전기공사기사 필기 2020년 1회 기출문제 정답 및 해설

1번

전기 화학 반응을 실제로 일으키기 위해 필요한 전극 전위에서 그 반응의 평형 전위를 뺀 값을 과전압이라고 한다. 과전압의 원인으로 틀린 것은?

1. 농도 분극

2. 화학 분극

3. 전류 분극

4. 활성화 분극

정답 3번

해설. ③ 전류 분극이라는 과전압 원인은 없다.
과전압(분극)은 전극 부근 이온 농도 차에 의한 농도 분극, 전극 반응 자체의 느림에 의한 화학(반응) 분극, 반응 활성화 에너지에 의한 활성화 분극 등으로 생긴다. 이 밖에 전해액·피막의 저항에 의한 저항 분극도 있다.

2번

자기소호 기능이 가장 좋은 소자는?

1. GTO

2. SCR

3. DIAC

4. TRIAC

정답 1번

해설. ① GTO(게이트 턴오프 사이리스터)는 게이트에 부(−)의 전류를 흘려 스스로 턴오프할 수 있는 자기소호 소자이다.
② SCR은 게이트로 턴온만 가능하고, 끄려면 애노드 전류를 유지전류 이하로 낮추거나 역전압을 가해야 한다. ③ DIAC, ④ TRIAC도 게이트 신호로 스스로 끌 수 없다.

3번

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

1. 1.11×10³

2. 1.11×10⁴

3. 2.11×10³

4. 2.11×10⁴

정답 1번

해설. ① 1.11×10³ J
풀이: 플라이휠 효과 GD²=1 kg·m² → 관성모멘트 J=GD²/4=0.25 kg·m²
ω₁=2π×1500/60≒157.1 rad/s, ω₂=2π×1200/60≒125.7 rad/s
W=½J(ω₁²−ω₂²)=0.5×0.25×(24674−15791)≒1110 J=1.11×10³ J

4번

30W의 백열전구가 1800h에서 단선되었다. 이 기간 중에 평균 100lm의 광속을 방사하였다면 전광량(lm·h)은?

1. 5.4×10⁴

2. 18×10⁴

3. 60

4. 18

정답 2번

해설. ② 18×10⁴ lm·h
풀이: 전광량 Q=광속×시간=F·t=100 lm×1800 h=180000 lm·h=18×10⁴ lm·h
전구의 소비전력 30 W는 전광량 계산과 관계없다. ① 5.4×10⁴는 30×1800으로 전력량(W·h)을 구한 값이다.

5번

평균구면 광도 100cd의 전구 5개를 지름 10m인 원형의 방에 점등할 때 조명률을 0.5, 감광보상률을 1.5로 하면 방의 평균 조도(lx)는 약 얼마인가?

1. 18

2. 23

3. 27

4. 32

정답 3번

해설. ③ 약 27 lx
풀이: 전구 1개 광속 F=4πI=4π×100≒1256.6 lm, 5개이면 N·F≒6283 lm
방 면적 A=π×5²≒78.5 m²
E=F·N·U/(A·D)=6283×0.5/(78.5×1.5)≒26.7≒27 lx

6번

서미스터(Thermistor)의 주된 용도는?

1. 온도 보상용

2. 잡음 제거용

3. 전압 증폭용

4. 출력 전류 조절용

정답 1번

해설. ① 서미스터는 온도에 따라 저항값이 크게 변하는(주로 부(−)의 온도계수) 반도체 소자로, 온도 보상·온도 측정·온도 검출용으로 쓰인다.
② 잡음 제거는 필터(콘덴서·코일), ③ 전압 증폭은 트랜지스터, ④ 출력 전류 조절은 사이리스터 등의 용도이다.

7번

전자빔 가열의 특징이 아닌 것은?

1. 용접, 용해 및 천공작업 등에 응용된다.

2. 에너지의 밀도나 분포를 자유로이 조절할 수 있다.

3. 진공 중에서 가열이 불가능하다.

4. 고융점 재료 및 금속박 재료의 용접이 쉽다.

정답 3번

해설. ③ 전자빔 가열은 진공 중에서 전자를 고속으로 가속해 피열물에 충돌시켜 가열하는 방식이므로, 진공 중에서만 가열이 가능하다.
①·②·④ 에너지 밀도·분포를 자유롭게 조절할 수 있어 용접·용해·천공 등에 쓰이고, 고융점 재료나 금속박 용접에도 적합하다.

8번

직류 전동기 중 공급전원의 극성이 바뀌면 회전방향이 바뀌는 것은?

1. 분권기

2. 평복권기

3. 직권기

4. 타여자기

정답 4번

해설. ④ 타여자기는 계자 전원이 따로 있으므로 전기자 공급전원의 극성만 바뀌면 전기자 전류만 반대가 되어 회전방향이 바뀐다.
①·②·③ 분권·복권·직권 전동기는 공급전원 극성을 바꾸면 계자전류와 전기자전류가 함께 반전되어 토크 방향이 그대로이므로 회전방향이 바뀌지 않는다.

9번

철도차량이 운행하는 곡선부의 종류가 아닌 것은?

1. 단곡선

2. 복곡선

3. 반향곡선

4. 완화곡선

정답 2번

해설. ② 철도 선로의 곡선에는 단곡선, 복심곡선, 반향곡선, 완화곡선 등이 있으며 '복곡선'이라는 종류는 없다.
단곡선은 하나의 원곡선, 반향곡선은 방향이 반대인 두 곡선이 이어진 것, 완화곡선은 직선과 원곡선 사이에서 곡률을 서서히 변화시키는 곡선이다.

10번

유전가열의 용도로 틀린 것은?

1. 목재의 건조

2. 목재의 접착

3. 염화비닐막의 접착

4. 금속 표면처리

정답 4번

해설. ④ 금속 표면처리(표면 담금질 등)는 도체에 유도되는 맴돌이 전류를 이용하는 유도가열의 용도이다.
유전가열은 절연물(유전체)을 고주파 전계 안에 두어 유전손실로 내부를 가열하는 방식으로 ① 목재의 건조, ② 목재의 접착, ③ 염화비닐막의 접착, 고무의 가황 등에 쓰인다.

11번

후강 전선관에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 관의 호칭은 바깥지름의 크기에 가깝다.

2. 후강전선관의 두께는 박강전선관의 두께보다 두껍다.

3. 콘크리트에 매입할 경우 관의 두께는 1.2mm 이상으로 해야 한다.

4. 관의 호칭은 16mm에서 104mm까지 10종이다.

정답 1번

해설. ① 후강 전선관의 호칭은 안지름에 가까운 짝수(16~104 mm, 10종)로 나타내며, 바깥지름에 가까운 홀수로 부르는 것은 박강 전선관이다.
② 후강관이 박강관보다 두껍다. ③ KEC 232.12.2: 콘크리트에 매입하는 금속관 두께는 1.2 mm 이상. ④ 후강관 호칭은 16~104 mm 10종이다.

12번

백열전구에서 사용되는 필라멘트 재료의 구비조건으로 틀린 것은?

1. 용융점이 높을 것

2. 고유저항이 클 것

3. 선팽창계수가 높을 것

4. 높은 온도에서 증발이 적을 것

정답 3번

해설. ③ 필라멘트는 선팽창계수가 작아야 한다(가열·냉각을 반복해도 변형·단선이 적도록).
필라멘트 재료의 조건: 융점이 높을 것, 고유저항이 클 것, 고온에서 증발(승화)이 적을 것, 선팽창계수가 작을 것, 기계적 강도가 크고 가공이 쉬울 것.

13번

내선규정에서 정하는 용어의 정의로 틀린 것은?

1. 케이블이란 통신용케이블 이외의 케이블 및 캡타이어케이블을 말한다.

2. 애자란 놉애자, 인류애자, 핀애자와 같이 전선을 부착하여 이것을 다른 것과 절연하는 것을 말한다.

3. 전기용품이란 전기설비의 부분이 되거나 또는 여기에 접속하여 사용되는 기계기구 및 재료 등을 말한다.

4. 불연성이란 불꽃, 아크 또는 고열에 의하여 착화하기 어렵거나 착화하여도 쉽게 연소하지 않는 성질을 말한다.

정답 4번

해설. ④ 불꽃·아크·고열에 의하여 착화하기 어렵거나 착화해도 쉽게 연소하지 않는 성질은 '난연성'의 정의이다. 불연성은 사용 중 부딪칠 수 있는 온도에서 연소하지 않는 성질을 말한다.
①·②·③ 케이블, 애자, 전기용품의 정의는 옳다.

14번

배전반 및 분전반을 넣는 함을 강판제로 만들 경우 함의 최소 두께(mm)는? (단, 가로 또는 세로의 길이가 30cm를 초과하는 경우이다.)

1. 1.0

2. 1.2

3. 1.4

4. 1.6

정답 2번

해설. ② 배·분전반을 넣는 함을 강판제로 만들 경우 두께 1.2 mm 이상으로 한다(가로 또는 세로 길이가 30 cm 이하인 것은 1.0 mm 이상).
참고로 합성수지제 함은 두께 1.5 mm 이상의 난연성 합성수지로 만든다.

15번

피뢰설비 설치에 관한 사항으로 옳은 것은?

1. 수뢰부는 동선을 기준으로 35 mm² 이상

2. 접지극은 동선을 기준으로 50 mm² 이상

3. 인하도선은 동선을 기준으로 16 mm² 이상

4. 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 20cm 이상 돌출

정답 2번

해설. ② 피뢰설비 재료의 최소 단면적은 피복 없는 동선을 기준으로 수뢰부·인하도선·접지극 모두 50 mm² 이상이다(건축물의 설비기준 등에 관한 규칙 제20조).
① 수뢰부 35 mm², ③ 인하도선 16 mm²는 50 mm²에 못 미쳐 틀리고, ④ 돌침은 건축물 맨 윗부분으로부터 25 cm 이상 돌출시켜야 한다.

16번

저압 전선로 등의 중성선 또는 접지측 전선의 식별에서 애자의 빛깔에 의하여 식별하는 경우에는 어떤 색의 애자를 접지측으로 사용하는가?

1. 청색 애자

2. 백색 애자

3. 황색 애자

4. 흑색 애자

정답 1번

해설. ① 저압 전선로의 중성선 또는 접지측 전선을 애자의 빛깔로 식별하는 경우 접지측에는 청색 애자를 사용한다.
KEC 121.2의 전선 식별색에서도 중성선(N)은 청색으로 정해져 있어 같은 계통의 색으로 구분한다. 나머지 색은 접지측 식별용으로 쓰지 않는다.

17번

지선으로 사용되는 전선의 종류는?

1. 경동연선

2. 중공연선

3. 아연도철연선

4. 강심알루미늄연선

정답 3번

해설. ③ 지지선(지선)에는 녹이 잘 슬지 않는 아연도철연선(아연도강연선)을 사용한다.
KEC 331.11: 지지선에 연선을 쓸 경우 소선 3가닥 이상, 소선 지름 2.6 mm 이상의 금속선(소선 지름 2 mm 이상, 인장강도 0.68 kN/mm² 이상인 아연도강연선도 가능)이어야 한다. 경동연선·강심알루미늄연선은 전선용, 중공연선은 초고압 송전용이다.

18번

자심재료의 구비조건으로 틀린 것은?

1. 저항률이 클 것

2. 투자율이 작을 것

3. 히스테리시스 면적이 작을 것

4. 잔류자기가 크고 보자력이 작을 것

정답 2번

해설. ② 자심재료는 적은 자화력으로 큰 자속을 얻어야 하므로 투자율이 커야 한다.
① 저항률이 크면 와류손이 작고, ③ 히스테리시스 루프 면적이 작으면 히스테리시스손이 작다. ④ 잔류자기가 크고 보자력이 작은 재료가 자심(연자성)재료로 알맞다.

19번

철근 콘크리트주로서 전장 16m이고, 설계하중이 8kN이라 하면 땅에 묻는 최소 깊이(m)는? (단, 지반이 연약한 곳 이외에 시설한다.)

1. 2.0

2. 2.4

3. 2.5

4. 2.8

정답 4번

해설. ④ 2.8 m
KEC 331.7: 철근 콘크리트주로서 전체 길이 14 m 이상 20 m 이하, 설계하중 6.8 kN 초과 9.8 kN 이하를 지반이 연약한 곳 이외에 시설하면 묻히는 깊이는 기본 기준(전체 길이 15 m 초과 → 2.5 m)에 30 cm를 더한다.
풀이: 16 m > 15 m → 2.5 m + 0.3 m = 2.8 m

20번

형광판, 야광도료 및 형광방전등에 이용되는 루미네선스는?

1. 열 루미네선스

2. 전기 루미네선스

3. 복사 루미네선스

4. 파이로 루미네선스

정답 3번

해설. ③ 복사(광) 루미네선스는 빛(자외선 등)을 흡수해 발광하는 현상으로 형광판, 야광도료, 형광방전등에 이용된다.
① 열 루미네선스는 가열에 의한 발광, ② 전기 루미네선스는 방전·전계에 의한 발광(네온관, EL), ④ 파이로 루미네선스는 불꽃 속 알칼리 금속 증기의 발광(발염 아크)이다.

21번

중성점 직접접지방식의 발전기가 있다. 1선 지락 사고 시 지락전류는? (단, Z₁, Z₂, Z₀는 각각 정상, 역상, 영상 임피던스이며, Eₐ는 지락된 상의 무부하 기전력이다.)

1. Eₐ/(Z₀+Z₁+Z₂)

2. Z₁Eₐ/(Z₀+Z₁+Z₂)

3. 3Eₐ/(Z₀+Z₁+Z₂)

4. Z₀Eₐ/(Z₀+Z₁+Z₂)

정답 3번

해설. ③ 1선 지락 시 대칭분 전류는 I₀=I₁=I₂=Eₐ/(Z₀+Z₁+Z₂)이고, 지락전류는 Ig=I₀+I₁+I₂=3I₀이다.
풀이: Ig=3Eₐ/(Z₀+Z₁+Z₂)
① Eₐ/(Z₀+Z₁+Z₂)는 각 대칭분 전류(영상전류 하나)의 크기이다.

22번

고장 즉시 동작하는 특성을 갖는 계전기는?

1. 순시 계전기

2. 정한시 계전기

3. 반한시 계전기

4. 반한시성 정한시 계전기

정답 1번

해설. ① 순시 계전기는 정정값 이상의 전류가 흐르면 시간 지연 없이 즉시 동작한다.
② 정한시: 전류 크기와 관계없이 일정 시간 후 동작. ③ 반한시: 전류가 클수록 빨리 동작. ④ 반한시성 정한시: 일정 전류까지는 반한시, 그 이상에서는 정한시 특성.

23번

4단자 정수 A=0.9918+j0.0042, B=34.17+j50.38, C=(−0.006+j3.247)×10⁻⁴인 송전 선로의 송전단에 66 kV를 인가하고 수전단을 개방하였을 때 수전단 선간전압은 약 몇 kV인가?

1. 66.55/√3

2. 62.5

3. 62.5/√3

4. 66.55

정답 4번

해설. ④ 약 66.55 kV
풀이: 수전단 개방 시 Iᵣ=0 → Vₛ=A·Vᵣ → Vᵣ=Vₛ/A
|A|=|0.9918+j0.0042|≒0.9918
Vᵣ=66/0.9918≒66.55 kV (선간전압 그대로 계산)
|A|<1이므로 무부하 시 수전단 전압이 송전단보다 높아지는 페란티 현상이 나타난다.

24번

댐의 부속설비가 아닌 것은?

1. 수로

2. 수조

3. 취수구

4. 흡출관

정답 4번

해설. ④ 흡출관은 반동 수차(프란시스·프로펠러 수차 등)의 러너 출구와 방수로를 잇는 관으로, 러너 출구의 낙차를 회수하는 수차의 부속설비이다.
①·②·③ 수로, 수조(조압수조·헤드탱크), 취수구는 댐에서 물을 끌어들여 수압관까지 보내는 수력발전 토목·부속설비이다.

25번

다음 중 송전계통의 절연협조에 있어서 절연레벨이 가장 낮은 기기는?

1. 피뢰기

2. 단로기

3. 변압기

4. 차단기

정답 1번

해설. ① 절연협조에서는 피뢰기의 제한전압을 가장 낮게 하고, 이를 기준으로 변압기 → 차단기·단로기 등 기기 → 결합콘덴서 → 선로애자 순으로 절연레벨을 높여 정한다.
따라서 절연레벨이 가장 낮은 것은 피뢰기이다.

26번

송배전 선로에서 선택지락계전기(SGR)의 용도는?

1. 다회선에서 접지 고장 회선의 선택

2. 단일 회선에서 접지 전류의 대소 선택

3. 단일 회선에서 접지 전류의 방향 선택

4. 단일 회선에서 접지 사고의 지속 시간 선택

정답 1번

해설. ① 선택지락계전기(SGR)는 비접지 계통의 병행 2회선 이상(다회선) 송배전선에서 영상전압(GPT)과 영상전류(ZCT)를 이용해 지락이 생긴 회선을 선택하여 차단하는 데 쓰인다.
②·③·④ 단일 회선의 전류 크기·방향·지속시간을 선택하는 용도가 아니다.

27번

전력설비의 수용률을 나타낸 것은?

1. 수용률=평균전력(kW)/부하설비용량(kW)×100%

2. 수용률=부하설비용량(kW)/평균전력(kW)×100%

3. 수용률=최대수용전력(kW)/부하설비용량(kW)×100%

4. 수용률=부하설비용량(kW)/최대수용전력(kW)×100%

정답 3번

해설. ③ 수용률=최대수용전력(kW)/부하설비용량(kW)×100%
수용률은 설비 전체 가운데 동시에 최대로 사용되는 비율을 나타내며, 보통 1(100%) 이하이다.
참고: 부하율=평균전력/최대전력×100%, 부등률=각 부하 최대전력의 합/합성 최대전력.

28번

변전소에서 비접지 선로의 접지보호용으로 사용되는 계전기에 영상전류를 공급하는 것은?

1. CT

2. GPT

3. ZCT

4. PT

정답 3번

해설. ③ 영상변류기(ZCT)는 3상 전선을 한꺼번에 관통시켜 지락 시 나타나는 영상전류를 검출해 지락계전기에 공급한다.
② GPT(접지형 계기용 변압기)는 영상전압을 공급하고, ① CT는 선로 전류, ④ PT는 선로 전압을 변성한다.

29번

송전선로에서 가공지선을 설치하는 목적이 아닌 것은?

1. 뇌(雷)의 직격을 받을 경우 송전선 보호

2. 유도뢰에 의한 송전선의 고전위 방지

3. 통신선에 대한 전자유도장해 경감

4. 철탑의 접지저항 경감

정답 4번

해설. ④ 철탑의 접지저항을 낮추기 위해 설치하는 것은 매설지선(카운터포이즈)이다.
가공지선의 목적: ① 직격뢰로부터 전선 차폐, ② 유도뢰에 의한 전선의 고전위 억제, ③ 통신선에 대한 전자유도장해 경감(차폐 효과).

30번

전선의 표피 효과에 대한 설명으로 알맞은 것은?

1. 전선이 굵을수록, 주파수가 높을수록 커진다.

2. 전선이 굵을수록, 주파수가 낮을수록 커진다.

3. 전선이 가늘수록, 주파수가 높을수록 커진다.

4. 전선이 가늘수록, 주파수가 낮을수록 커진다.

정답 1번

해설. ① 표피효과는 교류 전류가 도체 표면 쪽으로 몰리는 현상으로, 침투깊이 δ=1/√(πfμσ)가 작을수록 커진다.
따라서 주파수가 높을수록, 도전율·투자율이 클수록, 전선이 굵을수록 표피효과가 커진다.

31번

30000kW의 전력을 51km 떨어진 지점에 송전하는데 필요한 전압은 약 몇 kV인가? (단, Still의 식에 의하여 산정한다.)

1. 22

2. 33

3. 66

4. 100

정답 4번

해설. ④ 약 100 kV
풀이: Still 식 V=5.5√(0.6ℓ+P/100) [kV] (ℓ: 송전거리 km, P: 송전전력 kW)
V=5.5√(0.6×51+30000/100)=5.5√330.6≒5.5×18.18≒100 kV

32번

화력발전소에서 절탄기의 용도는?

1. 보일러에 공급되는 급수를 예열한다.

2. 포화증기를 과열한다.

3. 연소용 공기를 예열한다.

4. 석탄을 건조한다.

정답 1번

해설. ① 절탄기(economizer)는 연도로 나가는 배기가스의 여열로 보일러 급수를 예열하는 장치이다.
② 포화증기를 과열하는 것은 과열기, ③ 연소용 공기를 예열하는 것은 공기예열기이다. ④ 석탄 건조는 절탄기의 용도가 아니다.

33번

정격전압 7.2kV, 정격차단용량 100MVA인 3상 차단기의 정격 차단전류는 약 몇 kA인가?

1. 4

2. 6

3. 7

4. 8

정답 4번

해설. ④ 약 8 kA
풀이: 3상 정격차단용량 Pₛ=√3×V×Iₛ
Iₛ=Pₛ/(√3V)=100×10⁶/(√3×7.2×10³)≒8019 A≒8 kA

34번

단로기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 소호장치가 있어 아크를 소멸시킨다.

2. 무부하 및 여자전류의 개폐에 사용된다.

3. 사용회로수에 의해 분류하면 단투형과 쌍투형이 있다.

4. 회로의 분리 또는 계통의 접속 변경 시 사용한다.

정답 1번

해설. ① 단로기는 소호장치가 없어 아크를 끌 수 없으므로 부하전류나 고장전류를 개폐할 수 없다.
② 무부하 회로나 변압기 여자전류·선로 충전전류 정도의 개폐에 쓰이고, ③ 회로수에 따라 단투형·쌍투형이 있으며, ④ 점검 시 회로 분리나 계통 접속 변경에 사용한다.

35번

일반회로정수가 같은 평행 2회선에서 A, B, C, D는 각각 1회선의 경우의 몇 배로 되는가?

1. A:2배, B:2배, C:1/2배, D:1배

2. A:1배, B:2배, C:1/2배, D:1배

3. A:1배, B:1/2배, C:2배, D:1배

4. A:1배, B:1/2배, C:2배, D:2배

정답 3번

해설. ③ A:1배, B:1/2배, C:2배, D:1배
평행 2회선은 같은 선로 2개를 병렬로 연결한 것이므로 직렬 임피던스 B는 병렬이 되어 1/2배, 병렬 어드미턴스 C는 2배가 되고, 전압비·전류비인 A, D는 변하지 않는다.

36번

증기터빈 출력을 P(kW), 증기량을 W(t/h), 초압 및 배기의 증기 엔탈피를 각각 i₀, i₁(kcal/kg)이라 하면 터빈의 효율 ηₜ(%)는?

1. 860P×10³/{W(i₀−i₁)}×100

2. 860P×10³/{W(i₁−i₀)}×100

3. 860P/{W(i₀−i₁)×10³}×100

4. 860P/{W(i₁−i₀)×10³}×100

정답 3번

해설. ③ ηₜ=860P/{W(i₀−i₁)×10³}×100 [%]
풀이: 터빈 출력 P [kW]를 열량으로 바꾸면 860P [kcal/h]
증기량 W [t/h]=W×10³ [kg/h]이므로 터빈이 이용한 열량은 W×10³×(i₀−i₁) [kcal/h]
효율=출력 열량/이용 열량×100

37번

수전단의 전력원 방정식이 Pᵣ²+(Qᵣ+400)²=250000으로 표현되는 전력계통에서 조상설비 없이 전압을 일정하게 유지하면서 공급할 수 있는 부하전력은? (단, 부하는 무유도성이다.)

1. 200

2. 250

3. 300

4. 350

정답 3번

해설. ③ 300
풀이: 무유도성(역률 1) 부하이면 무효전력 Qᵣ=0
Pᵣ²+(0+400)²=250000 → Pᵣ²=250000−160000=90000 → Pᵣ=300

38번

사고, 정전 등의 중대한 영향을 받는 지역에서 정전과 동시에 자동적으로 예비전원용 배전선로로 전환하는 장치는?

1. 차단기

2. 리클로저(Recloser)

3. 섹셔널라이저(Sectionalizer)

4. 자동 부하 전환개폐기(Auto Load Transfer Switch)

정답 4번

해설. ④ 자동 부하 전환개폐기(ALTS)는 주전원이 정전되면 자동으로 예비전원(예비 배전선로)으로 전환해 중요 부하의 정전을 줄인다.
① 차단기는 고장전류 차단, ② 리클로저는 고장 시 차단 후 자동 재폐로, ③ 섹셔널라이저는 리클로저와 협조해 무전압 상태에서 고장 구간을 분리한다.

39번

3상 배전선로의 말단에 역률 60%(늦음), 60kW의 평형 3상 부하가 있다. 부하점에 부하와 병렬로 전력용 콘덴서를 접속하여 선로손실을 최소로 하고자 할 때 콘덴서 용량(kVA)은? (단, 부하단의 전압은 일정하다.)

1. 40

2. 60

3. 80

4. 100

정답 3번

해설. ③ 80 kVA
선로손실을 최소로 하려면 부하의 무효전력을 전부 보상해 역률을 1로 만든다.
풀이: cosθ=0.6 → sinθ=0.8, tanθ=0.8/0.6
Qc=P·tanθ=60×0.8/0.6=80 kVA

40번

3상3선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 전류는 단상2선식의 경우의 몇 배가 되는가? (단, 송전전력, 부하역률, 송전거리, 전력손실 및 선간전압이 같다.)

1. 1/√3

2. 2/3

3. 3/4

4. 4/9

정답 1번

해설. ① 1/√3배
풀이: 단상2선식 P=VI₁cosθ, 3상3선식 P=√3VI₃cosθ
송전전력·선간전압·역률이 같으므로 VI₁=√3VI₃ → I₃/I₁=1/√3

41번

전압변동률이 작은 동기발전기의 특성으로 옳은 것은?

1. 단락비가 크다.

2. 속도변동률이 크다.

3. 동기 리액턴스가 크다.

4. 전기자 반작용이 크다.

정답 1번

해설. ① 단락비가 큰 동기발전기는 동기임피던스(동기 리액턴스)가 작고 전기자 반작용이 작아 전압변동률이 작다.
③ 동기 리액턴스가 크거나 ④ 전기자 반작용이 크면 전압변동률이 커진다. ② 속도변동률은 전압변동률과 직접 관계가 없다.

42번

단자전압 110V, 전기자 전류 15A, 전기자회로의 저항 2Ω, 정격속도 1800rpm 으로 전부하에서 운전하고 있는 직류 분권전동기의 토크는 약 몇 N·m 인가?

1. 6.0

2. 6.4

3. 10.08

4. 11.14

정답 2번

해설. ② 약 6.4 N·m
풀이: 역기전력 E=V−IₐRₐ=110−15×2=80 V
기계적 출력 P=E·Iₐ=80×15=1200 W
ω=2πN/60=2π×1800/60≒188.5 rad/s
T=P/ω=1200/188.5≒6.37≒6.4 N·m

43번

단권변압기의 설명으로 틀린 것은?

1. 분로권선과 직렬권선으로 구분된다.

2. 1차 권선과 2차 권선의 일부가 공통으로 사용된다.

3. 3상에는 사용할 수 없고 단상으로만 사용한다.

4. 분로권선에서 누설자속이 없기 때문에 전압변동률이 작다.

정답 3번

해설. ③ 단권변압기는 3상에도 사용할 수 있다(Y결선·Δ결선·V결선 등으로 3상 승압·강압에 쓰인다).
① 분로권선과 직렬권선으로 이루어지고, ② 1·2차 권선 일부가 공통이며, ④ 누설자속이 적어 전압변동률이 작다.

44번

출력이 20kW인 직류발전기의 효율이 80%이면 전 손실은 약 몇 kW인가?

1. 0.8

2. 1.25

3. 5

4. 45

정답 3번

해설. ③ 5 kW
풀이: 효율=출력/입력 → 입력=20/0.8=25 kW
전 손실=입력−출력=25−20=5 kW
즉 입력의 20%가 손실이다. 손실을 출력의 20%(4 kW)로 잡거나 ② 1.25 kW처럼 계산하면 틀린다.

45번

용량 1kVA, 3000/200V의 단상변압기를 단권변압기로 결선해서 3000/3200V의 승압기로 사용할 때 그 부하용량(kVA)은?

1. 1/16

2. 1

3. 15

4. 16

정답 4번

해설. ④ 16 kVA
풀이: 단권변압기 자기용량/부하용량=(Vₕ−Vₗ)/Vₕ
부하용량=자기용량×Vₕ/(Vₕ−Vₗ)=1×3200/(3200−3000)=16 kVA

46번

단상 유도전동기의 분상 기동형에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 보조권선은 높은 저항과 낮은 리액턴스를 갖는다.

2. 주권선은 비교적 낮은 저항과 높은 리액턴스를 갖는다.

3. 높은 토크를 발생시키려면 보조권선에 병렬로 저항을 삽입한다.

4. 전동기가 기동하여 속도가 어느 정도 상승하면 보조권선을 전원에서 분리해야 한다.

정답 3번

해설. ③ 기동 토크를 크게 하려면 보조권선에 저항을 '직렬'로 넣어 주권선과의 전류 위상차를 크게 한다. 병렬로 넣는 것이 아니다.
① 보조권선은 고저항·저리액턴스, ② 주권선은 저저항·고리액턴스로 위상차를 만들고, ④ 기동 후 원심력 스위치로 보조권선을 분리한다.

47번

스텝 모터에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 가속과 감속이 용이하다.

2. 정·역 및 변속이 용이하다.

3. 위치제어 시 각도 오차가 작다.

4. 브러시 등 부품수가 많아 유지보수 필요성이 크다.

정답 4번

해설. ④ 스텝 모터는 브러시가 없고 구조가 간단해 부품수가 적고 유지보수가 쉽다.
①·②·③ 입력 펄스 수와 주파수로 회전각·속도를 제어하므로 가감속, 정·역회전, 변속이 쉽고, 오차가 누적되지 않아 위치제어 시 각도 오차가 작다.

48번

계자 권선이 전기자에 병렬로만 연결된 직류기는?

1. 분권기

2. 직권기

3. 복권기

4. 타여자기

정답 1번

해설. ① 분권기는 계자권선이 전기자와 병렬로 연결된다.
② 직권기는 계자권선이 전기자와 직렬, ③ 복권기는 직렬과 병렬 계자권선을 모두 가진다. ④ 타여자기는 계자를 별도 전원으로 여자한다.

49번

1차 전압 6600V, 권수비 30인 단상변압기로 전등부하에 30A를 공급할 때의 입력(kW)은? (단, 변압기의 손실은 무시한다.)

1. 4.4

2. 5.5

3. 6.6

4. 7.7

정답 3번

해설. ③ 6.6 kW
풀이: 권수비 a=30 → 1차 전류 I₁=I₂/a=30/30=1 A
전등부하(역률 1), 손실 무시 → 입력 P=V₁I₁=6600×1=6600 W=6.6 kW

50번

유도전동기를 정격상태로 사용 중, 전압이 10% 상승할 때 특성변화로 틀린 것은? (단, 부하는 일정 토크라고 가정한다.)

1. 슬립이 작아진다.

2. 역률이 떨어진다.

3. 속도가 감소한다.

4. 히스테리시스손과 와류손이 증가한다.

정답 3번

해설. ③ 전압이 상승하면 토크(∝V²)가 커지므로 일정 토크 부하에서는 슬립이 작아지고(s∝1/V²) 속도는 오히려 증가한다.
① 슬립 감소, ② 자속·여자전류 증가로 역률 저하, ④ 자속 증가로 히스테리시스손·와류손(철손) 증가는 옳은 설명이다.

51번

정격전압 6600V인 3상 동기발전기가 정격출력(역률=1)으로 운전할 때 전압 변동률이 12%이었다. 여자전류와 회전수를 조정하지 않은 상태로 무부하 운전하는 경우 단자전압(V)은?

1. 6433

2. 6943

3. 7392

4. 7842

정답 3번

해설. ③ 7392 V
풀이: 전압변동률 ε=(V₀−Vₙ)/Vₙ×100
V₀=Vₙ(1+ε)=6600×(1+0.12)=7392 V
여자전류와 회전수를 그대로 두고 부하를 떼면 단자전압은 무부하 유기기전력 V₀까지 올라간다.

52번

동기전동기의 공급 전압과 부하를 일정하게 유지하면서 역률을 1로 운전하고 있는 상태에서 여자 전류를 증가시키면 전기자전류는?

1. 앞선 무효전류가 증가

2. 앞선 무효전류가 감소

3. 뒤진 무효전류가 증가

4. 뒤진 무효전류가 감소

정답 1번

해설. ① 동기전동기를 역률 1로 운전하다 여자전류를 늘리면(과여자) 앞선(진상) 무효전류가 흘러 전기자전류가 증가한다(V곡선).
반대로 여자전류를 줄이면(부족여자) 뒤진(지상) 무효전류가 증가한다.

53번

전원전압이 100V인 단상 전파정류제어에서 점호각이 30°일 때 직류 평균전압은 약 몇 V인가?

1. 54

2. 64

3. 84

4. 94

정답 3번

해설. ③ 약 84 V
풀이: 단상 전파 위상제어(저항부하) Ed=0.45V(1+cosα)
Ed=0.45×100×(1+cos30°)=0.45×100×1.866≒84 V

54번

도통(on)상태에 있는 SCR을 차단(off)상태로 만들기 위해서는 어떻게 하여야 하는가?

1. 게이트 펄스전압을 가한다.

2. 게이트 전류를 증가시킨다.

3. 게이트 전압이 부(-)가 되도록 한다.

4. 전원전압이 극성이 반대가 되도록 한다.

정답 4번

해설. ④ 도통 중인 SCR은 게이트로 끌 수 없으며, 애노드 전류를 유지전류 이하로 줄이거나 애노드–캐소드 사이에 역전압(전원 극성 반대)을 가해야 턴오프된다.
①·②·③ 게이트 펄스 인가, 게이트 전류 증가, 게이트 부(−)전압으로는 차단되지 않는다.

55번

단상 유도전동기의 기동 시 브러시를 필요로 하는 것은?

1. 분상 기동형

2. 반발 기동형

3. 콘덴서 분상 기동형

4. 세이딩 코일 기동형

정답 2번

해설. ② 반발 기동형은 회전자에 정류자와 브러시가 있어, 브러시를 단락해 생기는 반발력으로 기동한다.
① 분상 기동형, ③ 콘덴서 분상 기동형, ④ 셰이딩 코일형은 농형 회전자를 사용하므로 브러시가 필요 없다.

56번

3선 중 2선의 전원 단자를 서로 바꾸어서 결선하면 회전방향이 바뀌는 기기가 아닌 것은?

1. 회전변류기

2. 유도전동기

3. 동기전동기

4. 정류자형 주파수 변환기

정답 4번

해설. ④ 정류자형 주파수 변환기는 별도의 전동기로 구동되는 변환기로, 입력 3상 중 2선을 바꾸어도 회전방향이 바뀌지 않는다(출력의 상회전만 바뀐다).
① 회전변류기, ② 유도전동기, ③ 동기전동기는 회전자계로 회전하므로 2선을 바꿔 상회전을 반대로 하면 회전방향이 바뀐다.

57번

직류전동기의 워드레오나드 속도제어 방식으로 옳은 것은?

1. 전압제어

2. 저항제어

3. 계자제어

4. 직병렬제어

정답 1번

해설. ① 워드레오나드 방식은 전동발전기의 계자를 조정해 전동기 전기자에 가하는 전압을 바꾸는 전압제어 방식으로, 넓은 범위에서 원활한 속도제어가 가능하다.
② 저항제어는 전기자 회로 저항, ③ 계자제어는 계자전류, ④ 직병렬제어는 전동기 접속을 바꾸는 방식이다.

58번

변압기의 %Z가 커지면 단락전류는 어떻게 변화하는가?

1. 커진다.

2. 변동없다.

3. 작아진다.

4. 무한대로 커진다.

정답 3번

해설. ③ 단락전류 Iₛ=(100/%Z)×Iₙ 이므로 %Z가 커지면 단락전류는 작아진다.
%Z가 크면 전압변동률이 커지는 대신 단락전류와 차단기 용량을 줄일 수 있다.

59번

직류발전기에 P(N·m/s)의 기계적 동력을 주면 전력은 몇 W로 변환되는가? (단, 손실은 없으며 iₐ는 전기자 도체의 전류, e는 전기자 도체의 유도기전력, Z는 총도체수이다.)

1. P=iₐ·e·Z

2. P=iₐ·e/Z

3. P=iₐ·Z/e

4. P=e·Z/iₐ

정답 1번

해설. ① P=iₐ·e·Z
풀이: 도체 1개가 발생하는 전력은 e·iₐ이고, 총도체수가 Z이므로 전체 전력은 P=e·iₐ·Z [W]
(기전력 E=eZ/a, 전기자전류 Iₐ=a·iₐ로 보면 E·Iₐ=eZ·iₐ와 같다.) 손실이 없으므로 기계적 동력 P와 같다.

60번

3상 20000kVA인 동기발전기가 있다. 이 발전기는 60Hz 일 때는 200rpm, 50Hz일 때는 약 167rpm으로 회전한다. 이 동기발전기의 극수는?

1. 18극

2. 36극

3. 54극

4. 72극

정답 2번

해설. ② 36극
풀이: N=120f/p → p=120f/N=120×60/200=36극
확인: 50 Hz일 때 N=120×50/36≒166.7≒167 rpm으로 조건과 맞다.

61번

RLC 직렬회로의 파라미터가 R²=4L/C의 관계를 가진다면, 이 회로에 직류 전압을 인가하는 경우 과도 응답특성은?

1. 무제동

2. 과제동

3. 부족제동

4. 임계제동

정답 4번

해설. ④ 임계제동
풀이: RLC 직렬회로 특성방정식 LCs²+RCs+1=0의 판별식은 (RC)²−4LC, 즉 R²−4L/C의 부호로 응답이 정해진다.
R²=4L/C → 판별식 0 → 임계제동
R²>4L/C이면 과제동(비진동), R²<4L/C이면 부족제동(감쇠진동)이다.

62번

v(t)=3+5√2 sinωt+10√2 sin(3ωt−π/3) [V]의 실효값 크기는 약 몇 V인가?

1. 9.6

2. 10.6

3. 11.6

4. 12.6

정답 3번

해설. ③ 약 11.6 V
풀이: 비정현파 실효값은 각 성분 실효값의 제곱합의 제곱근
직류 3 V, 기본파 실효값 5 V, 제3고조파 실효값 10 V
V=√(3²+5²+10²)=√134≒11.6 V

63번

3상 전류가 Ia=10+j3(A), Ib=−5−j2(A), Ic=−3+j4(A)일 때 정상분 전류의 크기는 약 몇 A인가?

1. 5

2. 6.4

3. 10.5

4. 13.34

정답 2번

해설. ② 약 6.4 A
풀이: 정상분 I₁=(Ia+aIb+a²Ic)/3, a=1∠120°=−0.5+j0.866
aIb=(−0.5+j0.866)(−5−j2)=4.23−j3.33
a²Ic=(−0.5−j0.866)(−3+j4)=4.96+j0.60
I₁=(10+j3+4.23−j3.33+4.96+j0.60)/3≒6.40+j0.09 → |I₁|≒6.4 A

64번

그림의 회로에서 1−1′ 단자에서 본 영상 임피던스 Z₀₁이 6Ω일 때, 저항 R의 값은 몇 Ω인가?

1. 2

2. 4

3. 6

4. 9

정답 2번

해설. ② 4 Ω
풀이: 직렬 R, 병렬 5 Ω인 회로의 4단자 정수 A=1+R/5, B=R, C=1/5, D=1
Z₀₁=√(AB/CD)=√{(1+R/5)R/(1/5)}=√{R(R+5)}=6
R²+5R−36=0 → (R+9)(R−4)=0 → R=4 Ω

65번

그림의 회로에서 0.5Ω 양단 전압 V는 약 몇 V인가?

1. 0.6

2. 0.93

3. 1.47

4. 1.5

정답 3번

해설. ③ 약 1.47 V
풀이: 아래쪽을 기준으로 0.5Ω 왼쪽 마디 전압 V₁, 오른쪽 V₂라 하면
V₁(1/0.6+1/0.5)−V₂/0.5=6
−V₁/0.5+V₂(1/0.5+1/0.4)=−2
→ V₁=1.84 V, V₂≒0.373 V
V=V₁−V₂≒1.47 V

66번

Y결선의 평형 3상 회로에서 선간전압 Vab와 상전압 Van의 관계로 옳은 것은? (단, Vbn=Van·e^(−j2π/3), Vcn=Vbn·e^(−j2π/3))

1. Vab=(1/√3)e^(jπ/6)Van

2. Vab=√3e^(jπ/6)Van

3. Vab=(1/√3)e^(−jπ/6)Van

4. Vab=√3e^(−jπ/6)Van

정답 2번

해설. ② Vab=√3e^(jπ/6)Van
풀이: Vab=Van−Vbn=Van(1−e^(−j2π/3))
1−e^(−j2π/3)=1−(−1/2−j√3/2)=3/2+j√3/2=√3∠30°
→ 선간전압은 상전압의 √3배이고 위상이 π/6(30°) 앞선다.

67번

8+j6(Ω)인 임피던스에 13+j20(V)의 전압을 인가할 때 복소전력은 약 몇 VA인가?

1. 12.7+j34.1

2. 12.7+j55.5

3. 45.5+j34.1

4. 45.5+j55.5

정답 3번

해설. ③ 약 45.5+j34.1 VA
풀이: I=V/Z=(13+j20)/(8+j6)
|I|²=|V|²/|Z|²=(13²+20²)/(8²+6²)=569/100=5.69
P=|I|²R=5.69×8≒45.5 W, Q=|I|²X=5.69×6≒34.1 var(유도성)
S=P+jQ≒45.5+j34.1 VA

68번

그림과 같이 결선된 회로의 단자(a, b, c)에 선간전압이 V(V)인 평형 3상 전압을 인가할 때 상전류 I(A)의 크기는?

1. V/(4R)

2. 3V/(4R)

3. √3V/(4R)

4. V/(4√3R)

정답 1번

해설. ① V/(4R)
풀이: Δ결선 R을 Y로 바꾸면 R/3 → 한 상 임피던스 R+R/3=4R/3
선전류 I_ℓ=(V/√3)/(4R/3)=√3V/(4R)
Δ의 상전류 I=I_ℓ/√3=V/(4R)

69번

선로의 단위 길이 당 인덕턴스, 저항, 정전용량, 누설 컨덕턴스를 각각 L, R, C, G라 하면 전파정수는?

1. √{(R+jωL)/(G+jωC)}

2. √{(R+jωL)(G+jωC)}

3. √{(R+jωC)/(G+jωL)}

4. √{(G+jωC)/(R+jωL)}

정답 2번

해설. ② γ=√{(R+jωL)(G+jωC)}
풀이: 직렬 임피던스 Z=R+jωL, 병렬 어드미턴스 Y=G+jωC일 때 전파정수 γ=√(ZY)=α+jβ
① √{(R+jωL)/(G+jωC)}는 특성 임피던스 Z₀이다. ③·④는 의미 없는 식이다.

70번

f(t)=t²e^(−αt)를 라플라스 변환하면?

1. 2/(s+α)²

2. 3/(s+α)²

3. 2/(s+α)³

4. 3/(s+α)³

정답 3번

해설. ③ 2/(s+α)³
풀이: L[tⁿ]=n!/sⁿ⁺¹ → L[t²]=2/s³
복소추이 정리 L[e^(−αt)f(t)]=F(s+α)
→ L[t²e^(−αt)]=2/(s+α)³

71번

특성방정식이 s³+2s²+Ks+10=0으로 주어지는 제어시스템이 안정하기 위한 K의 범위는?

1. K＞0

2. K＞5

3. K＜0

4. 0＜K＜5

정답 2번

해설. ② K＞5
풀이: 루스 표
s³: 1, K
s²: 2, 10
s¹: (2K−10)/2
s⁰: 10
제1열 부호 변화가 없으려면 (2K−10)/2＞0 → K＞5

72번

제어시스템의 개루프 전달함수가 G(s)H(s)=K(s+30)/(s⁴+s³+2s²+s+7)로 주어질 때, 다음 중 K＞0인 경우 근궤적의 점근선이 실수축과 이루는 각(°)은?

1. 20°

2. 60°

3. 90°

4. 120°

정답 2번

해설. ② 60°
풀이: 극점 수 P=4(분모 4차), 영점 수 Z=1 → 점근선 수 P−Z=3
점근선 각도 θ=(2k+1)×180°/(P−Z)=60°, 180°, 300°(k=0, 1, 2)
보기 가운데 해당하는 것은 60°이다.

73번

그림과 같은 제어시스템의 전달함수 C(s)/R(s)는?

1. 1/15

2. 2/15

3. 3/15

4. 4/15

정답 2번

해설. ② 2/15
풀이: 안쪽 피드백 루프 2/(1+2×3)=2/7
바깥 루프 C/R=(1×2/7)/(1+1×2/7×4)=(2/7)/(15/7)=2/15

74번

그림과 같은 논리회로의 출력 Y는?

1. ABCDE+F̅

2. A̅B̅C̅D̅E̅+F

3. A̅+B̅+C̅+D̅+E̅+F

4. A+B+C+D+E+F̅

정답 1번

해설. ① Y=ABCDE+F̅
풀이: 첫 NAND 출력 (ABC)′, 둘째 NAND 출력 (DE)′
OR 출력=(ABC)′+(DE)′=(ABCDE)′ (드모르간)
마지막 NAND: Y={(ABCDE)′·F}′=ABCDE+F′=ABCDE+F̅

75번

전달함수가 Gc(s)=(2s+5)/(7s)인 제어기가 있다. 이 제어기는 어떤 제어기인가?

1. 비례 미분 제어기

2. 적분 제어기

3. 비례 적분 제어기

4. 비례 적분 미분 제어기

정답 3번

해설. ③ 비례 적분 제어기
풀이: Gc(s)=(2s+5)/(7s)=2/7+5/(7s)
상수항(비례 동작)과 1/s항(적분 동작)만 있으므로 PI 제어기이다.
미분 동작이 있으려면 s에 비례하는 항이 있어야 한다.

76번

그림의 신호흐름선도에서 전달함수 C(s)/R(s)는?

1. a³/(1−ab)³

2. a³/(1−3ab+a²b²)

3. a³/(1−3ab)

4. a³/(1−3ab+2a²b²)

정답 2번

해설. ② a³/(1−3ab+a²b²)
풀이(메이슨 공식): 루프 L₁=L₂=L₃=ab
서로 닿지 않는 루프 쌍은 첫째와 셋째 루프 하나 → L₁L₃=a²b²
Δ=1−3ab+a²b²
전향경로 P₁=1·a·a·a·1=a³, 모든 루프와 닿으므로 Δ₁=1
C/R=a³/(1−3ab+a²b²)

77번

단위 피드백제어계에서 개루프 전달함수 G(s)가 다음과 같이 주어졌을 때 단위계단 입력에 대한 정상상태 편차는?
G(s)=5/{s(s+1)(s+2)}

1. 0

2. 1

3. 2

4. 3

정답 1번

해설. ① 0
풀이: G(s)는 원점에 극점이 1개 있는 1형 제어계
위치편차상수 Kₚ=lim(s→0) G(s)=∞
단위계단 입력의 정상상태 편차 eₛₛ=1/(1+Kₚ)=0

78번

안정한 제어시스템의 보드 선도에서 이득 여유는?

1. −20∼20 dB 사이에 있는 크기(dB) 값이다.

2. 0∼20dB 사이에 있는 크기 선도의 길이이다.

3. 위상이 0°가 되는 주파수에서 이득의 크기(dB)이다.

4. 위상이 −180°가 되는 주파수에서 이득의 크기(dB)이다.

정답 4번

해설. ④ 이득 여유는 위상이 −180°가 되는 주파수(위상 교차 주파수)에서의 이득 크기(dB)로 정하며, GM=−20log|G(jω)H(jω)| [dB]로 0 dB선과의 차이를 나타낸다.
안정한 계에서는 이 점의 이득이 0 dB보다 작다. ③ 이득이 0 dB가 되는 주파수에서 위상과 −180°의 차는 위상 여유이다.

79번

z변환된 함수 F(z)=3z/(z−e^(−3T))에 대응되는 라플라스 변환 함수는?

1. 1/(s+3)

2. 3/(s−3)

3. 1/(s−3)

4. 3/(s+3)

정답 4번

해설. ④ 3/(s+3)
풀이: e^(−at)의 z변환은 z/(z−e^(−aT)), 라플라스 변환은 1/(s+a)
F(z)=3z/(z−e^(−3T)) → f(t)=3e^(−3t) → F(s)=3/(s+3)

80번

다음과 같은 미분방정식으로 표현되는 제어시스템의 시스템 행렬 A는?
d²c(t)/dt²+5·dc(t)/dt+3c(t)=r(t)

1. 1행 [−5, −3], 2행 [0, 1]

2. 1행 [−3, −5], 2행 [0, 1]

3. 1행 [0, 1], 2행 [−3, −5]

4. 1행 [0, 1], 2행 [−5, −3]

정답 3번

해설. ③ 1행 [0, 1], 2행 [−3, −5]
풀이: 상태변수 x₁=c(t), x₂=dc(t)/dt로 두면
ẋ₁=x₂
ẋ₂=−3x₁−5x₂+r(t)
→ A=[0 1; −3 −5], B=[0; 1]

81번

백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가? (단, 백열전등 또는 방전등 및 이에 부속하는 전선은 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설한 경우이다.)

1. 60

2. 110

3. 220

4. 300

정답 4번

해설. ④ 300 V
KEC 231.6: 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내(주택 제외) 전로의 대지전압은 300 V 이하로 하고, 전등 및 부속 전선은 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설하며, 안정기는 옥내배선과 직접 접속하고, 전구소켓은 점멸기구가 없는 것으로 한다.

82번

케이블 트레이 공사에 사용하는 케이블 트레이에 적합하지 않은 것은?

1. 비금속제 케이블 트레이는 난연성 재료가 아니어도 된다.

2. 금속재의 것은 적절한 방식처리를 한 것이거나 내식성 재료의 것이어야 한다.

3. 금속제 케이블 트레이 계통은 기계적 및 전기적으로 완전하게 접속하여야 한다.

4. 케이블 트레이가 방화구획의 벽 등을 관통하는 경우에 관통부는 불연성의 물질로 충전하여야 한다.

정답 1번

해설. ① KEC 232.41.2: 비금속제 케이블 트레이는 난연성 재료의 것이어야 한다.
② 금속제는 방식처리 또는 내식성 재료, ③ 금속제 트레이 계통은 기계적·전기적으로 완전하게 접속, ④ 방화구획 관통부는 불연성 물질로 충전하는 것이 옳다.

83번

수소냉각식 발전기 등의 시설기준으로 틀린 것은?

1. 발전기 내부 또는 무효 전력 보상 장치 내부의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설할 것

2. 발전기축의 밀봉부로부터 수소가 누설될 때 누설된 수소를 외부로 방출하지 않을 것

3. 발전기 내부 또는 무효 전력 보상 장치 내부의 수소의 순도가 85% 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것

4. 발전기 또는 무효 전력 보상 장치는 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것일 것

정답 2번

해설. ② KEC 351.10: 발전기축의 밀봉부에는 질소 가스를 봉입할 수 있는 장치 또는 누설된 수소 가스를 안전하게 외부에 방출할 수 있는 장치를 시설해야 한다.
① 수소의 온도 계측 장치, ③ 수소 순도 85% 이하 저하 시 경보 장치, ④ 수소가 대기압에서 폭발할 때의 압력에 견디는 강도는 옳다.

84번

연료전지 및 태양전지 모듈의 절연내력시험을 하는 경우 충전부분과 대지 사이에 인가하는 시험전압은 얼마인가? (단, 연속하여 10분간 가하여 견디는 것이어야 한다.)

1. 최대사용전압의 1.25배의 직류전압 또는 1배의 교류전압(500V 미만으로 되는 경우에는 500V)

2. 최대사용전압의 1.25배의 직류전압 또는 1.25배의 교류전압(500V 미만으로 되는 경우에는 500V)

3. 최대사용전압의 1.5배의 직류전압 또는 1배의 교류전압(500V 미만으로 되는 경우에는 500V)

4. 최대사용전압의 1.5배의 직류전압 또는 1.25배의 교류전압(500V 미만으로 되는 경우에는 500V)

정답 3번

해설. ③ KEC 134: 연료전지 및 태양전지 모듈은 최대사용전압의 1.5배의 직류전압 또는 1배의 교류전압(500 V 미만이면 500 V)을 충전부분과 대지 사이에 연속하여 10분간 가하여 견뎌야 한다.
나머지 보기는 배수가 틀리다.

85번

지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 시설할 때, 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 저압 또는 고압의 지중전선을 견고한 트로프 기타 방호물에 넣지 않고도 부설할 수 있는 케이블은?

1. PVC 외장 케이블

2. 콤바인덕트 케이블

3. 염화비닐 절연 케이블

4. 폴리에틸렌 외장 케이블

정답 2번

해설. ② KEC 334.1: 직접 매설식 지중전선은 원칙적으로 견고한 트로프 기타 방호물에 넣어야 하지만, 저압 또는 고압 지중전선에 콤바인덕트 케이블 또는 개장(鎧裝)한 케이블을 사용하면 넣지 않아도 된다.
①·③·④ PVC 외장, 염화비닐 절연, 폴리에틸렌 외장 케이블은 이에 해당하지 않는다.

86번

저압 수상전선로에 사용되는 전선은?

1. 옥외 비닐케이블

2. 600V 비닐절연전선

3. 600V 고무절연전선

4. 클로로프렌 캡타이어 케이블

정답 4번

해설. ④ KEC 335.3: 수상전선로의 전선은 사용전압이 저압이면 클로로프렌 캡타이어 케이블, 고압이면 캡타이어 케이블을 사용한다.
또한 접속점이 수면상에 있으면 저압은 수면상 4 m 이상, 고압은 5 m 이상의 높이로 지지물에 붙인다.

87번

저압 또는 고압 가공전선이 교류 전차선 등과 교차하여 교류 전차선 등의 위에 시설되는 경우, 가공전선로의 전선·완금류·지지물·지지선 또는 지지기둥과 교류 전차선 등 사이의 간격은 몇 m 이상이어야 하는가?

1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

정답 2번

해설. ② 2 m
KEC 332.15: 저압 또는 고압 가공전선이 교류 전차선 등과 교차하여 그 위에 시설되는 경우, 가공전선로의 전선·완금류·지지물·지지선 또는 지지기둥과 교류 전차선 등 사이의 간격은 2 m 이상이어야 한다.
※ 현행 KEC 332.15 기준에 맞게 문제를 고쳤다.

88번

고압 전로와 저압 전로를 결합하는 변압기에서 고압측 전로가 저압측 전로와 혼촉하고 저압전로의 대지전압이 150 V를 초과하는 경우, 1초 이내에 고압 전로를 자동으로 차단하는 장치를 설치할 때 변압기 중성점 접지저항 값은 몇 Ω 이하로 하여야 하는가? (단, I는 변압기 고압측 전로의 1선 지락전류[A]이다.)

1. 150/I

2. 300/I

3. 450/I

4. 600/I

정답 4번

해설. ④ 600/I
KEC 142.5: 변압기 중성점 접지저항은 일반적으로 150/I [Ω] 이하(I: 고압·특고압측 1선 지락전류)이다. 고압·특고압측 전로가 저압측과 혼촉하여 저압전로 대지전압이 150 V를 넘는 경우, 1초 초과 2초 이내에 자동 차단하면 300/I, 1초 이내에 자동 차단하면 600/I 이하로 할 수 있다.
※ 현행 KEC 142.5 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

89번

저압 가공전선로 또는 고압 가공전선로와 기설 가공 약전류 전선로가 병행하는 경우에는 유도작용에 의한 통신상의 장해가 생기지 아니하도록 전선과 기설 약전류 전선 간의 간격을 몇 m 이상이어야 하는가? (단, 전기철도용 급전선로는 제외한다.)

1. 2

2. 4

3. 6

4. 8

정답 1번

해설. ① 2 m
KEC 332.1: 저압 또는 고압 가공전선로(전기철도용 급전선로 제외)와 기설 가공약전류전선로가 병행하는 경우 유도작용에 의한 통신상의 장해가 생기지 않도록 전선과 기설 약전류전선 간의 간격은 2 m 이상이어야 한다. 다만 가공전선이 케이블이거나 약전류전선로 관리자의 승낙을 받은 경우는 제외한다.

90번

태양전지 발전소에 시설하는 태양전지 모듈, 전선 및 개폐기 기타 기구의 시설기준에 대한 내용으로 틀린 것은?

1. 충전부분은 노출되지 아니하도록 시설할 것

2. 옥내에 시설하는 경우에는 전선을 케이블 공사로 시설할 수 있다.

3. 태양전지 모듈의 프레임은 지지물과 전기적으로 완전하게 접속하여야 한다.

4. 태양전지 모듈을 병렬로 접속하는 전로에는 과전류차단기를 시설하지 않아도 된다.

정답 4번

해설. ④ KEC 522.3.2: 모듈을 병렬로 접속하는 전로에는 단락전류가 발생할 경우 전로를 보호하는 과전류차단기 또는 기타 기구를 시설해야 한다(전로가 단락전류에 견딜 수 있는 경우는 제외).
① 충전부분 노출 금지(522.2), ② 옥내 배선에 케이블공사 가능(511.2.1 준용), ③ 모듈 프레임은 지지물과 전기적으로 완전하게 접속(522.3.4)은 옳다.

91번

특고압 가공전선로의 지지물에 첨가하는 통신선 보안장치에 사용되는 피뢰기의 동작전압은 교류 몇 V 이하인가?

1. 300

2. 600

3. 1000

4. 1500

정답 3번

해설. ③ 1000 V
KEC 362.5: 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 등에 쓰는 급전전용통신선용 보안장치의 피뢰기는 교류 1 kV 이하에서 동작하는 것이어야 한다. 함께 쓰는 릴레이 보안기는 교류 300 V 이하에서 동작한다.

92번

전자 개폐기의 조작회로 또는 초인벨·경보벨 등에 접속하는 소세력 회로에 전기를 공급하는 절연변압기는 사용전압이 대지전압 300 V 이하이어야 한다. 소세력 회로의 최대사용전압은 몇 V 이하인가?

1. 60

2. 80

3. 100

4. 150

정답 1번

해설. ① 60 V
KEC 241.14: 소세력 회로란 전자 개폐기의 조작회로 또는 초인벨·경보벨 등에 접속하는 전로로서 최대사용전압이 60 V 이하인 것을 말하며, 전원은 1차측 대지전압 300 V 이하의 절연변압기로 한다.
※ 현행 KEC 241.14 기준에 맞게 문제를 고쳤다.

93번

유원지의 어린이 놀이기구인 놀이용 전차에 전기를 공급하는 전원장치의 2차측 단자의 최대사용전압은 교류인 경우 몇 V 이하이어야 하는가?

1. 20

2. 40

3. 60

4. 100

정답 2번

해설. ② 40 V
KEC 241.8: 놀이용 전차에 전기를 공급하는 전원장치의 2차측 단자 최대사용전압은 직류 60 V 이하, 교류 40 V 이하이고, 전원장치의 변압기는 절연변압기(1차 전압 400 V 이하)로 한다. 접촉전선은 제3레일 방식으로 시설한다.

94번

전개된 건조한 장소에서 사용전압 400 V 초과의 저압 옥내배선을 할 때 특별히 정해진 경우를 제외하고는 시공할 수 없는 공사는?

1. 애자사용공사

2. 금속덕트공사

3. 버스덕트공사

4. 금속몰드공사

정답 4번

해설. ④ KEC 232.22.1: 금속몰드공사는 사용전압이 400 V 이하로서 옥내의 건조한 전개된 장소 또는 점검할 수 있는 은폐장소에 한하여 시설할 수 있으므로 400 V 초과 배선에는 쓸 수 없다.
① 애자공사(232.56), ② 금속덕트공사(232.31), ③ 버스덕트공사(232.61)는 400 V 초과 저압 옥내배선에도 시설할 수 있다.
※ 현행 KEC 232.22 기준에 맞게 보기를 고쳤다.

95번

440 V 옥내 배선에 연결된 전동기 회로의 절연저항 최소 값은 몇 MΩ인가?

1. 0.1

2. 0.2

3. 0.4

4. 1

정답 4번

해설. ④ 1 MΩ
전기설비기술기준 제52조: 저압 전로의 절연저항은 SELV·PELV 0.5 MΩ(시험전압 DC 250 V), FELV를 포함한 500 V 이하 1.0 MΩ(DC 500 V), 500 V 초과 1.0 MΩ(DC 1000 V) 이상이다.
440 V 전로는 500 V 이하에 해당하므로 1.0 MΩ 이상이어야 한다.

96번

가공전선로의 지지물의 강도계산에 적용하는 풍압하중은 빙설이 많은 지방 이외의 지방에서 저온계절에는 어떤 풍압하중을 적용하는가? (단, 인가가 많이 이웃 연결되어 있는 장소가 아니다.)

1. 갑종풍압하중

2. 을종풍압하중

3. 병종풍압하중

4. 을종과 병종풍압하중을 혼용

정답 3번

해설. ③ 병종 풍압하중
KEC 331.6: 빙설이 많은 지방 이외의 지방에서는 고온계절에 갑종, 저온계절에 병종 풍압하중을 적용한다. 빙설이 많은 지방은 고온계절 갑종·저온계절 을종, 그중 해안지방 등 저온계절에 최대풍압이 생기는 지방은 저온계절에 갑종과 을종 중 큰 것을 적용한다.

97번

전개된 장소에서 저압 옥상전선로의 시설기준으로 적합하지 않은 것은?

1. 전선은 절연전선을 사용하였다.

2. 전선 지지점 간의 거리를 20m로 하였다.

3. 전선은 지름 2.6mm의 경동선을 사용하였다.

4. 저압 절연전선과 그 저압 옥상 전선로를 시설하는 조영재와의 이격거리를 2m로 하였다.

정답 2번

해설. ② KEC 221.3: 저압 옥상전선로의 전선 지지점 간의 거리는 15 m 이하이어야 하므로 20 m는 부적합하다.
① 절연전선(OW전선 포함) 사용, ③ 인장강도 2.30 kN 이상 또는 지름 2.6 mm 이상의 경동선, ④ 전선과 조영재의 간격 2 m 이상(고압·특고압 절연전선 또는 케이블이면 1 m)은 적합하다.

98번

고압 가공전선을 시가지 외에 시설할 때 사용되는 경동선의 굵기는 지름 몇 mm 이상인가?

1. 3.2

2. 4.0

3. 5.0

4. 6.0

정답 3번

해설. ③ 5.0 mm
고압 가공전선은 케이블인 경우 이외에는 인장강도 8.01 kN 이상 또는 지름 5 mm 이상의 경동선(고압 절연전선·특고압 절연전선)을 사용한다. 고압 가공인입선(KEC 331.12.1)도 같은 기준이다.
참고: 400 V 초과 저압 가공전선은 시가지 5 mm, 시가지 외 4 mm 이상의 경동선이다(KEC 222.5).

99번

가공전선로의 지지물에 시설하는 지지선으로 연선을 사용할 경우 소선은 최소 몇 가닥 이상이어야 하는가?

1. 3

2. 5

3. 7

4. 9

정답 1번

해설. ① 3가닥
KEC 331.11: 지지선에 연선을 사용할 경우 소선 3가닥 이상의 연선이고, 소선 지름 2.6 mm 이상의 금속선이어야 한다. 지지선의 안전율은 2.5 이상(허용 인장하중 최저 4.31 kN), 도로 횡단 지지선 높이는 지표상 5 m 이상이다.

100번

중성점 직접 접지식 전로에 접속되는 최대사용전압 161kV 인 3상 변압기권선(성형결선)의 절연내력시험을 할 때 접지시켜서는 안 되는 것은?

1. 철심 및 외함

2. 시험되는 변압기의 부싱

3. 시험되는 권선의 중성점 단자

4. 시험되지 않는 각 권선(다른 권선이 2개 이상 있을 경우에는 각 권선)의 임의의 1단자

정답 2번

해설. ② KEC 135(표 135-1): 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 최대사용전압 60 kV 초과 성형결선 권선은 시험되는 권선의 중성점 단자, 시험되지 않는 다른 권선의 임의의 1단자, 철심 및 외함을 접지하고, 시험되는 권선의 중성점 단자 이외의 임의의 1단자와 대지 사이에 최대사용전압의 0.72배 전압을 10분간 가한다.
따라서 시험전압이 걸리는 부싱(단자)은 접지하지 않는다.

전기공사기사 필기 2020년 1회 기출문제

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