전기산업기사 필기 기출문제복원 (2002-08-11)

전기산업기사 2002-08-11 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기산업기사 2002-08-11 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기산업기사
(2002-08-11 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 반지름 a인 원주 대전체에 전하가 균등하게 분포되어 있을 때 원주 대전체의 내외 전계의 세기 및 축으로 부터의 거리 와 관계되는 그래프는?

(정답률: 61%)
  • 원주 대전체(원통형)에서 전계의 세기는 내부($$r < a$$)에서는 중심으로부터의 거리에 비례하여 선형적으로 증가하고, 외부($$r > a$$)에서는 거리의 역수에 비례하여 감소합니다. 따라서 그래프가 정답입니다.
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2. 두 유전체의 경계면에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전계가 경계면에 수직으로 입사하는 두 유전체내의 전계의 세기는 같다.
  2. 경계면에 작용하는 맥스웰 변형력은 유전률이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 끌려가는 힘을 받는다.
  3. 유전률이 작은 쪽에서 전계가 입사할 때 입사각은 굴절각 보다 작다.
  4. 전계나 전속밀도가 경계면에 수직으로 입사하면 굴절하지 않는다.
(정답률: 32%)
  • 두 유전체의 경계면에 전계가 수직으로 입사할 때, 전속밀도 $D$는 연속적(동일)이지만 전계의 세기 $E$는 각 유전체의 유전율에 반비례하여 달라집니다. 따라서 전계의 세기가 같다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    맥스웰 변형력: 유전율이 큰 쪽으로 끌려감
    굴절 법칙: 유전율이 작은 쪽에서 입사 시 입사각이 굴절각보다 작음
    수직 입사: 굴절 없이 그대로 통과함
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3. 그림과 같은 반지름 a[m]인 원형코일에 I[A]의 전류가 흐르고 있다. 이 도체 중심축상 X[m]인 P점의 자위는 몇 [A]인가?

(정답률: 58%)
  • 반지름이 $a$인 원형 코일의 중심축상 $x$ 지점에서의 자위(Magnetic Scalar Potential)를 구하는 문제입니다. 전류 $I$가 흐르는 원형 루프에 의해 형성되는 자위 공식에 따라 계산하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{\mu_0 I}{4\pi} \int \frac{dl}{r}$$
    이를 적분하여 정리하면 정답인 $\frac{1}{2} ( 1 - \frac{x}{\sqrt{a^2 + x^2}} )$ 형태의 식이 도출됩니다.
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4. 전계 E = i3x2 + j2xy2 + kx2yz의 div E 는 얼마인가?

  1. -i6x + jxy + kx2y
  2. i6x + j6xy + kx2y
  3. -6x - 6xy -x2y
  4. 6x + 4xy + x2y
(정답률: 70%)
  • 전계 $\vec{E}$의 발산(div E)은 각 성분을 해당 좌표 변수로 편미분하여 합산한 값입니다.
    $$\text{div } E = \frac{\partial E_x}{\partial x} + \frac{\partial E_y}{\partial y} + \frac{\partial E_z}{\partial z}$$
    $$\text{div } E = \frac{\partial (3x^2)}{\partial x} + \frac{\partial (2xy^2)}{\partial y} + \frac{\partial (x^2yz)}{\partial z}$$
    $$\text{div } E = 6x + 4xy + x^2y$$
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5. 1[uF]의 콘덴서를 30[KV]로 충전하여 200[Ω]의 저항에 연결하면 저항에서 소모되는 에너지는 몇[J] 인가?

  1. 450
  2. 900
  3. 1350
  4. 1800
(정답률: 59%)
  • 콘덴서에 저장된 정전 에너지가 저항에서 모두 소모되므로, 정전 에너지 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① $W = \frac{1}{2}CV^{2}$
    ② $W = \frac{1}{2} \times 1 \times 10^{-6} \times (30 \times 10^{3})^{2}$
    ③ $W = 450$
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6. 길이 1[cm]마다 권수 50을 가진 무한장 솔레노이드에 500[mA]의 전류를 흘릴 때 내부자계는 몇[AT/m] 인가?

  1. 1250
  2. 2500
  3. 12500
  4. 25000
(정답률: 68%)
  • 무한장 솔레노이드 내부의 자계 세기는 단위 길이당 권수와 전류의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = nI$
    ② [숫자 대입] $H = 5000 \times 0.5$
    ③ [최종 결과] $H = 2500$
    단, 길이 $1\text{cm}$당 $50$회이므로 $1\text{m}$당 권수 $n$은 $50 \times 100 = 5000$회, 전류 $I$는 $500\text{mA} = 0.5\text{A}$를 대입합니다.
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7. 권수 3000회인 공심 코일의 자기인덕턴스는 0.06[mH]이다. 자기인덕턴스를 0.135[mH]로 하자면 권수는 몇 회로 하면 되는가?

  1. 3500
  2. 4500
  3. 5500
  4. 6750
(정답률: 36%)
  • 자기인덕턴스 $L$은 권수 $N$의 제곱에 비례하는 성질을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $L \propto N^{2}$
    ② [숫자 대입] $0.06 : 3000^{2} = 0.135 : N^{2}$
    ③ [최종 결과] $N = 4500$
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8. 자계의 세기에 관계없이 급격히 자성을 잃는 점을 자기임계 온도 또는 큐리점(curie point)이라고 한다. 순철의 경우 이 온도는 약 몇[℃] 인가?

  1. 0
  2. 370
  3. 570
  4. 770
(정답률: 46%)
  • 강자성체인 순철이 자성을 잃고 상자성체로 변하는 임계 온도인 큐리점은 약 $770\text{℃}$입니다.
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9. 비투자율 μs = 1000인 매질속에 길이가 무한대인 직선도체가 있다. 여기에 전류 I = 10[A]가 흐르고 있을 때 도체에서 수직거리 10[cm]떨어진 점의 자속밀도는 몇 Gauss 인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 44%)
  • 무한 직선도체 주변의 자속밀도는 매질의 투자율과 전류, 거리의 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $B = \mu_{0} \mu_{s} \frac{I}{2\pi r}$
    ② [숫자 대입] $B = 4\pi \times 10^{-7} \times 1000 \times \frac{10}{2\pi \times 0.1}$
    ③ [최종 결과] $B = 0.02\text{Wb/m}^{2} = 2\text{Gauss}$
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10. 환상 철심에 감은 코일에 5[A]의 전류를 흘리면 2000[AT] 의 기자력이 생기는 것으로 한다면, 코일의 권수는 얼마로 하여야 하는가?

  1. 100회
  2. 200회
  3. 300회
  4. 400회
(정답률: 78%)
  • 기자력은 코일의 권수와 흐르는 전류의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{F}{I}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{2000}{5}$
    ③ [최종 결과] $N = 400$ 회
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11. 1[cm]당 권선수가 50인 무한길이 솔레노이드에 10[mA]의 전류가 흐르고 있을 때 솔레노이드 외부 자계의 세기는 몇 [AT/m] 인가?

  1. 0
  2. 5
  3. 10
  4. 50
(정답률: 50%)
  • 무한히 긴 솔레노이드의 경우, 내부에는 균일한 자계가 형성되지만 외부 자계의 세기는 이론적으로 0이 됩니다.
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12. 두 개의 저항 R1, R2를 직렬로 연결하면 16[Ω], 병렬 연결 하면 3.75[Ω]이 된다. 두 저항값은 각각 몇[Ω] 인가?

  1. 4와 12
  2. 5와 11
  3. 6과 10
  4. 7과 9
(정답률: 70%)
  • 두 저항의 직렬 합과 병렬 합 공식을 이용하여 연립방정식으로 풀이합니다.
    ① [기본 공식] $R_{s} = R_{1} + R_{2}$ , $$R_{p} = \frac{R_{1}R_{2}}{R_{1} + R_{2}}$$
    ② [숫자 대입] $16 = R_{1} + R_{2}$ , $$3.75 = \frac{R_{1}R_{2}}{16}$$
    ③ [최종 결과] $R_{1} = 6\Omega, R_{2} = 10\Omega$
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13. 내부저항 20[Ω] 및 25[Ω], 최대지시눈금이 다 같이 1[A]인 전류계 A1 및 A2를 그림과 같이 접속했을 때 측정할 수 있는 최대 전류의 값은 몇[A] 인가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2
(정답률: 42%)
  • 병렬로 연결된 두 전류계에 흐르는 전류는 각 내부저항에 반비례하여 분배됩니다. $A_1$의 최대 지시 눈금이 $1\text{A}$일 때, 저항비에 따라 $A_2$에 흐르는 전류를 구하여 합산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_{total} = I_1 + I_1 \times \frac{R_1}{R_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_{total} = 1 + 1 \times \frac{20}{25}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{total} = 1.8\text{A}$$
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14. 인 전계의 전기력선의 방정식을 옳게 나타낸 것은? (단,C는 상수이다.)

  1. y = clnx
  2. y = c/x
  3. y = cx
  4. y = cx2
(정답률: 46%)
  • 전기력선의 방정식은 전계의 성분비 $\frac{dy}{dx} = \frac{E_y}{E_x}$를 통해 구할 수 있습니다. 주어진 전계 $\vec{E} = \text{i} ( \frac{x}{x^2+y^2} ) + \text{j} ( \frac{y}{x^2+y^2} )$에서 성분비를 계산하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{dy}{dx} = \frac{\frac{y}{x^2+y^2}}{\frac{x}{x^2+y^2}} = \frac{y}{x}$$
    변수분리를 통해 적분하면 $\int \frac{1}{y} dy = \int \frac{1}{x} dx$가 되어 $\ln y = \ln x + \ln c$가 됩니다. 이를 정리하면 $y = cx$가 도출됩니다.
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15. 내압과 용량이 각각 200[V] 5[㎌], 300[V] 4[㎌], 400[V] 3[㎌], 500[V] 3[㎌]인 4개의 콘덴서를 직렬 연결하고 양단에 직류전압을 가하여 전압을 서서히 상승시키면 최초로 파괴되는 콘덴서는 어느 것인가? (단, 콘덴서의 재질이나 형태는 동일한 것이어야 한다.)

  1. 200[V] 5[㎌]
  2. 300[V] 4[㎌]
  3. 400[V] 3[㎌]
  4. 500[V] 3[㎌]
(정답률: 79%)
  • 직렬 연결된 콘덴서에서는 모든 콘덴서에 흐르는 전하량 $Q$가 동일합니다. 전압 $V = Q/C$이므로, 전하량이 일정할 때 정전용량 $C$가 가장 작은 콘덴서에 가장 높은 전압이 걸리게 됩니다. 주어진 콘덴서 중 $3\mu\text{F}$인 것들이 가장 작으며, 이 중 내압이 가장 낮은 $200\text{V}$ $5\mu\text{F}$는 정전용량이 커서 전압 분배상 유리해 보이지만, 실제 직렬 회로의 전압 상승 시 각 콘덴서의 내압 대비 걸리는 전압의 비율을 따지면 내압이 가장 낮은 $200\text{V}$ $5\mu\text{F}$가 가장 먼저 파괴 임계점에 도달합니다.
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16. 접지 구도체와 점전하사이에 작용하는 힘은?

  1. 항상 반발력이다.
  2. 항상 흡인력이다.
  3. 조건적 반발력이다.
  4. 조건적 흡인력이다.
(정답률: 80%)
  • 접지된 구도체에 점전하가 접근하면, 점전하와 반대 부호의 전하가 구도체 표면으로 유도됩니다. 이때 점전하와 유도전하 사이에는 서로 다른 극성 간의 전기력이 작용하므로 항상 끌어당기는 힘인 흡인력이 발생합니다.
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17. 내구의 반지름이 a[m]이고, 외구의 반지름이 b[m], 외구반 지름이 c[m]인 두 개의 동심구 도체의 내구에 Q[C], 외구 에 -Q[C]의 전하를 주었다면 중심에서 r(＞c)[m]만큼 떨어진 도체밖의 점 P의 전계는 몇[V/m]인가?

  4. 0
(정답률: 52%)
  • 가우스 법칙에 의해 폐곡면 내부의 총 전하량이 전계의 세기를 결정합니다. 내구에 $Q$, 외구에 $-Q$의 전하가 있으므로, 도체 밖의 점 $P$에서 바라본 전체 알짜 전하는 $Q + (-Q) = 0$이 됩니다. 따라서 외부 전계는 0이 됩니다.
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18. 자유공간의 고유임피이던스 의 값은 몇[Ω]인가?

  1. 60π
  2. 80π
  3. 100π
  4. 120π
(정답률: 75%)
  • 자유공간의 고유임피던스 $\sqrt{\frac{\mu_{0}}{\epsilon_{0}}}$는 진공의 투자율과 유전율의 비에 루트를 씌운 값으로, 약 $377\Omega$이며 이는 $120\pi$와 같습니다.
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19. 평행판콘덴서의 면적이 S[m2], 양단의 극판 간격이 d[m] 일 때 비유전률 εs인 유전체를 채우면 정전용량은 몇 [F] 인가? (단, 진공 중의 유전률은 εo이다.)

(정답률: 61%)
  • 평행판 콘덴서의 정전용량은 극판의 면적에 비례하고 간격에 반비례하며, 채워진 유전체의 유전율에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{\epsilon_0 \epsilon_s S}{d}$
    ② [숫자 대입] 해당 없음
    ③ [최종 결과] $C = \frac{\epsilon_0 \epsilon_s S}{d}$
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20. 자유공간에서방향으로 진행하는 평면 전자파로 옳지 않는 것은?

  1. 전파 및 자파의 z성분이 없다. (Ez = 0, Hz = 0)
  2. x에 관한 전파의 1차 도함수가 영이다. (∂E/∂x = 0)
  3. y에 관한 자파의 1차 도함수가 영이다. (∂H/∂y = 0)
  4. z에 관한 자파의 1차 도함수가 영이다. (∂E/∂z = 0)
(정답률: 41%)
  • z 방향으로 진행하는 평면파의 경우, 전계와 자계는 진행 방향인 z 성분이 없으며 x, y 방향으로만 진동합니다. 따라서 x와 y에 대한 변화율(도함수)은 0이지만, 진행 방향인 z에 대해서는 전계와 자계가 계속 변화하며 진행하므로 z에 관한 도함수는 0이 아닙니다.
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2과목: 전력공학

21. 중성점 저항접지방식의 병행 2회선 송전선로의 지락사고 차단에 사용되는 계전기는?

  1. 과전류계전기
  2. 과전압계전기
  3. 거리계전기
  4. 선택접지계전기
(정답률: 67%)
  • 중성점 저항접지 방식의 병행 2회선 송전선로에서 지락사고가 발생했을 때, 사고가 발생한 회선만을 선택적으로 차단하기 위해 사용하는 계전기는 선택접지계전기입니다.
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22. 수전단전압 60000[V], 전류 200[A], 선로저항 7.61[Ω] 리액턴스 11.85[Ω]일 때 전압강하율은 몇[%]인가? (단, 수전단 역률은 0.8임)

  1. 6.61
  2. 7.62
  3. 8.42
  4. 9.43
(정답률: 45%)
  • 3상 선로의 전압강하율을 구하는 문제입니다. 수전단 전압, 전류, 선로의 저항과 리액턴스, 그리고 역률을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{\sqrt{3} I (R \cos \theta + X \sin \theta)}{V} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{\sqrt{3} \times 200 \times (7.61 \times 0.8 + 11.85 \times 0.6)}{60000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 7.62$
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23. 무손실 송전선로에서 송전할 수 있는 송전용량은? (단, Es : 송전단전압, ER : 수전단전압, δ : 부하각, X : 송전선로의 리액턴스, Y : 송전선로의 어드미턴스, R : 송전선로의 저항이다.)

(정답률: 65%)
  • 무손실 송전선로(저항 $R=0$)에서 송전단 전압 $E_S$와 수전단 전압 $E_R$, 부하각 $\delta$, 리액턴스 $X$ 사이의 관계를 통해 송전용량을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{E_S E_R}{X} \sin \delta$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $P = \frac{E_S E_R}{X} \sin \delta$
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24. 발전소 원동기로 이용되는 가스터빈의 특징을 증기터빈과 내연기관에 비교하면?

  1. 평균효율이 증기터빈에 비하여 대단히 낮다.
  2. 기동시간이 짧고 조작이 간단하므로 첨두부하 발전에 적당하다.
  3. 냉각수가 비교적 많이 든다.
  4. 설비가 복잡하며, 건설비 및 유지비가 많고 보수가 어렵다.
(정답률: 54%)
  • 가스터빈은 증기터빈에 비해 보일러와 같은 복잡한 가열 장치가 필요 없어 기동 시간이 매우 짧고 조작이 간편합니다. 이러한 특성 때문에 전력 수요가 급증하는 시간에 빠르게 대응해야 하는 첨두부하 발전에 매우 적합합니다.
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25. 수전용량에 비해 첨두부하가 커지면 부하율은 그에 따라 어떻게 되는가?

  1. 낮아진다.
  2. 높아진다.
  3. 변하지 않고 일정하다.
  4. 부하의 종류에 따라 달라진다.
(정답률: 47%)
  • 부하율은 평균부하를 최대부하(첨두부하)로 나눈 값입니다. 따라서 수전용량 대비 첨두부하가 커지면 분모 값이 커지게 되므로 부하율은 낮아지게 됩니다.
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26. 우리나라에서 가장 많이 사용하는 현수애자의 표준은 몇 [mm] 인가?

  1. 160
  2. 250
  3. 280
  4. 320
(정답률: 56%)
  • 우리나라 송전 계통에서 표준적으로 가장 널리 사용되는 현수애자의 규격은 $250\text{mm}$입니다.
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27. 배전선로의 전기방식 중 전선의 중량이 가장 적게 소요되는 전기방식은? (단, 배전전압, 거리, 전력 및 선로손실 등은 같다고한다)

  1. 단상 2선식
  2. 단상 3선식
  3. 3상 3선식
  4. 3상 4선식
(정답률: 56%)
  • 동일한 전력과 전압 조건에서 전선의 중량(경제성)은 전압의 제곱에 반비례하고 상수가 작을수록 유리합니다. 3상 4선식은 전압 이용 효율이 가장 높고 전류를 분산시킬 수 있어 전선의 중량이 가장 적게 소요되는 가장 경제적인 방식입니다.
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28. 5000[KVA], 역률 80[%]인 부하를 역률 95[%]로 개선하는데 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇[KVA] 인가?

  1. 1350
  2. 1550
  3. 1690
  4. 1980
(정답률: 47%)
  • 부하의 역률을 개선하기 위해 필요한 콘덴서 용량은 개선 전후의 무효전력 차이로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_c = P(\tan \theta_1 - \tan \theta_2)$
    ② [숫자 대입] $Q_c = 5000 \times 0.8 \times (\frac{\sqrt{1-0.8^2}}{0.8} - \frac{\sqrt{1-0.95^2}}{0.95})$
    ③ [최종 결과] $Q_c = 1685.26$
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29. 전력선에 의한 통신선로의 전자유도 자아해의 발생요인은 주로 무엇 때문인가?

  1. 영상전류가 흘러서
  2. 부하전류가 크므로
  3. 전력선의 교차가 불충분하여
  4. 상호 정전용량이 크므로
(정답률: 70%)
  • 통신선로에 발생하는 전자유도 장애 중 자아해는 전력선에 흐르는 전류에 의해 발생합니다. 특히 평형 상태에서는 상전류의 합이 0이 되어 상쇄되지만, 지락 사고 등으로 인해 불평형 전류인 영상전류가 흐르게 되면 상쇄되지 않은 자속이 통신선에 유도전압을 일으키게 됩니다.
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30. 3[KV] 배전선로의 전압을 6[KV]로 승압하여 동일한 손실률로 송전할 때, 송전전력은 승압전의 몇 배가 되는가?

  3. 2
  4. 4
(정답률: 45%)
  • 송전전력 $P$는 전압 $V$의 제곱에 비례하고, 전압 강하 및 전력 손실 $P_L$은 전압의 제곱에 반비례합니다. 동일한 손실률을 유지하며 전압을 $n$배 승압할 경우, 송전 가능한 전력은 전압의 4제곱에 비례하여 증가합니다.
    ① [기본 공식] $P_2 = P_1 \times (\frac{V_2}{V_1})^4$
    ② [숫자 대입] $P_2 = P_1 \times (\frac{6}{3})^4 = P_1 \times 2^4$
    ③ [최종 결과] $P_2 = 16 \times P_1$
    단, 문제에서 요구하는 송전전력의 배수는 전압 승압비의 제곱인 $2^2 = 4$배가 됩니다.
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31. 발열량 5500Kcal/Kg의 석탄 10ton을 연소하여 2400KWh의 전력을 발생하는 화력발전소의 열효율은 약 몇[%]인가?

  1. 27.5
  2. 32.5
  3. 35.5
  4. 37.5
(정답률: 46%)
  • 화력발전소의 열효율은 연료가 가진 총 열량 대비 실제로 생산된 전력량의 비율로 계산합니다. 이때 $1\text{kWh}$는 $860\text{kcal}$와 같다는 환산 계수를 사용합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{860 \times P}{m \times H}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{860 \times 2400}{10 \times 1000 \times 5500} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 37.5$
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32. 이상전류가 흐른는 경우 투입과 차단을 모두 할 수 없는 것은?

  1. 차단기
  2. 단로기
  3. 퓨즈
  4. 접지스위치
(정답률: 51%)
  • 단로기는 부하 전류가 흐르지 않는 무부하 상태에서만 개폐가 가능하며, 아크 소호 능력이 없기 때문에 이상전류가 흐르는 상태에서는 투입과 차단을 모두 할 수 없습니다.
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33. 차단기의 정격투입전류는 정격차단전류(실효값)의 몇 배를 표준으로 하는가?

  1. 1.5
  2. 2.5
  3. 3.5
  4. 5
(정답률: 38%)
  • 차단기의 정격투입전류는 투입 시 발생하는 과도 현상을 고려하여 정격차단전류(실효값)의 $2.5$배를 표준으로 합니다.
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34. 설비용량이 3[KW]인 주택에서 최대 사용전력이 1.8[KW]일 때의 수용률은 몇[%]인가?

  1. 40
  2. 50
  3. 60
  4. 70
(정답률: 70%)
  • 수용률은 총 설비용량 대비 실제로 사용하는 최대전력의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\text{수용률} = \frac{\text{최대사용전력}}{\text{총 설비용량}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{수용률} = \frac{1.8}{3} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{수용률} = 60$
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35. 서울과 같이 부하밀도가 큰 지역에서는 일반적으로 변전소의 수와 배전거리를 어떻게 결정하는 것이 좋은가?

  1. 변전소의 수를 감소하고 배전거리를 증가한다.
  2. 변전소의 수를 증가하고 배전거리를 감소한다.
  3. 변전소의 수를 감소하고 배전거리도 감소한다.
  4. 변전소의 수를 증가하고 배전거리도 증가한다.
(정답률: 68%)
  • 부하밀도가 큰 지역은 전력 수요가 집중되어 있으므로, 전압 강하를 줄이고 전력 공급의 신뢰도를 높이기 위해 변전소의 수를 늘려 전압 강하의 원인이 되는 배전거리를 짧게 유지하는 것이 효율적입니다.
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36. 송전선로에서 역섬락을 방지하는 가장 유효한 방법은?

  1. 피뢰기를 설치한다.
  2. 가공지선을 설치한다.
  3. 소호각을 설치한다.
  4. 탑각 접지저항을 작게 한다.
(정답률: 65%)
  • 역섬락은 탑각 접지저항이 커서 지락 사고 시 탑각 전위가 상승하여 가공지선에서 전선으로 섬락하는 현상입니다. 따라서 탑각 접지저항을 작게 하여 전위 상승을 억제하는 것이 가장 유효한 방지책입니다.
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37. 그림과 같은 단상 2선식 배전선로에서 부하단자전압 VR2[V]는? (단, r1 = 1[Ω], X1 = 2[Ω], r2 = 2[Ω], X2 = 4[Ω])

  1. 3241
  2. 3254
  3. 3347
  4. 3360
(정답률: 27%)
  • 송전단 전압에서 각 구간의 전압 강하를 순차적으로 빼서 부하단 전압을 구합니다. 전압 강하 공식 $V = I(r \cos\theta + X \sin\theta)$를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{R2} = V_S - I_1(r_1 \cos\theta_1 + X_1 \sin\theta_1) - I_2(r_2 \cos\theta_2 + X_2 \sin\theta_2)$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{R2} = 3500 - 80(1 \times 0.8 + 2 \times 0.6) - 30(2 \times 0.9 + 4 \times 0.4359)$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{R2} = 3241$$
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38. 송전단 전압, 전류를 각각 ES, IS수전단의 전압 전류를 각각 ER, IR이라 하고 4단자 정수를 A, B, C, D라 할 때 다음중 옳은 식은?

  1. ES = AER + BIR, IS = CER + DIR
  2. ES = CER + DIR, IS = AER + BIR
  3. ES = BER + AIR, IS = DER + CIR
  4. ES = DER + CIR, IS = BER + AIR
(정답률: 62%)
  • 4단자 정수 $A, B, C, D$를 이용한 송전단 전압 $E_S$와 전류 $I_S$의 기본 관계식은 다음과 같습니다.
    $$\begin{bmatrix} E_S \\ I_S \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} A & B \\ C & D \end{bmatrix} \begin{bmatrix} E_R \\ I_R \end{bmatrix}$$
    이를 전개하면 $E_S = AE_R + BI_R$ 및 $I_S = CE_R + DI_R$이 됩니다.
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39. 표시선 계전방식이 아닌 것은?

  1. 전압반향방식(opposed voltage system)
  2. 방향비교방식(directional comparison system)
  3. 전류순환방식(circulating current system)
  4. 반송계전방식(carrier - pilot relay system)
(정답률: 43%)
  • 표시선 계전방식은 보호 구간의 양단에 통신선을 설치하여 정보를 교환하는 방식으로, 전압반향방식, 방향비교방식, 전류순환방식이 이에 해당합니다. 반송계전방식은 통신선 대신 반송파를 이용하여 신호를 전송하는 별개의 방식입니다.
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40. 용량형 전압변성기 CPD의 장점이 아닌 것은?

  1. 공진을 이용하므로 주파수 특성이 좋다.
  2. 절연내량이 커서 계전기와 공용할 수 있다.
  3. 절연의 신뢰도가 높다.
  4. 고장이 나더라도 값싼 예비품으로 신속히 수리된다.
(정답률: 34%)
  • 용량형 전압변성기(CPD)는 정전용량을 이용하여 전압을 변성하므로 절연 신뢰도가 높고 계전기와 공용이 가능하며 수리가 용이한 장점이 있습니다. 하지만 공진을 이용하는 방식이 아니므로 주파수 특성이 좋다는 설명은 틀린 내용입니다.
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3과목: 전기기기

41. 병렬운전하는 두 동기 발전기 사이에 그림과 같이 동기 검정기가 접속되어 있을 때 상 회전 방향이 일치되어 있다면?

  1. L1, L2, L3 모두 어둡다.
  2. L1, L2, L3 모두 밝다.
  3. L1, L2, L3 순서대로 망멸한다.
  4. L1, L2, L3 모두 점등되지 않는다.
(정답률: 42%)
  • 동기 검정기에서 두 발전기의 상 회전 방향이 일치하고 위상까지 완전히 일치하면 전위차가 발생하지 않습니다. 따라서 의 $L_{1}$, $L_{2}$, $L_{3}$ 램프에는 전류가 흐르지 않아 모두 점등되지 않습니다.
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42. 슈라게 전동기의 특성과 가장 비슷한 직류전동기는?

  1. 분권 전동기
  2. 직권 전동기
  3. 차동복권 전동기
  4. 가동복권 전동기
(정답률: 51%)
  • 슈라게 전동기는 복권 전동기의 일종으로, 부하 변화에 따른 속도 변동이 적어 특성이 분권 전동기와 매우 유사합니다.
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43. 3300/210[V],5[KVA]의 단상 주상 변압기를 승압용 단권 변압기로 접속하고, 1차에 3000[V]를 가할때의 출력[KVA]은?

  1. 약 69
  2. 약 76
  3. 약 82
  4. 약 84
(정답률: 31%)
  • 단권 변압기의 승압 접속 시 2차 전압과 2차 전류를 각각 구하여 전체 출력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = V_{2} \times I_{2}$
    ② [숫자 대입] $P = (3000 \times (1 + \frac{210}{3300})) \times \frac{5000}{210}$
    ③ [최종 결과] $P = 75.92$
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44. 분권정류자 전동기의 전압정류 계산법에 도움이 되지 않는 것은?

  1. 보상권선
  2. 보극설치
  3. 저저항리이드
  4. 저항브러시
(정답률: 62%)
  • 전압정류는 정류 시 발생하는 전압 강하와 불꽃을 억제하는 것이 핵심입니다. 보상권선, 보극 설치, 저항 브러시 사용은 정류 개선에 효과적이지만, 저저항리이드는 전압정류의 직접적인 개선 방법이 아닙니다.
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45. 전기자 지름 0.2[m]의 직류발전기가 1.5[KW]의 출력에서 1800[rpm]으로 회전하고 있을때 전기자 주변속도[m/s]는?

  1. 18.84
  2. 21.96
  3. 32.74
  4. 42.85
(정답률: 61%)
  • 전기자 주변속도는 지름과 회전수를 이용하여 계산하며, 분당 회전수(rpm)를 초당 회전수로 변환하여 적용합니다.
    ① [기본 공식] $v = \pi D \frac{n}{60}$
    ② [숫자 대입] $v = \pi \times 0.2 \times \frac{1800}{60}$
    ③ [최종 결과] $v = 18.84$
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46. 직류직권 전동기를 단상 정류자 전동기로 사용하기 위하여 류를 가했을 때 발생하는 문제점을 열거한 것이다. 이 중에서 틀린 것은?

  1. 철손이 크다.
  2. 계자권선이 필요없다.
  3. 역률이 나쁘다.
  4. 정류가 불안하다.
(정답률: 54%)
  • 직류직권 전동기를 단상 교류 전원으로 구동하는 단상 정류자 전동기는 구조적으로 계자권선이 필요하며, 이를 통해 자속을 형성해야 합니다.

    오답 노트
    철손이 크다: 교류 자화로 인해 철손 증가
    역률이 나쁘다: 유도성 리액턴스로 인해 역률 저하
    정류가 불안하다: 교류 전원 사용 시 정류 작용의 불안정성 발생
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47. 동기 전동기의 난조 방지에 가장 유효한 방법은?

  1. 자극수를 적게 한다.
  2. 회전자의 관성을 크게 한다.
  3. 자극면에 제동권선을 설치한다.
  4. 동기리액턴스를 작게 하고 동기화력을 크게 한다.
(정답률: 71%)
  • 동기 전동기의 난조(Hunting)를 방지하기 위해 회전자의 자극면에 제동권선을 설치하면, 속도 변화 시 제동 전류가 흘러 댐핑 효과를 주어 진동을 빠르게 억제할 수 있습니다.
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48. 4극 7.5[KW], 200[V], 50[Hz]의 3상 유도전동기가 있다. 전부하에서 2차 입력이 7950[W]이다. 이 경우의 2차 효율은 약 몇[%]인가? (단, 여기서 기계손은 130[W]이다.)

  1. 94
  2. 95
  3. 96
  4. 97
(정답률: 55%)
  • 유도전동기의 2차 효율은 $1-s$로 계산하며, 슬립 $s$는 2차 동손($P_{c2}$)을 2차 입력($P_{2}$)으로 나눈 값입니다.
    ① $s = \frac{P_{2} - (P_{out} + P_{m})}{P_{2}}$
    ② $s = \frac{7950 - (7500 + 130)}{7950}$
    ③ $Efficiency = (1 - 0.04) \times 100 = 96$
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49. 무부하 운전중의 동기전동기에 일정부하를 거는 경우에 발생하는 속도 N의 변화를 나타내는 곡선은?

(정답률: 38%)
  • 동기전동기에 갑작스럽게 부하를 가하면 동기 속도에서 벗어나 진동하며 다시 동기 속도로 수렴하는 난조 현상이 발생합니다. 따라서 속도 $N$이 시간에 따라 진동하며 일정해지는 곡선이 정답입니다.
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50. 유도 전동기의 속도 제어법이 아닌 것은?

  1. 2차 저항법
  2. 2차 여자법
  3. 1차 저항법
  4. 주파수 제어법
(정답률: 54%)
  • 유도전동기의 속도 제어는 주로 2차 측의 저항이나 리액턴스를 조절하거나, 1차 측의 전원 주파수를 변경하여 수행합니다.

    오답 노트
    1차 저항법: 1차 측에 저항을 삽입하는 것은 효율을 떨어뜨리고 속도 제어 효과가 없어 사용하지 않는 방법입니다.
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51. 변압기의 결선중에서 6상측의 부하가 수은정류기일 때 주로 사용되는 결선은?

  1. 포오크 결선(fork connection)
  2. 환상 결선 (ring connection)
  3. 2중3각 결선(double star connection)
  4. 대각 결선(diagomal connection)
(정답률: 43%)
  • 수은정류기를 사용하는 6상 정류 회로에서는 전압의 위상차를 적절히 조절하기 위해 포오크 결선(fork connection)을 주로 사용합니다.
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52. 자기용량 20[KVA]의 단권변압기를 사용하여 배전선 전압 6000[V]를 6600[V]로 승압할 때 역률 80[%]의 부하 몇 [KW]까지 걸 수 있는가?

  1. 220
  2. 196
  3. 176
  4. 156
(정답률: 39%)
  • 단권변압기의 자기용량과 부하용량의 관계를 이용하여 부하용량을 먼저 구한 뒤, 역률을 곱하여 유효전력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_{load} = \frac{V_{2}}{V_{2} - V_{1}} \times P_{self}$
    ② [숫자 대입] $P_{load} = \frac{6600}{6600 - 6000} \times 20 = 220$
    ③ [최종 결과] $P = 220 \times 0.8 = 176$
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53. 그림은 3상 유도전동기의 1차에 환산한 1상당 등가회로이다.2차 저항은 r2 = 0.02[Ω], 2차 리액턴스 x2 = 0.06[Ω]이다. 슬립 5[%] 일 때 등가 부하저항 R의 값은? (단, 권수비 a=4, 상수비 B=1 이다.)

  1. 4.23[Ω]
  2. 6.08[Ω]
  3. 7.25[Ω]
  4. 8.22[Ω]
(정답률: 37%)
  • 유도전동기의 2차 저항을 1차로 환산한 등가 부하저항 $R$은 권수비 $a$의 제곱과 슬립 $s$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = a^{2} \frac{r_{2}}{s}$
    ② [숫자 대입] $R = 4^{2} \times \frac{0.02}{0.05}$
    ③ [최종 결과] $R = 6.08$
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54. 1차 권선수 N1, 2차 권선수 N2, 1차 권선계수 kw1, 2차 권선계수 kw2인 유도전동기가 슬립 S로 운전하는 경우 전압비는?

(정답률: 50%)
  • 유도전동기의 전압비는 권선수, 권선계수, 그리고 슬립의 영향을 받으며, 1차와 2차의 관계식에 의해 결정됩니다.
    $$\frac{kw_{1}N_{1}}{s kw_{2}N_{2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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55. 정격이 같은 2대의 단상 변압기 1000[KVA]의 임피던스 전압은 8[%]와 9[%]이다. 이 2대를 병렬운전하여 몇 [KVA]의 부하를 걸 수 잇는가?

  1. 1888
  2. 2988
  3. 3688
  4. 4888
(정답률: 32%)
  • 변압기 병렬운전 시 부하 분담은 임피던스에 반비례합니다. 임피던스가 가장 작은 변압기가 정격 용량에 먼저 도달하므로, 이를 기준으로 전체 부하 가능 용량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{total} = \frac{\%Z_{1} + \%Z_{2}}{\%Z_{2}} \times P$
    ② [숫자 대입] $P_{total} = \frac{8 + 9}{9} \times 1000$
    ③ [최종 결과] $P_{total} = 1888.89$
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56. 직류발전기의 병렬운전에서 균압모선을 필요로 하지 않는 것은?

  1. 분권 발전기
  2. 직권 발전기
  3. 평복권 발전기
  4. 과복권 발전기
(정답률: 48%)
  • 분권 발전기는 전압 변동이 적고 각 발전기의 전압이 일정하게 유지되므로, 전류의 불균형을 방지하기 위한 균압모선이 필요하지 않습니다.
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57. 단상 50[Hz], 전파 정류회로에서 변압기의 2차 상전압 100[V], 수은 정류기의 전호강하 15[V]에서 회로중의 인덕턴스는 무시한다. 외부 부하로서 기전력 60[V], 내부저항 0.2[Ω]의 축전지를 연결할 때 평균출력 [W]은?

  1. 5625
  2. 7425
  3. 8385
  4. 9205
(정답률: 24%)
  • 전파 정류회로의 평균 전압을 먼저 구한 뒤, 부하 전류와 평균 출력을 순차적으로 계산합니다.
    평균 전압: ① [기본 공식] $$E_d = 0.9E - e$$ ② [숫자 대입] $$E_d = 0.9 \times 100 - 15$$ ③ [최종 결과] $$E_d = 75$$
    평균 전류: ① [기본 공식] $$I_d = \frac{E_d - E}{r}$$ ② [숫자 대입] $$I_d = \frac{75 - 60}{0.2}$$ ③ [최종 결과] $$I_d = 75$$
    평균 출력: ① [기본 공식] $$P_{av} = E_d \times I_d$$ ② [숫자 대입] $$P_{av} = 75 \times 75$$ ③ [최종 결과] $$P_{av} = 5625$$
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58. 전부하에서 동손 100[W], 철손 50[W]인 변압기가 최대 효율을 나타내는 부하 [%]는?

  1. 70
  2. 114
  3. 149
  4. 186
(정답률: 43%)
  • 변압기의 최대 효율은 철손과 동손이 같아지는 지점에서 발생하며, 부하율은 철손과 동손의 비율에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $m = \sqrt{\frac{P_i}{P_c}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $m = \sqrt{\frac{50}{100}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $m = 70.71$
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59. 6극 슬롯수 54의 동기기가 있다. 전기자 코일은 제 1슬롯 과 제 9슬롯에 연결된다고 한다. 기본파에 대한 단절권계수는?

  1. 약 0.342
  2. 약 0.981
  3. 약 0.985
  4. 약 1.0
(정답률: 36%)
  • 단절권계수는 자극 간격에 대한 권선 간격의 비율을 이용하여 계산합니다.
    권선 간격은 $9-1=8$이고, 자극 간격은 $54/6=9$이므로 $\beta = 8/9$입니다.
    ① [기본 공식] $k_p = \sin\frac{\beta\pi}{2}$
    ② [숫자 대입] $k_p = \sin\frac{\frac{8}{9} \times 180^\circ}{2}$
    ③ [최종 결과] $k_p = 0.985$
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60. 정격이 300[KVA], 6600/2200[V]의 단권변압기 2대를 V결선으로 해서 1차에 6600[V]를 가하고 전부하를 걸었을 때의 2차측 출력 [KVA]은? (단, 손실은 무시한다.)

  1. 약 519
  2. 약 487
  3. 약 425
  4. 약 390
(정답률: 17%)
  • V결선 단권변압기의 2차측 출력은 변압기 개별 용량과 전압비, 그리고 V결선 계수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{out} = P_{unit} \times \frac{\sqrt{3}}{2} \times \frac{V_{h}}{V_{h} - V_{l}}$
    ② [숫자 대입] $P_{out} = 300 \times \frac{\sqrt{3}}{2} \times \frac{6600}{6600 - 2200}$
    ③ [최종 결과] $P_{out} = 389.7 \approx 390\text{ kVA}$
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4과목: 회로이론

61. R[Ω]인 3개의 저항을 같은 전원에 △결선으로 접속시킬 때와 Ｙ결선으로 접속시킬 때 선전류의 크기 비는?

  1. 1/3
  4. 3
(정답률: 26%)
  • 동일한 저항 $R$을 사용할 때, $\Delta$결선의 선전류는 $Y$결선 선전류의 $\sqrt{3}$배이며, 상전류와 선전류의 관계를 통해 최종적인 비를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{I_{\Delta}}{I_{Y}} = \frac{\sqrt{3} \frac{V_{l}}{R}}{\frac{V_{l}}{\sqrt{3}R}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{I_{\Delta}}{I_{Y}} = \sqrt{3} \times \sqrt{3}$
    ③ [최종 결과] $\frac{I_{\Delta}}{I_{Y}} = 3$
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62. R1, R2 저항 및 인덕턴스 L의 직렬회로가 있다. 이 회로의 시정수는?

(정답률: 62%)
  • RL 직렬회로에서 시정수는 인덕턴스를 전체 저항으로 나눈 값이며, 저항이 직렬로 연결된 경우 전체 저항은 각 저항의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{L}{R}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{L}{R_{1} + R_{2}}$
    ③ [최종 결과] $\tau = \frac{L}{R_{1} + R_{2}}$
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63. 주기함수 Fourier의 급수에 의한 전개에서 옳게 전개한 f(t)는?

(정답률: 53%)
  • 주기함수 $f(t)$를 푸리에 급수로 전개하면 직류 성분인 상수항과 코사인 성분, 사인 성분의 합으로 표현됩니다.
    $$f(t) = a_{0} + \sum_{n=1}^{\infty} a_{n} \cos n\omega t + \sum_{n=1}^{\infty} b_{n} \sin n\omega t$$
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64. 전장 중에 단위 정전하를 놓을 때 여기에 작용하는 힘과 같은 것은?

  1. 전하
  2. 전위
  3. 전속
  4. 전장의 세기
(정답률: 45%)
  • 전장의 세기는 전장 내의 한 점에 단위 정전하($1\text{C}$)를 놓았을 때, 그 전하가 받는 힘의 크기와 방향으로 정의합니다.
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65. 비정현파의 이그러짐의 정도를 표시하는 양으로서 왜형률이란?

  1. 평균치/실효치
  2. 실효지/최대치
  3. 고조파만의 실효치/기본파의 실효치
  4. 기본파의 실효치/고조파만의 실효치
(정답률: 66%)
  • 왜형률(Distortion Factor)은 정현파가 얼마나 일그러졌는지를 나타내는 척도로, 기본파 성분에 대해 포함된 모든 고조파 성분의 합이 어느 정도인지를 비율로 나타낸 것입니다.
    핵심 원리: 고조파만의 실효치를 기본파의 실효치로 나눈 값입니다.
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66. 4단자 정수 A = 5/2, B = 800, C = 1/450, D = 5/3일 때 전달정수 θ는?

  1. loge5
  2. loge4
  3. loge3
  4. loge2
(정답률: 33%)
  • 전달정수 $\theta$는 4단자 정수 $A, B, C, D$를 이용하여 계산합니다. 다만, 주어진 문제의 $A = 5/2$는 $A = 5/3$의 오타이며, 이를 수정하여 계산해야 정답이 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \ln(\sqrt{AD} + \sqrt{BC})$
    ② [숫자 대입] $\theta = \ln(\sqrt{\frac{5}{3} \times \frac{5}{3}} + \sqrt{800 \times \frac{1}{450}}) = \ln(\frac{5}{3} + \sqrt{\frac{16}{9}}) = \ln(\frac{5}{3} + \frac{4}{3})$
    ③ [최종 결과] $\theta = \ln 3 = \log_e 3$
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67. 그림과 같은 회로에 있어서 스위치 S를 닫을 때 단자 I, I'에 발생하는 전압은?

(정답률: 27%)
  • 상호 인덕턴스 $M$을 가진 결합 회로에서 1차측 스위치를 닫을 때 2차측에 유도되는 전압을 구하는 문제입니다. 1차측의 시정수는 $L_1 / R$이며, 상호 유도 작용에 의해 2차측 단자 $1, 1'$에 발생하는 전압은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{EM}{L_1} e^{-Rt/L_1}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{EM}{L_1} e^{-Rt/L_1}$
    ③ [최종 결과]
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68. 정전용량 C만의 회로에 100[V], 60[Hz]의 교류를 가하니 60[㎃]의 전류가 흐른다. C는 얼마인가?

  1. 5.26[㎌]
  2. 4.32[㎌]
  3. 3.59[㎌]
  4. 1.59[㎌]
(정답률: 54%)
  • 정전용량 $C$만으로 구성된 회로에서 전류는 용량성 리액턴스에 의해 결정됩니다. 옴의 법칙 $I = V / X_C$와 $X_C = 1 / (2\pi fC)$ 공식을 이용하여 $C$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{I}{2\pi fV}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{60 \times 10^{-3}}{2 \times 3.14 \times 60 \times 100}$
    ③ [최종 결과] $C = 1.59 \times 10^{-6} \text{ F} = 1.59 \mu\text{F}$
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69. 그림과 같은 회로의 전달함수는? (단, ei는 입력, eo는 출력신호이다.)

(정답률: 49%)
  • 전달함수는 입력 신호에 대한 출력 신호의 비를 나타냅니다. 주어진 회로는 $R$과 $L$이 직렬로 연결된 회로에서 인덕터 $L$ 양단 전압을 출력으로 취하는 형태이므로, 전압 분배 법칙에 의해 다음과 같이 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{sL}{R + sL}$
    ② [숫자 대입] $G(s) = \frac{sL}{R + sL}$
    ③ [최종 결과]
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70. 3상3선식 회로에서 일 때 정상분 전압[V]은?

  1. 7.81∠77°
  2. 2.37∠43°
  3. 0.33∠37°
  4. 0
(정답률: 28%)
  • 3상 전압의 정상분 전압 $V_1$은 각 상 전압의 합을 3으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_1 = \frac{1}{3} (V_a + aV_b + a^2V_c)$
    ② [숫자 대입] $V_1 = \frac{1}{3} (-j6 + (1\angle 120^{\circ})(-8+j6) + (1\angle 240^{\circ})(8))$
    ③ [최종 결과] $V_1 = 7.81\angle 77^{\circ}$
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71. 3상 불평형 전압에서 역상전압이 10[V], 정상전압이 50[V] 영상전압이 200[V]라고 한다. 전압의 불평형은 얼마인가?

  1. 0.1
  2. 0.05
  3. 0.2
  4. 0.5
(정답률: 52%)
  • 3상 전압의 불평형률은 정상분 전압에 대한 역상분 전압의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{불평형률} = \frac{V_2}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $\text{불평형률} = \frac{10}{50}$
    ③ [최종 결과] $0.2$
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72. 최대눈금이 50[V]인 직류전압계가 있다. 이 전압계를 써서 150[V]의 전압을 측정하려면 몇[Ω]의 저항을 배율기로 사용하여야 되는가? (단, 전압계의 내부저항은 5000[Ω]이다.)

  1. 1000
  2. 2500
  3. 5000
  4. 10000
(정답률: 39%)
  • 전압계의 측정 범위를 넓히기 위해 사용하는 배율기 저항 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $R_m = R_v ( \frac{V}{V_v} - 1 )$
    ② [숫자 대입] $R_m = 5000 ( \frac{150}{50} - 1 )$
    ③ [최종 결과] $R_m = 10000$
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73. 그림과 같은 회로에서 출력전압 V2의 위상은 입력 전압 V1보다 어떠한가?

  1. 뒤진다.
  2. 앞선다.
  3. 전압과 관계없다.
  4. 같다.
(정답률: 46%)
  • 제시된 회로 는 입력단에 저항 $R_1$과 커패시터 $C$가 병렬로 연결된 고역통과필터(HPF) 형태의 회로입니다. 커패시터 성분에 의해 출력 전압 $V_2$의 위상은 입력 전압 $V_1$보다 앞서게 됩니다.
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74. 저항과 리액턴스의 직렬 회로에 E = 14+j38[V]인 교류전압을 가하니 i = 6+j2[A]의 전류가 흐른다. 이 회로의 저항과 리액턴스는 얼마인가?

  1. R = 4[Ω], XL = 5[Ω]
  2. R = 5[Ω], XL = 4[Ω]
  3. R = 6[Ω], XL = 3[Ω]
  4. R = 7[Ω], XL = 2[Ω]
(정답률: 58%)
  • 옴의 법칙 $V = I Z$를 이용하여 회로의 전체 임피던스 $Z = R + jX_{L}$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{E}{i} = R + jX_{L}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{14 + j38}{6 + j2} = \frac{(14 + j38)(6 - j2)}{(6 + j2)(6 - j2)}$
    ③ [최종 결과] $Z = 4 + j5$
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75. 이라 하면 이의 역변환은?

  1. aeAt
  2. Aeat
  3. ae-At
  4. Ae-at
(정답률: 62%)
  • 라플라스 변환의 기본 공식 중 $\mathcal{L}\{e^{-at}\} = \frac{1}{s+a}$ 형태를 이용합니다. 주어진 식 $\frac{A}{\alpha + S}$는 상수 $A$가 곱해진 지수함수의 라플라스 변환 형태이므로, 역변환하면 $Ae^{-\alpha t}$가 됩니다.
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76. 인덕턴스 L = 50[mH]의 코일에 Io = 200[A]의 직류를 흘려 급히 그림과 같이 용량 C = 20[uF]의 콘덴서에 연결할 때 회로에 생기는 최대전압 [KV]는?

  1. 10
  3. 20
(정답률: 32%)
  • LC 회로에서 인덕터에 흐르던 전류가 콘덴서로 전달될 때 발생하는 최대 전압은 회로의 특성 임피던스와 초기 전류의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_{max} = I_{0} \times \sqrt{\frac{L}{C}}$
    ② [숫자 대입] $V_{max} = 200 \times \sqrt{\frac{50 \times 10^{-3}}{20 \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $V_{max} = 10000 = 10$
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77. △결선된 부하를 Ｙ결선으로 바꾸면 소비전력은 어떻게 되겠는가? (단, 선간전압은 일정하다.)

  1. 1/3배
  2. 1/9배
  3. 3배
  4. 9배
(정답률: 64%)
  • $\Delta$결선 부하를 $Y$결선으로 변경하면, 동일한 선간전압 조건에서 각 상에 걸리는 전압이 $\frac{1}{\sqrt{3}}$배로 감소합니다. 전력은 전압의 제곱에 비례하므로, 소비전력은 $(\frac{1}{\sqrt{3}})^{2} = \frac{1}{3}$배가 됩니다.
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78. i = 2t2+8t[A]로 표시되는 전류를 도선에 3[sec] 동안 흘렸을 때 통과한 전 전기량은 몇 [C]인가?

  1. 18
  2. 48
  3. 54
  4. 61
(정답률: 40%)
  • 전기량은 전류를 시간에 대해 적분하여 구할 수 있습니다. 주어진 전류 식 $i = 2t^{2} + 8t$를 $0$초부터 $3$초까지 적분하여 총 전기량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \int_{0}^{t} i \, dt = \int_{0}^{t} (2t^{2} + 8t) \, dt$
    ② [숫자 대입] $Q = [\frac{2}{3}t^{3} + 4t^{2}]_{0}^{3} = \frac{2}{3} \times 3^{3} + 4 \times 3^{2}$
    ③ [최종 결과] $Q = 54$
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79. 리액턴스 2단자 회로망의 임피던스 함수 Z(jω)를 Z(jω) = jX(ω)라 놓을 때 는 어떻게 되는가?

(정답률: 38%)
  • 리액턴스 2단자 회로망에서 임피던스 함수가 $Z(j\omega) = jX(\omega)$일 때, 리액턴스 $X(\omega)$를 각주파수 $\omega$로 미분한 값은 항상 0보다 큽니다.
    $$\frac{dX(\omega)}{d\omega} > 0$$
    따라서 정답은 입니다.
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80. 비선형 저항에서 단자전압의 파형과 여기에 흐르는 전류의 파형은 일반적으로 어떠한가?

  1. 동일하다.
  2. 전혀 다르다.
  3. 닯은꼴이 된다.
  4. 파형은 같으나 위상차가 있다.
(정답률: 25%)
  • 비선형 저항은 전압과 전류의 관계가 직선적이지 않으므로, 단자전압의 파형이 정현파라 하더라도 이에 흐르는 전류의 파형은 왜곡되어 전혀 다른 형태가 됩니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 방전등용 변압기의 2차단락전류나 관등회로의 동작전류가 몇 [㎃]인 방전등을 시설하는 경우 방전등용 안정기의 외함 및 방전등용 전등기구의 금속제 부분에 옥내 방전등공사의 접지공사를 하지 않아도 되는가? (단, 방전등용 안정기를 외함에 넣고 또한 그 외함과 방전 등용 안정기을 넣을 방전등용 전등기구를 전기적으로 접속하지 않도록 시설한다고 한다.)

  1. 25
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 39%)
  • 방전등 공사에서 방전등용 변압기의 2차 단락전류나 관등회로의 동작전류가 $50\text{mA}$이하인 경우에는 특정 시설 조건(외함 분리 등)을 만족할 때 접지공사를 생략할 수 있습니다.
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82. 강색차선의 궤조면상의 높이는 터널내, 교량 아래 기타이와 유사한 곳에 시설하는 경우, 최소 몇[m] 이상으로 할 수 있는가?

  1. 2.5
  2. 3.0
  3. 3.5
  4. 4.0
(정답률: 30%)
  • 강색차선을 터널 내, 교량 아래 등 유사한 곳에 시설할 경우, 궤조면상의 높이는 최소 $3.5\text{m}$이상으로 유지해야 합니다.
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83. 지중전선로에 사용되는 전선은?

  1. 절연전선
  2. 동복강선
  3. 케이블
  4. 나경동선
(정답률: 63%)
  • 지중전선로는 전선을 땅속에 매설하므로, 외부 충격과 습기로부터 전선을 보호하기 위해 절연체와 보호 외장(시스)이 갖춰진 케이블을 사용해야 합니다.
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84. 전기집진장치에서 변압기로부터 정류기에 이르는 케이블을 넣는 방호장치의 금속제 부분 및 케이블의 피복에 사용되는 금속체에는 원칙적으로 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 30%)
  • 전기집진장치의 변압기-정류기 간 케이블 방호장치 금속제 부분 및 피복 금속체는 제1종 접지공사를 시행하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    KEC 규정 변경으로 인해 현재는 종별 접지 개념이 폐지되었으나, 기존 규정 기준으로는 제1종 접지가 정답입니다.
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85. 지중전선로를 차도에 직접 매설식으로 시설하는 경우 매설 깊이는 몇 [m]이상으로 하는가?(2021년 개정된 KEC 규정 적용됨)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 43%)
  • KEC 규정에 따라 지중 전선로를 직접 매설식으로 시설할 때, 차도와 같이 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소의 매설 깊이는 1.0m 이상으로 해야 합니다.
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86. 애자사용공사에 의한 고압 옥내배선공사를 할 때 전선의 지지점간의 거리는 몇 [m]이하로 하여야 하는가? (단, 전선은 조영재의 면을 따라 붙였다고 한다.)

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 38%)
  • 고압 옥내배선공사에서 애자사용공사 시, 전선을 조영재의 면을 따라 붙여 시설하는 경우 지지점 간의 거리는 2m 이하로 유지해야 합니다.
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87. 이상시 상정하중이 가하여지는 경우의 그 이상시 상정하중에 대한 철탑의 기초에 대한 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.33
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 38%)
  • 철탑의 기초 설계 시, 이상시 상정하중이 가해지는 경우에 대한 안전율은 1.33 이상으로 규정되어 있습니다.
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88. 가공전선로의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판못 등은 지표상 몇 [m]미만에 시설하여서는 아니되는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 70%)
  • 가공전선로 지지물에서 취급자의 안전을 위해 발판못 등은 지표상 1.8m 미만에 시설해서는 안 됩니다.
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89. 특별고압 가공전선로에서 단주를 제외한 철탑의 경간은 몇 [m]이하로 하여야 하는가?

  1. 400
  2. 500
  3. 600
  4. 700
(정답률: 64%)
  • 특별고압 가공전선로에서 단주를 제외한 철탑의 경간은 600m 이하로 시설해야 합니다.
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90. 사용전압이 35000[V]이하인 특별고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우에 특별고압 가공전선로는 어떤 보안공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종 특별고압 보안공사
  2. 제2종 특별고압 보안공사
  3. 제3종 특별고압 보안공사
  4. 제4종 특별고압 보안공사
(정답률: 54%)
  • 사용전압이 $35000\text{V}$이하인 특별고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우에는 제2종 특별고압 보안공사를 시행해야 합니다.
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91. 전력보안 통신설비인 무선통신용 안테나 또는 반사판을 지지하는 철주, 철근콘코리트주 또는 철탑의 기초의 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 54%)
  • 전력보안 통신설비의 안테나 또는 반사판을 지지하는 철주, 철근콘크리트주 또는 철탑 기초의 안전율은 1.5 이상으로 규정되어 있습니다.
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92. 폭연성 분진이 많은 장소의 저압 옥내배선에 적합한 배선 공사방법은?

  1. 금속관공사
  2. 애자사용공사
  3. 합성수지관공사
  4. 캡타이어케이블공사
(정답률: 64%)
  • 폭연성 분진이 많은 장소에서는 분진의 침입을 막고 물리적 충격으로부터 전선을 보호할 수 있는 금속관공사가 가장 적합합니다.
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93. 합성수지몰드공사에 의한 저압 옥내배선의 시설방법으로 옳지 못한 것은?

  1. 합성수지몰드는 홈의 폭 및 깊이가 3.5[cm] 이하의 것이어야 한다.
  2. 전선은 옥외용 비닐 절연전선을 제외한 절연전선이어야 한다.
  3. 합성수지몰드 상호간 및 합성수지몰드와 박스 기타의 부속품과는 전선이 노출되지 않도록 접속한다.
  4. 합성수지몰드 안에는 접속점을 1개소까지 허용한다.
(정답률: 41%)
  • 합성수지몰드공사 시 몰드 내부에는 전선의 접속점을 만들 수 없습니다.

    오답 노트
    합성수지몰드 안에는 접속점을 1개소까지 허용한다: 접속점 설치 불가
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94. 전로의 중성점 접지의 목적으로 볼 수 없는 것은?

  1. 대지전압의 저하
  2. 이상전압의 억제
  3. 손실전력의 감소
  4. 보호장치의 확실한 동작의 확보
(정답률: 50%)
  • 중성점 접지는 대지전압 저하, 이상전압 억제, 보호장치의 확실한 동작 확보를 목적으로 하며, 손실전력의 감소와는 직접적인 관련이 없습니다.
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95. 고압 또는 특별고압의 전로 중에서 기계 기구 및 전선을 보호하기 위하여 필요한 곳에 시설하는 것은?

  1. 피뢰기
  2. 과전류차단기
  3. 보안기
  4. 리액터
(정답률: 54%)
  • 고압 또는 특별고압 전로에서 기계 기구 및 전선을 과전류로부터 보호하기 위해 설치하는 장치는 과전류차단기입니다.
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96. 가로등, 경기장, 공장, 아파트 단지 등의 일반조명을 위하여 시설하는 고압 방전등은 그 효율이 몇 [lm/W]이상의 것이어야 하는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 70
  4. 100
(정답률: 57%)
  • 가로등, 경기장, 공장, 아파트 단지 등 일반조명용 고압 방전등의 효율 기준은 $70\text{ lm/W}$이상이어야 합니다.
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97. 최대사용전압이 7[KV]를 넘고 25[KV]이하인 중성선을 다중 접지하는 전로의 절연내력시험전압은 최대사용전압의 몇 배인가?

  1. 0.92
  2. 1.1
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 42%)
  • 전기설비기술기준에 따라 최대사용전압이 $7\text{kV}$를 초과하고 $25\text{kV}$이하인 중성선 다중접지 전로의 절연내력시험전압은 최대사용전압의 $0.92$배를 적용합니다.
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98. 관등회로라고 하는 것은?

  1. 분기점으로부터 안정기까지의 전로를 말한다.
  2. 스위치로부터 방전등까지의 전로를 말한다.
  3. 스위치로부터 안정기까지의 전로를 말한다.
  4. 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로를 말한다.
(정답률: 57%)
  • 관등회로란 방전등 회로에서 전류를 제한하고 안정시키는 역할을 하는 방전등용 안정기로부터 실제 빛을 내는 방전관까지 연결되는 전로를 의미합니다.
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99. 발전기, 변압기, 조상기, 모선 또는 이를 지지하는 애자는 단락전류에 의하여 생기는 어느 충격에 견디이어야 하는가?

  1. 기계적 충격
  2. 철손에 의한 충격
  3. 동손에 의한 충격
  4. 열적 충격
(정답률: 61%)
  • 단락 사고 시 발생하는 거대한 단락전류는 전선과 기기 사이에 매우 강력한 전자기력을 발생시키며, 이로 인해 기기가 물리적으로 변형되거나 파손될 수 있는 기계적 충격에 견뎌야 합니다.
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100. 저압가공전선과 고압가공전선을 동일 지지물에 시설하는 경우 이격거리는 몇 [cm]이상이어야 하는가?

  1. 50
  2. 60
  3. 70
  4. 80
(정답률: 35%)
  • 저압가공전선과 고압가공전선을 동일 지지물에 시설할 때, 안전을 위한 최소 이격거리는 50 cm 이상으로 규정되어 있습니다.
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