전기기사 · 전력공학 과목
전기기사 발전 개념 정리
중요도 ★★★☆☆ · 15% (추정)
AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.
핵심 개념
수력 발전 출력
수력 발전소의 출력은 P = 9.8 × Q × H × η [kW] 입니다. Q 는 유량(m³/s), H 는 유효 낙차(m), η 는 효율입니다.
외우는 요령'9.8 × 물의 양 × 높이 × 효율'.
절탄기와 공기 예열기
화력 발전에서 절탄기는 배기가스의 남은 열로 보일러에 넣을 물을 데우고, 공기 예열기는 연소에 쓸 공기를 데웁니다.
외우는 요령'절탄기 = 물', '공기 예열기 = 공기'.
원자로의 감속재와 제어봉
감속재는 중성자의 속도를 늦추는 물질로 경수·중수·흑연을 쓰고, 제어봉은 중성자를 흡수해 반응을 조절하는 물질로 카드뮴·붕소·하프늄을 씁니다.
외우는 요령'늦추는 것(감속)은 물·흑연, 먹는 것(제어)은 카드뮴·붕소'.
자주 나오는 포인트
- 수력 발전 출력 계산 문제가 나옵니다.
- 화력 발전 설비의 역할을 짝짓는 문제가 나옵니다.
- 감속재와 제어봉 재료를 바꿔 놓은 선지를 조심하세요.
대표 문제 3개
검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.
문제 1. 낙차가 큰(고낙차) 수력 발전소에 쓰는 충동 수차는?
- ① 프로펠러 수차
- ② 프란시스 수차
- ③ 펠턴 수차
- ④ 카플란 수차
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정답: ③ 펠턴 수차
핵심: 고낙차 펠턴, 중낙차 프란시스, 저낙차 카플란
펠턴 수차는 노즐에서 뿜어 나온 물이 버킷을 때리는 힘으로 도는 충동 수차로, 낙차가 큰 곳에 씁니다.
틀린 선지
- ① 프로펠러 수차: 저낙차에 쓰는 반동 수차입니다.
- ② 프란시스 수차: 중낙차에 쓰는 반동 수차입니다.
- ④ 카플란 수차: 저낙차에 쓰는 반동 수차로, 날개 각도를 바꿀 수 있습니다.
문제 2. 유효 낙차 100m, 사용 유량 10m³/s, 수차와 발전기의 종합 효율이 80% 인 수력 발전소의 출력은 몇 kW 인가?
- ① 8,000kW
- ② 9,800kW
- ③ 7,840kW
- ④ 12,250kW
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정답: ③ 7,840kW
핵심: 수력 발전 출력 P = 9.8 × Q × H × η [kW]
- 공식: P = 9.8 × Q × H × η
- 숫자 대입: P = 9.8 × 10 × 100 × 0.8
- P = 9,800 × 0.8 = 7,840kW
틀린 선지
- ① 8,000kW: 9.8 대신 10 을 곱한 값입니다.
- ② 9,800kW: 효율을 곱하지 않은 값(이론 출력)입니다.
- ④ 12,250kW: 효율로 나눈 값입니다.
문제 3. 원자로에서 감속재가 하는 역할은?
- ① 핵분열로 생긴 열을 원자로 밖으로 실어 나른다
- ② 밖으로 새어 나가는 중성자를 되돌려 보낸다
- ③ 빠른 중성자의 속도를 늦추어 핵분열이 잘 일어나게 한다
- ④ 중성자를 흡수하여 원자로의 출력을 조절한다
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정답: ③ 빠른 중성자의 속도를 늦추어 핵분열이 잘 일어나게 한다
핵심: 감속재: 고속 중성자 → 열중성자 (경수·중수·흑연)
핵분열로 튀어나온 중성자는 너무 빨라 다음 핵분열을 잘 일으키지 못합니다. 감속재(경수, 중수, 흑연)가 속도를 늦추어 열중성자로 만들어 줍니다.
틀린 선지
- ① 이것은 냉각재의 역할입니다.
- ② 이것은 반사재의 역할입니다.
- ④ 이것은 제어봉의 역할입니다.