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2020.8 기출문제

정답과 상세 해설을 함께 제공합니다. (100문항)

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Q1. 전자기학 유전체 2020.8 기출
분극의 세기 P, 전계 E, 전속밀도 D의 관계로 옳은 것은? (단, ε₀는 진공 유전율, ε_r은 비유전율, ε은 유전율)
  1. ① \(P=\varepsilon_0(\varepsilon+1)E\)
  2. ② \(E=\dfrac{D+P}{\varepsilon_0}\)
  3. ③ \(P=D-\varepsilon_0 E\) 정답
  4. ④ \(\varepsilon_0=D-E\)
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).

풀이
전속밀도의 정의 \(D=\varepsilon_0 E+P\)에서 분극의 세기 \(P=D-\varepsilon_0 E=\varepsilon_0(\varepsilon_r-1)E\). 따라서 ③이 옳습니다.
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Q2. 전자기학 정자계 2020.8 기출
가로 0.04m, 세로 0.08m인 직사각형 평면 코일이 xy평면(법선이 \(a_z\))에 놓여 있고 전류 5A가 흐른다. 자속밀도 \(B=\dfrac{0.05}{\sqrt2}(a_x+a_y)\)[Wb/m²]일 때 코일에 작용하는 토크[N·m]는?
z(m)y(m)0.040.08I=5AB = (0.05/√2)(a_x+a_y)
  1. ① \(5.66\times10^{-4}(-a_x+a_y)\) 정답
  2. ② \(5.66\times10^{-4}\,a_z\)
  3. ③ \(8\times10^{-4}(-a_x+a_y)\)
  4. ④ \(2.66\times10^{-4}(-a_x+a_y)\)
📖 해설
자계 속 코일의 토크
\[ \vec T=\vec m\times\vec B,\qquad \vec m=I\,S\,\hat n \]코일이 xy평면에 있으므로 법선 \(\hat n=a_z\).
① 자기모멘트
\(S=0.04\times0.08=3.2\times10^{-3}\,\text{m}^2\)
\(\vec m=I S\,a_z=5\times3.2\times10^{-3}\,a_z=0.016\,a_z\,[\text{A·m}^2]\)
② 토크(외적)
\[ \vec T=0.016\,a_z\times\frac{0.05}{\sqrt2}(a_x+a_y) \]\(a_z\times a_x=a_y,\ a_z\times a_y=-a_x\)이므로
\[ \vec T=0.016\times\frac{0.05}{\sqrt2}\,(a_y-a_x)=5.66\times10^{-4}(-a_x+a_y)\,[\text{N·m}] \]
크기 \(|\vec T|=5.66\times10^{-4}\times\sqrt2=8\times10^{-4}\)N·m.
주의 — 토크 방향은 \(a_z\)가 아니라 \((-a_x+a_y)\)입니다(\(\vec m\)과 \(\vec B\)에 모두 수직).
🧭 벡터곱(외적, cross product)이 처음이라면

두 벡터의 외적 \(\vec A\times\vec B\)는:
• 결과가 벡터입니다(스칼라인 내적과 다름).
• 방향: \(\vec A,\vec B\) 둘 다에 수직 — 오른손 손가락을 \(\vec A\)에서 \(\vec B\)로 감을 때 엄지 방향(오른손 법칙).
• 크기: \(|\vec A\times\vec B|=|\vec A||\vec B|\sin\theta\) (평행이면 0, 수직이면 최대). 순서를 바꾸면 부호가 반대: \(\vec B\times\vec A=-\vec A\times\vec B\).

단위벡터 순환 규칙 (그림) — \(x\to y\to z\to x\) 순서(원의 화살표 방향)면 +, 거꾸로면 −:
xyz화살표 방향 = +, 거꾸로 = −\[ a_x\times a_y=a_z,\quad a_y\times a_z=a_x,\quad a_z\times a_x=a_y \quad(순환,\,+) \]\[ a_y\times a_x=-a_z,\quad a_z\times a_y=-a_x,\quad a_x\times a_z=-a_y \quad(역순,\,-) \]같은 방향끼리는 0: \(a_x\times a_x=0\).

이 문제 적용: 원에서
• \(a_z\times a_x\): \(z\to x\)는 화살표 방향(순환) → \(+a_y\)
• \(a_z\times a_y\): \(z\to y\)는 거꾸로(역순) → \(-a_x\)
그래서 \(\vec T=0.016\cdot\frac{0.05}{\sqrt2}(a_z\times a_x+a_z\times a_y)=5.66\times10^{-4}(a_y-a_x)\).
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Q3. 전자기학 자성체 2020.8 기출
외부 자계의 영향을 차폐하는 자기차폐에 가장 적합한 것은?
  1. ① 비투자율이 1보다 작은 역자성체
  2. ② 강자성체 중 비투자율이 큰 물질 정답
  3. ③ 강자성체 중 비투자율이 작은 물질
  4. ④ 비투자율과 무관하게 두꺼운 물질
📖 해설
자기차폐
투자율이 큰 강자성체로 공간을 감싸면 자속이 차폐체 벽을 따라 흘러 내부로 거의 들어가지 않습니다(자기저항이 작은 경로 선택). 완전차폐는 불가.

풀이
자기차폐는 비투자율이 큰 강자성체로 자속을 그 물질 쪽으로 유도(흡수)해 내부 공간을 보호합니다.
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Q4. 전자기학 전자유도 2020.8 기출
주파수 100MHz에서 구리의 표피두께는 약 몇 mm인가? (도전율 5.9×10⁷ ℧/m, 비투자율 0.99)
  1. ① \(3.3\times10^{-2}\)
  2. ② \(6.6\times10^{-2}\)
  3. ③ \(3.3\times10^{-3}\)
  4. ④ \(6.6\times10^{-3}\) 정답
📖 해설
표피두께(침투깊이)
\[ \delta=\sqrt{\frac{2}{\omega\mu\sigma}}=\frac{1}{\sqrt{\pi f\mu\sigma}} \]주파수·투자율·도전율이 클수록 얇아져 전류가 표면에 집중됩니다.

풀이
표피두께 \(\delta=\dfrac{1}{\sqrt{\pi f\mu\sigma}}\). 대입하면 약 \(6.6\times10^{-3}\,\text{mm}\)(=6.6μm). f·μ·σ가 커 매우 얇습니다.
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Q5. 전자기학 유전체 2020.8 기출
압전기 현상에서 전기 분극이 기계적 응력에 수직 방향으로 발생하는 현상은?
  1. ① 종효과
  2. ② 횡효과 정답
  3. ③ 역효과
  4. ④ 직접효과
📖 해설
압전효과
수정·로셸염 등에 기계적 압력을 가하면 전하(전압)가 나타나고(정효과), 반대로 전압을 걸면 변형이 생깁니다(역효과). 초음파·발진자·센서에 이용.

풀이
응력과 같은 방향 분극=종효과, 수직 방향 분극=횡효과입니다.
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Q6. 전자기학 전기저항 2020.8 기출
구리 고유저항 20℃에서 1.69×10⁻⁸ Ω·m, 온도계수 0.00393. 단면적 2mm², 길이 100m 구리선의 40℃ 저항은 약 몇 Ω?
  1. ① \(0.91\times10^{-3}\)
  2. ② \(1.89\times10^{-3}\)
  3. ③ 0.91 정답
  4. ④ 1.89
📖 해설
20℃ 저항 \(R_{20}=\rho\frac{l}{A}=1.69\times10^{-8}\times\frac{100}{2\times10^{-6}}=0.845\,\Omega\). 40℃: \(R=R_{20}(1+0.00393\times20)\approx0.845\times1.0786\approx0.91\,\Omega\).
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Q7. 전자기학 정전계 2020.8 기출
전위경도 V와 전계 E의 관계식은?
  1. ① \(E=\text{grad}\,V\)
  2. ② \(E=\text{div}\,V\)
  3. ③ \(E=-\text{grad}\,V\) 정답
  4. ④ \(E=-\text{div}\,V\)
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).

풀이
전계는 전위의 기울기의 음(−)의 방향: \(E=-\nabla V=-\text{grad}\,V\). 전위가 감소하는 쪽으로 전계가 향합니다.
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Q8. 전자기학 정전계 2020.8 기출
정전계에서 도체에 +전하를 주었을 때 설명으로 틀린 것은?
  1. ① 곡률 반지름이 작은 곳에 전하가 많이 분포
  2. ② 전하는 도체 외측 표면에만 분포
  3. ③ 도체 표면에서 전기력선이 수직으로 출입
  4. ④ 도체 내 공동면에도 전하가 골고루 분포 정답
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).

풀이
도체 내부와 공동(빈 공간) 내면에는 전하가 없고 전하는 바깥 표면에만 분포합니다. ④가 틀립니다.
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Q9. 전자기학 정자계 2020.8 기출
평행 도선에 같은 크기의 왕복 전류가 흐를 때 두 도선 사이 힘에 대한 설명으로 옳은 것은?
  1. ① 흡인력이다
  2. ② 전류의 제곱에 비례한다 정답
  3. ③ 주위 매질 투자율에 반비례한다
  4. ④ 간격의 제곱에 반비례한다
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).

풀이
\(F=\dfrac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi d}\,[\text{N/m}]\). 왕복(반대 방향)이면 반발력, 크기는 전류의 곱(같으면 제곱)에 비례, 투자율에 비례, 간격 d에 반비례. 옳은 것은 ②.
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Q10. 전자기학 전자파 2020.8 기출
비유전율 3, 비투자율 3인 매질에서 전자기파 속도 v와 진공 속도 v₀의 관계는?
  1. ① \(v=\dfrac{v_0}{9}\)
  2. ② \(v=\dfrac{v_0}{3}\) 정답
  3. ③ \(v=3v_0\)
  4. ④ \(v=9v_0\)
📖 해설
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.

풀이
\(v=\dfrac{v_0}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{v_0}{\sqrt{3\times3}}=\dfrac{v_0}{3}\).
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Q11. 전자기학 접지 2020.8 기출
대지 고유저항 ρ, 반지름 a인 반구 접지극의 접지저항은?
반구 접지극지표면대지 ρ (Ω·m)반구aR = ρ/2πa
  1. ① \(\dfrac{\rho}{4\pi a}\)
  2. ② \(\dfrac{\rho}{2\pi a}\) 정답
  3. ③ \(\dfrac{2\pi\rho}{a}\)
  4. ④ \(2\pi\rho a\)
📖 해설
접지저항
반구전극 \(R=\dfrac{\rho}{2\pi a}\), 구전극 \(R=\dfrac{\rho}{4\pi a}\). 대지저항률 \(\rho\)에 비례, 전극 크기에 반비례합니다.

풀이
구도체 저항 \(\frac{\rho}{4\pi a}\)의 절반 면적(반구)이므로 저항은 2배 → \(R=\dfrac{\rho}{2\pi a}\).
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Q12. 전자기학 전자계 2020.8 기출
공기 중 2V/m 전계로 변위전류밀도 2A/m²를 흐르게 하려면 전계 주파수는 약 몇 MHz인가?
  1. ① 9000
  2. ② 18000 정답
  3. ③ 36000
  4. ④ 72000
📖 해설
변위전류밀도 \(J_d=\omega\varepsilon_0 E=2\pi f\varepsilon_0 E\). \(f=\dfrac{J_d}{2\pi\varepsilon_0 E}=\dfrac{2}{2\pi\times8.855\times10^{-12}\times2}\approx1.8\times10^{10}\,\text{Hz}=18000\,\text{MHz}\).
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Q13. 전자기학 정전계 2020.8 기출
간격 4cm 두 무한 평판에 전계를 걸어 표면전하밀도 2μC/m²가 생겼다. 도체 표면 정전응력은 약 몇 N/m²인가?
  1. ① 0.057
  2. ② 0.226 정답
  3. ③ 0.57
  4. ④ 2.26
📖 해설
정전응력 \(f=\dfrac{\sigma^2}{2\varepsilon_0}=\dfrac{(2\times10^{-6})^2}{2\times8.855\times10^{-12}}\approx0.226\,\text{N/m}^2\). 간격과 무관합니다.
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Q14. 전자기학 정자계 2020.8 기출
자계 세기 H, 자속밀도 B일 때 자계 에너지 밀도(J/m³)는?
  1. ① \(HB\)
  2. ② \(\dfrac{1}{2\mu}H^2\)
  3. ③ \(\dfrac{\mu}{2}B^2\)
  4. ④ \(\dfrac{1}{2\mu}B^2\) 정답
📖 해설
정자계 핵심
직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\), \(B=\mu H\), 힘 \(F=BIl\sin\theta\), 자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{NI}{\phi}\), 인덕턴스 \(L=\dfrac{N^2}{R_m}\).

풀이
자계 에너지밀도 \(w=\dfrac12 HB=\dfrac12\mu H^2=\dfrac{B^2}{2\mu}\). 따라서 \(\dfrac{1}{2\mu}B^2\)이 옳습니다.
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Q15. 전자기학 자성체 2020.8 기출
외부 자기장이 일정치 이상이 되는 순간 자구가 급격히 회전 배열되어 자속밀도가 계단적으로 증가하는 현상은?
  1. ① 자기여효
  2. ② 바크하우젠 효과 정답
  3. ③ 자기왜(자왜) 현상
  4. ④ 핀치 효과
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).

풀이
자화곡선에서 자구가 불연속·계단적으로 정렬되는 현상이 바크하우젠 효과입니다.
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Q16. 전자기학 자성체 2020.8 기출
반지름 5mm, 길이 15mm, 비투자율 50인 자성체에 코일을 감아 자속밀도 50Wb/m²로 했을 때 자계 세기는 몇 A/m인가?
  1. ① \(10^7/\pi\)
  2. ② \(10^7/2\pi\)
  3. ③ \(10^7/4\pi\) 정답
  4. ④ \(10^7/8\pi\)
📖 해설
\(H=\dfrac{B}{\mu_0\mu_r}=\dfrac{50}{4\pi\times10^{-7}\times50}=\dfrac{1}{4\pi\times10^{-7}}=\dfrac{10^7}{4\pi}\,[\text{A/m}]\).
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Q17. 전자기학 정전계 2020.8 기출
반지름 30cm 원판 평행판 콘덴서, 간격 0.1cm, 비유전율 4.0일 때 정전용량은 약 몇 μF인가?
  1. ① 0.01 정답
  2. ② 0.02
  3. ③ 0.03
  4. ④ 0.04
📖 해설
\(C=\dfrac{\varepsilon_0\varepsilon_r S}{d}=\dfrac{8.855\times10^{-12}\times4\times(\pi\times0.3^2)}{0.001}\approx1.0\times10^{-8}\,\text{F}=0.01\,\mu\text{F}\).
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Q18. 전자기학 정자계 2020.8 기출
한 변 l(m)인 정사각형 도체에 전류 I(A)를 흘릴 때 중심점의 자계 세기(AT/m)는?
  1. ① \(\dfrac{I}{\sqrt2\,\pi l}\)
  2. ② \(\dfrac{\sqrt2\,I}{\pi l}\)
  3. ③ \(\dfrac{2I}{\pi l}\)
  4. ④ \(\dfrac{2\sqrt2\,I}{\pi l}\) 정답
📖 해설
정자계 핵심
직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\), \(B=\mu H\), 힘 \(F=BIl\sin\theta\), 자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{NI}{\phi}\), 인덕턴스 \(L=\dfrac{N^2}{R_m}\).

풀이
정사각형(변 l) 중심 자계 \(H=\dfrac{2\sqrt2\,I}{\pi l}\). (정삼각형은 \(\frac{9I}{2\pi l}\), 정n각형 공식의 사각형 경우)
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Q19. 전자기학 정전계 2020.8 기출
C₁=1μF, C₂=2μF 도체에 Q₁=−5μC, Q₂=2μC을 준 뒤 도선으로 연결하면 C₁→C₂로 이동하는 전하 Q(μC)는?
  1. ① −4 정답
  2. ② −3.5
  3. ③ −3
  4. ④ −1.5
📖 해설
연결 후 공통전위 \(V=\dfrac{Q_1+Q_2}{C_1+C_2}=\dfrac{-3}{3}=-1\,\text{V}\). C₁의 최종전하 \(=C_1V=-1\mu C\). 이동 전하 \(=\)초기−최종\(=-5-(-1)=-4\,\mu C\)가 C₁에서 빠져나가 C₂로 이동.
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Q20. 전자기학 정전계 2020.8 기출
정전용량 0.03μF 공기 콘덴서의 두 극판 사이 절반 두께에 비유전율 10 유리판을 평행하게 넣으면 정전용량은 약 몇 μF인가?
  1. ① 1.83
  2. ② 18.3
  3. ③ 0.055 정답
  4. ④ 0.55
📖 해설
공기층(d/2)과 유리층(d/2)의 직렬. \(C_{air}=2C_0\), \(C_{glass}=2\times10\,C_0\). 직렬 합성 \(C=\dfrac{C_{air}C_{glass}}{C_{air}+C_{glass}}=\dfrac{2\cdot20}{22}C_0=1.818C_0=1.818\times0.03\approx0.055\,\mu F\).
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Q21. 회로이론 제어공학 2020.8 기출
그림과 같은 단위 피드백 제어시스템에서 입력이 단위계단함수일 때 정상상태 오차의 위치상수 Kp는?
R(s)+−E(s)G(s)C(s)H(s)
  1. ① \(\lim_{s\to0}G(s)H(s)\) 정답
  2. ② \(\lim_{s\to\infty}G(s)H(s)\)
  3. ③ \(\lim_{s\to0}\dfrac{G(s)}{H(s)}\)
  4. ④ \(\lim_{s\to\infty}\dfrac{G(s)}{H(s)}\)
📖 해설
위치오차상수 \(K_p\) (그림: 단위 피드백 제어계)

① G(s)·H(s)의 정의
• \(G(s)\) = 전향(순방향) 전달함수 — 입력(편차)에서 출력 \(C\)로 가는 경로. \(G=\dfrac{C}{E}\)
• \(H(s)\) = 궤환(피드백) 전달함수 — 출력을 검출해 입력쪽으로 되먹이는 경로. 단위 피드백이면 \(H(s)=1\).
• 개루프 전달함수 = \(G(s)H(s)\) (루프를 한 바퀴 도는 전달함수).

② 위치상수·정상편차 (계단입력)
\[ K_p=\lim_{s\to0}G(s)H(s),\qquad e_{ss}=\lim_{s\to0}\frac{s\,R(s)}{1+G(s)H(s)}=\frac{1}{1+K_p} \]→ 정답 ① \(\displaystyle\lim_{s\to0}G(s)H(s)\).

③ 제어계의 ‘형(type)’ — 원점 극점(적분기 \(1/s\)) 개수
\(G(s)H(s)\)에 \(s=0\)인 극점(적분기)이 몇 개냐로 정해집니다.
• 0형: 적분기 0개 → \(K_p\) 유한 → 계단입력 정상편차 유한(\(\tfrac{1}{1+K_p}\))
• 1형: 적분기 1개(\(1/s\)) → \(K_p=\infty\) → 계단입력 정상편차 0 (단, 램프입력엔 유한편차)
• 2형: 적분기 2개 → 램프도 0, 포물선입력에 유한편차

형별 정상편차 정리 (\(K_v=\lim s GH,\ K_a=\lim s^2 GH\))
형계단램프포물선
0형\(\tfrac{1}{1+K_p}\)∞∞
1형0\(\tfrac{1}{K_v}\)∞
2형00\(\tfrac{1}{K_a}\)
※ 입력별로 상수가 다릅니다 — 계단=위치상수 \(K_p\), 램프=속도상수 \(K_v\), 포물선=가속도상수 \(K_a\). ‘형’이 높을수록(적분기 많을수록) 더 낮은 차수 입력에서 오차가 0이 됩니다.
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Q22. 회로이론 제어공학 2020.8 기출
적분시간 4s, 비례감도 4인 비례적분(PI) 요소에 동작신호 z(t)=2t를 줄 때 조작량은? (초기값 0)
  1. ① \(t^2+8t\) 정답
  2. ② \(t^2+2t\)
  3. ③ \(t^2-8t\)
  4. ④ \(t^2-2t\)
📖 해설
회로이론 핵심
\(Z=\sqrt{R^2+X^2}\), \(X_L=\omega L,\ X_C=\tfrac1{\omega C}\), 공진 \(f_0=\dfrac1{2\pi\sqrt{LC}}\), 실효값 \(\tfrac{V_m}{\sqrt2}\), 전력 \(P=VI\cos\theta\), 테브낭 등가.

풀이
PI 조작량 \(y=K_p\!\left(z+\frac{1}{T_i}\int z\,dt\right)=4\!\left(2t+\frac14\int2t\,dt\right)=4(2t+\frac14 t^2)=t^2+8t\).
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Q23. 회로이론 제어공학 2020.8 기출
시간함수 \(f(t)=\sin\omega t\)의 z변환은? (T는 샘플링 주기)
  1. ① \(\dfrac{z\cos\omega T}{z^2-2z\cos\omega T+1}\)
  2. ② \(\dfrac{z\sin\omega T}{z^2-2z\cos\omega T+1}\) 정답
  3. ③ \(\dfrac{z\cos\omega T}{z^2+2z\sin\omega T+1}\)
  4. ④ \(\dfrac{z\cos\omega T}{z^2+2z\cos\omega T+1}\)
📖 해설
z 변환(이산시스템)
\[ F(z)=\sum_{n=0}^{\infty}f(nT)z^{-n} \]샘플링된 신호를 다루며 \(z=e^{sT}\). 주요쌍: 단위계단 \(\tfrac{z}{z-1}\), \(e^{-aT}\to\tfrac{z}{z-e^{-aT}}\). 이산제어계의 전달함수·안정도(단위원 기준)에 사용.

풀이
\(\mathcal{Z}[\sin\omega t]=\dfrac{z\sin\omega T}{z^2-2z\cos\omega T+1}\).
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Q24. 회로이론 제어공학 2020.8 기출
신호흐름선도에서 전향경로 이득이 \(P=-6\)이고, 서로 접촉하는 두 루프의 이득이 각각 \(L_1=-5,\ L_2=-35\)일 때 \(\dfrac{C(s)}{R(s)}\)는?
R(s)C(s)12145
  1. ① \(-\dfrac{1}{41}\)
  2. ② \(\dfrac{3}{41}\)
  3. ③ \(-\dfrac{6}{41}\) 정답
  4. ④ \(-\dfrac{8}{41}\)
📖 해설
메이슨 이득공식
\[ \frac{C}{R}=\frac{\sum_k P_k\Delta_k}{\Delta},\quad \Delta=1-\sum L_i+\sum L_iL_j-\cdots \]① 분모 \(\Delta\) — 두 루프가 서로 접촉하므로 곱(\(L_1L_2\))항은 없습니다.
\[ \Delta=1-(L_1+L_2)=1-(-5-35)=1+40=41 \]② 분자 — 전향경로가 모든 루프와 접촉하면 \(\Delta_1=1\).
\[ \sum P_k\Delta_k=P\times1=-6 \]③ 전달함수
\[ \frac{C}{R}=\frac{-6}{41} \]핵심 — 분모는 \(1-\)(루프이득 합), 분자는 (전향경로 이득)×(그 경로와 안 닿는 루프만 남긴 \(\Delta_k\)). 여기선 모두 접촉해 \(\Delta_1=1\).
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Q25. 회로이론 제어공학 2020.8 기출
라우스-후르비츠로 특성방정식 \(s^4+2s^3+s^2+4s+2=0\)의 안정도를 판별하면?
  1. ① 안정
  2. ② 불안정 정답
  3. ③ 임계안정
  4. ④ 조건부 안정
📖 해설
제어공학 핵심
전달함수 \(G=\dfrac{C}{R}\), 부궤환 \(\dfrac{G}{1+GH}\), 메이슨 \(\dfrac{\sum P_k\Delta_k}{\Delta}\), 라우스(1열 부호변화=우반면근), 정상편차 \(e_{ss}=\lim_{s\to0}\dfrac{sR}{1+GH}\), 2차계 감쇠비 \(\zeta\).

풀이
라우스 표 1열에서 \(s^2\)행 \(=\frac{2\cdot1-1\cdot4}{2}=-1\)로 부호가 바뀝니다. 1열 부호변화 2회 → 우반평면 근 2개 → 불안정.
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Q26. 회로이론 제어공학 2020.8 기출
상태방정식 \(\dot{x}=Ax+Bu\), \(A=\begin{bmatrix}0&1\\-3&4\end{bmatrix}\), \(B=\begin{bmatrix}1\\1\end{bmatrix}\)일 때 특성방정식은?
  1. ① \(s^2-4s-3=0\)
  2. ② \(s^2-4s+3=0\) 정답
  3. ③ \(s^2+4s+3=0\)
  4. ④ \(s^2+4s-3=0\)
📖 해설
상태방정식·특성방정식
\[ \dot x=Ax+Bu,\quad y=Cx \Rightarrow G(s)=C(sI-A)^{-1}B \]특성방정식은 \(|sI-A|=0\)(또는 전달함수 분모=0)이며, 그 근(극점)이 시스템 응답·안정도를 결정합니다.

풀이
특성방정식 \(\det(sI-A)=\det\begin{bmatrix}s&-1\\3&s-4\end{bmatrix}=s(s-4)+3=s^2-4s+3=0\).
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Q27. 회로이론 제어공학 2020.8 기출
개루프 이득이 \(G(s)H(s)=\dfrac{K(s+2)}{s(s+1)(s+3)(s+4)}\)일 때 근궤적의 가지 수는?
  1. ① 1
  2. ② 3
  3. ③ 4 정답
  4. ④ 5
📖 해설
근궤적(Root Locus)
이득 \(K\)를 0→∞로 변화시킬 때 특성방정식 근이 \(s\)평면에서 그리는 자취입니다. 극점(×)에서 출발해 영점(○) 또는 무한대로 이동하며, 가지 수 = 극점 수, 실축상 규칙·점근선으로 개형을 그립니다. 근이 우반면에 들어가는 \(K\)가 안정한계.

풀이
근궤적 가지 수 = 개루프 극점 수 = \(s,\,s{+}1,\,s{+}3,\,s{+}4\)의 4개 → 4.
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Q28. 회로이론 회로이론 2020.8 기출
그림의 회로(입력 v₁, 직렬 L·C 후 R 양단 출력 v₂)에서 전달함수 \(G(s)=\dfrac{V_2}{V_1}\)는?
v₁(t)LCRv₂(t)
  1. ① \(\dfrac{RCs}{LCs^2+RCs+1}\) 정답
  2. ② \(\dfrac{RCs}{LCs^2-RCs-1}\)
  3. ③ \(\dfrac{Cs}{LCs^2+RCs+1}\)
  4. ④ \(\dfrac{Cs}{LCs^2-RCs-1}\)
📖 해설
전달함수 \(G(s)\)
모든 초기값을 0으로 놓았을 때 출력의 라플라스변환 ÷ 입력의 라플라스변환입니다.
\[ G(s)=\frac{C(s)}{R(s)} \]선형시불변(LTI) 시스템의 입출력 관계를 \(s\)영역에서 나타냅니다.

풀이
전압분배 \(\dfrac{V_2}{V_1}=\dfrac{R}{R+sL+\frac{1}{sC}}=\dfrac{RCs}{LCs^2+RCs+1}\).
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Q29. 회로이론 제어공학 2020.8 기출
특성방정식의 모든 근이 s평면의 jω축(허수축)에 있을 때 안정도는?
  1. ① 알 수 없다
  2. ② 안정하다
  3. ③ 불안정하다
  4. ④ 임계안정이다 정답
📖 해설
제어계 안정도
특성방정식의 모든 근이 s평면 좌반면에 있어야 안정합니다. 라우스·훌비츠(대수적), 나이퀴스트·보드(도식적)로 판별하며, 우반면 근이 있으면 불안정.

풀이
근이 허수축 위에 있으면 지속 진동 상태로 임계(안정 경계) 안정입니다.
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Q30. 회로이론 제어공학 2020.8 기출
논리식 \((A\bar B+AB+\bar A B)\)를 간단히 하면?
  1. ① \(A+B\) 정답
  2. ② \(\bar A+B\)
  3. ③ \(A+\bar B\)
  4. ④ \(A+A\cdot B\)
📖 해설
논리식 간소화
불대수(흡수 \(A+AB=A\), \(A+\bar AB=A+B\))·드모르간·카르노맵으로 최소항을 구합니다.

풀이
\(A\bar B+AB=A(B+\bar B)=A\), 여기에 \(\bar A B\)를 더하면 \(A+\bar A B=A+B\).
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Q31. 회로이론 회로이론 2020.8 기출
선간전압 V_ab인 3상 평형전원에 대칭부하 R을 접속하고 a-b 상간 전력계 지시값이 W일 때 c상 전류의 크기는?
3상 평형 부하 + 단상 전력계abcWV_abRRRN
  1. ① \(\dfrac{W}{3V_{ab}}\)
  2. ② \(\dfrac{2W}{3V_{ab}}\)
  3. ③ \(\dfrac{2W}{\sqrt3\,V_{ab}}\) 정답
  4. ④ \(\dfrac{\sqrt3\,W}{V_{ab}}\)
📖 해설
3상 회로 핵심
Y: \(V_l=\sqrt3V_p,\ I_l=I_p\); Δ: \(V_l=V_p,\ I_l=\sqrt3I_p\). 전력 \(P=\sqrt3V_lI_l\cos\theta\), 2전력계 \(P=W_1+W_2\), 대칭분(영상·정상·역상).

풀이
평형·순저항이라 전력계 지시 \(W=V_{ab}I\cos30°=\frac{\sqrt3}{2}V_{ab}I\)에서 선전류 \(I=\dfrac{2W}{\sqrt3\,V_{ab}}\). 평형이므로 c상 전류도 같습니다.
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Q32. 회로이론 대칭좌표법 2020.8 기출
불평형 3상 전류 \(I_a=15+j2\), \(I_b=-20-j14\), \(I_c=-3+j10\,[A]\)일 때 역상분 전류 I₂는?
  1. ① \(1.91+j6.24\) 정답
  2. ② \(15.74-j3.57\)
  3. ③ \(-2.67-j0.67\)
  4. ④ \(-8-j2\)
📖 해설
3상 회로 핵심
Y: \(V_l=\sqrt3V_p,\ I_l=I_p\); Δ: \(V_l=V_p,\ I_l=\sqrt3I_p\). 전력 \(P=\sqrt3V_lI_l\cos\theta\), 2전력계 \(P=W_1+W_2\), 대칭분(영상·정상·역상).

풀이
역상분 \(I_2=\frac13(I_a+a^2 I_b+a I_c)\), \(a=1\angle120°\). 계산하면 \(I_2\approx1.91+j6.24\,[A]\).
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Q33. 회로이론 과도현상 2020.8 기출
RC 직렬회로 KVL \(Ri+\frac{1}{C}\int i\,dt=V\)일 때 전류의 라플라스 변환 I(s)는? (초기전하 0)
  1. ① \(\dfrac{V}{R}\cdot\dfrac{1}{s-\frac{1}{RC}}\)
  2. ② \(\dfrac{C}{R}\cdot\dfrac{1}{s+\frac{1}{RC}}\)
  3. ③ \(\dfrac{V}{R}\cdot\dfrac{1}{s+\frac{1}{RC}}\) 정답
  4. ④ \(\dfrac{R}{C}\cdot\dfrac{1}{s-\frac{1}{RC}}\)
📖 해설
라플라스: \(RI(s)+\frac{I(s)}{Cs}=\frac{V}{s}\) → \(I(s)=\dfrac{V}{R}\cdot\dfrac{1}{s+\frac{1}{RC}}\). 시간영역 \(i(t)=\frac{V}{R}e^{-t/RC}\).
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Q34. 회로이론 회로이론 2020.8 기출
선간전압 100V, 역률 0.6인 평형 3상 부하에서 무효전력 Q=10kvar일 때 선전류의 크기는 약 몇 A인가?
  1. ① 57.7
  2. ② 72.2 정답
  3. ③ 96.2
  4. ④ 125
📖 해설
\(Q=\sqrt3\,V_L I_L\sin\theta\), \(\sin\theta=0.8\). \(I_L=\dfrac{Q}{\sqrt3\,V_L\sin\theta}=\dfrac{10000}{\sqrt3\times100\times0.8}\approx72.2\,\text{A}\).
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Q35. 회로이론 4단자망 2020.8 기출
T형 4단자 회로망(직렬 Z₁·Z₂, 병렬 Z₃)의 4단자 정수 A, C는? (Zᵢ=1/Yᵢ)
  1. ① \(A=1+\dfrac{Y_1}{Y_3},\ C=Y_3\)
  2. ② \(A=1+\dfrac{Y_3}{Y_1},\ C=\dfrac{1}{Y_3}\)
  3. ③ \(A=1+\dfrac{Y_3}{Y_1},\ C=Y_3\) 정답
  4. ④ \(A=1+\dfrac{Y_1}{Y_3},\ C=\dfrac{1}{Y_3}\)
📖 해설
회로이론 핵심
\(Z=\sqrt{R^2+X^2}\), \(X_L=\omega L,\ X_C=\tfrac1{\omega C}\), 공진 \(f_0=\dfrac1{2\pi\sqrt{LC}}\), 실효값 \(\tfrac{V_m}{\sqrt2}\), 전력 \(P=VI\cos\theta\), 테브낭 등가.

풀이
T형: \(A=1+\dfrac{Z_1}{Z_3}=1+\dfrac{Y_3}{Y_1}\), \(C=\dfrac{1}{Z_3}=Y_3\).
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Q36. 회로이론 교류전력 2020.8 기출
유효전력 300W, 무효전력 400var인 회로의 복소전력(피상전력) 크기는 몇 VA인가?
  1. ① 350
  2. ② 500 정답
  3. ③ 600
  4. ④ 700
📖 해설
교류전력
순시 \(p=vi\), 평균(유효) \(P=VI\cos\theta\), 복소전력 \(S=VI^*=P+jQ\), \(|S|=VI\).

풀이
피상전력 \(|S|=\sqrt{P^2+Q^2}=\sqrt{300^2+400^2}=500\,\text{VA}\).
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Q37. 회로이론 비정현파 2020.8 기출
R=4Ω, ωL=3Ω 직렬회로에 \(e=100\sqrt2\sin\omega t+50\sqrt2\sin3\omega t\)를 인가할 때 소비전력은 약 몇 W인가?
  1. ① 1000
  2. ② 1414
  3. ③ 1560
  4. ④ 1703 정답
📖 해설
기본파: \(Z_1=\sqrt{4^2+3^2}=5\), \(I_1=20\)A, \(P_1=20^2\times4=1600\)W. 3고조파: \(Z_3=\sqrt{4^2+9^2}=9.85\), \(I_3=5.08\)A, \(P_3=103\)W. 합 \(P\approx1703\,\text{W}\).
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Q38. 회로이론 분포정수 2020.8 기출
단위길이당 인덕턴스 L(H/m), 정전용량 C(F/m)인 무손실 선로의 진행파 속도(m/s)는?
  1. ① \(\sqrt{LC}\)
  2. ② \(\dfrac{1}{\sqrt{LC}}\) 정답
  3. ③ \(\sqrt{\dfrac{C}{L}}\)
  4. ④ \(\sqrt{\dfrac{L}{C}}\)
📖 해설
회로이론 핵심
\(Z=\sqrt{R^2+X^2}\), \(X_L=\omega L,\ X_C=\tfrac1{\omega C}\), 공진 \(f_0=\dfrac1{2\pi\sqrt{LC}}\), 실효값 \(\tfrac{V_m}{\sqrt2}\), 전력 \(P=VI\cos\theta\), 테브낭 등가.

풀이
무손실 선로 진행파 속도 \(v=\dfrac{1}{\sqrt{LC}}\,[\text{m/s}]\). (특성임피던스는 \(\sqrt{L/C}\))
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Q39. 회로이론 과도현상 2020.8 기출
직류 V를 R과 초기전하 없는 C의 직렬회로에 t=0에서 인가할 때 t=0⁺의 전류 i(0⁺)는?
  1. ① \(\dfrac{V}{R}\) 정답
  2. ② 0
  3. ③ \(\dfrac{V}{2R}\)
  4. ④ \(\infty\)
📖 해설
초기값·최종값 정리
\[ f(0^+)=\lim_{s\to\infty}sF(s),\qquad f(\infty)=\lim_{s\to0}sF(s) \]역변환 없이 시간응답의 처음·끝 값을 구합니다(최종값 정리는 안정할 때만 유효).

풀이
초기전하 없는 커패시터는 t=0⁺에 단락(전압 0)처럼 작동하므로 \(i(0^+)=\dfrac{V}{R}\). 이후 지수적으로 감소해 정상상태에서 0이 됩니다.
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Q40. 회로이론 제어공학 2020.8 기출
단위 부귀환 제어계에서 정상상태 편차를 줄이려면 개루프 이득 K는 어떻게 해야 하는가?
  1. ① 작게 한다
  2. ② 크게 한다 정답
  3. ③ 0으로 한다
  4. ④ 무한대만 가능하다
📖 해설
제어공학 핵심
전달함수 \(G=\dfrac{C}{R}\), 부궤환 \(\dfrac{G}{1+GH}\), 메이슨 \(\dfrac{\sum P_k\Delta_k}{\Delta}\), 라우스(1열 부호변화=우반면근), 정상편차 \(e_{ss}=\lim_{s\to0}\dfrac{sR}{1+GH}\), 2차계 감쇠비 \(\zeta\).

풀이
정상편차 \(e_{ss}=\dfrac{1}{1+K_p}\)이므로 개루프 이득(K_p)을 크게 할수록 정상편차가 작아집니다. (단 너무 크면 안정도 저하)
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Q41. 전력공학 무효전력보상 2020.8 기출
3상 전원에 접속된 △결선 커패시터를 Y결선으로 바꾸면 진상용량 Q_Y는? (Q_△는 △결선 진상용량)
  1. ① \(Q_Y=\sqrt3\,Q_\triangle\)
  2. ② \(Q_Y=\dfrac{1}{3}Q_\triangle\) 정답
  3. ③ \(Q_Y=3\,Q_\triangle\)
  4. ④ \(Q_Y=\dfrac{1}{\sqrt3}Q_\triangle\)
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
Y결선으로 바꾸면 각 커패시터에 걸리는 전압이 \(1/\sqrt3\)로 줄어 진상용량은 \(1/3\)이 됩니다. \(Q_Y=\frac13 Q_\triangle\).
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Q42. 전력공학 전압강하 2020.8 기출
교류 배전선로 전압강하 \(V_d=k(R\cos\theta+X\sin\theta)I\)에서 3상 3선식의 k는?
  1. ① \(\sqrt3\) 정답
  2. ② \(\sqrt2\)
  3. ③ 3
  4. ④ 2
📖 해설
배전·수용 핵심
수용률 \(=\dfrac{최대수용}{설비용량}\), 부등률 \(=\dfrac{개별최대합}{합성최대}(\ge1)\), 부하율 \(=\dfrac{평균}{최대}\), 역률개선 \(Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)\).

풀이
단상 2선식 k=2, 3상 3선식 k=√3, 단상 3선식·3상 4선식은 1입니다.
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Q43. 전력공학 가공지선 2020.8 기출
송전선 뇌격 차폐용 가공지선에 대한 설명으로 옳은 것은?
  1. ① 차폐각은 보통 15~30°로 한다
  2. ② 차폐각이 클수록 차폐효과가 크다
  3. ③ 가공지선을 2선으로 하면 차폐각이 작아진다 정답
  4. ④ 가공지선으로 연동선을 주로 쓴다
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
가공지선 2선이면 차폐각이 작아져 차폐효과↑. 차폐각은 작을수록 효과가 크고(보통 45° 이하), 재료는 강심알루미늄·강연선을 씁니다. 옳은 것은 ③.
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Q44. 전력공학 전력손실 2020.8 기출
배전선 전력손실 경감 대책이 아닌 것은?
  1. ① 다중접지 방식을 채용한다 정답
  2. ② 역률을 개선한다
  3. ③ 배전전압을 높인다
  4. ④ 부하 불평형을 방지한다
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
손실 \(P_l=\frac{P^2 R}{V^2\cos^2\theta}\). 역률 개선·승압·불평형 방지가 손실을 줄입니다. 다중접지는 손실경감과 무관(중성점 접지 방식).
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Q45. 전력공학 변압기 2020.8 기출
이상 변압기(1차 3300V, 2차 100V)의 2차에 5Ω 저항을 연결할 때 1차 전류 I는 약 몇 A인가?
이상 변압기3300V33:1100V5ΩI₁
  1. ① 0.6 정답
  2. ② 1.8
  3. ③ 20
  4. ④ 660
📖 해설
이상 변압기 — 권수비로 환산
\[ a=\frac{V_1}{V_2}=\frac{3300}{100}=33 \]① 2차 전류
\[ I_2=\frac{V_2}{R}=\frac{100}{5}=20\,\text{A} \]② 1차 전류 (전류는 권수비에 반비례)
\[ I_1=\frac{I_2}{a}=\frac{20}{33}\approx0.6\,\text{A} \]확인 — 1차에서 본 부하저항 \(a^2R=33^2\times5=5445\Omega\), \(I_1=\dfrac{3300}{5445}\approx0.6\)A로 동일합니다.
핵심 — 전압은 권수비 배(\(V_1=aV_2\)), 전류는 권수비 분의 1(\(I_1=I_2/a\)), 임피던스는 \(a^2\)배로 환산됩니다.
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Q46. 전력공학 전력손실 2020.8 기출
전압·유효전력 일정, 역률 70% 선로 손실 P₇₀은 역률 90% 선로 손실 P₉₀과 비교하면?
  1. ① \(P_{70}=0.6P_{90}\)
  2. ② \(P_{70}=1.7P_{90}\) 정답
  3. ③ \(P_{70}=0.3P_{90}\)
  4. ④ \(P_{70}=2.7P_{90}\)
📖 해설
손실은 \(\frac{1}{\cos^2\theta}\)에 비례. \(\frac{P_{70}}{P_{90}}=\frac{0.9^2}{0.7^2}=\frac{0.81}{0.49}\approx1.65\approx1.7\).
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Q47. 전력공학 선로정수 2020.8 기출
3상 3선식에서 작용 인덕턴스 L, 자기 인덕턴스 Le, 상호 인덕턴스 Lm의 관계는?
  1. ① \(L=L_m-L_e\)
  2. ② \(L=L_e-L_m\) 정답
  3. ③ \(L=L_m+L_e\)
  4. ④ \(L=L_m/L_e\)
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
작용 인덕턴스 \(L=L_e-L_m\) (자기 − 상호).
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Q48. 전력공학 표피효과 2020.8 기출
표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?
  1. ① 주파수에 비례한다 정답
  2. ② 전선 단면적에 반비례한다
  3. ③ 비투자율에 반비례한다
  4. ④ 도전율에 반비례한다
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
침투깊이 \(\delta=\frac{1}{\sqrt{\pi f\mu\sigma}}\). 표피효과는 주파수·단면적·투자율·도전율이 클수록 커집니다. '주파수에 비례'가 옳습니다.
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Q49. 전력공학 전압강하율 2020.8 기출
배전 전압을 3kV에서 6kV로 승압하면 전압강하율 δ는?
  1. ① \(\delta_{6kV}=\dfrac12\delta_{3kV}\)
  2. ② \(\delta_{6kV}=\dfrac14\delta_{3kV}\) 정답
  3. ③ \(\delta_{6kV}=2\delta_{3kV}\)
  4. ④ \(\delta_{6kV}=4\delta_{3kV}\)
📖 해설
승압의 효과
전압을 \(n\)배 하면 전력손실·전압강하율 \(1/n^2\), 공급전력 \(n^2\)배, 전선량 \(1/n^2\). 장거리 대전력 송전에 유리.

풀이
전압강하율 \(\delta\propto\frac{1}{V^2}\). 전압 2배 승압 → \(\delta\)는 \(1/4\)로 감소. \(\delta_{6kV}=\frac14\delta_{3kV}\).
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Q50. 전력공학 안정도 2020.8 기출
계통 안정도 증진 대책이 아닌 것은?
  1. ① 발전기·변압기 리액턴스를 작게 한다
  2. ② 선로 회선수를 감소시킨다 정답
  3. ③ 중간 조상 방식을 채용한다
  4. ④ 고속도 재폐로 방식을 채용한다
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
안정도는 리액턴스가 작을수록·회선수가 많을수록 좋습니다. 회선수 감소는 리액턴스 증가로 안정도를 나쁘게 하므로 대책이 아닙니다.
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Q51. 전력공학 중성점접지 2020.8 기출
1상 대지정전용량 0.5μF, 60Hz 3상 송전선의 소호리액터 공진 리액턴스는 약 몇 Ω인가?
  1. ① 970
  2. ② 1370
  3. ③ 1770 정답
  4. ④ 3570
📖 해설
소호리액터 접지
중성점을 대지정전용량과 병렬공진하는 리액터로 접지. 1선지락 시 지락전류를 거의 0으로 소멸시켜 아크를 자연소호·송전 지속. 단점: 설비복잡·직렬공진 과전압 우려, 계전기 동작 곤란.

풀이
소호리액터 공진: \(X_L=\dfrac{1}{3\omega C}=\dfrac{1}{3\times2\pi\times60\times0.5\times10^{-6}}\approx1770\,\Omega\).
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Q52. 전력공학 배전 2020.8 기출
배전선로 고장·보수 시 정전구간을 축소하기 위해 사용하는 것은?
  1. ① 단로기
  2. ② 컷아웃스위치
  3. ③ 계자저항기
  4. ④ 구분개폐기 정답
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
선로 중간에 구분개폐기를 두어 고장·점검 시 해당 구간만 분리해 정전범위를 줄입니다.
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Q53. 전력공학 전력원선도 2020.8 기출
수전단 전력방정식 \(P_r^2+(Q_r+400)^2=250000\)일 때 최대 부하전력 Pr과 그때 필요한 Qr은?
  1. ① \(P_r=500,\ Q_r=-400\) 정답
  2. ② \(P_r=400,\ Q_r=500\)
  3. ③ \(P_r=300,\ Q_r=100\)
  4. ④ \(P_r=200,\ Q_r=-300\)
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
원의 방정식 중심 \((0,-400)\), 반지름 500. \(P_r\)이 최대이려면 원의 꼭대기(가로 최대) \(P_r=500\), 이때 \(Q_r=-400\).
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Q54. 전력공학 차단기 2020.8 기출
수전용 변전설비 1차측 차단기의 차단용량을 주로 결정하는 것은?
  1. ① 수전 계약용량
  2. ② 부하설비 단락용량
  3. ③ 공급측 전원의 단락용량 정답
  4. ④ 수전전력의 역률·부하율
📖 해설
고장·보호 핵심
단락전류 \(I_s=\dfrac{100}{\%Z}I_n\), 차단용량 \(P_s=\sqrt3V_nI_s\), 지락 \(I_g=3I_0\)(대칭좌표법), 보호계전기 시한(순한시·정한시·반한시)으로 협조.

풀이
차단용량은 그 지점에 흘러들 수 있는 공급측(전원측) 단락용량으로 정합니다.
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Q55. 전력공학 수력발전 2020.8 기출
프란시스 수차 특유속도(m·kW)의 한계식은? (H(m)는 유효낙차)
  1. ① \(\dfrac{13000}{H+50}+10\)
  2. ② \(\dfrac{13000}{H+50}+30\)
  3. ③ \(\dfrac{20000}{H+20}+10\)
  4. ④ \(\dfrac{20000}{H+20}+30\) 정답
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
프란시스 수차 특유속도 한계 \(N_s\le\dfrac{20000}{H+20}+30\).
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Q56. 전력공학 중성점접지 2020.8 기출
정격 6600V, Y결선 3상 발전기 중성점을 1선 지락전류 100A로 제한하는 저항 값은 약 몇 Ω인가?
  1. ① 44
  2. ② 41
  3. ③ 38 정답
  4. ④ 35
📖 해설
배전·수용 핵심
수용률 \(=\dfrac{최대수용}{설비용량}\), 부등률 \(=\dfrac{개별최대합}{합성최대}(\ge1)\), 부하율 \(=\dfrac{평균}{최대}\), 역률개선 \(Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)\).

풀이
중성점 저항 \(R=\dfrac{V_{phase}}{I_g}=\dfrac{6600/\sqrt3}{100}=\dfrac{3810}{100}\approx38\,\Omega\).
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Q57. 전력공학 뇌해 대책 2020.8 기출
송전 철탑에서 역섬락을 방지하기 위한 대책은?
  1. ① 가공지선의 설치
  2. ② 탑각 접지저항의 감소 정답
  3. ③ 전력선의 연가
  4. ④ 아크혼의 설치
📖 해설
고장·보호 핵심
단락전류 \(I_s=\dfrac{100}{\%Z}I_n\), 차단용량 \(P_s=\sqrt3V_nI_s\), 지락 \(I_g=3I_0\)(대칭좌표법), 보호계전기 시한(순한시·정한시·반한시)으로 협조.

풀이
역섬락은 뇌격 시 철탑 전위가 높아져 발생 → 매설지선으로 탑각 접지저항을 낮추면 방지됩니다.
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Q58. 전력공학 조속기 2020.8 기출
조속기의 폐쇄시간이 짧을수록 나타나는 현상으로 옳은 것은?
  1. ① 수격작용이 작아진다
  2. ② 발전기 전압 상승률이 커진다
  3. ③ 수차의 속도 변동률이 작아진다 정답
  4. ④ 수압관 내 수압 상승률이 작아진다
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
폐쇄시간이 짧으면 속도 조정이 빨라 속도 변동률은 작아지지만 수격작용·수압 상승률은 커집니다.
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Q59. 전력공학 고조파 2020.8 기출
주변압기에서 발생하는 제5고조파를 줄이는 방법으로 옳은 것은?
  1. ① 전력용 콘덴서에 직렬리액터를 연결 정답
  2. ② 변압기 2차측에 분로리액터를 연결
  3. ③ 모선에 방전코일을 연결
  4. ④ 모선에 공심 리액터를 연결
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
전력용 콘덴서에 직렬리액터(보통 콘덴서 용량의 6%)를 달아 제5고조파를 억제합니다.
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Q60. 전력공학 복도체 2020.8 기출
복도체에서 두 전선의 충돌(진동)을 방지하려 전선 사이에 두는 것은?
  1. ① 아모로드
  2. ② 댐퍼
  3. ③ 아킹혼
  4. ④ 스페이서 정답
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
복도체 소도체 간격 유지·충돌 방지용은 스페이서입니다. (댐퍼=진동방지, 아모로드=지지점 보강, 아킹혼=애자 보호)
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Q61. 전기기기 변압기 2020.8 기출
정격 120V·60Hz 변압기의 무부하 입력 80W, 무부하 전류 1.4A일 때 여자 리액턴스는 약 몇 Ω인가?
  1. ① 97.6 정답
  2. ② 103.7
  3. ③ 124.7
  4. ④ 180
📖 해설
철손전류 \(I_w=P_0/V=80/120=0.667\)A, 자화전류 \(I_\mu=\sqrt{I_0^2-I_w^2}=\sqrt{1.4^2-0.667^2}=1.23\)A. 여자 리액턴스 \(X_m=V/I_\mu=120/1.23\approx97.6\,\Omega\).
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Q62. 전기기기 특수기기 2020.8 기출
서보모터의 특징으로 틀린 것은?
  1. ① 발생토크는 입력신호에 비례하고 그 비가 클 것
  2. ② 직류 서보모터보다 교류 서보모터의 시동토크가 매우 클 것 정답
  3. ③ 시동토크가 크고 관성모멘트가 작으며 시정수가 짧을 것
  4. ④ 가혹한 시동·정지·역전과 큰 돌입전류에 견딜 것
📖 해설
서보·스테핑 모터
서보모터: 위치·속도 제어용, 기동토크 크고 응답 빠름, 관성 작음. 스테핑모터: 펄스 1개당 일정 각 회전 → 디지털 위치제어에 적합.

풀이
일반적으로 직류 서보모터의 시동토크가 교류보다 큽니다. ②가 반대로 서술되어 틀립니다.
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Q63. 전기기기 변압기 2020.8 기출
2차측 EW 상만 반대로 하고 Y-Y 결선한 변압기의 2차 상전압이 각 70V일 때 2차 선간전압은 약 몇 V인가?
  1. ① V_UV=121.2, V_VW=70, V_WU=70 정답
  2. ② V_UV=121.2, V_VW=210, V_WU=70
  3. ③ V_UV=121.2, V_VW=121.2, V_WU=70
  4. ④ V_UV=121.2, V_VW=121.2, V_WU=121.2
📖 해설
변압기 결선
Δ-Y(승압·중성점), Y-Δ(강압), Δ-Δ(V결선 가능), 스코트(3상↔2상), 지그재그(제3고조파·접지). 결선별 위상·고조파 특성이 다름.

풀이
정상 상은 선간=√3×70=121.2V(U-V). W상이 반전되면 V상·W상, W상·U상 사이 위상이 60°로 바뀌어 \(V_{VW}=V_{WU}=2\times70\times\cos60°=70\)V가 됩니다.
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Q64. 전기기기 직류기 2020.8 기출
극수 8, 중권, 전기자 도체수 960, 매극 자속 0.04Wb, 400rpm 직류기의 유기기전력은 몇 V인가?
  1. ① 256 정답
  2. ② 327
  3. ③ 425
  4. ④ 625
📖 해설
유기기전력
동기기 \(E=4.44fN\phi K_w\), 직류기 \(E=\dfrac{pZ}{60a}\phi N=k\phi N\).
· \(f\):주파수, \(N\):권수/회전수, \(\phi\):매극자속, \(K_w\):권선계수, \(a\):병렬회로수(중권 p·파권 2)
기전력은 자속과 속도(주파수)에 비례합니다.

풀이
\(E=\dfrac{pZ\Phi N}{60a}\). 중권은 \(a=p=8\). \(E=\dfrac{8\times960\times0.04\times400}{60\times8}=256\,\text{V}\).
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Q65. 전기기기 유도전동기 2020.8 기출
3상 유도전동기에서 2차 저항을 2배로 하면 최대토크는?
  1. ① 2배로 커진다
  2. ② 3배로 커진다
  3. ③ 변하지 않는다 정답
  4. ④ √2배로 커진다
📖 해설
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).

풀이
비례추이: 최대토크의 크기는 2차 저항과 무관하고(변하지 않음), 최대토크가 나타나는 슬립만 저항에 비례해 이동합니다.
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Q66. 전기기기 동기전동기 2020.8 기출
동기전동기에 일정부하를 걸고 계자전류를 0부터 증가시킬 때 옳은 것은? (Ia=전기자 전류)
  1. ① Ia는 증가하다가 감소한다
  2. ② Ia가 최소일 때 역률이 1이다 정답
  3. ③ Ia 감소 상태일 때 앞선 역률이다
  4. ④ Ia 증가 상태일 때 뒤진 역률이다
📖 해설
동기전동기 위상특성곡선(V곡선)
계자전류-전기자전류 관계. 과여자→진상(앞선 역률), 부족여자→지상. 역률 1에서 전기자전류 최소. 계자로 역률을 조정합니다.

풀이
V곡선(위상특성): 계자전류를 늘리면 Ia는 감소하다가 최소(역률 1) 후 다시 증가합니다. Ia 최소=역률 1. 부족여자=지상, 과여자=진상.
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Q67. 전기기기 변압기 2020.8 기출
3kVA, 3000/200V 변압기 단락시험에서 임피던스전압 120V, 동손 150W일 때 %저항 강하는 몇 %인가?
  1. ① 1
  2. ② 3
  3. ③ 5 정답
  4. ④ 7
📖 해설
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).

풀이
%저항강하 \(=\dfrac{\text{동손}}{\text{정격용량}}\times100=\dfrac{150}{3000}\times100=5\%\).
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Q68. 전기기기 유도전동기 2020.8 기출
정격 50kW, 4극, 슬립 0.04, 효율 90%인 3상 유도전동기 운전 시 틀린 것은?
  1. ① 2차 효율 = 92% 정답
  2. ② 1차 입력 = 55.56 kW
  3. ③ 회전자 동손 = 2.08 kW
  4. ④ 회전자 입력 = 52.08 kW
📖 해설
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).

풀이
2차 효율 \(=1-s=1-0.04=0.96=96\%\)이므로 ①(92%)이 틀립니다. 1차입력=50/0.9=55.56kW, 2차입력=50/0.96=52.08kW, 2차동손=0.04×52.08=2.08kW.
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Q69. 전기기기 단상유도전동기 2020.8 기출
단상 유도전동기 2전동기설에서 정방향 슬립이 0.2이면 역방향 회전자계의 슬립은?
  1. ① 0.2
  2. ② 0.8
  3. ③ 1.8 정답
  4. ④ 2.0
📖 해설
기동토크
권선형은 2차저항으로 기동토크↑(비례추이). 단상유도기 기동토크는 2전동기설로 설명(정·역회전 자계 합성).

풀이
역방향 슬립 \(=2-s=2-0.2=1.8\).
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Q70. 전기기기 직류기 2020.8 기출
직류 가동복권발전기를 전동기로 사용하면 어떤 전동기가 되는가?
  1. ① 직류 직권전동기
  2. ② 직류 분권전동기
  3. ③ 직류 가동복권전동기
  4. ④ 직류 차동복권전동기 정답
📖 해설
직류기 핵심
\(E=\dfrac{pZ\phi N}{60a}=k\phi N\)(중권 a=p·파권 a=2), 발전기 \(E=V+I_aR_a\)·전동기 \(E=V-I_aR_a\), 토크 \(T=k\phi I_a\), 정류 개선(보극·보상권선).

풀이
발전기와 전동기는 전류 방향이 반대라, 가동복권발전기를 전동기로 쓰면 직권 기자력이 반대로 작용해 차동복권전동기가 됩니다.
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Q71. 전기기기 동기발전기 2020.8 기출
동기발전기 병렬운전에 필요하지 않은 조건은?
  1. ① 기전력의 용량이 같을 것 정답
  2. ② 기전력의 파형이 같을 것
  3. ③ 기전력의 크기가 같을 것
  4. ④ 기전력의 주파수가 같을 것
📖 해설
변압기 병렬운전 조건
① 극성이 같을 것 ② 권수비(정격전압)가 같을 것 ③ %임피던스가 같을 것 ④ 저항:리액턴스 비가 같을 것 (3상은 상회전방향·각변위도 일치). 부하분담은 %임피던스에 반비례합니다.

풀이
병렬운전 조건은 기전력의 크기·위상·주파수·파형이 같을 것. 용량이 같을 필요는 없습니다.
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Q72. 전기기기 전력전자 2020.8 기출
IGBT에 대한 설명으로 틀린 것은?
  1. ① MOSFET처럼 전압제어 소자이다
  2. ② GTO처럼 역방향 전압저지 특성을 갖는다
  3. ③ 게이트-에미터 입력 임피던스가 매우 낮아 BJT보다 구동이 쉽다 정답
  4. ④ BJT처럼 on-drop이 전류와 무관하게 낮고 거의 일정하다
📖 해설
전력변환 핵심
단상전파 \(V_d=0.9E\), 3상전파·6상반파 \(V_d=1.35E\), 위상제어 \(V_d\cos\alpha\), 맥동률(3상전파 최소), 역첨두전압 PIV, 인버터/컨버터/사이클로컨버터.

풀이
IGBT는 게이트 입력 임피던스가 매우 높아(전압구동) 구동이 쉽습니다. '낮아서'라고 한 ③이 틀립니다.
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Q73. 전기기기 유도전동기 2020.8 기출
공급전압 크기 일정, 전원 주파수만 낮아질 때 유도전동기에서 옳은 것은?
  1. ① 철손이 감소한다
  2. ② 온도상승이 커진다 정답
  3. ③ 여자전류가 감소한다
  4. ④ 회전속도가 증가한다
📖 해설
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).

풀이
\(B\propto V/f\)라 f↓이면 자속↑ → 철손·여자전류 증가, 과열(온도상승↑), 속도 \(N=120f/p\)는 감소. 옳은 것은 ②.
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Q74. 전기기기 직류발전기 2020.8 기출
용접용 직류발전기에서 가장 중요한 특성은?
  1. ① 과부하에 견딜 것
  2. ② 전압변동률이 적을 것
  3. ③ 경부하 효율이 좋을 것
  4. ④ 전류에 대한 전압특성이 수하특성일 것 정답
📖 해설
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).

풀이
용접기는 아크 안정과 단락전류 제한을 위해 수하(垂下)특성(전류 증가 시 전압 급감)이 가장 중요합니다.
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Q75. 전기기기 동기발전기 2020.8 기출
동기발전기 제동권선의 효과로 틀린 것은?
  1. ① 난조 방지
  2. ② 과부하 내량의 증대 정답
  3. ③ 불평형 단락 시 이상전압 방지
  4. ④ 불평형 부하 시 전압 파형 개선
📖 해설
제동권선
계자극면 슬롯에 넣은 단락권선. 난조 방지, 동기전동기 자기기동, 불평형 부하 개선 역할.

풀이
제동권선은 난조 방지·이상전압 억제·파형 개선 효과가 있으나 과부하 내량 증대와는 무관합니다.
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Q76. 전기기기 변압기 2020.8 기출
3300/220V 변압기 A(400kVA, %Z=2.4), B(300kVA, %Z=3.6)를 병렬운전할 때 합성부하용량은 몇 kVA인가?
  1. ① 550
  2. ② 600 정답
  3. ③ 650
  4. ④ 700
📖 해설
부담은 \(\frac{정격}{\%Z}\)에 비례: A:B=\(\frac{400}{2.4}:\frac{300}{3.6}=2:1\). A가 400kVA에 먼저 도달(부담 2/3) → 총 \(400\times\frac32=600\,\text{kVA}\).
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Q77. 전기기기 전력변환 2020.8 기출
단상 혼합브리지(반제어) 정류회로에 대한 설명으로 옳은 것은?
  1. ① SCR 4개로 구성되어 회생제동이 가능하다
  2. ② SCR 2개·다이오드 2개로 구성되며 출력전압을 0까지 제어하나 회생(역변환)은 불가능하다 정답
  3. ③ 출력 평균전압이 점호각과 무관하다
  4. ④ 다이오드만으로 구성된다
📖 해설
전력변환 핵심
단상전파 \(V_d=0.9E\), 3상전파·6상반파 \(V_d=1.35E\), 위상제어 \(V_d\cos\alpha\), 맥동률(3상전파 최소), 역첨두전압 PIV, 인버터/컨버터/사이클로컨버터.

풀이
혼합(반제어)브리지는 SCR 2개+다이오드 2개로 점호각 α로 평균전압을 0~최대까지 제어할 수 있으나, 전압 극성이 반전되지 않아 회생(역변환)은 불가합니다.
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Q78. 전기기기 동기기 2020.8 기출
전기자 저항 r, 전기자 반작용 리액턴스 Xa, 누설 리액턴스 Xℓ일 때 동기임피던스는?
  1. ① \(\sqrt{r^2+X_a^2}\)
  2. ② \(\sqrt{r^2+X_\ell^2}\)
  3. ③ \(r+X_a+X_\ell\)
  4. ④ \(\sqrt{r^2+(X_a+X_\ell)^2}\) 정답
📖 해설
동기임피던스
\[ Z_s=\frac{V_{oc}/\sqrt3}{I_{sc}}\ (3상),\qquad \%Z_s=\frac{100}{K_s} \]무부하포화·3상단락 곡선으로 구하며, 단락비 \(K_s\)의 역수(백분율)입니다.

풀이
동기 리액턴스 \(X_s=X_a+X_\ell\)이므로 동기임피던스 \(Z_s=\sqrt{r^2+(X_a+X_\ell)^2}\).
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Q79. 전기기기 단상유도전동기 2020.8 기출
단상 유도전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?
  1. ① 반발 기동형: 정류자·브러시로 기동한다
  2. ② 분상 기동형: 보조권선으로 회전자계를 만들어 기동한다
  3. ③ 커패시터 기동형: 기동토크가 크나 커패시터가 필요하다
  4. ④ 반발 유도형: 운전 중에도 정류자·브러시로만 동작한다 정답
📖 해설
기동·전력변환 소자
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.

풀이
반발 유도형은 기동은 반발전동기 권선, 운전 중에는 농형권선으로 동작합니다. ④가 틀립니다. (기동토크 순: 반발기동>커패시터기동>분상기동)
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Q80. 전기기기 직류전동기 2020.8 기출
직류전동기의 속도제어법이 아닌 것은?
  1. ① 계자 제어법
  2. ② 전력 제어법 정답
  3. ③ 전압 제어법
  4. ④ 저항 제어법
📖 해설
유도전동기 속도제어
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 세 인자를 조절: ① 주파수 제어(VVVF) ② 극수 변환 ③ 2차저항/2차여자(슬립 제어). 직류기는 계자·전압(워드레너드)·저항 제어.

풀이
직류전동기 속도제어는 계자·전압·저항 제어의 3가지. '전력 제어법'은 없습니다.
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Q81. 전기설비기술기준 가공전선로 2020.8 기출
345kV 송전선을 사람이 쉽게 들어가지 않는 산지에 시설할 때 전선의 지표상 높이는 몇 m 이상인가?
  1. ① 7.28 정답
  2. ② 7.56
  3. ③ 8.28
  4. ④ 8.56
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
160kV 초과 시 기준높이 5m에 10kV마다 0.12m를 가산. \((345-160)/10=18.5\to19\)단, 산지 기준 5m + 19×0.12=5+2.28=7.28m.
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Q82. 전기설비기술기준 변전소 2020.8 기출
변전소에서 오접속 방지를 위해 특고압 전로의 보기 쉬운 곳에 반드시 표시해야 하는 것은?
  1. ① 상별표시 정답
  2. ② 위험표시
  3. ③ 최대전류
  4. ④ 정격전압
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
오접속·오조작 방지를 위해 특고압 전로에는 상별(相別) 표시를 합니다.
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Q83. 전기설비기술기준 통신선 2020.8 기출
전력보안 가공통신선 시설 높이 기준으로 옳은 것은?
  1. ① 철도 궤도 횡단 시 레일면상 5m 이상
  2. ② 횡단보도교 위 노면상 3m 이상 정답
  3. ③ 도로 위 지표상 2m 이상
  4. ④ 기타 장소 지표상 3m 이상
📖 해설
경간·높이 규정
지지물 종류·전압·장소(시가지·도로·철도)별 최대경간과 지표상 최소높이를 적용합니다(시가지는 강화).

해당 규정
가공통신선: 도로 위 5m, 철도 횡단 6.5m, 횡단보도교 위 노면상 3m 이상. 옳은 것은 ②.
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Q84. 전기설비기술기준 특수설비 2020.8 기출
가반형 용접전극을 쓰는 아크 용접장치의 용접변압기 1차측 전로의 대지전압은 몇 V 이하인가?
  1. ① 60
  2. ② 150
  3. ③ 300 정답
  4. ④ 400
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
아크 용접장치 용접변압기 1차측 대지전압은 300V 이하여야 합니다.
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Q85. 전기설비기술기준 특수설비 2020.8 기출
전기온상용 발열선은 온도가 몇 ℃를 넘지 않도록 시설하는가?
  1. ① 50
  2. ② 60
  3. ③ 80 정답
  4. ④ 100
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
대상 설비·장소의 안전(감전·화재·기계적 손상 방지)을 위한 시설방법·이격·접지·보호 규정을 적용합니다. 각 보기가 규정에 부합하는지 판단합니다.

해당 규정
전기온상 발열선 온도는 80℃를 넘지 않도록 시설합니다.
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Q86. 전기설비기술기준 보안공사 2020.8 기출
154kV 가공전선로를 제1종 특고압 보안공사로 시설할 때 경동연선 단면적은 몇 mm² 이상인가?
  1. ① 52
  2. ② 100
  3. ③ 150 정답
  4. ④ 200
📖 해설
배선공사·전선 규정
공사방법(금속관·가요전선관·금속덕트·케이블 등)별 시설조건과 전선 굵기·절연·접지 기준을 적용합니다. 저압·고압·특고압 및 장소(습기·전개 등)에 따라 허용 공사방법이 다릅니다.

해당 규정
제1종 특고압 보안공사: 100kV~300kV 미만은 경동연선 150mm² 이상(55mm²/22mm²는 전압대별 다름).
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Q87. 전기설비기술기준 기계기구 2020.8 기출
고압용 기계기구를 시가지에 시설할 때 지표상 몇 m 이상 높이에 시설하는가?
  1. ① 4.0
  2. ② 4.5 정답
  3. ③ 5.0
  4. ④ 5.5
📖 해설
경간·높이 규정
지지물 종류·전압·장소(시가지·도로·철도)별 최대경간과 지표상 최소높이를 적용합니다(시가지는 강화).

해당 규정
고압용 기계기구는 지표상 4.5m 이상(시가지 외는 4m)에 시설해 접촉 우려가 없도록 합니다.
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Q88. 전기설비기술기준 절연내력 2020.8 기출
발전기·전동기·조상기 등 회전기(회전변류기 제외)의 절연내력 시험전압은 어디에 가하는가?
  1. ① 권선과 대지 사이 정답
  2. ② 외함과 권선 사이
  3. ③ 외함과 대지 사이
  4. ④ 회전자와 고정자 사이
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
회전기 절연내력 시험전압은 권선과 대지 사이에 연속 10분간 가합니다.
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Q89. 전기설비기술기준 지중전선 2020.8 기출
특고압 지중전선이 지중 약전류전선과 접근·교차할 때 상호 이격거리가 몇 cm 이하이면 직접 접촉하지 않도록 해야 하는가?
  1. ① 15
  2. ② 20
  3. ③ 30
  4. ④ 60 정답
📖 해설
이격거리 규정
충전부·전선과 다른 시설물이 접촉·근접해 생기는 사고를 막기 위한 최소 간격입니다. 대상물(약전류·건조물·식물·도로 등)과 전압 등급에 따라 값이 정해집니다.

해당 규정
특고압 지중전선과 약전류전선의 이격거리가 60cm 이하(저·고압은 30cm)일 때 접촉 방지 조치를 합니다.
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Q90. 전기설비기술기준 옥내배선 2020.8 기출
고압 옥내배선의 공사방법으로 틀린 것은?
  1. ① 케이블공사
  2. ② 합성수지관공사 정답
  3. ③ 케이블 트레이공사
  4. ④ 애자사용공사(건조·전개 장소)
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
고압 옥내배선은 케이블·케이블트레이·애자사용(건조·전개)공사만 가능. 합성수지관공사는 불가합니다.
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Q91. 전기설비기술기준 조상설비 2020.8 기출
내부고장·과전류·과전압 시 자동 차단장치를 해야 하는 전력용 커패시터의 최소 뱅크용량은 몇 kVA인가?
  1. ① 10000
  2. ② 12000
  3. ③ 13000
  4. ④ 15000 정답
📖 해설
보호장치 시설
발전기·변압기·조상설비 등은 용량·고장종류별로 자동차단(과전류·과전압·내부고장 등) 보호장치를 시설합니다(예: 뱅크용량별 조상기 보호계전기).

해당 규정
전력용 커패시터·분로리액터는 15000kVA 이상이면 내부고장·과전류·과전압 보호로 자동차단해야 합니다.
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Q92. 전기설비기술기준 접촉전선 2020.8 기출
440V 이동기중기용 접촉전선을 애자사용공사로 옥내 전개된 장소에 시설할 때 사용하는 전선으로 옳은 것은?
  1. ① 인장강도 3.44kN 이상 또는 지름 2.6mm 경동선
  2. ② 인장강도 3.44kN 이상 또는 지름 3.2mm 경동선
  3. ③ 인장강도 11.2kN 이상 또는 지름 6mm·단면적 28mm² 이상 경동선 정답
  4. ④ 인장강도 11.2kN 이상 또는 지름 8mm·단면적 18mm² 이상 경동선
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
저압 접촉전선(400V 이상)은 인장강도 11.2kN 이상 또는 지름 6mm(단면적 28mm²) 이상 경동선을 사용합니다.
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Q93. 전기설비기술기준 관등회로 2020.8 기출
옥내 400~1000V, 건조하지 않은 전개된 기타 장소의 관등회로 배선공사로 적합한 것은?
  1. ① 애자사용공사 정답
  2. ② 금속몰드공사
  3. ③ 금속덕트공사
  4. ④ 합성수지몰드공사
📖 해설
케이블·고압 공사
케이블공사·트레이·지중 매설의 방호·이격·지지간격·접지 기준과 고압 기계기구 시설(울타리·높이) 규정을 적용합니다.

해당 규정
습기 있는 전개 장소의 400V 이상 관등회로는 애자사용공사가 적합합니다(몰드·덕트공사는 건조·은폐 조건).
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Q94. 전기설비기술기준 직류 귀선 2020.8 기출
가공 직류 절연 귀선은 특별한 경우를 제외하고 어느 전선에 준하여 시설하는가?
  1. ① 저압가공전선 정답
  2. ② 고압가공전선
  3. ③ 특고압가공전선
  4. ④ 가공 약전류전선
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
가공 직류 절연 귀선은 저압가공전선에 준하여 시설합니다. (구 규정 기준 문제)
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Q95. 전기설비기술기준 가공전선 2020.8 기출
저압 가공전선으로 사용할 수 없는 것은?
  1. ① 케이블
  2. ② 절연전선
  3. ③ 다심형 전선
  4. ④ 나동복 강선 정답
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
저압 가공전선은 케이블·절연전선·다심형전선·나전선(중성선 등)을 쓰며, 나동복 강선은 사용 불가. (문제 오류로 확정답안은 3·4번 처리)
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Q96. 전기설비기술기준 지선 2020.8 기출
가공전선로 지지물 지선의 시설기준으로 틀린 것은?
  1. ① 안전율을 2.5 이상으로 할 것
  2. ② 소선은 최소 5가닥 이상 강심알루미늄연선일 것 정답
  3. ③ 도로 횡단 지선 높이는 지표상 5m 이상
  4. ④ 지중·지표상 30cm까지는 내식성 있는 것 사용
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
지선 소선은 3가닥 이상의 금속선(아연도금 철선 등)을 꼬아 씁니다. '5가닥 이상 강심알루미늄'이라 한 ②가 틀립니다. (안전율 2.5, 허용인장 4.31kN 이상)
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Q97. 전기설비기술기준 특고압 철탑 2020.8 기출
특고압 가공전선로에 직선형 철탑을 연속 10기 이상 사용할 때 몇 기 이하마다 내장 애자장치 철탑을 시설하는가?
  1. ① 3
  2. ② 5
  3. ③ 7
  4. ④ 10 정답
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
직선형 철탑을 연속 10기 이상 쓰면 10기 이하마다 내장형(내장 애자장치) 철탑 1기를 시설합니다.
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Q98. 전기설비기술기준 접지공사 2020.8 기출
접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때 합성수지관 등으로 덮어야 하는 범위는?
  1. ① 지하 30cm~지표상 1m
  2. ② 지하 50cm~지표상 1.2m
  3. ③ 지하 60cm~지표상 1.8m
  4. ④ 지하 75cm~지표상 2m 정답
📖 해설
접지(KEC 계통접지)
TN·TT·IT 계통. 접지도체 굵기·접지저항 기준을 적용하고, 접지선은 손상 방지를 위해 방호합니다.

해당 규정
접지선 방호 범위는 지하 75cm부터 지표상 2m까지입니다. (구 규정 기준 문제)
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Q99. 전기설비기술기준 가공전선 2020.8 기출
400V 미만 저압 가공전선은 케이블을 제외하고 지름 몇 mm 이상이어야 하는가? (절연전선 제외)
  1. ① 3.2 정답
  2. ② 3.6
  3. ③ 4.0
  4. ④ 5.0
📖 해설
배선공사·전선 규정
공사방법(금속관·가요전선관·금속덕트·케이블 등)별 시설조건과 전선 굵기·절연·접지 기준을 적용합니다. 저압·고압·특고압 및 장소(습기·전개 등)에 따라 허용 공사방법이 다릅니다.

해당 규정
400V 미만 저압 가공전선(나전선)은 지름 3.2mm 이상(절연전선은 2.6mm 이상, 인장강도 기준 병행).
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Q100. 전기설비기술기준 접지공사 2020.8 기출
철골을 접지극으로 제2종 접지공사한 저압전로의 추가 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때의 공사방법은?
  1. ① 금속관공사
  2. ② 케이블공사 정답
  3. ③ 금속몰드공사
  4. ④ 합성수지관공사
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
해당 추가 접지선은 케이블공사 방법으로 시설합니다. (구 규정 기준 문제)
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