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전기산업기사 필기 · 전력공학 과목

AI 작성 · 운영진 검수 전

전기산업기사 발전 핵심정리

중요도
★★★☆☆ (3 / 5)
출제 비중
전력공학 20문항 중 약 3문항 (15%)

수력·화력·원자력 발전의 원리와 주요 설비를 다룹니다.

📖 발전 개념 정리 보기 →

발전, 이것만은 꼭 외우세요

  • 수력 출력 P = 9.8QHη
  • 랭킨 사이클과 재열·재생
  • 원자로 감속재·제어재
  • 조속기와 수차 종류

발전 대표 문제 4개

예상문제검수 완료전력공학 › 발전★★★☆☆

문제 1. 터빈에서 일부 팽창한 증기를 다시 보일러로 보내 가열한 뒤 나머지 터빈에서 일을 하게 하는 사이클은?

  1. ① 재생 사이클
  2. ② 카르노 사이클
  3. ③ 브레이턴 사이클
  4. ④ 재열 사이클
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정답: ④ 재열 사이클

핵심: 재열: 증기를 다시 가열 / 재생: 추기로 급수 가열

'재열(再熱)'은 다시 가열한다는 뜻입니다. 터빈에서 일하고 온도가 떨어진 증기를 보일러의 재열기로 보내 다시 데운 뒤 저압 터빈에 보냅니다. 증기가 너무 일찍 물방울이 되어 터빈 날개를 상하게 하는 것을 막고 효율을 높입니다.

틀린 선지

  • 재생 사이클: 터빈 중간에서 증기 일부를 빼내어(추기) 보일러 급수를 데우는 사이클입니다.
  • 카르노 사이클: 이론상 최고 효율을 나타내는 이상적인 사이클로, 실제 발전소 설비 방식이 아닙니다.
  • 브레이턴 사이클: 가스 터빈의 기본 사이클입니다.
예상문제검수 완료전력공학 › 발전★★★☆☆

문제 2. 원자로에서 중성자를 흡수하여 핵분열 반응의 세기를 조절하는 제어봉 재료로 쓰는 것은?

  1. ① 흑연
  2. ② 중수
  3. ③ 베릴륨
  4. ④ 붕소
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정답: ④ 붕소

핵심: 제어재: 붕소·카드뮴·하프늄 (중성자 흡수)

제어봉은 중성자를 잘 흡수하는 물질로 만듭니다. 대표적인 재료가 붕소, 카드뮴, 하프늄입니다. 제어봉을 깊이 넣으면 중성자가 많이 흡수되어 반응이 약해지고, 빼면 반응이 강해집니다.

틀린 선지

  • 흑연: 중성자의 속도를 늦추는 감속재로 씁니다.
  • 중수: 중성자를 잘 흡수하지 않아 감속재로 씁니다.
  • 베릴륨: 중성자를 노심 안으로 되돌려 보내는 반사재나 감속재로 씁니다.
예상문제검수 완료전력공학 › 발전★★★☆☆

문제 3. 기본적인 랭킨 사이클(증기 화력 발전의 기본 순환)에서 물과 증기가 지나가는 순서로 옳은 것은?

  1. ① 급수 펌프 → 터빈 → 보일러 → 과열기 → 복수기
  2. ② 보일러 → 복수기 → 과열기 → 터빈 → 급수 펌프
  3. ③ 급수 펌프 → 과열기 → 보일러 → 복수기 → 터빈
  4. ④ 급수 펌프 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기
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정답: ④ 급수 펌프 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기

핵심: 랭킨 사이클: 펌프 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기

급수 펌프가 물을 보일러로 밀어 넣고, 보일러에서 물이 증기가 됩니다. 과열기에서 증기를 더 뜨겁게 만든 뒤 터빈을 돌립니다. 일을 마친 증기는 복수기에서 다시 물이 되어 펌프로 돌아갑니다.

틀린 선지

  • 급수 펌프 → 터빈 → 보일러 → 과열기 → 복수기: 물은 먼저 보일러에서 증기가 되어야 터빈을 돌릴 수 있습니다.
  • 보일러 → 복수기 → 과열기 → 터빈 → 급수 펌프: 복수기는 터빈을 돌고 나온 증기를 물로 되돌리는 곳이라 터빈 뒤에 있습니다.
  • 급수 펌프 → 과열기 → 보일러 → 복수기 → 터빈: 과열기는 보일러에서 만든 증기를 더 가열하므로 보일러 뒤에 있습니다.
예상문제검수 완료전력공학 › 발전★★★☆☆

문제 4. 양수 발전소에서 양수량 10m³/s 의 물을 전양정(물을 끌어올리는 전체 높이) 40m 로 끌어올린다. 펌프와 전동기의 종합 효율이 80% 일 때 필요한 전동기 입력은 몇 kW 인가?

  1. ① 3,920kW
  2. ② 4,900kW
  3. ③ 3,136kW
  4. ④ 500kW
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정답: ② 4,900kW

핵심: 양수 펌프 입력 P = 9.8QH ÷ η

  1. 물을 끌어올리는 데 드는 동력 = 9.8 × Q × H = 9.8 × 10 × 40 = 3,920kW
  2. 효율 80% 를 고려하면 입력 = 3,920 ÷ 0.8 = 4,900kW

검산: 4,900 × 0.8 = 3,920kW 로 맞습니다. 발전할 때는 효율을 곱하고, 끌어올릴 때는 효율로 나눕니다.

틀린 선지

  • 3,920kW: 효율을 고려하지 않은 값입니다. 손실이 있으므로 입력은 이보다 커야 합니다.
  • 3,136kW: 효율로 나누지 않고 곱한 값입니다. 끌어올리는 쪽은 효율로 나눕니다.
  • 500kW: 9.8 을 곱하지 않은 값입니다.

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