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전기기사 실기 · 부하추정

Load Estimation

부하 추정은 건물의 연면적과 단위 부하로 설비 용량을 잡고, 수요율과 여유율을 곱해 수요 전력과 계약 전력까지 내는 첫 산정 단원이다. 여기서 나온 값이 수전 방식과 변압기 용량을 정하는 출발점이 된다. 단위 부하를 얼마로 가정하느냐에 따라 계약 전력이 크게 달라져요. 연면적 · 단위 부하 슬라이더를 움직이면 흐름도의 설비 용량 → 수요 전력 → 계약 전력이 바로 다시 계산돼요.

건물에 전기를 넣으려면

연면적 5,000 m² 인 업무용 건물을 새로 짓는다고 하자. 이 건물에 필요한 총 전력(계약 전력)은 얼마일까? 부하 추정은 건물의 용도와 면적에서 필요한 전력을 뽑아내는 전기 설계의 첫 단계예요.

🏢 실무 상황
① 건축주가 도면을 가져와 「전기가 얼마나 필요한가」를 묻는다
② 전기 사업자에게 계약 전력을 신청해야 하고, 그 출발점이 부하 추정이다
③ 부하 추정이 틀리면 변압기가 과부하되거나 설비가 과잉 투자돼요

계산 흐름도

연면적과 단위 부하 슬라이더를 움직이면 설비 용량 → 수요 전력 → 계약 전력이 바로 다시 계산돼요.

5000 m²
50 VA/m²
🔑 계산 흐름의 핵심
① 연면적 × 단위 부하 = 설비 용량 [VA]
② 설비 용량 × 수요율 = 수요 전력 [kVA]
③ 수요 전력 × 여유율 = 계약 전력 [kVA]
• 단위 부하는 건물 용도별 값이 문제에 주어지고, kW 는 역률을 곱한 뒤에 나온다

핵심 식과 풀이 예제

설비용량
P설비 = A × W단위 [VA]
A: 연면적 [m²], W단위: 단위 부하 [VA/m²]
수요전력
P수요 = P설비 × Df [kVA]
Df: 수요율(일반 건물 0.6 ~ 0.8)
🔧 개념에서 계산으로
①설비 용량(kVA)은 역률을 곱하기 전의 피상 전력이고
②수요율 · 부하율을 적용해 실제로 필요한 용량을 구해요
풀이 예제
P설비 = 5,000 × 50 = 250,000 VA = 250 kVA
연면적 5,000 m², 사무소 단위 부하 50 VA/m²
최종 답안
P계약 = 250 × 0.7 × 1.1 = 192.5 kVA ≒ 200 kVA
수요율 0.7, 여유율 1.1 을 곱하고, 계약 전력은 올려서 정해요

함정과 변형 문제

⚠️ 자주 틀리는 자리
① 단위 부하의 VA/m² 와 W/m² 를 헷갈린다. W 로 바꾸려면 역률을 곱해야 한다
② 여기 예시의 단위 부하는 사무소 50 · 백화점 80 · 아파트 30 VA/m² 이고, 문제에 값이 주어지면 그 값을 쓴다
③ 설비 용량과 수요 전력을 구분한다. 수요율을 곱했는지 확인한다
④ 역률이 없으면 결과는 kVA 로 두고, 192.5 → 200 kVA 처럼 올려요
변형: 역률 포함
P [kW] = P설비 [kVA] × cos θ × Df
역률 cos θ 가 주어지면 kVA 를 kW 로 바꾼 뒤 수요율을 곱해요
🔄 변형 문제 유형
① 용도가 섞인 건물은 층별로 단위 부하를 달리 적용해 합한다
② 기존 건물을 증축하면 증축 면적만 따로 산정해 기존 부하에 더한다
③ 부등률이 주어지면 합한 뒤 부등률로 나눠 전체 수요 전력을 줄여요

실전 답안 체크리스트

설비용량
P = A × W
VA 단위
수요전력
Pd = P × Df
kVA 단위(역률 곱하기 전)
🎯 시험 포인트
① 여기 예시의 단위 부하: 사무소 50 · 백화점 80 · 학교 40 · 아파트 30 VA/m²(내선 규정의 간이 설계용 표준 부하 표는 다른 값이라, 문제에 주어진 표를 따른다)
② 설비 용량 → 수요 전력 → 계약 전력 세 단계를 차례로 쓴다
③ VA → kVA → kW 로 바꿀 때마다 단위를 적는다
④ 수요율과 부하율은 다른 개념이다. 수요율은 설비 가운데 동시에 쓰는 비율이다
⑤ 계약 전력은 전기 공급 약관에 따라 올려서 답한다
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 연면적 10,000 m² 사무소 건물의 계약 전력은? (단위 부하 50 VA/m², 수요율 0.7, 여유율 1.1) (답: 385 kVA → 400 kVA 로 올림)
②[기출유형] 용도가 섞인 건물(사무소 3,000 m² + 상가 2,000 m²)의 설비 용량은? (답: 사무소 150 kVA + 상가 160 kVA = 310 kVA)
③[기출유형] 단위 부하 60 VA/m², 연면적 8,000 m² 인 건물의 수요 전력(수요율 0.65)은? (답: 312 kVA)
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