전기공사기사 필기 2016년 2회 기출문제 정답 및 해설

1번

저압 나트륨등에 대한 설명 중 틀린 것은?

1. 광원의 효율은 방전등 중에서 가장 우수하다.

2. 가시광의 대부분이 단일 광색이므로 연색지수가 낮다.

3. 물체의 형체나 요철의 식별에 우수한 효과가 있다.

4. 연색성이 우수하여 도로, 터널의 조명등에 쓰인다.

정답 4번

해설. ④ 저압 나트륨등은 589nm 부근의 단일 황색광(D선)을 내므로 연색성이 매우 나쁘다. 따라서 '연색성이 우수하다'는 틀린 설명이다.
①②③ 방전등 중 효율이 가장 높고, 단색광이라 연색지수는 낮지만 물체의 형체·요철 식별이 잘 되며 투과력이 좋아 안개 지역 도로·터널 조명에 쓰인다.

2번

1kW 전열기를 사용하여 5L의 물을 20℃에서 90℃로 올리는데 30분이 걸렸다. 이 전열기의 효율은 약 몇 %인가?

1. 70

2. 78

3. 81

4. 93

정답 3번

해설. ③ 풀이: 물이 얻은 열량 Q = mcΔT = 5kg × 4.186kJ/(kg·℃) × (90−20)℃ ≒ 1465kJ
전열기 공급 에너지 W = Pt = 1kW × 1800s = 1800kJ
효율 η = 1465/1800 × 100 ≒ 81.4% → 약 81%
(860kcal/kWh로 풀어도 5×70/(0.86×1×0.5) ≒ 81%로 같다.)

3번

전기 부식을 방지하기 위한 전기 철도측에서의 방법 중 틀린 것은?

1. 변전소 간격을 단축할 것

2. 귀선로의 저항을 적게 할 것

3. 도상의 누설 저항을 적게 할 것

4. 전차선(트롤리선) 전압을 승압할 것

정답 3번

해설. ③ 전기 철도측의 전식 방지 대책은 레일에서 대지로 새는 누설전류를 줄이는 것이므로, 도상(레일 밑 자갈·콘크리트)의 누설 저항은 크게 해야 한다(절연도상, 레일과 침목 사이 절연층).
①②④ 변전소 간격 단축, 귀선로 저항 감소(레일본드 양호 시공·장대레일), 전차선 전압 승압(전류 감소)은 모두 누설전류를 줄이는 옳은 방법이다.

4번

동일 정격의 다이오드를 병렬로 사용하면?

1. 역전압을 크게 할 수 있다.

2. 필터 회로가 필요 없게 된다.

3. 전원 변압기를 사용할 수 있다.

4. 순방향 전류를 증가시킬 수 있다.

정답 4번

해설. ④ 같은 정격의 다이오드를 병렬로 접속하면 전류가 나뉘어 흐르므로 허용 순방향 전류를 증가시킬 수 있다(과전류 보호).
① 역전압(내압)을 크게 하려면 직렬로 접속한다(과전압 보호).
②③ 필터 회로·전원 변압기의 필요 여부는 다이오드 병렬 접속과 관계가 없다.

5번

비닐막 등의 접착에 주로 사용하는 가열 방식은?

1. 유전가열

2. 저항가열

3. 아크가열

4. 유도가열

정답 1번

해설. ① 유전가열은 고주파 전계 속에서 유전체(비닐·목재·합성수지 등)의 유전손으로 내부를 직접 가열하므로 비닐막 접착, 목재 건조·접착 등에 쓰인다.
② 저항가열은 전류에 의한 줄열, ③ 아크가열은 아크열로 용접·제강에 쓰이고, ④ 유도가열은 와전류손·히스테리시스손을 이용하므로 도체(금속) 가열에 쓰인다.

6번

3상 유도전동기를 급속히 정지 또는 감속시킬 경우, 가장 손쉽고 효과적인 제동법은?

1. 역상 제동

2. 회생 제동

3. 발전 제동

4. 와전류 제동

정답 1번

해설. ① 역상 제동(플러깅)은 운전 중인 3상 유도전동기의 1차 3선 중 2선을 바꾸어 회전자계를 반대로 돌려 큰 제동 토크를 얻는 방법으로, 급정지에 가장 손쉽고 효과적이다.
② 회생 제동은 전동기를 발전기로 동작시켜 전력을 전원에 되돌리는 방법, ③ 발전 제동은 직류 여자로 발생한 전력을 저항에서 소비시키는 방법, ④ 와전류 제동은 와전류 손실을 이용하는 방법이다.

7번

금속의 화학적 성질로 틀린 것은?

1. 산화되기 쉽다.

2. 전자를 잃기 쉽고, 양이온이 되기 쉽다.

3. 이온화 경향이 클수록 환원되기 쉽다.

4. 산과 반응하고, 금속의 산화물은 염기성이다.

정답 3번

해설. ③ 이온화 경향이 큰 금속일수록 전자를 잃고 양이온이 되기 쉬우므로 산화되기 쉽고(강한 환원제), 반대로 그 이온은 금속으로 환원되기 어렵다. 따라서 '환원되기 쉽다'는 틀린 설명이다.
①②④ 금속은 전자를 잃기 쉬워 산화되기 쉽고 양이온이 되며, 일반적으로 산과 반응하고 금속 산화물은 염기성을 띤다.

8번

기동 토크가 가장 큰 단상 유도 전동기는?

1. 콘덴서 전동기

2. 반발 기동 전동기

3. 분상기동 전동기

4. 콘덴서 기동 전동기

정답 2번

해설. ② 단상 유도전동기의 기동 토크 크기 순서는 반발 기동형 > 반발 유도형 > 콘덴서 기동형 > 분상 기동형 > 셰이딩 코일형이다. 따라서 기동 토크가 가장 큰 것은 반발 기동 전동기이다.
① 콘덴서 전동기(영구 콘덴서형)는 기동 토크가 작고, ③ 분상 기동형도 기동 토크가 작으며, ④ 콘덴서 기동형은 반발 기동형 다음으로 크다.

9번

반도체 사이리스터에 의한 속도 제어 중 주파수 제어는?

1. 계자 제어

2. 인버터 제어

3. 컨버터 제어

4. 초퍼 제어

정답 2번

해설. ② 인버터는 직류를 가변 전압·가변 주파수의 교류로 바꾸는 장치로, 유도전동기의 주파수 제어(VVVF)에 쓰인다.
① 계자 제어는 직류전동기의 자속을 바꾸는 방법, ③ 컨버터는 교류를 직류로 바꾸어 직류전동기의 전압 제어에 쓰이고, ④ 초퍼는 직류를 다른 크기의 직류로 바꾸는 직류 전압 제어 장치이다.

10번

반도체에 빛이 가해지면 전기저항이 변화되는 현상은?

1. 홀효과

2. 광전효과

3. 지벡효과

4. 열진동 효과

정답 2번

해설. ② 반도체에 빛을 쬐면 전자-정공 쌍이 생겨 도전율이 커지고 전기저항이 작아진다. 이를 광전효과 중 광도전 효과(내부 광전효과)라 하며 CdS 광도전 셀 등에 이용한다.
① 홀효과는 자계 속 전류에 의해 수직 방향 기전력이 생기는 현상, ③ 지벡효과는 두 금속 접합점의 온도차로 열기전력이 생기는 현상, ④ 열진동 효과는 해당하지 않는다.

11번

납축전지가 충분히 충전되었을 때 양극판은 무슨 색인가?

1. 황색

2. 청색

3. 적갈색

4. 회백색

정답 3번

해설. ③ 납축전지가 완전히 충전되면 양극판은 이산화납(PbO₂)으로 적갈색(다갈색), 음극판은 해면상납(Pb)으로 회색이 된다.
방전되면 양극·음극 모두 황산납(PbSO₄)이 되어 회백색으로 변하고, 전해액 비중이 낮아진다. 황색·청색은 해당하지 않는다.

12번

나트륨등의 이론적 발광 효율은 약 몇 lm/W인가?

1. 255

2. 300

3. 395

4. 500

정답 3번

해설. ③ 나트륨등의 D선(파장 약 589nm)은 비시감도가 높은 파장에 가까워, 모든 전력이 이 빛으로 바뀐다고 할 때 이론적 발광 효율은 약 395lm/W이다.
실제 저압 나트륨등의 효율은 약 80~150lm/W 정도로 방전등 중 가장 높다. 255·300·500lm/W는 해당하지 않는다.

13번

합성 수지관 배선공사에서 틀린 것은?

1. 관 말단 부분에서는 전선관 보호를 위하여 부싱을 사용한다.

2. 합성 수지관 내에서 전선에 접속점을 만들어서는 안된다.

3. 배선은 절연전선(옥외용 비닐 절연전선을 제외한다.)을 사용한다.

4. 합성 수지관을 새들 등으로 지지하는 경우는 그 지지점간의 거리를 1.5m 이하로 한다.

정답 1번

해설. ① 관 끝부분에 부싱을 사용하여 전선 피복의 손상을 막는 것은 금속관공사의 규정이다. 합성수지관은 관 자체가 절연물이므로 부싱 규정을 두지 않는다.
② 관 안에서 접속점이 없도록 할 것, ③ 절연전선(옥외용 비닐절연전선 제외)을 사용할 것, ④ 관의 지지점 간 거리는 1.5m 이하로 할 것은 KEC 232.11의 옳은 내용이다.

14번

분전반의 소형 덕트 폭으로 틀린 것은?

1. 전선 굵기 35mm² 이하는 덕트 폭 5cm

2. 전선 굵기 95mm² 이하는 덕트 폭 10cm

3. 전선 굵기 240mm² 이하는 덕트 폭 15cm

4. 전선 굵기 400mm² 이하는 덕트 폭 20cm

정답 1번

해설. ① 분전반 소형 덕트의 폭은 전선 굵기에 따라 35mm² 이하 8cm, 95mm² 이하 10cm, 240mm² 이하 15cm, 400mm² 이하 20cm로 한다. 따라서 35mm² 이하를 5cm로 한 것은 틀리다.
②③④ 95mm² 이하 10cm, 240mm² 이하 15cm, 400mm² 이하 20cm는 옳은 값이다.

15번

버스덕트 공사에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 덕트의 끝부분을 개방한다.

2. 건조한 노출장소나 점검할 수 있는 은폐장소에 시설한다.

3. 덕트를 조영재에 붙이는 경우에는 덕트의 지지점간의 거리를 최대 2m 이하로 한다.

4. 사용전압이 400V 이하인 경우에는 덕트의 접지공사를 생략할 수 있다.

정답 2번

해설. ② 버스덕트공사는 건조한 노출장소나 점검할 수 있는 은폐장소에 시설한다.
① 덕트(환기형 제외)의 끝부분은 막아야 한다. ③ 조영재에 붙이는 경우 지지점 간 거리는 3m(취급자 이외의 자가 출입할 수 없는 곳에서 수직으로 붙이면 6m) 이하이다. ④ 덕트는 사용전압에 관계없이 KEC 211과 140에 준하여 접지공사를 해야 하므로 생략할 수 없다.
※ 현행 KEC 232.61 기준에 맞게 보기를 고쳤다.

16번

알루미늄 전선 접속시 가는 전선을 박스 안에서 접속하는데 사용되는 슬리브는?

1. S형 슬리브

2. 종단 겹침용 슬리브

3. 매킹 타이어 슬리브

4. 직선 겹침용 슬리브

정답 2번

해설. ② 알루미늄 전선의 가는 전선을 박스 안에서 접속할 때는 종단 겹침용 슬리브(E형)를 사용한다.
① S형 슬리브는 가공선 등 직선 접속(비틀어 접속), ④ 직선 겹침용 슬리브(P형)는 전선을 일직선으로 겹쳐 접속할 때 쓰며, ③ 매킹타이어 슬리브는 가공 전선의 직선 접속용이다.

17번

변압기유로 쓰이는 절연유에 요구되는 특성이 아닌 것은?

1. 점도가 클 것

2. 절연내력이 클 것

3. 인화점이 높을 것

4. 비열이 커서 냉각 효과가 클 것

정답 1번

해설. ① 변압기 절연유는 대류에 의한 냉각이 잘 되도록 점도가 낮아야 한다. 따라서 '점도가 클 것'은 요구 특성이 아니다.
②③④ 절연내력이 클 것, 인화점은 높고 응고점은 낮을 것, 비열·열전도율이 커서 냉각 효과가 클 것, 화학적으로 안정할 것 등이 요구된다.

18번

가공 송전선로의 ACSR 전선 등에 설치되는 진동 방지용 장치가 아닌 것은?

1. Damper

2. PG Clamp

3. Armor rod

4. Spacer Damper

정답 2번

해설. ② PG 클램프는 서로 다른 전선을 병렬로 접속·분기하는 데 쓰는 접속용 금구로, 진동 방지 장치가 아니다.
① 댐퍼(스톡브리지 댐퍼 등)와 ③ 아머 로드는 전선의 미풍 진동을 억제·보호하며, ④ 스페이서 댐퍼는 복도체의 소도체 간격을 유지하면서 진동을 흡수한다.

19번

배전반 및 분전반에 대한 설명 중 틀린 것은?

1. 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소에 시설하여야 한다.

2. 옥측 또는 옥외 시설하는 경우는 방수형을 사용하여야 한다.

3. 노출하여 시설되는 분전반 및 배전반의 재료는 불연성 또는 난연성의 것이어야 한다.

4. 난연성 합성수지로 된 것은 두께가 최소 2mm 이상으로 내 아크성인 것이어야 한다.

정답 4번

해설. ④ 배전반·분전반의 함을 난연성 합성수지로 만드는 경우 두께 1.5mm 이상으로 내아크성인 것을 사용한다. 따라서 '최소 2mm 이상'은 틀리다.
① 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 곳에 시설, ② 옥측·옥외에는 물이 스며들어 고이지 않는 방수형 사용(KEC 235.1), ③ 배전반·분전반은 불연성 또는 난연성이 있도록 시설한다(KEC 232.84).

20번

가공전선로의 지지물에 시설하는 지지선으로 연선을 사용할 경우 소선의 지름은 최소 몇 mm 이상의 금속선인가?

1. 2.1

2. 2.3

3. 2.6

4. 2.8

정답 3번

해설. ③ KEC 331.11에 따라 가공전선로 지지물의 지지선에 연선을 사용할 경우 소선 3가닥 이상의 연선으로 하고, 소선의 지름이 2.6mm 이상인 금속선을 사용해야 한다(소선 지름 2mm 이상, 인장강도 0.68kN/mm² 이상의 아연도강연선은 예외).
또 지지선의 안전율은 2.5 이상, 허용 인장하중 최저 4.31kN이다. 2.1·2.3·2.8mm는 해당하지 않는다.

21번

3상 3선식 송전선로의 선간거리가 각각 50cm, 60cm, 70cm인 경우 기하학적 평균 선간거리는 약 몇 cm인가?

1. 50.4

2. 59.4

3. 62.8

4. 64.8

정답 2번

해설. ② 풀이: 기하학적 평균 선간거리 D = ∛(D₁₂ × D₂₃ × D₃₁)
= ∛(50 × 60 × 70) = ∛210000 ≒ 59.4cm
① 50.4, ③ 62.8, ④ 64.8은 계산값과 맞지 않는다.

22번

송전 계통에서 자동재폐로 방식의 장점이 아닌 것은?

1. 신뢰도 향상

2. 공급 지장 시간의 단축

3. 보호 계전 방식의 단순화

4. 고장상의 고속도 차단, 고속도 재투입

정답 3번

해설. ③ 자동재폐로 방식은 고장 구간을 고속 차단한 뒤 일정 시간 후 자동으로 재투입하는 방식이라 재폐로 계전기·동기 검정 등이 추가되어 보호 계전 방식이 오히려 복잡해진다.
①②④ 순간 고장(뇌 섬락 등)을 고속 차단·고속 재투입으로 처리하므로 공급 지장 시간이 짧아지고 계통의 신뢰도와 안정도가 향상된다.

23번

수력 발전소에서 흡출관을 사용하는 목적은?

1. 압력을 줄인다.

2. 유효 낙차를 늘린다.

3. 속도 변동률을 작게 한다.

4. 물의 유선을 일정하게 한다.

정답 2번

해설. ② 흡출관(draft tube)은 반동 수차(프란시스·프로펠러 수차)의 러너 출구에서 방수로 수면까지를 관으로 연결하여, 러너 출구와 방수면 사이의 낙차와 출구 속도 에너지를 회수함으로써 유효 낙차를 늘린다.
① 압력 감소, ③ 속도 변동률 감소(조속기·플라이휠), ④ 유선 정리(안내날개)는 흡출관의 목적이 아니다.

24번

초고압용 차단기에 개폐 저항기를 사용하는 주된 이유는?

1. 차단속도 증진

2. 차단전류 감소

3. 이상전압 억제

4. 부하설비 증대

정답 3번

해설. ③ 초고압 차단기가 무부하 선로를 개폐하거나 고장 전류를 차단할 때 개폐 서지(이상전압)가 발생한다. 개폐 저항기를 접점과 병렬로 넣어 투입·차단 순간 저항을 거치게 하면 이 개폐 서지를 억제할 수 있다.
① 차단속도 증진, ② 차단전류 감소, ④ 부하설비 증대는 개폐 저항기의 주된 목적이 아니다.

25번

송전단 전압이 66kV이고, 수전단 전압이 62kV로 송전 중이던 선로에서 부하가 급격히 감소하여 수전단 전압이 63.5kV가 되었다. 전압 강하율은 약 몇 %인가?

1. 2.28

2. 3.94

3. 6.06

4. 6.45

정답 2번

해설. ② 부하가 감소한 뒤의 상태에서 송전단 전압 66kV, 수전단 전압 63.5kV이다.
풀이: 전압 강하율 ε = (Vₛ − Vᵣ)/Vᵣ × 100 = (66 − 63.5)/63.5 × 100 ≒ 3.94%
④ 6.45%는 부하 감소 전(62kV) 값이고, ① 2.28·③ 6.06은 식이나 대입이 잘못된 값이다.

26번

이상전압에 대한 방호장치가 아닌 것은?

1. 피뢰기

2. 가공지선

3. 방전 코일

4. 서지 흡수기

정답 3번

해설. ③ 방전 코일은 전력용 콘덴서를 회로에서 분리했을 때 남은 잔류 전하를 방전시켜 감전을 방지하는 장치로, 이상전압 방호장치가 아니다.
① 피뢰기는 이상전압을 대지로 방전하여 기기를 보호하고, ② 가공지선은 직격뢰를 차폐하며, ④ 서지 흡수기는 개폐 서지 등 급준파로부터 기기를 보호한다.

27번

154kV 송전선로의 전압을 345kV로 승압하고 같은 손실률로 송전한다고 가정하면 송전전력은 승압전의 약 몇 배 정도인가?

1. 2

2. 3

3. 4

4. 5

정답 4번

해설. ④ 손실률 = 손실/송전전력 = PR/(V²cos²θ) 이므로 손실률·선로·역률이 같으면 송전전력 P는 V²에 비례한다.
풀이: P₂/P₁ = (345/154)² ≒ 5.02 → 약 5배
①②③ 2·3·4배는 V 또는 √V에 비례시킨 잘못된 값이다.

28번

초고압 송전선로에 단도체 대신 복도체를 사용할 경우 틀린 것은?

1. 전선의 작용 인덕턴스를 감소시킨다.

2. 선로의 작용정전용량을 증가시킨다.

3. 전선 표면의 전위 경도를 저감시킨다.

4. 전선의 코로나 임계 전압을 저감시킨다.

정답 4번

해설. ④ 복도체는 등가 반지름이 커져 전선 표면의 전위 경도가 낮아지므로 코로나 임계 전압이 높아진다(코로나 발생 억제). 따라서 '저감시킨다'는 틀리다.
① 작용 인덕턴스 감소, ② 작용 정전용량 증가(송전용량 증대), ③ 전선 표면 전위 경도 저감은 모두 복도체 사용의 옳은 효과이다.

29번

그림과 같은 정수가 서로 같은 평행 2회선 송전선로의 4단자 정수 중 B에 해당되는 것은?

1. 4B₁

2. 2B₁

3. (1/2)B₁

4. (1/4)B₁

정답 3번

해설. ③ 같은 정수(A₁, B₁, C₁, D₁)의 두 회선을 병렬로 연결하면 A = A₁, B = B₁/2, C = 2C₁, D = D₁이 된다.
직렬 임피던스 성분인 B는 두 회선이 병렬이므로 절반, 병렬 어드미턴스 성분인 C는 두 배가 된다. 따라서 B에 해당하는 것은 (1/2)B₁이다.

30번

송전 계통에서 1선 지락 시 유도 장해가 가장 적은 중성점 접지 방식은?

1. 비접지 방식

2. 저항접지 방식

3. 직접접지 방식

4. 소호 리액터접지 방식

정답 4번

해설. ④ 소호 리액터 접지 방식은 선로의 대지 정전용량과 병렬 공진하는 리액터로 중성점을 접지하므로 1선 지락 시 지락 전류가 거의 0이 되어 통신선 유도 장해가 가장 적다.
③ 직접접지 방식은 지락 전류가 가장 커서 유도 장해가 가장 크고, ② 저항접지는 중간, ① 비접지는 고전압 계통에서 이상전압 문제가 있다.

31번

송전전압 154kV, 2회선 선로가 있다. 선로 길이가 240km이고 선로의 작용 정전용량이 0.02μF/km라고 한다. 이것을 자기 여자를 일으키지 않고 충전하기 위해서는 최소한 몇 MVA 이상의 발전기를 이용하여야 하는가? (단, 주파수는 60Hz이다.)

1. 78

2. 86

3. 89

4. 95

정답 2번

해설. ② 자기 여자를 일으키지 않으려면 발전기 용량이 선로의 충전 용량보다 커야 한다.
풀이: C = 0.02μF/km × 240km × 2회선 = 9.6μF
Q = ωCV² = 2π × 60 × 9.6×10⁻⁶ × (154×10³)² ≒ 85.8×10⁶VA ≒ 86MVA
따라서 최소 86MVA 이상의 발전기가 필요하다.

32번

방향성을 갖지 않는 계전기는?

1. 전력 계전기

2. 과전류 계전기

3. 비율차동 계전기

4. 선택 지락 계전기

정답 2번

해설. ② 과전류 계전기(OCR)는 전류의 크기만으로 동작하므로 방향성이 없다.
① 전력 계전기는 전력의 방향(유효·무효)에 따라 동작하고, ④ 선택 지락 계전기(SGR)는 영상전압과 영상전류의 위상으로 고장 회선을 선택하는 방향성 계전기이다. ③ 비율차동 계전기는 보호 구간 양단 전류의 벡터 차로 내부 고장을 판별한다.

33번

22.9kV-Y 3상 4선식 중성선 다중접지 계통의 특성에 대한 내용으로 틀린 것은?

1. 1선 지락 사고 시 1상 단락전류에 해당하는 큰 전류가 흐른다.

2. 전원의 중성점과 주상 변압기의 1차 및 2차를 공통의 중성선으로 연결하여 접지한다.

3. 각 상에 접속된 부하가 불평형일 때도 불완전 1선 지락 고장의 검출 감도가 상당히 예민하다.

4. 고저압 혼촉사고 시에는 중성선에 막대한 전위 상승을 일으켜 수용가에 위험을 줄 우려가 있다.

정답 3번

해설. ③ 22.9kV-Y 다중접지 계통은 중성선에 상시 불평형 전류가 흐르므로, 저항이 큰 불완전 1선 지락 고장은 불평형 전류와 구별하기 어려워 검출 감도가 둔하다. 따라서 '상당히 예민하다'는 틀리다.
① 1선 지락 시 큰 지락 전류가 흐르고, ② 전원 중성점과 주상 변압기 1·2차를 공통 중성선으로 접지하며, ④ 혼촉 시 중성선 전위 상승 우려가 있다.

34번

선로 전압강하 보상기(LDC)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 승압기로 저하된 전압을 보상하는 것

2. 분로 리액터로 전압 상승을 억제하는 것

3. 선로의 전압 강하를 고려하여 모선 전압을 조정하는 것

4. 직렬 콘덴서로 선로의 리액턴스를 보상하는 것

정답 3번

해설. ③ 선로 전압강하 보상기(LDC, Line Drop Compensator)는 부하 전류에 따른 선로의 전압 강하를 계산해 변전소 모선(송출) 전압을 조정함으로써 부하 중심점의 전압을 일정하게 유지하는 장치이다.
① 승압기, ② 분로 리액터, ④ 직렬 콘덴서는 각각 다른 전압 조정 설비에 대한 설명이다.

35번

송전선로의 현수 애자련 연면 섬락과 가장 관계가 먼 것은?

1. 댐퍼

2. 철탑 접지 저항

3. 현수 애자련의 개수

4. 현수 애자련의 소손

정답 1번

해설. ① 댐퍼는 전선의 미풍 진동을 억제하는 장치로 애자련의 연면 섬락과는 관계가 멀다.
② 철탑 접지 저항이 크면 뇌격 시 철탑 전위가 올라 역섬락이 생기기 쉽고, ③ 애자련의 개수(절연 수준)와 ④ 애자련의 소손·오손은 연면 섬락 전압에 직접 영향을 준다.

36번

각 전력계통을 연계선으로 상호 연결하면 여러 가지 장점이 있다. 틀린 것은?

1. 경제 급전이 용이하다.

2. 주파수의 변화가 작아진다.

3. 각 전력계통의 신뢰도가 증가한다.

4. 배후전력(back power)이 크기 때문에 고장이 적으며 그 영향의 범위가 작아진다.

정답 4번

해설. ④ 계통을 연계하면 배후 전력이 커져 단락 용량이 증가하고, 한 계통의 사고가 다른 계통으로 파급될 우려가 커진다. 따라서 '고장이 적고 영향 범위가 작아진다'는 틀리다.
①②③ 연계하면 경제 급전이 용이하고, 계통 용량이 커져 주파수 변동이 작아지며, 상호 융통으로 신뢰도가 증가한다.

37번

유효낙차 100m, 최대 사용수량 20m³/s인 발전소의 최대 출력은 약 몇 kW인가? (단, 수차 및 발전기의 합성 효율은 85%라 한다.)

1. 14160

2. 16660

3. 24990

4. 33320

정답 2번

해설. ② 풀이: 발전소 출력 P = 9.8QHη [kW]
= 9.8 × 20 × 100 × 0.85 = 16660kW
① 14160은 효율을 두 번 곱한 값(≒16660×0.85), ③④는 식에 맞지 않는 값이다.

38번

3상 3선식 송전선로에서 연가의 효과가 아닌 것은?

1. 작용 정전용량의 감소

2. 각 상의 임피던스 평형

3. 통신선의 유도장해 감소

4. 직렬공진의 방지

정답 1번

해설. ① 연가는 각 상의 선로정수(인덕턴스·정전용량)를 평형시키는 것으로, 작용 정전용량 자체를 감소시키지는 않는다.
②③④ 연가를 하면 각 상의 임피던스가 평형되어 중성점 잔류전압이 줄고, 통신선의 유도 장해가 감소하며, 소호 리액터 접지 계통의 직렬 공진을 방지할 수 있다.

39번

각 수용가의 수용설비 용량이 50kW, 100kW, 80kW, 60kW, 150kW이며, 각각의 수용률이 0.6, 0.6, 0.5, 0.5, 0.4일 때 부하의 부등률이 1.3이라면 변압기의 용량은 약 몇 [kVA]가 필요한가? (단, 평균 부하 역률은 80%라고 한다.)

1. 142

2. 165

3. 183

4. 212

정답 4번

해설. ④ 풀이: 최대 수요 전력의 합 = 50×0.6 + 100×0.6 + 80×0.5 + 60×0.5 + 150×0.4 = 30 + 60 + 40 + 30 + 60 = 220kW
합성 최대 전력 = 220 / 1.3 ≒ 169.2kW
변압기 용량 = 169.2 / 0.8 ≒ 211.5kVA → 약 212kVA

40번

그림과 같은 주상변압기 2차측 접지공사의 목적은?

1. 1차측 과전류 억제

2. 2차측 과전류 억제

3. 1차측 전압 상승 억제

4. 2차측 전압 상승 억제

정답 4번

해설. ④ 주상 변압기 2차측(저압측) 중성점 또는 한 단자의 접지는 고압과 저압이 혼촉되었을 때 저압측 전위가 올라가는 것을 억제하여 저압 수용가의 감전·기기 절연 파괴를 막기 위한 것이다(KEC 322.1 혼촉에 의한 위험방지 시설).
①② 과전류 억제는 과전류차단기의 역할이고, ③ 1차측 전압 상승 억제가 목적이 아니다.

41번

계자 권선이 전기자에 병렬로만 연결된 직류기는?

1. 분권기

2. 직권기

3. 복권기

4. 타여자기

정답 1번

해설. ① 분권기는 계자 권선이 전기자와 병렬로만 연결된 자여자 직류기이다.
② 직권기는 계자 권선이 전기자와 직렬로 연결되고, ③ 복권기는 직권·분권 계자를 모두 가지며, ④ 타여자기는 계자를 별도의 독립 전원으로 여자한다.

42번

정격출력 10000kVA, 정격전압 6600V, 정격 역률 0.6인 3상 동기 발전기가 있다. 동기 리액턴스 0.6p.u.인 경우의 전압 변동률[%]은?

1. 21

2. 31

3. 40

4. 52

정답 4번

해설. ④ 단위법(p.u.)으로 풀면 V = 1, I = 1, cosθ = 0.6, sinθ = 0.8, xₛ = 0.6이다.
풀이: E = √(cos²θ + (sinθ + xₛ)²) = √(0.6² + (0.8 + 0.6)²) = √2.32 ≒ 1.523
전압 변동률 ε = (E − V)/V × 100 = (1.523 − 1) × 100 ≒ 52%

43번

직류 분권 발전기에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 단자 전압이 강하하면 계자 전류가 증가한다.

2. 부하에 의한 전압의 변동이 타여자 발전기에 비하여 크다.

3. 타여자 발전기의 경우보다 외부특성 곡선이 상향으로 된다.

4. 분권권선의 접속방법에 관계없이 자기여자로 전압을 올릴 수가 있다.

정답 2번

해설. ② 분권 발전기는 부하 증가로 단자 전압이 내려가면 계자 전류도 함께 줄어 전압이 더 떨어지므로, 타여자 발전기보다 전압 변동이 크다.
① 단자 전압이 강하하면 계자 전류는 감소하고, ③ 외부특성 곡선은 타여자보다 더 아래로 처지며, ④ 분권 권선의 접속을 반대로 하면 잔류 자기가 소멸되어 전압이 확립되지 않는다.

44번

3상 유도전압 조정기의 동작 원리 중 가장 적당한 것은?

1. 두 전류 사이에 작용하는 힘이다.

2. 교번 자계의 전자유도 작용을 이용한다.

3. 충전된 두 물체 사이에 작용하는 힘이다.

4. 회전자계에 의한 유도 작용을 이용하여 2차 전압의 위상전압 조정에 따라 변화한다.

정답 4번

해설. ④ 3상 유도전압 조정기는 3상 권선으로 만든 회전자계에 의해 2차 권선에 유도되는 전압의 위상을 회전자 위치로 바꾸어, 1차 전압과의 합성 전압 크기를 조정한다.
② 교번 자계의 전자유도 작용은 단상 유도전압 조정기의 원리이고, ① 두 전류 사이의 힘, ③ 대전체 사이의 힘은 해당하지 않는다.

45번

정격용량 100kVA인 단상 변압기 3대를 △-△결선하여 300kVA의 3상 출력을 얻고 있다. 한 상에 고장이 발생하여 결선을 V결선으로 하는 경우 a) 뱅크 용량[kVA], b) 각 변압기의 출력[kVA]은?

1. a) 253, b) 126.5

2. a) 200, b) 100

3. a) 173, b) 86.6

4. a) 152, b) 75.6

정답 3번

해설. ③ V결선 출력은 변압기 1대 용량의 √3배이다.
풀이: a) 뱅크 용량 = √3 × 100 ≒ 173kVA
b) 각 변압기 출력 = 173/2 ≒ 86.6kVA (이용률 √3/2 ≒ 0.866)
고장 전 △결선 출력 300kVA에 대한 출력비는 173/300 ≒ 57.7%이다.

46번

직류기의 전기자 반작용 결과가 아닌 것은?

1. 주자속이 감소한다.

2. 전기적 중성축이 이동한다.

3. 주자속에 영향을 미치지 않는다.

4. 정류자편 사이의 전압이 불균일하게 된다.

정답 3번

해설. ③ 전기자 반작용은 전기자 전류가 만드는 자속이 주자속에 영향을 주는 현상이므로 '주자속에 영향을 미치지 않는다'는 틀리다.
①②④ 전기자 반작용으로 주자속이 감소(감자 작용)하고, 전기적 중성축이 이동(발전기는 회전 방향, 전동기는 반대 방향)하며, 자속 분포가 찌그러져 정류자편 사이 전압이 불균일해져 섬락 우려가 생긴다.

47번

자극수 p, 파권, 전기자 도체수가 z인 직류 발전기를 N[rpm]의 회전속도로 무부하 운전할 때 기전력이 E[V]이다. 1극당 주자속[Wb]은?

1. 120E/(pzN)

2. 120z/(pEN)

3. 120zN/(pE)

4. 120pz/(EN)

정답 1번

해설. ① 직류기 유기기전력 E = (pZ/60a)ΦN 이고, 파권은 병렬회로 수 a = 2이다.
풀이: E = pzΦN/120 → Φ = 120E/(pzN) [Wb]
②③④는 기전력 식을 잘못 변형한 것이다.

48번

동기 발전기의 단락비를 계산하는 데 필요한 시험은?

1. 부하 시험과 돌발 단락 시험

2. 단상 단락 시험과 3상 단락 시험

3. 무부하 포화 시험과 3상 단락 시험

4. 정상, 역상, 영상 리액턴스의 측정 시험

정답 3번

해설. ③ 단락비 Kₛ = Iₛ/Iₙ = (무부하 정격전압을 내는 계자 전류)/(3상 단락 시 정격 전류를 흘리는 계자 전류)이므로 무부하 포화 시험과 3상 단락 시험이 필요하다.
① 부하 시험·돌발 단락 시험, ② 단상 단락 시험, ④ 정상·역상·영상 리액턴스 측정은 단락비 계산에 필요한 시험이 아니다.

49번

SCR에 관한 설명으로 틀린 것은?

1. 3단자 소자이다.

2. 스위칭 소자이다.

3. 직류 전압만을 제어한다.

4. 적은 게이트 신호로 대전력을 제어한다.

정답 3번

해설. ③ SCR은 교류 전원에서도 게이트 점호각을 조절해 위상 제어로 교류 전력을 제어할 수 있으므로 '직류 전압만을 제어한다'는 틀리다.
①②④ SCR은 애노드·캐소드·게이트의 3단자 단방향 사이리스터로, 적은 게이트 신호로 대전력을 스위칭 제어한다.

50번

3상 유도전동기의 기동법 중 Y-△기동법으로 기동 시 1차 권선의 각 상에 가해지는 전압은 기동 시 및 운전시 각각 정격전압의 몇 배가 가해지는가?

1. 1, 1/√3

2. 1/√3, 1

3. √3, 1/√3

4. 1/√3, √3

정답 2번

해설. ② Y-△ 기동에서 기동 시에는 1차 권선을 Y결선하므로 각 상 권선에 정격전압의 1/√3배가 가해지고, 운전 시에는 △결선으로 바꾸므로 각 상 권선에 정격전압(1배)이 가해진다.
그 결과 기동 전류와 기동 토크는 전전압 기동의 1/3로 줄어든다.

51번

유도 전동기의 최대 토크를 발생하는 슬립을 sₜ, 최대 출력을 발생하는 슬립을 sₚ라 하면 대소 관계는?

1. sₚ = sₜ

2. sₚ > sₜ

3. sₚ < sₜ

4. 일정치 않다.

정답 3번

해설. ③ 최대 토크 슬립 sₜ = r₂/√(r₁² + (x₁+x₂)²)이고, 최대 출력 슬립 sₚ = r₂/(r₂ + √((r₁+r₂)² + (x₁+x₂)²))이다.
최대 출력은 최대 토크보다 속도가 높은(슬립이 작은) 점에서 생기므로 sₚ < sₜ이다.

52번

단권 변압기 2대를 V결선하여 선로 전압 3000V를 3300V로 승압하여 300kVA의 부하에 전력을 공급하려고 한다. 단권 변압기 1대의 자기 용량은 약 몇 kVA인가?

1. 9.09

2. 15.72

3. 21.72

4. 31.50

정답 2번

해설. ② 단권 변압기 V결선에서 자기 용량/부하 용량 = (2/√3) × (Vₕ − Vₗ)/Vₕ
풀이: 2대의 자기 용량 = 300 × (2/√3) × (3300 − 3000)/3300 ≒ 31.5kVA
1대의 자기 용량 = 31.5/2 ≒ 15.7kVA → 가장 가까운 값은 15.72kVA이다.

53번

단상 전파 정류에서 공급전압이 E일 때, 무부하 직류 전압의 평균값은? (단, 브리지 다이오드를 사용한 전파 정류회로이다.)

1. 0.90E

2. 0.45E

3. 0.75E

4. 1.17E

정답 1번

해설. ① 단상 전파 정류(브리지)의 무부하 직류 평균 전압 Ed = (2√2/π)E ≒ 0.90E이다(E는 교류 실효값).
② 0.45E는 단상 반파 정류, ④ 1.17E는 3상 반파 정류, 3상 전파 정류는 1.35E이다.

54번

3상 권선형 유도 전동기의 토크 속도 곡선이 비례추이 한다는 것은 그 곡선이 무엇에 비례해서 이동하는 것을 말하는가?

1. 슬립

2. 회전수

3. 2차 저항

4. 공급 전압의 크기

정답 3번

해설. ③ 권선형 유도전동기의 토크는 r₂/s의 함수이므로, 2차 저항 r₂를 m배로 하면 같은 토크를 내는 슬립도 m배가 된다. 즉 토크-속도 곡선이 2차 합성저항에 비례해 이동하며 이를 비례추이라 한다.
①② 슬립·회전수는 이동의 결과이고, ④ 공급 전압을 바꾸면 토크가 전압의 제곱에 비례해 변할 뿐 비례추이가 아니다.

55번

평형 3상 회로의 전류를 측정하기 위해서 변류비 200 : 5의 변류기를 그림과 같이 접속하였더니 전류계의 지시가 1.5A 이었다. 1차 전류는 몇 A인가?

1. 60

2. 60√3

3. 30

4. 30√2

정답 1번

해설. ① 그림처럼 1상과 3상의 변류기 2차를 병렬(가동 결선)로 접속하면 전류계에는 İ₁ + İ₃ = −İ₂ 의 2차 전류가 흐르고, 그 크기는 1상의 선전류 2차값과 같다.
풀이: 1차 전류 = 전류계 지시 × 변류비 = 1.5 × (200/5) = 60A
교차(차동) 결선이면 √3배가 되지만 이 회로는 가동 결선이다.

56번

동기 조상기의 구조상 특이점이 아닌 것은?

1. 고정자는 수차 발전기와 같다.

2. 계자 코일이나 자극이 대단히 크다.

3. 안전 운전용 제동 권선이 설치된다.

4. 전동기 축은 동력을 전달하는 관계로 비교적 굵다.

정답 4번

해설. ④ 동기 조상기는 무부하로 운전하여 무효전력만 공급·흡수하므로 축으로 기계 동력을 전달하지 않는다. 따라서 축이 굵을 필요가 없어 '비교적 굵다'는 특이점이 아니다.
①②③ 고정자는 수차 발전기와 같은 구조이고, 진상·지상 운전을 위해 계자 코일·자극이 크며, 기동과 난조 방지를 위해 제동 권선을 설치한다.

57번

정격 200V, 10kW 직류 분권 발전기의 전압 변동률은 몇 %인가? (단, 전기자 및 분권 계자 저항은 각각 0.1Ω, 100Ω이다.)

1. 2.6

2. 3.0

3. 3.6

4. 4.5

정답 1번

해설. ① 풀이: 부하 전류 I = 10000/200 = 50A, 계자 전류 If = 200/100 = 2A
전기자 전류 Ia = 50 + 2 = 52A
무부하 전압 E = V + IaRₐ = 200 + 52 × 0.1 = 205.2V
전압 변동률 ε = (205.2 − 200)/200 × 100 = 2.6%

58번

VVVF(variable voltage variable frequency)는 어떤 전동기의 속도 제어에 사용 되는가?

1. 동기 전동기

2. 유도 전동기

3. 직류 복권 전동기

4. 직류 타여자 전동기

정답 2번

해설. ② VVVF(가변 전압 가변 주파수) 제어는 인버터로 전압과 주파수를 함께 바꾸어 V/f를 일정하게 유지하면서 유도전동기의 속도를 넓은 범위에서 제어하는 방식이다.
① 동기전동기도 주파수로 속도가 바뀌지만 대표적 용도는 유도전동기이며, ③④ 직류전동기는 전압·계자 제어로 속도를 제어한다.

59번

그림은 단상 직권 정류자 전동기의 개념도이다. C를 무엇이라고 하는가?

1. 제어 권선

2. 보상 권선

3. 보극 권선

4. 단층 권선

정답 2번

해설. ② 단상 직권 정류자 전동기에서 전기자(A)와 직렬로 연결되어 전기자 반작용을 상쇄하는 C는 보상 권선이고, F는 계자 권선이다.
보상 권선은 전기자 반작용에 의한 역률 저하와 정류 불량을 개선한다. ①③④ 제어 권선·보극 권선·단층 권선은 해당하지 않는다.

60번

3300/200V, 10kVA 단상 변압기의 2차를 단락하여 1차측에 300V를 가하니 2차에 120A의 전류가 흘렀다. 이 변압기의 임피던스 전압 및 % 임피던스 강하는 약 얼마인가?

1. 125V, 3.8%

2. 125V, 3.5%

3. 200V, 4.0%

4. 200V, 4.2%

정답 1번

해설. ① 풀이: 2차 정격전류 I₂ₙ = 10000/200 = 50A
단락 시험에서 1차 300V일 때 2차 120A이므로 정격전류가 흐를 때의 1차 전압(임피던스 전압) Vz = 300 × 50/120 = 125V
%임피던스 강하 %Z = 125/3300 × 100 ≒ 3.8%

61번

나이퀴스트 판정법의 설명으로 틀린 것은?

1. 안정성을 판정하는 동시에 안정도를 제시해 준다.

2. 계의 안정도를 개선하는 방법에 대한 정보를 제시해 준다.

3. 나이퀴스트 선도는 제어계의 오차 응답에 관한 정보를 준다.

4. 루스-후르비츠 판정법과 같이 계의 안정여부를 직접 판정해 준다.

정답 3번

해설. ③ 나이퀴스트 선도는 개루프 주파수 응답으로 폐루프의 안정 여부와 이득 여유·위상 여유(상대 안정도)를 알려 주지만, 제어계의 오차 응답(정상 오차·과도 응답)에 관한 정보를 직접 주지는 않는다.
①②④ 안정성과 안정도를 함께 제시하고, 보상 등 안정도 개선 방법에 대한 정보를 주며, 루스-후르비츠처럼 안정 여부를 판정한다.

62번

그림의 신호 흐름 선도에서 y₂/y₁은?

1. a³/(1 − 3ab)

2. a³/(1 − ab)³

3. a³/(1 − 3ab + ab)

4. a³/(1 − 3ab + 2ab)

정답 2번

해설. ② 전향 경로는 y₁→y₂ 하나로 이득 G₁ = 1·a·1·a·1·a·1 = a³이다.
루프는 이득 ab인 루프 3개이고 서로 접촉하지 않으므로 Δ = 1 − 3ab + 3(ab)² − (ab)³ = (1 − ab)³, 전향 경로에 모든 루프가 닿으므로 Δ₁ = 1
메이슨 공식: y₂/y₁ = G₁Δ₁/Δ = a³/(1 − ab)³

63번

폐루프 시스템의 특징으로 틀린 것은?

1. 정확성이 증가한다.

2. 감쇠폭이 증가한다.

3. 발진을 일으키고 불안정한 상태로 되어갈 가능성이 있다.

4. 계의 특성변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 증가한다.

정답 4번

해설. ④ 폐루프(되먹임) 제어계는 계의 특성 변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 감소한다. 따라서 '감도가 증가한다'는 틀리다.
①②③ 정확성이 증가하고, 대역폭·감쇠폭이 증가하며, 되먹임 때문에 발진을 일으켜 불안정해질 가능성이 있다.

64번

2차 제어계 G(s)H(s)의 나이퀴스트 선도의 특징이 아닌 것은?

1. 이득 여유는 ∞이다.

2. 교차량 |GH|=0이다.

3. 모두 불안정한 제어계이다.

4. 부의 실축과 교차하지 않는다.

정답 3번

해설. ③ 2차 제어계 G(s)H(s) = K/(s(Ts+1)) 등의 나이퀴스트 선도는 위상이 −180°에 도달하지 않아 (−1, j0)점을 감싸지 않으므로 K > 0이면 항상 안정하다. 따라서 '모두 불안정하다'는 틀리다.
①②④ 위상 −180°에서 교차가 없으므로 부의 실축과 교차하지 않고, 교차량 |GH| = 0, 이득 여유는 ∞이다.

65번

다음과 같은 상태방정식의 고유값 λ₁, λ₂는?
[ẋ₁ ; ẋ₂] = [[1, −2], [−3, 2]]·[x₁ ; x₂] + [[2, −3], [−4, 3]]·[r₁ ; r₂]
(즉 ẋ₁ = x₁ − 2x₂ + 2r₁ − 3r₂, ẋ₂ = −3x₁ + 2x₂ − 4r₁ + 3r₂)

1. 4, −1

2. −4, 1

3. 6, −1

4. −6, 1

정답 1번

해설. ① 상태방정식 ẋ = Ax + Br에서 A = [[1, −2], [−3, 2]]이다.
특성방정식 |λI − A| = (λ − 1)(λ − 2) − (−2)(−3) = λ² − 3λ + 2 − 6 = λ² − 3λ − 4 = 0
(λ − 4)(λ + 1) = 0 → λ₁ = 4, λ₂ = −1
고유값은 입력 행렬 B와 관계없다.

66번

단위계단 함수 u(t)를 z변환하면?

1. 1

2. 1/z

3. 0

4. z/(z − 1)

정답 4번

해설. ④ z변환 정의 F(z) = Σ f(kT)z⁻ᵏ에 u(kT) = 1을 넣으면
F(z) = 1 + z⁻¹ + z⁻² + ⋯ = 1/(1 − z⁻¹) = z/(z − 1) (|z| > 1)
① 1은 단위 임펄스 δ(t)의 z변환이고, ② 1/z는 한 주기 지연된 임펄스의 z변환이다.

67번

그림과 같은 블록선도로 표시되는 제어계는 무슨 형인가?

1. 0

2. 1

3. 2

4. 3

정답 2번

해설. ② 개루프 전달함수 G(s)H(s) = 1/(s(s + 1))이다. 원점에 있는 극(1/s)의 개수가 1개이므로 1형 제어계이다.
1형 제어계는 단위계단 입력에 대한 정상 위치 편차가 0이고, 단위램프 입력에는 유한한 정상 속도 편차가 생긴다. 0형은 원점 극이 없고, 2형은 2개이다.

68번

제어기에서 미분제어의 특성으로 가장 적합한 것은?

1. 대역폭이 감소한다.

2. 제동을 감소시킨다.

3. 작동오차의 변화율에 반응하여 동작한다.

4. 정상상태의 오차를 줄이는 효과를 갖는다.

정답 3번

해설. ③ 미분(D) 제어는 작동 오차의 변화율(기울기)에 비례해 동작하므로 오차가 커지기 전에 미리 수정 동작을 한다(진상 보상).
① 미분 제어는 대역폭을 증가시키고, ② 제동을 증가시켜 오버슈트를 줄이며, ④ 정상상태 오차를 줄이는 것은 적분(I) 제어의 특성이다.

69번

다음의 설명 중 틀린 것은?

1. 최소 위상 함수는 양의 위상 여유이면 안정하다.

2. 이득 교차 주파수는 진폭비가 1이 되는 주파수이다.

3. 최소 위상 함수는 위상 여유가 0이면 임계 안정하다.

4. 최소 위상 함수의 상대 안정도는 위상각의 증가와 함께 작아진다.

정답 4번

해설. ④ 최소 위상 함수에서 위상 여유(위상각)가 클수록 상대 안정도는 커진다. 따라서 '위상각의 증가와 함께 작아진다'는 틀리다.
①②③ 최소 위상계는 위상 여유가 양(+)이면 안정, 0이면 임계 안정이며, 이득 교차 주파수는 |G(jω)H(jω)| = 1(0dB)이 되는 주파수이다.

70번

다음 논리회로의 출력 X는?

1. A

2. B

3. A + B

4. A·B

정답 2번

해설. ② 그림에서 OR 게이트 출력은 A + B이고, 이것과 B가 AND 게이트에 들어가므로
X = (A + B)·B = A·B + B·B = AB + B = B(A + 1) = B
(흡수 법칙) 따라서 출력 X는 B이다.

71번

v = 100√2 sin(ωt + π/3) [V]를 복소수로 나타내면?

1. 25 + j25√3

2. 50 + j25√3

3. 25 + j50√3

4. 50 + j50√3

정답 4번

해설. ④ v = 100√2 sin(ωt + π/3)의 실효값은 100V, 위상은 π/3(60°)이므로 극형식으로 100∠60°이다.
풀이: V = 100(cos60° + j sin60°) = 100 × 0.5 + j100 × (√3/2) = 50 + j50√3
①②③은 실수부 또는 허수부 계산이 틀린 값이다.

72번

인덕턴스 0.5H, 저항 2Ω의 직렬회로에 30V의 직류전압을 급히 가했을 때 스위치를 닫은 후 0.1초 후의 전류의 순시값 i[A]와 회로의 시정수 τ[s]는?

1. i=4.95, τ=0.25

2. i=12.75, τ=0.35

3. i=5.95, τ=5.95

4. i=13.95, τ=0.25

정답 1번

해설. ① RL 직렬회로에 직류전압을 가하면 i(t) = (E/R)(1 − e^(−Rt/L))이다.
풀이: 시정수 τ = L/R = 0.5/2 = 0.25s
i(0.1) = (30/2)(1 − e^(−0.1/0.25)) = 15 × (1 − e^(−0.4)) = 15 × 0.3297 ≒ 4.95A

73번

다음 회로의 4단자 정수는?

1. A = 1 + 2ω²LC, B = j2ωC, C = jωL, D = 0

2. A = 1 − 2ω²LC, B = jωL, C = j2ωC, D = 1

3. A = 2ω²LC, B = jωL, C = j2ωC, D = 1

4. A = 2ω²LC, B = j2ωC, C = jωL, D = 0

정답 2번

해설. ② 직렬 임피던스 jωL의 행렬 [1, jωL; 0, 1]과 병렬 어드미턴스 j2ωC의 행렬 [1, 0; j2ωC, 1]을 차례로 곱한다.
풀이: A = 1 + jωL·j2ωC = 1 − 2ω²LC, B = jωL, C = j2ωC, D = 1
검산: AD − BC = (1 − 2ω²LC) − jωL·j2ωC = 1 이 되어 가역 회로 조건을 만족한다.

74번

전압의 순시값이 다음과 같을 때 실효값은 약 몇 V인가?
v = 3 + 10√2 sinωt + 5√2 sin(3ωt − 30°) [V]

1. 11.6

2. 13.2

3. 16.4

4. 20.1

정답 1번

해설. ① 비정현파의 실효값은 각 성분 실효값의 제곱합의 제곱근이다.
직류분 3V, 기본파 실효값 10V, 3고조파 실효값 5V
풀이: V = √(3² + 10² + 5²) = √134 ≒ 11.6V
위상(−30°)은 실효값에 영향을 주지 않는다.

75번

한 상의 임피던스가 6 + j8[Ω]인 △부하에 대칭 선간전압 200[V]를 인가할 때 3상 전력[W]은?

1. 2400

2. 4160

3. 7200

4. 10800

정답 3번

해설. ③ △부하이므로 상전압 = 선간전압 = 200V, |Z| = √(6² + 8²) = 10Ω
풀이: 상전류 Iₚ = 200/10 = 20A
3상 전력 P = 3Iₚ²R = 3 × 20² × 6 = 7200W
(또는 P = 3VₚIₚcosθ = 3 × 200 × 20 × 0.6 = 7200W)

76번

그림과 같이 r=1Ω 저항을 무한히 연결할 때 a-b에서의 합성저항은?

1. 1+√3

2. √3

3. 1+√2

4. ∞

정답 1번

해설. ① 무한히 이어진 사다리 회로는 한 단을 떼어 내도 뒤쪽 합성저항이 같으므로 R = 2r + (r·R)/(r + R)로 놓는다.
풀이(r = 1): R = 2 + R/(1 + R) → R(1 + R) = 2(1 + R) + R → R² − 2R − 2 = 0
R = 1 + √3 ≒ 2.73Ω (양수 근)

77번

3상 불평형 전압에서 역상 전압이 35V이고, 정상전압이 100V, 영상전압이 10V라 할 때, 전압의 불평형률은?

1. 0.10

2. 0.25

3. 0.35

4. 0.45

정답 3번

해설. ③ 전압 불평형률 = 역상 전압/정상 전압 × 100[%]
풀이: 35/100 = 0.35 (35%)
영상 전압 10V는 불평형률 계산에 쓰지 않는다. 불평형률은 대칭분 중 역상분이 정상분에 비해 얼마나 큰지를 나타내는 값이다.

78번

분포정수회로에서 선로의 단위 길이당 저항을 100Ω, 인덕턴스를 200mH, 누설 컨덕턴스를 0.5℧라 할 때, 일그러짐이 없는 조건을 만족하기 위한 정전용량은 몇 μF인가?

1. 0.001

2. 0.1

3. 10

4. 1000

정답 4번

해설. ④ 무왜형(일그러짐이 없는) 선로 조건은 R/L = G/C, 즉 RC = LG이다.
풀이: C = LG/R = (200×10⁻³ × 0.5)/100 = 1×10⁻³F = 1000μF

79번

f(t)=u(t-a)-u(t-b)의 라플라스 변환 F(s)는?

1. (1/s²)(e⁻ᵃˢ − e⁻ᵇˢ)

2. (1/s)(e⁻ᵃˢ − e⁻ᵇˢ)

3. (1/s²)(eᵃˢ + eᵇˢ)

4. (1/s)(eᵃˢ + eᵇˢ)

정답 2번

해설. ② 시간추이 정리 ℒ[u(t − a)] = e⁻ᵃˢ/s 를 이용한다.
풀이: F(s) = e⁻ᵃˢ/s − e⁻ᵇˢ/s = (1/s)(e⁻ᵃˢ − e⁻ᵇˢ)
①③은 1/s²(램프 함수 꼴)이고, ③④는 지수의 부호가 틀렸다.

80번

4단자 정수 A, B, C, D중에서 어드미턴스 차원을 가진 정수는?

1. A

2. B

3. C

4. D

정답 3번

해설. ③ 4단자 기본식 V₁ = AV₂ + BI₂, I₁ = CV₂ + DI₂에서
A = V₁/V₂(전압비, 무차원), B = V₁/I₂(임피던스 차원 Ω), C = I₁/V₂(어드미턴스 차원 ℧), D = I₁/I₂(전류비, 무차원)이다.
따라서 어드미턴스 차원을 가진 정수는 C이다.

81번

가공 약전류 전선을 사용전압이 22.9kV인 특고압 가공전선과 동일 지지물에 공가하고자 할 때 가공전선으로 경동연선을 사용한다면 단면적이 몇 mm² 이상인가?

1. 22

2. 38

3. 50

4. 55

정답 3번

해설. ③ KEC 333.19에 따라 사용전압 35kV 이하 특고압 가공전선과 가공약전류전선 등을 동일 지지물에 시설하는 경우, 특고압 가공전선은 케이블인 경우 이외에는 인장강도 21.67kN 이상의 연선 또는 단면적 50mm² 이상의 경동연선이어야 한다.
이 밖에 제2종 특고압 보안공사, 약전류전선의 위에 별개의 완금류로 시설, 상호 간격 2m 이상(케이블이면 0.5m) 등을 지켜야 한다.

82번

고압 계기용 변성기의 2차측 전로의 접지에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 2차측 전로는 대지로부터 절연하고 접지하지 않는다.

2. 1차측 전로에만 접지공사를 하고 2차측 전로는 접지하지 않는다.

3. 2차측 전로에는 KEC 140(접지시스템)의 규정에 의하여 접지공사를 한다.

4. 특고압 계기용 변성기에 한하여 2차측 전로에 접지공사를 한다.

정답 3번

해설. ③ KEC 322.4에 따라 고압 및 특고압 계기용 변성기의 2차측 전로에는 140(접지시스템)의 규정에 의하여 접지공사를 하여야 한다. 이는 1·2차 간 절연 파괴나 혼촉 시 2차측 계기·계전기와 사람을 보호하기 위한 것이다.
① 접지를 생략할 수 없고, ② 1차측이 아니라 2차측 전로를 접지하며, ④ 특고압뿐 아니라 고압 계기용 변성기도 접지 대상이다.
※ 현행 KEC 322.4 기준에 맞게 보기를 고쳤다.

83번

발전소ㆍ변전소 또는 이에 준하는 곳의 특고압 전로에 대한 접속상태를 모의모선의 사용 또는 기타의 방법으로 표시하여야 하는데, 그 표시의 의무가 없는 것은?

1. 전선로의 회선수가 3회선 이하로서 복모선

2. 전선로의 회선수가 2회선 이하로서 복모선

3. 전선로의 회선수가 3회선 이하로서 단일모선

4. 전선로의 회선수가 2회선 이하로서 단일모선

정답 4번

해설. ④ KEC 351.2에 따라 발전소·변전소 등의 특고압전로는 접속 상태를 모의모선 등으로 표시해야 한다. 다만 접속하는 특고압 전선로의 회선수가 2 이하이고 특고압 모선이 단일모선인 경우에는 표시하지 않아도 된다.
①②③ 복모선이거나 3회선인 경우는 표시 의무가 있다.

84번

전기철도의 전차선로 설비에서 조가선 및 조가선 장력을 지탱하는 부품의 최소 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

1. 2.0

2. 2.1

3. 2.2

4. 2.5

정답 4번

해설. ④ KEC 431.10에 따라 전차선로 설비는 예상 하중의 최악 조건 조합에 다음 최소 안전율을 곱한 값을 견디어야 한다: 합금전차선 2.0, 경동선 2.2, 조가선 및 조가선 장력을 지탱하는 부품 2.5, 복합체 자재 2.5, 지지물 기초 2.0 이상.
따라서 조가선은 2.5 이상이다.
※ 현행 KEC 431.10 기준에 맞게 문제를 고쳤다.

85번

154kV 가공전선과 가공 약전류 전선이 교차하는 경우에 시설하는 보호망을 구성하는 금속선 중 가공 전선의 바로 아래에 시설되는 것 이외의 다른 부분에 시설되는 금속선은 지름 몇 mm 이상의 아연도 철선이어야 하는가?

1. 2.6

2. 3.2

3. 4.0

4. 5.0

정답 3번

해설. ③ KEC 333.26에 따라 특고압 가공전선과 저고압 가공전선·가공약전류전선 등 사이에 시설하는 보호망은 140에 준하여 접지한 금속제 그물형 장치로 하고, 바깥둘레 및 특고압 가공전선 바로 아래의 금속선은 인장강도 8.01kN 이상 또는 지름 5mm 이상의 경동선, 그 밖의 부분은 인장강도 3.64kN 이상 또는 지름 4mm 이상의 아연도철선을 사용한다.
금속선 상호 간격은 가로·세로 각 1.5m 이하이다.

86번

사용전압이 161kV인 가공 전선로를 시가지내에 시설할 때 전선의 지표상의 높이는 몇 m 이상이어야 하는가?

1. 8.65

2. 9.56

3. 10.47

4. 11.56

정답 4번

해설. ④ KEC 333.1(표 333.1-3)에 따라 시가지에서 35kV 초과 170kV 이하 특고압 가공전선의 지표상 높이는 10m에 35kV를 초과하는 10kV 또는 그 단수마다 0.12m를 더한 값이다.
풀이: 단수 = (161 − 35)/10 = 12.6 → 13단
높이 = 10 + 13 × 0.12 = 11.56m

87번

특고압 가공전선이 삭도와 제2차 접근 상태로 시설할 경우에 특고압 가공전선로의 보안공사는?

1. 고압 보안공사

2. 제1종 특고압 보안공사

3. 제2종 특고압 보안공사

4. 제3종 특고압 보안공사

정답 3번

해설. ③ KEC 333.25에 따라 특고압 가공전선이 삭도와 제2차 접근상태로 시설되는 경우 특고압 가공전선로는 제2종 특고압 보안공사에 의하여야 한다.
제1차 접근상태이면 제3종 특고압 보안공사이다. ① 고압 보안공사는 고압 가공전선로에 적용하는 것이다.

88번

갑종 풍압하중을 계산할 때 강관에 의하여 구성된 철탑에서 구성재의 수직 투영면적 1m²에 대한 풍압하중은 몇 Pa를 기초로 하여 계산한 것인가? (단, 단주는 제외한다.)

1. 588

2. 1117

3. 1255

4. 2157

정답 3번

해설. ③ KEC 331.6 갑종 풍압하중 표에서 철탑 중 강관으로 구성되는 것(단주 제외)은 구성재의 수직 투영면적 1m²에 대해 1,255Pa을 기초로 계산한다.
① 588Pa은 원형 철근콘크리트주·원형 단주 철탑, ② 1,117Pa은 기타 단주 철탑 등, ④ 2,157Pa은 기타(강관 이외) 철탑의 값이다.

89번

설계하중이 6.8kN인 철근 콘크리트주의 길이가 17m라 한다. 이 지지물을 지반이 연약한 곳 이외의 곳에서 안전율을 고려하지 않고 시설하려고 하면 땅에 묻히는 깊이는 몇 m이상으로 하여야 하는가?

1. 2.0

2. 2.3

3. 2.5

4. 2.8

정답 4번

해설. ④ KEC 331.7에 따라 철근 콘크리트주로서 전체 길이 16m 초과 20m 이하이고 설계하중 6.8kN 이하인 것을 논이나 그 밖의 지반이 연약한 곳 이외에 시설하는 경우, 묻히는 깊이를 2.8m 이상으로 하면 기초 안전율 계산을 하지 않아도 된다.
전체 길이 15m 이하는 1/6 이상, 15m 초과 16m 이하는 2.5m 이상이다.

90번

교류 특고압 가공전선로에서 발생하는 극저주파 전자계는 자계의 경우 지표상 1m에서 측정 시 몇 μT 이하인가?

1. 28.0

2. 46.5

3. 70.0

4. 83.3

정답 4번

해설. ④ 전기설비기술기준 제17조에 따라 교류 특고압 가공전선로에서 발생하는 극저주파 전자계는 지표상 1m에서 전계 3.5kV/m 이하, 자계 83.3μT 이하가 되도록 시설하여야 한다.
직류 특고압 가공전선로는 직류전계 25kV/m 이하(지표면), 직류자계 400,000μT 이하(지표상 1m)이다.

91번

전로를 대지로부터 반드시 절연하여야 하는 것은?

1. 시험용 변압기

2. 저압 가공전선로의 접지측 전선

3. 전로의 중성점에 접지공사를 하는 경우의 접지점

4. 계기용 변성기의 2차측 전로에 접지공사를 하는 경우의 접지점

정답 2번

해설. ② KEC 131(전로의 절연 원칙)에서 대지로부터 절연하지 않아도 되는 것으로 중성점·계기용 변성기 2차측 등의 접지점, 시험용 변압기 등 절연할 수 없는 부분 등을 정하고 있다. 저압 가공전선로의 접지측 전선은 여기에 해당하지 않으므로 대지로부터 절연하여야 한다.
①③④ 시험용 변압기, 전로 중성점의 접지점, 계기용 변성기 2차측 전로의 접지점은 절연하지 않아도 되는 예외이다.

92번

사용전압이 220V인 저압 전로에서 전선 상호 간 및 전로와 대지 사이의 절연저항 값은 몇 MΩ 이상이어야 하는가?

1. 0.5

2. 1

3. 2

4. 3

정답 2번

해설. ② 전기설비기술기준 제52조에 따라 저압 전로의 절연저항은 SELV·PELV(DC 시험전압 250V) 0.5MΩ 이상, FELV를 포함한 500V 이하(DC 500V) 1.0MΩ 이상, 500V 초과(DC 1,000V) 1.0MΩ 이상이다.
사용전압 220V는 500V 이하이므로 1MΩ 이상이어야 한다.
※ 현행 전기설비기술기준 제52조 기준에 맞게 문제를 고쳤다.

93번

가공전선과 첨가 통신선의 시공방법으로 틀린 것은?

1. 통신선은 가공전선의 아래에 시설할 것

2. 통신선과 고압 가공전선 사이의 간격은 60cm 이상일 것

3. 통신선과 특고압 가공전선로의 다중 접지한 중성선 사이의 간격은 1.2m 이상일 것

4. 통신선은 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 기계기구에 부속되는 전선과 접촉할 우려가 없도록 지지물 또는 완금류에 견고하게 시설할 것

정답 3번

해설. ③ KEC 362.2에 따라 통신선과 저압 가공전선 또는 특고압 가공전선로의 다중 접지를 한 중성선 사이의 간격은 0.6m 이상이어야 한다. 따라서 1.2m는 틀리다(1.2m는 다중접지 중성선이 아닌 특고압 가공전선과의 간격).
①②④ 통신선은 가공전선 아래에 시설하고, 고압 가공전선과 0.6m 이상, 지지물 기계기구 부속 전선과 접촉 우려가 없도록 견고하게 시설한다.

94번

배류 시설에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 배류 시설에는 영상 변류기를 사용하여 전식 작용에 의한 장해를 방지한다.

2. 배류선을 귀선에 접속하는 위치는 귀선용 레일의 저항이 증가되는 곳으로 한다.

3. 배류 회로는 배류선과 금속제 지중 관로 및 귀선과의 접속점을 제외하고 대지와 단락시킨다.

4. 배류 시설은 다른 금속제 지중 관로 및 귀선용 레일에 대한 전식 작용에 의한 장해를 현저히 증가시킬 우려가 없도록 시설한다.

정답 4번

해설. ④ 배류 시설은 매설 금속체(지중 관로)에 흐르는 전식 전류를 귀선으로 되돌려 보내는 설비로, 다른 금속제 지중 관로나 귀선용 레일에 대한 전식 장해를 오히려 현저히 증가시키지 않도록 시설해야 한다.
① 배류 시설에는 영상 변류기가 아니라 배류기(선택배류기 등)를 쓰고, ② 배류선은 귀선용 레일의 저항이 증가되지 않는 곳에 접속하며, ③ 배류 회로는 접속점을 제외하고 대지로부터 절연한다.

95번

일반주택 및 아파트 각 호실의 현관등은 몇 분 이내에 소등되도록 센서등(타임스위치 포함)을 시설해야 하는가?

1. 3

2. 4

3. 5

4. 6

정답 1번

해설. ① KEC 234.6에 따라 일반주택 및 아파트 각 호실의 현관등은 센서등(타임스위치 포함)을 시설하여 3분 이내에 소등되도록 해야 한다.
관광숙박업·숙박업(여인숙 제외) 객실의 입구등은 1분 이내에 소등되는 것이어야 한다.

96번

전기 울타리의 시설에 사용되는 전선은 지름 몇 mm 이상의 경동선인가?

1. 2.0

2. 2.6

3. 3.2

4. 4.0

정답 1번

해설. ① KEC 241.1.3에 따라 전기울타리의 전선은 인장강도 1.38kN 이상의 것 또는 지름 2mm 이상의 경동선이어야 한다.
또 전선과 지지 기둥 사이의 간격은 25mm 이상, 전선과 다른 시설물·수목과의 간격은 0.3m 이상이며, 전원장치에 공급하는 전로의 사용전압은 250V 이하이다.

97번

애자 사용 공사에 의한 저압 옥내배선시 전선 상호간의 간격은 몇 cm 이상인가?

1. 2

2. 4

3. 6

4. 8

정답 3번

해설. ③ KEC 232.56(애자공사)에 따라 저압 옥내배선의 전선 상호 간의 간격은 0.06m(6cm) 이상이어야 한다.
전선과 조영재 사이의 간격은 사용전압 400V 이하 25mm 이상, 400V 초과 45mm(건조한 장소 25mm) 이상이다.

98번

철도 또는 궤도를 횡단하는 저고압 가공전선의 높이는 레일면상 몇 m 이상인가?

1. 5.5

2. 6.5

3. 7.5

4. 8.5

정답 2번

해설. ② KEC 222.7(저압)·332.5(고압)에 따라 저압·고압 가공전선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우 높이는 레일면상 6.5m 이상이어야 한다.
도로를 횡단하는 경우는 지표상 6m 이상, 저압 가공전선을 횡단보도교 위에 시설하면 노면상 3.5m(저압 절연전선·다심형 전선·케이블은 3m) 이상이다.

99번

지중전선로는 기설 지중약전류전선로에 대하여 다음의 어느 것에 의하여 통신상의 장해를 주지 아니하도록 기설 약전류전선로로부터 충분히 이격시키는가?

1. 충전전류 또는 표피작용

2. 누설전류 또는 유도작용

3. 충전전류 또는 유도작용

4. 누설전류 또는 표피작용

정답 2번

해설. ② KEC 334.5에 따라 지중전선로는 기설 지중약전류전선로에 대하여 누설전류 또는 유도작용에 의하여 통신상의 장해를 주지 않도록 기설 약전류전선로로부터 충분히 이격시키거나 기타 보호장치를 시설하여야 한다.
충전전류·표피작용은 해당하지 않는다.

100번

발전소의 계측요소가 아닌 것은?

1. 발전기의 고정자 온도

2. 저압용 변압기의 온도

3. 발전기의 전압 및 전류

4. 주요 변압기의 전류 및 전압

정답 2번

해설. ② KEC 351.6에 따라 발전소에는 발전기의 전압·전류 또는 전력, 발전기 베어링 및 고정자의 온도, 주요 변압기의 전압·전류 또는 전력, 특고압용 변압기의 온도 등을 계측하는 장치를 시설해야 한다.
저압용 변압기의 온도는 계측 대상이 아니다.

전기공사기사 필기 2016년 2회 기출문제

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