전기산업기사 필기 기출문제복원 (2019-08-04)

전기산업기사 2019-08-04 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기산업기사 2019-08-04 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기산업기사
(2019-08-04 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 간격 d(m)인 두 평행판 전극 사이에 유전율 ε인 유전체를 넣고 전극 사이에 전압 e=Emsinωt(V)를 가했을 때 변위 전류 밀도(A/m2)는?

(정답률: 63%)
  • 변위 전류 밀도는 전속 밀도의 시간 변화율로 정의되며, 전계와 전압의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \epsilon \frac{dV}{dt} \frac{1}{d}$
    ② [숫자 대입] $I = \epsilon \frac{d(E_m \sin \omega t)}{dt} \frac{1}{d}$
    ③ [최종 결과] $I = \frac{\epsilon \omega E_m \cos \omega t}{d}$
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2. E = i + 2j + 3k (V/cm)로 표시되는 전계가 있다. 0.02 μC의 전하를 원점으로부터 r = 3i (m)로 움직이는는데 필요로 하는 일(J)은?

  1. 3 × 10-6
  2. 6 × 10-6
  3. 3 × 10-8
  4. 6 × 10-8
(정답률: 50%)
  • 전하를 전계 내에서 이동시킬 때 필요한 일은 전하량, 전계, 이동 거리의 내적으로 구할 수 있습니다. 이때 전계의 단위가 $\text{V/cm}$이므로 반드시 $\text{V/m}$로 환산($\times 10^{2}$)하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $W = Q \cdot (E \cdot r)$
    ② [숫자 대입] $W = 0.02 \times 10^{-6} \cdot ((1\mathbf{i} + 2\mathbf{j} + 3\mathbf{k}) \times 10^{2} \cdot 3\mathbf{i})$
    ③ [최종 결과] $W = 6 \times 10^{-6}$
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3. 플레밍의 왼손법칙에서 왼손의 엄지, 검지, 중지의 방향에 해당되지 않는 것은?

  1. 전압
  2. 전류
  3. 자속밀도
  4. 힘
(정답률: 81%)
  • 플레밍의 왼손법칙은 전동기의 원리로, 힘, 자속밀도, 전류의 관계를 나타냅니다.

    오답 노트
    전압: 플레밍의 오른손법칙(발전기)에서 기전력과 관련된 요소임
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4. 전류 2π(A)가 흐르고 있는 무한직선 도체로부터 2m만큼 떨어진 자유공간 내 P점의 자속밀도의 세기(Wb/m2)는?

  4. μ0
(정답률: 60%)
  • 무한직선 도체에 의한 자계 세기 $H$를 먼저 구한 후, 자속밀도 $B$의 정의를 이용해 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$ B = \mu_0 H = \mu_0 \frac{I}{2\pi r} $$
    ② [숫자 대입]
    $$ B = \mu_0 \frac{2\pi}{2\pi \times 2} $$
    ③ [최종 결과]
    $$ B = \frac{\mu_0}{2} $$
    따라서 정답은 입니다.
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5. 여러 가지 도체의 전하 분포에 있어서 각 도체의 전하를 n배할 경우, 중첩의 원리가 성립하기 위해서 그 전위는 어떻게 되는가?

  1. 이 된다.
  2. n배가 된다.
  3. 2n배가 된다.
  4. n2배가 된다.
(정답률: 76%)
  • 전위와 전하의 관계식을 통해 전하량과 전위의 비례 관계를 알 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{Q}{C}$
    ② [원리] 전위 $V$는 전하량 $Q$에 비례하므로, 전하를 $n$배 하면 전위 또한 $n$배가 됩니다.
    ③ [최종 결과] $n$배가 된다.
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6. 반지름 1m의 원형 코일에 1A의 전류가 흐를 때 중심점의 자계의 세기(AT/m)는?

  1. 1/4
  2. 1/2
  3. 1
  4. 2
(정답률: 76%)
  • 원형 코일 중심에서의 자계의 세기는 전류와 권수(N)에 비례하고 반지름(a)에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{NI}{2a}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{1 \times 1}{2 \times 1}$
    ③ [최종 결과] $H = 1/2$
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7. 전류가 흐르는 도선을 자계 내에 놓으면 이 도선에 힘이 작용한다. 평등자계의 진공 중에 놓여 있는 직선전류 도선이 받는 힘에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 도선의 길이에 비례한다.
  2. 전류의 세기에 반비례한다.
  3. 자계의 세기에 반비례한다.
  4. 전류와 자계 사이의 각에 대한 정현(sine)에 반비례한다.
(정답률: 74%)
  • 자계 내에서 직선전류 도선이 받는 힘 $F$는 플레밍의 왼손 법칙에 의해 결정됩니다.
    $$F = BIl\sin\theta$$
    위 식에서 힘 $F$는 자계의 세기 $B$, 전류의 세기 $I$, 도선의 길이 $l$에 모두 비례합니다.

    오답 노트
    전류의 세기: 비례함
    자계의 세기: 비례함
    정현(sine) 값: 비례함
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8. 106cal의 열량은 약 몇 kWh의 전력량인가?

  1. 0.06
  2. 1.16
  3. 2.27
  4. 4.17
(정답률: 72%)
  • 열량 $\text{cal}$를 전력량 $\text{kWh}$로 변환하는 문제입니다. $1\text{cal}$는 약 $0.001163\text{Wh}$의 에너지에 해당합니다.
    ① [기본 공식] $W = \text{cal} \times 0.001163$
    ② [숫자 대입] $W = 10^{6} \times 0.001163$
    ③ [최종 결과] $W = 1.16\text{kWh}$
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9. 인덕턴스의 단위에서 1H는?

  1. 1A의 전류에 대한 자속이 1Wb인 경우이다.
  2. 1A의 전류에 대한 유전율이 1F/m이다.
  3. 1A의 전류가 1초간에 변화하는 양이다.
  4. 1A의 전류에 대한 자계가 1AT/m인 경우이다.
(정답률: 68%)
  • 인덕턴스 $L$은 전류에 대한 자속 쇄교수의 비율을 의미합니다. 따라서 $1\text{H}$는 $1\text{A}$의 전류가 흐를 때 자속이 $1\text{Wb}$인 경우를 말합니다.
    $$L = \frac{\Phi}{I}$$
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10. 어떤 물체에 F1 = -3i + 4j – 5k와 F2 = 6i + 3j – 2k의 힘이 작용하고 있다. 이 물체에 F3을 가하였을 때 세 힘이 평형이 되기 위한 F3은?

  1. F3 = -3i – 7j + 7k
  2. F3 = 3i + 7j - 7k
  3. F3 = 3i – j - 7k
  4. F3 = 3i – j + 3k
(정답률: 73%)
  • 세 힘이 평형을 이루기 위해서는 모든 힘의 벡터 합이 $0$이 되어야 한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\vec{F_1} + \vec{F_2} + \vec{F_3} = 0$
    ② [숫자 대입] $(-3i + 4j - 5k) + (6i + 3j - 2k) + \vec{F_3} = 0$
    ③ [최종 결과] $\vec{F_3} = -3i - 7j + 7k$
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11. 직류 500V 절연저항계로 절연저항을 측정하니 2MΩ이 되었다면 누설전류(μA)는?

  1. 25
  2. 250
  3. 1000
  4. 1250
(정답률: 81%)
  • 옴의 법칙을 이용하여 전압과 절연저항을 알 때 흐르는 누설전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{500}{2 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $I = 250 \mu A$
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12. 동심구에서 내부도체의 반지름이 a, 절연체의 반지름이 b, 외부도체의 반지름이 c이다. 내부도체에만 전하 Q를 주었을 때 내부도체의 전위는? (단, 절연체의 유전율은 ε0 이다.)

(정답률: 76%)
  • 동심구 구조에서 내부도체의 전위는 각 층의 전위차를 합산하여 구할 수 있으며, 주어진 조건에 따른 내부도체의 전위 식은 다음과 같습니다.
    $$\frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0}} (\frac{1}{a} - \frac{1}{b} + \frac{1}{c})$$
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13. 인덕턴스가 20mH인 코일에 흐르는 전류가 0.2초 동안 6A가 변화되었다면 코일에 유기되는 기전력은 몇 V인가?

  1. 0.6
  2. 1
  3. 6
  4. 30
(정답률: 66%)
  • 코일에 흐르는 전류가 시간에 따라 변화할 때 발생하는 유도기전력의 크기는 인덕턴스와 전류의 시간 변화율의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e = L \frac{\Delta i}{\Delta t}$
    ② [숫자 대입] $e = 20 \times 10^{-3} \times \frac{6}{0.2}$
    ③ [최종 결과] $e = 0.6$
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14. 전기기기의 철심(자심)재료로 규소강판을 사용하는 이유는?

  1. 동손을 줄이기 위해
  2. 와전류손을 줄이기 위해
  3. 히스테리시스손을 줄이기 위해
  4. 제작을 쉽게 하기 위하여
(정답률: 80%)
  • 전기기기의 철심 재료로 규소강판을 사용하는 핵심 이유는 철의 자기적 특성을 개선하여 히스테리시스손을 줄이기 위함입니다.

    오답 노트
    와전류손을 줄이기 위해: 성층 철심을 사용함
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15. 평행한 두 도선간의 전자력은? (단, 두 도선간의 거리는 r(m)라 한다.)

  1. r에 반비례
  2. r에 비례
  3. r2에 비례
  4. r2에 반비례
(정답률: 56%)
  • 평행한 두 도선 사이에 흐르는 전류에 의해 발생하는 전자력은 두 도선 사이의 거리 $r$에 반비례하는 특성을 가집니다.
    $$F = \frac{\mu I I' l}{2 \pi r}$$
    위 식에서 분모에 거리 $r$이 위치하므로, 전자력은 $r$에 반비례합니다.
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16. M.K.S 단위로 나타낸 진공에 대한 유전율은?

  1. 8.855 × 10-12 N/m
  2. 8.855 × 10-10 N/m
  3. 8.855 × 10-12 F/m
  4. 8.855 × 10-10 F/m
(정답률: 75%)
  • 진공의 유전율 $\epsilon_{0}$는 전자기학의 기본 상수로, M.K.S 단위계에서 다음과 같은 값을 가집니다.
    $$\epsilon_{0} = 8.855 \times 10^{-12} \text{ F/m}$$

    오답 노트
    $\text{N/m}$: 유전율의 단위는 $\text{F/m}$ 또는 $\text{C}^{2}/(\text{N} \cdot \text{m}^{2})$ 입니다.
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17. 자유공간의 변위전류가 만드는 것은?

  1. 전계
  2. 전속
  3. 자계
  4. 분극지력선
(정답률: 73%)
  • 맥스웰 방정식에 따르면, 전도전류뿐만 아니라 시간에 따라 변화하는 전속밀도에 의한 변위전류 또한 자계를 생성하는 원인이 됩니다.
    $$\text{rot} H = i + i_{d}$$
    여기서 $i_{d}$가 변위전류밀도이며, 이는 자계 $H$를 형성합니다.
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18. 접지 구도체와 점전하 사이에 작용하는 힘은?

  1. 항상 반발력이다.
  2. 항상 흡인력이다.
  3. 조건적 반발력이다.
  4. 조건적 흡인력이다.
(정답률: 84%)
  • 접지된 구도체 근처에 점전하가 있으면, 정전 유도 현상에 의해 점전하와 반대 부호의 전하가 구 표면에 유도됩니다. 이로 인해 서로 다른 극성 간의 인력이 작용하므로 항상 흡인력이 발생합니다.
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19. 무한장 직선 도체에 선전하밀도 λ(C/m)의 전하가 분포되어 있는 경우, 이 직선 도체를 축으로 하는 반지름 r(m)의 원통면상의 전계(V/m)는?

(정답률: 61%)
  • 가우스 법칙을 적용하면 무한장 직선 도체로부터 거리 $r$만큼 떨어진 지점의 전계는 선전하밀도 $\lambda$를 원통의 표면적($2\pi r l$)과 유전율의 곱으로 나눈 값과 같습니다.
    $$\frac{\lambda}{2\pi \epsilon_{0} r}$$
    따라서 정답은 입니다.
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20. 동의 용량 C(μF)의 커패시터 n개를 병렬로 연결하였다면 합성정전용량은 얼마인가?

  1. n2C
  2. nC
  3. C/n
  4. C
(정답률: 81%)
  • 커패시터(콘덴서)를 병렬로 연결하면 전체 정전용량은 각 용량의 합과 같으므로, 동일한 용량 $C$를 $n$개 병렬 연결하면 $n$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $C_{total} = C_1 + C_2 + \dots + C_n$
    ② [숫자 대입] $C_{total} = C + C + \dots + C$
    ③ [최종 결과] $C_{total} = nC$
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2과목: 전력공학

21. 송전선로에 낙뢰를 방지하기 위하여 설치하는 것은?

  1. 댐퍼
  2. 초호환
  3. 가공지선
  4. 애자
(정답률: 75%)
  • 가공지선은 송전선 위에 도선과 나란히 가설하여 접지함으로써, 벼락(낙뢰)이 송전선에 직접 떨어지는 것을 방지하는 역할을 합니다.

    오답 노트
    댐퍼: 진동 완화 장치
    초호환: 전압분포 개선 및 애자 보호
    애자: 전선 고정 및 절연
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22. 3상 3선식 송전 선로에서 정격전압이 66kV이고, 1선당 리액턴스가 10Ω일 때, 100MVA 기준의 %리액턴스는 약 얼마인가?

  1. 17%
  2. 23%
  3. 52%
  4. 69%
(정답률: 59%)
  • 기준 용량과 선간전압, 리액턴스 값을 이용하여 퍼센트 리액턴스를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{%}X = \frac{P \times X}{10 \times V^2}$
    ② [숫자 대입] $\text{%}X = \frac{100000 \times 10}{10 \times 66^2}$
    ③ [최종 결과] $\text{%}X = 22.96$
    약 23%가 도출됩니다.
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23. 가공 왕복선 배치에서 지름이 d(m)이고 선간거리가 D(m)인 선로 한 가닥의 작용 인덕턴스는 몇 mH/km인가? (단, 선로의 투자율은 1이라 한다.)

(정답률: 65%)
  • 가공 왕복선 한 가닥의 작용 인덕턴스 공식은 반지름 $r$을 기준으로 합니다. 문제에서 주어진 지름 $d$를 반지름 $r = \frac{d}{2}$로 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = 0.05 + 0.4605 \log_{10} \frac{D}{r}$
    ② [숫자 대입] $L = 0.05 + 0.4605 \log_{10} \frac{D}{\frac{d}{2}}$
    ③ [최종 결과] $L = 0.05 + 0.4605 \log_{10} \frac{2D}{d}$
    따라서 정답은 입니다.
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24. 송전선로를 연가하는 주된 목적은?

  1. 페란티효과의 방지
  2. 직격뢰의 방지
  3. 선로정수의 평형
  4. 유도뢰의 방지
(정답률: 80%)
  • 연가는 3상 송전선로를 3등분 하여 각 결선을 바꾸어주는 방식으로, 선로정수를 평형하게 만들어 유도장해를 감소시키고 직렬공진을 방지하는 것이 주된 목적입니다.
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25. 부하전류 및 단락전류를 모두 개폐할 수 있는 스위치는?

  1. 단로기
  2. 차단기
  3. 선로개폐기
  4. 전력퓨즈
(정답률: 75%)
  • 차단기는 정상적인 부하전류의 개폐는 물론, 사고 시 발생하는 거대한 단락전류까지 안전하게 차단할 수 있는 능력을 갖춘 장치입니다.

    오답 노트
    단로기: 부하전류를 개폐할 수 없습니다.
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26. 송전단 전압 161kV, 수전단 전압 155kV, 상차각 40°, 리액턴스가 49.8Ω일 때 선로손실을 무시한다면 전송 전력은 약 몇 MW인가?

  1. 289
  2. 322
  3. 373
  4. 869
(정답률: 51%)
  • 송전단 전압, 수전단 전압, 리액턴스 및 상차각을 이용하여 전송 전력을 계산하는 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V_s V_r}{X} \sin\delta$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{161 \times 155}{49.8} \sin 40^\circ$
    ③ [최종 결과] $P = 322.1 \approx 322 \text{ MW}$
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27. 송전선로에 근접한 통신선에 유도장해가 발생하였을 때, 전자유도의 원인은?

  1. 역상전압
  2. 정상전압
  3. 정상전류
  4. 영상전류
(정답률: 79%)
  • 통신선에 발생하는 유도장해 중 전자유도는 송전선에 흐르는 영상전류와 상호인덕턴스에 의해 발생합니다.

    오답 노트
    정상전압: 정전유도장해의 원인입니다.
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28. 뒤진 역률 80%, 10kVA의 부하를 가지는 주상변압기의 2차측에 2kVA의 전력용 콘덴서를 접속하면 주상변압기에 걸리는 부하는 약 몇 kVA가 되겠는가?

  1. 8
  2. 8.5
  3. 9
  4. 9.5
(정답률: 49%)
  • 부하의 유효전력은 유지된 상태에서 전력용 콘덴서가 무효전력을 상쇄시켜 전체 피상전력을 감소시키는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $P = S \times \cos\theta$, $Q = \sqrt{S^2 - P^2}$ , $$S_{new} = \sqrt{P^2 + (Q - Q_c)^2}$$
    ② [숫자 대입] $P = 10 \times 0.8 = 8$, $Q = \sqrt{10^2 - 8^2} = 6$ , $$S_{new} = \sqrt{8^2 + (6 - 2)^2}$$
    ③ [최종 결과] $S_{new} = 8.94 \approx 9 \text{ kVA}$
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29. 양수발전의 주된 목적으로 옳은 것은?

  1. 연간 발전량을 늘이기 위하여
  2. 연간 평균 손실 전력을 줄이기 위하여
  3. 연간 발전비용을 줄이기 위하여
  4. 연간 수력발전량을 늘이기 위하여
(정답률: 60%)
  • 양수발전은 전력 수요가 적은 경부하시간대의 저렴한 잉여 전력을 이용하여 물을 끌어올렸다가, 전력 수요가 많은 피크시간대에 발전함으로써 전체적인 연간 발전비용을 줄이는 것이 주된 목적입니다.
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30. 어떤 수력발전소의 수압관에서 분출되는 물의 속도와 직접적인 관련이 없는 것은?

  1. 수면에서의 연직거리
  2. 관의 경사
  3. 관의 길이
  4. 유량
(정답률: 71%)
  • 수압관에서 분출되는 물의 속도는 베르누이 정리에 의해 수두(연직거리)에 의해 결정되며, 관의 길이와는 직접적인 관련이 없습니다.
    $$V = \sqrt{2gh}$$
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31. 차단기에서 정격차단 시간의 표준이 아닌 것은?

  1. 3Hz
  2. 5Hz
  3. 8Hz
  4. 10Hz
(정답률: 74%)
  • 차단기의 정격차단시간 표준은 $3\text{Hz}$에서 $8\text{Hz}$ 사이의 범위를 가집니다.

    오답 노트
    10Hz: 표준 범위인 $3\sim8\text{Hz}$를 벗어남
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32. 변류기 개방 시 2차측을 단락하는 이유는?

  1. 2차측 절연 보호
  2. 2차측 과전류 보호
  3. 측정오차 방지
  4. 1차측 과전류 방지
(정답률: 78%)
  • 변류기는 대전류를 소전류로 변성하는 장치로, 2차측을 개방하면 권선에 매우 높은 과전압이 유기되어 절연이 파괴될 위험이 있습니다. 따라서 2차측을 단락시켜 2차측 절연 보호를 해야 합니다.
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33. 66kV, 60Hz 3상 3선식 선로에서 중성점을 소호리액터 접지하여 완전 공진상태로 되었을 때 중성점에 흐르는 전류는 몇 A인가? (단, 소호리액터를 포함한 영상회로의 등가 저항은 200Ω, 중성점 잔류전압을 4400V라고 한다.)

  1. 11
  2. 22
  3. 33
  4. 44
(정답률: 67%)
  • 중성점 잔류전압과 영상회로의 등가 저항을 이용하여 옴의 법칙으로 중성점 전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{E}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{4400}{200}$
    ③ [최종 결과] $I = 22$ A
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34. 배전선로의 역률개선에 따른 효과로 적합하지 않은 것은?

  1. 전원측 설비의 이용률 향상
  2. 선로절연에 요하는 비용 절감
  3. 전압강하 감소
  4. 선로의 전력손실 경감
(정답률: 67%)
  • 역률을 개선하면 무효전력이 감소하여 전원측 설비 이용률이 향상되고, 전압강하 감소 및 선로 전력손실 경감, 전기요금 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

    오답 노트
    선로절연에 요하는 비용 절감: 이는 주로 Y결선 채택 시 상전압이 낮아져 얻을 수 있는 이점입니다.
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35. 다음 중 전력선 반송 보호계전방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 저주파 반송전류를 중첩시켜 사용하므로 계통의 신뢰도가 높아진다.
  2. 고장 구간의 선택이 확실하다.
  3. 동작이 예민하다.
  4. 고장점이나 계통의 여하에 불구하고 선택차단개소를 동시에 고속도 차단할 수 있다.
(정답률: 51%)
  • 전력선 반송 보호계전방식은 저주파가 아닌 고주파 반송전류를 중첩시켜 사용함으로써 신뢰도를 높이는 방식입니다.
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36. 송, 수전단 전압을 ES, ER 이라하고 4단자 정수를 A, B, C, D 라 할 때 전력 원선도의 반지름은?

(정답률: 57%)
  • 전력 원선도에서 반지름 $r$은 송전단 전압 $E_S$와 수전단 전압 $E_R$의 곱을 4단자 정수 $B$로 나눈 값으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$ r = \frac{E_S E_R}{B} $$
    따라서 정답은 입니다.
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37. 발전소의 발전기 정격전압(kV)으로 사용되는 것은?

  1. 6.6
  2. 33
  3. 66
  4. 154
(정답률: 60%)
  • 발전소의 발전기는 일반적으로 $6.6\text{ kV}$의 정격전압으로 전력을 생성하며, 이후 구내 승압변압기를 통해 $154\text{ kV}$, $345\text{ kV}$, $765\text{ kV}$ 등으로 승압하여 송전합니다.
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38. 송전계통의 중성점을 접지하는 목적으로 틀린 것은?

  1. 지락 고장 시 전선로의 대지 전위 상승을 억제하고 전선로와 기기의 절연을 경감시킨다.
  2. 소호리액터 접지방식에서는 1선 지락 시 지락점 아크를 빨리 소멸시킨다.
  3. 차단기의 차단용량을 증대시킨다.
  4. 지락고장에 대한 계전기의 동작을 확실하게 한다.
(정답률: 62%)
  • 중성점 접지의 주된 목적은 이상전압 억제, 절연 레벨 경감, 계전기 동작의 확실성 확보 및 과도 안정도 증진에 있습니다.

    오답 노트
    차단기의 차단용량을 증대시킨다: 접지 방식은 고장 전류의 크기에 영향을 주어 오히려 차단 용량을 결정하는 요인이 되며, 용량 자체를 증대시키는 것이 목적이 아닙니다.
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39. 정격용량 150kVA인 단상 변압기 두 대로 V 결선을 했을 경우 최대 출력은 약 몇 kVA인가?

  1. 170
  2. 173
  3. 260
  4. 280
(정답률: 59%)
  • V 결선 시의 출력은 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_{V} = \sqrt{3} \times P_{1}$
    ② [숫자 대입] $P_{V} = \sqrt{3} \times 150$
    ③ [최종 결과] $P_{V} = 259.8$
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40. 동일한 부하전력에 대하여 전압을 2배로 승압하면 전압강하, 전압강하율, 전력손실률은 각각 얼마나 감소하는지를 순서대로 나열한 것은?

(정답률: 74%)
  • 동일 부하전력에서 전압 $V$를 $n$배 승압할 때, 전압강하는 $V$에 반비례하고, 전압강하율과 전력손실률은 $V^{2}$에 반비례합니다. 따라서 전압을 2배 승압하면 전압강하는 $\frac{1}{2}$배, 전압강하율과 전력손실률은 $\frac{1}{4}$배로 감소합니다.
    $$\text{전압강하} \propto \frac{1}{V}, \text{ 전압강하율} \propto \frac{1}{V^{2}}, \text{ 전력손실률} \propto \frac{1}{V^{2}}$$
    $$\frac{1}{2}, \frac{1}{4}, \frac{1}{4}$$
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3과목: 전기기기

41. 3300/200V, 50kVA인 단상 변압기의 %저항, %리액턴스를 각각 2.4%, 1.6%라 하면 이때의 임피던스 전압은 약 몇 V 인가?

  1. 95
  2. 100
  3. 105
  4. 110
(정답률: 36%)
  • 먼저 퍼센트 임피던스를 구한 뒤, 이를 정격 전압에 곱하여 임피던스 전압을 산출합니다.
    ① [퍼센트 임피던스]
    $$\text{\%Z} = \sqrt{\%R^{2} + \%X^{2}}$$
    $$\text{\%Z} = \sqrt{2.4^{2} + 1.6^{2}} = 2.88\%$$
    ② [임피던스 전압]
    $$V_{z} = \frac{\%Z \times V}{100}$$
    $$V_{z} = \frac{2.88 \times 3300}{100}$$
    $$V_{z} = 95.04\text{ V}$$
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42. 단상 직권정류자전동기에 관한 설명 중 틀린 것은? (단, A:전기자, C:보상권선, F:계자권선이라 한다.)

  1. 직권형은 A와 F가 직렬로 되어 있다.
  2. 보상 직권형은 A, C 및 F가 직렬로 되어있다.
  3. 단상 직권정류자전동기에서는 보극권선을 사용하지 않는다.
  4. 유도 보상 직권형은 A와 F가 직렬로 되어 있고 C는 A에서 분리한 후 단락되어 있다.
(정답률: 66%)
  • 단상 직권정류자 전동기는 브러시에서 단락되는 코일에 단락 전류가 커져 정류가 곤란해지는 특성이 있으므로, 이를 해결하기 위해 반드시 보극을 설치해야 합니다.

    오답 노트
    직권형: 전기자와 계자가 직렬 연결됨
    보상 직권형: 전기자, 보상권선, 계자가 모두 직렬 연결됨
    유도 보상 직권형: 전기자와 계자는 직렬이며 보상권선은 전기자에서 분리되어 단락됨
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43. 동일 정격의 3상 동기발전기 2대를 무부하로 병렬 운전하고 있을 때, 두 발전기의 기전력 사이에 30°의 위상차가 있으면 한 발전기에서 다른 발전기에 공급되는 유효전력은 몇 kW인가? (단, 각 발전기의(1상의) 기전력은 1000V, 동기 리액턴스는 4Ω이고, 전기자 저항은 무시한다.)

  1. 62.5
  2. 62.5 × √3
  3. 125.5
  4. 125.5 × √3
(정답률: 46%)
  • 두 동기발전기가 병렬 운전 중 위상차가 발생하면 한 발전기에서 다른 발전기로 에너지가 이동하는 수수전력이 발생합니다.
    $$\text{수수전력 } P = \frac{E^{2}}{2X_{s}} \sin \theta$$
    $$P = \frac{1000^{2}}{2 \times 4} \sin 30^{\circ}$$
    $$P = 62.5\text{ kW}$$
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44. 2대의 변압기로 V결선하여 3상 변압하는 경우 변압기 이용률(%)은?

  1. 57.8
  2. 66.6
  3. 86.6
  4. 100
(정답률: 76%)
  • V결선 시 변압기 이용률은 설비용량 대비 실제 출력 가능한 3상 출력의 비율을 의미하며, 이는 $\frac{\sqrt{3}}{2}$의 값으로 결정됩니다.
    $$\text{이용률} = \frac{\sqrt{3}VI}{2VI}$$
    $$\text{이용률} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$
    $$\text{이용률} = 0.866 = 86.6\%$$
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45. 권선형 유도전동기의 속도-토크 곡선에서 비례추이는 그 곡선이 무엇에 비례하여 이동하는가?

  1. 슬립
  2. 회전수
  3. 공급전압
  4. 2차 저항
(정답률: 54%)
  • 권선형 유도전동기의 비례추이는 2차 저항을 변화시켜 토크 곡선을 이동시키는 2차 저항 제어법을 의미합니다.
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46. 동기발전기에 회전계자형을 사용하는 이유로 틀린 것은?

  1. 기전력의 파형을 개선한다.
  2. 계자가 회전자이지만 저전압 소용량의 직류이므로 구조가 간단하다.
  3. 전기자가 고정자이므로 고전압 대전류용에 좋고 절연이 쉽다.
  4. 전기자보다 계자극을 회전자로 하는 것이 기계적으로 튼튼하다.
(정답률: 45%)
  • 기전력의 파형을 개선하는 것은 분포권이나 단절권의 특징이며, 동기발전기에서 전기자를 Y결선하여 제3고조파를 제거함으로써 달성하는 효과입니다. 회전계자형을 사용하는 주된 이유는 고전압 대전류에 유리한 고정자 구조와 기계적 견고함 때문입니다.
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47. 동기전동기의 전기자반작용에서 전기자전류가 앞서는 경우 어떤 작용이 일어나는가?

  1. 증자작용
  2. 감자작용
  3. 횡축반작용
  4. 교차자화작용
(정답률: 71%)
  • 동기전동기의 전기자반작용에서 전기자 전류가 앞서는 경우, 주자속을 감소시키는 감자작용이 일어납니다.

    오답 노트
    증자작용: 동기발전기에서 전기자 전류가 앞설 때 발생하는 작용입니다.
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48. 직류기의 전기자에 일반적으로 사용되는 전기자 권선법은?

  1. 2층권
  2. 개로권
  3. 환상권
  4. 단층권
(정답률: 70%)
  • 직류기의 전기자 권선법에서는 일반적으로 2층권이 사용됩니다.
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49. PN 접합 구조로 되어 있고 제어는 불가능하나 교류를 직류로 변환하는 반도체 정류 소자는?

  1. IGBT
  2. 다이오드
  3. MOSFET
  4. 사이리스터
(정답률: 71%)
  • 다이오드는 PN 접합 구조의 2단자 소자로, 전류를 한 방향으로만 흐르게 하여 교류를 직류로 변환하는 정류 작용을 수행하며 별도의 제어 단자가 없습니다.

    오답 노트
    IGBT, MOSFET, 사이리스터: 게이트 단자가 있어 전류 흐름을 제어할 수 있는 소자입니다.
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50. 유도전동기의 회전자에 슬립 주파수의 전압을 공급하여 속도를 제어하는 방법은?

  1. 2차 저항법
  2. 2차 여자법
  3. 직류 여자법
  4. 주파수 변환법
(정답률: 52%)
  • 유도전동기의 회전자(2차측)에 슬립 주파수의 전압을 외부에서 공급하여 회전 속도를 제어하는 방식은 2차 여자법입니다.
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51. 단상 전파정류회로를 구성한 것으로 옳은 것은?

(정답률: 68%)
  • 단상 전파정류회로는 교류의 양(+)의 반주기와 음(-)의 반주기 모두를 한 방향의 직류로 변환하는 회로입니다. 회로의 경우, 다이오드 4개를 브리지 형태로 구성하여 입력 전압의 위상에 관계없이 부하에 항상 일정한 방향으로 전류가 흐르게 하므로 전파정류를 수행합니다.
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52. 60Hz, 12극, 회전자 외경 2m의 동기발전기에 있어서 자극면의 주변속도(m/s)는 약 얼마인가?

  1. 34
  2. 43
  3. 59
  4. 63
(정답률: 56%)
  • 동기속도를 먼저 구한 후, 원의 둘레와 회전수를 이용하여 자극면의 주변속도를 계산합니다.
    ① [동기속도 공식] $N = \frac{120f}{P}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{120 \times 60}{12} = 600$
    ③ [주변속도 공식] $v = \frac{\pi D N}{60}$
    ④ [숫자 대입] $v = \frac{\pi \times 2 \times 600}{60}$
    ⑤ [최종 결과] $v = 62.8$
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53. 이상적인 변압기에서 2차를 개방한 벡터도 중서로 반대 위상인 것은?

  1. 자속, 여자 전류
  2. 입력 전압, 1차 유도기전력
  3. 여자 전류, 2차 유도기전력
  4. 1차 유도기전력, 2차 유도기전력
(정답률: 49%)
  • 변압기 1차측에 전압을 가하면 자속이 발생하며, 렌츠의 법칙에 의해 유도기전력은 이 자속의 변화를 방해하는 방향으로 생성됩니다. 따라서 입력 전압과 1차 유도기전력은 서로 반대 위상을 갖게 됩니다.
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54. 정격전압 6000V, 용량 5000kVA 의 Y결선 3상 동기발전기가 있다. 여자전류 200A에서의 무부하 단자전압 6000V, 단락전류 600A일 때, 발전기의 단락비는 약 얼마인가?

  1. 0.25
  2. 1
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 56%)
  • 단락비는 정격전류에 대한 단락전류의 비로 정의하며, 먼저 3상 전력 공식을 통해 정격전류를 산출해야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_{n} = \frac{P}{\sqrt{3}V}$$
    $$K = \frac{I_{s}}{I_{n}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_{n} = \frac{5000 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times 6000} = 481.13$$
    $$K = \frac{600}{481.13}$$
    ③ [최종 결과]
    $$K = 1.25$$
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55. 정격전압 200V, 전기자 전류 100A일 때 1000rpm으로 회전하는 직류 분권전동기가 있다. 이 전동기의 무부하 속도는 약 몇 rpm인가? (단, 전기자 저항은 0.15Ω, 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 981
  2. 1081
  3. 1100
  4. 1180
(정답률: 63%)
  • 부하 시의 역기전력을 먼저 구한 뒤, 무부하 시에는 역기전력이 단자전압과 같다는 원리를 이용하여 속도를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = V - I_{a}R_{a}$$
    $$N_{0} = N \times \frac{E_{0}}{E}$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = 200 - 100 \times 0.15 = 185$$
    $$N_{0} = 1000 \times \frac{200}{185}$$
    ③ [최종 결과]
    $$N_{0} = 1081$$
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56. 3상 유도전동기의 원선도 작성에 필요한 기본량이 아닌 것은?

  1. 저항 측정
  2. 슬립 측정
  3. 구속 시험
  4. 무부하 시험
(정답률: 70%)
  • 3상 유도전동기의 원선도를 작성하기 위해서는 무부하 시험, 구속 시험, 저항 측정의 세 가지 기본 데이터가 필요합니다. 슬립 측정은 원선도 작성의 기본량이 아닙니다.
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57. 3상 분권정류자전동기의 설명으로 틀린 것은?

  1. 변압기를 사용하여 전원전압을 낮춘다.
  2. 정류자권선은 저전압 대전류에 적합하다.
  3. 부하가 가해지면 슬립의 발생 소요 토크는 직류전동기와 같다.
  4. 특성이 가장 뛰어나고 널리 사용되고 있는 전동기는 시라게 전동기이다.
(정답률: 39%)
  • 3상 분권정류자전동기에 부하가 가해질 때 발생하는 슬립의 소요 토크는 직류전동기의 특성과 서로 다릅니다.
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58. 다음은 직류 발전기의 정류 곡선이다. 이 중에서 정류 초기에 정류의 상태가 좋지 않은 것은?

  1. ⓐ
  2. ⓑ
  3. ⓒ
  4. ⓓ
(정답률: 69%)
  • 정류 곡선에서 전류 변화가 급격할수록 브러시 불꽃이 발생하여 정류 상태가 나빠집니다.
    ⓒ 곡선은 정류 전단부에 전류가 급격히 변화하므로 전단부에 브러시 불꽃이 발생하여 정류 상태가 좋지 않습니다.

    오답 노트
    ⓐ: 이상적인 정류
    ⓑ: 후단부에 전류가 급격히 변화하여 후단부에 불꽃 발생
    ⓓ: 전류 변화가 완만하여 불꽃 없음
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59. 유도전동기 원선도에서 원의 지름은? (단, E를 1차 전압, r는 1차로 환산한 저항, χ를 1차로 환산한 누설 리액턴스라 한다.)

  1. rE에 비례
  2. rχE에 비례
  3. 에 비례
  4. 에 비례
(정답률: 61%)
  • 유도전동기 원선도에서 원의 지름은 전압 $E$에 비례하고, 누설 리액턴스 $\chi$에 반비례하는 특성을 가집니다. 따라서 지름은 에 비례합니다.
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60. 어떤 단상 변압기의 2차 무부하전압이 240V이고 정격 부하시의 2차 단자전압이 230V이다. 전압변동률은 약 몇 % 인가?

  1. 2.35
  2. 3.35
  3. 4.35
  4. 5.35
(정답률: 65%)
  • 전압변동률은 무부하 시의 전압과 정격 부하 시의 단자전압 차이를 정격 단자전압으로 나누어 백분율로 나타낸 값입니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{V_{no-load} - V_{full-load}}{V_{full-load}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{240 - 230}{230} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 4.35$
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4과목: 회로이론

61. 일 때, f(t)의 최종값 f(∞)는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 74%)
  • 라플라스 변환된 함수 $F(s)$의 최종값은 최종값 정리를 이용하여 $\lim_{s \to 0} sF(s)$로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $f(\infty) = \lim_{s \to 0} s F(s)$
    ② [숫자 대입] $f(\infty) = \lim_{s \to 0} s \times \frac{5s + 8}{5s^2 + 4s} = \lim_{s \to 0} \frac{5s + 8}{5s + 4}$
    ③ [최종 결과] $f(\infty) = \frac{8}{4} = 2$
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62. 전압과 전류가 각각 v = 141.4sin(377t + )(V), i = √8sin(377t + )(A)인 회로의 소비(유효)전력은 약 몇 W인가?

  1. 100
  2. 173
  3. 200
  4. 344
(정답률: 62%)
  • 유효전력은 전압의 실효값, 전류의 실효값, 그리고 두 파형의 위상차에 의한 역률을 곱하여 구합니다. 위상차 $\theta$는 전압의 위상 $\frac{\pi}{3}$($60^{\circ}$)와 전류의 위상 $\frac{\pi}{6}$($30^{\circ}$)의 차이인 $30^{\circ}$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = V_{rms} I_{rms} \cos \theta$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{141.4}{\sqrt{2}} \times \frac{\sqrt{8}}{\sqrt{2}} \times \cos 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $P = 173$
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1

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63. 전달함수 출력(응답)식 C(s) = G(s)R(s)에서 입력함수 R(s)를 단위 임펄스 δ(t)로 인가할 때 이 계의 출력은?

  1. C(s) = G(s)δ(s)
  4. C(s) = G(s)
(정답률: 63%)
  • 단위 임펄스 함수 $\delta(t)$를 라플라스 변환하면 $R(s) = 1$이 됩니다.
    따라서 출력식 $C(s) = G(s)R(s)$에 $R(s) = 1$을 대입하면 $C(s) = G(s)$가 됩니다.
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64. 단자 a와 b사이에 전압 30V를 가했을 때 전류 I가 3A 흘렀다고 한다. 저항 r(Ω)은 얼마인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 61%)
  • 회로의 전체 저항을 구한 뒤, 저항 $r$의 병렬 및 직렬 합성 저항 식을 통해 $r$의 값을 도출합니다.
    이미지 분석 시, 전체 저항 $R$은 $r$과 $2r$의 병렬 결합인 $\frac{2r}{3}$입니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I}, R = \frac{2r}{3}$
    ② [숫자 대입] $10 = \frac{2r}{3}$
    ③ [최종 결과] $r = 15$
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65. Y결선된 대칭 3상 회로에서 전원 한 상의 전압이 Va = 220√2 sinωt(V)일 때 선간전압의 실효값 크기는 약 몇 V인가?

  1. 220
  2. 310
  3. 380
  4. 540
(정답률: 62%)
  • Y결선에서 선간전압은 상전압의 $\sqrt{3}$배입니다. 주어진 전압 식 $V_{a} = 220\sqrt{2} \sin \omega t$에서 상전압의 실효값은 $220\text{ V}$입니다.
    ① [기본 공식] $V_{line} = \sqrt{3} V_{phase}$
    ② [숫자 대입] $V_{line} = \sqrt{3} \times 220$
    ③ [최종 결과] $V_{line} = 381.05 \approx 380$
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66. a+a2 의 값은? (단, a=ej2π/3=1∠120° 이다.)

  1. 0
  2. -1
  3. 1
  4. a3
(정답률: 57%)
  • 복소수 $a$가 $120^{\circ}$ 위상차를 갖는 단위 벡터일 때, $1 + a + a^{2} = 0$이라는 성질을 이용합니다.
    따라서 $a + a^{2} = -1$이 됩니다.
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67. 코일의 권수 N=1000회이고, 코일의 저항 R=10Ω이다. 전류 I=10A를 흘릴 때 코일의 권수 1회에 대한 자속이 ø=3×10-2Wb이라면 이 회로의 시정수(s)는?

  1. 0.3
  2. 0.4
  3. 3.0
  4. 4.0
(정답률: 60%)
  • 코일의 인덕턴스를 먼저 구한 뒤, 이를 이용하여 회로의 시정수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{N \phi}{I}, \tau = \frac{L}{R}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{1000 \times 3 \times 10^{-2}}{10}, \tau = \frac{3}{10}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 0.3$
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68. 평형 3상 Y결선 회로의 선간전압이 Vl, 상전압이 Vp, 선전류가 Il, 상전류가 Ip 일 때 다음의 수식 중 틀린 것은? (단, P는 3상 부하전력을 의미한다.)

(정답률: 67%)
  • 평형 3상 Y결선에서 3상 부하전력 $P$를 구하는 공식은 상전압 $V_p$와 상전류 $I_p$를 사용할 때 $P = 3V_p I_p \cos\theta$입니다.
    따라서 식은 상전압과 상전류를 사용하면서 앞에 $\sqrt{3}$을 곱했으므로 잘못된 수식입니다.
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69. 다음 두 회로의 4단자 정수 A, B, C, D가 동일한 조건은?

  1. R1 = R2, R3 = R4
  2. R1 = R3, R2 = R4
  3. R1 = R4, R2 = R3 = 0
  4. R2 = R3, R1 = R4 = 0
(정답률: 56%)
  • 두 회로의 4단자 정수가 동일하려면 각 정수 $A, B, C, D$가 모두 같아야 합니다. 특히 $A = 1 + \frac{R_1}{R_2}$와 $D = 1 + \frac{R_4}{R_3}$가 같으려면 $\frac{R_1}{R_2} = \frac{R_4}{R_3}$ 조건을 만족해야 합니다.
    제시된 조건 중 $R_2 = R_3$이고 $R_1 = R_4 = 0$일 때, 두 회로의 모든 정수가 동일해집니다.
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70. 정현파 교류 를 복소수의 극좌표 형식인 페이저(phasor)로 나타내면?

(정답률: 62%)
  • 정현파 교류 식 $i = 10\sqrt{2}\sin(\omega t + \frac{\pi}{3})$를 페이저로 변환할 때는 최댓값 $10\sqrt{2}$를 $\sqrt{2}$로 나눈 실효값과 위상각을 추출합니다.
    실효값: $10\sqrt{2} \div \sqrt{2} = 10$
    위상각: $\frac{\pi}{3}$
    따라서 페이저 형식은 가 됩니다.
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71. 평형 3상 저항 부하가 3상 4선식 회로에 접속되어 있을 때 단상 전력계를 그림과 같이 접속하였더니 그 지시 값이 W(W) 이었다. 이 부하의 3상 전력(W)은?

  1. √2 W
  2. 2 W
  3. √3 W
  4. 3 W
(정답률: 50%)
  • 평형 3상 4선식 회로에서 단상 전력계가 측정하는 값은 전체 3상 전력의 $1/3$에 해당하며, 부하가 저항성일 때 전력계 지시값 $W$와 전체 전력 $P$의 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $P = 3W$
    ② [숫자 대입] $P = 3 \times W$
    ③ [최종 결과] $P = 3W$
    단, 주어진 기존 해설의 논리에 따라 지시값 $W$가 $\frac{2}{\sqrt{3}}W$로 해석될 경우 $P = \sqrt{3} \times \frac{2}{\sqrt{3}}W = 2W$가 도출됩니다.
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72. 3상 불평형 전압에서 불평형률은?

(정답률: 74%)
  • 3상 불평형 전압의 불평형률은 정상분 전압에 대한 역상분 전압의 비율로 정의합니다.
    $$\text{불평형률} = \frac{\text{역상전압}}{\text{정상전압}} \times 100\%$$
    따라서 정답은 입니다.
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73. 저항 1Ω과 인덕턴스 1H를 직렬로 연결한 후 60Hz, 100V의 전압을 인가할 때 흐르는 전류의 위상은 전압의 위상보다 어떻게 되는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 뒤지지만 90° 이하이다.
  2. 90° 늦다.
  3. 앞서지만 90° 이하이다.
  4. 90° 빠르다.
(정답률: 54%)
  • RL 직렬회로에서는 인덕턴스 $L$ 성분으로 인해 전류의 위상이 전압보다 뒤처지게 됩니다. 다만, 저항 $R$이 함께 존재하므로 위상차는 $0^{\circ}$보다 크고 $90^{\circ}$보다 작은 범위 내에서 결정됩니다.
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74. 어떤 정현파 교류전압의 실효값이 314V일 때 평균값은 약 몇 V 인가?

  1. 142
  2. 283
  3. 365
  4. 382
(정답률: 66%)
  • 정현파 교류의 실효값과 평균값의 관계를 이용하여 계산합니다. 평균값은 실효값에 $\frac{2}{\pi} \sqrt{2}$ (약 $0.9$)를 곱하거나, 파형률 $1.11$로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_{av} = \frac{2 \sqrt{2}}{\pi} V_{rms}$
    ② [숫자 대입] $V_{av} = \frac{2 \sqrt{2}}{\pi} \times 314$
    ③ [최종 결과] $V_{av} = 283$
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75. 그림과 같은 RC 직렬회로에 t=0에서 스위치 S를 닫아 직류 전압 100V를 회로의 양단에 인가하면 시간 t에서의 충전전하는? (단, R=10Ω, C=0.1F 이다.)

  1. 10(1-e-t)
  2. -10(1-et)
  3. 10e-t
  4. -10et
(정답률: 55%)
  • RC 직렬회로에서 스위치를 닫았을 때 커패시터에 충전되는 전하량 $Q(t)$는 시정수 $\tau = RC$를 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q(t) = CE(1 - e^{-\frac{t}{RC}})$
    ② [숫자 대입] $Q(t) = 0.1 \times 100(1 - e^{-\frac{t}{10 \times 0.1}})$
    ③ [최종 결과] $Q(t) = 10(1 - e^{-t})$
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76. 전압이 v = 10sin10t + 20sin20t(V) 이고 전류가 i = 20sin10t + 10sin20t(A)이면, 소비(유효)전력(W)은?

  1. 400
  2. 283
  3. 200
  4. 141
(정답률: 51%)
  • 비정현파 교류의 유효전력은 각 고조파 성분별 유효전력의 합으로 계산합니다. 기본파와 고조파가 각각 존재하므로, 동일한 주파수 성분끼리 곱하여 합산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{1}{2} V_{m1} I_{m1} + \frac{1}{2} V_{m2} I_{m2}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{1}{2} \times 10 \times 20 + \frac{1}{2} \times 20 \times 10$
    ③ [최종 결과] $P = 200$
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77. 평형 3상 부하의 결선을 Y에서 △로 하면 소비전력은 몇 배가 되는가?

  1. 1.5
  2. 1.73
  3. 3
  4. 3.46
(정답률: 61%)
  • 평형 3상 부하에서 동일한 임피던스 성분을 가진 부하를 Y결선에서 $\Delta$결선으로 변경하면, 각 상에 걸리는 전압이 상전압에서 선간전압($\sqrt{3}$배)으로 증가합니다. 전력은 전압의 제곱에 비례하므로 $(\sqrt{3})^{2} = 3$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_{\Delta} = \frac{V_{L}^{2}}{R} \text{ vs } P_{Y} = \frac{(\frac{V_{L}}{\sqrt{3}})^{2}}{R}$
    ② [숫자 대입] $\frac{P_{\Delta}}{P_{Y}} = \frac{V_{L}^{2}}{\frac{V_{L}^{2}}{3}}$
    ③ [최종 결과] $P = 3\text{배}$
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78. V1(s)을 입력, V2(s)를 출력이라 할 때, 다음 회로의 전달함수는? (단, C1 = 1F, L1 = 1H)

(정답률: 47%)
  • 전달함수는 출력 전압 $V_2(s)$를 입력 전압 $V_1(s)$로 나눈 값입니다. 회로에서 $V_2(s)$는 $V_1(s)$가 $C_1$과 $L_1$의 병렬 조합에 의해 분배된 전압입니다.
    ① [기본 공식]
    $$ G(s) = \frac{V_2(s)}{V_1(s)} = \frac{Z_{L1}}{Z_{C1} + Z_{L1}} $$
    ② [숫자 대입]
    $$ G(s) = \frac{sL_1}{\frac{1}{sC_1} + sL_1} = \frac{s(1)}{\frac{1}{s(1)} + s(1)} = \frac{s}{\frac{1 + s^2}{s}} $$
    ③ [최종 결과]
    $$ G(s) = \frac{s^2}{s^2 + 1} $$
    따라서 정답은 입니다.
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79. 다음과 같은 4단자 회로에서 영상 임피던스(Ω)는?

  1. 200
  2. 300
  3. 450
  4. 600
(정답률: 60%)
  • 제시된 회로는 $R_{1}=300\Omega$, $R_{2}=300\Omega$, $R_{3}=450\Omega$인 T형 회로이며, $R_{1}=R_{2}$이므로 대칭 회로입니다. 대칭 회로의 영상 임피던스는 $Z_{0} = \sqrt{B/C}$ 공식을 사용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Z_{0} = \sqrt{\frac{R_{1} + R_{2} + \frac{R_{1}R_{2}}{R_{3}}}{\frac{1}{R_{3}}}}$
    ② [숫자 대입] $Z_{0} = \sqrt{\frac{300 + 300 + \frac{300 \times 300}{450}}{\frac{1}{450}}}$
    ③ [최종 결과] $Z_{0} = 600\Omega$
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80. 의 라플라스 변환은? (단, x(0)=0, X(s)=ℒ[x(t)].)

(정답률: 59%)
  • 주어진 미분방정식 $\frac{dx(t)}{dt} + 3x(t) = 5$를 라플라스 변환하여 $X(s)$에 대해 정리합니다.
    ① [기본 공식]
    $$sX(s) - x(0) + 3X(s) = \frac{5}{s}$$
    ② [숫자 대입]
    $$ (s + 3)X(s) = \frac{5}{s} $$
    ③ [최종 결과]
    $$ X(s) = \frac{5}{s(s + 3)} $$
    따라서 정답은 입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 전기철도에서 직류 귀선의 비절연 부분에 대한 전식 방지를 위한 귀선의 극성은 어떻게 해야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 감극성으로 한다.
  2. 가극성으로 한다.
  3. 정극성으로 한다.
  4. 부극성으로 한다.
(정답률: 66%)
  • 전기철도에서 전식(전기적 부식)을 방지하기 위해 귀선은 부극성으로 시설해야 합니다.
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82. 내부에 고장이 생긴 경우에 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치가 반드시 필요한 것은?

  1. 뱅크용량 1000kVA인 변압기
  2. 뱅크용량 10000kVA인 조상기
  3. 뱅크용량 300kVA인 분로리액터
  4. 뱅크용량 1000kVA인 전력용 커패시터
(정답률: 51%)
  • 조상설비의 보호장치 판단 기준에 따라, 전력용 커패시터 및 분로리액터의 뱅크 용량이 $500\text{kVA}$ 초과 $15,000\text{kVA}$ 미만인 경우에는 내부 고장 시 자동 차단 장치가 반드시 필요합니다. 뱅크용량 $1000\text{kVA}$인 전력용 커패시터는 이 범위에 해당하므로 차단 장치가 필요합니다.
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83. 제2종 접지공사에 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 철주 기타의 금속체를 따라서 시설하는 경우에는 접지극을 그 금속체로부터 지중에서 몇 m 이상 이격시켜야 하는가? (단, 접지극을 철주의 밑면으로부터 30cm 이상의 깊이에 매설하는 경우는 제외한다.)

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 39%)
  • 제1종 또는 제2종 접지공사 시 접지선을 철주 등 금속체를 따라 시설하여 사람이 접촉할 우려가 있는 경우에는, 접지극을 해당 금속체로부터 지중에서 $1\text{m}$이상 이격시켜야 합니다.
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84. 사용전압 154kV의 가공전선을 시가지에 시설하는 경우 전선의 지표상의 높이는 최소 몇 m 이상이어야 하는가? (단, 발전소・변전소 또는 이에 준하는 곳의 구내와 구외를 연결하는 1경간 가공전선은 제외한다.)

  1. 7.44
  2. 9.44
  3. 11.44
  4. 13.44
(정답률: 61%)
  • 특고압 가공전선로($35\text{kV}$ 초과)의 시가지 지표상 높이는 기본 높이에 전압에 따른 단수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{높이} = 10 + \text{단수} \times 0.12$$
    $$\text{단수} = \frac{\text{사용전압} - 35}{10}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{단수} = \frac{154 - 35}{10} = 11.9 \rightarrow 12\text{단}$$
    $$\text{높이} = 10 + 12 \times 0.12$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{높이} = 11.44$$
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85. 과전류차단기를 설치하지 않아야 할 곳은?

  1. 수용가의 인입선 부분
  2. 고압 배전선로의 인출장소
  3. 직접 접지계통에 설치한 변압기의 접지선
  4. 역률조정용 고압 병렬콘덴서 뱅트의 분기선
(정답률: 62%)
  • 접지선, 중성선, 접지측 전선에는 과전류차단기를 설치하지 않습니다. 이는 고장 전류 발생 시 차단기가 작동하여 접지 회로가 끊어지면 계통의 안전성이 상실되기 때문입니다.
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86. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선의 안전율과 허용 인장하중의 최저값은?

  1. 안전율은 2.0 이상, 허용 인장하중 최저값은 4kN
  2. 안전율은 2.5 이상, 허용 인장하중 최저값은 4kN
  3. 안전율은 2.0 이상, 허용 인장하중 최저값은 4.4kN
  4. 안전율은 2.5 이상, 허용 인장하중 최저값은 4.31kN
(정답률: 78%)
  • 가공전선로 지지물에 시설하는 지선의 안전율은 $2.5$이상이어야 하며, 허용 인장하중의 최저값은 $4.31\text{kN}$입니다.
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87. 건조한 장소로서 전개된 장소에 한하여 고압 옥내배선을 할 수 있는 것은?

  1. 금속관공사
  2. 애자사용공사
  3. 합성수지관공사
  4. 가요전선관공사
(정답률: 63%)
  • 고압 옥내배선 방법 중 애자사용공사는 건조한 장소로서 전개된 장소에 한하여 시설할 수 있습니다.
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88. 전용 개폐기 또는 과전류차단기에서 화약류 저장소의 인입구까지의 배선은 어떻게 시설하는가?

  1. 애자사용공사에 의하여 시설한다.
  2. 케이블을 사용하여 지중으로 시설한다.
  3. 케이블을 사용하여 가공으로 시설한다.
  4. 합성수지관공사에 의하여 가공으로 시설한다.
(정답률: 60%)
  • 화약류 저장소의 안전을 위한 배선 시설 기준입니다. 전용 개폐기 또는 과전류차단기에서 화약류 저장소의 인입구까지의 배선은 반드시 케이블을 사용하여 지중으로 시설해야 합니다.
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89. 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압을 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 150
  2. 300
  3. 400
  4. 600
(정답률: 74%)
  • 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 안전을 위해 $300\text{V}$이하로 제한하여 시설해야 합니다.
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90. 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 가공통신 인입선은 조영물의 붙임점에서 지표상의 높이를 몇 m 이상으로 하여야 하는가? (단, 교통에 지장이 없고 또한 위험의 우려가 없을 때에 한한다.)

  1. 2.5
  2. 3
  3. 3.5
  4. 4
(정답률: 39%)
  • 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 가공통신 인입선의 높이 기준입니다. 교통에 지장이 없고 위험의 우려가 없는 경우, 조영물의 붙임점에서 지표상 높이는 $3.5\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.

    오답 노트
    특고압이 아닌 경우: $2.5\text{m}$이상
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91. 특고압 가공전선로에 사용하는 가공지선에는 지름 몇 mm 이상의 나경동선을 사용하여야 하는가?

  1. 2.6
  2. 3.5
  3. 4
  4. 5
(정답률: 45%)
  • 가공지선의 굵기 기준은 전로의 전압에 따라 다릅니다. 특고압 가공전선로의 경우에는 지름 $5\text{mm}$이상의 나경동선을 사용해야 하며, 고압 가공전선로의 경우에는 지름 $4\text{mm}$이상의 나경동선을 사용합니다.
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92. 특고압 가공전선로에서 철탑(단주 제외)의 경간은 몇 m 이하로 하여야 하는가?

  1. 400
  2. 500
  3. 600
  4. 700
(정답률: 67%)
  • 특고압 가공전선로에서 철탑(단주 제외)의 표준 경간은 $600\text{m}$이하로 규정하고 있습니다.
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93. 피뢰기를 반드시 시설하지 않아도 되는 곳은?

  1. 발전소・변전소의 가공전선의 인출구
  2. 가공전선로와 지중전선로가 접속되는 곳
  3. 고압 가공전선로로부터 수전하는 차단기 2차측
  4. 특고압 가공전선로로부터 공급을 받는 수용장소의 인입구
(정답률: 52%)
  • 피뢰기는 뇌서지로부터 설비를 보호하기 위해 인입구 및 접속점에 설치합니다. 고압 가공전선로로부터 수전하는 차단기 2차측은 피뢰기 필수 설치 장소에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    발전소·변전소의 가공전선 인출구, 가공전선로와 지중전선로의 접속점, 특고압 가공전선로 수용장소의 인입구: 모두 피뢰기 필수 설치 장소임
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94. 지중전선이 지중약전류 전선 등과 접근하거나 교차하는 경우에 상호 간의 이격거리가 저압 또는 고압의 지중전선이 몇 cm 이하일 때, 지중전선과 지중약전류 전선 사이에 견고한 내화성의 격벽(隔璧)을 설치하여야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 60
(정답률: 54%)
  • 지중전선이 지중약전류 전선과 접근하거나 교차할 때, 저압 또는 고압 지중전선의 이격거리가 $30\text{cm}$이하인 경우에는 상호 간에 견고한 내화성 격벽을 설치하여 간섭을 방지해야 합니다.
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95. 발전기의 보호장치에 있어서 과전류, 압유장치의 유압저하 및 베어링의 온도가 현저히 상승한 경우 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 한다. 해당되지 않는 것은?

  1. 발전기에 과전류가 생긴 경우
  2. 용량 10000kVA 이상인 발전기의 내부에 고장이 생긴 경우
  3. 원자력발전소에 시설하는 비상용 예비발전기에 있어서 비상용 노심냉각장치가 작동한 경우
  4. 용량 100kVA 이상의 발전기를 구동하는 풍차의 압유장치의 유압, 압축공기장치의 공기압이 현저히 저하한 경우
(정답률: 56%)
  • 발전기 보호장치는 과전류, 내부 고장, 유압 저하 및 온도 상승 시 전로를 차단해야 합니다. 하지만 원자력발전소의 비상용 노심냉각장치가 작동하는 것은 정상적인 안전 작동 과정이므로, 이를 이유로 전로를 자동 차단하는 보호장치 시설 대상에 해당하지 않습니다.
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96. 전기욕기용 전원장치로부터 욕조안의 전극까지의 전선 상호간 및 전선과 대지 사이에 절연저항 값은 몇 MΩ 이상이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 50%)
  • 전기욕기 전원장치부터 전극까지의 전선 상호간 및 대지 사이의 절연저항 값은 $0.1\text{M}\Omega$이상으로 유지해야 합니다.
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97. 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 시설하는 경우에 차량 및 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소의 매설 깊이는 몇 m 이상인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 1.8
(정답률: 73%)
  • 지중 전선로를 직접 매설식으로 시설할 때, 차량 및 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소의 매설 깊이는 $1.2\text{ m}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    1.0: KEC 개정 후 기준이며, 본 문제의 정답 기준으로는 $1.2\text{ m}$가 적용됩니다.
    0.6: 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 기타 장소의 매설 깊이입니다.
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98. 지중 또는 수중에 시설되어 있는 금속체의 부식을 방지하기 위한 전기부식방지 회로의 사용전압은 직류 몇 V 이하이어야 하는가? (단, 전기부식방지 회로 전기부식방지용 전원 장치로부터 양극 및 피방식체까지의 전로를 말한다.)

  1. 30
  2. 60
  3. 90
  4. 120
(정답률: 64%)
  • 전기부식방지 회로의 설비기준에 따라 사용전압은 직류 $60\text{ V}$이하로 유지해야 합니다.
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99. 특고압 전선로에 사용되는 애자장치에 대한 갑종 풍압하중은 그 구성재의 수직 투영면적 1m2에 대한 풍압하중을 몇 Pa를 기초로 하여 계산한 것인가?

  1. 588
  2. 666
  3. 946
  4. 1039
(정답률: 49%)
  • 특고압 전선로 애자장치의 갑종 풍압하중 기준값은 $1039\text{ Pa}$입니다.
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100. 교류 전차선로의 진로에 시설하는 흡상변압기(吸上變壓器)・직렬커패시터나 이에 부속된 기구 또는 전선이나 교류식 전기철도용 신호 회로에 전기를 공급하기 위한 특고압용의 변압기를 옥외에 시설하는 경우 지표상 몇 m 이상에 시설해야 하는가? (단, 시가지 이외의 지역으로 울타리를 시설하지 않는 경우이다.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 73%)
  • 지지물 위에 시설하는 특별고압 기계기구(변압기 등)의 지표상 높이 기준을 묻는 문제입니다. 흡상변압기는 특별고압 기계기구에 해당하므로 지표상 $5\text{m}$이상에 시설해야 합니다.
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