전기공사기사 필기 2017년 2회 기출문제 정답 및 해설

1번

자기소호 기능이 가장 좋은 소자는?

1. GTO

2. SCR

3. DIAC

4. TRIAC

정답 1번

해설. ① GTO(게이트 턴오프 사이리스터)는 게이트에 역방향 전류를 흘려 스스로 턴오프할 수 있어 자기소호 능력이 가장 좋다.
② SCR은 게이트로 켤 수만 있고 끄려면 전류를 유지전류 이하로 낮춰야 한다. ③ DIAC은 게이트가 없는 양방향 트리거 소자, ④ TRIAC은 양방향 SCR로 모두 자기소호 기능이 없다.

2번

철도 차량이 운행하는 곡선부의 종류가 아닌 것은?

1. 단곡선

2. 복곡선

3. 반향곡선

4. 완화 곡선

정답 2번

해설. ② 철도 곡선의 종류는 단곡선, 복심곡선, 반향곡선, 완화곡선이며 '복곡선'이라는 분류는 없다.
① 단곡선은 하나의 원곡선, ③ 반향곡선은 방향이 반대인 두 곡선이 이어진 것, ④ 완화곡선은 직선과 원곡선 사이에서 곡률을 서서히 바꾸는 곡선이다.

3번

공해 방지의 측면에서 대기 중에 부유하는 분진 입자를 포집하는 정화장치로 화력 발전소, 시멘트 공장, 용광로, 쓰레기 소각장 등에 널리 이용되는 것은?

1. 정전기

2. 정전 도장

3. 전해 연마

4. 전기 집진기

정답 4번

해설. ④ 전기 집진기는 고전압 코로나 방전으로 분진 입자를 대전시켜 집진 전극에 모으는 장치로, 화력 발전소·시멘트 공장·용광로·소각장 등의 배기가스 정화에 널리 쓰인다.
① 정전기는 현상 이름이고, ② 정전 도장은 도료 입자를 대전시켜 칠하는 방법, ③ 전해 연마는 금속 표면을 전기분해로 매끄럽게 하는 가공이다.

4번

금속의 표면 열처리에 이용하며 도체에 고주파 전류를 통하면 전류가 표면에 집중하는 현상은?

1. 표피 효과

2. 톰슨 효과

3. 펀치 효과

4. 제벡 효과

정답 1번

해설. ① 고주파 전류는 도체 표면으로 집중하여 흐르는데 이를 표피 효과라 하며, 고주파 유도가열에 의한 표면 담금질(열처리)에 이용한다.
② 톰슨 효과는 온도차가 있는 한 도체에 전류를 흘릴 때 열이 흡수·발생하는 현상, ④ 제벡 효과는 두 금속 접합점의 온도차로 기전력이 생기는 현상(열전대)이다. ③ 펀치 효과라는 용어는 해당하지 않는다.

5번

겨울철에 심야 전력을 사용하여 20 kW 전열기로 40 ℃의 물 100 L를 95 ℃로 데우는 데 사용되는 전기 요금은 약 얼마인가? (단, 가열장치의 효율 90 %, 1 kWh당 단가는 겨울철 56.10원, 기타계절 37.90원이며, 계산 결과는 원단위 절삭한다.)

1. 260원

2. 290원

3. 360원

4. 390원

정답 4번

해설. ④ 390원
풀이: 필요 열량 Q = m·c·Δt = 100 kg × 1 kcal/kg·℃ × (95 − 40)℃ = 5500 kcal
전력량 W = Q / (860 × η) = 5500 / (860 × 0.9) ≒ 7.106 kWh
요금 = 7.106 × 56.10(겨울철 단가) ≒ 398.6원 → 원단위를 절삭하면 390원이다.
기타계절 단가(37.90원)를 쓰면 약 269원이 되어 틀린다.

6번

열차 자체의 중량이 80 ton이고 동륜상의 중량이 55 ton인 기관차의 최대 견인력[kg]은?(단, 궤조의 점착 계수는 0.3으로 한다.)

1. 15000

2. 16500

3. 18000

4. 24000

정답 2번

해설. ② 16500 kg
풀이: 최대 견인력 F = μ × Wd (Wd: 동륜상의 중량)
F = 0.3 × 55 ton = 0.3 × 55000 kg = 16500 kg
열차 전체 중량(80 ton)이 아니라 구동되는 동륜에 걸리는 중량만 점착력에 기여한다는 점에 주의한다.

7번

다음 그림은 UJT를 사용한 기본 이완 발진회로이다. Rₑ의 역할을 설명한 내용 중 옳은 것은?

1. 콘덴서(C)의 방전시간을 결정한다.

2. B₁과 B₂에 걸리는 전압을 결정한다.

3. 콘덴서(C)에 흐르는 과전류를 보호한다.

4. 콘덴서(C)의 충전전류를 제어하여 펄스 주기를 조정한다.

정답 4번

해설. ④ UJT 이완 발진회로에서 Rₑ는 콘덴서 C의 충전 전류를 제한하여 충전 시정수 τ = Rₑ·C를 정하므로, Rₑ를 바꾸면 펄스 주기(발진 주파수)가 조정된다.
① C의 방전은 UJT가 도통하면서 Rₗ 쪽으로 빠르게 일어나므로 Rₑ와 관계없다. ② B₁·B₂ 사이 전압은 전원 EBB와 UJT 고유 스탠드오프비로 정해지며, ③ 과전류 보호는 Rₑ의 주된 역할이 아니다.

8번

정격전압 100V, 평균 구면광도 100cd의 진공 텅스텐 전구를 97V로 점등한 경우의 광도는 몇 cd인가?

1. 90

2. 100

3. 110

4. 120

정답 1번

해설. ① 약 90 cd
풀이: 진공 텅스텐 전구의 광도(광속)는 전압의 약 3.6제곱에 비례한다.
I' = I × (V'/V)^3.6 = 100 × (97/100)^3.6 ≒ 100 × 0.896 ≒ 90 cd
전압이 3% 낮아지면 광도는 약 10% 감소한다.

9번

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

정답 1번

해설. ① 망간 건전지(르클랑셰 전지)는 값이 싸고 취급이 쉬워 휴대용 라디오·손전등·완구·시계 등에 가장 널리 쓰이는 1차 전지이다.
② 공기 건전지는 양극 활물질로 공기 중 산소를 쓰는 전지, ③ 수은 건전지는 전압이 안정되나 환경 문제로 사용이 제한되었고, ④ 리튬 건전지는 고가로 카메라·메모리 백업 등 특수 용도에 쓰인다.

10번

플라이휠 효과 1 kg·m²인 플라이휠 회전속도가 1500 rpm에서 1200 rpm으로 떨어졌다. 방출 에너지는 약 몇 J인가?

1. 1.11×10³

2. 1.11×10⁴

3. 2.11×10³

4. 2.11×10⁴

정답 1번

해설. ① 약 1.11×10³ J
풀이: 관성모멘트 J = GD²/4 = 1/4 = 0.25 kg·m²
ω₁ = 2π×1500/60 ≒ 157.1 rad/s, ω₂ = 2π×1200/60 ≒ 125.7 rad/s
방출 에너지 W = ½·J·(ω₁² − ω₂²) = ½ × 0.25 × (24674 − 15791) ≒ 1110 J = 1.11×10³ J
(간이식 W = GD²(N₁² − N₂²)/730 으로도 같은 값이 나온다.)

11번

저압 핀 애자의 종류가 아닌 것은?

1. 저압 소형 핀 애자

2. 저압 중형 핀 애자

3. 저압 대형 핀 애자

4. 저압 특대형 핀 애자

정답 4번

해설. ④ 저압 핀 애자는 크기에 따라 소형·중형·대형의 세 종류가 있으며, '특대형'은 없다.
저압 핀 애자는 저압 가공전선을 완금 등에 지지하는 데 쓰이고, 전선 굵기와 장력에 따라 소형·중형·대형 중에서 골라 쓴다.

12번

동전선의 접속 방법이 아닌 것은?

1. 교차 접속

2. 직선 접속

3. 분기 접속

4. 종단 접속

정답 1번

해설. ① 전선의 접속 방법은 형태에 따라 직선 접속, 분기 접속, 종단 접속으로 나누며 '교차 접속'이라는 방법은 없다.
② 직선 접속은 두 전선을 일직선으로 잇는 것(트위스트·브리타니아 접속 등), ③ 분기 접속은 간선에서 가지 전선을 따내는 것, ④ 종단 접속은 전선 끝을 서로 모아 잇는 것(쥐꼬리 접속 등)이다.

13번

솔리드 케이블이 아닌 것은?

1. H 케이블

2. SL 케이블

3. OF 케이블

4. 벨트 케이블

정답 3번

해설. ③ OF 케이블(Oil-Filled Cable)은 절연지에 저점도 절연유를 채우고 급유 설비로 압력을 유지하는 유입 케이블로, 솔리드 케이블이 아니다.
① H 케이블(차폐 케이블), ② SL 케이블(각 심선마다 연피를 씌운 케이블), ④ 벨트 케이블은 모두 절연지에 점성이 높은 컴파운드를 함침한 솔리드 케이블이다.

14번

가선 전압에 의하여 정해지고 대지와 통신선 사이에 유도되는 것은?

1. 전자 유도

2. 정전 유도

3. 자기 유도

4. 전해 유도

정답 2번

해설. ② 정전 유도는 전력선(가선)의 전압에 의하여 전력선과 통신선, 통신선과 대지 사이의 정전용량을 통해 통신선에 전압이 유도되는 현상으로, 전력선 전압에 비례한다.
① 전자 유도는 전력선 전류(특히 지락 시 영상전류)에 의한 상호 인덕턴스로 생기며 전류에 비례한다. ③ 자기 유도, ④ 전해 유도는 이 현상을 가리키는 말이 아니다.

15번

피뢰침용 인하도선으로 가장 적당한 전선은?

1. 동선

2. 고무 절연전선

3. 비닐 절연전선

4. 캡타이어 케이블

정답 1번

해설. ① 피뢰 인하도선은 뇌전류를 대지로 흘려보내는 도체이므로 저항이 작고 내식성이 좋은 동선(나동선 등)을 쓴다.
② 고무 절연전선, ③ 비닐 절연전선, ④ 캡타이어 케이블은 절연 피복이 있어 뇌서지 전압에 피복이 파괴되거나 열화될 수 있고 인하도선 용도에는 맞지 않는다.

16번

배전반 및 분전반의 설치 장소로 적합하지 않은 곳은?

1. 안정된 장소

2. 노출되어 있지 않은 장소

3. 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소

4. 전기회로를 쉽게 조작할 수 있는 장소

정답 2번

해설. ② 배전반·분전반은 조작과 점검이 쉽도록 노출된 장소에 설치하는 것이 원칙이므로 '노출되어 있지 않은 장소'는 적합하지 않다.
①·③·④ 안정된 장소, 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소, 전기회로를 쉽게 조작할 수 있는 장소는 모두 배전반·분전반을 설치하기에 알맞은 장소이다.

17번

가공전선로에서 22.9kV-Y 특고압 가공전선 2조를 수평으로 배열하기 위한 완금의 표준길이[mm]는?

1. 1400

2. 1800

3. 2000

4. 2400

정답 2번

해설. ② 22.9kV-Y 배전선로에서 특고압 가공전선을 수평으로 배열할 때 완금의 표준 길이는 2조이면 1800 mm, 3조이면 2400 mm이다.
① 1400 mm는 고압·저압용 짧은 완금 길이이고, ④ 2400 mm는 특고압 3조 배열용이며, ③ 2000 mm는 표준 길이가 아니다.

18번

약호 중 계기용 변성기를 표시하는 것은?

1. PF

2. PT

3. MOF

4. ZCT

정답 3번

해설. ③ MOF(Metering Out Fit)는 전력량계에 필요한 계기용 변압기(PT)와 변류기(CT)를 한 함에 넣은 전력수급용 계기용 변성기이다.
① PF는 전력퓨즈, ② PT는 계기용 변압기(전압만 변성), ④ ZCT는 영상변류기로 지락전류를 검출한다.

19번

일정한 전압을 가진 전지에 부하를 걸면 단자 전압이 저하되는 원인은?

1. 주위 온도

2. 분극 작용

3. 이온화 경향

4. 전해액의 변색

정답 2번

해설. ② 전지에 부하를 걸어 전류가 흐르면 전극 표면에 수소 기체 등이 생겨 역기전력이 생기고 내부저항이 커지는데, 이를 분극 작용이라 하며 단자 전압이 떨어지는 원인이 된다(감극제로 방지).
① 주위 온도, ③ 이온화 경향, ④ 전해액의 변색은 부하를 걸었을 때의 전압 저하와 직접 관계없다.

20번

무대 조명의 배치별 구분 중 무대 상부 배치 조명에 해당되는 것은?

1. Foot light

2. Tower light

3. Ceiling Spot light

4. Suspension Spot light

정답 4번

해설. ④ 서스펜션 스포트라이트(Suspension Spot light)는 무대 상부의 배튼 등에 매달아 무대를 비추는 상부 배치 조명이다.
① 풋 라이트는 무대 앞쪽 바닥, ② 타워 라이트는 무대 양옆(측면)에 세운 탑에 설치하며, ③ 실링 스포트라이트는 객석 천장에서 무대를 비추는 객석 배치 조명이다.

21번

동기조상기[A]와 전력용 콘덴서[B]를 비교한 것으로 옳은 것은?

1. 시충전 : (A) 불가능, (B) 가능

2. 전력 손실 : (A) 작다, (B) 크다

3. 무효전력 조정 : (A) 계단적, (B) 연속적

4. 무효전력 : (A) 진상·지상용, (B) 진상용

정답 4번

해설. ④ 동기조상기(A)는 계자 전류를 조정하여 진상·지상 무효전력을 모두 공급할 수 있으나, 전력용 콘덴서(B)는 진상 무효전력만 공급한다.
① 시충전은 동기조상기가 가능하고 콘덴서는 불가능하다. ② 회전기인 동기조상기의 전력 손실이 더 크다. ③ 동기조상기는 연속적으로, 콘덴서는 뱅크 단위로 계단적으로 조정된다.

22번

어떤 공장의 소모 전력이 100kW이며, 이 부하의 역률이 0.6일 때, 역률을 0.9로 개선하기 위한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 kVA인가?

1. 75

2. 80

3. 85

4. 90

정답 3번

해설. ③ 약 85 kVA
풀이: QC = P(tanθ₁ − tanθ₂)
tanθ₁ = 0.8/0.6 ≒ 1.333, tanθ₂ = √(1 − 0.9²)/0.9 ≒ 0.484
QC = 100 × (1.333 − 0.484) ≒ 84.9 ≒ 85 kVA

23번

수력 발전소에서 사용되는 수차 중 15m 이하의 저낙차에 적합하여 조력 발전용으로 알맞은 수차는?

1. 카플란 수차

2. 펠톤 수차

3. 프란시스 수차

4. 튜블러 수차

정답 4번

해설. ④ 튜블러(원통형) 수차는 프로펠러 수차를 수평 원통 안에 넣은 것으로 15 m 이하의 저낙차·대유량에 알맞아 조력 발전에 쓰인다.
① 카플란 수차는 저낙차용이나 일반 하천 발전용, ② 펠톤 수차는 고낙차용 충동 수차, ③ 프란시스 수차는 중낙차용 반동 수차이다.

24번

어떤 화력발전소에서 과열기 출구의 증기압이 169 kg/cm²이다. 이것은 약 몇 atm인가?

1. 127.1

2. 163.6

3. 1650

4. 12850

정답 2번

해설. ② 약 163.6 atm
풀이: 1 atm = 1.0332 kg/cm²
169 ÷ 1.0332 ≒ 163.6 atm
(1 atm = 760 mmHg = 10.332 mH₂O = 1.0332 kg/cm² 관계를 이용한다.)

25번

가공 송전선로를 가선할 때에는 하중 조건과 온도 조건을 고려하여 적당한 이도(dip)를 주도록 하여야 한다. 이도에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 이도의 대소는 지지물의 높이를 좌우한다.

2. 전선을 가선할 때 전선을 팽팽하게 하는 것을 이도가 크다고 한다.

3. 이도가 작으면 전선이 좌우로 크게 흔들려서 다른 상의 전선에 접촉하여 위험하게 된다.

4. 이도가 작으면 이에 비례하여 전선의 장력이 증가되며, 너무 작으면 전선 상호간이 꼬이게 된다.

정답 1번

해설. ① 이도(D = WS²/8T)가 크면 전선이 많이 처지므로 지표와의 거리를 확보하려면 지지물을 높여야 한다. 즉 이도의 대소가 지지물 높이를 좌우한다.
② 전선을 팽팽하게 하는 것은 이도가 작은 것이다. ③ 이도가 크면 전선이 좌우로 크게 흔들려 다른 상과 접촉할 수 있다. ④ 이도가 작으면 장력이 커져 단선 우려가 생기며, 이도와 장력은 반비례한다.

26번

승압기에 의하여 전압 Vₑ에서 Vₕ로 승압할 때, 2차 정격전압 e, 자기용량 W인 단상 승압기가 공급할 수 있는 부하 용량은?

1. (Vₕ/e) × W

2. (Vₑ/e) × W

3. Vₑ/(Vₕ − Vₑ) × W

4. (Vₕ − Vₑ)/Vₑ × W

정답 1번

해설. ① (Vₕ/e) × W
풀이: 승압기 자기용량 W = e × I₂, 부하 용량 P = Vₕ × I₂
따라서 P/W = Vₕ/e → P = (Vₕ/e) × W
승압기는 승압분 e만큼만 변압하므로 작은 자기용량으로 큰 부하를 공급할 수 있다.

27번

일반적으로 부하의 역률을 저하시키는 원인은?

1. 전등의 과부하

2. 선로의 충전전류

3. 유도 전동기의 경부하 운전

4. 동기 전동기의 중부하 운전

정답 3번

해설. ③ 유도 전동기는 여자 전류(지상 무효전류)가 부하와 관계없이 거의 일정하므로 경부하 운전 시 유효전류에 비해 무효전류 비율이 커져 역률이 크게 떨어진다.
① 전등(저항 부하)은 역률이 거의 1이다. ② 선로의 충전전류는 진상 전류이고, ④ 동기 전동기는 계자 조정으로 역률을 1 또는 진상으로 운전할 수 있어 역률 저하 원인이 아니다.

28번

송전단 전압을 Vₛ, 수전단 전압을 Vᵣ, 선로의 리액턴스를 X라 할 때, 정상 시의 최대 송전전력의 개략적인 값은?

1. (Vₛ − Vᵣ)/X

2. (Vₛ² − Vᵣ²)/X

3. Vₛ(Vₛ − Vᵣ)/X

4. VₛVᵣ/X

정답 4번

해설. ④ VₛVᵣ/X
풀이: 송전전력 P = (VₛVᵣ/X)·sinδ (δ: 송·수전단 전압의 상차각)
sinδ의 최댓값은 1(δ = 90°)이므로 최대 송전전력 Pₘ = VₛVᵣ/X 이다.
실제 계통은 안정도를 위해 δ를 30~45° 정도로 운전한다.

29번

가공지선의 설치 목적이 아닌 것은?

1. 전압 강하의 방지

2. 직격뢰에 대한 차폐

3. 유도뢰에 대한 정전차폐

4. 통신선에 대한 전자유도 장해 경감

정답 1번

해설. ① 가공지선은 송전선 위에 설치하는 접지된 전선으로 전압 강하 방지와는 관계없다.
② 직격뢰로부터 전선을 차폐하고, ③ 유도뢰에 대한 정전 차폐 효과가 있으며, ④ 지락전류의 일부가 가공지선으로 흘러 통신선에 대한 전자유도 장해를 줄이는 효과도 있다.

30번

피뢰기가 방전을 개시할 때의 단자 전압의 순시값을 방전 개시 전압이라 한다. 방전 중의 단자 전압의 파고값을 무엇이라 하는가?

1. 속류

2. 제한 전압

3. 기준충격 절연강도

4. 상용주파 허용 단자 전압

정답 2번

해설. ② 피뢰기 방전 중 단자에 남는 전압의 파고값을 제한 전압이라 하며, 이 값이 낮을수록 기기 보호 성능이 좋다.
① 속류는 방전 후 계속 흐르려는 상용주파 전류, ③ 기준충격 절연강도(BIL)는 기기의 절연 수준, ④ 상용주파 허용 단자 전압은 피뢰기 정격전압 개념으로 방전 중 전압과 다르다.

31번

송전 계통의 한 부분이 그림과 같이 3상 변압기로 1차측은 △로, 2차측은 Y로 중성점이 접지되어 있을 경우, 1차측에 흐르는 영상전류는?

1. 1차측 선로에서 ∞이다.

2. 1차측 선로에서 반드시 0이다.

3. 1차측 변압기 내부에서는 반드시 0이다.

4. 1차측 변압기 내부와 1차측 선로에서 반드시 0이다.

정답 2번

해설. ② △결선은 영상전류가 결선 내부를 순환만 할 뿐 선로로 나갈 통로가 없으므로, 1차측 선로에서 영상전류는 반드시 0이다.
2차측 Y결선 중성점이 접지되어 있어 2차측 지락 시 영상전류가 흐르면, 이에 대응하는 영상전류가 1차 △권선 안에서는 순환할 수 있다. 따라서 ③·④처럼 '변압기 내부에서 0'은 틀리고, ① ∞도 아니다.

32번

배전선로에 관한 설명으로 틀린 것은?

1. 밸런서는 단상 2선식에 필요하다.

2. 저압 뱅킹 방식은 전압 변동을 경감할 수 있다.

3. 배전선로의 부하율이 F일 때 손실계수는 F와 F²의 사이의 값이다.

4. 수용률이란 최대수용전력을 설비 용량으로 나눈 값을 퍼센트로 나타낸다.

정답 1번

해설. ① 밸런서(권수비 1:1 단권변압기)는 단상 3선식에서 부하 불평형으로 생기는 중성선 양쪽 전압 불평형을 줄이기 위해 선로 말단에 설치한다. 단상 2선식에는 필요 없다.
② 저압 뱅킹 방식은 전압 변동·플리커를 줄인다. ③ 손실계수 H는 F² ≤ H ≤ F 범위에 있다. ④ 수용률 = 최대수용전력/설비용량 × 100 %.

33번

수차 발전기에 제동권선을 설치하는 주된 목적은?

1. 정지시간 단축

2. 회전력의 증가

3. 과부하 내량의 증대

4. 발전기의 안정도 증진

정답 4번

해설. ④ 제동권선은 회전자 자극면에 설치한 단락 권선으로, 부하 급변 시 생기는 난조(회전자 진동)를 억제하여 발전기의 안정도를 높인다.
동기 전동기에서는 기동 권선 역할도 한다. ① 정지시간 단축, ② 회전력 증가, ③ 과부하 내량 증대는 제동권선의 주된 목적이 아니다.

34번

3상 3선식 가공전선로에서 한 선의 저항은 15 Ω, 리액턴스는 20 Ω이고, 수전단 선간전압은 30 kV, 부하역률은 0.8(뒤짐)이다. 전압강하율을 10 %라 하면, 이 송전선로는 몇 kW까지 수전할 수 있는가?

1. 2500

2. 3000

3. 3500

4. 4000

정답 2번

해설. ② 3000 kW
풀이: 3상 전압강하율 ε = P(R + X·tanθ)/Vᵣ²
tanθ = 0.6/0.8 = 0.75
P = ε·Vᵣ²/(R + X·tanθ) = 0.1 × 30000²/(15 + 20 × 0.75) = 9×10⁷/30 = 3×10⁶ W = 3000 kW

35번

송전선로에서 사용하는 변압기 결선에 △결선이 포함되어 있는 이유는?

1. 직류분의 제거

2. 제 3고조파의 제거

3. 제 5고조파의 제거

4. 제 7고조파의 제거

정답 2번

해설. ② 변압기 여자 전류에는 철심의 자기 포화 때문에 제3고조파가 포함되는데, △결선이 있으면 제3고조파 전류가 △ 내부를 순환하여 선로로 나가지 않으므로 유기 전압이 정현파에 가깝게 되고 통신선 유도 장해도 줄어든다.
① 직류분, ③ 제5고조파, ④ 제7고조파는 △결선으로 제거되지 않는다.

36번

교류 송전 방식과 비교하여 직류 송전 방식의 설명이 아닌 것은?

1. 전압 변동률이 양호하고 무효전력에 기인하는 전력 손실이 생기지 않는다.

2. 안정도의 한계가 없으므로 송전용량을 높일 수 있다.

3. 전력 변환기에서 고조파가 발생한다.

4. 고전압, 대전류의 차단이 용이하다.

정답 4번

해설. ④ 직류는 교류와 달리 전류 영점이 없어 고전압·대전류 차단이 어렵다. 따라서 '차단이 용이하다'는 직류 송전의 설명이 아니다.
① 리액턴스·무효전력의 영향이 없어 전압 변동률이 좋고, ② 안정도 한계가 없어 송전용량을 높일 수 있으며, ③ 변환기에서 고조파가 발생하는 단점이 있다.

37번

전압 66000 V, 주파수 60 Hz, 길이 15 km, 심선 1선당 작용 정전용량 0.3587 ㎌/㎞인 지중 전선로의 3상 무부하 충전전류는 1선당 약 몇 A인가? (단, 정전용량 이외의 선로정수는 무시한다.)

1. 62.5

2. 68.2

3. 73.6

4. 77.3

정답 4번

해설. ④ 약 77.3 A
풀이: 1선당 충전전류 I = ωC·l·E = 2πf·C·l·(V/√3)
= 2π × 60 × 0.3587×10⁻⁶ × 15 × (66000/√3)
≒ 1.352×10⁻⁴ × 15 × 38105 ≒ 77.3 A

38번

전력계통에서 사용되고 있는 GCB(Gas Circuit Breaker)용 가스는?

1. N₂ 가스

2. SF₆ 가스

3. 알곤 가스

4. 네온 가스

정답 2번

해설. ② GCB(가스차단기)는 절연 성능과 소호 성능이 뛰어난 SF₆(육불화황) 가스를 사용한다. SF₆는 무색·무취·무독성의 불활성 기체로 공기보다 절연 내력이 약 2~3배 크다.
① N₂ 가스, ③ 알곤 가스, ④ 네온 가스는 GCB의 소호 매질이 아니다.

39번

차단기와 아크 소호원리가 바르지 않은 것은?

1. OCB : 절연유에 분해 가스 흡부력 이용

2. VCB : 공기 중 냉각에 의한 아크 소호

3. ABB : 압축 공기를 아크에 불어 넣어서 차단

4. MBB : 전자력을 이용하여 아크를 소호실내로 유도하여 냉각

정답 2번

해설. ② VCB(진공차단기)는 고진공 속에서 아크 금속 증기가 빠르게 확산되는 원리로 소호한다. '공기 중 냉각'이 아니다.
① OCB는 절연유 분해 가스(수소)의 흡부력, ③ ABB는 압축 공기 분사, ④ MBB(자기차단기)는 전자력으로 아크를 소호실로 끌어들여 냉각·소호한다.

40번

네트워크 배전 방식의 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 전압 변동이 적다.

2. 배전 신뢰도가 높다.

3. 전력손실이 감소한다.

4. 인축의 접촉사고가 적어진다.

정답 4번

해설. ④ 네트워크 배전 방식은 저압 망상 선로가 도심 곳곳에 퍼져 있어 사람·가축의 접촉 사고가 오히려 많아질 수 있으므로 '인축의 접촉사고가 적어진다'는 옳지 않다.
① 전압 변동이 적고, ② 무정전 공급이 가능해 신뢰도가 높으며, ③ 전력 손실이 줄어드는 것이 장점이다(설비비가 비싸고 네트워크 프로텍터가 필요하다).

41번

정류회로에 사용되는 환류다이오드(free wheeling diode)에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 순저항 부하의 경우 불필요하게 된다.

2. 유도성 부하의 경우 불필요하게 된다.

3. 환류 다이오드 동작 시 부하출력 전압은 약 0V가 된다.

4. 유도성 부하의 경우 부하전류의 평활화에 유용하다.

정답 2번

해설. ② 환류 다이오드는 유도성 부하에 저장된 에너지를 방출할 경로를 만들어 부하 전류를 연속·평활하게 하므로 유도성 부하에 꼭 필요하다. '불필요하다'는 틀렸다.
① 순저항 부하는 전류가 전압과 동시에 0이 되므로 필요 없다. ③ 환류 다이오드 도통 시 부하 전압은 약 0 V가 되고, ④ 부하 전류 평활화에 유용하다.

42번

3상 변압기를 병렬운전하는 경우 불가능한 조합은?

1. △-Y 와 Y-△

2. △-△ 와 Y-Y

3. △-Y 와 △-Y

4. △-Y 와 △-△

정답 4번

해설. ④ △-Y와 △-△를 병렬 운전하면 1·2차 선간전압 사이에 30°의 위상차가 생겨 큰 순환전류가 흐르므로 운전할 수 없다.
①·②·③은 각 변위가 같은 조합이다. 일반적으로 결선의 △·Y 합계가 홀수(△-△·△-Y 등)인 조합은 병렬 운전이 불가능하다.

43번

3상 직권 정류자 전동기에 중간(직렬)변압기가 쓰이고 있는 이유가 아닌 것은?

1. 정류자 전압의 조정

2. 회전자 상수의 감소

3. 실효 권수비 선정 조정

4. 경부하 때 속도의 이상 상승 방지

정답 2번

해설. ② 3상 직권 정류자 전동기의 중간(직렬) 변압기는 정류자 전압 조정, 회전자 상수의 증가(실효 권수비 선정), 경부하 시 속도 이상 상승 방지를 위해 쓴다. '회전자 상수의 감소'는 이유가 아니다.
중간 변압기의 철심을 포화시키면 경부하 때 속도 상승을 억제할 수 있다.

44번

직류 분권 전동기를 무부하로 운전 중 계자 회로에 단선이 생긴 경우 발생하는 현상으로 옳은 것은?

1. 역전한다.

2. 즉시 정지한다.

3. 과속도로 되어 위험하다.

4. 무부하이므로 서서히 정지한다.

정답 3번

해설. ③ 분권 전동기의 속도는 N ∝ (V − IₐRₐ)/Φ 이다. 운전 중 계자 회로가 끊어지면 자속 Φ가 잔류 자속 정도로 작아져 속도가 매우 빨라지므로(과속도) 위험하다.
따라서 분권 전동기의 계자 회로에는 퓨즈를 넣지 않는다. ①·②·④는 계자 단선 시의 현상이 아니다.

45번

변압기에 있어서 부하와는 관계없이 자속만을 발생시키는 전류는?

1. 1차 전류

2. 자화 전류

3. 여자 전류

4. 철손 전류

정답 2번

해설. ② 변압기의 여자 전류는 철손 전류(철손을 공급하는 유효분)와 자화 전류(자속만을 만드는 무효분)의 합이다. 부하와 관계없이 자속만을 만드는 것은 자화 전류이다.
① 1차 전류는 부하 전류를 포함하고, ③ 여자 전류는 철손 전류까지 포함하며, ④ 철손 전류는 히스테리시스·와류손을 공급한다.

46번

직류 전동기의 규약 효율을 나타낸 식으로 옳은 것은?

1. (출력/입력) × 100 %

2. 입력/(입력 + 손실) × 100 %

3. 출력/(출력 + 손실) × 100 %

4. (입력 − 손실)/입력 × 100 %

정답 4번

해설. ④ 전동기 규약 효율 = (입력 − 손실)/입력 × 100 %
전동기는 입력(전기)을 정확히 측정하기 쉬우므로 입력을 기준으로 삼는다. 반대로 발전기·변압기의 규약 효율은 출력/(출력 + 손실) × 100 %(③)이다.
①은 실측 효율, ②는 성립하지 않는 식이다.

47번

직류 전동기에서 정속도 전동기라고 볼 수 있는 전동기는?

1. 직권 전동기

2. 타여자 전동기

3. 가동 복권 전동기

4. 차동 복권 전동기

정답 2번

해설. ② 타여자 전동기는 계자 전류가 전기자와 독립이므로 자속이 일정하여 부하가 변해도 속도 변화가 매우 작은 정속도 전동기이다(분권 전동기도 정속도 특성).
① 직권 전동기는 부하에 따라 속도가 크게 변하는 가변속도 전동기이고, ③ 가동 복권은 직권 특성이 섞여 있으며, ④ 차동 복권은 부하 증가 시 속도가 오히려 오를 수 있어 불안정하다.

48번

단상 유도전동기의 기동 방법 중 기동 토크가 가장 큰 것은?

1. 반발 기동형

2. 분상 기동형

3. 셰이딩 코일형

4. 콘덴서 분상 기동형

정답 1번

해설. ① 단상 유도전동기의 기동 토크 크기 순서는 반발 기동형 > 반발 유도형 > 콘덴서 분상 기동형 > 분상 기동형 > 셰이딩 코일형이다. 따라서 반발 기동형이 가장 크다.
③ 셰이딩 코일형은 기동 토크가 가장 작아 소형 선풍기 등에 쓰인다.

49번

부흐홀츠 계전기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 오동작의 가능성이 많다.

2. 전기적 신호로 동작한다.

3. 변압기의 보호에 사용된다.

4. 변압기의 주탱크와 콘서베이터를 연결하는 관중에 설치한다.

정답 2번

해설. ② 부흐홀츠 계전기는 변압기 내부 고장 시 생기는 가스와 유류(油流)의 기계적 움직임(부자·플래퍼)으로 동작하는 계전기로, 전기적 신호로 동작하지 않는다.
① 진동·충격 등으로 오동작할 가능성이 있고, ③ 변압기 보호용이며, ④ 주탱크와 콘서베이터를 잇는 관 도중에 설치한다.

50번

직류기에서 정류코일의 자기 인덕턴스를 L이라 할 때 정류코일의 전류가 정류주기 Tc 사이에 Ic에서 −Ic로 변한다면 정류 코일의 리액턴스 전압[V]의 평균값은?

1. L·Tc/(2Ic)

2. L·Ic/(2Tc)

3. L·2Ic/Tc

4. L·Ic/Tc

정답 3번

해설. ③ L·2Ic/Tc
풀이: 리액턴스 전압 e = L·(di/dt)
정류 주기 Tc 동안 전류가 Ic에서 −Ic로 변하므로 변화량은 2Ic이다.
평균 리액턴스 전압 = L × 2Ic/Tc
이 전압이 정류를 방해하므로 보극·탄소 브러시로 줄인다.

51번

일반적인 전동기에 비하여 리니어 전동기의 장점이 아닌 것은?

1. 구조가 간단하여 신뢰성이 높다.

2. 마찰을 거치지 않고 추진력이 얻어진다.

3. 원심력에 의한 가속제한이 없고 고속을 쉽게 얻을 수 있다.

4. 기어, 벨트 등 동력 변환기구가 필요 없고 직접 원운동이 얻어진다.

정답 4번

해설. ④ 리니어(선형) 전동기는 회전 운동을 거치지 않고 직접 직선 운동을 얻는 전동기이다. '직접 원운동이 얻어진다'는 틀렸다.
①·②·③ 구조가 간단하고, 비접촉으로 추진력을 얻으며, 원심력 제한이 없어 고속을 얻기 쉬운 것이 장점이다(단점: 공극이 커 역률·효율이 낮다).

52번

직류를 다른 전압의 직류로 변환하는 전력변환 기기는?

1. 초퍼

2. 인버터

3. 사이클로 컨버터

4. 브리지형 인버터

정답 1번

해설. ① 초퍼(DC-DC 컨버터)는 반도체 스위치를 고속으로 온·오프하여 직류를 다른 크기의 직류로 바꾼다.
② 인버터와 ④ 브리지형 인버터는 직류를 교류로, ③ 사이클로 컨버터는 교류를 다른 주파수의 교류로 직접 바꾸는 장치이다.

53번

와전류 손실을 패러데이 법칙으로 설명한 과정 중 틀린 것은?

1. 와전류가 철심으로 흘러 발열

2. 유기전압 발생으로 철심에 와전류가 흐름

3. 시변 자속으로 강자성체 철심에 유기전압 발생

4. 와전류 에너지 손실량은 전류 경로 크기에 반비례

정답 4번

해설. ④ 와전류 손실은 Pₑ ∝ (t·f·Bₘ)²으로, 전류 경로(철판 두께 t)가 클수록 커진다. 따라서 '전류 경로 크기에 반비례'는 틀렸고, 이 때문에 철심을 얇은 규소강판으로 성층한다.
③ 시변 자속이 철심에 기전력을 유기하고(패러데이 법칙), ② 그 기전력으로 와전류가 흘러, ① 저항손으로 발열한다.

54번

주파수가 정격보다 3 % 감소하고 동시에 전압이 정격보다 3 % 상승된 전원에서 운전되는 변압기가 있다. 철손이 f·Bₘ²에 비례한다면 이 변압기 철손은 정격 상태에 비하여 어떻게 달라지는가? (단, f : 주파수, Bₘ : 자속밀도 최대치이다.)

1. 약 8.7% 증가

2. 약 8.7% 감소

3. 약 9.4% 증가

4. 약 9.4% 감소

정답 3번

해설. ③ 약 9.4 % 증가
풀이: 자속밀도 Bₘ ∝ V/f 이므로 철손 Pᵢ ∝ f·Bₘ² ∝ f·(V/f)² = V²/f
Pᵢ'/Pᵢ = (1.03)²/0.97 = 1.0609/0.97 ≒ 1.094
따라서 철손은 약 9.4 % 증가한다.

55번

교류정류자기에서 갭의 자속분포가 정현파로 ϕₘ = 0.14 Wb, P = 2, a = 1, Z = 200, n = 1200 rpm인 경우 브러시 축이 자극축과 30°라면, 속도 기전력의 실효값 Eₛ는 약 몇 V인가?

1. 160

2. 400

3. 560

4. 800

정답 2번

해설. ② 약 400 V
풀이: 교류 정류자기의 속도 기전력(실효값)
Eₛ = (1/√2)·(P/a)·Z·(n/60)·ϕₘ·sinθ
= (1/√2) × (2/1) × 200 × (1200/60) × 0.14 × sin30°
= 0.7071 × 2 × 200 × 20 × 0.14 × 0.5 ≒ 396 ≒ 400 V

56번

역률 0.85의 부하 350kW에 50kW를 소비하는 동기 전동기를 병렬로 접속하여 합성 부하의 역률을 0.95로 개선하려면 진상 무효 전력은 약 몇 kVar인가?

1. 68

2. 72

3. 80

4. 85

정답 4번

해설. ④ 약 85 kVar
풀이: 기존 부하 무효전력 Q₁ = 350 × tan(cos⁻¹0.85) = 350 × 0.6197 ≒ 216.9 kVar
합성 유효전력 P = 350 + 50 = 400 kW
목표 무효전력 Q₂ = 400 × tan(cos⁻¹0.95) = 400 × 0.3287 ≒ 131.5 kVar
동기 전동기가 공급할 진상 무효전력 = 216.9 − 131.5 ≒ 85 kVar

57번

변압기의 무부하시험, 단락시험에서 구할 수 없는 것은?

1. 철손

2. 동손

3. 절연 내력

4. 전압 변동률

정답 3번

해설. ③ 무부하 시험으로 철손·여자 전류(여자 어드미턴스)를, 단락 시험으로 동손·임피던스 전압(%임피던스)을 구하고, 이를 이용해 전압 변동률도 계산할 수 있다.
절연 내력은 가압 시험·유도 시험·충격 전압 시험 등 별도의 절연 시험으로 확인하므로 두 시험으로는 구할 수 없다.

58번

3상 동기 발전기의 단락곡선이 직선으로 되는 이유는?

1. 전기자 반작용으로

2. 무부하 상태이므로

3. 자기 포화가 있으므로

4. 누설 리액턴스가 크므로

정답 1번

해설. ① 3상 단락 시 전기자 전류는 거의 90° 지상 전류이므로 전기자 반작용이 감자 작용을 하여 철심이 포화되지 않는다. 그래서 단락 전류가 계자 전류에 비례하여 단락 곡선이 직선이 된다.
② 단락 상태이지 무부하 상태가 아니고, ③ 자기 포화가 있으면 곡선이 휜다. ④ 누설 리액턴스는 직선이 되는 이유가 아니다.

59번

정격출력 5000kVA, 정격전압 3.3kV, 동기 임피던스가 매상 1.8Ω인 3상 동기 발전기의 단락비는 약 얼마인가?

1. 1.1

2. 1.2

3. 1.3

4. 1.4

정답 2번

해설. ② 약 1.2
풀이: 퍼센트 동기 임피던스 %Zₛ = P·Zₛ/V² × 100 = 5000×10³ × 1.8/(3300)² × 100 ≒ 82.6 %
단락비 Kₛ = 100/%Zₛ = 100/82.6 ≒ 1.21 ≒ 1.2

60번

동기기의 회전자에 의한 분류가 아닌 것은?

1. 원통형

2. 유도자형

3. 회전 계자형

4. 회전 전기자형

정답 1번

해설. ① 동기기를 '회전하는 부분'으로 분류하면 회전 계자형, 회전 전기자형, 유도자형이 있다. 원통형은 회전자의 모양(원통형·돌극형)에 따른 분류로, 이 분류에 해당하지 않는다.
대부분의 동기 발전기는 절연이 쉽고 전력 인출이 편한 회전 계자형이고, 유도자형은 고주파 발전기에 쓰인다.

61번

기준 입력과 주궤환량과의 차로서, 제어계의 동작을 일으키는 원인이 되는 신호는?

1. 조작 신호

2. 동작 신호

3. 주궤환 신호

4. 기준 입력 신호

정답 2번

해설. ② 동작 신호는 기준 입력과 주궤환 신호의 차로서 제어 요소에 가해져 제어 동작을 일으키는 신호이다.
① 조작 신호(조작량)는 제어 요소가 제어 대상에 가하는 신호, ③ 주궤환 신호는 제어량을 검출해 되돌린 신호, ④ 기준 입력 신호는 목표값을 변환한 신호이다.

62번

폐루프 전달함수 C(s)/R(s)가 다음과 같은 2차 제어계에 대한 설명 중 틀린 것은?
C(s)/R(s) = ωₙ²/(s² + 2δωₙs + ωₙ²)

1. 최대 오버슈트는 e^(−πδ/√(1−δ²))이다.

2. 이 폐루프계의 특성 방정식은 s² + 2δωₙs + ωₙ² = 0이다.

3. 이 계는 δ=0.1일 때 부족 제동된 상태에 있게 된다.

4. δ값을 작게 할수록 제동은 많이 걸리게 되니 비교 안정도는 향상된다.

정답 4번

해설. ④ 감쇠비 δ가 작을수록 제동이 적게 걸려 진동(오버슈트)이 커지고 상대 안정도는 나빠진다. 따라서 ④는 틀렸다.
① 최대 오버슈트는 e^(−πδ/√(1−δ²))이다. ② 특성방정식은 분모 = 0, 즉 s² + 2δωₙs + ωₙ² = 0이다. ③ 0 < δ < 1이면 부족 제동이므로 δ = 0.1은 부족 제동이다.

63번

3차인 이산치 시스템의 특성 방정식의 근이 −0.3, −0.2, +0.5로 주어져 있다. 이 시스템의 안정도는?

1. 이 시스템은 안정한 시스템이다.

2. 이 시스템은 불안정한 시스템이다.

3. 이 시스템은 임계 안정한 시스템이다.

4. 위 정보로서는 이 시스템의 안정도를 알 수 없다.

정답 1번

해설. ① 이산치(z 영역) 시스템은 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 단위원 안(|z| < 1)에 있으면 안정하다.
근 −0.3, −0.2, +0.5는 모두 절댓값이 1보다 작으므로 안정한 시스템이다. 근이 단위원 밖이면 불안정, 단위원 위에 있으면 임계 안정이다.

64번

다음의 특성 방정식을 Routh-Hurwitz 방법으로 안정도를 판별하고자 한다. 이때 안정도를 판별하기 위하여 가장 잘 해석한 것은 어느 것인가?
q(s) = s⁵ + 2s⁴ + 2s³ + 4s² + 11s + 10

1. s 평면의 우반면에 근은 없으나 불안정하다.

2. s 평면의 우반면에 근이 1개 존재하여 불안정하다.

3. s 평면의 우반면에 근이 2개 존재하여 불안정하다.

4. s 평면의 우반면에 근이 3개 존재하여 불안정하다.

정답 3번

해설. ③ 루스 표: s⁵: 1, 2, 11 / s⁴: 2, 4, 10 / s³: 0(→ε), 6 / s²: (4ε − 12)/ε ≒ −12/ε, 10 / s¹: ≒ 6 / s⁰: 10
첫째 열 1, 2, ε, −12/ε, 6, 10에서 부호가 +→−, −→+로 2번 바뀌므로 우반면 근이 2개 있어 불안정하다.
(수치 계산으로도 근은 0.895 ± j1.456 두 개가 우반면에 있다.)

65번

전달함수 G(s)H(s) = K(s+1)/{s(s+1)(s+2)}일 때 근궤적의 수는?

1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

정답 3번

해설. ③ 근궤적의 가지 수는 개루프 전달함수의 극점 수와 영점 수 중 큰 쪽과 같다.
G(s)H(s) = K(s+1)/{s(s+1)(s+2)}에서 극점은 0, −1, −2의 3개, 영점은 −1의 1개이므로 근궤적의 수는 3개이다.

66번

다음의 미분 방정식을 신호 흐름 선도로 나타내려고 한다. 그림에서 (가) 가지로 옳은 것은? (단, c(t) = X₁(t), X₂(t) = (d/dt)X₁(t)로 표시한다.)
2·dc(t)/dt + 5c(t) = r(t)

1. X₁(s)에서 X₂(s)로 향하는 가지, 이득 −5/2

2. X₂(s)에서 X₁(s)로 향하는 가지, 이득 5/2

3. X₂(s)에서 X₁(s)로 향하는 가지, 이득 −5/2

4. X₁(s)에서 X₂(s)로 향하는 가지, 이득 5/2

정답 1번

해설. ① 2·dc/dt + 5c = r 에서 X₂ = dX₁/dt = (1/2)r − (5/2)X₁ 이다.
따라서 X₂(s) 마디에는 R(s)에서 이득 1/2, X₁(s)에서 이득 −5/2인 가지가 들어와야 하므로 (가)는 X₁(s) → X₂(s) 방향, 이득 −5/2이다.
② ③은 방향이 반대(X₂→X₁)이고, ④는 부호가 반대(+5/2)이다.

67번

다음 블록선도의 전체 전달함수가 1이 되기 위한 조건은?

1. G = 1/(1 − H₁ − H₂)

2. G = 1/(1 + H₁ + H₂)

3. G = −1/(1 − H₁ − H₂)

4. G = −1/(1 + H₁ + H₂)

정답 1번

해설. ① G = 1/(1 − H₁ − H₂)
풀이: C = G(R − H₁C − H₂C) → C/R = G/{1 + G(H₁ + H₂)}
C/R = 1이 되려면 G = 1 + GH₁ + GH₂ → G(1 − H₁ − H₂) = 1
∴ G = 1/(1 − H₁ − H₂)

68번

특성 방정식의 모든 근이 s 복소평면의 좌반면에 있으면 이 계는 어떠한가?

1. 안정

2. 준안정

3. 불안정

4. 조건부 안정

정답 1번

해설. ① 특성방정식의 모든 근이 s 평면 좌반면에 있으면 과도 응답이 시간이 지남에 따라 0으로 감쇠하므로 안정하다.
근이 하나라도 우반면에 있으면 불안정, 허수축 위에 단순근이 있으면 임계(준)안정이다. ④ 조건부 안정은 이득 값의 범위에 따라 안정 여부가 달라지는 계를 말한다.

69번

그림의 회로는 어느 게이트(gate)에 해당되는가?

1. OR

2. AND

3. NOT

4. NOR

정답 1번

해설. ① 입력 A 또는 B 중 하나라도 High이면 해당 다이오드가 도통하여 출력 X가 High가 되고, 둘 다 Low일 때만 저항 R을 통해 출력이 Low가 된다. 따라서 X = A + B인 다이오드 OR 게이트이다.
② AND 게이트는 다이오드 방향이 반대이고 저항이 전원(+)에 연결된다. ③ NOT, ④ NOR는 트랜지스터 등 반전 소자가 필요하다.

70번

전달함수가 G(s) = Y(s)/X(s) = 1/{s²(s+1)}로 주어진 시스템의 단위 임펄스 응답은?

1. y(t) = 1 − t + e⁻ᵗ

2. y(t) = 1 + t + e⁻ᵗ

3. y(t) = t − 1 + e⁻ᵗ

4. y(t) = t − 1 − e⁻ᵗ

정답 3번

해설. ③ y(t) = t − 1 + e⁻ᵗ
풀이: 임펄스 입력 X(s) = 1이므로 Y(s) = G(s) = 1/{s²(s+1)}
부분분수: 1/{s²(s+1)} = 1/s² − 1/s + 1/(s+1)
역라플라스 변환: y(t) = t − 1 + e⁻ᵗ (t ≥ 0)
검산: t = 0에서 y = 0, 초기값 정리 lim sY(s) = 0과 일치한다.

71번

다음과 같은 회로망에서 영상파라미터(영상전달정수) θ는?

1. 10

2. 2

3. 1

4. 0

정답 4번

해설. ④ 0
풀이: T형 회로 Z₁ = j600, Z₂ = −j300(병렬), Z₃ = j600
A = 1 + Z₁/Z₂ = 1 + j600/(−j300) = −1, D = 1 + Z₃/Z₂ = −1
영상전달정수 θ = cosh⁻¹√(AD) = cosh⁻¹√1 = cosh⁻¹1 = 0
(또는 θ = ln(√(AD) + √(BC)), BC = AD − 1 = 0 → θ = ln 1 = 0)

72번

△결선된 대칭 3상 부하가 있다. 역률이 0.8(지상)이고 소비전력이 1800W이다. 선로의 저항 0.5Ω에서 발생하는 선로 손실이 50W이면 부하단자 전압[V]은?

1. 627

2. 525

3. 326

4. 225

정답 4번

해설. ④ 225 V
풀이: 선로 손실 3I²R = 50 W → I = √(50/(3 × 0.5)) ≒ 5.774 A
부하 전력 P = √3·V·I·cosθ → V = 1800/(√3 × 5.774 × 0.8) = 225 V
△부하라도 선전류·선간전압으로 쓰면 결선과 관계없이 같은 식이 성립한다.

73번

E=40+j30[V]의 전압을 가하면 i=30+j10[A]의 전류가 흐르는 회로의 역률은?

1. 0.949

2. 0.831

3. 0.764

4. 0.651

정답 1번

해설. ① 0.949
풀이: 복소전력 S = E·Ī = (40 + j30)(30 − j10) = 1200 − j400 + j900 + 300 = 1500 + j500
|S| = √(1500² + 500²) ≒ 1581
역률 = P/|S| = 1500/1581 ≒ 0.949
(|E| = 50 V, |I| = √1000 ≒ 31.6 A로 계산해도 같다.)

74번

그림과 같은 회로에서 스위치 S를 닫았을 때, 과도분을 포함하지 않기 위한 R[Ω]은?

1. 100

2. 200

3. 300

4. 400

정답 3번

해설. ③ 300 Ω
풀이: R-L 가지와 R-C 가지를 병렬로 연결한 회로에서 R = √(L/C)이면 두 가지의 과도 전류가 서로 상쇄되어 전원 전류 i에 과도분이 나타나지 않는다(정저항 회로).
R = √(L/C) = √(0.9/(10×10⁻⁶)) = √90000 = 300 Ω

75번

분포정수 회로에서 직렬 임피던스를 Z, 병렬 어드미턴스를 Y라 할 때, 선로의 특성임피던스 Z₀는?

1. ZY

2. √(ZY)

3. √(Y/Z)

4. √(Z/Y)

정답 4번

해설. ④ √(Z/Y)
분포정수 회로의 특성 임피던스 Z₀ = √(Z/Y) = √((R + jωL)/(G + jωC)) 이고, 무손실 선로에서는 √(L/C)이다.
② √(ZY)는 전파정수 γ = √((R + jωL)(G + jωC))이고, ③ √(Y/Z)는 특성 어드미턴스, ① ZY는 전파정수의 제곱이다.

76번

다음과 같은 회로의 공진시 어드미턴스는?

1. RL/C

2. RC/L

3. L/RC

4. R/LC

정답 2번

해설. ② RC/L
풀이: Y = jωC + 1/(R + jωL) = jωC + (R − jωL)/(R² + ω²L²)
공진 조건(허수부 0): ωC = ωL/(R² + ω²L²) → R² + ω²L² = L/C
공진 어드미턴스 Y₀ = R/(R² + ω²L²) = R/(L/C) = RC/L

77번

그림과 같은 회로에서 전류 I[A]는?

1. 0.2

2. 0.5

3. 0.7

4. 0.9

정답 2번

해설. ② 0.5 A
풀이: 병렬 회로이므로 각 소자에 1 V가 걸린다.
IR = 1/2 = 0.5 A, IL = 1/(j4) = −j0.25 A, IC = 1/(−j4) = j0.25 A
XL = XC 이므로 IL + IC = 0 (병렬 공진)
I = 0.5 − j0.25 + j0.25 = 0.5 A

78번

F(s) = (s+1)/(s² + 2s)로 주어졌을 때 F(s)의 역변환은?

1. ½(1 + eᵗ)

2. ½(1 + e⁻²ᵗ)

3. ½(1 − e⁻ᵗ)

4. ½(1 − e⁻²ᵗ)

정답 2번

해설. ② ½(1 + e⁻²ᵗ)
풀이: F(s) = (s+1)/(s² + 2s) = (s+1)/{s(s+2)} = A/s + B/(s+2)
A = [(s+1)/(s+2)]ₛ₌₀ = 1/2, B = [(s+1)/s]ₛ₌₋₂ = (−1)/(−2) = 1/2
f(t) = ½ + ½e⁻²ᵗ = ½(1 + e⁻²ᵗ)

79번

e(t) = 100√2 sinωt + 150√2 sin3ωt + 260√2 sin5ωt [V]인 전압을 R-L 직렬 회로에 가할 때 제5고조파 전류의 실효값은 약 몇 A인가? (단, R = 12 Ω, ωL = 1 Ω이다.)

1. 10

2. 15

3. 20

4. 25

정답 3번

해설. ③ 20 A
풀이: 제5고조파 전압 실효값 V₅ = 260 V
제5고조파 임피던스 Z₅ = √(R² + (5ωL)²) = √(12² + 5²) = √169 = 13 Ω
I₅ = V₅/Z₅ = 260/13 = 20 A
(리액턴스는 고조파 차수에 비례하여 커진다.)

80번

그림과 같은 파형의 전압 순시값은?

1. 100 sin(ωt + π/6)

2. 100√2 sin(ωt + π/6)

3. 100 sin(ωt − π/6)

4. 100√2 sin(ωt − π/6)

정답 1번

해설. ① 100 sin(ωt + π/6)
풀이: 최댓값 Vₘ = 100 V이므로 √2가 붙은 ②·④는 틀린다.
파형이 ωt = 5π/6에서 감소하며 0을 지나므로 ωt + φ = π가 되는 점이 5π/6이다 → φ = π − 5π/6 = π/6 (앞선 위상)
따라서 v = 100 sin(ωt + π/6) [V]이다. 원점(ωt = 0)에서 v = 50 V로 그림과 일치한다.

81번

가공전선로의 지지물에 시설하는 지지선에 관한 사항으로 옳은 것은?

1. 소선은 지름 2.0 mm 이상인 금속선을 사용한다.

2. 도로를 횡단하여 시설하는 지지선의 높이는 지표상 6.0 m 이상이다.

3. 지지선의 안전율은 1.2 이상이고 허용 인장하중의 최저는 4.31 kN으로 한다.

4. 지지선에 연선을 사용할 경우에는 소선은 3가닥 이상의 연선을 사용한다.

정답 4번

해설. ④ KEC 331.11: 지지선에 연선을 사용할 경우 소선 3가닥 이상의 연선이어야 한다.
① 소선 지름은 2.6 mm 이상(아연도강연선으로 인장강도 0.68 kN/mm² 이상이면 2 mm 이상)이다. ② 도로 횡단 지지선의 높이는 지표상 5 m 이상(부득이한 경우 4.5 m, 보도 2.5 m)이다. ③ 안전율은 2.5 이상(목주 등 특례 1.5), 허용 인장하중 최저 4.31 kN이다.

82번

옥내배선의 사용 전압이 400 V 이하일 때 전광표시 장치·출퇴 표시등 기타 이와 유사한 장치 또는 제어회로 등의 배선에 다심 케이블을 시설하는 경우 배선의 단면적은 몇 mm² 이상인가?

1. 0.75

2. 1.5

3. 1

4. 2.5

정답 1번

해설. ① KEC 231.3.1: 옥내배선의 사용전압이 400 V 이하인 경우, 전광표시장치·제어회로 등의 배선에 단면적 0.75 mm² 이상인 다심케이블 또는 다심 캡타이어케이블을 쓰고 과전류 시 자동 차단 장치를 시설하면 된다.
② 1.5 mm²는 같은 용도로 연동선을 관·덕트 공사로 시설할 때, ④ 2.5 mm²는 일반 저압 옥내배선의 최소 굵기이다.

83번

154 kV 가공 송전선로를 제1종 특고압 보안공사로 할 때 사용되는 경동연선의 굵기는 몇 mm² 이상인가?

1. 100

2. 150

3. 200

4. 250

정답 2번

해설. ② KEC 333.22 표 333.22-1: 제1종 특고압 보안공사의 전선(케이블 제외)은 사용전압 100 kV 이상 300 kV 미만이면 인장강도 58.84 kN 이상의 연선 또는 단면적 150 mm² 이상의 경동연선이어야 한다.
100 kV 미만은 55 mm² 이상, 300 kV 이상은 200 mm² 이상이다. 154 kV는 100~300 kV 구간이므로 150 mm²이다.

84번

저압 옥내 분기회로의 보호장치는 분기점에 설치하는 것이 원칙이다. 분기점과 분기회로 보호장치 사이에 다른 분기회로 또는 콘센트의 접속이 없고, 단락의 위험과 화재 및 인체에 대한 위험성이 최소화되도록 시설된 경우에는 분기점으로부터 몇 m까지 이동하여 설치할 수 있는가?

1. 0.5

2. 1.0

3. 2.0

4. 3.0

정답 4번

해설. ④ KEC 212.4.2·212.5.2: 분기회로의 보호장치는 분기점에 설치하는 것이 원칙이나, 분기점과 보호장치 사이에 다른 분기회로나 콘센트의 접속이 없고 단락·화재 및 인체에 대한 위험성이 최소화되도록 시설한 경우에는 분기점으로부터 3 m까지 이동하여 설치할 수 있다.
※ 현행 KEC 212.4.2 기준에 맞게 문제를 고쳤다.

85번

전동기 과부하 보호 장치의 시설에서 전원측 전로에 시설한 배선용 차단기의 정격 전류가 몇 A 이하의 것이면 이 전로에 접속하는 단상 전동기에는 과부하 보호 장치를 생략할 수 있는가?

1. 15

2. 20

3. 30

4. 50

정답 2번

해설. ② KEC 212.6.3: 옥내 전동기(0.2 kW 이하 제외)에는 과부하 보호장치를 시설해야 하지만, 단상 전동기로서 전원측 전로에 시설하는 과전류 차단기의 정격전류가 16 A(배선차단기는 20 A) 이하이면 생략할 수 있다.
문제는 배선용 차단기이므로 20 A이다. 운전 중 상시 감시가 가능한 경우 등도 생략할 수 있다.

86번

사용전압이 35kV 이하인 특고압 가공전선과 가공 약전류 전선 등을 동일 지지물에 시설하는 경우, 특고압 가공전선로는 어떤 종류의 보안 공사로 하여야 하는가?

1. 고압 보안공사

2. 제1종 특고압 보안공사

3. 제2종 특고압 보안공사

4. 제3종 특고압 보안공사

정답 3번

해설. ③ KEC 333.19: 사용전압 35 kV 이하인 특고압 가공전선과 가공약전류전선 등을 동일 지지물에 시설(공용설치)하는 경우 특고압 가공전선로는 제2종 특고압 보안공사에 의한다.
또한 특고압 가공전선은 가공약전류전선 등의 위에 별개의 완금류로 시설하고, 케이블이 아니면 인장강도 21.67 kN 이상의 연선 또는 50 mm² 이상의 경동연선을 쓴다. 35 kV 초과는 공용설치할 수 없다.

87번

사용전압이 특고압인 전로의 전선으로 사용하는 케이블(물밑케이블 제외)로서 선심 위에 금속제의 전기적 차폐층을 설치한 것의 절연체로 해당하지 않는 것은?

1. 비닐(폴리염화비닐) 혼합물

2. 에틸렌 프로필렌고무 혼합물

3. 가교폴리에틸렌 혼합물

4. 폴리프로필렌 혼합물

정답 1번

해설. ① KEC 122.5: 사용전압이 특고압인 전로의 케이블은 절연체가 에틸렌 프로필렌고무혼합물, 가교폴리에틸렌 혼합물, 폴리프로필렌 혼합물인 케이블로서 선심 위에 금속제 전기적 차폐층을 설치한 것이거나 파이프형 압력 케이블·연피케이블·알루미늄피케이블 등 금속피복 케이블이어야 한다.
비닐(폴리염화비닐) 혼합물은 여기에 들어 있지 않다.
※ 현행 KEC 122.5 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

88번

가로등, 보안등 등으로 형광등, 고압방전등, LED등 등을 배전선로의 지지물에 시설하는 전주외등은 대지전압 몇 V 이하의 것에 적용하는가?

1. 150

2. 250

3. 300

4. 400

정답 3번

해설. ③ KEC 234.10.1: 전주외등 규정은 대지전압 300 V 이하의 형광등, 고압방전등, LED등 등을 배전선로의 지지물 등에 시설하는 경우에 적용한다.
전주외등의 기구 인출선은 도체단면적 0.75 mm² 이상이어야 하고, 배선은 0.6/1 kV 케이블 등을 사용하며 누전차단기를 시설한다.
※ 현행 KEC 234.10 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

89번

특고압·고압 전기설비용 접지도체는 단면적 몇 mm² 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 단면적 및 강도를 가져야 하는가?

1. 2.5

2. 4.0

3. 6.0

4. 8.0

정답 3번

해설. ③ KEC 142.3.1: 특고압·고압 전기설비용 접지도체는 단면적 6 mm² 이상의 연동선 또는 동등 이상의 단면적 및 강도를 가져야 한다.
중성점 접지용 접지도체는 16 mm² 이상(7 kV 이하 전로 등은 6 mm² 이상)이며, 큰 고장전류가 흐르지 않는 경우 구리 접지도체는 6 mm² 이상으로 한다.
※ 현행 KEC 142.3.1 기준에 맞게 문제를 고쳤다.

90번

금속관 공사에서 절연부싱을 사용하는 가장 주된 목적은?

1. 관의 끝이 터지는 것을 방지

2. 관내 해충 및 이물질 출입 방지

3. 관의 단구에서 조영재의 접촉 방지

4. 관의 단구에서 전선 피복의 손상 방지

정답 4번

해설. ④ 금속관 끝(단구)은 날카로워 전선을 넣거나 뺄 때 피복이 손상되기 쉬우므로, 관 끝에 절연 부싱을 끼워 전선 피복의 손상을 방지한다.
① 관 끝이 터지는 것, ② 해충·이물질 출입, ③ 조영재 접촉 방지는 절연 부싱의 주된 목적이 아니다. 로크너트는 관을 박스에 고정하는 데 쓴다.

91번

최대 사용전압이 3.3kV인 차단기 전로의 절연내력 시험전압은 몇 V인가?

1. 3036

2. 4125

3. 4950

4. 6600

정답 3번

해설. ③ 4950 V
풀이: KEC 132 표 132-1(기구 등의 전로는 136): 최대사용전압 7 kV 이하인 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 1.5배(최저 500 V)이다.
3300 × 1.5 = 4950 V (10분간 견디어야 한다)
7 kV 초과 25 kV 이하의 중성점 다중접지식 전로는 0.92배이다.

92번

지중전선로에서 KEC 140(접지시스템)의 규정에 준하여 접지공사를 하여야 하는 대상이 아닌 것은? (단, 부식방지조치를 하지 않은 부분이다.)

1. 관·암거 기타 지중전선을 넣은 방호장치의 금속제 부분

2. 금속제의 전선 접속함

3. 케이블을 지지하는 금속 부속품

4. 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체

정답 3번

해설. ③ KEC 334.4: 관·암거 기타 지중전선을 넣은 방호장치의 금속제 부분, 금속제의 전선 접속함 및 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에는 140(접지시스템)의 규정에 준하여 접지공사를 하여야 한다.
다만 케이블을 지지하는 금속 부속품과 부식방지조치를 한 부분은 제외한다.
※ 현행 KEC 334.4 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

93번

이동형의 용접전극을 사용하는 아크 용접장치를 시설할 때 용접 변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

1. 200

2. 250

3. 300

4. 600

정답 3번

해설. ③ KEC 241.10: 이동형의 용접 전극을 사용하는 아크 용접장치의 용접변압기는 절연변압기이고, 1차측 전로의 대지전압은 300 V 이하이어야 한다.
또한 1차측 전로에는 용접변압기 가까이 쉽게 개폐할 수 있는 개폐기를 시설하고, 2차측 전선은 용접용 케이블 또는 캡타이어케이블을 사용한다.

94번

지중전선로를 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설할 경우에는 그 매설 깊이를 최소 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

1. 1

2. 1.2

3. 1.5

4. 1.8

정답 1번

해설. ① KEC 334.1: 지중전선로를 직접 매설식으로 시설할 때 매설 깊이는 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소는 1.0 m 이상, 기타 장소는 0.6 m 이상으로 하고, 견고한 트로프 기타 방호물에 넣어 시설한다.
관로식도 매설 깊이 1.0 m 이상(중량물 압력 우려 없는 곳 0.6 m 이상)이다.

95번

사용전압이 22.9 kV인 특고압 가공전선과 그 지지물·완금류·지지기둥 또는 지지선 사이의 간격은 몇 cm 이상이어야 하는가?

1. 15

2. 20

3. 25

4. 30

정답 2번

해설. ② KEC 333.5 표 333.5-1: 특고압 가공전선과 지지물·완금류·지지기둥 또는 지지선 사이의 간격은 15 kV 이상 25 kV 미만이면 0.2 m(20 cm) 이상이다.
15 kV 미만 0.15 m, 25 kV 이상 35 kV 미만 0.25 m, 35 kV 이상 50 kV 미만 0.3 m이다. 22.9 kV는 15~25 kV 구간이다.

96번

건조한 장소로서 전개된 장소에 고압 옥내배선을 시설할 수 있는 공사방법은?

1. 덕트 공사

2. 금속관 공사

3. 애자사용 공사

4. 합성 수지관 공사

정답 3번

해설. ③ KEC 342.1: 고압 옥내배선은 애자사용공사(건조한 장소로서 전개된 장소에 한한다), 케이블공사, 케이블트레이공사 중 하나로 시설한다.
① 덕트 공사, ② 금속관 공사, ④ 합성수지관 공사는 고압 옥내배선 공사방법에 해당하지 않는다. 애자사용공사의 전선은 6 mm² 이상 연동선 고압 절연전선 등을 쓴다.

97번

계기용변성기의 2차측 전로의 접지에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 고압 계기용변성기의 2차측 전로에만 접지공사를 한다.

2. 고압 및 특고압 계기용변성기의 2차측 전로에는 모두 140의 규정에 의하여 접지공사를 한다.

3. 특고압 계기용변성기의 2차측 전로에만 접지공사를 한다.

4. 2차측 전로는 저압이므로 접지공사를 하지 않는다.

정답 2번

해설. ② KEC 322.4: 고압의 계기용변성기의 2차측 전로와 특고압 계기용변성기의 2차측 전로에는 모두 140(접지시스템)의 규정에 의하여 접지공사를 하여야 한다.
1차와 2차 사이 절연이 파괴되어 2차측에 높은 전압이 나타나는 위험을 막기 위한 것이므로, 2차측이 저압이라도 접지를 생략하지 않는다.
※ 현행 KEC 322.4 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

98번

직류 전기철도에서 매설금속체측의 누설전류에 의한 전기부식의 피해가 예상되는 곳에 고려하여야 할 방법으로 틀린 것은?

1. 배류장치 설치

2. 절연코팅

3. 매설금속체 접속부 절연

4. 궤도와의 간격 축소

정답 4번

해설. ④ KEC 461.4: 매설금속체측의 누설전류에 의한 전기부식 피해가 예상되는 곳은 배류장치 설치, 절연코팅, 매설금속체 접속부 절연, 저준위 금속체 접속, 궤도와의 간격 증대, 금속판 등 도체로 차폐 방법을 고려한다.
궤도와의 간격은 줄이는 것이 아니라 늘려야 하므로 ④가 틀렸다.
※ 현행 KEC 461.4 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

99번

고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우 케이블을 조가선에 행거로 시설하고자 할 때 행거의 간격은 몇 cm 이하로 하여야 하는가?

1. 30

2. 50

3. 80

4. 100

정답 2번

해설. ② KEC 332.2: 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우 케이블은 조가선에 행거로 시설하며, 사용전압이 고압이면 행거의 간격은 0.5 m(50 cm) 이하로 한다.
조가선은 인장강도 5.93 kN 이상 또는 단면적 22 mm² 이상의 아연도강연선이고, 조가선과 케이블 피복의 금속체는 140의 규정에 준하여 접지한다.

100번

고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선의 높이는 도로를 횡단하는 경우 교통에 지장을 줄 우려가 없다면 지표상 몇 m까지로 감할 수 있는가?

1. 4

2. 4.5

3. 5

4. 6

정답 3번

해설. ③ KEC 362.2: 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선이 도로를 횡단하는 경우 높이는 지표상 6 m 이상이나, 저압·고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선으로서 교통에 지장을 줄 우려가 없을 때에는 지표상 5 m까지로 감할 수 있다.
철도 횡단은 레일면상 6.5 m 이상, 횡단보도교 위는 노면상 5 m 이상(저·고압 지지물 통신선은 3.5 m)이다.

전기공사기사 필기 2017년 2회 기출문제

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