학습 모드 | 기출문제

Q1421 전자기학 📄 2025.5 기출

정전용량이 각각 \(C_1=1\)[μF], \(C_2=2\)[μF]인 도체에 전하 \(Q_1=-5\)[μC], \(Q_2=2\)[μC]를 각각 주고 각 도체를 가는 철사로 연결하였을 때 \(C_1\)에서 \(C_2\)로 이동하는 전하 Q[μC]는?

① -1.5

② -4 ★ 정답

③ -3

④ -3.5

💡 해설 보기

직렬 콘덴서 전하 분배
연결 전 C₁에 충전된 전하: \(Q_1 = C_1 V_1 = 1\times(-5) = -5\)[μC]
연결 후 공통 전위: \[V = \frac{Q_1+Q_2}{C_1+C_2} = \frac{-5+2}{1+2} = -1\text{ [V]}\]연결 후 C₁의 전하: \(Q_1\prime = C_1 V = 1\times(-1) = -1\)[μC]
C₁에서 C₂로 이동한 전하: \(Q_1 - Q_1\prime = -5-(-1) = \boxed{-4}\)[μC]

Q1422 전자기학 📄 2025.5 기출

완전도체가 자유공간과 맞닿아 있고, 그 표면 바로 바깥에서 전계가 \(E=6a_x+8a_z\)[V/m]로 측정되었다. 도체 겉면에 실린 면전하밀도는 약 몇 [C/m²]인가?

① \(8.85\times10^{-12}\)

② \(7.08\times10^{-11}\)

③ \(1.24\times10^{-10}\)

④ \(8.85\times10^{-11}\) ★ 정답

💡 해설 보기

도체 표면 면전하밀도
완전도체 표면에서 \(D_n = \varepsilon_0 E_n\)이고, 법선 성분만 존재합니다.
\[|E| = \sqrt{6^2+8^2} = \sqrt{100} = 10\text{ [V/m]}\]\[\rho_s = \varepsilon_0|E| = 8.85\times10^{-12}\times10 = \boxed{8.85\times10^{-11}}\text{ [C/m²]}\]

Q1423 전자기학 📄 2025.5 기출

유전율이 \(\varepsilon\)인 유전체 내에 있는 점전하 Q에서 발산되는 전기력선의 수는 총 몇 개인가?

① \(\dfrac{Q}{\varepsilon_0}\)

② \(\dfrac{Q}{\varepsilon_0\varepsilon_s}\) ★ 정답

③ \(\dfrac{Q}{\varepsilon_s}\)

④ \(Q\)

💡 해설 보기

유전체 내 전기력선 수
유전율 \(\varepsilon = \varepsilon_0\varepsilon_s\)인 유전체에서 전기력선 총 수:
\[N = \frac{Q}{\varepsilon} = \frac{Q}{\varepsilon_0\varepsilon_s}\]진공(\(\varepsilon_0\))보다 유전율이 크면 전기력선 수가 줄어듭니다.

Q1424 전자기학 📄 2025.5 기출

그림에서 두 자성체가 맞닿은 경계면을 감싸도록 미소 폐곡면을 잡았을 때, 이 폐곡면 전체에 대하여 언제나 성립하는 식은?

① \(\oint_l B\cdot n\,dl=0\)

② \(\oint_s H\cdot n\,ds=0\)

③ \(\oint_s B\cdot n\,ds=0\) ★ 정답

④ \(\oint_s B\cdot n\sin\theta\,ds=0\)

💡 해설 보기

자속의 발산(가우스 자기 법칙)
자속은 발산이 없으므로 어떤 폐곡면에 대해서도:
\[\oint_S \boldsymbol{B}\cdot d\boldsymbol{S} = 0\]이는 자기 단극자가 존재하지 않는다는 것을 의미합니다.

Q1425 전자기학 📄 2025.5 기출

진공 속에서 반지름 5[cm]인 도체구 A를, 안지름 10[cm]·바깥지름 12.5[cm]인 속 빈 도체구 B가 같은 중심으로 둘러싸고 있다. A에 \(5\times10^{-10}\)[C]을 주고 B를 대전시키지 않았다면 A의 전위는 약 몇 [V]인가?

① 45

② 81 ★ 정답

③ 90

④ 99

💡 해설 보기

동심 도체구 계 전위
구 A(반지름 \(r_A=0.05\)m), 속 빈 구 B(\(r_1=0.1\)m, \(r_2=0.125\)m)
A의 전위는 세 구간 기여의 합:
\[V_A = \frac{Q}{4\pi\varepsilon_0}\left(\frac{1}{r_A}-\frac{1}{r_1}+\frac{1}{r_2}\right)\]\[= 9\times10^9\times5\times10^{-10}\left(20-10+8\right) = 4.5\times18 = \boxed{81}\text{ [V]}\]

Q1426 전자기학 📄 2025.5 기출

손실이 없는 매질의 고유임피던스가 \(\eta=40\pi\)[Ω]로 측정되었다. 이 매질의 비투자율이 1이고 자계의 세기가 \(H=0.2\cos(\omega t-2z)\hat{x}-0.4\sin(\omega t-2z)\hat{y}\)[AT/m]로 주어질 때, 각주파수는 몇 [rad/s]인가?

① \(0.5\times10^8\)

② \(1\times10^8\)

③ \(2\times10^8\) ★ 정답

④ \(6\times10^8\)

💡 해설 보기

평면파 각주파수
고유임피던스: \(\eta=\frac{\eta_0}{\sqrt{\varepsilon_r}}=40\pi\) → \(\sqrt{\varepsilon_r}=3\), \(\varepsilon_r=9\)
위상상수 \(\beta=2\)에서:
\[\beta = \frac{\omega}{c}\sqrt{\varepsilon_r} \Rightarrow \omega = \frac{\beta c}{\sqrt{\varepsilon_r}} = \frac{2\times3\times10^8}{3} = \boxed{2\times10^8}\text{ [rad/s]}\]

Q1427 전자기학 📄 2025.5 기출

반지름 a[m]인 도체구에 전하 Q[C]를 주었을 때, 도체구를 둘러싼 유전체의 유전율이 \(\varepsilon_s\)이면 경계면에 나타나는 분극전하밀도는 몇 [C/m²]인가?

① \(\dfrac{Q}{4\pi a^2}(\varepsilon_s-1)\)

② \(\dfrac{Q}{4\pi a^2}\!\left(\dfrac{1}{\varepsilon_s}-1\right)\)

③ \(\dfrac{Q}{4\pi a^2}\!\left(1-\dfrac{1}{\varepsilon_s}\right)\) ★ 정답

④ \(\dfrac{Q}{4\pi a^2}(1-\varepsilon_s)\)

💡 해설 보기

분극전하밀도
전속밀도(경계 유지): \(D = \frac{Q}{4\pi a^2}\)
전계: \(E = \frac{D}{\varepsilon_0\varepsilon_s}\)
분극벡터: \(P = D - \varepsilon_0 E = \frac{Q}{4\pi a^2}\left(1-\frac{1}{\varepsilon_s}\right)\)
경계 법선방향이므로 분극전하밀도 \(\rho_{ps} = P = \boxed{\frac{Q}{4\pi a^2}\left(1-\frac{1}{\varepsilon_s}\right)}\)

Q1428 전자기학 📄 2025.5 기출

전계 및 자계의 세기가 각각 E, H일 때, 포인팅 벡터 P의 표시로 옳은 것은?

① \(P=\dfrac{1}{2}E\times H\)

② \(P=H\operatorname{rot}E\)

③ \(P=E\times H\) ★ 정답

④ \(P=E\operatorname{rot}H\)

💡 해설 보기

포인팅 벡터
전자파 에너지 흐름 방향을 나타내는 포인팅 벡터:
\[\boldsymbol{P} = \boldsymbol{E}\times\boldsymbol{H}\text{ [W/m²]}\]전계와 자계에 수직인 방향으로 에너지가 전파됩니다.

Q1429 전자기학 📄 2025.5 기출

어떤 물질을 균일한 자계 속에 넣었더니, 물질 내부의 자속밀도가 진공일 때보다 오히려 조금 줄어들었다. 이 물질의 비투자율 \(\mu_r\)에 대한 설명으로 옳은 것은?

① \(\mu_r>1\)

② \(\mu_r=1\)

③ \(\mu_r\gg1\)

④ \(0<\mu_r<1\) ★ 정답

💡 해설 보기

반자성체 비투자율
자계 속에서 자속밀도가 진공보다 감소 → 반자성체
반자성체: \(0 < \mu_r < 1\)
상자성체: \(\mu_r > 1\)
강자성체: \(\mu_r \gg 1\)

Q1430 전자기학 📄 2025.5 기출

정사각형 도선의 한 변이 0.4[m]이고, 여기에 5[A]의 직류가 흐른다. 도선이 이루는 정사각형 중심에서 자계의 세기는 약 몇 [A/m]인가?

① 2.81[A/m]

② 5.63[A/m]

③ 7.96[A/m]

④ 11.25[A/m] ★ 정답

💡 해설 보기

정사각형 도선 중심 자계
한 변의 길이 \(a=0.4\)m, 전류 \(I=5\)A
정사각형 중심에서의 자계 공식:
\[H = \frac{2\sqrt{2}\,I}{\pi a} = \frac{2\sqrt{2}\times5}{\pi\times0.4} = \frac{10\sqrt{2}}{0.4\pi} \approx \boxed{11.25}\text{ [A/m]}\](각 변의 기여분 \(H_1=\frac{I}{4\pi d}\times2\sin45°=2.81\) A/m, 4변 합산으로도 동일)

Q1431 전자기학 📄 2025.5 기출

권수 200회인 코일에 쇄교하던 자속이 0.5[Wb]에서 0.1[Wb]까지 0.02초 동안 고르게 줄었다. 이 사이 코일 양단에 나타나는 기전력의 크기는 몇 [V]인가?

① 0.1

② 20

③ 4,000 ★ 정답

④ 800,000

💡 해설 보기

패러데이 전자유도 법칙
\[e = N\frac{\Delta\Phi}{\Delta t} = 200\times\frac{0.5-0.1}{0.02} = 200\times20 = \boxed{4{,}000}\text{ [V]}\]코일 권수가 많을수록, 자속 변화율이 클수록 유도기전력이 커집니다.

Q1432 전자기학 📄 2025.5 기출

단면적 0.25[m²], 자로의 길이 0.6[m]인 공극의 자기저항은 약 몇 [AT/Wb]인가? (단, 공극의 투자율은 진공의 투자율과 같다고 본다.)

① \(3.02\times10^{-6}\)

② \(1.91\times10^6\) ★ 정답

③ \(3.32\times10^5\)

④ \(2.40\times10^7\)

💡 해설 보기

자기저항
\[R_m = \frac{l}{\mu_0 A} = \frac{0.6}{4\pi\times10^{-7}\times0.25} = \frac{0.6}{\pi\times10^{-7}} \approx \boxed{1.91\times10^6}\text{ [AT/Wb]}\]

Q1433 전자기학 📄 2025.5 기출

유전율이 \(\varepsilon\)인 매질에 \(E=E_m\sin\omega t\)인 전계가 걸려 있다. 이때 흐르는 변위전류밀도의 최댓값은?

① \(\varepsilon\omega^2 E_m\)

② \(\dfrac{\varepsilon E_m}{\omega}\)

③ \(\varepsilon\omega E_m^2\)

④ \(\varepsilon\omega E_m\) ★ 정답

💡 해설 보기

변위전류밀도 최댓값
\(E = E_m\sin\omega t\)일 때 변위전류밀도:
\[J_d = \varepsilon\frac{\partial E}{\partial t} = \varepsilon\omega E_m\cos\omega t\]최댓값: \(J_{d,\max} = \boxed{\varepsilon\omega E_m}\)

Q1434 전자기학 📄 2025.5 기출

대지면에 높이 h로 평행하게 가설된 매우 긴 선전하가 지면으로부터 받는 힘은?

① \(h^2\)에 반비례한다.

② h에 비례한다.

③ h에 반비례한다. ★ 정답

④ \(h^2\)에 비례한다.

💡 해설 보기

선전하에 작용하는 힘 (영상법)
높이 \(h\)의 선전하에 대한 영상 선전하(대칭)와의 거리 \(2h\).
단위길이당 힘:
\[f = \frac{\rho_l^2}{4\pi\varepsilon_0\cdot 2h} \propto \frac{1}{h}\]따라서 힘은 \(h\)에 반비례합니다.

Q1435 전자기학 📄 2025.5 기출

플레밍의 왼손법칙에서 수식 \(F=B\times I\times l\)[N] 중 F에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 발전기의 브러시에 작용하는 힘이다.

② 전동기의 계자극에 작용하는 힘이다.

③ 전동기의 전기자에 작용하는 힘이다. ★ 정답

④ 발전기의 정류자에 작용하는 힘이다.

💡 해설 보기

플레밍의 왼손 법칙
왼손 법칙은 전동기에 적용:
엄지→힘(F), 검지→자계(B), 중지→전류(I)
\(F=BIl\)[N]은 전동기 전기자 도체에 작용하는 힘입니다.
(발전기는 오른손 법칙 적용)

Q1436 전자기학 📄 2025.5 기출

점전하에 의한 전위 함수가 \(V=\dfrac{1}{x^2+y^2}\)[V]일 때 gradV는?

① \(-\dfrac{i2x}{(x^2+y^2)^2}\)

② \(-\dfrac{j2y}{(x^2+y^2)^2}\)

③ \(-\dfrac{i2x+j2y}{(x^2+y^2)^2}\) ★ 정답

④ \(-\dfrac{ix+jy}{(x^2+y^2)^2}\)

💡 해설 보기

전위의 기울기(gradient)
\(V = \frac{1}{x^2+y^2}\)
\[\frac{\partial V}{\partial x} = -\frac{2x}{(x^2+y^2)^2},\quad \frac{\partial V}{\partial y} = -\frac{2y}{(x^2+y^2)^2}\]\[\operatorname{grad}V = \nabla V = \boxed{-\frac{i2x+j2y}{(x^2+y^2)^2}}\]

Q1437 전자기학 📄 2025.5 기출

비유전율 9, 비투자율 1인 손실 없는 매질 속을 평면파가 진행한다. 전계 진폭이 60[V/m]로 측정됐다면 같은 지점에서 자계 진폭은 약 몇 [A/m]인가? (단, 진공의 고유임피던스는 377[Ω]으로 본다.)

① 0.053

② 0.16

③ 0.48 ★ 정답

④ 1.43

💡 해설 보기

평면파 자계 진폭
고유임피던스: \(\eta = \frac{\eta_0}{\sqrt{\varepsilon_r}} = \frac{377}{\sqrt{9}} = \frac{377}{3} \approx 125.7\text{ [Ω]}\)
\[H_m = \frac{E_m}{\eta} = \frac{60}{125.7} \approx \boxed{0.48}\text{ [A/m]}\]

Q1438 전자기학 📄 2025.5 기출

내압이 2.0[kV]이고 정전용량이 각각 0.01[μF], 0.02[μF], 0.04[μF]인 3개의 커패시터를 직렬로 연결했을 때 전체 내압은 몇 V인가?

① 3500 ★ 정답

② 4000

③ 1750

④ 2000

💡 해설 보기

직렬 콘덴서 전체 내압
직렬에서 전하 Q 공통, C₁이 가장 작아 먼저 내압 도달.
최대 Q: \(Q_{max} = C_1\times V_1 = 0.01\times2000 = 20\)[μC]
합성 정전용량: \(C = \frac{1}{\frac{1}{0.01}+\frac{1}{0.02}+\frac{1}{0.04}} = \frac{1}{175}\)[μF]
\[V_{total} = \frac{Q}{C} = 20\times175 = \boxed{3500}\text{ [V]}\]

Q1439 전자기학 📄 2025.5 기출

두 개의 콘덴서를 직렬접속하고 직류전압을 인가시 설명으로 옳지 않은 것은?

① 합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량의 합과 같다 ★ 정답

② 각 콘덴서의 두 전극에 정전유도에 의하여 정·부의 동일한 전하가 나타나고 전하량은 일정하다

③ 정전용량이 작은 콘덴서에 전압이 많이 걸린다

④ 합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량보다 작아진다

💡 해설 보기

콘덴서 직렬접속 특성
직렬접속 합성 정전용량: \(\frac{1}{C}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}\) → 각각보다 작음
① 틀림: 합성 정전용량은 "합"이 아닌 역수의 합의 역수
③ 맞음: \(V = Q/C\)이므로 C 작을수록 V 큼

Q1440 전자기학 📄 2025.5 기출

전계가 \(E=i+2j+3k\)[V/cm]로 주어질 때, 0.01[μC]의 전하를 원점에서 \(r=3i\)[m]까지 이동시키는 데 필요한 일[J]은?

① \(3\times10^{-6}\) ★ 정답

② \(3\times10^{-8}\)

③ \(4.69\times10^{-6}\)

④ \(4.69\times10^{-8}\)

💡 해설 보기

균일 전계에서 한 일
\(E=i+2j+3k\)[V/cm] \(=100i+200j+300k\)[V/m]
\[W = Q\cdot(\boldsymbol{E}\cdot\boldsymbol{r}) = 0.01\times10^{-6}\times(100\times3) = 0.01\times10^{-6}\times300 = \boxed{3\times10^{-6}}\text{ [J]}\]

Q1439 회로이론 📄 2025.5 기출

시정수가 0.1[s]인 1차 지연 요소 \(G(s)=\dfrac{1}{1+0.1s}\)에 각주파수 \(\omega=10\)[rad/s]의 정현파를 넣었다. 이때 이득[dB]과 입력 대비 위상[°]을 옳게 짝지은 것은?

① 이득 -3.01[dB], 위상 -45° ★ 정답

② 이득 -3.01[dB], 위상 +45°

③ 이득 +3.01[dB], 위상 -45°

④ 이득 -6.02[dB], 위상 -63.4°

💡 해설 보기

1차 지연 요소의 주파수 응답
\(G(j\omega) = \frac{1}{1+j\omega T}\), \(\omega T = 10\times0.1 = 1\)
이득: \(|G| = \frac{1}{\sqrt{1+1^2}} = \frac{1}{\sqrt{2}}\)
\[\text{이득[dB]} = 20\log\frac{1}{\sqrt{2}} = -10\log2 \approx \boxed{-3.01}\text{ dB}\]위상: \(-\arctan(1) = \boxed{-45°}\)

Q1440 회로이론 📄 2025.5 기출

제어장치가 제어대상에 가하는 제어신호로 제어장치의 출력인 동시에 제어대상의 입력인 신호는?

① 목표값

② 동작신호

③ 제어량

④ 조작량 ★ 정답

💡 해설 보기

조작량(Manipulated Variable)
제어계 신호 흐름: 목표값→편차→제어기→조작량→제어대상→제어량
조작량: 제어장치의 출력 = 제어대상의 입력
예) 보일러 제어에서 조작량 = 연료 밸브 개도

Q1441 회로이론 📄 2025.5 기출

초기값이 모두 0인 어떤 계가 \(\dfrac{d^2y(t)}{dt^2}+5\dfrac{dy(t)}{dt}+6y(t)=2\dfrac{dx(t)}{dt}+3x(t)\)를 만족한다. 넣는 쪽을 x(t), 나오는 쪽을 y(t)로 볼 때 이 계의 전달함수는?

① \(\dfrac{s^2+5s+6}{2s+3}\)

② \(\dfrac{3s+2}{s^2+5s+6}\)

③ \(\dfrac{2s+3}{s^2+6s+5}\)

④ \(\dfrac{2s+3}{s^2+5s+6}\) ★ 정답

💡 해설 보기

미분방정식에서 전달함수 유도
라플라스 변환(초기값 0):
\[(s^2+5s+6)Y(s) = (2s+3)X(s)\]\[G(s) = \frac{Y(s)}{X(s)} = \boxed{\frac{2s+3}{s^2+5s+6}}\]

Q1442 회로이론 📄 2025.5 기출

1차 지연요소의 전달함수가 \(G(s)=\dfrac{k}{s+10}\)인 제어계에서 절점주파수는 몇 [rad/s]인가?

① 0.01

② 0.1

③ 1

④ 10 ★ 정답

💡 해설 보기

절점주파수(Corner Frequency)
\(G(s) = \frac{k}{s+10}\) → 시정수 \(T = \frac{1}{10}\)
절점주파수: \(\omega_c = \frac{1}{T} = \boxed{10}\)[rad/s]
이 주파수에서 이득이 3dB 감소, 위상 -45°

Q1443 회로이론 📄 2025.5 기출

전달함수 \(\dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{1}{4s^2+3s+1}\)인 제어계는 다음 중 어느 경우에 해당하는가?

① 과제동

② 무제동

③ 임계제동

④ 부족제동 ★ 정답

💡 해설 보기

2차 제어계 제동 판별
\(4s^2+3s+1=0\) → \(s^2+0.75s+0.25=0\)
\(\omega_n^2=0.25\) → \(\omega_n=0.5\), \(2\zeta\omega_n=0.75\) → \(\zeta=0.75\)
\(0<\zeta<1\) → 부족제동(감쇠진동)

Q1444 회로이론 📄 2025.5 기출

그림처럼 결선한 평형 3상 회로가 있다. 전원 쪽 전압이 \(V_{ab}=300\)[V], 부하 한 상당 임피던스가 \(Z=6-j6\)[Ω]이라면 전원에서 부하로 흘러 나가는 선전류 \(I_a\)는 약 몇 [A]인가? (단, 상순은 a-b-c이다.)

① \(61.24\angle{-15°}\)

② \(61.24\angle{15°}\) ★ 정답

③ \(35.36\angle{45°}\)

④ \(61.24\angle{45°}\)

💡 해설 보기

평형 3상 △부하 선전류
상전류: \(I_{ph} = \frac{V_{ph}}{|Z|} = \frac{300}{\sqrt{36+36}} = \frac{300}{6\sqrt{2}} = 35.36\)[A]
선전류: \(I_a = \sqrt{3}\times35.36 = 61.24\)[A]
위상: Z의 각도 -45°, 선전류는 상전류보다 -30° → \(I_a = 61.24\angle{15°}\)[A]

Q1445 회로이론 📄 2025.5 기출

그림과 같은 RLC 회로에서 입력전압이 \(e_i(t)\), 출력전류가 \(i(t)\)일 때, 이 회로의 전달함수 \(\dfrac{I(s)}{E_i(s)}\)는?

① \(\dfrac{1}{RCs^2+LCs+1}\)

② \(\dfrac{Cs}{RCs^2+LCs+1}\)

③ \(\dfrac{Cs}{LCs^2+RCs+1}\) ★ 정답

④ \(\dfrac{1}{LCs^2+RCs+1}\)

💡 해설 보기

RLC 직렬회로 전달함수
KVL: \(e_i = L\frac{di}{dt}+Ri+\frac{1}{C}\int i\,dt\)
라플라스 변환 후 정리:
\[\frac{I(s)}{E_i(s)} = \frac{Cs}{LCs^2+RCs+1}\]

Q1446 회로이론 📄 2025.5 기출

전달함수 \(\dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{25}{s^2+6s+25}\)인 2차 제어시스템의 감쇠 진동 주파수(\(\omega_d\))는 몇 rad/sec인가?

① 3

② 6

③ 4 ★ 정답

④ 5

💡 해설 보기

감쇠 진동 주파수
\(\omega_n = \sqrt{25} = 5\), \(2\zeta\omega_n = 6\) → \(\zeta = 0.6\)
\[\omega_d = \omega_n\sqrt{1-\zeta^2} = 5\times\sqrt{1-0.36} = 5\times0.8 = \boxed{4}\text{ [rad/s]}\]

Q1447 회로이론 📄 2025.5 기출

그림과 같은 블록선도의 등가 종합전달함수(C/R)는?

① \(\dfrac{G_1G_2G_3}{1+G_1G_2+G_1G_2G_3}\)

② \(\dfrac{G_1G_2G_4}{1+G_1G_2+G_1G_2G_4}\)

③ \(\dfrac{G_1G_2G_3}{1+G_2G_3+G_1G_2G_4}\) ★ 정답

④ \(\dfrac{G_1G_2G_3}{1+G_2G_2+G_1G_2G_3}\)

💡 해설 보기

블록선도 메이슨 공식
전향경로: \(G_1G_2G_3\)
루프 1: \(-G_2G_3\) (내부 궤환)
루프 2: \(-G_1G_2G_4\) (외부 궤환)
\[\frac{C}{R} = \frac{G_1G_2G_3}{1+G_2G_3+G_1G_2G_4}\]

Q1448 회로이론 📄 2025.5 기출

그림의 신호흐름선도에서 외란입력 E(s)와 출력 C(s) 사이의 전달함수는?

① \(\dfrac{C}{R}=\dfrac{abcde}{1+af+cg}\)

② \(\dfrac{C}{R}=\dfrac{abcde}{1+af+cg+acfg}\)

③ \(\dfrac{C}{R}=\dfrac{bcde}{1+af+cg+acfg}\) ★ 정답

④ \(\dfrac{C}{R}=\dfrac{bcde}{1+af+cg}\)

💡 해설 보기

신호흐름선도 메이슨 공식 (E(s)→C(s))
E(s)로부터 C(s)까지 전향경로 이득: \(bcde\)
루프: \(-af\), \(-cg\), 비접촉 루프: \(+acfg\)
\[\frac{C(s)}{E(s)} = \frac{bcde}{1+af+cg+acfg}\]

Q1449 회로이론 📄 2025.5 기출

개루프 전달함수 \(G(s)=\dfrac{s+2}{(s+1)(s+3)}\)인 단위 피드백 제어계의 특성방정식은?

① \(s^2+4s+3=0\)

② \(s^2+4s+6=0\)

③ \(s^2+5s+5=0\) ★ 정답

④ \(s^2+3s+2=0\)

💡 해설 보기

단위 피드백 제어계 특성방정식
특성방정식: \(1+G(s)=0\)
\[1+\frac{s+2}{(s+1)(s+3)} = 0 \Rightarrow (s+1)(s+3)+(s+2)=0\]\[s^2+4s+3+s+2=0 \Rightarrow \boxed{s^2+5s+5=0}\]

Q1450 회로이론 📄 2025.5 기출

그림과 같은 블록선도에서 전달함수 \(\left(\dfrac{C(s)}{R(s)}\right)\)는?

① \(\dfrac{5}{11}\)

② \(\dfrac{5}{17}\)

③ \(\dfrac{6}{17}\) ★ 정답

④ \(\dfrac{6}{11}\)

💡 해설 보기

블록선도 전달함수 (메이슨)
전향경로 이득: 분자 6
특성식(분모): 관련 루프 합산 = 17
\[\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{6}{17}\]

Q1451 회로이론 📄 2025.5 기출

e(t)의 Z변환을 E(z)라 할 때, e(t)의 초기값을 구하는 방법은 다음 중 어느 것인가?

① \(\lim_{z\to0}E(z)\)

② \(\lim_{z\to\infty}zE(z)\)

③ \(\lim_{z\to\infty}E(z)\) ★ 정답

④ \(\lim_{z\to0}zE(z)\)

💡 해설 보기

Z변환 초기값 정리
\[e(0) = \lim_{z\to\infty} E(z)\]최종값 정리: \(e(\infty) = \lim_{z\to1}(1-z^{-1})E(z)\)
초기값은 \(z\to\infty\)에서 E(z)의 극한값입니다.

Q1452 회로이론 📄 2025.5 기출

어떤 2차 제어계의 단위계단응답을 관측하였더니 최대 오버슈트가 20[%], 제2 오버슈트가 4[%]로 나타났다. 이 응답의 감쇠비(decay ratio)는?

① 0.2 ★ 정답

② 0.04

③ 0.16

④ 5

💡 해설 보기

감쇠비(Decay Ratio)
\[\text{감쇠비} = \frac{\text{제2오버슈트}}{\text{최대오버슈트}} = \frac{4\%}{20\%} = \boxed{0.2}\]각 오버슈트는 등비수열을 이루며 공비가 감쇠비입니다.

Q1453 회로이론 📄 2025.5 기출

\(G(s)H(s)=\dfrac{K}{s^2(s+1)^2}\)의 근궤적 수는?

① 0

② 1

③ 4 ★ 정답

④ 2

💡 해설 보기

근궤적 수(가지 수)
근궤적 수 = 특성방정식의 극점 수(분모 차수)
\(G(s)H(s) = \frac{K}{s^2(s+1)^2}\): 극점 4개(s=0 중복 2, s=-1 중복 2)
→ 근궤적 수 = \(\boxed{4}\)

Q1454 회로이론 📄 2025.5 기출

2차계 전달함수가 \(G(s)=\dfrac{\omega_n^2}{s^2+2\zeta\omega_n s+\omega_n^2}\)인 제어계가 있다. \(\zeta=1\), \(\omega_n=1\)일 때, 이 계의 단위 임펄스 응답은?

① \(1-e^{-t}\)

② \(\dfrac{1}{2}t^2\)

③ \(te^{-t}\) ★ 정답

④ \(e^{-t}\)

💡 해설 보기

임계제동 임펄스 응답
\(\zeta=1, \omega_n=1\): 특성방정식 \((s+1)^2=0\)
전달함수: \(G(s) = \frac{1}{(s+1)^2}\)
임펄스 응답: \(g(t) = \mathcal{L}^{-1}\left\{\frac{1}{(s+1)^2}\right\} = \boxed{te^{-t}}\)

Q1455 회로이론 📄 2025.5 기출

다음 중 \(G(s)H(s)=\dfrac{K}{Ts+1}\)일 때, 이 계통은 어떤 형인가?

① 1형

② 3형

③ 2형

④ 0형 ★ 정답

💡 해설 보기

제어계 형(Type) 판별
형의 수 = 개루프 전달함수에서 \(s=0\) 극점의 수
\(G(s)H(s) = \frac{K}{Ts+1}\): \(s=0\) 극점 없음 → 0형
1형: \(K/s\), 2형: \(K/s^2\) 꼴

Q1456 회로이론 📄 2025.5 기출

상태방정식 \(\dfrac{d}{dt}x(t)=Ax(t)+Bu(t)\)에서 \(A=\begin{bmatrix}2&2\\0.5&2\end{bmatrix}\)일 때, A의 고유값은?

① 2, -5

② 1, -5

③ 2, 3

④ 1, 3 ★ 정답

💡 해설 보기

행렬 고유값
\(A=\begin{bmatrix}2&2\\0.5&2\end{bmatrix}\), 특성방정식: \(\det(\lambda I-A)=0\)
\[(\lambda-2)^2-2\times0.5=0 \Rightarrow (\lambda-2)^2=1\]\[\lambda-2=\pm1 \Rightarrow \lambda = \boxed{1 \text{ 또는 } 3}\]

Q1457 회로이론 📄 2025.5 기출

그림의 시퀀스 회로에서 누름버튼 A를 누른 채로 두어 X₁이 여자된 상태이다. 이 상태에서 누름버튼 B를 함께 눌렀을 때 나타나는 결과로 옳은 것은?

① X₁이 소자되고 대신 X₂가 여자된다.

② X₁과 X₂가 나란히 여자되어 두 코일이 함께 동작한다.

③ X₂는 여자되지 못하고 X₁의 여자 상태만 그대로 이어진다. ★ 정답

④ X₂가 여자와 소자를 되풀이하여 점멸 동작을 한다.

💡 해설 보기

시퀀스 회로 인터록(Interlock)
X₁이 여자된 상태에서 B 버튼을 누르면 X₂ 회로에 있는 X₁의 b접점(NC)이 열려 있어
→ X₂는 여자되지 못함 (인터록 동작)
X₁ 여자 상태는 자기유지 접점에 의해 유지됩니다.

Q1458 회로이론 📄 2025.5 기출

제어시스템의 주파수 전달함수가 \(G(j\omega)=j5\omega\)이고, 주파수가 \(\omega=0.02\)[rad/sec]일 때 이 제어시스템의 이득[dB]은?

① 10

② -20 ★ 정답

③ -10

④ 20

💡 해설 보기

주파수 전달함수 이득
\(G(j\omega)=j5\omega\), \(\omega=0.02\)[rad/s]
\[|G(j0.02)| = 5\times0.02 = 0.1\]\[\text{이득[dB]} = 20\log_{10}(0.1) = 20\times(-1) = \boxed{-20}\text{ dB}\]

Q1421 전력공학 📄 2025.5 기출

반지름 1[cm]인 전선 3가닥을 한 변이 2[m]인 정삼각형의 꼭짓점에 각각 배치한 1회선 송전선로가 있다. 이 선로의 작용인덕턴스는 약 몇 [mH/km]인가?

① 1.06[mH/km]

② 1.56[mH/km]

③ 1.11[mH/km] ★ 정답

④ 2.03[mH/km]

💡 해설 보기

작용인덕턴스 (정삼각형 배치)
\[L = 0.05 + 0.4605\log_{10}\frac{D}{r}\text{ [mH/km]}\]\(D=2\)m, \(r=0.01\)m 대입:
\[L = 0.05 + 0.4605\times\log_{10}200 = 0.05 + 0.4605\times2.301 = \boxed{1.11}\text{ [mH/km]}\]

Q1422 전력공학 📄 2025.5 기출

3상 송전선로와 통신선이 나란히 시설되어 있을 때, 통신유도장해로 통신선에 유도되는 정전유도전압에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 통신선의 길이에 비례하며, 대지전압에도 비례한다.

② 통신선의 길이와는 무관하며, 대지전압에는 비례한다. ★ 정답

③ 통신선의 길이에 반비례하며, 대지전압에는 비례한다.

④ 통신선 길이의 제곱에 비례하고, 대지전압에는 반비례한다.

💡 해설 보기

정전유도전압의 특성
정전유도전압 \(V_s = \frac{C_{ab}}{C_{ab}+C_b}E\)
식에서 통신선 길이 항이 없으므로 길이와 무관, 대지전압 E에는 비례합니다.
(전자유도전압은 통신선 길이에 비례함에 유의)

Q1423 전력공학 📄 2025.5 기출

고압배전계통의 구성 순서로 알맞은 것은?

① 배전변전소→간선→분기선→급전선

② 배전변전소→급전선→간선→분기선 ★ 정답

③ 배전변전소→급전선→분기선→간선

④ 배전변전소→간선→급전선→분기선

💡 해설 보기

고압배전계통 구성 순서
배전변전소 → 급전선(feeder) → 간선(main line) → 분기선(branch)
급전선: 변전소에서 간선 합류점까지
분기선: 간선에서 수용가로 분기되는 선로

Q1424 전력공학 📄 2025.5 기출

전력계통의 주파수 변동은 주로 무엇의 변화에 기인하는가?

① 계통 임피던스

② 유효전력 ★ 정답

③ 무효전력

④ 계통전압

💡 해설 보기

전력계통 주파수와 유효전력
주파수 \(f\)는 발전기 회전속도에 비례 → 유효전력 수급 균형에 의해 결정
부하 증가(유효전력 증가) → 발전기 감속 → 주파수 감소
무효전력은 전압에 영향, 주파수와는 무관

Q1425 전력공학 📄 2025.5 기출

전력계통의 주회로에 사용되는 것으로 고장 전류와 같은 대전류를 차단할 수 있는 것은?

① 유입개폐기(OS)

② 차단기(CB) ★ 정답

③ 선로 개폐기(LS)

④ 단로기(DS)

💡 해설 보기

차단기(CB) vs 단로기(DS)
차단기: 부하전류·고장전류(대전류) 차단 가능
단로기: 무부하 상태에서만 개폐 (소호능력 없음)
유입개폐기: 부하전류 개폐 가능, 고장전류 차단 불가

Q1426 전력공학 📄 2025.5 기출

정사각형 네 꼭짓점에 소도체를 하나씩 배치한 4도체 선로가 그림과 같다. 소도체 반지름은 1.5[cm], 이웃 소도체 사이 간격은 60[cm]이다. 소도체 상호거리의 기하평균값[cm]으로 옳은 것은?

① 68.3

② 75.6

③ 67.3 ★ 정답

④ 71.4

💡 해설 보기

4도체 소도체 상호거리 기하평균(GMD)
정사각형 배치, 이웃 간격 60cm, 대각선 \(60\sqrt{2}\)cm
6쌍 거리: 4쌍×60, 2쌍×\(60\sqrt{2}\)
\[GMD = (60^4\times(60\sqrt{2})^2)^{1/6} = 60\times 2^{1/6} \approx 60\times1.122 = \boxed{67.3}\text{ [cm]}\]

Q1427 전력공학 📄 2025.5 기출

수력발전소의 댐을 설계하거나 저수지의 용량 등을 결정하는데 가장 적당한 것은?

① 수위유량곡선

② 적산유량곡선 ★ 정답

③ 유량도

④ 유황곡선

💡 해설 보기

수문 방류량 관리 곡선
• 적산유량곡선(누가유량곡선): 누적 유량 vs 시간 → 저수지 용량 설계에 최적
• 유황곡선: 유량별 일수 분포 → 발전계획 수립
• 수위유량곡선: 수위 vs 유량 관계

Q1428 전력공학 📄 2025.5 기출

피뢰기의 구조에 해당하는 것은?

① 소호리액터와 콘덴서

② 특성요소와 직렬갭 ★ 정답

③ 특성요소와 소호리액터

④ 특성요소와 콘덴서

💡 해설 보기

피뢰기 구조
피뢰기 = 특성요소(비선형 저항, SiC 또는 ZnO) + 직렬갭
• 직렬갭: 상용주파수 전류 차단, 뇌 서지 방전 허용
• 특성요소: 이상전압 제한(클램핑)
현재는 무간극 ZnO 피뢰기도 많이 사용

Q1429 전력공학 📄 2025.5 기출

어떤 변전소의 총 부하용량이 전등 600[kW], 동력 800[kW]이다. 각각의 수용률은 전등 60[%], 동력 80[%]이며, 수용가 간의 부등률은 전등 1.2, 동력 1.6이고, 전등부하와 동력부하 간의 부등률은 1.4이다. 이때 변전소의 최대전력은 몇 [kW]인가? (단, 선로의 전력손실은 10[%]이다.)

① 600

② 550 ★ 정답

③ 450

④ 500

💡 해설 보기

변전소 최대전력 계산
전등 최대전력: \(\frac{600\times0.6}{1.2}=300\)[kW]
동력 최대전력: \(\frac{800\times0.8}{1.6}=400\)[kW]
종합 최대전력(부등률 1.4 적용): \(\frac{300+400}{1.4}=500\)[kW]
선로손실 10% 포함: \(500\times1.1 = \boxed{550}\)[kW]

Q1430 전력공학 📄 2025.5 기출

전력선 1선의 대지전압을 E, 통신선의 대지정전용량을 \(C_b\), 전력선과 통신선 사이의 상호정전용량을 \(C_{ab}\)라 할 때, 통신선에 유기되는 정전유도전압은?

① \(\dfrac{C_b}{C_{ab}+C_b}E\)

② \(\dfrac{C_{ab}}{C_{ab}+C_b}E\) ★ 정답

③ \(\dfrac{C_{ab}+C_b}{C_b}E\)

④ \(\dfrac{C_{ab}+C_a}{C_{ab}}E\)

💡 해설 보기

정전유도전압 공식
전력선 대지전압 E, 상호정전용량 \(C_{ab}\), 통신선 대지정전용량 \(C_b\):
\[V_s = \frac{C_{ab}}{C_{ab}+C_b}\cdot E\]정전용량 분압 원리로 유도됩니다.

Q1431 전력공학 📄 2025.5 기출

송전전력, 송전거리, 전선의 비중 및 전력손실률이 일정하다고 하면 전선의 단면적 A[mm²]와 송전전압 V[kV]와의 관계로 옳은 것은?

① \(A\propto 1/\sqrt{V}\)

② \(A\propto 1/V^2\) ★ 정답

③ \(A\propto V\)

④ \(A\propto V^2\)

💡 해설 보기

전선 단면적과 송전전압의 관계
전류: \(I=\frac{P}{\sqrt{3}V\cos\phi}\propto\frac{1}{V}\)
전력손실: \(P_l=I^2\rho l/A\)를 일정하게 유지하면
\(A\propto I^2\propto\frac{1}{V^2}\) → 전압이 높을수록 선로 단면적이 작아짐

Q1432 전력공학 📄 2025.5 기출

기력발전소의 열정산표를 보면, 보일러에 넣은 열 가운데 밖으로 버려지는 몫이 유난히 큰 자리가 하나 있다. 그 몫이 가장 크게 빠져나가는 곳은 어디인가?

① 굴뚝으로 나가는 배기가스가 실어 가는 열

② 복수기에서 냉각수가 실어 가는 열 ★ 정답

③ 터빈과 발전기에서 생기는 기계·전기 손실

④ 급수펌프·통풍기 등 소내 기기가 쓰는 동력

💡 해설 보기

기력발전소 열손실 배분
복수기 냉각수: 약 40~50% (최대 손실)
배기가스: 약 5~10%
기계·전기 손실: 약 1~3%
소내 기기: 약 3~5%
복수기에서 냉각수가 가져가는 열이 가장 큽니다.

Q1433 전력공학 📄 2025.5 기출

수력발전설비에서 흡출관을 사용하는 목적은?

① 속도변동률을 적게 하기 위하여

② 낙차를 늘리기 위하여 ★ 정답

③ 압력을 줄이기 위하여

④ 물의 유선을 일정하게 하기 위하여

💡 해설 보기

흡출관(Draft Tube)의 목적
수차 출구에 설치하여 수차 방출구~방수면 간의 낙차를 유효낙차에 추가
→ 실질적 낙차 증가 효과
수차를 수면 위에 설치하면서도 낙차 손실을 막아줍니다.

Q1434 전력공학 📄 2025.5 기출

공통 중성선 다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측(1차측) 중성선과 저압측(2차측) 중성선을 전기적으로 연결하는 주 목적은?

① 저압측의 단락사고를 검출하기 위함

② 고저압 혼촉 시 수용가에 침입하는 상승전압을 억제하기 위함 ★ 정답

③ 저압측의 접지사고를 검출하기 위함

④ 주상변압기의 중성선측 붓싱(bushing)을 생략하기 위함

💡 해설 보기

고저압 혼촉 방지 (중성선 연결)
고·저압 변압기 중성선 연결 목적:
고저압 혼촉 사고 시 저압측 대지전위 상승 억제
→ 수용가 침입 이상전압을 제한값 이하로 억제

Q1435 전력공학 📄 2025.5 기출

부하전류가 흐르는 전로는 개폐할 수 없으나 기기의 점검이나 수리를 위하여 회로를 분리하거나, 계통의 접속을 바꾸는데 사용하는 것은?

① 차단기

② 단로기 ★ 정답

③ 전력용 퓨즈

④ 부하 개폐기

💡 해설 보기

단로기(DS)의 특성
단로기는 부하전류가 없는 상태에서만 개폐 가능 (무부하 개폐기)
→ 기기 점검·수리 시 회로 분리, 계통 접속 변경에 사용
차단기는 부하전류·고장전류 모두 차단 가능

Q1436 전력공학 📄 2025.5 기출

3상 1회선 송전선을 정삼각형 배치로 시설하였을 때, 3상선로의 작용인덕턴스를 구하는 식은? (단, D는 전선의 선간거리[m], r은 전선의 반지름[m]이다.)

① \(L=0.05+0.4605\log_{10}\dfrac{D}{r^2}\)

② \(L=0.05+0.4605\log_{10}\dfrac{D}{r}\) ★ 정답

③ \(L=0.5+0.4605\log_{10}\dfrac{D}{r}\)

④ \(L=0.5+0.4605\log_{10}\dfrac{D}{r^2}\)

💡 해설 보기

정삼각형 배치 작용인덕턴스 공식
\[L = 0.05 + 0.4605\log_{10}\frac{D}{r}\text{ [mH/km]}\]여기서 0.05는 내부 인덕턴스 항, 0.4605는 외부 인덕턴스 계수
분모에 \(r^2\)이 아닌 \(r\)임에 주의

Q1437 전력공학 📄 2025.5 기출

송배전 계통에서 발생하는 이상전압 중 내부적 원인에 해당하지 않는 것은?

① 선로의 개폐

② 아크 접지

③ 선로의 이상상태

④ 유도뢰 ★ 정답

💡 해설 보기

이상전압 원인 분류
내부 원인: 개폐 서지, 아크 접지, 선로 이상상태, 페란티 현상
외부 원인: 직격뢰, 유도뢰(유도뢰)
유도뢰는 낙뢰의 전자기 유도에 의한 것으로 외부 원인입니다.

Q1438 전력공학 📄 2025.5 기출

송전선에 낙뢰가 가해져 애자에 섬락이 발생하면 아크에 의해 애자가 손상될 수 있다. 이를 방지하기 위해 사용하는 설비는?

① 아모로드

② 가공지선

③ 댐퍼

④ 아킹혼 ★ 정답

💡 해설 보기

아킹혼(Arcing Horn)
애자련 양단에 설치하여 낙뢰로 발생한 아크를 애자에서 이격시켜 소호
• 아킹혼: 아크 소호, 애자 보호
• 아모로드: 전선 진동 방지
• 댐퍼: 전선 미진동 방지

Q1439 전력공학 📄 2025.5 기출

모선 보호에 사용되는 계전방식이 아닌 것은?

① 전류차동 보호방식

② 방향거리 계전방식

③ 위상 비교방식

④ 선택접지 계전방식 ★ 정답

💡 해설 보기

모선 보호 계전방식
모선 보호에 사용되는 방식:
• 전류차동 보호방식
• 위상 비교방식
• 방향거리 계전방식
선택접지 계전방식은 접지사고 선택 차단용으로, 모선 보호와는 무관

Q1440 전력공학 📄 2025.5 기출

수전단과 관련된 설명 중 틀린 것은?

① 경부하 시 수전단에 설치된 동기조상기는 부족여자로 운전한다.

② 중부하 시 수전단에 전력콘덴서를 투입한다.

③ 시충전 시 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아진다.

④ 중부하 시 수전단에 설치된 동기조상기는 부족여자로 운전한다. ★ 정답

💡 해설 보기

수전단 동기조상기 운전
중부하 시: 지상 무효전력 부족 → 동기조상기 과여자 운전(진상 전류 공급)
경부하 시: 무효전력 과잉 → 동기조상기 부족여자 운전(지상 전류 흡수)
④ "중부하 시 부족여자"는 틀린 설명

Q1421 전기기기 📄 2025.5 기출

2방향성 3단자 사이리스터는 어느 것인가?

① SSS

② SCS

③ SCR

④ TRIAC ★ 정답

💡 해설 보기

2방향성 3단자 사이리스터 = TRIAC
• TRIAC(TRIode AC switch): 양방향 전류 제어, 3단자(T1·T2·G)
• SCR: 단방향, 3단자
• SSS: 2단자 양방향
• SCS: 4단자 단방향
TRIAC은 교류 전력 제어(조광기, 온도 조절)에 주로 사용됩니다.

Q1422 전기기기 📄 2025.5 기출

어떤 직류 전동기가 1200[rpm]으로 돌고 있을 때 역기전력 200[V], 전기자 전류 15[A]가 측정되었다. 이 전동기가 내는 토크는 약 몇 [kg·m]인가?

① 0.26

② 2.44 ★ 정답

③ 23.9

④ 234

💡 해설 보기

직류 전동기 토크
기계적 출력 \(P = E_b I_a = 200\times15 = 3000\)[W]
각속도 \(\omega = \frac{2\pi\times1200}{60} = 40\pi\)[rad/s]
토크 \(T = \frac{P}{\omega} = \frac{3000}{40\pi} \approx 23.87\)[N·m]
\[T_{kg\cdot m} = \frac{23.87}{9.8} \approx \boxed{2.44}\text{ [kg·m]}\]

Q1423 전기기기 📄 2025.5 기출

직류기에서 전기자 반작용을 억제하기 위해 사용하는 보상권선의 전류 방향은?

① 계자 전류 방향과 반대이다.

② 전기자 전류 방향과 같다.

③ 계자 전류 방향과 같다.

④ 전기자 전류 방향과 반대이다. ★ 정답

💡 해설 보기

보상권선 전류 방향
보상권선은 전기자 반작용(편자 효과) 억제 목적으로 주극편에 설치
전기자 전류에 의한 기자력을 정확히 상쇄하려면
→ 보상권선 전류 방향 = 전기자 전류 반대 방향

Q1424 전기기기 📄 2025.5 기출

동기각속도가 \(\omega_0\), 회전자각속도가 \(\omega\)인 유도전동기의 2차 효율은?

① \(\dfrac{\omega_0-\omega}{\omega_0}\)

② \(\dfrac{\omega_0-\omega}{\omega}\)

③ \(\dfrac{\omega_0}{\omega}\)

④ \(\dfrac{\omega}{\omega_0}\) ★ 정답

💡 해설 보기

유도전동기 2차 효율
\[\eta_2 = 1-s = \frac{N}{N_s} = \frac{\omega}{\omega_0}\]2차 효율은 기계적 출력/2차 입력 = (1-슬립)
회전자 각속도/동기 각속도로도 표현됩니다.

Q1425 전기기기 📄 2025.5 기출

포화하고 있지 않은 직류발전기의 회전수가 4배로 증가되었을 때 기전력을 전과 같은 값으로 하려면 여자를 속도 변화 전에 얼마로 하여야 하는가?

① 1/3

② 1/8

③ 1/2

④ 1/4 ★ 정답

💡 해설 보기

직류발전기 여자 조정
기전력 \(E = k\Phi N\) (Φ: 자속, N: 회전수)
N을 4배로 올리면 E를 같게 유지하려면:
\(\Phi\propto \frac{1}{N}\) → 여자(자속)를 \(\frac{1}{4}\)로 감소시켜야 합니다.

Q1426 전기기기 📄 2025.5 기출

출력 15[kW]인 3상 유도전동기의 기계손이 350[W]이고, 전부하 시 슬립이 2[%]이다. 전부하 시 2차 동손은 몇 [W]인가?

① 475

② 313 ★ 정답

③ 275

④ 426

💡 해설 보기

유도전동기 2차 동손
기계적 출력 = 출력 + 기계손 = 15000+350 = 15350 [W]
2차 동손 \(P_{c2} = P_{mech}\times\frac{s}{1-s} = 15350\times\frac{0.02}{0.98} \approx \boxed{313}\)[W]
또는: 2차 입력 = 15350/0.98 = 15663 W, 동손 = 15663×0.02 = 313 W

Q1427 전기기기 📄 2025.5 기출

동기기의 전기자를 감을 때 코일의 벌림을 자극 하나가 차지하는 간격의 \(\dfrac{11}{12}\)배로 잡았다. 이렇게 감은 권선의 단절권 계수를 옳게 나타낸 것은?

① \(\sin\dfrac{12}{11}\pi\)

② \(\sin\dfrac{11}{24}\pi\) ★ 정답

③ \(\sin\dfrac{11}{12}\pi\)

④ \(\sin\dfrac{12}{23}\pi\)

💡 해설 보기

단절권 계수
코일 간격 \(y = \frac{11}{12}\tau\) (τ: 극피치)
\[k_p = \sin\frac{y}{\tau}\cdot\frac{\pi}{2} = \sin\left(\frac{11}{12}\times\frac{\pi}{2}\right) = \sin\frac{11\pi}{24}\]단절권은 고조파 억제 및 권선 단자전압 감소 효과가 있습니다.

Q1428 전기기기 📄 2025.5 기출

송전계통의 1차 변전소에서 사용하는 Y-Y-Δ 결선 3권선 변압기의 3차 권선(△결선)에 대한 설명으로 틀린 것은?

① Y-Y-Δ 결선으로 제3고조파 전압에 의한 파형 왜곡을 방지한다.

② 3차 권선에서는 2차 권선과 다른 주파수를 얻을 수 있어 유도기의 속도제어에 사용된다. ★ 정답

③ 3차 권선은 발전소 내부용 전력을 공급한다.

④ 3차 권선에 조상기를 접속하여 송전선의 전압을 조정하고 역률을 개선한다.

💡 해설 보기

3권선 변압기 3차 권선(Δ) 역할
① 제3고조파 순환전류로 파형 개선 ✓
② 틀림: 같은 주파수, 유도기 속도제어 불가
③ 소내 전력 공급 ✓
④ 조상기 접속으로 전압·역률 조정 ✓

Q1429 전기기기 📄 2025.5 기출

우리나라 발전소에 설치되어 3상 교류를 발생하는 발전기는?

① 직권 발전기

② 동기 발전기 ★ 정답

③ 복권 발전기

④ 분권 발전기

💡 해설 보기

우리나라 교류 발전기
우리나라 전력계통(60Hz, 3상)에 설치된 발전기는 모두 동기 발전기
동기 발전기: 회전자 계자, 고정자 전기자, 회전속도 = 동기속도

Q1430 전기기기 📄 2025.5 기출

정격 150[kVA], 6,600/220[V]인 3상 변압기가 지상 역률 0.6 상태로 정격 부하를 걸고 운전되고 있다. 이때 2차측 선전류 가운데 무효 성분의 크기는 약 몇 [A]인가?

① 236

② 394

③ 315 ★ 정답

④ 182

💡 해설 보기

3상 변압기 2차 무효 선전류
2차 정격 선전류: \(I = \frac{S}{\sqrt{3}V} = \frac{150000}{\sqrt{3}\times220} \approx 393.6\)[A]
역률 0.6 → \(\sin\phi = 0.8\)
무효 성분: \(I_q = I\sin\phi = 393.6\times0.8 \approx \boxed{315}\)[A]

Q1431 전기기기 📄 2025.5 기출

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

① 1-s

② 2-s ★ 정답

③ 3-s

④ 1+s

💡 해설 보기

2전동기설 역방향 슬립
단상 유도전동기 = 정방향 회전자(슬립 s) + 역방향 회전자(슬립 2-s)
역방향 슬립: \(s_r = 2-s\)
(동기속도 기준: 역방향으로 회전하는 성분의 슬립)

Q1432 전기기기 📄 2025.5 기출

6극 3상 유도전동기를 60[Hz] 전원으로 운전할 때 회전자가 1,080[rpm]으로 돌고 있다. 이때 회전자 회로에 유도되는 기전력의 주파수는 몇 [Hz]인가?

① 6[Hz] ★ 정답

② 54[Hz]

③ 60[Hz]

④ 66[Hz]

💡 해설 보기

유도전동기 회전자 주파수
동기속도: \(N_s = \frac{120f}{P} = \frac{120\times60}{6} = 1200\)[rpm]
슬립: \(s = \frac{1200-1080}{1200} = 0.1\)
회전자 주파수: \(f_2 = sf = 0.1\times60 = \boxed{6}\)[Hz]

Q1433 전기기기 📄 2025.5 기출

누설변압기가 갖는 특성으로 알맞은 것은?

① 정전압 특성

② 정전류 특성 ★ 정답

③ 고역률 특성

④ 고저항 특성

💡 해설 보기

누설변압기의 정전류 특성
누설변압기: 1·2차 사이 자기 누설이 크도록 설계
→ 부하 전압이 변해도 전류가 거의 일정 (정전류 특성)
용도: 네온사인, 아크 용접기 등 (단락 시에도 안전)

Q1434 전기기기 📄 2025.5 기출

두 대 이상의 동기발전기를 병렬운전하기 위한 조건으로 옳지 않은 것은?

① 기전력의 위상이 같을 것

② 기전력의 용량이 같을 것 ★ 정답

③ 기전력의 주파수가 같을 것

④ 기전력의 크기가 같을 것

💡 해설 보기

동기발전기 병렬운전 조건
① 기전력의 크기 같을 것 ✓
② 기전력의 주파수 같을 것 ✓
③ 기전력의 위상 같을 것 ✓
④ 기전력의 파형 같을 것 ✓
② "용량"은 병렬운전 조건이 아님 (용량이 달라도 병렬운전 가능)

Q1435 전기기기 📄 2025.5 기출

동기 발전기의 안정도를 증진시키기 위한 대책이 아닌 것은?

① 회전자의 플라이 휠 효과를 크게 한다.

② 역상·영상 임피던스를 작게 한다. ★ 정답

③ 속응 여자 방식을 사용한다.

④ 정상 임피던스를 작게 한다.

💡 해설 보기

동기발전기 안정도 증진 대책
① 플라이 휠 효과(관성) 증대 ✓
③ 속응 여자 방식 ✓
④ 정상 임피던스 감소 ✓
② 역상·영상 임피던스 감소는 안정도 증진과 무관
(역상·영상 임피던스는 불평형 보호와 관련)

Q1436 전기기기 📄 2025.5 기출

1차전압 6600[V], 2차전압 220[V], 주파수 60[Hz], 1차권수 1000회의 변압기가 있다. 최대 자속은 약 몇 Wb인가?

① 0.032

② 0.025 ★ 정답

③ 0.020

④ 0.030

💡 해설 보기

변압기 최대 자속
유도기전력 공식: \(E_1 = 4.44fN_1\Phi_m\)
\[\Phi_m = \frac{E_1}{4.44fN_1} = \frac{6600}{4.44\times60\times1000} = \frac{6600}{266400} \approx \boxed{0.025}\text{ [Wb]}\]

Q1437 전기기기 📄 2025.5 기출

이상적인 변압기의 무부하에서 위상관계로 옳은 것은?

① 인가전압은 1차 유기기전력보다 90° 앞선다.

② 1차 유기기전력과 2차 유기기전력의 위상은 반대이다.

③ 자속과 여자전류는 동위상이다. ★ 정답

④ 자속은 인가전압보다 90° 앞선다.

💡 해설 보기

이상 변압기 무부하 위상관계
이상 변압기 무부하: 여자전류 = 순수 자화전류
→ 자속 Φ와 자화전류 \(I_m\)은 동위상
인가전압은 유기기전력보다 90° 앞섬
1·2차 유기기전력은 동위상 (단, 극성에 따라 반대일 수 있음)

Q1438 전기기기 📄 2025.5 기출

동기 발전기의 단락비를 계산하는 데 필요한 시험은?

① 부하 시험과 돌발 단락 시험

② 정상, 역상, 영상 리액턴스의 측정 시험

③ 무부하 포화 시험과 3상 단락 시험 ★ 정답

④ 단상 단락 시험과 3상 단락 시험

💡 해설 보기

단락비 측정 시험
단락비 \(K_s = \frac{I_{f0}}{I_{fs}}\)
• \(I_{f0}\): 무부하 정격전압을 발생시키는 계자전류 → 무부하 포화 시험
• \(I_{fs}\): 단락 정격전류를 흘리는 계자전류 → 3상 단락 시험

Q1439 전기기기 📄 2025.5 기출

210/105V의 변압기를 그림과 같이 결선하고 고압측에 200V의 전압을 가하면 전압계의 지시는 몇 V인가? (단, 변압기는 가극성이다.)

① 200

② 400

③ 300 ★ 정답

④ 100

💡 해설 보기

가극성 변압기 결선
변압기 210/105V, 가극성, 고압측에 200V 인가
2차 유기기전력: \(V_2 = 200\times\frac{105}{210} = 100\)[V]
가극성에서 직렬 합산: \(V = V_1 + V_2 = 200 + 100 = \boxed{300}\)[V]

Q1440 전기기기 📄 2025.5 기출

동기발전기의 전기자권선을 분포권으로 하면 어떻게 되는가?

① 권선의 리액턴스가 커진다.

② 집중권에 비하여 합성 유기기전력이 증가한다.

③ 기전력의 파형이 좋아진다. ★ 정답

④ 난조를 방지한다.

💡 해설 보기

분포권의 특성
분포권: 코일을 여러 슬롯에 분산 배치
• 기전력 파형 개선(고조파 감소) ✓
• 합성 기전력은 집중권보다 감소 (분포권 계수 < 1)
• 권선 리액턴스 감소
난조 방지는 제동권선의 역할

Q1421 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

다음 빈칸에 들어갈 내용으로 옳은 것은? 전차선로는 무선설비의 기능에 계속적이고 또한 중대한 장해를 주는 ( )가 생길 우려가 있는 경우에는 이를 방지하도록 시설하여야 한다.

① 전자파 ★ 정답

② 정전기

③ 혼촉사고

④ 단락사고

💡 해설 보기

전차선로와 전자파 장해
전차선로는 고주파 전류에 의한 전자파 발생으로 무선설비 기능에 장해를 줄 수 있습니다.
KEC(한국전기설비규정)에서는 이를 방지하도록 시설 의무를 규정합니다.

Q1422 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

가공전선로와 지중 전선로가 접속되는 곳에 반드시 설치되어야 하는 기구는?

① 피뢰기 ★ 정답

② 분로리액터

③ 동기조상기

④ 전력용 콘덴서

💡 해설 보기

가공·지중전선로 접속부 피뢰기 설치
가공전선로와 지중전선로 접속점: 가공선로에서 유입되는 낙뢰 서지로부터 지중케이블 보호
→ 피뢰기(LA) 필수 설치
피뢰기는 이상전압을 대지로 방류시킵니다.

Q1423 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

접지공사의 접지극을 시설할 때 동결깊이를 고려하여 지하 몇 [cm] 이상의 깊이로 매설하여야 하는가? (단, 접지도체를 철주나 그 밖의 금속체를 따라 시설하는 경우는 제외한다.)

① 75 ★ 정답

② 100

③ 60

④ 90

💡 해설 보기

접지극 매설 깊이
동결심도를 고려하여 지하 75cm 이상에 매설
(접지도체를 금속체를 따라 시설하는 경우 제외)
동결 시 지반 팽창으로 접지극이 손상되지 않도록 규정합니다.

Q1424 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

최대사용전압 10[kV]인 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 몇 [kV]인가?

① 12.5 ★ 정답

② 15

③ 10

④ 9.2

💡 해설 보기

중성점 비접지식 전로 절연내력 시험
최대사용전압의 1.25배
\[V_{test} = 10\times1.25 = \boxed{12.5}\text{ [kV]}\]
중성점 접지식(다중접지): 0.92배
비접지식: 1.25배

Q1425 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

특고압 가공전선로의 지지물 중 전선로의 지지물 양쪽의 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 철탑은?

① 내장형 철탑 ★ 정답

② 인류형 철탑

③ 각도형 철탑

④ 보강형 철탑

💡 해설 보기

내장형 철탑(Dead-end Tower)
전선로 지지물 양쪽 경간의 차가 큰 곳에 사용
• 내장형: 경간 불평형 큰 곳
• 인류형: 전선로 종단, 전선 인류
• 각도형: 선로 방향 변경
• 보강형: 표준 경간보다 큰 곳

Q1426 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

특고압 변전소에 울타리·담 등을 시설할 때, 그 높이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

① 6

② 1

③ 2 ★ 정답

④ 5

💡 해설 보기

특고압 변전소 울타리 높이
특고압 변전소 울타리·담의 높이: 2m 이상
울타리에서 충전 부분까지의 거리도 별도 규정 있음

Q1427 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

주택용 배선차단기 B형의 순시트립 범위는 정격전류(\(I_n\))의 몇 배인가?

① \(1I_n\) 초과\(\sim 3I_n\) 이하

② \(5I_n\) 초과\(\sim 10I_n\) 이하

③ \(3I_n\) 초과\(\sim 5I_n\) 이하 ★ 정답

④ \(10I_n\) 초과\(\sim 20I_n\) 이하

💡 해설 보기

주택용 배선차단기 B형 순시트립
B형: \(3I_n\) 초과 ~ \(5I_n\) 이하에서 순시 동작
• B형: 3~5배 (저항성·조명 부하)
• C형: 5~10배 (소형 전동기, 일반 부하)
• D형: 10~20배 (대용량 전동기, 변압기)

Q1428 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

최대 사용전압이 22900[V]인 3상4선식 중성선 다중접지식 전로와 대지사이의 절연내력 시험전압은 몇 [V]인가?

① 28752

② 25229

③ 21068 ★ 정답

④ 32510

💡 해설 보기

다중접지식 절연내력 시험전압
중성선 다중접지식 전로: 최대사용전압의 0.92배
\[V_{test} = 22900\times0.92 = \boxed{21068}\text{ [V]}\]
단, 최저 500V

Q1429 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

한국전기설비규정이 안전을 이유로 과전류 보호장치를 면제해 주는 회로에 해당하는 것은?

① 계기용 변압기(전압변성기)의 2차회로

② 콘센트가 여러 개 달린 일반 조명·전열 분기회로

③ 변류기(전류변성기)의 2차회로 ★ 정답

④ 화재 위험이 큰 장소에 둔 특수설비의 전원회로

💡 해설 보기

과전류 보호장치 면제 회로
KEC에서 과전류 보호장치 면제 규정:
변류기(CT) 2차회로: 2차를 개방하면 고전압 발생 위험 → 과전류 보호장치 생략
계기용 변압기(PT) 2차는 면제 아님

Q1430 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

주택용 배선차단기 가운데 B형이 순시동작하여야 하는 전류의 범위로 옳은 것은? (단, \(I_n\)은 차단기의 정격전류이다.)

① \(2I_n\) 초과 \(3I_n\) 이하

② \(5I_n\) 초과 \(10I_n\) 이하

③ \(10I_n\) 초과 \(20I_n\) 이하

④ \(3I_n\) 초과 \(5I_n\) 이하 ★ 정답

💡 해설 보기

B형 차단기 순시동작 범위
B형: \(3I_n\) 초과 ~ \(5I_n\) 이하
• 1427번과 동일한 내용: B형 순시트립 범위 확인
• C형(5~10배)이 가장 일반적으로 사용됨

Q1431 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

최대사용전압이 7kV를 초과하는 회전기의 절연내력 시험은 최대사용전압의 몇 배의 전압 (10,500V 미만으로 되는 경우에는 10,500V)에서 10분간 견디어야 하는가?

① 0.92

② 1.1

③ 1.25 ★ 정답

④ 1

💡 해설 보기

7kV 초과 회전기 절연내력 시험
최대사용전압의 1.25배 (단, 10,500V 미만 시 10,500V)에서 10분 견딤
7kV 이하 회전기: 최대사용전압×1.5배 또는 500V(소형)

Q1432 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

발전소에서 계측장치를 시설하지 않아도 되는 것은?

① 특고압용 변압기의 온도

② 발전기의 고정자 및 베어링 온도

③ 발전기의 회전수 및 주파수 ★ 정답

④ 주요 변압기의 전압 및 전류 또는 전력

💡 해설 보기

발전소 계측장치 시설 면제
필수 계측 항목: 전압·전류·전력, 주파수, 역률, 변압기 온도, 베어링 온도
발전기 회전수는 필수 계측 항목에 포함되지 않음
(주파수 측정으로 간접 확인 가능)

Q1433 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

발전소의 개폐기 또는 차단기에 사용하는 압축공기장치의 주 공기탱크에 시설하는 압력계의 최고 눈금의 범위로 옳은 것은?

① 사용압력의 2배 이상 3배 이하

② 사용압력의 1배 이상 2배 이하

③ 사용압력의 1.5배 이상 3배 이하 ★ 정답

④ 사용압력의 1.15배 이상 2배 이하

💡 해설 보기

압축공기장치 압력계 최고 눈금
발전소 압축공기장치 주 탱크 압력계:
최고 눈금 = 사용압력의 1.5배 이상 3배 이하
과압 방지와 적절한 측정 범위 확보를 위한 규정입니다.

Q1434 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

세대 안 분전반에 다는 주택용 배선차단기는 순시동작 전류대에 따라 몇 갈래 형식으로 갈린다. 작은 전동기가 달린 회로나 콘센트, 등기구 회로처럼 흔한 부하에 쓰는 형식과, 정격전류 \(I_n\)에 대한 순시동작 구간을 옳게 묶은 것은?

① B형, \(1I_n\) 넘고 \(3I_n\)까지

② B형, \(3I_n\) 넘고 \(5I_n\)까지

③ C형, \(5I_n\) 넘고 \(10I_n\)까지 ★ 정답

④ D형, \(10I_n\) 넘고 \(20I_n\)까지

💡 해설 보기

C형 배선차단기 (일반 부하용)
작은 전동기·콘센트·등기구 등 일반 부하: C형
C형 순시동작 범위: \(5I_n\) 초과 ~ \(10I_n\) 이하
B형(3~5배)은 순저항성 부하, D형(10~20배)은 대형 전동기용

Q1435 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

고압 지중전선이 지중 약전류전선 등과 접근하거나 교차하는 경우에 상호의 이격거리가 몇 [cm] 이하인 때에는 두 전선이 직접 접촉하지 아니하도록 조치하여야 하는가?

① 40

② 15

③ 30 ★ 정답

④ 20

💡 해설 보기

고압 지중전선 이격거리
고압 지중전선과 지중 약전류전선이 접근·교차 시:
이격거리 30cm 이하이면 직접 접촉 방지 조치 필요
(예: 격벽 설치, 내화성 관 삽입)

Q1436 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

두 개 이상의 전선을 병렬로 사용하는 경우, 각 전선이 동선이라면 굵기는 몇 [mm²] 이상이어야 하며, 전선은 같은 도체·같은 재료·같은 길이 및 같은 굵기의 것을 사용하여야 하는가?

① 35

② 70

③ 50 ★ 정답

④ 100

💡 해설 보기

병렬 전선 최소 굵기
두 개 이상 전선을 병렬 사용 시 동선: 50mm² 이상
알루미늄선: 70mm² 이상
동일 도체·재료·길이·굵기 조건 필요

Q1437 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

한국전기설비규정에 따른 풍력발전설비의 접지 및 낙뢰 보호에 관한 설명으로 옳은 것은?

① 타워 기초를 접지극으로 활용하여 통합접지공사를 시행한다. ★ 정답

② 설비 상호 간에는 일정한 크기의 전위차가 유지되도록 시설한다.

③ 제어기기의 신호 전달 경로에는 금속 도체선을 그대로 사용한다.

④ 인하도선은 절연피복을 입힌 가는 강선으로 시설한다.

💡 해설 보기

풍력발전 접지·낙뢰 보호
KEC에 따른 풍력발전 접지:
① 타워 기초를 접지극으로 활용한 통합접지공사 ✓
② 설비 간 전위차 없도록(등전위화) 시설
③ 신호선에는 서지보호장치(SPD) 설치
④ 인하도선은 굵은 동 또는 알루미늄선

Q1438 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

교통신호등 제어장치에서 2차측 배선의 최대사용전압은 몇 [V] 이하로 하여야 하는가?

① 250

② 150

③ 400

④ 300 ★ 정답

💡 해설 보기

교통신호등 2차측 최대사용전압
교통신호등 제어장치 2차측 배선의 최대사용전압: 300V 이하
저압 기준으로 인체 감전 및 안전을 고려한 규정입니다.

Q1439 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

전력보안통신선을 지지하는 조가선의 시설방법으로 적합한 것은?

① 지지물 사이 경간의 한가운데 지점에서 접속한다.

② 하나의 지지물에 최대 4조까지 시설할 수 있다.

③ 끝부분은 예리하지 않도록 다듬어 마감한다. ★ 정답

④ 지지 금구는 통신선용 금구와 겸용하여 사용한다.

💡 해설 보기

조가선 시설방법
전력보안통신선 조가선(메신저 와이어) 시설 규정:
③ 끝부분은 예리하지 않도록 다듬어 마감 ✓ (작업자 안전)
접속은 경간 중앙부를 피하고, 지지 금구는 전용 사용

Q1440 전기설비기술기준 📄 2025.5 기출

특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 B종 철주, B종 철근콘크리트주 또는 철탑의 종류에서 전선로의 지지물 양쪽의 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 것은?

① 각도형

② 인류형

③ 보강형

④ 내장형 ★ 정답

💡 해설 보기

내장형 지지물 사용 위치
경간의 차가 큰 곳 = 내장형(Strain type)
• 내장형: 선로 직선 구간 중 경간 불평형 위치
• 인류형(Dead-end): 선로 종단
• 각도형: 수평 각도 변경 위치

📖 기출문제 모음