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전기기사 기출문제 2024년 2회 필기
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전기기사 기출문제 2024년 2회 필기 안내
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1. 전속밀도 D=x²i+y²j+z²k C/m²일 때 점 (1, 2, 3)의 체적전하밀도는?
- 12 C/m³
- 13 C/m³
- 14 C/m³
- 15 C/m³
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘12 C/m³’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 가우스 법칙의 미분형에서 ρv=∇·D=2x+2y+2z이다. 점 (1,2,3)을 대입하면 12 C/m³이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
가우스 법칙의 미분형 rho_v=div D를 성분별로 미분한 뒤 좌표를 대입한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 가우스 법칙의 미분형 rho_v=div D를 성분별로 미분한 뒤 좌표를 대입한다.
- 가우스 법칙의 미분형에서 ρv=∇·D=2x+2y+2z이다.
- 점 (1,2,3)을 대입하면 12 C/m³이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 벡터의 크기를 구하거나 x²+y²+z² 자체를 전하밀도로 읽기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 가우스 법칙의 미분형 rho_v=div D를 성분별로 미분한 뒤 좌표를 대입한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: div D=2x+2y+2z에 (1,2,3)을 넣으면 12 C/m³이므로 정확하다.
- 2번 · 오답: 13은 세 편미분의 합 2+4+6에 불필요하게 1을 더한 값이다.
- 3번 · 오답: 14는 z성분 미분을 2z가 아닌 다른 계수로 처리해야 나오는 값이다.
- 4번 · 오답: 15는 D의 성분값을 직접 더한 1+4+9와도 다르고 발산값도 아니다.
정답 판정: 가우스 법칙 ρv=∇·D
상세 정답 근거: calculation-divergence의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘12 C/m³’가 일치하는지 확인했다.
2. 자계의 벡터퍼텐셜 A가 시간에 따라 변할 때 도체 주위에 생기는 전계 E의 관계식은?
- E=−∂A/∂t
- ∇×E=−∂A/∂t
- E=∇×B
- ∇×E=−∂B/∂t
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘E=−∂A/∂t’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: B=∇×A이고 패러데이 법칙을 적용하면 유도 전계는 E=−∂A/∂t로 나타낼 수 있다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
B=curl A와 패러데이 법칙을 연결해 시간변화 벡터퍼텐셜이 만드는 유도전계를 식별한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: B=curl A와 패러데이 법칙을 연결해 시간변화 벡터퍼텐셜이 만드는 유도전계를 식별한다.
- B=∇×A이고 패러데이 법칙을 적용하면 유도 전계는 E=−∂A/∂t로 나타낼 수 있다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: E 자체의 식과 curl E에 대한 맥스웰 방정식을 서로 같은 선택지로 보기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 B=curl A와 패러데이 법칙을 연결해 시간변화 벡터퍼텐셜이 만드는 유도전계를 식별한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 스칼라퍼텐셜 변화가 없는 유도전계 성분은 E=-partial A/partial t로 쓸 수 있다.
- 2번 · 오답: curl E의 우변에는 A 자체가 아니라 B의 시간미분이 들어가므로 차원이 맞지 않는다.
- 3번 · 오답: curl B는 전류밀도와 변위전류에 연결되며 전계를 직접 주는 관계가 아니다.
- 4번 · 오답: curl E=-partial B/partial t는 패러데이 법칙이지만 질문이 묻는 E와 A의 직접 관계식은 아니다.
정답 판정: 벡터퍼텐셜에 의한 유도전계 E=−∂A/∂t
상세 정답 근거: concept-vector-potential의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘E=−∂A/∂t’가 일치하는지 확인했다.
3. 정전계 자유공간에서 도체 표면의 전계가 E=3i+4j V/m일 때 표면전하밀도는?
- 3ε₀ C/m²
- 4ε₀ C/m²
- 5ε₀ C/m²
- 6ε₀ C/m²
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘5ε₀ C/m²’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 도체 표면에서 Dn=ρs이고 자유공간에서는 D=ε₀E이다. |E|=√(3²+4²)=5이므로 ρs=5ε₀ C/m²이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
도체 표면의 법선전계 크기를 구해 자유공간 경계식 rho_s=epsilon_0 E_n을 적용한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 도체 표면의 법선전계 크기를 구해 자유공간 경계식 rho_s=epsilon_0 E_n을 적용한다.
- 도체 표면에서 Dn=ρs이고 자유공간에서는 D=ε₀E이다.
- |E|=√(3²+4²)=5이므로 ρs=5ε₀ C/m²이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 3과 4를 각각 답으로 고르거나 벡터 크기 계산에서 제곱근을 빠뜨리기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 도체 표면의 법선전계 크기를 구해 자유공간 경계식 rho_s=epsilon_0 E_n을 적용한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 3epsilon_0는 전계의 x성분만 사용해 y성분을 누락한 결과다.
- 2번 · 오답: 4epsilon_0는 전계의 y성분만 사용해 x성분을 누락한 결과다.
- 3번 · 정답: |E|=sqrt(3²+4²)=5이므로 rho_s=5epsilon_0 C/m²가 된다.
- 4번 · 오답: 6epsilon_0는 두 성분의 벡터합 5보다 커서 주어진 전계로부터 나오지 않는다.
정답 판정: 도체 표면 경계조건 ρs=Dn=ε₀|E|
상세 정답 근거: calculation-conductor-boundary의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘5ε₀ C/m²’가 일치하는지 확인했다.
4. 비투자율 350인 환상철심에서 평균 자계의 세기가 280 A/m일 때 자화의 세기는 약 얼마인가?
- 0.12 Wb/m²
- 0.15 Wb/m²
- 0.18 Wb/m²
- 0.21 Wb/m²
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘0.12 Wb/m²’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 자화의 세기는 J=μ₀(μr−1)H이므로 4π×10⁻⁷×349×280=0.1228 Wb/m², 약 0.12 Wb/m²이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
자화 J=mu_0(mu_r-1)H에 비투자율과 자계세기를 넣어 Wb/m²로 계산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 자화 J=mu_0(mu_r-1)H에 비투자율과 자계세기를 넣어 Wb/m²로 계산한다.
- 자화의 세기는 J=μ₀(μr−1)H이므로 4π×10⁻⁷×349×280=0.1228 Wb/m², 약 0.12 Wb/m²이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 자속밀도 B=mu H와 자화 J를 같게 보거나 mu_r에서 1을 빼지 않기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 자화 J=mu_0(mu_r-1)H에 비투자율과 자계세기를 넣어 Wb/m²로 계산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 4pi×10^-7×349×280=0.1228 Wb/m²이므로 약 0.12가 맞다.
- 2번 · 오답: 0.15는 mu_0(mu_r-1)H의 정확한 곱보다 약 22% 큰 값이다.
- 3번 · 오답: 0.18은 비투자율 또는 H를 중복 반영해야 나오는 과대값이다.
- 4번 · 오답: 0.21은 계산값 0.1228과 차이가 커 자화식의 근삿값이 될 수 없다.
정답 판정: 자화의 세기 J=μ₀(μr−1)H
상세 정답 근거: calculation-magnetization의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘0.12 Wb/m²’가 일치하는지 확인했다.
5. 영구자석 재료로 사용하기에 적합한 특성은?
- 잔류자기와 보자력이 모두 크다.
- 잔류자기는 크고 보자력은 작다.
- 잔류자기는 작고 보자력은 크다.
- 잔류자기와 보자력이 모두 작다.
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘잔류자기와 보자력이 모두 크다.’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 영구자석은 외부 자계가 사라진 뒤에도 자속을 크게 남기고 감자에 잘 견뎌야 하므로 잔류자기와 보자력이 모두 커야 한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
영구자석이 큰 잔류자속을 유지하고 외부 역자계에 견뎌야 한다는 두 조건을 함께 판단한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 영구자석이 큰 잔류자속을 유지하고 외부 역자계에 견뎌야 한다는 두 조건을 함께 판단한다.
- 영구자석은 외부 자계가 사라진 뒤에도 자속을 크게 남기고 감자에 잘 견뎌야 하므로 잔류자기와 보자력이 모두 커야 한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 잔류자기만 보고 보자력이 작은 연자성 재료를 영구자석에 적합하다고 고르기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 영구자석이 큰 잔류자속을 유지하고 외부 역자계에 견뎌야 한다는 두 조건을 함께 판단한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 큰 잔류자기는 자속을 남기고 큰 보자력은 감자에 견디게 하므로 두 조건이 모두 맞다.
- 2번 · 오답: 보자력이 작으면 약한 역자계에도 쉽게 감자되어 영구자석으로 부적합하다.
- 3번 · 오답: 잔류자기가 작으면 외부 자계를 제거한 뒤 유용한 자속을 충분히 남기지 못한다.
- 4번 · 오답: 두 값이 모두 작은 재료는 자화와 소거가 쉬운 연자성체 쪽 특성이다.
정답 판정: 영구자석의 잔류자기·보자력 특성
상세 정답 근거: concept-permanent-magnet의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘잔류자기와 보자력이 모두 크다.’가 일치하는지 확인했다.
6. 평행판 커패시터의 전속밀도가 4.8×10⁻⁷ C/m²이고 단위체적당 정전에너지가 5.3×10⁻³ J/m³일 때 유전율은 약 얼마인가?
- 1.15×10⁻¹¹ F/m
- 2.17×10⁻¹¹ F/m
- 3.19×10⁻¹¹ F/m
- 4.21×10⁻¹¹ F/m
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘2.17×10⁻¹¹ F/m’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 단위체적당 에너지는 w=D²/(2ε)이므로 ε=D²/(2w)=(4.8×10⁻⁷)²/(2×5.3×10⁻³)=2.17×10⁻¹¹ F/m이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
정전에너지밀도 w=D²/(2epsilon)를 epsilon에 대해 정리하고 지수까지 계산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 정전에너지밀도 w=D²/(2epsilon)를 epsilon에 대해 정리하고 지수까지 계산한다.
- 단위체적당 에너지는 w=D²/(2ε)이므로 ε=D²/(2w)=(4.8×10⁻⁷)²/(2×5.3×10⁻³)=2.17×10⁻¹¹ F/m이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: w=epsilon D²/2로 뒤집거나 (10^-7)²의 지수 -14를 놓치기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 정전에너지밀도 w=D²/(2epsilon)를 epsilon에 대해 정리하고 지수까지 계산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 1.15×10^-11은 D²을 2w로 나눈 정확한 값의 약 절반이라 2 처리가 맞지 않는다.
- 2번 · 정답: epsilon=(4.8×10^-7)²/(2×5.3×10^-3)=2.17×10^-11 F/m이다.
- 3번 · 오답: 3.19×10^-11은 주어진 에너지밀도와 D를 다시 넣으면 5.3×10^-3이 되지 않는다.
- 4번 · 오답: 4.21×10^-11은 분모의 2를 빼먹은 값에 가까워 에너지식과 맞지 않는다.
정답 판정: 정전 에너지밀도 w=D²/(2ε)
상세 정답 근거: calculation-electric-energy-density의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘2.17×10⁻¹¹ F/m’가 일치하는지 확인했다.
7. 한 변의 길이가 10 cm인 정사각형 회로에 직류전류 10 A가 흐를 때 중심의 자계 세기는?
- 100√2/π A/m
- 200√2/π A/m
- 300√2/π A/m
- 400√2/π A/m
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘200√2/π A/m’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 정사각형 중심의 자계는 H=2√2I/(πl)이다. I=10 A, l=0.1 m를 대입하면 200√2/π A/m이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
유한 직선도선의 자계를 한 변에 적용하고 정사각형 네 변의 같은 방향 성분을 합한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 유한 직선도선의 자계를 한 변에 적용하고 정사각형 네 변의 같은 방향 성분을 합한다.
- 정사각형 중심의 자계는 H=2√2I/(πl)이다.
- I=10 A, l=0.1 m를 대입하면 200√2/π A/m이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 무한도선식만 한 번 적용하거나 중심에서 변까지 거리 l/2를 변의 길이 l로 쓰기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 유한 직선도선의 자계를 한 변에 적용하고 정사각형 네 변의 같은 방향 성분을 합한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 100sqrt(2)/pi는 네 변 중 절반만 합산한 크기로 전체 정사각형 자계가 아니다.
- 2번 · 정답: H=2sqrt(2)I/(pi l)에 I=10 A, l=0.1 m를 넣으면 200sqrt(2)/pi A/m이다.
- 3번 · 오답: 300sqrt(2)/pi는 동일한 네 변 기여를 세 번 분량으로 잘못 센 값이다.
- 4번 · 오답: 400sqrt(2)/pi는 중심거리와 한 변 길이를 함께 중복 보정해 정답의 두 배가 된다.
정답 판정: 정사각형 중심 자계 H=2√2I/(πl)
상세 정답 근거: calculation-square-loop-field의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘200√2/π A/m’가 일치하는지 확인했다.
8. 내압·정전용량이 각각 1,000 V·1 μF, 750 V·2 μF, 500 V·5 μF인 콘덴서 3개를 직렬 접속하고 전압을 서서히 높일 때 먼저 파괴되는 것은?
- 1 μF 콘덴서
- 2 μF 콘덴서
- 5 μF 콘덴서
- 세 콘덴서가 동시에 파괴된다.
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘1 μF 콘덴서’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 직렬 접속에서는 전하량이 같으므로 각 콘덴서의 파괴 한계 전하량 C·V를 비교한다. 각각 1000, 1500, 2500 μC이므로 한계가 가장 작은 1 μF 콘덴서가 먼저 파괴된다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
직렬 콘덴서의 공통전하를 이용해 각 소자의 허용전하 Q_max=CV를 비교한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 직렬 콘덴서의 공통전하를 이용해 각 소자의 허용전하 Q_max=CV를 비교한다.
- 직렬 접속에서는 전하량이 같으므로 각 콘덴서의 파괴 한계 전하량 C·V를 비교한다.
- 각각 1000, 1500, 2500 μC이므로 한계가 가장 작은 1 μF 콘덴서가 먼저 파괴된다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 내압만 비교하거나 용량이 큰 콘덴서에 더 큰 전압이 걸린다고 생각하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 직렬 콘덴서의 공통전하를 이용해 각 소자의 허용전하 Q_max=CV를 비교한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 허용전하는 1 microF×1000 V=1000 microC로 세 소자 중 가장 작다.
- 2번 · 오답: 2 microF 소자의 허용전하는 1500 microC라 첫 소자가 파괴된 뒤의 한계다.
- 3번 · 오답: 5 microF 소자는 2500 microC까지 허용하므로 가장 늦게 내압에 도달한다.
- 4번 · 오답: 직렬에서는 전하는 같아도 전압이 용량에 반비례하므로 동시에 파괴되지 않는다.
정답 판정: 직렬 콘덴서의 동일전하와 파괴한계 Qmax=CV
상세 정답 근거: calculation-series-capacitor-rating의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘1 μF 콘덴서’가 일치하는지 확인했다.
9. 비유전율이 4인 유전체의 분극률은 진공 유전율 ε₀의 몇 배인가?
- 1배
- 3배
- 9배
- 12배
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘3배’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 분극률 χe=ε₀(εr−1)이므로 εr=4일 때 χe=3ε₀이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
epsilon_r=1+chi_e와 P=epsilon_0 chi_e E에서 분극률 계수를 구한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: epsilon_r=1+chi_e와 P=epsilon_0 chi_e E에서 분극률 계수를 구한다.
- 분극률 χe=ε₀(εr−1)이므로 εr=4일 때 χe=3ε₀이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 비유전율 4를 그대로 분극률 배수로 답하거나 제곱해 버리기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 epsilon_r=1+chi_e와 P=epsilon_0 chi_e E에서 분극률 계수를 구한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 1배는 epsilon_r에서 진공 성분 1을 빼지 않고도 얻을 수 없는 값이다.
- 2번 · 정답: chi_e=epsilon_r-1=4-1=3이므로 분극률은 3epsilon_0에 해당한다.
- 3번 · 오답: 9배는 올바른 3을 불필요하게 제곱한 값으로 선형 관계가 아니다.
- 4번 · 오답: 12배는 epsilon_r와 chi_e를 곱한 값이며 분극 정의에 그런 곱은 없다.
정답 판정: 분극률 χe=ε₀(εr−1)
상세 정답 근거: calculation-electric-susceptibility의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘3배’가 일치하는지 확인했다.
10. 전류가 원형 단면에 균일하게 흐르는 반지름 a, 길이 l, 비투자율 μr인 원통도체의 내부 인덕턴스는?
- (1/2)×10⁻⁷μr l H
- 10⁻⁷μr l H
- 2×10⁻⁷μr l H
- (1/4)×10⁻⁷μr l H
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘(1/2)×10⁻⁷μr l H’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 원형 도선의 내부 인덕턴스는 L=μl/(8π)이고 μ=4π×10⁻⁷μr이므로 L=(1/2)×10⁻⁷μr l H이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
원형 도체의 균일 전류분포 내부 인덕턴스 L=mu l/(8pi)를 SI 상수로 정리한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 원형 도체의 균일 전류분포 내부 인덕턴스 L=mu l/(8pi)를 SI 상수로 정리한다.
- 원형 도선의 내부 인덕턴스는 L=μl/(8π)이고 μ=4π×10⁻⁷μr이므로 L=(1/2)×10⁻⁷μr l H이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 외부 인덕턴스의 로그식을 섞거나 4pi와 8pi의 약분에서 1/2을 놓치기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 원형 도체의 균일 전류분포 내부 인덕턴스 L=mu l/(8pi)를 SI 상수로 정리한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: mu=4pi×10^-7 mu_r를 넣으면 L=(1/2)×10^-7 mu_r l H가 된다.
- 2번 · 오답: 10^-7 mu_r l은 4pi/(8pi)의 1/2을 빠뜨려 두 배가 된 값이다.
- 3번 · 오답: 2×10^-7 mu_r l은 약분계수를 네 배로 잘못 키운 결과다.
- 4번 · 오답: (1/4)×10^-7 mu_r l은 정확한 내부 인덕턴스의 절반밖에 되지 않는다.
정답 판정: 원통도체 내부 인덕턴스 L=μl/(8π)
상세 정답 근거: calculation-internal-inductance의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘(1/2)×10⁻⁷μr l H’가 일치하는지 확인했다.
11. 내구 반지름 a, 외구의 내반지름 b인 동심구형 콘덴서에서 두 반지름을 각각 2a, 2b로 늘리면 정전용량은 몇 배가 되는가?
- 1배
- 2배
- 3배
- 4배
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘2배’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 동심구형 콘덴서의 C=4πε₀ab/(b−a)에 a→2a, b→2b를 대입하면 C'=2C이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
동심구형 콘덴서 C=4pi epsilon ab/(b-a)에 두 반지름의 같은 배율을 적용한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 동심구형 콘덴서 C=4pi epsilon ab/(b-a)에 두 반지름의 같은 배율을 적용한다.
- 동심구형 콘덴서의 C=4πε₀ab/(b−a)에 a→2a, b→2b를 대입하면 C'=2C이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 면적이 네 배라는 이유로 용량도 네 배라 하거나 분모의 길이 배율을 빼먹기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 동심구형 콘덴서 C=4pi epsilon ab/(b-a)에 두 반지름의 같은 배율을 적용한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 1배는 분자의 ab가 네 배, 분모 b-a가 두 배가 되는 효과를 상쇄로 오인한 값이다.
- 2번 · 정답: C'=4pi epsilon(2a)(2b)/(2b-2a)=2C이므로 두 배가 맞다.
- 3번 · 오답: 3배는 동심구 용량식에 동일 축척을 대입해도 나타나지 않는 배율이다.
- 4번 · 오답: 4배는 분자 면적배율만 보고 분모 거리도 두 배가 된 사실을 누락한 값이다.
정답 판정: 동심구형 콘덴서 C=4πεab/(b−a)
상세 정답 근거: calculation-spherical-capacitor-scaling의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘2배’가 일치하는지 확인했다.
12. 막대자석 위에 동축 도체 원판을 두고 회로 한 끝을 원판 주변에 접촉시킨 패러데이 원판 실험에서 검류계에 전류가 흐르지 않는 경우는?
- 자석만 일정 방향으로 회전시킬 때
- 원판만 일정 방향으로 회전시킬 때
- 자석을 축 방향으로 전진·후퇴시킬 때
- 원판과 자석을 같은 방향·같은 속도로 동시에 회전시킬 때
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘자석만 일정 방향으로 회전시킬 때’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 축대칭 막대자석을 자체 축 둘레로 돌려도 실험실계의 자계분포는 변하지 않고 정지 원판의 전하는 v=0이므로 운동기전력이 없다. 반대로 원판이 돌면 자석이 함께 돌더라도 원판 전하에 q(v×B)가 작용해 중심과 가장자리 사이에 기전력이 생긴다. 따라서 전류가 흐르지 않는 경우는 자석만 회전하는 1번이다.
이 문제로 익힐 것
축대칭 자계에서 원판 도체의 운동기전력 integral(v cross B)·dl로 각 회전 경우를 판정한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 축대칭 자계에서 원판 도체의 운동기전력 integral(v cross B)·dl로 각 회전 경우를 판정한다.
- 축대칭 막대자석을 자체 축 둘레로 돌려도 실험실계의 자계분포는 변하지 않고 정지 원판의 전하는 v=0이므로 운동기전력이 없다.
- 반대로 원판이 돌면 자석이 함께 돌더라도 원판 전하에 q(v×B)가 작용해 중심과 가장자리 사이에 기전력이 생긴다. 따라서 전류가 흐르지 않는 경우는 자석만 회전하는 1번이다.
자주 하는 실수: 자석과 원판의 상대회전만으로 판단해 둘이 함께 돌면 기전력이 없다고 오해하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 축대칭 자계에서 원판 도체의 운동기전력 integral(v cross B)·dl로 각 회전 경우를 판정한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 자석만 대칭축 둘레로 돌리면 정지 원판의 v=0이고 자계도 시간불변이어서 전류가 흐르지 않는다.
- 2번 · 오답: 원판이 회전하면 자유전하에 q(v cross B)가 작용해 중심과 가장자리 사이에 기전력이 생긴다.
- 3번 · 오답: 자석을 축 방향으로 전진·후퇴시키면 회로의 쇄교자속이 변해 유도전류가 생긴다.
- 4번 · 오답: 자석과 함께 돌아도 원판 전하는 실험실계에서 움직이므로 원판의 운동기전력은 사라지지 않는다.
정답 판정: 패러데이 원판의 상대운동과 자속 절단
상세 정답 근거: 축대칭 자석만 회전할 때 정지 원판에는 v×B 운동기전력이 없고, 원판이 회전하면 자석의 동반회전과 무관하게 운동기전력이 생긴다는 로런츠힘 해석과 대학 논문을 대조했다. 따라서 복원 정답 4번은 보존하되 학습 정답은 1번 ‘자석만 일정 방향으로 회전시킬 때’로 정정했다.
13. 두 코일의 가동접속 합성 인덕턴스가 75 mH이고 차동접속 합성 인덕턴스가 25 mH일 때 상호 인덕턴스는?
- 12.5 mH
- 20 mH
- 25 mH
- 30 mH
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘12.5 mH’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: L+=L1+L2+2M=75, L−=L1+L2−2M=25이므로 두 식의 차 4M=50에서 M=12.5 mH이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
가동접속과 차동접속 합성 인덕턴스의 차를 취해 4M에서 상호 인덕턴스를 구한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 가동접속과 차동접속 합성 인덕턴스의 차를 취해 4M에서 상호 인덕턴스를 구한다.
- L+=L1+L2+2M=75, L−=L1+L2−2M=25이므로 두 식의 차 4M=50에서 M=12.5 mH이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 두 식의 차가 2M이라고 보거나 75-25를 바로 M으로 답하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 가동접속과 차동접속 합성 인덕턴스의 차를 취해 4M에서 상호 인덕턴스를 구한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: L_plus-L_minus=4M=50 mH이므로 M=12.5 mH가 정확하다.
- 2번 · 오답: 20 mH는 합·차 공식의 계수 2M을 일관되게 적용한 결과가 아니다.
- 3번 · 오답: 25 mH는 50을 2로만 나눠 두 식 사이 실제 차 4M을 놓친 값이다.
- 4번 · 오답: 30 mH이면 가동·차동 합성값의 차가 120 mH가 되어 조건 50 mH와 다르다.
정답 판정: 가동·차동접속 합성 인덕턴스
상세 정답 근거: calculation-mutual-inductance의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘12.5 mH’가 일치하는지 확인했다.
14. 반자성체의 비투자율 μr 범위는?
- μr=1
- μr<1
- μr>1
- μr=0
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘μr<1’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 반자성체는 외부 자계와 반대 방향으로 약하게 자화되므로 자화율이 음수이고 μr=1+χm<1이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
반자성체의 음의 자화율 chi_m과 mu_r=1+chi_m 관계로 비투자율 범위를 정한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 반자성체의 음의 자화율 chi_m과 mu_r=1+chi_m 관계로 비투자율 범위를 정한다.
- 반자성체는 외부 자계와 반대 방향으로 약하게 자화되므로 자화율이 음수이고 μr=1+χm<1이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 반자성체를 비자성체와 같다고 보아 mu_r=1로 고정하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 반자성체의 음의 자화율 chi_m과 mu_r=1+chi_m 관계로 비투자율 범위를 정한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: mu_r=1은 이상적인 진공·비자성 상태로 약한 반대방향 자화를 반영하지 않는다.
- 2번 · 정답: 반자성체는 chi_m<0이므로 mu_r=1+chi_m가 1보다 조금 작다.
- 3번 · 오답: mu_r>1은 외부 자계와 같은 방향으로 자화되는 상자성·강자성 쪽 특성이다.
- 4번 · 오답: mu_r=0은 완전 반자성의 이상값이며 일반 반자성체의 범위를 뜻하지 않는다.
정답 판정: 반자성체의 μr<1 특성
상세 정답 근거: concept-diamagnetism의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘μr<1’가 일치하는지 확인했다.
15. 인덕턴스 20 mH인 코일의 전류가 0.2초 동안 2 A 변할 때 자기유도에 의한 기전력의 크기는?
- 0.1 V
- 0.2 V
- 0.3 V
- 0.4 V
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘0.2 V’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: |e|=L|Δi/Δt|=20×10⁻³×2/0.2=0.2 V이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
자기유도기전력의 크기 |e|=L|Delta i/Delta t|에 mH와 초를 일관된 단위로 넣는다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 자기유도기전력의 크기 |e|=L|Delta i/Delta t|에 mH와 초를 일관된 단위로 넣는다.
- |e|=L|Δi/Δt|=20×10⁻³×2/0.2=0.2 V이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 20 mH를 20 H로 쓰거나 전류변화량을 변화시간과 곱하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 자기유도기전력의 크기 |e|=L|Delta i/Delta t|에 mH와 초를 일관된 단위로 넣는다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 0.1 V는 전류변화율 2/0.2=10 A/s의 절반만 반영한 값이다.
- 2번 · 정답: 20×10^-3 H×10 A/s=0.2 V이므로 단위와 수치가 모두 맞다.
- 3번 · 오답: 0.3 V는 주어진 L과 전류변화율의 곱에서 나오지 않는 과대값이다.
- 4번 · 오답: 0.4 V는 2 A 변화를 두 번 반영해 정확한 유도기전력의 두 배가 된 값이다.
정답 판정: 자기유도기전력 |e|=L|di/dt|
상세 정답 근거: calculation-self-induced-emf의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘0.2 V’가 일치하는지 확인했다.
16. E=i+2j+3k V/cm인 균일 전계에서 0.01 μC 전하를 원점에서 3i m만큼 옮기는 데 필요한 일은?
- 3×10⁻⁸ J
- 3×10⁻⁷ J
- 3×10⁻⁶ J
- 3×10⁻⁵ J
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘3×10⁻⁶ J’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 1 V/cm=10² V/m이고 W=qE·r이다. q=10⁻⁸ C, E·r=(i+2j+3k)·3i×10²=300이므로 W=3×10⁻⁶ J이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
전계 단위를 V/cm에서 V/m로 바꾸고 변위와 같은 x성분만 내적해 W=qE·r를 구한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 전계 단위를 V/cm에서 V/m로 바꾸고 변위와 같은 x성분만 내적해 W=qE·r를 구한다.
- 1 V/cm=10² V/m이고 W=qE·r이다.
- q=10⁻⁸ C, E·r=(i+2j+3k)·3i×10²=300이므로 W=3×10⁻⁶ J이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 0.01 microC와 cm-to-m 변환에서 각각 10의 지수를 하나씩 틀리기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 전계 단위를 V/cm에서 V/m로 바꾸고 변위와 같은 x성분만 내적해 W=qE·r를 구한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 3×10^-8 J은 V/cm를 V/m로 바꾸는 100배를 누락한 값이다.
- 2번 · 오답: 3×10^-7 J은 전하 또는 길이 변환에서 10배가 빠진 값이다.
- 3번 · 정답: q=10^-8 C, E_x=100 V/m, x=3 m이므로 W=3×10^-6 J이다.
- 4번 · 오답: 3×10^-5 J은 올바른 값보다 열 배 커 단위지수를 하나 과대 적용했다.
정답 판정: 전계가 하는 일 W=qE·r
상세 정답 근거: calculation-electric-work의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘3×10⁻⁶ J’가 일치하는지 확인했다.
17. 길이 L, 내·외 반지름 a·b, 도전율 σ인 손실 유전체 동축케이블에 전압 V를 가할 때 유전체 전력손실은?
- πσV²L/[2ln(b/a)]
- πσV²L/ln(b/a)
- 2πσV²L/ln(b/a)
- 4πσV²L/ln(b/a)
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘2πσV²L/ln(b/a)’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 유전체의 누설저항은 R=ln(b/a)/(2πσL)이므로 손실 P=V²/R=2πσV²L/ln(b/a)이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
동축 유전체의 반지름별 전류면적을 적분해 누설저항을 구하고 P=V²/R을 적용한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 동축 유전체의 반지름별 전류면적을 적분해 누설저항을 구하고 P=V²/R을 적용한다.
- 유전체의 누설저항은 R=ln(b/a)/(2πσL)이므로 손실 P=V²/R=2πσV²L/ln(b/a)이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 동축 정전용량식과 섞어 epsilon을 넣거나 원주 2pi r의 2를 빠뜨리기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 동축 유전체의 반지름별 전류면적을 적분해 누설저항을 구하고 P=V²/R을 적용한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 첫 식은 올바른 손실의 1/4로 원주계수 2pi를 거꾸로 처리한 값이다.
- 2번 · 오답: pi sigma V²L/ln(b/a)는 정확한 누설손실의 절반에 불과하다.
- 3번 · 정답: R=ln(b/a)/(2pi sigma L)이므로 P=2pi sigma V²L/ln(b/a)가 맞다.
- 4번 · 오답: 4pi 식은 누설저항 역수를 두 배로 잡아 실제 손실의 두 배가 된다.
정답 판정: 동축케이블 누설저항 R=ln(b/a)/(2πσL)
상세 정답 근거: calculation-coaxial-dielectric-loss의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘2πσV²L/ln(b/a)’가 일치하는지 확인했다.
18. 선전하밀도 λ C/m인 무한장 직선도선에서 r m 떨어진 점의 전계는?
- λ/(4πεr²)
- λ/(4πεr)
- λ/(2πεr²)
- λ/(2πεr)
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘λ/(2πεr)’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 반지름 r, 길이 l인 원통 가우스면에 가우스 법칙을 적용하면 E·2πrl=λl/ε이므로 E=λ/(2πεr)이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
무한 선전하를 감싼 원통 가우스면에서 flux=E(2pi r l)=lambda l/epsilon을 푼다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 무한 선전하를 감싼 원통 가우스면에서 flux=E(2pi r l)=lambda l/epsilon을 푼다.
- 반지름 r, 길이 l인 원통 가우스면에 가우스 법칙을 적용하면 E·2πrl=λl/ε이므로 E=λ/(2πεr)이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 점전하의 1/r² 법칙을 선전하에 그대로 적용하거나 구면의 4pi를 쓰기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 무한 선전하를 감싼 원통 가우스면에서 flux=E(2pi r l)=lambda l/epsilon을 푼다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 4pi r² 분모는 점전하를 감싼 구면 가우스면에서 나오는 형태다.
- 2번 · 오답: 1/(4pi r)은 원통면을 쓰면서도 4pi를 넣어 정확한 값의 절반이 된다.
- 3번 · 오답: 1/(2pi r²)은 원통 옆면적이 r에 1차 비례한다는 사실과 맞지 않는다.
- 4번 · 정답: 원통 가우스면을 쓰면 E=lambda/(2pi epsilon r)로 거리의 1차 역비가 된다.
정답 판정: 무한장 선전하 전계 E=λ/(2πεr)
상세 정답 근거: calculation-line-charge-field의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘λ/(2πεr)’가 일치하는지 확인했다.
19. 반지름 a인 접지 구도체의 중심에서 거리 d인 곳에 점전하가 있을 때 영상전하 설명으로 틀린 것은?
- 영상전하는 구도체 내부에 존재한다.
- 영상전하는 점전하와 구 중심을 잇는 직선상에 존재한다.
- 영상전하와 점전하의 전하량은 크기가 같고 부호는 반대이다.
- 영상전하 위치는 d와 a에 의해 결정된다.
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘영상전하와 점전하의 전하량은 크기가 같고 부호는 반대이다.’가 정답 선택지다. 이 문장만 현행 기준·정의와 다르다.
핵심 해설: 접지구의 영상전하 크기는 |Q'|=(a/d)|Q|이고 부호는 반대이므로 일반적으로 두 전하량의 크기는 같지 않다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
접지구의 영상전하 Q'=-(a/d)Q와 위치 r'=a²/d를 함께 적용해 진술을 판정한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 접지구의 영상전하 Q'=-(a/d)Q와 위치 r'=a²/d를 함께 적용해 진술을 판정한다.
- 접지구의 영상전하 크기는 |Q'|=(a/d)|Q|이고 부호는 반대이므로 일반적으로 두 전하량의 크기는 같지 않다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 접지 평면의 영상전하처럼 크기가 항상 같다고 일반화하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 접지구의 영상전하 Q'=-(a/d)Q와 위치 r'=a²/d를 함께 적용해 진술을 판정한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 옳은 진술: r'=a²/d<a이므로 영상전하는 구도체 내부의 수학적 위치에 놓인다.
- 2번 · 옳은 진술: 영상전하는 실제 전하와 구 중심을 잇는 축 위에 있어 구면을 등전위로 만든다.
- 3번 · 정답(틀린 진술): 크기는 |Q'|=(a/d)|Q|라 d>a이면 실제 전하보다 작으므로 같다는 진술이 틀리다.
- 4번 · 옳은 진술: 영상전하 위치 a²/d는 구 반지름 a와 실제 전하 거리 d로 결정된다.
정답 판정: 접지구 영상전하 Q'=−(a/d)Q
상세 정답 근거: concept-grounded-sphere-image의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘영상전하와 점전하의 전하량은 크기가 같고 부호는 반대이다.’가 일치하는지 확인했다.
20. 단면적 S, 길이 l, 투자율 μ인 자성체에 N회 감은 코일로 전류 I를 흘릴 때 자기회로의 자속은?
- μNI/(Sl)
- μNIS/l²
- NI/(μSl)
- μNIS/l
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘μNIS/l’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 자기저항 Rm=l/(μS), 기자력 F=NI이므로 자속 Φ=F/Rm=μNIS/l이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
기자력 NI를 자기저항 l/(mu S)로 나누어 자기회로 자속을 계산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 기자력 NI를 자기저항 l/(mu S)로 나누어 자기회로 자속을 계산한다.
- 자기저항 Rm=l/(μS), 기자력 F=NI이므로 자속 Φ=F/Rm=μNIS/l이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 전기회로의 저항식처럼 투자율을 분자에 놓거나 단면적 S를 분모에 남기기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 기자력 NI를 자기저항 l/(mu S)로 나누어 자기회로 자속을 계산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: mu NI/(Sl)은 단면적이 커질수록 자속이 작아지는 비물리적 식이다.
- 2번 · 오답: mu NIS/l²은 자로 길이를 한 번 더 나눠 자속의 차원도 맞지 않는다.
- 3번 · 오답: NI/(mu Sl)은 투자율과 단면적이 클수록 자속이 감소해 자기회로 법칙과 반대다.
- 4번 · 정답: Phi=NI/[l/(mu S)]=mu NIS/l로 기자력과 퍼미언스의 곱이 된다.
정답 판정: 자기회로 Φ=NI/Rm, Rm=l/(μS)
상세 정답 근거: calculation-magnetic-circuit-flux의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘μNIS/l’가 일치하는지 확인했다.
전기기사 · 전력공학
21. 송전철탑에서 역섬락을 방지하는 방법으로 가장 적절한 것은?
- 가공지선을 설치한다.
- 매설지선을 설치하여 철탑의 접지저항을 낮춘다.
- 전력선을 연가한다.
- 고속도 재폐로방식을 채용한다.
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘매설지선을 설치하여 철탑의 접지저항을 낮춘다.’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 역섬락은 낙뢰 때 철탑 전위가 상승해 철탑에서 전선 쪽으로 섬락하는 현상이다. 매설지선으로 접지저항을 낮추면 철탑 전위상승이 줄어든다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
낙뢰전류로 생기는 철탑 전위상승 I_l R_t를 줄이는 역섬락 방지수단을 고른다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 낙뢰전류로 생기는 철탑 전위상승 I_l R_t를 줄이는 역섬락 방지수단을 고른다.
- 역섬락은 낙뢰 때 철탑 전위가 상승해 철탑에서 전선 쪽으로 섬락하는 현상이다.
- 매설지선으로 접지저항을 낮추면 철탑 전위상승이 줄어든다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 직격뢰 차폐용 가공지선과 이미 철탑에 유입된 낙뢰전류의 접지대책을 혼동하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 낙뢰전류로 생기는 철탑 전위상승 I_l R_t를 줄이는 역섬락 방지수단을 고른다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 가공지선은 전력선 직격뢰를 줄이지만 철탑 전위상승을 직접 낮추는 수단은 아니다.
- 2번 · 정답: 매설지선으로 접지저항을 낮추면 같은 낙뢰전류에서도 철탑 전위가 작아져 역섬락이 억제된다.
- 3번 · 오답: 연가는 상별 선로정수의 불평형을 평균화하며 철탑의 낙뢰 전위를 낮추지 않는다.
- 4번 · 오답: 고속 재폐로는 섬락 뒤 송전을 회복하는 방법이지 역섬락 발생 자체를 억제하지 않는다.
정답 판정: 역섬락 방지와 철탑 접지저항 저감
상세 정답 근거: concept-back-flashover의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘매설지선을 설치하여 철탑의 접지저항을 낮춘다.’가 일치하는지 확인했다.
22. 선간전압 66 kV, 주파수 60 Hz, 길이 15 km, 심선 1선당 작용정전용량 0.3587 μF/km인 3상 지중선로의 한 선당 충전전류는?
- 62.5 A
- 68.2 A
- 73.6 A
- 77.3 A
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘77.3 A’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: C=0.3587×15=5.3805 μF, 상전압 E=66000/√3 V이므로 Ic=2πfCE=77.3 A이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
선로 전체 정전용량과 상전압을 구해 한 선의 충전전류 I_c=2pi f C V_phase를 계산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 선로 전체 정전용량과 상전압을 구해 한 선의 충전전류 I_c=2pi f C V_phase를 계산한다.
- C=0.3587×15=5.3805 μF, 상전압 E=66000/√3 V이므로 Ic=2πfCE=77.3 A이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 선간전압 66 kV를 그대로 넣거나 km당 용량에 길이 15 km를 곱하지 않기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 선로 전체 정전용량과 상전압을 구해 한 선의 충전전류 I_c=2pi f C V_phase를 계산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 62.5 A는 상전압·총용량·주파수를 모두 반영한 77.3 A보다 작아 조건과 맞지 않는다.
- 2번 · 오답: 68.2 A는 선로 길이나 sqrt(3) 환산을 정확히 적용했을 때 나오지 않는 값이다.
- 3번 · 오답: 73.6 A는 총용량 5.3805 microF와 상전압 38.1 kV의 곱보다 작다.
- 4번 · 정답: C=0.3587×15 microF, V_phase=66/sqrt(3) kV를 넣으면 I_c=77.3 A다.
정답 판정: 3상 선로 충전전류 Ic=ωCE
상세 정답 근거: calculation-cable-charging-current의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘77.3 A’가 일치하는지 확인했다.
23. 3상 송전선로를 연가해도 얻을 수 없는 효과는?
- 선로의 유도 불평형을 줄인다.
- 통신선의 유도장해를 줄인다.
- 대지정전용량 자체를 감소시킨다.
- 각 상 선로정수를 평형시킨다.
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘대지정전용량 자체를 감소시킨다.’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 연가는 각 상이 차지하는 공간적 위치를 바꾸어 인덕턴스·정전용량의 상간 불평형을 평균화하지만 도체와 대지의 구조로 정해지는 대지정전용량 자체를 줄이지는 않는다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
연가가 상별 공간 위치를 교환해 선로정수의 불평형을 평균화한다는 범위를 판단한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 연가가 상별 공간 위치를 교환해 선로정수의 불평형을 평균화한다는 범위를 판단한다.
- 연가는 각 상이 차지하는 공간적 위치를 바꾸어 인덕턴스·정전용량의 상간 불평형을 평균화하지만 도체와 대지의 구조로 정해지는 대지정전용량 자체를 줄이지는 않는다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 정전용량 불평형을 줄인다는 말과 대지정전용량 자체를 줄인다는 말을 같게 보기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 연가가 상별 공간 위치를 교환해 선로정수의 불평형을 평균화한다는 범위를 판단한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 각 상의 위치를 순환시키면 유도계수의 상별 차가 평균화되어 유도 불평형이 줄어든다.
- 2번 · 오답: 상별 유도전압을 평형화하므로 인근 통신선에 대한 유도장해도 줄일 수 있다.
- 3번 · 정답: 연가는 위치별 값을 평균화할 뿐 도체와 대지의 기하가 정한 정전용량 자체를 감소시키지 않는다.
- 4번 · 오답: 각 상이 모든 위치를 같은 길이씩 차지해 인덕턴스와 정전용량이 평형에 가까워진다.
정답 판정: 송전선 연가의 선로정수 평형 효과
상세 정답 근거: concept-line-transposition의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘대지정전용량 자체를 감소시킨다.’가 일치하는지 확인했다.
24. 10,000 kVA 기준 등가임피던스가 0.4%인 발전소에 설치할 차단기의 차단용량은?
- 1,000 MVA
- 1,500 MVA
- 2,000 MVA
- 2,500 MVA
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘2,500 MVA’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 차단용량 Ps=(100/%Z)Pn=(100/0.4)×10,000=2,500,000 kVA=2,500 MVA이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
기준용량과 퍼센트임피던스로 단락용량 P_s=100P_n/%Z를 산정한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 기준용량과 퍼센트임피던스로 단락용량 P_s=100P_n/%Z를 산정한다.
- 차단용량 Ps=(100/%Z)Pn=(100/0.4)×10,000=2,500,000 kVA=2,500 MVA이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 0.4%를 0.4가 아닌 0.004로 다시 넣으면서 100 계수를 중복 적용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 기준용량과 퍼센트임피던스로 단락용량 P_s=100P_n/%Z를 산정한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 1,000 MVA는 기준용량의 100배로, 0.4% 임피던스가 만드는 250배에 못 미친다.
- 2번 · 오답: 1,500 MVA는 10 MVA×250인 단락용량 계산과 일치하지 않는다.
- 3번 · 오답: 2,000 MVA는 %Z를 0.5%로 보았을 때의 값이며 주어진 0.4%와 다르다.
- 4번 · 정답: P_s=(100/0.4)×10 MVA=2,500 MVA이므로 차단용량 기준이 된다.
정답 판정: 퍼센트임피던스와 단락용량 Ps=100Pn/%Z
상세 정답 근거: calculation-short-circuit-capacity의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘2,500 MVA’가 일치하는지 확인했다.
25. 가공송전선에 사용하는 애자련에서 전압부담이 가장 큰 애자는?
- 전선에 가장 가까운 애자
- 애자련 중앙의 애자
- 철탑에 가장 가까운 애자
- 철탑에서 1/3 지점의 애자
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘전선에 가장 가까운 애자’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 애자련의 철탑에 대한 분로정전용량 때문에 전압분포가 불균일하며 전선측 애자의 전압부담이 가장 크다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
철탑 대지로 향하는 분로정전용량 때문에 현수애자련 전압분포가 불균일해지는 방향을 판정한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 철탑 대지로 향하는 분로정전용량 때문에 현수애자련 전압분포가 불균일해지는 방향을 판정한다.
- 애자련의 철탑에 대한 분로정전용량 때문에 전압분포가 불균일하며 전선측 애자의 전압부담이 가장 크다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 직렬 애자이므로 모든 애자에 같은 전압이 걸린다고 가정하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 철탑 대지로 향하는 분로정전용량 때문에 현수애자련 전압분포가 불균일해지는 방향을 판정한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 선로측으로 갈수록 분로전류가 누적되어 전선에 가장 가까운 애자의 전압부담이 최대다.
- 2번 · 오답: 중앙 애자는 양 끝 사이의 전위분포에 있어 최대 부담 위치가 아니다.
- 3번 · 오답: 철탑측 애자는 접지된 철탑에 가까워 일반적으로 가장 작은 전압을 부담한다.
- 4번 · 오답: 1/3 지점이 최대라는 규칙은 없으며 전압은 직렬·분로정전용량망으로 정해진다.
정답 판정: 현수애자련의 불균일 전압분포
상세 정답 근거: concept-insulator-string-voltage의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘전선에 가장 가까운 애자’가 일치하는지 확인했다.
26. 비접지식 송전선로에서 1선 지락고장이 생겼을 때 지락점에 흐르는 전류의 위상은?
- 직류전류가 흐른다.
- 고장상 영상전압과 동상이다.
- 고장상 영상전압보다 90° 빠르다.
- 고장상 영상전압보다 90° 늦다.
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘고장상 영상전압보다 90° 빠르다.’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 비접지계통의 지락전류는 건전상 대지정전용량을 통한 용량성 전류이므로 영상전압보다 90° 앞선다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
비접지계통 1선 지락전류가 건전상 대지정전용량을 통한 용량성 전류임을 이용해 위상을 정한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 비접지계통 1선 지락전류가 건전상 대지정전용량을 통한 용량성 전류임을 이용해 위상을 정한다.
- 비접지계통의 지락전류는 건전상 대지정전용량을 통한 용량성 전류이므로 영상전압보다 90° 앞선다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 지락전류를 저항성 단락전류로 보아 영상전압과 동상이라고 판단하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 비접지계통 1선 지락전류가 건전상 대지정전용량을 통한 용량성 전류임을 이용해 위상을 정한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 대지정전용량을 통한 교류 충전전류이므로 직류전류가 흐른다는 설명은 틀리다.
- 2번 · 오답: 용량성 전류는 전압과 동상이 아니라 전압보다 90도 앞선다.
- 3번 · 정답: 비접지 지락전류는 영상전압보다 90도 앞서는 용량성 위상을 가진다.
- 4번 · 오답: 90도 늦는 관계는 유도성 전류의 특성이며 대지정전용량 전류와 반대다.
정답 판정: 비접지계통의 용량성 지락전류
상세 정답 근거: concept-ungrounded-fault-phase의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘고장상 영상전압보다 90° 빠르다.’가 일치하는지 확인했다.
27. 비접지계통에서 지락보호용 계전기에 영상전류를 공급하는 변성기는?
- CT
- GPT
- ZCT
- PT
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘ZCT’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: ZCT는 3상 도체를 한 철심에 통과시켜 정상분·역상분은 상쇄하고 영상전류 3I0를 검출한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
세 상 도체의 벡터합인 영상전류 3I0를 직접 검출하는 변성기를 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 세 상 도체의 벡터합인 영상전류 3I0를 직접 검출하는 변성기를 구분한다.
- ZCT는 3상 도체를 한 철심에 통과시켜 정상분·역상분은 상쇄하고 영상전류 3I0를 검출한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 영상전압을 얻는 GPT와 영상전류를 얻는 ZCT를 이름 때문에 바꾸어 외우기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 세 상 도체의 벡터합인 영상전류 3I0를 직접 검출하는 변성기를 구분한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 일반 CT는 한 상 전류를 변성하며 세 상 잔류전류를 한 철심에서 직접 합성하지 않는다.
- 2번 · 오답: GPT의 개방델타는 영상전압을 검출하므로 영상전류 공급기기가 아니다.
- 3번 · 정답: ZCT에 세 상을 함께 관통시키면 정상분이 상쇄되고 잔류분 3I0가 출력된다.
- 4번 · 오답: PT는 계기·계전기용 전압을 낮추는 변압기로 전류를 변성하지 않는다.
정답 판정: 영상변류기 ZCT의 3I0 검출
상세 정답 근거: concept-zero-sequence-current-transformer의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘ZCT’가 일치하는지 확인했다.
28. 경간 200 m, 장력 1,000 kg, 하중 2 kg/m인 가공전선의 이도는?
- 10 m
- 11 m
- 12 m
- 13 m
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘10 m’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 수평장력을 일정하다고 보는 포물선 근사에서 D=WS²/(8T)=2×200²/(8×1000)=10 m이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
포물선 근사의 이도 D=wS²/(8T)에 단위길이 하중·경간·수평장력을 넣는다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 포물선 근사의 이도 D=wS²/(8T)에 단위길이 하중·경간·수평장력을 넣는다.
- 수평장력을 일정하다고 보는 포물선 근사에서 D=WS²/(8T)=2×200²/(8×1000)=10 m이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 경간을 제곱하지 않거나 분모의 8을 장력에 포함하지 않기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 포물선 근사의 이도 D=wS²/(8T)에 단위길이 하중·경간·수평장력을 넣는다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: D=2×200²/(8×1000)=10 m이므로 경간제곱 효과까지 정확히 반영한다.
- 2번 · 오답: 11 m는 장력이나 하중을 임의로 반올림해야 나오며 주어진 값의 직접 결과가 아니다.
- 3번 · 오답: 12 m는 경간·하중·장력의 어느 수치에도 대응하지 않는 과대값이다.
- 4번 · 오답: 13 m 역시 포물선 이도식에 주어진 네 수치를 넣은 결과보다 30% 크다.
정답 판정: 가공전선 이도 D=WS²/(8T)
상세 정답 근거: calculation-conductor-sag의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘10 m’가 일치하는지 확인했다.
29. 한류리액터를 사용하는 주된 목적은?
- 누설전류 제한
- 단락전류 제한
- 접지전류 제한
- 이상전압 발생 방지
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘단락전류 제한’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 한류리액터는 고장회로에 직렬 리액턴스를 더해 단락전류의 크기를 차단기 정격 이내로 제한한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
고장회로에 직렬 리액턴스를 추가했을 때 단락임피던스와 단락전류가 어떻게 변하는지 판단한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 고장회로에 직렬 리액턴스를 추가했을 때 단락임피던스와 단락전류가 어떻게 변하는지 판단한다.
- 한류리액터는 고장회로에 직렬 리액턴스를 더해 단락전류의 크기를 차단기 정격 이내로 제한한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 리액터를 접지장치나 서지흡수장치와 혼동해 다른 전류·전압 제한용으로 고르기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 고장회로에 직렬 리액턴스를 추가했을 때 단락임피던스와 단락전류가 어떻게 변하는지 판단한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 누설전류는 절연상태와 접지·차단장치로 관리하며 한류리액터의 주목적이 아니다.
- 2번 · 정답: 직렬 리액턴스가 계통 단락임피던스를 키워 차단기가 감당할 수준으로 단락전류를 낮춘다.
- 3번 · 오답: 중성점 접지전류 제한에는 접지저항기나 소호리액터 등 별도 방식이 쓰인다.
- 4번 · 오답: 이상전압 방지는 피뢰기·서지보호·절연협조의 역할이며 한류리액터의 주기능과 다르다.
정답 판정: 한류리액터의 단락전류 제한
상세 정답 근거: concept-current-limiting-reactor의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘단락전류 제한’가 일치하는지 확인했다.
30. 가스절연개폐장치 GIS의 특징으로 틀린 것은?
- 공기절연 설비보다 현저히 소형화할 수 있으나 비교적 고가이다.
- 소음이 적고 충전부가 완전 밀폐되어 안전성이 높다.
- 가스압력 감시가 필요하고 내부점검·부품교환이 번거롭다.
- 한랭지·산악지방에서도 액화방지와 산화방지 대책이 필요 없다.
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘한랭지·산악지방에서도 액화방지와 산화방지 대책이 필요 없다.’가 정답 선택지다. 이 문장만 현행 기준·정의와 다르다.
핵심 해설: SF₆ 가스는 온도가 낮고 압력이 높으면 액화될 수 있으므로 한랭지에서는 가스압력·액화방지 대책이 필요하다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
GIS의 밀폐·소형화 장점과 SF6 압력·저온액화 관리상 단점을 함께 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: GIS의 밀폐·소형화 장점과 SF6 압력·저온액화 관리상 단점을 함께 구분한다.
- SF₆ 가스는 온도가 낮고 압력이 높으면 액화될 수 있으므로 한랭지에서는 가스압력·액화방지 대책이 필요하다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: SF6가 안정한 절연가스라는 사실을 어떤 온도·압력에서도 액화하지 않는다는 뜻으로 확대하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 GIS의 밀폐·소형화 장점과 SF6 압력·저온액화 관리상 단점을 함께 구분한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 옳은 진술: 높은 절연내력으로 소형화되지만 밀폐용기와 정밀제작 때문에 비교적 고가다.
- 2번 · 옳은 진술: 충전부가 접지금속 외함 안에 밀폐되어 접촉위험과 소음이 적은 편이다.
- 3번 · 옳은 진술: 가스 누설·압력 감시가 필요하고 밀폐 내부의 점검과 부품교환은 번거롭다.
- 4번 · 정답(틀린 진술): 저온·고압에서는 SF6 액화 우려가 있어 한랭지 대책이 필요 없다는 진술이 틀리다.
정답 판정: GIS의 SF₆ 가스 압력·액화 관리
상세 정답 근거: concept-gas-insulated-switchgear의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘한랭지·산악지방에서도 액화방지와 산화방지 대책이 필요 없다.’가 일치하는지 확인했다.
31. 최대출력 100,000 kW인 화력발전소를 부하율 90%로 60일 연속 운전한다. 사이클효율 40%, 보일러효율 85%, 발전기효율 98%, 석탄 발열량 5,500 kcal/kg일 때 필요한 석탄량은 약 얼마인가?
- 60,820 t
- 61,820 t
- 62,820 t
- 63,820 t
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘60,820 t’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 발전전력량은 100000×60×24×0.9 kWh이고 종합효율은 0.4×0.85×0.98이다. 석탄량=860W/(ηH)=약 60,820 t이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
부하율을 반영한 발전전력량을 kcal로 바꾸고 사이클·보일러·발전기 효율로 나눠 연료량을 구한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 부하율을 반영한 발전전력량을 kcal로 바꾸고 사이클·보일러·발전기 효율로 나눠 연료량을 구한다.
- 발전전력량은 100000×60×24×0.9 kWh이고 종합효율은 0.4×0.85×0.98이다.
- 석탄량=860W/(ηH)=약 60,820 t이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 부하율 또는 860 kcal/kWh를 빼거나 세 효율 중 하나만 적용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 부하율을 반영한 발전전력량을 kcal로 바꾸고 사이클·보일러·발전기 효율로 나눠 연료량을 구한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 100000×0.9×60×24 kWh에 860을 곱해 종합효율과 5500으로 나누면 약 60,820 t다.
- 2번 · 오답: 61,820 t는 효율곱 0.40×0.85×0.98을 정확히 사용한 결과보다 1,000 t 크다.
- 3번 · 오답: 62,820 t는 종합효율을 실제보다 낮게 잡아 필요한 석탄을 과대 산정한 값이다.
- 4번 · 오답: 63,820 t 역시 발전전력량·발열량·효율을 모두 적용한 계산과 일치하지 않는다.
정답 판정: 화력발전 연료량 m=860W/(ηH)
상세 정답 근거: calculation-thermal-plant-fuel의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘60,820 t’가 일치하는지 확인했다.
32. 다중접지 배전계통에서 과부하 또는 고장전류를 자동 차단하고 설정시간 뒤 재폐로를 반복하며 고장이 지속되면 영구 차단하는 장치는?
- 리클로저
- 전력퓨즈
- 섹셔널라이저
- 컷아웃스위치
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘리클로저’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 리클로저는 배전선로의 일시고장을 제거하기 위해 차단과 재폐로를 설정횟수만큼 자동 반복하고 영구고장이면 록아웃한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
차단 후 설정시간에 자동 재폐로하고 지속고장 때 록아웃하는 배전보호기기의 동작순서를 식별한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 차단 후 설정시간에 자동 재폐로하고 지속고장 때 록아웃하는 배전보호기기의 동작순서를 식별한다.
- 리클로저는 배전선로의 일시고장을 제거하기 위해 차단과 재폐로를 설정횟수만큼 자동 반복하고 영구고장이면 록아웃한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 고장구간을 세는 섹셔널라이저와 실제 차단·재폐로를 수행하는 리클로저를 혼동하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 차단 후 설정시간에 자동 재폐로하고 지속고장 때 록아웃하는 배전보호기기의 동작순서를 식별한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 리클로저는 차단과 재폐로를 정해진 횟수만큼 반복하고 영구고장이면 록아웃한다.
- 2번 · 오답: 전력퓨즈는 용단되면 교체해야 하며 설정시간 뒤 스스로 재폐로하지 않는다.
- 3번 · 오답: 섹셔널라이저는 상위 리클로저 동작을 계수해 무전압 때 구간을 분리하는 장치다.
- 4번 · 오답: 컷아웃스위치는 변압기 분기 보호·개방용으로 반복 자동재폐로 기능이 없다.
정답 판정: 리클로저의 자동 재폐로·록아웃 기능
상세 정답 근거: concept-distribution-recloser의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘리클로저’가 일치하는지 확인했다.
33. 저압 네트워크 배전방식이 가장 적합한 곳은?
- 부하가 밀집된 시가지
- 바람이 많은 어촌
- 부하밀도가 낮은 농촌
- 독립된 화학공장
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘부하가 밀집된 시가지’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 네트워크 방식은 여러 변압기·저압간선을 연계해 신뢰도와 전압특성을 높이므로 부하밀도가 높은 도심지역에 적합하다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
여러 변압기와 저압간선을 연계하는 네트워크 배전의 경제성과 신뢰도 이점을 적용 장소에 연결한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 여러 변압기와 저압간선을 연계하는 네트워크 배전의 경제성과 신뢰도 이점을 적용 장소에 연결한다.
- 네트워크 방식은 여러 변압기·저압간선을 연계해 신뢰도와 전압특성을 높이므로 부하밀도가 높은 도심지역에 적합하다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 신뢰도가 높다는 이유만으로 부하밀도가 낮은 지역에도 가장 경제적이라고 판단하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 여러 변압기와 저압간선을 연계하는 네트워크 배전의 경제성과 신뢰도 이점을 적용 장소에 연결한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 부하밀집 시가지는 높은 공급신뢰도와 설비 이용률이 네트워크 비용을 정당화한다.
- 2번 · 오답: 바람이 많은지는 네트워크 배전의 부하밀도·신뢰도 선정조건이 아니다.
- 3번 · 오답: 저밀도 농촌은 방사상 배전이 보통 경제적이며 복잡한 저압망의 이점이 작다.
- 4번 · 오답: 독립 화학공장은 중요부하 대책이 필요해도 전형적인 시가지 저압 네트워크 대상과 다르다.
정답 판정: 저압 네트워크 방식의 고밀도 시가지 적용
상세 정답 근거: concept-low-voltage-network의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘부하가 밀집된 시가지’가 일치하는지 확인했다.
34. 배전선로의 역률 개선 효과로 적합하지 않은 것은?
- 선로 전력손실 경감
- 선로 전압강하 감소
- 전원측 설비 이용률 향상
- 선로절연 비용 절감
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘선로절연 비용 절감’가 정답 선택지다. 이 문장만 현행 기준·정의와 다르다.
핵심 해설: 역률을 개선하면 같은 유효전력에 필요한 전류가 줄어 손실·전압강하·설비용량 여유가 개선되지만 계통전압에 따른 절연등급은 달라지지 않는다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
같은 유효전력에서 역률 개선으로 전류가 줄 때 손실·전압강하·설비용량이 어떻게 변하는지 판단한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 같은 유효전력에서 역률 개선으로 전류가 줄 때 손실·전압강하·설비용량이 어떻게 변하는지 판단한다.
- 역률을 개선하면 같은 유효전력에 필요한 전류가 줄어 손실·전압강하·설비용량 여유가 개선되지만 계통전압에 따른 절연등급은 달라지지 않는다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 전류가 줄면 전압등급으로 정해지는 절연설계 비용까지 자동으로 줄어든다고 보기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 같은 유효전력에서 역률 개선으로 전류가 줄 때 손실·전압강하·설비용량이 어떻게 변하는지 판단한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 옳은 진술: I 감소로 I²R 손실이 줄어 선로 전력손실 경감은 직접적인 효과다.
- 2번 · 옳은 진술: 전류가 줄면 선로 임피던스 전압강하도 작아져 수전단 전압특성이 좋아진다.
- 3번 · 옳은 진술: 같은 정격전류 설비가 더 많은 유효전력을 보낼 수 있어 이용률이 향상된다.
- 4번 · 정답(틀린 진술): 절연등급은 주로 계통전압과 이상전압으로 정해져 역률 개선이 절연비용을 직접 줄이지 않는다.
정답 판정: 역률 개선에 따른 전류 감소 효과
상세 정답 근거: concept-power-factor-benefits의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘선로절연 비용 절감’가 일치하는지 확인했다.
35. 전력계통의 내부이상전압에 속하지 않는 것은?
- 유도뢰
- 개폐서지
- 사고 시 과도이상전압
- 고장 시 지속이상전압
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘유도뢰’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 유도뢰는 외부 낙뢰의 전자유도 때문에 발생하므로 외부이상전압이다. 나머지는 계통 내부의 개폐·사고·고장으로 발생한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
계통 내부의 개폐·고장 과도현상과 외부 낙뢰가 만든 이상전압을 발생원인으로 분류한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 계통 내부의 개폐·고장 과도현상과 외부 낙뢰가 만든 이상전압을 발생원인으로 분류한다.
- 유도뢰는 외부 낙뢰의 전자유도 때문에 발생하므로 외부이상전압이다.
- 나머지는 계통 내부의 개폐·사고·고장으로 발생한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 선로에 유도되어 나타난다는 이유로 유도뢰를 내부이상전압으로 분류하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 계통 내부의 개폐·고장 과도현상과 외부 낙뢰가 만든 이상전압을 발생원인으로 분류한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 유도뢰는 외부 낙뢰전자계가 선로에 결합해 생기므로 외부이상전압이다.
- 2번 · 오답: 개폐서지는 차단·투입 때 계통 저장에너지가 재분배되어 생기는 내부이상전압이다.
- 3번 · 오답: 사고 직후의 과도상태는 계통 내부 회로조건 변화로 발생하는 내부이상전압이다.
- 4번 · 오답: 지락·단선 같은 고장이 지속되며 생기는 전압상승도 내부 원인으로 분류한다.
정답 판정: 내부이상전압과 외부이상전압의 구분
상세 정답 근거: concept-overvoltage-origin의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘유도뢰’가 일치하는지 확인했다.
36. 15 MVA·15% 발전기 2대가 병렬이고 20 MVA·8% 변압기와 10 MVA·11% 송전선이 직렬인 계통에서 송전선 말단 차단기의 단락용량은?
- 5 MVA
- 50 MVA
- 500 MVA
- 5,000 MVA
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘50 MVA’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 20 MVA 기준으로 발전기 각각은 20%이고 병렬합성은 10%, 변압기 8%, 송전선은 22%이다. 합성 %Z=40%이므로 Ps=100×20/40=50 MVA이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
발전기·변압기·선로의 퍼센트임피던스를 20 MVA 공통기준으로 환산해 직병렬 합성한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 발전기·변압기·선로의 퍼센트임피던스를 20 MVA 공통기준으로 환산해 직병렬 합성한다.
- 20 MVA 기준으로 발전기 각각은 20%이고 병렬합성은 10%, 변압기 8%, 송전선은 22%이다.
- 합성 %Z=40%이므로 Ps=100×20/40=50 MVA이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 병렬 발전기의 %Z를 더하거나 10 MVA 선로의 기준용량 환산을 빼먹기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 발전기·변압기·선로의 퍼센트임피던스를 20 MVA 공통기준으로 환산해 직병렬 합성한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 5 MVA는 합성 %Z=400%에 해당해 실제 공통기준 환산값 40%와 한 자리 차이다.
- 2번 · 정답: 발전기 병렬 10%+변압기 8%+선로 22%=40%이므로 P_s=100×20/40=50 MVA다.
- 3번 · 오답: 500 MVA는 합성임피던스를 4%로 잘못 축소했을 때 나오는 과대 차단용량이다.
- 4번 · 오답: 5,000 MVA는 % 기호와 기준용량 환산을 모두 잘못 적용한 값으로 100배 과대다.
정답 판정: 동일 기준용량 환산과 단락용량 Ps=100Pn/%Z
상세 정답 근거: calculation-common-base-short-circuit의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘50 MVA’가 일치하는지 확인했다.
37. 송전선로에 복도체를 사용하는 주된 목적은?
- 철탑 하중을 평형시킨다.
- 선로 진동을 없앤다.
- 뇌격으로부터 선로를 보호한다.
- 코로나를 방지하고 인덕턴스를 감소시킨다.
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘코로나를 방지하고 인덕턴스를 감소시킨다.’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 복도체는 등가반지름을 키워 도체표면 전위경도를 낮추므로 코로나를 억제하고, 기하평균반지름 증가로 인덕턴스를 줄인다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
복도체가 등가반지름을 키워 표면전계와 인덕턴스에 미치는 효과를 연결한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 복도체가 등가반지름을 키워 표면전계와 인덕턴스에 미치는 효과를 연결한다.
- 복도체는 등가반지름을 키워 도체표면 전위경도를 낮추므로 코로나를 억제하고, 기하평균반지름 증가로 인덕턴스를 줄인다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 도체 수가 늘어난다는 외형만 보고 기계적 하중평형이나 피뢰효과를 주목적으로 고르기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 복도체가 등가반지름을 키워 표면전계와 인덕턴스에 미치는 효과를 연결한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 철탑 하중평형은 상배치·가선설계 문제로 복도체의 전기적 주목적이 아니다.
- 2번 · 오답: 스페이서로 진동을 관리하지만 선로 진동을 완전히 없애는 것이 복도체의 주목적은 아니다.
- 3번 · 오답: 뇌격 차폐는 가공지선이 담당하며 복도체 자체가 피뢰설비를 대신하지 않는다.
- 4번 · 정답: 등가반지름 증가로 표면전위경도와 인덕턴스가 낮아져 코로나와 리액턴스가 감소한다.
정답 판정: 복도체의 등가반지름 증가 효과
상세 정답 근거: concept-bundled-conductor의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘코로나를 방지하고 인덕턴스를 감소시킨다.’가 일치하는지 확인했다.
38. 병행 2회선 송전선로에서 지락사고 때 영상전류를 검출하여 고장회선을 선택 차단하는 계전기는?
- 선택지락계전기
- 과전압계전기
- 전류차동계전기
- 거리계전기
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘선택지락계전기’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 선택지락계전기 SGR은 병행회선의 영상전류 크기·방향을 비교해 지락회선을 선택한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
병행회선의 영상전류 방향·크기를 비교해 실제 지락회선만 선택하는 보호계전기를 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 병행회선의 영상전류 방향·크기를 비교해 실제 지락회선만 선택하는 보호계전기를 구분한다.
- 선택지락계전기 SGR은 병행회선의 영상전류 크기·방향을 비교해 지락회선을 선택한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 영상전류를 검출한다는 말만 보고 일반 전류차동계전기를 고르기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 병행회선의 영상전류 방향·크기를 비교해 실제 지락회선만 선택하는 보호계전기를 구분한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 선택지락계전기 SGR은 병행회선의 영상전류 방향을 비교해 고장회선을 선택 차단한다.
- 2번 · 오답: 과전압계전기는 전압 크기를 감시하며 병행회선 중 지락회선을 전류방향으로 고르지 않는다.
- 3번 · 오답: 전류차동계전기는 보호구간 양단 전류차를 보며 병행회선 선택지락용 명칭과 다르다.
- 4번 · 오답: 거리계전기는 측정 임피던스로 고장거리를 판정하며 영상전류 선택 비교가 핵심이 아니다.
정답 판정: 선택지락계전기 SGR을 적용한 정답 판정
상세 정답 근거: concept-selective-ground-relay의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘선택지락계전기’가 일치하는지 확인했다.
39. 송전선로의 코로나 방지에 가장 효과적인 방법은?
- 전선 높이를 가능한 낮춘다.
- 코로나 임계전압을 낮춘다.
- 선로 절연을 강화한다.
- 복도체를 사용한다.
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘복도체를 사용한다.’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 복도체는 도체의 등가반지름을 크게 해 표면전위경도를 낮추고 코로나 임계전압을 높인다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
도체표면 전위경도를 낮추거나 코로나 임계전압을 높이는 방향으로 대책을 판정한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 도체표면 전위경도를 낮추거나 코로나 임계전압을 높이는 방향으로 대책을 판정한다.
- 복도체는 도체의 등가반지름을 크게 해 표면전위경도를 낮추고 코로나 임계전압을 높인다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 절연을 강화하면 도체 주변 공기의 코로나도 직접 막을 수 있다고 생각하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 도체표면 전위경도를 낮추거나 코로나 임계전압을 높이는 방향으로 대책을 판정한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 전선 높이를 낮추는 것은 안전이격을 해치며 표면전계를 낮추는 대표대책도 아니다.
- 2번 · 오답: 코로나 임계전압을 낮추면 더 낮은 운전전압에서 방전이 시작되어 오히려 악화된다.
- 3번 · 오답: 선로 절연강화는 섬락내력을 높이지만 공기 중 국부전계 자체를 가장 효과적으로 낮추지 않는다.
- 4번 · 정답: 복도체는 등가반지름을 크게 해 표면전위경도를 낮추므로 코로나 억제에 효과적이다.
정답 판정: 복도체에 의한 코로나 전위경도 저감
상세 정답 근거: concept-corona-prevention의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘복도체를 사용한다.’가 일치하는지 확인했다.
40. 반지름 1.2 cm인 전선 1선을 왕로, 대지를 귀로로 하고 등가대지면 깊이가 600 m일 때 왕회로 총 인덕턴스는 약 얼마인가?
- 2.4025 mH/km
- 2.3525 mH/km
- 2.2639 mH/km
- 2.2139 mH/km
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘2.4025 mH/km’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 대지귀로 왕복 인덕턴스 L=0.1+0.4605log10(2De/r)에 De=600 m, r=0.012 m를 대입하면 약 2.4025 mH/km이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
대지귀로 왕회로 인덕턴스식에 등가대지면 깊이와 도체반지름을 같은 길이단위로 넣는다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 대지귀로 왕회로 인덕턴스식에 등가대지면 깊이와 도체반지름을 같은 길이단위로 넣는다.
- 대지귀로 왕복 인덕턴스 L=0.1+0.4605log10(2De/r)에 De=600 m, r=0.012 m를 대입하면 약 2.4025 mH/km이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 반지름 1.2 cm를 1.2 m로 쓰거나 자연로그와 상용로그 계수를 섞기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 대지귀로 왕회로 인덕턴스식에 등가대지면 깊이와 도체반지름을 같은 길이단위로 넣는다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 0.1+0.4605log10(2×600/0.012)=2.4025 mH/km로 단위환산까지 맞다.
- 2번 · 오답: 2.3525는 상수항 또는 등가반지름 보정항을 잘못 뺀 값에 가깝다.
- 3번 · 오답: 2.2639는 대지면 깊이나 도체반지름을 정확히 넣은 로그값이 아니다.
- 4번 · 오답: 2.2139는 원래 계산보다 약 0.19 mH/km 작아 왕회로식의 계수를 누락한 값이다.
정답 판정: 대지귀로 선로 인덕턴스
상세 정답 근거: calculation-earth-return-inductance의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘2.4025 mH/km’가 일치하는지 확인했다.
전기기사 · 전기기기
41. 60 Hz, 8극, 정격출력 100 kW인 3상 유도전동기의 전부하 2차동손이 3 kW, 기계손이 2 kW일 때 전부하 회전수는 약 얼마인가?
- 498 rpm
- 593 rpm
- 874 rpm
- 985 rpm
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘874 rpm’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 동기속도 Ns=120f/p=900 rpm이다. 2차입력은 100+2+3=105 kW, 기계적 출력은 100+2=102 kW이므로 N=(102/105)×900=874 rpm이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
동기속도를 구한 뒤 2차입력에 대한 기계적 출력 비로 회전자속도를 계산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 동기속도를 구한 뒤 2차입력에 대한 기계적 출력 비로 회전자속도를 계산한다.
- 동기속도 Ns=120f/p=900 rpm이다.
- 2차입력은 100+2+3=105 kW, 기계적 출력은 100+2=102 kW이므로 N=(102/105)×900=874 rpm이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 정격출력·기계손·2차동손을 모두 같은 위치의 전력으로 더하거나 빼기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 동기속도를 구한 뒤 2차입력에 대한 기계적 출력 비로 회전자속도를 계산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 498 rpm은 900 rpm 동기속도와 손실비를 적용한 결과보다 지나치게 낮다.
- 2번 · 오답: 593 rpm은 2차효율 102/105와 무관해 주어진 손실구조에서 나오지 않는다.
- 3번 · 정답: P2=100+2+3=105 kW, Pm=102 kW이므로 N=900×102/105=874 rpm이다.
- 4번 · 오답: 985 rpm은 동기속도 900 rpm보다 높아 유도전동기 전동운전 속도가 될 수 없다.
정답 판정: 유도전동기 2차효율 N/Ns=Pmech/P2
상세 정답 근거: calculation-induction-motor-speed의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘874 rpm’가 일치하는지 확인했다.
42. 3상 반작용전동기(reaction motor)의 특성으로 옳은 것은?
- 역률이 매우 좋은 전동기이다.
- 기동토크가 비교적 큰 전동기이다.
- 별도의 기동용 전동기가 반드시 필요하다.
- 여자권선 없이 동기속도로 회전한다.
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘여자권선 없이 동기속도로 회전한다.’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 반작용전동기는 돌극 회전자의 자기저항 차에서 생기는 릴럭턴스토크로 여자권선 없이 동기속도로 회전한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
반작용전동기가 돌극 회전자의 자기저항 차로 릴럭턴스토크를 내는 동기전동기임을 식별한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 반작용전동기가 돌극 회전자의 자기저항 차로 릴럭턴스토크를 내는 동기전동기임을 식별한다.
- 반작용전동기는 돌극 회전자의 자기저항 차에서 생기는 릴럭턴스토크로 여자권선 없이 동기속도로 회전한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 동기전동기라는 이유로 회전자 여자권선이나 별도 기동전동기가 반드시 필요하다고 보기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 반작용전동기가 돌극 회전자의 자기저항 차로 릴럭턴스토크를 내는 동기전동기임을 식별한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 반작용전동기는 일반적으로 역률이 낮은 편이어서 매우 좋다는 설명은 맞지 않는다.
- 2번 · 오답: 자체기동형 구조도 기동토크가 큰 것이 대표특성은 아니므로 이 설명은 부정확하다.
- 3번 · 오답: 댐퍼구조로 자체기동할 수 있어 별도의 기동용 전동기가 반드시 필요한 것은 아니다.
- 4번 · 정답: 회전자 여자권선 없이 자기저항이 작은 축으로 정렬되며 동기속도로 회전한다.
정답 판정: 반작용전동기의 릴럭턴스토크
상세 정답 근거: concept-reluctance-motor의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘여자권선 없이 동기속도로 회전한다.’가 일치하는지 확인했다.
43. 사이리스터를 이용하여 교류전압의 크기를 제어하는 방식은?
- 정지 레오너드 방식
- 초퍼 방식
- 위상제어 방식
- TRC 방식
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘위상제어 방식’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 사이리스터의 점호각을 조절하면 매 반주기의 도통구간이 바뀌어 교류 출력전압의 실효값을 제어할 수 있다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
사이리스터의 점호각을 바꾸어 교류 한 주기의 도통구간과 출력 실효값을 조절하는 방식을 고른다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 사이리스터의 점호각을 바꾸어 교류 한 주기의 도통구간과 출력 실효값을 조절하는 방식을 고른다.
- 사이리스터의 점호각을 조절하면 매 반주기의 도통구간이 바뀌어 교류 출력전압의 실효값을 제어할 수 있다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 직류전압을 단속하는 초퍼와 교류의 점호각 위상제어를 혼동하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 사이리스터의 점호각을 바꾸어 교류 한 주기의 도통구간과 출력 실효값을 조절하는 방식을 고른다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 정지 레오너드는 정류기·직류전동기 속도제어 계통으로 교류전압 직접제어 명칭이 아니다.
- 2번 · 오답: 초퍼는 직류 입력을 고속 스위칭해 평균 직류전압을 바꾸는 DC-DC 방식이다.
- 3번 · 정답: 위상제어는 매 반주기 점호각 alpha를 바꿔 도통각과 교류 출력 실효값을 조절한다.
- 4번 · 오답: TRC는 이 문항에서 묻는 사이리스터 점호각 기반 교류전압 제어의 표준 명칭이 아니다.
정답 판정: 사이리스터 위상제어을 적용한 정답 판정
상세 정답 근거: concept-thyristor-ac-control의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘위상제어 방식’가 일치하는지 확인했다.
44. 단락비가 1.2인 수차용 교류발전기의 %동기임피던스는?
- 12%
- 25%
- 52%
- 83%
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘83%’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: %Zs=100/단락비=100/1.2=83.3%이므로 약 83%이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
단락비와 동기임피던스 퍼유닛값이 역수 관계임을 이용해 %동기임피던스를 구한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 단락비와 동기임피던스 퍼유닛값이 역수 관계임을 이용해 %동기임피던스를 구한다.
- %Zs=100/단락비=100/1.2=83.3%이므로 약 83%이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 단락비 1.2에 10 또는 100을 곱해 그대로 퍼센트임피던스로 쓰기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 단락비와 동기임피던스 퍼유닛값이 역수 관계임을 이용해 %동기임피던스를 구한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 12%는 단락비 1.2의 소수점을 옮긴 값일 뿐 역수관계를 적용하지 않았다.
- 2번 · 오답: 25%라면 단락비가 4가 되어 주어진 1.2와 크게 다르다.
- 3번 · 오답: 52%는 100/1.2=83.3% 계산에서 나올 수 없는 중간값이다.
- 4번 · 정답: %Z_s=100/K_s=100/1.2=83.3%이므로 보기에서는 83%다.
정답 판정: 단락비와 %동기임피던스 %Zs=100/Ks
상세 정답 근거: calculation-short-circuit-ratio의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘83%’가 일치하는지 확인했다.
45. 동기발전기 2대가 병렬운전 중일 때 동기화전류가 흐르는 경우는?
- 기전력 크기에 차가 있을 때
- 기전력 위상에 차가 있을 때
- 기전력 파형에 차가 있을 때
- 부하분담에 차가 있을 때
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘기전력 위상에 차가 있을 때’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 두 발전기의 기전력 위상이 다르면 위상차 전압이 동기리액턴스를 통해 동기화전류를 만든다. 기전력 크기 차이는 주로 무효순환전류를 만든다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
병렬 동기발전기의 기전력 위상차가 동기리액턴스 사이에 만드는 순환전류를 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 병렬 동기발전기의 기전력 위상차가 동기리액턴스 사이에 만드는 순환전류를 구분한다.
- 두 발전기의 기전력 위상이 다르면 위상차 전압이 동기리액턴스를 통해 동기화전류를 만든다.
- 기전력 크기 차이는 주로 무효순환전류를 만든다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 기전력 크기 차에 따른 무효순환전류와 위상차에 따른 동기화전류를 같은 현상으로 보기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 병렬 동기발전기의 기전력 위상차가 동기리액턴스 사이에 만드는 순환전류를 구분한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 기전력 크기 차는 주로 무효순환전류와 무효전력 분담 차를 만든다.
- 2번 · 정답: 기전력 위상차가 있으면 차전압이 동기리액턴스를 통해 흘러 동기화전류가 생긴다.
- 3번 · 오답: 파형 왜곡은 고조파 순환전류 원인이지만 기본파 동기화전류의 직접 조건과 다르다.
- 4번 · 오답: 부하분담 차는 원동기 입력·여자 조정 결과이며 동기화전류의 정의가 아니다.
정답 판정: 동기발전기 병렬운전의 위상차 전류
상세 정답 근거: concept-generator-synchronizing-current의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘기전력 위상에 차가 있을 때’가 일치하는지 확인했다.
46. 권선형 유도전동기의 비례추이에 관한 설명으로 틀린 것은?
- 2차저항을 크게 하면 최대토크 슬립이 커진다.
- 2차저항을 삽입하면 최대토크의 크기가 변한다.
- 적절한 2차저항 증가는 기동토크를 크게 한다.
- 2차저항을 크게 하면 기동전류가 감소한다.
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘2차저항을 삽입하면 최대토크의 크기가 변한다.’가 정답 선택지다. 이 문장만 현행 기준·정의와 다르다.
핵심 해설: 2차저항은 최대토크가 발생하는 슬립을 이동시키지만 전압이 일정하면 최대토크 크기는 변하지 않는다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
권선형 유도전동기 2차저항이 최대토크의 크기와 발생슬립에 미치는 영향을 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 권선형 유도전동기 2차저항이 최대토크의 크기와 발생슬립에 미치는 영향을 구분한다.
- 2차저항은 최대토크가 발생하는 슬립을 이동시키지만 전압이 일정하면 최대토크 크기는 변하지 않는다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 최대토크점이 이동하면 최대토크의 크기도 함께 변한다고 생각하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 권선형 유도전동기 2차저항이 최대토크의 크기와 발생슬립에 미치는 영향을 구분한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 옳은 진술: 최대토크 슬립은 2차저항에 비례하므로 저항 증가 시 더 큰 슬립으로 이동한다.
- 2번 · 정답(틀린 진술): 전압과 리액턴스가 같으면 최대토크 크기는 거의 불변이므로 변한다는 진술이 틀리다.
- 3번 · 옳은 진술: 최대토크점을 기동점 쪽으로 옮기면 적절한 범위에서 기동토크가 커진다.
- 4번 · 옳은 진술: 2차저항 증가는 기동 시 합성임피던스를 키워 기동전류를 줄이는 효과가 있다.
정답 판정: 유도전동기 비례추이와 최대토크 불변
상세 정답 근거: concept-induction-proportional-shifting의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘2차저항을 삽입하면 최대토크의 크기가 변한다.’가 일치하는지 확인했다.
47. 변압기 내부고장 검출용으로 사용하지 않는 계전기는?
- 과전압계전기
- 비율차동계전기
- 부흐홀츠계전기
- 충격압력계전기
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘과전압계전기’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 비율차동·부흐홀츠·충격압력 계전기는 변압기 내부 단락·가스발생·압력상승을 검출한다. 과전압계전기는 계통의 과전압을 검출하는 장치다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
변압기 보호구간 내부의 전류차·가스·압력 현상을 검출하는 계전기와 계통 과전압 보호를 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 변압기 보호구간 내부의 전류차·가스·압력 현상을 검출하는 계전기와 계통 과전압 보호를 구분한다.
- 비율차동·부흐홀츠·충격압력 계전기는 변압기 내부 단락·가스발생·압력상승을 검출한다.
- 과전압계전기는 계통의 과전압을 검출하는 장치다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 변압기에 연결된 모든 계전기를 내부고장 검출용이라고 묶어 판단하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 변압기 보호구간 내부의 전류차·가스·압력 현상을 검출하는 계전기와 계통 과전압 보호를 구분한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 과전압계전기는 단자전압 상승을 감시하며 권선 내부고장을 직접 선택 검출하지 않는다.
- 2번 · 오답: 비율차동계전기는 양측 CT 전류차를 비교해 보호구간 내부 단락을 검출한다.
- 3번 · 오답: 부흐홀츠계전기는 유입변압기 내부고장 때 발생하는 가스·유류 흐름을 검출한다.
- 4번 · 오답: 충격압력계전기는 내부 아크에 따른 급격한 압력상승을 검출하는 내부보호다.
정답 판정: 변압기 내부고장 보호계전기
상세 정답 근거: concept-transformer-protection의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘과전압계전기’가 일치하는지 확인했다.
48. 단상 직권 정류자전동기에서 계자권선 F가 만드는 자속에 의한 전기자반작용을 상쇄하는 C 권선은?
- 제어권선
- 보상권선
- 보극권선
- 계자권선
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘보상권선’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 보상권선 C는 전기자와 직렬로 접속해 전기자반작용 자속을 상쇄한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
계자극 면에 배치되어 전기자전류와 직렬로 전기자반작용을 상쇄하는 C 권선을 식별한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 계자극 면에 배치되어 전기자전류와 직렬로 전기자반작용을 상쇄하는 C 권선을 식별한다.
- 보상권선 C는 전기자와 직렬로 접속해 전기자반작용 자속을 상쇄한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 보상권선과 중성축 부근 정류를 돕는 보극권선을 같은 역할로 보기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 계자극 면에 배치되어 전기자전류와 직렬로 전기자반작용을 상쇄하는 C 권선을 식별한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 제어권선은 이 기기의 전기자반작용 상쇄용 C 권선 표준 명칭이 아니다.
- 2번 · 정답: 보상권선은 계자극 면에서 전기자 자속과 반대 기자력을 만들어 반작용을 상쇄한다.
- 3번 · 오답: 보극권선은 중성축 정류코일에 정류기전력을 주는 역할이 중심이며 C 권선과 다르다.
- 4번 · 오답: 계자권선 F는 주자속을 만드는 권선으로 그 자속 왜곡을 상쇄하는 C 권선이 아니다.
정답 판정: 단상 직권 정류자전동기의 보상권선
상세 정답 근거: concept-commutator-compensating-winding의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘보상권선’가 일치하는지 확인했다.
49. 정격전압 6,600 V인 3상 동기발전기의 정격출력·역률 1에서 전압변동률이 12%였다. 여자와 속도를 유지한 채 무부하로 하면 단자전압은?
- 7,842 V
- 7,392 V
- 6,943 V
- 6,433 V
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘7,392 V’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: ε=(V0−Vn)/Vn×100이므로 V0=6600(1+0.12)=7392 V이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
발전기 전압변동률 정의 epsilon=(V_0-V_n)/V_n에서 무부하전압을 역산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 발전기 전압변동률 정의 epsilon=(V_0-V_n)/V_n에서 무부하전압을 역산한다.
- ε=(V0−Vn)/Vn×100이므로 V0=6600(1+0.12)=7392 V이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 12%를 12로 넣거나 6600 V에서 전압강하를 빼서 무부하전압을 낮추기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 발전기 전압변동률 정의 epsilon=(V_0-V_n)/V_n에서 무부하전압을 역산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 7,842 V는 정격전압의 18.8% 상승으로 12% 변동률과 맞지 않는다.
- 2번 · 정답: V_0=6600(1+0.12)=7392 V이므로 정의와 주어진 운전조건에 맞다.
- 3번 · 오답: 6,943 V는 상승분이 약 5.2%라 주어진 12%를 반영하지 못한다.
- 4번 · 오답: 6,433 V는 무부하전압이 정격전압보다 작아 양의 전압변동률 조건과 반대다.
정답 판정: 발전기 전압변동률을 적용한 정답 판정
상세 정답 근거: calculation-generator-voltage-regulation의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘7,392 V’가 일치하는지 확인했다.
50. 정격전압 220 V, 무부하 단자전압 230 V, 정격출력 40 kW인 직류 분권발전기의 계자저항이 22 Ω이고 전기자반작용 전압강하가 5 V일 때 전기자저항은 약 얼마인가?
- 0.026 Ω
- 0.028 Ω
- 0.035 Ω
- 0.042 Ω
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘0.026 Ω’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: Ia=I+If=40000/220+220/22=191.81 A이고 E=V+IaRa+ea에서 Ra=(230−220−5)/191.81=0.026 Ω이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
부하전류와 계자전류를 더해 전기자전류를 구하고 무부하기전력과 전압강하식에서 R_a를 푼다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 부하전류와 계자전류를 더해 전기자전류를 구하고 무부하기전력과 전압강하식에서 R_a를 푼다.
- Ia=I+If=40000/220+220/22=191.81 A이고 E=V+IaRa+ea에서 Ra=(230−220−5)/191.81=0.026 Ω이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 분권발전기에서 I_a=I_L+I_f임을 빼먹거나 전기자반작용 전압강하 5 V를 더하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 부하전류와 계자전류를 더해 전기자전류를 구하고 무부하기전력과 전압강하식에서 R_a를 푼다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: I_a=40000/220+220/22=191.8 A, R_a=(230-220-5)/I_a=0.026 ohm이다.
- 2번 · 오답: 0.028 ohm은 계자전류 또는 전기자반작용 강하를 정확히 반영한 결과보다 크다.
- 3번 · 오답: 0.035 ohm은 허용된 저항강하 5 V보다 큰 내부강하를 만들어 230 V 조건과 맞지 않는다.
- 4번 · 오답: 0.042 ohm이면 I_a R_a만 약 8.1 V라 전기자반작용 5 V와 합쳐 여유 10 V를 넘는다.
정답 판정: 분권발전기 E=V+IaRa+ea
상세 정답 근거: calculation-shunt-generator-armature-resistance의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘0.026 Ω’가 일치하는지 확인했다.
51. 속도가 증가할수록 토크가 급격히 감소하고 부하전류가 증가할수록 토크가 거의 전류의 제곱에 비례하는 특성의 전동기는?
- 직류 분권전동기
- 직류 직권전동기
- 직류 복권전동기
- 3상 유도전동기
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘직류 직권전동기’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 직류 직권전동기는 계자전류와 전기자전류가 같아 불포화영역에서 Φ∝Ia, T∝ΦIa∝Ia²이며 무부하 속도가 매우 높다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
직권전동기의 불포화영역에서 Phi proportional I_a와 T proportional Phi I_a를 결합한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 직권전동기의 불포화영역에서 Phi proportional I_a와 T proportional Phi I_a를 결합한다.
- 직류 직권전동기는 계자전류와 전기자전류가 같아 불포화영역에서 Φ∝Ia, T∝ΦIa∝Ia²이며 무부하 속도가 매우 높다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 모든 직류전동기의 토크가 전류에 1차 비례한다고 외워 직권 특성을 놓치기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 직권전동기의 불포화영역에서 Phi proportional I_a와 T proportional Phi I_a를 결합한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 분권전동기는 자속이 거의 일정해 토크가 전기자전류에 거의 1차 비례한다.
- 2번 · 정답: 직권전동기는 Phi proportional I_a여서 T proportional I_a²이고 부하 감소 시 속도가 급상승한다.
- 3번 · 오답: 복권전동기는 직권성과 분권성이 결합돼 문제의 전형적인 제곱토크 특성과 다르다.
- 4번 · 오답: 3상 유도전동기는 슬립·회전자회로로 토크가 정해져 직권 DC기의 자속관계가 적용되지 않는다.
정답 판정: 직류 직권전동기 T∝Ia² 특성
상세 정답 근거: concept-dc-series-motor의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘직류 직권전동기’가 일치하는지 확인했다.
52. Y결선 변압기 2차측에 다이오드 6개로 구성한 3상 전파정류회로와 저항 R을 접속했을 때 직류전류 평균값은? (E는 교류측 선간전압)
- (6√2/2π)(E/R)
- (3√6/2π)(E/R)
- (3√6/π)(E/R)
- (6√2/π)(E/R)
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘(6√2/2π)(E/R)’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 복원 문제에서 정의한 선간전압 E에 대한 3상 전파 직류평균전압은 6√2E/(2π)이므로 Iavg=6√2E/(2πR)이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
3상 6펄스 전파정류기의 평균직류전압을 선간 RMS 전압 E 기준으로 쓰고 R로 나눈다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 3상 6펄스 전파정류기의 평균직류전압을 선간 RMS 전압 E 기준으로 쓰고 R로 나눈다.
- 복원 문제에서 정의한 선간전압 E에 대한 3상 전파 직류평균전압은 6√2E/(2π)이므로 Iavg=6√2E/(2πR)이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 상전압 공식과 선간전압 공식을 섞어 sqrt(3)을 중복 곱하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 3상 6펄스 전파정류기의 평균직류전압을 선간 RMS 전압 E 기준으로 쓰고 R로 나눈다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 6sqrt(2)/(2pi)=3sqrt(2)/pi이므로 I_dc=1.35E/R인 표준 선간전압 식이다.
- 2번 · 오답: 3sqrt(6)/(2pi)는 올바른 1.35보다 작아 반주기 또는 전압기준을 잘못 잡은 식이다.
- 3번 · 오답: 3sqrt(6)/pi는 선간전압 E에 sqrt(3)을 다시 곱해 평균값을 과대 산정한다.
- 4번 · 오답: 6sqrt(2)/pi는 올바른 6펄스 평균값의 두 배라 적분구간 계수가 틀렸다.
정답 판정: 3상 전파정류 평균전압
상세 정답 근거: calculation-three-phase-rectifier의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘(6√2/2π)(E/R)’가 일치하는지 확인했다.
53. 유도전동기 원선도 작성시험과 원선도에서 구할 수 있는 양의 짝으로 옳은 것은?
- 무부하시험－1차입력
- 부하시험－기동전류
- 슬립측정시험－기동토크
- 구속시험－고정자권선저항
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘무부하시험－1차입력’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 원선도는 저항측정·무부하시험·구속시험 결과로 작성하며 1차입력, 1차동손, 전부하전류, 역률, 효율 등을 구한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
원선도 작성에 쓰는 저항·무부하·구속시험과 원선도에서 읽는 운전량을 올바르게 짝짓는다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 원선도 작성에 쓰는 저항·무부하·구속시험과 원선도에서 읽는 운전량을 올바르게 짝짓는다.
- 원선도는 저항측정·무부하시험·구속시험 결과로 작성하며 1차입력, 1차동손, 전부하전류, 역률, 효율 등을 구한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 각 시험에서 직접 측정하는 값과 완성된 원선도에서 산출하는 값을 혼동하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 원선도 작성에 쓰는 저항·무부하·구속시험과 원선도에서 읽는 운전량을 올바르게 짝짓는다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 무부하시험 입력은 철손·무부하전류 자료이면서 원선도에서 1차입력 해석에 쓰이는 올바른 짝이다.
- 2번 · 오답: 기동전류 정보는 구속시험에서 얻으며 일반 부하시험 짝으로 보기 어렵다.
- 3번 · 오답: 기동토크 산정은 구속시험 자료와 원선도에서 이뤄지며 슬립측정시험 짝이 아니다.
- 4번 · 오답: 고정자권선저항은 별도 저항측정으로 구하며 구속시험이 직접 주는 양이 아니다.
정답 판정: 유도전동기 원선도 시험과 산출량
상세 정답 근거: concept-induction-circle-diagram의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘무부하시험－1차입력’가 일치하는지 확인했다.
54. 직류발전기의 단자전압을 조정할 때 조정하는 것은?
- 기동저항
- 계자저항
- 방전저항
- 전기자저항
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘계자저항’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 계자저항을 바꾸면 계자전류와 자속이 변하고 E=kΦN이 변하므로 단자전압을 조정할 수 있다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
E=kPhi N에서 속도가 일정할 때 계자전류와 자속을 바꾸는 저항을 찾아 단자전압 조정원리를 설명한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: E=kPhi N에서 속도가 일정할 때 계자전류와 자속을 바꾸는 저항을 찾아 단자전압 조정원리를 설명한다.
- 계자저항을 바꾸면 계자전류와 자속이 변하고 E=kΦN이 변하므로 단자전압을 조정할 수 있다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 기동·방전·전기자 저항도 전압을 떨어뜨릴 수 있다는 이유로 정상 전압조정용이라 고르기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 E=kPhi N에서 속도가 일정할 때 계자전류와 자속을 바꾸는 저항을 찾아 단자전압 조정원리를 설명한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 기동저항은 전동기 기동전류 제한용이며 발전기 정상 단자전압 조정용이 아니다.
- 2번 · 정답: 계자저항을 바꾸면 I_f와 Phi가 변해 같은 속도에서도 유기기전력과 단자전압이 조정된다.
- 3번 · 오답: 방전저항은 계자회로 개방 때 저장에너지를 소모해 과전압을 줄이는 보호용이다.
- 4번 · 오답: 전기자저항 변경은 큰 손실과 전압강하를 만들어 효율적인 정상 전압조정법이 아니다.
정답 판정: 직류발전기 계자저항에 의한 전압조정
상세 정답 근거: concept-dc-generator-voltage-control의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘계자저항’가 일치하는지 확인했다.
55. 무부하 분권발전기의 계자저항이 40 Ω, 계자전류가 3 A, 전기자저항이 2 Ω일 때 유기기전력은?
- 126 V
- 132 V
- 156 V
- 185 V
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘126 V’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 단자전압 V=IfRf=3×40=120 V이고 무부하에서는 Ia=If=3 A이므로 E=V+IaRa=120+3×2=126 V이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
무부하 분권발전기에서 V=I_fR_f와 I_a=I_f를 사용해 내부저항강하를 더한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 무부하 분권발전기에서 V=I_fR_f와 I_a=I_f를 사용해 내부저항강하를 더한다.
- 단자전압 V=IfRf=3×40=120 V이고 무부하에서는 Ia=If=3 A이므로 E=V+IaRa=120+3×2=126 V이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 무부하라 전기자전류도 0이라고 보거나 발전기 전압식의 I_aR_a 부호를 빼기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 무부하 분권발전기에서 V=I_fR_f와 I_a=I_f를 사용해 내부저항강하를 더한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: V=3×40=120 V, E=V+3×2=126 V이므로 분권 계자전류까지 반영한 값이다.
- 2번 · 오답: 132 V는 전기자저항강하 6 V를 두 번 더해 내부강하를 중복 계산한 값이다.
- 3번 · 오답: 156 V는 계자전류나 저항을 잘못 곱해 실제 내부강하보다 훨씬 크게 잡은 값이다.
- 4번 · 오답: 185 V는 단자전압 120 V와 6 V 내부강하의 합으로 도달할 수 없는 값이다.
정답 판정: 분권발전기 무부하 E=V+IaRa
상세 정답 근거: calculation-no-load-shunt-generator의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘126 V’가 일치하는지 확인했다.
56. 4극 3상 유도전동기의 총 슬롯수가 48이고 코일간격이 극간격의 75%인 단절권일 때 권선계수는?
- 약 0.986
- 약 0.960
- 약 0.924
- 약 0.887
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘약 0.887’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 매극매상 슬롯수 q=48/(4×3)=4, 분포권계수 Kd≈0.958, 단절권계수 Kp=sin67.5°≈0.924이므로 Kw=KdKp≈0.885, 보기값 약 0.887이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
슬롯수로 분포권계수 K_d를, 75% 코일피치로 단절권계수 K_p를 구해 K_w=K_dK_p로 계산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 슬롯수로 분포권계수 K_d를, 75% 코일피치로 단절권계수 K_p를 구해 K_w=K_dK_p로 계산한다.
- 매극매상 슬롯수 q=48/(4×3)=4, 분포권계수 Kd≈0.958, 단절권계수 Kp=sin67.5°≈0.924이므로 Kw=KdKp≈0.885, 보기값 약 0.887이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: K_d와 K_p 중 하나만 답하거나 75%를 권선계수 자체로 사용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 슬롯수로 분포권계수 K_d를, 75% 코일피치로 단절권계수 K_p를 구해 K_w=K_dK_p로 계산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 0.986은 분포·단절 효과를 모두 곱한 값보다 커 단절권 감소를 거의 반영하지 않았다.
- 2번 · 오답: 0.960은 K_d 약 0.958에 가깝지만 K_p 약 0.924를 곱하지 않은 값이다.
- 3번 · 오답: 0.924는 단절권계수 K_p만 나타내며 분포권계수의 감소를 누락했다.
- 4번 · 정답: K_d 약 0.958과 K_p=cos22.5도 약 0.924의 곱은 약 0.887이다.
정답 판정: 권선계수 Kw=KdKp
상세 정답 근거: calculation-winding-factor의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘약 0.887’가 일치하는지 확인했다.
57. 철심 단면적 0.085 m², 최대자속밀도 1.5 Wb/m², 주파수 60 Hz, 1차권수 120회인 변압기의 1차 유기기전력 실효값은?
- 4,076 V
- 2,037 V
- 918 V
- 496 V
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘4,076 V’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: E1=4.44fBmAN1=4.44×60×1.5×0.085×120=4075.9 V이므로 약 4,076 V이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
정현파 변압기 유기기전력 E=4.44fN B_m A에 모든 SI 값을 직접 대입한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 정현파 변압기 유기기전력 E=4.44fN B_m A에 모든 SI 값을 직접 대입한다.
- E1=4.44fBmAN1=4.44×60×1.5×0.085×120=4075.9 V이므로 약 4,076 V이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 최대자속 Phi_m=B_mA 계산을 빼먹거나 4.44 대신 2pi를 쓰기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 정현파 변압기 유기기전력 E=4.44fN B_m A에 모든 SI 값을 직접 대입한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 4.44×60×120×1.5×0.085=4075.9 V이므로 약 4,076 V다.
- 2번 · 오답: 2,037 V는 정현파 유기기전력의 반주기 계수를 한 번 더 나눈 값에 가깝다.
- 3번 · 오답: 918 V는 주파수·권수·최대자속의 곱을 정확히 적용한 결과보다 지나치게 작다.
- 4번 · 오답: 496 V는 최대자속밀도와 단면적 또는 권수 항을 누락해야 나오는 크기다.
정답 판정: 변압기 유기기전력 E=4.44fBmAN
상세 정답 근거: calculation-transformer-emf의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘4,076 V’가 일치하는지 확인했다.
58. 1차전압 V1, 2차전압 V2(V1>V2)인 단권변압기 3대를 Y결선했을 때 등가용량과 부하용량의 비는?
- (V1−V2)/(√3V1)
- (V1−V2)/V1
- (V1²−V2²)/(√3V1V2)
- √3(V1−V2)/(2V1)
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘(V1−V2)/V1’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: Y결선 단권변압기에서 등가용량(자기용량)/부하용량=(VH−VL)/VH이며 VH=V1, VL=V2이므로 (V1−V2)/V1이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
단권변압기의 자기용량이 전압차 비율만큼이라는 관계로 등가용량/부하용량을 구한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 단권변압기의 자기용량이 전압차 비율만큼이라는 관계로 등가용량/부하용량을 구한다.
- Y결선 단권변압기에서 등가용량(자기용량)/부하용량=(VH−VL)/VH이며 VH=V1, VL=V2이므로 (V1−V2)/V1이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 3대를 Y결선했다는 말에 sqrt(3)을 추가해 용량비에도 선간·상 변환을 중복 적용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 단권변압기의 자기용량이 전압차 비율만큼이라는 관계로 등가용량/부하용량을 구한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 용량비는 결선의 sqrt(3) 공통계수가 소거되므로 분모에 sqrt(3)이 남지 않는다.
- 2번 · 정답: 자기용량/부하용량=(V1-V2)/V1로 전압차가 작을수록 단권 이점이 커진다.
- 3번 · 오답: 전압 제곱차는 전력식 변형에서 온 것으로 단권변압기 권선분담 용량비가 아니다.
- 4번 · 오답: sqrt(3)/2 계수도 3대 Y결선의 양쪽 용량에 공통으로 나타나 비에서는 소거된다.
정답 판정: 단권변압기 자기용량비을 적용한 정답 판정
상세 정답 근거: calculation-autotransformer-capacity의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘(V1−V2)/V1’가 일치하는지 확인했다.
59. 이상적인 변압기의 무부하 위상관계로 옳은 것은?
- 자속과 여자전류는 동상이다.
- 자속은 인가전압보다 90° 앞선다.
- 인가전압은 1차 유기기전력보다 90° 앞선다.
- 1차와 2차 유기기전력의 위상은 반대이다.
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘자속과 여자전류는 동상이다.’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 손실을 무시한 이상변압기에서는 여자전류가 순수 자화전류이므로 자속과 동상이다. 인가전압은 자속보다 90° 앞선다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
이상변압기 무부하에서 여자전류가 순수 자화전류이고 자속·전압·유기기전력의 위상관계를 정리한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 이상변압기 무부하에서 여자전류가 순수 자화전류이고 자속·전압·유기기전력의 위상관계를 정리한다.
- 손실을 무시한 이상변압기에서는 여자전류가 순수 자화전류이므로 자속과 동상이다.
- 인가전압은 자속보다 90° 앞선다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 렌츠 법칙의 부호와 위상차 90도를 섞어 자속과 전압의 선후관계를 반대로 외우기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 이상변압기 무부하에서 여자전류가 순수 자화전류이고 자속·전압·유기기전력의 위상관계를 정리한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 철손분이 없는 이상모델에서는 여자전류가 자화전류뿐이어서 자속과 동상이다.
- 2번 · 오답: 자속은 인가전압보다 약 90도 늦으므로 앞선다는 설명은 반대다.
- 3번 · 오답: 인가전압과 1차 유기기전력은 이상적으로 크기가 같고 반대극성이며 90도 차가 아니다.
- 4번 · 오답: 같은 기준방향으로 본 1차·2차 유기기전력은 권수비만 다르고 동상으로 취급한다.
정답 판정: 이상변압기 여자전류와 자속 위상
상세 정답 근거: concept-ideal-transformer-phasors의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘자속과 여자전류는 동상이다.’가 일치하는지 확인했다.
60. 8극 60 Hz 유도전동기가 864 rpm으로 회전하며 54.134 kg·m의 토크를 낼 때 동기와트는 약 얼마인가?
- 48 kW
- 50 kW
- 52 kW
- 54 kW
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘50 kW’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 동기속도 Ns=120×60/8=900 rpm, 토크 T=54.134×9.8=530.51 N·m이므로 동기와트 P2=2πNsT/60≈50.0 kW이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
토크를 N·m로 환산하고 실제속도 대신 동기각속도를 곱해 동기와트를 구한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 토크를 N·m로 환산하고 실제속도 대신 동기각속도를 곱해 동기와트를 구한다.
- 동기속도 Ns=120×60/8=900 rpm, 토크 T=54.134×9.8=530.51 N·m이므로 동기와트 P2=2πNsT/60≈50.0 kW이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: kg·m 토크를 그대로 쓰거나 회전자속도 864 rpm을 곱해 기계출력만 구하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 토크를 N·m로 환산하고 실제속도 대신 동기각속도를 곱해 동기와트를 구한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 48 kW는 회전자속도 864 rpm을 사용한 기계출력에 가까워 동기와트가 아니다.
- 2번 · 정답: N_s=900 rpm, T=54.134×9.8 N·m이므로 2piN_sT/60은 약 50 kW다.
- 3번 · 오답: 52 kW는 중력가속도나 동기속도를 실제보다 크게 잡아 나온 과대값이다.
- 4번 · 오답: 54 kW는 토크의 kg·m 수치 54.134를 전력 kW로 직접 읽은 값에 가깝다.
정답 판정: 유도전동기 동기와트 P2=ωsT
상세 정답 근거: calculation-synchronous-watts의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘50 kW’가 일치하는지 확인했다.
전기기사 · 회로이론 및 제어공학
61. 시퀀스회로에서 전자접촉기 X의 여자코일과 병렬로 접속한 X의 a접점을 사용하는 목적은?
- 자기유지회로
- 지연회로
- 우선선택회로
- 인터록회로
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘자기유지회로’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 누름버튼을 놓아도 X의 a접점이 닫힌 경로를 통해 X 코일에 계속 전류가 흘러 여자상태가 유지된다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
전자접촉기 코일과 병렬인 자기 a접점이 시작버튼을 우회해 연속 여자경로를 만드는지 확인한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 전자접촉기 코일과 병렬인 자기 a접점이 시작버튼을 우회해 연속 여자경로를 만드는지 확인한다.
- 누름버튼을 놓아도 X의 a접점이 닫힌 경로를 통해 X 코일에 계속 전류가 흘러 여자상태가 유지된다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: a접점이라는 이름만 보고 인터록이나 우선순위 접점으로 판단하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 전자접촉기 코일과 병렬인 자기 a접점이 시작버튼을 우회해 연속 여자경로를 만드는지 확인한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: X가 여자되면 X-a접점이 닫혀 시작버튼을 놓아도 코일전류가 계속 흐르는 자기유지회로다.
- 2번 · 오답: 지연회로에는 타이머 접점과 설정시간이 필요하며 단순 X-a 병렬접점만으로 지연되지 않는다.
- 3번 · 오답: 우선선택회로는 복수 입력의 우선순위를 정하는 접점구성이 필요해 이 한 접점의 목적과 다르다.
- 4번 · 오답: 인터록은 상대 기기의 동시여자를 막도록 보통 타 접촉기의 b접점을 직렬로 넣는다.
정답 판정: 전자접촉기 a접점 자기유지
상세 정답 근거: concept-seal-in-circuit의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘자기유지회로’가 일치하는지 확인했다.
62. 특성방정식 s⁵+2s⁴+2s³+3s²+4s+1=0을 루스 판별법으로 분석한 결과는?
- 우반면 근이 없어 안정하다.
- 우반면 근이 1개여서 불안정하다.
- 우반면 근이 2개여서 불안정하다.
- 우반면 근이 3개여서 불안정하다.
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘우반면 근이 2개여서 불안정하다.’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 루스표 첫 열은 1, 2, 1/2, −11, 39/11, 1이다. 양수에서 음수로 한 번, 다시 양수로 한 번 바뀌므로 우반면 근은 2개이고 시스템은 불안정하다.
이 문제로 익힐 것
5차 특성다항식의 루스표를 끝까지 만들고 첫 열 부호변화 횟수로 우반면 근 수를 센다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 5차 특성다항식의 루스표를 끝까지 만들고 첫 열 부호변화 횟수로 우반면 근 수를 센다.
- 루스표 첫 열은 1, 2, 1/2, −11, 39/11, 1이다.
- 양수에서 음수로 한 번, 다시 양수로 한 번 바뀌므로 우반면 근은 2개이고 시스템은 불안정하다.
자주 하는 실수: 중간 행의 음수 하나만 보고 우반면 근도 한 개라고 답하거나 부호변화를 왕복으로 세지 않기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 5차 특성다항식의 루스표를 끝까지 만들고 첫 열 부호변화 횟수로 우반면 근 수를 센다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 첫 열은 1, 2, 1/2, -11, 39/11, 1로 두 번 변하므로 안정이라는 판정은 틀리다.
- 2번 · 오답: 양수에서 음수로 한 번, 다시 음수에서 양수로 한 번 바뀌어 우반면 근은 한 개가 아니다.
- 3번 · 정답: 첫 열 부호변화가 두 번이므로 우반면 근 2개를 갖는 불안정계다.
- 4번 · 오답: 세 번 불안정이라면 첫 열에 세 번의 부호교대가 있어야 하지만 실제로는 두 번뿐이다.
정답 판정: 루스표 첫 열 부호변화 횟수
상세 정답 근거: calculation-routh-stability의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘우반면 근이 2개여서 불안정하다.’가 일치하는지 확인했다.
63. 선형 시불변 시스템 dx/dt=Ax+Bu의 상태천이방정식은?
- x(t)=φ(t)x(0)+∫₀ᵗφ(t+τ)u(τ)dτ
- x(t)=φ(t)x(0)+∫₀ᵗφ(t−τ)u(t)dτ
- x(t)=φ(t)x(0)+∫₀ᵗφ(t+τ)Bu(t)dτ
- x(t)=φ(t)x(0)+∫₀ᵗφ(t−τ)Bu(τ)dτ
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘x(t)=φ(t)x(0)+∫₀ᵗφ(t−τ)Bu(τ)dτ’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 상태전이행렬 φ(t)=eᴬᵗ를 사용한 강제응답은 입력이 가해진 시각 τ부터 t까지의 전이 φ(t−τ)와 Bu(τ)의 컨볼루션이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
LTI 상태방정식의 자유응답과 입력 컨볼루션 phi(t-tau)Bu(tau)를 정확히 조합한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: LTI 상태방정식의 자유응답과 입력 컨볼루션 phi(t-tau)Bu(tau)를 정확히 조합한다.
- 상태전이행렬 φ(t)=eᴬᵗ를 사용한 강제응답은 입력이 가해진 시각 τ부터 t까지의 전이 φ(t−τ)와 Bu(τ)의 컨볼루션이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 전이시간을 t+tau로 쓰거나 적분 안 입력을 현재값 u(t)로 고정하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 LTI 상태방정식의 자유응답과 입력 컨볼루션 phi(t-tau)Bu(tau)를 정확히 조합한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: phi(t+tau)는 입력시각 tau에서 관측시각 t까지의 경과시간을 나타내지 못한다.
- 2번 · 오답: u(t)를 적분 안에 고정하면 과거 입력 이력을 누적하는 강제응답이 되지 않는다.
- 3번 · 오답: t+tau와 u(t)를 함께 써 전이방향과 입력시각이 모두 틀린 식이다.
- 4번 · 정답: x(t)=phi(t)x(0)+integral_0^t phi(t-tau)Bu(tau)dtau가 상태천이해다.
정답 판정: 상태천이해 x(t)=φ(t)x(0)+∫φ(t−τ)Bu(τ)dτ
상세 정답 근거: concept-state-transition-solution의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘x(t)=φ(t)x(0)+∫₀ᵗφ(t−τ)Bu(τ)dτ’가 일치하는지 확인했다.
64. 입력 X 또는 Y 중 하나라도 1이면 출력이 0이고 두 입력이 모두 0일 때만 출력이 1인 트랜지스터 회로와 동일한 논리소자는?
- NOR 회로
- NAND 회로
- AND 회로
- OR 회로
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘NOR 회로’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 입력 X 또는 Y 중 하나라도 1이면 출력이 0이고 둘 다 0일 때만 출력이 1이므로 OR의 부정인 NOR 동작이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
두 입력의 OR 결과를 반전한 진리표와 제시된 출력조건을 대조한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 두 입력의 OR 결과를 반전한 진리표와 제시된 출력조건을 대조한다.
- 입력 X 또는 Y 중 하나라도 1이면 출력이 0이고 둘 다 0일 때만 출력이 1이므로 OR의 부정인 NOR 동작이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 둘 다 0일 때 1이라는 조건을 NAND와 혼동하거나 반전표시를 놓치기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 두 입력의 OR 결과를 반전한 진리표와 제시된 출력조건을 대조한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: NOR는 X+Y를 부정하므로 00에서만 1이고 01·10·11에서는 0이 된다.
- 2번 · 오답: NAND는 11에서만 0이고 01이나 10에서는 1이라 제시 동작과 다르다.
- 3번 · 오답: AND는 11에서만 1이므로 제시된 00에서만 1인 출력과 정반대다.
- 4번 · 오답: OR는 입력 하나라도 1이면 출력 1이어서 문제의 출력 0 조건을 만족하지 않는다.
정답 판정: NOR 진리표을 적용한 정답 판정
상세 정답 근거: concept-nor-logic의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘NOR 회로’가 일치하는지 확인했다.
65. z변환함수 F(z)=3z/(z−e⁻³ᵀ)에 대응하는 라플라스변환함수는?
- 1/(s+3)
- 3/(s−3)
- 1/(s−3)
- 3/(s+3)
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘3/(s+3)’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: z/(z−e⁻ᵃᵀ)는 e⁻ᵃᵗ에 대응하고 라플라스변환은 1/(s+a)이다. 계수 3과 a=3을 적용하면 3/(s+3)이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
z/(z-e^-aT)가 샘플열 e^-ant에 대응함을 사용해 연속함수와 라플라스변환을 복원한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: z/(z-e^-aT)가 샘플열 e^-ant에 대응함을 사용해 연속함수와 라플라스변환을 복원한다.
- z/(z−e⁻ᵃᵀ)는 e⁻ᵃᵗ에 대응하고 라플라스변환은 1/(s+a)이다.
- 계수 3과 a=3을 적용하면 3/(s+3)이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 지수의 음부호를 극점 +3으로 바꾸거나 앞 계수 3을 누락하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 z/(z-e^-aT)가 샘플열 e^-ant에 대응함을 사용해 연속함수와 라플라스변환을 복원한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 1/(s+3)은 감쇠율은 맞지만 z변환 앞의 진폭 3을 빠뜨렸다.
- 2번 · 오답: 3/(s-3)은 진폭은 맞아도 e^+3t에 해당해 주어진 감쇠지수와 부호가 반대다.
- 3번 · 오답: 1/(s-3)은 진폭과 지수부호를 모두 잘못 옮긴 전달식이다.
- 4번 · 정답: F(z)=3z/(z-e^-3T)는 3e^-3t에 대응하므로 F(s)=3/(s+3)이다.
정답 판정: 지수함수의 z변환·라플라스변환 대응
상세 정답 근거: calculation-z-laplace-correspondence의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘3/(s+3)’가 일치하는지 확인했다.
66. 전향경로가 G1G2G3이고 출력에서 두 번째 합산점으로 −1, G2 출력에서 첫 합산점으로 −G4 피드백되는 블록선도의 등가 전달함수 C/R은?
- G1G2G3/(1+G1G2+G1G2G3)
- G1G2G3/(1+G2²+G1G2G3)
- G1G2G4/(1+G1G2+G1G2G4)
- G1G2G3/(1+G2G3+G1G2G4)
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘G1G2G3/(1+G2G3+G1G2G4)’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 전향이득은 G1G2G3이고 두 음의 피드백 루프의 루프이득은 G2G3과 G1G2G4이므로 분모는 1+G2G3+G1G2G4이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
블록선도에서 전향경로와 두 음의 피드백 루프의 루프이득을 각각 찾아 폐루프 분모에 합한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 블록선도에서 전향경로와 두 음의 피드백 루프의 루프이득을 각각 찾아 폐루프 분모에 합한다.
- 전향이득은 G1G2G3이고 두 음의 피드백 루프의 루프이득은 G2G3과 G1G2G4이므로 분모는 1+G2G3+G1G2G4이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 피드백 G4를 전향분자에 넣거나 내부루프 G2G3에서 G1까지 포함하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 블록선도에서 전향경로와 두 음의 피드백 루프의 루프이득을 각각 찾아 폐루프 분모에 합한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 분모의 G1G2는 실제 출력-두번째 합산점 루프 G2G3와 경로가 다르다.
- 2번 · 오답: G2²은 선도에 같은 G2를 두 번 통과하는 폐루프가 없어 생길 수 없는 항이다.
- 3번 · 오답: 분자에는 입력에서 출력까지 전향경로 G1G2G3가 와야 하므로 G4가 들어간 식은 틀리다.
- 4번 · 정답: 전향 G1G2G3, 루프 G2G3와 G1G2G4를 쓰면 분모가 1+G2G3+G1G2G4다.
정답 판정: 블록선도 다중 음의 피드백 환산
상세 정답 근거: calculation-multiple-feedback-block의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘G1G2G3/(1+G2G3+G1G2G4)’가 일치하는지 확인했다.
67. 상태행렬 A=[[0,1],[-3,4]]인 시스템의 특성방정식은?
- s²−4s−3=0
- s²−4s+3=0
- s²+4s+3=0
- s²+4s−3=0
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘s²−4s+3=0’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: det(sI−A)=det([[s,−1],[3,s−4]])=s(s−4)+3=s²−4s+3이므로 특성방정식은 s²−4s+3=0이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
det(sI-A)를 2×2 행렬식으로 전개해 상태행렬의 특성방정식을 만든다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: det(sI-A)를 2×2 행렬식으로 전개해 상태행렬의 특성방정식을 만든다.
- det(sI−A)=det([[s,−1],[3,s−4]])=s(s−4)+3=s²−4s+3이므로 특성방정식은 s²−4s+3=0이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: sI-A에서 비대각 원소의 부호를 바꾸지 않거나 행렬식의 교차곱 부호를 틀리기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 det(sI-A)를 2×2 행렬식으로 전개해 상태행렬의 특성방정식을 만든다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: s²-4s-3은 (-1)×3을 빼는 과정의 부호를 반대로 처리한 식이다.
- 2번 · 정답: det([[s,-1],[3,s-4]])=s(s-4)+3이므로 s²-4s+3=0이다.
- 3번 · 오답: s²+4s+3은 대각원소 s-4를 s+4로 잘못 만든 결과다.
- 4번 · 오답: s²+4s-3은 대각과 비대각 부호를 모두 잘못 처리한 다항식이다.
정답 판정: 상태행렬 특성방정식 det(sI−A)=0
상세 정답 근거: calculation-state-characteristic의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘s²−4s+3=0’가 일치하는지 확인했다.
68. 직렬 RC회로에서 입력을 V(t), 출력을 회로전류 i(t)로 할 때 전달함수 I(s)/V(s)는?
- s/[R(s+1/RC)]
- s/[RC(s+1/RC)]
- s/(RCs+1)
- RCs/(RCs+1)
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘s/[R(s+1/RC)]’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 직렬 임피던스 Z=R+1/(Cs)이므로 I/V=1/Z=Cs/(RCs+1)=s/[R(s+1/RC)]이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
직렬 RC의 합성임피던스 R+1/(Cs)를 세우고 그 역수로 전류 전달함수를 정리한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 직렬 RC의 합성임피던스 R+1/(Cs)를 세우고 그 역수로 전류 전달함수를 정리한다.
- 직렬 임피던스 Z=R+1/(Cs)이므로 I/V=1/Z=Cs/(RCs+1)=s/[R(s+1/RC)]이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 커패시터 전압 전달함수 1/(RCs+1)와 회로전류 전달함수를 혼동하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 직렬 RC의 합성임피던스 R+1/(Cs)를 세우고 그 역수로 전류 전달함수를 정리한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 1/[R+1/(Cs)]=Cs/(RCs+1)=s/[R(s+1/RC)]이므로 차원도 어드미턴스다.
- 2번 · 오답: 분모 RC를 한 번 더 넣어 고주파 한계가 1/(RC)가 되어야 하는 어드미턴스와 맞지 않는다.
- 3번 · 오답: s/(RCs+1)은 고주파 한계가 1/(RC)라 실제 회로의 1/R과 다르다.
- 4번 · 오답: RCs/(RCs+1)은 무차원 전압 전달함수 형태여서 I/V의 지멘스 단위를 갖지 않는다.
정답 판정: 직렬 RC회로 어드미턴스
상세 정답 근거: calculation-series-rc-current-transfer의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘s/[R(s+1/RC)]’가 일치하는지 확인했다.
69. 전달함수 G(s)=1/[s(s+10)]에서 ω=0.1 rad/s일 때 보드선도의 이득은 약 얼마인가?
- −40 dB
- −20 dB
- 0 dB
- 20 dB
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘0 dB’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: |G(j0.1)|=1/|j0.1(j0.1+10)|≈1이므로 20log10|G|≈0 dB이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
s=jomega를 전달함수에 대입해 정확한 크기를 구하고 20log10으로 dB를 계산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: s=jomega를 전달함수에 대입해 정확한 크기를 구하고 20log10으로 dB를 계산한다.
- |G(j0.1)|=1/|j0.1(j0.1+10)|≈1이므로 20log10|G|≈0 dB이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 저주파에서 두 극의 기울기만 합쳐 실제 절점 10 rad/s 전의 크기 기준을 놓치기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 s=jomega를 전달함수에 대입해 정확한 크기를 구하고 20log10으로 dB를 계산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: -40 dB는 |G|=0.01을 뜻하지만 omega=0.1에서 실제 크기는 거의 1이다.
- 2번 · 오답: -20 dB는 |G|=0.1이며 적분기 1/0.1과 1/10이 서로 상쇄되는 점을 놓친 값이다.
- 3번 · 정답: |G(j0.1)|=1/[0.1sqrt(10²+0.1²)] 약 1이므로 이득은 약 0 dB다.
- 4번 · 오답: +20 dB는 |G|=10인데 이는 두 요소 중 적분기 이득만 보고 10극 감쇠를 누락한 값이다.
정답 판정: 보드선도 이득 20log10|G(jω)|
상세 정답 근거: calculation-bode-gain의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘0 dB’가 일치하는지 확인했다.
70. 물체의 위치·각도·자세·방향 등을 제어량으로 하고 목표값의 임의 변화에 추종하도록 구성한 제어장치는?
- 프로세스제어
- 서보기구
- 자동조정
- 추종제어
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘서보기구’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 서보기구는 기계적 위치·각도·자세 등의 목표값 변화에 출력을 추종시키는 폐루프 제어장치다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
기계적 위치·각도·자세를 목표값 변화에 따라 추종시키는 폐루프 장치의 정의를 식별한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 기계적 위치·각도·자세를 목표값 변화에 따라 추종시키는 폐루프 장치의 정의를 식별한다.
- 서보기구는 기계적 위치·각도·자세 등의 목표값 변화에 출력을 추종시키는 폐루프 제어장치다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 추종한다는 일반 표현을 그대로 장치명으로 골라 서보기구의 정의를 놓치기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 기계적 위치·각도·자세를 목표값 변화에 따라 추종시키는 폐루프 장치의 정의를 식별한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 프로세스제어는 온도·압력·유량 같은 공정량 유지가 중심이라 기계적 위치추종과 다르다.
- 2번 · 정답: 서보기구는 위치·각도·자세 등 기계량이 변하는 목표값을 정밀하게 따라가게 한다.
- 3번 · 오답: 자동조정은 일정 목표값 유지의 조정계 의미가 강해 임의 위치명령 추종 정의와 다르다.
- 4번 · 오답: 추종제어는 기능을 설명하는 일반 분류지만 문제의 표준 장치명은 서보기구다.
정답 판정: 서보기구의 정의을 적용한 정답 판정
상세 정답 근거: concept-servo-system의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘서보기구’가 일치하는지 확인했다.
71. 3상 평형 순저항부하에 2전력계법으로 연결한 두 단상전력계가 각각 W를 지시할 때 전체 유효전력은?
- 2W
- 3W
- √2W
- √3W
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘2W’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 2전력계법에서 3상 유효전력 P=W1+W2이므로 두 지시가 모두 W이면 P=2W이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
3상 3선식 2전력계법의 전체 유효전력 P=W1+W2에 두 지시값을 더한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 3상 3선식 2전력계법의 전체 유효전력 P=W1+W2에 두 지시값을 더한다.
- 2전력계법에서 3상 유효전력 P=W1+W2이므로 두 지시가 모두 W이면 P=2W이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 3상이라는 말에 전력계 한 대 지시를 세 배하거나 sqrt(3)을 다시 곱하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 3상 3선식 2전력계법의 전체 유효전력 P=W1+W2에 두 지시값을 더한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 두 전력계가 각각 W이므로 전체전력은 W+W=2W다.
- 2번 · 오답: 3W는 전력계가 세 대라고 가정한 합으로 2전력계법 결선과 다르다.
- 3번 · 오답: sqrt(2)W는 직교 벡터합처럼 처리한 값이나 전력계 지시는 대수적으로 더한다.
- 4번 · 오답: sqrt(3)W는 3상 전력식 계수를 이미 측정된 지시값 합에 중복 적용한 값이다.
정답 판정: 2전력계법 P=W1+W2
상세 정답 근거: calculation-two-wattmeter-total의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘2W’가 일치하는지 확인했다.
72. 비정현파 전압 v=3+5√2sinωt+10√2sin(3ωt−π/2) V의 실효값은?
- 9.6 V
- 10.6 V
- 11.6 V
- 12.6 V
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘11.6 V’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 서로 다른 주파수 성분은 직교하므로 Vrms=√(3²+5²+10²)=√134=11.58 V, 약 11.6 V이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
직류분과 서로 다른 주파수 정현파 성분의 RMS 제곱을 직교합한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 직류분과 서로 다른 주파수 정현파 성분의 RMS 제곱을 직교합한다.
- 서로 다른 주파수 성분은 직교하므로 Vrms=√(3²+5²+10²)=√134=11.58 V, 약 11.6 V이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 각 사인항의 sqrt(2)를 다시 RMS에 포함하거나 진폭을 단순 산술합하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 직류분과 서로 다른 주파수 정현파 성분의 RMS 제곱을 직교합한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 9.6 V는 3²+5²+10²의 제곱근 11.58 V보다 작아 한 성분을 일부 누락한 값이다.
- 2번 · 오답: 10.6 V는 직류분 3 V의 제곱기여를 정확히 더한 결과가 아니다.
- 3번 · 정답: V_rms=sqrt(3²+5²+10²)=sqrt(134)=11.58 V이므로 약 11.6 V다.
- 4번 · 오답: 12.6 V는 각 성분을 직교합하지 않고 위상 또는 진폭을 중복 반영한 과대값이다.
정답 판정: 비정현파 실효값의 제곱합
상세 정답 근거: calculation-nonsinusoidal-rms의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘11.6 V’가 일치하는지 확인했다.
73. di/dt+2i=1, i(0)=0일 때 i(t)는?
- (1/2)(1−e⁻²ᵗ)
- 1−e⁻ᵗ
- (1/2)(1+e⁻²ᵗ)
- e⁻²ᵗ
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘(1/2)(1−e⁻²ᵗ)’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 라플라스변환하면 I(s)=1/[s(s+2)]=(1/2)[1/s−1/(s+2)]이므로 i(t)=(1/2)(1−e⁻²ᵗ)이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
초기조건을 포함해 1차 미분방정식을 라플라스변환하고 부분분수로 역변환한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 초기조건을 포함해 1차 미분방정식을 라플라스변환하고 부분분수로 역변환한다.
- 라플라스변환하면 I(s)=1/[s(s+2)]=(1/2)[1/s−1/(s+2)]이므로 i(t)=(1/2)(1−e⁻²ᵗ)이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 정상값 1/2을 빠뜨리거나 지수 시정수의 계수 2를 1로 바꾸기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 초기조건을 포함해 1차 미분방정식을 라플라스변환하고 부분분수로 역변환한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: I(s)=1/[s(s+2)]에서 i(t)=(1/2)(1-e^-2t)가 되어 초기값 0과 정상값 1/2를 만족한다.
- 2번 · 오답: 1-e^-t는 정상값이 1이고 감쇠율도 1이라 원방정식 di/dt+2i=1과 다르다.
- 3번 · 오답: (1/2)(1+e^-2t)는 t=0에서 1이 되어 주어진 초기조건 i(0)=0을 위반한다.
- 4번 · 오답: e^-2t는 초기값이 1이고 정상값이 0이라 강제입력 1에 대한 응답이 아니다.
정답 판정: 1차 미분방정식 라플라스해
상세 정답 근거: calculation-first-order-differential의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘(1/2)(1−e⁻²ᵗ)’가 일치하는지 확인했다.
74. 전류 대칭분을 I0,I1,I2, 유기기전력을 Ea, 단자전압 대칭분을 V0,V1,V2라 할 때 3상 교류발전기의 정상분 기본식은?
- V0=−Z0I0
- V1=−Z2I2
- V1=Ea−Z1I1
- V2=Eb−Z2I2
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘V1=Ea−Z1I1’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 발전기의 정상분 회로에는 정상분 내부기전력 Ea가 있으므로 V1=Ea−Z1I1이다. 영상·역상 회로에는 내부기전력이 없다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
발전기 대칭분 회로 중 정상분에만 내부기전력이 존재한다는 기본식을 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 발전기 대칭분 회로 중 정상분에만 내부기전력이 존재한다는 기본식을 구분한다.
- 발전기의 정상분 회로에는 정상분 내부기전력 Ea가 있으므로 V1=Ea−Z1I1이다.
- 영상·역상 회로에는 내부기전력이 없다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 영상·역상 회로에도 별도 내부기전력 E_b를 넣거나 임피던스 첨자를 바꾸기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 개념문제에서는 발전기 대칭분 회로 중 정상분에만 내부기전력이 존재한다는 기본식을 구분한다. 정의와 반대개념을 나란히 적어 네 선택지에 각각 적용한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: V0=-Z0I0는 영상분 회로식으로 자체 내부기전력이 없는 회로이며 정상분을 묻는 답이 아니다.
- 2번 · 오답: V1에 역상임피던스 Z2와 역상전류 I2를 연결해 대칭분 첨자가 서로 맞지 않는다.
- 3번 · 정답: 정상분 회로에는 E_a가 있어 V1=E_a-Z1I1로 단자전압을 나타낸다.
- 4번 · 오답: 역상회로에는 E_b 같은 내부기전력이 없고 보통 V2=-Z2I2로 쓴다.
정답 판정: 발전기 대칭분 정상분 회로
상세 정답 근거: concept-generator-sequence-network의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘V1=Ea−Z1I1’가 일치하는지 확인했다.
75. 1 km당 인덕턴스 25 mH, 정전용량 0.005 μF인 무손실선로의 진행파 위상속도는 약 얼마인가?
- 8.95×10⁴ km/s
- 9.95×10⁴ km/s
- 89.5×10⁴ km/s
- 99.5×10⁴ km/s
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘8.95×10⁴ km/s’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: v=1/√(LC)=1/√(25×10⁻³×0.005×10⁻⁶)=8.94×10⁴ km/s이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
단위길이 인덕턴스와 정전용량을 SI로 바꿔 v=1/sqrt(LC)를 계산하고 km/s 단위를 유지한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 단위길이 인덕턴스와 정전용량을 SI로 바꿔 v=1/sqrt(LC)를 계산하고 km/s 단위를 유지한다.
- v=1/√(LC)=1/√(25×10⁻³×0.005×10⁻⁶)=8.94×10⁴ km/s이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: mH·microF의 지수를 잘못 곱하거나 계산된 km/s를 다시 1000으로 나누기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 단위길이 인덕턴스와 정전용량을 SI로 바꿔 v=1/sqrt(LC)를 계산하고 km/s 단위를 유지한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: 1/sqrt(25×10^-3×0.005×10^-6)=8.94×10^4 km/s이므로 첫 값과 일치한다.
- 2번 · 오답: 9.95×10^4는 LC 곱의 제곱근을 정확히 취한 값보다 약 11% 크다.
- 3번 · 오답: 89.5×10^4는 올바른 속도보다 열 배 커 micro 단위 지수를 하나 잘못 옮긴 값이다.
- 4번 · 오답: 99.5×10^4도 지수환산이 틀려 광속보다 여러 배 큰 비물리적 결과다.
정답 판정: 무손실선로 진행파속도 v=1/√(LC)
상세 정답 근거: calculation-lossless-line-velocity의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘8.95×10⁴ km/s’가 일치하는지 확인했다.
76. RLC 직렬회로에서 e=170cos(120t+π/6) V, i=8.5cos(120t−π/6) A일 때 소비전력은 약 얼마인가?
- 361 W
- 540 W
- 720 W
- 1,445 W
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘361 W’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 전압·전류 실효값은 170/√2, 8.5/√2이고 위상차는 π/3=60°이다. P=VIcos60°=361.25 W이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
최대값을 실효값으로 바꾸고 전압·전류 위상차를 구해 P=VIcos phi를 계산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 최대값을 실효값으로 바꾸고 전압·전류 위상차를 구해 P=VIcos phi를 계산한다.
- 전압·전류 실효값은 170/√2, 8.5/√2이고 위상차는 π/3=60°이다.
- P=VIcos60°=361.25 W이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 각 위상각을 더해 0도로 보거나 최대값 곱을 그대로 유효전력으로 사용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 최대값을 실효값으로 바꾸고 전압·전류 위상차를 구해 P=VIcos phi를 계산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 정답: V=170/sqrt(2), I=8.5/sqrt(2), phi=60도이므로 P=361.25 W다.
- 2번 · 오답: 540 W는 실효값과 cos60도를 모두 정확히 적용한 결과가 아니다.
- 3번 · 오답: 720 W는 실효값 곱 722.5 VA에 역률을 거의 적용하지 않은 값이다.
- 4번 · 오답: 1,445 W는 두 최대값의 곱으로 실효값 변환과 위상차를 모두 누락했다.
정답 판정: 교류 유효전력 P=VIcosθ
상세 정답 근거: calculation-ac-real-power의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 1번과 산출·판정 결과 ‘361 W’가 일치하는지 확인했다.
77. 전압 e=50sin(ωt+θ) V, 전류 i=4sin(ωt+θ−30°) A인 회로의 무효전력은?
- 100 var
- 86.6 var
- 70.7 var
- 50 var
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘50 var’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 피상전력은 (50/√2)(4/√2)=100 VA이고 위상차가 30°이므로 Q=VIsin30°=50 var이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
최대값에서 실효값을 구하고 전류 지상각 30도로 Q=VI sin phi를 계산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 최대값에서 실효값을 구하고 전류 지상각 30도로 Q=VI sin phi를 계산한다.
- 피상전력은 (50/√2)(4/√2)=100 VA이고 위상차가 30°이므로 Q=VIsin30°=50 var이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 무효전력에 cos를 쓰거나 최대값 곱 200을 그대로 피상전력으로 보기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 최대값에서 실효값을 구하고 전류 지상각 30도로 Q=VI sin phi를 계산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 100 var는 실제 피상전력 100 VA 전부를 무효전력으로 보아 sin30도를 누락했다.
- 2번 · 오답: 86.6 var는 cos30도를 곱한 유효전력 값으로 무효전력과 삼각함수가 다르다.
- 3번 · 오답: 70.7 var는 sqrt(2) 환산을 한쪽에만 적용한 값에 가까워 RMS 곱과 맞지 않는다.
- 4번 · 정답: S=(50/sqrt2)(4/sqrt2)=100 VA, Q=100sin30도=50 var다.
정답 판정: 무효전력 Q=VIsinθ
상세 정답 근거: calculation-reactive-power의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 4번과 산출·판정 결과 ‘50 var’가 일치하는지 확인했다.
78. v1=141sin(120πt−30°) V와 v2=150cos(120πt−30°) V의 위상차를 시간으로 나타내면?
- 1/120 s
- 1/60 s
- 1/240 s
- 1/360 s
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘1/240 s’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: v2를 사인으로 바꾸면 위상은 −30°+90°=60°이고 v1과 90° 차이다. ωt=π/2에서 t=(π/2)/(120π)=1/240 s이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
코사인 파형을 사인 기준으로 통일해 위상차를 구하고 Delta t=Delta theta/omega로 환산한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 코사인 파형을 사인 기준으로 통일해 위상차를 구하고 Delta t=Delta theta/omega로 환산한다.
- v2를 사인으로 바꾸면 위상은 −30°+90°=60°이고 v1과 90° 차이다.
- ωt=π/2에서 t=(π/2)/(120π)=1/240 s이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 두 식의 -30도만 비교해 동상이라 하거나 주파수 60 Hz에서 90도를 반주기로 착각하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 코사인 파형을 사인 기준으로 통일해 위상차를 구하고 Delta t=Delta theta/omega로 환산한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 1/120 s는 60 Hz 주기의 절반으로 위상차 180도에 해당한다.
- 2번 · 오답: 1/60 s는 한 주기 전체라 두 파형이 360도 차일 때의 값이다.
- 3번 · 정답: v2=150sin(120pi t+60도)이므로 90도 차, Delta t=(pi/2)/(120pi)=1/240 s다.
- 4번 · 오답: 1/360 s는 60도 차에 해당하며 실제 사인 기준 위상차 90도보다 작다.
정답 판정: 위상차 θ=ωΔt을 적용한 정답 판정
상세 정답 근거: calculation-phase-time-shift의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘1/240 s’가 일치하는지 확인했다.
79. 브리지회로의 위쪽 가지가 3 Ω과 j4 Ω, 아래쪽 가지가 4 Ω과 j3 Ω이고 단자전압이 200 V일 때 두 중간점의 전위차 크기는?
- 46 V
- 96 V
- 56 V
- 76 V
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘56 V’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: Vc=200·j4/(3+j4)=128+j96 V, Vd=200·j3/(4+j3)=72+j96 V이므로 Vcd=56 V이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
두 직렬가지에 복소 전압분배를 각각 적용한 뒤 중간점 전압의 벡터차 크기를 구한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 두 직렬가지에 복소 전압분배를 각각 적용한 뒤 중간점 전압의 벡터차 크기를 구한다.
- Vc=200·j4/(3+j4)=128+j96 V, Vd=200·j3/(4+j3)=72+j96 V이므로 Vcd=56 V이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 임피던스 크기만으로 분배하거나 두 중간점 전압의 크기를 스칼라로 빼기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 두 직렬가지에 복소 전압분배를 각각 적용한 뒤 중간점 전압의 벡터차 크기를 구한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 46 V는 두 복소 중간점의 실수부 차 56 V와 일치하지 않는다.
- 2번 · 오답: 96 V는 두 중간점에 공통인 허수부를 전위차로 잘못 남긴 값이다.
- 3번 · 정답: V_c=128+j96, V_d=72+j96 V이므로 V_cd=56+j0, 크기는 56 V다.
- 4번 · 오답: 76 V는 공통 허수부가 상쇄된다는 점을 반영해도 나오지 않는 값이다.
정답 판정: 교류 브리지 전압분배을 적용한 정답 판정
상세 정답 근거: calculation-ac-bridge-midpoint의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 3번과 산출·판정 결과 ‘56 V’가 일치하는지 확인했다.
80. F(s)=(2s+15)/(s³+s²+3s)일 때 f(t)의 최종값은?
- 15
- 5
- 3
- 2
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘5’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: 최종값정리로 lim f(t)=lim sF(s)=lim(2s+15)/(s²+s+3)=15/3=5이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
sF(s)의 극 안정조건을 확인한 뒤 s가 0으로 갈 때의 비로 최종값을 구한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: sF(s)의 극 안정조건을 확인한 뒤 s가 0으로 갈 때의 비로 최종값을 구한다.
- 최종값정리로 lim f(t)=lim sF(s)=lim(2s+15)/(s²+s+3)=15/3=5이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: F(s)에 바로 s=0을 넣어 무한대로 보거나 분자의 상수 15만 답하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 계산에서는 sF(s)의 극 안정조건을 확인한 뒤 s가 0으로 갈 때의 비로 최종값을 구한다. 먼저 기준식·단위·부호를 적고 수치를 대입한 뒤 경계값으로 검산한다.
선지별 해설
- 1번 · 오답: 15는 sF(s)의 분자 상수만 읽고 분모의 3으로 나누지 않은 값이다.
- 2번 · 정답: lim sF(s)=lim(2s+15)/(s²+s+3)=15/3=5이므로 최종값이다.
- 3번 · 오답: 3은 분모 상수항을 결과로 착각한 값이며 분자와의 비를 취하지 않았다.
- 4번 · 오답: 2는 분자의 s 계수로 s가 0일 때 사라지는 항이라 최종값이 될 수 없다.
정답 판정: 라플라스 최종값정리을 적용한 정답 판정
상세 정답 근거: calculation-final-value-theorem의 기준식 또는 정의를 기존 해설과 별도로 재적용해 원정답 2번과 산출·판정 결과 ‘5’가 일치하는지 확인했다.
전기기사 · 전기설비기술기준
81. 주택 전기저장장치의 옥내 직류전로에 지락자동차단장치와 접촉방지 케이블 방호를 갖춘 경우 허용되는 대지전압 상한은?
- 직류 150 V
- 직류 300 V
- 직류 400 V
- 직류 600 V
정답과 해설 보기
정답: 4
4번 ‘직류 600 V’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 511.1.3은 지락자동차단과 은폐·방호배선 조건을 충족한 주택 전기저장장치 옥내 직류전로의 대지전압을 600 V까지 허용한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
이 문제로 익힐 것
주택 전기저장장치의 직류전로가 지락자동차단·접촉방지 배선조건을 갖춘 예외의 대지전압 상한을 찾는다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 주택 전기저장장치의 직류전로가 지락자동차단·접촉방지 배선조건을 갖춘 예외의 대지전압 상한을 찾는다.
- KEC 511.1.3은 지락자동차단과 은폐·방호배선 조건을 충족한 주택 전기저장장치 옥내 직류전로의 대지전압을 600 V까지 허용한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 4번이다.
자주 하는 실수: 일반 저압 옥내전로 제한과 보호조건을 갖춘 ESS 직류전로의 특례를 섞기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 주택 전기저장장치의 직류전로가 지락자동차단·접촉방지 배선조건을 갖춘 예외의 대지전압 상한을 찾는다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 511.1.3 주택 전기저장장치 옥내전로의 대지전압 제한
선지별 해설
- 1번 · 오답: 직류 150 V는 보호조건을 갖춘 주택 ESS에 허용되는 특례 상한보다 낮다.
- 2번 · 오답: 직류 300 V도 KEC가 해당 보호조건 아래 허용한 600 V 상한을 절반만 반영한다.
- 3번 · 오답: 직류 400 V는 교류 저압 구분과 혼동한 값이며 이 ESS 직류전로 상한이 아니다.
- 4번 · 정답: 지락자동차단과 접촉방지 케이블 방호를 모두 갖추면 대지전압은 직류 600 V까지 허용된다.
정답 판정: KEC 511.1.3 옥내전로 대지전압 제한
상세 정답 근거: KEC 511.1.3 주택 전기저장장치 옥내전로의 대지전압 제한 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 4번과 현행 판정 ‘직류 600 V’의 일치를 확인했다.
82. 철도 또는 궤도를 횡단하는 저압·고압 가공전선의 최소 높이는 레일면상 얼마인가?
- 5.5 m
- 6.5 m
- 7.5 m
- 8.5 m
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘6.5 m’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 222.7 및 332.5에 따라 철도·궤도 횡단 가공전선은 레일면상 6.5 m 이상으로 시설한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
가공전선이 철도·궤도를 횡단할 때 기준면을 레일면으로 잡고 저압·고압 공통 최소높이를 확인한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 가공전선이 철도·궤도를 횡단할 때 기준면을 레일면으로 잡고 저압·고압 공통 최소높이를 확인한다.
- KEC 222.7 및 332.5에 따라 철도·궤도 횡단 가공전선은 레일면상 6.5 m 이상으로 시설한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 도로의 지표상 높이 기준과 철도의 레일면상 높이 기준을 바꾸어 적용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 가공전선이 철도·궤도를 횡단할 때 기준면을 레일면으로 잡고 저압·고압 공통 최소높이를 확인한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 222.7 제1항 나목 및 332.5 고압 가공전선의 높이
선지별 해설
- 1번 · 오답: 5.5 m는 철도·궤도 횡단 시 요구되는 레일면상 6.5 m에 1 m 부족하다.
- 2번 · 정답: 저압과 고압 모두 철도 또는 궤도 횡단 시 레일면상 6.5 m 이상이어야 한다.
- 3번 · 오답: 7.5 m는 특고압 전압가산 등 다른 높이조건과 혼동한 값으로 이 구간의 최소값이 아니다.
- 4번 · 오답: 8.5 m는 저압·고압 철도 횡단 기본기준보다 2 m 큰 값이라 최소높이가 아니다.
정답 판정: KEC 가공전선 철도 횡단 높이 6.5 m
상세 정답 근거: KEC 222.7 제1항 나목 및 332.5 고압 가공전선의 높이 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 2번과 현행 판정 ‘6.5 m’의 일치를 확인했다.
83. 저압 옥상전선로 시설에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 전선과 옥상전선로를 시설하는 조영재의 이격거리를 0.5 m로 한다.
- 전선은 바람 등에 의해 식물에 접촉하지 않게 한다.
- 전선은 절연전선을 사용한다.
- 전선은 지름 2.6 mm 이상의 경동선을 사용한다.
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘전선과 옥상전선로를 시설하는 조영재의 이격거리를 0.5 m로 한다.’가 정답 선택지다. 이 문장만 현행 기준·정의와 다르다.
핵심 해설: KEC 221.3은 전개된 장소의 저압 옥상전선과 이를 시설하는 조영재 사이 이격거리를 2 m 이상으로 정하므로 0.5 m는 틀리다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
저압 옥상전선로의 전선 종류·굵기·조영재 이격·식물 접촉방지 조건을 같은 조문에서 대조한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 저압 옥상전선로의 전선 종류·굵기·조영재 이격·식물 접촉방지 조건을 같은 조문에서 대조한다.
- KEC 221.3은 전개된 장소의 저압 옥상전선과 이를 시설하는 조영재 사이 이격거리를 2 m 이상으로 정하므로 0.5 m는 틀리다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 다른 시설물과의 0.6 m 이격을 전선을 지지하는 조영재 자체와의 간격에 적용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 저압 옥상전선로의 전선 종류·굵기·조영재 이격·식물 접촉방지 조건을 같은 조문에서 대조한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 221.3 제2항 가·나·라목 및 제6항 저압 옥상전선로
선지별 해설
- 1번 · 정답(틀린 진술): 조영재와의 기본 간격은 2 m이므로 0.5 m로 한다는 진술이 현행 기준과 다르다.
- 2번 · 옳은 진술: 상시 부는 바람 등으로 전선이 식물에 접촉하지 않도록 해야 하는 옳은 조건이다.
- 3번 · 옳은 진술: 저압 옥상전선은 절연전선 또는 동등 이상의 절연성능을 가진 전선을 사용해야 한다.
- 4번 · 옳은 진술: 전선은 인장강도 2.30 kN 이상 또는 지름 2.6 mm 이상 경동선을 쓰므로 옳다.
정답 판정: KEC 221.3 옥상전선로 조영재 이격 2 m
상세 정답 근거: KEC 221.3 제2항 가·나·라목 및 제6항 저압 옥상전선로 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 1번과 현행 판정 ‘전선과 옥상전선로를 시설하는 조영재의 이격거리를 0.5 m로 한다.’의 일치를 확인했다.
84. 내부고장 또는 과전류 발생 시 자동으로 전로에서 차단하는 장치를 설치해야 하는 전력용 커패시터·분로리액터의 뱅크용량 구간은?
- 500 kVA 초과 15,000 kVA 미만
- 500 kVA 초과 20,000 kVA 미만
- 50 kVA 초과 15,000 kVA 미만
- 50 kVA 초과 10,000 kVA 미만
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘500 kVA 초과 15,000 kVA 미만’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 351.5의 조상설비 보호표에서 500 kVA 초과 15,000 kVA 미만 뱅크는 내부고장 또는 과전류 시 자동차단하도록 정한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
조상설비 보호표에서 설비종별과 뱅크용량 구간에 맞는 내부고장 또는 과전류 자동차단 조건을 읽는다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 조상설비 보호표에서 설비종별과 뱅크용량 구간에 맞는 내부고장 또는 과전류 자동차단 조건을 읽는다.
- KEC 351.5의 조상설비 보호표에서 500 kVA 초과 15,000 kVA 미만 뱅크는 내부고장 또는 과전류 시 자동차단하도록 정한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 15,000 kVA 경계의 미만·이상과 500 kVA 초과 조건을 느슨하게 외우기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 조상설비 보호표에서 설비종별과 뱅크용량 구간에 맞는 내부고장 또는 과전류 자동차단 조건을 읽는다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 351.5 및 표 351.5-1 조상설비의 보호장치
선지별 해설
- 1번 · 정답: 전력용 커패시터·분로리액터가 500 kVA 초과 15,000 kVA 미만이면 내부고장 또는 과전류 차단대상이다.
- 2번 · 오답: 20,000 kVA는 표의 경계값이 아니며 15,000 kVA부터 보호조합이 달라진다.
- 3번 · 오답: 하한은 50 kVA가 아니라 500 kVA 초과이므로 이 구간은 너무 넓다.
- 4번 · 오답: 50 kVA와 10,000 kVA 모두 해당 표의 보호구간 경계값과 일치하지 않는다.
정답 판정: KEC 351.5 조상설비 보호장치
상세 정답 근거: KEC 351.5 및 표 351.5-1 조상설비의 보호장치 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 1번과 현행 판정 ‘500 kVA 초과 15,000 kVA 미만’의 일치를 확인했다.
85. 154 kV급 변압기를 옥외에 시설할 때 울타리 높이와 울타리에서 충전부분까지 거리의 합계는 최소 얼마인가?
- 5 m
- 5.5 m
- 6 m
- 6.5 m
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘6 m’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 341.4 표에서 35 kV 초과 160 kV 이하 특고압기계기구는 울타리 높이와 충전부까지 거리의 합을 6 m 이상으로 한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
특고압 기계기구의 사용전압 구간을 표에서 골라 울타리 높이와 충전부까지 거리의 합을 읽는다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 특고압 기계기구의 사용전압 구간을 표에서 골라 울타리 높이와 충전부까지 거리의 합을 읽는다.
- KEC 341.4 표에서 35 kV 초과 160 kV 이하 특고압기계기구는 울타리 높이와 충전부까지 거리의 합을 6 m 이상으로 한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 154 kV를 최대사용전압 170 kV 계통값과 혼동하거나 35 kV 이하 행을 선택하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 특고압 기계기구의 사용전압 구간을 표에서 골라 울타리 높이와 충전부까지 거리의 합을 읽는다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 341.4 제1항 및 표 341.4-1 특고압용 기계기구
선지별 해설
- 1번 · 오답: 5 m는 사용전압 35 kV 이하 구간의 값으로 154 kV급에 적용할 수 없다.
- 2번 · 오답: 5.5 m는 현행 표에 없는 중간값이며 해당 전압구간은 6 m로 규정한다.
- 3번 · 정답: 35 kV 초과 160 kV 이하 행의 울타리 높이와 이격거리 합은 6 m 이상이다.
- 4번 · 오답: 6.5 m는 160 kV 초과 전압가산 구간에서나 검토할 값으로 이 문제의 최소값보다 크다.
정답 판정: KEC 341.4 특고압기계기구 울타리 거리
상세 정답 근거: KEC 341.4 제1항 및 표 341.4-1 특고압용 기계기구 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 3번과 현행 판정 ‘6 m’의 일치를 확인했다.
86. 합성수지관공사에 의한 저압 옥내배선 시설방법으로 틀린 것은?
- 관의 지지점 간 거리는 1.2 m 이하로 한다.
- 습기가 많은 장소의 박스·부속품은 방습장치로 한다.
- 절연전선을 사용한다.
- 관 안에는 전선의 접속점이 없도록 한다.
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘관의 지지점 간 거리는 1.2 m 이하로 한다.’가 정답 선택지다. 이 문장만 현행 기준·정의와 다르다.
핵심 해설: KEC 232.11.3은 합성수지관의 지지점 간 거리를 1.5 m 이하로 하므로 1.2 m라는 설명이 틀리다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
합성수지관공사의 전선·접속·방습 조건과 관 지지점 간 최대거리를 조문별로 판정한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 합성수지관공사의 전선·접속·방습 조건과 관 지지점 간 최대거리를 조문별로 판정한다.
- KEC 232.11.3은 합성수지관의 지지점 간 거리를 1.5 m 이하로 하므로 1.2 m라는 설명이 틀리다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 최대 1.5 m라는 기준에서 더 짧은 1.2 m도 틀렸다고 보는 문장 논리의 모호성을 놓치기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 합성수지관공사의 전선·접속·방습 조건과 관 지지점 간 최대거리를 조문별로 판정한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 232.11.1 및 232.11.3 제2항·제4항 합성수지관공사
선지별 해설
- 1번 · 정답(틀린 진술): 현행 최대간격은 1.5 m이므로 출제 의도상 1.2 m를 기준값이라고 단정한 진술이 오답 선택지다.
- 2번 · 옳은 진술: 습기 많은 장소의 박스와 부속품은 물기가 스며들지 않는 방습구조로 시설해야 한다.
- 3번 · 옳은 진술: 합성수지관 안에는 원칙적으로 절연전선을 사용하므로 올바른 시설조건이다.
- 4번 · 옳은 진술: 관 내부에는 원칙적으로 전선 접속점을 두지 않아 점검불가 접속을 방지한다.
정답 판정: KEC 232.11.3 합성수지관 지지점 1.5 m
상세 정답 근거: KEC 232.11.1 및 232.11.3 제2항·제4항 합성수지관공사 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 1번과 현행 판정 ‘관의 지지점 간 거리는 1.2 m 이하로 한다.’의 일치를 확인했다.
87. 급전용변압기는 교류 전기철도의 경우 어떤 변압기의 적용을 원칙으로 하는가?
- 3상 정류기용 변압기
- 3상 스코트결선 변압기
- 단상 정류기용 변압기
- 단상 스코트결선 변압기
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘3상 스코트결선 변압기’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 421.4는 직류철도에는 3상 정류기용, 교류철도에는 3상 스코트결선 급전용변압기를 원칙으로 한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
직류철도와 교류철도의 급전용변압기 원칙을 전력변환 방식에 맞춰 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 직류철도와 교류철도의 급전용변압기 원칙을 전력변환 방식에 맞춰 구분한다.
- KEC 421.4는 직류철도에는 3상 정류기용, 교류철도에는 3상 스코트결선 급전용변압기를 원칙으로 한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 스코트결선을 단상 변압기 한 대라고 이해하거나 정류기용 변압기를 교류철도에 고르기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 직류철도와 교류철도의 급전용변압기 원칙을 전력변환 방식에 맞춰 구분한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 421.4 제1항 전기철도 변전소의 급전용변압기
선지별 해설
- 1번 · 오답: 3상 정류기용 변압기는 직류 전기철도 급전에서 정류장치에 전력을 공급하는 방식이다.
- 2번 · 정답: 교류 전기철도는 3상 계통을 두 단상 급전으로 변환하는 3상 스코트결선 변압기가 원칙이다.
- 3번 · 오답: 단상 정류기용 변압기는 현행 조문의 직류철도 원칙 표현과도 일치하지 않는다.
- 4번 · 오답: 스코트결선은 3상 입력 변압기 결선이므로 단상 스코트결선 변압기라는 선택은 부정확하다.
정답 판정: KEC 421.4 전기철도 급전용변압기
상세 정답 근거: KEC 421.4 제1항 전기철도 변전소의 급전용변압기 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 2번과 현행 판정 ‘3상 스코트결선 변압기’의 일치를 확인했다.
88. 철탑 기초에 이상시 상정하중이 가해지는 경우 그 하중에 대한 기초 안전율은 최소 얼마인가?
- 1.2
- 1.33
- 1.5
- 2.0
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘1.33’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC의 가공전선로 지지물 기초 안전율은 일반하중 2.0 이상, 이상시 상정하중이 가해지는 철탑 기초는 1.33 이상이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
가공전선로 지지물 기초의 일반 안전율과 이상시 상정하중을 받는 철탑 예외 안전율을 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 가공전선로 지지물 기초의 일반 안전율과 이상시 상정하중을 받는 철탑 예외 안전율을 구분한다.
- KEC의 가공전선로 지지물 기초 안전율은 일반하중 2.0 이상, 이상시 상정하중이 가해지는 철탑 기초는 1.33 이상이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 일반 안전율 2.0을 모든 철탑 하중상태에 그대로 적용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 가공전선로 지지물 기초의 일반 안전율과 이상시 상정하중을 받는 철탑 예외 안전율을 구분한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 331.7 제1항 가공전선로 지지물 기초의 안전율
선지별 해설
- 1번 · 오답: 1.2는 이상시 상정하중 철탑 기초에 허용되는 1.33보다 작아 기준 미달이다.
- 2번 · 정답: 이상시 상정하중을 받는 철탑 기초에는 안전율 1.33 이상을 적용한다.
- 3번 · 오답: 1.5는 최소 1.33보다 큰 설계값일 수 있으나 조문이 묻는 최소값은 아니다.
- 4번 · 오답: 2.0은 일반 지지물 기초의 안전율이며 명시된 이상시 철탑 예외값과 다르다.
정답 판정: KEC 가공전선로 지지물 기초 안전율
상세 정답 근거: KEC 331.7 제1항 가공전선로 지지물 기초의 안전율 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 2번과 현행 판정 ‘1.33’의 일치를 확인했다.
89. 애자사용공사에 의한 고압 옥내배선에 사용하는 연동선의 최소 공칭단면적은?
- 2.5 mm²
- 4 mm²
- 6 mm²
- 8 mm²
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘6 mm²’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 342.1은 애자사용 고압 옥내배선에 공칭단면적 6 mm² 이상의 연동선 또는 동등 이상의 고압절연전선을 사용하도록 한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
애자사용공사 고압 옥내배선의 전선 재료와 최소 공칭단면적을 확인한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 애자사용공사 고압 옥내배선의 전선 재료와 최소 공칭단면적을 확인한다.
- KEC 342.1은 애자사용 고압 옥내배선에 공칭단면적 6 mm² 이상의 연동선 또는 동등 이상의 고압절연전선을 사용하도록 한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 저압 옥내배선의 전선굵기 값을 고압 애자사용공사에 그대로 적용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 애자사용공사 고압 옥내배선의 전선 재료와 최소 공칭단면적을 확인한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 342.1 제1항 나목 (1) 고압 옥내배선 애자사용공사
선지별 해설
- 1번 · 오답: 2.5 mm²는 고압 애자사용공사 연동선 최소 6 mm²에 크게 미달한다.
- 2번 · 오답: 4 mm²도 현행 기준 6 mm²보다 작아 고압 옥내배선에 사용할 수 없다.
- 3번 · 정답: 공칭단면적 6 mm² 이상의 연동선 또는 동등 이상의 고압절연전선을 사용해야 한다.
- 4번 · 오답: 8 mm²는 사용할 수 있지만 질문이 묻는 최소 공칭단면적은 6 mm²다.
정답 판정: KEC 342.1 고압 옥내배선 전선 굵기
상세 정답 근거: KEC 342.1 제1항 나목 (1) 고압 옥내배선 애자사용공사 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 3번과 현행 판정 ‘6 mm²’의 일치를 확인했다.
90. 직류전기철도시스템이 매설배관 또는 케이블과 인접할 때 누설전류 간섭 방지를 위해 주행레일과 유지할 최소 거리는?
- 1 m
- 2 m
- 3 m
- 4 m
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘1 m’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 461.5는 직류전기철도와 매설배관·케이블을 최대한 이격하고 주행레일과 1 m 이상 거리를 유지하도록 한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
직류전기철도 주행레일과 인접 매설배관·케이블 사이 누설전류 간섭 방지 최소거리를 찾는다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 직류전기철도 주행레일과 인접 매설배관·케이블 사이 누설전류 간섭 방지 최소거리를 찾는다.
- KEC 461.5는 직류전기철도와 매설배관·케이블을 최대한 이격하고 주행레일과 1 m 이상 거리를 유지하도록 한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 최대한 이격하라는 원칙을 수치기준 없이 해석하거나 다른 매설물 이격거리와 섞기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 직류전기철도 주행레일과 인접 매설배관·케이블 사이 누설전류 간섭 방지 최소거리를 찾는다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 461.5 제5항 직류전기철도 누설전류 간섭 방지
선지별 해설
- 1번 · 정답: 매설배관·케이블과 인접할 때 주행레일로부터 최소 1 m 이상을 유지해야 한다.
- 2번 · 오답: 2 m는 더 안전할 수 있어도 현행 조문이 정한 최소거리보다 크므로 정답이 아니다.
- 3번 · 오답: 3 m 역시 의무 최소값 1 m가 아니라 임의로 강화한 이격거리다.
- 4번 · 오답: 4 m는 조문 근거가 없는 과대 최소값으로 경제적 설계 기준이 될 수 없다.
정답 판정: KEC 461.5 누설전류 간섭 방지
상세 정답 근거: KEC 461.5 제5항 직류전기철도 누설전류 간섭 방지 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 1번과 현행 판정 ‘1 m’의 일치를 확인했다.
91. 400 V 이하 옥내전로가 규정된 15~20 A 이하 차단기로 보호되는 다른 옥내전로에서 전기를 공급받을 때 인입구 개폐기를 생략할 수 있는 접속길이 상한은?
- 15 m
- 20 m
- 25 m
- 30 m
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘15 m’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 212.6.2는 해당 보호조건을 충족하고 다른 옥내전로에 접속하는 길이가 15 m 이하이면 인입구 개폐기를 생략할 수 있도록 한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
400 V 이하 옥내전로의 차단기 정격조건과 다른 옥내전로 접속길이를 함께 확인해 개폐기 생략요건을 판정한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 400 V 이하 옥내전로의 차단기 정격조건과 다른 옥내전로 접속길이를 함께 확인해 개폐기 생략요건을 판정한다.
- KEC 212.6.2는 해당 보호조건을 충족하고 다른 옥내전로에 접속하는 길이가 15 m 이하이면 인입구 개폐기를 생략할 수 있도록 한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 15~20 A 보호조건만 보고 길이제한을 20 m로 외우기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 400 V 이하 옥내전로의 차단기 정격조건과 다른 옥내전로 접속길이를 함께 확인해 개폐기 생략요건을 판정한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 212.6.2 제2항 저압 옥내전로 인입구 개폐기 생략
선지별 해설
- 1번 · 정답: 규정된 소용량 차단기로 보호되는 다른 옥내전로에 접속하는 길이가 15 m 이하일 때 생략할 수 있다.
- 2번 · 오답: 20 m는 현행 예외의 15 m 상한을 5 m 초과하므로 인입구 개폐기 생략요건을 벗어난다.
- 3번 · 오답: 25 m는 보호차단기 조건을 갖추어도 허용 접속길이보다 길다.
- 4번 · 오답: 30 m는 조문상 15 m 제한의 두 배로 예외 적용을 받을 수 없다.
정답 판정: KEC 212.6.2 인입구 개폐기 생략
상세 정답 근거: KEC 212.6.2 제2항 저압 옥내전로 인입구 개폐기 생략 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 1번과 현행 판정 ‘15 m’의 일치를 확인했다.
92. 22.9 kV 다중접지 특고압 가공전선로의 중성선과 전력보안통신선 사이 최소 이격거리는?
- 0.6 m
- 0.8 m
- 1.0 m
- 1.2 m
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘0.6 m’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 362.2는 통신선과 저압 가공전선 또는 다중접지 특고압 중성선 사이 이격거리를 0.6 m 이상으로 정한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
전력보안통신선과 다중접지 특고압 중성선의 대상 조합을 확인해 수직 이격거리를 표에서 찾는다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 전력보안통신선과 다중접지 특고압 중성선의 대상 조합을 확인해 수직 이격거리를 표에서 찾는다.
- KEC 362.2는 통신선과 저압 가공전선 또는 다중접지 특고압 중성선 사이 이격거리를 0.6 m 이상으로 정한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 22.9 kV 상전선의 특고압 이격값을 전위가 낮은 다중접지 중성선에 적용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 전력보안통신선과 다중접지 특고압 중성선의 대상 조합을 확인해 수직 이격거리를 표에서 찾는다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 362.2 전력보안통신선의 시설 높이와 간격
선지별 해설
- 1번 · 정답: 전력보안통신선과 다중접지 특고압 중성선 사이는 0.6 m 이상 이격해야 한다.
- 2번 · 오답: 0.8 m는 해당 중성선 조합의 표 수치가 아니며 의무 최소값보다 크다.
- 3번 · 오답: 1.0 m는 고압선·다른 통신선 조합과 혼동하기 쉬운 값으로 이 문제의 최소값이 아니다.
- 4번 · 오답: 1.2 m도 상전선 또는 접근조건의 다른 이격표를 적용한 과대값이다.
정답 판정: KEC 362.2 전력보안통신선 이격
상세 정답 근거: KEC 362.2 전력보안통신선의 시설 높이와 간격 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 1번과 현행 판정 ‘0.6 m’의 일치를 확인했다.
93. 가공전선로 지지물에 시설하는 지선의 기준으로 옳은 것은?
- 지선 안전율은 3.0 이상이다.
- 연선을 사용할 때 소선은 3가닥 이상이다.
- 지중 및 지표상 20 cm까지 내식성 재료나 아연도금을 한다.
- 도로 횡단 지선의 높이는 지표상 4 m 이상이다.
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘연선을 사용할 때 소선은 3가닥 이상이다.’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 331.11은 지선 안전율 2.5 이상, 연선 소선 3가닥 이상, 지중·지표상 0.3 m까지 방식, 도로횡단 높이 5 m 이상을 정한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
지선의 안전율·연선 소선수·부식방지 범위·도로횡단 높이를 각각 현행 수치와 대조한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 지선의 안전율·연선 소선수·부식방지 범위·도로횡단 높이를 각각 현행 수치와 대조한다.
- KEC 331.11은 지선 안전율 2.5 이상, 연선 소선 3가닥 이상, 지중·지표상 0.3 m까지 방식, 도로횡단 높이 5 m 이상을 정한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 비슷한 숫자 2.5·3·0.3 m·5 m를 하나의 기억값으로 섞기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 지선의 안전율·연선 소선수·부식방지 범위·도로횡단 높이를 각각 현행 수치와 대조한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 331.11 제3항 가·나·다목 및 제4항 지지선의 시설
선지별 해설
- 1번 · 오답: 지선 안전율의 기본 최소값은 2.5이므로 3.0이라고 단정한 문장은 기준값과 다르다.
- 2번 · 정답: 연선을 사용하는 지선은 소선 3가닥 이상이어야 하므로 정확한 진술이다.
- 3번 · 오답: 내식성 재료 적용범위는 지중과 지표상 0.3 m까지여서 20 cm는 부족하다.
- 4번 · 오답: 도로 횡단 지선은 원칙적으로 지표상 5 m 이상이므로 4 m는 기준 미달이다.
정답 판정: KEC 331.11 지선 시설
상세 정답 근거: KEC 331.11 제3항 가·나·다목 및 제4항 지지선의 시설 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 2번과 현행 판정 ‘연선을 사용할 때 소선은 3가닥 이상이다.’의 일치를 확인했다.
94. 저압 또는 고압 가공전선이 건조물 상부 조영재의 옆쪽에 접근할 때 각각의 최소 이격거리는?
- 저압 1.2 m, 고압 1.2 m
- 저압 1.2 m, 고압 1.5 m
- 저압 1.5 m, 고압 1.5 m
- 저압 1.5 m, 고압 2.0 m
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘저압 1.2 m, 고압 1.2 m’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC의 저압·고압 가공전선 건조물 접근표에서 상부 조영재 옆쪽 이격거리는 양쪽 모두 기본 1.2 m이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
저압·고압 가공전선이 상부 조영재 옆쪽에 접근하는 행을 각각의 표에서 골라 기본 이격값을 비교한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 저압·고압 가공전선이 상부 조영재 옆쪽에 접근하는 행을 각각의 표에서 골라 기본 이격값을 비교한다.
- KEC의 저압·고압 가공전선 건조물 접근표에서 상부 조영재 옆쪽 이격거리는 양쪽 모두 기본 1.2 m이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 위쪽 접근의 2 m 또는 케이블 완화값을 옆쪽 기본값과 혼동하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 저압·고압 가공전선이 상부 조영재 옆쪽에 접근하는 행을 각각의 표에서 골라 기본 이격값을 비교한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 332.11 제1항 및 표 332.11-1·2 건조물 옆쪽 접근
선지별 해설
- 1번 · 정답: 상부 조영재 옆쪽 기본간격은 저압과 고압 모두 1.2 m여서 두 값이 일치한다.
- 2번 · 오답: 고압 1.5 m는 해당 표의 옆쪽 기본값 1.2 m보다 크게 잘못 기억한 값이다.
- 3번 · 오답: 저압 1.5 m와 고압 1.5 m 모두 표 332.11의 기본간격과 일치하지 않는다.
- 4번 · 오답: 고압 2.0 m는 상부 조영재 위쪽 접근값을 옆쪽에 잘못 옮긴 결과다.
정답 판정: KEC 가공전선과 건조물 옆쪽 이격
상세 정답 근거: KEC 332.11 제1항 및 표 332.11-1·2 건조물 옆쪽 접근 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 1번과 현행 판정 ‘저압 1.2 m, 고압 1.2 m’의 일치를 확인했다.
95. 전기철도 설비 보호용 피뢰기 시설기준으로 틀린 것은?
- 변전소 인입측과 급전선 인출측에 설치한다.
- 보호기기 가까이에 두고 누설전류 측정이 쉽도록 지지대와 절연한다.
- 개방형을 사용하고 방전개시전압·제한전압이 낮은 것을 사용한다.
- 가공전선 직결 지중케이블의 낙뢰 절연파괴 우려 단말에 설치한다.
정답과 해설 보기
정답: 3
3번 ‘개방형을 사용하고 방전개시전압·제한전압이 낮은 것을 사용한다.’가 정답 선택지다. 이 문장만 현행 기준·정의와 다르다.
핵심 해설: KEC 451.4는 피뢰기를 개방형이 아니라 밀봉형으로 사용하고 유효보호거리를 늘리기 위해 방전개시전압·제한전압이 낮은 것을 쓰도록 한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
이 문제로 익힐 것
전기철도 피뢰기의 설치위치·보호거리·누설전류 점검성과 선정형식을 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 전기철도 피뢰기의 설치위치·보호거리·누설전류 점검성과 선정형식을 구분한다.
- KEC 451.4는 피뢰기를 개방형이 아니라 밀봉형으로 사용하고 유효보호거리를 늘리기 위해 방전개시전압·제한전압이 낮은 것을 쓰도록 한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 3번이다.
자주 하는 실수: 방전이 외부로 보이는 개방형이 점검에 유리하다고 직관적으로 고르기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 전기철도 피뢰기의 설치위치·보호거리·누설전류 점검성과 선정형식을 구분한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 451.3 및 451.4 전기철도 피뢰기 설치·선정
선지별 해설
- 1번 · 옳은 진술: 변전소 인입측과 급전선 인출측은 외부서지가 드나드는 지점이므로 설치대상이다.
- 2번 · 옳은 진술: 보호기기 가까이에 두고 누설전류 측정이 쉽도록 지지대와 절연하는 조건은 옳다.
- 3번 · 정답(틀린 진술): 피뢰기는 밀봉형을 사용해야 하므로 개방형을 사용한다는 부분이 틀린 진술이다.
- 4번 · 옳은 진술: 가공선 직결 지중케이블의 낙뢰 절연파괴 우려 단말도 피뢰기 설치대상이다.
정답 판정: KEC 451.4 피뢰기 선정
상세 정답 근거: KEC 451.3 및 451.4 전기철도 피뢰기 설치·선정 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 3번과 현행 판정 ‘개방형을 사용하고 방전개시전압·제한전압이 낮은 것을 사용한다.’의 일치를 확인했다.
96. 금속덕트공사에 의한 저압 옥내배선의 기준으로 틀린 것은?
- 덕트는 접지시스템 규정에 따라 접지하고 상호 완전 접속한다.
- 금속덕트는 두께 1.0 mm 이상의 철판으로 한다.
- 조영재에 붙일 때 지지점 간 거리를 3 m 이하로 견고히 고정한다.
- 덕트 내 전선 단면적 합은 내부 단면적의 20% 이하로 한다.
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘금속덕트는 두께 1.0 mm 이상의 철판으로 한다.’가 정답 선택지다. 이 문장만 현행 기준·정의와 다르다.
핵심 해설: KEC 232.31.2 제1항은 폭 40 mm 이상인 금속덕트를 두께 1.2 mm 이상의 철판 또는 동등 이상의 기계적 강도를 가진 금속제로 제작하도록 정한다. 따라서 두께 1.0 mm라고 한 2번이 틀리다.
이 문제로 익힐 것
금속덕트의 판두께·전선 점유율·지지간격·접지와 전기적 연속 조건을 세부 조항별로 판정한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 금속덕트의 판두께·전선 점유율·지지간격·접지와 전기적 연속 조건을 세부 조항별로 판정한다.
- KEC 232.31.2 제1항은 폭 40 mm 이상인 금속덕트를 두께 1.2 mm 이상의 철판 또는 동등 이상의 기계적 강도를 가진 금속제로 제작하도록 정한다.
- 따라서 두께 1.0 mm라고 한 2번이 틀리다.
자주 하는 실수: 폭 조건을 빼고 철판 두께 1.0 mm를 다른 금속배선공사 기준과 혼동하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 금속덕트의 판두께·전선 점유율·지지간격·접지와 전기적 연속 조건을 세부 조항별로 판정한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 232.31.1~232.31.3 금속덕트공사
선지별 해설
- 1번 · 옳은 진술: 덕트 상호는 전기적으로 완전 접속하고 접지시스템 규정에 따라 접지해야 한다.
- 2번 · 정답(틀린 진술): 폭 40 mm 이상 금속덕트는 두께 1.2 mm 이상 철판이므로 1.0 mm라는 진술이 틀리다.
- 3번 · 옳은 진술: 조영재에 붙이는 덕트 지지점 간 거리는 원칙적으로 3 m 이하라 옳다.
- 4번 · 옳은 진술: 일반 배선의 전선 단면적 합은 덕트 내부 단면적의 20% 이하로 제한된다.
정답 판정: KEC 232.31 금속덕트 두께 1.2 mm
상세 정답 근거: KEC 232.31.1~232.31.3 금속덕트공사 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 2번과 현행 판정 ‘금속덕트는 두께 1.0 mm 이상의 철판으로 한다.’의 일치를 확인했다.
97. 고압 보안공사에서 지지물이 A종 철주인 경우 허용 경간은?
- 100 m 이하
- 150 m 이하
- 250 m 이하
- 400 m 이하
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘100 m 이하’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 332.10 표에서 목주·A종 철주·A종 철근콘크리트주의 고압 보안공사 경간은 100 m 이하이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
고압 보안공사의 지지물 종류별 표에서 목주·A종 철주·A종 철근콘크리트주 행의 최대경간을 찾는다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 고압 보안공사의 지지물 종류별 표에서 목주·A종 철주·A종 철근콘크리트주 행의 최대경간을 찾는다.
- KEC 332.10 표에서 목주·A종 철주·A종 철근콘크리트주의 고압 보안공사 경간은 100 m 이하이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: B종 지지물이나 철탑의 더 긴 경간값을 A종 철주에 적용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 고압 보안공사의 지지물 종류별 표에서 목주·A종 철주·A종 철근콘크리트주 행의 최대경간을 찾는다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 332.10 다목 및 표 332.10-1 고압 보안공사 경간
선지별 해설
- 1번 · 정답: A종 철주는 고압 보안공사에서 지지물 간 거리를 100 m 이하로 해야 한다.
- 2번 · 오답: 150 m는 B종 지지물 등 다른 강도조건과 혼동한 값으로 A종 철주 제한을 넘는다.
- 3번 · 오답: 250 m는 더 높은 강도의 지지물에 해당할 수 있으나 A종 철주 표의 값이 아니다.
- 4번 · 오답: 400 m는 철탑 행의 값으로 목주·A종 철주 행에 적용할 수 없다.
정답 판정: KEC 332.10 고압 보안공사 경간
상세 정답 근거: KEC 332.10 다목 및 표 332.10-1 고압 보안공사 경간 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 1번과 현행 판정 ‘100 m 이하’의 일치를 확인했다.
98. 터널에서 사용하는 220 V 전구선이 0.6/1 kV EP 고무절연 클로로프렌 캡타이어케이블일 때 최소 단면적은?
- 0.5 mm²
- 0.75 mm²
- 1.25 mm²
- 1.4 mm²
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘0.75 mm²’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 242.7.4는 터널의 400 V 이하 전구선에 단면적 0.75 mm² 이상의 규정 고무코드 또는 캡타이어케이블을 사용하도록 한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
터널의 400 V 이하 전구선에 허용되는 코드·캡타이어케이블 종류와 최소 단면적을 함께 확인한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 터널의 400 V 이하 전구선에 허용되는 코드·캡타이어케이블 종류와 최소 단면적을 함께 확인한다.
- KEC 242.7.4는 터널의 400 V 이하 전구선에 단면적 0.75 mm² 이상의 규정 고무코드 또는 캡타이어케이블을 사용하도록 한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: 일반 조명기구 내부배선의 더 작은 단면적을 터널 이동·전구선에 적용하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 터널의 400 V 이하 전구선에 허용되는 코드·캡타이어케이블 종류와 최소 단면적을 함께 확인한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 242.7.4 제1항 가목 터널 등의 전구선
선지별 해설
- 1번 · 오답: 0.5 mm²는 터널 전구선의 최소 0.75 mm²보다 작아 허용되지 않는다.
- 2번 · 정답: 지정 EP 고무절연 클로로프렌 캡타이어케이블은 0.75 mm² 이상이면 된다.
- 3번 · 오답: 1.25 mm²는 사용할 수 있지만 조문이 요구하는 최소 단면적보다 크다.
- 4번 · 오답: 1.4 mm² 역시 강화된 굵기일 뿐 질문의 최소값 0.75 mm²가 아니다.
정답 판정: KEC 242.7.4 터널 전구선 단면적
상세 정답 근거: KEC 242.7.4 제1항 가목 터널 등의 전구선 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 2번과 현행 판정 ‘0.75 mm²’의 일치를 확인했다.
99. 최대사용전압 154 kV인 중성점 직접접지식 전로의 절연내력 시험전압은?
- 110,880 V
- 115,500 V
- 138,600 V
- 169,400 V
정답과 해설 보기
정답: 1
1번 ‘110,880 V’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC 전로 절연내력표의 해당 직접접지식 전로는 최대사용전압의 0.72배를 적용하므로 154,000×0.72=110,880 V이다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
이 문제로 익힐 것
최대사용전압 60 kV 초과 중성점 직접접지식 전로의 시험전압 배율 0.72를 적용한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 최대사용전압 60 kV 초과 중성점 직접접지식 전로의 시험전압 배율 0.72를 적용한다.
- KEC 전로 절연내력표의 해당 직접접지식 전로는 최대사용전압의 0.72배를 적용하므로 154,000×0.72=110,880 V이다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 1번이다.
자주 하는 실수: 공칭전압 계통의 최대사용전압 환산과 문제에 이미 주어진 최대사용전압을 다시 환산하기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 최대사용전압 60 kV 초과 중성점 직접접지식 전로의 시험전압 배율 0.72를 적용한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 132 전로의 절연저항 및 절연내력 표 132-1 제6란
선지별 해설
- 1번 · 정답: 154000×0.72=110,880 V이므로 해당 직접접지식 전로의 시험전압이다.
- 2번 · 오답: 115,500 V는 154 kV의 0.75배로 현행 표의 0.72배와 다르다.
- 3번 · 오답: 138,600 V는 0.9배를 적용한 값으로 이 중성점 직접접지 구간의 배율이 아니다.
- 4번 · 오답: 169,400 V는 1.1배라 시험전압을 최대사용전압보다 높이는 다른 구간식과 혼동했다.
정답 판정: KEC 전로 절연내력 시험전압 0.72배
상세 정답 근거: KEC 132 전로의 절연저항 및 절연내력 표 132-1 제6란 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 1번과 현행 판정 ‘110,880 V’의 일치를 확인했다.
100. B형 주택용 배선차단기의 순시트립 전류 범위는?
- 1In 초과 3In 이하
- 3In 초과 5In 이하
- 5In 초과 10In 이하
- 10In 초과 20In 이하
정답과 해설 보기
정답: 2
2번 ‘3In 초과 5In 이하’가 정답이다. 주어진 조건을 식·정의·현행 기준에 적용하면 이 결과가 남는다.
핵심 해설: KEC의 순시트립 구분에서 B형은 정격전류 In의 3배 초과 5배 이하 범위에서 순시동작한다. 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
이 문제로 익힐 것
주택용 배선차단기의 B·C·D형을 정격전류 In 배수에 따른 순시트립 범위표에서 구분한다.
풀이 순서
- 풀이 목표를 정한다: 주택용 배선차단기의 B·C·D형을 정격전류 In 배수에 따른 순시트립 범위표에서 구분한다.
- KEC의 순시트립 구분에서 B형은 정격전류 In의 3배 초과 5배 이하 범위에서 순시동작한다.
- 조건과 단위·부호를 다시 대입해 검산하면 정답은 2번이다.
자주 하는 실수: B형부터 1In에서 시작한다고 보거나 C형·D형 범위를 한 단계씩 당겨 쓰기 쉽다.
다른 문제에 적용: 유사 규정문제에서는 주택용 배선차단기의 B·C·D형을 정격전류 In 배수에 따른 순시트립 범위표에서 구분한다. 대상·전압구간·장소·예외조건을 한 묶음으로 현행 원문에서 찾는다.
확인 위치: KEC 212.3 표 212.3-3 주택용 배선차단기 순시트립
선지별 해설
- 1번 · 오답: 1In 초과 3In 이하는 정상 과전류 영역까지 포함해 B형 순시트립 표 범위와 다르다.
- 2번 · 정답: B형 주택용 배선차단기의 순시트립 범위는 3In 초과 5In 이하이다.
- 3번 · 오답: 5In 초과 10In 이하는 C형 차단기의 순시트립 범위다.
- 4번 · 오답: 10In 초과 20In 이하는 큰 기동전류에 쓰는 D형 차단기의 범위다.
정답 판정: KEC B형 차단기 순시트립 3In~5In
상세 정답 근거: KEC 212.3 표 212.3-3 주택용 배선차단기 순시트립 원문을 독립 기준으로 다시 조회해 원정답 2번과 현행 판정 ‘3In 초과 5In 이하’의 일치를 확인했다.
전기기사 학습 방법
먼저 PDF 문제지를 시간에 맞춰 푼 뒤, 이 글에서 오답의 정답·해설·근거를 확인하세요. 법규 문항은 근거 기준일 이후 개정 여부도 함께 확인하는 것이 안전합니다.