전기공사기사 필기 2020년 3회 기출문제 정답 및 해설

1번

다음 중 쌍방향 2단자 사이리스터는?

1. SCR

2. TRIAC

3. SSS

4. SCS

정답 3번

해설. ③ SSS(Silicon Symmetrical Switch)는 게이트 없이 두 단자만 가진 쌍방향(양방향) 사이리스터이다.
① SCR은 역저지 3단자 단방향 소자, ② TRIAC은 게이트가 있는 쌍방향 3단자 소자, ④ SCS는 게이트가 2개인 단방향 4단자 소자이다.

2번

축전지의 충전방식 중 전지의 자기 방전을 보충함과 동시에, 상용부하에 대한 전력공급은 충전기가 부담하되 비상 시 일시적인 대부하 전류는 축전지가 부담하도록 하는 충전방식은?

1. 보통충전

2. 급속충전

3. 균등충전

4. 부동충전

정답 4번

해설. ④ 부동충전은 충전기가 상용부하에 전력을 공급하면서 축전지의 자기방전을 보충하는 방식으로, 비상시 일시적인 대부하 전류만 축전지가 부담한다.
① 보통충전은 필요할 때마다 표준 시간율로 충전, ② 급속충전은 단시간에 큰 전류로 충전, ③ 균등충전은 각 셀의 전압 편차를 없애려고 주기적으로 과충전하는 방식이다.

3번

저항용접에 속하는 것은?

1. TIG 용접

2. 탄소 아크 용접

3. 유니온멜트 용접

4. 프로젝션 용접

정답 4번

해설. ④ 프로젝션 용접은 겹치기 저항용접의 일종으로, 모재에 만든 돌기(프로젝션)에 전류를 집중시켜 가압·접합한다.
① TIG 용접, ② 탄소 아크 용접, ③ 유니온멜트(서브머지드 아크) 용접은 모두 아크 용접에 속한다.

4번

열차가 곡선 궤도를 운행할 때 차륜의 플랜지와 레일 사이의 측면 마찰을 피하기 위해 내측 레일의 궤간을 넓히는 것은?

1. 고도

2. 유간

3. 확도

4. 철차각

정답 3번

해설. ③ 확도(슬랙)는 곡선 궤도에서 차륜 플랜지와 레일의 마찰을 줄이기 위해 내측 레일의 궤간을 넓히는 것이다.
① 고도(캔트)는 원심력 때문에 외측 레일을 높이는 것, ② 유간은 레일 이음매의 온도 신축용 간격, ④ 철차각은 분기기 철차부의 교차 각이다.

5번

3상 농형 유도전동기의 속도 제어방법이 아닌 것은?

1. 극수 변환법

2. 주파수 제어법

3. 전압 제어법

4. 2차저항 제어법

정답 4번

해설. ④ 2차저항 제어법은 회전자 권선을 외부 저항과 연결할 수 있는 권선형 유도전동기의 속도제어법이므로 농형에는 쓸 수 없다.
①·②·③ 극수 변환법, 주파수 제어법(VVVF), 1차 전압 제어법은 농형 유도전동기의 속도제어에 쓰인다.

6번

전원전압 100V인 단상 전파제어정류에서 점호각이 30°일 때 직류전압은 약 몇 V 인가?

1. 84

2. 87

3. 92

4. 98

정답 1번

해설. ① 풀이: 단상 전파 정류(저항 부하) Ed = 0.9E × (1 + cosα)/2
→ Ed = 0.9 × 100 × (1 + cos30°)/2 = 90 × 1.866/2 ≒ 83.97 V
→ 약 84 V

7번

유도전동기를 동기속도보다 높은 속도에서 발전기로 동작시켜 발생된 전력을 전원으로 반환하여 제동하는 방식은?

1. 역전제동

2. 발전제동

3. 회생제동

4. 와전류제동

정답 3번

해설. ③ 회생제동은 유도전동기를 동기속도보다 빠르게 회전시켜 유도발전기로 동작시키고, 발생 전력을 전원으로 되돌려 보내며 제동한다.
① 역전(역상)제동은 전원 두 상을 바꿔 역토크로 급정지, ② 발전제동은 발생 전력을 저항에서 열로 소비, ④ 와전류제동은 금속 원판의 와전류를 이용한다.

8번

광속 5000 lm의 광원과 효율 80%의 조명기구를 사용하여 넓이 4 m²의 우윳빛 유리를 균일하게 비출 때 유리 이(裏)면(빛이 들어오는 면의 뒷면)의 휘도는 약 몇 cd/m²인가? (단, 우윳빛 유리의 투과율은 80%이다.)

1. 255

2. 318

3. 1019

4. 1274

정답 1번

해설. ① 풀이: 유리를 투과하는 광속 F = 5000 × 0.8 × 0.8 = 3200 lm
광속발산도 R = F/A = 3200/4 = 800 rlx(lm/m²)
완전확산면이므로 휘도 L = R/π = 800/π ≒ 254.6 cd/m² → 약 255 cd/m²

9번

실내 조도계산에서 조명률 결정에 미치는 요소가 아닌 것은?

1. 실지수

2. 반사율

3. 조명기구의 종류

4. 감광보상률

정답 4번

해설. ④ 감광보상률은 광원의 광속 감소와 조명기구의 오손을 보상하는 여유 계수로, 조명률과는 별개로 소요 광속 계산(FUN = EAD)에 쓰인다.
① 실지수(방의 크기·광원 높이), ② 실내면 반사율, ③ 조명기구의 종류(배광)는 조명률을 결정하는 요소이다.

10번

열전대를 이용한 열전 온도계의 원리는?

1. 제벡 효과

2. 톰슨 효과

3. 핀치 효과

4. 펠티에 효과

정답 1번

해설. ① 제벡 효과는 서로 다른 두 금속을 접합하고 두 접점의 온도를 다르게 하면 열기전력이 생기는 현상으로, 열전대 온도계의 원리이다.
② 톰슨 효과는 한 금속 내 온도차가 있을 때 전류에 따른 열의 흡수·발생, ③ 핀치 효과는 전류와 자계에 의한 도체(유체) 수축, ④ 펠티에 효과는 접합부에 전류를 흘릴 때 열의 흡수·발생(전자냉동)이다.

11번

방전등의 일종으로 빛의 투과율이 크고 등황색의 단색광이며 안개속을 잘 투과하는 등은?

1. 나트륨등

2. 할로겐등

3. 형광등

4. 수은등

정답 1번

해설. ① 나트륨등은 589 nm 부근의 등황색 단색광(D선)을 내며, 투과율이 크고 안개 속 투과력이 좋아 도로·터널 조명에 쓰인다.
② 할로겐등은 백열전구의 일종, ③ 형광등은 저압 수은 방전을 이용한 백색광, ④ 수은등은 청백색 광으로 연색성이 나쁘다.

12번

다음 중 배전반 및 분전반을 넣은 함의 요건으로 적합하지 않은 것은?

1. 반의 옆쪽 또는 뒤쪽에 설치하는 분배전반의 소형덕트는 강판제이어야 한다.

2. 난연성 합성수지로 된 것은 두께가 최소 1.6mm 이상으로 내(耐)수지성인 것이어야 한다.

3. 강판제의 것은 두께 1.2mm 이상이어야 한다. 다만, 가로 또는 세로의 길이가 30cm 이하인 것은 두께 1.0mm 이상으로 할 수 있다.

4. 절연저항 측정 및 전선접속단자의 점검이 용이한 구조이어야 한다.

정답 2번

해설. ② 난연성 합성수지로 된 함은 두께 1.5 mm 이상으로 내아크성인 것이어야 한다. '1.6 mm 이상, 내수지성'은 틀린 설명이다.
① 분배전반 옆·뒤쪽 소형덕트는 강판제, ③ 강판제 함은 두께 1.2 mm 이상(가로·세로 30 cm 이하는 1.0 mm 이상), ④ 절연저항 측정과 단자 점검이 쉬운 구조여야 한다.

13번

라인포스트 애자는 다음 중 어떤 종류의 애자인가?

1. 핀애자

2. 현수애자

3. 장간애자

4. 지지애자

정답 4번

해설. ④ 라인포스트 애자는 핀을 쓰지 않고 금구로 완철에 직접 고정하여 전선을 지지하는 지지애자(LP애자)의 일종이다.
① 핀애자는 핀으로 완철에 고정, ② 현수애자는 여러 개를 연결해 매다는 애자, ③ 장간애자는 원통형의 긴 애자로 현수용으로 주로 쓰인다.

14번

할로겐 전구의 특징이 아닌 것은?

1. 휘도가 낮다.

2. 열충격에 강하다.

3. 단위광속이 크다.

4. 연색성이 좋다.

정답 1번

해설. ① 할로겐 전구는 필라멘트 온도가 높아 휘도가 높다. 따라서 '휘도가 낮다'가 특징이 아니다.
② 석영유리를 써서 열충격에 강하고, ③ 단위 광속이 크며 소형이고, ④ 연색성이 좋다. 할로겐 사이클로 흑화가 적고 수명이 길다.

15번

KS C IEC 62305-3에 의해 피뢰침의 재료로 테이프형 단선 형상의 알루미늄을 사용하는 경우 최소 단면적(mm²)은?

1. 25

2. 35

3. 50

4. 70

정답 4번

해설. ④ KS C IEC 62305-3의 수뢰부·인하도선 재료 표에서 알루미늄 테이프형 단선의 최소 단면적은 70 mm²이다.
참고로 구리 테이프형 단선과 알루미늄 원형 단선은 50 mm²이다. 따라서 ① 25, ② 35, ③ 50 mm²는 알루미늄 테이프형 단선의 최소값이 아니다.

16번

가공 배전선로 경완철에 폴리머 현수애자를 결합하고자 한다. 경완철과 폴리머 현수애자 사이에 설치되는 자재는?

1. 경완철용 아이쇄클

2. 볼크레비스

3. 인장클램프

4. 각암타이

정답 1번

해설. ① 폴리머 현수애자를 경완철에 설치할 때는 경완철에 경완철용 아이쇄클을 끼우고 그 아래에 폴리머 현수애자를 연결한다.
② 볼크레비스와 ③ 인장클램프는 애자와 전선 쪽을 연결하는 자재이고, ④ 각암타이는 완철을 전주에 고정·보강하는 자재이다.

17번

전기기기의 절연의 종류와 허용최고온도가 잘못 연결된 것은?

1. A종 - 105℃

2. E종 - 120℃

3. B종 - 130℃

4. H종 - 155℃

정답 4번

해설. ④ H종 절연의 허용최고온도는 180 ℃이다. 155 ℃는 F종이다.
절연 종별 허용최고온도: Y 90, A 105, E 120, B 130, F 155, H 180, C 180 ℃ 초과. 따라서 ①·②·③은 옳다.

18번

지선밴드에서 2방 밴드의 규격이 아닌 것은?

1. 150 × 203mm

2. 180 × 240mm

3. 200 × 260mm

4. 240 × 300mm

정답 4번

해설. ④ 지선밴드 2방 밴드의 규격은 150×203, 180×240, 200×260 mm이며, 240×300 mm는 규격에 없다.
①·②·③은 전주 지름에 맞춰 쓰는 2방 밴드의 표준 규격이다.

19번

석유류 등의 위험물을 제조하거나 저장하는 장소에 저압 옥내 전기설비를 시설하고자 할 때 사용 가능한 이동전선은? (단, 이동전선은 접속점이 없다.)

1. 0.6/1 kV EP 고무절연 클로로프렌 캡타이어 케이블

2. 0.6/1 kV EP 고무절연 클로로프렌 시스 케이블

3. 0.6/1 kV EP 고무절연 비닐시스 케이블

4. 0.6/1 kV 비닐절연 비닐시스 케이블

정답 1번

해설. ① KEC 242.4에 따라 위험물(석유류 등) 장소의 이동전선은 접속점이 없는 0.6/1 kV EP 고무 절연 클로로프렌 캡타이어케이블 또는 0.6/1 kV 비닐 절연 비닐캡타이어케이블을 사용한다.
②·③·④ 시스 케이블은 이동전선용 캡타이어케이블이 아니므로 해당하지 않는다.

20번

점유 면적이 좁고, 운전·보수가 안전하여 공장 및 빌딩 등의 전기실에 많이 사용되는 배전반은?

1. 데드 프런트형

2. 수직형

3. 큐비클형

4. 라이브 프런트형

정답 3번

해설. ③ 큐비클형(폐쇄식) 배전반은 기기를 금속함에 수납하여 점유 면적이 좁고 운전·보수가 안전하므로 공장·빌딩 전기실에 많이 쓰인다.
① 데드 프런트형은 앞면에 충전부가 노출되지 않는 수직형, ② 수직형은 개방형 배전반, ④ 라이브 프런트형은 앞면에 충전부가 노출되는 형식이다.

21번

계통의 안정도 증진대책이 아닌 것은?

1. 발전기나 변압기의 리액턴스를 작게 한다.

2. 선로의 회선수를 감소시킨다.

3. 중간 조상 방식을 채용한다.

4. 고속도 재폐로 방식을 채용한다.

정답 2번

해설. ② 선로의 회선수를 늘려야 선로 리액턴스가 작아져 안정도가 높아진다. 회선수 감소는 안정도를 떨어뜨린다.
① 발전기·변압기 리액턴스 감소, ③ 중간 조상 방식 채용, ④ 고속도 재폐로·고속 차단 방식 채용은 모두 안정도 증진 대책이다.

22번

3상 3선식 송전선에서 L을 작용 인덕턴스라 하고, Lₑ 및 Lₘ은 대지를 귀로로 하는 1선의 자기 인덕턴스 및 상호 인덕턴스라고 할 때 이들 사이의 관계식은?

1. L = Lₘ − Lₑ

2. L = Lₑ − Lₘ

3. L = Lₘ + Lₑ

4. L = Lₘ/Lₑ

정답 2번

해설. ② 3상 평형 시 Ia + Ib + Ic = 0이므로 a선의 쇄교자속 = Lₑ·Ia + Lₘ(Ib + Ic) = (Lₑ − Lₘ)Ia.
따라서 작용 인덕턴스 L = Lₑ − Lₘ이다. ①·③·④는 이 관계와 맞지 않는다.

23번

1상의 대지 정전용량이 0.5 μF, 주파수가 60 Hz인 3상 송전선이 있다. 이 선로에 소호리액터를 설치한다면, 소호리액터의 공진 리액턴스는 약 몇 Ω이면 되는가?

1. 970

2. 1370

3. 1770

4. 3570

정답 3번

해설. ③ 풀이: 소호리액터는 3선 일괄 대지 정전용량 3C와 병렬공진하도록 Xₗ = 1/(3ωC)로 한다.
→ Xₗ = 1/(3 × 2π × 60 × 0.5 × 10⁻⁶) ≒ 1768 Ω → 약 1770 Ω

24번

배전선로의 고장 또는 보수 점검 시 정전구간을 축소하기 위하여 사용되는 것은?

1. 단로기

2. 컷아웃스위치

3. 계자저항기

4. 구분개폐기

정답 4번

해설. ④ 구분개폐기는 배전선로 도중에 설치해 고장·보수 구간만 분리함으로써 정전구간을 축소한다.
① 단로기는 무부하 상태의 회로 개폐용, ② 컷아웃스위치는 주상변압기 1차측 보호용, ③ 계자저항기는 발전기 계자전류 조정용이다.

25번

수전단 전력 원선도의 전력 방정식이 Pᵣ² + (Qᵣ + 400)² = 250000으로 표현되는 전력계통에서 가능한 최대로 공급할 수 있는 부하전력(Pᵣ)과 이때 전압을 일정하게 유지하는 데 필요한 무효전력(Qᵣ)은 각각 얼마인가?

1. Pᵣ = 500, Qᵣ = −400

2. Pᵣ = 400, Qᵣ = 500

3. Pᵣ = 300, Qᵣ = 100

4. Pᵣ = 200, Qᵣ = −300

정답 1번

해설. ① 풀이: 원의 중심 (0, −400), 반지름 √250000 = 500.
Pᵣ이 최대가 되는 점은 Qᵣ + 400 = 0일 때 → Pᵣ = 500, Qᵣ = −400(진상 무효전력 400 공급).
②·③·④는 원 위의 점이지만 최대 전력이 아니거나 방정식을 만족하지 않는다.

26번

송전선에서 뇌격에 대한 차폐 등을 위해 가선하는 가공지선에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 차폐각은 보통 15 ~ 30° 정도로 하고 있다.

2. 차폐각이 클수록 벼락에 대한 차폐효과가 크다.

3. 가공지선을 2선으로 하면 차폐각이 적어진다.

4. 가공지선으로는 연동선을 주로 사용한다

정답 3번

해설. ③ 가공지선을 2선으로 하면 전선에 대한 차폐각이 작아져 차폐 효과가 커진다.
① 차폐각은 보통 35~40° 정도(작을수록 좋음), ② 차폐각이 작을수록 차폐효과가 크며, ④ 가공지선에는 강선·ACSR·OPGW 등이 쓰이고 연동선은 쓰지 않는다.

27번

3상 전원에 접속된 △결선의 커패시터를 Y결선으로 바꾸면 진상 용량 QY(kVA)는? (단, Q_△는 △결선된 커패시터의 진상 용량이고, QY는 Y결선된 커패시터의 진상 용량이다.)

1. QY = √3·Q_△

2. QY = (1/3)·Q_△

3. QY = 3·Q_△

4. QY = (1/√3)·Q_△

정답 2번

해설. ② 풀이: Q = 3ωCE². △결선은 E = V(선간), Y결선은 E = V/√3
→ Q_△ = 3ωCV², QY = 3ωC(V/√3)² = ωCV²
→ QY = (1/3)Q_△

28번

송전 철탑에서 역섬락을 방지하기 위한 대책으로 옳은 것은?

1. 가공지선의 설치

2. 탑각 접지저항의 감소

3. 전력선의 연가

4. 아크혼의 설치

정답 2번

해설. ② 역섬락은 철탑·가공지선에 떨어진 뇌전류로 탑각 전위가 올라가 철탑에서 전선으로 섬락하는 현상이므로, 매설지선 등으로 탑각 접지저항을 낮추어 방지한다.
① 가공지선은 직격뢰 차폐, ③ 연가는 선로정수 평형·유도장해 경감, ④ 아크혼은 애자 보호용이다.

29번

배전선로의 전압을 3 kV에서 6 kV로 승압하면 전압강하율(δ)은 어떻게 되는가? (단, δ₃ₖᵥ는 전압이 3 kV일 때 전압강하율이고, δ₆ₖᵥ는 전압이 6 kV일 때 전압강하율이고, 부하는 일정하다고 한다.)

1. δ₆ₖᵥ = (1/2)·δ₃ₖᵥ

2. δ₆ₖᵥ = (1/4)·δ₃ₖᵥ

3. δ₆ₖᵥ = 2·δ₃ₖᵥ

4. δ₆ₖᵥ = 4·δ₃ₖᵥ

정답 2번

해설. ② 풀이: 부하전력 P가 일정하면 δ = (P/V²)(R + X·tanθ) → δ ∝ 1/V²
→ 전압을 2배로 하면 δ₆ₖᵥ = (1/2)²·δ₃ₖᵥ = (1/4)·δ₃ₖᵥ
참고: 전압강하 자체는 1/V에 비례한다.

30번

정격전압 6600V, Y결선, 3상 발전기의 중성점을 1선 지락 시 지락전류를 100A로 제한하는 저항기로 접지하려고 한다. 저항기의 저항 값은 약 몇 Ω 인가?

1. 44

2. 41

3. 38

4. 35

정답 3번

해설. ③ 풀이: 1선 지락 시 지락전류 Ig = E/R (E: 상전압)
→ R = (6600/√3)/100 = 3810.5/100 ≒ 38.1 Ω → 약 38 Ω

31번

배전선의 전력손실 경감 대책으로 아닌 것은?

1. 다중접지 방식을 채용한다.

2. 역률을 개선한다.

3. 배전 전압을 높인다.

4. 부하의 불평형을 방지한다.

정답 1번

해설. ① 다중접지 방식은 지락 보호와 이상전압 억제를 위한 접지 방식으로, 선로의 전력손실 경감과는 관계가 없다.
② 역률 개선(전류 감소), ③ 배전 전압 승압(손실 ∝ 1/V²), ④ 부하 불평형 방지는 모두 손실 경감 대책이다.

32번

조속기의 폐쇄시간이 짧을수록 나타나는 현상으로 옳은 것은?

1. 수격작용은 작아진다.

2. 발전기의 전압 상승률은 커진다.

3. 수차의 속도 변동률은 작아진다.

4. 수압관 내의 수압 상승률은 작아진다.

정답 3번

해설. ③ 조속기 폐쇄시간이 짧을수록 유량이 빨리 줄어 수차의 속도 변동률이 작아진다.
대신 ① 수격작용과 ④ 수압관 내 수압 상승률은 커진다. ② 속도 상승이 작으므로 발전기 전압 상승률도 작아진다.

33번

교류 배전선로에서 전압강하의 계산식은 Vd = k(Rcosθ + Xsinθ)I로 표현된다. 3상 3선식 배전선로인 경우에 k는?

1. √3

2. √2

3. 3

4. 2

정답 1번

해설. ① 3상 3선식의 선간 전압강하는 e = √3·I(Rcosθ + Xsinθ)이므로 k = √3이다.
단상 2선식은 k = 2, 단상 3선식·3상 4선식(1선과 중성선 사이)은 k = 1이다.

34번

수전용 변전설비의 1차측 차단기의 차단용량은 주로 어느 것에 의하여 정해지는가?

1. 수전 계약용량

2. 부하설비의 단락용량

3. 공급측 전원의 단락용량

4. 수전전력의 역률과 부하율

정답 3번

해설. ③ 수전용 1차측 차단기는 전원측에서 흘러드는 고장전류를 차단해야 하므로 차단용량은 공급측 전원의 단락용량(Pₛ = 100Pₙ/%Z)으로 정한다.
① 수전 계약용량, ② 부하설비 용량, ④ 역률·부하율은 차단용량 결정의 기준이 아니다.

35번

표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 표피효과는 주파수에 비례한다.

2. 표피효과는 전선의 단면적에 반비례한다.

3. 표피효과는 전선의 비투자율에 반비례한다.

4. 표피효과는 전선의 도전율에 반비례한다.

정답 1번

해설. ① 표피효과는 주파수가 높을수록 커진다(침투깊이 δ = 1/√(πfμσ)).
② 전선 단면적이 클수록, ③ 비투자율 μ가 클수록, ④ 도전율 σ가 클수록 표피효과가 커지므로 '반비례'라는 설명은 틀렸다.

36번

그림과 같이 1차 전압 3300 V, 2차 전압 100 V인 이상 변압기에서 2차 측에 5 Ω의 저항 부하를 연결하였을 때 1차 측에 흐르는 전류(I)는 약 몇 A인가?

1. 0.6

2. 1.8

3. 20

4. 660

정답 1번

해설. ① 풀이: 2차 전류 I₂ = 100/5 = 20 A, 권수비 a = 3300/100 = 33
→ I = I₁ = I₂/a = 20/33 ≒ 0.61 A → 약 0.6 A

37번

복도체에서 2본의 전선이 서로 충돌하는 것을 방지하기 위하여 2본의 전선 사이에 적당한 간격을 두어 설치하는 것은?

1. 아모로드

2. 댐퍼

3. 아킹혼

4. 스페이서

정답 4번

해설. ④ 스페이서는 복도체·다도체의 소도체 사이에 일정 간격으로 설치해 전선끼리 충돌하거나 꼬이는 것을 막는다.
① 아모로드는 전선 지지점의 진동 피로·손상 방지, ② 댐퍼는 미풍 진동 방지, ③ 아킹혼은 섬락 시 애자 보호용이다.

38번

전압과 유효전력이 일정할 경우 부하 역률이 70%인 선로에서의 저항 손실(P₇₀%)은 역률이 90%인 선로에서의 저항 손실(P₉₀%)과 비교하면 약 얼마인가?

1. P₇₀% = 0.6·P₉₀%

2. P₇₀% = 1.7·P₉₀%

3. P₇₀% = 0.3·P₉₀%

4. P₇₀% = 2.7·P₉₀%

정답 2번

해설. ② 풀이: 전압·유효전력이 일정하면 I ∝ 1/cosθ, 손실 P_ℓ ∝ I² ∝ 1/cos²θ
→ P₇₀%/P₉₀% = (0.9/0.7)² = 1.653 → P₇₀% ≒ 1.7·P₉₀%

39번

주변압기 등에서 발생하는 제5고조파를 줄이는 방법으로 옳은 것은?

1. 전력용 콘덴서에 직렬리액터를 연결한다.

2. 변압기 2차측에 분로리액터를 연결한다.

3. 모선에 방전코일을 연결한다.

4. 모선에 공심 리액터를 연결한다.

정답 1번

해설. ① 제5고조파는 전력용 콘덴서에 직렬리액터(이론상 콘덴서 용량의 4%, 실제 6%)를 넣어 5고조파에 대해 유도성이 되게 하여 억제한다.
② 분로리액터는 페란티 현상 방지, ③ 방전코일은 콘덴서 잔류전하 방전, ④ 한류(공심)리액터는 단락전류 제한용이다.

40번

프란시스 수차의 특유속도(m·kW)의 한계를 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, H(m)는 유효낙차이다.)

1. 13000/(H + 50) + 10

2. 13000/(H + 50) + 30

3. 20000/(H + 20) + 10

4. 20000/(H + 20) + 30

정답 4번

해설. ④ 프란시스 수차의 특유속도 한계는 Nₛ ≤ 20000/(H + 20) + 30 [m·kW]이다.
참고: 사류수차 20000/(H + 20) + 40, 프로펠러 수차 20000/(H + 20) + 50. ①·②·③은 해당 식이 아니다.

41번

서보모터의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 발생토크는 입력신호에 비례하고, 그 비가 클 것

2. 직류 서보모터에 비하여 교류 서보모터의 시동 토크가 매우 클 것

3. 시동 토크는 크나 회전부의 관성모멘트가 작고, 전기적 시정수가 짧을 것

4. 빈번한 시동, 정지, 역전 등의 가혹한 상태에 견디도록 견고하고, 큰 돌입전류에 견딜 것

정답 2번

해설. ② 교류 서보모터는 직류 서보모터보다 시동 토크가 작다. 따라서 '교류 서보모터의 시동 토크가 매우 클 것'은 틀리다.
①·③·④ 서보모터는 토크가 입력신호에 비례하고, 관성모멘트가 작고 전기적 시정수가 짧으며, 빈번한 시동·정지·역전과 큰 돌입전류에 견뎌야 한다.

42번

3300/220V 변압기 A, B의 정격용량이 각각 400kVA, 300kVA이고, %임피던스 강하가 각각 2.4%와 3.6% 일 때 그 2대의 변압기에 걸 수 있는 합성부하용량 몇 kVA 인가?

1. 550

2. 600

3. 650

4. 700

정답 2번

해설. ② 풀이: 부하 분담은 정격용량/%Z에 비례한다. %Z가 작은 A(2.4%)가 먼저 정격(400 kVA)에 도달한다.
B 분담 = 400 × (300/3.6)/(400/2.4) = 400 × 83.3/166.7 = 200 kVA
합성 부하용량 = 400 + 200 = 600 kVA

43번

정격출력 50kW, 4극 220V, 60Hz인 3상 유도전동기가 전부하 슬립 0.04, 효율 90%로 운전되고 있을 때 다음 중 틀린 것은?

1. 2차 효율 = 92%

2. 1차 입력 = 55.56kW

3. 회전자 동손 = 2.08kW

4. 회전자 입력 = 52.08kW

정답 1번

해설. ① 2차 효율 η₂ = 1 − s = 0.96 → 96%이므로 92%는 틀리다.
풀이: ② 1차 입력 = 50/0.9 = 55.56 kW, ④ 2차(회전자) 입력 P₂ = P/(1 − s) = 50/0.96 = 52.08 kW, ③ 회전자 동손 Pc₂ = sP₂ = 0.04 × 52.08 = 2.08 kW

44번

3상 유도전동기에서 2차측 저항을 2배로 하면 그 최대토크는 어떻게 변하는가?

1. 2배로 커진다.

2. 3배로 커진다.

3. 변하지 않는다.

4. √2배로 커진다.

정답 3번

해설. ③ 최대토크 Tₘ ∝ E₂²/{2(r₁ + √(r₁² + (x₁ + x₂)²))}로 2차 저항 r₂와 무관하다. 2차 저항을 2배로 하면 최대토크가 생기는 슬립만 2배(비례추이)가 되고 최대토크는 변하지 않는다.
따라서 ①·②·④는 틀리다.

45번

단상 유도전동기를 2전동기설로 설명하는 경우 정방향 회전자계의 슬립이 0.2이면, 역방향 회전자계의 슬립은 얼마인가?

1. 0.2

2. 0.8

3. 1.8

4. 2.0

정답 3번

해설. ③ 풀이: 역방향 회전자계에 대한 슬립 s′ = 2 − s
→ s′ = 2 − 0.2 = 1.8
근거: 역방향 자계의 속도는 −Nₛ이므로 s′ = (−Nₛ − N)/(−Nₛ) = 1 + (1 − s) = 2 − s이다. 따라서 ① 0.2(정방향 슬립), ② 0.8, ④ 2.0은 틀리다.

46번

동기발전기를 병렬운전 하는데 필요하지 않은 조건은?

1. 기전력의 용량이 같을 것

2. 기전력의 파형이 같을 것

3. 기전력의 크기가 같을 것

4. 기전력의 주파수가 같을 것

정답 1번

해설. ① 동기발전기 병렬운전 조건은 기전력의 크기·위상·주파수·파형(상회전 방향)이 같을 것이며, 용량(출력)은 달라도 된다.
②·③·④는 병렬운전에 필요한 조건이다.

47번

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. MOSFET와 같이 전압제어 소자이다.

2. GTO 사이리스터와 같이 역방향 전압저지 특성을 갖는다.

3. 게이트와 에미터 사이의 입력 임피던스가 매우 낮아 BJT보다 구동하기 쉽다.

4. BJT처럼 on-drop이 전류에 관계없이 낮고 거의 일정하며, MOSFET보다 훨씬 큰 전류를 흘릴 수있다.

정답 3번

해설. ③ IGBT는 MOSFET처럼 게이트가 절연되어 게이트-에미터 간 입력 임피던스가 매우 높으므로 구동 전력이 작다. '입력 임피던스가 매우 낮다'는 틀리다.
① 전압제어 소자이고, ② 역방향 전압저지 특성이 있으며, ④ BJT처럼 온(on) 전압강하가 낮아 MOSFET보다 큰 전류를 흘릴 수 있다.

48번

3kVA, 3000/200V의 변압기의 단락시험에서 임피던스전압 240V, 동손 150W라 하면 %저항 강하는 몇 %인가?

1. 1

2. 3

3. 5

4. 7

정답 3번

해설. ③ 풀이: 단락시험의 동손(임피던스와트)은 정격전류가 흐를 때의 저항손이므로
%R = Pc/Pn × 100 = 150/3000 × 100 = 5%
참고: %Z = Vₛ/V₁ₙ × 100 = 240/3000 × 100 = 8%이며, %R이 %Z보다 작아야 하므로 조건이 성립한다.

49번

직류 가동복권발전기를 전동기로 사용하면 어느 전동기가 되는가?

1. 직류 직권전동기

2. 직류 분권전동기

3. 직류 가동복권전동기

4. 직류 차동복권전동기

정답 4번

해설. ④ 가동복권 발전기를 그대로 전동기로 쓰면 전기자 전류의 방향이 반대가 되어 직권계자의 자속이 분권계자 자속을 줄이는 방향이 되므로 차동복권 전동기가 된다.
반대로 차동복권 발전기를 전동기로 쓰면 가동복권 전동기가 된다. ①·②·③은 해당하지 않는다.

50번

동기발전기에 설치된 제동권선의 효과로 틀린 것은?

1. 난조 방지

2. 과부하 내량의 증대

3. 송전선의 불평형 단락 시 이상전압 방지

4. 불평형 부하 시의 전류, 전압 파형의 개선

정답 2번

해설. ② 제동권선은 과부하 내량(과부하 견딤 능력)을 늘리는 효과는 없다.
① 난조 방지, ③ 불평형 단락 시 역상분 자계를 상쇄하여 이상전압 방지, ④ 불평형 부하 시 전류·전압 파형 개선, 그리고 동기전동기의 기동토크 발생이 제동권선의 효과이다.

51번

직류 전동기의 속도제어법이 아닌 것은?

1. 계자 제어법

2. 전력 제어법

3. 전압 제어법

4. 저항 제어법

정답 2번

해설. ② 직류전동기 속도 N = K(V − IₐRₐ)/φ이므로 속도제어는 ① 계자(φ) 제어, ③ 전압(V) 제어, ④ 저항(R) 제어의 세 가지이다.
'전력 제어법'이라는 속도제어법은 없다.

52번

유도전동기에서 공급 전압의 크기가 일정하고 전원 주파수만 낮아질 때 일어나는 현상으로 옳은 것은?

1. 철손이 감소한다.

2. 온도상승이 커진다.

3. 여자전류가 감소한다.

4. 회전속도가 증가한다.

정답 2번

해설. ② 전압이 일정하고 주파수가 낮아지면 자속 φ ∝ V/f가 증가하여 여자전류와 철손이 커지므로 온도상승이 커진다.
① 철손은 증가, ③ 여자전류는 증가, ④ 동기속도 Nₛ = 120f/P가 낮아지므로 회전속도는 감소한다.

53번

3상 변압기 2차측 EW 상만을 반대로 하고 Y-Y 결선을 한 경우, 2차 상전압이 EU = 70 V, EV = 70 V, EW = 70 V라면 2차 선간전압은 약 몇 V인가?

1. VUV = 121.2 V, VVW = 70 V, VWU = 70 V

2. VUV = 121.2 V, VVW = 210 V, VWU = 70 V

3. VUV = 121.2 V, VVW = 121.2 V, VWU = 70 V

4. VUV = 121.2 V, VVW = 121.2 V, VWU = 121.2 V

정답 1번

해설. ① 풀이: W상이 반대이면 −EW가 된다.
VUV = EU − EV → 120° 차이이므로 √3 × 70 ≒ 121.2 V
VVW = EV − (−EW) = EV + EW → 크기 70 V(120° 차 두 벡터의 합)
VWU = −EW − EU = −(EU + EW) → 70 V

54번

용접용으로 사용되는 직류발전기의 특성 중에서 가장 중요한 것은?

1. 과부하에 견딜 것

2. 전압변동률이 적을 것

3. 경부하일 때 효율이 좋을 것

4. 전류에 대한 전압특성이 수하특성일 것

정답 4번

해설. ④ 아크 용접용 직류발전기는 아크가 안정되도록 전류가 늘면 단자전압이 급격히 떨어지는 수하특성(정전류 특성)을 가져야 한다(차동복권 발전기 사용).
①·②·③은 용접용 발전기의 가장 중요한 특성이 아니다.

55번

단상 유도전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 반발 기동형: 직류전동기와 같이 정류자와 브러시를 이용하여 기동한다.

2. 분상 기동형: 별도의 보조권선을 사용하여 회전자계를 발생시켜 기동한다.

3. 커패시터 기동형: 기동전류에 비해 기동토크가 크지만, 커패시터를 설치해야 한다.

4. 반발 유도형: 기동 시 농형권선과 반발전동기의 회전자 권선을 함께 이용하나 운전 중에는 농형권선만을 이용한다.

정답 4번

해설. ④ 반발 유도형은 회전자에 반발전동기용 정류자 권선과 농형 권선을 함께 두고, 기동 때와 운전 중 모두 두 권선이 함께 작용한다. 운전 중 농형권선만 이용한다는 설명은 틀리다(기동 후 정류자를 단락해 유도전동기로 운전하는 것은 반발 기동형).
①·②·③은 옳은 설명이다.

56번

정격전압 120V, 60Hz인 변압기의 무부하 입력 80W, 무부하 전류 1.4A이다. 이 변압기의 여자 리액턴스는 약 몇 Ω 인가?

1. 97.6

2. 103.7

3. 124.7

4. 180

정답 1번

해설. ① 풀이: 여자 어드미턴스 Y₀ = I₀/V = 1.4/120 = 0.01167 S
여자 컨덕턴스 G₀ = P₀/V² = 80/120² = 0.00556 S
여자 서셉턴스 B₀ = √(Y₀² − G₀²) = 0.01026 S
→ 여자 리액턴스 X₀ = 1/B₀ ≒ 97.5 Ω → 약 97.6 Ω

57번

동작모드가 그림과 같이 나타나는 혼합브리지는?

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. ① 그림은 대칭형 혼합브리지의 동작이다. 사이리스터 S₁은 α~π+α, 다이오드는 D₁이 0~π, D₂가 π~2π 도통하므로 π~π+α 구간에는 S₁과 D₂가 부하전류를 환류시킨다.
① 회로는 S₁·S₂가 같은 출력단(캐소드 공통)에, D₁·D₂가 다른 출력단에 있고 S₁·D₂가 같은 교류단에 연결되어 이 동작과 맞는다. ②·③·④는 도통 조합이 그림과 다르다.

58번

동기기의 전기자 저항을 r, 전기자 반작용 리액턴스를 Xₐ, 누설 리액턴스를 X_ℓ라고 하면 동기임피던스를 표시하는 식은?

1. √(r² + (Xₐ/X_ℓ)²)

2. √(r² + X_ℓ²)

3. √(r² + Xₐ²)

4. √(r² + (Xₐ + X_ℓ)²)

정답 4번

해설. ④ 동기 리액턴스 Xₛ = Xₐ + X_ℓ(전기자 반작용 리액턴스 + 누설 리액턴스)이므로
동기임피던스 Zₛ = r + jXₛ → |Zₛ| = √(r² + (Xₐ + X_ℓ)²)
①·②·③은 Xₛ를 잘못 표현했다.

59번

극수 8, 중권 직류기의 전기자 총 도체 수 960, 매극 자속 0.04Wb, 회전수 400rpm 이라면 유기기전력은 몇 V 인가?

1. 256

2. 327

3. 425

4. 625

정답 1번

해설. ① 풀이: E = (pZ/60a)·φN, 중권은 a = p = 8
→ E = (8 × 960 / (60 × 8)) × 0.04 × 400 = 16 × 16 = 256 V

60번

동기전동기에 일정한 부하를 걸고 계자전류를 0 A에서부터 계속 증가시킬 때 관련 설명으로 옳은 것은? (단, Iₐ는 전기자전류이다.)

1. Iₐ는 증가하다가 감소한다.

2. Iₐ가 최소일 때 역률이 1이다.

3. Iₐ가 감소상태일 때 앞선 역률이다.

4. Iₐ가 증가상태일 때 뒤진 역률이다.

정답 2번

해설. ② 위상특성곡선(V곡선)에서 계자전류를 늘리면 Iₐ는 감소하다가 역률 1에서 최소가 된 뒤 다시 증가한다.
① 감소 후 증가, ③ 감소 구간(부족여자)은 뒤진 역률, ④ 증가 구간(과여자)은 앞선 역률이므로 틀리다.

61번

회로에서 20Ω의 저항이 소비하는 전력은 몇 W 인가?

1. 14

2. 27

3. 40

4. 80

정답 4번

해설. ④ 풀이: 위 마디 전압을 VA(4 Ω 쪽), VB(5 Ω 쪽)라 하고 마디해석
VA: (VA − 27)/1 + VA/4 + (VA − VB)/20 = 0
VB: (VB − VA)/20 + VB/5 + 6 = 0
→ VA = 20 V, VB = −20 V
20 Ω 전류 = 40/20 = 2 A → P = 2² × 20 = 80 W

62번

단위 길이 당 인덕턴스가 L(H/m)이고, 단위 길이 당 정전용량이 C(F/m)인 무손실 선로에서의 진행파 속도(m/s)는?

1. √(LC)

2. 1/√(LC)

3. √(C/L)

4. √(L/C)

정답 2번

해설. ② 무손실 선로의 전파정수 γ = jω√(LC)이므로 위상속도 v = ω/β = 1/√(LC) [m/s]이다.
④ √(L/C)는 특성임피던스 Z₀, ③ √(C/L)은 특성어드미턴스이다. ① √(LC)는 속도의 역수(단위 길이당 전파시간)이다.

63번

RC 직렬회로에 직류전압 V(V)가 인가되었을 때, 전류 i(t)에 대한 전압 방정식(KVL)은 V = Ri(t) + (1/C)∫i(t)dt (V)이다. 전류 i(t)의 라플라스 변환인 I(s)는? (단, C에는 초기 전하가 없다.)

1. I(s) = (V/R) · 1/(s − 1/(RC))

2. I(s) = (C/R) · 1/(s + 1/(RC))

3. I(s) = (V/R) · 1/(s + 1/(RC))

4. I(s) = (R/C) · 1/(s − 1/(RC))

정답 3번

해설. ③ 풀이: 양변을 라플라스 변환 → V/s = R·I(s) + I(s)/(Cs)
→ I(s) = (V/s)/(R + 1/(Cs)) = V/(Rs + 1/C) = (V/R) · 1/(s + 1/(RC))
역변환하면 i(t) = (V/R)e^(−t/RC)이다.

64번

선간 전압이 Vab(V)인 3상 평형 전원에 대칭 부하 R(Ω)이 그림과 같이 접속되어 있을 때, a, b 두 상 간에 접속된 전력계의 지시 값이 W(W)라면 c상 전류의 크기(A)는?

1. W/(3Vab)

2. 2W/(3Vab)

3. 2W/(√3·Vab)

4. √3·W/Vab

정답 3번

해설. ③ 풀이: 전력계는 전류 Iₐ와 전압 Vab를 받는다. 저항 부하이므로 Iₐ는 상전압 Va와 동상, Vab는 Va보다 30° 앞선다.
W = Vab·I·cos30° = (√3/2)Vab·I
→ I = 2W/(√3·Vab). 평형이므로 c상 전류도 같은 크기이다.

65번

선간 전압이 100 V이고, 역률이 0.6인 평형 3상 부하에서 무효전력이 Q = 10 kvar일 때, 선전류의 크기는 약 몇 A인가?

1. 57.7

2. 72.2

3. 96.2

4. 125

정답 2번

해설. ② 풀이: sinθ = √(1 − 0.6²) = 0.8, 피상전력 Pₐ = Q/sinθ = 10/0.8 = 12.5 kVA
I = Pₐ/(√3V) = 12500/(√3 × 100) ≒ 72.2 A

66번

어떤 회로의 유효전력이 300W, 무효전력이 400var이다. 이 회로의 복소전력의 크기(VA)는?

1. 350

2. 500

3. 600

4. 700

정답 2번

해설. ② 풀이: 복소전력 S = P + jQ = 300 + j400
|S| = √(300² + 400²) = 500 VA
복소전력의 크기는 피상전력이며, 이때 역률은 300/500 = 0.6이다. 단순 합(700)이나 평균(350)은 틀리다.

67번

불평형 3상 전류가 Ia = 15 + j2(A), Ib = −20 − j14(A), Ic = −3 + j10(A)일 때, 역상분 전류 I₂(A)는?

1. 1.91 + j6.24

2. 15.74 − j3.57

3. −2.67 − j0.67

4. −8 − j2

정답 1번

해설. ① 풀이: I₂ = (1/3)(Ia + a²Ib + aIc), a = −1/2 + j√3/2
a²Ib = −2.12 + j24.32, aIc = −7.16 − j7.60
합 = 15 + j2 − 2.12 + j24.32 − 7.16 − j7.60 = 5.72 + j18.72
→ I₂ = 1.91 + j6.24 A
참고: ②는 정상분 I₁, ③은 영상분 I₀이다.

68번

t=0에서 스위치(S)를 닫았을 때 t=0+에서의 i(t)는 몇 A 인가? (단, 커패시터에 초기 전하는 없다.)

1. 0.1

2. 0.2

3. 0.4

4. 1.0

정답 1번

해설. ① 풀이: 초기 전하가 없는 커패시터는 t = 0+에서 단락과 같으므로
i(0+) = V/R = 100/1000 = 0.1 A
이후 i(t) = 0.1e^(−t/RC), RC = 1000 × 1 × 10⁻⁶ = 1 ms로 감소한다.

69번

그림과 같은 T형 4단자 회로망에서 4단자 정수 A와 C는? (단, Z₁ = 1/Y₁, Z₂ = 1/Y₂, Z₃ = 1/Y₃)

1. A = 1 + Y₃/Y₁, C = Y₂

2. A = 1 + Y₃/Y₁, C = 1/Y₃

3. A = 1 + Y₃/Y₁, C = Y₃

4. A = 1 + Y₁/Y₃, C = (1 + Y₁/Y₃)(1/Y₃) + 1/Y₂

정답 3번

해설. ③ 풀이: T형 회로의 ABCD 정수
A = 1 + Z₁/Z₃ = 1 + Y₃/Y₁, B = Z₁ + Z₂ + Z₁Z₂/Z₃
C = 1/Z₃ = Y₃, D = 1 + Z₂/Z₃
따라서 A = 1 + Y₃/Y₁, C = Y₃

70번

R = 4 Ω, ωL = 3 Ω의 직렬회로에 e = 100√2 sinωt + 50√2 sin3ωt를 인가할 때 이 회로의 소비전력은 약 몇 W인가?

1. 1000

2. 1414

3. 1560

4. 1703

정답 4번

해설. ④ 풀이: 고조파별로 따로 계산해 더한다.
기본파: Z₁ = √(4² + 3²) = 5 Ω, I₁ = 100/5 = 20 A → P₁ = 20² × 4 = 1600 W
3고조파: Z₃ = √(4² + 9²) = 9.85 Ω, I₃ = 50/9.85 = 5.08 A → P₃ = 5.08² × 4 ≒ 103 W
P = 1600 + 103 ≒ 1703 W

71번

그림과 같은 피드백제어 시스템에서 입력이 단위계단함수일 때 정상상태 오차상수인 위치상수(Kp)는?

1. Kₚ = lim(s→0) G(s)H(s)

2. Kₚ = lim(s→0) G(s)/H(s)

3. Kₚ = lim(s→∞) G(s)H(s)

4. Kₚ = lim(s→∞) G(s)/H(s)

정답 1번

해설. ① 단위계단 입력에 대한 정상상태 오차 eₛₛ = 1/(1 + Kₚ)이고, 위치상수는 개루프 전달함수 G(s)H(s)의 s → 0 극한값 Kₚ = lim(s→0) G(s)H(s)이다.
참고: 속도상수 Kᵥ = lim(s→0) sG(s)H(s), 가속도상수 Kₐ = lim(s→0) s²G(s)H(s).

72번

다음 회로에서 입력 전압 v₁(t)에 대한 출력 전압 v₂(t)의 전달함수 G(s)는?

1. RCs/(LCs² + RCs + 1)

2. RCs/(LCs² − RCs − 1)

3. Cs/(LCs² + RCs + 1)

4. Cs/(LCs² − RCs − 1)

정답 1번

해설. ① 풀이: 출력은 R 양단 전압이므로
G(s) = R/(Ls + 1/(Cs) + R)
분자·분모에 Cs를 곱하면 G(s) = RCs/(LCs² + RCs + 1)

73번

다음과 같은 신호흐름선도에서 C(s)/R(s)의 값은?

1. −1/41

2. −3/41

3. −6/41

4. −8/41

정답 3번

해설. ③ 풀이(메이슨 공식): 전향경로 G₁ = 1 × 2 × 3 × 1 = 6
루프 L₁ = 3 × 4 = 12, L₂ = 2 × 3 × 5 = 30 (두 루프는 서로 접촉)
Δ = 1 − (12 + 30) = −41, Δ₁ = 1
C/R = G₁Δ₁/Δ = 6/(−41) = −6/41

74번

적분시간 4 s, 비례 감도가 4인 비례적분 동작을 하는 제어 요소에 동작신호 z(t) = 2t를 주었을 때 이 제어 요소의 조작량은? (단, 조작량의 초기 값은 0이다.)

1. t² + 8t

2. t² + 2t

3. t² − 8t

4. t² − 2t

정답 1번

해설. ① 풀이: PI 동작 m(t) = Kₚ[z(t) + (1/Tᵢ)∫z(t)dt]
→ m(t) = 4[2t + (1/4)∫2t dt] = 4[2t + t²/4] = t² + 8t

75번

제어시스템의 상태방정식이 dx(t)/dt = Ax(t) + Bu(t), A = [0 1; −3 4], B = [1; 1]일 때, 특성방정식을 구하면? (단, 행렬의 ;는 행 구분이다.)

1. s² − 4s − 3 = 0

2. s² − 4s + 3 = 0

3. s² + 4s + 3 = 0

4. s² + 4s − 3 = 0

정답 2번

해설. ② 풀이: 특성방정식 |sI − A| = 0
|sI − A| = |s −1; 3 s−4| = s(s − 4) + 3 = s² − 4s + 3 = 0
(근 s = 1, 3으로 불안정한 계이다.)

76번

특성방정식의 모든 근이 s평면(복소평면)의 jω축(허수축)에 있을 때 이 제어시스템의 안정도는?

1. 알 수 없다.

2. 안정하다.

3. 불안정하다.

4. 임계안정이다.

정답 4번

해설. ④ 특성방정식의 근이 모두 허수축(jω축) 위에 있으면 응답이 감쇠도 발산도 하지 않고 지속 진동하므로 임계안정이다.
근이 모두 좌반면이면 ② 안정, 하나라도 우반면에 있으면 ③ 불안정이다.

77번

어떤 제어시스템의 개루프 이득이 G(s)H(s) = K(s + 2) / {s(s + 1)(s + 3)(s + 4)}일 때 이 시스템이 가지는 근궤적의 가지(branch) 수는?

1. 1

2. 3

3. 4

4. 5

정답 3번

해설. ③ 근궤적의 가지 수는 개루프 전달함수의 극점 수와 영점 수 중 큰 쪽과 같다(= 특성방정식의 차수).
극점: 0, −1, −3, −4 → 4개, 영점: −2 → 1개
따라서 가지 수는 4이다.

78번

시간함수 f(t)=sinωt의 z 변환은? (단, T는 샘플링 주기이다.)

1. z·sinωT / (z² + 2z·cosωT + 1)

2. z·sinωT / (z² − 2z·cosωT + 1)

3. z·cosωT / (z² − 2z·sinωT + 1)

4. z·cosωT / (z² + 2z·sinωT + 1)

정답 2번

해설. ② sinωt = (e^(jωt) − e^(−jωt))/(2j)이고 Z[e^(−akT)] = z/(z − e^(−aT))를 적용하면
Z[sinωt] = z·sinωT / (z² − 2z·cosωT + 1)
참고: Z[cosωt] = z(z − cosωT) / (z² − 2z·cosωT + 1)

79번

Routh-Hurwitz 방법으로 특성방정식이 s⁴ + 2s³ + s² + 4s + 2 = 0인 시스템의 안정도를 판별하면?

1. 안정

2. 불안정

3. 임계안정

4. 조건부 안정

정답 2번

해설. ② 풀이: 루스 표
s⁴: 1, 1, 2 / s³: 2, 4 / s²: (2·1 − 1·4)/2 = −1, 2 / s¹: (−1·4 − 2·2)/(−1) = 8 / s⁰: 2
제1열 1, 2, −1, 8, 2 → 부호 변화 2번 → 우반면 근 2개 → 불안정

80번

논리식 ((AB + AB̅) + AB) + A̅B를 간단히 하면?

1. A + B

2. A̅ + B

3. A + B̅

4. A + A·B

정답 1번

해설. ① 풀이: AB + AB̅ = A(B + B̅) = A
A + AB = A(1 + B) = A
A + A̅B = (A + A̅)(A + B) = A + B
④ A + A·B = A로 답이 아니다.

81번

옥내에 시설하는 관등회로의 사용전압이 400 V 초과 1 kV 이하인 배선을 전개된 장소로서 건조한 장소가 아닌 기타의 장소에 시설할 때 표 234.11-1의 공사방법으로 적합한 것은?

1. 애자공사

2. 금속몰드공사

3. 금속덕트공사

4. 합성수지몰드공사

정답 1번

해설. ① KEC 234.11.4 표 234.11-1에 따라 전개된 장소 중 건조한 장소는 애자공사·합성수지몰드공사·금속몰드공사, 기타의 장소는 애자공사로 한다.
② 금속몰드공사는 건조한 장소에만, ④ 합성수지몰드공사도 전개된 건조한 장소에만 해당하고, ③ 금속덕트공사는 관등회로 공사방법 표에 없다.

82번

특고압·고압 전기설비 및 변압기 중성점 접지시스템의 접지도체를 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 고정설비로 시설하는 경우, 합성수지관(두께 2 mm 미만의 합성수지제 전선관 및 콤바인덕트관은 제외한다) 또는 이와 동등 이상의 절연효과와 강도를 가지는 몰드로 덮어야 하는 범위로 옳은 것은?

1. 접지도체의 지하 0.3 m로부터 지표상 1 m까지의 부분

2. 접지도체의 지하 0.5 m로부터 지표상 1.2 m까지의 부분

3. 접지도체의 지하 0.6 m로부터 지표상 1.8 m까지의 부분

4. 접지도체의 지하 0.75 m로부터 지표상 2 m까지의 부분

정답 4번

해설. ④ KEC 142.3.1의 3에 따라 접지도체는 지하 0.75 m부터 지표상 2 m까지의 부분을 합성수지관(두께 2 mm 미만의 합성수지제 전선관 및 콤바인덕트관 제외) 또는 동등 이상의 몰드로 덮어야 한다.
①·②·③은 규정 범위가 아니다.
※ 현행 KEC 142.3.1 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

83번

가공전선로의 지지물에 시설하는 지지선의 시설기준으로 틀린 것은?

1. 지지선의 안전율을 2.5 이상으로 할 것

2. 소선은 최소 5가닥 이상의 강심 알루미늄연선을 사용할 것

3. 도로를 횡단하여 시설하는 지지선의 높이는 지표상 5 m 이상으로 할 것

4. 지중부분 및 지표상 0.3 m까지의 부분에는 내식성이 있는 것을 사용할 것

정답 2번

해설. ② KEC 331.11에 따라 지지선에 연선을 쓸 때는 소선 3가닥 이상의 연선으로 하고, 소선 지름 2.6 mm 이상의 금속선을 사용한다. '5가닥 이상의 강심 알루미늄연선'은 틀리다.
① 안전율 2.5 이상(허용 인장하중 최저 4.31 kN), ③ 도로 횡단 시 지표상 5 m 이상, ④ 지중부분 및 지표상 0.3 m까지는 내식성 재료를 쓴다.

84번

전력 보안 가공통신선의 시설 높이에 대한 기준으로 옳은 것은?

1. 철도의 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 5m 이상

2. 횡단보도교 위에 시설하는 경우에는 그 노면상 3m 이상

3. 도로(차도와 인도의 구별이 있는 도로는 차도) 위에 시설하는 경우에는 지표상 2 m 이상

4. 교통에 지장을 줄 우려가 없도록 도로(차도와 인도의 구별이 있는 도로는 차도) 위에 시설하는 경우에는 지표상 2 m까지로 감할 수 있다.

정답 2번

해설. ② KEC 362.2의 1에 따라 전력 보안 가공통신선은 횡단보도교 위에서는 노면상 3 m 이상으로 한다.
① 철도·궤도 횡단은 레일면상 6.5 m 이상, ③ 도로 위는 지표상 5 m 이상, ④ 교통에 지장이 없으면 지표상 4.5 m까지로 감할 수 있다.

85번

고압용 기계기구를 시가지에 시설할 때 지표상 몇 m 이상의 높이에 시설하고, 또한 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 하여야 하는가?

1. 4.0

2. 4.5

3. 5.0

4. 5.5

정답 2번

해설. ② KEC 341.8에 따라 고압용 기계기구는 부속 전선에 케이블 또는 고압 인하용 절연전선을 쓰고 지표상 4.5 m(시가지 외는 4 m) 이상의 높이에 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 시설해야 한다.
시가지이므로 4.5 m이며 ①·③·④는 맞지 않다.

86번

사용전압이 400 V 초과인 저압 가공전선으로 사용할 수 없는 것은?

1. 케이블

2. 절연전선

3. 다심형 전선

4. 인입용 비닐절연전선

정답 4번

해설. ④ KEC 222.5에 따라 저압 가공전선은 나전선(중성선 등에 한함), 절연전선, 다심형 전선 또는 케이블을 사용하며, 사용전압이 400 V 초과인 저압 가공전선에는 인입용 비닐절연전선을 사용해서는 안 된다.
① 케이블, ② 절연전선, ③ 다심형 전선은 사용할 수 있다.
※ 현행 KEC 222.5 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

87번

고압 옥내배선의 공사방법으로 틀린 것은?

1. 케이블공사

2. 합성수지관공사

3. 케이블 트레이공사

4. 애자공사(건조한 장소로서 전개된 장소에 한한다.)

정답 2번

해설. ② KEC 342.1에 따라 고압 옥내배선은 애자공사(건조한 장소로서 전개된 장소에 한함), 케이블공사, 케이블트레이공사 중 하나로 시설한다.
합성수지관공사는 고압 옥내배선 공사방법이 아니다.

88번

사용전압이 154 kV인 가공전선로를 제1종 특고압 보안공사로 시설할 때 사용되는 경동연선의 단면적은 몇 mm² 이상이어야 하는가?

1. 55

2. 100

3. 150

4. 200

정답 3번

해설. ③ KEC 333.22 표 333.22-1에 따라 제1종 특고압 보안공사의 전선은 100 kV 이상 300 kV 미만일 때 인장강도 58.84 kN 이상의 연선 또는 단면적 150 mm² 이상의 경동연선이다.
① 55 mm²는 100 kV 미만, ④ 200 mm²는 300 kV 이상에 해당한다.

89번

345kV 송전선을 사람이 쉽게 들어가지 않는 산지에 시설할 때 전선의 지표상 높이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

1. 7.28

2. 7.56

3. 8.28

4. 8.56

정답 1번

해설. ① 풀이(KEC 333.7): 160 kV 초과는 6 m(산지 등 사람이 쉽게 들어갈 수 없는 곳은 5 m)에 160 kV를 넘는 10 kV 또는 그 단수마다 0.12 m를 더한다.
단수 = (345 − 160)/10 = 18.5 → 19단
높이 = 5 + 19 × 0.12 = 7.28 m

90번

교통신호등 회로의 배선이 건조물·도로·횡단보도교·철도·궤도·삭도·가공 약전류전선 등·안테나·가공전선 및 전차선 또는 다른 교통신호등 회로의 배선과 접근하거나 교차하는 경우 어느 전선의 규정에 준하여 시설하여야 하는가?

1. 저압가공전선

2. 고압가공전선

3. 특고압가공전선

4. 가공 약전류 전선

정답 1번

해설. ① KEC 234.15.3의 2에 따라 교통신호등 회로의 배선이 건조물·도로·철도·가공전선 등과 접근하거나 교차하는 경우에는 222.11~222.16의 저압 가공전선의 규정에 준하여 시설한다.
그 밖의 시설물과는 0.6 m(케이블이면 0.3 m) 이상 떨어뜨린다.
※ 현행 KEC 234.15.3 기준에 맞게 문제를 고쳤다.

91번

발전소·변전소 또는 이에 준하는 곳에서 오접속을 방지하기 위하여 특고압 전로의 보기 쉬운 곳에 반드시 표시해야 하는 것은?

1. 상별표시

2. 위험표시

3. 최대전류

4. 정격전압

정답 1번

해설. ① KEC 351.2에 따라 발전소·변전소 또는 이에 준하는 곳의 특고압 전로에는 보기 쉬운 곳에 상별(相別) 표시를 해야 한다.
또한 접속 상태는 모의모선 등으로 표시한다. ② 위험표시, ③ 최대전류, ④ 정격전압은 이 조항의 표시 대상이 아니다.

92번

사용전압이 400 V 이하인 저압 가공전선은 케이블인 경우를 제외하고는 인장강도 3.43 kN 이상의 것 또는 지름이 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 절연전선은 제외한다.)

1. 3.2

2. 3.6

3. 4.0

4. 5.0

정답 1번

해설. ① KEC 222.5의 2에 따라 사용전압 400 V 이하 저압 가공전선은 케이블 외에는 인장강도 3.43 kN 이상 또는 지름 3.2 mm 이상(절연전선은 인장강도 2.3 kN 이상 또는 지름 2.6 mm 이상의 경동선)이어야 한다.
참고: 400 V 초과는 시가지 지름 5 mm, 시가지 외 4 mm 이상의 경동선이다.

93번

사용전압이 440 V인 이동기중기용 접촉전선을 애자공사에 의하여 옥내의 전개된 장소에 시설하는 경우 사용하는 전선으로 옳은 것은?

1. 인장강도가 3.44 kN 이상인 것 또는 지름 2.6 mm의 경동선으로 단면적이 8 mm² 이상인 것

2. 인장강도가 3.44 kN 이상인 것 또는 지름 3.2 mm의 경동선으로 단면적이 18 mm² 이상인 것

3. 인장강도가 11.2 kN 이상인 것 또는 지름 6 mm의 경동선으로 단면적이 28 mm² 이상인 것

4. 인장강도가 11.2 kN 이상인 것 또는 지름 8 mm의 경동선으로 단면적이 18 mm² 이상인 것

정답 3번

해설. ③ KEC 232.81의 2에 따라 저압 접촉전선은 인장강도 11.2 kN 이상 또는 지름 6 mm의 경동선으로 단면적 28 mm² 이상이어야 한다.
사용전압 400 V 이하일 때만 인장강도 3.44 kN 이상 또는 지름 3.2 mm 경동선으로 단면적 8 mm² 이상을 쓸 수 있으므로, 440 V에는 ③이 맞다.

94번

특고압 가공전선로 중 지지물로서 직선형의 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 장력에 견디는 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 이와 동등 이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 하는가?

1. 3

2. 5

3. 7

4. 10

정답 4번

해설. ④ KEC 333.16의 4에 따라 직선형 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 10기 이하마다 장력에 견디는 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 동등 이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설한다.
참고: B종 철주·B종 철근 콘크리트주는 10기 이하마다 내장형 1기 또는 5기 이하마다 보강형 1기를 시설한다.

95번

이동형의 용접 전극을 사용하는 아크 용접장치의 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

1. 60

2. 150

3. 300

4. 400

정답 3번

해설. ③ KEC 241.10에 따라 이동형 용접 전극을 사용하는 아크 용접장치의 용접변압기는 절연변압기이고, 1차측 전로의 대지전압은 300 V 이하이어야 한다.
또한 1차측에는 용접변압기 가까이에 쉽게 개폐할 수 있는 개폐기를 시설한다.

96번

수용장소 인입구 부근에서 변압기 중성점 접지를 한 저압전선로의 중성선 또는 접지측 전선에 추가로 접지공사를 할 때, 접지극으로 사용할 수 있는 건물 철골은 대지 사이의 전기저항 값이 몇 Ω 이하인 값을 유지해야 하는가?

1. 1

2. 3

3. 5

4. 10

정답 2번

해설. ② KEC 142.4.1에 따라 수용장소 인입구 부근에서 대지와의 전기저항 값이 3 Ω 이하인 지중 금속제 수도관로 또는 대지 사이 전기저항 값이 3 Ω 이하인 건물의 철골을 접지극으로 사용하여 추가 접지를 할 수 있다.
이때 접지도체는 공칭단면적 6 mm² 이상의 연동선 등을 쓴다.
※ 현행 KEC 142.4.1 기준에 맞게 문제와 보기를 고쳤다.

97번

조상설비에 내부고장, 과전류 또는 과전압이 생긴 경우 자동적으로 차단되는 장치를 해야 하는 전력용 커패시터의 최소 뱅크용량은 몇 kVA 인가?

1. 10000

2. 12000

3. 13000

4. 15000

정답 4번

해설. ④ KEC 351.5 표 351.5-1에 따라 전력용 커패시터·분로리액터는 뱅크용량 15,000 kVA 이상이면 내부고장 및 과전류 또는 과전압이 생긴 경우 자동 차단하는 장치를 시설한다.
500 kVA 초과 15,000 kVA 미만은 내부고장 또는 과전류 시 동작하는 장치를 둔다.

98번

특고압 지중전선이 지중 약전류전선 등과 접근하거나 교차하는 경우에 상호 간의 이격거리가 몇 cm 이하인 때에는 두 전선이 직접 접촉하지 아니하도록 하여야 하는가?

1. 15

2. 20

3. 30

4. 60

정답 4번

해설. ④ KEC 334.6에 따라 지중전선과 지중약전류전선 등의 간격이 저압·고압은 0.3 m 이하, 특고압은 0.6 m(60 cm) 이하일 때 내화성 격벽을 두거나 지중전선을 불연성·난연성 관에 넣어 직접 접촉하지 않게 해야 한다.
① 15, ② 20 cm는 해당 없고, ③ 30 cm는 저압·고압 지중전선의 기준이다.

99번

전기온상용 발열선은 그 온도가 몇 ℃를 넘지 않도록 시설하여야 하는가?

1. 50

2. 60

3. 80

4. 100

정답 3번

해설. ③ KEC 241.5.2에 따라 전기온상의 발열선은 그 온도가 80 ℃를 넘지 않도록 시설해야 한다.
발열선과 이에 직접 접속하는 전선은 전기온상선을 쓰며, 전기온상에 전기를 공급하는 전로의 대지전압은 300 V 이하이다.

100번

발전기, 전동기, 무효전력 보상장치, 기타 회전기(회전변류기 제외)의 절연내력 시험전압은 어느 곳에 가하는가?

1. 권선과 대지 사이

2. 외함과 권선 사이

3. 외함과 대지 사이

4. 회전자와 고정자 사이

정답 1번

해설. ① KEC 133 표 133-1에 따라 발전기·전동기·무효전력 보상장치 등 회전기의 절연내력 시험은 권선과 대지 사이에 연속하여 10분간 시험전압을 가한다.
②·③·④는 규정된 시험 위치가 아니다.

전기공사기사 필기 2020년 3회 기출문제

전기응용 및 공사재료

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