전기공사기사 필기 기출문제복원 (2011-03-20)

전기공사기사 2011-03-20 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2011-03-20 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 사이리스터(thyristor)의 응용에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 위상제어에 의해 교류전력제어가 가능하다.
  2. 교류전원에서 가변 주파수의 교류변환이 가능하다.
  3. 직류전력의 증폭인 컨버터가 가능하다.
  4. 위상제어에 의해 제어정류, 즉 교류를 가변 직류로 변환할 수 있다.
(정답률: 84%)
  • 사이리스터는 위상 제어를 통해 교류 전력을 제어하거나 교류를 가변 직류로 변환하는 정류 작용에 사용됩니다. 직류 전력을 변환(증폭)하는 장치는 초퍼 컨버터이며, 일반적인 사이리스터 컨버터는 교류를 직류로 변환하는 역할을 합니다.
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2. 온실가스 감축을 위해 백열전구 사용을 억제하는 이유 중 맞지 않는 것은?

  1. 백열전구는 전체에너지의 약 95%가 열로 발산된다.
  2. 동일 용량의 형광등에 비해 소비전력이 크다.
  3. 형광등에 비해 빛의 사용량이 많다.
  4. 이산화탄소의 배출을 줄인다.
(정답률: 64%)
  • 백열전구는 에너지 효율이 매우 낮아 투입된 에너지의 약 95%가 빛이 아닌 열로 발산되며, 동일 광량의 형광등보다 소비전력이 커서 더 많은 이산화탄소를 배출하게 됩니다. 따라서 형광등에 비해 빛의 사용량이 많다는 설명은 효율이 낮아 빛으로 전환되는 비율이 적은 백열전구의 특성과 맞지 않습니다.
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3. 다음 단상 유도 전동기에서 기동 토크가 가장 작은 전동기는?

  1. 분상 기동 전동기
  2. 콘덴서 전동기
  3. 반발 기동 전동기
  4. 세이딩 코일형 전동기
(정답률: 84%)
  • 단상 유도 전동기의 기동 토크 크기를 비교하면 반발 기동 > 콘덴서 > 분상 기동 > 세이딩 코일형 순입니다. 따라서 세이딩 코일형 전동기의 기동 토크가 가장 작습니다.
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4. 저항가열은 다음 중 어느 것을 이용한 것인가?

  1. 아크손
  2. 유전체손
  3. 히스테리시스손
  4. 줄손
(정답률: 81%)
  • 저항가열은 도체에 전류가 흐를 때 발생하는 열에너지인 줄손을 이용하는 방식입니다.

    오답 노트
    아크손: 아크 가열
    유전체손: 유전 가열
    히스테리시스손: 유도 가열
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5. 사이리스터의 게이트 트리거 회로에 적합하지 않은 것은?

  1. UJT 발진회로
  2. DIAC에 의한 트리거 횔
  3. PUT 발진회로
  4. SCR 발진회로
(정답률: 75%)
  • 사이리스터의 게이트 트리거 회로에는 주로 UJT, DIAC, PUT와 같은 소자가 사용됩니다. SCR은 트리거 회로의 구성 요소가 아니라, 트리거 신호를 받아 동작하는 위상 제어 회로의 주체입니다.
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6. 다음 1차 전지 중 휴대용 라디오, 손전등 ,완구, 시계 등에 매우 광범위하게 이용되고 있는 건전지는?

  1. 망간 건전지
  2. 공기 건전지
  3. 수은 건전지
  4. 리튬 건전지
(정답률: 80%)
  • 망간 건전지는 구조가 간단하고 가격이 저렴하여 휴대용 라디오, 손전등, 완구, 시계 등 광범위한 소형 가전제품에 가장 흔하게 사용되는 1차 전지입니다.
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7. 양수량 40[m3/min], 총 양정 13[m]의 양수펌프용 전동기의 소요출력은 약 몇[kW]인가? (단, 펌프의 효율은 80[%]이다.)

  1. 68
  2. 106
  3. 136
  4. 212
(정답률: 78%)
  • 펌프의 소요출력은 양수량, 총 양정, 효율을 이용하여 계산하며, 분당 유량을 초당 유량으로 변환하여 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{9.8 \times Q \times H}{\eta}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{9.8 \times \frac{40}{60} \times 13}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $P = 106.17$
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8. 철도 운전에 관한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 철도 동력원의 에너지 사용 효율의 우수성은 전기운전-디젤엔진-증기기관 순이다.
  2. 철도 궤도는 레일, 침목, 노변의 3개 요소로 구성된다.
  3. 직류식 전기공급은 급전전압이 낮고 지상 설비비가 비교적 많이 든다.
  4. 교류식 전기공급은 전압 불균형 등에 대한 대책이 필요하다.
(정답률: 78%)
  • 철도 궤도를 구성하는 3요소는 레일, 침목, 도상입니다. 노변이 아니라 도상이 포함되어야 정확한 구성 요소가 됩니다.

    오답 노트
    철도 궤도는 레일, 침목, 노변의 3개 요소로 구성된다: 노변이 아니라 도상이 정답임
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9. 40W 2중 코일 텅스텐 전구의 표준광속이 500[lm]이다. 이 때 전등효율[lm/W]은?

  1. 12.5
  2. 11
  3. 14
  4. 15.5
(정답률: 83%)
  • 전등효율은 소비전력 대비 광속의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $ \eta = \frac{F}{P} $ (전등효율 = 표준광속 / 소비전력)
    ② [숫자 대입] $ \eta = \frac{500}{40} $
    ③ [최종 결과] $ \eta = 12.5 $
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10. 중량 50[t]의 전동차에 2[㎞/h/s]의 가속도를 주는데 필요한 힘[㎏]은?

  1. 2100
  2. 3100
  3. 4100
  4. 5100
(정답률: 69%)
  • 전동차의 가속에 필요한 힘은 가속도와 무게의 곱에 전동차 계수를 적용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $F = 31 \times a \times W$
    ② [숫자 대입] $F = 31 \times 2 \times 50$
    ③ [최종 결과] $F = 3100$
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11. 전선 및 케이블의 구비조건으로 맞지 않는 것은?

  1. 도전율이 크고 고유저항이 작을 것
  2. 기계적 강도 및 가요성이 풍부할 것
  3. 내구성이 크고 비중이 클 것
  4. 시공 및 접속이 쉬울 것
(정답률: 83%)
  • 전선 및 케이블은 시공의 편의성과 하중 감소를 위해 내구성은 커야 하지만, 비중은 작아야(가벼워야) 합니다.
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12. 과전류 차단기로 사용되는 A종 퓨즈는 정격전류의 몇 배의 전류에서 용단되지 않아야 하는가?

  1. 1
  2. 1.1
  3. 1.25
  4. 1.3
(정답률: 71%)
  • 퓨즈의 종류에 따라 정격전류 대비 용단되지 않아야 하는 최소 전류 배수가 정해져 있습니다.

    오답 노트
    B종 퓨즈: $1.3$배
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13. 점착성은 없으나 절연성, 내온성 및 내유성이 강한 절연 테이프로서 연피 케이블의 접속에 사용하는 것은?

  1. 자기용 압착 테이프
  2. 면 테이프
  3. 고무 테이프
  4. 리노 테이프
(정답률: 87%)
  • 리노 테이프는 점착성은 없지만 절연성, 내온성, 내유성이 매우 강하여 주로 연피 케이블의 접속 시에 사용되는 특수 테이프입니다.
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14. 층간 절연에 가장 좋은 절연 재료는?

  1. 운모
  2. 면포
  3. 크래프트 종이
  4. 에나멜
(정답률: 68%)
  • 변압기나 회전기기의 층간 절연에는 기계적 강도와 절연 성능이 우수한 크래프트 종이가 가장 적합합니다.
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15. 버스 덕트의 부속품이 아닌 것은?

  1. 엘보(Elbow)
  2. 레듀서(Reducer)
  3. 오프셋(OFF-Set)
  4. 커플링(Coupling)
(정답률: 59%)
  • 버스 덕트의 부속품으로는 엘보, 레듀서, 오프셋 등이 사용됩니다. 커플링은 주로 금속관 상호 접속이나 관과 노멀 밴드 접속에 사용되는 부품이므로 버스 덕트의 부속품으로 보기 어렵습니다.
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16. 경완철에 폴리머 애자를 설치 할 경우 사용되는 재료가 아닌 것은?

  1. 볼쇄클
  2. 소켓아이
  3. 데드엔드크램프
  4. 현수애자
(정답률: 71%)
  • 폴리머 애자를 경완철에 설치할 때는 경완철, 볼쇄클, 소켓아이, 폴리머 애자, 데드엔드 클램프 순으로 재료가 사용됩니다. 현수애자는 폴리머 애자와는 다른 종류의 애자이므로 폴리머 애자 설치 시 사용되는 재료가 아닙니다.
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17. 조명기구 등을 배선 선로의 지지물 등에 시설하는 경우 중량은 부속 금구류를 포함하여 몇 [㎏] 이하 이어야 하는가?

  1. 70
  2. 80
  3. 90
  4. 100
(정답률: 67%)
  • 내선규정 3330-2(조명기구 및 부착금구)에 따라, 조명기구를 배선 선로의 지지물 등에 시설할 때의 중량은 부속 금구류를 포함하여 $100\text{ kg}$이하로 제한하고 있습니다.
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18. 물탱크의 물의 양에 따라 동작하는 스위치로서 공장, 빌딩 등의 옥상에 있는 물탱크의 급수펌프에 설치된 전동기 운전용 마그네트 스위치와 조합하여 사용하는 스위치는?

  1. 수은 스위치
  2. 타임 스위치
  3. 압력 스위치
  4. 플로트레스 스위치
(정답률: 73%)
  • 물탱크의 수위(Level)를 감지하여 급수 펌프의 운전을 제어하는 스위치는 플로트레스 스위치입니다. 이는 액체의 높낮이에 따라 접점을 개폐하는 레벨 스위치의 일종입니다.
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19. 다음 중 연축전지에서 사용되지 않는 물질은?

  1. PbO2
  2. Pb
  3. H2SO4
  4. Ni
(정답률: 83%)
  • 연축전지는 납(Pb)과 이산화납($$PbO_{2}$$), 그리고 전해액으로 황산($$H_{2}SO_{4}$$)을 사용하는 전지입니다. 니켈(Ni)은 연축전지가 아닌 니켈-카드뮴 전지 등에 사용되는 물질입니다.

    오답 노트
    $PbO_{2}$ : 양극 활물질
    $Pb$ : 음극 활물질
    $H_{2}SO_{4}$ : 전해액
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20. 고압 및 특고압 인입선에 사용하는 전선의 종류 및 굵기[mm]는?

  1. 특고압 절연전선, 5[mm]이상
  2. 특고압 절연전선, 2.6[mm]이상
  3. 고압 절연전선, 2.6[mm]이상
  4. 고압 절연전선, 2[mm]이상
(정답률: 60%)
  • KEC 규정에 따라 고압 가공인입선은 지름 $5\text{mm}$이상의 경동선인 고압 절연전선 또는 특고압 절연전선을 사용해야 합니다.
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2과목: 전력공학

21. 발전기나 변압기의 내부고장 검출에 가장 많이 사용되는 계전기는?

  1. 역상계전기
  2. 비율차동계전기
  3. 과전압계전기
  4. 과전류계전기
(정답률: 23%)
  • 비율차동계전기는 기기의 유입 전류와 유출 전류의 차이를 검출하여 내부 고장을 판별하므로, 발전기나 변압기의 내부 고장 보호에 가장 적합합니다.
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22. 승압기에 의하여 전압 Ve에서 Vh로 승압할 때, 2차 정격전압 e, 자기용량 W인 단상 승압기가 공급할 수 있는 부하 용량은 어떻게 표현되는가?

(정답률: 21%)
  • 승압기의 부하 용량은 승압 후의 전압과 승압기의 정격전압, 자기용량의 비율로 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{부하용량} = \frac{V_{h}}{e} \times W$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{부하용량} = \frac{V_{h}}{e} \times W$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{부하용량} = \frac{V_{h}}{e} \times W$$
    따라서 정답은 입니다.
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23. 페란티(ferranti) 효과의 발생 원인은?

  1. 선로의 저항
  2. 선로의 인덕턴스
  3. 선로의 정전용량
  4. 전로의 누설 컨덕턴스
(정답률: 21%)
  • 페란티 효과는 무부하 또는 경부하 시 선로의 정전용량(C)으로 인해 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 말합니다.
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24. 전자계산기에 의한 전력조류 계산에서 슬랙(slack) 모선의 지정값은? (단, 슬랙모선을 기준모선으로 한다.)

  1. 유효전력과 무효전력
  2. 모선 전압의 크기와 유효전력
  3. 모선 전압의 크기와 무효전력
  4. 모선 전압의 크기와 모선 전압의 위상각
(정답률: 21%)
  • 전력조류 계산에서 기준이 되는 슬랙 모선은 계통의 전압 기준을 잡기 위해 모선 전압의 크기와 모선 전압의 위상각을 고정값으로 지정합니다.
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25. 공장이나 빌딩에서 전압을 220V에서 380V로 승압하여 사용할 때, 이 승압의 이유로 가장 타당한 것은?

  1. 아크 발생 억제
  2. 배전 거리 증가
  3. 전력 손실 경감
  4. 기준충격절연강도 증대
(정답률: 23%)
  • 전압을 승압하면 동일한 전력을 송전할 때 흐르는 전류가 감소합니다. 전력 손실은 전류의 제곱에 비례($P_{loss} = I^2 R$)하므로, 전압을 높임으로써 전력 손실을 크게 경감시킬 수 있습니다.
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26. 직류 2선식 대비 전선 1가닥 당 송전 전력이 최대가 되는 전송 방식은? (단, 선간전압, 전송전류, 역률 및 전송거리가 같고 중성선은 전력선과 동일한 굵기이며 전선은 같은 재료를 사용하고, 교류 방식에서 cosθ=1로 한다.)

  1. 단상 2선식
  2. 단상 3선식
  3. 3상 3선식
  4. 3상 4선식
(정답률: 17%)
  • 동일한 조건(전압, 전류, 전선 재료 및 굵기 등)에서 전송 방식을 비교할 때, 3상 3선식은 전선 1가닥당 송전 전력이 가장 효율적으로 최대가 되는 방식입니다.
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27. 회전속도의 변화에 따라서 자동적으로 유량을 가감하는 것은?

  1. 예열기
  2. 급수기
  3. 여자기
  4. 조속기
(정답률: 22%)
  • 조속기는 원동기의 회전속도 변화를 감지하여 연료나 증기의 유량을 자동으로 조절함으로써 회전속도를 일정하게 유지시키는 장치입니다.
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28. 송전단전압 3300V, 길이 3㎞인 고압 3상배전선에서 수전단전압을 3150V로 유지하려고 한다. 부하전력 1000kW, 역률 0.8(지상)이며 선로의 리액턴스는 무시한다. 이때 적당한 경동선의 굵기[mm2]는? (단, 경동선의 저항률은 1/55[Ω·mm2/m]이다.)

  1. 100
  2. 115
  3. 130
  4. 150
(정답률: 15%)
  • 전압 강하 공식을 이용하여 전선의 굵기(단면적)를 산출하는 문제입니다. 리액턴스를 무시할 때 전압 강하 $e$는 $e = \frac{P \times R}{V_r}$로 나타낼 수 있으며, 저항 $R = \rho \frac{\ell}{A}$를 대입하여 단면적 $A$에 대해 정리합니다.
    ① [기본 공식] $A = \frac{P \times \rho \times \ell}{V_r \times (V_s - V_r)}$
    ② [숫자 대입] $A = \frac{1000 \times 10^3 \times \frac{1}{55} \times 3 \times 10^3}{3150 \times (3300 - 3150)}$
    ③ [최종 결과] $A = 115.44$
    따라서 가장 적당한 굵기는 $115\text{mm}^2$ 입니다.
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29. 전력선과 통신선사이에 그림과 같이 차폐선을 설치하며, 각 선사이의 상호임피던스를 각각 Z12, Z1S, Z2S라 하고 차폐선 자기임피던스를 ZS라 할 때 저감계수를 나타낸 식은?

(정답률: 19%)
  • 전력선과 통신선 사이에 차폐선을 설치했을 때, 유도전압이 얼마나 줄어드는지를 나타내는 저감계수의 공식은 다음과 같습니다.
    $$| 1 - \frac{Z_{1s}Z_{2s}}{Z_s Z_{12}} |$$
    따라서 정답은 입니다.
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30. 전력선에 영상전류가 흐를 때 통신선로에 발생되는 유도장해는?

  1. 고조파유도장해
  2. 전력유도장해
  3. 정전유도장해
  4. 전자유도장해
(정답률: 22%)
  • 전력선에 영상전류(지락전류 등)가 흐르면 전력선 주위에 자속이 발생하고, 이 자속이 인근 통신선에 전자기 유도를 일으켜 전압을 유도하는 전자유도장해가 발생합니다.
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31. 직접접지방식에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 애자 및 기기의 절연수준 저감이 저하시킬 수 있다.
  2. 변압기 및 부속설비의 중량과 가격을 저하시킬 수 있다.
  3. 1상 지락사고 시 지락전류가 작으므로 보호계전기 동작이 확실하다.
  4. 지락전류가 저역을 대전류이므로 과도안정도가 나쁘다.
(정답률: 18%)
  • 직접접지방식은 1상 지락사고 시 지락전류가 매우 크게 흐르기 때문에 보호계전기의 동작이 매우 확실하고 신속합니다. 따라서 지락전류가 작다는 설명은 틀린 것입니다.
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32. SF6가스차단기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 공기에 비하여 소호능력이 약 100배 정도이다.
  2. 절연거리를 적게 할 수 있어 차단기 전체를 소형, 경량화 할 수 있다.
  3. SF6가스를 이용한 것으로서 독성이 있으므로 취급에 유의하여야 한다.
  4. SF6가스 자체는 불활성기체이다.
(정답률: 24%)
  • SF$_{6}$가스는 화학적으로 매우 안정된 불활성 기체이며, 무색, 무취, 무독성인 것이 특징입니다.

    오답 노트
    소호능력: 공기보다 약 100배 강함
    절연성: 매우 우수하여 기기 소형화 가능
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33. 증기압, 증기 온도 및 진공도가 일정할 때에 추기할 때는 추기하지 않을 때보다 단위 발전량 당 증기 소비량과 연료소비량은 어떻게 변화하는가?

  1. 증기 소비량, 연료 소비량은 다 감소한다.
  2. 증기 소비량은 증가하고 연료 소비량은 감소한다.
  3. 증기 소비량은 감소하고 연료 소비량은 증가한다.
  4. 증기 소비량, 연료 소비량은 다 증가한다.
(정답률: 20%)
  • 추기를 하면 터빈으로 들어가는 증기량이 줄어들어 동일한 전력을 생산하기 위해 더 많은 증기가 필요하므로 증기 소비량은 증가합니다. 하지만 재생 사이클을 통해 열효율이 향상되므로 결과적으로 연료 소비량은 감소하게 됩니다.
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34. 이상 전압에 대한 방호장치로 거리가 먼 것은?

  1. 피뢰기
  2. 방전코일
  3. 서지흡수기
  4. 가공지선
(정답률: 24%)
  • 이상 전압(서지)으로부터 전력 설비를 보호하기 위한 장치로는 피뢰기, 서지흡수기, 가공지선 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    방전코일: 전류 제한이나 회로 보호용으로 사용되며, 이상 전압 방호장치와는 거리가 멉니다.
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35. 3상 154kV 송전선의 일반회로정수가 A=0.900, B=150, C=j0.901×10-3, D=0.930 일 때 무부하시 송전단에 154kV를 가했을 때 수전단 저압은 몇 [kV] 인가?

  1. 143
  2. 154
  3. 166
  4. 171
(정답률: 17%)
  • 송전선의 4단자 정수 $A, B, C, D$가 주어졌을 때, 무부하 상태($I_{r}=0$)에서 수전단 전압 $V_{r}$은 송전단 전압 $V_{s}$를 $A$로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{r} = \frac{V_{s}}{A}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{r} = \frac{154}{0.900}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{r} = 171$$
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36. 파동임피던스 Z1=400Ω인 가공선로에 파동임피던스 50Ω인 케이블을 접속하였다. 이 때 가공선로에 e1=80kV인 전압파가 들어왔다면 접속점에서의 전압의 투과파는 약 몇 [kV]가 되겠는가?

  1. 17.8
  2. 35.6
  3. 71.1
  4. 142.2
(정답률: 16%)
  • 서로 다른 임피던스를 가진 선로의 접속점에서 발생하는 투과파 전압은 입사파 전압에 투과 계수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{t} = \frac{2Z_{2}}{Z_{1}+Z_{2}}e_{1}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{t} = \frac{2 \times 50}{400+50} \times 80$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{t} = 17.8$$
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37. 피상전력 P[kVA], 역률 cosθ인 부하를 역률 100%로 개선하기 위한 전력용콘덴서의 용량은 몇 [kVA]인가?

  2. P tanθ
  3. P cosθ
(정답률: 17%)
  • 역률을 $100\%$로 개선하기 위해 필요한 콘덴서 용량은 부하의 무효전력 크기와 같아야 합니다. 피상전력 $P$와 역률 $\cos\theta$가 주어졌을 때, 무효전력은 피상전력에 $\sin\theta$를 곱하여 구합니다.
    $$\sin\theta = \sqrt{1-\cos^{2}\theta}$$ 이므로, 필요한 용량은 다음과 같습니다.
    $$Q = P\sqrt{1-\cos^{2}\theta}$$
    따라서 정답은 입니다.
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38. 저압 뱅킹방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 전압강하 및 전력손실이 경감된다.
  2. 변압기 용량 및 저압선 동량이 절감된다.
  3. 부하 변동에 대한 탄력성이 좋다.
  4. 경부하시의 변압기 이용 효율이 좋다.
(정답률: 16%)
  • 저압 뱅킹방식은 변압기를 부하 중심점에 배치하여 전압강하를 줄이고 전력손실을 경감하며, 저압선 동량을 절감하고 부하 변동에 탄력적으로 대응할 수 있는 방식입니다.
    하지만 변압기 대수가 많아지므로 경부하시에는 각 변압기의 무부하손이 합산되어 이용 효율이 떨어지게 됩니다.
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39. 가스냉각형 원자로에 사용하는 연료 및 냉각재는?

  1. 천연우라늄, 수소가스
  2. 농축우라늄, 질소
  3. 천연우라늄, 이산화탄소
  4. 농축우라늄, 흑연
(정답률: 14%)
  • 가스냉각형 원자로(Magnox 등)는 일반적으로 천연우라늄을 연료로 사용하며, 냉각재로는 이산화탄소를 사용합니다.
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40. 다중접지 계통에 사용되는 재폐로 기능을 갖는 일종의 차단기로서 과부하 또는 고장전류가 흐르면 순시동작하고, 일정시간 후에는 자동적으로 재폐로 하는 보호기기는?

  1. 리클로저
  2. 라인 퓨즈
  3. 섹셔널라이저
  4. 고장구간 자동개폐기
(정답률: 19%)
  • 다중접지 계통에서 과부하 또는 고장 전류 발생 시 순시 동작하고, 일정 시간 후 자동으로 재폐로하여 정전 구간을 단축하는 보호기기는 리클로저입니다.
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3과목: 전기기기

41. 동기 전동기의 기동법 중 자기동법에서 계자권선을 단락하는 이유는?

  1. 고전압의 유도를 방지한다.
  2. 전기자 반작용을 방지한다.
  3. 기동 권선으로 이용한다.
  4. 기동이 쉽다.
(정답률: 13%)
  • 동기 전동기의 자기동법 기동 시, 계자권선을 단락시키면 계자 회로의 임피던스가 매우 낮아져 기동 시 발생하는 고전압의 유도를 방지할 수 있습니다.
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42. 동기기의 전기자권선에서 슬롯수가 48인 고정자가 있다. 여기에 3상 4극의 2층권을 시행할 때에 매극 매상의 슬롯수와 총 코일수는?

  1. 4, 48
  2. 12, 48
  3. 12, 24
  4. 9, 24
(정답률: 20%)
  • 매극 매상의 슬롯수와 총 코일수를 구하는 문제입니다.
    ① [매극 매상 슬롯수 공식]
    $$\text{Slot} = \frac{S}{m \times p}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{Slot} = \frac{48}{3 \times 4}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Slot} = 4$$

    총 코일수는 2층권일 때 슬롯수와 동일합니다.
    ① [총 코일수 공식]
    $$\text{Coil} = \frac{S \times n}{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{Coil} = \frac{48 \times 2}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Coil} = 48$$
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43. 정류기에 있어 출력측 전압의 리플(맥동)을 줄이기 위한 가장 좋은 방법은?

  1. 적당한 저항을 직렬로 접속한다.
  2. 적당한 리액터를 직렬로 접속한다.
  3. 커패시터를 직렬로 접속한다.
  4. 커패시터를 병렬로 접속한다.
(정답률: 18%)
  • 정류 회로의 출력단에 커패시터를 병렬로 연결하면, 전압이 높을 때 충전되고 낮을 때 방전하는 평활 작용을 통해 리플(맥동) 성분을 효과적으로 제거할 수 있습니다.
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44. 6극인 유도전동기의 토크가 τ이다. 극수를 12극으로 변환하였다면 변환한 후의 토크는?

  1. τ
  2. 2τ
  3. τ/2
  4. τ/4
(정답률: 20%)
  • 유도전동기의 토크는 극수에 반비례하고 권수(또는 슬롯 수)의 제곱에 비례하는 특성이 있으나, 동일한 전력 조건에서 극수를 2배로 늘리면 한 극당 담당하는 자속과 권수 관계에 의해 토크는 2배로 증가합니다.
    ① [기본 공식] $T \propto P$
    ② [숫자 대입] $T_{new} = \frac{12}{6} \times \tau$
    ③ [최종 결과] $T_{new} = 2\tau$
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45. 동기 전동기에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 기동 토크가 작다.
  2. 역률을 조정할 수 없다.
  3. 난조가 일어나기 쉽다.
  4. 여자기가 필요하다.
(정답률: 23%)
  • 동기 전동기는 계자 권선의 여자 전류를 조절함으로써 역률을 자유롭게 조정할 수 있는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    기동 토크가 작다: 기동 권선이나 제동 권선이 없으면 스스로 기동할 수 없어 토크가 작음
    난조가 일어나기 쉽다: 부하 변동 시 회전 속도가 동기 속도 주변에서 진동하는 현상 발생
    여자가 필요하다: 주자속을 만들기 위해 직류 전원이 필요함
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46. 변압기의 3상 전원에서 2상 전원을 얻고자 할 때 사용하는 결선은?

  1. 스코트 결선
  2. 포크 결선
  3. 2중 델타 결선
  4. 대각결선
(정답률: 26%)
  • 3상 전원을 이용하여 2상 전원을 얻기 위해 사용하는 특수 결선 방식은 스코트 결선입니다.
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47. 철심의 단면적이 0.085[m2], 최대자속밀도 1.5[Wb/m2]인 변압기 60[Hz]에서 동작하고 있다. 이 변압기의 1차 및 2차 권수는 120, 60이다. 이 변압기의 1차측에 발생하는 전압의 실효치는 약 몇 [V]인가?

  1. 4076
  2. 2037
  3. 918
  4. 496
(정답률: 14%)
  • 변압기의 유도기전력 공식은 주파수, 권수, 최대 자속의 곱에 비례하며, 자속은 자속밀도와 단면적의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = 4.44 f N B A$
    ② [숫자 대입] $V = 4.44 \times 60 \times 120 \times 1.5 \times 0.085$
    ③ [최종 결과] $V = 4075.92$
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48. 변압기의 임피던스 전압이란?

  1. 여자전류가 흐를 때의 변압기 내부 전압강하
  2. 여자전류가 흐를 때의 2차측 단자 전압
  3. 정격전류가 흐를 때의 2차측 단자 전압
  4. 정격전류가 흐를 때의 변압기 내부 전압강하
(정답률: 17%)
  • 변압기의 임피던스 전압은 변압기에 정격전류가 흐르고 있을 때, 변압기 내부의 임피던스로 인해 발생하는 전압강하를 의미합니다.
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49. 유도 전동기 원선도 작성에 필요한 시험과 원선도에서 구할 수 있는 것이 옳게 배열된 것은?

  1. 무부하시험, 1차입력
  2. 부하시험, 기동전류
  3. 슬립측정시험, 기동토크
  4. 구속시험, 고정자권선의 저항
(정답률: 25%)
  • 유도 전동기의 원선도를 작성하기 위해서는 무부하시험, 구속시험, 권선 저항측정이 필요하며, 이를 통해 철손, 동손, 1차 및 2차 입력을 구할 수 있습니다.

    오답 노트
    기동토크는 슬립측정시험이 아닌 원선도 해석을 통해 도출하며, 고정자 권선 저항은 구속시험이 아닌 저항측정시험으로 구합니다.
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50. 회전자기 슬립 s로 회전하고 있을 때 고정자와 회전자의 실효 권수비를 α라 하면 고정자 기전력 E1과 회전자 기전력 E2와의 비는?

  2. sα
  3. (1-s)α
(정답률: 15%)
  • 회전자기 슬립 $s$로 회전할 때, 고정자 기전력 $E_{1}$과 회전자 기전력 $E_{2}$의 비는 권수비 $\alpha$를 슬립 $s$로 나눈 값과 같습니다.
    $$\frac{E_{1}}{E_{2}} = \frac{\alpha}{s}$$
    따라서 정답은 입니다.
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51. 1차 전압 6600[V], 권수비 30인 단상 변압기로 전등부하에 30[A]를 공급할 때의 입력[kW]은? (단, 변압기의 손실은 무시한다.)

  1. 4.4
  2. 5.5
  3. 6.6
  4. 7.7
(정답률: 21%)
  • 변압기의 손실을 무시할 때 입력 전력은 출력 전력과 같으며, 권수비를 이용해 2차 전압을 구한 뒤 전력을 계산합니다.
    ① $P = V_{1} \times I_{1}$ 또는 $$P = V_{2} \times I_{2}$$
    ② $P = \frac{6600}{30} \times 30$
    ③ $P = 6600 \text{ W} = 6.6 \text{ kW}$
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52. 직류 발전기에서 양호한 정류를 얻기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 보상 권선을 설치한다.
  2. 보극을 설치한다.
  3. 브러시의 접촉저항을 크게 한다.
  4. 리액턴스 전압을 크게 한다.
(정답률: 21%)
  • 직류 발전기에서 정류 작용을 개선하여 양호한 정류를 얻으려면 리액턴스 전압을 최대한 작게 해야 합니다.

    오답 노트
    보상 권선 설치, 보극 설치, 브러시 접촉저항 증가는 모두 정류 개선 방법입니다.
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53. 다이오드를 이용한 저항 부하의 단상반파 정류회로에서 맥동률(리플률)은?

  1. 0.48
  2. 1.11
  3. 1.21
  4. 1.41
(정답률: 17%)
  • 단상반파 정류회로의 맥동률은 이론적으로 $121\%$이며, 이를 소수로 나타내면 $1.21$입니다.

    오답 노트
    0.48: 단상전파 정류회로의 맥동률
    17%: 3상반파 정류회로의 맥동률
    4%: 3상전파 정류회로의 맥동률
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54. 3상 유도전동기의 기동법으로 사용되지 않는 것은?

  1. Y-△ 기동법
  2. 기동보상기법
  3. 2차저항에 의한 기동법
  4. 극수변환 기동법
(정답률: 14%)
  • 3상 유도전동기의 기동법은 기동 전류를 제한하여 전동기를 보호하는 것이 목적입니다. $Y-\Delta$ 기동법, 기동보상기법, 2차저항 기동법은 대표적인 기동법이지만, 극수변환 기동법은 속도 제어 방법이지 기동법으로 사용되지 않습니다.
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55. 단상 유도 전압 조정기의 양 권선이 일치할 때 직렬권선의 전압이 150[V], 전원 전압이 220[V]일 경우 1차와 2차 권선의 축 사이의 각도가 30° 이면 양 권선이 일치할 때 2차측 유기 전압이 150[V], 전원 전압이 220[V]일 경우 부하 측 전압은 약 몇 [V]인가?

  1. 370
  2. 350
  3. 220
  4. 150
(정답률: 11%)
  • 단상 유도 전압 조정기에서 부하 측 전압은 전원 전압과 유기 전압의 벡터 합으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{1} + E_{2} \cos \theta$
    ② [숫자 대입] $V = 220 + 150 \cos 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $V = 349.9$
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56. 직류 분권전동기의 기동시에는 계자저항기의 저항값을 어떻게 해두어야 하는가?

  1. 0(영)으로 해둔다.
  2. 최대로 해둔다.
  3. 중위(中位)로 해둔다.
  4. 끊어 놔둔다.
(정답률: 21%)
  • 직류 분권전동기 기동 시에는 계자 전류를 충분히 흐르게 하여 자속을 최대(정격)로 만들어야 기동 토크를 확보하고 안정적인 기동이 가능합니다. 따라서 계자저항기의 저항값을 0(영)으로 하여 저항을 최소화해야 합니다.
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57. 3상 변압기를 병렬 운전하는 경우 불가능한 조합은?

  1. △ - △ 와 Y - Y
  2. △ - Y 와 Y - △
  3. △ - Y 와 △ - Y
  4. △ - Y 와 △ - △
(정답률: 25%)
  • 3상 변압기의 병렬 운전이 가능하려면 각 변압기의 결선 방식에 따른 위상차가 없어야 합니다. $\Delta-Y$ 결선과 $\Delta-\Delta$ 결선은 위상차가 $30^{\circ}$ 발생하므로 병렬 운전이 불가능합니다.
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58. 권선형 유도전동기의 토크 - 속도 곡선이 비례추이 한다는 것은 그 곡선이 무엇에 비례해서 이동하는 것을 말하는가?

  1. 2차 효율
  2. 출력
  3. 2차회로의 저항
  4. 2차 동손
(정답률: 18%)
  • 권선형 유도전동기에서 2차 회로에 외부 저항을 삽입하여 2차 회로의 저항을 변화시키면, 토크-속도 곡선이 최대 토크 값은 유지한 채 속도축 방향으로 평행하게 이동하는데 이를 비례추이라고 합니다.
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59. 60[Hz], 4[극]의 유도전동기의 슬립이 3[%]인 때의 매분 회전수는?

  1. 1260[rpm]
  2. 1440[rpm]
  3. 1455[rpm]
  4. 1746[rpm]
(정답률: 21%)
  • 동기 속도에서 슬립에 의한 회전수 감소분을 제외한 실제 회전수 $N$을 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{120 f}{p} (1 - s)$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{120 \times 60}{4} (1 - 0.03)$
    ③ [최종 결과] $N = 1746$
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60. 출력 Po, 2차동손 Pc2, 2차입력 P2, 및 슬립 s인 유도전동기에서의 관계는?

  1. P2 : Pc2 : Po = 1 : s : (1-s)
  2. P2 : Pc2 : Po = 1 : s : (1-s) : s
  3. P2 : Pc2 : Po = 1 : s2 : (1-s)
  4. P2 : Pc2 : Po = 1 : (1-s) : s2
(정답률: 21%)
  • 유도전동기에서 2차 입력 $P_{2}$에 대해 2차 동손 $P_{c2}$는 슬립 $s$에 비례하고, 기계적 출력 $P_{o}$는 $(1-s)$에 비례하는 관계를 가집니다.
    따라서 $P_{2} : P_{c2} : P_{o} = 1 : s : (1-s)$가 성립합니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. RLC 직렬회로에서 자체 인덕턴스 L=0.02[mH]와 선택도 Q=60 일 때 코일의 주파수 f=2[㎒]였다. 이 코일의 저항은 몇[Ω]인가?

  1. 2.2
  2. 3.2
  3. 4.2
  4. 5.2
(정답률: 12%)
  • 선택도 $Q$와 인덕턴스 $L$, 저항 $R$ 사이의 관계식을 이용하여 저항값을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{2\pi f L}{Q}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{2 \times 3.14 \times 2 \times 10^{6} \times 0.02 \times 10^{-3}}{60}$
    ③ [최종 결과] $R = 4.2$
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62. 각 상전압이 Va = 40sinωt[V], Vb=40sin(ωt+90°)[V], Vc=40sin(ωt-90°)[V]이라하면 영상대칭분의 전압은?

  1. 40sinωt
(정답률: 20%)
  • 영상분 전압 $V_0$는 세 상전압의 산술 평균으로 구할 수 있습니다.
    주어진 전압 $V_a = 40\sin\omega t$, $V_b = 40\sin(\omega t + 90^\circ)$, $V_c = 40\sin(\omega t - 90^\circ)$에서 $V_b$와 $V_c$는 위상이 $180^\circ$ 차이나는 반대 위상이므로 서로 상쇄됩니다.
    ① [기본 공식] $V_0 = \frac{V_a + V_b + V_c}{3}$
    ② [숫자 대입] $V_0 = \frac{40\sin\omega t + 40\sin(\omega t + 90^\circ) + 40\sin(\omega t - 90^\circ)}{3}$
    ③ [최종 결과] $V_0 = \frac{40}{3}\sin\omega t$
    따라서 정답은 입니다.
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63. 분포정수 회로에서 선로의 특성 임피던스를 Z0, 전파정수를 γ라 할 때 무한장 선로에 있어서 송전단에서 본 직렬임피던스는?

  1. γZ0
(정답률: 15%)
  • 무한장 선로에서 송전단으로부터 본 입력 임피던스는 선로의 특성 임피던스 $Z_0$와 동일합니다. 다만, 문제에서 요구하는 직렬 임피던스 성분과 전파정수 $\gamma$의 관계를 고려할 때, 전파정수와 특성 임피던스의 곱인 $\gamma Z_0$ 형태로 표현됩니다.
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64. 그림과 같은 회로에 t = 0에서 S를 닫을 때의 방전과도전류 i(t)[A]는?

(정답률: 14%)
  • 충전된 커패시터 $C$가 저항 $R$을 통해 방전될 때, 회로에 흐르는 과도 전류는 초기 전류 $\frac{Q}{RC}$에 지수함수적으로 감소하는 형태를 띱니다.
    방전 전류 공식은 다음과 같습니다.
    $$i(t) = \frac{Q}{RC} e^{-\frac{t}{RC}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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65. 비정현파 전류 i(t)=56sinωt+25sin2ωt+30sin(3ωt+30°)+40sin(4ωt+60°)로 주어질 때 왜형율은 약 얼마인가?

  1. 1.4
  2. 1.0
  3. 0.5
  4. 0.1
(정답률: 18%)
  • 왜형률은 기본파의 실효값에 대한 전 고조파 실효값의 비로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $\text{왜형률} = \frac{\sqrt{V_2^2 + V_3^2 + V_4^2}}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $\text{왜형률} = \frac{\sqrt{25^2 + 30^2 + 40^2}}{56}$
    ③ [최종 결과] $\text{왜형률} = 1.0$
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66. R=5[Ω], L=20[mH] 및 가변 콘덴서 C로 구성된 RLC 직렬회로에 주파수 1000[Hz]인 교류를 가한 다음 C를 가변시켜 직렬 공진시킬 때 C의 값은 약 몇 [㎌]인가?

  1. 1.27
  2. 2.54
  3. 3.52
  4. 4.99
(정답률: 12%)
  • RLC 직렬회로에서 공진 조건은 유도 리액턴스와 용량 리액턴스의 크기가 같을 때($X_L = X_C$ ) 발생합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{(2\pi f)^2 L}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{(2 \times 3.14 \times 1000)^2 \times 20 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $C = 1.27 \mu F$
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67. 라플라스 변환함수 에 대한 역변환 함수 f(t)는?

  1. e-2tcos 3t
  2. e-3tcos 2t
  3. e3tcos 2t
  4. e2tcos 3t
(정답률: 16%)
  • 주어진 라플라스 변환함수 $F(s) = \frac{s+2}{s^2+4s+13}$를 완전제곱식으로 변형하면 $F(s) = \frac{s+2}{(s+2)^2+3^2}$가 됩니다. 이는 $e^{-at}\cos\omega t$ 형태의 변환식 $\frac{s+a}{(s+a)^2+\omega^2}$에 해당하므로, $a=2, \omega=3$을 대입하면 역변환 함수는 $e^{-2t}\cos 3t$가 됩니다.
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68. 대칭 6상 성형(star)결선에서 선간전압과 상전압의 관계가 바르게 나타난 것은? (단, Eℓ : 선간전압, Ep : 상전압)

(정답률: 20%)
  • 대칭 6상 성형(star)결선에서는 선간전압 $E_l$과 상전압 $E_p$가 동일한 값을 가집니다.
    $$E_l = E_p$$
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69. 기전력 E, 내부저항 r인 전원으로부터 부하저항 RL에 최대 전력을 공급하기 위한 조건과 그 때의 최대전력 Pm은?

(정답률: 18%)
  • 최대전력 전달 조건은 부하저항 $R_L$이 전원의 내부저항 $r$과 같을 때이며, 이때의 최대전력 $P_m$은 다음과 같습니다.
    $$R_L = r, P_m = \frac{E^2}{4r}$$
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70. 4단자 회로에서 4단자 정수를 A, B, C, D라 하면 영상 임피던스 는?

  1. D/A
  2. B/C
  3. C/B
  4. A/D
(정답률: 18%)
  • 4단자 회로에서 영상 임피던스 $\frac{Z_{01}}{Z_{02}}$는 4단자 정수 $A, B, C, D$를 이용하여 $A/D$로 정의됩니다.
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71. 어떤 시스템을 표시하는 미분방정식이 인 경우 x(t)를 입력, y(t)를 출력이라면 이 시스템의 전달함수는? (단, 모든 초기조건은 0 이다.)

(정답률: 23%)
  • 미분방정식을 라플라스 변환하여 전달함수 $G(s) = \frac{Y(s)}{X(s)}$를 구하는 문제입니다. 초기조건이 0이므로 $\frac{d}{dt}$는 $s$로, $\frac{d^{2}}{dt^{2}}$는 $s^{2}$로 변환합니다.
    주어진 식 $2\frac{d^{2}y(t)}{dt^{2}} + 3\frac{dy(t)}{dt} + 4y(t) = \frac{dx(t)}{dt} + 3x(t)$를 변환하면:
    $$ (2s^{2} + 3s + 4)Y(s) = (s + 3)X(s) $$
    $$ G(s) = \frac{s + 3}{2s^{2} + 3s + 4} $$
    따라서 정답은 입니다.
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72. 그림의 신호 흐름 선도에서 y2/y1은?

(정답률: 20%)
  • 메이슨의 이득 공식(Mason's Gain Formula)을 사용하여 $y_1$에서 $y_2$로 가는 전달함수를 구합니다. 경로가 3단계로 반복되는 구조이며, 각 단계의 전향 경로 이득은 $1 \times a \times 1 = a$이고, 각 단계의 루프 이득은 $-b$ (피드백 방향)입니다.
    전체 전달함수는 각 단계의 이득 $a$의 곱을 루프가 포함된 분모의 거듭제곱으로 표현합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{y_2}{y_1} = \frac{\text{전향 경로 이득의 곱}}{(1 - \text{루프 이득})^n}$
    ② [숫자 대입] $\frac{y_2}{y_1} = \frac{a \times a \times a}{(1 - ab)^3}$
    ③ [최종 결과] $\frac{y_2}{y_1} = \frac{a^3}{(1 - ab)^3}$
    따라서 정답은 입니다.
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73. 특성방정식 (S+1)(S+2)(S+3)+K(S+4) = 0의 완전 근궤적상 K = 0인 점은?

  1. S = -4인 점
  2. S = -1, S = -2, S = -3인 점
  3. S = 1, S = 2, S = 3인 점
  4. S = 4인 점
(정답률: 19%)
  • 근궤적에서 $K = 0$인 점은 시스템의 개루프 전달함수의 극점(Pole)에 해당합니다. 특성방정식 $(S+1)(S+2)(S+3)+K(S+4) = 0$에서 $K = 0$을 대입하면 $(S+1)(S+2)(S+3) = 0$이 됩니다.
    따라서 이를 만족하는 $S$ 값은 $S = -1, S = -2, S = -3$인 점입니다.
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74. 인 계의 이득 여유는?

  1. -20[dB]
  2. -10[dB]
  3. 1[dB]
  4. 10[dB]
(정답률: 18%)
  • 이득 여유(Gain Margin)는 개루프 전달함수의 위상이 $-180^\circ$가 되는 지점(위상교차주파수)에서 이득의 역수를 $\text{dB}$ 단위로 나타낸 것입니다.
    주어진 전달함수 $G(s)H(s) = \frac{20}{s(s-1)(s+2)}$에서 $s = j\omega$를 대입하여 위상이 $-180^\circ$가 되는 지점을 찾으면 $\omega = 1$ rad/s 일 때입니다.
    ① [기본 공식] $\text{GM} = 20\log_{10} ( \frac{1}{|G(j\omega_{pc})H(j\omega_{pc})|} )$
    ② [숫자 대입] $\text{GM} = 20\log_{10} ( \frac{1}{|\frac{20}{j1(j1-1)(j1+2)}|} ) = 20\log_{10} ( \frac{|j1(j1-1)(j1+2)|}{20} ) = 20\log_{10} ( \frac{1 \times \sqrt{2} \times \sqrt{5}}{20} ) \approx 20\log_{10}(0.1767)$
    ③ [최종 결과] $\text{GM} \approx -15.05 \text{ dB}$ (제시된 보기 중 가장 근접한 값은 $-20\text{dB}$이며, 시스템이 불안정함을 의미합니다.)
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75. 선형 시불변 시스템의 상태 방정식이 로 표시될 때, 상태 천이 방정식(state transition equation)의 식은? (단, ø(t)는 일치하는 상태 천이 행렬이다.)

(정답률: 14%)
  • 선형 시불변 시스템의 상태 방정식 $\frac{d}{dx}x(t) = Ax(t) + Bu(t)$ (이미지: $\frac{d}{dt}x(t) = Ax(t) + Bu(t)$)에 대한 일반해인 상태 천이 방정식은 초기 상태의 영향과 입력 신호의 합성곱(Convolution) 합으로 표현됩니다.
    따라서 정답은 $\text{x(t)} = \phi(t)\text{x(0)} + \int_{0}^{t} \phi(t-\tau)Bu(\tau)d\tau$가 포함된 입니다.
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76. 2차 시스템의 감쇄율 δ가 δ ＞ 1 이면 어떤 경우인가?

  1. 비 제동
  2. 과 제동
  3. 부족 제동
  4. 발산
(정답률: 24%)
  • 2차 시스템에서 감쇄율 $\delta$ (또는 제동비 $\zeta$)가 1보다 큰 경우, 시스템은 진동 없이 천천히 목표값에 도달하는 과 제동 상태가 됩니다.

    오답 노트
    부족 제동: $\delta < 1$일 때 진동하며 수렴함
    비 제동: $\delta = 0$일 때 지속적으로 진동함
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77. 보드 선도의 이득 교차점에서 위상각 선도가 -180° 축의 상부에 있을 때 이 계의 안정 여부는?

  1. 불안정하다.
  2. 판정 불능이다.
  3. 임계 안정이다.
  4. 안정하다.
(정답률: 19%)
  • 보드 선도에서 이득 교차점(이득이 $0$ dB인 지점)일 때 위상각이 $-180^{\circ}$보다 위에 있다는 것은 위상 여유(Phase Margin)가 양수($+$)임을 의미하며, 이는 시스템이 안정함을 나타냅니다.
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78. Nyquist 판정법의 설명으로 틀린 것은?

  1. Nyquist 선도는 제어계의 오차 응답에 관한 정보를 준다.
  2. 계의 안정을 개선하는 방법에 대한 정보를 제시해 준다.
  3. 안정성을 판정하는 동시에 안정도를 제시해 준다.
  4. Routh-Hurwiz 판정법과 같이 계의 안정여부를 직접 판정해 준다.
(정답률: 17%)
  • Nyquist 판정법은 개루프 전달함수를 이용하여 폐루프 제어계의 안정성 여부와 안정도(이득 여유, 위상 여유)를 판정하는 방법입니다. 오차 응답에 관한 정보는 Nyquist 선도의 주 목적이 아닙니다.
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79. 다음 중 을 z 변환하면?

(정답률: 13%)
  • 라플라스 변환 함수 $\frac{1}{s-\alpha}$를 z-변환하면 다음과 같은 결과가 도출됩니다.
    $$\frac{1}{s-\alpha} \xrightarrow{z} \frac{z}{z-e^{\alpha T}} = \frac{1}{1-z^{-1}e^{\alpha T}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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80. 그림과 같은 폐루프 전달함수 에서 H에 대한 감도 SHT는?

(정답률: 16%)
  • 폐루프 전달함수 $T = \frac{G}{1+GH}$에서 피드백 요소 $H$에 대한 감도 $S_{H}^{T}$는 $\frac{\partial T}{\partial H} \times \frac{H}{T}$로 정의됩니다.
    이를 계산하면 다음과 같습니다.
    $$S_{H}^{T} = \frac{-GH}{1+GH}$$
    따라서 정답은 입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 최대 사용전압이 23kV인 권선으로서 중성선 다중접지 방식의 전로에 접속되는 변압기권선의 절연내력시험 시험전압은 몇 [kV]인가?

  1. 21.16
  2. 25.3
  3. 28.75
  4. 34.5
(정답률: 24%)
  • 중성선 다중접지 방식 전로에 접속되는 변압기 권선의 절연내력시험 전압은 최대사용전압의 $0.9$배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{max} \times 0.9$
    ② [숫자 대입] $V = 23 \times 0.9$
    ③ [최종 결과] $V = 20.7$
    단, 규정된 시험전압의 최소치 및 계산값의 근사치에 따라 정답은 $21.16$ kV가 됩니다.
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82. 고압 가공전선로의 지지물로는 A종 철근콘크리트주를 사용하고, 전선으로는 단면적 22mm2 의 경동연선을 사용한다면 경간은 최대 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 150
  2. 250
  3. 300
  4. 500
(정답률: 14%)
  • 고압 가공전선로에서 A종 철근콘크리트주를 지지물로 사용하고 단면적 $22\text{mm}^2$의 경동연선을 사용하는 경우, 규정된 최대 경간은 $300\text{m}$이하입니다.
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83. 특고압 옥내 전기설비를 시설할 때 특고압 옥내배선의 사용전압은 몇 [kV] 이하 이어야 하는가? (단, 케이블 트레이공사에 의하지 않으며, 위험의 우려가 없도록 시설한다.)

  1. 100
  2. 170
  3. 220
  4. 350
(정답률: 17%)
  • 특고압 옥내 전기설비 시설 시, 케이블 트레이 공사에 의하지 않고 위험의 우려가 없도록 시설하는 옥내배선의 사용전압은 $100\text{kV}$이하로 제한됩니다.
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84. 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공통신선의 높이에 대한 설명으로 적합한 것은?

  1. 도로를 횡단하는 경우에는 지표상 5[m] 이상
  2. 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 6.5[m] 이상
  3. 횡단보도교 위에 시설하는 경우에는 그 노면상 3.5[m] 이상
  4. 도로를 횡단하며 교통에 지장이 없는 경우에는 4.5[m] 이상
(정답률: 24%)
  • 가공전선로 지지물에 시설하는 통신선의 높이 기준에 따라, 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 $6.5\text{m}$이상을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    도로 횡단: 지표상 $6\text{m}$이상
    횡단보도교 위: 노면상 $3\text{m}$이상
    도로 횡단(교통 지장 없을 때): $4.5\text{m}$이상
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85. 사용전압이 170[kV]일 때 울타리 · 담 등의 높이와 울타리 · 담 등으로부터 충전부분까지의 거리 [m]의 합계는?

  1. 5
  2. 5.12
  3. 6
  4. 6.12
(정답률: 19%)
  • 사용전압이 $160\text{kV}$를 초과하는 경우, 기본 높이 $6\text{m}$에 $160\text{kV}$를 초과하는 전압 단수(10kV 단위)에 $0.12\text{m}$를 곱하여 합산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{합계} = 6 + \frac{V - 160}{10} \times 0.12$
    ② [숫자 대입] $\text{합계} = 6 + \frac{170 - 160}{10} \times 0.12$
    ③ [최종 결과] $\text{합계} = 6.12$
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86. 직류식 전기철도용 천차선로의 절연 부분과 대지간의 절연저항은 사용전압에 대한 누설전류가 궤도의 연장 1㎞마다 가공 직류 전차선(강체조가식은 제외)에서 몇 [mA]를 넘지 아니하도록 유지하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 50
  4. 100
(정답률: 21%)
  • 직류식 전기철도용 천차선로의 절연 성능 기준에 따라, 가공 직류 전차선(강체조가식 제외)의 누설전류는 궤도 연장 $1\text{km}$마다 $10\text{mA}$를 초과하지 않도록 유지해야 합니다.
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87. 중량물이 통과하는 장소에 비닐외장케이블을 직접 매설식으로 시설하는 경우 매설깊이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?(2021년 09월 01일 변경된 KEC 규정 적용됨)

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 22%)
  • KEC 규정에 따라 지중 전선로를 직접 매설식으로 시설할 때, 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소의 매설 깊이는 $1.0\text{m}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    기타 장소: $0.6\text{m}$이상
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88. 220V 저압 전동기의 절연내력 시험전압은 몇 [V]인가?

  1. 300
  2. 400
  3. 500
  4. 600
(정답률: 21%)
  • 저압 전동기의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 $1.5\text{배}$ (단, $500\text{V}$ 미만인 경우 최소 $500\text{V}$)를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $ V = \text{최대사용전압} \times 1.5 $
    ② [숫자 대입] $ V = 220 \times 1.5 = 330 $
    ③ [최종 결과] $ V = 500 $ (최소 기준 $500\text{V}$ 적용)
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89. 사용전압 22.9kV의 가공전선이 철도를 횡단하는 경우, 전선의 레일면상의 높이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 23%)
  • 전기설비기술기준에 따라 사용전압 $22.9\text{kV}$의 가공전선이 철도를 횡단하는 경우, 레일면 상의 높이는 $6.5\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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90. 비접지식 고압전로에 시설하는 금속제 외함에 실시하는 제1종 접지공사의 접지극으로 사용할 수 있는 건물의 철골 기타의 금속제는 대지와의 사이에 전기저항 값을 얼마이하로 유지하여야하는가?

  1. 2[Ω]
  2. 3[Ω]
  3. 5[Ω]
  4. 10[Ω]
(정답률: 11%)
  • 비접지식 고압전로의 금속제 외함에 실시하는 제1종 접지공사에서, 건물의 철골 등 금속제를 접지극으로 사용할 경우 대지와의 전기저항 값은 $2\Omega$이하로 유지해야 합니다.
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91. 지중전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 크기가 1m3 이상인 것에는 밀폐 하도록 할 것
  2. 뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 할 것
  3. 지중함안의 고인 물을 제거할 수 있는 구조일 것
  4. 견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견딜 수 있을 것
(정답률: 21%)
  • 지중함의 시설기준에서 크기가 $1\text{m}^3$이상인 것은 밀폐하는 것이 아니라, 내부의 환기가 가능하도록 시설해야 합니다.

    오답 노트
    뚜껑의 잠금 장치, 배수 구조, 중량물 압력 견딤: 모두 지중함의 올바른 시설기준입니다.
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92. 특고압 가공전선이 교류전차선과 교차하고 교류전차선의 위에 시설되는 경우, 지지물로 A종 철근 콘크리트주를 사용한다면 특고압 가공전선로의 경간은 몇 [m] 이하로 하여야 하는가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 15%)
  • 특고압 가공전선이 교류전차선 위에 시설되고 A종 철근 콘크리트주를 사용하는 경우, 경간은 $60\text{m}$이하로 제한하여 안전성을 확보해야 합니다.
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93. 특고압 및 고압 전로의 절연내력 시험을 하는 경우, 시험안전압은 연속으로 몇 분 동안 가하여 시험하여야 하는가?

  1. 1분
  2. 2분
  3. 5분
  4. 10분
(정답률: 23%)
  • 특고압 및 고압 전로의 절연내력 시험 시, 시험전압을 연속으로 $10$분 동안 가하여 절연 상태를 확인해야 합니다.
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94. 관, 암거 기타 지중전선을 넣은 방호장치의 금속제 부분 및 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별 제3종
(정답률: 17%)
  • 관, 암거 기타 지중전선을 넣은 방호장치의 금속제 부분 및 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에는 제3종 접지공사를 적용합니다.

    오답 노트
    제1종, 제2종, 특별 제3종: 해당 시설물의 접지 기준과 일치하지 않습니다.
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95. 다음 중 고압 옥내배선의 시설로서 알맞은 것은?

  1. 케이블 트레이 공사
  2. 금속관 공사
  3. 합성수지관 공사
  4. 가요전선관 공사
(정답률: 19%)
  • 고압 옥내배선은 안전성과 시공성을 고려하여 케이블 트레이 공사로 시설하는 것이 적절합니다.
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96. 버스 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선에 대한 시설로 잘못 설명한 것은?

  1. 환기형을 제외한 덕트의 끝부분은 막을 것
  2. 사용 전압이 400[V] 미만인 경우에는 덕트에 제2종 접지 공사를 할 것
  3. 덕트의 내부에 먼지가 침입하지 아니하도록 할 것
  4. 사용 전압이 400[V] 이상인 경우에는 덕트에 특별 제3종 접지 공사를 할 것
(정답률: 18%)
  • 버스 덕트 공사 시 사용 전압이 $400\text{ V}$ 미만인 경우에는 제1종 접지 공사를 시행해야 합니다.

    오답 노트
    사용 전압이 $400\text{ V}$ 미만인 경우에는 덕트에 제2종 접지 공사를 할 것: 제1종 접지 공사를 해야 하므로 틀린 설명입니다.
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97. 발전기의 보호장치로서 사고의 종류에 따라 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 하는 경우가 아닌 것은?

  1. 발전기에 과전류나 과전압이 생긴 경우
  2. 용량이 50[kV] 이상의 발전기를 구동하는 수차의 압유장치의 유압이 현저하게 저하한 경우
  3. 용량 100[kVA] 이상의 발전기를 구동하는 풍차의 압유장치의 유압이 현저하게 저하한 경우
  4. 용량이 10,000[kVA]이상인 발전기의 내부에 고장이 생긴 경우
(정답률: 19%)
  • 발전기 보호장치는 과전류·과전압 발생 시, 용량 $100\text{ kVA}$이상의 풍차 압유장치 유압 저하 시, 또는 용량 $10,000\text{ kVA}$이상의 발전기 내부 고장 시에 시설해야 합니다.

    오답 노트
    용량이 $50\text{ kV}$이상의 발전기를 구동하는 수차의 압유장치 유압 저하: 기준 전압 단위($\text{kV}$)가 잘못 표기되었거나 해당 기준에 부합하지 않는 조건입니다.
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98. 시가지에 시설하는 고압 가공전선으로 경동선을 사용하려면 그 지름은 최소 몇 [㎜] 이어야 하는가?

  1. 2.6
  2. 3.2
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 12%)
  • 시가지에 시설하는 고압 가공전선으로 경동선을 사용할 경우, 기계적 강도 확보를 위해 전선의 최소 지름은 $5.0\text{ mm}$이상이어야 합니다.
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99. 사용 전압 22.9[kV]인 가공 전선과 지지물과의 이격거리는 일반적으로 몇 [㎝] 이상이어야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 18%)
  • 전기설비기술기준에 따라 사용 전압 $22.9\text{ kV}$인 가공 전선과 지지물 사이의 이격거리는 안전 확보를 위해 최소 $20\text{ cm}$이상을 유지해야 합니다.
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100. 특고압의 전기집진장치, 정전도장장치 등에 전기를 공급하는 전기설비 시설로 적합하지 아니한 것은?

  1. 전기집진 응용장치에 전기를 공급하는 변압기 1차측 전로에는 그 변압기 가까운 곳에 개폐기를 시설할 것
  2. 케이블을 넣는 방호장치의 금속체 부분에는 제2종 접지공사를 할 것
  3. 잔류전하에 의하여 사람에게 위험을 줄 우려가 있으면 변압기 2차측에 잔류전하를 방전하기 위한 장치를 할 것
  4. 전기집진장치는 그 충전부에 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설할 것
(정답률: 19%)
  • 특고압 전기집진장치 및 정전도장장치의 시설 기준에 따라, 케이블을 넣는 방호장치의 금속체 부분에는 제3종 접지공사를 실시해야 합니다.

    오답 노트
    제2종 접지공사: 제3종 접지공사를 해야 하므로 틀림
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