \\cdot 3I_0$$<br>(여기서 $I_0$는 영상전류이며, 지락 시 선로에 흐르는 기선전류의 합은 $3I_0$가 됩니다.)<br>• 주파수 $f = 60[Hz]$, 길이 $l = 40[km]$<br>• 총 상호인덕턴스 $M = 0.06 \\times 10^{-3} [H/km] \\times 40[km] = 2.4 \\times 10^{-3} [H]$<br>• $E_m = 2\\pi \\times 60 \\times (2.4 \\times 10^{-3}) \\times (3 \\times 100) \\approx 271.43[V]$"
},
{
"question": "케이블 단선사고에 의한 고장점까지의 거리를 정전용량 측정법으로 구하는 경우, 건전상의 정전용량이 $C$, 고장점까지의 정전용량이 $C_x$, 케이블의 전체 길이가 $l$일 때 고장점까지의 거리 $x$를 나타내는 식은?",
"options": [
"$\\frac{C_x}{C}l$",
"$\\frac{C}{C_x}l$",
"$\\frac{2C_x}{C}l$",
"$\\frac{C_x}{2C}l$"
],
"answer": 1,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "케이블의 정전용량은 선로의 길이에 비례하는 선형적 특성을 가집니다.<br>• 단위 길이당 정전용량을 $C_0$라고 하면, 전체 용량 $C = C_0 \\cdot l$, 고장점까지의 용량 $C_x = C_0 \\cdot x$ 가 성립합니다.<br>• 두 식의 비율을 취하면 $\\frac{C_x}{C} = \\frac{x}{l} \\implies x = \\frac{C_x}{C}l$이 도출됩니다."
},
{
"question": "전력 퓨즈(Power Fuse)는 고압, 특고압 기기의 주로 어떤 전류의 차단을 목적으로 설치하는가?",
"options": [
"충전전류",
"부하전류",
"단락전류",
"영상전류"
],
"answer": 3,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "전력 퓨즈(PF)는 부하 전류를 개폐하는 능력은 매우 제한적이거나 부족하지만, 계통에 거대한 **단락 사고가 발생했을 때 대전류(단락 전류)를 매우 신속하게 용단 차단**하여 후비 설비를 훌륭하게 보호하는 장치입니다."
},
{
"question": "송전선로에서 1선 지락 시에 건전상의 전압 상승이 가장 적은 접지방식은?",
"options": [
"비접지방식",
"직접접지방식",
"저항접지방식",
"소호리액터접지방식"
],
"answer": 2,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "**직접접지방식**은 중성점을 대지에 임피던스 없이 바로 연결하므로 지락 고장 시 건전상의 대지전압 상승이 평상시의 **1.3배 이하**로 철저히 억제됩니다. (전압 상승이 가장 가혹한 방식은 비접지 및 소호리액터 접지 방식으로 $\\sqrt{3}$배 이상 치솟습니다.)"
},
{
"question": "기준 선간전압 $23[kV]$, 기준 3상 용량 $5000[kVA]$, 1선의 유도 리액턴스가 $15[\\Omega]$ 일 때 $\\% \\text{리액턴스}$는 약 몇 $[\\%]$ 인가?",
"options": [
"3.55",
"7.09",
"14.18",
"28.36"
],
"answer": 3,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "$\\% \\text{리액턴스}(\\%X)$ 공식을 사용합니다.<br>$$\\%X = \\frac{P \\cdot X}{10 V^2}$$<br>(여기서 용량 $P$의 단위는 $kVA$, 선간전압 $V$의 단위는 $kV$를 대입합니다.)<br>• $P = 5000[kVA]$, $X = 15[\\Omega]$, $V = 23[kV]$<br>• $\\%X = \\frac{5000 \\times 15}{10 \\times 23^2} = \\frac{75000}{10 \\times 529} = \\frac{7500}{529} \\approx 14.18[\\%]$"
},
{
"question": "전력원선도의 가로축과 세로축을 나타내는 성분은?",
"options": [
"전압과 전류",
"전압과 전력",
"전류와 전력",
"유효전력과 무효전력"
],
"answer": 4,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "전력원선도는 송전단과 수전단의 전압 크기를 일정하게 유지한 상태에서 부하 조건에 따른 전력의 흐름을 복소평면 상의 원으로 나타낸 그림입니다. 좌표축의 **가로축은 유효전력($P$)**, **세로축은 무효전력($Q$)**을 평면 성분으로 가집니다."
},
{
"question": "송전선로에서의 고장 또는 발전기 탈락과 같은 큰 외란에 대하여 계통에 연결된 각 동기기가 동기를 유지하면서 계속 안정적으로 운전할 수 있는지를 판별하는 안정도는?",
"options": [
"동태안정도",
"정태안정도",
"전압안정도",
"과도안정도"
],
"answer": 4,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "낙뢰, 단락, 지락 고장이나 대형 발전기 탈락처럼 **계통에 급격하고 거대한 외부 충격(큰 외란)이 가해졌을 때** 상차각이 벌어지는 과도 상태를 극복하고 탈조하지 않으며 새로운 안정 상태를 유지하는 능력을 **과도 안정도**라고 정의합니다."
},
{
"question": "정전용량이 $C_1$ 이고, $V_1$ 의 전압에서 $Q$의 무효전력을 발생하는 콘덴서가 있다. 정전용량을 적절히 변화시켜 2배로 승압된 전압($2V_1$)에서도 동일한 무효전력 $Q$를 발생시키고자 할 때, 필요한 콘덴서의 새로운 정전용량 $C_2$의 크기는?",
"options": [
"$C_2 = 4C_1$",
"$C_2 = 2C_1$",
"$C_2 = \\frac{1}{2}C_1$",
"$C_2 = \\frac{1}{4}C_1$"
],
"answer": 4,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "콘덴서의 무효전력 발생량 공식 $Q = \\omega C V^2$을 적용합니다.<br>• 변경 전 무효전력: $Q = \\omega C_1 V_1^2$<br>• 변경 후 전압이 $2V_1$이 되므로 전압의 제곱 성분은 $4V_1^2$으로 원래보다 4배 커지게 됩니다.<br>• 동일한 무효전력 $Q$를 유지하려면 늘어난 4배를 상쇄해야 하므로 새로운 정전용량은 원래의 $\\frac{1}{4}$ 배 수준인 **$C_2 = \\frac{1}{4}C_1$** 이 되어야 합니다."
},
{
"question": "송전선로의 고장전류 계산 시 대지 성분을 포함하는 영상 임피던스가 반드시 필요한 고장 해석 유형은?",
"options": [
"1선 지락",
"3상 단락",
"3선 단선",
"선간 단락"
],
"answer": 1,
"year": "20210307",
"weight": 1.5,
"explanation": "대칭좌표법에 의한 고장 계산 시 대칭분(영상, 정상, 역상)의 필요 조건은 다음과 같습니다.<br>• 선간단락: 정상분, 역상분 필요 (대지 교류가 없으므로 영상분 무시)<br>• 3상단락: 정상분만 필요 (대칭 평형 고장)<br>• **1선 지락**: 전류가 대지로 빠져나가므로 **영상분, 정상분, 역상분이 모두 필요**하게 됩니다."
},
{
"question": "전력원선도에서 구할 수 없는 것은?",
"options": [
"송·수전할 수 있는 최대 전력",
"필요한 전력을 보내기 위한 송·수전단 전압간의 상차각",
"선로 손실과 송전 효율",
"과도극한 전력"
],
"answer": 4,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "전력원선도는 송수전단 전압 크기를 일정하게 유지할 때 유효전력과 무효전력의 관계를 복소평면에 그린 원입니다. 이를 통해 정태극한전력, 조상용량, 송수전단 상차각, 선로 손실 및 효율 등은 알 수 있지만, 외부 충격 시의 **과도극한 전력**이나 코로나 손실 등은 구할 수 없습니다."
},
{
"question": "송전전력, 송전거리, 전선로의 전력손실이 일정하고, 같은 재료의 전선을 사용한 경우 단상 2선식에 대한 3상 4선식의 1선당 전력비는 약 얼마인가? (단, 중성선은 외선과 같은 굵기이다.)",
"options": [
"0.7",
"0.87",
"0.94",
"1.15"
],
"answer": 4,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "동일 조건(전력, 거리, 손실 일정)에서 단상 2선식을 기준으로 한 각 배전방식의 1선당 전력비는 다음과 같습니다.<br>• 단상 3선식: $1.33$배 ($133\\%$)<br>• 3상 3선식: $1.15$배 ($115\\%$)<br>• 3상 4선식: 전압 기준에 따라 달라지나, 이와 같은 기출문제 조건에서는 관용적으로 **$1.15$배**가 적용됩니다."
},
{
"question": "송배전선로의 고장전류 계산에서 영상 임피던스가 필요한 경우는?",
"options": [
"3상 단락 계산",
"선간 단락 계산",
"1선 지락 계산",
"3선 단선 계산"
],
"answer": 3,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "대칭좌표법에서 **영상분(영상 임피던스, 영상 전류)**은 고장 전류가 대지를 통해 귀환할 때만 나타나는 성분입니다. 따라서 대지와 연결되는 **1선 지락 고장** 계산 시에 반드시 필요합니다."
},
{
"question": "3상용 차단기의 정격 차단용량은?",
"options": [
"$\\sqrt{3}\\times\\text{정격전압}\\times\\text{정격차단전류}$",
"$\\sqrt{3}\\times\\text{정격전압}\\times\\text{정격전류}$",
"$3\\times\\text{정격전압}\\times\\text{정격차단전류}$",
"$3\\times\\text{정격전압}\\times\\text{정격전류}$"
],
"answer": 1,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "3상 계통에서 차단기의 정격 차단용량($P_s$)은 고장 발생 시의 전압과 차단 전류를 기준으로 산정합니다.<br>$$P_s = \\sqrt{3} \\times \\text{정격전압} \\times \\text{정격차단전류}$$"
},
{
"question": "다음 중 송전선로의 역섬락을 방지하기 위한 대책으로 가장 알맞은 방법은?",
"options": [
"가공지선 설치",
"피뢰기 설치",
"매설지선 설치",
"소호각 설치"
],
"answer": 3,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "역섬락(Back Flashover)은 낙뢰 시 철탑의 접지저항이 너무 커서 철탑 전위가 급상승해 전선 쪽으로 번개가 거꾸로 방전하는 현상입니다. 이를 방지하려면 탑각의 접지저항을 최대한 낮추어야 하므로 대지에 **매설지선**을 설치합니다."
},
{
"question": "반지름 $0.6[cm]$인 경동선을 사용하는 3상 1회선 송전선에서 선간거리를 $2[m]$로 정삼각형 배치할 경우, 각 선의 인덕턴스$[mH/km]$는 약 얼마인가?",
"options": [
"0.81",
"1.21",
"1.51",
"1.81"
],
"answer": 2,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "송전선로의 인덕턴스 공식: $L = 0.05 + 0.4605 \\log_{10}\\left(\\frac{D}{r}\\right) [mH/km]$<br>• 선간거리 $D = 2[m] = 200[cm]$, 반지름 $r = 0.6[cm]$<br>• $L = 0.05 + 0.4605 \\times \\log_{10}\\left(\\frac{200}{0.6}\\right) = 0.05 + 0.4605 \\times \\log_{10}(333.33)$<br>• $L \\approx 0.05 + 0.4605 \\times 2.522 \\approx 1.21[mH/km]$"
},
{
"question": "다음 중 그 값이 항상 1 이상인 것은?",
"options": [
"부등률",
"부하율",
"수용률",
"전압강하율"
],
"answer": 1,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "**부등률** = (각 부하의 최대수용전력의 합) / (합성 최대수용전력)<br>각 수용가의 최대 전력 발생 시간대가 서로 다르기 때문에 합성 최대전력은 항상 개별 합보다 작거나 같습니다. 따라서 부등률은 **항상 1보다 크거나 같은 값**을 가집니다."
},
{
"question": "개폐서지의 이상전압을 감쇄할 목적으로 설치하는 것은?",
"options": [
"단로기",
"차단기",
"리액터",
"개폐저항기"
],
"answer": 4,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "무부하 선로 충전전류 차단 시 발생하는 등 개폐 조작에 의한 이상전압(개폐서지)을 억제하기 위해서는 차단기 접점에 병렬로 **개폐저항기**를 부착하여 서지 에너지를 열로 소비시켜야 합니다."
},
{
"question": "전원이 양단에 있는 환상선로의 단락보호에 사용되는 계전기는?",
"options": [
"방향거리 계전기",
"부족전압 계전기",
"선택접지 계전기",
"부족전류 계전기"
],
"answer": 1,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "전원이 양단에 있거나 루프 형태인 환상 배전선로에서는 고장 전류가 양방향에서 흘러 들어옵니다. 따라서 고장 구간을 선택적으로 정확히 차단하기 위해서는 전류의 위상(방향)과 크기를 판별하는 **방향거리 계전기**가 필요합니다."
},
{
"question": "파동임피던스 $Z_{1}=500[\\Omega]$ 선로에 파동임피던스 $Z_{2}=1500[\\Omega]$인 변압기가 접속되어 있다. 선로로부터 $600[kV]$의 전압파가 들어왔을 때, 접속점에서의 투과파 전압$[kV]$은?",
"options": [
"300",
"900",
"600",
"1200"
],
"answer": 2,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "투과파 전압($e_t$) 계수 공식: $e_t = \\frac{2 Z_2}{Z_1 + Z_2} e_i$<br>• $Z_1 = 500[\\Omega], Z_2 = 1500[\\Omega], e_i = 600[kV]$<br>• $e_t = \\frac{2 \\times 1500}{500 + 1500} \\times 600 = \\frac{3000}{2000} \\times 600$<br>• $e_t = 1.5 \\times 600 = 900[kV]$"
},
{
"question": "전력용콘덴서를 변전소에 설치할 때 직렬리액터를 설치하고자 한다. 직렬리액터의 용량을 결정하는 계산식은? (단, $f_0$는 전원의 기본주파수, $C$는 역률 개선용 콘덴서의 용량, $L$은 직렬리액터의 용량이다.)",
"options": [
"$L=\\frac{1}{(2\\pi f_{0})^{2}C}$",
"$L=\\frac{1}{(5\\pi f_{0})^{2}C}$",
"$L=\\frac{1}{(6\\pi f_{0})^{2}C}$",
"$L=\\frac{1}{(10\\pi f_{0})^{2}C}$"
],
"answer": 4,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "직렬리액터는 주로 파형을 찌그러뜨리는 제5고조파를 공진을 통해 제거하기 위해 설치합니다.<br>• 5고조파 공진 조건: $\\omega_5 L = \\frac{1}{\\omega_5 C}$ (여기서 $\\omega_5 = 2\\pi \\times 5f_0 = 10\\pi f_0$)<br>• $10\\pi f_0 L = \\frac{1}{10\\pi f_0 C}$<br>• $L = \\frac{1}{(10\\pi f_{0})^{2}C}$"
},
{
"question": "$66/22[kV]$, $2000[kVA]$ 단상변압기 3대를 1뱅크로 운전하는 변전소로부터 전력을 공급받는 어떤 수전점에서의 3상 단락전류는 약 몇 $[A]$인가? (단, 변압기의 $\\%\\text{리액턴스}$는 $7[\\%]$이고 선로의 임피던스는 0이다.)",
"options": [
"750",
"1570",
"1900",
"2250"
],
"answer": 4,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "3상 단락전류($I_s$) 계산 공식: $I_s = \\frac{100}{\\%Z} \\times I_n$<br>1. 3상 기준 용량($P$): 단상 $2000[kVA]$ 3대 = $6000[kVA]$<br>2. 2차측 정격전류($I_n$): $I_n = \\frac{P}{\\sqrt{3}V} = \\frac{6000}{\\sqrt{3} \\times 22} \\approx 157.46[A]$<br>3. 단락전류: $I_s = \\frac{100}{7} \\times 157.46 \\approx 2249.4[A]$ (약 $2250[A]$)"
},
{
"question": "부하의 역률을 개선할 경우 배전선로에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, 다른 조건은 동일하다.)",
"options": [
"설비용량의 여유 증가",
"전압강하의 감소",
"선로전류의 증가",
"전력손실의 감소"
],
"answer": 3,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "역률을 개선하면 무효전류 성분이 줄어들어 전체 피상전류가 줄어듭니다. 즉 **선로 전류가 감소**하므로 이로 인한 저항 손실이 줄고(전력손실 감소), 전압강하가 감소하며, 변압기 용량에 여유가 생기게 됩니다."
},
{
"question": "한류리액터를 사용하는 가장 큰 목적은?",
"options": [
"충전전류의 제한",
"접지전류의 제한",
"누설전류의 제한",
"단락전류의 제한"
],
"answer": 4,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "**한류리액터**는 전력계통에 단락 고장이 발생했을 때, 계통으로 유입되는 거대한 **단락 전류의 크기를 제한**하여 차단기의 차단 용량 부담을 줄여주는 직렬 보호 기기입니다."
},
{
"question": "수력발전소의 형식을 취수방법, 운용방법에 따라 분류할 수 있다. 다음 중 취수방법에 따른 분류가 아닌 것은?",
"options": [
"댐식",
"수로식",
"조정지식",
"유역 변경식"
],
"answer": 3,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "**조정지식**은 저수지를 이용해 발전량을 부하에 맞게 유연하게 조절하는 **운용 방법**에 따른 분류입니다. 반면 댐식, 수로식, 유역 변경식 등은 자연 환경에서 물을 끌어오는 구조적인 **취수 방법**에 따른 분류입니다."
},
{
"question": "배전선로에 3상 3선식 비접지 방식을 채용할 경우 나타나는 현상은?",
"options": [
"1선 지락 고장 시 고장 전류가 크다.",
"1선 지락 고장 시 인접 통신선의 유도장해가 크다.",
"고저압 혼촉고장 시 전압선의 전위상승이 크다.",
"1선 지락 고장 시 건전상의 대지 전위상승이 크다."
],
"answer": 4,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "3상 3선식 **비접지 방식**은 중성점이 접지되어 있지 않기 때문에 1선 지락 고장 시 대지로 흐르는 지락 전류는 매우 작습니다. 하지만 고장이 나지 않은 나머지 건전상의 대지 전위는 평상시보다 **$\\sqrt{3}$배 크게 상승**하여 계통 기기의 절연을 위협하게 됩니다."
},
{
"question": "전력계통을 연계시켜서 얻는 이득이 아닌 것은?",
"options": [
"배후 전력이 커져서 단락용량이 작아진다.",
"부하 증가 시 종합첨두부하가 저감된다.",
"공급 예비력이 절감된다.",
"공급 신뢰도가 향상된다."
],
"answer": 1,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "여러 계통을 병렬로 연계하면 전체 시스템의 합성 임피던스는 감소합니다. 임피던스가 작아지므로 고장 시 발생하는 **단락 용량(단락 전류)은 오히려 커지게 됩니다**. 이 때문에 대용량 차단기가 필요해지는 단점이 발생합니다."
},
{
"question": "원자력발전소에서 비등수형 원자로에 대한 설명으로 틀린 것은?",
"options": [
"연료로 농축 우라늄을 사용한다.",
"냉각재로 경수를 사용한다.",
"물을 원자로 내에서 직접 비등시킨다.",
"가압수형 원자로에 비해 노심의 출력밀도가 높다."
],
"answer": 4,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "**비등수형 원자로(BWR)**는 원자로 내에서 물을 끓여 증기를 발생시키므로 노심 내에 수증기 기포가 발생합니다. 이 기포가 중성자 감속과 냉각 효율을 저하시키기 때문에, **가압수형 원자로(PWR)에 비해 노심의 출력밀도가 낮습니다**."
},
{
"question": "선간전압이 $V[kV]$이고 3상 정격용량이 $P[kVA]$인 전력계통에서 리액턴스가 $X[\\Omega]$라고 할 때, 이 리액턴스를 $\\%\\text{리액턴스}$로 나타내면?",
"options": [
"$\\frac{XP}{10V}$",
"$\\frac{XP}{10V^2}$",
"$\\frac{XP}{V^2}$",
"$\\frac{10V^2}{XP}$"
],
"answer": 2,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "퍼센트 임피던스($\\%Z$) 및 $\\%\\text{리액턴스}(\\%X)$의 계산 공식은 $P$를 $[kVA]$, $V$를 $[kV]$ 단위로 사용할 때 **$\\%X = \\frac{P X}{10 V^2}$** 로 유도됩니다. (※ 전압 단위에 유의해야 하는 가장 대표적인 공식입니다.)"
},
{
"question": "증기 사이클에 대한 설명 중 틀린 것은?",
"options": [
"랭킨사이클의 열효율은 초기 온도 및 초기 압력이 높을수록 효율이 크다.",
"재열사이클은 저압터빈에서 증기가 포화 상태에 가까워졌을 때 증기를 다시 가열하여 고압 터빈으로 보낸다.",
"재생사이클은 증기 원동기 내에서 증기의 팽창 도중에서 증기를 추출하여 급수를 예열한다.",
"재열재생사이클은 재생사이클과 재열 사이클을 조합하여 병용하는 방식이다."
],
"answer": 2,
"year": "20200926",
"weight": 1.5,
"explanation": "**재열 사이클(Reheat Cycle)**은 **고압 터빈**에서 1차 팽창을 마친 증기를 보일러의 재열기로 다시 보내 재가열한 후, 이를 **저압 터빈**으로 보내어 다시 팽창시키는 방식입니다. 보기에서는 방향을 거꾸로 설명하여 틀렸습니다."
},
{
"question": "3상 전원에 접속된 $\\Delta$결선의 커패시터를 Y결선으로 바꾸면 진상 용량 $Q_Y$[kVA]는? (단, $Q_\\Delta$는 $\\Delta$결선된 커패시터의 진상 용량이고, $Q_Y$는 Y결선된 커패시터의 진상 용량이다.)",
"options": [
"$Q_Y = \\sqrt{3}Q_\\Delta$",
"$Q_Y = \\frac{1}{3}Q_\\Delta$",
"$Q_Y = 3Q_\\Delta$",
"$Q_Y = \\frac{1}{\\sqrt{3}}Q_\\Delta$"
],
"answer": 2,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "동일한 정전용량($C$)을 사용할 때, $\\Delta$결선에 비해 Y결선 시 선간전압에 의해 커패시터에 걸리는 상전압이 $\\frac{1}{\\sqrt{3}}$배가 되므로, 진상 용량은 전압의 제곱에 비례하여 **$\\frac{1}{3}$배**가 됩니다.<br>$$Q_Y = \\frac{1}{3}Q_\\Delta$$"
},
{
"question": "교류 배전선로에서 전압강하 계산식은 $V_d = k(R\\cos\\theta+X\\sin\\theta)$로 표현된다. 3상 3선식 배전선로인 경우에 $k$는?",
"options": [
"$\\sqrt{3}$",
"$3$",
"$\\sqrt{2}$",
"$2$"
],
"answer": 1,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "각 배전방식에 따른 전압강하식의 계수($k$)는 다음과 같습니다.<br>• 단상 2선식: $k=2$<br>• 단상 3선식, 3상 4선식: $k=1$<br>• **3상 3선식**: $k=\\sqrt{3}$"
},
{
"question": "송전선에서 뇌격에 대한 차폐 등을 위해 가선하는 가공지선에 대한 설명으로 옳은 것은?",
"options": [
"차폐각은 보통 $15^\\circ \\sim 30^\\circ$ 정도로 하고 있다.",
"차폐각이 클수록 벼락에 대한 차폐효과가 크다.",
"가공지선을 2선으로 하면 차폐각이 적어진다.",
"가공지선으로는 연동선을 주로 사용한다."
],
"answer": 3,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "가공지선의 가닥수를 늘려 2선으로 가선하면, 송전선을 보호하는 보호범위가 넓어지므로 **차폐각을 적게** 할 수 있고 차폐 효과가 매우 커집니다.<br>• 차폐각이 작을수록 벼락에 대한 차폐 효과가 큽니다.<br>• 가공지선은 주로 아연도금 강연선, 나경동선, ACSR 등을 사용합니다."
},
{
"question": "배전선의 전력손실 경감 대책이 아닌 것은?",
"options": [
"다중접지 방식을 채용한다.",
"역률을 개선한다.",
"배전 전압을 높인다.",
"부하의 불평형을 방지한다."
],
"answer": 1,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "배전선로의 전력손실을 경감하기 위한 주요 대책은 **배전 전압 승압**, **역률 개선**, **부하의 불평형 방지** 등입니다. 다중접지 방식은 지락 고장 시 지락 전류가 커서 보호계전기 동작이 확실하고 단절연이 가능한 장점이 있으나, 전력손실 경감과는 직접적인 관련이 없습니다."
},
{
"question": "전압과 유효전력이 일정할 경우 부하 역률이 $70[\\%]$인 선로에서의 저항 손실($P_{70\\%}$)은 역률이 $90[\\%]$인 선로에서의 저항 손실($P_{90\\%}$)과 비교하면 약 얼마인가?",
"options": [
"$P_{70\\%} = 0.6 P_{90\\%}$",
"$P_{70\\%} = 1.7 P_{90\\%}$",
"$P_{70\\%} = 0.3 P_{90\\%}$",
"$P_{70\\%} = 2.7 P_{90\\%}$"
],
"answer": 2,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "송전 전력과 전압이 일정할 때 전력 손실은 **역률의 제곱에 반비례**합니다. ($P_L \\propto \\frac{1}{\\cos^2\\theta}$)<br>• $\\frac{P_{70\\%}}{P_{90\\%}} = \\frac{\\cos^2(90\\%)}{\\cos^2(70\\%)} = \\frac{0.9^2}{0.7^2} = \\frac{0.81}{0.49} \\approx 1.653$<br>따라서 가장 가까운 값인 **$P_{70\\%} \\approx 1.7 P_{90\\%}$** 가 됩니다."
},
{
"question": "3상 3선식 송전선에서 $L$을 작용 인덕턴스라 하고, $L_e$를 대지를 귀로로 하는 1선의 자기 인덕턴스, $L_m$을 상호 인덕턴스라고 할 때 이들 사이의 관계식은?",
"options": [
"$L = L_m - L_e$",
"$L = L_e - L_m$",
"$L = L_m + L_e$",
"$L = L_m / L_e$"
],
"answer": 2,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "3상 3선식 송전선로에서 1선당 **작용 인덕턴스($L$)**는 대지 귀로 자기 인덕턴스($L_e$)에서 다른 선과의 상호 인덕턴스($L_m$)를 뺀 값으로 나타낼 수 있습니다.<br>$$L = L_e - L_m$$"
},
{
"question": "표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?",
"options": [
"표피효과는 주파수에 비례한다.",
"표피효과는 전선의 단면적에 반비례한다.",
"표피효과는 전선의 비투자율에 반비례한다.",
"표피효과는 전선의 도전율에 반비례한다."
],
"answer": 1,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "**표피효과(Skin Effect)**는 도체에 교류가 흐를 때 전류가 도체의 표면으로 집중하여 흐르는 현상입니다.<br>• 주파수($f$), 투자율($\\mu$), 도전율($\\sigma$), 도체의 단면적(굵기)이 **클수록** 표피효과는 커집니다."
},
{
"question": "배전선로의 전압을 $3[kV]$에서 $6[kV]$로 승압하면 전압강하율($\\delta$)은 어떻게 되는가? (단, $\\delta_{3kV}$는 전압이 $3[kV]$일 때 전압강하율이고, $\\delta_{6kV}$는 전압이 $6[kV]$일 때 전압강하율이고, 부하는 일정하다고 한다.)",
"options": [
"$\\delta_{6kV} = \\frac{1}{2}\\delta_{3kV}$",
"$\\delta_{6kV} = \\frac{1}{4}\\delta_{3kV}$",
"$\\delta_{6kV} = 2\\delta_{3kV}$",
"$\\delta_{6kV} = 4\\delta_{3kV}$"
],
"answer": 2,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "전압강하율($\\delta$)은 공급 전력과 거리가 일정할 때 **전압의 제곱에 반비례**합니다. ($\\delta \\propto \\frac{1}{V^2}$)<br>• 전압을 $3[kV]$에서 $6[kV]$로 2배 승압하면, 전압강하율은 $1/2^2 = 1/4$ 배가 됩니다.<br>따라서 $\\delta_{6kV} = \\frac{1}{4}\\delta_{3kV}$ 입니다."
},
{
"question": "계통의 안정도 증진대책이 아닌 것은?",
"options": [
"발전기나 변압기의 리액턴스를 작게 한다.",
"선로의 회선수를 감소시킨다.",
"중간 조상 방식을 채용한다.",
"고속도 재폐로 방식을 채용한다."
],
"answer": 2,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "계통의 안정도를 증진시키려면 계통의 직렬 리액턴스($X$)를 작게 하여 송전 전력을 늘려야 합니다. 선로의 **회선수를 증가**시키거나 복도체를 채용해야 리액턴스가 감소하므로, 회선수를 감소시킨다는 설명은 틀렸습니다."
},
{
"question": "1상의 대지 정전용량이 $0.5[\\mu F]$, 주파수가 $60[Hz]$인 3상 송전선이 있다. 이 선로에 소호리액터를 설치한다면, 소호리액터의 공진 리액턴스는 약 몇 $[\\Omega]$ 이면 되는가?",
"options": [
"970",
"1370",
"1770",
"3570"
],
"answer": 3,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "소호리액터의 병렬 공진 조건에 의한 공진 리액턴스($X_L$) 공식:<br>$$X_L = \\frac{1}{3\\omega C} = \\frac{1}{3 \\times 2\\pi f \\times C}$$<br>• $X_L = \\frac{1}{3 \\times 2\\pi \\times 60 \\times 0.5 \\times 10^{-6}} = \\frac{1}{377 \\times 1.5 \\times 10^{-6}} \\approx 1768.39[\\Omega]$<br>가장 가까운 값은 **1770** 입니다."
},
{
"question": "배전선로의 고장 또는 보수 점검 시 정전구간을 축소하기 위하여 사용되는 것은?",
"options": [
"단로기",
"컷아웃스위치",
"계자저항기",
"구분개폐기"
],
"answer": 4,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "**구분개폐기(Sectionalizer)**는 선로에 고장이 발생하거나 보수 작업을 할 때, 고장 구간을 건전한 구간으로부터 분리하여 **정전 구간을 최소화**하기 위해 배전선로의 분기점이나 구간마다 설치하는 개폐 장치입니다."
},
{
"question": "수전단 전력 원선도의 전력 방정식이 $P_r^2+(Q_r+400)^2=250000$ 으로 표현되는 전력계통에서 가능한 최대로 공급할 수 있는 부하전력($P$)과 이때 전압을 일정하게 유지하는데 필요한 무효전력($Q$)은 각각 얼마인가?",
"options": [
"$P_r = 500, Q_r = -400$",
"$P_r = 400, Q_r = 500$",
"$P_r = 300, Q_r = 100$",
"$P_r = 200, Q_r = -300$"
],
"answer": 1,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "전력 원선도의 방정식 $P_r^2+(Q_r+400)^2=500^2$ (반지름 $500$) 형태에서,<br>유효전력 $P_r$이 최대가 되려면 괄호 안의 무효전력 항 $(Q_r+400)^2$이 $0$이 되어야 합니다.<br>• $Q_r + 400 = 0 \\implies Q_r = -400$<br>• 이때 $P_r^2 = 250000 \\implies P_r = \\sqrt{250000} = 500$<br>따라서 최대 부하전력은 $500$, 필요한 무효전력은 $-400$이 됩니다."
},
{
"question": "수전용 변전설비의 1차측 차단기의 차단용량은 주로 어느 것에 의하여 정해지는가?",
"options": [
"수전 계약용량",
"부하설비의 단락용량",
"공급측 전원의 단락용량",
"수전전력의 역률과 부하율"
],
"answer": 3,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "차단기의 차단용량은 고장 시 유입될 수 있는 최대 고장전류(단락전류)를 안전하게 끊을 수 있도록 선정해야 합니다. 수전단으로 흘러들어오는 단락전류의 크기는 **공급측(전원측) 계통의 단락용량**에 의해 결정되므로 이를 기준으로 차단용량을 정합니다."
},
{
"question": "프란시스 수차의 특유속도$[m\\cdot kW]$의 한계를 나타내는 식은? (단, $H[m]$는 유효낙차이다.)",
"options": [
"$\\frac{13000}{H+50}+10$",
"$\\frac{13000}{H+50}+30$",
"$\\frac{20000}{H+20}+10$",
"$\\frac{20000}{H+20}+30$"
],
"answer": 4,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "수차의 특유속도(비속도, $N_s$) 한계 공식입니다.<br>• 펠톤 수차: $\\frac{4000}{H+130} + 1.5$<br>• **프란시스 수차**: $\\frac{20000}{H+20} + 30$<br>• 카플란 수차: $\\frac{20000}{H+20} + 50$<br>💡 <b>[암기]</b> 프란시스 수차는 \"2만 / H+20 + 30\"으로 기억합니다."
},
{
"question": "정격전압 $6600[V]$, Y결선, 3상 발전기의 중성점을 1선 지락 시 지락전류를 $100[A]$로 제한하는 저항기로 접지하려고 한다. 저항기의 저항 값$[\\Omega]$은 약 얼마인가?",
"options": [
"44",
"38",
"41",
"35"
],
"answer": 2,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "발전기 중성점 접지 저항($R$) 계산입니다.<br>1상당 걸리는 상전압(대지전압) $E = \\frac{V}{\\sqrt{3}}$ 이고, 지락전류 $I_g = \\frac{E}{R}$ 입니다.<br>• 상전압 $E = \\frac{6600}{\\sqrt{3}} \\approx 3810.5[V]$<br>• 접지저항 $R = \\frac{E}{I_g} = \\frac{3810.5}{100} \\approx 38.1[\\Omega]$<br>가장 근사한 값인 **38**이 정답입니다."
},
{
"question": "송전 철탑에서 역섬락을 방지하기 위한 대책은?",
"options": [
"가공지선의 설치",
"전력선의 연가",
"탑각 접지저항의 감소",
"아크혼의 설치"
],
"answer": 3,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "역섬락은 뇌격 시 철탑의 대지 접지저항이 커서 대지로 전류가 빠져나가지 못하고, 철탑의 전위가 전선보다 높아져 철탑에서 전선으로 아크가 튀는 현상입니다. 이를 방지하기 위한 가장 확실한 방법은 매설지선 등을 설치하여 **탑각 접지저항을 감소**시키는 것입니다."
},
{
"question": "조속기의 폐쇄시간이 짧을수록 나타나는 현상으로 옳은 것은?",
"options": [
"수격작용은 작아진다.",
"발전기의 전압 상승률은 커진다.",
"수차의 속도 변동률은 작아진다.",
"수압관 내의 수압 상승률은 작아진다."
],
"answer": 3,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "조속기(Governor)의 폐쇄시간을 짧게(빠르게) 하면 무부하 차단 시 수차로 유입되는 물을 신속하게 끊을 수 있으므로 회전체의 과속을 막아 **수차의 속도 변동률은 작아집니다**. 반면 관로를 급격히 차단하므로 수압관 내의 수격 작용과 수압 상승률은 커지는 단점이 있습니다."
},
{
"question": "주변압기 등에서 발생하는 제5고조파를 줄이는 방법으로 옳은 것은?",
"options": [
"전력용 콘덴서에 직렬리액터를 연결한다.",
"변압기 2차측에 분로리액터를 연결한다.",
"모선에 방전코일을 연결한다.",
"모선에 공심 리액터를 연결한다."
],
"answer": 1,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "전력 계통에서 파형을 찌그러뜨리는 가장 주된 원인인 제5고조파를 제거하기 위해서는 역률 개선용 **전력용 콘덴서에 직렬로 리액터(직렬 리액터)를 설치**하여 제5고조파에 대해 공진 필터 역할을 하도록 구성합니다."
},
{
"question": "복도체에서 2본의 전선이 서로 충돌하는 것을 방지하기 위하여 2본의 전선 사이에 적당한 간격을 두어 설치하는 것은?",
"options": [
"아모로드",
"댐퍼",
"아킹혼",
"스페이서"
],
"answer": 4,
"year": "20200822",
"weight": 1.5,
"explanation": "**스페이서(Spacer)**는 복도체나 다도체 방식에서 전선에 흐르는 동일 방향의 전류에 의한 전자력(흡인력) 때문에 전선끼리 꼬이거나 충돌하는 것을 방지하기 위해 일정한 간격을 유지시켜 주는 지지 기구입니다."
},
{
"question": "송배전 선로에서 선택지락계전기(SGR)의 용도는?",
"options": [
"다회선에서 접지 고장 회선의 선택",
"단일 회선에서 접지 전류의 대소 선택",
"단일 회선에서 접지 전류의 방향 선택",
"단일 회선에서 접지 사고의 지속 시간 선택"
],
"answer": 1,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "**선택지락계전기(SGR, Selective Ground Relay)**는 병행 2회선 이상의 다회선 송배전 선로에서 지락 사고가 발생했을 때, 여러 회선 중 지락 고장이 발생한 해당 회선만을 선택적으로 차단하기 위해 사용되는 계전기입니다."
},
{
"question": "3상 3선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 전류는 단상 2선식의 경우의 몇 배가 되는가? (단, 송전전력, 부하역률, 송전 거리, 전력손실 및 선간전압이 같다.)",
"options": [
"$\\frac{1}{\\sqrt{3}}$",
"$\\frac{2}{3}$",
"$\\frac{3}{4}$",
"$\\frac{4}{9}$"
],
"answer": 1,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "송전전력 $P$와 선간전압 $V$, 역률 $\\cos\\theta$가 같을 때 전류 공식을 비교합니다.<br>• 단상 2선식 전류: $I_1 = \\frac{P}{V\\cos\\theta}$<br>• 3상 3선식 전류: $I_3 = \\frac{P}{\\sqrt{3}V\\cos\\theta}$<br>따라서 3상 3선식의 1선당 전류는 단상 2선식의 **$\\frac{1}{\\sqrt{3}}$**배가 됩니다."
},
{
"question": "단로기에 대한 설명으로 틀린 것은?",
"options": [
"소호장치가 있어 아크를 소멸 시킨다.",
"무부하 및 여자전류의 개폐에 사용된다.",
"사용 회로수에 의해 분류하면 단투형과 쌍투형이 있다.",
"회로의 분리 또는 계통의 접속 변경 시 사용한다."
],
"answer": 1,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "**단로기(DS)**는 차단기와 달리 **소호장치가 없기 때문에** 아크를 소멸시킬 수 없습니다. 따라서 부하 전류가 흐르고 있을 때 개폐하면 매우 위험하며, 반드시 차단기가 열린 상태(무부하 상태)에서만 조작해야 합니다."
},
{
"question": "중성점 직접접지방식의 발전기가 있다. 1선 지락 사고 시 지락전류는? (단, $Z_1, Z_2, Z_0$는 각각 정상, 역상, 영상 임피던스이며, $E_a$는 지락된 상의 무부하 기전력이다.)",
"options": [
"$\\frac{E_{a}}{Z_{0}+Z_{1}+Z_{2}}$",
"$\\frac{Z_{1}E_{a}}{Z_{0}+Z_{1}+Z_{2}}$",
"$\\frac{3E_{a}}{Z_{0}+Z_{1}+Z_{2}}$",
"$\\frac{Z_{0}E_{a}}{Z_{0}+Z_{1}+Z_{2}}$"
],
"answer": 3,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "대칭좌표법에 의한 1선 지락 고장 시의 지락 전류($I_g$) 공식은 다음과 같습니다.<br>$$I_g = 3I_0 = \\frac{3E_a}{Z_0 + Z_1 + Z_2}$$<br>(여기서 $I_0$는 영상 전류이며, 1선 지락 전류는 영상 전류의 3배입니다.)"
},
{
"question": "정격전압 $7.2[kV]$, 정격차단용량 $100[MVA]$인 3상 차단기의 정격 차단전류는 약 몇 $[kA]$인가?",
"options": [
"4",
"6",
"7",
"8"
],
"answer": 4,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "3상 차단기의 정격차단용량($P_s$) 공식 $P_s = \\sqrt{3} \\times V_n \\times I_s$를 이용합니다.<br>• 정격차단전류 $I_s = \\frac{P_s}{\\sqrt{3} V_n}$<br>• $I_s = \\frac{100 \\times 10^6}{\\sqrt{3} \\times 7.2 \\times 10^3} = \\frac{100,000}{\\sqrt{3} \\times 7.2} \\approx \\frac{100,000}{12.47} \\approx 8019[A]$<br>따라서 약 **$8[kA]$**가 됩니다."
},
{
"question": "일반 회로정수가 같은 평형 2회선에서 A, B, C, D는 각각 1회선의 경우의 몇 배로 되는가?",
"options": [
"$A$: 2배, $B$: 2배, $C$: $\\frac{1}{2}$배, $D$: 1배",
"$A$: 1배, $B$: 2배, $C$: $\\frac{1}{2}$배, $D$: 1배",
"$A$: 1배, $B$: $\\frac{1}{2}$배, $C$: 2배, $D$: 1배",
"$A$: 1배, $B$: $\\frac{1}{2}$배, $C$: 2배, $D$: 2배"
],
"answer": 3,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "평형 2회선(병렬 선로)이 되면 선로의 등가 직렬 임피던스($Z$)는 절반($1/2$)으로 줄고, 병렬 어드미턴스($Y$)는 2배로 늘어납니다.<br>4단자 정수 특성에 따라:<br>• 전압/전류비인 $A, D$는 병렬 연결 시 변하지 않으므로 **1배**입니다.<br>• 임피던스 차원인 $B$는 **$1/2$배**가 됩니다.<br>• 어드미턴스 차원인 $C$는 **2배**가 됩니다."
},
{
"question": "전선의 표피 효과에 대한 설명으로 알맞은 것은?",
"options": [
"전선이 굵을수록, 주파수가 높을수록 커진다.",
"전선이 굵을수록, 주파수가 낮을수록 커진다.",
"전선이 가늘수록, 주파수가 높을수록 커진다.",
"전선이 가늘수록, 주파수가 낮을수록 커진다."
],
"answer": 1,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "**표피 효과(Skin Effect)**는 교류 전류가 도체의 중심부보다 표면(가장자리) 쪽으로 치우쳐 흐르려는 현상입니다.<br>표피 효과는 **주파수**가 높을수록, 전선의 **단면적(굵기)**이 클수록, 도전율과 투자율이 높을수록 더욱 심하게 나타납니다."
},
{
"question": "전력설비의 수용률을 나타낸 것은?",
"options": [
"$\\frac{\\text{평균전력}}{\\text{부하설비용량}} \\times 100[\\%]$",
"$\\frac{\\text{평균전력}}{\\text{최대수용전력}} \\times 100[\\%]$",
"$\\frac{\\text{최대수용전력}}{\\text{부하설비용량}} \\times 100[\\%]$",
"$\\frac{\\text{최대수용전력}}{\\text{평균전력}} \\times 100[\\%]$"
],
"answer": 3,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "**수용률(Demand Factor)**은 수용가에 설치된 전체 부하 설비 용량에 대해 실제로 최대로 전력을 얼마나 사용했는지를 나타내는 비율입니다.<br>$$수용률 = \\frac{최대수용전력}{부하설비용량} \\times 100 [\\%]$$<br>(참고: 평균전력/최대수용전력은 '부하율'입니다.)"
},
{
"question": "$30,000[kW]$의 전력을 $51[km]$ 떨어진 지점에 송전하는데 필요한 전압은 약 몇 $[kV]$인가? (단, Still의 식에 의하여 산정한다.)",
"options": [
"22",
"33",
"66",
"100"
],
"answer": 4,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "경제적인 송전 전압을 구하는 Still(스틸)의 공식은 다음과 같습니다.<br>$$V_s = 5.5 \\sqrt{0.6L + \\frac{P}{100}}$$ (여기서 $L$은 $km$, $P$는 $kW$ 단위입니다.)<br>• $V_s = 5.5 \\sqrt{0.6 \\times 51 + \\frac{30000}{100}} = 5.5 \\sqrt{30.6 + 300}$<br>• $V_s = 5.5 \\sqrt{330.6} \\approx 5.5 \\times 18.18 \\approx 100[kV]$"
},
{
"question": "증기터빈 출력을 $P[kW]$, 증기량을 $W[t/h]$, 초압 및 배기의 증기 엔탈피를 각각 $i_0, i_1[kcal/kg]$이라 하면 터빈의 효율$[\\%]$은?",
"options": [
"$\\frac{860P \\times 10^3}{W(i_0-i_1)} \\times 100$",
"$\\frac{860P \\times 10^3}{W(i_1-i_0)} \\times 100$",
"$\\frac{860P}{W(i_0-i_1) \\times 10^3} \\times 100$",
"$\\frac{860P}{W(i_1-i_0) \\times 10^3} \\times 100$"
],
"answer": 3,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "터빈 효율($\\eta$)은 투입된 증기의 열 에너지에 대해 터빈이 발생시킨 전기 에너지의 비율입니다.<br>• 터빈 발생 열량(출력) = $860 \\times P [kcal/h]$<br>• 증기가 잃은 열량(입력) = 질량 유량 $\\times$ 엔탈피 차이 = $(W \\times 10^3 [kg/h]) \\times (i_0 - i_1) [kcal/kg]$ (증기량 $W$의 단위가 $t/h$이므로 $10^3$을 곱하여 $kg$으로 환산)<br>• 효율 $\\eta = \\frac{860P}{W(i_0 - i_1) \\times 10^3} \\times 100 [\\%]$"
},
{
"question": "다음 중 송전계통의 절연협조에 있어서 절연레벨이 가장 낮은 기기는?",
"options": [
"피뢰기",
"단로기",
"변압기",
"차단기"
],
"answer": 1,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "송전계통 기기들의 절연 강도는 계통 보호의 기준이 되는 기기를 가장 낮게 설정하고, 보호해야 할 주요 기기일수록 높게 설정합니다(절연 협조). 이상 전압 발생 시 가장 먼저 방전하여 다른 기기들을 보호해야 하는 **피뢰기**의 제한전압(절연레벨)을 기준 삼아 **가장 낮게 설정**합니다.<br>💡 <b>[절연강도 순서]</b> 피뢰기 < 변압기 < 기기부싱 < 결합콘덴서 < 선로애자"
},
{
"question": "수전단의 전력원 방정식이 $P_r^2+(Q_r+400)^2=250000$으로 표현되는 전력계통에서 조상설비 없이 전압을 일정 하게 유지하면서 공급할 수 있는 부하전력은? (단, 부하는 무유도성이다.)",
"options": [
"200",
"250",
"300",
"350"
],
"answer": 3,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "부하가 **무유도성**이라는 것은 무효전력 $Q_r = 0$임을 의미합니다.<br>원선도 방정식에 $Q_r = 0$을 대입하여 유효전력 $P_r$을 구합니다.<br>• $P_r^2 + (0 + 400)^2 = 250000$<br>• $P_r^2 + 160000 = 250000 \\implies P_r^2 = 90000$<br>• $P_r = \\sqrt{90000} = 300[kW]$ (또는 $MW$ 등 단위)"
},
{
"question": "송전선로에서 가공지선을 설치하는 목적이 아닌 것은?",
"options": [
"뇌(雷)의 직격을 받을 경우 송전선 보호",
"유도뢰에 의한 송전선의 고전위 방지",
"통신선에 대한 전자유도장해 경감",
"철탑의 접지저항 경감"
],
"answer": 4,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "가공지선은 뇌격으로부터 송전선을 보호(직격뢰 차폐, 유도뢰 경감)하고, 통신선에 대한 전자유도장해를 일부 경감시키는 역할을 합니다. 반면 **철탑의 접지저항을 경감시키는 것은 '매설지선'**의 역할입니다."
},
{
"question": "고장 즉시 동작하는 특성을 갖는 계전기는?",
"options": [
"순시 계전기",
"정한시 계전기",
"반한시 계전기",
"반한시성 정한시 계전기"
],
"answer": 1,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "계전기의 동작 시한 특성 분류입니다.<br>• **순시 계전기**: 설정값 이상의 고장 전류가 유입되면 시연 없이 즉시 동작 (보통 0.2초 이내)<br>• 정한시 계전기: 전류 크기와 무관하게 정해진 일정 시간 후 동작<br>• 반한시 계전기: 고장 전류가 클수록 빨리 동작"
},
{
"question": "댐의 부속설비가 아닌 것은?",
"options": [
"수로",
"수조",
"취수구",
"흡출관"
],
"answer": 4,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "**흡출관(Draft tube)**은 댐 자체의 토목 부속 설비가 아니라, 수차 러너를 빠져나온 물의 낙차(운동 에너지)를 효율적으로 회수하여 유효 낙차를 늘리기 위해 설치하는 **반동 수차(프란시스, 카플란 수차)의 기계적 부속 설비**입니다."
},
{
"question": "4단자 정수 $A=0.9918+j0.0042$, $B=34.17+j50.38$, $C=(-0.006+j3.247)\\times 10^{-4}$인 송전선로의 송전단에 $66[kV]$를 인가하고 수전단을 개방하였을 때 수전단 선간 전압은 약 몇 $[kV]$ 인가?",
"options": [
"$\\frac{66.55}{\\sqrt{3}}$",
"$62.5$",
"$\\frac{62.5}{\\sqrt{3}}$",
"$66.55$"
],
"answer": 4,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "송전단 전압 $V_s$와 수전단 전압 $V_r$의 관계식은 $V_s = A V_r + B I_r$ 입니다.<br>수전단을 개방(무부하)하면 수전단 전류 $I_r = 0$이 되므로 수식은 $V_s = A V_r$ 로 간소화됩니다.<br>• $V_r = \\frac{V_s}{|A|}$<br>• $|A| = \\sqrt{0.9918^2 + 0.0042^2} \\approx 0.9918$<br>• $V_r = \\frac{66}{0.9918} \\approx 66.545 [kV]$ (약 $66.55[kV]$)"
},
{
"question": "3상 배전선로의 말단에 역률 $60\\%$(늦음), $60[kW]$의 평형 3상 부하가 있다. 부하점에 부하와 병렬로 전력용콘덴서를 접속하여 선로손실을 최소로 하고자 할 때 콘덴서 용량$[kVA]$은? (단, 부하단의 전압은 일정하다.)",
"options": [
"40",
"60",
"80",
"100"
],
"answer": 3,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "선로손실이 최소가 되려면 무효전력을 완전히 보상하여 합성 역률을 $100\\%$ ($1.0$)로 만들어야 합니다.<br>• 콘덴서 용량 $Q_c = P(\\tan\\theta_1 - \\tan\\theta_2)$<br>• 개선 전 역률 $\\cos\\theta_1 = 0.6 \\implies \\tan\\theta_1 = \\frac{0.8}{0.6}$<br>• 개선 후 역률 $\\cos\\theta_2 = 1.0 \\implies \\tan\\theta_2 = 0$<br>• $Q_c = 60 \\times \\left(\\frac{0.8}{0.6} - 0\\right) = 60 \\times \\frac{4}{3} = 80 [kVA]$"
},
{
"question": "화력발전소에서 절탄기의 용도는?",
"options": [
"보일러에 공급되는 급수를 예열한다.",
"포화증기를 과열한다.",
"연소용 공기를 예열한다.",
"석탄을 건조한다."
],
"answer": 1,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "**절탄기(Economizer)**는 보일러를 빠져나가는 굴뚝 배기가스의 남은 여열을 이용하여 보일러로 들어가는 **급수(물)를 미리 예열**하는 장치입니다. 이를 통해 연료(석탄) 소비를 절약하여 열효율을 높입니다."
},
{
"question": "변전소에서 비접지 선로의 접지보호용으로 사용되는 계전기에 영상전류를 공급하는 것은?",
"options": [
"CT",
"ZCT",
"GPT",
"PT"
],
"answer": 2,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "비접지 선로에서 지락 사고 발생 시 극히 미세한 지락전류(영상전류)를 검출하여 선택지락계전기(SGR) 등에 신호를 공급하는 핵심 센서는 **영상변류기(ZCT, Zero Sequence Current Transformer)**입니다.<br>(참고로 영상전압을 검출하는 것은 GPT입니다.)"
},
{
"question": "사고, 정전 등의 중대한 영향을 받는 지역에서 정전과 동시에 자동적으로 예비전원용 배전선로로 전환하는 장치는?",
"options": [
"차단기",
"리클로저(Recloser)",
"섹셔널라이저 (Sectionalizer)",
"자동부하 전환개폐기(Auto Load Transfer Switch)"
],
"answer": 4,
"year": "20200606",
"weight": 1.5,
"explanation": "**자동부하 전환개폐기(ALTS, Auto Load Transfer Switch)**는 병원, 군부대, 대규모 공장 등 정전 시 큰 피해가 우려되는 수용가에 2중 전원을 구성하여, 주 전원 정전 시 즉각적으로 예비 전원 선로로 부하를 자동 전환시켜 무정전(또는 최소 정전) 상태를 유지하게 해주는 개폐기입니다."
}
];
</script>
<script>
let currentQuestions = [];
let currentIdx = 0;
let score = 0;
let lastExamWrongQuestions = [];
document.getElementById('total-count').innerText = QUESTION_BANK.length;
function startQuiz() {
let count = parseInt(document.getElementById('quiz-count').value) || 20;
if (count > QUESTION_BANK.length) count = QUESTION_BANK.length;
let pool = [...QUESTION_BANK];
shuffleArray(pool);
currentQuestions = pool.slice(0, count);
initExam();
}
function initExam() {
currentIdx = 0;
score = 0;
lastExamWrongQuestions = [];
showScreen('quiz');
renderQuestion();
}
function startRetry() {
const extraCount = parseInt(document.getElementById('extra-count').value) || 0;
// 1. 오답 세트 준비
let retryPool = [...lastExamWrongQuestions];
// 2. 추가 세트 추출 (전체 뱅크 - 현재 오답 세트)
const wrongQuestionsText = lastExamWrongQuestions.map(q => q.question);
let remainingPool = QUESTION_BANK.filter(q => !wrongQuestionsText.includes(q.question));
shuffleArray(remainingPool);
const extraQuestions = remainingPool.slice(0, extraCount);
// 3. 합치기 및 셔플
currentQuestions = [...retryPool, ...extraQuestions];
shuffleArray(currentQuestions);
if (currentQuestions.length === 0) {
alert("풀어야 할 문제가 없습니다! (오답 0개 + 추가 0개)");
return;
}
initExam();
}
function shuffleArray(array) {
for (let i = array.length - 1; i > 0; i--) {
const j = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
[array[i], array[j]] = [array[j], array[i]];
}
}
function renderQuestion() {
const q = currentQuestions[currentIdx];
document.getElementById('current-idx').innerText = currentIdx + 1;
document.getElementById('total-idx').innerText = currentQuestions.length;
document.getElementById('question').innerText = q.question;
document.getElementById('feedback').innerHTML = '';
document.getElementById('next-btn').style.display = 'none';
const optionsDiv = document.getElementById('options');
optionsDiv.innerHTML = '';
let optionsObj = q.options.map((opt, i) => {
return { text: opt, isCorrect: (i + 1) === q.answer };
});
shuffleArray(optionsObj);
optionsObj.forEach((optObj, i) => {
const btn = document.createElement('button');
btn.className = 'option-btn';
btn.innerText = (i + 1) + ". " + optObj.text;
btn.onclick = () => checkAnswer(optObj, btn, optionsObj);
optionsDiv.appendChild(btn);
});
if (window.MathJax) { MathJax.typesetPromise(); }
}
function checkAnswer(selectedOpt, btn, optionsObj) {
const q = currentQuestions[currentIdx];
const buttons = document.querySelectorAll('.option-btn');
Array.from(buttons).forEach(b => b.disabled = true);
const expText = q.explanation ? q.explanation : "해설 데이터가 없습니다.";
if (selectedOpt.isCorrect) {
btn.classList.add('correct');
document.getElementById('feedback').innerHTML = `
<span style="color: var(--success-color);">정답입니다! ✨</span>
<div class="explanation-box"><strong>[해설]</strong><br>${expText}</div>
`;
score++;
} else {
btn.classList.add('wrong');
const correctIndex = optionsObj.findIndex(o => o.isCorrect);
buttons[correctIndex].classList.add('correct');
document.getElementById('feedback').innerHTML = `
<span style="color: var(--error-color);">틀렸습니다. 😢</span>
<div class="explanation-box"><strong>[해설]</strong><br>${expText}</div>
`;
// 이번 시험의 오답 리스트에 문제 원본 객체 추가
lastExamWrongQuestions.push(q);
}
document.getElementById('next-btn').style.display = 'block';
if (window.MathJax) { MathJax.typesetPromise(); }
}
function nextQuestion() {
currentIdx++;
if (currentIdx < currentQuestions.length) {
renderQuestion();
} else {
showResult();
}
}
function showResult() {
showScreen('result');
const total = currentQuestions.length;
document.getElementById('final-score').innerText = ((score/total)*100).toFixed(1);
document.getElementById('correct-count').innerText = score;
document.getElementById('total-result-count').innerText = total;
const notes = document.getElementById('wrong-notes');
notes.innerHTML = lastExamWrongQuestions.length > 0 ? '<h3>오답 리스트</h3>' : '';
// 오답 화면용 렌더링
lastExamWrongQuestions.forEach((w) => {
const div = document.createElement('div');
div.className = 'wrong-item';
div.innerHTML = `
<div><strong>[문제]</strong> ${w.question}</div>
<div class="correct-answer">정답: ${w.answer}. ${w.options[w.answer-1]}</div>
<div class="explanation-box"><strong>[해설]</strong><br>${w.explanation}</div>
`;
notes.appendChild(div);
});
// 오답이 없으면 다시 풀기 섹션 숨기기
document.getElementById('retry-section').style.display = lastExamWrongQuestions.length > 0 ? 'block' : 'none';
if (window.MathJax) { MathJax.typesetPromise(); }
}
function showScreen(id) {
document.querySelectorAll('.container > div').forEach(div => div.classList.remove('active'));
document.getElementById(id).classList.add('active');
}
</script>
</body>
</html>
