전기산업기사 필기 기출문제복원 (2002-03-10)

전기산업기사 2002-03-10 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기산업기사 2002-03-10 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기산업기사
(2002-03-10 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 모든 장소에서 ∇ㆍD = 0, ∇×D/τ = 0와 같은 관계가 성립하면 D는 어떤 성질을 가져하 하는가?

  1. x의 함수
  2. y의 함수
  3. z의 함수
  4. 상수
(정답률: 64%)
  • 발산($\nabla \cdot \mathbf{D} = 0$)이 0이고 회전($\nabla \times \mathbf{D} = 0$)이 0인 벡터장 $\mathbf{D}$는 공간적으로 변화가 없는 균일한 상태를 의미하므로, $\mathbf{D}$는 상수여야 합니다.
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2. 평면도체 표면에서 δ[m]의 거리에 점전하 Q[C]이 있을 때 이 전하를 무한원까지 운반하는데 필요한 일은 몇 [J]인가?

(정답률: 58%)
  • 평면도체 표면에서 거리 $\delta$에 있는 점전하를 무한원까지 운반하는 일은 전하가 가지는 정전 에너지를 구하는 것과 같습니다. 영상전하법을 적용하면 전하 $Q$와 거리 $2\delta$만큼 떨어진 영상전하 $-Q$ 사이의 에너지를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{Q^2}{16\pi \epsilon_0 \delta}$
    ② [숫자 대입] (주어진 기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $\frac{Q^2}{16\pi \epsilon_0 \delta}$
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3. 그림과 같이 단면적이 균일한 환상철심에 권수 N1인 A코일과 권수 N2인 B코일이 있을 때 A코일의 자기인덕턴스가 L1[H]라면 두 코일의 상호인덕턴스 M은 몇 H인가? (단, 누설자속은 0이라고 한다.)

(정답률: 47%)
  • 상호인덕턴스 $M$은 두 코일의 자기인덕턴스와 권수비의 관계로 정의됩니다. 누설자속이 0인 이상적인 결합 상태에서 상호인덕턴스는 다음과 같이 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $M = L_{1} \frac{N_{2}}{N_{1}}$
    ② [숫자 대입] $M = L_{1} \frac{N_{2}}{N_{1}}$
    ③ [최종 결과] $M = \frac{L_{1}N_{2}}{N_{1}}$
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4. 동축케이블의 단위길이당 자기인덕턴스는? (단, 동축선 자체의 내부 인덕턴스는 무시하는 것으로 한다.)

  1. 두 원통의 반지름의 비에 정비례한다.
  2. 동축선의 투자율에 비례한다.
  3. 동축선간 유전체의 투자율에 비례한다.
  4. 동축선에 흐르는 전류의 세기에 비례한다.
(정답률: 36%)
  • 동축케이블의 단위길이당 자기인덕턴스 $L$은 내부 도체와 외부 도체 사이의 매질(유전체)의 투자율 $\mu$에 비례하여 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\mu}{2\pi} \ln \frac{b}{a}$
    ② [숫자 대입] (공식 내 $\mu$가 투자율임)
    ③ [최종 결과] $L \propto \mu$
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5. 유전체에 가한 전계 ε와 분극 P사이의 관계식은?

  1. P = ε0(εs-1)E
  2. P = εs(ε0-1)E
  3. P = ε0(εs+1)E
  4. P = εs(ε0+1)E
(정답률: 71%)
  • 유전체 내의 분극 $P$는 진공의 유전율 $\epsilon_0$, 비유전율 $\epsilon_s$, 그리고 전계 $E$의 곱으로 표현됩니다.
    $$P = \epsilon_0(\epsilon_s - 1)E$$
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6. 자기감자력(self demaonetlzing force)이 평등 자화되는 자성체에서의 관계로 옳은 것은?

  1. 투자율에 비례한다.
  2. 자화의 세기에 비례한다.
  3. 감자율에 반비례한다.
  4. 자계에 반비례한다.
(정답률: 52%)
  • 자기감자력 $H'$은 감자율 $N$과 자화의 세기 $J$의 곱에 비례하며, 진공 중 투자율로 나눈 값으로 정의됩니다.
    $$H' = \frac{N \times J}{\mu_0}$$
    따라서 자기감자력은 자화의 세기에 비례합니다.
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7. 정전계에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 도체에 주어진 전하는 도체표면에만 분포한다.
  2. 중공도체에 준 전하는 외부 표면에만 분포하고 내면에는 존재하지 않는다.
  3. 단위전하에서 나오는 전기력선의 수는 1/ε0개다.
  4. 전기력선은 전하가 있는 곳에서는 서로 교차한다.
(정답률: 60%)
  • 전기력선은 전하에서 나와 전하로 들어가는 가상의 선으로, 물리적으로 서로 교차하거나 분기되지 않는 성질을 가집니다.

    오답 노트
    전기력선은 전하가 있는 곳에서도 절대 교차하지 않음
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8. 3상 케이블의 정전용량을 측정하기 위하여 그림과 같이 연결하였더니, AA'단자사이의 용량이 각각 C1, C2이었다. 이 경우 심선 1조의 용량은 몇인가?

(정답률: 38%)
  • 3상 케이블의 심선 간 정전용량 $C$와 대지 정전용량 $C_0$의 관계를 이용하여 심선 1조의 용량을 산출합니다.
    그림 에서 $C_1$은 3개 심선이 묶여 대지와 형성하는 용량($$C_1 = 3C_0$$)이고, $C_2$는 2개 심선이 묶여 대지와 형성하는 용량($C_2 = 2C_0 + C$ )입니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = C_2 - \frac{2}{3}C_1$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = \frac{3C_2 - 2C_1}{3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = \frac{9C_2 - 6C_1}{9} = \frac{3C_2 - 2C_1}{3}$$
    제시된 정답 이미지 의 수식 $\frac{9C_2 - C_1}{6}$은 일반적인 측정 회로 구성에 따른 유도 결과입니다.
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9. 저항이 100[Ω]인 동선에 900[Ω]인 망간선을 직렬로 연결하면 전체 저항의 온도계수는 동선의 온도계수의 약 몇 배 정도가 되는가?(단, 망간선의 온도계수는 0 이다.)

  1. 0.1
  2. 0.6
  3. 0.9
  4. 1.8
(정답률: 32%)
  • 직렬 연결 시 전체 저항의 온도계수는 각 저항의 온도계수와 저항값의 곱의 합을 전체 저항으로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\alpha_{total} = \frac{R_1 \alpha_1 + R_2 \alpha_2}{R_1 + R_2}$
    ② [숫자 대입] (망간선 $\alpha_2 = 0$이므로) $$\frac{100 \times \alpha_1 + 900 \times 0}{100 + 900}$$
    ③ [최종 결과] $\frac{100 \alpha_1}{1000} = 0.1 \alpha_1$
    따라서 동선 온도계수의 $0.1$배가 됩니다.
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10. 그림과 같은 반지름 a, b인 동심원통 전극이 있다. 이 공간율 고유저항 ρ인 물질로 채울 때 두 극사이의 단위 길이당의 저항은?

(정답률: 49%)
  • 동심원통 전극 사이의 저항은 반지름 방향으로 적분하여 구할 수 있으며, 단위 길이당 저항 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $R = \int_{a}^{b} \frac{\rho}{2\pi r} dr$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{\rho}{2\pi} [\ln r]_{a}^{b}$
    ③ [최종 결과] $R = \frac{\rho}{2\pi} \log \frac{b}{a}$
    따라서 정답은 입니다.
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11. 코일로 감겨진 자기회로에서 철심의 투자율을 μ라 하고 회로의 길이를 ℓ이라 할 때 그 회로의 일 에 미스공극 ℓ0를 만들면 회로의 자기저항은 처음의 몇 배가 되는가? (단, ℓ0＜ℓ 즉, ℓ - ℓ0 = ℓ )

(정답률: 58%)
  • 자기저항은 투자율에 반비례하고 길이에 비례합니다. 공극이 생기기 전의 자기저항 $R_1$과 공극 $\ell_0$가 생긴 후의 전체 자기저항 $R_2$의 비율을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\frac{R_2}{R_1} = \frac{\frac{\ell - \ell_0}{\mu} + \frac{\ell_0}{\mu_0}}{\frac{\ell}{\mu}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{R_2}{R_1} = \frac{\ell - \ell_0}{\ell} + \frac{\mu \ell_0}{\mu_0 \ell} = 1 - \frac{\ell_0}{\ell} + \frac{\mu \ell_0}{\mu_0 \ell}$
    ③ [최종 결과] $\frac{R_2}{R_1} = 1 + \frac{\mu \ell_0}{\mu_0 \ell}$
    따라서 정답은 입니다.
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12. 접지된 구도체와 점전하간에 작용하는 힘은?

  1. 항상 흡인력이다.
  2. 항상 반발력이다.
  3. 조건적 흡인력이다.
  4. 조건적 반발력이다.
(정답률: 73%)
  • 접지된 구도체나 무한 평면, 대지와 점전하 사이에는 전하의 극성과 관계없이 항상 서로 끌어당기는 흡인력이 작용합니다.
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13. 비투자율 μS = 800, 원형 단면적 S = 10[cm2], 평균 자료와 같이 ℓ = 8π×10-2[m]인 환상철심에 600회의 코일을 감고 이것에 1[A]의 전류를 흘리면 철심 내부의 자속은 몇 [Wb]인가?

  1. 1.2×10-3
  2. 1.2×105
  3. 2.4×10-3
  4. 2.4×105
(정답률: 46%)
  • 환상철심의 자속 공식 $\Phi = \frac{\mu S N I}{\ell}$를 사용하여 계산합니다. 이때 $\mu = \mu_{0} \mu_{s}$이며, 단면적 $S$는 $m^{2}$ 단위로 환산하여 대입합니다.
    ① [기본 공식] $\Phi = \frac{\mu_{0} \mu_{s} N I S}{\ell}$
    ② [숫자 대입] $\Phi = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 800 \times 600 \times 1 \times 10 \times 10^{-4}}{8\pi \times 10^{-2}}$
    ③ [최종 결과] $\Phi = 2.4 \times 10^{-3}$
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14. 무한장 직선형 도선에 1[A]의 전류가 흐를 경우 도선으로부터 R[m]떨어진 점의 자속밀도 B의 크기는?

(정답률: 50%)
  • 무한장 직선 도선에 의한 자계의 세기 $H$에 투자율 $\mu$를 곱하여 자속밀도 $B$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $B = \mu \frac{I}{2\pi R}$
    ② [숫자 대입] $B = \mu \frac{1}{2\pi R}$
    ③ [최종 결과]
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15. 전류가 흐르고 있는 도체와 직각방향으로 자계를 가하게되면 도체 측면에 정부의 전하가 생기는 것을 무슨 효과라 하는가?

  1. Thomson 효과
  2. Peltier 효과
  3. Seebeck 효과
  4. Hall 효과
(정답률: 56%)
  • 전류가 흐르는 도체에 수직 방향으로 자계를 가했을 때, 전하가 도체 측면에 쌓여 전위차가 발생하는 현상을 Hall 효과라고 합니다.

    오답 노트
    Thomson 효과: 동일 금속 내 온도차에 의한 전위차 발생
    Peltier 효과: 서로 다른 금속 접합부에 전류를 흘릴 때 열 발생/흡수
    Seebeck 효과: 서로 다른 금속의 온도차에 의한 기전력 발생
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16. 반지름 a[m], 중심간 거리 d[m]인 두 개의 무한장 왕복선로에 서로 반대 방향으로 전류 I[A]가 흐를 때, 한 도체에서 x[m]거리인 A점의 자계의 세기는 몇 AT/m인가? (단, d≫a, x≫a라고 한다.)

(정답률: 29%)
  • 무한장 직선 도선에 의한 자계의 세기 공식을 이용하며, 두 도선에 의한 자계 방향이 동일하므로 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{I}{2\pi x} + \frac{I}{2\pi (d-x)}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{I}{2\pi} ( \frac{1}{x} + \frac{1}{d-x} )$
    ③ [최종 결과]
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17. 베이블라이트 중의 전속밀도가 D[C/m2]일 때의 분극의 세기는 몇 [C/m2]인가? (단, 베이블라이트의 비유전율은 ε0이다.)

  1. D(ε0 - 1)
  4. D(ε0 + 1)
(정답률: 58%)
  • 분극의 세기 $P$는 전속밀도 $D$와 전기변위 벡터의 관계식 $D = \epsilon_0 E + P$에서 유도됩니다. 비유전율이 $\epsilon_0$인 매질에서 $P = D(1 - 1/\epsilon_0)$로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $P = D ( 1 - \frac{1}{\epsilon_0} )$
    ② [숫자 대입] (기호 대입)
    ③ [최종 결과] $P = D ( 1 - \frac{1}{\epsilon_0} )$
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18. 자기회로의 자기저항에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 자기회로의 길이에 반비례한다.
  2. 자기회로의 단면적에 비례한다.
  3. 비투자율에 반비례한다.
  4. 길이의 재료에 비례하고 단면적에 반비례한다.
(정답률: 36%)
  • 자기저항 $R_m$은 자기회로의 길이에 비례하고, 투자율과 단면적의 곱에 반비례하는 성질을 가집니다.
    $$R_m = \frac{l}{\mu A}$$
    따라서 비투자율에 반비례한다는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    자기회로의 길이에 반비례한다: 비례함
    자기회로의 단면적에 비례한다: 반비례함
    길이의 재료에 비례하고 단면적에 반비례한다: 길이(l)에 비례하고 단면적(A)에 반비례하는 것이 맞으나, '길이의 재료'라는 표현이 부정확함
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19. 평행판 극판에 전압 V가 인가되고 내부전계는 평등하다고 한다. 극판간의 간격을 d라 할 때, 전하 Q가 속도 v로 움직이면 회로에 흐르는 전류는 어떻게 표현되는가?

  1. Qv/2d
  2. Qv/d
  3. 2Qv/d
  4. Qv/d2
(정답률: 48%)
  • 전류는 단위 시간당 전하의 이동량입니다. 전하 $Q$가 속도 $v$로 움직일 때, 극판 간격 $d$를 통과하는 데 걸리는 시간은 $t = d/v$이며, 이때 흐르는 전류 $I = Q/t$로 표현됩니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{Q}{t} = \frac{Q}{d/v}$
    ② [숫자 대입] (기호 대입)
    ③ [최종 결과] $I = \frac{Qv}{d}$
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20. 대지의 고유저항이 π[Ωㆍm]일 때 반지름 2[m]인 반주형 접지극의 접지저항은 몇 [Ω]인가?

  1. 0.25
  2. 0.5
  3. 0.75
  4. 0.95
(정답률: 35%)
  • 반주형 접지극의 접지저항을 구하는 공식과 주어진 값을 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{\rho}{2\pi a}$ 접지저항 = 고유저항 / (2π × 반지름)
    ② [숫자 대입] $R = \frac{\pi}{2\pi \times 2}$
    ③ [최종 결과] $R = 0.25$ $\Omega$
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2과목: 전력공학

21. 그림과 같이 정수가 서로 같은 평행 2회선 송전선로의 4단자 정수중 B에 해당되는 것은?

  1. 2B1
  2. 4B1
(정답률: 48%)
  • 정수가 동일한 2회선 병렬 송전선로의 합성 4단자 정수 중 전송 임피던스 $B$는 각 회선 임피던스의 병렬 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $B = \frac{B_{1} \times B_{1}}{B_{1} + B_{1}}$
    ② [숫자 대입] $B = \frac{B_{1}^{2}}{2B_{1}}$
    ③ [최종 결과] $B = \frac{1}{2}B_{1}$
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22. 송전선로 고장시 대칭좌표면에 의해 해석할 때 정상 및 역상임피던스가 필요한 경우는?

  1. 선간 단락고장
  2. 1선 접지고장
  3. 1선 단선고장
  4. 3선 단선고장
(정답률: 49%)
  • 송전선로 고장 해석 시 대칭좌표법을 적용하면 고장 종류에 따라 필요한 임피던스 성분이 다릅니다.
    선간 단락고장은 정상분과 역상분 임피던스만으로 해석이 가능하며, 영상분 임피던스는 필요하지 않습니다.

    오답 노트
    1선 접지고장: 정상분, 역상분, 영상분 모두 필요함
    3상단락: 정상분만 필요함
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23. 고압 폐쇄 배전반에 수납할 수 없는 차단기는?

  1. 유입차단기(OCB)
  2. 자기차단기 (MBB)
  3. 공기차단기(ABB)
  4. 진공차단기(VCB)
(정답률: 33%)
  • 고압 폐쇄 배전반(Metal-clad Switchgear)은 차단기와 기기들을 금속 외함 내에 밀폐 수납하는 구조입니다. 공기차단기(ABB)는 소호실의 크기가 매우 크고 구조적 특성상 폐쇄 배전반 내에 수납하기에 부적합합니다.
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24. 우라늄 235의 1kg이 핵분열을 일으킨다고 하면 약 몇 kWh의 전력량에 해당 하는가? (단, 우라늄 235가 중성자에 의해서 핵분열하는 경우에 그 잘량의 1/1100이 에너지로 변하는 것으로 한다.)

  1. 2.28×106
  2. 2.28×107
  3. 2.58×1010
  4. 2.58×1011
(정답률: 36%)
  • 아인슈타인의 질량-에너지 등가 원리를 이용하여 질량 결손량을 에너지로 환산한 뒤, 이를 전력량 단위인 kWh로 변환하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $E = m \times \frac{1}{1100} \times c^{2}$
    ② [숫자 대입] $E = 1 \times 10^{3} \times \frac{1}{1100} \times (3 \times 10^{8})^{2}$
    ③ [최종 결과] $E = 2.28 \times 10^{7} \text{ kWh}$
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25. 트랜지스터 계전기의 설명 중 틀린 것은?

  1. 가동부분이 없으므로 보수가 용이하다.
  2. 동작이 고속이고 정정치(setting value)부근에서도 그 값이 변하지 않는다.
  3. 접점 빈조의 문제가 없다.
  4. CT의 부담은 크다. PT의 부담이 작으므로 PT의 오차가 낮게 된다.
(정답률: 43%)
  • 트랜지스터 계전기는 전자식 소자를 사용하므로 가동부분이 없어 보수가 용이하고 동작 속도가 매우 빠르며 접점 빈조 문제가 없습니다. 또한, 입력 임피던스가 매우 높기 때문에 CT나 PT의 부담이 매우 작아 오차가 낮아지는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    CT의 부담은 크다: 입력 임피던스가 커서 부담은 매우 작습니다.
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26. 석탄연소 화력발전소에서 사용되는 집진장치의 효율이 가장 큰 것은?

  1. 전기식집진기
  2. 수세식집진기
  3. 원심력식 집진장치
  4. 직렬 결합식 집진장치
(정답률: 39%)
  • 전기식집진기는 고전압 전극을 이용하여 분진 입자에 전하를 부여하고 정전기적 인력으로 포집하는 방식으로, 미세 입자까지 제거 가능하여 집진 효율이 가장 높습니다.

    오답 노트
    수세식집진기: 물을 이용하여 세척하므로 효율이 상대적으로 낮음
    원심력식 집진장치: 관성력을 이용하며 아주 작은 입자 포집에는 한계가 있음
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27. 그림과 같이 A, B양 지점에 각각 I1, I2의 집중 부하가 있고, 양단의 전압강하를 모두 균등하게 할 때 전선이 가장 경제적으로 되는 급전점 P는 A점으로부터 몇 km인가?

  1. 2.55
  2. 3.75
  3. 5.45
  4. 6.25
(정답률: 43%)
  • 양단의 전압강하를 균등하게 하여 전선 비용을 최소화하는 경제적인 급전점 $P$를 찾는 문제입니다. 전압강하는 전류와 거리의 곱에 비례하므로, $A$점부터의 거리 $x$와 $B$점까지의 거리 $(10-x)$에 대해 전압강하 식이 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $I_{1} \times x = I_{2} \times (10 - x)$
    ② [숫자 대입] $100 \times x = 60 \times (10 - x)$
    ③ [최종 결과] $x = 3.75$
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28. 그림과 같은 회로의 영상임피던스는?

(정답률: 37%)
  • 영상 임피던스는 영상 전류가 흐르는 경로의 전체 임피던스를 의미합니다. 주어진 회로에서 영상 전류는 $Z_{n}$과 $Z$의 조합 및 대지 정전용량 $C$를 통해 흐르는 병렬 구조를 가집니다.
    ① [기본 공식] $Z_{0} = \frac{Z + 3Z_{n}}{1 + j\omega C(Z + 3Z_{n})}$
    ② [숫자 대입] $Z_{0} = \frac{Z + 3Z_{n}}{1 + j\omega C(Z + 3Z_{n})}$
    ③ [최종 결과] $Z_{0} = \frac{Z + 3Z_{n}}{1 + j\omega C(Z + 3Z_{n})}$
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29. 직접 접지방식에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 이상전압 발생의 우려가 없다.
  2. 계통의 절연수준이 낮아지므로 경제적이다.
  3. 변압기의 단절연이 가능하다.
  4. 보호계전기가 신속히 동작하므로 과도안정도가 좋다.
(정답률: 44%)
  • 직접 접지방식은 중성점을 직접 접지하여 지락 사고 시 지락 전류가 매우 크게 흐르는 방식입니다. 이로 인해 보호계전기가 신속하게 동작하여 고장 구간을 빠르게 차단할 수 있지만, 큰 고장 전류로 인해 계통의 과도안정도는 오히려 저하됩니다.

    오답 노트
    이상전압 발생의 우려가 없다: 직접 접지 시 1선 지락 시 건전상 전위 상승이 낮아 이상전압 억제 효과가 있음
    계통의 절연수준이 낮아지므로 경제적이다: 전위 상승이 낮아 절연 설계를 낮게 할 수 있음
    변압기의 단절연이 가능하다: 중성점 전위가 0에 가까워 변압기 중성부 절연을 낮출 수 있음
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30. 어떤 공장의 소모전력이 100[kW]이며, 이 부하의 역률이 0.6일 때, 역률을 0.9로 개선하기 위한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 kVA인가?

  1. 30
  2. 60
  3. 85
  4. 90
(정답률: 51%)
  • 역률 개선을 위한 콘덴서 용량은 부하 전력에 두 역률 상태의 $\tan$ 값 차이를 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $Q = P (\tan \theta_{1} - \tan \theta_{2})$
    ② [숫자 대입] $Q = 100 ( \frac{0.8}{0.6} - \frac{0.4359}{0.9} )$
    ③ [최종 결과] $Q = 84.9\ \text{kVA}$
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31. 동기조상기(A)와 전력용콘덴서(B)를 비교한 것으로 옳은 것은?

  1. 조정 : A는 계단적, B는 연속적
  2. 전력손실 : A가 B보다 적음
  3. 무효전력 : A는 진상, 지상임용, B는 진상용
  4. 시승전 : A는 불가능, B는 가능
(정답률: 54%)
  • 동기조상기는 여자전류를 조절하여 진상과 지상 무효전력을 모두 공급할 수 있는 반면, 전력용 콘덴서는 진상 무효전력만 공급하여 역률을 개선합니다.

    오답 노트
    조정: 동기조상기는 연속적, 콘덴서는 계단적
    전력손실: 동기조상기가 회전기기이므로 콘덴서보다 큼
    시승전: 동기조상기는 가능, 콘덴서는 불가능
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32. 송전선로의 특성임피던스를 Z[Ω], 전파정수를 α라 할 때 [lx]이 선로의 직렬임피던스는 어떻게 표현되는가?

  1. Zα
  2. Z/α
  3. α/Z
  4. 1/Zα
(정답률: 42%)
  • 송전선로에서 특성임피던스 $Z$와 전파정수 $\alpha$의 곱은 선로의 단위 길이당 직렬 임피던스를 나타냅니다.
    따라서 직렬임피던스는 $Z\alpha$로 표현됩니다.
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33. 240mm2, 강심알루미늄연선의 20℃에서 1km당 저항은 0.120Ω이다. 이 전선의 50℃에서의 저항은 몇 Ω 인가? (단, 30℃에서의 저항온도계수는 0.00385이다.)

  1. 0.124
  2. 0.134
  3. 0.152
  4. 0.212
(정답률: 42%)
  • 온도 변화에 따른 도체의 저항 변화는 저항온도계수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R_{2} = R_{1} [1 + \alpha (T_{2} - T_{1})]$
    ② [숫자 대입] $R_{2} = 0.120 [1 + 0.00385 (50 - 20)]$
    ③ [최종 결과] $R_{2} = 0.134\ \Omega$
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34. 단상변압기 3대를 △결선으로 운전하던 중 1대의 고장으로 V결선할 경우 V결선과 △결선의 출력비는 몇 %인가?

  1. 52.2
  2. 57.7
  3. 66.6
  4. 86.6
(정답률: 59%)
  • 델타 결선 중 1대가 고장나 V결선으로 운전될 때, 출력은 델타 결선 대비 $\frac{\sqrt{3}}{3}$배로 감소합니다. 이를 백분율로 환산하면 약 57.7%가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_{V} = \frac{\sqrt{3}}{3} P_{\Delta}$
    ② [숫자 대입] $P_{V} = \frac{1.732}{3} \times 100$
    ③ [최종 결과] $P_{V} = 57.7\%$
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35. 가공선 계통은 지중선 계통보다 인덕턴스 및 정전용량이 어떠한가?

  1. 인덕턴스, 정전용량이 모두 작다.
  2. 인덕턴스, 정전용량이 모두 크다.
  3. 인덕턴스는 크고, 정전용량은 작다.
  4. 인덕턴스는 작고, 정전용량은 크다.
(정답률: 42%)
  • 가공선은 지중선에 비해 전선 간의 간격이 넓어 인덕턴스는 커지고, 대지와의 정전용량은 작아지는 특성을 가집니다.
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36. 3상 송전선로와 통신선이 병행되어 있는 경우에 통신 유도장해로서 통신선에 유도되는 정전유도전압은?

  1. 통신선의 길이에 비례한다.
  2. 통신선의 길이의 자승에 비례한다.
  3. 통신선의 길이에 반비례한다.
  4. 통신선의 길이와는 관계가 없다.
(정답률: 41%)
  • 정전유도전압은 전압의 크기와 전위차에 의해 결정되며, 통신선의 길이에 따라 전압이 누적되는 것이 아니므로 통신선의 길이와는 관계가 없습니다.
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37. 기준용량 P[kVA], V[kV]일 때 % 임피던스값이 ZP인 것을 기준용량 P1[kVA], V1[kV]로 기준값을 변환하면 새로운 기준값에 대한 %임피던스 값은?

(정답률: 35%)
  • 기준 용량과 기준 전압이 변경될 때의 퍼센트 임피던스 변환 공식은 새로운 용량비와 전압비의 제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Z}_{P1} = \text{Z}_P \times \frac{P_1}{P} \times (\frac{V}{V_1})^2$
    ② [숫자 대입] $\text{Z}_{P1} = \text{Z}_P \times \frac{P_1}{P} \times (\frac{V}{V_1})^2$
    ③ [최종 결과]
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38. 기초와 압입의 암반이 양호한 협곡에 적합한 댐은?

  1. 중력댐
  2. 사력댐
  3. 아치댐
  4. 중공댐
(정답률: 47%)
  • 아치댐은 댐의 하중을 아치 작용을 통해 양쪽 암반으로 전달하므로, 기초와 압입부의 암반이 견고하고 협곡 형태인 지형에 가장 적합합니다.
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39. 현재 널리 사용되고 있는 GCB(Gas Circult Breaker) 용 가스는?

  1. SF6 가스
  2. 알곤가스
  3. 네온가스
  4. N2 가스
(정답률: 68%)
  • GCB(Gas Circuit Breaker)는 절연 성능과 소호 능력이 매우 뛰어난 $\text{SF}_6$가스를 사용하여 전류를 차단하는 차단기입니다.
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40. 중성점 고저항접지방식의 평행 2회선 송전선로의 지락 사고의 차단에 사용되는 계전기는?

  1. 선택접지계전기
  2. 역상계전기
  3. 거리계전기
  4. 과부하계전기
(정답률: 58%)
  • 중성점 고저항 접지 방식의 평행 2회선 송전선로에서 지락 사고가 발생했을 때, 사고가 발생한 회선만을 선택적으로 검출하여 차단하기 위해 선택접지계전기를 사용합니다.
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3과목: 전기기기

41. 콘덴서 전동기의 특징이 아닌 것은?

  1. 소음 증가
  2. 역률 양호
  3. 효율 양호
  4. 진동 감소
(정답률: 46%)
  • 콘덴서 전동기는 기동 토크를 개선하고 역률을 높여 효율을 좋게 하며, 진동과 소음을 줄여 운전 특성을 향상시킨 전동기입니다.

    오답 노트
    소음 증가: 소음과 진동을 감소시키는 것이 특징입니다.
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42. 직류 분권발전기의 무부하 특성시험을 할 때, 계자저항기의 저항을 증감하여 무부하 전압을 증감시키면 어느 값에 도달하면 전압을 안정하게 유지할 수 없다. 그 이유는?

  1. 전압계 및 전류계의 고장
  2. 전류자기의 부족
  3. 임계저항치로 되있기 때문에
  4. 계자저항기의 고장
(정답률: 48%)
  • 분권발전기에서 계자저항을 계속 증가시키면 계자전류가 감소하여 전압이 떨어지는데, 이때 전압을 유지할 수 없는 한계점이 존재하며 이를 임계저항치라고 합니다. 이 지점을 넘어서면 전압이 급격히 하락하여 안정적인 운전이 불가능합니다.
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43. 그림과 같은 회로에서 Q1에 역 바이어스가 걸리는 시간을 나타낸 식은?

  1. 0.693 Co/R [sec]
  2. 0.693 R/Co [sec]
  3. RCo [sec]
  4. 0.693 RCo [sec]
(정답률: 36%)
  • 회로에서 콘덴서 $C_o$와 저항 $R$에 의한 시정수 $\tau = RC_o$를 이용하며, 전압이 초기값의 약 $50\%$로 떨어지는 시간(반감기)은 $\ln 2$배의 시정수와 같습니다.
    ① [기본 공식] $t = \ln 2 \times RC_o$
    ② [숫자 대입] $t = 0.693 \times RC_o$
    ③ [최종 결과] $t = 0.693 RC_o$
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44. 단상브리지 전파정류회로의 저항부하의 전압이 100[V]이면 전원전압 [V]는?

  1. 111
  2. 141
  3. 100
  4. 90
(정답률: 36%)
  • 단상 브리지 전파 정류 회로에서 저항 부하의 평균 전압 $E_d$와 전원 전압 $V$의 관계식을 이용하여 전원 전압을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = \frac{2}{\pi} \sqrt{2} E_d$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = \frac{2}{3.14} \times 1.414 \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $V = 111$ V
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45. 1차 전압 6600[V], 2차 전압 220[V], 주파수60[Hz], 1차 권수 1000[회]의 변압기가 있다. 최대 자속 [Wb]은?

  1. 0.020
  2. 0.025
  3. 0.030
  4. 0.032
(정답률: 47%)
  • 변압기의 유도 기전력 공식을 이용하여 최대 자속 $\Phi_m$을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Phi_m = \frac{E}{4.44 f N}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Phi_m = \frac{6600}{4.44 \times 60 \times 1000}$$
    ③ [최종 결과]
    $\Phi_m = 0.025$ Wb
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46. 직류 전동기의 속도 제어법에서 정출력 제어에 속하는 것은?

  1. 전압 제어법
  2. 계자 제어법
  3. 워드 레오나드 제어법
  4. 전기자 저항 제어법
(정답률: 44%)
  • 직류 전동기의 속도 제어 중 계자 제어법은 자속을 변화시켜 속도를 조절하며, 이때 출력은 일정하게 유지되는 정출력 제어 특성을 가집니다.

    오답 노트
    전압 제어법, 워드 레오나드 제어법, 전기자 저항 제어법: 정토크 제어에 해당함
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47. 16극과 8극의 유도 전동기를 병렬 종속접속법으로 속도 제어할 때, 전원주파수가 60Hz인 경우 무부하속도 n0는?

  1. 600[rpm]
  2. 900[rpm]
  3. 300[rpm]
  4. 450[rpm]
(정답률: 31%)
  • 유도 전동기의 병렬 종속접속법을 이용한 속도 제어 시, 합성 극수는 $p_1 + \frac{p_2}{2}$로 계산하여 무부하 속도를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$n_0 = \frac{120f}{p_1 + \frac{p_2}{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$n_0 = \frac{120 \times 60}{16 + \frac{8}{2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $n_0 = 600$ rpm
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48. 단상 직권 정류자 전동기에서 주자속의 최대치를 øm, 자극수를 p, 전기자 병렬 회로수를 a, 전기자 전도체수를 Z, 전기자의 속도를 N[rpm]이라 하면 속도 기전력의 실효값 Er[V]은? (단, 주자속은 정현파이다.)

(정답률: 39%)
  • 단상 직권 정류자 전동기의 속도 기전력 실효값은 주자속이 정현파일 때, 최대 자속 $\phi_m$에 실효값 변환 계수인 $\frac{1}{\sqrt{2}}$을 곱하고 전동기의 구조적 상수와 속도를 곱하여 산출합니다.
    $$E_r = \frac{1}{\sqrt{2}} \frac{P}{a} Z \frac{N}{60} \phi_m$$
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49. 변압비 10 : 1 의 단상 변압기 3대를 Y-△를 접속하여 2차측에 200[V], 75[kVA]의 3상 평형부하를 걸었을 때 1차측에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

  1. 10.5
  2. 11.0
  3. 12.5
  4. 13.5
(정답률: 48%)
  • 3상 전력 공식을 이용하여 1차측 선전류를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = \frac{P}{\sqrt{3} \times V_L}$$
    ② [숫자 대입]
    2차측 선간전압이 $200\text{V}$이고 권수비가 $10:1$인 $\text{Y}-\Delta$ 결선에서 1차측 선간전압 $V_L$은 $200 \times 10 \times \sqrt{3} = 3464\text{V}$입니다.
    $$I = \frac{75 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 3464}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 12.5$$
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50. 동기 전동기의 전기자 반작용에서 전압과 동상인 전류의 주자극율?

  1. 감지한다.
  2. 중지한다.
  3. 교차 자화한다.
  4. 아무런 자화현상도 없다.
(정답률: 49%)
  • 동기 전동기에서 전기자 전류가 전압과 동상(역률 1)일 때, 주자속의 방향과 전기자 반작용에 의한 자속의 방향이 서로 엇갈려 자속의 분포가 왜곡되는 교차 자화 작용이 발생합니다.
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51. 단상 유도 전압 조정기에서 1차 전원 전압을 V1이라 하고 2차의 유도 전압을 E2라고 할 때 부하 단자전압을 연속적으로 가변할 수 있는 조정 단위는?

  1. 0 ~ V1까지
  2. V1 + E2까지
  3. V1 ~ E2까지
  4. V1 + E2 에서 V1 ~ E2까지
(정답률: 38%)
  • 단상 유도 전압 조정기는 1차 전원 전압 $V_1$과 2차 유도 전압 $E_2$의 위상차를 조절하여 부하 단자전압을 가변합니다. 따라서 전압의 합인 $V_1 + E_2$에서 차인 $V_1 - E_2$까지 연속적으로 조정이 가능합니다.
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52. 단상 전파 정류회로에서 저항부하설 때의 맥동률 V는?

  1. 0.45[%]
  2. 0.17[%]
  3. 17[%]
  4. 48[%]
(정답률: 41%)
  • 정류회로의 방식에 따라 맥동률이 결정됩니다. 단상 전파 정류회로의 맥동률은 48%입니다.

    오답 노트
    단상 반파: 121%
    3상 반파: 17%
    3상 전파: 4%
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53. 50[kW]를 소비하는 동기전동기가 역률 0.8의 부하 200[kW]와 병렬로 접속되고 있을 때 합성부하에 0.9의 역률을 가지게 하려면 전동기의 진상 무효전력 [kVar]은?

  1. 18
  2. 28
  3. 38
  4. 45
(정답률: 33%)
  • 합성부하의 역률을 개선하기 위해 필요한 전동기의 진상 무효전력은 기존 부하의 무효전력과 목표 역률일 때의 무효전력 차이로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_{c} = P_{1} \tan \theta_{1} - (P_{1} + P_{2}) \tan \theta_{2}$
    ② [숫자 대입] $Q_{c} = 200 \times \frac{0.6}{0.8} - (200 + 50) \times \frac{\sqrt{1 - 0.9^{2}}}{0.9}$
    ③ [최종 결과] $Q_{c} = 28.92$
    따라서 진상 무효전력은 약 $28\text{kVar}$입니다.
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54. 보통 농형에 비하여 2종 농형 전동기의 특징인 것은?

  1. 최대 토크가 크다.
  2. 손실이 적다.
  3. 기동 토크가 크다.
  4. 슬립이 크다.
(정답률: 50%)
  • 2종 농형 전동기는 기동 시 전류가 바깥쪽의 고저항 코일로 흐르게 하여 기동 토크를 크게 하고 기동 전류를 억제하도록 설계된 전동기입니다.
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55. 1차 전압 200[V], 2차 전압 220[V], 선로출력 100[kVA]의 단권변압기의 자기용량[kVA]은?

  1. 약 40
  2. 약 30
  3. 약 20
  4. 약 9
(정답률: 39%)
  • 단권변압기의 자기용량은 부하용량에 전압 변동 비율을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_{s} = \frac{V_{2} - V_{1}}{V_{2}} \times P_{L}$
    ② [숫자 대입] $P_{s} = \frac{220 - 200}{220} \times 100$
    ③ [최종 결과] $P_{s} = 9.09$
    따라서 자기용량은 약 $9\text{kVA}$입니다.
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56. 농형 유도 전동기의 기동법이 아닌 것은?

  1. 2차 저항 기동법
  2. Y -△ 기동법
  3. 전전압 기동법
  4. 기동보상기법
(정답률: 43%)
  • 농형 유도 전동기는 구조적으로 2차측 저항을 조절할 수 없으므로 2차 저항 기동법을 사용할 수 없습니다.

    오답 노트
    Y-△ 기동법, 전전압 기동법, 기동보상기법: 농형 유도 전동기에서 사용하는 대표적인 기동 방식입니다.
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57. 동기전동기의 제동권선의 효과는?

  1. 정지시간의 단축
  2. 토크의 증가
  3. 기동토크의 발생
  4. 과부하 내량의 증가
(정답률: 39%)
  • 동기전동기의 제동권선은 난조 방지뿐만 아니라, 기동 시 유도전동기와 같은 원리로 토크를 발생시켜 스스로 기동할 수 있게 하는 기동토크의 발생 효과가 있습니다.
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58. 정격속도에 비하여 기동 회전력이 가장 큰 전동기는?

  1. 타여자기
  2. 직권기
  3. 분권기
  4. 복권기
(정답률: 51%)
  • 직권기는 계자 권선이 전기자와 직렬로 연결되어 있어, 부하 전류가 증가함에 따라 자속이 함께 증가하여 기동 시 매우 큰 토크(회전력)를 발생시키는 특성이 있습니다.
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59. 1차 전압 6600[V], 권수비 30인 단상 변압기로 전등부하에 20[A]를 공급할 때의 압력[kW]은? (단, 변압기의 손실은 무시한다.)

  1. 4.4
  2. 5.5
  3. 6.6
  4. 7.7
(정답률: 41%)
  • 변압기의 권수비를 이용하여 2차 전압을 구한 뒤, 부하 전류를 곱해 소비 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V_1}{a} \times I_2$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{6600}{30} \times 20$
    ③ [최종 결과] $P = 4400\text{ W} = 4.4\text{ kW}$
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60. 3상 동기발전기를 병렬운전 시키는 경우 고려하지 않아도 되는 조건은?

  1. 기전력의 파형이 같을 것
  2. 기전력의 주파수가 같을 것
  3. 회전수가 같을 것
  4. 기전력의 크기가 같을 것
(정답률: 53%)
  • 동기발전기의 병렬운전 조건은 기전력의 크기, 위상, 주파수, 파형이 모두 일치해야 합니다.

    오답 노트
    회전수가 같을 것: 주파수가 같으면 동기 속도 조건에 의해 회전수는 자동으로 결정되므로, 별도의 독립적인 병렬운전 조건으로 고려하지 않습니다.
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4과목: 회로이론

61. 다음과 같은 I[s]의 초기값 i(0+)가 바르게 구해진 것은?

  1. 2/5
  2. 1/5
  3. 2
  4. -2
(정답률: 40%)
  • 초기값 정리를 이용하면 시간 영역의 초기값 $i(0+)$는 라플라스 변환 식 $I(s)$에 $s$를 곱한 후 $s$를 무한대로 보낸 극한값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $i(0+) = \lim_{s \to \infty} s I(s)$
    ② [숫자 대입] $i(0+) = \lim_{s \to \infty} s \frac{2(s+1)}{s^2+2s+5} = \lim_{s \to \infty} \frac{2s^2+2s}{s^2+2s+5}$
    ③ [최종 결과] $i(0+) = 2$
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62. 2차 제어계에서 최대 오버 슈트(over shoot)가 일어나는 시간 tP, 고유진동수 ωn, 감쇠율 δ사이에는 어떤 관계가 있는가?

(정답률: 30%)
  • 2차 제어계에서 최대 오버슈트가 발생하는 시간 $t_{P}$(피크 시간)는 고유진동수 $\omega_{n}$과 감쇠율 $\delta$를 이용하여 결정됩니다.
    공식에 따라 $t_{P} = \frac{\pi}{\omega_{n}\sqrt{1-\delta^{2}}}$가 성립하므로, 정답은 입니다.
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63. 선로의 단위길이당 분포 인덕턴스, 저항, 정전용량, 누설 콘덕턴스를 각각 L, R, C, G라 하면 전파정수는?

(정답률: 40%)
  • 전파정수 $\gamma$는 선로의 단위 길이당 직렬 임피던스 $Z$와 병렬 어드미턴스 $Y$의 곱의 제곱근으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $\gamma = \sqrt{ZY}$
    ② [숫자 대입] $\gamma = \sqrt{(R + j\omega L)(G + j\omega C)}$
    ③ [최종 결과]
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64. 대칭 좌표법을 이용하여 3상 회로의 각 상전압을 다음과 같이 쓴다. 이와 같이 표시될 때 정상분 전압 Va1 표시를 올바르게 계산한 것은? (상순은 ABC이다.)

(정답률: 41%)
  • 대칭 좌표법에서 3상 전압 $V_a, V_b, V_c$가 주어졌을 때, 정상분 전압 $V_{a1}$은 각 상전압에 벡터 연산자 $a = 1\angle 120^{\circ}$를 이용하여 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{a1} = \frac{1}{3}(V_a + a^2 V_b + a V_c)$
    ② [숫자 대입] $V_{a1} = \frac{1}{3}(V_a + V_b\angle 120^{\circ} + V_c\angle -120^{\circ})$
    ③ [최종 결과]
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65. 회로망의 전달함수 를 구하면 어떻게 되는가?

(정답률: 40%)
  • 제시된 회로 는 인덕터 $L$과 커패시터 $C$가 직렬로 연결된 형태에서 출력 전압 $V_{2}(s)$를 취하는 전압 분배 회로입니다. 전달함수 $H(s)$는 전체 임피던스에 대한 커패시터 임피던스의 비율로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $H(s) = \frac{\frac{1}{Cs}}{Ls + \frac{1}{Cs}}$
    ② [숫자 대입] $H(s) = \frac{1}{LCS^{2} + 1}$
    ③ [최종 결과] $H(s) = \frac{1}{1 + LCS^{2}}$
    따라서 정답은 입니다.
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66. 그림의 블록선도에서 전달함수로 표시한 B/A값은?

  1. 12/5
  2. 16/5
  3. 20/5
  4. 28/5
(정답률: 29%)
  • 블록선도에서 전달함수는 입력 $A$에서 출력 $B$까지의 경로를 분석하여 구합니다. 주어진 회로 구조에서 피드백 루프와 전향 경로의 이득을 계산하면 $\frac{B}{A} = \frac{12}{5}$가 도출됩니다.
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67. 그림과 같은 회로에서 시각 t = 0에서 스위치를 갑자기 닫은 후 전류 i가 0에서 정상 전류의 63.2[%]에 달하는 시간 [sec]를 구하면?(문제오류고 그림파일이 복원되지 않았습니다. 정답은 3번입니다. 정확한 그림 내용을 아시는분 께서은 관리자 메일로 부탁 드립니다.)

  1. LR
  2. 1/LR
  3. L/R
  4. R/L
(정답률: 59%)
  • RL 직렬회로에서 스위치를 닫았을 때 전류가 정상 상태의 $63.2\%$에 도달하는 시간은 시정수 $\tau$와 같습니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{L}{R}$
    ② [숫자 대입] (주어진 변수 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $\tau = \frac{L}{R}$
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68. 다음 용어 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 목표값을 제어할 수 있는 신호로 변환하는 장치를 기준 입력 장치
  2. 기준입력 신호를 받는 장치를 조절부
  3. 제어량을 설정값과 비교하여 오차를 계산하는 장치를 오차 검출기
  4. 제어량을 측정하는 장치를 검출단
(정답률: 40%)
  • 제어 시스템의 구성 요소 중 조절부는 오차 검출기에서 계산된 오차 신호를 받아 제어량을 조절하기 위한 적절한 신호로 변환하는 장치입니다. 기준입력 신호를 직접 받는 장치는 기준 입력 장치에 해당합니다.
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69. 어떤 회로에서 유효전력 80[W], 무효전력 60[Var]일 때 역률은 몇 [%]인가?

  1. 100
  2. 95
  3. 90
  4. 80
(정답률: 54%)
  • 역률은 피상전력에 대한 유효전력의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\text{역률} = \frac{P}{\sqrt{P^2 + Q^2}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{역률} = \frac{80}{\sqrt{80^2 + 60^2}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{역률} = 80\%$
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70. 논리식 를 간단히 계산한 결과는?

(정답률: 35%)
  • 드 모르간의 법칙과 논리 대수 기본 성질을 이용하여 식을 단순화합니다. $\overline{A} + \overline{B} \cdot \overline{C}$는 $\overline{A} + \overline{B+C}$와 같으며, 이는 다시 $\overline{A(B+C)}$로 정리됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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71. 전달함수가 인 시스템에 대하여 특성방정식의 나이퀴스트 선도를 그리려 한다. 다음 중 나이퀴스트 선도를 그리기 위한 루우프 전달함수는?

(정답률: 34%)
  • 특성방정식 $1 + G(s)H(s) = 0$의 나이퀴스트 선도를 그리기 위한 루프 전달함수는 $G(s)H(s)$ 형태여야 합니다.
    전달함수가 $\frac{G(s)}{1+G(s)}$ 꼴로 주어졌을 때, 분모의 특성방정식 성분을 분리하여 루프 전달함수를 도출하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $L(s) = \frac{N(s)}{D(s)}$
    ② [숫자 대입] $L(s) = \frac{K(s+6)}{s^4 + 8s^3 + 24s^2 + (32+K)s + 6K + 1}$
    ③ [최종 결과] $L(s) = $
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72. 어떤 제어계의 임펄스 응답이 sin 2t이면 이 제어계의 전달함수는?

(정답률: 42%)
  • 임펄스 응답 $h(t)$의 라플라스 변환은 곧 해당 시스템의 전달함수 $G(s)$가 됩니다.
    함수 $\sin 2t$의 라플라스 변환 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{\sin \omega t\} = \frac{\omega}{s^2 + \omega^2}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}\{\sin 2t\} = \frac{2}{s^2 + 2^2}$
    ③ [최종 결과] $G(s) = $
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73. 어떤 선형 시불변계의 상태방정식이 다음과 같다. (단, , x(t) = Ax(t) + Bu(t)) 상태천이 행렬 ø(t)는?

(정답률: 25%)
  • 상태천이 행렬 $\phi(t)$는 라플라스 역변환을 통해 $\mathcal{L}^{-1}\{(sI - A)^{-1}\}$로 구할 수 있습니다.
    주어진 행렬 $A = \begin{pmatrix} 0 & 0 \\ 1 & -2 \end{pmatrix}$를 대입하여 계산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\phi(t) = \mathcal{L}^{-1}\{(sI - A)^{-1}\}$
    ② [숫자 대입] $\phi(t) = \mathcal{L}^{-1}\{\begin{pmatrix} s & 0 \\ -1 & s+2 \end{pmatrix}^{-1}\} = \mathcal{L}^{-1}\{\frac{1}{s(s+2)}\begin{pmatrix} s+2 & 0 \\ 1 & s \end{pmatrix}\}$
    ③ [최종 결과] $\phi(t) = \begin{bmatrix} 1 & 0 \\ \frac{e^{-2t}-1}{-2} & e^{-2t} \end{bmatrix} = $
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74. 다음 안정도 판별법 중 루프 전달함수의 극점과 영점이 s 평면의 우반 평면에 있을 경우 판정할 수 없는 방법은?

  1. 보드선도 판별법
  2. 근궤적법
  3. 고유값 분석법
  4. 나이퀴스트 판별법
(정답률: 29%)
  • 보드선도 판별법은 개루프 전달함수가 안정(극점이 모두 좌반평면에 위치)하다는 가정하에 이득 여유와 위상 여유를 통해 폐루프 안정도를 판별하는 방법입니다. 따라서 루프 전달함수의 극점이 우반평면에 있을 경우에는 안정도 판별이 불가능합니다.
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75. 그림과 같은 이상 변압기의 4단자 정수 A, B, C, D는 어떻게 표시되는가?

  1. n, 0, 0, 1/n
  2. 1/n, 0, 0, 1-n
  3. 1/n, 0, 0, n
  4. n, 0, 1, 1/n
(정답률: 35%)
  • 권수비가 $1:n$인 이상 변압기의 4단자 정수는 전압비와 전류비의 관계에 의해 결정됩니다.
    전압 관계식 $V_{2} = n V_{1}$ 및 전류 관계식 $I_{1} = n I_{2}$를 4단자 행렬식에 대입하면 $A = 1/n$, $B = 0$, $C = 0$, $D = n$이 됩니다.
    따라서 정답은 $1/n, 0, 0, n$ 입니다.
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76. PD 조절기의 전달함수 GD(S) = 1.02 + 0.002S의 영점은?

  1. -510
  2. -1020
  3. 510
  4. 1020
(정답률: 33%)
  • 전달함수의 영점은 분자 또는 함수식 $G_{D}(s) = 0$이 되게 하는 $s$의 값입니다.
    ① [영점 조건] $1.02 + 0.002s = 0$
    ② [숫자 대입] $0.002s = -1.02$
    ③ [최종 결과] $s = \frac{-1.02}{0.002} = -510$
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77. 전압 200[V], 전류 30[A]로서 4.8[kW]의 전력을 소비하는 회로의 리액턴스 [Ω]는?

  1. 6.6
  2. 5.3
  3. 4.0
  4. 3.3
(정답률: 36%)
  • 피상전력에서 유효전력을 제외한 무효전력을 구하고, 이를 전류의 제곱으로 나누어 리액턴스를 계산합니다.
    ① [무효전력 공식] $Pr = \sqrt{(V \times I)^{2} - P^{2}}$
    ② [숫자 대입] $Pr = \sqrt{(200 \times 30)^{2} - 4800^{2}} = 3600$
    ③ [최종 결과] $X = \frac{3600}{30^{2}} = 4.0$
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78. 어떤 회로에 전압을 115[V]를 인가하였더니 유효전력이 230[W], 무효전력이 345[Var]를 지시한다면 회로에 흐르는 전류 [A]의 값은?

  1. 약 2.5
  2. 약 5.8
  3. 약 3.6
  4. 약 4.5
(정답률: 43%)
  • 유효전력과 무효전력의 벡터 합으로 피상전력을 구한 뒤, 이를 전압으로 나누어 전류를 산출합니다.
    ① [피상전력 공식] $Pa = \sqrt{P^{2} + Pr^{2}}$
    ② [숫자 대입] $Pa = \sqrt{230^{2} + 345^{2}} = 414.64$
    ③ [최종 결과] $I = \frac{414.64}{115} = 3.6$
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79. f(t) = e-at의 Z-변환은?

(정답률: 24%)
  • 지수함수 $f(t) = e^{-at}$의 Z-변환을 구하는 문제입니다. Z-변환의 정의에 따라 무한 급수로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$F(z) = \sum_{n=0}^{\infty} f(n)z^{-n}$$
    ② [숫자 대입]
    $$F(z) = \sum_{n=0}^{\infty} (e^{-a})^n z^{-n} = \sum_{n=0}^{\infty} (e^{-a}z^{-1})^n$$
    ③ [최종 결과]
    $$F(z) = \frac{1}{1 - e^{-a}z^{-1}} = \frac{z}{z - e^{-a}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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80. R = 1[MΩ], C = 1[μF]의 직렬 회로에 직류 100[V]를 가했다. 시정수 T[sec]와 전류의 초기값 [A]를 구하면?

  1. 5[sec], 10-4[A]
  2. 4[sec], 10-3[A]
  3. 1[sec], 10-4[A]
  4. 2[sec], 10-3[A]
(정답률: 50%)
  • RC 직렬 회로의 시정수와 초기 전류를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = R \times C$$
    $$I_0 = \frac{E}{R}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tau = 1 \times 10^6 \times 1 \times 10^{-6}$$
    $$I_0 = \frac{100}{1 \times 10^6}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\tau = 1\text{ sec}$$
    $$I_0 = 10^{-4}\text{ A}$$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 특별고압 계기용 변성기의 2차측 전로에는 제 몇 종 접지 공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1 종
  2. 제 2 종
  3. 제 3 종
  4. 특별 제 3 종
(정답률: 44%)
  • 특고압용 계기용 변성기의 2차측 전로는 인체 감전 사고 방지를 위해 제 1 종 접지 공사를 수행해야 합니다.
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82. 풀용 수중 조명등에 사용되는 절연변압기의 2차측 전로의 사용전압이 몇 [V]를 넘는 경우에 그 전로에 지기가 생겼을 때 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 하여야 하는가?

  1. 30
  2. 60
  3. 150
  4. 300
(정답률: 32%)
  • 풀용 수중 조명등의 절연변압기 2차측 전로에서 사용전압이 $30\text{V}$를 초과하는 경우에는 지락 시 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 설치해야 합니다.

    오답 노트
    30V 이하: 금속제 혼촉방지판에 2종 접지공사 실시
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83. 고압 가공전선이 안테나의 접근상태로 시설되는 경우에 가공전선과 안테나 사이의 수평 이격거리는 최소 몇 [cm] 이상인가? (단, 가공전선으로는 케이블을 사용하지 않는다고 한다.)

  1. 50
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 42%)
  • 가공전선과 안테나 사이의 수평 이격거리는 전압 및 전선 종류에 따라 다릅니다.
    고압 가공전선(케이블 미사용)의 경우 최소 이격거리는 $80\text{cm}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    케이블 사용 시: $40\text{cm}$
    저압 가공전선: $60\text{cm}$ (케이블 사용 시 $30\text{cm}$)
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84. 가공 전선로의 지지물에 지선을 시설하려고 한다. 이 지선의 최저기준으로 옳은 것은?

  1. 소선 굵기 : 2.0[mm], 안전율 : 3.0, 허용인장하중 : 220[kg]
  2. 소선 굵기 : 2.6[mm], 안전율 : 2.5, 허용인장하중 : 440[kg]
  3. 소선 굵기 : 1.6[mm], 안전율 : 2.0, 허용인장하중 : 440[kg]
  4. 소선 굵기 : 2.6[mm], 안전율 : 1.5, 허용인장하중 : 330[kg]
(정답률: 54%)
  • 가공 전선로 지선의 최저 기준은 소선 굵기 $2.6\text{mm}$이상, 안전율 $2.5$이상, 허용인장하중 $440\text{kg}$이상을 만족해야 합니다.
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85. 특별고압 가공전선로의 지지물 양측의 경간의 차가 큰 곳에 사용되는 철탑은?

  1. 내장형 철탑
  2. 인류형 철탑
  3. 각도형 철탑
  4. 보강형 철탑
(정답률: 57%)
  • 내장형 철탑은 지지물 양측의 경간 차가 큰 곳에 설치하여 불평형 하중을 견디도록 설계된 철탑입니다.
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86. 66[kV]의 기계기구, 모선 등을 옥외에 시설하는 변전소의 구내에 취급자 이외의 자가 들어가지 않도록 울타리를 시설하는 경우에 울타리의 높이와 울타리로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 44%)
  • 변전소 울타리의 높이와 충전부분까지의 거리 합계는 사용전압에 따라 결정됩니다.
    35kV 초과 160kV 이하의 전압인 $66\text{kV}$의 경우, 합계 거리 기준은 $6\text{m}$이상입니다.
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87. 직류귀선은 귀선용 궤조와 궤조간 및 궤조의 바깥쪽 몇 [cm] 이내에 시설하는 부분 이외에는 대지로부터 절연하여야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 34%)
  • 직류귀선 시설 기준에 따라, 귀선용 궤조와 궤조 간 및 궤조의 바깥쪽 $30\text{cm}$이내에 시설하는 부분 외에는 대지로부터 절연하여야 합니다.
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88. 고압전로의 중성점을 접지할 때 접지선으로 연동선을 사용하는 경우의 지름은 최소 몇 [mm]인가?

  1. 2.6
  2. 3.2
  3. 4
  4. 5
(정답률: 37%)
  • 고압전로의 중성점을 접지할 때 접지선으로 연동선을 사용하는 경우, 최소 지름은 $2.6\text{mm}$이상으로 규정되어 있습니다.
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89. 35[kV]이하의 특별고압 가공전선이 건조물과 제 1 차 접근 상태로 시설되는 경우의 이격거리는 일반적인 경우 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 3
  2. 3.5
  3. 4
  4. 4.5
(정답률: 34%)
  • 전기설비기술기준에 따라 $35\text{kV}$이하의 특별고압 가공전선이 건조물과 제1차 접근 상태로 시설되는 경우, 일반적인 이격거리는 $3\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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90. 그림에서 1, 2, 3, 4의 X표시에는 과전류차단기를 시설한 곳이다. 잘못 시설된 곳은?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 39%)
  • 과전류차단기는 전로의 보호를 위해 전원 측이나 분기점에 설치해야 합니다. 그림에서 3번 위치는 접지선(E)에 설치되어 있는데, 접지선에는 과전류차단기를 설치하지 않는 것이 원칙이므로 잘못 시설된 곳입니다.
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91. 저압 옥내배선의 사용전선으로 단면적이 1[mm2]이상인 케이블을 사용한다면 어떤 종류의 케이블을 사용하여야 하는가?

  1. CV 케이블
  2. MI 케이블
  3. 캡타이어케이블
  4. BC 케이블
(정답률: 40%)
  • 저압 옥내배선에서 단면적이 $1\text{mm}^2$이상인 케이블을 사용할 때, 금속관이나 합성수지관 등에 넣지 않고 시설할 수 있는 대표적인 케이블은 MI 케이블(Mineral Insulated Cable)입니다.
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92. 옥내 고압용 이동전선의 시설방법으로 옳은 것은?

  1. 전선은 MI 케이블을 사용하였다.
  2. 다선식 선로의 중성선에 과전류차단기를 시설하였다.
  3. 이동전선과 전기사용 기계기구와는 해체가 쉽게 되도록 느슨하게 접속하였다.
  4. 전로의 지기가 생겼을 때에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하였다.
(정답률: 49%)
  • 옥내 고압용 이동전선은 감전 및 사고 예방을 위해 전로의 지락이 발생했을 때 자동으로 전로를 차단하는 장치를 반드시 시설해야 합니다.

    오답 노트
    MI 케이블 사용: 이동전선으로는 부적합함
    중성선 과전류차단기: 중성선에는 원칙적으로 차단기를 설치하지 않음
    느슨하게 접속: 접속부는 전기적 접촉 불량 및 화재 위험이 있어 견고하게 접속해야 함
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93. 지중전선로에 사용되는 전선은?

  1. 절연전선
  2. 동복강선
  3. 케이블
  4. 나경동선
(정답률: 55%)
  • 지중전선로는 전선이 땅속에 매설되므로, 외부 충격과 습기로부터 전선을 보호하기 위해 절연체와 보호피복이 겹쳐진 케이블을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    절연전선: 지중 매설용으로는 보호 성능이 부족함
    동복강선: 강도를 높인 전선으로 주로 가공전선로에 사용
    나경동선: 피복이 없는 전선으로 지중 시설 불가
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94. 특별고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공 통신선의 높이는 횡단보도교의 위에 시설하는 경우에는 일반적으로 그 노면상 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 34%)
  • 특별고압 가공전선로 지지물에 시설하는 통신선이 횡단보도교 위에 시설되는 경우, 노면상 높이는 일반적으로 $5\text{m}$이상으로 유지해야 합니다.
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95. 중성점 접지에 22.9[kV] 가공전선과 직류 1500[V] 전차선을 통일 지지물에 병가할 때 상호간의 이격거리는 일반적인 경우 몇 [m] 이상인가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 21%)
  • 중성점 접지 $22.9\text{kV}$가공전선과 직류 $1500\text{V}$ 전차선을 동일 지지물에 병가할 때, 일반적인 경우 상호 간의 이격거리는 $1.0\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.
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96. 병원, 진료소등의 진찰, 검사, 치료 또는 검사등의 의료 행위를 하는 의료실내에 시설하는 위료기기의 금속제 외함에 보호접지를 하는 경우 그 접지저항값은 몇 [Ω]이하로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 30
  4. 50
(정답률: 45%)
  • 의료실 내 의료기기의 금속제 외함에 보호접지를 하는 경우, 인체 보호를 위해 접지저항값을 $10\Omega$이하로 유지해야 합니다.
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97. 옥내에 시설하는 사용전압이 400[V] 미만인 전구선으로 캡다이어 케이블을 사용할 경우, 단면적이 몇 [mm2]이상인 것을 사용하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 2
  3. 3.5
  4. 5.5
(정답률: 49%)
  • 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 옥내 전구선으로 캡다이어 케이블을 사용할 때, 규정된 최소 단면적은 $0.75\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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98. 목주를 사용한 고압가공전선로의 최대 경간은 몇 [m] 인가?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 46%)
  • 목주를 사용한 고압가공전선로의 표준 최대 경간은 $150\text{m}$입니다. 저고압 보안공사 시의 경간($100\text{m}$)과 구분하여 암기하시기 바랍니다.
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99. 옥내에 시설하는 저압전선으로 나전선을 절대로 사용할 수 없는 경우는?

  1. 금속덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
  2. 버스덕트공사에 의하여 시설하는 경우
  3. 애자사용공사에 의하여 전개된 곳에 전기로용 전선을 시설하는 경우
  4. 라이팅덕트공사에 의하여 시설하는 경우
(정답률: 45%)
  • 옥내 저압전선 시설 시 금속덕트 공사에 의하여 시설하는 경우에는 안전을 위해 나전선을 사용할 수 없습니다.
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100. 최대사용전압이 170000[V]를 넘는 결선(성형결선)으로서 중성점 직접접지식 전로에 접속하고 또한 그 중성점을 직접 접지하는 변압기 전로의 절연내력 시험전압은 최대 사용전압의 몇 배의 전압인가?

  1. 0.3
  2. 0.64
  3. 0.72
  4. 1.1
(정답률: 30%)
  • 전기설비기술기준에 따라 최대사용전압이 $170,000\text{V}$를 초과하는 중성점 직접접지식 전로에 접속된 변압기 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 $0.64$배로 규정되어 있습니다.
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