전기공사기사 필기 2021년 2회 기출문제 정답 및 해설

1번

형광등은 형광체의 종류에 따라 여러 가지 광색을 얻을 수 있다. 형광체가 규산아연일 때의 광색은?

1. 녹색

2. 백색

3. 청색

4. 황색

정답 1번

해설. ① 녹색
형광체별 광색: 규산아연(Zn₂SiO₄) 녹색, 텅스텐산칼슘 청색, 텅스텐산마그네슘 청백색, 규산카드뮴 주황색, 붕산카드뮴 분홍색, 할로인산칼슘 백색이다. 따라서 백색·청색·황색은 규산아연의 광색이 아니다.

2번

자기방전량만을 항시 충전하는 부동충전방식의 일종인 충전방식은?

1. 세류충전

2. 보통충전

3. 급속충전

4. 균등충전

정답 1번

해설. ① 세류충전
세류충전은 부동충전의 일종으로, 축전지의 자기방전량만을 항상 작은 전류로 보충해 주는 방식이다.
보통충전은 필요할 때 표준 시간율로 충전, 급속충전은 짧은 시간에 큰 전류로 충전, 균등충전은 각 전지의 전압을 고르게 하려고 주기적으로 과충전하는 방식이다.

3번

흑연화로, 카보런덤로, 카바이드로 등의 전기로 가열방식은?

1. 아크 가열

2. 유도가열

3. 간접저항 가열

4. 직접저항 가열

정답 4번

해설. ④ 직접저항 가열
흑연화로·카보런덤로·카바이드로는 피열물(원료) 자체에 직접 전류를 흘려 그 줄열로 가열하는 직접저항 가열로이다.
간접저항 가열은 발열체의 열을 피열물에 전달하는 방식(염욕로, 크리프톨로 등), 아크 가열은 아크열(제강로 등), 유도가열은 와전류손·히스테리시스손을 이용한다.

4번

양수량 30m³/min, 총 양정 10m를 양수하는데 필요한 펌프용 전동기의 소요출력(kW)은 약 얼마인가? (단, 펌프의 효율은 75%, 여유계수는 1.1 이다.)

1. 59

2. 64

3. 72

4. 78

정답 3번

해설. ③ 72
풀이: P = 9.8QHK/η (Q는 m³/s)
Q = 30/60 = 0.5 m³/s
P = 9.8 × 0.5 × 10 × 1.1 / 0.75 ≒ 71.9 kW → 약 72 kW

5번

유전체 자신을 발열시키는 유전 가열의 특징으로 틀린 것은?

1. 열이 유전체 손에 의하여 피열물 자체 내에서 발생한다.

2. 온도상승 속도가 빠르다.

3. 표면의 소손과 균열이 없다.

4. 전 효율이 좋고, 설비비가 저렴하다.

정답 4번

해설. ④ 전 효율이 좋고, 설비비가 저렴하다.
유전가열은 고주파 전계 속 유전체 손실로 피열물 내부에서 직접 열이 발생하므로 온도상승이 빠르고 표면 소손·균열이 없으며 균일하게 가열된다. 그러나 고주파 발진장치가 필요하여 전 효율이 낮고 설비비가 비싸다.

6번

다이오드 클램퍼(clamper)의 용도는?

1. 전압증폭

2. 전류증폭

3. 전압제한

4. 전압레벨 이동

정답 4번

해설. ④ 전압레벨 이동
클램퍼(클램핑 회로)는 다이오드와 커패시터로 입력 파형의 모양은 그대로 두고 직류 레벨만 위나 아래로 이동시키는 회로이다.
전압을 일정 값 이상 넘지 않게 자르는 것은 리미터(클리퍼, 전압제한)이며, 전압·전류 증폭은 트랜지스터 증폭기의 기능이다.

7번

하역 기계에서 무거운 것은 저속으로, 가벼운 것은 고속으로 작업하여 고속이나 저속에서 다 같이 동일한 동력이 요구되는 부하는?

1. 정토크 부하

2. 정동력 부하

3. 정속도 부하

4. 제곱토크 부하

정답 2번

해설. ② 정동력 부하
무거운 짐은 저속, 가벼운 짐은 고속으로 움직여 속도에 관계없이 P = Tω 가 일정한 부하를 정동력 부하라 한다(권상기·하역기계, 권취기 등).
정토크 부하는 속도와 관계없이 토크 일정(컨베이어 등), 제곱토크 부하는 토크가 속도의 제곱에 비례(송풍기·펌프)한다.

8번

루소 선도가 다음 그림과 같이 표시될 때, 배광곡선의 식은? (그림: 세로축 0°~180°, 가로축 광도, 직선은 0°에서 100 cd, 180°에서 0 cd)

1. I_θ = (θ/π) × 100

2. I_θ = ((π − θ)/π) × 100

3. I_θ = 100cosθ

4. I_θ = 50(1 + cosθ)

정답 4번

해설. ④ I_θ = 50(1 + cosθ)
루소 선도의 세로축은 반지름 100인 반원의 수직 투영(100cosθ)에 비례하는 눈금이다. 직선이 θ = 0°에서 100 cd, 180°에서 0 cd 이므로 광도는 세로 높이에 1차식으로 비례한다.
I_θ = 50 + 50cosθ = 50(1 + cosθ) → θ=0°: 100 cd, θ=90°: 50 cd, θ=180°: 0 cd 로 그림과 일치한다.

9번

총 중량이 50t 이고, 전동기 6대를 가진 전동차가 구배 20‰의 직선궤도를 올라가고 있다. 주행 속도 40km/h 일 때 각 전동기의 출력(kW)은 약 얼마인가? (단, 가속저항은 1550kg, 중량 당 주행저항은 8kg/t, 전동기 효율은 0.9 이다.)

1. 52

2. 60

3. 66

4. 72

정답 2번

해설. ② 60
풀이: 견인력 F = 구배저항 + 주행저항 + 가속저항
구배저항 = 20 kg/t × 50 t = 1,000 kg, 주행저항 = 8 × 50 = 400 kg, 가속저항 = 1,550 kg → F = 2,950 kg
전체 출력 P = F·v/(367η) = 2,950 × 40 / (367 × 0.9) ≒ 357 kW
전동기 1대 = 357 / 6 ≒ 59.5 → 약 60 kW

10번

반도체에 빛이 가해지면 전기 저항이 변화되는 현상은?

1. 홀효과

2. 광전효과

3. 제벡효과

4. 열진동효과

정답 2번

해설. ② 광전효과
반도체에 빛을 쬐면 전자·정공이 생성되어 전기 저항(도전율)이 변하는 현상은 광전효과 중 광도전효과이다(CdS 광도전셀).
홀효과는 자계 속 전류에 수직 방향으로 기전력이 생기는 현상, 제벡효과는 두 금속 접합점의 온도차로 열기전력이 생기는 현상이다.

11번

합성수지몰드공사에 관한 설명으로 틀린 것은?

1. 합성수지몰드 안에는 금속제의 조인트 박스를 사용하여 접속이 가능하다.

2. 합성수지몰드 상호 간 및 합성수지 몰드와 박스 기타의 부속품과는 전선이 노출되지 아니하도록 접속해야 한다.

3. 합성수지몰드의 내면은 전선의 피복이 손상될 우려가 없도록 매끈한 것이어야 한다.

4. 합성수지몰드는 홈의 폭 및 깊이가 35mm 이하로 두께는 2mm 이상의 것이어야 한다.

정답 1번

해설. ① 합성수지몰드 안에는 금속제의 조인트 박스를 사용하여 접속이 가능하다.
KEC 232.21.1: 합성수지몰드 안에는 전선의 접속점이 없도록 하되, KS C 8436에 적합한 합성수지제 조인트 박스를 사용하는 경우에만 접속할 수 있다. 금속제가 아니다.
② 몰드 상호 간·박스와의 접속은 전선이 노출되지 않게, ④ 홈의 폭·깊이 35㎜ 이하, 두께 2㎜ 이상(232.21.2)이 맞다.

12번

고유 저항(20℃에서)이 가장 큰 것은?

1. 텅스텐

2. 백금

3. 은

4. 알루미늄

정답 2번

해설. ② 백금
20℃ 고유저항(μΩ·m): 은 약 0.016, 알루미늄 약 0.028, 텅스텐 약 0.055, 백금 약 0.106 이다.
따라서 백금 > 텅스텐 > 알루미늄 > 은 순으로 백금이 가장 크다.

13번

무대 조명의 배치별 구분 중 무대 상부 배치 조명에 해당되는 것은?

1. Foot light

2. Tower light

3. Ceiling Spot light

4. Suspension Spot light

정답 4번

해설. ④ Suspension Spot light
무대 상부(천장·보더 위치)에 매달아 배치하는 조명은 서스펜션 스포트라이트, 보더라이트 등이다.
Foot light는 무대 앞 바닥, Tower light는 무대 좌우 측면의 탑, Ceiling Spot light는 객석 천장에서 무대를 비추는 조명이다.

14번

버스 덕트 공사에서 덕트 최대 폭(mm)에 따른 덕트 판의 최소 두께(mm)로 틀린 것은? (단, 덕트는 강판으로 제작된 것이다.)

1. 덕트 최대 폭 100mm : 최소 두께 1.0mm

2. 덕트 최대 폭 200mm : 최소 두께 1.4mm

3. 덕트 최대 폭 600mm : 최소 두께 2.0mm

4. 덕트 최대 폭 800mm : 최소 두께 2.6mm

정답 4번

해설. ④ 덕트 최대 폭 800mm : 최소 두께 2.6mm
KEC 232.61.2 표 232.61-1(강판): 150㎜ 이하 1.0㎜, 150 초과 300 이하 1.4㎜, 300 초과 500 이하 1.6㎜, 500 초과 700 이하 2.0㎜, 700 초과 2.3㎜.
따라서 폭 800㎜ 는 2.3㎜ 이상이어야 하므로 ④가 틀리다. ①·②·③은 표와 맞다.

15번

전선 배열에 따라 장주를 구분할 때 수직배열에 해당되는 장주는?

1. 보통 장주

2. 래크 장주

3. 창출 장주

4. 편출 장주

정답 2번

해설. ② 래크 장주
래크 장주는 전주에 래크(rack)를 붙여 저압 전선을 수직으로 배열하는 장주이다.
보통 장주·창출 장주·편출 장주는 완금(완철)을 사용해 전선을 수평으로 배열하는 방식이다.

16번

다음 중 절연성, 내온성, 내유성이 풍부하며 연피케이블에 사용하는 전기용 테이프는?

1. 면테이프

2. 비닐테이프

3. 리노테이프

4. 고무테이프

정답 3번

해설. ③ 리노테이프
리노테이프는 면 테이프에 절연성 바니시를 여러 번 칠해 건조시킨 테이프로, 절연성·내온성·내유성이 좋아 연피케이블 접속에 쓰인다.
면테이프는 점착성 보호용, 비닐테이프는 일반 절연용, 고무테이프는 전선 접속부 절연 피복용이다.

17번

피뢰침용 인하도선으로 가장 적당한 전선은?

1. 동선

2. 고무 절연전선

3. 비닐 절연전선

4. 캡타이어 케이블

정답 1번

해설. ① 동선
피뢰 설비의 인하도선은 뇌격전류를 수뢰부에서 접지극까지 안전하게 흘려야 하므로 충분한 단면적의 나동선(구리선) 등 도전성이 좋은 금속 도체를 사용한다.
고무·비닐 절연전선과 캡타이어 케이블은 절연 피복이 있는 배선용 전선으로 인하도선에는 적당하지 않다.

18번

경완철에 현수애자를 설치할 경우에 사용되는 자재가 아닌 것은?

1. 볼쇄클

2. 소켓아이

3. 인장클램프

4. 볼크레비스

정답 4번

해설. ④ 볼크레비스
경완철에 현수애자를 달 때는 경완철 → 볼쇄클 → 현수애자 → 소켓아이 → 인장(데드엔드)클램프 순으로 연결한다.
볼크레비스는 경완철용 현수애자 장치에는 쓰이지 않는다.

19번

3MVA 이하 H종 건식변압기에서 절연재료로 사용하지 않는 것은?

1. 명주

2. 마이카

3. 유리섬유

4. 석면

정답 1번

해설. ① 명주
명주(견)·면·종이 등은 Y종·A종 절연재료로 내열 한도가 낮아 H종(180℃) 건식변압기에는 쓰지 않는다.
마이카·유리섬유·석면 등을 실리콘 수지 등과 함께 쓴 것이 H종 절연재료이다.

20번

저압 가공 인입선에서 금속관 공사로 옮겨지는 곳 또는 금속관으로부터 전선을 뽑아 전동기 단자 부분에 접속할 때 사용하는 것은?

1. 엘보

2. 터미널 캡

3. 접지클램프

4. 엔트런스 캡

정답 2번

해설. ② 터미널 캡
터미널 캡(서비스 캡)은 저압 가공인입선에서 금속관 공사로 옮겨지는 곳이나, 금속관에서 전선을 뽑아 전동기 단자 부분에 접속할 때 관 끝에 붙여 사용한다.
엔트런스 캡은 인입구·인출구 관 끝에 붙여 빗물 침입을 막는 것, 엘보는 관의 직각 굽힘 부분, 접지클램프는 접지선을 관에 접속하는 데 쓴다.

21번

컴퓨터에 의한 전력조류 계산에서 슬랙(slack)모선의 초기치로 지정하는 값은? (단, 슬랙 모선을 기준 모선으로 한다.)

1. 유효 전력과 무효 전력

2. 전압 크기와 유효 전력

3. 전압 크기와 위상각

4. 전압 크기와 무효 전력

정답 3번

해설. ③ 전압 크기와 위상각
전력조류 계산에서 슬랙(기준) 모선은 전압의 크기와 위상각(보통 0°)을 지정하고, 유효·무효전력은 계산 결과로 구한다.
부하 모선은 유효·무효전력(P, Q), 발전기(전압제어) 모선은 유효전력과 전압 크기(P, |V|)를 지정한다.

22번

전력계통에서 내부 이상전압의 크기가 가장 큰 경우는?

1. 유도성 소전류 차단 시

2. 수차발전기의 부하 차단 시

3. 무부하 선로 충전전류 차단 시

4. 송전선로의 부하 차단기 투입 시

정답 3번

해설. ③ 무부하 선로 충전전류 차단 시
무부하 송전선의 충전전류(진상 소전류)를 차단하면 차단기 극간에 재점호가 일어나 선로 전압이 계단적으로 상승하므로 개폐 이상전압이 가장 크다(상규 대지전압의 약 3.5~4배).
유도성 소전류 차단이나 부하 차단 시보다 무부하 선로 개방 시가 더 크다.

23번

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

1. (Vₛ − Vᵣ)/X

2. (Vₛ² − Vᵣ²)/X

3. Vₛ(Vₛ − Vᵣ)/X

4. VₛVᵣ/X

정답 4번

해설. ④ VₛVᵣ/X
송전전력 P = (VₛVᵣ/X)·sinδ 이며, 상차각 δ = 90°일 때 최대가 되므로 최대 송전전력은 Pₘ = VₛVᵣ/X 이다.
나머지 식은 송전전력 방정식과 맞지 않는다.

24번

가공송전선로에서 총 단면적이 같은 경우 단도체와 비교하여 복도체의 장점이 아닌 것은?

1. 안정도를 증대시킬 수 있다.

2. 공사비가 저렴하고 시공이 간편하다.

3. 전선표면의 전위경도를 감소시켜 코로나 임계전압이 높아진다.

4. 선로의 인덕턴스가 감소되고 정전용량이 증가해서 송전용량이 증대된다.

정답 2번

해설. ② 공사비가 저렴하고 시공이 간편하다.
복도체는 등가 반지름이 커져 인덕턴스 감소·정전용량 증가로 송전용량과 안정도가 증대되고, 전위경도가 낮아져 코로나 임계전압이 높아진다.
반면 스페이서 등 부속 자재가 필요하고 풍압·빙설 하중이 커져 공사비가 비싸고 시공이 복잡하다.

25번

그림과 같은 송전계통에서 S점에 3상 단락사고가 발생했을 때 단락전류(A)는 약 얼마인가? (단, 선로의 길이와 리액턴스는 각각 50km, 0.6Ω/km 이다.)

1. 224

2. 324

3. 454

4. 554

정답 4번

해설. ④ 554
풀이: 기준용량 40 MVA 로 환산
발전기 1대 %X = 20 × 40/20 = 40%, 2대 병렬 → 20%
변압기 8%, 선로 X = 0.6 × 50 = 30 Ω → %X = 30 × 40,000/(10 × 110²) ≒ 9.92%
합계 %X ≒ 37.92%
기준전류 Iₙ = 40×10⁶/(√3 × 110×10³) ≒ 209.9 A
단락전류 Iₛ = 100/37.92 × 209.9 ≒ 554 A

26번

3상 3선식 송전선로에서 각 선의 대지정전용량이 0.5096μF 이고, 선간정전용량이 0.1295μF 일 때, 1선의 작용정전용량은 약 몇 μF 인가?

1. 0.6

2. 0.9

3. 1.2

4. 1.8

정답 2번

해설. ② 0.9
풀이: 3상 3선식 1선의 작용정전용량 C = Cₛ + 3Cₘ
C = 0.5096 + 3 × 0.1295 = 0.5096 + 0.3885 ≒ 0.898 μF → 약 0.9 μF

27번

배전용 변전소의 주변압기로 주로 사용되는 것은?

1. 강압 변압기

2. 체승 변압기

3. 단권 변압기

4. 3권선 변압기

정답 1번

해설. ① 강압 변압기
배전용 변전소는 송전 전압(154kV 등)을 배전 전압(22.9kV)으로 낮추는 곳이므로 주변압기는 강압 변압기이다.
체승(승압) 변압기는 발전소 송전용, 단권 변압기는 승압기·계통 연계용, 3권선 변압기는 1차 변전소 등에 쓰인다.

28번

최대수용전력이 3kW인 수용가가 3세대, 5kW인 수용가가 6세대라고 할 때, 이 수용가군에 전력을 공급할 수 있는 주상변압기의 최소 용량(kVA)은? (단, 역률은 1, 수용가간의 부등률은 1.3 이다.)

1. 25

2. 30

3. 35

4. 40

정답 2번

해설. ② 30
풀이: 변압기 용량 = 최대수용전력의 합 / (부등률 × 역률)
최대수용전력 합 = 3 × 3 + 5 × 6 = 39 kW
용량 = 39 / (1.3 × 1) = 30 kVA

29번

500kVA의 단상 변압기 상용 3대(결선 △-△), 예비 1대를 갖는 변전소가 있다. 부하의 증가로 인하여 예비 변압기까지 동원해서 사용한다면 응할 수 있는 최대부하(kVA)는 약 얼마인가?

1. 2000

2. 1730

3. 1500

4. 830

정답 2번

해설. ② 1730
풀이: 단상 변압기 4대로는 V결선 2뱅크를 구성하는 것이 최대이다.
V결선 1뱅크 출력 = √3 × 500 ≒ 866 kVA
2뱅크 = 2 × √3 × 500 ≒ 1,732 kVA → 약 1,730 kVA

30번

3상용 차단기의 정격 차단 용량은?

1. √3 × 정격 전압 × 정격 차단 전류

2. 3√3 × 정격 전압 × 정격 전류

3. 3 × 정격 전압 × 정격 차단 전류

4. √3 × 정격 전압 × 정격 전류

정답 1번

해설. ① √3 × 정격 전압 × 정격 차단 전류
3상 차단기의 정격 차단용량(MVA) = √3 × 정격전압(kV) × 정격차단전류(kA) 이다.
정격 전류(연속 통전 전류)를 쓰는 식이나 3·3√3 계수는 틀리다.

31번

망상(network)배전방식의 장점이 아닌 것은?

1. 전압변동이 적다.

2. 인축의 접지사고가 적어진다.

3. 부하의 증가에 대한 융통성이 크다.

4. 무정전 공급이 가능하다.

정답 2번

해설. ② 인축의 접지사고가 적어진다.
망상(네트워크) 배전방식은 여러 변압기·급전선이 그물 모양으로 연결되어 무정전 공급이 가능하고 전압변동·전력손실이 적으며 부하 증가에 대한 융통성이 크다.
그러나 계통이 복잡하게 연결되어 있어 인축의 접지사고가 줄어드는 장점은 없고, 네트워크 프로텍터 등 설비비가 비싸다.

32번

부하전류 차단이 불가능한 전력개폐 장치는?

1. 진공차단기

2. 유입차단기

3. 단로기

4. 가스차단기

정답 3번

해설. ③ 단로기
단로기(DS)는 소호장치가 없어 무부하 상태에서 회로를 개폐(기기 점검 시 회로 분리)하는 용도로만 쓰며, 부하전류나 고장전류를 차단할 수 없다.
진공·유입·가스 차단기는 소호장치가 있어 부하전류와 고장전류를 차단할 수 있다.

33번

단상 2선식 배전선로의 말단에 지상역률 cosθ인 부하 P(kW)가 접속되어 있고 선로 말단의 전압은 V(V)이다. 선로 한 가닥의 저항을 R(Ω)이라 할 때 송전단의 공급전력(kW)은?

1. P + P²R/(V cosθ) × 10³

2. P + 2P²R/(V cosθ) × 10³

3. P + P²R/(V²cos²θ) × 10³

4. P + 2P²R/(V²cos²θ) × 10³

정답 4번

해설. ④ P + 2P²R/(V²cos²θ) × 10³
풀이: 선로 전류 I = P×10³/(V cosθ) [A]
단상 2선식 선로손실 Pₗ = 2I²R = 2P²R×10⁶/(V²cos²θ) [W] = 2P²R/(V²cos²θ) × 10³ [kW]
송전단 공급전력 = 부하전력 + 선로손실 = P + 2P²R/(V²cos²θ) × 10³ [kW]

34번

전력계통의 전압을 조정하는 가장 보편적인 방법은?

1. 발전기의 유효전력 조정

2. 부하의 유효전력 조정

3. 계통의 주파수 조정

4. 계통의 무효전력 조정

정답 4번

해설. ④ 계통의 무효전력 조정
전력계통의 전압은 무효전력 수급과 밀접하게 관련되므로(ΔV ≒ XQ/V) 조상설비·발전기 여자·변압기 탭 등으로 무효전력을 조정하는 것이 가장 보편적인 전압 조정법이다.
유효전력은 주로 주파수와 관련된다.

35번

증기터빈내에서 팽창 도중에 있는 증기를 일부 추기하여 그것이 갖는 열을 급수가열에 이용하는 열사이클은?

1. 랭킨사이클

2. 카르노사이클

3. 재생사이클

4. 재열사이클

정답 3번

해설. ③ 재생사이클
재생사이클은 터빈에서 팽창 중인 증기의 일부를 추기하여 급수를 가열함으로써 복수기로 버리는 열을 줄여 열효율을 높인다.
재열사이클은 고압 터빈에서 팽창한 증기 전부를 보일러의 재열기로 다시 가열하는 방식, 랭킨사이클은 화력발전의 기본 사이클이다.

36번

직격뢰에 대한 방호설비로 가장 적당한 것은?

1. 복도체

2. 가공지선

3. 서지흡수기

4. 정전방전기

정답 2번

해설. ② 가공지선
가공지선은 송전선 위에 가설한 접지 도선으로, 직격뢰를 차폐하여 전선을 보호하고 유도뢰도 경감시킨다.
복도체는 코로나·송전용량 대책, 서지흡수기는 기기 보호용 개폐서지 억제 장치이다.

37번

역률 0.8(지상)의 2800kW 부하에 전력용 콘덴서를 병렬로 접속하여 합성역률을 0.9로 개선하고자 할 경우, 필요한 전력용 콘덴서의 용량(kVA)은 약 얼마인가?

1. 372

2. 558

3. 744

4. 1116

정답 3번

해설. ③ 744
풀이: Q = P(tanθ₁ − tanθ₂)
tanθ₁ = 0.6/0.8 = 0.75, tanθ₂ = √(1 − 0.9²)/0.9 ≒ 0.4843
Q = 2,800 × (0.75 − 0.4843) ≒ 744 kVA

38번

비등수형 원자로의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 증기 발생기가 필요하다.

2. 저농축 우라늄을 연료로 사용한다.

3. 노심에서 비등을 일으킨 증기가 직접 터빈에 공급되는 방식이다.

4. 가압수형 원자로에 비해 출력밀도가 낮다.

정답 1번

해설. ① 증기 발생기가 필요하다.
비등수형 원자로(BWR)는 노심에서 냉각재(경수)를 직접 끓여 생긴 증기를 터빈에 보내므로 증기 발생기(열교환기)가 필요 없다. 증기 발생기가 필요한 것은 가압수형(PWR)이다.
BWR은 저농축 우라늄을 쓰고, PWR보다 출력밀도가 낮다.

39번

저압배전선로에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 저압 뱅킹 방식은 전압변동을 경감할 수 있다.

2. 밸런서(balancer)는 단상 2선식에 필요하다.

3. 부하율(F)과 손실계수(H) 사이에는 1 ≥ F ≥ H ≥ F² ≥ 0의 관계가 있다.

4. 수용률이란 최대수용전력을 설비용량으로 나눈 값을 퍼센트로 나타낸 것이다.

정답 2번

해설. ② 밸런서(balancer)는 단상 2선식에 필요하다.
밸런서는 단상 3선식에서 중성선 단선 등으로 생기는 전압 불평형을 줄이기 위해 선로 말단에 설치하는 단권변압기이다.
① 저압 뱅킹 방식은 전압변동·플리커를 경감, ③ 1 ≥ F ≥ H ≥ F² ≥ 0 관계가 성립, ④ 수용률 = 최대수용전력/설비용량 × 100% 이다.

40번

선로, 기기 등의 절연 수준 저감 및 전력용 변압기의 단절연을 모두 행할 수 있는 중성점 접지방식은?

1. 직접접지방식

2. 소호리액터접지방식

3. 고저항접지방식

4. 비접지방식

정답 1번

해설. ① 직접접지방식
직접접지방식은 1선 지락 시 건전상 전압 상승이 거의 없어 선로·기기의 절연 수준을 낮출 수 있고, 변압기 중성점 전위가 낮으므로 단절연이 가능하다.
비접지·소호리액터·고저항 접지는 지락 시 건전상 전압이 크게 올라 절연 저감이 어렵다.

41번

10kW, 3상 380V 유도전동기의 전부하 전류는 약 몇 A 인가? (단, 전동기의 효율은 85%, 역률은 85% 이다.)

1. 15

2. 21

3. 26

4. 36

정답 2번

해설. ② 21
풀이: P = √3·V·I·cosθ·η
I = 10,000 / (√3 × 380 × 0.85 × 0.85) ≒ 21.0 A
(10 kW는 전동기 출력이므로 입력 = 출력/효율로 효율과 역률을 모두 나누어 준다.)

42번

동기발전기에서 동기속도와 극수와의 관계를 옳게 표시한 것은? (단, N : 동기속도, P : 극수이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. ② (N이 P에 반비례하는 쌍곡선)
동기속도 N = 120f/P 이므로 주파수가 일정하면 N은 극수 P에 반비례한다. N–P 관계를 그리면 P가 커질수록 N이 줄어드는 직각쌍곡선이 된다.
①은 증가 곡선, ③은 비례 직선, ④는 산 모양으로 관계식과 맞지 않는다.

43번

변압기에서 생기는 철손 중 와류손(Eddy Current Loss)은 철심의 규소강판 두께와 어떤 관계에 있는가?

1. 두께에 비례

2. 두께의 2승에 비례

3. 두께의 3승에 비례

4. 두께의 1/2승에 비례

정답 2번

해설. ② 두께의 2승에 비례
와류손 Pₑ = kₑ(t·f·Bₘ)² 이므로 강판 두께 t의 제곱에 비례한다.
그래서 철심은 얇은 규소강판을 성층하여 와류손을 줄인다. 히스테리시스손은 두께와 무관하게 f·Bₘ^1.6에 비례한다.

44번

부스터(Boost)컨버터의 입력전압이 45V로 일정하고, 스위칭 주기가 20kHz, 듀티비(Duty ratio)가 0.6, 부하저항이 10Ω일 때 출력전압은 몇 V 인가? (단, 인덕터에는 일정한 전류가 흐르고 커패시터 출력전압의 리플성분은 무시한다.)

1. 27

2. 67.5

3. 75

4. 112.5

정답 4번

해설. ④ 112.5
풀이: 부스트 컨버터 출력전압 V₀ = Vᵢ/(1 − D)
V₀ = 45/(1 − 0.6) = 45/0.4 = 112.5 V
(스위칭 주파수와 부하저항은 연속 전류 조건에서 출력전압에 영향을 주지 않는다.)

45번

변압기 단락시험에서 변압기의 임피던스 전압이란?

1. 1차 전류가 여자전류에 도달했을 때의 2차측 단자전압

2. 1차 전류가 정격전류에 도달했을 때의 2차측 단자전압

3. 1차 전류가 정격전류에 도달했을 때의 변압기 내의 전압강하

4. 1차 전류가 2차 단락전류에 도달했을 때의 변압기 내의 전압강하

정답 3번

해설. ③ 1차 전류가 정격전류에 도달했을 때의 변압기 내의 전압강하
단락시험에서 2차를 단락하고 1차에 전압을 서서히 올려 1차 전류가 정격전류가 될 때의 1차 인가전압이 임피던스 전압이며, 이는 정격전류에 의한 변압기 내부 임피던스 전압강하(I₁ₙ·Z)와 같다.

46번

일반적인 DC 서보모터의 제어에 속하지 않는 것은?

1. 역률제어

2. 토크제어

3. 속도제어

4. 위치제어

정답 1번

해설. ① 역률제어
DC 서보모터는 전기자 전압·전류를 조절하여 토크, 속도, 위치를 정밀하게 제어한다.
역률은 교류 회로의 개념이므로 직류 서보모터의 제어 대상이 아니다.

47번

극수가 4극이고 전기자권선이 단중 중권인 직류발전기의 전기자전류가 40A이면 전기자권선의 각 병렬회로에 흐르는 전류(A)는?

1. 4

2. 6

3. 8

4. 10

정답 4번

해설. ④ 10
풀이: 단중 중권은 병렬회로 수 a = 극수 P = 4
각 병렬회로 전류 = Iₐ/a = 40/4 = 10 A
(단중 파권이면 극수와 관계없이 a = 2 이다.)

48번

3상 농형 유도전동기의 전전압 기동토크는 전부하토크의 1.8배이다. 이 전동기에 기동보상기를 사용하여 기동전압을 전전압의 2/3로 낮추어 기동하면, 기동토크는 전부하토크 T와 어떤 관계인가?

1. 3.0 T

2. 0.8 T

3. 0.6 T

4. 0.3 T

정답 2번

해설. ② 0.8 T
풀이: 유도전동기 토크는 전압의 제곱에 비례한다(T ∝ V²).
기동토크 = 1.8T × (2/3)² = 1.8T × 4/9 = 0.8T

49번

2전동기설에 의하여 단상 유도전동기의 가상적 2개의 회전자 중 정방향에 회전하는 회전자 슬립이 s이면 역방향에 회전하는 가상적 회전자의 슬립은 어떻게 표시되는가?

1. 1+s

2. 1−s

3. 2−s

4. 3−s

정답 3번

해설. ③ 2−s
역방향 회전자의 동기속도는 −Nₛ 이므로 역방향 슬립 s' = (−Nₛ − N)/(−Nₛ) = (Nₛ + N)/Nₛ
N = (1 − s)Nₛ 를 대입하면 s' = 1 + (1 − s) = 2 − s 이다.

50번

변압기의 권수를 N이라고 할 때 누설리액턴스는?

1. N에 비례한다.

2. N²에 비례한다.

3. N에 반비례한다.

4. N²에 반비례한다.

정답 2번

해설. ② N²에 비례한다.
누설 인덕턴스 L = N²/Rₘ(자기저항) 이므로 누설리액턴스 X = 2πfL 은 권수의 제곱에 비례한다.
즉 권수를 2배로 하면 누설리액턴스는 4배가 된다.

51번

다이오드를 사용하는 정류회로에서 과대한 부하전류로 인하여 다이오드가 소손될 우려가 있을 때 가장 적절한 조치는 어느 것인가?

1. 다이오드를 병렬로 추가한다.

2. 다이오드를 직렬로 추가한다.

3. 다이오드 양단에 적당한 값의 저항을 추가한다.

4. 다이오드 양단에 적당한 값의 커패시터를 추가한다.

정답 1번

해설. ① 다이오드를 병렬로 추가한다.
과대한 부하전류로부터 다이오드를 보호하려면 다이오드를 병렬로 추가해 전류를 분담시킨다.
직렬 추가는 과전압(역전압) 대책이며, 병렬 저항이나 커패시터는 전압 분담·서지 흡수용이다.

52번

50Hz, 12극의 3상 유도전동기가 10HP의 정격출력을 내고 있을 때, 회전수는 약 몇 rpm인가? (단, 회전자 동손은 350W이고, 회전자 입력은 회전자 동손과 정격 출력의 합이다.)

1. 468

2. 478

3. 488

4. 500

정답 2번

해설. ② 478
풀이: 동기속도 Nₛ = 120f/P = 120 × 50/12 = 500 rpm
정격출력 10HP = 10 × 746 = 7,460 W, 회전자 입력 P₂ = 7,460 + 350 = 7,810 W
슬립 s = Pc₂/P₂ = 350/7,810 ≒ 0.0448
N = (1 − s)Nₛ = 0.9552 × 500 ≒ 478 rpm

53번

와전류 손실을 패러데이 법칙으로 설명한 과정 중 틀린 것은?

1. 와전류가 철심 내에 흘러 발열 발생

2. 유도기전력 발생으로 철심에 와전류가 흐름

3. 와전류 에너지 손실량은 전류밀도에 반비례

4. 시변 자속으로 강자성체 철심에 유도기전력 발생

정답 3번

해설. ③ 와전류 에너지 손실량은 전류밀도에 반비례
시변 자속이 철심을 지나면 패러데이 법칙에 따라 유도기전력이 생기고, 이로 인해 철심 내에 와전류가 흘러 줄열(발열)이 발생한다.
와전류 손실은 전류밀도의 제곱에 비례(p = J²/σ)하므로 반비례한다는 설명은 틀리다.

54번

어떤 직류전동기가 역기전력 200V, 매분 1200회전으로 토크 158.76 N·m를 발생하고 있을 때의 전기자 전류는 약 몇 A 인가? (단, 기계손 및 철손은 무시한다.)

1. 90

2. 95

3. 100

4. 105

정답 3번

해설. ③ 100
풀이: 기계적 출력 P = E·Iₐ = T·ω
ω = 2π × 1,200/60 ≒ 125.66 rad/s, P = 158.76 × 125.66 ≒ 19,950 W
Iₐ = P/E = 19,950/200 ≒ 99.8 → 약 100 A

55번

단상 정류자전동기의 일종인 단상반발전동기에 해당되는 것은?

1. 시라게전동기

2. 반발유도전동기

3. 아트킨손형전동기

4. 단상 직권 정류자전동기

정답 3번

해설. ③ 아트킨손형전동기
단상 반발전동기에는 아트킨손형, 톰슨형, 데리형이 있다.
시라게전동기는 3상 분권 정류자전동기, 반발유도전동기는 반발기동 후 유도전동기로 운전하는 형식, 단상 직권 정류자전동기는 교류·직류 양용의 직권형이다.

56번

동기전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 동기전동기는 주로 회전계자형이다.

2. 동기전동기는 무효전력을 공급할 수 있다.

3. 동기전동기는 제동권선을 이용한 기동법이 일반적으로 많이 사용된다.

4. 3상 동기전동기의 회전방향을 바꾸려면 계자권선 전류의 방향을 반대로 한다.

정답 4번

해설. ④ 3상 동기전동기의 회전방향을 바꾸려면 계자권선 전류의 방향을 반대로 한다.
3상 동기전동기의 회전방향은 전기자에 가하는 3상 전원 중 두 상을 바꾸어 회전자계 방향을 반대로 해야 바뀐다. 계자전류 방향을 바꾸는 것만으로는 회전방향이 바뀌지 않는다.
①·②·③은 옳은 설명이다(제동권선 이용 자기기동법이 일반적).

57번

8극, 900rpm 동기발전기와 병렬 운전하는 6극 동기발전기의 회전수는 몇 rpm 인가?

1. 900

2. 1000

3. 1200

4. 1400

정답 3번

해설. ③ 1200
풀이: 병렬 운전하려면 주파수가 같아야 한다.
f = PN/120 = 8 × 900/120 = 60 Hz
6극 발전기 N = 120f/P = 120 × 60/6 = 1,200 rpm

58번

동기발전기의 병렬운전 조건에서 같지 않아도 되는 것은?

1. 기전력의 용량

2. 기전력의 위상

3. 기전력의 크기

4. 기전력의 주파수

정답 1번

해설. ① 기전력의 용량
동기발전기 병렬운전 조건은 기전력의 크기·위상·주파수·파형(3상은 상회전 방향)이 같을 것이다.
발전기의 용량(출력)은 달라도 병렬운전할 수 있다.

59번

변압기의 주요시험 항목 중 전압변동률 계산에 필요한 수치를 얻기 위한 필수적인 시험은?

1. 단락시험

2. 내전압시험

3. 변압비시험

4. 온도상승시험

정답 1번

해설. ① 단락시험
단락시험으로 임피던스 전압(%Z)과 임피던스 와트(동손)를 구하며, 이로부터 %저항강하·%리액턴스강하를 알아 전압변동률 ε ≒ p·cosθ + q·sinθ 를 계산한다.
내전압·변압비·온도상승 시험은 전압변동률 계산과 직접 관계가 없다.

60번

부하전류가 크지 않을 때 직류 직권전동기 발생 토크는? (단, 자기회로가 불포화인 경우이다.)

1. 전류에 비례한다.

2. 전류에 반비례한다.

3. 전류의 제곱에 비례한다.

4. 전류의 제곱에 반비례한다.

정답 3번

해설. ③ 전류의 제곱에 비례한다.
직권전동기는 계자전류 = 전기자전류이므로 자기회로가 불포화이면 φ ∝ I 이다.
T = kφI ∝ I² 이므로 토크는 전류의 제곱에 비례한다(포화 후에는 전류에 비례).

61번

그림의 회로가 정상상태에 있을 때 t=0초인 순간에 스위치 S를 열었다. 이 때 흐르는 전류 i(t)는?

1. (V/R)·e^(−(R+r)t/L)

2. (V/r)·e^(−(R+r)t/L)

3. (V/R)·e^(−Lt/(R+r))

4. (V/r)·e^(−Lt/(R+r))

정답 2번

해설. ② (V/r)·e^(−(R+r)t/L)
풀이: 정상상태에서 L은 단락과 같으므로 L–r 가지 전류 i(0) = V/r 이다.
스위치를 열면 전원이 분리되고 L에 저장된 에너지가 R과 r을 통해 방전되므로 시정수 τ = L/(R + r)
i(t) = (V/r)·e^(−(R+r)t/L)

62번

파형이 톱니파인 경우 파형률은 약 얼마인가?

1. 1.155

2. 1.732

3. 1.414

4. 0.577

정답 1번

해설. ① 1.155
풀이: 톱니파의 실효값 = Vₘ/√3, 평균값 = Vₘ/2
파형률 = 실효값/평균값 = (Vₘ/√3)/(Vₘ/2) = 2/√3 ≒ 1.155
(1.732는 톱니파의 파고율 √3 이다.)

63번

그림과 같은 함수의 라플라스 변환은?

1. (1/s)(eˢ − e²ˢ)

2. (1/s)(e⁻ˢ − e⁻²ˢ)

3. (1/s)(e⁻²ˢ − e⁻ˢ)

4. (1/s)(e⁻ˢ + e⁻²ˢ)

정답 2번

해설. ② (1/s)(e⁻ˢ − e⁻²ˢ)
풀이: 그림의 함수는 t = 1에서 1로 올라가고 t = 2에서 0으로 내려가는 구형파이다.
f(t) = u(t − 1) − u(t − 2)
F(s) = e⁻ˢ/s − e⁻²ˢ/s = (1/s)(e⁻ˢ − e⁻²ˢ)

64번

상의 순서가 a-b-c인 불평형 3상 전류가 Ia = 15+j2 (A), Ib = −20−j14 (A), Ic = −3+j10 (A) 일 때 영상분 전류 I₀는 약 몇 A 인가?

1. 2.67 + j0.38

2. 2.02 + j6.98

3. 15.5 − j3.56

4. −2.67 − j0.67

정답 4번

해설. ④ −2.67 − j0.67
풀이: I₀ = (Ia + Ib + Ic)/3
= {(15 − 20 − 3) + j(2 − 14 + 10)}/3 = (−8 − j2)/3 ≒ −2.67 − j0.67 A

65번

무한장 무손실 전송선로의 임의의 위치에서 전압이 100V이었다. 이 선로의 인덕턴스가 7.5 μH/m 이고, 커패시턴스가 0.012 μF/m 일 때 이 위치에서 전류(A)는?

1. 2

2. 4

3. 6

4. 8

정답 2번

해설. ② 4
풀이: 무손실 무한장 선로에서 전압·전류 비는 특성임피던스이다.
Z₀ = √(L/C) = √(7.5×10⁻⁶ / 0.012×10⁻⁶) = √625 = 25 Ω
I = V/Z₀ = 100/25 = 4 A

66번

전압 v(t) = 14.14 sin ωt + 7.07 sin(3ωt + π/6) (V) 의 실효값은 약 몇 V 인가?

1. 3.87

2. 11.2

3. 15.8

4. 21.2

정답 2번

해설. ② 11.2
풀이: 비정현파 실효값 = √(각 파 실효값의 제곱합)
V₁ = 14.14/√2 ≒ 10 V, V₃ = 7.07/√2 ≒ 5 V
V = √(10² + 5²) = √125 ≒ 11.2 V

67번

회로에서 저항 1Ω에 흐르는 전류 I(A)는?

1. 3

2. 2

3. 1

4. -1

정답 3번

해설. ③ 1
풀이: 오른쪽 마디 전압을 Vₓ 라 하면 (6V 전원이 왼쪽 마디 전압을 6V로 고정)
마디 방정식: (Vₓ − 6)/1 + Vₓ/1 = 4 → 2Vₓ = 10 → Vₓ = 5 V
I = (6 − 5)/1 = 1 A

68번

그림 (a)와 같은 회로에 대한 구동점 임피던스의 극점과 영점이 각각 그림 (b)에 나타낸 것과 같고 Z(0)=1 일 때, 이 회로에서 R(Ω), L(H), C(F)의 값은?

1. R = 1.0Ω, L = 0.1H, C = 0.0235F

2. R = 1.0Ω, L = 0.2H, C = 1.0F

3. R = 2.0Ω, L = 0.1H, C = 0.0235F

4. R = 2.0Ω, L = 0.2H, C = 1.0F

정답 1번

해설. ① R = 1.0Ω, L = 0.1H, C = 0.0235F
풀이: Z(s) = (R + sL) ∥ (1/sC) = (1/C)·(s + R/L)/(s² + (R/L)s + 1/(LC))
영점 −10 → R/L = 10, 극점 −5 ± j20 → s² + 10s + 425 이므로 1/(LC) = 425
Z(0) = R = 1 Ω → L = R/10 = 0.1 H, C = 1/(425 × 0.1) ≒ 0.0235 F

69번

선간전압이 150V, 선전류가 10√3 A, 역률이 80%인 평형 3상 유도성 부하로 공급되는 무효전력(var)은?

1. 3600

2. 3000

3. 2700

4. 1800

정답 3번

해설. ③ 2700
풀이: 무효전력 Q = √3·V·I·sinθ, sinθ = √(1 − 0.8²) = 0.6
Q = √3 × 150 × 10√3 × 0.6 = 3 × 150 × 10 × 0.6 = 2,700 var

70번

그림과 같은 평형 3상회로에서 전원 전압이 Vab = 200(V)이고 부하 한상의 임피던스가 Z = 4 + j3(Ω)인 경우 전원과 부하사이 선전류 Iₐ는 약 몇 A 인가?

1. 40√3 ∠36.87°

2. 40√3 ∠−36.87°

3. 40√3 ∠66.87°

4. 40√3 ∠−66.87°

정답 4번

해설. ④ 40√3 ∠−66.87°
풀이: Δ부하 상전압 = 선간전압 200 V, Z = 4 + j3 = 5∠36.87° Ω
상전류 Iab = 200/5∠36.87° = 40∠−36.87° A
Δ결선 선전류는 상전류의 √3 배이고 30° 뒤지므로 Ia = 40√3 ∠(−36.87° − 30°) = 40√3 ∠−66.87° A

71번

제어요소가 제어대상에 주는 양은?

1. 동작신호

2. 조작량

3. 제어량

4. 궤환량

정답 2번

해설. ② 조작량
조작량은 제어요소(조절부+조작부)가 제어대상에 가하는 양이다.
동작신호는 기준입력과 주궤환량의 차로 제어요소에 들어가는 신호, 제어량은 제어대상의 출력, 궤환량은 검출부에서 되돌아오는 양이다.

72번

그림과 같은 제어시스템이 안정하기 위한 k의 범위는?

1. k ＞ 0

2. k ＞ 1

3. 0 ＜ k ＜ 1

4. 0 ＜ k ＜ 2

정답 4번

해설. ④ 0 ＜ k ＜ 2
풀이: 특성방정식 1 + k/{s(s+1)²} = 0 → s³ + 2s² + s + k = 0
루스 표: s³: 1, 1 / s²: 2, k / s¹: (2 − k)/2 / s⁰: k
제1열 부호 변화가 없으려면 (2 − k)/2 ＞ 0, k ＞ 0 → 0 ＜ k ＜ 2

73번

전달함수가 C(s)/R(s) = 1/(3s² + 4s + 1) 인 제어시스템의 과도 응답 특성은?

1. 무제동

2. 부족제동

3. 임계제동

4. 과제동

정답 4번

해설. ④ 과제동
풀이: 특성방정식 3s² + 4s + 1 = 0 → s² + (4/3)s + 1/3 = 0
ωₙ² = 1/3 → ωₙ ≒ 0.577, 2ζωₙ = 4/3 → ζ = (4/3)/(2 × 0.577) ≒ 1.15 > 1
근은 s = −1, −1/3 (서로 다른 음의 실근)이므로 과제동이다.

74번

함수 f(t) = e⁻ᵃᵗ의 z 변환 함수 F(z)는?

1. 2z/(z − eᵃᵀ)

2. 1/(z + eᵃᵀ)

3. z/(z + e⁻ᵃᵀ)

4. z/(z − e⁻ᵃᵀ)

정답 4번

해설. ④ z/(z − e⁻ᵃᵀ)
풀이: f(kT) = e⁻ᵃᵏᵀ 이므로
F(z) = Σ e⁻ᵃᵏᵀ z⁻ᵏ = 1/(1 − e⁻ᵃᵀz⁻¹) = z/(z − e⁻ᵃᵀ)

75번

제어시스템의 주파수 전달함수가 G(jω) = j5ω 이고, 주파수가 ω = 0.02 rad/sec 일 때 이 제어시스템의 이득(dB)은?

1. 20

2. 10

3. −10

4. −20

정답 4번

해설. ④ −20
풀이: |G(jω)| = 5ω = 5 × 0.02 = 0.1
이득 g = 20log₁₀|G(jω)| = 20log₁₀0.1 = −20 dB
(미분요소 G = j5ω 는 ω가 10배 될 때마다 이득이 20 dB씩 증가한다.)

76번

전달함수가 GC(s) = (s² + 3s + 5)/(2s) 인 제어기가 있다. 이 제어기는 어떤 제어기인가?

1. 비례 미분 제어기

2. 적분 제어기

3. 비례 적분 제어기

4. 비례 미분 적분 제어기

정답 4번

해설. ④ 비례 미분 적분 제어기
풀이: GC(s) = (s² + 3s + 5)/(2s) = 3/2 + (1/2)s + 5/(2s)
상수항(비례), s항(미분), 1/s항(적분)이 모두 있으므로 PID(비례 미분 적분) 제어기이다.

77번

다음 논리회로의 출력 Y는?

1. A

2. B

3. A + B

4. A · B

정답 2번

해설. ② B
풀이: OR 게이트 출력 = A + B, 이것과 B를 AND 하므로
Y = (A + B)·B = AB + B = B(A + 1) = B (흡수법칙)

78번

그림의 블록선도와 같이 표현되는 제어시스템에서 A = 1, B = 1 일 때, 블록선도의 출력 C는 약 얼마인가?

1. 0.22

2. 0.33

3. 1.22

4. 3.1

정답 2번

해설. ② 0.33
풀이: C = 5{3(A − 4C) + B} = 15A − 60C + 5B
61C = 15A + 5B → C = (15A + 5B)/61
A = 1, B = 1 → C = 20/61 ≒ 0.33

79번

그림과 같은 제어시스템의 폐루프 전달함수 T(s) = C(s)/R(s) 에 대한 K의 감도 Sₖᵀ는?

1. 0.5

2. 1

3. G/(1 + GH)

4. −GH/(1 + GH)

정답 2번

해설. ② 1
풀이: 폐루프 전달함수 T = KG/(1 + GH)
감도 Sₖᵀ = (K/T)·(∂T/∂K) = K × {(1 + GH)/(KG)} × G/(1 + GH) = 1
즉 T는 K에 정비례하므로 K의 변화율이 그대로 T에 나타난다.

80번

다음과 같은 상태방정식으로 표현되는 제어시스템의 특성방정식의 근(s₁, s₂)은?

d/dt	x₁	=	0	1	x₁	+	1	u
d/dt	x₂	=	−2	−3	x₂	+	0	u

(즉, dx₁/dt = x₂ + u, dx₂/dt = −2x₁ − 3x₂)

1. 1, −3

2. −1, −2

3. −2, −3

4. −1, −3

정답 2번

해설. ② −1, −2
풀이: A = [0 1; −2 −3]
특성방정식 |sI − A| = s(s + 3) + 2 = s² + 3s + 2 = (s + 1)(s + 2) = 0
근 s₁ = −1, s₂ = −2

81번

변전소의 주요 변압기에 계측장치를 시설하여 측정하여야 하는 것이 아닌 것은?

1. 역률

2. 전압

3. 전력

4. 전류

정답 1번

해설. ① 역률
KEC 351.6: 변전소 또는 이에 준하는 곳에는 주요 변압기의 전압 및 전류 또는 전력, 특고압용 변압기의 온도를 계측하는 장치를 시설하여야 한다.
역률은 계측 대상으로 규정되어 있지 않다.

82번

전기설비기술기준에서 정하는 안전원칙에 대한 내용으로 틀린 것은?

1. 전기설비는 감전, 화재 그 밖에 사람에게 위해를 주거나 물건에 손상을 줄 우려가 없도록 시설하여야 한다.

2. 전기설비는 다른 전기설비, 그 밖의 물건의 기능에 전기적 또는 자기적인 장해를 주지 않도록 시설하여야 한다.

3. 전기설비는 경쟁과 새로운 기술 및 사업의 도입을 촉진함으로써 전기사업의 건전한 발전을 도모하도록 시설하여야 한다.

4. 전기설비는 사용목적에 적절하고 안전하게 작동하여야 하며, 그 손상으로 인하여 전기공급에 지장을 주지 않도록 시설하여야 한다.

정답 3번

해설. ③ 전기설비는 경쟁과 새로운 기술 및 사업의 도입을 촉진함으로써 전기사업의 건전한 발전을 도모하도록 시설하여야 한다.
전기설비기술기준 제2조(안전 원칙): 감전·화재 등 위해 방지, 사용목적에 적절하고 안전하게 작동하여 전기공급에 지장이 없을 것, 다른 전기설비·물건의 기능에 전기적·자기적 장해를 주지 않을 것.
③은 안전 원칙이 아니라 전기사업의 경쟁 촉진에 관한 내용이다.

83번

전식방지대책에서 매설금속체측의 누설전류에 의한 전식의 피해가 예상되는 곳에 고려하여야 하는 방법으로 틀린 것은?

1. 절연코팅

2. 배류장치 설치

3. 변전소 간 간격 축소

4. 저준위 금속체를 접속

정답 3번

해설. ③ 변전소 간 간격 축소
KEC 461.4의 3: 매설금속체측 전기부식 방지 방법은 배류장치 설치, 절연코팅, 매설금속체 접속부 절연, 저준위 금속체 접속, 궤도와의 간격 증대, 금속판 등 도체로 차폐이다.
변전소 간 간격 축소는 전기철도측(461.4의 2)의 대책이다.

84번

지중 전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 틀린 것은?

1. 조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 할 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 세척이 가능한 장치를 하도록 할 것
KEC 334.2(지중함의 시설): 견고하고 차량 등 중량물 압력에 견딜 것, 고인 물을 제거할 수 있을 것, 폭발성·연소성 가스 우려 장소의 1㎥ 이상 지중함은 통풍장치 등 시설, 뚜껑은 시설자 외에 쉽게 열 수 없도록 할 것.
조명·세척 장치는 규정에 없다.

85번

옥내 배선공사 중 반드시 절연전선을 사용하지 않아도 되는 공사방법은? (단, 옥외용 비닐절연전선은 제외한다.)

1. 금속관공사

2. 버스덕트공사

3. 합성수지관공사

4. 플로어덕트공사

정답 2번

해설. ② 버스덕트공사
금속관·합성수지관·플로어덕트 공사 등은 KEC에서 전선을 절연전선(옥외용 비닐절연전선 제외)으로 하도록 정한다.
버스덕트공사(KEC 232.61)는 덕트 안의 띠 모양·관 모양 동 또는 알루미늄 도체를 절연물로 지지하는 방식이므로 절연전선을 쓰지 않는다.

86번

돌침, 수평도체, 메시도체의 요소 중에 한 가지 또는 이를 조합한 형식으로 시설하는 것은?

1. 접지극시스템

2. 수뢰부시스템

3. 내부피뢰시스템

4. 인하도선시스템

정답 2번

해설. ② 수뢰부시스템
KEC 112·152.1: 수뢰부시스템은 낙뢰를 포착할 목적으로 돌침, 수평도체, 메시도체 등과 같은 금속 물체를 이용한 외부피뢰시스템의 요소로, 이들 중 한 가지 또는 조합한 형식으로 시설한다.
인하도선시스템은 뇌전류를 접지극으로 흘리는 부분, 접지극시스템은 대지로 방류하는 부분이다.

87번

풍력터빈에 설비의 손상을 방지하기 위하여 시설하는 운전상태를 계측하는 계측장치로 틀린 것은?

1. 조도계

2. 압력계

3. 온도계

4. 풍속계

정답 1번

해설. ① 조도계
KEC 532.7: 풍력터빈에는 설비의 손상을 방지하기 위하여 회전속도계, 나셀 내 진동계, 풍속계, 압력계, 온도계를 시설하여야 한다.
조도계는 해당하지 않는다.

88번

지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설하는 경우 매설 깊이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

1. 0.6

2. 1

3. 1.5

4. 2

정답 2번

해설. ② 1
KEC 334.1: 직접 매설식으로 시설하는 경우 매설 깊이는 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에서는 1.0 m 이상, 기타 장소에서는 0.6 m 이상으로 한다.

89번

사용전압이 154kV인 전선로를 제1종 특고압 보안공사로 시설할 때 경동연선의 굵기는 몇 mm² 이상이어야 하는가?

1. 55

2. 100

3. 150

4. 200

정답 3번

해설. ③ 150
KEC 333.22 표 333.22-1(제1종 특고압 보안공사 전선): 100 kV 미만 55㎟ 이상, 100 kV 이상 300 kV 미만 150㎟ 이상, 300 kV 이상 200㎟ 이상의 경동연선.
154 kV는 100 kV 이상 300 kV 미만이므로 150㎟ 이상이다.

90번

다음 ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

"동일 지지물에 저압 가공전선(다중접지된 중성선은 제외한다.)과 고압 가공전선을 시설하는 경우 고압 가공전선을 저압 가공전선의 ( ㉠ )로 하고, 별개의 완금류에 시설해야 하며, 고압 가공전선과 저압 가공전선 사이의 간격은 ( ㉡ )m 이상으로 한다."

1. ㉠ 아래, ㉡ 0.5

2. ㉠ 아래, ㉡ 1

3. ㉠ 위, ㉡ 0.5

4. ㉠ 위, ㉡ 1

정답 3번

해설. ③ ㉠ 위, ㉡ 0.5
KEC 332.8: 저압 가공전선과 고압 가공전선을 동일 지지물에 시설하는 경우 저압 가공전선을 고압 가공전선의 아래로 하고 별개의 완금류에 시설하며, 두 전선 사이의 간격은 0.5 m 이상이어야 한다.
즉 고압 가공전선이 저압 가공전선의 위에 있어야 한다.

91번

시가지에 시설하는 사용전압이 170kV 이하인 특고압 가공전선로의 지지물이 철탑이고 전선이 수평으로 2 이상 있는 경우에 전선 상호 간의 간격이 4m 미만일 때에는 특고압 가공전선로의 지지물 간 거리(경간)는 몇 m 이하이어야 하는가?

1. 100

2. 150

3. 200

4. 250

정답 4번

해설. ④ 250
KEC 333.1 표 333.1-1: 시가지 등에서 170 kV 이하 특고압 가공전선로의 지지물 간 거리는 철탑 400 m(단주 300 m)이나, 전선이 수평으로 2 이상 있고 전선 상호 간의 간격이 4 m 미만이면 250 m 이하이다.

92번

고압 가공전선로의 가공지선에 나경동선을 사용하려면 지름 몇 mm 이상의 것을 사용하여야 하는가?

1. 2.0

2. 3.0

3. 4.0

4. 5.0

정답 3번

해설. ③ 4.0
KEC 332.6: 고압 가공전선로에 사용하는 가공지선은 인장강도 5.26 kN 이상의 것 또는 지름 4 mm 이상의 나경동선을 사용한다.
(특고압 가공전선로의 가공지선은 지름 5 mm 이상 나경동선 등이다.)

93번

플로어덕트공사에 의한 저압 옥내배선에서 연선을 사용하지 않아도 되는 전선(동선)의 단면적은 최대 몇 mm² 인가?

1. 2

2. 4

3. 6

4. 10

정답 4번

해설. ④ 10
KEC 232.32.1: 플로어덕트공사의 전선은 연선이어야 한다. 다만, 단면적 10 mm²(알루미늄선은 16 mm²) 이하인 것은 단선을 사용할 수 있다.

94번

전압의 종별에서 교류 600V는 무엇으로 분류하는가?

1. 저압

2. 고압

3. 특고압

4. 초고압

정답 1번

해설. ① 저압
KEC 111.1: 저압은 교류 1 kV 이하·직류 1.5 kV 이하, 고압은 교류 1 kV 초과·직류 1.5 kV 초과 7 kV 이하, 특고압은 7 kV 초과이다.
교류 600 V는 1 kV 이하이므로 저압이다. 초고압은 KEC의 전압 구분에 없다.

95번

하나 또는 복합하여 시설하여야 하는 접지극의 방법으로 틀린 것은?

1. 지중 금속구조물

2. 토양에 매설된 기초 접지극

3. 케이블의 금속외장 및 그 밖에 금속피복

4. 대지에 매설된 강화콘크리트의 용접된 금속 보강재

정답 4번

해설. ④ 대지에 매설된 강화콘크리트의 용접된 금속 보강재
KEC 142.2의 2: 접지극은 콘크리트에 매입된 기초 접지극, 토양에 매설된 기초 접지극, 토양에 직접 매설된 금속전극, 케이블의 금속외장 및 그 밖에 금속피복, 지중 금속구조물(배관 등), 대지에 매설된 철근콘크리트의 용접된 금속 보강재 중 하나 또는 복합하여 시설한다. 다만, 강화콘크리트는 제외한다.

96번

특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 B종 철주, B종 철근콘크리트주 또는 철탑의 종류에서 전선로의 지지물 양쪽의 지지물 간 거리(경간)의 차가 큰 곳에 사용하는 것은?

1. 각도형

2. 인류형

3. 내장형

4. 보강형

정답 3번

해설. ③ 내장형
KEC 333.11: 직선형은 직선 부분(3° 이하 수평각도 포함), 각도형은 3°를 초과하는 수평각도, 잡아 당김형(인류형)은 전가섭선을 잡아당기는 곳, 내장형은 지지물 양쪽의 지지물 간 거리(경간)의 차가 큰 곳, 보강형은 직선 부분의 보강을 위해 사용한다.

97번

사용전압이 170kV 이하의 변압기를 시설하는 변전소로서 기술원이 상주하여 감시하지는 않으나 수시로 순회하는 경우, 기술원이 상주하는 장소에 경보장치를 시설하지 않아도 되는 경우는?

1. 옥내변전소에 화재가 발생한 경우

2. 제어회로의 전압이 현저히 저하한 경우

3. 운전조작에 필요한 차단기가 자동적으로 차단한 후 재연결한 경우

4. 수소냉각식 무효 전력 보상 장치는 그 장치 안의 수소의 순도가 90% 이하로 저하된 경우

정답 3번

해설. ③ 운전조작에 필요한 차단기가 자동적으로 차단한 후 재연결한 경우
KEC 351.9의 2: 경보장치를 시설해야 하는 경우는 운전조작에 필요한 차단기의 자동 차단(재연결한 경우 제외), 주요 변압기 전원측 무전압, 제어회로 전압의 현저한 저하, 옥내·옥외 변전소 화재, 수소냉각식 무효 전력 보상 장치의 수소 순도 90% 이하 저하 등이다.
차단기가 자동 차단 후 재연결한 경우는 제외된다.

98번

일반 주택의 저압 옥내배선을 점검하였더니 다음과 같이 시설되어 있었을 경우 시설기준에 적합하지 않은 것은?

1. 합성수지관의 지지점 간의 거리를 2m로 하였다.

2. 합성수지관 안에서 전선의 접속점이 없도록 하였다.

3. 금속관공사에 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선을 사용하였다.

4. 인입구에 가까운 곳으로서 쉽게 개폐할 수 있는 곳에 개폐기를 각 극에 시설하였다.

정답 1번

해설. ① 합성수지관의 지지점 간의 거리를 2m로 하였다.
KEC 232.11.3: 합성수지관의 지지점 간의 거리는 1.5 m 이하로 하여야 하므로 2 m는 부적합하다.
② 관 안에는 전선 접속점이 없도록, ③ 금속관공사는 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선 사용, ④ 인입구 가까이 쉽게 개폐할 수 있는 곳에 각 극 개폐기 시설은 적합하다.

99번

아파트 세대 욕실에 “비데용 콘센트”를 시설하고자 한다. 다음의 시설방법 중 적합하지 않은 것은?

1. 콘센트는 접지극이 없는 것을 사용한다.

2. 습기가 많은 장소에 시설하는 콘센트는 방습장치를 하여야 한다.

3. 콘센트를 시설하는 경우에는 절연변압기(정격용량 3kVA 이하인 것에 한한다.)로 보호된 전로에 접속하여야 한다.

4. 콘센트를 시설하는 경우에는 인체감전보호용 누전차단기(정격감도전류 15mA 이하, 동작시간 0.03초 이하의 전류동작형의 것에 한한다.)로 보호된 전로에 접속하여야 한다.

정답 1번

해설. ① 콘센트는 접지극이 없는 것을 사용한다.
KEC 234.5: 욕조나 샤워시설이 있는 욕실 등 인체가 물에 젖은 상태에서 전기를 사용하는 장소의 콘센트는 인체감전보호용 누전차단기(15 mA 이하, 0.03초 이하 전류동작형) 또는 절연변압기(3 kVA 이하)로 보호된 전로에 접속하고, 접지극이 있는 방적형 콘센트를 사용하여 접지하여야 한다.
따라서 접지극이 없는 콘센트는 부적합하다.

100번

특고압용 타냉식 변압기의 냉각장치에 고장이 생긴 경우를 대비하여 어떤 보호장치를 하여야 하는가?

1. 경보장치

2. 속도조정장치

3. 온도시험장치

4. 냉매흐름장치

정답 1번

해설. ① 경보장치
KEC 351.4 표 351.4-1: 특고압용 타냉식 변압기는 냉각장치에 고장이 생긴 경우 또는 변압기의 온도가 현저히 상승한 경우에 동작하는 경보장치를 시설하여야 한다.

전기공사기사 필기 2021년 2회 기출문제

전기응용 및 공사재료

전력공학

전기기기

회로이론 및 제어공학

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