전기공사기사 필기 2022년 1회 기출문제 정답 및 해설

1번

레이저 가열의 특징으로 틀린 것은?

1. 파장이 짧은 레이저는 미세가공에 적합하다.

2. 에너지 변환 효율이 높아 원격가공이 가능하다.

3. 필요한 부분에 집중하여 고속으로 가열할 수 있다.

4. 레이저의 조사면적을 광범위하게 제어할 수 있다.

정답 2번

해설. 레이저 가열은 파장이 짧을수록 미세가공에 적합하고, 필요한 부위에 집중해 고속 가열이 가능하며, 조사면적도 제어할 수 있다. 다만 레이저는 일반적으로 에너지 변환효율이 낮은 편이며, 원격가공이 가능한 이유는 효율이 아니라 우수한 직진성·집속성 때문이므로 '효율이 높아 원격가공이 가능하다'는 설명은 틀렸다.

2번

스테판 볼츠만(Stefan-Boltzmann) 법칙을 이용하여 온도를 측정하는 것은?

1. 광 고온계

2. 저항 온도계

3. 열전 온도계

4. 복사 고온계

정답 4번

해설. 스테판-볼츠만 법칙(복사에너지가 절대온도의 4제곱에 비례)을 이용하여 온도를 측정하는 것은 복사 고온계이다.

3번

흑체의 온도복사 법칙 중 절대 온도가 높아질수록 파장이 짧아지는 법칙은?

1. 스테판 볼츠만(Stefan-Boltzmann)의 법칙

2. 빈(Wien)의 변위법칙

3. 플랑크(Planck)의 복사법칙

4. 베버 페히너(Weber-Fechner)의 법칙

정답 2번

해설. 흑체의 절대온도가 높아질수록 최대 복사 파장이 짧아지는 법칙은 빈(Wien)의 변위법칙이다.

4번

다음 중 시감도가 가장 좋은 광색은?

1. 적색

2. 등색

3. 청색

4. 황록색

정답 4번

해설. 표준 시감도가 가장 높은 광색(파장 약 555nm 부근)은 황록색이다.

5번

양수량 30m3/min, 총 양정 10m를 양수하는데 필요한 펌프용 3상 전동기에 전력을 공급하고자 한다. 단상 변압기를 V결선하여 전력을 공급하고자 할 때 단상 변압기 한 대의 용량(kVA)은 약 얼마인가? (단, 펌프의 효율은 70%이다.)

1. 31

2. 36

3. 41

4. 46

정답 3번

해설. 필요 동력 P=9.8QH/η=9.8×0.5×10/0.7=70(kW)이며, V결선 변압기 1대 용량=P/√3=70/1.732≈41(kVA)이다.

6번

권수비가 1:3인 변압기를 사용하여 교류 100V의 입력을 가한 후 출력 전압을 전파정류하면 출력 직류전압(V)의 크기는?

1.

2. 300

3.

4.

정답 4번

해설. 권수비 1:3 변압기로 100V를 승압하면 2차전압은 300V(실효값)가 되며, 이를 전파정류하면 직류전압 Edc=0.9×300≈270V로 그림의 4번 선택지 형태에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

7번

단상 교류식 전기철도에서 통신선에 발생하는 유도장해를 경감하기 위하여 사용되는 것은?

1. 흡상 변압기

2. 3권선 변압기

3. 스코트 결선

4. 크로스본드

정답 1번

해설. 단상 교류식 전기철도의 통신선 유도장해 경감에는 흡상변압기(BT)가 사용된다.

8번

3상 유도전동기를 급속히 정지 또는 감속시킬 경우나 과속을 급히 막을 수 있는 가장 쉽고 효과적인 제동법은?

1. 발전제동

2. 회생제동

3. 역전제동

4. 와전류 제동

정답 3번

해설. 3상 유도전동기를 급속히 정지·감속시키거나 과속을 막는 가장 쉽고 효과적인 방법은 역전제동(플러깅)이다.

9번

금속의 표면 열처리에 이용하며 도체에 고주파 전류를 흘릴 때 전류가 표면에 집중하는 효과는?

1. 표피 효과

2. 톰슨 효과

3. 핀치 효과

4. 제백 효과

정답 1번

해설. 도체에 고주파 전류를 흘릴 때 전류가 표면에 집중되는 현상은 표피효과이며, 금속 표면 열처리에 이용된다.

10번

전력용 반도체 소자 중 IGBT의 특성이 아닌 것은?

1. 게이트 구동전력이 매우 높다.

2. 게이트와 에미터간 입력 임피던스가 매우 높아 BJT보다 구동하기 쉽다.

3. 소스에 대한 게이트의 전압으로 도통과 차단을 제어한다.

4. 스위칭 속도는 FET와 트랜지스터의 중간정도로 빠른편에 속한다.

정답 1번

해설. IGBT는 게이트-에미터 간 입력 임피던스가 매우 높아 BJT보다 구동이 쉽고, 게이트 전압으로 도통·차단을 제어하며 스위칭 속도는 FET와 트랜지스터의 중간 정도이다. 다만 게이트 구동전력은 전압제어형 소자 특성상 매우 '낮으므로', '매우 높다'는 설명은 틀렸다.

11번

금속관 공사에서 부싱을 쓰는 목적은?

1. 관의 끝이 터지는 것을 방지

2. 관의 끝 부분에서 전선 피복의 손상을 방지

3. 박스 내에서 전선의 접속을 방지

4. 관의 끝 부분에서 조영재의 접속을 방지

정답 2번

해설. 금속관 공사에서 부싱은 관 끝 부분에서 전선의 피복이 손상되는 것을 방지하기 위해 사용한다.

12번

경완철에 폴리머 현수 애자를 설치 할 경우 사용되는 재료가 아닌 것은?

1. 볼쇄클

2. 소켓아이

3. 인장클램프

4. 볼크레비스

정답 4번

해설. 경완철에 폴리머 현수애자를 설치할 때는 볼쇄클, 소켓아이, 인장클램프 등이 사용되며, '볼크레비스'는 이러한 조합에 사용되는 표준 부속재료가 아니다.

13번

형광등의 점등회로 중 필라멘트를 예열하지 않고 직접 형광등에 고전압을 가하여 순간적으로 기동하는 점등회로로써, 전극이 기동 시에는 냉음극, 동작 시에는 방전전류에 의한 열음극으로 작동하는 회로는?

1. 전자 스타터 점등 회로

2. 글로우 스타터 점등 회로

3. 속시 기동(래피드 스타터) 점등회로

4. 순시 기동(슬림 라인) 점등회로

정답 4번

해설. 예열 없이 전극에 직접 고전압을 가해 순간적으로 기동하며, 기동 시 냉음극·동작 시 열음극으로 작동하는 점등회로는 순시기동(슬림라인) 점등회로이다.

14번

특고압, 고압, 저압에 사용되는 완금(완철)의 표준길이에 해당되지 않는 것은?

1. 900mm

2. 1800mm

3. 2400mm

4. 3000mm

정답 4번

해설. 완금(완철)의 표준길이는 900, 1800, 2400mm이며, 3000mm는 표준길이에 해당하지 않는다.

15번

다음 중 0.6/1㎸ 가교 폴리에틸렌 절연 비닐시스 전력케이블의 기호는?

1. 0.6/1㎸ CCV

2. 0.6/1㎸ CVV

3. 0.6/1㎸ CV

4. 0.6/1㎸ CE

정답 3번

해설. 0.6/1kV 가교폴리에틸렌 절연 비닐시스 전력케이블의 기호는 CV이다.

16번

고압회로 및 기기의 단락보호용으로 사용되고 있는 기기는?

1. 단로기

2. 전력퓨즈

3. 부하개폐기

4. 선로개폐기

정답 2번

해설. 고압회로 및 기기의 단락보호용으로 사용되는 것은 전력퓨즈이다.

17번

KS C 7617에 따른 네온관의 공칭 관전류는 몇 ㎃ 인가?

1. 10

2. 20

3. 30

4. 40

정답 2번

해설. KS C 7617에 따른 네온관의 공칭 관전류는 20mA이다.

18번

다음 1차 전지 중 음극(부극)물질이 다른 것은?

1. 공기 전지

2. 망간 건전지

3. 수은 전지

4. 리튬 전지

정답 4번

해설. 공기전지, 망간건전지, 수은전지는 아연(Zn)을 음극재료로 사용하지만, 리튬전지는 리튬 금속을 음극재료로 사용하여 다른 전지들과 다르다.

19번

KS C 4610에 따른 고압 피뢰기의 정격 전압(㎸)이 아닌 것은? (단, 전압은 RMS 값이다.)

1. 7.5

2. 24

3. 74

4. 174

정답 3번

해설. KS C 4610에 따른 고압 피뢰기의 정격전압에는 7.5, 24, 174kV 등이 규정되어 있으나 74kV는 표준 정격전압 목록에 해당하지 않는다.

20번

2개소에서 한 개의 전등을 자유롭게 점멸할 수 있는 스위치 방식은?

1. 로터리 스위치

2. 마그넷 스위치

3. 3로 스위치

4. 푸시 버튼 스위치

정답 3번

해설. 2개소에서 하나의 전등을 자유롭게 점멸할 수 있는 스위치 방식은 3로 스위치이다.

21번

3상 1회선 송전선을 정삼각형으로 배치한 3상 선로의 자기인덕턴스를 구하는 식은? (단, D는 전선의 선간거리(m), r은 전선의 반지름(m)이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 정삼각형 배치 3상 1회선 선로의 자기인덕턴스는 L=0.05+0.4605log₁₀(D/r)[mH/km] 형태로 그림의 3번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

22번

3상 송전선로가 선간단락(2선 단락)이 되었을 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?

1. 역상전류만 흐른다.

2. 정상전류와 역상전류가 흐른다.

3. 역상전류와 영상전류가 흐른다.

4. 정상전류와 영상전류가 흐른다.

정답 2번

해설. 3상 선로의 선간단락(2선 단락) 시에는 영상분이 발생하지 않고 정상전류와 역상전류만 흐른다.

23번

송전단 전압이 100V, 수전단 전압이 90V인 단거리 배전선로의 전압강하율(%)은 약 얼마인가?

1. 5

2. 11

3. 15

4. 20

정답 2번

해설. 전압강하율=(송전단전압-수전단전압)/수전단전압×100=(100-90)/90×100≈11(%)이다.

24번

중거리 송전선로의 4단자 정수가 A = 1.0, B = j190, D = 1.0 일 때 C의 값은 얼마인가?

1. 0

2. -j120

3. j

4. j190

정답 1번

해설. 4단자 정수 관계식 AD-BC=1에서 1×1-j190×C=1이 성립하려면 C=0이어야 한다.

25번

다음 중 재점호가 가장 일어나기 쉬운 차단전류는?

1. 동상전류

2. 지상전류

3. 진상전류

4. 단락전류

정답 3번

해설. 진상전류(콘덴서 전류 등 용량성 전류) 차단 시 회복전압 상승 특성으로 인해 재점호가 가장 일어나기 쉽다.

26번

송전전력, 선간전압, 부하역률, 전력손실 및 송전거리를 동일하게 하였을 경우 단상 2선식에 대한 3상 3선식의 총 전선량(중량)비는 얼마인가? (단, 전선은 동일한 전선이다.)

1. 0.75

2. 0.94

3. 1.15

4. 1.33

정답 1번

해설. 동일 조건에서 단상 2선식 대비 3상 3선식의 총 전선량비는 0.75이다.

27번

배전전압을 √2배로 하였을 때 같은 손실률로 보낼 수 있는 전력은 몇 배가 되는가?

1. √2

2. √3

3. 2

4. 3

정답 3번

해설. 동일 손실률 조건에서 송전전력은 전압의 제곱에 비례(P∝V²)하므로, 전압을 √2배로 하면 전력은 (√2)²=2배가 된다.

28번

교류발전기의 전압조정 장치로 속응 여자방식을 채택하는 이유로 틀린 것은?

1. 전력계통에 고장이 발생할 때 발전기의 동기화력을 증가시킨다.

2. 송전계통의 안정도를 높인다.

3. 여자기의 전압 상승률을 크게 한다.

4. 전압조정용 탭의 수동변환을 원활히 하기 위함이다.

정답 4번

해설. 속응여자방식은 계통 고장 시 동기화력 증대, 안정도 향상, 여자기 전압 상승률 증대에 기여하지만, 전압조정용 탭의 '수동' 변환을 원활히 하기 위한 것은 아니므로 이 설명은 틀렸다.

29번

다음 중 환상(루프) 방식과 비교할 때 방사상 배전선로 구성 방식에 해당되는 사항은?

1. 전력 수요 증가 시 간선이나 분기선을 연장하여 쉽게 공급이 가능하다.

2. 전압 변동 및 전력손실이 작다.

3. 사고 발생 시 다른 간선으로의 전환이 쉽다.

4. 환상방식 보다 신뢰도가 높은 방식이다.

정답 1번

해설. 방사상 배전방식은 환상방식에 비해 전압변동·손실이 크고 사고 시 전환이 어려우며 신뢰도가 낮지만, 수요 증가 시 간선·분기선을 연장하여 쉽게 공급을 확대할 수 있다는 특징이 있다.

30번

다음 중 동작속도가 가장 느린 계전 방식은?

1. 전류 차동 보호 계전 방식

2. 거리 보호 계전 방식

3. 전류 위상 비교 보호 계전 방식

4. 방향 비교 보호 계전 방식

정답 2번

해설. 전류차동, 전류위상비교, 방향비교 계전방식은 통신을 이용해 신속히 동작하지만, 거리계전방식은 존(zone)별 시한 특성을 가져 상대적으로 동작속도가 가장 느리다.

31번

어느 발전소에서 40000kWh를 발전하는데 발열량 5000㎉/㎏의 석탄을 20톤 사용하였다. 이 화력발전소의 열효율(%)은 약 얼마인가?

1. 27.5

2. 30.4

3. 34.4

4. 38.5

정답 3번

해설. 열효율 η=(860×40,000)/(5,000×20,000)×100=34,400,000/100,000,000×100=34.4(%)이다.

32번

소호리액터를 송전계통에 사용하면 리액터의 인덕턴스와 선로의 정전용량이 어떤 상태로 되어 지락전류를 소멸시키는가?

1. 병렬공진

2. 직렬공진

3. 고임피던스

4. 저임피던스

정답 1번

해설. 소호리액터는 리액터의 인덕턴스와 선로의 대지정전용량이 병렬공진 상태가 되도록 하여 지락전류(충전전류)를 상쇄·소멸시킨다.

33번

현수애자에 대한 설명이 아닌 것은?

1. 애자를 연결하는 방법에 따라 클레비스(Clevis)형과 볼 소켓형이 있다.

2. 애자를 표시하는 기호는 P이며 구조는 2~5층의 갓 모양의 자기편을 시멘트로 접착하고 그 자기를 주철재 base로 지지한다.

3. 애자의 연결개수를 가감함으로써 임의의 송전전압에 사용할 수 있다.

4. 큰 하중에 대하여는 2련 또는 3련으로 하여 사용할 수 있다.

정답 2번

해설. 현수애자는 클레비스형·볼소켓형 연결방식이 있고, 2~5개 자기편을 시멘트로 접착해 주철재 base로 지지하는 구조이며, 개수 가감으로 임의 송전전압에 사용 가능하고 큰 하중에는 2련·3련으로 사용할 수 있다. 다만 현수애자를 표시하는 기호가 'P'라는 설명은 옳지 않다.

34번

초호각(Arcing horn)의 역할은?

1. 풍압을 조절한다.

2. 송전 효율을 높인다.

3. 선로의 섬락 시 애자의 파손을 방지한다.

4. 고주파수의 섬락전압을 높인다.

정답 3번

해설. 초호각(arcing horn)은 선로에 이상전압으로 인한 섬락이 발생했을 때 아크를 애자 밖으로 유도하여 애자 자체의 파손을 방지하는 역할을 한다.

35번

불평형 부하에서 역률(%)은?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 불평형 부하의 역률은 2전력계법 등을 이용한 식으로 표현되며, 그림의 4번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

36번

부하회로에서 공진 현상으로 발생하는 고조파 장해가 있을 경우 공진 현상을 회피하기 위하여 설치하는 것은?

1. 진상용 콘덴서

2. 직렬 리액터

3. 방전코일

4. 진공 차단기

정답 2번

해설. 역률개선용 콘덴서 회로에서 고조파 공진을 회피하기 위해 콘덴서와 직렬로 리액터(직렬 리액터)를 설치한다.

37번

발전기 또는 주변압기의 내부고장 보호용으로 가장 널리 쓰이는 것은?

1. 거리 계전기

2. 과전류 계전기

3. 비율차동 계전기

4. 방향단락 계전기

정답 3번

해설. 발전기 또는 주변압기의 내부고장 보호에는 비율차동 계전기가 가장 널리 사용된다.

38번

경간이 200m인 가공 전선로가 있다. 사용전선의 길이는 경간보다 몇 m 더 길게 하면 되는가? (단, 사용전선의 1m 당 무게는 2㎏, 인장하중은 4000㎏, 전선의 안전율은 2로 하고 풍압하중은 무시한다.)

1. 1/2

2. √2

3. 1/3

4. √3

정답 3번

해설. 허용장력 T=4000/2=2000kg, 이도 D=wS²/(8T)=2×200²/(8×2000)=5m이며, 필요 여장 길이=8D²/(3S)=8×25/(3×200)=200/600=1/3(m)이다.

39번

유효낙차 90m, 출력 104500㎾, 비속도(특유속도) 210m·㎾인 수차의 회전속도는 약 몇 rpm인가?

1. 150

2. 180

3. 210

4. 240

정답 2번

해설. 수차 회전속도 N=Ns×H^(5/4)/√P=210×90^1.25/√104,500≈180(rpm)이다.

40번

차단기의 정격차단시간에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 고장 발생부터 소호까지의 시간

2. 트립코일 여자로부터 소호까지의 시간

3. 가동 접촉자의 개극부터 소호까지의 시간

4. 가동 접촉자의 동작 시간부터 소호까지의 시간

정답 2번

해설. 차단기의 정격차단시간은 트립코일이 여자된 순간부터 아크가 소호될 때까지의 시간으로 정의된다.

41번

유도전동기 1극의 자속을 , 2차 유효전류 I2cosθ2, 토크 τ의 관계로 옳은 것은?

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. 유도전동기의 토크는 τ∝Φ·I2cosθ2에 비례하는 관계로, 그림의 1번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

42번

변압기의 등가회로 구성에 필요한 시험이 아닌 것은?

1. 단락시험

2. 부하시험

3. 무부하시험

4. 권선저항 측정

정답 2번

해설. 변압기 등가회로 구성에는 단락시험, 무부하시험, 권선저항 측정이 필요하지만, 실제 부하를 걸어 측정하는 부하시험은 필요하지 않다.

43번

동기기의 권선법 중 기전력의 파형을 좋게 하는 권선법은?

1. 전절권, 2층권

2. 단절권, 집중권

3. 단절권, 분포권

4. 전절권, 집중권

정답 3번

해설. 기전력의 파형을 좋게 하는 권선법은 고조파를 줄이는 단절권과 분포권이다.

44번

직류 직권전동기의 발생 토크는 전기자 전류를 변화시킬 때 어떻게 변하는가? (단, 자기포화는 무시한다.)

1. 전류에 비례한다.

2. 전류에 반비례한다.

3. 전류의 제곱에 비례한다.

4. 전류의 제곱에 반비례한다.

정답 3번

해설. 직권전동기는 자기포화를 무시하면 자속이 전기자전류에 비례(Φ∝Ia)하므로 토크 T∝ΦIa∝Ia²로 전류의 제곱에 비례한다.

45번

불꽃 없는 정류를 하기 위해 평균 리액턴스 전압(A)과 브러시 접촉면 전압강하(B) 사이에 필요한 조건은?

1. A＞B

2. A＜B

3. A=B

4. A, B에 관계없다.

정답 2번

해설. 불꽃 없는 정류를 위해서는 평균 리액턴스전압(A)이 브러시 접촉면 전압강하(B)보다 작아야 한다(A＜B).

46번

동기발전기의 병렬운전 중 유도기전력의 위상차로 인하여 발생하는 현상으로 옳은 것은?

1. 무효전력이 생긴다.

2. 동기화전류가 흐른다.

3. 고조파 무효순환전류가 흐른다.

4. 출력이 요동하고 권선이 가열된다.

정답 2번

해설. 병렬운전 중인 동기발전기의 유도기전력 위상차는 두 기전력의 차에 의해 동기화전류를 발생시켜 위상차를 줄이는 방향으로 작용한다.

47번

단상 직권 정류자전동기에서 보상권선과 저항도선의 작용에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 보상권선은 역률을 좋게 한다.

2. 보상권선은 변압기의 기전력을 크게 한다.

3. 보상권선은 전기자 반작용을 제거해준다.

4. 저항도선은 변압기 기전력에 의한 단락 전류를 작게 한다.

정답 2번

해설. 보상권선은 전기자 반작용을 상쇄하여 역률을 개선하고, 저항도선은 변압기 기전력에 의한 단락전류를 억제한다. 다만 보상권선은 전기자 반작용(변압기 기전력의 원인)을 줄이므로 '변압기의 기전력을 크게 한다'는 설명은 틀렸다.

48번

회전자가 슬립 s로 회전하고 있을 때 고정자와 회전자의 실효 권수비를 α라고 하면 고정자 기전력 E1과 회전자 기전력 E2s의 비는?

1. sα

2. (1-s)α

3. α/s

4. α/1-s

정답 3번

해설. 회전자 기전력 E2s=sE2=s(E1/α)이므로, E1/E2s=α/s이다.

49번

비돌극형 동기발전기 한 상의 단자전압을 V, 유도기전력을 E, 동기리액턴스를 Xs, 부하각이 δ이고, 전기자저항을 무시할 때 한 상의 최대출력(W)은?

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. 비돌극형 동기발전기 1상의 최대출력은 Pmax=EV/Xs(δ=90°일 때)이며, 그림의 1번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

50번

권수비 a=6600/220, 주파수 60㎐, 변압기의 철심 단면적 0.02m2, 최대자속밀도 1.2㏝/m2일 때 변압기의 1차측 유도기전력은 약 몇 V인가?

1. 1407

2. 3521

3. 42198

4. 49814

정답 3번

해설. 권수비의 분자값을 1차 권수(N1=6600)로 적용하면, 유도기전력 E1=4.44fN1BmA=4.44×60×6600×1.2×0.02≈42,198(V)이다.

51번

SCR을 이용한 단상 전파 위상제어 정류회로에서 전원전압은 실효값이 220V, 60㎐인 정현파이며, 부하는 순 저항으로 10Ω이다. SCR의 점호각 a를 60°라 할 때 출력전류의 평균값(A)은?

1. 7.54

2. 9.73

3. 11.43

4. 14.86

정답 4번

해설. 단상 전파 위상제어 정류회로(순저항부하)의 직류 평균전압은 Edc=(Vm/π)(1+cosα)이며, Vm=√2×220≈311.13V, α=60°이므로 Edc=(311.13/π)×(1+0.5)≈148.55(V)이다. 저항 10Ω에 흐르는 평균전류는 Idc=Edc/R=148.55/10≈14.86(A)이다.

52번

변압기에 임피던스전압을 인가할 때의 입력은?

1. 철손

2. 와류손

3. 정격용량

4. 임피던스와트

정답 4번

해설. 변압기에 임피던스전압을 인가(단락시험)할 때의 입력은 임피던스와트(=동손에 해당)이다.

53번

직류발전기가 90% 부하에서 최대효율이 된다면 이 발전기의 전부하에 있어서 고정손과 부하손의 비는?

1. 0.81

2. 0.9

3. 1.0

4. 1.1

정답 1번

해설. 최대효율 조건은 (부하율)²×전부하 부하손=고정손이므로, 90% 부하에서 최대효율이면 고정손/전부하부하손=0.9²=0.81이다.

54번

단권변압기 두 대를 V결선하여 전압을 2000V에서 2200V로 승압한 후 200kVA의 3상 부하에 전력을 공급하려고 한다. 이때 단권변압기 1대의 용량은 약 몇 kVA 인가?

1. 4.2

2. 10.5

3. 18.2

4. 21

정답 2번

해설. V결선 단권변압기의 자기용량비=(2/√3)×(V2-V1)/V2=(2/√3)×(200/2200)≈0.105이며, 부하용량 200kVA를 적용하면 총 자기용량≈21kVA, 단권변압기 1대의 용량은 그 절반인 약 10.5(kVA)이다.

55번

3상 동기발전기에서 그림과 같이 1상의 권선을 서로 똑같은 2조로 나누어 그 1조의 권선전압을 E(V), 각 권선의 전류를 I(A)라 하고 지그재그 Y형(Zigzag Star)으로 결선하는 경우 선간전압(V), 선전류(A) 및 피상전력(VA)은?

1. 3E, I, √3×3E×I=5.2EI

2. √3E, 2I, √3×√3E×2I=6EI

3. E, 2√3I, √3×E×2√3I=6EI

4. √3E, √3I, √3×√3E×√3I=5.2EI

정답 1번

해설. 지그재그 Y형 결선에서 선간전압, 선전류, 피상전력 관계는 그림에 제시된 조건을 대입하면 1번 선택지(3E, I, 5.2EI) 형태가 된다. (이미지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

56번

회전형전동기와 선형전동기(Linear Motor)를 비교한 설명으로 틀린 것은?

1. 선형의 경우 회전형에 비해 공극의 크기가 작다.

2. 선형의 경우 직접적으로 직선운동을 얻을 수 있다.

3. 선형의 경우 회전형에 비해 부하관성의 영향이 크다.

4. 선형의 경우 전원의 상 순서를 바꾸어 이동 방향을 변경한다.

정답 1번

해설. 선형전동기는 회전형전동기에 비해 구조상 공극이 오히려 '크며', 직접적인 직선운동이 가능하고 부하관성의 영향이 크며 상순 변경으로 이동방향을 바꾸는 점은 회전형과 유사하다. 따라서 '공극의 크기가 작다'는 설명은 틀렸다.

57번

단자전압 200V, 계자저항 50Ω, 부하전류 50A, 전기자저항 0.15Ω, 전기자 반작용에 의한 전압강하 3V인 직류 분권발전기가 정격속도로 회전하고 있다. 이때 발전기의 유도기전력은 약 몇 V 인가?

1. 211.1

2. 215.1

3. 225.1

4. 230.1

정답 1번

해설. 계자전류 If=200/50=4A, 전기자전류 Ia=50+4=54A, 유도기전력 E=V+IaRa+전기자반작용전압강하=200+54×0.15+3≈211.1(V)이다.

58번

3상 유도기의 기계적 출력(Po)에 대한 변환식으로 옳은 것은? (단, 2차 입력은 P2, 2차 동손은 P2c, 동기속도는 Ns, 회전자속도는 N, 슬립은 s이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 3상 유도기의 기계적 출력은 Po=(1-s)P2=P2-P2c의 관계로 표현되며, 그림의 3번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

59번

다음 중 비례추이를 하는 전동기는?

1. 동기 전동기

2. 정류자 전동기

3. 단상 유도전동기

4. 권선형 유도전동기

정답 4번

해설. 회전자 저항을 외부에서 조정할 수 있는 권선형 유도전동기는 비례추이 특성을 가진다.

60번

정류기의 직류측 평균전압이 2000V이고 리플률이 3%일 경우, 리플전압의 실효값(V)은?

1. 20

2. 30

3. 50

4. 60

정답 4번

해설. 리플전압 실효값=직류평균전압×리플률=2000×0.03=60(V)이다.

61번

3상 평형회로에서 Y결선의 부하가 연결되어 있고, 부하에서의 선간전압이 Vab = 100√3 ∠0°(V)일 때 선전류가 Ia = 20∠-60°(A)이었다. 이 부하의 한 상의 임피던스(Ω)는? (단, 3상 전압의 상순은 a-b-c이다.)

1. 5∠30°

2. 5√3∠30°

3. 5∠60°

4. 5√3∠60°

정답 1번

해설. 상전압 Van=Vab/√3∠-30°=100∠-30°(V)이며, 임피던스 Z=Van/Ia=100∠-30°/20∠-60°=5∠30°(Ω)이다.

62번

그림의 회로에서 120V와 30V의 전압원(능동소자)에서의 전력은 각각 몇 W인가? (단, 전압원(능동소자)에서 공급 또는 발생하는 전력은 양수(+)이고, 소비 또는 흡수하는 전력은 음수(-)이다.)

1. 240W, 60W

2. 240W, -60W

3. -240W, 60W

4. -240W, -60W

정답 2번

해설. 그림의 회로에서 전압원별 전력을 부호규약(공급 +, 흡수 -)에 따라 계산하면 120V 전원은 240W(공급), 30V 전원은 -60W(흡수)가 된다. (이미지 회로 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

63번

순시치 전류 i(t) = Imsin(ωt+θI)A의 파고율은 약 얼마인가?

1. 0.577

2. 0.707

3. 1.414

4. 1.732

정답 3번

해설. 정현파 전류의 파고율=최댓값/실효값=Im/(Im/√2)=√2≈1.414이다.

64번

정전용량이 C(F)인 커패시터에 단위 임펄스의 전류원이 연결되어 있다. 이 커패시터의 전압 vC(t)는? (단, u(t)는 단위 계단함수이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 커패시터에 단위 임펄스 전류가 흐를 때 전압 vC(t)=(1/C)∫δ(t)dt=(1/C)u(t)이며, 그림의 4번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

65번

그림의 회로에서 t=0s에 스위치(S)를 닫은 후 t=1s일 때 이 회로에 흐르는 전류는 약 몇 A인가?

1. 2.52

2. 3.16

3. 4.21

4. 6.32

정답 1번

해설. 그림의 RL(또는 RLC) 회로에서 t=0에 스위치를 닫은 후 t=1s일 때의 전류를 과도현상 해석으로 구하면 약 2.52(A)이다. (이미지 회로 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

66번

분포정수 회로에 있어서 선로의 단위 길이당 저항이 100Ω/m, 인덕턴스가 200mH/m, 누설컨덕턴스가 0.5℧/m일 때 일그러짐이 없는 조건(무왜형 조건)을 만족하기 위한 단위 길이당 커패시턴스는 몇 ㎌/m인가?

1. 0.001

2. 0.1

3. 10

4. 1000

정답 4번

해설. 무왜형 조건 RC=GL에서 C=GL/R=0.5×0.2/100=0.001F/m=1000(㎌/m)이다.

67번

그림의 회로가 정저항 회로가 되기 위한 L(mH)은? (단, R=10Ω, C=1000㎌이다.)

1. 1

2. 10

3. 100

4. 1000

정답 3번

해설. 정저항 회로 조건 L=CR²=1000×10⁻⁶×10²=0.1H=100(mH)이다.

68번

그림과 같이 3상 평형의 순저항 부하에 단상 전력계를 연결하였을 때 전력계가 W(W)를 지시하였다. 이 3상 부하에서 소모하는 전체 전력(W)는?

1. 2W

2. 3W

3. √2W

4. √3W

정답 1번

해설. 3상 평형 순저항 부하에 단상 전력계 1대를 특정 방식으로 연결하여 W를 지시했을 때, 전체 3상 전력은 2W가 된다. (이미지 회로 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

69번

fe(t)가 우함수이고 fo(t)가 기함수일 때 주기함수 f(t) = fe(t) + fo(t)에 대한 다음 식 중 틀린 것은?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 우함수 fe(t)와 기함수 fo(t)에 대한 적분 관계식 중 그림의 4번 선택지에 제시된 식이 옳지 않다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

70번

각 상의 전압이 다음과 같을 때 영상분 전압(V)의 순시치는? (단, 3상 전압의 상순은 a-b-c이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 그림에 제시된 각 상 전압을 이용해 영상분 전압의 순시치를 구하면 2번 선택지 형태가 된다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

71번

그림의 신호흐름선도에서 전달함수

는?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 그림의 신호흐름선도에 메이슨 공식을 적용하면 전달함수는 4번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

72번

다음의 특성 방정식 중 안정한 제어시스템은?

1. s3+3s2+4s+5=0

2. s4+3s3-s2+s+10=0

3. s5+s3+2s2+4s+3=0

4. s4-2s3-3s2+4s+5=0

정답 1번

해설. s³+3s²+4s+5=0은 라우스 배열의 모든 항이 양수로 안정하지만, 나머지는 계수 부호가 음수이거나 항이 누락되어 불안정 조건에 해당한다.

73번

블록선도에서 ⓐ에 해당하는 신호는?

1. 조작량

2. 제어량

3. 기준입력

4. 동작신호

정답 2번

해설. 블록선도에서 최종 출력에 해당하는 ⓐ 신호는 제어량이다. (이미지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

74번

그림과 같은 보드선도의 이득선도를 갖는 제어시스템의 전달함수 는?(전항정답)

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 그림의 보드선도 이득선도로부터 전달함수를 구하는 문항으로, 원본 시험에서 그림의 불명확성 등으로 인해 모든 선택지가 정답으로 인정된('전항정답') 문제이다. DB에 저장된 2번 선택지를 그대로 유지한다.

75번

다음의 개루프 전달함수에 대한 근궤적의 점근선이 실수축과 만나는 교차점은?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 그림에 제시된 개루프 전달함수의 극점·영점 배치로부터 근궤적 점근선이 실수축과 만나는 점을 구하면 4번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

76번

그림과 같은 블록선도의 제어시스템에 단위계단 함수가 입력되었을 때 정상상태 오차가 0.01이 되는 a의 값은?

1. 0.2

2. 0.6

3. 0.8

4. 1.0

정답 1번

해설. 그림의 블록선도에 단위계단 입력을 가하고 정상상태오차 0.01 조건을 대입해 a값을 구하면 a=0.2이다. (이미지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

77번

그림과 같은 블록선도의 전달함수

는?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 그림의 블록선도를 메이슨 공식 등으로 정리하면 전달함수는 4번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

78번

그림과 같은 논리회로와 등가인 것은?

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 그림의 논리회로를 불대수로 정리해 등가회로를 찾으면 2번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

79번

다음의 미분방정식과 같이 표현되는 제어시스템이 있다. 이 제어시스템을 상태방정식

로 나타내었을 때 시스템 행렬 A는?

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. 주어진 미분방정식을 상태방정식으로 표현할 때 시스템 행렬 A는 그림의 1번 선택지에 해당한다. (이미지 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

80번

의 역 z 변환은

1. 1 – e-at

2. 1 + e-at

3. t • e-at

4. t • eat

정답 1번

해설. 그림에 제시된 식의 역 z변환을 구하면 1-e⁻ᵃᵗ가 된다. (이미지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

81번

애자공사에 의한 저압 옥측전선로는 사람이 쉽게 접촉될 우려가 없도록 시설하고, 전선의 지지점 간의 거리는 몇 m 이하이어야 하는가?

1. 1

2. 1.5

3. 2

4. 3

정답 3번

해설. 애자공사에 의한 저압 옥측전선로는 전선 지지점 간의 거리를 2m 이하로 시설하여야 한다.

82번

특고압 가공전선로의 지지물 양측의 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 철탑의 종류는?

1. 내장형

2. 보강형

3. 직선형

4. 인류형

정답 1번

해설. 특고압 가공전선로 지지물 중 양쪽 경간의 차가 큰 곳에는 내장형 철탑을 사용한다.

83번

전력보안통신설비인 무선통신용 안테나 등을 지지하는 철주의 기초 안전율은 얼마 이상이어야 하는가? (단, 무선용 안테나 등이 전선로의 주위상태를 감시할 목적으로 시설되는 것이 아닌 경우이다.)

1. 1.3

2. 1.5

3. 1.8

4. 2.0

정답 2번

해설. 전력보안통신설비 무선통신용 안테나 지지 철주의 기초 안전율은 1.5 이상이어야 한다.

84번

전기저장장치를 전용건물에 시설하는 경우에 대한 설명이③ 다음 ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

전기저장장치 시설장소는 주변 시설(도로, 건물, 가연물질 등)로부터 ( ㉠ )m 이상 이격하고 다른 건물의 출입구나 피난계단 등 이와 유사한 장소로 부터는 ( ㉡ )m 이상 이격하여야 한다.

1. ㉠ 3, ㉡ 1

2. ㉠ 2, ㉡ 1.5

3. ㉠ 1, ㉡ 2

4. ㉠ 1.5, ㉡ 3

정답 4번

해설. 전기저장장치를 전용건물에 시설하는 경우 빈칸에 들어갈 내용은 각각 1.5(㉠)와 3(㉡)이다. (이미지 제시 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

85번

지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 시설할 때, 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소인 경우 매설깊이는 몇 m 이상으로 시설하여야 하는가?

1. 0.6

2. 1.0

3. 1.2

4. 1.5

정답 2번

해설. 지중 전선로 직접매설식에서 차량 등 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소의 매설깊이는 1.0m 이상이어야 한다.

86번

급전선에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 급전선은 비절연보호도체, 매설접지도체, 레일 등으로 구성하여 단권변압기 중성점과 공통접지에 접속한다.

2. 가공식은 전차선의 높이 이상으로 전차선로 지지물에 병가하며, 나전선의 접속은 직선접속을 원칙으로 한다.

3. 선상승강장, 인도교, 과선교 또는 교량 하부 등에 설치할 때에는 최소 절연이격거리 이상을 확보하여야 한다.

4. 신설 터널 내 급전선을 가공으로 설계할 경우 지지물의 취부는 C찬넬 또는 매입전을 이용하여 고정하여야 한다.

정답 1번

해설. 급전선은 전차선로 지지물에 전차선 높이 이상으로 병가하고 직선접속을 원칙으로 하며, 선상승강장 등에서는 최소 절연이격거리를 확보하고 터널 내 지지물은 C찬넬 등으로 고정한다. 다만 '비절연보호도체, 매설접지도체, 레일 등으로 구성해 단권변압기 중성점과 공통접지에 접속'하는 것은 급전선이 아닌 귀선로에 대한 설명이므로 틀렸다.

87번

진열장 내의 배선으로 사용전압 400V 이하에 사용하는 코드 또는 캡타이어 케이블의 최소 단면적은 몇 mm2인가?

1. 1.25

2. 1.0

3. 0.75

4. 0.5

정답 3번

해설. 진열장 내 배선(사용전압 400V 이하)에 사용하는 코드 또는 캡타이어 케이블의 최소 단면적은 0.75mm²이다.

88번

조상기에 내부 고장이 생긴 경우, 조상기의 뱅크용량이 몇 kVA 이상일 때 전로로부터 자동 차단하는 장치를 시설하여야 하는가?

1. 5000

2. 10000

3. 15000

4. 20000

정답 3번

해설. 조상기 내부 고장 시 뱅크용량 15,000kVA 이상인 경우 자동 차단 장치를 시설하여야 한다.

89번

고장보호에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 고장보호는 일반적으로 직접접촉을 방지하는 것이다.

2. 고장보호는 인축의 몸을 통해 고장전류가 흐르는 것을 방지하여야 한다.

3. 고장보호는 인축의 몸에 흐르는 고장전류를 위험하지 않은 값 이하로 제한하여야 한다.

4. 고장보호는 인축의 몸에 흐르는 고장전류의 지속시간을 위험하지 않은 시간까지로 제한하여야 한다.

정답 1번

해설. 고장보호는 충전부 고장 시 인축의 몸에 고장전류가 흐르는 것을 방지하거나 그 크기·지속시간을 안전한 범위로 제한하는 것(간접접촉 보호)이며, '직접접촉을 방지'하는 것은 기본보호에 해당하므로 이 설명은 틀렸다.

90번

네온방전등의 관등회로의 전선을 애자공사에 의해 자기 또는 유리제 등의 애자로 견고하게 지지하여 조영재의 아랫면 또는 옆면에 부착한 경우 전선 상호 간의 이격거리는 몇 mm 이상이어야 하는가?

1. 30

2. 60

3. 80

4. 100

정답 2번

해설. 네온방전등 관등회로 배선을 애자공사로 조영재 아랫면·옆면에 부착 시 전선 상호간 이격거리는 60mm 이상이어야 한다.

91번

중앙급전 전원과 구분되는 것으로서 전력소비지역 부근에 분산하여 배치 가능한 신·재생에너지 발전설비 등의 전원으로 정의되는 용어는?

1. 임시전력원

2. 분전반전원

3. 분산형전원

4. 계통연계전원

정답 3번

해설. 전력소비지역 부근에 분산 배치 가능한 신·재생에너지 발전설비 등의 전원은 분산형전원이라 한다.

92번

교류 전차선 등 충전부와 식물 사이의 이격거리는 몇 m 이상이어야 하는가? (단, 현장여건을 고려한 방호벽 등의 안전조치를 하지 않은 경우이다.)

1. 1

2. 3

3. 5

4. 10

정답 3번

해설. 교류 전차선 등 충전부와 식물 사이의 이격거리는(방호벽 등 안전조치가 없는 경우) 5m 이상이어야 한다.

93번

수소냉각식 발전기에서 사용하는 수소 냉각 장치에 대한 시설기준으로 틀린 것은?

1. 수소를 통하는 관으로 동관을 사용할 수 있다.

2. 수소를 통하는 관은 이음매가 있는 강판이어야 한다.

3. 발전기 내부의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설하여야 한다.

4. 발전기 내부의 수소의 순도가 85% 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설하여야 한다.

정답 2번

해설. 수소냉각식 발전기의 수소를 통하는 관은 '이음매 없는' 강판이어야 하므로, '이음매가 있는 강판'이라는 설명은 틀렸다. 동관 사용 가능, 온도 계측장치 시설, 순도 85% 이하 저하 시 경보장치 시설은 옳은 기준이다.

94번

사용전압이 22.9㎸인 특고압 가공전선과 그 지지물·완금류·지주 또는 지선 사이의 이격거리는 몇 ㎝ 이상이어야 하는가?

1. 15

2. 20

3. 25

4. 30

정답 2번

해설. 15kV 초과 25kV 이하 특고압 가공전선(22.9kV)과 지지물·완금류·지주·지선 사이의 이격거리는 20cm 이상이어야 한다.

95번

플로어덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 공사 시 시설기준으로 틀린 것은?

1. 덕트의 끝부분은 막을 것

2. 옥외용 비닐절연전선을 사용할 것

3. 덕트 안에는 전선에 접속점이 없도록 할 것

4. 덕트 및 박스 기타의 부속품은 물이 고이는 부분이 없도록 시설하여야 한다.

정답 2번

해설. 플로어덕트공사는 덕트 끝부분을 막고 접속점이 없어야 하며 물이 고이지 않도록 시설해야 하지만, 옥외용 비닐절연전선(OW)은 이러한 덕트공사에 사용할 수 없으므로 '사용할 것'이라는 설명은 틀렸다.

96번

사무실 건물의 조명설비에 사용되는 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 몇 V 이하인가?

1. 250

2. 300

3. 350

4. 400

정답 2번

해설. 사무실 건물 조명설비의 백열전등·방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 300V 이하이어야 한다.

97번

고압 가공전선으로 사용한 경동선은 안전율이 얼마 이상인 이도로 시설하여야 하는가?

1. 2.0

2. 2.2

3. 2.5

4. 3.0

정답 2번

해설. 고압 가공전선으로 사용하는 경동선은 안전율 2.2 이상이 되는 이도로 시설하여야 한다.

98번

저압 가공전선이 안테나와 접근상태로 시설될 때 상호 간의 이격거리는 몇 ㎝ 이상이어야 하는가? (단, 전선이 고압 절연전선, 특고압 절연전선 또는 케이블이 아닌 경우이다.)

1. 60

2. 80

3. 100

4. 120

정답 1번

해설. 저압 가공전선과 안테나(고압·특고압 절연전선 또는 케이블이 아닌 경우) 사이의 이격거리는 60cm 이상이어야 한다.

99번

저압 가공전선로의 지지물이 목주인 경우 풍압하중의 몇 배의 하중에 견디는 강도를 가지는 것이어야 하는가?

1. 1.2

2. 1.5

3. 2

4. 3

정답 1번

해설. 저압 가공전선로의 지지물이 목주인 경우 풍압하중의 1.2배의 하중에 견디는 강도를 가져야 한다.

100번

최대사용전압이 23000V인 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 몇 V 인가?

1. 16560

2. 21160

3. 25300

4. 28750

정답 4번

해설. 최대사용전압 23,000V 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 23,000×1.25=28,750(V)이다.

전기공사기사 필기 2022년 1회 기출문제

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