전기산업기사 필기 기출문제복원 (2009-03-01)

전기산업기사 2009-03-01 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기산업기사 2009-03-01 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기산업기사
(2009-03-01 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 평균 반지름 10Cm의 환상 솔레노이드에 5A의 전류가 흐를 때 내부 자계가 1600AT/m 이었다. 권수는 얼마인가?

  1. 180회
  2. 190회
  3. 200회
  4. 210회
(정답률: 67%)
  • 환상 솔레노이드의 내부 자계 공식을 이용하여 권수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{2\pi a H}{I}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{2 \times \pi \times 0.1 \times 1600}{5}$
    ③ [최종 결과] $N = 201.06 \approx 200$ 회
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2. 반지름 a, b( b>a )[m]인 동심원통 전극 사이에 도전율 σ[s/m]의 손실유전체를 채우면 단위 길이 당 저항은 몇[Ω/m]인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 62%)
  • 동심원통 전극 사이의 저항은 도전율 $\sigma$와 반지름 $a, b$의 비율에 의해 결정됩니다. 단위 길이당 저항을 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{1}{2\pi\sigma} \ln \frac{b}{a}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{1}{2\pi\sigma} \ln \frac{b}{a}$
    ③ [최종 결과] $R = \frac{1}{2\pi\sigma} \ln \frac{b}{a}$
    따라서 정답은 입니다.
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3. 합성수지 절연체에 5 × 103V/m의 전계를 가했을 때, 이 때의 전속밀도를 구하면 약 몇[C/m2]이 되는가? (단,εs=10 이다)

  1. 1.1 × 10-4
  2. 2.2 × 10-5
  3. 3.3 × 10-6
  4. 4.4 × 10-7
(정답률: 63%)
  • 전속밀도는 유전율과 전계의 곱으로 계산하며, 유전율 $\epsilon = \epsilon_{0} \times \epsilon_{s}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $D = \epsilon_{0} \times \epsilon_{s} \times E$
    ② [숫자 대입] $D = 8.855 \times 10^{-12} \times 10 \times 5 \times 10^{3}$
    ③ [최종 결과] $D = 4.4 \times 10^{-7} \text{ [C/m}^{2}\text{]}$
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4. 내구의 반지름 10 Cm, 외구의 반지름 20Cm인 동심 구도체의 정전 용량은 약 몇[pF]인가?

  1. 16
  2. 18
  3. 20
  4. 22
(정답률: 52%)
  • 동심 구도체의 정전 용량은 내구와 외구의 반지름, 그리고 유전율을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = \frac{4\pi\epsilon ab}{b - a}$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = \frac{4\pi \times 8.855 \times 10^{-12} \times 0.1 \times 0.2}{0.2 - 0.1}$$
    ③ [최종 결과]
    $C = 22.255$ pF
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5. 다음 중 전자석의 재료로서 적당한 것은?

  1. 잔류자기는 크고 보자력은 작아야 한다.
  2. 잔류자기와 보자력이 모두 커야한다.
  3. 잔류자기와 보자력이 모두 작아야 한다.
  4. 잔류자기는 작고, 보자력은 커야한다.
(정답률: 71%)
  • 전자석은 자화가 쉽고 빠르게 소멸되어야 하므로, 잔류자기는 크고 보자력은 작아야 효율적입니다.

    오답 노트
    잔류자기와 보자력이 모두 큰 경우: 영구자석의 특성
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6. 솔레노이드의 자기 인덕턴스는 권수 N 과 어떤 관계를 갖는가?

(정답률: 73%)
  • 솔레노이드의 자기 인덕턴스 $L$은 권수 $N$의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    $$L \propto N^2$$
    따라서 정답은 입니다.
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7. 진공 중에 반경 2 [Cm]인 도체구 A와 내외 반경이 4[Cm] 및 5[Cm]인 도체구 B를 동심으로 놓고 도체구 A에 QA=2 ×10-10[C]의 전하를 대전시키고 도체구 B의 전하는 0[C]으로 했을 때 도체구 A의 전위는 몇[V]인가?

  1. 36
  2. 45
  3. 81
  4. 90
(정답률: 44%)
  • 동심 도체구 구조에서 내부 도체구의 전위를 구하는 문제입니다. 전위는 각 구의 반경에 따른 전위차의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{Q}{4\pi\epsilon_{0}} ( \frac{1}{a} - \frac{1}{b} + \frac{1}{c} )$
    ② [숫자 대입] $V = 9 \times 10^{9} \times 2 \times 10^{-10} \times ( \frac{1}{0.02} - \frac{1}{0.04} + \frac{1}{0.05} )$
    ③ [최종 결과] $V = 81$
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8. 그림과 같이 반지름 2m, 권수 100회인 원형 코일에 1.5A 가 흐른다면 중심점 O의 자계의 세기는 몇[AT/m]인가?

  1. 30
  2. 37.5
  3. 75
  4. 105
(정답률: 69%)
  • 원형 코일 중심점에서의 자계의 세기는 권수, 전류, 반지름의 관계식으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{N \times I}{2 \times a}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{100 \times 1.5}{2 \times 2}$
    ③ [최종 결과] $H = 37.5\text{AT/m}$
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9. 진공중의 MKS 유리화 단위계에서 정전하간의 정전력 , 자하간의 자기력 및 전자계간의 전자력 이다. 상수 간의 관계식 의 값은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 3 × 108
  2. 3 × 1010
  3. 9 × 1016
  4. 9 × 1020
(정답률: 47%)
  • 각 힘의 공식에서 상수 $\alpha_{0}, \beta_{0}, \gamma_{0}$를 추출하여 주어진 관계식에 대입합니다.
    정전력 $\text{}$에서 $\alpha_{0} = 4\pi\epsilon_{0}$, 자기력 $\text{}$에서 $\beta_{0} = 4\pi\mu_{0}$, 전자력 $\text{}$에서 $\gamma_{0} = 4\pi$입니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\gamma_{0}^{2}}{\alpha_{0}\beta_{0}} = \frac{(4\pi)^{2}}{(4\pi\epsilon_{0})(4\pi\mu_{0})}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\gamma_{0}^{2}}{\alpha_{0}\beta_{0}} = \frac{1}{\epsilon_{0}\mu_{0}} = \frac{1}{(8.854 \times 10^{-12})(4\pi \times 10^{-7})}$
    ③ [최종 결과] $\frac{\gamma_{0}^{2}}{\alpha_{0}\beta_{0}} = 9 \times 10^{16}$
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10. A = -7i-j, B = -i3-4j 의 두 벡터가 이루는 각도는?

  1. 30°
  2. 45°
  3. 60°
  4. 90°
(정답률: 72%)
  • 두 벡터 사이의 각도는 내적 공식을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\cos \theta = \frac{\vec{A} \cdot \vec{B}}{|\vec{A}||\vec{B}|}$
    ② [숫자 대입] $\cos \theta = \frac{(-7 \times -1) + (-1 \times -4)}{\sqrt{(-7)^2 + (-1)^2} \times \sqrt{(-1)^2 + (-4)^2}} = \frac{7 + 4}{\sqrt{50} \times \sqrt{17}} \approx \frac{11}{29.15} \approx 0.377$
    ③ [최종 결과] $\theta = \cos^{-1}(0.377) \approx 67.8^{\circ}$
    ※ 제시된 정답 45°는 주어진 벡터 값 $\vec{A} = -7i-j, \vec{B} = -i3-4j$ (또는 $-i-4j$) 기준 계산 결과와 일치하지 않으나, 공식 지정 정답에 따라 45°로 처리합니다.
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11. 두 종류의 금속으로 된 폐회로에 전류를 흘리면 양 금속에서 한쪽은 온도가 올라가고 다른 쪽은 온도가 내려가는 현상은?

  1. 볼타 효과
  2. 펠티에 효과
  3. 톰슨 효과
  4. 지벡 효과
(정답률: 72%)
  • 두 종류의 서로 다른 금속 접합부에 전류를 흘렸을 때, 한쪽 접점에서는 열을 흡수(냉각)하고 다른 쪽에서는 열을 방출(가열)하는 현상을 펠티에 효과라고 합니다.

    오답 노트
    지벡 효과: 온도차를 주어 기전력을 발생시키는 현상
    톰슨 효과: 동일한 한 종류의 금속 내에서 온도차에 의해 열이 흡수/방출되는 현상
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12. 그림과 같은 유전속 분포에서ε1 과ε2 의 관계는?

  1. ε1 = ε2
  2. ε1 > ε2
  3. ε1 < ε2
  4. ε1 = ε2 = 0
(정답률: 61%)
  • 유전체 내부로 유전속선이 집중되는 현상을 분석합니다. 유전속선이 $\epsilon_2$ 영역으로 굴절되어 모여드는 것은 $\epsilon_2$의 유전율이 주변 $\epsilon_1$보다 크기 때문입니다. 즉, 유전율이 클수록 전계가 집중되는 성질이 있습니다.
    따라서 $\epsilon_1 < \epsilon_2$가 성립합니다.
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13. 전류 I[A]가 반지름 a[m]의 원주를 균일하게 흐를 때 원주 내부의 중심에서 r[m] 떨어진 원주 내부 점의 자계의 세기는 몇[AT/m]인가?

(정답률: 48%)
  • 반지름 $a$인 도체 내부의 점 $r$에서의 자계 세기를 구하는 문제입니다. 내부의 전류 $I_r$은 전체 단면적에 대한 부분 단면적의 비율로 결정됩니다.
    먼저 내부 전류 $I_r$은 다음과 같습니다.
    $$I_r = I \cdot \frac{\pi r^2}{\pi a^2} = I \cdot \frac{r^2}{a^2}$$
    이를 앙페르 법칙 $H = \frac{I_r}{2\pi r}$에 대입하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{I \cdot r^2 / a^2}{2\pi r}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{I \cdot r}{2\pi a^2}$
    ③ [최종 결과]
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14. 공기 중에서 12[Wb/m2]인 평등 자계 내에 길이 80[Cm]인 도선을 자계에 대하여 30°의 각을 이루는 위치에 두었을 때, 24N 의 힘을 받았다면 도선에 흐르는 전류는 몇[A] 인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 53%)
  • 자계 내에 있는 전류 도선이 받는 힘의 원리를 이용합니다. 힘 $F$는 자속밀도, 전류, 길이, 그리고 자계와 도선이 이루는 각도의 사인 값에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{F}{B \cdot l \cdot \sin\theta}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{24}{12 \cdot 0.8 \cdot \sin 30^\circ}$
    ③ [최종 결과] $I = 5$
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15. 그림과 같이 진공 중에 서로 평행인 무한 길이 두 직선 도선 A, B 가 d[m] 떨어져 있다. A, B의 선전하 밀도를 각각 λ1[C/m],λ2[C/m] 라 할 때, A로부터 d/3[m]인 점의 전계의 세기가 0 이었다면λ1과 λ2의 관계는?

  1. λ2 = 1/2λ1
  2. λ2 = 2λ1
  3. λ2 = 3λ1
  4. λ2 = 9λ1
(정답률: 52%)
  • 두 무한 직선 도선에 의한 전계의 세기가 0이 되려면, 두 도선이 만드는 전계의 크기가 같고 방향이 반대여야 합니다. 선전하에 의한 전계 공식 $E = \frac{\lambda}{2\pi\epsilon_0 r}$을 이용하여 평형점에서의 조건을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\lambda_1}{2\pi\epsilon_0 r_1} = \frac{\lambda_2}{2\pi\epsilon_0 r_2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\lambda_1}{2\pi\epsilon_0 (d/3)} = \frac{\lambda_2}{2\pi\epsilon_0 (2d/3)}$
    ③ [최종 결과] $\lambda_2 = 2\lambda_1$
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16. 다음 물질 중 반 자성체는?

  1. 백금
  2. 구리
  3. 니켈
  4. 알루미늄
(정답률: 61%)
  • 외부 자기장에 대해 반대 방향으로 자화되는 성질을 가진 물질이 반자성체이며, 대표적으로 구리, 은, 실리콘 등이 있습니다.

    오답 노트
    니켈: 강자성체
    알루미늄, 백금: 상자성체
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17. 플래밍의 왼손법칙에서 왼손의 엄지, 인지, 중지의 방향에 해당 되지 않는 것은?

  1. 전압
  2. 전류
  3. 자속밀도
  4. 힘
(정답률: 74%)
  • 플래밍의 왼손법칙은 전동기의 원리로, 힘, 자기장(자속밀도), 전류의 상호 관계를 나타냅니다. 전압은 이 법칙의 방향 결정 요소에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    전류: 중지의 방향
    자속밀도: 인지의 방향
    힘: 엄지의 방향
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18. 자장 중에서 도선에 발생되는 유기 기전력의 방향은 어떤 법칙에 의하여 설명 되는가?

  1. 페러데이의 법칙
  2. 앙페르의 오른나사 법칙
  3. 렌츠의 법칙
  4. 가우스의 법칙
(정답률: 65%)
  • 자속의 변화를 방해하려는 방향으로 유기 기전력이 발생한다는 원리를 설명하는 법칙은 렌츠의 법칙입니다.

    오답 노트
    페러데이의 법칙: 기전력의 크기를 결정
    앙페르의 오른나사 법칙: 전류에 의한 자장의 방향 결정
    가우스의 법칙: 전하와 전속 밀도의 관계 설명
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19. 자유공간에서 주파수 5MHz]의 파장은 몇[m]인가?

  1. 5
  2. 15
  3. 60
  4. 100
(정답률: 63%)
  • 자유공간에서 전파의 파장은 빛의 속도를 주파수로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{v}{f}$
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{3 \times 10^{8}}{5 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 60$
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20. 고유저항 p[Ω ㆍ m] 한변의 길이가 r[m]인 정육면체의 저항 [Ω]은?

(정답률: 73%)
  • 정육면체의 저항은 고유저항에 길이를 곱하고 단면적으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \rho \frac{l}{S}$
    ② [숫자 대입] $R = \rho \frac{r}{r^{2}}$
    ③ [최종 결과] $R = \frac{\rho}{r}$
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2과목: 전력공학

21. 다음 중 전력 계통의 안정도 향상 대책으로 볼 수 없는 것은?

  1. 직렬 콘덴서 설치
  2. 병렬 콘덴서 설치
  3. 중간 개폐소 설치
  4. 고속차단, 재폐로 방식 채용
(정답률: 65%)
  • 전력 계통의 안정도를 높이기 위해서는 선로 임피던스를 줄이거나 고장 제거 시간을 단축해야 합니다. 병렬 콘덴서 설치는 전압 조정 및 역률 개선을 목적으로 하며, 안정도 향상 대책과는 거리가 멉니다.
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22. 공기의 파열극한 전위경도는 정현파 교류의 실효치로 약 몇[KV/Cm]인가?

  1. 21
  2. 25
  3. 30
  4. 33
(정답률: 60%)
  • 공기의 파열극한 전위경도는 전압의 종류에 따라 다르며, 정현파 교류 실효치의 경우 약 $21\text{ kV/cm}$입니다.

    오답 노트
    직류값: $30\text{ kV/cm}$
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23. 전선의 장력이 1500[kgf] 일 때, 지선에 걸리는 장력은 몇[kgf] 인가?

(정답률: 47%)
  • 지선에 걸리는 장력은 전선의 장력을 지선과 지면이 이루는 각도의 코사인 값으로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{F}{\cos \theta}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{1500}{\cos 60^{\circ}}$
    ③ [최종 결과] $T = 3000$
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24. 30일간의 최대수용전력이 200kW, 소비 전력량이 72000kWh 일 때, 월 부하율은 몇[%]인가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 50%)
  • 부하율은 최대수용전력에 대한 평균전력의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\text{부하율} = \frac{\frac{\text{전력량}}{\text{시간}}}{\text{최대수용전력}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{부하율} = \frac{\frac{72000}{24 \times 30}}{200} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{부하율} = 50$
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25. 다음 중 원방감시제어(SCADA)의 기능과 관계가 먼 것은?

  1. 원격 제어 기능
  2. 원격 측정 기능
  3. 부하 조정 기능
  4. 자동 기록 기능
(정답률: 62%)
  • SCADA(원방감시제어)는 원격지에서 전력 계통을 감시하고 제어하는 시스템으로, 원격 제어, 원격 측정, 자동 기록 기능이 핵심입니다.

    오답 노트
    부하 조정 기능: SCADA의 기본 감시/제어 범위를 벗어난 별도의 전력 운영 영역입니다.
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26. 송전선로의 중성점을 접지하는 주된 목적은?

  1. 동량의 절약
  2. 송전용량의 증가
  3. 전압 강하의 감소
  4. 이상 전압의 억제
(정답률: 79%)
  • 송전선로의 중성점을 접지하면 지락 사고 시 전위 상승을 억제하고, 뇌서지나 개폐서지 등으로 인한 이상 전압의 억제 효과를 얻을 수 있습니다.
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27. 전력용 퓨즈는 주로 어떤 전류의 차단을 목적으로 사용 하는가?

  1. 충전 전류
  2. 부하 전류
  3. 단락 전류
  4. 지락 전류
(정답률: 74%)
  • 전력용 퓨즈는 과전류가 흐를 때 스스로 용단되어 회로를 차단하는 장치로, 특히 매우 큰 전류가 흐르는 단락 전류를 신속하게 차단하여 기기를 보호하는 것이 주된 목적입니다.
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28. 그림에서 계기 이 지시하는 것은?(문제 복원 오류로 그림파일이 없습니다. 정확한 내용을 아시는분 께서는 관리자 메일로 부탁 드립니다. 정답은 2번입니다.)

  1. 정상 전류
  2. 영상 전압
  3. 역상 전압
  4. 정상 전압
(정답률: 74%)
  • 제시된 계기 는 영상 전압을 측정하는 계기입니다.
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29. 송전 선로를 연가 하는 주된 목적은?

  1. 페란티 효과의 방지
  2. 직격뢰의 방지
  3. 선로 정수의 평형
  4. 유도뢰의 방지
(정답률: 78%)
  • 송전 선로의 전선을 꼬아주는 연가(Transposition)는 각 상의 배치 순서를 바꾸어 선로 정수(L, C)를 동일하게 맞춤으로써 선로 정수의 평형을 유지하기 위해 시행합니다.
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30. 전압 66000V, 주파수 60Hz, 길이 7km 1회선의 3상 지중 전선로에서 3상 무부하 충전 용량은 약 몇[kVA] 인가? (단, 케이블의 심선 1선1km의 정전 용량은 0.4㎌/㎞라 한다.)

  1. 2560
  2. 4600
  3. 7970
  4. 13800
(정답률: 37%)
  • 3상 지중 전선로의 무부하 충전 용량은 정전 용량, 주파수, 전선 길이 및 상전압을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_{c} = 3 \times 2\pi f C \ell (\frac{V}{\sqrt{3}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $Q_{c} = 3 \times 2\pi \times 60 \times (0.4 \times 10^{-6} \times 7) \times (\frac{66000}{\sqrt{3}})^{2}$
    ③ [최종 결과] $Q_{c} = 4600$
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31. 다음 중 보호 계전기가 구비하여야 할 조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 동작이 정확하고 감도가 예민할 것
  2. 열적, 기계적 강도가 클 것
  3. 조정 범위가 좁고 조정이 쉬울 것
  4. 고장 상태를 신속하게 선택할 것
(정답률: 66%)
  • 보호 계전기는 다양한 계통 상황에 대응하기 위해 조정 범위가 넓고 조정이 쉬워야 합니다.

    오답 노트
    조정 범위가 좁고 조정이 쉬울 것: 조정 범위는 넓어야 함
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32. 가공 전선로의 전선 진동을 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 토셔널 댐퍼(torsional damper)의 설치
  2. 스프링 피스톤 댐퍼와 같은 진동 제지권을 설치
  3. 경동선을 ACSR로 교환
  4. 클램프나 전선 접촉기 등을 가벼운 것으로 바꾸고 클램프 부근에 적당히 전선을 첨가
(정답률: 71%)
  • 전선 진동을 방지하기 위해서는 전선의 중량을 무겁게 하여 진동을 억제해야 합니다. ACSR(강심 알루미늄 연선)은 경동선에 비해 중량이 가벼워 진동 방지에 적합하지 않습니다.
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33. 배전 전압을 √3배 하면 동일한 전력 손실률로 보낼 수 있는 전력은 몇 배가 되는가?

  1. √3
  2. 3/2
  3. 3
  4. 2√3
(정답률: 64%)
  • 전력 손실률이 일정할 때, 송전 전력 $P$는 전압 $V$의 제곱에 비례합니다. 따라서 전압을 $\sqrt{3}$배 하면 전력은 $(\sqrt{3})^{2}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P \propto V^{2}$
    ② [숫자 대입] $P' = (\sqrt{3})^{2} \times P$
    ③ [최종 결과] $P' = 3P$
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34. 유역면적 550km2인 어떤 하천의 1년간 강수량이 1500mm이다. 증발침투 등의 손실을 30%라고 하면, 1년을 통하여 평균적으로 흐른 유량은 약 몇[m3/s] 이겠는가?

  1. 18.3
  2. 21.3
  3. 24.2
  4. 26.2
(정답률: 36%)
  • 강수량에서 손실분을 제외한 유입 총수량을 구한 뒤, 이를 1년의 총 초(second) 단위 시간으로 나누어 평균 유량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{P \times A \times (1 - L)}{T}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1.5 \times (550 \times 10^{6}) \times (1 - 0.3)}{365 \times 24 \times 3600}$
    ③ [최종 결과] $Q = 18.3$
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35. 송전선로에서 4단자 정수 A, B, C, D 사이의 관계는?

  1. BC - AD = 1
  2. AC - BD = 1
  3. AB - CD = 1
  4. AD - BC = 1
(정답률: 73%)
  • 4단자 정수 $A, B, C, D$는 송전단과 수전단의 전압, 전류 관계를 나타내는 상수입니다. 이들 사이에는 항상 성립하는 기본 관계식이 존재합니다.
    $$AD - BC = 1$$
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36. 그림과 같이 임피던스 Z1,Z2,Z3인 송전선이 접속된 선로의 A쪽에서 전압파 E가 진행해 왔을 때 접속점 B에서 무반사로 되기 위한 조건은?

(정답률: 61%)
  • 전압파가 진행하다가 접속점 B에서 무반사(반사계수 0)가 되기 위해서는, 진행 방향의 임피던스 $Z_{1}$과 접속점 이후의 합성 임피던스가 일치해야 합니다. 접속점 B 이후로는 $Z_{2}$와 $Z_{3}$가 병렬로 연결된 구조이므로, 이들의 병렬 합성 임피던스가 $Z_{1}$과 같아야 합니다.
    $$\frac{1}{Z_{1}} = \frac{1}{Z_{2}} + \frac{1}{Z_{3}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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37. 전력 계통에서 이상 전압의 방지 대책으로 볼 수 없는 것은?

  1. 철탑 접지 저항의 저감
  2. 가공 송전 선로의 피뢰용으로서의 가공 지선에 의한 뇌차폐
  3. 기기 보호용으로서의 피뢰기 설치
  4. 복도체 방식 채택
(정답률: 61%)
  • 이상 전압 방지 대책은 뇌서지나 개폐서지로부터 설비를 보호하는 것입니다. 철탑 접지 저항 저감, 가공 지선 설치, 피뢰기 설치는 모두 유효한 대책입니다.

    오답 노트
    복도체 방식 채택: 코로나 임계전압을 높여 전력 손실을 줄이고 송전 용량을 증대시키기 위한 방법이지, 이상 전압 방지 대책은 아닙니다.
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38. 초고압용 차단기에 사용되는 개폐 저항기의 목적은?

  1. 차단 속도 증진
  2. 개폐 서어지 이상 전압 억제
  3. 차단 전류 감소
  4. 차단 전류의 역률 개선
(정답률: 68%)
  • 초고압 차단기에서 전류를 차단할 때 발생하는 개폐 서지(Switching Surge)는 기기에 큰 부담을 줍니다. 개폐 저항기는 이 서지 전압을 억제하여 계통의 절연 파괴를 방지하는 목적으로 사용됩니다.
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39. 용량 25000kVA, 임피던스 10%인 3상 변압기가 2차 측에서 3상 단락 되었을 때, 단락 용량은 몇[MVA]인가?

  1. 225
  2. 250
  3. 275
  4. 433
(정답률: 58%)
  • 변압기의 퍼센트 임피던스를 이용하여 단락 용량을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $P_{s} = \frac{100}{\%Z} \times P_{n}$
    ② [숫자 대입] $P_{s} = \frac{100}{10} \times 25000$
    ③ [최종 결과] $P_{s} = 250000\text{ kVA} = 250\text{ MVA}$
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40. 전력이 같고, 단면적과 긍장이 같을 때, 전압 변동률 [%]은?

  1. 전압에 비례한다.
  2. 전압의 제곱에 비례한다.
  3. 전압에 반비례한다.
  4. 전압의 제곱에 반비례한다.
(정답률: 49%)
  • 전압 변동률(전압강하율)은 전압강하를 전압으로 나눈 값이며, 전력이 일정할 때 전류가 전압에 반비례하므로 전압의 제곱에 반비례하는 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식]
    $$\epsilon = \frac{P}{V^2}(R + X\tan\theta)$$
    ② [숫자 대입]
    $$\epsilon \propto \frac{1}{V^2}$$
    ③ [최종 결과]
    전압의 제곱에 반비례
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3과목: 전기기기

41. 다음 전동력 응용기기에서 GD2의 값이 적은 것이 바람직한 장치는?

  1. 압연기
  2. 엘리베이터
  3. 송풍기
  4. 냉동기
(정답률: 76%)
  • 엘리베이터는 빈번한 가감속이 이루어지는 장치이므로, 응답성을 높이고 기동·제동 시간을 단축하기 위해 관성 모멘트인 $GD^2$ 값이 작아야 합니다.
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42. 부하 전류가 50[A] 일 때, 단자 전압이 100[V]인 직류 직권 발전기의 부하 전류가 70[A] 로 되면 단자 전압은 몇[V]가 되겠는가? (단, 전기자 저항 및 직권계자 권선의 저항은 각각 0.1[Ω]이고, 전기자 반작용과 브러시의 접촉 저항 및 자기 포화는 모두 무시한다.)

  1. 110
  2. 114
  3. 140
  4. 154
(정답률: 42%)
  • 직권 발전기는 유기기전력이 부하 전류에 비례하며, 단자 전압은 유기기전력에서 내부 전압강하를 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = V + I(R_a + R_f)$$
    ② [숫자 대입]
    $$E_{50} = 100 + 50(0.1 + 0.1) = 110$$
    $$E_{70} = 110 \times \frac{70}{50} = 154$$
    $$V_{70} = 154 - 70(0.1 + 0.1)$$
    ③ [최종 결과]
    $V = 140$ V
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43. 단상 유도전압조정기와 3상 유도전압조정기의 비교 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 모두 회전자와 고정자가 있으며 한편에 1차 권선을 다른 편에 2차 권선을 둔다.
  2. 모두 입력전압과 이에 대응한 출력 전압 사이에 위상차가 있다.
  3. 단상유도전압 조정기는 단락 권선이 필요하나 3상에는 필요 없다.
  4. 모두 회전자의 회전각에 따라 조정된다.
(정답률: 47%)
  • 유도전압조정기는 입력전압과 출력전압 사이에 위상차가 발생하지 않는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    단상유도전압 조정기는 단락 권선이 필요하나 3상에는 필요 없다: 3상 유도전압조정기 역시 단락 권선이 필요합니다.
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44. PWM 인버터에서 나타나는 고조파의 영향이 아닌 것은?

  1. 손실
  2. 기계적인 마찰과 관성
  3. 소음과 진동
  4. 토크 맥동
(정답률: 51%)
  • PWM 인버터의 고조파는 전력 손실을 유발하고, 소음과 진동 및 토크 맥동의 원인이 됩니다. 하지만 기계적인 마찰과 관성은 고조파에 의한 전기적 영향이 아니라 기계 구조 자체의 물리적 특성입니다.
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45. 직류 분권 발전기에서 무부하 포화곡선이 인 식으로 주어졌을 때 계자 권선의 저항이 10[Ω]이다. 이때 정상 전압은 몇[V]인가?

  1. 280
  2. 310
  3. 610
  4. 720
(정답률: 46%)
  • 무부하 포화곡선 식과 계자 회로의 옴의 법칙 $V = I_{f}R_{f}$를 연립하여 정상 전압을 구합니다.
    ① [기본 공식] $940I_{f} = (33 + I_{f})V$
    ② [숫자 대입] $940 \times \frac{V}{10} = (33 + \frac{V}{10})V$
    ③ [최종 결과] $V = 610 \text{ [V]}$
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46. 변압기의 원리는?

  1. 전자 유도 작용을 이용
  2. 정전 유도 작용을 이용
  3. 자기 유도 작용을 이용
  4. 플레밍의 오른손 법칙을 이용
(정답률: 61%)
  • 변압기는 상호 유도 작용을 포함하는 전자 유도 작용을 이용하여 전압을 변환하는 정지기기입니다.
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47. 정격전압 100[V], 전기자 전류 50[A] 일 때, 1500[rpm]인 직류 분권 전동기의 무부하 속도는 약 몇[rpm]인가? (단, 전기자 저항은 0.1[Ω]이고, 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 1382
  2. 1421
  3. 1579
  4. 1623
(정답률: 53%)
  • 직류 분권 전동기의 속도는 역기전력에 비례합니다. 부하 시의 역기전력을 먼저 구한 뒤, 무부하 시(역기전력=단자전압)의 속도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N_{0} = N \times \frac{V}{V - I_{a}R_{a}}$
    ② [숫자 대입] $N_{0} = 1500 \times \frac{100}{100 - 50 \times 0.1}$
    ③ [최종 결과] $N_{0} = 1579$ rpm
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48. 변압기의 철손을 알 수 있는 시험은?

  1. 부하 시험
  2. 무부하 시험
  3. 단락 시험
  4. 유도 시험
(정답률: 57%)
  • 변압기의 무부하 시험(개방 시험)을 통해 무부하 전류, 여자 어드미턴스, 그리고 철손(히스테리시스손 및 와류손)을 측정할 수 있습니다.

    오답 노트
    단락 시험: 임피던스 전압, 임피던스 와트, 동손 측정
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49. 다음 중 유도 전동기의 속도 제어법이 아닌 것은?

  1. 2차 저항법
  2. 2차 여자법
  3. 1차 저항법
  4. 주파수 제어법
(정답률: 61%)
  • 유도 전동기의 속도 제어는 주로 주파수 제어, 2차 저항 제어, 2차 여자 제어 등을 통해 이루어집니다. 1차 저항법은 전동기의 속도를 제어하는 일반적인 방법이 아닙니다.
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50. 다음 중 동기 전동기의 난조 방지에 가장 유효한 것은?

  1. 자극수를 적게 한다.
  2. 회전자의 관성을 크게 한다.
  3. 자극면에 제동 권선을 설치한다.
  4. 동기 리액턴스 xx를 작게 하고 동기 화력을 크게 한다.
(정답률: 74%)
  • 동기 전동기의 난조를 방지하기 위해서는 자극면에 제동 권선을 설치하여 제동 토크를 발생시키는 것이 가장 유효합니다.
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51. 변압기의 개방시험으로 측정 할 수 없는 것은?

  1. 무부하 전류
  2. 철손
  3. 여자 어드미턴스
  4. 임피던스 전압
(정답률: 41%)
  • 개방시험(무부하시험)은 정격 전압을 인가하여 무부하 전류, 여자 어드미턴스, 철손 등을 측정하는 시험입니다.

    오답 노트
    임피던스 전압: 단락시험을 통해 측정 가능
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52. 전기자 저항이 0.4[Ω]이며, 단자 전압이 200[V], 부하 전류가 46[A], 계자 전류가 4[A]인 직류 분권 발전기의 유기 기전력은 몇[V]인가?

  1. 180
  2. 220
  3. 225
  4. 240
(정답률: 65%)
  • 직류 분권 발전기의 유기 기전력은 단자 전압에 전기자 저항에 의한 전압 강하를 더해 구합니다.
    ① [기본 공식] $E = V + (I + I_{f})R_{a}$
    ② [숫자 대입] $E = 200 + (46 + 4) \times 0.4$
    ③ [최종 결과] $E = 220 \text{ [V]}$
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53. 전압 변동율이 작은 동기 발전기는?

  1. 전기자 반작용이 크다.
  2. 동기 리액턴스가 크다.
  3. 단락비가 크다.
  4. 값이 싸다.
(정답률: 63%)
  • 단락비가 큰 발전기는 기계적으로 크고 무겁지만, 전기자 반작용과 동기 리액턴스가 작아 전압 변동율이 작고 전압 안정도가 높습니다.
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54. 전압 정류의 역할을 하는 것은?

  1. 보극
  2. 탄소
  3. 보상권선
  4. 리액턴스 코일
(정답률: 56%)
  • 보극은 전압 정류의 역할을 수행하는 핵심 장치입니다.

    오답 노트
    탄소: 저항 정류 역할
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55. 3상 권선형 유도전동기의 속도 제어를 위해서 2차 여자법을 사용하고자 할 때, 그 방법은?

  1. 1차 권선에 가해주는 전압과 동일한 전압을 회전자에 가한다.
  2. 직류 전압을 3상 일괄해서 회전자에 가한다.
  3. 회전자 기전력과 같은 주파수의 전압을 회전자에 가한다.
  4. 회전자에 저항을 넣어 그 값을 변화시킨다.
(정답률: 50%)
  • 2차 여자법은 권선형 유도전동기의 회전자에 외부에서 전압을 가해 속도를 제어하는 방법으로, 이때 회전자 기전력과 동일한 주파수의 전압을 가해주어야 합니다.
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56. 리액터 기동방식에 리액터 대신에 저항기를 사용한 것으로서 전동기의 전원측에 직렬로 저항을 접속하고, 전원 전압을 낮게 감압하여 기동한 후 서서히 저항을 감소시켜 가속하고, 전속도에 도달하면 이를 단락하는 방법에 해당 되는 것은?

  1. 직입 기동방식
  2. Y - △ 기동
  3. 1차 저항 기동 방식
  4. 기동 보상기에 의한 기동
(정답률: 45%)
  • 전원측에 저항기를 직렬로 접속하여 전압을 낮추어 기동하고, 가속됨에 따라 저항을 점차 줄여 최종적으로 단락시키는 방식은 1차 저항 기동 방식의 핵심 특징입니다.
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57. 동기 발전기의 병렬 운전에 필요한 조건이 아닌 것은?

  1. 기전력의 주파수가 같을 것
  2. 기전력의 위상이 같을 것
  3. 임피던스 및 상회전 방향과 각 변위가 같을 것
  4. 기전력의 크기가 같을 것
(정답률: 67%)
  • 동기 발전기의 병렬 운전 조건은 기전력의 크기, 위상, 주파수가 같아야 하며, 상회전 방향이 일치해야 합니다. 임피던스는 각 기기의 특성이므로 반드시 같을 필요는 없습니다.
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58. 동기기의 안정도 증진법은 다음 중 어느 것인가?

  1. 동기화 리액턴스를 작게 할 것
  2. 회전자의 플라이휠 효과를 작게 할 것
  3. 역상, 영상 임피던스를 작게 할 것
  4. 단락비를 작게 할 것
(정답률: 61%)
  • 동기기의 안정도를 높이기 위해서는 동기화 리액턴스를 작게 하여 전압 변동을 줄이고 안정성을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    회전자의 플라이휠 효과: 크게 할 것
    역상, 영상 임피던스: 크게 할 것
    단락비: 크게 할 것
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59. 변압기에서 생기는 와류손은 철심 두께와 어떤 관계가 있는가?

  1. 철심 두께의 1/2승에 비례
  2. 철심 두께에 비례
  3. 철심 두께의 2승에 비례
  4. 철심 두께의 3승에 비례
(정답률: 56%)
  • 와류손(Eddy Current Loss)은 철심의 두께가 얇을수록 감소하며, 이론적으로 철심 두께의 제곱에 비례하여 발생합니다. 따라서 철심을 얇은 강판으로 적층하여 와류손을 억제합니다.
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60. 3상 유도전동기에서 비례추이를 하지 않는 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 효율
  2. 역율
  3. 1차 전류
  4. 동기 와트
(정답률: 49%)
  • 비례추이란 2차 저항을 변화시켜 토크와 전류 등의 특성을 조절하는 것입니다. 효율과 출력은 비례추이를 통해 일정하게 유지하거나 조절할 수 없는 항목입니다.

    오답 노트
    역률, 1차 전류: 비례추이가 가능한 항목입니다.
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4과목: 회로이론

61. Z=8+j6[Ω]인 평형 Y부하에 선간 전압이 200[V]인 대칭 3상 전압을 가할 때 선전류는 약 몇[A]인가?

  1. 0.08
  2. 11.5
  3. 17.8
  4. 19.5
(정답률: 67%)
  • Y결선 부하에서 선전류는 상전압을 임피던스로 나눈 값과 같습니다. 상전압은 선간전압을 $\sqrt{3}$으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{\sqrt{3} \times Z}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{200}{\sqrt{3} \times \sqrt{8^2 + 6^2}}$
    ③ [최종 결과] $I = 11.5$
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62. 의 역 라플라스 변환은?

(정답률: 66%)
  • 주어진 라플라스 변환 함수 $\frac{2}{(s+1)(s+3)}$를 부분분수 전개하면 $\frac{1}{s+1} - \frac{1}{s+3}$가 됩니다. 이를 역라플라스 변환하면 지수함수 형태로 변환됩니다.
    $$\mathcal{L}^{-1} \{ \frac{2}{(s+1)(s+3)} \} = e^{-t} - e^{-3t}$$
    따라서 정답은 입니다.
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63. 어떤 회로망의 4단자 정수가 A=8, B=j2, D=3+j2 이면 회로망의 C는 얼마인가?

  1. 2 + j3
  2. 3 +j3
  3. 24 + j14
  4. 8 - j11.5
(정답률: 61%)
  • 4단자 정수 사이의 관계식 $AD - BC = 1$을 이용하여 $C$ 값을 도출합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{AD - 1}{B}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{8 \times (3 + j2) - 1}{j2}$
    ③ [최종 결과] $C = 8 - j11.5$
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64. R=10[Ω], L=0.045[H]의 직렬 회로에 실효값 140[V], 주파수 25[Hz]의 정현파 교류 전압을 가했을 때, 임피던스[Ω]의 크기는 약 얼마인가?

  1. 17.25
  2. 15.31
  3. 12.25
  4. 10.41
(정답률: 55%)
  • RL 직렬 회로의 임피던스는 저항과 유도 리액턴스의 벡터 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \sqrt{R^2 + (2\pi f L)^2}$
    ② [숫자 대입] $Z = \sqrt{10^2 + (2 \times 3.14 \times 25 \times 0.045)^2}$
    ③ [최종 결과] $Z = 12.25$
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65. 비정현파에 있어서 정현 대칭의 조건은?

  1. f(t) = f(-t)
  2. f(t) = -f(t)
  3. f(t) = -f(-t)
  4. f(t) = -f(t+180)
(정답률: 60%)
  • 비정현파의 대칭 조건 중 정현 대칭(기함수 특성)은 원점에 대하여 대칭인 상태를 의미하며, 수식으로는 $f(t) = -f(-t)$로 정의합니다.

    오답 노트
    $f(t) = f(-t)$: 우함수(여현 대칭) 조건
    $f(t) = -f(t + \pi)$: 반파 대칭 조건
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66. 어떤 정현파 교류의 실효값이 314 [V]일 때, 평균값은 약 몇[V]인가?

  1. 142
  2. 283
  3. 365
  4. 382
(정답률: 64%)
  • 정현파 교류에서 실효값과 평균값의 관계를 이용하여 계산합니다. 평균값은 실효값에 $\frac{2\sqrt{2}}{\pi}$를 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_{avg} = \frac{2\sqrt{2}}{\pi} V_{rms}$
    ② [숫자 대입] $V_{avg} = \frac{2 \times 1.414}{3.14} \times 314$
    ③ [최종 결과] $V_{avg} = 283$
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67. 비정현파 인 경우 실효치 전압[V]은?

  1. 71
  2. 81
  3. 91
  4. 101
(정답률: 59%)
  • 비정현파의 실효값은 각 고조파 성분 실효값들의 제곱 합의 제곱근으로 구합니다. 주어진 식 $v = 100\sin(\omega t + \frac{\pi}{18}) + 50\sin(3\omega t + \frac{\pi}{3}) + 25\sin(5\omega t + \frac{7\pi}{18})$에서 각 항의 최대값은 $100, 50, 25$입니다.
    ① [기본 공식] $V_{rms} = \sqrt{V_{1rms}^{2} + V_{2rms}^{2} + V_{3rms}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $V_{rms} = \sqrt{(\frac{100}{\sqrt{2}})^{2} + (\frac{50}{\sqrt{2}})^{2} + (\frac{25}{\sqrt{2}})^{2}}$
    ③ [최종 결과] $V_{rms} = 81$
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68. 그림과 같은 4단자 회로의 4단자 정수 중 D의 값은?

  1. 1-w2LC
  2. jwL(2-w2LC)
  3. jwC
  4. jwL
(정답률: 54%)
  • 제시된 회로는 T형 회로로, 4단자 정수 $D$는 출력측에서 본 입력 임피던스와 관련이 있습니다. T형 회로의 정수 $D$는 $1 + \frac{Z_{1}Z_{2}}{Z_{3}}$의 형태로 나타나며, 여기서 $Z_{1}=j\omega L$, $Z_{2}=j\omega L$, $Z_{3}=\frac{1}{j\omega C}$를 대입하여 계산합니다.
    $$D = 1 + \frac{j\omega L \times j\omega L}{\frac{1}{j\omega C}} = 1 + (j\omega L)^{2} \times j\omega C = 1 - \omega^{2}L^{2} \times j\omega C$$
    하지만 일반적인 T형 회로의 정수 정의에 따라 $D$값은 $1 - \omega^{2}LC$의 형태로 도출됩니다.
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69. 다음과 같은 회로가 정저항 회로로 되기 위해서는 C를 몇[㎌]로 하면 좋은가? (단, R=10[Ω], L=100[mH])

  1. 1
  2. 10
  3. 100
  4. 1000
(정답률: 54%)
  • 정저항 회로가 되기 위한 조건은 $R = \sqrt{L/C}$이며, 이를 정전용량 $C$에 대해 정리하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{L}{R^{2}}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{100 \times 10^{-3}}{10^{2}}$
    ③ [최종 결과] $C = 1000 \text{ [}\mu\text{F]}$
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70. 그림에서 저항 R이 접속되고 여기에 3상 평형 전압이 가해져 있다. 지금 X표의 곳에서 1선이 단선되었다 하면, 소비 전력은 처음의 몇배로 되는가?

  1. 1.0
  2. 0.7
  3. 0.5
  4. 0.25
(정답률: 35%)
  • 이미지 와 같이 델타($\Delta$) 결선 회로에서 1선이 단선되면, 3개의 저항 중 2개의 저항만 회로에 남게 되어 전체 소비 전력은 처음의 $0.5$배가 됩니다.
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71. 회로에서 저항 0.5[Ω]에 걸리는 전압[V]은?

  1. 0.62
  2. 0.93
  3. 1.47
  4. 1.68
(정답률: 41%)
  • 중첩의 원리를 이용하여 각 전류원이 $0.5\Omega$ 저항에 흐르게 하는 전류의 합을 구한 뒤 전압을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = I_1 + I_2, V = I \times R$
    ② [숫자 대입] $I = 6 \times \frac{0.6}{0.6 + 0.9} + 2 \times \frac{0.4}{0.4 + 1.5}, V = (2.4 + 0.53) \times 0.5$
    ③ [최종 결과] $V = 1.47$
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72. 그림과 같은 단위 계단 함수는?

  1. u(t)
  2. u(t-a)
  3. u(a-t)
  4. -u(t-a)
(정답률: 60%)
  • 제시된 이미지 를 보면, 시간 $t=a$이전에는 $0$이었다가 $t=a$이후부터 $1$의 값을 갖는 계단 함수입니다. 이는 기본 단위 계단 함수 $u(t)$를 오른쪽으로 $a$만큼 평행이동시킨 $u(t-a)$의 형태입니다.
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73. 코일의 권수 N=1000, 저항 R=20[Ω]이다. 전류 I=10 [A]이 흐를 때, 자속 ø=3×10-2[Wb]이다. 이 회로의 시정수는 얼마인가?

  1. 0.15
  2. 0.4
  3. 3.0
  4. 4.0
(정답률: 58%)
  • 먼저 코일의 인덕턴스 $L$을 구한 뒤, 이를 이용하여 회로의 시정수 $T$를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{N\phi}{I}, T = \frac{L}{R}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{1000 \times 3 \times 10^{-2}}{10}, T = \frac{3}{20}$
    ③ [최종 결과] $T = 0.15$
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74. 이상적인 전압원과 전류원의 내부저항[Ω]은 각각 얼마인가?

  1. 전압원과 전류원의 내부저항은 모두 0이다.
  2. 전압원의 내부저항은 ∞이고, 전류원의 내부저항은 0이다.
  3. 전압원과 전류원의 내부저항은 모두 ∞이다.
  4. 전압원의 내부저항은 0이고, 전류원의 내부저항은 ∞이다.
(정답률: 58%)
  • 이상적인 전압원은 부하에 관계없이 일정한 전압을 공급해야 하므로 내부저항이 $0\Omega$이어야 하며, 이상적인 전류원은 부하에 관계없이 일정한 전류를 공급해야 하므로 내부저항이 $\infty$여야 합니다.
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75. 그림과 같은 파형의 교류전압 v와 전류 I 간의 등가역률은 얼마인가? (단, 이다.)

  1. √3/2
  2. √4/2
  3. 0.8
  4. 0.9
(정답률: 42%)
  • 역률은 전압과 전류의 위상차 $\theta$에 대한 $\cos \theta$ 값입니다. 주어진 식 $i = I_m \sin(wt - \frac{1}{\sqrt{3}} \sin 3wt)$에서 기본파 성분의 위상차를 분석하면, 전압 $v = V_m \sin wt$와 전류 사이의 위상차 $\theta$는 $0$에 가깝거나 파형의 왜곡을 고려한 등가 역률을 구해야 합니다. 하지만 제시된 정답 $\sqrt{3}/2$는 $\cos 30^\circ$ 값으로, 기본파 성분의 위상차 $\theta = 30^\circ$일 때 도출됩니다.
    $$\text{역률} = \cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}$$
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76. R=40[Ω], L=80[mH]의 코일이 있다. 이 코일에 100[V], 60[Hz]의 전압을 가할 때, 소비되는 전력[W]은?

  1. 200
  2. 160
  3. 120
  4. 100
(정답률: 46%)
  • 코일의 유도성 리액턴스를 먼저 구한 뒤, 저항 $R$에서 소비되는 유효 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{V^2 R}{R^2 + X_L^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$X_L = 2 \pi \times 60 \times 80 \times 10^{-3} \approx 30.12 \Omega$$
    $$P = \frac{100^2 \times 40}{40^2 + 30.12^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 159.54 \approx 160 \text{ W}$$
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77. 를 라플라스 변환하면?

(정답률: 41%)
  • 주어진 함수 $\frac{d}{dt} \cos \omega t$를 라플라스 변환하는 문제입니다. $\cos \omega t$의 라플라스 변환은 $\frac{s}{s^2 + \omega^2}$이며, 미분 법칙 $\mathcal{L}\{f'(t)\} = sF(s) - f(0)$를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\mathcal{L}\{\frac{d}{dt} \cos \omega t\} = s ( \frac{s}{s^2 + \omega^2} ) - 1$$
    ② [수식 정리]
    $$\frac{s^2}{s^2 + \omega^2} - \frac{s^2 + \omega^2}{s^2 + \omega^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{-\omega^2}{s^2 + \omega^2}$$
    정답은 입니다.
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78. 그림과 같은 회로에서 인가 전압에 의한 전류 j를 입력, V0를 출력이라 할 때, 전달 함수는?

(정답률: 51%)
  • 전달 함수는 출력 전압 $V_0$를 입력 전류 $j$로 나눈 값입니다. 커패시터 $C$의 임피던스는 $\frac{1}{sC}$이므로, 회로의 전달 함수는 다음과 같습니다.
    $$V_0 = j \times \frac{1}{sC}$$
    따라서 전달 함수는 다음과 같습니다.
    $$\frac{V_0}{j} = \frac{1}{sC}$$
    정답은 입니다.
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79. R-C 직렬회로의 과도상태 현상에 관한 설명 중 옳게 표현된 것은?

  1. 과도 전류값은 RC값에 상관이 없다.
  2. RC값이 클수록 회로의 과도값도 빨리 사라진다.
  3. RC값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다.
  4. 의 값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다.
(정답률: 64%)
  • R-C 직렬회로에서 시정수 $\tau = RC$는 회로의 응답 속도를 결정합니다. 시정수 $RC$값이 클수록 충·방전 시간이 길어지므로, 과도 전류값이 천천히 사라지게 됩니다.

    오답 노트
    과도 전류값은 RC값에 상관이 없다: 시정수에 의해 결정되므로 틀림
    RC값이 클수록 빨리 사라진다: 시정수가 클수록 느리게 사라지므로 틀림
    의 값이 클수록 천천히 사라진다: 해당 수식은 시정수의 역수이므로, 이 값이 클수록 더 빨리 사라집니다.
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80. 한 상의 임피던스 Z= 6+j8[Ω]인 평형 Y부하에 평형 3상 전압 200[V]를 인가할 때 무효전력 [Var]은 약 얼마인가?

  1. 1330
  2. 1848
  3. 2381
  4. 3200
(정답률: 57%)
  • 평형 3상 Y결선 부하에서 무효전력은 상전압과 리액턴스를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = 3 \times ( \frac{V}{\sqrt{3} \times Z} )^{2} \times X$
    ② [숫자 대입] $Q = 3 \times ( \frac{200}{\sqrt{3} \times \sqrt{6^{2} + 8^{2}}} )^{2} \times 8$
    ③ [최종 결과] $Q = 3200\text{Var}$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 옥내에 시설하는 전동기에는 전동기가 소손될 우려가 있는 과전류가 생겼을 때 자동적으로 이를 저지하거나 이를 경보하는 장치를 시설하여야 하는데, 단상 전동기인 경우 전원측 전로에 시설하는 과전류 차단기의 정격 전류가 몇[A]이하이면 이 과부하 보호장치를 시설하지 않아도 되는가? (단, 단상 전동기는 KS C 4204(2003)의 표준 정격의 것을 말한다.)

  1. 10
  2. 15
  3. 30
  4. 50
(정답률: 42%)
  • 단상 전동기의 경우, 전원측 전로에 시설하는 과전류 차단기의 정격전류가 $15\text{A}$이하이면 별도의 과부하 보호장치를 시설하지 않아도 됩니다.
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82. 정격 전류 30[A]의 전동기 1대와 정격 전류 5[A]의 전열기 2대에 공급하는 저압 옥내 간선을 보호할 과전류 차단기의 정격 전류의 최대값은 몇[A]인가?

  1. 40
  2. 70
  3. 100
  4. 120
(정답률: 37%)
  • 저압 옥내 간선에 전동기가 접속될 경우, 과전류 차단기의 정격전류는 전동기 정격전류 합계의 3배에 기타 전기사용기계기구의 정격전류 합계를 가산한 값 이하로 선정합니다.
    ① [기본 공식] $I = 3 \times I_{m} + \sum I_{o}$
    ② [숫자 대입] $I = 3 \times 30 + (5 \times 2)$
    ③ [최종 결과] $I = 100\text{A}$
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83. 저압 연접 인입선은 인입선에서 분기하는 점으로부터 몇[m]를 초과하는 지역에 미치지 아니하도록 시설하여야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 100
  4. 200
(정답률: 51%)
  • 판단기준 제101조에 따라 저압 연접 인입선은 인입선에서 분기하는 점으로부터 $100\text{m}$를 초과하는 지역에 미치지 아니하도록 시설해야 합니다.
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84. 옥내에 시설하는 관등회로의 사용전압이 1000[V]를 넘는 방전등 공사에 사용되는 네온 변압기 외함의 접지공사로 알맞은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 1종 접지 공사
  2. 2종 접지 공사
  3. 3종 접지 공사
  4. 특별 3종 접지 공사
(정답률: 62%)
  • 네온 변압기 외함의 접지공사 종류를 묻는 문제입니다.
    판단기준 제215조에 따라 네온 변압기의 외함에는 제3종 접지공사를 실시해야 합니다.
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85. 가요 전선관 공사에 있어서 저압 옥내 배선 시설에 맞지 않는 것은?

  1. 전선은 절연 전선일 것
  2. 가요 전선관 안에는 전선에 접속점이 없을 것
  3. 1종 금속제 가요전선관의 두께는 0.8mm 이상일 것
  4. 일반적으로 가요 전선관은 3종 금속제 가요 전선관 일 것
(정답률: 36%)
  • 가요 전선관 공사의 저압 옥내 배선 시설 기준을 묻는 문제입니다.
    가요 전선관 공사 시 일반적으로 사용하는 관은 2종 금속제 가요 전선관이어야 합니다.

    오답 노트
    3종 금속제 가요 전선관: 일반적인 시설 기준에 맞지 않음
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86. 1차 22900V, 2차 3300V의 변압기를 옥외에 시설할 때 구내에 취급자 이외의 사람이 들어가지 아니하도록 울타리를 시설하려고 한다. 이때 울타리의 높이는 몇[m]이상으로 하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 46%)
  • 취급자 이외의 사람이 들어가지 않도록 설치하는 울타리의 높이 기준을 묻는 문제입니다.
    전기설비 기술기준에 따라 옥외에 시설하는 변압기 등의 울타리 높이는 $2\text{m}$이상으로 하여야 합니다.
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87. 강제 배류기의 시설기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 귀선에서는 강제 배류기를 거쳐 금속제 지중 관로로 통하는 전류를 저지하는 구조로 할 것
  2. 강제 배류기를 보호하기 위하여 적정한 과전류 차단기를 시설 할 것
  3. 강제 배류기용 전원장치의 변압기는 절연 변압기를 시설하고, 1,2차측 전로에는 개폐기 및 과전류 차단기를 각 극에 시설한 것일 것
  4. 강제 배류기는 제 3종 접지공사를 한 금속제 외함 기타 견고한 함에 넣어 시설하거나 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설할 것
(정답률: 51%)
  • 강제 배류기의 시설기준 중 전원장치 변압기 구성에 대한 설명이 잘못되었습니다.
    강제 배류기용 전원장치의 변압기는 절연 변압기를 시설하고, 1차측 전로에는 개폐기 및 과전류 차단기를 시설해야 하지만, 2차측 전로에는 과전류 차단기만을 시설해야 합니다.
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88. 사용 전압이 60000[V] 이하인 특별고압 가공 전선로는 상시 정전 유도작용 에 의한 통신상의 장해가 없도록 시설하기 위하여 전화선로의 길이 12km 마다 유도 전류는 몇[㎂]를 넘지 않도록 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 60%)
  • 특별고압 가공 전선로의 정전 유도작용에 의한 통신선로 장해 방지 기준을 묻는 문제입니다.
    사용 전압이 $60\text{kV}$이하인 경우, 선로 길이 $12\text{km}$ 마다 유도 전류가 $2\text{\mu A}$를 넘지 않아야 합니다.

    오답 노트
    60kV 초과: 선로 길이 $40\text{km}$ 마다 $3\text{\mu A}$이하
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89. 특별고압 가공전선이 저고압 가공전선 등과 제 2차 접근 상태로 시설되는 경우 사용전압이 35000V 이하인 특별 고압 가공전선과 저고압 가공전선 등 사이에 무엇을 시설하는 경우에 특별고압 가공전선로를 제 2종 특별고압 보안공사에 의하지 아니 하여도 되는가? (단, 애자장치에 관한 부분에 한한다.)

  1. 접지설비
  2. 보호망
  3. 차폐장치
  4. 전류제한장치
(정답률: 55%)
  • 사용전압이 $35000\text{V}$이하인 특별고압 가공전선이 제2차 접근 상태로 시설될 때, 보호망을 설치하면 애자장치 부분에 한하여 제2종 특별고압 보안공사를 하지 않아도 됩니다.
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90. 특별고압 가공전선과 가공약전류 전선 사이에 시설하는 보호망에서 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 가로 및 세로를 각각 몇[m] 이하로 시설하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 1
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 47%)
  • 특별고압 가공전선과 약전류 전선 사이의 보호망 설치 기준에 따르면, 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 가로 및 세로를 각각 $1.5\text{m}$이하로 시설하여야 합니다.
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91. 3상 4선식 22.9kV 중성점 다중 접지 전로의 절련 내력 시험 전압은 최대 사용 전압의 몇 배의 전압인가?

  1. 0.64배
  2. 0.72배
  3. 0.92배
  4. 1.25배
(정답률: 62%)
  • 중성점 직접 접지식 전로의 절연 내력 시험 전압은 전압 범위에 따라 결정됩니다. $22.9\text{kV}$는 $25\text{kV}$이하 범위에 해당하므로 최대 사용 전압의 $0.92$배를 적용합니다.

    오답 노트
    0.72배: $60\text{kV}$ ~ $170\text{kV}$ 범위
    0.64배: $170\text{kV}$ 초과 범위
    1.25배: $7\text{kV}$ ~ $60\text{kV}$ 비접지식 범위
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92. 저압의 전선로 중 절연 부분의 전선과 대지간 및 전선의 심선 상호간의 절연 저항에 대한 기준으로 옳은 것은?

  1. 사용 전압에 대한 누설 전류가 최대 공급 전류의 1/1200을 넘지 않아야 한다.
  2. 사용 전압에 대한 누설 전류가 최대 공급 전류의 1/2000을 넘지 않아야 한다.
  3. 사용 전압에 대한 누설 전류가 부하 전류의 1/1200을 넘지 않아야 한다.
  4. 사용전압에 대한 누설 전류가 부하 전류의 1/2000을 넘지 않아야 한다.
(정답률: 50%)
  • 저압 전선로의 절연 저항 기준은 안전을 위해 누설 전류를 엄격히 제한합니다. 관련 규정에 따라 사용 전압에 대한 누설 전류가 최대 공급 전류의 $1/2000$을 넘지 않아야 합니다.
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93. 다음 중 “지중 관로”에 포함되지 않는 것은?

  1. 지중 광섬유 케이블 선로
  2. 지중 약전류 전선로
  3. 지중 전선로
  4. 지중 레일 선로
(정답률: 66%)
  • 지중 관로는 전선이나 케이블을 보호하기 위해 땅속에 매설하는 관로를 의미합니다. 지중 광섬유 케이블 선로, 지중 약전류 전선로, 지중 전선로는 모두 지중에 매설되는 선로에 해당하지만, 지중 레일 선로는 지중 관로의 범주에 포함되지 않습니다.
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94. 그림은 전력선 반송 통신용 결합 장치의 보안장치 이다. 그림에서 DR은 무엇인가?

  1. 접지형 개폐기
  2. 결합 필터
  3. 방전갭
  4. 배류 선륜
(정답률: 48%)
  • 전력선 반송 통신용 결합 장치의 보안장치 구성 요소 중 DR은 배류 선륜을 의미합니다.

    오답 노트
    S: 접지형 개폐기
    CC: 결합 커패시터
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95. 시가지에 시설하는 154kV 가공 전선로를 도로와 제 1차 접근 상태로 시설하는 경우, 전선과 도로와의 이격 거리는 몇[m] 이상이어야 하는가?

  1. 4.4
  2. 4.8
  3. 5.2
  4. 5.6
(정답률: 57%)
  • 특고압 가공전선로와 도로의 이격 거리는 전압에 따른 단수를 계산하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{이격거리} = 3 + \text{단수} \times 0.15$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{단수} = \frac{154 - 35}{10} = 11.9 \rightarrow 12\text{단}$$
    $$\text{이격거리} = 3 + 12 \times 0.15$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{이격거리} = 4.8\text{m}$$
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96. 3300V 고압 가공 전선로를 교통이 번잡한 도로를 횡단하여 시설하는 경우에는 지표상 높이를 몇[m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 48%)
  • 저압 및 고압 가공전선로가 교통이 번잡한 도로를 횡단하여 시설되는 경우, 지표상 높이는 $6\text{m}$이상으로 유지해야 합니다.
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97. 옥내 배선의 사용 전압이 200V 인 경우에 이를 금속관 공사에 의하여 시설 하려고 한다. 다음 중 옥내배선의 시설로 옳은 것은?

  1. 전선은 경동선으로 4mm의 단선을 사용하였다.
  2. 전선은 옥외용 비닐절연전선을 사용하였다.
  3. 콘크리트에 매설하는 전선관의 두께는 1.0mm를 사용 하였다.
  4. 금속관에는 제 3종 접지공사를 하였다.
(정답률: 55%)
  • 저압 옥내배선의 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우, 금속관에는 제3종 접지공사를 시행해야 합니다.

    오답 노트
    옥외용 비닐절연전선: 금속관 공사 시 사용 불가
    콘크리트 매설 전선관 두께: $1.2\text{mm}$이상이어야 함
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98. 접지공사의 특례와 관련하여 특별 제 3종 접지공사를 하여야 하는 금속체와 대지간의 전기 저항치가 몇[Ω]이하인 경우에는 특별 제 3종 접지 공사를 한 것으로 보는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 3
  2. 10
  3. 50
  4. 100
(정답률: 64%)
  • 특별 제3종 접지공사의 기준 저항값은 $10\Omega$이하입니다.

    오답 노트
    제1종 접지공사: $10\Omega$ (단면적 $6\text{mm}^2$)
    제3종 접지공사: $100\Omega$ (단면적 $2.5\text{mm}^2$)
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99. 전선 기타의 가섭선 주위에 두께 6mm의 빙설이 부착된 상태에서 을종 풍압하중은 구성재의 투영면적 1m2당 몇[Pa]을 기초로 하여 계산하는가?

  1. 333
  2. 372
  3. 588
  4. 666
(정답률: 35%)
  • 판단기준 제62조(풍압하중의 종별과 적용)에 따라, 전선 기타의 가섭선 주위에 두께 $6\text{mm}$, 비중 $0.9$의 빙설이 부착된 상태의 을종 풍압하중은 수직 투영면적 $1\text{m}^{2}$당 $372\text{Pa}$를 기초로 계산합니다.

    오답 노트
    333Pa: 다도체를 구성하는 전선에 적용되는 값입니다.
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100. 수소 냉각식의 발전기 조상기에서 발전기안 또는 조상기의 수소의 순도가 몇[%] 이하로 저하한 경우에는 이를 조정하는 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 15
  2. 85
  3. 125
  4. 230
(정답률: 72%)
  • 수소 냉각식 발전기 및 조상기의 냉각 효율을 유지하기 위해 수소 순도가 85% 이하로 저하될 경우, 이를 보충하고 조정하는 장치를 반드시 시설해야 합니다.
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