학습 모드 | 기출문제

Q120 전자기학 분극의 세기 📄 2020.8 기출

분극의 세기 P, 전계 E, 전속밀도 D의 관계로 옳은 것은? (단, ε₀는 진공 유전율, ε_r은 비유전율, ε은 유전율)

① \(P=\varepsilon_0(\varepsilon+1)E\)

② \(E=\dfrac{D+P}{\varepsilon_0}\)

③ \(P=D-\varepsilon_0 E\) ★ 정답

④ \(\varepsilon_0=D-E\)

💡 해설 보기

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.

Q121 전자기학 코일 토크 📄 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?

① \(5.66\times10^{-4}(-a_x+a_y)\) ★ 정답

② \(5.66\times10^{-4}\,a_z\)

③ \(8\times10^{-4}(-a_x+a_y)\)

④ \(2.66\times10^{-4}(-a_x+a_y)\)

💡 해설 보기

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 −:
\[ a_x\times a_y=a_z,\quad a_y\times a_z=a_x,\quad a_z\times a_x=a_y \quad(순환,\,+) \]\[ a_y\times a_x=-a_z,\quad a_z\times a_y=-a_x,\quad a_x\times a_z=-a_y \quad(역순,\,-) \]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 \(\vec T=0.016\cdot\frac{0.05}{\sqrt2}(a_z\times a_x+a_z\times a_y)=5.66\times10^{-4}(a_y-a_x)\).

Q122 전자기학 자기차폐 📄 2020.8 기출

외부 자계의 영향을 차폐하는 자기차폐에 가장 적합한 것은?

① 비투자율이 1보다 작은 역자성체

② 강자성체 중 비투자율이 큰 물질 ★ 정답

③ 강자성체 중 비투자율이 작은 물질

④ 비투자율과 무관하게 두꺼운 물질

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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.

Q123 전자기학 표피두께 📄 2020.8 기출

주파수 100MHz에서 구리의 표피두께는 약 몇 mm인가? (도전율 5.9×10⁷ ℧/m, 비투자율 0.99)

① \(3.3\times10^{-2}\)

② \(6.6\times10^{-2}\)

③ \(3.3\times10^{-3}\)

④ \(6.6\times10^{-3}\) ★ 정답

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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.

Q124 전자기학 압전효과 📄 2020.8 기출

압전기 현상에서 전기 분극이 기계적 응력에 수직 방향으로 발생하는 현상은?

① 종효과

② 횡효과 ★ 정답

③ 역효과

④ 직접효과

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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.

Q125 전자기학 온도계수 📄 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 \(0.91\times10^{-3}\)

② \(1.89\times10^{-3}\)

③ 0.91 ★ 정답

④ 1.89

💡 해설 보기

20℃ 저항 \(R_{20}=\rho\frac{l}{A}=1.69\times10^{-8}\times\frac{100}{2\times10^{-6}}=0.845\,\Omega\). 40℃: \(R=R_{20}(1+0.00393\times20)\approx0.845\times1.0786\approx0.91\,\Omega\).

Q126 전자기학 전위경도 📄 2020.8 기출

전위경도 V와 전계 E의 관계식은?

① \(E=\text{grad}\,V\)

② \(E=\text{div}\,V\)

③ \(E=-\text{grad}\,V\) ★ 정답

④ \(E=-\text{div}\,V\)

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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.

Q127 전자기학 도체의 성질 📄 2020.8 기출

정전계에서 도체에 +전하를 주었을 때 설명으로 틀린 것은?

① 곡률 반지름이 작은 곳에 전하가 많이 분포

② 전하는 도체 외측 표면에만 분포

③ 도체 표면에서 전기력선이 수직으로 출입

④ 도체 내 공동면에도 전하가 골고루 분포 ★ 정답

💡 해설 보기

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.

Q128 전자기학 평행도선 힘 📄 2020.8 기출

평행 도선에 같은 크기의 왕복 전류가 흐를 때 두 도선 사이 힘에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 흡인력이다

② 전류의 제곱에 비례한다 ★ 정답

③ 주위 매질 투자율에 반비례한다

④ 간격의 제곱에 반비례한다

💡 해설 보기

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.

Q129 전자기학 전파속도 📄 2020.8 기출

비유전율 3, 비투자율 3인 매질에서 전자기파 속도 v와 진공 속도 v₀의 관계는?

① \(v=\dfrac{v_0}{9}\)

② \(v=\dfrac{v_0}{3}\) ★ 정답

③ \(v=3v_0\)

④ \(v=9v_0\)

💡 해설 보기

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
\(v=\dfrac{v_0}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{v_0}{\sqrt{3\times3}}=\dfrac{v_0}{3}\).

Q130 전자기학 반구 접지저항 📄 2020.8 기출

대지 고유저항 ρ, 반지름 a인 반구 접지극의 접지저항은?

① \(\dfrac{\rho}{4\pi a}\)

② \(\dfrac{\rho}{2\pi a}\) ★ 정답

③ \(\dfrac{2\pi\rho}{a}\)

④ \(2\pi\rho a\)

💡 해설 보기

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 → \(R=\dfrac{\rho}{2\pi a}\).

Q131 전자기학 변위전류 📄 2020.8 기출

공기 중 2V/m 전계로 변위전류밀도 2A/m²를 흐르게 하려면 전계 주파수는 약 몇 MHz인가?

① 9000

② 18000 ★ 정답

③ 36000

④ 72000

💡 해설 보기

변위전류밀도 \(J_d=\omega\varepsilon_0 E=2\pi f\varepsilon_0 E\). \(f=\dfrac{J_d}{2\pi\varepsilon_0 E}=\dfrac{2}{2\pi\times8.855\times10^{-12}\times2}\approx1.8\times10^{10}\,\text{Hz}=18000\,\text{MHz}\).

Q132 전자기학 정전응력 📄 2020.8 기출

간격 4cm 두 무한 평판에 전계를 걸어 표면전하밀도 2μC/m²가 생겼다. 도체 표면 정전응력은 약 몇 N/m²인가?

① 0.057

② 0.226 ★ 정답

③ 0.57

④ 2.26

💡 해설 보기

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.

Q133 전자기학 자기에너지밀도 📄 2020.8 기출

자계 세기 H, 자속밀도 B일 때 자계 에너지 밀도(J/m³)는?

① \(HB\)

② \(\dfrac{1}{2\mu}H^2\)

③ \(\dfrac{\mu}{2}B^2\)

④ \(\dfrac{1}{2\mu}B^2\) ★ 정답

💡 해설 보기

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.

Q134 전자기학 바크하우젠 효과 📄 2020.8 기출

외부 자기장이 일정치 이상이 되는 순간 자구가 급격히 회전 배열되어 자속밀도가 계단적으로 증가하는 현상은?

① 자기여효

② 바크하우젠 효과 ★ 정답

③ 자기왜(자왜) 현상

④ 핀치 효과

💡 해설 보기

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.

Q135 전자기학 자계의 세기 📄 2020.8 기출

반지름 5mm, 길이 15mm, 비투자율 50인 자성체에 코일을 감아 자속밀도 50Wb/m²로 했을 때 자계 세기는 몇 A/m인가?

① \(10^7/\pi\)

② \(10^7/2\pi\)

③ \(10^7/4\pi\) ★ 정답

④ \(10^7/8\pi\)

💡 해설 보기

\(H=\dfrac{B}{\mu_0\mu_r}=\dfrac{50}{4\pi\times10^{-7}\times50}=\dfrac{1}{4\pi\times10^{-7}}=\dfrac{10^7}{4\pi}\,[\text{A/m}]\).

Q136 전자기학 평행판 정전용량 📄 2020.8 기출

반지름 30cm 원판 평행판 콘덴서, 간격 0.1cm, 비유전율 4.0일 때 정전용량은 약 몇 μF인가?

① 0.01 ★ 정답

② 0.02

③ 0.03

④ 0.04

💡 해설 보기

\(C=\dfrac{\varepsilon_0\varepsilon_r S}{d}=\dfrac{8.855\times10^{-12}\times4\times(\pi\times0.3^2)}{0.001}\approx1.0\times10^{-8}\,\text{F}=0.01\,\mu\text{F}\).

Q137 전자기학 정사각형 중심 자계 📄 2020.8 기출

한 변 l(m)인 정사각형 도체에 전류 I(A)를 흘릴 때 중심점의 자계 세기(AT/m)는?

① \(\dfrac{I}{\sqrt2\,\pi l}\)

② \(\dfrac{\sqrt2\,I}{\pi l}\)

③ \(\dfrac{2I}{\pi l}\)

④ \(\dfrac{2\sqrt2\,I}{\pi l}\) ★ 정답

💡 해설 보기

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)

Q138 전자기학 전하 재분배 📄 2020.8 기출

C₁=1μF, C₂=2μF 도체에 Q₁=−5μC, Q₂=2μC을 준 뒤 도선으로 연결하면 C₁→C₂로 이동하는 전하 Q(μC)는?

① −4 ★ 정답

② −3.5

③ −3

④ −1.5

💡 해설 보기

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.

Q139 전자기학 부분 유전체 📄 2020.8 기출

정전용량 0.03μF 공기 콘덴서의 두 극판 사이 절반 두께에 비유전율 10 유리판을 평행하게 넣으면 정전용량은 약 몇 μF인가?

① 1.83

② 18.3

③ 0.055 ★ 정답

④ 0.55

💡 해설 보기

공기층(d/2)과 유리층(d/2)의 직렬. \(C_{air}=2C_0\), \(C_{glass}=2\times10\,C_0\). 직렬 합성 \(C=\dfrac{C_{air}C_{glass}}{C_{air}+C_{glass}}=\dfrac{2\cdot20}{22}C_0=1.818C_0=1.818\times0.03\approx0.055\,\mu F\).

Q150 회로이론 정상편차·위치상수 📄 2020.8 기출

그림과 같은 단위 피드백 제어시스템에서 입력이 단위계단함수일 때 정상상태 오차의 위치상수 Kp는?

① \(\lim_{s\to0}G(s)H(s)\) ★ 정답

② \(\lim_{s\to\infty}G(s)H(s)\)

③ \(\lim_{s\to0}\dfrac{G(s)}{H(s)}\)

④ \(\lim_{s\to\infty}\dfrac{G(s)}{H(s)}\)

💡 해설 보기

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 (\(K_v=\lim s GH,\ K_a=\lim s^2 GH\))

형	계단	램프	포물선
0형	\(\tfrac{1}{1+K_p}\)	∞	∞
1형	0	\(\tfrac{1}{K_v}\)	∞
2형	0	0	\(\tfrac{1}{K_a}\)

※ 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.

Q151 회로이론 비례적분 동작 📄 2020.8 기출

적분시간 4s, 비례감도 4인 비례적분(PI) 요소에 동작신호 z(t)=2t를 줄 때 조작량은? (초기값 0)

① \(t^2+8t\) ★ 정답

② \(t^2+2t\)

③ \(t^2-8t\)

④ \(t^2-2t\)

💡 해설 보기

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 \(y=K_p\!\left(z+\frac{1}{T_i}\int z\,dt\right)=4\!\left(2t+\frac14\int2t\,dt\right)=4(2t+\frac14 t^2)=t^2+8t\).

Q152 회로이론 z변환 📄 2020.8 기출

시간함수 \(f(t)=\sin\omega t\)의 z변환은? (T는 샘플링 주기)

① \(\dfrac{z\cos\omega T}{z^2-2z\cos\omega T+1}\)

② \(\dfrac{z\sin\omega T}{z^2-2z\cos\omega T+1}\) ★ 정답

③ \(\dfrac{z\cos\omega T}{z^2+2z\sin\omega T+1}\)

④ \(\dfrac{z\cos\omega T}{z^2+2z\cos\omega T+1}\)

💡 해설 보기

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
\(\mathcal{Z}[\sin\omega t]=\dfrac{z\sin\omega T}{z^2-2z\cos\omega T+1}\).

Q153 회로이론 신호흐름선도 📄 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?

① \(-\dfrac{1}{41}\)

② \(\dfrac{3}{41}\)

③ \(-\dfrac{6}{41}\) ★ 정답

④ \(-\dfrac{8}{41}\)

💡 해설 보기

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 \(\Delta_1=1\).

Q154 회로이론 안정도 판별 📄 2020.8 기출

라우스-후르비츠로 특성방정식 \(s^4+2s^3+s^2+4s+2=0\)의 안정도를 판별하면?

① 안정

② 불안정 ★ 정답

③ 임계안정

④ 조건부 안정

💡 해설 보기

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.

Q155 회로이론 상태방정식 📄 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 \(s^2-4s-3=0\)

② \(s^2-4s+3=0\) ★ 정답

③ \(s^2+4s+3=0\)

④ \(s^2+4s-3=0\)

💡 해설 보기

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 \(\det(sI-A)=\det\begin{bmatrix}s&-1\\3&s-4\end{bmatrix}=s(s-4)+3=s^2-4s+3=0\).

Q156 회로이론 근궤적 📄 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

② 3

③ 4 ★ 정답

④ 5

💡 해설 보기

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.

Q157 회로이론 전달함수 📄 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?

① \(\dfrac{RCs}{LCs^2+RCs+1}\) ★ 정답

② \(\dfrac{RCs}{LCs^2-RCs-1}\)

③ \(\dfrac{Cs}{LCs^2+RCs+1}\)

④ \(\dfrac{Cs}{LCs^2-RCs-1}\)

💡 해설 보기

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 \(\dfrac{V_2}{V_1}=\dfrac{R}{R+sL+\frac{1}{sC}}=\dfrac{RCs}{LCs^2+RCs+1}\).

Q158 회로이론 안정도 📄 2020.8 기출

특성방정식의 모든 근이 s평면의 jω축(허수축)에 있을 때 안정도는?

① 알 수 없다

② 안정하다

③ 불안정하다

④ 임계안정이다 ★ 정답

💡 해설 보기

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.

Q159 회로이론 논리식 간소화 📄 2020.8 기출

논리식 \((A\bar B+AB+\bar A B)\)를 간단히 하면?

① \(A+B\) ★ 정답

② \(\bar A+B\)

③ \(A+\bar B\)

④ \(A+A\cdot B\)

💡 해설 보기

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 \(A+\bar A B=A+B\).

Q160 회로이론 3상 전력측정 📄 2020.8 기출

선간전압 V_ab인 3상 평형전원에 대칭부하 R을 접속하고 a-b 상간 전력계 지시값이 W일 때 c상 전류의 크기는?

① \(\dfrac{W}{3V_{ab}}\)

② \(\dfrac{2W}{3V_{ab}}\)

③ \(\dfrac{2W}{\sqrt3\,V_{ab}}\) ★ 정답

④ \(\dfrac{\sqrt3\,W}{V_{ab}}\)

💡 해설 보기

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.

Q161 회로이론 역상분 📄 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 \(1.91+j6.24\) ★ 정답

② \(15.74-j3.57\)

③ \(-2.67-j0.67\)

④ \(-8-j2\)

💡 해설 보기

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 \(I_2\approx1.91+j6.24\,[A]\).

Q162 회로이론 라플라스 변환 📄 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 \(\dfrac{V}{R}\cdot\dfrac{1}{s-\frac{1}{RC}}\)

② \(\dfrac{C}{R}\cdot\dfrac{1}{s+\frac{1}{RC}}\)

③ \(\dfrac{V}{R}\cdot\dfrac{1}{s+\frac{1}{RC}}\) ★ 정답

④ \(\dfrac{R}{C}\cdot\dfrac{1}{s-\frac{1}{RC}}\)

💡 해설 보기

라플라스: \(RI(s)+\frac{I(s)}{Cs}=\frac{V}{s}\) → \(I(s)=\dfrac{V}{R}\cdot\dfrac{1}{s+\frac{1}{RC}}\). 시간영역 \(i(t)=\frac{V}{R}e^{-t/RC}\).

Q163 회로이론 3상 전력 📄 2020.8 기출

선간전압 100V, 역률 0.6인 평형 3상 부하에서 무효전력 Q=10kvar일 때 선전류의 크기는 약 몇 A인가?

① 57.7

② 72.2 ★ 정답

③ 96.2

④ 125

💡 해설 보기

\(Q=\sqrt3\,V_L I_L\sin\theta\), \(\sin\theta=0.8\). \(I_L=\dfrac{Q}{\sqrt3\,V_L\sin\theta}=\dfrac{10000}{\sqrt3\times100\times0.8}\approx72.2\,\text{A}\).

Q164 회로이론 T형 회로 📄 2020.8 기출

T형 4단자 회로망(직렬 Z₁·Z₂, 병렬 Z₃)의 4단자 정수 A, C는? (Zᵢ=1/Yᵢ)

① \(A=1+\dfrac{Y_1}{Y_3},\ C=Y_3\)

② \(A=1+\dfrac{Y_3}{Y_1},\ C=\dfrac{1}{Y_3}\)

③ \(A=1+\dfrac{Y_3}{Y_1},\ C=Y_3\) ★ 정답

④ \(A=1+\dfrac{Y_1}{Y_3},\ C=\dfrac{1}{Y_3}\)

💡 해설 보기

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: \(A=1+\dfrac{Z_1}{Z_3}=1+\dfrac{Y_3}{Y_1}\), \(C=\dfrac{1}{Z_3}=Y_3\).

Q165 회로이론 복소전력 📄 2020.8 기출

유효전력 300W, 무효전력 400var인 회로의 복소전력(피상전력) 크기는 몇 VA인가?

① 350

② 500 ★ 정답

③ 600

④ 700

💡 해설 보기

교류전력
순시 \(p=vi\), 평균(유효) \(P=VI\cos\theta\), 복소전력 \(S=VI^*=P+jQ\), \(|S|=VI\).

풀이
피상전력 \(|S|=\sqrt{P^2+Q^2}=\sqrt{300^2+400^2}=500\,\text{VA}\).

Q166 회로이론 소비전력 📄 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 1000

② 1414

③ 1560

④ 1703 ★ 정답

💡 해설 보기

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 \(P\approx1703\,\text{W}\).

Q167 회로이론 진행파 속도 📄 2020.8 기출

단위길이당 인덕턴스 L(H/m), 정전용량 C(F/m)인 무손실 선로의 진행파 속도(m/s)는?

① \(\sqrt{LC}\)

② \(\dfrac{1}{\sqrt{LC}}\) ★ 정답

③ \(\sqrt{\dfrac{C}{L}}\)

④ \(\sqrt{\dfrac{L}{C}}\)

💡 해설 보기

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 \(\sqrt{L/C}\))

Q168 회로이론 초기값 📄 2020.8 기출

직류 V를 R과 초기전하 없는 C의 직렬회로에 t=0에서 인가할 때 t=0⁺의 전류 i(0⁺)는?

① \(\dfrac{V}{R}\) ★ 정답

② 0

③ \(\dfrac{V}{2R}\)

④ \(\infty\)

💡 해설 보기

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.

Q169 회로이론 전달함수 응답 📄 2020.8 기출 ✎ 유사

단위 부귀환 제어계에서 정상상태 편차를 줄이려면 개루프 이득 K는 어떻게 해야 하는가?

① 작게 한다

② 크게 한다 ★ 정답

③ 0으로 한다

④ 무한대만 가능하다

💡 해설 보기

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)

Q153 전력공학 결선 변환 📄 2020.8 기출

3상 전원에 접속된 △결선 커패시터를 Y결선으로 바꾸면 진상용량 Q_Y는? (Q_△는 △결선 진상용량)

① \(Q_Y=\sqrt3\,Q_\triangle\)

② \(Q_Y=\dfrac{1}{3}Q_\triangle\) ★ 정답

③ \(Q_Y=3\,Q_\triangle\)

④ \(Q_Y=\dfrac{1}{\sqrt3}Q_\triangle\)

💡 해설 보기

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. \(Q_Y=\frac13 Q_\triangle\).

Q154 전력공학 3상 배전 📄 2020.8 기출

교류 배전선로 전압강하 \(V_d=k(R\cos\theta+X\sin\theta)I\)에서 3상 3선식의 k는?

① \(\sqrt3\) ★ 정답

② \(\sqrt2\)

③ 3

④ 2

💡 해설 보기

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.

Q155 전력공학 뇌 차폐 📄 2020.8 기출

송전선 뇌격 차폐용 가공지선에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 차폐각은 보통 15~30°로 한다

② 차폐각이 클수록 차폐효과가 크다

③ 가공지선을 2선으로 하면 차폐각이 작아진다 ★ 정답

④ 가공지선으로 연동선을 주로 쓴다

💡 해설 보기

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.

Q156 전력공학 경감 대책 📄 2020.8 기출

배전선 전력손실 경감 대책이 아닌 것은?

① 다중접지 방식을 채용한다 ★ 정답

② 역률을 개선한다

③ 배전전압을 높인다

④ 부하 불평형을 방지한다

💡 해설 보기

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).

Q157 전력공학 이상 변압기 📄 2020.8 기출

이상 변압기(1차 3300V, 2차 100V)의 2차에 5Ω 저항을 연결할 때 1차 전류 I는 약 몇 A인가?

① 0.6 ★ 정답

② 1.8

③ 20

④ 660

💡 해설 보기

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.

Q158 전력공학 역률 비교 📄 2020.8 기출

전압·유효전력 일정, 역률 70% 선로 손실 P₇₀은 역률 90% 선로 손실 P₉₀과 비교하면?

① \(P_{70}=0.6P_{90}\)

② \(P_{70}=1.7P_{90}\) ★ 정답

③ \(P_{70}=0.3P_{90}\)

④ \(P_{70}=2.7P_{90}\)

💡 해설 보기

손실은 \(\frac{1}{\cos^2\theta}\)에 비례. \(\frac{P_{70}}{P_{90}}=\frac{0.9^2}{0.7^2}=\frac{0.81}{0.49}\approx1.65\approx1.7\).

Q159 전력공학 작용 인덕턴스 📄 2020.8 기출

3상 3선식에서 작용 인덕턴스 L, 자기 인덕턴스 Le, 상호 인덕턴스 Lm의 관계는?

① \(L=L_m-L_e\)

② \(L=L_e-L_m\) ★ 정답

③ \(L=L_m+L_e\)

④ \(L=L_m/L_e\)

💡 해설 보기

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).

Q160 전력공학 성질 📄 2020.8 기출

표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 주파수에 비례한다 ★ 정답

② 전선 단면적에 반비례한다

③ 비투자율에 반비례한다

④ 도전율에 반비례한다

💡 해설 보기

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.

Q161 전력공학 승압 효과 📄 2020.8 기출

배전 전압을 3kV에서 6kV로 승압하면 전압강하율 δ는?

① \(\delta_{6kV}=\dfrac12\delta_{3kV}\)

② \(\delta_{6kV}=\dfrac14\delta_{3kV}\) ★ 정답

③ \(\delta_{6kV}=2\delta_{3kV}\)

④ \(\delta_{6kV}=4\delta_{3kV}\)

💡 해설 보기

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. \(\delta_{6kV}=\frac14\delta_{3kV}\).

Q162 전력공학 증진 대책 📄 2020.8 기출

계통 안정도 증진 대책이 아닌 것은?

① 발전기·변압기 리액턴스를 작게 한다

② 선로 회선수를 감소시킨다 ★ 정답

③ 중간 조상 방식을 채용한다

④ 고속도 재폐로 방식을 채용한다

💡 해설 보기

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.

Q163 전력공학 소호리액터 📄 2020.8 기출

1상 대지정전용량 0.5μF, 60Hz 3상 송전선의 소호리액터 공진 리액턴스는 약 몇 Ω인가?

① 970

② 1370

③ 1770 ★ 정답

④ 3570

💡 해설 보기

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: \(X_L=\dfrac{1}{3\omega C}=\dfrac{1}{3\times2\pi\times60\times0.5\times10^{-6}}\approx1770\,\Omega\).

Q164 전력공학 구분 개폐기 📄 2020.8 기출

배전선로 고장·보수 시 정전구간을 축소하기 위해 사용하는 것은?

① 단로기

② 컷아웃스위치

③ 계자저항기

④ 구분개폐기 ★ 정답

💡 해설 보기

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.

Q165 전력공학 최대 공급전력 📄 2020.8 기출

수전단 전력방정식 \(P_r^2+(Q_r+400)^2=250000\)일 때 최대 부하전력 Pr과 그때 필요한 Qr은?

① \(P_r=500,\ Q_r=-400\) ★ 정답

② \(P_r=400,\ Q_r=500\)

③ \(P_r=300,\ Q_r=100\)

④ \(P_r=200,\ Q_r=-300\)

💡 해설 보기

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 \(Q_r=-400\).

Q166 전력공학 차단용량 📄 2020.8 기출

수전용 변전설비 1차측 차단기의 차단용량을 주로 결정하는 것은?

① 수전 계약용량

② 부하설비 단락용량

③ 공급측 전원의 단락용량 ★ 정답

④ 수전전력의 역률·부하율

💡 해설 보기

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.

Q167 전력공학 특유속도 한계 📄 2020.8 기출

프란시스 수차 특유속도(m·kW)의 한계식은? (H(m)는 유효낙차)

① \(\dfrac{13000}{H+50}+10\)

② \(\dfrac{13000}{H+50}+30\)

③ \(\dfrac{20000}{H+20}+10\)

④ \(\dfrac{20000}{H+20}+30\) ★ 정답

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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 \(N_s\le\dfrac{20000}{H+20}+30\).

Q168 전력공학 저항 접지 📄 2020.8 기출

정격 6600V, Y결선 3상 발전기 중성점을 1선 지락전류 100A로 제한하는 저항 값은 약 몇 Ω인가?

① 44

② 41

③ 38 ★ 정답

④ 35

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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 \(R=\dfrac{V_{phase}}{I_g}=\dfrac{6600/\sqrt3}{100}=\dfrac{3810}{100}\approx38\,\Omega\).

Q169 전력공학 역섬락 방지 📄 2020.8 기출

송전 철탑에서 역섬락을 방지하기 위한 대책은?

① 가공지선의 설치

② 탑각 접지저항의 감소 ★ 정답

③ 전력선의 연가

④ 아크혼의 설치

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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.

Q170 전력공학 폐쇄시간 📄 2020.8 기출

조속기의 폐쇄시간이 짧을수록 나타나는 현상으로 옳은 것은?

① 수격작용이 작아진다

② 발전기 전압 상승률이 커진다

③ 수차의 속도 변동률이 작아진다 ★ 정답

④ 수압관 내 수압 상승률이 작아진다

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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.

Q171 전력공학 제5고조파 억제 📄 2020.8 기출

주변압기에서 발생하는 제5고조파를 줄이는 방법으로 옳은 것은?

① 전력용 콘덴서에 직렬리액터를 연결 ★ 정답

② 변압기 2차측에 분로리액터를 연결

③ 모선에 방전코일을 연결

④ 모선에 공심 리액터를 연결

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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.

Q172 전력공학 스페이서 📄 2020.8 기출

복도체에서 두 전선의 충돌(진동)을 방지하려 전선 사이에 두는 것은?

① 아모로드

② 댐퍼

③ 아킹혼

④ 스페이서 ★ 정답

💡 해설 보기

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)

Q200 전기기기 여자회로 📄 2020.8 기출

정격 120V·60Hz 변압기의 무부하 입력 80W, 무부하 전류 1.4A일 때 여자 리액턴스는 약 몇 Ω인가?

① 97.6 ★ 정답

② 103.7

③ 124.7

④ 180

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변압기 여자(무부하) 회로
변압기 1차에 정격전압을 걸고 2차를 개방하면 무부하 전류(여자전류) \(I_0\)만 흐른다. 이 전류는 서로 직각인 두 성분으로 나뉜다.
• 철손전류 \(I_w\): 무부하 입력(=철손)을 담당, 전압과 동상
• 자화전류 \(I_\mu\): 자속을 만드는 성분, 전압보다 90° 뒤짐

① 철손전류\[ I_w=\dfrac{P_0}{V}=\dfrac{80}{120}\approx0.667\;[\text{A}] \]
② 자화전류 (\(I_0\)와 \(I_w\)의 직각 관계)\[ I_\mu=\sqrt{I_0^{\,2}-I_w^{\,2}}=\sqrt{1.4^2-0.667^2}\approx1.23\;[\text{A}] \]
③ 여자 리액턴스 (자화전류가 흐르는 가지)\[ X_m=\dfrac{V}{I_\mu}=\dfrac{120}{1.23}\approx97.6\;[\Omega] \]정답은 ① 약 97.6 Ω.

보기 검토
• ② 103.7·③ 124.7: \(I_\mu\) 대신 \(I_0\)나 \(I_w\)를 잘못 대입한 값
• ④ 180: \(V/I_w=120/0.667\)로 여자(철손) 저항 \(R_m\)을 구한 값(리액턴스가 아님)

참고 — 여자 컨덕턴스 \(g_0=\dfrac{I_w}{V}\), 여자 서셉턴스 \(b_0=\dfrac{I_\mu}{V}\), 여자 어드미턴스 \(Y_0=\dfrac{I_0}{V}=\sqrt{g_0^2+b_0^2}\).

Q201 전기기기 서보모터 📄 2020.8 기출

서보모터의 특징으로 틀린 것은?

① 발생토크는 입력신호에 비례하고 그 비가 클 것

② 직류 서보모터보다 교류 서보모터의 시동토크가 매우 클 것 ★ 정답

③ 시동토크가 크고 관성모멘트가 작으며 시정수가 짧을 것

④ 가혹한 시동·정지·역전과 큰 돌입전류에 견딜 것

💡 해설 보기

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.

Q202 전기기기 결선 📄 2020.8 기출

2차측 EW 상만 반대로 하고 Y-Y 결선한 변압기의 2차 상전압이 각 70V일 때 2차 선간전압은 약 몇 V인가?

① V_UV=121.2, V_VW=70, V_WU=70 ★ 정답

② V_UV=121.2, V_VW=210, V_WU=70

③ V_UV=121.2, V_VW=121.2, V_WU=70

④ V_UV=121.2, V_VW=121.2, V_WU=121.2

💡 해설 보기

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.

Q203 전기기기 유기기전력 📄 2020.8 기출

극수 8, 중권, 전기자 도체수 960, 매극 자속 0.04Wb, 400rpm 직류기의 유기기전력은 몇 V인가?

① 256 ★ 정답

② 327

③ 425

④ 625

💡 해설 보기

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 \(a=p=8\). \(E=\dfrac{8\times960\times0.04\times400}{60\times8}=256\,\text{V}\).

Q204 전기기기 비례추이 📄 2020.8 기출

3상 유도전동기에서 2차 저항을 2배로 하면 최대토크는?

① 2배로 커진다

② 3배로 커진다

③ 변하지 않는다 ★ 정답

④ √2배로 커진다

💡 해설 보기

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.

Q205 전기기기 위상특성 📄 2020.8 기출

동기전동기에 일정부하를 걸고 계자전류를 0부터 증가시킬 때 옳은 것은? (Ia=전기자 전류)

① Ia는 증가하다가 감소한다

② Ia가 최소일 때 역률이 1이다 ★ 정답

③ Ia 감소 상태일 때 앞선 역률이다

④ Ia 증가 상태일 때 뒤진 역률이다

💡 해설 보기

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.

Q206 전기기기 % 강하 📄 2020.8 기출

3kVA, 3000/200V 변압기 단락시험에서 임피던스전압 120V, 동손 150W일 때 %저항 강하는 몇 %인가?

① 1

② 3

③ 5 ★ 정답

④ 7

💡 해설 보기

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 \(=\dfrac{\text{동손}}{\text{정격용량}}\times100=\dfrac{150}{3000}\times100=5\%\).

Q207 전기기기 전력 흐름 📄 2020.8 기출

정격 50kW, 4극, 슬립 0.04, 효율 90%인 3상 유도전동기 운전 시 틀린 것은?

① 2차 효율 = 92% ★ 정답

② 1차 입력 = 55.56 kW

③ 회전자 동손 = 2.08 kW

④ 회전자 입력 = 52.08 kW

💡 해설 보기

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.

Q208 전기기기 2전동기설 📄 2020.8 기출

단상 유도전동기 2전동기설에서 정방향 슬립이 0.2이면 역방향 회전자계의 슬립은?

① 0.2

② 0.8

③ 1.8 ★ 정답

④ 2.0

💡 해설 보기

기동토크
권선형은 2차저항으로 기동토크↑(비례추이). 단상유도기 기동토크는 2전동기설로 설명(정·역회전 자계 합성).

풀이
역방향 슬립 \(=2-s=2-0.2=1.8\).

Q209 전기기기 복권기 📄 2020.8 기출

직류 가동복권발전기를 전동기로 사용하면 어떤 전동기가 되는가?

① 직류 직권전동기

② 직류 분권전동기

③ 직류 가동복권전동기

④ 직류 차동복권전동기 ★ 정답

💡 해설 보기

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.

Q210 전기기기 병렬운전 📄 2020.8 기출

동기발전기 병렬운전에 필요하지 않은 조건은?

① 기전력의 용량이 같을 것 ★ 정답

② 기전력의 파형이 같을 것

③ 기전력의 크기가 같을 것

④ 기전력의 주파수가 같을 것

💡 해설 보기

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.

Q211 전기기기 IGBT 📄 2020.8 기출

IGBT에 대한 설명으로 틀린 것은?

① MOSFET처럼 전압제어 소자이다

② GTO처럼 역방향 전압저지 특성을 갖는다

③ 게이트-에미터 입력 임피던스가 매우 낮아 BJT보다 구동이 쉽다 ★ 정답

④ BJT처럼 on-drop이 전류와 무관하게 낮고 거의 일정하다

💡 해설 보기

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.

Q212 전기기기 주파수 저하 📄 2020.8 기출

공급전압 크기 일정, 전원 주파수만 낮아질 때 유도전동기에서 옳은 것은?

① 철손이 감소한다

② 온도상승이 커진다 ★ 정답

③ 여자전류가 감소한다

④ 회전속도가 증가한다

💡 해설 보기

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.

Q213 전기기기 수하특성 📄 2020.8 기출

용접용 직류발전기에서 가장 중요한 특성은?

① 과부하에 견딜 것

② 전압변동률이 적을 것

③ 경부하 효율이 좋을 것

④ 전류에 대한 전압특성이 수하특성일 것 ★ 정답

💡 해설 보기

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.

Q214 전기기기 제동권선 📄 2020.8 기출

동기발전기 제동권선의 효과로 틀린 것은?

① 난조 방지

② 과부하 내량의 증대 ★ 정답

③ 불평형 단락 시 이상전압 방지

④ 불평형 부하 시 전압 파형 개선

💡 해설 보기

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.

Q215 전기기기 병렬운전 📄 2020.8 기출

3300/220V 변압기 A(400kVA, %Z=2.4), B(300kVA, %Z=3.6)를 병렬운전할 때 합성부하용량은 몇 kVA인가?

① 550

② 600 ★ 정답

③ 650

④ 700

💡 해설 보기

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 \(400\times\frac32=600\,\text{kVA}\).

Q216 전기기기 혼합브리지 📄 2020.8 기출 ✎ 유사

단상 혼합브리지(반제어) 정류회로에 대한 설명으로 옳은 것은?

① SCR 4개로 구성되어 회생제동이 가능하다

② SCR 2개·다이오드 2개로 구성되며 출력전압을 0까지 제어하나 회생(역변환)은 불가능하다 ★ 정답

③ 출력 평균전압이 점호각과 무관하다

④ 다이오드만으로 구성된다

💡 해설 보기

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.

Q217 전기기기 동기임피던스 📄 2020.8 기출

전기자 저항 r, 전기자 반작용 리액턴스 Xa, 누설 리액턴스 Xℓ일 때 동기임피던스는?

① \(\sqrt{r^2+X_a^2}\)

② \(\sqrt{r^2+X_\ell^2}\)

③ \(r+X_a+X_\ell\)

④ \(\sqrt{r^2+(X_a+X_\ell)^2}\) ★ 정답

💡 해설 보기

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 \(Z_s=\sqrt{r^2+(X_a+X_\ell)^2}\).

Q218 전기기기 기동법 📄 2020.8 기출

단상 유도전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 반발 기동형: 정류자·브러시로 기동한다

② 분상 기동형: 보조권선으로 회전자계를 만들어 기동한다

③ 커패시터 기동형: 기동토크가 크나 커패시터가 필요하다

④ 반발 유도형: 운전 중에도 정류자·브러시로만 동작한다 ★ 정답

💡 해설 보기

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)

Q219 전기기기 속도제어 📄 2020.8 기출

직류전동기의 속도제어법이 아닌 것은?

① 계자 제어법

② 전력 제어법 ★ 정답

③ 전압 제어법

④ 저항 제어법

💡 해설 보기

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.

Q151 전기설비기술기준 전선 높이 📄 2020.8 기출

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

① 7.28 ★ 정답

② 7.56

③ 8.28

④ 8.56

💡 해설 보기

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.

Q152 전기설비기술기준 상별 표시 📄 2020.8 기출

변전소에서 오접속 방지를 위해 특고압 전로의 보기 쉬운 곳에 반드시 표시해야 하는 것은?

① 상별표시 ★ 정답

② 위험표시

③ 최대전류

④ 정격전압

💡 해설 보기

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.

Q153 전기설비기술기준 시설 높이 📄 2020.8 기출

전력보안 가공통신선 시설 높이 기준으로 옳은 것은?

① 철도 궤도 횡단 시 레일면상 5m 이상

② 횡단보도교 위 노면상 3m 이상 ★ 정답

③ 도로 위 지표상 2m 이상

④ 기타 장소 지표상 3m 이상

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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.

Q154 전기설비기술기준 아크 용접장치 📄 2020.8 기출

가반형 용접전극을 쓰는 아크 용접장치의 용접변압기 1차측 전로의 대지전압은 몇 V 이하인가?

① 60

② 150

③ 300 ★ 정답

④ 400

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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.

Q155 전기설비기술기준 전기온상 📄 2020.8 기출

전기온상용 발열선은 온도가 몇 ℃를 넘지 않도록 시설하는가?

① 50

② 60

③ 80 ★ 정답

④ 100

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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.

Q156 전기설비기술기준 전선 굵기 📄 2020.8 기출

154kV 가공전선로를 제1종 특고압 보안공사로 시설할 때 경동연선 단면적은 몇 mm² 이상인가?

① 52

② 100

③ 150 ★ 정답

④ 200

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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).

Q157 전기설비기술기준 시설 높이 📄 2020.8 기출

고압용 기계기구를 시가지에 시설할 때 지표상 몇 m 이상 높이에 시설하는가?

① 4.0

② 4.5 ★ 정답

③ 5.0

④ 5.5

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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.

Q158 전기설비기술기준 시험전압 인가 📄 2020.8 기출

발전기·전동기·조상기 등 회전기(회전변류기 제외)의 절연내력 시험전압은 어디에 가하는가?

① 권선과 대지 사이 ★ 정답

② 외함과 권선 사이

③ 외함과 대지 사이

④ 회전자와 고정자 사이

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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.

Q159 전기설비기술기준 이격거리 📄 2020.8 기출

특고압 지중전선이 지중 약전류전선과 접근·교차할 때 상호 이격거리가 몇 cm 이하이면 직접 접촉하지 않도록 해야 하는가?

① 15

② 20

③ 30

④ 60 ★ 정답

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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.

Q160 전기설비기술기준 고압 배선 📄 2020.8 기출

고압 옥내배선의 공사방법으로 틀린 것은?

① 케이블공사

② 합성수지관공사 ★ 정답

③ 케이블 트레이공사

④ 애자사용공사(건조·전개 장소)

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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.

Q161 전기설비기술기준 보호장치 📄 2020.8 기출

내부고장·과전류·과전압 시 자동 차단장치를 해야 하는 전력용 커패시터의 최소 뱅크용량은 몇 kVA인가?

① 10000

② 12000

③ 13000

④ 15000 ★ 정답

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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.

Q162 전기설비기술기준 전선 규격 📄 2020.8 기출

440V 이동기중기용 접촉전선을 애자사용공사로 옥내 전개된 장소에 시설할 때 사용하는 전선으로 옳은 것은?

① 인장강도 3.44kN 이상 또는 지름 2.6mm 경동선

② 인장강도 3.44kN 이상 또는 지름 3.2mm 경동선

③ 인장강도 11.2kN 이상 또는 지름 6mm·단면적 28mm² 이상 경동선 ★ 정답

④ 인장강도 11.2kN 이상 또는 지름 8mm·단면적 18mm² 이상 경동선

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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.

Q163 전기설비기술기준 배선공사 📄 2020.8 기출

옥내 400~1000V, 건조하지 않은 전개된 기타 장소의 관등회로 배선공사로 적합한 것은?

① 애자사용공사 ★ 정답

② 금속몰드공사

③ 금속덕트공사

④ 합성수지몰드공사

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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).

Q164 전기설비기술기준 시설 준용 📄 2020.8 기출

가공 직류 절연 귀선은 특별한 경우를 제외하고 어느 전선에 준하여 시설하는가?

① 저압가공전선 ★ 정답

② 고압가공전선

③ 특고압가공전선

④ 가공 약전류전선

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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)

Q165 전기설비기술기준 사용 불가 전선 📄 2020.8 기출

저압 가공전선으로 사용할 수 없는 것은?

① 케이블

② 절연전선

③ 다심형 전선

④ 나동복 강선 ★ 정답

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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)

Q166 전기설비기술기준 시설 기준 📄 2020.8 기출

가공전선로 지지물 지선의 시설기준으로 틀린 것은?

① 안전율을 2.5 이상으로 할 것

② 소선은 최소 5가닥 이상 강심알루미늄연선일 것 ★ 정답

③ 도로 횡단 지선 높이는 지표상 5m 이상

④ 지중·지표상 30cm까지는 내식성 있는 것 사용

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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)

Q167 전기설비기술기준 내장형 시설 📄 2020.8 기출

특고압 가공전선로에 직선형 철탑을 연속 10기 이상 사용할 때 몇 기 이하마다 내장 애자장치 철탑을 시설하는가?

① 3

② 5

③ 7

④ 10 ★ 정답

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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.

Q168 전기설비기술기준 접지선 방호 📄 2020.8 기출

접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때 합성수지관 등으로 덮어야 하는 범위는?

① 지하 30cm~지표상 1m

② 지하 50cm~지표상 1.2m

③ 지하 60cm~지표상 1.8m

④ 지하 75cm~지표상 2m ★ 정답

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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)

Q169 전기설비기술기준 전선 굵기 📄 2020.8 기출

400V 미만 저압 가공전선은 케이블을 제외하고 지름 몇 mm 이상이어야 하는가? (절연전선 제외)

① 3.2 ★ 정답

② 3.6

③ 4.0

④ 5.0

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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).

Q170 전기설비기술기준 공사 방법 📄 2020.8 기출

철골을 접지극으로 제2종 접지공사한 저압전로의 추가 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때의 공사방법은?

① 금속관공사

② 케이블공사 ★ 정답

③ 금속몰드공사

④ 합성수지관공사

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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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