전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

전기공사산업기사 2017-03-05 필기 기출문제 해설

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전기공사산업기사
(2017-03-05 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. tsinwt의 라플라스 변환은?

(정답률: 55%)
  • 함수 $t \sin \omega t$의 라플라스 변환은 시간 영역에서의 곱셈 $t$가 복소수 영역에서 $s$에 대한 미분으로 변환되는 성질을 이용합니다.
    $$\mathcal{L}\{t \sin \omega t\} = -\frac{d}{ds} ( \frac{\omega}{s^2 + \omega^2} )$$
    $$\mathcal{L}\{t \sin \omega t\} = -\frac{0 \cdot (s^2 + \omega^2) - \omega \cdot (2s)}{(s^2 + \omega^2)^2}$$
    $$\mathcal{L}\{t \sin \omega t\} = \frac{2\omega s}{(s^2 + \omega^2)^2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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2. 목재 건조에 적합한 가열 방식은?

  1. 저항 가열
  2. 유전 가열
  3. 유도 가열
  4. 적외선 가열
(정답률: 71%)
  • 유전 가열은 고주파 전계를 이용하여 물질 내부의 분자를 진동시켜 열을 발생시키므로, 내부까지 균일하게 가열해야 하는 목재 건조에 가장 적합합니다.
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3. 5Ω의 전열선을 100V에 사용할 때의 발열량은 약 몇 kcal/h 인가?

  1. 1720
  2. 2770
  3. 3745
  4. 4728
(정답률: 62%)
  • 전열선의 소비전력을 구한 뒤, 전력 단위인 $W$를 열량 단위인 $kcal/h$로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = 860 \times \frac{V^2}{R} \times 10^{-3}$
    ② [숫자 대입] $H = 860 \times \frac{100^2}{5} \times 10^{-3}$
    ③ [최종 결과] $H = 1720$
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4. SCR의 애노드 전류가 20A로 흐르고 있을 때 게이트 전류를 반으로 줄이면 애노드 전류는 몇 A가 되는가?

  1. 0
  2. 10
  3. 20
  4. 40
(정답률: 77%)
  • SCR(사이리스터)은 게이트에 트리거 신호를 주어 도통 상태가 되면, 이후의 애노드 전류는 게이트 전류의 크기와 상관없이 회로의 임피던스에 의해 결정됩니다. 따라서 게이트 전류를 줄여도 이미 흐르고 있는 애노드 전류 $20\text{A}$는 변하지 않습니다.
  • 게이트 전류는 도통 전의 점호(트리거) 역할만 할 뿐, 도통 상태에서는 애노드 전류에 영향을 주지 않습니다. 즉 20A.
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5. 고도(cant)가 20mm이고 반지름이 800m인 곡선 궤도를 주행할 때 열차가 낼 수 있는 최대 속도는 약 몇 km/h인가? (단, 궤간은 1067mm이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 34.94
  2. 38.94
  3. 43.64
  4. 83.64
(정답률: 61%)
  • 곡선 궤도에서 원심력을 상쇄하기 위한 고도(cant)와 열차 속도, 곡선 반지름의 관계식을 이용하여 최대 속도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{\frac{C \times 127 \times R}{G}}$
    ② [숫자 대입] $V = \sqrt{\frac{20 \times 127 \times 800}{1067}}$
    ③ [최종 결과] $V = 43.64$
  • 고도(cant) = GV²÷127R

    속도V로 이항정리
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6. 인견 공업에 쓰이는 포트모터의 속도 제어에 적합한 것은?

  1. 저항에 의한 제어
  2. 극수 변환에 의한 제어
  3. 1차측 회전에 의한 제어
  4. 주파수 변환에 의한 제어
(정답률: 69%)
  • 인견 및 방직 공장의 포트 모터 속도 제어에는 인버터를 통해 전원 주파수를 조절하는 주파수 변환에 의한 제어 방식이 가장 적합합니다.

    오답 노트
    극수 변환에 의한 제어: 목공기계, 엘리베이터 등에 사용
    1차측 전압 제어: 선풍기 등에 사용
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7. 다음 ( ) 안에 들어갈 말이 순서대로 되어 있는 것은?

  1. 안쪽, 짧게
  2. 안쪽, 길게
  3. 바깥쪽, 길게
  4. 바깥쪽, 짧게
(정답률: 68%)
  • 곡선도로에서 조명기구는 운전자의 시거 확보와 안전을 위해 바깥쪽에 배치하며, 곡률반경이 작을수록(급커브일수록) 조명 간격을 짧게 하여 조도를 높여야 합니다.
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8. 궤도의 확도(slack)는 약 몇 mm인가? (단, 곡선의 반지름 100m, 고정차축 거리 5m이다.)

  1. 21.25
  2. 25.68
  3. 29.35
  4. 31.25
(정답률: 40%)
  • 곡선 구간에서 고정차축 거리로 인해 발생하는 궤도의 확도(slack)를 구하는 문제입니다.
    확도는 차축 거리의 제곱을 곡선 반지름의 8배로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{l^2}{8R}$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{5^2}{8 \times 100} \times 1000$
    ③ [최종 결과] $S = 31.25$
  • 확도 = 차축거리² / 8R
    =5² / 8 x 100
    =0.03125
    mm로 단위 변경
    = 0.03125 x 1000 = 31.25mm
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9. 백열 전구의 동정 곡선은 다음 중 어느 것을 결정하는 중요한 요소가 되는가?

  1. 전류, 광속, 전압
  2. 전류, 광속, 효율
  3. 전류, 광속, 휘도
  4. 전류, 광도, 전압
(정답률: 64%)
  • 백열 전구의 동정 특성이란 전구의 점등 시간이 경과함에 따라 전류, 광속, 전력, 효율 등이 변화하는 상태를 의미합니다.
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10. 제너 다이오드(zener diode)의 용도로 가장 옳은 것은?

  1. 검파용
  2. 정전압용
  3. 고압 정류용
  4. 전파 정류용
(정답률: 78%)
  • 제너 다이오드는 항복 전압 이하의 역방향 특성을 이용하여 회로의 전압을 일정하게 유지하는 정전압용으로 사용됩니다.
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11. 전자빔 가열의 특징으로 틀린 것은?

  1. 진공 중에서의 가열이 가능하다.
  2. 신속하고 효율이 좋으며 표면 가열이 가능하다.
  3. 고융점 재료 및 금속박 재료의 용접이 쉽다.
  4. 에너지의 밀도나 분포를 자유로이 조절할 수 있다.
(정답률: 47%)
  • 전자빔 가열은 진공 중 가열, 고융점 재료 용접, 에너지 밀도 조절이 가능하지만, 표면 가열은 표피 효과를 이용하는 유도가열의 핵심 특징입니다.
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12. 납축전지의 특징으로 옳은 것은?

  1. 저온특성이 좋다.
  2. 극판의 기계적 강도가 강하다.
  3. 과방전, 과전류에 대해 강하다.
  4. 전해액의 비중에 의해 충,방전 상태를 추정할 수 있다.
(정답률: 66%)
  • 납축전지는 전해액으로 묽은 황산을 사용하며, 충·방전 상태에 따라 전해액의 비중이 변하므로 이를 통해 상태를 추정할 수 있습니다.

    오답 노트
    저온특성, 기계적 강도, 과방전 및 과전류에 대한 내성은 알칼리 축전지의 특징입니다.
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13. 열전도율이 가장 좋은 것은?

  1. 철
  2. 은
  3. 니크롬
  4. 알루미늄
(정답률: 67%)
  • 금속의 열전도율은 은이 가장 높으며, 일반적인 순서는 은 > 구리 > 백금 > 알루미늄 > 아연 > 니켈 > 철 순입니다.
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14. 200W 전구를 우유색 구형 글로브에 넣었을 경우 우유색 유리 반사율은 30%, 투과율은 50%라고 할 때 글로브의 효율은 약 몇%인가?

  1. 71
  2. 76
  3. 83
  4. 88
(정답률: 63%)
  • 글로브의 효율은 투과율을 (1 - 반사율)로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{\tau}{1 - \rho}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{0.5}{1 - 0.3}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 71.4$
  • 글로브효율 = 투과율 / (1-반사율)
    =0.5 / (1-0.3)
    =0.714
    x100 = 71.4%
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15. 형광 방전등의 효율이 가장 좋으려면 주위온도(℃)와 관벽온도(℃)는 각각 어느정도가 적당한가?

  1. 주위온도 : 40℃, 관벽온도 : 40~45℃
  2. 주위온도 : 25℃, 관벽온도 : 40~45℃
  3. 주위온도 : 40℃, 관벽온도 : 20~30℃
  4. 주위온도 : 25℃, 관벽온도 : 20~30℃
(정답률: 69%)
  • 형광 방전등의 효율을 최적화하기 위해서는 주위온도는 $25^{\circ}C$, 관벽온도는 $40\sim45^{\circ}C$ 정도로 유지하는 것이 가장 적당합니다.
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16. 그림과 같이 광원 S로 단면의 중심이 O인 원통형 연돌을 비추었을 때 원통의 표면상의 한 점 P에서의 조도는 약 몇 lx인가? (단, SP의 거리는 10m, ∠OSP=10°,∠OSP=20°, 광원의 SP 방향의 광도를 1000cd라고 한다.)

  1. 4.3
  2. 6.7
  3. 8.6
  4. 9.9
(정답률: 52%)
  • 광원으로부터 거리 $r$만큼 떨어진 지점의 조도는 광도와 거리의 제곱에 반비례하고, 입사각의 코사인 값에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{I}{r^{2}} \cos \theta$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{1000}{10^{2}} \cos 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $E = 8.66$
  • 조도E = 광도I x cosθ / r²
    삼각형 내각의 합은 180도
    ∠SPO=180-10-20 =150도
    즉 점P에서의 법선과 광선SP사이의 각도는 30도.
    θ에 30도 대입
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17. 알칼리 축전지의 전해액은?

  1. KOH
  2. PbO2
  3. H2SO4
  4. NIOOH
(정답률: 62%)
  • 알칼리 축전지는 수산화칼륨($KOH$)을 전해액으로 사용하며, 양극에는 수산화니켈, 음극에는 카드뮴이나 철을 사용합니다.
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18. 다음 중 전기로의 가열방식이 아닌 것은?

  1. 저항 가열
  2. 유전 가열
  3. 유도 가열
  4. 아크 가열
(정답률: 47%)
  • 전기로의 가열방식에는 저항 가열, 유도 가열, 아크 가열 등이 포함됩니다. 반면 유전 가열은 절연성 피열물에 교번전계를 가해 유전체 손실로 가열하는 방식으로, 일반적인 전기로 가열방식과는 구분됩니다.
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19. 단상 유도전동기에서 플러깅의 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 단상 상태로 기동할 때 일어나는 현상
  2. 플러그를 사용하여 전원을 연결하는 방법
  3. 고정자와 회전자의 상수가 일치하지 않을 때 일어나는 현상
  4. 고정자측의 3단자 중 2단자를 서로 바꾸어 접속하여 제동하는 방법
(정답률: 74%)
  • 플러깅(Plugging)은 역전제동의 일종으로, 고정자측 단자 중 2개를 서로 바꾸어 접속함으로써 회전 방향과 반대 방향의 토크를 발생시켜 급제동하는 방법입니다.
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20. 자동제어에서 검출장치로 소형 직류발전기를 사용하여 무엇을 검출하는가?

  1. 속도
  2. 온도
  3. 위치
  4. 방향
(정답률: 66%)
  • 자동제어 시스템에서 소형 직류발전기는 회전체의 회전 속도에 비례하여 전압을 발생시키므로 속도를 검출하는 장치로 사용됩니다.
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2과목: 전력공학

21. 19/1.8mm 경동연선의 바깥지름은 몇 mm인가?

  1. 5
  2. 7
  3. 9
  4. 11
(정답률: 45%)
  • 경동연선의 소선 수와 지름이 주어졌을 때, 층수 $n$을 먼저 구한 뒤 전체 바깥지름을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $D = (2n + 1)d$
    ② [숫자 대입] $D = (2 \times 2 + 1) \times 1.8$
    ③ [최종 결과] $D = 9$
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22. 일반적으로 전선 1가닥의 단위 길이당 작용 정전용량이 다음과 같이 표시되는 경우 D가 의미하는 것은?

  1. 선간거리
  2. 전선 지름
  3. 전선 반지름
(정답률: 56%)
  • 전선 1가닥의 단위 길이당 작용 정전용량 공식인 $$C_n = \frac{0.02413\epsilon_s}{\log_{10} \frac{D}{r}}$$ 에서 $D$는 전선 사이의 거리인 선간거리를 의미합니다.
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23. 3상 3선식 1선 1km의 임피던스가 Z[Ω]이고, 어드미턴스가 Y[℧]일 때 특성 임피던스는?

(정답률: 49%)
  • 특성 임피던스는 선로의 단위 길이당 임피던스와 어드미턴스의 비율에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z_0 = \sqrt{\frac{Z}{Y}}$
    ② [숫자 대입] $Z_0 = \sqrt{\frac{Z}{Y}}$
    ③ [최종 결과] $Z_0 = \sqrt{\frac{Z}{Y}}$
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24. 역률 개선을 통해 얻을 수 있는 효과와 거리가 먼 것은?

  1. 고조파 제거
  2. 전력 손실의 경감
  3. 전압 강하의 경감
  4. 설비 용량의 여유분 증가
(정답률: 49%)
  • 역률 개선(콘덴서 설치)을 하면 무효 전력이 감소하여 전력 손실 경감, 전압 강하 감소, 설비 용량의 여유분 증가 효과를 얻을 수 있습니다. 하지만 고조파 제거는 필터(Filter)를 통해 수행하는 것이며, 단순한 역률 개선만으로는 해결되지 않습니다.
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25. 송전단 전압이 154kV, 수전단 전압이 150kV인 송전선로에서 부하를 차단하였을 때 수전단 전압이 152kV가 되었다면 전압 변동률은 약 몇 %인가?

  1. 1.11
  2. 1.33
  3. 1.63
  4. 2.25
(정답률: 55%)
  • 전압 변동률은 정격 전압(수전단 전압) 대비 무부하 시 전압 상승분을 백분율로 나타낸 것입니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{V_{no\text{-}load} - V_{full\text{-}load}}{V_{full\text{-}load}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{152 - 150}{150} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 1.33$
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26. 다음 중 VCB의 소호원리로 맞는 것은?

  1. 압축된 공기를 아크에 불어 넣어서 차단
  2. 절연유 분해가스의 흡부력을 이용해서 차단
  3. 고진공에서 전자의 고속도 확산에 의해 차단
  4. 고성능 절연특성을 가진 가스를 이용하여 차단
(정답률: 54%)
  • VCB(진공차단기)는 고진공 상태의 인터럽터 내에서 접점이 분리될 때, 전자가 고속으로 확산되어 아크를 빠르게 소멸시키는 원리를 이용합니다.
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27. 선간 단락 고장을 대칭좌표법으로 해석할 경우 필요한 것 모두를 나열한 것은?

  1. 정상 임피던스
  2. 역상 임피던스
  3. 정상 임피던스, 역상 임피던스
  4. 정상 임피던스, 영상 임피던스
(정답률: 47%)
  • 선간 단락 고장은 지락 고장이 포함되지 않은 고장이므로 영상분 전류가 흐르지 않습니다. 따라서 대칭좌표법 해석 시 영상 임피던스는 필요 없으며, 정상 임피던스와 역상 임피던스만으로 해석이 가능합니다.
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28. 피뢰기의 제한전압에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 방전을 개시할 때의 단자전압의 순시값
  2. 피뢰기 동작 중 단자전압의 파고값
  3. 특성요소에 흐르는 전압의 순시값
  4. 피뢰기에 걸린 회로전압
(정답률: 50%)
  • 피뢰기의 제한전압이란 피뢰기가 동작하여 방전을 계속하고 있을 때, 피뢰기 단자 사이에 나타나는 전압의 최대값(파고값)을 의미합니다.
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29. 전력계통에서 안정도의 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 상태 안정도
  2. 정태 안정도
  3. 과도 안정도
  4. 동태 안정도
(정답률: 49%)
  • 전력계통의 안정도는 크게 정태 안정도, 과도 안정도, 동태 안정도로 구분합니다.

    오답 노트
    상태 안정도: 전력계통 안정도의 분류에 해당하지 않는 용어입니다.
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30. 3300V, 60Hz, 뒤진 역률 60%, 300kW의 단상 부하가 있다. 그 역률을 100%로 하기 위한 전력용 콘덴서의 용량은 몇 kVA인가?

  1. 150
  2. 250
  3. 400
  4. 500
(정답률: 38%)
  • 부하의 역률을 개선하기 위해 필요한 전력용 콘덴서 용량은 피상전력과 유효전력의 차이인 무효전력을 계산하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $Q = P \times \frac{\tan \theta_1 - \tan \theta_2}{\cos \theta_1}$ 또는 $$Q = P \times (\frac{1}{\cos \theta_1} - \frac{1}{\cos \theta_2})$$ (단, $\cos \theta_2 = 1$일 때)
    ② [숫자 대입] $Q = 300 \times (\frac{1}{0.6} - 1)$ 또는 $$Q = \frac{300}{0.6} \times 0.8$$
    ③ [최종 결과] $Q = 400$
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31. 저수지에서 취수구에 제수문을 설치하는 목적은?

  1. 낙차를 높인다.
  2. 어족을 보호한다.
  3. 수차를 조절한다.
  4. 유량을 조절한다.
(정답률: 53%)
  • 제수문은 저수지에서 취수구에 설치하여 물의 흐름을 제어하는 장치이므로, 유량을 조절하는 것이 주 목적입니다.
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32. 거리 계전기의 종류가 아닌 것은?

  1. 모우(Mho) 형
  2. 임피던스 형
  3. 리액턴스 형
  4. 정전용량 형
(정답률: 38%)
  • 거리 계전기는 전로의 임피던스를 측정하여 사고 지점까지의 거리를 판별하는 계전기로, 대표적으로 임피던스 형, 리액턴스 형, 모우(Mho) 형이 있습니다.
    정전용량 형은 거리 계전기의 종류에 해당하지 않습니다.
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33. 전력용 퓨즈의 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 소형으로 큰 차단용량을 갖는다.
  2. 가격이 싸고 유지 보수가 간단하다.
  3. 밀폐형 퓨즈는 차단시에 소음이 없다.
  4. 과도 전류에 의해 쉽게 용단되지 않는다.
(정답률: 54%)
  • 전력용 퓨즈는 정격 전류 이상의 과전류가 흐르면 용단되는 특성을 가지며, 특히 과도 전류(돌입 전류 등)에 의해 쉽게 용단될 수 있다는 단점이 있습니다.
    따라서 과도 전류에 의해 쉽게 용단되지 않는다는 설명은 틀린 내용입니다.
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34. 갈수량이란 어떤 유량을 말하는가?

  1. 1년 365일 중 95일간은 이보다 낮아지지 않는 유량
  2. 1년 365일 중 185일간은 이보다 낮아지지 않는 유량
  3. 1년 365일 중 275일간은 이보다 낮아지지 않는 유량
  4. 1년 365일 중 355일간은 이보다 낮아지지 않는 유량
(정답률: 53%)
  • 갈수량은 1년 중 가장 물이 적은 시기의 유량으로, 1년 365일 중 355일간은 이보다 낮아지지 않는 유량을 의미합니다.

    오답 노트
    풍수량: 95일간 낮아지지 않는 유량
    평수량: 185일간 낮아지지 않는 유량
    저수량: 275일간 낮아지지 않는 유량
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35. 가공 선로에서 이도를 D[m]라 하면 전선의 실제 길이는 경간 S[m]보다 얼마나 차이가 나는가?

(정답률: 54%)
  • 가공 선로에서 전선의 실제 길이는 경간에 이도로 인한 추가 길이를 더한 값입니다. 이때 경간과 실제 길이의 차이는 이도 $D$와 경간 $S$를 이용한 근사식으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta L = \frac{8D^2}{3S}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta L = \frac{8D^2}{3S}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{8D^2}{3S}$$
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36. 유도뢰에 대한 차폐에서 가공지선이 있을 경우 전선상에 유기되는 전하를 q1, 가공지선이 없을 때 유기되는 전하를 q0라 할 때 가공지선의 보호율을 구하면?

  3. q1×q0
  4. q1-μsq0
(정답률: 49%)
  • 가공지선의 보호율은 가공지선이 있을 때 전선에 유기되는 전하량과 가공지선이 없을 때 유기되는 전하량의 비율로 정의합니다.
    따라서 보호율은 다음과 같이 계산됩니다.
    $$\frac{q_1}{q_0}$$
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37. 어떤 건물에서 총 설비 부하용량이 700kW, 수용률이 70%라면, 변압기 용량은 최소 몇 kVA로 하여야 하는가? (단, 여기서 설비 부하의 종합 역률은 0.8이다.)

  1. 425.9
  2. 513.8
  3. 612.5
  4. 739.2
(정답률: 49%)
  • 설비 부하용량에 수용률을 곱해 최대 수요 전력을 구한 뒤, 이를 역률로 나누어 변압기 용량(피상전력)을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\text{설비용량} \times \text{수용률}}{\text{역률}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{700 \times 0.7}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $P = 612.5$
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38. 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성을 가진 계전기는?

  1. 반한시 계전기
  2. 정한시 계전기
  3. 순한시 계전기
  4. 부한시 계전기
(정답률: 58%)
  • 반한시 계전기는 동작 전류가 커질수록 동작 시간이 짧아지는, 즉 전류와 시간이 반비례하는 특성을 가진 계전기입니다.

    오답 노트
    정한시 계전기: 전류 크기와 관계없이 동작 시간이 일정함
    순한시 계전기: 설정값 이상이면 즉시 동작함
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39. 전력 원선도의 가로축 ①과 세로축 ②이 나타내는 것은?

  1. ① 최대전력, ② 피상전력
  2. ① 유효전력, ② 무효전력
  3. ① 조상용량, ② 송전손실
  4. ① 송전효율, ② 코로나 손실
(정답률: 57%)
  • 전력 원선도는 전력 계통의 전압과 위상 관계를 나타내는 도표로, 가로축은 유효전력을 나타내고 세로축은 무효전력을 나타냅니다.
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40. 직접접지 방식에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 과도 안정도가 좋다.
  2. 변압기의 단절연이 가능하다.
  3. 보호 계전기의 동작이 용이하다.
  4. 계통의 절연 수준이 낮아지므로 경제적이다.
(정답률: 45%)
  • 직접접지 방식은 지락 전류가 매우 커서 보호 계전기의 동작이 확실하고, 계통의 절연 수준을 낮출 수 있어 경제적이며 변압기 단절연이 가능합니다. 하지만 과도 안정도가 좋은 것은 소호리액터 접지 방식의 특징입니다.
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3과목: 전기기기

41. 450kVA, 역률 0.85, 효율 0.9인 동기 발전기의 운전용 원동기의 입력은 500kW이다. 이 원동기의 효율은?

  1. 0.75
  2. 0.80
  3. 0.85
  4. 0.90
(정답률: 40%)
  • 원동기의 효율을 구하기 위해서는 먼저 발전기의 입력(원동기의 출력)을 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\eta_{engine} = \frac{P_{out}}{P_{in}}$
    ② [숫자 대입] $\eta_{engine} = \frac{\frac{450 \times 0.85}{0.9}}{500}$
    ③ [최종 결과] $\eta_{engine} = 0.85$
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42. 다음 중 일반적인 동기 전동기 난조 방지에 가장 유효한 방법은?

  1. 자극수를 적게 한다.
  2. 회전자의 관성을 크게 한다.
  3. 자극면에 제동권선을 설치한다.
  4. 동기 리액턴스 xx를 작게 하고 동기 화력을 크게 한다.
(정답률: 55%)
  • 동기 전동기에서 부하의 급변 등으로 인해 회전 속도가 동기 속도에서 벗어나 진동하는 난조 현상을 방지하기 위해, 회전자 자극면에 제동권선(Damper winding)을 설치하여 제동 토크를 발생시킴으로써 속도를 빠르게 안정시킵니다.
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43. 일반적인 농형 유도 전동기에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 2차측을 개방할 수 없다.
  2. 2차측의 전압을 측정할 수 있다.
  3. 2차저항 제어법으로 속도를 제어할 수 없다.
  4. 1차 3선 중 2선을 바꾸면 회전방향을 바꿀 수 있다.
(정답률: 31%)
  • 농형 유도 전동기는 2차 회로가 알루미늄이나 구리 바 형태로 회전자에 매입되어 단락된 구조입니다. 따라서 2차측을 외부와 연결하거나 개방할 수 없으며, 당연히 2차측 전압을 직접 측정하는 것이 불가능합니다.

    오답 노트
    2차저항 제어법으로 속도를 제어할 수 없다: 농형은 저항 변경이 불가능하므로 옳은 설명입니다.
    1차 3선 중 2선을 바꾸면 회전방향을 바꿀 수 있다: 상회전 방향이 바뀌므로 옳은 설명입니다.
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44. sE2는 권선형 유도전동기의 2차 유기전압이고 Ec는 외부에서 2차 회로에 가하는 2차 주파수와 같은 주파수의 전압이다. Ec가 sE2와 반대 위상일 경우 Ec를 크게 하면 속도는 어떻게 되는가? (단, sE2-Ec는 일정하다.)

  1. 속도가 증가한다.
  2. 속도가 감소한다.
  3. 속도에 관계없다.
  4. 난조 현상이 발생한다.
(정답률: 45%)
  • 권선형 유도전동기에서 2차 회로에 외부 전압 $E_c$를 가할 때, $E_c$가 $sE_2$와 반대 위상이면 2차 회로의 유효 전압이 감소하여 슬립 $s$가 증가하게 됩니다. 슬립 $s$가 증가한다는 것은 회전 속도 $N = N_s(1-s)$가 감소함을 의미합니다.
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45. 3상 유도전동기의 전원 주파수와 전압의 비가 일정하고 정격속도 이하로 속도를 제어하는 경우 전동기의 출력 P와 주파수 f와의 관계는?

  1. P∝f
  4. P는 f에 무관
(정답률: 47%)
  • 전원 주파수 $f$와 전압 $V$의 비가 일정하다는 것은 $V/f = constant$ 임을 의미합니다. 이 조건에서 유도전동기의 토크 $T$는 일정하게 유지되며, 출력 $P$는 토크와 속도(주파수에 비례)의 곱에 비례하므로 주파수 $f$에 정비례하게 됩니다.
    $$P = T \times \omega \propto f$$
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46. 변압기의 철심이 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 투자율이 클 것
  2. 전기 저항이 작을 것
  3. 성층 철심으로 할 것
  4. 히스테리시스손 계수가 작을 것
(정답률: 48%)
  • 변압기 철심은 자속을 잘 통과시키고 에너지 손실을 줄여야 합니다. 따라서 투자율이 크고 히스테리시스손 계수가 작아야 하며, 와전류 손실을 줄이기 위해 성층 철심 구조를 가져야 합니다.

    오답 노트
    전기 저항이 작을 것: 철심의 전기 저항은 오히려 커야 와전류 손실을 줄일 수 있으므로 틀린 설명입니다. (자기 저항이 작아야 함)
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47. 3상 유도전동기가 경부하로 운전 중 1선의 퓨즈가 끊어지면 어떻게 되는가?

  1. 전류가 증가하고 회전은 계속한다.
  2. 슬립은 감소하고 회전수는 증가한다.
  3. 슬립은 증가하고 회전수는 증가한다.
  4. 계속 운전하여도 열손실이 발생하지 않는다.
(정답률: 39%)
  • 3상 유도전동기 운전 중 1선이 단선되면 결상 상태가 되어 회전 자계가 불평형해집니다. 이때 부족한 토크를 보충하기 위해 나머지 두 선에 흐르는 전류가 증가하며, 경부하 상태라면 회전은 계속 유지됩니다.
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48. 단상 반파정류회로에서 평균 출력 전압은 전원 전압의 약 몇 %인가?

  1. 45.0
  2. 66.7
  3. 81.0
  4. 86.7
(정답률: 49%)
  • 단상 반파정류회로의 평균 전압 $V_{dc}$는 최대 전압 $V_m$의 $\frac{1}{\pi}$배이며, 이는 전원 전압(실효값) $V$의 약 $45\%$에 해당합니다.
    ① [기본 공식] $V_{dc} = \frac{V_m}{\pi} = \frac{\sqrt{2}V}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $V_{dc} = \frac{1.414 \times V}{3.14159}$
    ③ [최종 결과] $V_{dc} = 0.45V$
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49. 그림과 같이 전기자 권선에 전류를 보낼 때 회전방향을 알기 위한 법칙 및 회전 방향은?

  1. 플레밍의 왼손 법칙, 시계 방향
  2. 플레밍의 오른손 법칙, 시계 방향
  3. 플레밍의 왼손 법칙, 반시계 방향
  4. 플레밍의 오른손 법칙, 반시계 방향
(정답률: 47%)
  • 전동기의 전기자 권선에 전류가 흐를 때 발생하는 힘의 방향은 플레밍의 왼손 법칙으로 결정합니다.
    제시된 이미지 에서 자기장은 N극에서 S극으로 향하고, 전류는 왼쪽 권선에서 나오는 방향($\odot$)이고 오른쪽 권선에서 들어가는 방향($\otimes$)이므로, 힘의 방향에 의해 시계 방향으로 회전합니다.
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50. 1차측 권수가 1500인 변압기의 2차측에 접속한 저항 16Ω을 1차측으로 환산했을 때 8kΩ으로 되어 있다면 2차측 권수는 약 얼마인가?

  1. 75
  2. 70
  3. 67
  4. 64
(정답률: 41%)
  • 변압기의 임피던스 환산비는 권수비의 제곱에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $N_{2} = N_{1} \times \sqrt{\frac{Z_{2}}{Z_{1}}}$
    ② [숫자 대입] $N_{2} = 1500 \times \sqrt{\frac{16}{8000}}$
    ③ [최종 결과] $N_{2} = 67.08$
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51. 출력과 속도가 일정하게 유지되는 동기 전동기에서 여자를 증가시키면 어떻게 되는가?

  1. 토크가 증가한다.
  2. 난조가 발생하기 쉽다.
  3. 유기기전력이 감소한다.
  4. 전기자 전류의 위상이 앞선다.
(정답률: 31%)
  • 동기 전동기에서 여자를 증가시키면 역률이 진상으로 변하게 되어, 전기자 전류의 위상이 전압보다 앞서게 됩니다.
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52. 다음 전자석의 그림 중에서 전류의 방향이 회살표와 같을 때 위쪽 부분이 N극인 것은?

  1. A, B
  2. B, C
  3. A, D
  4. B, D
(정답률: 54%)
  • 앙페르의 오른나사 법칙에 따라 전류가 흐르는 방향으로 손가락을 감아쥐었을 때, 엄지손가락이 가리키는 방향이 N극이 됩니다.

    A와 D의 경우 전류의 흐름 방향이 위쪽을 N극으로 형성하게 됩니다.
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53. 동기 발전기의 전기자 권선법 중 집중권에 비해 분포권이 갖는 장점은?

  1. 난조를 방지할 수 있다.
  2. 기전력의 파형이 좋아진다.
  3. 권선의 리액턴스가 커진다.
  4. 합성 유도 기전력이 높아진다.
(정답률: 55%)
  • 분포권은 권선을 슬롯에 나누어 배치함으로써 기전력의 파형을 개선하여 고조파를 제거하고 정현파에 가깝게 만드는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    합성 유도 기전력이 높아진다: 분포권 계수 때문에 오히려 기전력은 약간 감소합니다.
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54. 와류손이 50W인 3300/110V, 60Hz용 단상 변압기를 50Hz, 3000V의 전원에 사용하면 이 변압기의 와류손은 약 몇 W로 되는가?

  1. 25
  2. 31
  3. 36
  4. 41
(정답률: 31%)
  • 변압기의 와류손은 주파수와는 무관하며, 인가 전압의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $P_{2} = P_{1} \times (\frac{V_{2}}{V_{1}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $P_{2} = 50 \times (\frac{3000}{3300})^{2}$
    ③ [최종 결과] $P_{2} = 41.3$
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55. 2대의 동기 발전기를 병렬 운전 할 때, 무효횡류(무효 순환전류)가 흐르는 경우는?

  1. 부하 분담의 차가 있을 때
  2. 기전력의 위상차가 있을 때
  3. 기전력의 파형에 차가 있을 때
  4. 기전력의 크기에 차가 있을 때
(정답률: 42%)
  • 동기 발전기 병렬 운전 시 기전력의 크기에 차이가 발생하면 무효횡류가 흐르게 되며, 이는 발전기의 역률을 변화시킵니다.

    오답 노트
    기전력의 위상차가 있을 때: 유효횡류 발생
    기전력의 파형에 차가 있을 때: 고조파 무효횡류 발생
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56. 포화하고 있지 않은 직류 발전기의 회전수가 1/2로 감소되었을 때 기전력을 속도 변화 전과 같은 값으로 하려면 여자를 어떻게 해야 하는가?

  1. 1/2배로 감소시킨다.
  2. 1배로 증가시킨다.
  3. 2배로 증가시킨다.
  4. 4배로 증가시킨다.
(정답률: 52%)
  • 직류 발전기의 기전력은 자속과 회전수에 비례합니다. 따라서 회전수가 $1/2$로 감소했을 때 기전력을 일정하게 유지하려면, 자속(여자)을 $2$배로 증가시켜 상쇄시켜야 합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{p Z \Phi n}{60 a}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{p Z (2\Phi) (\frac{1}{2}n)}{60 a}$
    ③ [최종 결과] $E = \text{constant}$
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57. 교류 전동기에서 브러시 이동으로 속도 변화가 용이한 전동기는?

  1. 동기 전동기
  2. 시라게 전동기
  3. 3상 농형 유도 전동기
  4. 2중 농형 유도 전동기
(정답률: 53%)
  • 시라게 전동기는 브러시의 위치를 이동시켜 자속의 분포를 변화시킴으로써 속도를 쉽게 조절할 수 있는 특성을 가진 전동기입니다.
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58. 단상 유도 전압 조정기의 1차 전압 100V, 2차 전압 100±30V, 2차 전류는 50A이다. 이 전압 조정기의 정격용량은 약 몇 kVA인가?

  1. 1.5
  2. 2.6
  3. 5
  4. 6.5
(정답률: 28%)
  • 전압 조정기의 정격용량은 조정 가능한 전압 범위(전압 변동분)와 2차 전류의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = V \times I$
    ② [숫자 대입] $P = 30 \times 50$
    ③ [최종 결과] $P = 1.5\text{ kVA}$
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59. 변압기의 병렬운전 조건에 해당하지 않는 것은?

  1. 각 변압기의 극성이 같을 것
  2. 각 변압기의 정격 출력이 같을 것
  3. 각 변압기의 백분율 임피던스 강하가 같을 것
  4. 각 변압기의 권수비가 같고 1차 및 2차의 정격전압이 같을 것
(정답률: 42%)
  • 변압기의 병렬운전 조건은 극성 일치, 권수비(정격전압) 동일, 퍼센트 임피던스 강하 동일, 그리고 내부저항과 누설리액턴스의 비가 같아야 합니다. 정격 출력은 병렬운전의 필수 조건이 아니며, 출력에 따라 부하 분담 비율만 달라질 뿐입니다.
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60. 4극 단중 파권 직류 발전기의 전전류가 I[A]일 때, 전기자 권선의 각 병렬회로에 흐르는 전류는 몇 A가 되는가?

  1. 4I
  2. 2I
  3. I/2
  4. I/4
(정답률: 42%)
  • 직류 발전기에서 파권(Wave Winding) 방식은 극수와 관계없이 병렬 회로 수 $a$가 항상 $2$입니다.
    따라서 전체 전류 $I$가 $2$개의 병렬 회로로 나누어 흐르므로, 각 회로에 흐르는 전류는 $\frac{I}{2}$가 됩니다.
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4과목: 회로이론

61. 정현파 교류전압의 파고율은?

  1. 0.91
  2. 1.11
  3. 1.41
  4. 1.73
(정답률: 52%)
  • 파고율은 파형의 최대값을 실효값으로 나눈 비율을 의미합니다.
    정현파의 경우 최대값을 $V_m$이라 할 때 실효값은 $\frac{V_m}{\sqrt{2}}$이므로, 파고율은 $\sqrt{2}$인 $1.41$이 됩니다.
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62. 인덕턴스 L=20mH인 코일에 실효값 V=50V 주파수 f=60Hz인 정현파 전압을 인가했을 때 코일에 축적되는 평균 자기 에너지 WL은 약 몇 [J]인가?

  1. 0.22
  2. 0.33
  3. 0.44
  4. 0.55
(정답률: 32%)
  • 코일에 축적되는 평균 자기 에너지를 구하기 위해 먼저 유도 리액턴스를 통해 전류를 구한 뒤 에너지 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$W = \frac{1}{2} L I^2$$
    $$I = \frac{V}{2 \pi f L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = \frac{50}{2 \times \pi \times 60 \times 20 \times 10^{-3}}$$
    $$W = \frac{1}{2} \times 20 \times 10^{-3} \times 6.631^2$$
    ③ [최종 결과]
    $$W = 0.44\text{J}$$
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63. 테브난의 정리를 이용하여 (a)회로를 (b)와 같은 등가 회로로 바꾸려 한다. V[V]와 R[Ω]의 값은?

  1. 7V, 9.1Ω
  2. 10V, 9.1Ω
  3. 7V, 6.5Ω
  4. 10V, 6.5Ω
(정답률: 51%)
  • 테브난의 정리를 이용하여 개방 회로 전압 $V$와 등가 저항 $R$을 구하는 문제입니다.
    전압 $V$는 전압 분배 법칙을 적용하고, 저항 $R$은 전원 전압을 단락시킨 후 병렬 저항과 직렬 저항의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = \frac{R_2}{R_1 + R_2} \times V_{in}$$
    $$R = R_1 + \frac{R_2 \times R_3}{R_2 + R_3}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = \frac{7}{3 + 7} \times 10$$
    $$R = 7 + \frac{3 \times 7}{3 + 7}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 7\text{V}, R = 9.1\Omega$$
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64. 그림과 같은 회로에서 r1 저항에 흐르는 전류를 최소로 하기 위한 저항 r2[Ω]는?

  1. r1/2
  2. r/2
  3. r1
  4. r
(정답률: 52%)
  • 최대 전력 전달 조건에 따라 부하 저항이 내부 저항과 같을 때 전류가 최대가 되며, 반대로 $r_1$에 흐르는 전류를 최소로 하려면 전체 합성 저항을 최대화해야 합니다. 하지만 주어진 회로 구조상 $r_2$가 가변 저항의 일부로서 $r$과 직렬/병렬 관계를 가질 때, $r_1$에 흐르는 전류 $I = \frac{E}{r_1 + (r_2 \parallel (r-r_2))}$가 최소가 되려면 병렬 부분의 합성 저항이 최대가 되어야 합니다. 병렬 저항 $R_{parallel} = \frac{r_2(r-r_2)}{r}$가 최대가 되는 조건은 $r_2 = r-r_2$ 일 때입니다.
    ① [기본 공식] $r_2 = r - r_2$
    ② [숫자 대입] $2r_2 = r$
    ③ [최종 결과] $r_2 = \frac{r}{2}$
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65. 그림과 같이 π형 회로에서 Z3를 4단자 정수로 표시한 것은?

(정답률: 30%)
  • $\pi$형 회로의 4단자 정수 $A, B, C, D$를 이용하여 $Z_3$를 표현하면 다음과 같습니다.
    기존 해설의 4단자 정수 식 $A = 1 + \frac{Z_2}{Z_3}$와 $B = Z_2$를 활용하여 $Z_3$에 대해 정리하면 가 도출됩니다.
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66. 다음의 4단자 회로에서 단자 a-b에서 본 구동점 임피던스 Z11[Ω]은?

  1. 2+j4
  2. 2-j4
  3. 3+j4
  4. 3-j4
(정답률: 42%)
  • 구동점 임피던스 $Z_{11}$은 단자 $a-b$에서 바라본 전체 임피던스로, 직렬 저항과 병렬 임피던스의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z_{11} = R_1 + Z_p$
    ② [숫자 대입] $Z_{11} = 3 + j4$
    ③ [최종 결과] $Z_{11} = 3+j4$
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67. 불평형 3상 전류가 다음과 같을 때 역상 전류 I2는 약 몇 A인가?

  1. 1.91+j6.24
  2. 2.17+j5.34
  3. 3.38-j4.26
  4. 4.27-j3.68
(정답률: 26%)
  • 불평형 3상 전류에서 역상 전류는 각 상의 전류에 역상 연산자를 곱하여 합산한 후 3으로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $I_2 = \frac{I_a + a^2 I_b + a I_c}{3}$
    ② [숫자 대입] $I_2 = \frac{(15+j2) + (-0.5-j0.866)(-20-j14) + (-0.5+j0.866)(-3+j10)}{3}$
    ③ [최종 결과] $I_2 = 1.91+j6.24$
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68. 다음과 같은 회로에서 E1,E2,E3[V]를 대칭 3상 전압이라 할 때 전압 E0[V]은?

  1. 0
  4. E1
(정답률: 54%)
  • 대칭 3상 전압 $E_1, E_2, E_3$의 합은 벡터적으로 0이 됩니다. 회로 구성상 $E_0$는 이 세 전압의 합과 관련이 있으며, 대칭 평형 상태에서는 그 합이 0이 되므로 $E_0 = 0$ 입니다.
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69. 100kVA 단상 변압기 3대로 △결선하여 3상 전원을 공급하던 중 1대의 고장으로 V결선하였다면 출력은 약 몇 kVA인가?

  1. 100
  2. 173
  3. 245
  4. 300
(정답률: 59%)
  • $\Delta$결선된 변압기 중 1대가 고장나 V결선으로 운전될 때, 출력은 원래 $\Delta$결선 시 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_V = \sqrt{3} P_1$
    ② [숫자 대입] $P_V = \sqrt{3} \times 100$
    ③ [최종 결과] $P_V = 173.2 \approx 173$ kVA
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70. 저항 R[Ω]과 리액턴스 X[Ω]이 직렬로 연결된 회로에서 일 때, 이 회로의 역률은?

(정답률: 36%)
  • 역률은 임피던스에 대한 저항의 비율로 계산하며, 주어진 조건 $\frac{X}{R} = \frac{1}{\sqrt{2}}$를 이용하여 임피던스 $Z$를 $R$로 나타내어 풀이합니다.
    ① [기본 공식] $\cos \theta = \frac{R}{Z} = \frac{R}{\sqrt{R^2 + X^2}}$
    ② [숫자 대입] $\cos \theta = \frac{R}{\sqrt{R^2 + (\frac{R}{\sqrt{2}})^2}} = \frac{R}{\sqrt{R^2 + \frac{R^2}{2}}} = \frac{R}{\sqrt{\frac{3R^2}{2}}}$
    ③ [최종 결과] $\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{\frac{3}{2}}} = \sqrt{\frac{2}{3}}$
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71. 옴의 법칙은 저항에 흐르는 전류와 전압의 관계를 나타낸 것이다. 회로의 저항이 일정할 때 전류는?

  1. 전압에 비례한다.
  2. 전압에 반비례한다.
  3. 전압의 제곱에 비례한다.
  4. 전압의 제곱에 반비례한다.
(정답률: 52%)
  • 옴의 법칙에 따르면 회로의 저항이 일정할 때, 흐르는 전류는 가해준 전압의 크기에 정비례하여 증가합니다.

    오답 노트
    전압에 반비례한다: 저항이 변할 때 전류의 관계임
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72. 어떤 회로의 단자 전압과 전류가 다음과 같을 때, 회로에 공급되는 평균 전력은 약 몇 W인가?

  1. 565
  2. 525
  3. 495
  4. 465
(정답률: 32%)
  • 비정현파 교류의 평균 전력은 전압과 전류의 성분 중 주파수가 동일한 성분끼리의 전력 합으로 계산합니다. 주어진 식에서 주파수가 일치하는 성분은 기본파($w$)와 3고조파($3w$)입니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V_1 I_1}{2} \cos \theta_1 + \frac{V_3 I_3}{2} \cos \theta_3$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{100 \times 20}{2} \cos(0^\circ - (-60^\circ)) + \frac{50 \times 10}{2} \cos(-30^\circ - 45^\circ)$
    ③ [최종 결과] $P = 1000 \cos 60^\circ + 250 \cos(-75^\circ) = 500 + 64.7 = 564.7 \approx 565$ W
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73. 그림과 같은 회로가 있다. I=10A,G=4℧,GL=6℧일 때, GL의 소비전력[W]은?

  1. 100
  2. 10
  3. 6
  4. 4
(정답률: 33%)
  • 전류원과 두 개의 컨덕턴스가 병렬로 연결된 회로입니다. 전류 분배 법칙을 사용하여 부하 컨덕턴스 $G_L$에 흐르는 전류를 구한 뒤 소비전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = I_L^2 \frac{1}{G_L} = ( I \frac{G_L}{G + G_L} )^2 \frac{1}{G_L} = I^2 \frac{G_L}{(G + G_L)^2}$
    ② [숫자 대입] $P = 10^2 \frac{6}{(4 + 6)^2}$
    ③ [최종 결과] $P = 6$
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74. 의 역라플라스 변환은?

(정답률: 24%)
  • 주어진 $F(s)$를 부분분수 전개로 변형한 후, 각각의 항을 역라플라스 변환하여 시간 영역의 함수로 바꿉니다.
    ① [기본 공식] $F(s) = \frac{s+1}{s(s+2)} = \frac{1}{2} ( \frac{1}{s} + \frac{1}{s+2} )$
    ② [역변환 적용] $\mathcal{L}^{-1} [ \frac{1}{2} ( \frac{1}{s} + \frac{1}{s+2} ) ] = \frac{1}{2} (1 + e^{-2t})$
    ③ [최종 결과] $\frac{1}{2}(1 + e^{-2t})$
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75. 그림과 같은 회로에서 t=0에서 스위치를 닫으면 전류 i(t)[A]는? (단, 콘덴서의 초기전압은 0[V]이다.)

  1. 5(1-e-t)
  2. 1-e-t
  3. 5e-t
  4. e-t
(정답률: 29%)
  • RC 직렬 회로에서 스위치를 닫았을 때 흐르는 전류는 지수함수적으로 감소합니다. 시정수 $\tau = RC$를 이용하여 전류 식을 도출합니다.
    ① [기본 공식] $i(t) = \frac{V}{R} e^{-\frac{t}{RC}}$
    ② [숫자 대입] $i(t) = \frac{5}{5} e^{-\frac{t}{5 \times 1/5}}$
    ③ [최종 결과] $i(t) = e^{-t}$
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76. 그림과 같은 회로에서 스위치 S를 t=0에서 닫았을 때 이다. L[H]의 값은?

  1. 0.75
  2. 0.5
  3. 0.25
  4. 0.1
(정답률: 50%)
  • 인덕터에 걸리는 전압은 전류의 시간 변화율에 비례하며, 주어진 전압과 전류 변화율 값을 이용하여 인덕턴스를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_L = L \frac{di}{dt}$
    ② [숫자 대입] $100 = L \times 400$
    ③ [최종 결과] $L = 0.25$
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77. 임피던스 함수 으로 주어지는 2단자 회로망에 100V의 직류 전압을 가했다면 회로의 전류는 몇 A인가?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 40%)
  • 직류 전압을 가한 경우, 라플라스 변수 $s$는 $0$이 됩니다. 이때의 임피던스 값을 구하여 옴의 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{Z(0)}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100}{\frac{0 + 50}{0^2 + 3(0) + 2}}$
    ③ [최종 결과] $I = 4$
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78. 단위 임펄스 δ(t)의 라플라스 변환은?

  1. e-s
  2. 1/s
  3. 1/s2
  4. 1
(정답률: 32%)
  • 단위 임펄스 함수 $\delta(t)$의 라플라스 변환 정의에 관한 문제입니다.
    단위 임펄스 함수를 라플라스 변환하면 결과값은 $1$이 됩니다.
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79. 전류 I=30sinwt+40sin(3wt+45°)[A]실효값은 약 몇 A인가?

  1. 25
  2. 35.4
  3. 50
  4. 70.7
(정답률: 34%)
  • 여러 개의 정현파 성분이 포함된 전류의 실효값을 구하는 문제입니다.
    서로 다른 주파수를 가진 성분들의 실효값은 각 성분 실효값의 제곱의 합에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \sqrt{(\frac{I_{m1}}{2})^2 + (\frac{I_{m2}}{2})^2}$
    ② [숫자 대입] $I = \sqrt{(\frac{30}{2})^2 + (\frac{40}{2})^2}$
    ③ [최종 결과] $I = 25$
    ※ 참고: 제시된 정답 $35.4$는 $\sqrt{30^2 + 40^2} / 2$ 또는 $\sqrt{15^2 + 20^2}$ 계산 과정의 오류가 있을 수 있으나, 공식 지정 정답인 $35.4$를 따릅니다.
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80. 은?

(정답률: 24%)
  • 주어진 라플라스 역변환 식 $\mathcal{L}^{-1}[\frac{w}{s(s^2 + w^2)}]$의 결과값을 찾는 문제입니다.
    해당 식을 계산하면 $\frac{1}{w}(1 - \cos wt)$가 되므로, 정답은 입니다.
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5과목: 전기설비

81. 고압 가공전선로의 가공지선으로 나경동선을 사용할 경우 지름 몇 mm 이상으로 시설하여야 하는가?

  1. 2.5
  2. 3
  3. 3.5
  4. 4
(정답률: 39%)
  • 고압 가공전선로에서 가공지선으로 나경동선을 사용할 때의 시설 기준에 대한 문제입니다.
    규정에 따라 고압 가공전선로의 가공지선 나경동선 지름은 $4\text{mm}$이상으로 시설해야 합니다.
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82. 저압 옥내배선을 금속 덕트 공사로 할 경우 금속 덕트에 넣는 전선의 단면적(절연 피복의 단면적 포함)의 합계는 덕트 내부 단면적의 몇 %까지 할 수 있는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 45%)
  • 금속 덕트 공사 시 전선의 과밀 수용으로 인한 발열을 방지하기 위해 점유율을 제한합니다.
    일반적인 경우 금속 덕트 내부 단면적의 $20\%$까지 전선을 수용할 수 있습니다.

    오답 노트
    50%: 전광표시장치나 제어회로 등의 배선만 넣는 경우에 해당합니다.
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83. 타냉식 특고압용 변압기의 냉각장치에 고장이 생긴 경우 시설해야 하는 보호장치는?

  1. 경보 장치
  2. 온도 측정 장치
  3. 자동 차단 장치
  4. 과전류 측정 장치
(정답률: 52%)
  • 타냉식 특고압용 변압기는 냉각장치 고장 시 변압기 과열로 인한 사고를 방지해야 합니다.
    따라서 냉각장치 고장 시 이를 즉시 알릴 수 있는 경보 장치를 시설해야 합니다.
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84. 다음 (①), (②)에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ① 정전용량, ② 표피작용
  2. ① 정전용량, ② 유도작용
  3. ① 누설전류, ② 표피작용
  4. ① 누설전류, ② 유도작용
(정답률: 46%)
  • 지중 전선로 시설 시 기존 약전류 전선로와의 간섭을 방지하기 위한 기준을 묻는 문제입니다.
    지중 전선로는 누설전류 또는 유도작용에 의해 통신상의 장애를 주지 않도록 충분히 이격하거나 적당한 방법으로 시설해야 합니다.
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85. B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주를 사용하는 특고압 가공전선로의 경간은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 150
  2. 250
  3. 400
  4. 600
(정답률: 47%)
  • 특고압 가공전선로의 지지물 종류에 따른 경간 제한 규정을 묻는 문제입니다.
    B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주를 사용할 경우 경간은 $250\text{m}$이하로 제한됩니다.
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86. 전력보안 통신선 시설에서 가공전선로의 지지물에 시설하는 가공 통신선에 직접 접속하는 통신선의 종류로 틀린 것은?

  1. 조가용선
  2. 절연전선
  3. 광섬유 케이블
  4. 일반 통신용 케이블 이외의 케이블
(정답률: 37%)
  • KEC 규정 변경으로 인해 현재는 삭제된 문제이므로 학습에서 제외하시기 바랍니다.
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87. 변전소의 주요 변압기에서 계측하여야 하는 사항 중 계측 장치가 꼭 필요하지 않는 것은? (단, 전기 철도용 변전소의 주요 변압기는 제외한다.)

  1. 전압
  2. 전류
  3. 전력
  4. 주파수
(정답률: 50%)
  • 변전소의 주요 변압기에서는 전압, 전류, 전력의 계측이 필수적이지만, 주파수는 변압기 개별 계측 장치로서 반드시 필요하지는 않습니다.
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88. 옥내의 네온 방전등 공사의 방법으로 옳은 것은?

  1. 전선 상호간의 간격은 5cm 이상일 것
  2. 관등회로의 배선은 애자사용 공사에 의할 것
  3. 전선의 지지점간의 거리는 2m 이하로 할 것
  4. 관등회로의 배선은 점검할 수 없는 은폐된 장소에 시설할 것
(정답률: 34%)
  • 옥내 네온 방전등 공사 시 관등회로의 배선은 애자사용 공사에 의해야 합니다.

    오답 노트
    전선 상호 간격은 $6\text{cm}$이상, 지지점 간 거리는 $1\text{m}$이하, 배선은 점검 가능한 개방된 장소에 시설해야 합니다.
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89. 무대, 무대마루 밑, 오케스트라박스, 영사실 기타 사람이나 무대 도구가 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내배선, 전구선 또는 이동전선은 사용 전압이 몇 V 미만이어야 하는가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 44%)
  • 무대, 무대마루 밑, 오케스트라박스 등 사람이나 무대 도구가 접촉할 우려가 있는 장소에 시설하는 저압 옥내배선 및 전선은 안전을 위해 사용 전압이 $400\text{V}$ 미만이어야 합니다.
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90. 저압 가공전선로와 기설 가공약전류 전선로가 병행하는 경우에는 유도작용에 의하여 통신상의 장해가 생기지 아니하도록 전선과 기설 약전류 전선 간의 이격거리는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 2.5
  4. 4.5
(정답률: 34%)
  • 저압 가공전선로와 기설 가공약전류 전선로가 병행할 때, 유도 작용으로 인한 통신 장해를 방지하기 위한 최소 이격거리는 $2\text{m}$이상으로 규정되어 있습니다.
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91. 금속관 공사에 의한 저압 옥내배선의 방법으로 틀린 것은?

  1. 전선으로 연선을 사용하였다.
  2. 옥외용 비닐절연전선을 사용하였다.
  3. 콘크리트에 매설하는 관은 두께 1.2mm 이상을 사용하였다.
  4. 사용전압 400V 이상이고 사람의 접촉 우려가 없어 제 3종 접지 공사를 하였다.
(정답률: 50%)
  • 옥내 배선 공사 시에는 안전과 규격에 맞는 전선을 사용해야 하며, 옥외용 비닐절연전선은 옥내 배선용으로 사용할 수 없습니다.
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92. 특고압으로 시설할 수 없는 전선로는?

  1. 지중 전선로
  2. 옥상 전선로
  3. 가공 전선로
  4. 수중 전선로
(정답률: 52%)
  • 특고압 전선로는 안전상의 이유로 옥상 전선로로 시설할 수 없습니다.
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93. 22.9kV 전선로를 제1종 특고압 보안공사로 시설할 경우 전선으로 경동연선을 사용한다면 그 단면적은 몇 mm2이상의 것을 사용하여야 하는가?

  1. 38
  2. 55
  3. 80
  4. 10
(정답률: 49%)
  • 제1종 특고압 보안공사 시 사용하는 경동연선의 최소 단면적 기준에 따라 $55\text{mm}^{2}$이상의 것을 사용해야 합니다.
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94. 교류 전차선 등이 교량 기타 이와 유사한 것의 밑에 시설되는 경우에 시설 기준으로 틀린 것은?

  1. 교류 전차선 등과 교량 등 사이의 이격거리는 30cm 이상일 것
  2. 교량의 가더 등의 금속제 부분에는 제 1종 접지공사를 할 것
  3. 교량 등의 위에서 사람이 교류 전차선 등에 접촉할 우려가 있는 경우에는 방호장치를 하고 위험 표지를 할 것
  4. 기술상 부득이한 경우에는 사용전압이 25kV인 교류 전차선과 교량 등 사이의 이격거리를 25cm까지로 감할 수 있을 것
(정답률: 32%)
  • 교류 전차선의 가더 등 금속제 부분에는 제 3종 접지공사를 시행해야 하므로, 제 1종 접지공사를 한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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95. 변압기 1차측 3300V, 2차측 220V의 변압기 전로의 절연내력 시험 전압은 각각 몇 V에서 10분간 견디어야 하는가?

  1. 1차측 4950V, 2차측 500V
  2. 1차측 4500V, 2차측 400V
  3. 1차측 4125V, 2차측 500V
  4. 1차측 3300V, 2차측 400V
(정답률: 52%)
  • 절연내력 시험전압은 최대사용전압이 $7\text{kV}$이하인 경우 기본적으로 $1.5$배를 적용하며, 최저 시험전압 기준을 함께 고려합니다.
    ① [기본 공식] $\text{시험전압} = \text{최대사용전압} \times 1.5$
    ② [숫자 대입] $\text{1차측} = 3300 \times 1.5 = 4950\text{V}, \text{ 2차측} = 220 \times 1.5 = 330\text{V}$
    ③ [최종 결과] $\text{1차측} = 4950\text{V}, \text{ 2차측} = 500\text{V (최저기준 적용)}$
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96. 가공전선로의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 지표상 몇 m 미만에 시설하여서는 아니 되는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2
(정답률: 57%)
  • 가공전선로 지지물의 발판이나 볼트 등은 작업자의 안전과 외부 접촉 방지를 위해 지표상 1.8 m 미만에는 시설하지 않도록 규정하고 있습니다.
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97. 22.9kV 특고압 가공전선로의 시설에 있어서 중성선을 다중 접지하는 경우에 각각 접지한 곳 상호 간의 거리는 전선로에 따라 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 150
  2. 300
  3. 400
  4. 500
(정답률: 24%)
  • 25 kV 이하 특고압 가공전선로의 다중 접지 간격은 전압 크기에 따라 달라집니다.
    15 kV 이하인 경우 300 m 이하, 15 kV 초과 25 kV 이하인 경우 150 m 이하로 시설해야 하므로, 22.9 kV는 150 m 이하에 해당합니다.
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98. 혼촉 사고시에 1초를 초과하고 2초 이내에 자동 차단되는 6.6kV 전로에 결합된 변압기 저압측의 전압이 220V인 경우 제 2종 접지 저항값[Ω]은?(단, 고압측 1선 지락전류는 30A라 한다.)

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  2. 10
  3. 20
  4. 30
(정답률: 39%)
  • 제2종 접지저항은 혼촉 시 저압측 전위 상승을 억제하기 위해 계산하며, 전압과 지락전류의 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{220}{30}$
    ③ [최종 결과] $R = 7.33$
    계산값 7.33 $\Omega$ 보다 크지 않은 표준 규격 또는 보기 중 가장 적절한 값은 10 $\Omega$ 입니다.
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99. 저압 가공전선 또는 고압 가공전선이 도로를 횡단할 때 지표상의 높이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가? (단, 농로 기타 교통이 번잡하지 않은 도로 및 횡단보도교는 제외한다. )

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 35%)
  • 전기설비기술기준에 따라 저압 또는 고압 가공전선이 도로를 횡단할 때, 안전 확보를 위해 지표상 높이는 6 m 이상으로 시설해야 합니다.
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100. 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우에는 금속제 트레이에 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종 접지 공사
  2. 제 2종 접지 공사
  3. 제 3종 접지 공사
  4. 특별 제 3종 접지 공사
(정답률: 55%)
  • 과거 규정에 따라 저압 옥내배선 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우 금속제 트레이에는 제 3종 접지 공사를 시행하였습니다. (단, 2021년 KEC 규정 변경으로 현재는 접지 관련 분류 체계가 변경되었습니다.)
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