전기공사기사 필기 2018년 1회 기출문제 정답 및 해설

1번

정류방식 중 정류 효율이 가장 높은 것은? (단, 저항부하를 사용한 경우이다.)

1. 단상 반파방식

2. 단상 전파방식

3. 3상 반파방식

4. 3상 전파방식

정답 4번

해설. ④ 3상 전파방식
저항부하일 때 정류효율은 단상 반파 약 40.6%, 단상 전파 약 81.2%, 3상 반파 약 96.7%, 3상 전파 약 99.8%이다. 상수와 펄스 수가 많을수록 맥동이 작아지고 정류효율이 높아지므로 3상 전파방식이 가장 높다.

2번

전기용접부의 비파괴검사와 관계없는 것은?

1. X선 검사

2. 자기 검사

3. 고주파 검사

4. 초음파 탐상시험

정답 3번

해설. ③ 고주파 검사
용접부 비파괴검사에는 방사선(X선·γ선) 투과검사, 자기(자분) 탐상검사, 초음파 탐상시험, 침투 탐상검사, 와전류 탐상검사 등이 있다. 고주파 검사는 용접부 비파괴검사 방법으로 쓰지 않는다.

3번

합판 및 비닐막의 접착에 적당한 가열방식은?

1. 유도가열

2. 적외선가열

3. 직접 저항가열

4. 고주파 유전가열

정답 4번

해설. ④ 고주파 유전가열
합판 접착, 비닐막 접착처럼 절연물(유전체)을 가열할 때는 고주파 전계 속에서 유전체 손실로 내부까지 고르게 발열시키는 유전가열이 알맞다.
① 유도가열은 도체(금속)의 와전류손 이용, ② 적외선가열은 표면 건조·도장 건조, ③ 직접 저항가열은 도전성 피열물에 전류를 흘리는 방식이다.

4번

전지의 자기방전이 일어나는 국부작용의 방지대책으로 틀린 것은?

1. 순환전류를 발생시킨다.

2. 고순도의 전극재료를 사용한다.

3. 전극에 수은도금(아말감)을 한다.

4. 전해액에 불순물 혼입을 억제시킨다.

정답 1번

해설. ① 순환전류를 발생시킨다.
국부작용은 전극(아연 등)에 섞인 불순물이 전해액 속에서 국부 전지를 만들어 순환(국부)전류가 흐르면서 전극이 소모되는 자기방전 현상이다. 따라서 순환전류는 국부작용의 원인이지 대책이 아니다.
방지책: 고순도 전극재료 사용, 전극에 수은도금(아말감), 전해액의 불순물 혼입 억제.

5번

루소선도가 그림과 같이 표시되는 광원의 하반구 광속은 약 몇 lm인가? (단, 여기서 곡선 BC는 4분원이다.)

1. 245

2. 493

3. 628

4. 1120

정답 3번

해설. ③ 628
루소선도에서 광속 F = (2π/r) × (면적), r은 세로축(0°~180°) 길이의 1/2이다.
하반구(0°~90°): 광도 100 cd로 일정한 직사각형이므로 면적 = r × 100
→ F하 = (2π/r) × 100r = 200π ≒ 628 lm
참고로 상반구(4분원 BC) 면적 = πr × 100/4 → F상 = 50π² ≒ 493 lm, 전광속 ≒ 1121 lm이다.

6번

다이오드 클램퍼(clamper)의 용도는?

1. 전압증폭

2. 전류증폭

3. 전압제한

4. 전압레벨 이동

정답 4번

해설. ④ 전압레벨 이동
클램퍼(clamper)는 다이오드와 커패시터로 입력 파형의 모양은 그대로 두고 직류 레벨(기준 전위)만 이동시키는 회로로, 직류분 재생회로라고도 한다.
③ 전압제한은 클리퍼(리미터)의 용도이고, 증폭은 트랜지스터 등 능동소자의 기능이다.

7번

부식성의 산, 알칼리 또는 유해가스가 있는 장소에서 실용상 지장 없이 사용할 수 있는 구조의 전동기는?

1. 방적형

2. 방진형

3. 방수형

4. 방식형

정답 4번

해설. ④ 방식형
방식형은 부식성의 산·알칼리 또는 유해가스가 있는 장소에서 사용할 수 있는 구조이다.
① 방적형은 떨어지는 물방울, ② 방진형은 먼지, ③ 방수형은 물의 분사로부터 보호하는 구조이다.

8번

플라이휠을 이용하여 변동이 심한 부하에 사용되고 가역 운전에 알맞은 속도제어 방식은?

1. 일그너 방식

2. 워드 래너드 방식

3. 극수를 바꾸는 방식

4. 전원주파수를 바꾸는 방식

정답 1번

해설. ① 일그너 방식
일그너 방식은 워드 레오나드 방식에 플라이휠을 붙인 것으로, 부하가 급변할 때 플라이휠의 관성 에너지로 전원 측 부하변동을 줄인다. 압연기·권상기처럼 부하변동이 심하고 가역 운전하는 곳에 알맞다.
② 워드 레오나드 방식은 광범위·정밀 속도제어에 쓰이나 플라이휠이 없다.

9번

가로 12m, 세로 20m인 사무실에 평균조도 400lx를 얻고자 32W전광속 3000lm인 형광등을 사용하였을 때 필요한 등수는? (단, 조명률은 0.5, 감광보상률은 1.25이다.)

1. 50

2. 60

3. 70

4. 80

정답 4번

해설. ④ 80
풀이: N = E·A·D / (F·U)
A = 12 × 20 = 240 m²
N = 400 × 240 × 1.25 / (3000 × 0.5) = 120000 / 1500 = 80 등
(E: 평균조도, D: 감광보상률, F: 등 1개의 광속, U: 조명률)

10번

전차의 경제적인 운전방법이 아닌 것은?

1. 가속도를 크게 한다.

2. 감속도를 크게 한다.

3. 표정속도를 작게 한다.

4. 가속도ㆍ감속도를 작게 한다.

정답 4번

해설. ④ 가속도ㆍ감속도를 작게 한다.
같은 구간을 같은 시간에 달릴 때 가속도와 감속도를 크게 하면 타행(관성) 운전 구간이 길어지고 최고속도가 낮아져 소비 전력량이 줄어든다. 또 표정속도를 낮추면 최고속도를 낮출 수 있어 에너지가 절약된다.
가속도·감속도를 작게 하면 같은 표정속도를 내기 위해 최고속도를 높여야 하므로 비경제적이다.

11번

공기전지의 특징이 아닌 것은?

1. 방전 시에 전압변동이 적다.

2. 온도차에 의한 전압변동이 적다.

3. 내열, 내한, 내습성을 가지고 있다.

4. 사용 중의 자기방전이 크고 오랫동안 보존할 수 없다.

정답 4번

해설. ④ 사용 중의 자기방전이 크고 오랫동안 보존할 수 없다.
공기전지(공기 중 산소를 양극 활물질로 쓰는 전지)는 방전 시 전압변동이 적고, 온도차에 의한 전압변동이 적으며, 내열·내한·내습성이 있다. 또 자기방전이 작아 오래 보존할 수 있고 가볍다. 따라서 ④는 특징이 아니다.

12번

캡타이어 케이블 상호 및 캡타이어 케이블과 박스, 기구와의 접속개소와 지지점간의 거리는 접속개소에서 최대 몇 m 이하로 하는 것이 바람직한가?

1. 0.75

2. 0.55

3. 0.25

4. 0.15

정답 4번

해설. ④ 0.15
캡타이어 케이블 상호, 캡타이어 케이블과 박스·기구와의 접속개소는 접속부에 장력이 걸리지 않도록 접속개소에서 0.15 m 이하 되는 곳에서 지지하는 것이 바람직하다.
참고로 KEC 232.51.1에 따라 조영재 아랫면·옆면에 붙이는 캡타이어케이블의 지지점 간 거리는 1 m 이하이다.

13번

접지극으로 탄소피복강봉을 사용하는 경우 최소 규격으로 옳은 것은?

1. 지름 8mm 이상의 강심, 길이 0.9m 이상일 것

2. 지름 10mm 이상의 강심, 길이 1.2m 이상일 것

3. 지름 12mm 이상의 강심, 길이 1.4m 이상일 것

4. 지름 14mm 이상의 강심, 길이 1.6m 이상일 것

정답 1번

해설. ① 지름 8mm 이상의 강심, 길이 0.9m 이상일 것
탄소피복강봉 접지극은 지름 8 mm 이상의 강심에 탄소를 피복한 것으로 길이 0.9 m 이상인 것을 사용한다.
참고로 KEC 142.2 표 142.2-1은 동봉·용융아연도금 강봉·구리도금 강봉 등 접지극 재질별 최소 굵기를 정하고 있다.

14번

전선의 굵기가 95mm² 이하인 경우 배전반과 분전반의 소형덕트의 폭은 최소 몇 cm 인가?

1. 8

2. 10

3. 15

4. 20

정답 2번

해설. ② 10
배전반·분전반에 쓰는 소형덕트의 폭은 수용하는 전선의 굵기에 따라 정하며, 전선 굵기가 95 mm² 이하이면 폭 10 cm 이상으로 한다. 이보다 굵은 전선을 넣을 때는 전선의 굽힘반경을 고려해 더 넓은 덕트를 사용한다.

15번

효율이 우수하고 특히 등황색 단색광으로 연색성이 문제되지 않는 도로조명, 터널조명 등에 많이 사용되고 있는 등(lamp)은?

1. 크세논등

2. 고압 수은등

3. 저압 나트륨등

4. 메탈 할라이드등

정답 3번

해설. ③ 저압 나트륨등
저압 나트륨등은 589 nm 부근의 등황색 단색광을 내며 발광효율이 가장 높지만 연색성이 매우 나쁘다. 그래서 색 구별이 중요하지 않고 투과력이 좋은 빛이 필요한 도로·터널 조명에 쓴다.
크세논등·메탈 할라이드등은 연색성이 좋고, 고압 수은등은 청백색 빛을 낸다.

16번

도체의 재료로 주로 사용되는 구리와 알루미늄의 물리적 성질을 비교한 것 중 옳은 것은?

1. 구리가 알루미늄 보다 비중이 작다.

2. 구리가 알루미늄 보다 저항률이 크다.

3. 구리가 알루미늄 보다 도전율이 작다.

4. 구리와 같은 저항을 갖기 위해서는 알루미늄 전선의 지름을 구리보다 굵게 한다.

정답 4번

해설. ④ 구리와 같은 저항을 갖기 위해서는 알루미늄 전선의 지름을 구리보다 굵게 한다.
알루미늄의 도전율은 구리의 약 61%이므로 같은 저항을 얻으려면 단면적을 약 1.6배(지름 약 1.28배)로 해야 한다.
① 비중은 구리 8.89, 알루미늄 2.7로 구리가 크다. ②·③ 구리가 저항률은 작고 도전율은 크다.

17번

다음 조명기구의 배광에 의한 분류 중 병실이나 침실에 시설할 조명기구로 가장 적합한 것은?

1. 직접 조명기구

2. 반간접 조명기구

3. 반직접 조명기구

4. 전반확산 조명기구

정답 2번

해설. ② 반간접 조명기구
반간접 조명은 광속의 60~90%를 위쪽(천장)으로 보내 반사광으로 비추고 나머지를 아래로 비추므로, 눈부심이 적고 그림자가 부드러워 병실·침실처럼 안정된 분위기가 필요한 곳에 알맞다.
직접·반직접 조명은 효율은 높으나 눈부심과 강한 그림자가 생긴다.

18번

KS C IEC 62305에 의한 수뢰도체, 피뢰침과 인하도선의 재료로 사용되지 않는 것은?

1. 구리

2. 순금

3. 알루미늄

4. 용융아연도금강

정답 2번

해설. ② 순금
KEC 152.1·152.2는 수뢰부와 인하도선 재료를 KS C IEC 62305-3의 표(수뢰도체, 피뢰침, 대지 인입봉과 인하도선의 재료, 형상과 최소 단면적)에 따르도록 한다. 이 표의 재료는 구리, 주석도금 구리, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리피복강, 용융아연도금강, 스테인리스강이며 순금은 없다.

19번

보호계전기의 종류가 아닌 것은?

1. ASS

2. RDR

3. DGR

4. OCGR

정답 1번

해설. ① ASS
ASS(Automatic Section Switch)는 자동고장구분개폐기로, 수용가 구내 고장을 자동으로 분리하는 개폐기이지 보호계전기가 아니다.
② RDR: 비율차동계전기, ③ DGR: 방향지락계전기, ④ OCGR: 지락과전류계전기이다.

20번

플로어덕트공사에 사용하는 절연전선은 연선이어야 한다. 다만, 구리 전선으로 단면적 몇 mm² 이하인 것은 단선을 사용할 수 있는가?

1. 6

2. 10

3. 16

4. 25

정답 2번

해설. ② 10
KEC 232.32.1(플로어덕트공사)에 따라 전선은 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선이어야 하고 연선을 사용해야 한다. 다만 단면적 10 mm²(알루미늄선은 16 mm²) 이하인 것은 단선을 사용할 수 있다.

21번

%임피던스와 관련된 설명으로 틀린 것은?

1. 정격전류가 증가하면 %임피던스는 감소한다.

2. 직렬리액터가 감소하면 %임피던스도 감소한다.

3. 전기기계의 %임피던스가 크면 차단기의 용량은 작아진다.

4. 송전계통에서는 임피던스의 크기를 옴값대신에 %값으로 나타내는 경우가 많다.

정답 1번

해설. ① 정격전류가 증가하면 %임피던스는 감소한다.
%Z = (Iₙ·Z / E) × 100 = (P·Z / 10V²) [%] 이므로 %임피던스는 정격전류(정격용량)에 비례한다. 따라서 정격전류가 증가하면 %Z는 증가한다.
② 직렬리액터를 줄이면 Z가 줄어 %Z도 감소, ③ %Z가 크면 단락전류가 작아져 차단용량이 작아진다. ④ 계통 계산에는 %값을 많이 쓴다.

22번

그림과 같이 전력선과 통신선 사이에 차폐선을 설치하였다. 이 경우에 통신선의 차폐계수(K)를 구하는 관계식은? (단, 차폐선을 통신선에 근접하여 설치한다.)

1. K = 1 + Z₃₁/Z₁₂

2. K = 1 − Z₃₁/Z₃₃

3. K = 1 − Z₂₃/Z₃₃

4. K = 1 + Z₂₃/Z₃₃

정답 3번

해설. ③ K = 1 − Z₂₃/Z₃₃
차폐선 양단 접지: 0 = −Z₃₁I₁ + Z₃₃I₃ → I₃ = Z₃₁I₁/Z₃₃
통신선 유도전압: V₂ = −Z₁₂I₁ + Z₂₃I₃ = −Z₁₂I₁(1 − Z₃₁Z₂₃/(Z₁₂Z₃₃))
차폐계수 K = 1 − Z₃₁Z₂₃/(Z₁₂Z₃₃)
차폐선이 통신선에 근접하면 Z₃₁ ≒ Z₁₂ 이므로 K = 1 − Z₂₃/Z₃₃ 이다.

23번

4단자 정수가 A, B, C, D인 선로에 임피던스가 1/Zₜ인 변압기가 수전단에 직렬로 접속된 경우 계통의 4단자 정수 중 D₀는?

1. D₀ = (C + D·Zₜ)/Zₜ

2. D₀ = (C + A·Zₜ)/Zₜ

3. D₀ = (D + C·Zₜ)/Zₜ

4. D₀ = (B + A·Zₜ)/Zₜ

정답 1번

해설. ① D₀ = (C + D·Zₜ)/Zₜ
풀이: 수전단에 직렬 임피던스 1/Zₜ인 변압기를 종속 접속하면
[A₀ B₀; C₀ D₀] = [A B; C D] × [1 1/Zₜ; 0 1]
= [A, A/Zₜ + B; C, C/Zₜ + D]
→ D₀ = C/Zₜ + D = (C + D·Zₜ)/Zₜ

24번

단상변압기 3대에 의한 △결선에서 1대를 제거하고 동일전력을 V결선으로 보낸다면 동손은 약 몇 배가 되는가?

1. 0.67

2. 2.0

3. 2.7

4. 3.0

정답 2번

해설. ② 2.0
△결선: 변압기 3대가 전력 P를 나누므로 1대 전류를 I라 하면 총 동손 = 3I²r
V결선: 2대로 같은 전력 P를 보내면 1대의 전류는 √3 I
총 동손 = 2 × (√3 I)² r = 6I²r
따라서 6I²r / 3I²r = 2배가 된다.

25번

그림과 같이 “수류가 고체에 둘러싸여 있고 A로부터 유입되는 수량과 B로부터 유출되는 수량이 같다”고 하는 이론은?

1. 수두이론

2. 연속의 원리

3. 베르누이의 정리

4. 토리첼리의 정리

정답 2번

해설. ② 연속의 원리
관(수로)의 벽으로 둘러싸인 흐름에서 유입 수량과 유출 수량이 같다는 것은 질량 보존에 따른 연속의 원리이다.
Q = A₁V₁ = A₂V₂ [m³/s]
③ 베르누이 정리는 에너지 보존(위치·압력·속도수두의 합 일정), ④ 토리첼리 정리는 오리피스 유출속도 v = √(2gH)이다.

26번

송전선에서 재폐로 방식을 사용하는 목적은?

1. 역률 개선

2. 안정도 증진

3. 유도장해의 경감

4. 코로나 발생방지

정답 2번

해설. ② 안정도 증진
재폐로 방식은 송전선 고장(대부분 일시적인 섬락) 시 차단기로 고장 구간을 고속 차단한 뒤 짧은 시간 후 자동으로 재투입하는 방식이다. 송전 정지 시간을 줄이고 계통의 과도 안정도를 높이는 것이 목적이다.

27번

송전선로의 일반회로 정수가 A=0.7, B=j190, D=0.9 일 때 C의 값은?

1. −j1.95×10⁻³

2. j1.95×10⁻³

3. −j1.95×10⁻⁴

4. j1.95×10⁻⁴

정답 2번

해설. ② j1.95×10⁻³
풀이: 4단자 정수의 성질 AD − BC = 1
C = (AD − 1)/B = (0.7 × 0.9 − 1)/(j190) = −0.37/(j190)
= j0.37/190 ≒ j1.95 × 10⁻³ [℧]

28번

대용량 고전압의 안정권선(△권선)이 있다. 이 권선의 설치 목적과 관계가 먼 것은?

1. 고장전류 저감

2. 제3고조파 제거

3. 조상설비 설치

4. 소내용 전원공급

정답 1번

해설. ① 고장전류 저감
대용량 Y-Y 변압기의 안정권선(3차 △권선)은 제3고조파를 순환시켜 제거하고, 조상설비(전력용 콘덴서·분로 리액터)를 접속하며, 소내용 전원을 공급하는 데 쓴다.
△권선은 영상 임피던스를 낮추므로 지락 고장전류를 오히려 키우며, 고장전류 저감과는 관계가 멀다.

29번

변압기 등 전력설비 내부 고장 시 변류기에 유입하는 전류와 유출하는 전류의 차로 동작하는 보호계전기는?

1. 차동계전기

2. 지락계전기

3. 과전류계전기

4. 역상전류계전기

정답 1번

해설. ① 차동계전기
차동계전기(비율차동계전기)는 보호구간 양쪽 변류기의 유입 전류와 유출 전류의 차이로 동작하며 변압기·발전기·모선의 내부 고장 보호에 쓴다.
② 지락계전기는 지락전류, ③ 과전류계전기는 설정값 초과 전류, ④ 역상전류계전기는 불평형(역상분) 전류로 동작한다.

30번

A, B 및 C상 전류를 각각 Ia, Ib 및 Ic라 할 때 Iₓ = (1/3)(Ia + a²Ib + aIc)으로 표시되는 Iₓ는 어떤 전류인가? (단, a = −1/2 + j√3/2 이다.)

1. 정상전류

2. 역상전류

3. 영상전류

4. 역상전류와 영상전류의 합

정답 2번

해설. ② 역상전류
대칭분 전류
영상: I₀ = (1/3)(Ia + Ib + Ic)
정상: I₁ = (1/3)(Ia + aIb + a²Ic)
역상: I₂ = (1/3)(Ia + a²Ib + aIc)
주어진 Iₓ는 역상전류 I₂의 식과 같다.

31번

SF₆ 가스차단기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. SF₆ 가스 자체는 불활성 기체이다.

2. SF₆ 가스는 공기에 비하여 소호능력이 약 100배 정도이다.

3. 절연거리를 적게 할 수 있어 차단기 전체를 소형, 경량화 할 수 있다.

4. SF₆ 가스를 이용한 것으로서 독성이 있으므로 취급에 유의하여야 한다.

정답 4번

해설. ④ SF6 가스를 이용한 것으로서 독성이 있으므로 취급에 유의하여야 한다.
SF6 가스는 무색·무취·무독성의 불연성 불활성 기체이다. 소호능력은 공기의 약 100배, 절연내력은 약 2~3배로 커서 절연거리를 줄여 차단기를 소형·경량화할 수 있다. 따라서 독성이 있다는 설명이 틀렸다.

32번

부하역률이 0.8인 선로의 저항손실은 0.9인 선로의 저항손실에 비해서 약 몇 배 정도 되는가?

1. 0.97

2. 1.1

3. 1.27

4. 1.5

정답 3번

해설. ③ 1.27
풀이: 같은 전력·전압에서 선로전류 I = P/(V cosθ)이므로 저항손 Pₗ = I²R ∝ 1/cos²θ
Pₗ(0.8)/Pₗ(0.9) = (0.9/0.8)² = 1.2656 ≒ 1.27배

33번

송전선로의 정전용량은 등가 선간거리 D가 증가하면 어떻게 되는가? (단, 세 전선 사이의 거리가 각각 D₁, D₂, D₃일 때 등가 선간거리 D = ∛(D₁·D₂·D₃)이다.)

1. 증가한다.

2. 감소한다.

3. 변하지 않는다.

4. D²에 반비례하여 감소한다.

정답 2번

해설. ② 감소한다.
송전선 1선의 작용 정전용량 C = 0.02413 / log₁₀(D/r) [μF/km]
등가 선간거리 D가 커지면 log₁₀(D/r)가 커지므로 정전용량은 감소한다. 다만 D²에 반비례하는 것이 아니라 log(D/r)에 반비례한다.

34번

모선 보호에 사용되는 계전방식이 아닌 것은?

1. 위상 비교방식

2. 선택접지 계전방식

3. 방향거리 계전방식

4. 전류차동 보호방식

정답 2번

해설. ② 선택접지 계전방식
모선 보호 방식에는 전류차동 방식, 전압차동 방식, 위상 비교 방식, 방향 비교 방식(방향거리 계전방식) 등이 있다.
선택접지 계전방식은 병행 2회선 송전선로에서 지락 고장 회선을 선택 차단하는 송전선 보호 방식이다.

35번

설비용량이 360kW, 수용률 0.8, 부등률 1.2 일 때 최대수용전력은 몇 kW 인가?

1. 120

2. 240

3. 360

4. 480

정답 2번

해설. ② 240
풀이: 수용률 = 최대수용전력 / 설비용량, 부등률 = 각 부하 최대수용전력의 합 / 합성 최대수용전력
합성 최대수용전력 = 설비용량 × 수용률 / 부등률
= 360 × 0.8 / 1.2 = 240 kW

36번

단상 2선식 배전선로의 선로임피던스가 2+j5Ω이고 무유도성 부하전류 10A 일 때 송전단 역률은? (단, 수전단 전압의 크기는 100V이고, 위상각은 0°이다.)

1. 5/12

2. 5/13

3. 11/12

4. 12/13

정답 4번

해설. ④ 12/13
풀이: 무유도성 부하이므로 전류 I = 10∠0° A
송전단 전압 Vₛ = Vᵣ + I·Z = 100 + 10(2 + j5) = 120 + j50 V
|Vₛ| = √(120² + 50²) = 130 V
송전단 역률 = 120/130 = 12/13

37번

3상 결선 변압기의 단상운전에 의한 소손방지 목적으로 설치하는 계전기는?

1. 차동계전기

2. 역상계전기

3. 단락계전기

4. 과전류계전기

정답 2번

해설. ② 역상계전기
3상 변압기(또는 전동기)가 한 상이 끊겨 단상운전(결상)이 되면 불평형 전류가 흘러 역상분 전류가 생긴다. 역상계전기는 이 역상분을 검출하여 동작하므로 결상·불평형에 의한 소손 방지에 쓴다.

38번

한류리액터를 사용하는 가장 큰 목적은?

1. 충전전류의 제한

2. 접지전류의 제한

3. 누설전류의 제한

4. 단락전류의 제한

정답 4번

해설. ④ 단락전류의 제한
한류리액터는 선로에 직렬로 넣어 단락 고장 시 흐르는 단락전류를 제한하고, 차단기의 차단용량을 줄이기 위해 설치한다.
① 충전전류 보상은 분로리액터, ② 지락전류 제한은 소호리액터·중성점 접지저항과 관계된다.

39번

피뢰기의 충격방전 개시전압은 무엇으로 표시하는가?

1. 직류전압의 크기

2. 충격파의 평균치

3. 충격파의 최대치

4. 충격파의 실효치

정답 3번

해설. ③ 충격파의 최대치
피뢰기의 충격방전 개시전압은 피뢰기 단자에 충격파 전압을 가했을 때 방전을 시작하는 전압으로, 충격파의 최대치(파고값)로 나타낸다.
참고로 상용주파 방전개시전압은 실효값으로, 제한전압은 방전 중 피뢰기 단자에 남는 충격전압의 파고값으로 나타낸다.

40번

배전계통에서 사용하는 고압용 차단기의 종류가 아닌 것은?

1. 기중차단기 ACB

2. 공기차단기 ABB

3. 진공차단기 VCB

4. 유입차단기 OCB

정답 1번

해설. ① 기중차단기 ACB
기중차단기(ACB)는 대기 중에서 아크를 소호하는 저압용 차단기이다.
고압 배전계통에는 진공차단기(VCB), 유입차단기(OCB), 가스차단기(GCB) 등을 사용하며, 공기차단기(ABB)는 압축공기로 소호하는 고압·특고압용 차단기이다.

41번

부하 급변 시 부하각과 부하 속도가 진동하는 난조 현상을 일으키는 원인이 아닌 것은?

1. 전기자 회로의 저항이 너무 큰 경우

2. 원동기의 토크에 고조파가 포함된 경우

3. 원동기의 조속기 감도가 너무 예민한 경우

4. 자속의 분포가 기울어져 자속의 크기가 감소한 경우

정답 4번

해설. ④ 자속의 분포가 기울어져 자속의 크기가 감소한 경우
동기기 난조의 원인: 전기자 회로의 저항이 너무 큰 경우, 원동기 토크에 고조파(맥동)가 포함된 경우, 조속기 감도가 너무 예민한 경우, 부하가 급변하거나 관성모멘트가 작은 경우 등이다.
자속 분포가 기울어지는 것은 전기자 반작용(교차자화)에 의한 현상으로 난조의 원인이 아니다. 난조 방지에는 제동권선을 설치한다.

42번

권선형 유도 전동기의 전부하 운전 시 슬립이 4%이고, 2차 정격전압이 150V 이면 2차 유도기전력은 몇 V 인가?

1. 9

2. 8

3. 7

4. 6

정답 4번

해설. ④ 6
풀이: 회전자가 슬립 s로 돌면 2차 권선과 회전자계의 상대속도가 s배가 되므로 운전 중 2차 유도기전력 E₂ₛ = s·E₂ (주파수도 f₂ = s·f₁)
E₂ₛ = 0.04 × 150 = 6 V
(정지 시 2차 유도기전력이 정격 150 V이다.)

43번

권선형 유도전동기 저항제어법의 단점 중 틀린 것은?

1. 운전 효율이 낮다.

2. 부하에 대한 속도 변동이 작다.

3. 제어용 저항기는 가격이 비싸다.

4. 부하가 적을 때는 광범위한 속도 조정이 곤란하다.

정답 2번

해설. ② 부하에 대한 속도 변동이 작다.
2차 저항제어는 2차 회로에 저항을 넣어 비례추이로 속도를 바꾸는 방법으로, 저항에서 손실이 커 효율이 낮고, 부하가 변하면 속도 변동이 크며, 저항기 가격이 비싸고, 경부하 시 속도 조정 범위가 좁다. 따라서 '속도 변동이 작다'는 틀린 설명이다.

44번

정격부하에서 역률 0.8(뒤짐)로 운전될 때, 전압 변동률이 12%인 변압기가 있다. 이 변압기에 역률 100%의 정격 부하를 걸고 운전할 때의 전압 변동률은 약 몇 %인가? (단, %저항강하는 %리액턴스강하의 1/12이라고 한다.)

1. 0.909

2. 1.5

3. 6.85

4. 16.18

정답 2번

해설. ② 1.5
풀이: 전압변동률 ε = p·cosθ + q·sinθ, p = q/12
역률 0.8일 때: 12 = 0.8p + 0.6 × 12p = 8p → p = 1.5 %, q = 18 %
역률 1일 때: ε = p × 1 + q × 0 = 1.5 %

45번

직류전동기의 회전수를 1/2로 하자면 계자자속을 어떻게 해야 하는가?

1. 1/4로 감소시킨다.

2. 1/2로 감소시킨다.

3. 2배로 증가시킨다.

4. 4배로 증가시킨다.

정답 3번

해설. ③ 2배로 증가시킨다.
직류전동기 회전수 N = K(V − IₐRₐ)/φ 이므로 단자전압과 전기자 전류가 일정하면 N은 자속 φ에 반비례한다.
회전수를 1/2로 하려면 계자자속을 2배로 증가시켜야 한다. (계자제어: 자속을 줄이면 속도 상승)

46번

변압기 결선방식 중 3상에서 6상으로 변환할 수 없는 것은?

1. 2중 성형

2. 환상 결선

3. 대각 결선

4. 2중 6각 결선

정답 4번

해설. ④ 2중 6각 결선
변압기로 3상을 6상으로 바꾸는 결선에는 2중 성형(2중 Y) 결선, 2중 3각(2중 △) 결선, 환상 결선, 대각 결선, 포크(fork) 결선이 있다. 2중 6각 결선이라는 방식은 없다.

47번

3상 유도전동기의 슬립이 s일 때 2차 효율[%]은?

1. (1 − s) × 100

2. (2 − s) × 100

3. (3 − s) × 100

4. (4 − s) × 100

정답 1번

해설. ① (1-s)×100
2차 입력 P₂, 2차 동손 Pc₂ = s·P₂, 기계적 출력 P₀ = (1 − s)P₂
2차 효율 η₂ = P₀/P₂ × 100 = (1 − s) × 100 [%]
(= N/Nₛ × 100 으로도 표시한다.)

48번

전기자저항 rₐ = 0.2Ω, 동기리액턴스 xₛ = 20Ω인 Y결선의 3상 동기발전기가 있다. 3상 중 1상의 단자전압 V = 4400V, 유도기전력 E = 6600V이다. 부하각 δ = 30°라고 하면 발전기의 출력은 약 몇 kW인가?

1. 2178

2. 3251

3. 4253

4. 5532

정답 1번

해설. ① 2178
풀이: 전기자저항을 무시하면 3상 출력
P = 3 × E·V·sinδ / xₛ
= 3 × 6600 × 4400 × sin30° / 20
= 3 × 6600 × 4400 × 0.5 / 20 = 2,178,000 W ≒ 2178 kW

49번

실리콘 제어정류기(SCR)의 설명 중 틀린 것은?

1. P-N-P-N 구조로 되어 있다.

2. 인버터 회로에 이용될 수 있다.

3. 고속도의 스위치 작용을 할 수 있다.

4. 게이트에 (+)와 (-)의 특성을 갖는 펄스를 인가하여 제어한다.

정답 4번

해설. ④ 게이트에 (+)와 (-)의 특성을 갖는 펄스를 인가하여 제어한다.
SCR은 P-N-P-N 4층 구조의 단방향 3단자 소자로, 게이트에 (+) 트리거 펄스를 주어 턴온시킨다. 일단 도통하면 게이트로 끌 수 없고 애노드 전류를 유지전류 이하로 낮추거나 역전압을 가해야 꺼진다. 고속 스위칭이 가능해 인버터·위상제어에 쓰인다.

50번

동기조상기의 여자전류를 줄이면?

1. 콘덴서로 작용

2. 리액터로 작용

3. 진상전류로 됨

4. 저항손의 보상

정답 2번

해설. ② 리액터로 작용
동기조상기를 부족여자(여자전류 감소)로 운전하면 지상전류를 취해 리액터로 작용하고, 과여자(여자전류 증가)로 운전하면 진상전류를 취해 콘덴서로 작용한다. 이 성질(V곡선)을 이용해 계통의 무효전력과 전압을 연속적으로 조정한다.

51번

반도체 정류기에 적용된 소자 중 첨두 역방향 내전압이 가장 큰 것은?

1. 셀렌 정류기

2. 실리콘 정류기

3. 게르마늄 정류기

4. 아산화동 정류기

정답 2번

해설. ② 실리콘 정류기
첨두 역방향 내전압(PIV)은 실리콘 정류기가 수백~수천 V로 가장 크고, 게르마늄 정류기, 셀렌 정류기, 아산화동 정류기 순으로 작다. 실리콘은 허용 온도도 높아 대전력 정류에 쓰인다.

52번

직류발전기가 90% 부하에서 최대효율이 된다면 이 발전기의 전부하에 있어서 고정손과 부하손의 비는?

1. 1.1

2. 1.0

3. 0.9

4. 0.81

정답 4번

해설. ④ 0.81
풀이: 부하율 m에서 최대효율이 되는 조건은 고정손(철손·기계손) = 부하손(동손)이다.
Pi = m²·Pc (Pc: 전부하 부하손)
m = 0.9 → Pi/Pc = 0.9² = 0.81

53번

교류발전기의 고조파 발생을 방지하는 방법으로 틀린 것은?

1. 전기자 반작용을 크게 한다.

2. 전기자 권선을 단절권으로 감는다.

3. 전기자 슬롯을 스큐 슬롯으로 한다.

4. 전기자 권선의 결선을 성형으로 한다.

정답 1번

해설. ① 전기자 반작용을 크게 한다.
고조파 방지 대책: 단절권·분포권으로 감기, 스큐 슬롯 사용, Y(성형)결선으로 제3고조파 제거, 공극 길이 조정 등이다.
전기자 반작용이 크면 공극 자속 분포가 찌그러져 고조파가 늘어나므로 반작용은 작게 해야 한다.

54번

동기전동기에서 전기자 반작용을 설명한 것 중 옳은 것은?

1. 공급전압보다 앞선 전류는 감자작용을 한다.

2. 공급전압보다 뒤진 전류는 감자작용을 한다.

3. 공급전압보다 앞선 전류는 교차자화작용을 한다.

4. 공급전압보다 뒤진 전류는 교차자화작용을 한다.

정답 1번

해설. ① 공급전압보다 앞선 전류는 감자작용을 한다.
동기전동기의 전기자 반작용은 발전기와 반대이다. 공급전압보다 앞선(진상) 전류는 감자작용, 뒤진(지상) 전류는 증자작용을 하고, 전압과 같은 위상의 전류는 교차자화작용을 한다.

55번

권선형 유도전동기에서 비례추이에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, sₘ은 최대토크 시 슬립이다.)

1. r₂를 크게 하면 sₘ은 커진다.

2. r₂를 삽입하면 최대토크가 변한다.

3. r₂를 크게 하면 기동토크도 커진다.

4. r₂를 크게 하면 기동전류는 감소한다.

정답 2번

해설. ② r₂를 삽입하면 최대토크가 변한다.
비례추이: 2차 저항 r₂를 크게 하면 최대토크 시 슬립 sₘ이 r₂에 비례해 커지지만 최대토크의 크기는 변하지 않는다. 기동토크는 커지고(최대토크까지) 기동전류는 줄어든다.

56번

단상 직권 전동기의 종류가 아닌 것은?

1. 직권형

2. 아트킨손형

3. 보상직권형

4. 유도보상직권형

정답 2번

해설. ② 아트킨손형
단상 직권 정류자 전동기에는 직권형, 보상직권형, 유도보상직권형이 있으며, 보상권선을 두어 전기자 반작용을 줄이고 역률을 개선한다.
아트킨손형은 톰슨형·데리형 등과 함께 반발 전동기의 종류이다.

57번

사이리스터 2개를 사용한 단상 전파정류회로에서 직류전압 100V를 얻으려면 PIV가 약 몇 V 인 다이오드를 사용하면 되는가?

1. 111

2. 141

3. 222

4. 314

정답 4번

해설. ④ 314
풀이: 중간탭형 단상 전파정류(사이리스터 2개, 제어각 0°)의 평균전압 Ed = 0.9E
E = 100/0.9 ≒ 111.1 V
각 소자에 걸리는 첨두 역전압 PIV = 2√2·E = 2√2 × 111.1 ≒ 314 V

58번

150kVA의 변압기의 철손이 1kW, 전부하동손이 2.5kW이다. 역률 80%에 있어서의 최대효율은 약 몇 %인가?

1. 95

2. 96

3. 97.4

4. 98.5

정답 3번

해설. ③ 97.4
풀이: 최대효율 부하율 m = √(Pi/Pc) = √(1/2.5) ≒ 0.632
출력 = 0.632 × 150 × 0.8 ≒ 75.9 kW, 손실 = Pi + m²Pc = 1 + 1 = 2 kW
η = 75.9 / (75.9 + 2) × 100 ≒ 97.4 %

59번

단상 직권 정류자 전동기의 전기자 권선과 계자권선에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 계자권선의 권수를 적게 한다.

2. 전기자 권선의 권수를 크게 한다.

3. 변압기 기전력을 적게 하여 역률 저하를 방지한다.

4. 브러시로 단락되는 코일 중의 단락전류를 많게 한다.

정답 4번

해설. ④ 브러시로 단락되는 코일 중의 단락전류를 많게 한다.
단상 직권 정류자 전동기는 역률 개선을 위해 계자권선 권수를 적게, 전기자 권선 권수를 크게 하고, 변압기 기전력을 작게 하며 보상권선을 둔다. 정류 개선을 위해 고저항 도선 등으로 브러시에 단락되는 코일의 단락전류를 작게 해야 한다.

60번

단상 변압기 3대를 이용하여 3상 △-Y 결선을 했을 때 1차와 2차 전압의 각변위(위상차)로 나타날 수 있는 것은?

1. 0°

2. 60°

3. 150°

4. 180°

정답 3번

해설. ③ 150°
△-Y 결선에서는 1차와 2차 선간전압 사이에 30°의 위상차가 생기며, 단자 기호와 극성 배치에 따라 각변위는 30°의 홀수배(30°, 150°, 210°, 330°)가 된다. 0°·180°·60°는 Y-Y 또는 △-△ 결선 등에서 나타나는 짝수배 각변위이므로, 보기 중 가능한 것은 150°이다.

61번

그림과 같이 R[Ω]의 저항을 Y결선으로 하여 단자의 a, b 및 c에 비대칭 3상 전압을 가할 때, a 단자의 중성점 N에 대한 전압은 약 몇 V 인가? (단, Vab = 210V, Vbc = −90 − j180V, Vca = −120 + j180V)

1. 100

2. 116

3. 121

4. 125

정답 4번

해설. ④ 125
풀이: 평형 저항 Y결선이므로 Va + Vb + Vc = 0, Va − Vb = Vab, Vc − Va = Vca
→ 3Va = Vab − Vca
Va = {210 − (−120 + j180)}/3 = (330 − j180)/3 = 110 − j60 V
|Va| = √(110² + 60²) ≒ 125.3 V ≒ 125 V

62번

최대값이 Eₘ인 반파 정류 정현파의 실효값은 몇 V인가?

1. 2Eₘ/π

2. √2·Eₘ

3. Eₘ/√2

4. Eₘ/2

정답 4번

해설. ④ Eₘ/2
풀이: 반파 정류파는 한 주기 중 반주기만 흐르므로
V = √{(1/2π)∫₀^π (Eₘ sinθ)² dθ} = √(Eₘ²/4) = Eₘ/2
참고로 평균값은 Eₘ/π, 전파 정류파의 실효값은 Eₘ/√2이다.

63번

그림의 왜형파를 푸리에의 급수로 전개할 때, 옳은 것은?

1. 우수파만 포함한다.

2. 기수파만 포함한다.

3. 우수파, 기수파 모두 포함한다.

4. 푸리에의 급수로 전개 할 수 없다.

정답 2번

해설. ② 기수파만 포함한다.
그림의 구형파는 원점에 대해 대칭인 기함수(f(−t) = −f(t))이므로 직류분과 cos 항이 없고 sin 항만 있다. 또 반파 대칭(f(t + T/2) = −f(t))이므로 짝수차 고조파가 없고 홀수차(기수) 고조파만 포함한다.
f(t) = (4a/π)(sinωt + (1/3)sin3ωt + (1/5)sin5ωt + …)

64번

그림과 같은 4단자 회로망에서 하이브리드 파라미터 H₁₁은?

1. Z₁/(Z₁ + Z₃)

2. Z₁/(Z₁ + Z₂)

3. Z₁Z₃/(Z₁ + Z₃)

4. Z₁Z₂/(Z₁ + Z₂)

정답 3번

해설. ③ Z₁Z₃/(Z₁ + Z₃)
풀이: H₁₁ = V₁/I₁ (V₂ = 0, 출력단 단락)
출력단을 단락하면 Z₂는 단락되고 Z₃의 오른쪽 끝이 공통선에 연결되므로 입력에서 본 임피던스는 Z₁과 Z₃의 병렬이다.
H₁₁ = Z₁Z₃/(Z₁ + Z₃)

65번

내부저항 0.1Ω인 건전지 10개를 직렬로 접속하고 이것을 한조로 하여 5조 병렬로 접속하면 합성 내부저항은 몇 Ω 인가?

1. 5

2. 1

3. 0.5

4. 0.2

정답 4번

해설. ④ 0.2
풀이: 직렬 접속하면 내부저항이 더해지므로 1조(10개 직렬)의 내부저항 = 10 × 0.1 = 1 Ω
같은 조 5개를 병렬로 접속하면 1/5이 되므로 합성 내부저항 = 1/5 = 0.2 Ω

66번

대칭좌표법에서 대칭분을 각 상전압으로 표시한 것 중 틀린 것은?

1. E₀ = (1/3)(Ea + Eb + Ec)

2. E₁ = (1/3)(Ea + aEb + a²Ec)

3. E₂ = (1/3)(Ea + a²Eb + aEc)

4. E₃ = (1/3)(Ea² + Eb² + Ec²)

정답 4번

해설. ④ E₃ = (1/3)(Ea² + Eb² + Ec²)
대칭분은 영상분 E₀, 정상분 E₁, 역상분 E₂ 세 가지뿐이다.
E₀ = (1/3)(Ea + Eb + Ec), E₁ = (1/3)(Ea + aEb + a²Ec), E₂ = (1/3)(Ea + a²Eb + aEc)
따라서 ④는 대칭분 식이 아니다.

67번

R-L 직렬회로에서 스위치 S가 1번 위치에 오랫동안 있다가 t=0+에서 위치 2번으로 옮겨진 후, L/R[s] 후에 L에 흐르는 전류[A]는?

1. E/R

2. 0.5E/R

3. 0.368E/R

4. 0.632E/R

정답 3번

해설. ③ 0.368E/R
풀이: 스위치가 1에 오래 있었으므로 초기전류 I₀ = E/R.
2로 옮기면 전원 없이 R-L 폐회로가 되어 전류가 감쇠한다.
i(t) = (E/R)e^(−(R/L)t)
t = L/R(시정수)일 때 i = (E/R)e⁻¹ ≒ 0.368E/R

68번

대칭좌표법에서 불평형률을 나타내는 것은?

1. (영상분/정상분) × 100

2. (정상분/역상분) × 100

3. (정상분/영상분) × 100

4. (역상분/정상분) × 100

정답 4번

해설. ④ (역상분/정상분) × 100
불평형률은 3상 불평형 정도를 나타내며, 역상분의 크기를 정상분의 크기로 나눈 값의 백분율이다.
불평형률 = (역상분 / 정상분) × 100 [%]

69번

함수 f(t)의 라플라스 변환은 어떤 식으로 정의되는가?

1. ∫₀^∞ f(t)·e^(st) dt

2. ∫₀^∞ f(t)·e^(−st) dt

3. ∫₀^∞ f(−t)·e^(st) dt

4. ∫₋∞^∞ f(−t)·e^(−st) dt

정답 2번

해설. ② ∫₀^∞ f(t)·e^(−st) dt
라플라스 변환은 t ≥ 0에서 정의된 함수 f(t)에 e^(−st)를 곱하여 0부터 ∞까지 적분한 것이다.
F(s) = ℒ[f(t)] = ∫₀^∞ f(t)·e^(−st) dt

70번

분포 정수회로에서 선로정수가 R, L, C, G이고 무왜형 조건이 RC = GL과 같은 관계가 성립될 때 선로의 특성 임피던스 Z₀는? (단, 선로의 단위길이당 저항을 R, 인덕턴스를 L, 정전용량을 C, 누설컨덕턴스를 G라 한다.)

1. Z₀ = 1/√(CL)

2. Z₀ = √(L/C)

3. Z₀ = √(CL)

4. Z₀ = √(RG)

정답 2번

해설. ② Z₀ = √(L/C)
풀이: 특성 임피던스 Z₀ = √{(R + jωL)/(G + jωC)}
무왜형 조건 RC = GL 이면 R/G = L/C 이므로
Z₀ = √{L(R/L + jω)/C(G/C + jω)} = √(L/C)

71번

개루프 전달함수 G(s)H(s) = K(s − 5) / {s(s − 1)²(s + 2)²} 일 때 주어지는 계에서 근궤적 점근선의 교차점은?

1. −3/2

2. −7/4

3. 5/3

4. −1/5

정답 2번

해설. ② −7/4
풀이: 극점 0, 1, 1, −2, −2 (P = 5개), 영점 5 (Z = 1개)
점근선 교차점 σ = (Σ극점 − Σ영점)/(P − Z)
= {(0 + 1 + 1 − 2 − 2) − 5}/(5 − 1) = −7/4

72번

그림과 같은 블록선도에서 C(s)/R(s) 값은?

1. G₁/(G₁ − G₂)

2. G₂/(G₁ − G₂)

3. G₂/(G₁ + G₂)

4. G₁G₂/(G₁ + G₂)

정답 4번

해설. ④ G₁G₂/(G₁ + G₂)
풀이: 내부 궤환 루프 = (G₂/G₁) / {1 + G₂/G₁} = G₂/(G₁ + G₂)
전체 C/R = G₁ × G₂/(G₁ + G₂) = G₁G₂/(G₁ + G₂)

73번

개루프 전달함수 G(s)가 다음과 같이 주어지는 단위 부궤환계가 있다. 단위 계단입력이 주어졌을 때, 정상상태 편차가 0.05가 되기 위해서는 K의 값은 얼마인가?
G(s) = 6K(s + 1) / {(s + 2)(s + 3)}

1. 19

2. 20

3. 0.95

4. 0.05

정답 1번

해설. ① 19
풀이: 단위 계단입력의 정상편차 eₛₛ = 1/(1 + Kₚ)
Kₚ = lim(s→0) G(s) = 6K × 1 / (2 × 3) = K
1/(1 + K) = 0.05 → 1 + K = 20 → K = 19

74번

제어량의 종류에 따른 분류가 아닌 것은?

1. 자동조정

2. 서보기구

3. 적응제어

4. 프로세스제어

정답 3번

해설. ③ 적응제어
제어량의 종류에 따른 분류: 서보기구(위치·방위·자세), 프로세스제어(온도·압력·유량·액위 등), 자동조정(전압·주파수·속도 등).
적응제어는 제어계의 특성 변화에 맞춰 제어기 파라미터를 스스로 조정하는 제어 방식으로 제어량 분류가 아니다.

75번

다음과 같은 진리표를 갖는 회로의 종류는?

입력		출력
A	B	출력
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

1. AND

2. NOR

3. NAND

4. EX-OR

정답 4번

해설. ④ EX-OR
진리표에서 두 입력이 서로 다를 때(0·1 또는 1·0)만 출력이 1이고, 같을 때는 0이다. 이는 배타적 논리합(EX-OR) 회로이다.
Y = A·B̄ + Ā·B = A ⊕ B

76번

다음 방정식으로 표시되는 제어계가 있다. 이 계를 상태 방정식 ẋ(t) = Ax(t) + Bu(t)로 나타내면 계수 행렬 A는? (단, 보기는 A의 1행, 2행, 3행을 차례로 나타낸 것이다.)
d³c(t)/dt³ + 5·d²c(t)/dt² + dc(t)/dt + 2c(t) = r(t)

1. (0, 1, 0), (0, 0, 1), (−2, −1, −5)

2. (0, 1, 0), (1, 0, 0), (5, 1, 2)

3. (0, 0, 1), (1, 0, 0), (1, 5, 2)

4. (0, 1, 0), (0, 0, 1), (−2, −1, 0)

정답 1번

해설. ① (0, 1, 0), (0, 0, 1), (−2, −1, −5)
풀이: x₁ = c, x₂ = ċ, x₃ = c̈ 로 놓으면
ẋ₁ = x₂, ẋ₂ = x₃
ẋ₃ = −2x₁ − x₂ − 5x₃ + r
따라서 A의 행은 (0, 1, 0), (0, 0, 1), (−2, −1, −5)이다.

77번

특성방정식이 s³ + 2s² + Ks + 5 = 0가 안정하기 위한 K의 값은?

1. K＞0

2. K＜0

3. K＞5/2

4. K＜5/2

정답 3번

해설. ③ K＞5/2
풀이: 루스 표
s³: 1, K
s²: 2, 5
s¹: (2K − 5)/2
s⁰: 5
제1열 부호가 모두 양이어야 하므로 (2K − 5)/2 > 0 → K > 5/2

78번

안정한 제어계에 임펄스 응답을 가했을 때 제어계의 정상상태 출력은?

1. 0

2. +∞ 또는 -∞

3. +의 일정한 값

4. -의 일정한 값

정답 1번

해설. ① 0
임펄스 응답은 전달함수 G(s)의 역라플라스 변환이다. 안정한 계는 모든 극점이 s평면 좌반면에 있으므로 응답이 시간에 따라 감쇠하여 정상상태 출력은 0이 된다.
최종값 정리: lim(s→0) s·G(s)·1 = 0 (안정·진분수 전달함수)

79번

신호흐름선도에서 전달함수 C/R를 구하면?

1. abcdg/(1 − abcde)

2. abcde/(1 − cg − bcdf)

3. abcde/(1 − cg − cgf)

4. abcde/(c + cg + cgf)

정답 2번

해설. ② abcde/(1 − cg − bcdf)
풀이(메이슨 공식): 전향경로 P₁ = abcde
폐루프: L₁ = cg, L₂ = bcdf (두 루프는 공통 가지 c로 접촉)
Δ = 1 − (cg + bcdf), Δ₁ = 1
C/R = abcde / (1 − cg − bcdf)

80번

단위계단함수의 라플라스변환과 z변환함수는?

1. 1/s, z/(z − 1)

2. s, z/(z − 1)

3. 1/s, (z − 1)/z

4. s, (z − 1)/z

정답 1번

해설. ① 1/s, z/(z − 1)
단위계단함수 u(t)의 라플라스 변환은 ℒ[u(t)] = 1/s
z변환은 Z[u(k)] = Σ z⁻ᵏ (k = 0 ~ ∞) = 1/(1 − z⁻¹) = z/(z − 1)

81번

태양전지 모듈의 시설에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 충전부분은 노출하여 시설할 것

2. 출력배선은 극성별로 확인 가능토록 표시할 것

3. 전선은 공칭단면적 1.5mm² 이상의 연동선을 사용할 것

4. 전선을 옥내에 시설할 경우에는 애자사용 공사에 준하여 시설할 것

정답 2번

해설. ② 출력배선은 극성별로 확인 가능토록 표시할 것
KEC 522.1.1에 따라 모듈의 출력배선은 극성별로 확인할 수 있도록 표시한다.
① 521.2: 모듈·전선·개폐기 등은 충전부분이 노출되지 않게 시설, ③ 511.2.1: 전선은 공칭단면적 2.5 mm² 이상 연동선, ④ 옥내는 합성수지관·금속관·가요전선관·케이블 공사(232.11·232.12·232.13·232.51)에 준하며 애자사용 공사는 해당하지 않는다.

82번

최대 사용전압 23kV의 권선으로 중성점접지식 전로(중성선을 가지는 것으로 그 중성선에 다중 접지를 하는 전로)에 접속되는 변압기는 몇 V의 절연내력 시험전압에 견디어야 하는가?

1. 21160

2. 25300

3. 38750

4. 34500

정답 1번

해설. ① 21160
KEC 135 표 135-1: 최대사용전압 7 kV 초과 25 kV 이하의 권선으로서 중성점 다중접지 전로에 접속하는 것은 최대사용전압의 0.92배 전압으로 시험한다.
시험전압 = 23000 × 0.92 = 21160 V

83번

저압 전기설비에서 구리 도체를 접지도체로 사용하는 경우 접지도체의 최소 단면적은 몇 mm² 이상이어야 하는가? (단, 접지도체에 피뢰시스템이 접속되지 않는 경우이다.)

1. 2.5

2. 6

3. 10

4. 16

정답 2번

해설. ② 6
KEC 142.3.1에 따라 접지도체의 최소 단면적은 구리 도체의 경우 저압 6 mm², 고압 이상 16 mm², 철 도체는 50 mm² 이상이다. 접지도체에 피뢰시스템이 접속되는 경우에는 구리 16 mm² 또는 철 50 mm² 이상으로 한다.
※ 현행 KEC 142.3.1 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

84번

케이블 트레이공사에 사용하는 케이블 트레이의 시설기준으로 틀린 것은?

1. 케이블 트레이 안전율은 1.3 이상이어야 한다.

2. 비금속제 케이블 트레이는 난연성 재료의 것이어야 한다.

3. 전선의 피복 등을 손상시킬 돌기 등이 없이 매끈해야 한다.

4. 금속제 케이블트레이시스템은 기계적·전기적으로 완전하게 접속하고, 금속제 트레이는 접지공사를 하여야 한다.

정답 1번

해설. ① 케이블 트레이 안전율은 1.3 이상이어야 한다.
KEC 232.41.2에 따라 케이블 트레이의 안전율은 1.5 이상이어야 한다.
② 비금속제 트레이는 난연성 재료, ③ 전선 피복을 손상시킬 돌기가 없이 매끈할 것, ④ 금속제 케이블트레이시스템은 기계적·전기적으로 완전하게 접속하고 금속제 트레이는 211과 140에 준하여 접지공사를 한다.
※ 현행 KEC 232.41.2 기준에 맞게 보기를 고쳤다.

85번

특고압 가공전선로의 사용전압이 60kV 이하인 경우 전화선로의 길이 12km 마다 유도전류는 몇 ㎂를 넘지 않도록 하여야 하는가?

1. 1

2. 2

3. 3

4. 5

정답 2번

해설. ② 2
KEC 333.2(유도장해의 방지): 특고압 가공전선로는 사용전압이 60 kV 이하인 경우 전화선로의 길이 12 km마다 유도전류가 2 ㎂를 넘지 않도록 하고, 60 kV를 초과하는 경우 전화선로의 길이 40 km마다 3 ㎂를 넘지 않도록 한다.

86번

특고압을 직접 저압으로 변성하는 변압기를 시설하여서는 아니 되는 변압기는?

1. 광산에서 물을 양수하기 위한 양수기용 변압기

2. 전기로 등 전류가 큰 전기를 소비하기 위한 변압기

3. 교류식 전기철도용 신호회로에 전기를 공급하기 위한 변압기

4. 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳의 소내용 변압기

정답 1번

해설. ① 광산에서 물을 양수하기 위한 양수기용 변압기
KEC 341.3: 특고압을 직접 저압으로 변성하는 변압기는 전기로 등 전류가 큰 전기를 소비하기 위한 변압기, 발전소·변전소·개폐소 등의 소내용 변압기, 교류식 전기철도용 신호회로용 변압기, 혼촉 시 자동 차단장치나 혼촉방지판이 있는 변압기 등만 시설할 수 있다. 양수기용 변압기는 해당하지 않는다.

87번

고압 가공전선으로 경동선 또는 내열 동합금선을 사용할 때 그 안전율은 최소 얼마 이상이 되는 처짐정도(이도)로 시설하여야 하는가?

1. 2.0

2. 2.2

3. 2.5

4. 3.3

정답 2번

해설. ② 2.2
KEC 332.4: 고압 가공전선은 케이블인 경우 이외에는 안전율이 경동선 또는 내열 동합금선은 2.2 이상, 그 밖의 전선은 2.5 이상이 되는 처짐정도(이도)로 시설하여야 한다.

88번

저압 옥측전선로에서 목조의 조영물에 시설할 수 있는 공사 방법은?

1. 금속관공사

2. 버스덕트공사

3. 합성수지관공사

4. 연피 또는 알루미늄피 케이블공사

정답 3번

해설. ③ 합성수지관공사
KEC 221.2: 저압 옥측전선로는 애자공사(전개된 장소), 합성수지관공사, 금속관공사(목조 이외), 버스덕트공사(목조 이외), 케이블공사(연피·알루미늄피·MI 케이블은 목조 이외)로 시설한다.
따라서 목조 조영물에는 합성수지관공사가 가능하고 금속관·버스덕트·연피 또는 알루미늄피 케이블공사는 할 수 없다.

89번

터널 안 전선로의 시설방법으로 옳은 것은?

1. 저압전선은 지름 2.6㎜의 경동선의 절연전선을 사용하였다.

2. 고압전선은 절연전선을 사용하여 합성수지관 공사로 하였다.

3. 저압전선을 애자사용 공사에 의하여 시설하고 이를 레일면상 또는 노면상 2.2m의 높이로 시설하였다.

4. 고압전선을 금속관공사에 의하여 시설하고 이를 레일면상 또는 노면상 2.4m의 높이로 시설하였다.

정답 1번

해설. ① 저압전선은 지름 2.6㎜의 경동선의 절연전선을 사용하였다.
KEC 335.1: 철도·궤도·자동차도 전용터널 안의 저압 전선은 인장강도 2.30 kN 이상 또는 지름 2.6 mm 이상 경동선의 절연전선을 애자사용공사로 시설하고 레일면상·노면상 2.5 m 이상 높이로 유지한다.
고압 전선은 케이블공사(331.13.1의 2)가 원칙이며, 애자사용공사로 할 때는 3 m 이상 높이로 한다.

90번

과전류차단기로 시설하는 퓨즈 중 고압전로에 사용하는 포장퓨즈는 정격전류의 몇 배의 전류에 견디어야 하는가?

1. 1.1

2. 1.25

3. 1.3

4. 1.6

정답 3번

해설. ③ 1.3
KEC 341.10: 고압전로에 사용하는 포장 퓨즈는 정격전류의 1.3배의 전류에 견디고 2배의 전류로 120분 안에 용단되는 것이어야 한다.
비포장 퓨즈는 정격전류의 1.25배에 견디고 2배의 전류로 2분 안에 용단되는 것이어야 한다.

91번

발전소ㆍ변전소ㆍ개폐소 또는 이에 준하는 곳에서 개폐기 또는 차단기에 사용하는 압축공기장치의 공기압축기는 최고 사용압력의 1.5배의 수압을 연속하여 몇 분간 가하여 시험을 하였을 때에 이에 견디고 또한 새지 아니하여야 하는가?

1. 5

2. 10

3. 15

4. 20

정답 2번

해설. ② 10
KEC 341.15(압축공기계통): 공기압축기는 최고 사용압력의 1.5배의 수압(수압이 곤란할 때는 1.25배의 기압)을 연속하여 10분간 가하여 시험하였을 때 이에 견디고 새지 아니하여야 한다.

92번

전로에 대한 설명 중 옳은 것은?

1. 통상의 사용 상태에서 전기를 절연한 곳

2. 통상의 사용 상태에서 전기를 접지한 곳

3. 통상의 사용 상태에서 전기가 통하고 있는 곳

4. 통상의 사용 상태에서 전기가 통하고 있지 않은 곳

정답 3번

해설. ③ 통상의 사용 상태에서 전기가 통하고 있는 곳
전기설비기술기준 제3조(정의)에 따라 "전로"란 통상의 사용 상태에서 전기가 통하고 있는 곳을 말한다.
전기를 절연하거나 접지한 곳, 전기가 통하지 않는 곳은 전로가 아니다.

93번

전기철도에서 직류(공칭전압 750V 또는 1,500V) 전차선의 정적(靜的) 최소 높이는 궤도면상 몇 mm 이상이어야 하는가?

1. 4,400

2. 4,570

3. 4,800

4. 5,000

정답 1번

해설. ① 4,400
KEC 431.6 표 431.6-1(전차선 및 급전선의 최소 높이): 직류 750 V·1,500 V는 동적 4,800 mm, 정적 4,400 mm, 단상교류 25,000 V는 동적 4,800 mm, 정적 4,570 mm이다.
※ 현행 KEC 431.6 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

94번

그림은 전력선 반송통신용 결합장치의 보안장치를 나타낸 것이다. S의 명칭으로 옳은 것은?

1. 동축 케이블

2. 결합 커패시터

3. 접지용 개폐기

4. 구상용 방전갭

정답 3번

해설. ③ 접지용 개폐기
KEC 362.11 그림(전력선 반송 통신용 결합장치의 보안장치)의 기호: S 접지용 개폐기, CC 결합 커패시터, CF 결합 필터, DR 배류 선륜(2 A 이상), FD 동축 케이블, F 포장 퓨즈(10 A 이하), L₁ 피뢰기(교류 300 V 이하 동작), L₂ 방전갭(1.3~1.6 kV), L₃ 구상 방전갭(2~3 kV), E 접지.

95번

저압 옥상전선로를 전개된 장소에 시설하는 내용으로 틀린 것은?

1. 전선은 절연전선일 것

2. 전선은 2.5mm² 이상의 경동선일 것

3. 전선과 그 저압 옥상전선로를 시설하는 조영재와의 간격은 2m 이상일 것

4. 전선은 조영재에 절연성·난연성 및 내수성이 있는 애자를 사용하여 지지하고 그 지지점 간의 거리는 15m 이하일 것

정답 2번

해설. ② 전선은 2.5mm² 이상의 경동선일 것
KEC 221.3: 저압 옥상전선로의 전선은 인장강도 2.30 kN 이상 또는 지름 2.6 mm 이상의 경동선을 사용한다.
① 절연전선(OW전선 포함) 사용, ③ 조영재와의 간격 2 m(고압·특고압 절연전선·케이블은 1 m) 이상, ④ 절연성·난연성·내수성 애자로 지지하고 지지점 간 거리 15 m 이하는 옳다.

96번

가공전선로 지지물의 철탑오름 및 전주오름 방지를 위한 발판 볼트는 지표상 몇 m 미만에 시설하여서는 아니 되는가?

1. 1.2

2. 1.5

3. 1.8

4. 2.0

정답 3번

해설. ③ 1.8
KEC 331.4(가공전선로 지지물의 철탑오름 및 전주오름 방지): 가공전선로의 지지물에 취급자가 오르내리는 데 사용하는 발판 볼트 등은 지표상 1.8 m 미만에 시설하여서는 아니 된다(발판 볼트를 내부에 넣을 수 있는 구조 등 예외 있음).

97번

고압 보안공사에서 지지물이 A종 철주인 경우 지지물 간 거리(경간)는 몇 m 이하인가?

1. 100

2. 150

3. 250

4. 400

정답 1번

해설. ① 100
KEC 332.10(고압 보안공사)의 지지물 간 거리 제한 표: 목주·A종 철주·A종 철근 콘크리트주 100 m, B종 철주·B종 철근 콘크리트주 150 m, 철탑 400 m 이하이다.

98번

무대, 무대마루 밑, 오케스트라 박스, 영사실 기타 사람이나 무대 도구가 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내배선, 전구선 또는 이동전선은 사용전압이 몇 V 이하이어야 하는가?

1. 60

2. 110

3. 220

4. 400

정답 4번

해설. ④ 400
KEC 242.6.2: 무대·무대마루 밑·오케스트라 박스·영사실 기타 사람이나 무대 도구가 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내배선, 전구선 또는 이동전선은 사용전압이 400 V 이하이어야 한다.

99번

금속덕트 공사에 의한 저압 옥내배선공사 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 덕트는 211과 140에 준하여 접지공사를 한다.

2. 금속덕트는 두께 1.0㎜ 이상인 철판으로 제작하고 덕트 상호간에 완전하게 접속한다.

3. 덕트를 조영재에 붙이는 경우 덕트 지지점간의 거리를 3m 이하로 견고하게 붙인다.

4. 금속덕트에 넣은 전선의 단면적의 합계가 덕트의 내부 단면적의 20% 이하가 되도록 한다.

정답 2번

해설. ② 금속덕트는 두께 1.0㎜ 이상인 철판으로 제작하고 덕트 상호간에 완전하게 접속한다.
KEC 232.31.2: 금속덕트는 폭 40 mm 이상, 두께 1.2 mm 이상인 철판 또는 동등 이상의 금속제로 견고하게 제작한 것이어야 한다.
① 232.31.3: 덕트는 211과 140에 준하여 접지, ③ 지지점 간 거리 3 m 이하, ④ 전선 단면적 합계는 덕트 내부 단면적의 20% 이하(제어회로 등만 넣으면 50%)는 옳다.
※ 현행 KEC 232.31 기준에 맞게 보기를 고쳤다.

100번

분기회로의 과부하 보호장치를 분기점에 설치하지 않는 경우로서, 분기점과 보호장치 사이에 다른 분기회로 또는 콘센트의 접속이 없고 단락의 위험과 화재 및 인체에 대한 위험성이 최소화되도록 시설한 때에는 분기점으로부터 몇 m까지 이동하여 설치할 수 있는가?

1. 2

2. 3

3. 4

4. 5

정답 2번

해설. ② 3
KEC 212.4.2: 분기회로의 과부하 보호장치는 분기점에 설치하는 것이 원칙이나, 분기점과 보호장치 사이에 다른 분기회로나 콘센트 접속이 없고 단락·화재·인체 위험이 최소화되도록 시설한 경우에는 분기점으로부터 3 m까지 이동하여 설치할 수 있다.
※ 현행 KEC 212.4.2 기준에 맞게 문제를 고쳤다.

전기공사기사 필기 2018년 1회 기출문제

전기응용 및 공사재료

전력공학

전기기기

회로이론 및 제어공학

전기설비기술기준

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