전기공사기사 필기 2019년 1회 기출문제 정답 및 해설

1번

전동기의 전원 접속을 바꾸어 역 토크를 발생시켜 급정지시키는 방법은?

1. 역전제동

2. 발전제동

3. 와전류식제동

4. 회생제동

정답 1번

해설. ① 역전제동(플러깅)은 운전 중인 전동기의 전원 접속(3상 중 2선)을 바꾸어 회전 방향과 반대인 토크를 발생시켜 급정지시키는 방법이다.
② 발전제동은 전원을 끊고 전동기를 발전기로 동작시켜 저항에서 열로 소비, ③ 와전류제동은 와전류에 의한 제동, ④ 회생제동은 발생 전력을 전원으로 되돌리는 제동이다.

2번

지름 40cm 인 완전 확산성 구형 글로브의 중심에 모든 방향의 광도가 균일하게 110 cd 되는 전구를 넣고 탁상 2m의 높이에서 점등하였다. 탁상 위의 조도는 약 몇 lx 인가? (단, 글로브 내면의 반사율은 40%, 투과율은 50% 이다.)

1. 23

2. 33

3. 49

4. 53

정답 1번

해설. ① 23 lx
풀이: 글로브 효율 η = τ/(1−ρ) = 0.5/(1−0.4) ≒ 0.833
글로브의 광도 I = 110 × 0.833 ≒ 91.7 cd
탁상 조도 E = I/h² = 91.7/2² ≒ 22.9 ≒ 23 lx
완전 확산성 글로브이므로 모든 방향 광도가 같다고 보고 거리 역제곱 법칙을 적용한다.

3번

반지름 a, 휘도 B인 완전 확산성 구면(구형) 광원의 중심에서 거리 h인 점의 조도는?

1. πB

2. πBa²h

3. πBa / h²

4. πBa² / h²

정답 4번

해설. ④ πBa²/h²
풀이: 휘도 B인 완전 확산성 구면 광원의 광도는 I = B × (투영면적 πa²) = πBa² 이다.
거리 h인 점의 조도 E = I/h² = πBa²/h² 이다.
① πB 는 광원 표면의 광속발산도(R = πB)이고, ②·③은 차원이 맞지 않는다.

4번

IGBT 의 설명으로 틀린 것은?

1. GTO 사이리스터처럼 역방향 전압저지 특성을 갖는다.

2. 오프상태에서 SCR 사이리스터처럼 양방향 전압저지 능력을 갖는다.

3. 게이트와 에미터간 입력 임피던스가 매우 높아 BJT 보다 구동하기 쉽다.

4. BJT처럼 온드롭(on-drop)이 전류에 관계없이 낮고 거의 일정하여 MOSFET 보다 큰 전류를 흘릴 수 있다.

정답 2번

해설. ② IGBT는 오프 상태에서 주로 순방향 전압을 저지하는 소자로, SCR 사이리스터처럼 양방향 전압저지 능력을 갖지는 않는다.
① 역저지형 IGBT는 GTO처럼 역방향 전압저지 특성을 가질 수 있고, ③ 게이트-에미터 간 입력 임피던스가 매우 높아(MOSFET 구조) 구동이 쉬우며, ④ 온 상태 전압강하가 낮아 MOSFET보다 큰 전류를 흘릴 수 있다.

5번

수은전지의 특징이 아닌 것은?

1. 소형이고 수명이 길다.

2. 방전전압의 변화가 적다.

3. 전해액은 염화암모늄(NH₄Cl) 용액을 사용한다.

4. 양극에 산화수은(HgO), 음극에 아연(Zn)을 사용한다.

정답 3번

해설. ③ 수은전지의 전해액은 수산화칼륨(KOH) 등 알칼리 용액이다. 염화암모늄(NH₄Cl) 용액은 망간 건전지의 전해액이다.
① 소형이고 수명이 길며, ② 방전 중 전압 변화가 적고, ④ 양극(+)에 산화수은(HgO), 음극(−)에 아연(Zn)을 사용한다.

6번

발열체의 구비조건 중 틀린 것은?

1. 내열성이 클 것

2. 내식성이 클 것

3. 가공이 용이할 것

4. 저항률이 비교적 작고 온도계수가 높을 것

정답 4번

해설. ④ 발열체는 저항률이 비교적 크고 저항의 온도계수는 작아야(온도에 따른 저항 변화가 작아야) 한다.
①·②·③ 내열성·내식성이 크고, 가공이 쉬우며 고온에서 기계적 강도가 있고 값이 싸야 하는 것은 발열체의 구비조건이다.

7번

SCR에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 제어기능을 갖는 쌍방향성의 3단자 소자이다.

2. 정류기능을 갖는 단일방향성의 3단자 소자이다.

3. 증폭기능을 갖는 단일방향성의 3단자 소자이다.

4. 스위칭 기능을 갖는 쌍방향성의 3단자 소자이다.

정답 2번

해설. ② SCR(실리콘 제어 정류기)은 애노드·캐소드·게이트의 3단자를 가진 단방향성 사이리스터로, 게이트 신호로 도통 시점을 제어하는 정류 기능을 한다.
① 쌍방향성 3단자 소자는 TRIAC이고, ③ 증폭 기능은 트랜지스터의 특징이며, ④ 쌍방향 스위칭 소자는 TRIAC·SSS 등이다.

8번

자기부상식 철도에서 자석에 의해 부상하는 방법으로 틀린 것은?

1. 영구자석간의 흡인력에 의한 자기부상방식

2. 고온 초전도체와 영구자석의 조합에 의한 자기부상방식

3. 자석과 전기코일간의 유도전류를 이용하는 유도식 자기부상방식

4. 전자석의 흡인력을 제어하여 일정한 간격을 유지하는 흡인식 자기부상방식

정답 1번

해설. ① 영구자석끼리의 흡인력만으로는 간격을 일정하게 유지할 수 없어(가까워질수록 흡인력이 커져 불안정) 자기부상 방식으로 쓰지 않는다.
② 고온 초전도체와 영구자석의 조합(핀 고정 효과), ③ 자석과 코일 사이 유도전류에 의한 반발식(유도식), ④ 전자석 흡인력을 제어하는 흡인식은 실제 쓰이는 자기부상 방식이다.

9번

전자빔으로 용해하는 고융점, 활성금속 재료는?

1. 탄화규소

2. 니크롬 제2종

3. 탄탈, 니오브

4. 철-크롬 제1종

정답 3번

해설. ③ 전자빔 용해는 고진공 속에서 전자빔으로 가열하므로 탄탈(Ta)·니오브(Nb)·몰리브덴·지르코늄 같은 고융점·활성 금속의 용해·정련에 쓰인다.
① 탄화규소는 비금속 발열체, ②·④ 니크롬·철-크롬은 금속 발열체 재료로, 전자빔 용해 대상 재료가 아니다.

10번

적외선 가열의 특징이 아닌 것은?

1. 표면가열이 가능하다.

2. 신속하고 효율이 좋다.

3. 조작이 복잡하여 온도조절이 어렵다.

4. 구조가 간단하다.

정답 3번

해설. ③ 적외선 가열은 조작이 간단하고 온도 조절이 쉬운 것이 특징이다.
① 복사열로 표면만 빠르게 가열할 수 있고, ② 신속하고 효율이 좋으며, ④ 설비 구조가 간단하고 설치 공간이 작아 도장 건조 등에 널리 쓰인다.

11번

단로기의 구조와 관계가 없는 것은?

1. 핀치

2. 베이스

3. 플레이트

4. 리클로저

정답 4번

해설. ④ 리클로저(recloser)는 고장 시 차단 후 자동 재폐로하는 별개의 배전선로 보호기기로, 단로기의 구성 부분이 아니다.
① 핀치(접촉자 압력 조정부), ② 베이스, ③ 플레이트(블레이드 지지 금구) 등은 단로기 구조와 관계가 있다.

12번

누전차단기의 동작시간에 따른 분류로 틀린 것은?

1. 고속형

2. 저감도형

3. 시연형

4. 반한시형

정답 2번

해설. ② 저감도형은 정격감도전류(감도)에 따른 분류(고감도형·중감도형·저감도형)이다.
동작시간에 따른 분류는 ① 고속형(0.1초 이내), ③ 시연형(0.1초 초과 2초 이내), ④ 반한시형(감도전류 배수에 따라 동작시간이 짧아짐)이다.

13번

옥외용 비닐절연전선의 약호 명칭은?

1. DV

2. CV

3. OW

4. OC

정답 3번

해설. ③ OW는 옥외용 비닐 절연전선(Outdoor Weather-proof PVC insulated wire)의 약호로 저압 가공 배전선 등에 쓴다.
① DV는 인입용 비닐 절연전선, ② CV는 가교폴리에틸렌 절연 비닐 시스 케이블, ④ OC는 옥외용 가교폴리에틸렌 절연전선이다.

14번

금속관에 넣어 시설하면 안되는 접지선은?

1. 피뢰침형 접지선

2. 저압기기용 접지선

3. 고압기기용 접지선

4. 특고압기기용 접지선

정답 1번

해설. ① 피뢰용 접지선을 금속관에 넣으면 큰 뇌전류가 흐를 때 금속관의 자성·유도 작용으로 임피던스가 커져 방전 효과가 떨어지고 관에서 불꽃이 생길 수 있으므로 금속관에 넣지 않는다.
②·③·④ 기기용 접지선은 손상 방지를 위해 필요하면 전선관 등에 넣어 보호할 수 있다(사람이 닿을 우려가 있는 곳은 KEC 142.3.1에 따라 합성수지관 등으로 덮음).

15번

옥내배선의 애자사용 공사에 많이 사용하는 특대 놉 애자의 높이(mm)는?

1. 75

2. 65

3. 60

4. 50

정답 2번

해설. ② 특대 놉 애자의 높이는 65 mm이다.
놉 애자는 크기에 따라 소·중·대·특대로 나뉘며 특대가 가장 높고, 애자사용 공사에서 굵은 전선이나 전선을 조영재에서 충분히 떨어뜨려야 하는 곳에 쓴다. ①·③·④는 특대 놉 애자의 높이가 아니다.

16번

피뢰시스템의 인하도선(피뢰도선)을 구리선으로 할 경우의 최소 단면적은 몇 mm² 이상으로 해야 하는가? (단, KEC 152.2에서 정한 KS C IEC 62305-3 기준에 따른다.)

1. 14

2. 22

3. 30

4. 50

정답 4번

해설. ④ KEC 152.2는 인하도선시스템 재료를 KS C IEC 62305-3의 표 6에 따르도록 하며, 구리 인하도선(테이프형·원형 단선·연선)의 최소 단면적은 50 mm²이다.
①·②·③ 14·22·30 mm²는 기준에 미달한다. 참고로 피뢰시스템이 접속되는 접지도체는 구리 16 mm² 이상(KEC 142.3.1)이다.
※ 현행 KEC 152.2 기준에 맞게 문제를 고쳤다.

17번

개폐기 중에서 부하 전류의 차단능력이 없는 것은?

1. OCB

2. OS

3. DS

4. ACB

정답 3번

해설. ③ DS(단로기)는 부하전류를 차단하는 능력이 없어 무부하 상태에서만 회로를 개폐(격리)한다.
① OCB(유입차단기), ④ ACB(기중차단기)는 고장전류까지 차단하며, ② OS(유입개폐기)는 부하전류를 개폐할 수 있다.

18번

가공전선로의 저압주에서 보안공사의 경우 목주 말구 굵기의 최소 지름(cm)은?

1. 10

2. 12

3. 14

4. 15

정답 2번

해설. ② 12 cm
KEC 222.10(저압 보안공사)에 따라 목주는 풍압하중에 대한 안전율 1.5 이상, 굵기는 위쪽 끝(말구)의 지름 0.12 m(12 cm) 이상이어야 한다.
참고로 고압 보안공사의 목주도 말구 지름 0.12 m 이상이며, 농사용 저압 가공전선로의 목주는 0.09 m 이상이다.

19번

무거운 조명기구를 파이프로 매달 때 사용하는 것은?

1. 노멀밴드

2. 파이프행거

3. 엔트런스 캡

4. 픽스쳐 스터드와 하키

정답 4번

해설. ④ 픽스쳐 스터드(fixture stud)와 하키(hickey)는 무거운 조명기구를 파이프 등으로 매달 때 아웃렛 박스에 고정하는 데 쓴다.
① 노멀밴드는 금속관의 직각 굴곡부, ② 파이프행거는 배관 지지, ③ 엔트런스 캡은 인입구 관단에 빗물 침입을 막는 데 쓴다.

20번

전원을 넣자마자 곧바로 점등되는 형광등용의 안정기는?

1. 점등관식

2. 래피드스타트식

3. 글로우스타트식

4. 필라멘트 단락식

정답 2번

해설. ② 래피드스타트식은 점등관(글로우 램프) 없이 필라멘트를 예열하면서 전원을 넣자마자 곧바로 점등되는 방식이다.
①·③ 점등관식(글로우스타트식)은 점등관이 동작하는 동안 1~3초 지연 후 점등되고, ④ 필라멘트 단락식은 수동 스위치로 필라멘트를 예열한 뒤 점등하는 방식이다.

21번

보호계전기의 반한시·정한시 특성은?

1. 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성

2. 최소 동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작하는 특성

3. 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에 동작하는 특성

4. 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧아지며, 어떤 전류 이상이 되면 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에서 동작하는 특성

정답 4번

해설. ④ 반한시·정한시 특성은 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧아지다가(반한시), 어떤 전류 이상에서는 전류 크기에 관계없이 일정 시간에 동작(정한시)하는 특성이다.
① 반한시 특성, ② 순한시 특성, ③ 정한시 특성에 대한 설명이다.

22번

비접지식 3상 송배전계통에서 1선 지락고장 시 고장전류를 계산하는데 사용되는 정전용량은?

1. 작용정전용량

2. 대지정전용량

3. 합성정전용량

4. 선간정전용량

정답 2번

해설. ② 비접지식 계통에서 1선 지락 시 지락전류는 건전상의 대지정전용량 Cₛ를 통해 흐르며 Ig = 3ωCₛₑ 로 계산한다.
① 작용정전용량은 정상 운전 시 충전전류 계산, ④ 선간정전용량은 선간 충전전류 계산에 쓰고, ③ 합성정전용량은 지락전류 계산에 쓰는 값이 아니다.

23번

임피던스 Z₁, Z₂ 및 Z₃을 그림과 같이 접속한 선로의 A쪽에서 전압파 E가 진행해 왔을 때 접속점 B에서 무반사로 되기 위한 조건은?

1. Z₁ = Z₂ + Z₃

2. 1/Z₃ = 1/Z₁ + 1/Z₂

3. 1/Z₁ = 1/Z₂ + 1/Z₃

4. 1/Z₂ = 1/Z₁ + 1/Z₃

정답 3번

해설. ③ 1/Z₁ = 1/Z₂ + 1/Z₃
접속점 B에서 진행파가 보는 임피던스는 Z₂와 Z₃의 병렬 합성값이다. 반사계수 β = (ZB − Z₁)/(ZB + Z₁) 가 0이 되려면 Z₁ = Z₂Z₃/(Z₂ + Z₃), 즉 1/Z₁ = 1/Z₂ + 1/Z₃ 이어야 한다.
①은 직렬 합성, ②·④는 임피던스 위치를 잘못 놓은 식이다.

24번

1선 지락 시에 지락전류가 가장 작은 송전계통은?

1. 비접지식

2. 직접접지식

3. 저항접지식

4. 소호리액터접지식

정답 4번

해설. ④ 소호리액터 접지식은 대지정전용량과 병렬공진하는 리액터로 중성점을 접지하므로 1선 지락 시 지락전류가 거의 0에 가까워 가장 작다.
① 비접지식은 대지 충전전류 정도, ③ 저항접지식은 저항으로 제한된 전류, ② 직접접지식은 지락전류가 가장 크다.

25번

변전소의 가스차단기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 근거리 차단에 유리하지 못하다.

2. 불연성이므로 화재의 위험성이 적다.

3. 특고압 계통의 차단기로 많이 사용된다.

4. 이상전압의 발생이 적고, 절연회복이 우수하다.

정답 1번

해설. ① 가스차단기(GCB)는 SF₆ 가스의 우수한 소호 성능으로 근거리 선로고장 차단에도 유리하다.
② SF₆는 불연성이라 화재 위험이 적고, ③ 특고압·초고압 계통 차단기로 많이 쓰며, ④ 개폐 시 이상전압 발생이 적고 절연 회복이 빠르다.

26번

다중접지 계통에 사용되는 재폐로 기능을 갖는 일종의 차단기로서 과부하 또는 고장전류가 흐르면 순시동작하고, 일정시간 후에는 자동적으로 재폐로 하는 보호기기는?

1. 라인퓨즈

2. 리클로저

3. 섹셔널라이저

4. 고장구간 자동개폐기

정답 2번

해설. ② 리클로저(recloser)는 과부하·고장전류가 흐르면 순시 동작하여 차단하고 일정 시간 후 자동 재폐로하는 보호기기로, 다중접지 배전계통에 쓴다.
① 라인퓨즈는 재폐로 기능이 없고, ③ 섹셔널라이저는 고장전류 차단 능력 없이 리클로저 동작 횟수를 세어 개방하며, ④ 고장구간 자동개폐기는 고장 구간을 분리하는 개폐기다.

27번

비접지 계통의 지락사고 시 계전기의 영상전류를 공급하기 위하여 설치하는 기기는?

1. PT

2. CT

3. ZCT

4. GPT

정답 3번

해설. ③ ZCT(영상변류기)는 지락사고 시 흐르는 영상전류를 검출하여 지락계전기에 공급한다.
① PT(계기용 변압기)는 전압, ② CT(변류기)는 선로전류를 변성하며, ④ GPT(접지형 계기용 변압기)는 비접지 계통에서 영상전압을 검출하는 기기다.

28번

켈빈(Kelvin)의 법칙이 적용되는 경우는?

1. 전압 강하를 감소시키고자 하는 경우

2. 부하 배분의 균형을 얻고 하는 경우

3. 전력 손실량을 축소시키고자 하는 경우

4. 경제적인 전선의 굵기를 선정하고자 하는 경우

정답 4번

해설. ④ 켈빈의 법칙은 전선 단위길이당 연간 손실 전력량 요금과 전선 건설비의 연간 이자·감가상각비가 같아지는 굵기가 가장 경제적이라는 법칙으로, 경제적인 전선 굵기 선정에 쓴다.
①·②·③ 전압강하, 부하 배분, 손실 축소는 켈빈 법칙의 적용 목적이 아니다.

29번

이상전압의 파고값을 저감시켜 전력사용설비를 보호하기 위하여 설치하는 것은?

1. 초호환

2. 피뢰기

3. 계전기

4. 접지봉

정답 2번

해설. ② 피뢰기는 뇌서지·개폐서지 등 이상전압이 침입하면 방전하여 파고값을 저감시키고, 속류를 차단해 전력설비의 절연을 보호한다.
① 초호환(소호각)은 애자련의 섬락 시 아크로부터 애자를 보호하고, ③ 계전기는 고장 검출, ④ 접지봉은 접지극이다.

30번

배전반에 접속되어 운전 중인 계기용 변압기(PT) 및 변류기(CT)의 2차측 회로를 점검할 때 조치사항으로 옳은 것은?

1. CT만 단락시킨다.

2. PT만 단락시킨다.

3. CT와 PT 모두를 단락시킨다.

4. CT와 PT 모두를 개방시킨다.

정답 1번

해설. ① CT 2차측을 개방하면 1차 전류가 모두 여자전류가 되어 2차에 고전압이 유기되고 철심이 과열·절연 파괴되므로 CT는 반드시 단락시킨 뒤 점검한다.
② PT 2차측을 단락하면 큰 단락전류가 흘러 PT가 소손되므로 PT는 단락하면 안 된다. 따라서 ③·④는 옳지 않다.

31번

선간전압이 154 kV이고, 1상당의 임피던스가 j8 Ω인 기기가 있을 때, 기준용량을 100 MVA로 하면 %임피던스는 약 몇 %인가?

1. 2.75

2. 3.15

3. 3.37

4. 4.25

정답 3번

해설. ③ 3.37 %
풀이: %Z = (P × Z)/(10 × V²) [P: kVA, V: kV]
= (100,000 × 8)/(10 × 154²) = 800,000/237,160 ≒ 3.37 %
(같은 식: %Z = Z·P/V² × 100 = 8 × 100×10⁶ /(154×10³)² × 100 ≒ 3.37 %)

32번

배전선로의 역률 개선에 따른 효과로 적합하지 않은 것은?

1. 선로의 전력손실 경감

2. 선로의 전압강하의 감소

3. 전원측 설비의 이용률 향상

4. 선로 절연의 비용 절감

정답 4번

해설. ④ 역률 개선은 무효전류를 줄여 선로 전류를 감소시키는 것으로, 선로 절연 비용 절감과는 관계가 없다.
① 전류 감소로 전력손실(I²R) 경감, ② 전압강하 감소, ③ 같은 설비로 더 많은 유효전력을 공급하므로 변압기·발전기 등 전원측 설비 이용률이 향상된다.

33번

총 낙차 300 m, 사용수량 20 m³/s인 수력발전소의 발전기 출력은 약 몇 kW인가? (단, 수차 및 발전기 효율은 각각 90%, 98%라 하고, 손실낙차는 총 낙차의 6%라고 한다.)

1. 48750

2. 51860

3. 54170

4. 54970

정답 1번

해설. ① 48750 kW
풀이: 유효낙차 H = 300 × (1 − 0.06) = 282 m
P = 9.8·Q·H·ηt·ηg = 9.8 × 20 × 282 × 0.9 × 0.98
= 48,750 kW (약 48,749.9 kW)

34번

수차의 캐비테이션 방지책으로 틀린 것은?

1. 흡출수두를 증대시킨다.

2. 과부하 운전을 가능한 한 피한다.

3. 수차의 비속도를 너무 크게 잡지 않는다.

4. 침식에 강한 금속재료로 러너를 제작한다.

정답 1번

해설. ① 캐비테이션을 막으려면 흡출수두(흡출관 높이)를 작게 하여 러너 출구 압력이 너무 낮아지지 않게 해야 한다. 흡출수두를 증대하면 오히려 캐비테이션이 잘 생긴다.
② 과부하 운전 회피, ③ 비속도를 너무 크게 잡지 않기, ④ 침식에 강한 재료(스테인리스강 등)로 러너 제작은 올바른 방지책이다.

35번

저압뱅킹방식에서 저압선의 고장에 의하여 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 차단되는 현상은?

1. 아킹(Arcing)

2. 플리커(Flicker)

3. 밸런스(Balance)

4. 캐스케이딩(Cascading)

정답 4번

해설. ④ 캐스케이딩(cascading)은 저압뱅킹 방식에서 저압선 고장으로 한 변압기의 퓨즈가 끊어지면 부하가 이웃 변압기로 넘어가 연쇄적으로 건전한 변압기까지 차단되는 현상이다. 구분 퓨즈(뱅킹 퓨즈)를 설치해 방지한다.
① 아킹은 아크 발생, ② 플리커는 전압의 깜박임, ③ 밸런스는 부하 평형을 뜻한다.

36번

단도체 방식과 비교할 때 복도체 방식의 특징이 아닌 것은?

1. 안정도가 증가된다.

2. 인덕턴스가 감소된다.

3. 송전용량이 증가된다.

4. 코로나 임계전압이 감소한다.

정답 4번

해설. ④ 복도체는 등가 반지름이 커져 전선 표면 전위경도가 낮아지므로 코로나 임계전압이 상승(증가)한다. 따라서 '감소한다'는 틀렸다.
② 인덕턴스는 감소하고 정전용량은 증가하며, 이에 따라 ③ 송전용량 증가, ① 안정도 증가 효과가 있다.

37번

동일 전력을 동일 선간전압, 동일 역률로 동일 거리에 보낼 때 사용하는 전선의 총 중량이 같으면, 3상 3선식일 때와 단상 2선식일 때의 전력손실비(3상 3선식/단상 2선식)는?

1. 1

2. 3/4

3. 2/3

4. 1/√3

정답 2번

해설. ② 3/4
풀이: 단상 전류 I₁ = P/(V cosθ), 3상 전류 I₃ = P/(√3 V cosθ) = I₁/√3
총 중량이 같으므로 2A₁ = 3A₃ → R₃ = 1.5R₁
손실비 = 3I₃²R₃/(2I₁²R₁) = 3 × (1/3) × 1.5/2 = 3/4

38번

송전선 중간에 전원이 없을 경우에 송전단의 전압 Eₛ = AEᵣ + BIᵣ 이 된다. 수전단의 전압 Eᵣ의 식으로 옳은 것은? (단, Iₛ, Iᵣ는 송전단 및 수전단의 전류이다.)

1. Eᵣ = AEₛ + CIₛ

2. Eᵣ = BEₛ + AIₛ

3. Eᵣ = DEₛ − BIₛ

4. Eᵣ = CEₛ − DIₛ

정답 3번

해설. ③ Eᵣ = DEₛ − BIₛ
4단자 방정식 Eₛ = AEᵣ + BIᵣ, Iₛ = CEᵣ + DIᵣ 을 Eᵣ, Iᵣ에 대해 풀면 AD − BC = 1 이므로
Eᵣ = DEₛ − BIₛ, Iᵣ = −CEₛ + AIₛ 가 된다.
나머지 보기는 역행렬 계수 배치가 맞지 않는다.

39번

송배전 선로에서 도체의 굵기는 같게 하고 도체간의 간격을 크게 하면 도체의 인덕턴스는?

1. 커진다.

2. 작아진다.

3. 변함이 없다.

4. 도체의 굵기 및 도체간의 간격과는 무관하다.

정답 1번

해설. ① 선로 인덕턴스 L = 0.05 + 0.4605 log₁₀(D/r) [mH/km] 이므로 도체 굵기(r)가 같을 때 선간 거리 D를 크게 하면 인덕턴스는 커진다.
반대로 정전용량은 작아진다. 따라서 ②·③·④는 틀리다.

40번

수전단을 단락한 경우 송전단에서 본 임피던스가 330 Ω이고, 수전단을 개방한 경우 송전단에서 본 어드미턴스가 1.875×10⁻³ ℧일 때 송전단의 특성임피던스는 약 몇 Ω인가?

1. 120

2. 220

3. 320

4. 420

정답 4번

해설. ④ 420 Ω
풀이: Z₀ = √(Zₛₛ/Yₛₒ) = √(330 / 1.875×10⁻³)
= √176,000 ≒ 419.5 ≒ 420 Ω
수전단 단락 시 임피던스 Zₛₛ ≒ Z, 개방 시 어드미턴스 Yₛₒ ≒ Y 로 보아 특성임피던스를 구한다.

41번

직류 분권전동기가 전기자 전류 100A 일 때 50 kg·m 의 토크를 발생하고 있다. 부하가 증가하여 전기자 전류가 120A로 되었다면 발생 토크(kg·m)는 얼마인가?

1. 60

2. 67

3. 88

4. 160

정답 1번

해설. ① 60 kg·m
풀이: 분권전동기는 계자전류가 일정하여 자속 φ가 일정하므로 T = kφIₐ ∝ Iₐ
T₂ = 50 × 120/100 = 60 kg·m
(직권전동기라면 T ∝ Iₐ² 이 되어 72 kg·m이 된다.)

42번

유도전동기의 기동 시 공급하는 전압을 단권변압기에 의해서 일시 강하시켜서 기동전류를 제한하는 기동방법은?

1. Y-△ 기동

2. 저항기동

3. 직접기동

4. 기동 보상기에 의한 기동

정답 4번

해설. ④ 기동 보상기법은 단권변압기로 공급 전압을 낮추어 기동전류를 제한하고, 가속 후 전전압으로 바꾸는 방법(주로 15 kW 이상 농형)이다.
① Y-△ 기동은 결선 변경으로 전압을 1/√3 로, ② 저항기동은 저항으로 전류 제한, ③ 직접기동은 전전압을 바로 가하는 방법이다.

43번

정류회로에서 상의 수를 크게 했을 경우 옳은 것은?

1. 맥동 주파수와 맥동률이 증가한다.

2. 맥동률과 맥동 주파수가 감소한다.

3. 맥동 주파수는 증가하고 맥동률은 감소한다.

4. 맥동률과 주파수는 감소하나 출력이 증가한다.

정답 3번

해설. ③ 정류 상수(상의 수)를 늘리면 한 주기 동안 맥동 횟수가 많아져 맥동 주파수는 증가하고, 출력 파형이 평탄해져 맥동률은 감소한다.
예: 단상 반파 맥동률 121%, 단상 전파 48%, 3상 반파 17%, 3상 전파 4%. 따라서 ①·②·④는 틀리다.

44번

직류기의 손실 중에서 기계손으로 옳은 것은?

1. 풍손

2. 와류손

3. 표류 부하손

4. 브러시의 전기손

정답 1번

해설. ① 풍손은 회전자가 공기와 마찰하여 생기는 손실로, 베어링 마찰손·브러시 마찰손과 함께 기계손이다.
② 와류손은 철손, ③ 표류 부하손은 부하 전류에 따른 부하손, ④ 브러시의 전기손(접촉저항손)은 동손(구리손) 계열의 부하손이다.

45번

3상 유도전동기의 기동법 중 전전압 기동에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 기동 시에 역률이 좋지 않다.

2. 소용량으로 기동 시간이 길다.

3. 소용량 농형 전동기의 기동법이다.

4. 전동기 단자에 직접 정격전압을 가한다.

정답 2번

해설. ② 전전압(직접) 기동은 정격전압을 바로 가하므로 기동 토크가 커서 기동 시간이 짧다. '기동 시간이 길다'는 틀렸다.
① 기동 시 역률이 나쁘고 정격의 5~7배 기동전류가 흐르며, ③ 주로 소용량(약 5 kW 이하) 농형에 쓰고, ④ 전동기 단자에 직접 정격전압을 가한다.

46번

동기발전기의 단락비가 적을 때의 설명으로 옳은 것은?

1. 동기 임피던스가 크고 전기자 반작용이 작다.

2. 동기 임피던스가 크고 전기자 반작용이 크다.

3. 동기 임피던스가 작고 전기자 반작용이 작다.

4. 동기 임피던스가 작고 전기자 반작용이 크다.

정답 2번

해설. ② 단락비 Kₛ = 1/Zₛ[p.u.] 이므로 단락비가 작으면 동기 임피던스가 크고, 이는 전기자 반작용 리액턴스가 크다는 뜻이므로 전기자 반작용도 크다.
단락비가 작은 기계(동기계)는 전압변동률이 크고 안정도가 낮으며 기계가 작고 가볍다. ①·③·④는 틀리다.

47번

3/4 부하에서 효율이 최대인 주상변압기의 전부하 시 철손과 동손의 비는?

1. 8 : 4

2. 4 : 8

3. 9 : 16

4. 16 : 9

정답 3번

해설. ③ 9 : 16
풀이: 최대 효율은 철손 Pi = m²Pc (m: 부하율)일 때이다.
m = 3/4 → Pi = (3/4)²Pc = (9/16)Pc
따라서 전부하 시 철손 : 동손 = 9 : 16

48번

유도전동기의 속도제어를 인버터방식으로 사용하는 경우 1차 주파수에 비례하여 1차 전압을 공급하는 이유는?

1. 역률을 제어하기 위해

2. 슬립을 증가시키기 위해

3. 자속을 일정하게 하기 위해

4. 발생토크를 증가시키기 위해

정답 3번

해설. ③ 유도전동기의 자속은 φ ∝ V/f 이므로, 주파수만 바꾸면 자속이 변해 과여자(자기포화) 또는 토크 부족이 생긴다. 1차 주파수에 비례하여 1차 전압을 바꾸면(V/f 일정 제어) 자속이 일정하게 유지된다.
①·②·④ 역률 제어, 슬립 증가, 토크 증가가 목적은 아니다.

49번

그림과 같은 단상 전파 사이리스터 정류회로에서 V(전원전압의 실효값) = 100 V, 점호각 α = 30°일 때의 부하 시 직류전압 Edα(V)는 약 얼마인가? (단, 전류가 연속하는 경우이고, 전원 리액턴스 Xₛ에 의한 전압강하는 무시한다.)

1. 90

2. 86

3. 77.9

4. 100

정답 3번

해설. ③ 77.9 V
풀이: 전류가 연속하는 단상 전파(브리지) 정류회로의 직류전압
Edα = (2√2/π)·V·cosα = 0.9 × 100 × cos30°
= 0.9 × 100 × 0.866 ≒ 77.9 V
④ 100 V는 교류 실효값, ① 90 V는 α = 0°일 때 값이다.

50번

다음 ( )에 알맞은 것은?
직류발전기에서 계자권선이 전기자에 병렬로 연결된 직류기는 ( ⓐ ) 발전기라 하며, 전기자권선과 계자권선이 직렬로 접속된 직류기는 ( ⓑ ) 발전기라 한다.

1. ⓐ 분권, ⓑ 직권

2. ⓐ 직권, ⓑ 분권

3. ⓐ 복권, ⓑ 분권

4. ⓐ 자여자, ⓑ 타여자

정답 1번

해설. ① ⓐ 분권, ⓑ 직권
계자권선을 전기자와 병렬로 연결하면 분권, 직렬로 연결하면 직권, 두 계자권선을 모두 가지면 복권이다.
④ 자여자·타여자는 계자 전류를 자기 전기자에서 얻는지(자여자) 별도 전원에서 얻는지(타여자)에 따른 분류이다.

51번

60 Hz의 변압기에 50 Hz의 동일전압을 가했을 때의 자속밀도는 60 Hz 때와 비교하였을 경우 어떻게 되는가?

1. 5/6 로 감소

2. 6/5 로 증가

3. (5/6)¹·⁶ 로 감소

4. (6/5)² 로 증가

정답 2번

해설. ② 6/5로 증가
풀이: E = 4.44fNBₘₐ 에서 전압이 같으면 Bₘ ∝ 1/f
B₅₀/B₆₀ = 60/50 = 6/5 → 자속밀도는 6/5배로 증가한다.
참고로 이때 히스테리시스손은 (6/5)^0.6 정도 증가하고 와류손은 변하지 않는다.

52번

2대의 변압기로 V결선하여 3상 변압하는 경우 변압기 이용률은 약 몇 % 인가?

1. 57.8

2. 66.6

3. 86.6

4. 100

정답 3번

해설. ③ 86.6 %
풀이: V결선 출력 = √3·P (P: 변압기 1대 용량)
이용률 = √3P/(2P) = √3/2 ≒ 0.866 → 86.6 %
① 57.7 %는 △결선 3대 대비 V결선 출력비(1/√3)이다.

53번

1차 전압 6600 V, 2차 전압 220 V, 주파수 60 Hz, 1차 권수 1200 회인 경우 변압기의 최대 자속(Wb)은?

1. 0.36

2. 0.63

3. 0.012

4. 0.021

정답 4번

해설. ④ 0.021 Wb
풀이: E₁ = 4.44·f·N₁·φₘ → φₘ = E₁/(4.44 f N₁)
= 6600/(4.44 × 60 × 1200) ≒ 0.0206 ≒ 0.021 Wb

54번

비례추이와 관계있는 전동기로 옳은 것은?

1. 동기전동기

2. 농형 유도전동기

3. 단상정류자전동기

4. 권선형 유도전동기

정답 4번

해설. ④ 비례추이는 권선형 유도전동기에서 2차 저항을 바꾸면 슬립이 2차 저항에 비례해 이동(토크·전류 특성 곡선이 평행 이동)하는 성질로, 기동 토크 증가·속도 제어에 이용한다.
① 동기전동기, ② 농형(2차 저항 조정 불가), ③ 단상 정류자전동기는 비례추이를 이용하지 않는다.

55번

직류발전기의 정류초기에 전류변화가 크며 이때 발생되는 불꽃정류로 옳은 것은?

1. 과정류

2. 직선정류

3. 부족정류

4. 정현파정류

정답 1번

해설. ① 과정류는 정류 초기에 전류 변화가 커서 브러시 앞쪽(진입측)에 불꽃이 생기는 정류이다.
② 직선정류는 전류가 일정하게 변하는 이상적 정류, ④ 정현파정류도 불꽃이 없는 양호한 정류이며, ③ 부족정류는 정류 말기에 전류 변화가 커서 브러시 뒤쪽(후단)에 불꽃이 생긴다.

56번

3상 비돌극형 동기발전기가 있다. 정격출력 5000 kVA, 정격전압 6000 V, 정격역률 0.8이다. 여자를 정격상태로 유지할 때, 이 발전기의 최대출력은 약 몇 kW인가? (단, 1상의 동기리액턴스는 0.8 p.u.이며 저항은 무시한다.)

1. 7500

2. 10000

3. 11500

4. 12500

정답 2번

해설. ② 10000 kW
풀이(p.u.): V = 1, I = 1∠−36.87°
E = V + jXₛᵢ = 1 + j0.8(0.8 − j0.6) = 1.48 + j0.64 → |E| ≒ 1.612
Pₘₐₓ = EV/Xₛ = 1.612 × 1/0.8 ≒ 2.016 p.u.
2.016 × 5000 ≒ 10,080 ≒ 10,000 kW

57번

3상 유도전동기의 속도제어법으로 틀린 것은?

1. 1차 저항법

2. 극수 제어법

3. 전압 제어법

4. 주파수 제어법

정답 1번

해설. ① 1차 저항법은 3상 유도전동기의 속도제어법이 아니다(권선형은 2차 저항법을 쓴다).
② 극수 변환, ③ 1차 전압 제어, ④ 1차 주파수 제어(인버터)는 대표적 속도제어법이며, 이 밖에 2차 저항법·2차 여자법·종속법 등이 있다.

58번

동기발전기의 전기자 권선법 중 집중권인 경우 매극 매상의 홈(slot) 수는?

1. 1개

2. 2개

3. 3개

4. 4개

정답 1번

해설. ① 집중권은 매극 매상의 슬롯 수가 1개인 권선법이다.
매극 매상의 슬롯 수가 2개 이상인 권선법은 분포권으로, 분포권은 고조파를 줄여 기전력 파형을 개선하고 권선의 열 발산이 좋다. ②·③·④는 분포권에 해당한다.

59번

동기전동기의 위상특성곡선(V곡선)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 출력을 일정하게 유지할 때 부하전류와 전기자전류의 관계를 나타낸 곡선

2. 역률을 일정하게 유지할 때 계자전류와 전기자전류의 관계를 나타낸 곡선

3. 계자전류를 일정하게 유지할 때 전기자전류와 출력사이의 관계를 나타낸 곡선

4. 공급전압 V 와 부하가 일정할 때 계자전류의 변화에 대한 전기자전류의 변화를 나타낸 곡선

정답 4번

해설. ④ 위상특성곡선(V곡선)은 공급전압 V와 부하(출력)를 일정하게 두고 계자전류 If를 바꿀 때 전기자전류 Ia의 변화를 나타낸 곡선이다. 곡선의 최저점이 역률 1이며, 과여자면 진상, 부족여자면 지상 전류가 흐른다.
①·②·③은 V곡선의 정의가 아니다.

60번

3상 유도전압조정기의 원리를 응용한 것은?

1. 3상 변압기

2. 3상 유도전동기

3. 3상 동기발전기

4. 3상 교류자전동기

정답 2번

해설. ② 3상 유도전압조정기는 권선형 3상 유도전동기의 회전자를 구속한 상태에서 회전자 위치(각도)를 바꾸어 2차 유기전압의 위상을 조정하는 원리로, 3상 유도전동기 원리를 응용한 것이다.
①·③·④는 유도전압조정기의 원리와 관계가 없다.

61번

그림의 회로에서 V = 10 V, R = 10 Ω, L = 1 H, C = 10 μF 그리고 vC(0) = 0일 때 스위치 K를 닫은 직후 전류의 변화율 di/dt(0⁺)의 값(A/s)은?

1. 0

2. 1

3. 5

4. 10

정답 4번

해설. ④ 10 A/s
풀이: t = 0⁺에서 인덕터 전류 i(0⁺) = 0 이므로 R의 전압강하 0, 콘덴서 전압 vC(0⁺) = 0 이다.
KVL: V = Ri + L·di/dt + vC → 10 = 0 + 1 × di/dt + 0
di/dt(0⁺) = V/L = 10/1 = 10 A/s

62번

e = 100√2 sinωt + 75√2 sin3ωt + 20√2 sin5ωt(V)인 전압을 RL직렬회로에 가할 때 제3고조파 전류의 실효값은 몇 A 인가? (단, R = 4Ω, ωL = 1Ω 이다.)

1. 15

2. 15√2

3. 20

4. 20√2

정답 1번

해설. ① 15 A
풀이: 제3고조파 임피던스 Z₃ = R + j3ωL = 4 + j3 → |Z₃| = 5 Ω
제3고조파 전압 실효값 V₃ = 75 V
I₃ = 75/5 = 15 A

63번

전원과 부하가 △결선된 3상 평형회로가 있다. 전원전압이 200V, 부하 1상의 임피던스가 6 + j8(Ω) 일 때 선전류(A)는?

1. 20

2. 20√3

3. 20/√3

4. √3/20

정답 2번

해설. ② 20√3 A
풀이: 부하 1상 임피던스 |Z| = √(6² + 8²) = 10 Ω
△결선이므로 상전압 = 선간전압 = 200 V → 상전류 = 200/10 = 20 A
선전류 = √3 × 상전류 = 20√3 ≒ 34.6 A

64번

다음과 같은 비정현파 기전력 및 전류에 의한 평균전력을 구하면 몇 W인가?
e = 100 sinωt − 50 sin(3ωt + 30°) + 20 sin(5ωt + 45°) (V)
i = 20 sinωt + 10 sin(3ωt − 30°) + 5 sin(5ωt − 45°) (A)

1. 825

2. 875

3. 925

4. 1175

정답 2번

해설. ② 875 W
풀이: 같은 주파수 성분끼리만 P = (VₘIₘ/2)cosθ 로 더한다.
기본파: 100×20/2 × cos0° = 1000
제3고조파: (−50)×10/2 × cos60° = −125
제5고조파: 20×5/2 × cos90° = 0
P = 1000 − 125 + 0 = 875 W

65번

정현파 교류 v = Vₘ sinωt의 전압을 그림과 같이 반파정류하였을 때의 실효값은 몇 V인가?

1. Vₘ/√2

2. Vₘ/2

3. Vₘ/(2√2)

4. √2·Vₘ

정답 2번

해설. ② Vₘ/2
풀이: 반파정류파의 실효값 V = √[(1/2π)∫₀^π Vₘ² sin²ωt d(ωt)] = √(Vₘ²/4) = Vₘ/2
① Vₘ/√2 는 정현파(전파정류파)의 실효값이고, 반파정류파의 평균값은 Vₘ/π 이다.

66번

회로망 출력단자 a-b에서 바라본 등가임피던스는? (단, V₁ = 6 V, V₂ = 3 V, I₁ = 10 A, R₁ = 15 Ω, R₂ = 10 Ω, L = 2 H, jω = s이다.)

1. s + 15

2. 2s + 6

3. 3/(s + 2)

4. 1/(s + 3)

정답 2번

해설. ② 2s + 6
풀이: 테브난 등가임피던스는 전압원은 단락, 전류원은 개방하고 구한다.
V₁·V₂ 단락, I₁ 개방 → R₁과 R₂가 병렬: 15×10/(15+10) = 6 Ω
여기에 L(임피던스 sL = 2s)이 직렬 → Zab = 2s + 6

67번

F(s) = (2s + 15)/(s³ + s² + 3s) 일 때 f(t)의 최종값은?

1. 2

2. 3

3. 5

4. 15

정답 3번

해설. ③ 5
풀이: 최종값 정리 lim(t→∞) f(t) = lim(s→0) sF(s)
= lim(s→0) s(2s + 15)/[s(s² + s + 3)] = 15/3 = 5
(s² + s + 3 의 근은 좌반면에 있으므로 최종값 정리를 적용할 수 있다.)

68번

분포정수 선로에서 무왜형 조건이 성립하면 어떻게 되는가?

1. 감쇠량이 최소로 된다.

2. 전파속도가 최대로 된다.

3. 감쇠량은 주파수에 비례한다.

4. 위상정수가 주파수에 관계없이 일정하다.

정답 1번

해설. ① 무왜형 조건(RC = LG)이 성립하면 감쇠정수 α = √(RG)로 최소가 되고 주파수와 무관해진다.
위상정수 β = ω√(LC)는 주파수에 비례하고, 전파속도 v = 1/√(LC)는 주파수에 관계없이 일정하다. 따라서 ②·③·④는 틀리다.

69번

대칭 3상 전압이 a상 Va, b상 Vb = a²Va, c상 Vc = aVₐ 일 때 a상을 기준으로 한 대칭분 전압 중 정상분 V₁(V)은 어떻게 표시되는가?

1. (1/3)Vₐ

2. Vₐ

3. aVₐ

4. a²Vₐ

정답 2번

해설. ② Va
풀이: V₁ = (1/3)(Va + aVb + a²Vc) = (1/3)(Va + a³Va + a³Va)
a³ = 1 이므로 V₁ = (1/3)(3Va) = Va
대칭 3상에서는 영상분 V₀ = 0, 역상분 V₂ = 0 이고 정상분만 존재한다.

70번

대칭 5상 교류 성형결선에서 선간전압과 상전압 간의 위상차는 몇 도인가?

1. 27°

2. 36°

3. 54°

4. 72°

정답 3번

해설. ③ 54°
풀이: 대칭 n상 성형결선에서 선간전압은 상전압보다 θ = π/2 × (1 − 2/n) 만큼 앞선다.
n = 5: θ = 90° × (1 − 2/5) = 54°
선간전압 크기는 2sin(π/n) × 상전압 = 2sin36° × 상전압이다.

71번

다음의 신호 흐름 선도를 메이슨의 공식을 이용하여 전달함수를 구하고자 한다. 이 신호 흐름 선도에서 루프(Loop)는 몇 개인가?

1. 0

2. 1

3. 2

4. 3

정답 3번

해설. ③ 2개
루프는 한 마디에서 출발해 같은 마디로 돌아오는 폐경로이다.
㉠ 둘째 마디의 자기 루프(self-loop), ㉡ 둘째 → 셋째 → 넷째 마디로 갔다가 넷째 마디에서 둘째 마디로 되돌아오는 루프, 모두 2개이다.
위쪽 두 곡선은 앞으로만 진행하는 가지이므로 루프가 아니다.

72번

단위궤환 제어시스템에서 전향경로 전달함수가 G(s) = K/[s(s² + 5s + 4)] 일 때, 이 시스템이 안정하기 위한 K의 범위는?

1. K ＜ -20

2. -20 ＜ K ＜ 0

3. 0 ＜ K ＜ 20

4. 20 ＜ K

정답 3번

해설. ③ 0 ＜ K ＜ 20
풀이: 특성방정식 1 + G(s) = 0 → s³ + 5s² + 4s + K = 0
루스 표: s³: 1, 4 / s²: 5, K / s¹: (20 − K)/5 / s⁰: K
안정 조건: (20 − K)/5 ＞ 0, K ＞ 0 → 0 ＜ K ＜ 20

73번

n차 선형 시불변 시스템의 상태방정식을 dX(t)/dt = AX(t) + Br(t)로 표시할 때 상태천이 행렬 Φ(t)(n×n 행렬)에 관하여 틀린 것은?

1. Φ(t) = e^(At)

2. dΦ(t)/dt = A·Φ(t)

3. Φ(t) = ℒ⁻¹[(sI − A)⁻¹]

4. Φ(t)는 시스템의 정상상태응답을 나타낸다.

정답 4번

해설. ④ 상태천이 행렬 Φ(t)는 입력이 없을 때 초기 상태가 시간에 따라 변해 가는 모습, 즉 영입력(자유·과도) 응답을 나타내며 정상상태응답을 나타내는 것이 아니다.
① Φ(t) = e^(At), ② dΦ/dt = AΦ(t), ③ Φ(t) = ℒ⁻¹[(sI − A)⁻¹] 는 모두 옳은 성질이며, Φ(0) = I 이다.

74번

특성 방정식 중에서 안정된 시스템인 것은?

1. 2s³ + 3s² + 4s + 5 = 0

2. s⁴ + 3s³ − s² + s + 10 = 0

3. s⁵ + s³ + 2s² + 4s + 3 = 0

4. s⁴ − 2s³ − 3s² + 4s + 5 = 0

정답 1번

해설. ① 2s³ + 3s² + 4s + 5 = 0
루스 표: s³: 2, 4 / s²: 3, 5 / s¹: (3×4 − 2×5)/3 ≒ 0.67 / s⁰: 5 → 제1열 부호 변화 없음 → 안정
②·④는 계수에 음수가 있고, ③은 s⁴ 항이 빠져 있어 안정 필요조건(모든 계수 존재·같은 부호)을 만족하지 못한다.

75번

PD 조절기의 전달함수 G(s) = 1.2 + 0.02s 의 영점은?

1. -60

2. -50

3. 50

4. 60

정답 1번

해설. ① −60
풀이: 영점은 G(s) = 0 이 되는 s 값이다.
1.2 + 0.02s = 0 → s = −1.2/0.02 = −60
G(s) = 1.2(1 + s/60) 이므로 미분시간 Td = 0.02/1.2 ≒ 0.0167 s 이다.

76번

타이머에서 입력신호가 주어지면 바로 동작하고, 입력신호가 차단된 후에는 일정시간이 지난 후에 출력이 소멸되는 동작형태는?

1. 한시동작 순시복귀

2. 순시동작 순시복귀

3. 한시동작 한시복귀

4. 순시동작 한시복귀

정답 4번

해설. ④ 순시동작 한시복귀는 입력이 들어오면 즉시 동작하고, 입력이 끊어진 뒤 설정 시간이 지나서 복귀(출력 소멸)하는 형태로 오프 딜레이 타이머에 해당한다.
① 한시동작 순시복귀는 온 딜레이, ② 순시동작 순시복귀는 일반 계전기, ③ 한시동작 한시복귀는 동작·복귀 모두 지연되는 형태다.

77번

다음의 신호 흐름 선도에서 C/R는?

1. (G₁ + G₂)/(1 − G₁H₁)

2. G₁G₂/(1 − G₁H₁)

3. (G₁ + G₂)/(1 + G₁H₁)

4. G₁G₂/(1 + G₁H₁)

정답 1번

해설. ① (G₁ + G₂)/(1 − G₁H₁)
메이슨 공식: 전향경로 P₁ = G₁, P₂ = G₂, 루프 L₁ = G₁H₁ (G₁ 가지와 H₁ 되먹임이 이루는 폐경로)
Δ = 1 − G₁H₁, 두 경로 모두 루프와 마디를 공유하므로 Δ₁ = Δ₂ = 1
C/R = (G₁ + G₂)/(1 − G₁H₁)

78번

시간영역에서 자동제어계를 해석할 때 기본 시험입력에 보통 사용되지 않는 입력은?

1. 정속도 입력

2. 정현파 입력

3. 단위계단 입력

4. 정가속도 입력

정답 2번

해설. ② 시간영역 해석의 기본 시험입력은 단위계단(위치) 입력, 정속도(램프) 입력, 정가속도(포물선) 입력, 임펄스 입력이다.
정현파 입력은 주파수응답(주파수영역) 해석에 쓰는 입력이다. 따라서 ①·③·④는 시간영역 시험입력에 해당한다.

79번

R(z) = (1 − e^(−aT))z / [(z − 1)(z − e^(−aT))] 에 대응하는 시간함수 r(t)는? (단, T는 샘플링 주기이다.)

1. te^(at)

2. te^(−at)

3. 1 − e^(−at)

4. 1 + e^(−at)

정답 3번

해설. ③ 1 − e^(−at)
풀이: 부분분수 전개 R(z)/z = (1 − e^(−aT))/[(z − 1)(z − e^(−aT))] = 1/(z − 1) − 1/(z − e^(−aT))
R(z) = z/(z − 1) − z/(z − e^(−aT))
역변환 r(kT) = 1 − e^(−akT) 이므로 샘플링 전 시간함수는 r(t) = 1 − e^(−at) 이다.

80번

G(s)H(s) = K(s − 1)/[s(s + 1)(s − 4)] 에서 근궤적 점근선의 교차점을 구하면?

1. -1

2. 0

3. 1

4. 2

정답 3번

해설. ③ 1
풀이: 극점 0, −1, 4 (P = 3), 영점 1 (Z = 1)
점근선 교차점 σ = (Σ극점 − Σ영점)/(P − Z) = [(0 − 1 + 4) − 1]/(3 − 1) = 2/2 = 1

81번

수영장 기타 이와 유사한 장소에 사용하는 수중조명등에 전기를 공급하는 절연변압기의 2차측 전로의 사용전압이 몇 V를 초과하는 경우에는 그 전로에 지락이 생겼을 때에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 하여야 하는가?

1. 30

2. 60

3. 150

4. 300

정답 1번

해설. ① 30 V
KEC 234.14.7: 수중조명등의 절연변압기 2차측 전로의 사용전압이 30 V를 초과하는 경우에는 지락 시 자동 차단하는 정격감도전류 30 mA 이하의 누전차단기를 시설하여야 한다.
또한 2차측 사용전압이 30 V 이하이면 1차·2차 권선 사이에 금속제 혼촉방지판을 두고 접지한다(234.14.6).

82번

저고압 가공전선과 가공약전류 전선 등을 동일 지지물에 시설하는 기준으로 틀린 것은?

1. 가공전선을 가공약전류전선 등의 위로하고 별개의 완금류에 시설할 것

2. 전선로의 지지물로서 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 1.5 이상일 것

3. 가공전선과 가공약전류전선 등 사이의 간격은 저압과 고압 모두 75 cm 이상일 것

4. 가공전선이 가공약전류전선에 대하여 유도작용에 의한 통신상의 장해를 줄 우려가 있는 경우에는 가공전선을 적당한 거리에서 연가할 것

정답 3번

해설. ③ KEC 332.21(222.21 준용)에 따라 가공전선과 가공약전류전선 등 사이의 간격은 저압 0.75 m 이상, 고압 1.5 m 이상이다. 고압까지 75 cm로 한 것은 틀렸다.
① 가공전선을 위로 하고 별개의 완금류에 시설, ② 목주의 풍압하중 안전율 1.5 이상, ④ 유도장해 우려 시 적당한 거리에서 연가하는 것(332.1의 2 준용)은 옳다.

83번

금속덕트 공사에 의한 저압 옥내배선에서, 금속덕트에 넣은 전선의 단면적(절연피복 포함)의 합계는 일반적으로 덕트 내부 단면적의 몇 % 이하이어야 하는가? (단, 전광표시장치 기타 이와 유사한 장치 또는 제어회로 등의 배선만을 넣는 경우에는 50 %)

1. 20

2. 30

3. 40

4. 50

정답 1번

해설. ① 20 %
KEC 232.31.1: 금속덕트에 넣은 전선의 단면적(절연피복 포함) 합계는 덕트 내부 단면적의 20 %(전광표시장치·제어회로 등의 배선만 넣는 경우 50 %) 이하일 것.
참고로 덕트 지지점 간 거리는 3 m 이하(취급자 외 출입 불가한 곳 수직 시설 시 6 m)이다.

84번

발전기를 전로로부터 자동적으로 차단하는 장치를 시설하여야 하는 경우에 해당 되지 않는 것은?

1. 발전기에 과전류가 생긴 경우

2. 용량이 5000 kVA 이상인 발전기의 내부에 고장이 생긴 경우

3. 용량이 500 kVA 이상의 발전기를 구동하는 수차의 압유장치의 유압이 현저히 저하한 경우

4. 용량이 100 kVA 이상의 발전기를 구동하는 풍차의 압유장치의 유압, 압축공기장치의 공기압이 현저히 저하한 경우

정답 2번

해설. ② KEC 351.3에 따라 발전기 내부고장 시 자동 차단장치를 시설하는 것은 용량 10,000 kVA 이상인 경우이다. 5,000 kVA는 해당하지 않는다.
① 과전류·과전압, ③ 500 kVA 이상 수차 압유장치 유압 저하, ④ 100 kVA 이상 풍차 압유장치 유압·압축공기 공기압 저하는 자동 차단 대상이다. 이 밖에 2,000 kVA 이상 수차발전기 스러스트 베어링 온도 상승 등이 있다.

85번

사용전압이 154 kV인 가공 송전선의 시설에서 전선과 식물과의 간격은 일반적인 경우에 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

1. 2.8

2. 3.2

3. 3.6

4. 4.2

정답 2번

해설. ② 3.2 m
KEC 333.30(333.26의 1 “나” 준용): 60 kV 이하는 2 m, 60 kV 초과는 2 m에 60 kV를 초과하는 10 kV 또는 그 단수마다 0.12 m를 더한다.
풀이: (154 − 60)/10 = 9.4 → 10단
2 + 10 × 0.12 = 3.2 m

86번

옥내에 시설하는 네온방전등에 공급하는 전로의 대지전압은 몇 V 이하로 하여야 하는가?

1. 150

2. 220

3. 300

4. 400

정답 3번

해설. ③ 300 V
KEC 234.12.1: 네온방전등에 공급하는 전로의 대지전압은 300 V 이하로 하여야 한다.
또한 네온변압기의 외함, 네온변압기를 넣는 금속함 및 관등을 지지하는 금속제 프레임 등은 211과 140의 규정에 준하여 접지공사를 한다(234.12.5).
※ 현행 KEC 234.12 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

87번

전력보안 가공통신선(광섬유 케이블은 제외)을 조가 할 경우 조가용 선은?

1. 금속으로 된 단선

2. 강심 알루미늄 연선

3. 금속선으로 된 연선

4. 알루미늄으로 된 단선

정답 3번

해설. ③ 전력보안 가공통신선을 조가할 때 쓰는 조가용 선은 금속선으로 된 연선이어야 한다. KEC 362.3에서는 조가선으로 단면적 38 mm² 이상의 아연도강연선을 사용하도록 한다.
① 단선이나 ②·④ 알루미늄 계열 전선은 조가용 선으로 적합하지 않다.

88번

최대사용전압이 22900V인 3상 4선식 중성선 다중접지식 전로와 대지 사이의 절연내력 시험전압은 몇 V 인가?

1. 32510

2. 28752

3. 25229

4. 21068

정답 4번

해설. ④ 21068 V
KEC 132(표 132-1): 최대사용전압 7 kV 초과 25 kV 이하인 중성점 다중접지식 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 0.92배이다.
풀이: 22,900 × 0.92 = 21,068 V (10분간 견딜 것)

89번

지중 전선로의 매설방법이 아닌 것은?

1. 관로식

2. 인입식

3. 암거식

4. 직접 매설식

정답 2번

해설. ② 인입식은 지중 전선로의 매설방법이 아니다.
KEC 334.1: 지중 전선로는 전선에 케이블을 사용하고 ① 관로식, ③ 암거식, ④ 직접 매설식에 의하여 시설하여야 한다.

90번

농사용 저압 가공전선로의 시설 기준으로 틀린 것은?

1. 사용전압이 저압일 것

2. 전선로의 지지점 간 거리는 40 m 이하일 것

3. 저압 가공전선의 인장강도는 1.38kN 이상일 것

4. 저압 가공전선의 지표상 높이는 3.5m 이상일 것

정답 2번

해설. ② KEC 222.22: 농사용 저압 가공전선로의 지지점 간 거리는 30 m 이하이어야 한다. 40 m는 틀렸다.
① 사용전압은 저압, ③ 전선은 인장강도 1.38 kN 이상 또는 지름 2 mm 이상 경동선, ④ 지표상 높이 3.5 m 이상(사람이 쉽게 출입하지 않는 곳 3 m)이며, 목주 위쪽 끝 지름 0.09 m 이상이다.

91번

석유류를 저장하는 장소의 전등배선에 사용하지 않는 공사방법은?

1. 케이블 공사

2. 금속관 공사

3. 애자사용 공사

4. 합성수지관 공사

정답 3번

해설. ③ 석유류 등 위험물을 제조·저장하는 장소(KEC 242.4)의 저압 옥내배선은 금속관공사, 케이블공사, 합성수지관공사(두께 2 mm 미만 제외)에 의하여야 하며, 애자사용 공사는 할 수 없다.
①·②·④는 이러한 장소에 사용할 수 있는 공사방법이다.

92번

특고압용 변압기로서 그 내부에 고장이 생긴 경우에 반드시 자동 차단되어야 하는 변압기의 뱅크용량은 몇 kVA 이상인가?

1. 5000

2. 10000

3. 50000

4. 100000

정답 2번

해설. ② 10000 kVA
KEC 351.4(표 351.4-1): 특고압용 변압기 뱅크용량 5,000 kVA 이상 10,000 kVA 미만은 내부고장 시 자동차단장치 또는 경보장치, 10,000 kVA 이상은 반드시 자동차단장치를 시설한다.
타냉식 변압기는 냉각장치 고장·온도 상승 시 경보장치를 둔다.

93번

고압 가공전선로에 시설하는 피뢰기(변압기에 근접하여 시설하는 것은 제외한다)의 접지도체가 그 접지공사 전용의 것인 경우에 접지저항 값은 몇 Ω 이하이면 되는가?

1. 20

2. 30

3. 50

4. 75

정답 2번

해설. ② 30 Ω
KEC 341.14: 고압 및 특고압 전로에 시설하는 피뢰기의 접지저항 값은 10 Ω 이하가 원칙이다. 다만, 고압 가공전선로에 시설하는 피뢰기의 접지도체가 그 접지공사 전용의 것인 경우에는 접지저항 값이 30 Ω 이하이면 10 Ω 이하가 아니어도 된다.
※ 현행 KEC 341.14 기준에 맞게 문제를 고쳤다.

94번

라이팅 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 공사 시설 기준으로 틀린 것은?

1. 덕트의 끝부분은 막을 것

2. 덕트는 조영재에 견고하게 붙일 것

3. 덕트는 조영재를 관통하여 시설할 것

4. 덕트의 지지점 간의 거리는 2m 이하로 할 것

정답 3번

해설. ③ KEC 232.71.1: 라이팅덕트는 조영재를 관통하여 시설하지 아니할 것.
① 덕트의 끝부분은 막을 것, ② 조영재에 견고하게 붙일 것, ④ 지지점 간 거리 2 m 이하는 옳다. 이 밖에 개구부는 아래로 향하게 하고, 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있는 곳에는 누전차단기를 시설한다.

95번

과전류차단기로 저압전로에 사용하는 범용의 퓨즈(gG)로서 정격전류가 16 A 이상 63 A 이하인 것은 60분 동안 정격전류의 몇 배의 전류(불용단전류)에 용단되지 않아야 하는가?

1. 1.25

2. 1.5

3. 1.6

4. 2.1

정답 1번

해설. ① 1.25배
KEC 212.3.4(표 212.3-1 퓨즈(gG)의 용단특성): 정격전류 16 A 이상 63 A 이하는 60분에 불용단전류 1.25배, 용단전류 1.6배이다.
4 A 이하는 1.5배·2.1배, 4 A 초과 16 A 미만은 1.5배·1.9배이다.
※ 현행 KEC 212.3.4 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

96번

고압 옥내배선이 수관과 접근하여 시설되는 경우에는 몇 cm 이상의 간격을 두어야 하는가?

1. 15

2. 30

3. 45

4. 60

정답 1번

해설. ① 15 cm
KEC 342.1: 고압 옥내배선이 다른 고압 옥내배선·저압 옥내전선·관등회로의 배선·약전류전선 등 또는 수관·가스관이나 이와 유사한 것과 접근·교차하는 경우 간격은 0.15 m 이상이어야 한다(저압 옥내전선이 애자사용공사의 나전선이면 0.3 m).

97번

고압 옥측전선로에 사용할 수 있는 전선은?

1. 케이블

2. 나경동선

3. 절연전선

4. 다심형 전선

정답 1번

해설. ① KEC 331.13.1: 고압 옥측전선로의 전선은 케이블이어야 하며, 케이블은 견고한 관 또는 트로프에 넣거나 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설한다.
② 나경동선, ③ 절연전선, ④ 다심형 전선은 고압 옥측전선로에 사용할 수 없다.

98번

지중 전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 틀린 것은?

1. 조명 및 세척이 가능한 적당한 장치를 시설할 것

2. 견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견디는 구조일 것

3. 그 안의 고인 물을 제거할 수 있는 구조로 되어 있을 것

4. 뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 시설할 것

정답 1번

해설. ① 조명 및 세척 장치는 지중함 시설기준이 아니다.
KEC 334.2: ② 견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견디는 구조, ③ 고인 물을 제거할 수 있는 구조, ④ 뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 시설할 것. 또 폭발성·연소성 가스가 침입할 우려가 있는 1 m³ 이상의 지중함에는 통풍장치 등을 둔다.

99번

철탑의 강도계산에 사용하는 이상 시 상정하중을 계산하는데 사용되는 것은?

1. 미진에 의한 요동과 철구조물의 인장하중

2. 뇌가 철탑에 가하여졌을 경우의 충격하중

3. 이상전압이 전선로에 내습하였을 때 생기는 충격하중

4. 풍압이 전선로에 직각방향으로 가하여지는 경우의 하중

정답 4번

해설. ④ KEC 333.14: 철탑 강도계산에 쓰는 이상 시 상정하중은 풍압이 전선로에 직각 방향으로 가하여지는 경우의 하중과 전선로 방향으로 가하여지는 경우의 하중을 각각 계산하여 부재에 큰 응력이 생기는 쪽을 채택한다.
①·②·③ 미진, 뇌 충격, 이상전압에 의한 충격하중은 상정하중 계산에 쓰지 않는다.

100번

특고압 가공전선로(전선이 케이블인 경우는 제외)의 철탑에서 전선의 위쪽에 220 V용 항공장애등을 시설하는 경우의 시설 기준으로 틀린 것은?

1. 항공장애등의 금속제 외함에는 접지공사를 생략할 수 있다.

2. 항공장애등에 접속하는 전로에는 다른 부하를 접속하지 아니할 것

3. 항공장애등의 전로와 다른 전로를 변압기로 결합하는 경우에는 절연 변압기를 사용할 것

4. 절연 변압기의 부하측 1단자 또는 중성점에는 140에 준하여 접지공사를 할 것

정답 1번

해설. ① KEC 333.20: 특고압 가공전선로 지지물에서 전선 위쪽에 저압 기계기구를 시설하는 경우, 그 기계기구의 금속제 외함에는 140에 준하여 접지공사를 하여야 하므로 생략할 수 없다.
② 다른 부하를 접속하지 않을 것, ③ 다른 전로와 결합할 때 절연 변압기 사용, ④ 절연 변압기 부하측 1단자 또는 중성점 접지는 옳은 기준이다.
※ 현행 KEC 333.20 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

전기공사기사 필기 2019년 1회 기출문제

전기응용 및 공사재료

전력공학

전기기기

회로이론 및 제어공학

전기설비기술기준

전기공사기사 필기 기출문제 전체 회차