16년 2회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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전기기능장 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

16년 2회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

35kV 이하의 가공전선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우 지표상(레일면상)의 높이는 몇 m이상이어야 하는가?

46.5

정답 및 해설

35kV 이하 가공전선이 철도 또는 궤도를 횡단할 때 레일면상 높이는 6.5m 이상이어야 한다.

철도·궤도 횡단 구간은 차량 통과 공간을 확보해야 하므로 다른 장소보다 높은 기준을 둔다.

“4”는 발문의 철도·궤도 횡단 조건에서 요구하는 높이에 미치지 못한다.
“5”도 철도·궤도 횡단 조건에서 요구하는 높이에 미치지 못한다.
“6”도 철도·궤도 횡단 조건에서 요구하는 6.5m에 미치지 못한다.

문제 2

사이리스터의 병렬 연결시 발생하는 전류 불평형에 관한 설명으로 틀린 것은?

1자기(磁氣)적으로 결합된 인덕터를 사용하여 전류 분담을 일정하게 한다.

2사이리스터에 저항을 병렬로 연결하여 전류 분담을 일정하게 한다.

3전류가 많이 흐르는 사이리스터는 내부 저항이 감소한다.

4병렬 연결된 사이리스터가 동시에 턴온되기위해서는 점호 펄스의 상승 시간이 빨라야한다.

정답 및 해설

사이리스터를 병렬로 연결할 때 전류 분담을 고르게 하려면 각 사이리스터에 저항을 직렬로 넣어야 하므로, “사이리스터에 저항을 병렬로 연결하여 전류 분담을 일정하게 한다.”는 설명은 틀렸다.

저항을 각 사이리스터에 직렬로 붙이면 전류가 많이 흐르려는 소자일수록 저항에서 전압강하가 커져 전류가 억제되는 방식으로 분담이 균등해진다.

“자기(磁氣)적으로 결합된 인덕터를 사용하여 전류 분담을 일정하게 한다.”는 자기적으로 결합된 인덕터로 전류 분담을 맞추는 옳은 방법이다.
“전류가 많이 흐르는 사이리스터는 내부 저항이 감소한다.”는 옳은 설명으로, 이 때문에 전류가 한쪽으로 더 쏠리려는 경향이 생겨 균류 대책이 필요해진다.
“병렬 연결된 사이리스터가 동시에 턴온되기위해서는 점호 펄스의 상승 시간이 빨라야한다.”도 동시 턴온을 위한 옳은 조건이다.

문제 3

PWM 인버터의 특징이 아닌 것은?

1전압 제어시 응답성이 좋다.

2스위칭 손실을 줄일 수 있다.

3여러 대의 인버터가 직류전원을 공용할 수 있다.

4출력에 포함되어 있는 저차 고조파 성분을 줄일 수 있다.

정답 및 해설

PWM 방식은 스위칭 횟수가 늘어나는 만큼 스위칭 손실이 커지는 쪽에 가까우므로, “스위칭 손실을 줄일 수 있다.”는 PWM 인버터의 특징으로 볼 수 없다.

대신 출력 파형의 저차 고조파 성분을 줄이고 응답성을 높이는 대가로 스위칭 손실이 늘어나는 특성을 가진다.

“전압 제어시 응답성이 좋다.”는 PWM 인버터의 옳은 특징이다.
“여러 대의 인버터가 직류전원을 공용할 수 있다.”도 PWM 인버터의 옳은 특징이다.
“출력에 포함되어 있는 저차 고조파 성분을 줄일 수 있다.”도 PWM 인버터의 옳은 특징이다.

문제 4

동기 발전기의 자기 여자 현상의 방지법이 아닌 것은?

1발전기의 단락비를 적게 한다.

2수전단에 변압기를 병렬로 접속한다.

3수전단에 리액턴스를 병렬로 접속한다.

4발전기 여러 대를 모선에 병렬로 접속한다.

정답 및 해설

단락비가 작은 발전기일수록 자기여자 현상이 잘 일어나므로, “발전기의 단락비를 적게 한다.”는 자기여자 방지법이 될 수 없다.

자기여자를 막으려면 오히려 단락비가 큰 발전기를 쓰거나, 충전전류(진상전류)의 영향을 줄여주는 설비를 병렬로 연결해야 한다.

“수전단에 변압기를 병렬로 접속한다.”는 변압기의 지상 여자전류가 충전전류(진상전류)를 일부 상쇄해 자기여자를 억제하는 옳은 방지법이다.
“수전단에 리액턴스를 병렬로 접속한다.”도 진상전류 성분을 상쇄해 자기여자를 억제하는 옳은 방지법이다.
“발전기 여러 대를 모선에 병렬로 접속한다.”도 발전기 측 용량을 늘려 충전전류의 영향을 줄이는 옳은 방지법이다.

문제 5

2진수(10101110)2을 16진수로 변환하면?

1174

21014

3AE

49F

정답 및 해설

2진수 10101110을 16진수로 바꾸면 AE가 된다.

뒤에서부터 4자리씩 끊어 각각을 16진수 한 자리로 바꾸면 된다.
$1010_2=A,\quad1110_2=E$
$10101110_2=AE_{16}$

“174”는 2진수를 16진수가 아니라 10진수로 바꾼 값(128+32+8+4+2)이다.
“1014”는 나뉜 두 자리(1010, 1110)를 16진수 문자로 바꾸지 않고 각 자리의 10진수 값(10, 14)을 그대로 이어 쓴 값이다.
“9F”는 위의 4자리씩 나누는 규칙과 맞지 않는 값이다.

문제 6

송전선로에서 복도체를 사용하는 주된 목적은?

1인덕턴스의 증가

2정전용량의 감소

3코로나 발생의 감소

4전선 표면의 전위 경도의 증가

정답 및 해설

복도체를 사용하는 주된 목적은 코로나 발생을 줄이는 것이다.

여러 가닥으로 나누어 전선의 등가 반지름을 키우면 전선 표면의 전위경도가 낮아져 코로나가 억제되고, 인덕턴스는 줄고 정전용량은 늘어난다.

“인덕턴스의 증가”는 실제 효과와 반대로, 복도체는 인덕턴스를 줄이는 방향으로 작용한다.
“정전용량의 감소”도 실제 효과와 반대로, 복도체는 정전용량을 늘리는 방향으로 작용한다.
“전선 표면의 전위 경도의 증가”도 실제 효과와 반대로, 복도체는 전위경도를 낮추는 방향으로 작용한다.

문제 7

3상 배전선로의 말단에 늦은 역률 80%, 200kW의 평형 3상 부하가 있다. 부하점에 부하 와 병렬로 전력용 콘덴서를 접속하여 선로손실을 최소화 하려고 한다. 이 경우 필요한 콘덴서의 용량(kVar)은? (단, 부하단 전압은 변하지 않는 것으로 한다.)

1105

2112

3135

4150

정답 및 해설

선로손실을 최소화하려면 부하의 무효전력을 콘덴서로 완전히 상쇄해야 하므로, 필요한 콘덴서 용량은 150kVar이다.

역률 80%(지상)인 부하의 무효전력을 구한 뒤, 그만큼을 콘덴서로 공급하면 선로에는 무효전류가 흐르지 않게 된다.
$\tan\theta=\dfrac{\sqrt{1-0.8^2}}{0.8}=\dfrac{0.6}{0.8}=0.75$
$Q_C=P\times\tan\theta=200\times0.75=150\text{ kVar}$

“105”는 위 식의 결과 150kVar과 맞지 않는 값이다.
“112”도 위 식의 결과와 맞지 않는 값이다.
“135”도 위 식의 결과와 맞지 않는 값이다.

문제 8

선간거리 2D(m), 지름 d(m)인 3상 3선식 가공 전선로의 단위 길이 당 대지정전용량(μF/km)은?

정답 및 해설

정전용량은 $C=\dfrac{0.02413}{\log_{10}\dfrac{4D}{d}}\ \mu\text{F/km}$ 이다. 반지름이 d/2 이므로 log 안의 값이 4D/d 가 된다.

3상 3선식 선로 1선당 정전용량 공식 $C=\dfrac{0.02413}{\log_{10}\dfrac{D_e}{r}}$ 에 선간거리 $D_e=2D$ , 반지름 $r=\dfrac{d}{2}$ 를 대입하면
$\dfrac{D_e}{r}=\dfrac{2D}{d/2}=\dfrac{4D}{d}$

계수가 0.002413 이고 log 안이 D/d 인 보기는 계수가 1/10 로 작고, 선간거리 2D 와 반지름 d/2 도 반영하지 않았다.
log 안이 2D/d 인 보기는 지름 d 를 반지름 자리에 그대로 넣은 값이다.
log 안이 4D/(3d) 인 보기는 분모의 3d 가 반지름 d/2 에서 나올 수 없다.

문제 9

극수 4, 회전수 1800rpm, 1상의 코일수 83, 1극의 유효자속 0.3Wb의 3상 동기발전기가 있다. 권선계수가 0.96이고, 전기자 권선을 Y결선으로 하면 무부하 단자전압은 약 몇 kV인가?

311

412

정답 및 해설

극수 4, 회전수 1800rpm인 이 동기발전기의 무부하 선간전압은 약 11kV이다.

먼저 주파수와 1상의 유기기전력을 구한 뒤 Y결선의 선간전압으로 환산한다.
$f=\dfrac{PN}{120}=\dfrac{4\times1800}{120}=60\text{ Hz}$
$E_{phase}=4.44fN\Phi K_w=4.44\times60\times83\times0.3\times0.96\approx6368\text{ V}$
$V_{line}=\sqrt3\times E_{phase}\approx6368\times1.732\approx11030\text{ V}\approx11\text{ kV}$

“8”은 계산 결과인 약 11kV와 맞지 않는 값이다.
“9”도 계산 결과와 맞지 않는 값이다.
“12”도 계산 결과와 맞지 않는 값이다.

문제 10

2중 농형전동기가 보통 농형전동기에 비해서 다른 점은?

1기동전류 및 기동토크가 모두 크다.

2기동전류 및 기동토크가 모두 적다.

3기동전류는 적고, 기동토크는 크다.

4기동전류는 크고, 기동토크는 적다.

정답 및 해설

2중 농형전동기는 보통 농형전동기보다 기동전류는 작고 기동토크는 큰 특성을 가진다.

바깥쪽 도체는 저항이 크고 안쪽 도체는 리액턴스가 커서, 기동 시에는 표피효과로 저항이 큰 바깥쪽 도체 위주로 전류가 흘러 기동토크를 높이면서 기동전류는 억제된다.

“기동전류 및 기동토크가 모두 크다.”는 기동전류까지 커진다고 한 점이 2중 농형전동기의 실제 특성과 다르다.
“기동전류 및 기동토크가 모두 적다.”는 기동토크까지 작아진다고 한 점이 실제 특성과 다르다.
“기동전류는 크고, 기동토크는 적다.”는 실제와 반대로 서술된 특성이다.

문제 11

다음 그림에서 계기 X가 지시하는 것은?

1영상전압

2역상전압

3정상전압

4정상전류

정답 및 해설

계기 X 는 영상전압을 지시한다. PT 2차 세 권선을 직렬로 이어 한 곳을 연 오픈 델타(개방 Δ) 결선의 열린 양단에 X 가 연결되어 있기 때문이다.

그림에서 PT 1차는 A·B·C 선에 Y 결선되고 중성점이 접지되어 있으며, 2차 세 권선은 직렬로 이어져 양 끝이 X 에 연결된다. 따라서 X 에는 세 상전압의 합 $V_a+V_b+V_c=3V_0$ 가 걸린다.

역상전압은 세 상에서 크기가 같고 120°씩 어긋나 세 상의 합이 0 이므로 X 에 나타나지 않는다.
정상전압도 세 상에서 크기가 같고 120°씩 어긋나 합이 0 이므로 X 에 나타나지 않는다.
정상전류는 전류이며, X 는 PT 2차 권선 양단의 전압을 재는 위치에 있다.

문제 12

SCR을 완전히 턴온하여 온상태로 된 후, 양극 전류를 감소시키면 양극 전류의 어떤 값에서 SCR은 온상태에서 오프 상태로 된다. 이 때의 양극 전류는?

1래칭 전류

2유지 전류

3최대 전류

4역저지 전류

정답 및 해설

SCR이 온 상태에서 양극전류를 줄여 나가다가 오프 상태로 바뀌는 경계의 전류는 유지 전류이다.

이미 온 상태인 SCR이 도통을 계속 유지하는 데 필요한 최소 양극 전류가 유지 전류이며, 양극전류가 이보다 낮아지면 SCR은 스스로 꺼진다.

“래칭 전류”는 턴온 직후 도통 상태를 확정 짓는 데 필요한 전류로, 턴온 시점의 조건이지 턴오프 경계의 전류가 아니다.
“최대 전류”는 소자가 견딜 수 있는 상한 전류를 말하는 것으로, 턴오프 경계와는 다른 개념이다.
“역저지 전류”는 역방향 전압이 걸렸을 때 흐르는 누설전류를 말하는 것으로, 온 상태에서의 턴오프 경계와는 다른 개념이다.

문제 13

그림과 같은 회로에서 전압비의 전달함수는?

정답 및 해설

전달함수는 $G(s)=\dfrac{V_2(s)}{V_1(s)}=\dfrac{\frac{1}{LC}}{s^{2}+\frac{1}{LC}}$ 이다. Ls 와 1/Cs 의 전압 분배로 구한다.

그림에서 입력 V1(s) 에 Ls 가 직렬로, 1/Cs 가 출력 단자에 병렬로 연결되어 V2(s) 는 1/Cs 양단 전압이다.
$G(s)=\dfrac{\frac{1}{Cs}}{Ls+\frac{1}{Cs}}=\dfrac{1}{LCs^{2}+1}=\dfrac{\frac{1}{LC}}{s^{2}+\frac{1}{LC}}$

직류(s=0)에서는 콘덴서가 개방되고 코일이 단락되므로 G(0)=1 이어야 한다는 점으로 오답을 가를 수 있다.

$\dfrac{1}{LC+Cs}$ 인 보기는 s=0 에서 $\dfrac{1}{LC}$ 가 되어 1 이 되지 않는다.
$\dfrac{sC}{s^{2}(s+LC)}$ 인 보기는 s가 0 에 가까워지면 한없이 커져 1 이 되지 않는다.
$\dfrac{1}{\frac{1}{Ls}+Cs}$ 인 보기는 L 과 C 의 병렬 임피던스 꼴이며 s=0 에서 0 이 된다.

문제 14

자기인덕턴스가 L₁, L₂ 상호인덕턴스가 M인 두 회로의 결합계수가 1인 경우 L₁, L₂, M의 관계는?

1L₁・L₂=M

2L₁・L₂=M³

3L₁・L₂>M²

4L₁・L₂=M²

정답 및 해설

결합계수가 1이면 상호인덕턴스는 M=√(L₁L₂)가 되어, 이를 제곱한 관계인 “L 1 ・L 2 =M 2”가 성립한다.

결합계수의 정의에서 k=1을 대입해 정리하면 두 자기인덕턴스의 곱이 상호인덕턴스의 제곱과 같아진다.
$k=\dfrac{M}{\sqrt{L_1L_2}}=1\ \Rightarrow\ M=\sqrt{L_1L_2}\ \Rightarrow\ L_1L_2=M^2$

“L 1 ・L 2 =M”은 지수를 붙이지 않은 관계식으로, 위에서 정리한 식과 맞지 않는다.
“L 1 ・L 2 =M 3”은 지수가 3으로 되어 있어 위에서 정리한 식(지수 2)과 맞지 않는다.
“L 1 ・L 2 >M 2”는 등호가 아닌 부등호 관계로, 결합계수가 1인 완전결합 조건과 맞지 않는다.

문제 15

권수비 50인 단상변압기가 전부하에서 2차 전압이 115V, 전압변동률이 2%라 한다. 1차 단자전압(V)은?

13381

23519

34692

45865

정답 및 해설

권수비 50인 이 변압기의 1차 단자전압은 5865V이다.

먼저 전압변동률로 2차 무부하전압을 구한 뒤 권수비를 곱하면 1차 쪽 전압이 나온다.
$V_{20}=V_2(1+\varepsilon)=115\times1.02=117.3\text{ V}$
$V_1=a\times V_{20}=50\times117.3=5865\text{ V}$

“3381”은 위 계산 과정과 맞지 않는 값이다.
“3519”도 위 계산 과정과 맞지 않는 값이다.
“4692”도 위 계산 과정과 맞지 않는 값이다.

문제 16

주택배선에 금속관 또는 합성수지관공사를 할 때 전선을 2.5mm²의 단선으로 배선하려고 한다. 전선관의 접속함(정션 박스) 내에서 비닐테이프를 사용하지 않고 직접 전선 상호간을 접속하는데 가장 편리한 재료는?

1터미널 단자

2서비스 캡

3와이어 커넥터

4절연튜브

정답 및 해설

테이프 없이 정션 박스 안에서 전선 상호간을 직접 접속할 때 편리한 재료는 와이어 커넥터이다.

와이어 커넥터는 전선 여러 가닥을 넣고 돌려 끼우는 것만으로 절연과 고정을 동시에 해결해 주는 접속 재료이다.

“터미널 단자”는 전선 끝을 나사로 고정하는 단자여서, 여러 전선을 서로 접속하는 용도와는 다르다.
“서비스 캡”은 인입구 등 옥외 배선의 끝부분을 보호하는 데 쓰이는 재료로, 정션 박스 내부의 전선 상호 접속과는 다르다.
“절연튜브”는 이미 접속된 부분을 감싸 절연하는 재료일 뿐, 전선끼리 접속하는 기능은 없다.

문제 17

비투자율 3000인 자로의 평균 길이 50㎝, 단면적 30cm²인 철심에 감긴, 권수 425회의 코일에 0.5A의 전류가 흐를 때 저축되는 전자(電磁)에너지는 약 몇 J인가?

10.25

20.51

31.03

42.07

정답 및 해설

철심 코일에 저장되는 전자에너지는 약 0.51 J이다.

인덕턴스는 $L = \dfrac{\mu_0 \mu_r N^2 A}{l} = \dfrac{4\pi\times10^{-7}\times3000\times425^2\times30\times10^{-4}}{0.5} \approx 4.09\ \text{H}$ 이고, 저장 에너지는 $W = \dfrac{1}{2}LI^2 = \dfrac{1}{2}\times4.09\times0.5^2 \approx 0.51\ \text{J}$ 이다.

'0.25'는 위 식으로 얻은 값과 다르다.
'1.03'은 위 식으로 얻은 값과 다르다.
'2.07'은 위 식으로 얻은 값과 다르다.

문제 18

단상 교류 위상제어 회로의 입력 전원전압 이 v_s=V_msinθ이고, 전원 vs 양의 반주기 동안 사이리스터 T₁을 점호각 α에서 턴온 시키고, 전원의 음의 반주기 동안에는 사이리스터 T₂를 턴온 시킴으로써 출력전압(v₀)의 파형을 얻었다면 단상 교류 위상제어 회로의 출력전압에 대한 실효값은?

3복원중(정확한 보기 내용을 아시는분께서는 자유게시판에 등록 부탁 드립니다.)

4복원중(정확한 보기 내용을 아시는분께서는 자유게시판에 등록 부탁 드립니다.)

정답 및 해설

⚠️ 이 문항은 일부 보기가 복원되지 않은 문항입니다. 출처에 해당 보기 내용이 남아 있지 않아 정상적으로 풀 수 없습니다. 참고용으로만 보시기 바랍니다.

문제 19

전동기의 외함과 권선 사이에 절연상태를 점검하고자 한다. 다음 중 필요한 것은 어느 것인가?

1접지저항계

2전압계

3전류계

4메거

정답 및 해설

전동기 외함과 권선 사이의 절연상태를 점검할 때는 메거를 사용한다.

메거(절연저항계)는 고전압을 인가해 절연물의 저항값을 직접 측정하는 계기로, 절연 열화나 누전 여부를 판단하는 데 쓰인다.

'접지저항계'는 접지전극과 대지 사이의 접지저항을 재는 계기로 권선-외함 간 절연 점검과는 다른 목적이다.
'전압계'는 전압의 크기를 재는 계기로 절연상태 자체를 판단하지 못한다.
'전류계'는 전류의 크기를 재는 계기로 절연상태 자체를 판단하지 못한다.

문제 20

MOS-FET의 드레인 전류는 무엇으로 제어 하는가?

1게이트 전압

2게이트 전류

3소스 전류

4소스 전압

정답 및 해설

MOS-FET의 드레인 전류는 게이트 전압으로 제어된다.

MOS-FET는 전압 제어형 소자로, 게이트-소스 간 전압이 채널의 형성 정도를 결정하고 그에 따라 드레인 전류의 크기가 정해진다.

'게이트 전류'는 게이트가 절연되어 있어 전류가 거의 흐르지 않으므로 제어 변수가 될 수 없다.
'소스 전류'는 드레인 전류를 결정하는 제어 입력이 아니다.
'소스 전압'은 제어 입력인 게이트-소스 간 전압이 아니므로 드레인 전류를 제어하는 양이 아니다.

문제 21

2대의 직류 분권발전기 G₁, G₂를 병렬 운전시킬 때, G1의 부하 분담을 증가시키려면 어떻게 하여야 하는가?

1G₁의 계자를 강하게 한다.

2G₂의 계자를 강하게 한다.

3G₁, G₂의 계자를 똑같이 강하게 한다.

4균압선을 설치한다.

정답 및 해설

G1의 부하 분담을 늘리려면 'G 1 의 계자를 강하게 한다.'가 맞는 조치다.

분권발전기 병렬운전에서 각 기의 부하 분담은 계자전류로 조정되는 유기기전력의 크기에 따라 정해지므로, G1의 계자를 강하게 해 기전력을 높이면 G1이 더 많은 부하를 맡게 된다.

'G 2 의 계자를 강하게 한다.'는 G2의 기전력을 높여 오히려 G2의 분담을 늘리는 조치다.
'G 1 , G 2 의 계자를 똑같이 강하게 한다.'는 두 기의 기전력을 함께 높이는 것이라 G1의 분담만 늘리는 조치가 아니다.
'균압선을 설치한다.'는 직권·복권 발전기의 병렬운전을 안정시키기 위한 것으로 부하 분담을 조정하는 방법이 아니다.

문제 22

반파 정류 회로에서 직류 전압 220V를 얻는데 필요한 변압기 2차 상전압은 약 몇 V인가? (단, 부하는 순저항이고, 변압기 내의 전압강하는 무시하며, 정류기 내의 전압강하는 50V로 한다.)

1300

2450

3600

4750

정답 및 해설

필요한 변압기 2차 상전압은 약 600V이다.

반파 정류회로의 직류 평균전압은 $E_d = 0.45E - e$ 로 나타나므로, $E = \dfrac{E_d+e}{0.45} = \dfrac{220+50}{0.45} \approx 600\ \text{V}$ 이다.

'300'은 전파 정류의 평균전압 계수(0.9)를 반파에 잘못 적용하면 나오는 값이라 맞지 않는다.
'450'은 위 계산 결과와 다른 값이라 맞지 않는다.
'750'은 위 계산 결과와 다른 값이라 맞지 않는다.

문제 23

단상 전파 정류회로를 구성한 것으로 옳은 것은?

정답 및 해설

단상 브리지 전파정류회로는 다이오드 4개를 마름모꼴로 잇고 마주 보는 두 꼭짓점(좌·우)에 교류 전원을, 나머지 두 꼭짓점(위·아래)에 부하를 연결한 회로다. 보기의 네 그림은 모두 같은 배선이고 다이오드의 방향만 다르다.

올바른 방향 조건은 부하 (+)에 이어지는 위쪽 두 다이오드의 화살표가 모두 위 꼭짓점을 향하고, 부하 (−)에 이어지는 아래쪽 두 다이오드의 화살표가 모두 아래 꼭짓점에서 좌·우 교류 단자 쪽으로 나가는 것이다. 즉 네 다이오드의 화살표가 전부 위쪽(전위가 높아지는 방향)을 향한다. 이렇게 해야 교류의 양 반주기에는 왼쪽 상단·오른쪽 하단 다이오드가, 음 반주기에는 오른쪽 상단·왼쪽 하단 다이오드가 짝을 이루어 도통하면서 부하에는 언제나 같은 방향의 전류가 흐른다.

보기 중 네 다이오드가 모두 이렇게 위쪽을 향한 그림만 조건을 만족한다. 두 개만 거꾸로 놓인 그림은 한쪽 반주기에 전류가 빠져나갈 경로가 없어 전파정류가 되지 않을 뿐 아니라, 다른 반주기에는 두 다이오드가 함께 도통해 부하를 건너뛰고 전원을 단락시킨다. 네 개가 모두 거꾸로 놓인 그림은 정류 자체는 되지만 부하에 걸리는 극성이 표시된 +·−와 반대가 되므로 역시 옳지 않다.

문제 24

전기자 권선에 의해 생기는 전기자 기자력을 없애기 위하여 주 자극의 중간에 작은 자극으로 전기자 반작용을 상쇄하고 또한 정류에 의한 리액턴스 전압을 상쇄하여 불꽃을 없애는 역할을 하는 것은?

1보상권선

2공극

3전기자권선

4보극

정답 및 해설

전기자 반작용과 정류 리액턴스 전압을 함께 상쇄해 불꽃을 없애는 것은 보극이다.

보극은 주자극 사이의 중성축 부근에 설치되어 전기자 반작용에 의한 자속 왜곡을 보정하고, 정류 중 코일에 유기되는 리액턴스 전압을 상쇄해 정류를 원활하게 한다.

'보상권선'은 전기자 반작용 자체를 줄이는 별도의 권선으로, 정류 리액턴스 전압까지 함께 상쇄하는 역할로 쓰이지는 않는다.
'공극'은 자기회로의 공극일 뿐 전기자 반작용이나 리액턴스 전압을 상쇄하는 구조가 아니다.
'전기자권선'은 오히려 기자력을 발생시키는 원인이 되는 권선으로, 이를 상쇄하는 대상이지 상쇄하는 수단이 아니다.

문제 25

화약류 저장소 안에는 전기설비를 시설하여서는 아니 되나 백열전등이나 형광등 또는 이들에 전기를 공급하기 위한 전기설비를 금속관공사에 의한 규정 등을 준수하여 시설하는 경우에 는 설치할 수 있다. 설치할 수 있는 시설기준으로 틀린 것은?

1전기기계기구는 전폐형의 것일 것

2전로의 대지전압은 300V 이하일 것

3케이블을 전기기계기구에 인입할 때에는 인입구에서 케이블이 손상될 우려가 없도록시설할 것

4전기설비에 전기를 공급하는 전로에는 과전류 차단기를 모든 작업자가 쉽게 조작할수 있도록 설치할 것

정답 및 해설

화약류 저장소 전기설비의 시설기준으로 틀린 것은 '전기설비에 전기를 공급하는 전로에는 과전류 차단기를 모든 작업자가 쉽게 조작할수 있도록 설치할 것'이다.

화약류 저장소 안의 전기설비에 전기를 공급하는 전로에는 저장소 이외의 곳에 전용 개폐기와 과전류 차단기를 취급자 이외의 자가 쉽게 조작할 수 없도록 시설해야 하므로, 모든 작업자가 쉽게 조작하도록 한다는 설명은 이와 반대다.

'전기기계기구는 전폐형의 것일 것'은 화약류 저장소 전기설비의 시설기준에 해당한다.
'전로의 대지전압은 300V 이하일 것'은 화약류 저장소 전기설비의 시설기준에 해당한다.
'케이블을 전기기계기구에 인입할 때에는 인입구에서 케이블이 손상될 우려가 없도록시설할 것'은 화약류 저장소 전기설비의 시설기준에 해당한다.

문제 26

가로 25m, 세로 8m 되는 면적을 갖는 상가에 사용전압 220V, 15A 분기회로로 할 때, 표준 부하에 의하여 분기회로수를 구하면 몇 회로로 하면 되는가?

11 회로

22 회로

33 회로

44 회로

정답 및 해설

표준부하로 구한 분기회로수는 2회로이다.

상점 용도의 표준부하밀도를 면적에 곱해 부하용량을 구하고 이를 분기회로 용량으로 나누어 소수점을 올림하면 된다. $P = 30\times(25\times8) = 6000\ \text{VA}$ , $N = \dfrac{6000}{220\times15} \approx 1.82$ 이므로 소수점을 올려 2회로가 된다.

'1 회로'는 위에서 구한 값보다 작아 필요한 용량을 감당하지 못한다.
'3 회로'는 계산으로 나온 값보다 많아 과다 산정한 회로수다.
'4 회로'는 계산으로 나온 값보다 많아 과다 산정한 회로수다.

문제 27

그림의 트랜지스터 회로에 5V 펄스 1개를 R_B저항을 통하여 인가하면 출력 파형 V₀는?

정답 및 해설

출력 V0 는 평소 +5V 이다가 입력 펄스가 들어오는 동안만 0 으로 떨어지는 반전된 펄스 1개이다. 이미터 접지 트랜지스터가 스위치(인버터)로 동작하기 때문이다.

그림에서 컬렉터는 RL 을 거쳐 +5V 에, 이미터는 접지에 연결되고 출력 V0 는 컬렉터에서 꺼낸다. 입력이 0V 이면 트랜지스터가 차단되어 RL 에 전류가 흐르지 않으므로 V0 = +5V, 입력이 +5V 이면 포화(도통)되어 V0 ≈ 0V 가 된다.

0 에서 +5V 로 짧게 한 번 올라가는 파형은 입력과 같은 방향이라 반전이 반영되지 않았다.
0 에서 +5V 로 길게 한 번 올라가는 파형도 입력과 같은 방향이며 폭도 입력 펄스와 다르다.
+5V 펄스가 여러 번 반복되는 파형은 펄스 1개 입력에서 나올 수 없다.

문제 28

전력 원선도의 가로축과 세로축은 각각 무엇을 나타내는가?

1단자 전압과 단락 전류

2단락 전류와 피상 전력

3단자 전압과 유효 전력

4유효 전력과 무효 전력

정답 및 해설

전력 원선도의 가로축과 세로축은 각각 유효전력과 무효전력을 나타낸다.

전력 원선도는 송수전단 전압을 일정하게 두고 위상각을 변화시켰을 때 유효전력과 무효전력이 그리는 원의 궤적으로, 원 위의 점에서 송전용량·안정도·조상설비 용량 등을 구할 수 있다.

'단자 전압과 단락 전류'는 전압과 전류를 축으로 삼은 것이라 유효전력·무효전력을 두 축으로 하는 전력 원선도와 다르다.
'단락 전류와 피상 전력'은 전류와 피상전력을 축으로 삼은 것이라 전력 원선도의 축과 다르다.
'단자 전압과 유효 전력'은 무효전력 대신 단자전압을 축으로 삼은 것이라 전력 원선도의 축과 맞지 않는다.

문제 29

그림과 같은 회로에서 저항 R₂에 흐르는 전류는 약 몇 A인가?

10.066

20.096

30.483

40.655

정답 및 해설

R2 에 흐르는 전류는 약 0.066A 이다. a 를 기준(0V)으로 b 점 전위를 구해 R2 로 나눈다.

그림에서 윗 가지는 E1=2V 와 R1=100Ω, 가운데 가지는 R2=20Ω, 아랫 가지는 E2=6V 와 R3=80Ω 이며, 두 전지 모두 긴 극판(+)이 b 쪽을 향한다. 밀만의 정리로
$V_b=\dfrac{\frac{2}{100}+\frac{6}{80}+\frac{0}{20}}{\frac{1}{100}+\frac{1}{80}+\frac{1}{20}}=\dfrac{0.095}{0.0725}\approx1.31\ \text{V}$
$i_2=\dfrac{V_b}{R_2}=\dfrac{1.31}{20}\approx0.0655\ \text{A}$

0.096 을 넣으면 Vb = 1.92V 이고, 이때 $i_1+i_3=\dfrac{2-1.92}{100}+\dfrac{6-1.92}{80}\approx0.052\ \text{A}$ 로 i2 와 같지 않아 b 점에서 키르히호프 전류 법칙을 만족하지 않는다.
0.483 이면 Vb = 9.66V 로 두 기전력 중 큰 6V 보다 높아, 윗·아랫 가지 전류가 모두 b 에서 빠져나가므로 R2 로 전류를 공급할 수 없다.
0.655 이면 Vb = 13.1V 로 역시 6V 를 넘어 같은 이유로 불가능하다.

문제 30

부하를 일정하게 유지하고 역률 1로 운전중인 동기전동기의 계자전류를 감소시키면?

1아무 변동이 없다.

2콘덴서로 작용한다.

3뒤진 역률의 전기자 전류가 증가한다.

4앞선 역률의 전기자 전류가 증가한다.

정답 및 해설

계자전류를 감소시키면 뒤진 역률의 전기자 전류가 증가한다.

역률 1로 운전 중인 동기전동기는 부족여자로 가면 지상(뒤진) 역률로 바뀌면서 위상특성곡선(V곡선)을 따라 전기자 전류가 다시 커진다.

'아무 변동이 없다.'는 계자전류 변화가 전기자 전류와 역률에 뚜렷한 변화를 일으킨다는 점과 맞지 않는다.
'콘덴서로 작용한다.'는 오히려 계자전류를 늘려 과여자로 갈 때 나타나는 진상(콘덴서적) 특성이다.
'앞선 역률의 전기자 전류가 증가한다.'는 계자전류를 늘리는 과여자 쪽에서 나타나는 현상으로 감소시키는 경우와는 반대 방향이다.

문제 31

엔트런스 캡의 주된 사용 장소는 다음 중 어느 것인가?

1저압 인입선 공사시 전선관 공사로 넘어갈 때 전선관의 끝부분

2케이블 헤드를 시공할 때 케이블 헤드의 끝 부분

3케이블 트레이 끝부분의 마감재

4부스 덕트 끝부분의 마감재

정답 및 해설

엔트런스 캡은 '저압 인입선 공사시 전선관 공사로 넘어갈 때 전선관의 끝부분'에 주로 사용된다.

엔트런스 캡은 저압 인입선이 전선관 공사 구간으로 넘어갈 때 전선관 끝부분에 씌워 빗물이 관 내부로 흘러들지 못하게 막는 부속이다.

'케이블 헤드를 시공할 때 케이블 헤드의 끝 부분'은 케이블 말단 처리부로 엔트런스 캡을 쓰는 자리가 아니다.
'케이블 트레이 끝부분의 마감재'는 케이블 트레이의 마감재로 전선관 끝에 씌우는 엔트런스 캡과 쓰임이 다르다.
'부스 덕트 끝부분의 마감재'는 부스덕트의 마감재로 전선관 끝에 씌우는 엔트런스 캡과 쓰임이 다르다.

문제 32

정격출력 20kVA, 정격전압에서의 철손150W, 정격전류에서 동손 200W의 단상변압기에 뒤진 역률 0.8인 어느 부하를 걸었을 경우 효율이 최대라 한다. 이 때 부하율은 약 몇 %인가?

175

287

390

497

정답 및 해설

효율이 최대가 되는 부하율은 약 87%이다.

변압기는 철손과 동손이 같아질 때 효율이 최대가 되므로, $x = \sqrt{\dfrac{P_i}{P_c}} = \sqrt{\dfrac{150}{200}} \approx 0.866$ , 즉 약 87%가 된다.

'75'는 제곱근을 취하지 않고 철손·동손의 비를 그대로 백분율로 쓰면 나오는 값(75%)이라 맞지 않는다.
'90'은 위 계산으로 얻은 값과 다르다.
'97'은 위 계산으로 얻은 값과 다르다.

문제 33

정류회로에서 교류 입력 상(phase) 수를 크게 했을 경우의 설명으로 옳은 것은?

1맥동 주파수와 맥동률이 모두 증가한다.

2맥동 주파수와 맥동률이 모두 감소한다.

3맥동 주파수는 증가하고 맥동률은 감소한다.

4맥동 주파수는 감소하고 맥동률은 증가한다.

정답 및 해설

정류회로의 입력 상수를 늘리면 맥동 주파수는 증가하고 맥동률은 감소한다.

한 주기 동안 정류되는 펄스의 수가 상수에 비례해 늘어나므로 맥동 주파수는 커지고, 출력 파형이 직류에 가까워지면서 맥동률은 작아진다.

'맥동 주파수와 맥동률이 모두 증가한다.'는 맥동률이 감소한다는 점과 맞지 않는다.
'맥동 주파수와 맥동률이 모두 감소한다.'는 맥동 주파수가 증가한다는 점과 맞지 않는다.
'맥동 주파수는 감소하고 맥동률은 증가한다.'는 맥동 주파수와 맥동률의 증감 방향을 서로 뒤바꾼 설명이다.

문제 34

수전단 전압 66kV, 전류 100A, 선로저항 10Ω, 선로 리액턴스 15Ω, 수전단 역률 0.8인 단거리 송전선로의 전압강하율은 약 몇 %인가?

11.34

21.82

32.26

42.58

정답 및 해설

이 송전선로의 전압강하율은 약 2.58%이다.

전압강하는 $e = I(R\cos\theta + X\sin\theta) = 100\times(10\times0.8+15\times0.6) = 1700\ \text{V}$ 이고, 전압강하율은 $\delta = \dfrac{e}{V_r}\times100 = \dfrac{1700}{66000}\times100 \approx 2.58\%$ 이다.

'1.34'는 위 계산으로 얻은 전압강하율과 다른 값이다.
'1.82'는 위 계산으로 얻은 전압강하율과 다른 값이다.
'2.26'은 위 계산으로 얻은 전압강하율과 다른 값이다.

문제 35

3300/110V 계기용 변압기(PT)의 2차측 전압을 측정하였더니 105V였다. 1차측 전압은 몇 V 인가?

13450

23300

33150

43000

정답 및 해설

1차측 전압은 약 3150V이다.

계기용 변압기의 변압비는 $\dfrac{3300}{110} = 30$ 이므로, 실측한 2차 전압에 이 비를 곱하면 $V_1 = 105\times30 = 3150\ \text{V}$ 가 된다.

'3300'은 정격 1차 전압 그 자체로, 실측된 2차 전압 105V를 반영하지 않은 값이다.
'3450'은 위 비례식으로 얻은 값과 다르다.
'3000'은 위 비례식으로 얻은 값과 다르다.

문제 36

전기자 전류 20A일 때 100N·m의 토크를 내는 직류 직권 전동기가 있다. 전기자 전류가 40A로 될 때 토크는 약 몇 kg·m 인가?

120.4

240.8

361.2

481.6

정답 및 해설

전기자 전류가 40A로 되면 토크는 약 40.8kg·m가 된다.

직류 직권전동기는 자속이 전기자 전류에 비례하므로 토크는 전류의 제곱에 비례한다. $T_2 = T_1\times\left(\dfrac{40}{20}\right)^2 = 100\times4 = 400\ \text{N}\cdot\text{m}$ 이고, 이를 $T_2 = \dfrac{400}{9.8} \approx 40.8\ \text{kg}\cdot\text{m}$ 로 환산한다.

'20.4'는 토크가 전류에 단순 비례한다고 보아 제곱 관계를 반영하지 않으면 나오는 값이라 맞지 않는다.
'61.2'는 위 계산 결과와 다른 값이다.
'81.6'은 위 계산 결과와 다른 값이다.

문제 37

그림과 같은 회로에서 스위치 S를 t=0에서 닫았을 때

이다. L의 값은 몇 H인가?

10.5

21.0

31.25

정답 및 해설

L 은 2H 이다. 스위치를 닫은 순간 코일 전압을 전류 변화율로 나눈 값이 인덕턴스이다.

그림에 주어진 조건은 $(V_L)_{t=0}=60\ \text{V}$ , $\left(\dfrac{di}{dt}\right)_{t=0}=30\ \text{A/s}$ 이다.
$V_L=L\dfrac{di}{dt}$
$L=\dfrac{60}{30}=2\ \text{H}$

0.5 는 60/30 을 거꾸로 30/60 으로 나눈 값이다.
1.0 을 넣으면 $V_L=1.0\times30=30\ \text{V}$ 로 주어진 60V 와 맞지 않는다.
1.25 를 넣으면 $V_L=1.25\times30=37.5\ \text{V}$ 로 60V 와 맞지 않는다.

문제 38

다음 논리식을 간략화 하면?

4B+AC

정답 및 해설

주어진 논리식을 간략화하면 $F = A + \overline{B}\,\overline{C}$ 가 된다.

그림의 식은 $F = AB\overline{C} + A\overline{B}\,\overline{C} + \overline{A}\,\overline{B}\,\overline{C} + A\overline{B}C + ABC$ 이다. 각 항을 ABC 순서의 2진수로 쓰면 110, 100, 000, 101, 111 이다.

A = 1 인 네 항(100·101·110·111)을 묶으면 $A$ 하나로 줄고, 남은 000 은 A = 0 인 항이다. 000 을 100 과 묶으면 $\overline{B}\,\overline{C}$ 가 되므로 결과는 $A + \overline{B}\,\overline{C}$ 이다.

$AB + \overline{C}$ 는 A = 1, B = 0, C = 1(원식의 $A\overline{B}C$ 항)을 넣으면 0 이 되는데 원식은 1 이므로 같은 식이 아니다.
$AB + \overline{B}\,\overline{C}$ 도 A = 1, B = 0, C = 1 을 넣으면 0 이 되어 원식과 다르다.
"B+AC" 는 A = B = C = 0 을 넣으면 0 인데 원식은 $\overline{A}\,\overline{B}\,\overline{C}$ 항 때문에 1 이므로 같은 식이 아니다.

문제 39

단상 3선식 220/440V 전원에 다음과 같이 부하가 접속 되었을 경우 설비 불평형률은 약 몇 %인가?

123.3

226.2

332.6

442.5

정답 및 해설

설비 불평형률은 약 23.3% 이다.

그림에서 A선–중성선(N) 사이에는 0.8kVA·1kVA·0.5kVA 전열기(H) 3개, 중성선–B선 사이에는 0.5kVA·0.8kVA 전열기 2개, A선–B선 사이(440V)에는 5kVA 전열기 1개가 접속되어 있다.

단상 3선식 설비 불평형률은 중성선과 각 전압측 선 사이 부하의 차를 총 부하의 절반으로 나눈 값이다.
$P_{AN} = 0.8 + 1 + 0.5 = 2.3\,\text{kVA}$ , $P_{BN} = 0.5 + 0.8 = 1.3\,\text{kVA}$
$\dfrac{2.3 - 1.3}{\frac{1}{2}(2.3 + 1.3 + 5)} \times 100 = \dfrac{1}{4.3} \times 100 \approx 23.3\%$

26.2 를 식에 넣으면 분자가 $4.3 \times 0.262 \approx 1.13\,\text{kVA}$ 여야 하는데, 그림의 두 쪽 부하 차는 1.0kVA 이므로 맞지 않는다.
32.6 이면 분자가 약 1.40kVA 여야 하므로 그림의 부하 차 1.0kVA 와 맞지 않는다.
42.5 이면 분자가 약 1.83kVA 여야 하므로 역시 그림의 부하 차 1.0kVA 와 맞지 않는다.

문제 40

평행판 콘덴서에서 전압이 일정한 경우 극판 간격을 2배로 하면 내부의 전계의 세기는 어떻게 되는가?

14배로 된다.

22배로 된다.

31/4로 된다.

41/2로 된다.

정답 및 해설

극판 간격을 2배로 하면 전계의 세기는 1/2로 된다.

평행판 콘덴서의 전계는 $E = \dfrac{V}{d}$ 로 전압에 비례하고 간격에 반비례하므로, 전압이 일정한 채로 간격이 2배가 되면 전계는 절반으로 줄어든다.

'4배로 된다.'는 간격이 늘어나면 전계가 커진다고 본 것이라 반비례 관계와 반대된다.
'2배로 된다.'는 간격이 늘어나면 전계가 커진다고 본 것이라 반비례 관계와 반대된다.
'1/4로 된다.'는 간격이 2배가 아니라 4배가 될 때 나오는 비율이다.

문제 41

옥내에 시설하는 전동기에는 전동기가 소손될 우려가 있는 과전류가 생겼을 때에 자동적으로 이를 저지하거나 경보하는 장치를 하여야 한다. 이 장치를 시설하지 않아도 되는 경우는?

1전류 차단기가 없는 경우

2정격 출력이 0.2kW 이하인 경우

3정격 출력이 2kW 이상인 경우

4전동기 출력이 0.5kW이며, 취급자가 감시할수 없는 경우

정답 및 해설

과전류 보호장치를 시설하지 않아도 되는 경우는 '정격 출력이 0.2kW 이하인 경우'이다.

옥내 전동기의 과부하 보호장치는 정격 출력이 0.2kW 이하인 전동기에는 시설을 생략할 수 있다.

'전류 차단기가 없는 경우'는 보호장치 생략 조건에 해당하지 않는다.
'정격 출력이 2kW 이상인 경우'는 출력이 생략 기준보다 큰 전동기라 생략 조건에 해당하지 않는다.
'전동기 출력이 0.5kW이며, 취급자가 감시할수 없는 경우'는 출력이 생략 기준보다 크고 취급자가 상시 감시할 수 있는 경우도 아니므로 생략 조건에 해당하지 않는다.

문제 42

500lm의 광속을 발산하는 전등 20개를 1000m²방에 점등하였을 경우 평균조도는 약 몇 lx인 가? (단, 조명률은 0.5, 감광 보상률은 1.5이다.)

13.33

24.24

35.48

46.67

정답 및 해설

이 방의 평균조도는 약 3.33lx이다.

조명률과 감광보상률을 반영한 조도는 $E = \dfrac{FUN}{AD} = \dfrac{500\times20\times0.5}{1000\times1.5} \approx 3.33\ \text{lx}$ 로 구해진다.

'6.67'은 조명률(0.5)을 반영하지 않고 1로 두면 나오는 값이라 맞지 않는다.
'4.24'는 위 계산으로 얻은 값과 다르다.
'5.48'은 위 계산으로 얻은 값과 다르다.

문제 43

변압기 단락시험에서 2차측을 단락하고 1차 측에서 정격전압을 가하면 큰 단락전류가 흘러 변압기가 소손 된다. 이에 따라 정격주파수의 전압을 서서히 증가시켜 1차 정격전류가 될 때 의 변압기 1차측 전압을 무엇이라 하는가?

1부하 전압

2절연내력 전압

3정격주파 전압

4임피던스 전압

정답 및 해설

이때의 1차측 전압을 임피던스 전압이라 한다.

2차를 단락한 상태에서 1차 전압을 서서히 높여 1차 정격전류가 흐르게 되는 시점의 인가전압이 임피던스 전압이며, 이 값으로 %임피던스나 단락전류를 구할 수 있다.

'부하 전압'은 실제 부하를 걸고 운전할 때 걸리는 전압을 가리켜 단락시험의 조건과는 다른 개념이다.
'절연내력 전압'은 절연이 파괴되는 한계를 확인하는 시험에서 쓰이는 전압으로 단락시험과는 목적이 다르다.
'정격주파 전압'은 정격 주파수에서의 정상 정격전압을 뜻할 뿐, 단락시험에서 정격전류를 흘리는 데 필요한 낮은 전압을 가리키지 않는다.

문제 44

다음 논리식을 간소화 하면?

3F=A+B

정답 및 해설

논리식을 간소화하면 F=A+B 가 된다.

그림의 식은 $F = \overline{(\overline{A} + B) \cdot \overline{B}}$ 로, 전체에 긴 부정선이 걸려 있다. 그림 표기 "F−=" 는 등호 앞에 빼기 기호가 잘못 들어간 것으로, F = 로 읽는다.

드모르간 정리로 바깥 부정선을 풀면 $\overline{(\overline{A} + B)} + B = A\overline{B} + B$ 이고, $A\overline{B} + B = A + B$ 이므로 결과는 $A + B$ 이다.

$F = \overline{A} + B$ 는 A = 1, B = 0 을 넣으면 0 인데 원식은 $A\overline{B} = 1$ 이라 1 이므로 같은 식이 아니다.
$F = A + \overline{B}$ 는 A = 0, B = 1 을 넣으면 0 인데 원식은 B 항 때문에 1 이므로 같은 식이 아니다.
$F = \overline{A} + \overline{B}$ 는 A = B = 1 을 넣으면 0 인데 원식은 1 이므로 같은 식이 아니다.

문제 45

접지재료의 구비 조건이 아닌 것은?

1전류용량

2내부식성

3시공성

4내전압성

정답 및 해설

접지재료의 구비 조건이 아닌 것은 '내전압성'이다.

접지재료는 고장전류를 안전하게 흘려보내는 도체 역할을 하므로 전류용량·내식성·시공성이 요구되지만, 절연물처럼 높은 전압을 견디는 성질은 요구되지 않는다.

'전류용량'은 고장전류를 감당할 수 있어야 한다는 점에서 실제로 요구되는 조건이다.
'내부식성'은 매설된 상태로 오래 견뎌야 하므로 실제로 요구되는 조건이다.
'시공성'은 현장에서 쉽게 시공될 수 있어야 한다는 점에서 실제로 요구되는 조건이다.

문제 46

인버터 제어라고도 하며 유도전동기에 인가되는 전압과 주파수를 변환시켜 제어하는 방식은?

1VVVF 제어방식

2궤환 제어방식

31단속도 제어방식

4워드레오나드 제어방식

정답 및 해설

전압과 주파수를 함께 변환해 제어하는 방식은 VVVF 제어방식이다.

VVVF(가변전압 가변주파수) 제어는 인버터로 유도전동기에 가하는 전압과 주파수를 함께 바꾸어 속도를 제어하는 방식으로, 인버터 제어라고도 한다.

'궤환 제어방식'은 출력을 검출해 입력을 보정하는 제어 방식을 가리킬 뿐 전압·주파수 변환 자체를 뜻하지 않는다.
'1단속도 제어방식'은 전압과 주파수를 함께 가변하는 인버터 제어를 가리키는 명칭이 아니다.
'워드레오나드 제어방식'은 발전기-전동기 조합으로 전압을 조정하는 직류 전동기용 제어 방식이라 유도전동기의 전압·주파수 변환과는 다르다.

문제 47

그림의 부스터 컨버터 회로에서 입력전압 (V_s)의 크기가 20V이고 스위칭 주기(T)에 대한 스위치(SW)의 온(On) 시간(t_on)의 비인 듀티비(D)가 0.6이었다면, 부하저항(R)의 크기가 10Ω인 경우 부하저항에서 소비되는 전력(W)은?

1100

2150

3200

4250

정답 및 해설

부하저항에서 소비되는 전력은 250W 이다.

그림은 입력전압 Vs 에서 인덕터 L 을 거친 점에 스위치 SW 가 접지 쪽으로 연결되고, 다이오드 D1 을 거쳐 콘덴서 C 와 부하저항 R 이 병렬로 연결된 부스트(승압) 컨버터이다.

출력전압은 듀티비로 정해진다.
$V_o = \dfrac{V_s}{1 - D} = \dfrac{20}{1 - 0.6} = 50\,\text{V}$
$P = \dfrac{V_o^{2}}{R} = \dfrac{50^{2}}{10} = 250\,\text{W}$

100W 라면 $V_o = \sqrt{100 \times 10} \approx 31.6\,\text{V}$ 이고, 이때 필요한 듀티비는 $1 - 20/31.6 \approx 0.37$ 이라 주어진 0.6 과 맞지 않는다.
150W 라면 $V_o \approx 38.7\,\text{V}$ , 듀티비 약 0.48 이 되어 0.6 과 맞지 않는다.
200W 라면 $V_o \approx 44.7\,\text{V}$ , 듀티비 약 0.55 가 되어 0.6 과 맞지 않는다.

문제 48

인버터의 스위칭 소자와 역병렬 접속된 다이오드에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?

1스위칭 소자에 내장된 다이오드이다.

2부하에서 전원으로 에너지가 회생될 때 경로가 된다.

3스위칭 소자에 걸리는 전압 스트레스를 줄이기 위한 것이다.

4스위칭 소자의 역방향 누설 전류를 흐르게 하기 위한 경로이다.

정답 및 해설

인버터 스위칭 소자에 역병렬로 붙인 다이오드는 부하에서 전원으로 에너지가 회생될 때 경로가 된다.

유도성 부하는 스위치가 꺼져도 전류를 계속 흘리려 하므로, 이 다이오드가 그 환류전류와 회생되는 에너지가 흐를 통로를 마련해 소자를 보호한다.

'스위칭 소자에 내장된 다이오드이다.'는 이 다이오드를 소자 내부의 부속물로만 규정한 것이라 회생 경로를 마련한다는 기능적 설명과는 다르다.
'스위칭 소자에 걸리는 전압 스트레스를 줄이기 위한 것이다.'는 전압 스트레스 완화가 아니라 전류가 흐를 경로를 마련하는 것이 이 다이오드의 핵심 역할이다.
'스위칭 소자의 역방향 누설 전류를 흐르게 하기 위한 경로이다.'는 역방향 누설전류를 위한 통로가 아니라 순방향으로 회생전류를 흘리기 위한 통로라는 점과 다르다.

문제 49

저압 옥내 배선을 금속관 공사에 의하여 시설하는 경우에 대한 설명으로 옳은 것은?

1전선은 옥외용 비닐절연전선을 사용하여야 한다.

2전선을 굵기에 관계없이 연선을 사용하여야 한다.

3콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 1.2㎜이상이어야 한다.

4옥내 배선의 사용전압이 교류 600V 이하인 경우 관에는 제3종 접지공사를 하여야 한다.

정답 및 해설

저압 옥내배선의 금속관 공사에서 옳은 설명은 '콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 1.2㎜이상이어야 한다.'이다.

금속관 공사에서 콘크리트에 매설하는 관은 두께 1.2㎜ 이상인 것을 쓰도록 정하고 있다.

'전선은 옥외용 비닐절연전선을 사용하여야 한다.'는 금속관 공사에 쓰는 절연전선에서 옥외용 비닐절연전선이 제외된다는 점과 맞지 않는다.
'전선을 굵기에 관계없이 연선을 사용하여야 한다.'는 일정 굵기 이하에서는 단선도 쓸 수 있다는 점과 맞지 않는다.
'옥내 배선의 사용전압이 교류 600V 이하인 경우 관에는 제3종 접지공사를 하여야 한다.'는 금속관 공사의 접지 기준으로 옳은 설명이 아니다.

문제 50

크기가 다른 3개의 저항을 병렬로 연결했을 경우의 설명으로 옳은 것은?

1각 저항에 흐르는 전류는 모두 같다.

2각 저항에 걸리는 전압은 모두 같다.

3합성 저항값은 각 저항의 합과 같다.

4병렬연결은 도체저항의 길이를 늘이는 것과 같다.

정답 및 해설

병렬로 연결된 저항에서는 각 저항에 걸리는 전압이 모두 같다.

병렬회로는 모든 저항의 양 끝이 같은 두 마디에 연결되므로 전압이 공통으로 걸리고, 전류는 각 저항값에 반비례해 갈라져 흐른다.

'각 저항에 흐르는 전류는 모두 같다.'는 저항이 서로 다르면 흐르는 전류도 서로 달라진다는 점과 맞지 않는다.
'합성 저항값은 각 저항의 합과 같다.'는 합성저항이 오히려 가장 작은 저항보다도 작아진다는 병렬 합성저항의 성질과 맞지 않는다.
'병렬연결은 도체저항의 길이를 늘이는 것과 같다.'는 병렬연결이 도체의 단면적을 늘리는 것과 같다는 성질을 길이를 늘이는 것으로 잘못 설명한 것이다.

문제 51

그림과 같은 회로의 기능은?

1크기 비교기

2디멀티플렉서

3홀수 패리티 비트 발생기

42진 코드의 그레이코드 변환기

정답 및 해설

그림의 회로는 2진 코드의 그레이코드 변환기이다.

그림에서 입력 A 는 그대로 출력 W 가 되고, 배타적 OR(XOR) 게이트 3개가 A와 B → X, B와 C → Y, C와 D → Z 를 만든다. 즉 $W = A,\ X = A \oplus B,\ Y = B \oplus C,\ Z = C \oplus D$ 이다.

최상위 비트는 그대로 두고 이웃한 두 비트를 XOR 해 다음 비트를 만드는 것이 2진 → 그레이코드 변환 규칙과 같다. 예를 들어 ABCD = 0110 을 넣으면 WXYZ = 0101 이 된다.

"크기 비교기"는 두 수의 대소(큼·같음·작음)를 판정 결과로 내야 하는데, 이 회로의 출력은 이웃 비트끼리의 XOR 값 4개일 뿐이다.
"디멀티플렉서"는 선택 입력에 따라 하나의 데이터를 여러 출력 중 하나로 보내야 하는데, 이 회로에는 선택 입력이 없고 네 출력이 모두 동시에 정해진다.
"홀수 패리티 비트 발생기"라면 A~D 전체를 XOR 한 값 하나(또는 그 반전)를 내야 하는데, 이 회로는 이웃한 두 비트만 XOR 한 출력을 따로 낸다.

문제 52

지중에 매설되어 있는 케이블의 전식(전기적인 부식)을 방지하기 위한 대책이 아닌 것은?

1희생 양극법

2외부 전원법

3선택 배류법

4자립 배양법

정답 및 해설

지중 케이블의 전식 방지대책이 아닌 것은 '자립 배양법'이다.

전식 방지에는 희생 금속을 이용하거나 외부에서 전원을 가해 전위를 조정하거나, 배류선을 이용해 누설전류를 회수하는 방법이 실제로 쓰인다.

'희생 양극법'은 실제로 쓰이는 방식으로, 케이블보다 이온화 경향이 큰 금속을 붙여 대신 부식시키는 방법이다.
'외부 전원법'은 실제로 쓰이는 방식으로, 외부 전원을 가해 케이블을 음극화하는 방법이다.
'선택 배류법'은 실제로 쓰이는 방식으로, 누설전류를 배류선을 통해 선택적으로 되돌리는 방법이다.

문제 53

지선과 지선용 근가를 연결하는 금구는?

1U볼트

2지선 롯트

3볼쇄클

4지선 밴드

정답 및 해설

지선을 지중에 매설된 지선용 근가와 연결할 때 사용하는 금구는 지선 로드(지선 롯드)로, 지표면 아래의 근가와 지표면 위로 나온 지선 사이를 이어주는 역할을 한다.

지선밴드는 전주 자체에 지선을 고정하는 데 사용하는 밴드이고, 볼쇄클과 U볼트는 지선애자·완금 등 다른 부재를 연결하거나 고정하는 금구로서 근가와 지선을 직접 잇는 역할과는 구분된다.

문제 54

유도 전동기의 슬립이 커지면 커지는 것은?

1회전수

22차 주파수

32차 효율

4기계적 출력

정답 및 해설

유도전동기의 슬립이 커지면 2차 주파수가 커진다.

2차 주파수는 $f_2 = sf_1$ 로 슬립에 비례하므로, 슬립이 커질수록 회전자에 유기되는 주파수도 커진다.

'회전수'는 $N = (1-s)N_s$ 이므로 슬립이 커질수록 줄어든다.
'2차 효율'은 $\eta_2 = 1-s$ 이므로 슬립이 커질수록 줄어든다.
'기계적 출력'은 $P_0 = (1-s)P_2$ 이므로 같은 2차 입력에서 슬립이 커질수록 줄어든다.

문제 55

이항분포(binomal distribution)에서 매회 A가 일어나는 확률이 일정한 값 P일 때, n회의 독립시행 중 사상 A가 x회 일어날 확률 P(x)를 구하는 식은? (단, N은 로트의 크기, n은 시료의 크기, P는 로트의 모부적합품률이다.)

정답 및 해설

이항분포의 확률은 $P(x) = \binom{n}{x} P^{x} (1 - P)^{n - x}$ 로 구한다.

n회 독립시행에서 x회 일어나는 경우의 수 $\binom{n}{x}$ 에, 한 경우의 확률(x회 일어날 확률 $P^{x}$ × 나머지 $n - x$ 회 일어나지 않을 확률 $(1 - P)^{n - x}$ )을 곱한 것이다. 로트 크기 N 은 식에 들어가지 않는다.

$P(x) = \dfrac{n!}{x!(n - x)!}$ 인 보기는 경우의 수 $\binom{n}{x}$ 만 있고 확률 $P^{x}(1 - P)^{n - x}$ 가 빠져 있어 값이 1 보다 커질 수 있으므로 확률식이 아니다.
$P(x) = e^{-x} \cdot \dfrac{(nP)^{x}}{x!}$ 로 적힌 보기는 지수함수와 $(nP)^{x}/x!$ 로 된 푸아송 분포 꼴의 식이지 이항분포 식이 아니다.
분자에 $\binom{NP}{x}\binom{N - NP}{n - x}$ , 분모에 $\binom{N}{n}$ 가 있는 보기는 로트 크기 N 이 들어간 초기하분포 식으로, 이항분포 식이 아니다.

문제 56

다음 표는 어느 자동차 영업소의 월별 판매 실적을 나타낸 것이다. 5개월 단순이동평균법으로 6월의 수요를 예측하면 몇 대인가?

1120대

2130대

3140대

4150대

정답 및 해설

1월부터 5월까지 판매량 100 · 110 · 120 · 130 · 140대를 단순평균한 120대가 6월 예측값이다.

5개월 단순이동평균법은 직전 5개월 실적에 동일한 가중치를 주어 평균한다.
예측값 = (100 + 110 + 120 + 130 + 140) ÷ 5
= 600 ÷ 5 = 120대

실적이 매달 10대씩 꾸준히 늘고 있는데도 예측값이 최근값 140대보다 낮게 나오는 이유는, 단순이동평균이 추세를 반영하지 못하고 구간 한가운데 값으로 수렴하기 때문이다. 이런 상승 추세에서는 지수평활법이나 추세조정 기법이 더 적합하다.

문제 57

샘플링에 관한 설명으로 틀린 것은?

1취락 샘플링에서는 취락 간의 차는 작게, 취락 내의 차는 크게 한다.

2제조공정의 품질특성에 주기적인 변동이 있는 경우 계통 샘플링을 적용하는 것이 좋다.

3시간적 또는 공간적으로 일정 간격을 두고 샘플링을 하는 방법을 계통 샘플링이라고 한다.

4모집단을 몇 개의 층으로 나누어 각 층마다 랜덤하게 시료를 추출하는 것을 층별 샘플링 이라고 한다.

정답 및 해설

계통 샘플링은 모집단에서 일정한 간격으로 시료를 추출하는 방법으로, 모집단에 주기적인 변동이 있으면 그 주기와 샘플링 간격이 겹쳐 편향된 결과를 낳을 위험이 있다.

따라서 품질특성에 주기적 변동이 있는 공정에는 계통 샘플링이 오히려 부적합하며, 이 경우는 다른 샘플링 방법을 검토해야 한다.

문제 58

다음 내용은 설비보전조직에 대한 설명이다. 어떤 조직의 형태에 대한 설명인가?

1집중보전

2지역보전

3부문보전

4절충보전

정답 및 해설

보전작업자를 조직상 각 제조부문의 감독자 밑에 두는 형태는 부문보전이다.

부문보전은 보전 인력이 제조부문에 소속되므로 운전자와 일체감이 생기고 현장감독이 쉬운 장점이 있다. 반대로 지휘권을 생산 감독자가 쥐고 있어 생산이 우선시되면 보전작업이 뒤로 밀리고 보전기술을 축적하기 어렵다는 단점이 따라온다.

집중보전은 모든 보전요원을 한 부서에 모아 보전 책임자가 직접 지휘하므로 제조부문 감독자 밑에 두지 않는다.
지역보전은 공장을 몇 개 지역으로 나눠 보전요원을 배치하되 인사·지휘는 보전부문이 맡는다.
절충보전은 집중보전과 부문·지역보전을 함께 쓰는 방식이어서 단일 조직 형태의 장단점으로 설명되지 않는다.

문제 59

표준시간 설정 시 미리 정해진 표를 활용하여 작업자의 동작에 대해 시간을 산정하는 시간 연구법에 해당되는 것은?

1PTS법

2스톱워치법

3워크샘플링법

4실적자료법

정답 및 해설

PTS(Predetermined Time Standard)법은 인간의 기본동작을 세분화하고, 각 동작에 대해 미리 정해진 표준시간표를 적용해 표준시간을 산정하는 시간연구법이다.

실측 없이도 동작 요소별 시간값을 표에서 찾아 조합할 수 있어, 스톱워치로 직접 측정하거나 관찰 비율로 추정하는 다른 시간연구법과 구분된다.

문제 60

다음은 관리도의 사용 절차를 나타낸 것이다. 관리도의 사용 절차를 순서대로 나열한 것은?

1㉠→㉡→㉢→㉣

2㉠→㉢→㉣→㉡

3㉢→㉠→㉡→㉣

4㉢→㉣→㉠→㉡

정답 및 해설

관리도는 관리하려는 제품이나 종류선정 → 관리하여야 할 항목의 선정 → 관리도의 선정 → 시료를 채취하고 측정하여 관리도를 작성의 순서로 사용한다.

가장 먼저 무엇을 관리할 것인지 대상 제품과 종류를 정해야 한다. 대상이 정해져야 그 제품에서 무게·치수·불량 개수 등 어떤 품질특성 항목을 관리할지 고를 수 있기 때문이다.

항목이 확정되면 그 데이터가 계량치인지 계수치인지에 따라 x̄−R 관리도, p 관리도, c 관리도처럼 알맞은 관리도 종류를 고른다. 어떤 관리도를 쓸지 정해진 뒤에야 시료를 채취해 측정하고 타점·관리한계 계산으로 관리도를 완성하므로, 작성은 언제나 마지막 단계다.

전기기능장 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

16년 2회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

35kV 이하의 가공전선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우 지표상(레일면상)의 높이는 몇 m이상이어야 하는가?

46.5

정답 및 해설

35kV 이하 가공전선이 철도 또는 궤도를 횡단할 때 레일면상 높이는 6.5m 이상이어야 한다.

철도·궤도 횡단 구간은 차량 통과 공간을 확보해야 하므로 다른 장소보다 높은 기준을 둔다.

“4”는 발문의 철도·궤도 횡단 조건에서 요구하는 높이에 미치지 못한다.
“5”도 철도·궤도 횡단 조건에서 요구하는 높이에 미치지 못한다.
“6”도 철도·궤도 횡단 조건에서 요구하는 6.5m에 미치지 못한다.

문제 2

사이리스터의 병렬 연결시 발생하는 전류 불평형에 관한 설명으로 틀린 것은?

1자기(磁氣)적으로 결합된 인덕터를 사용하여 전류 분담을 일정하게 한다.

2사이리스터에 저항을 병렬로 연결하여 전류 분담을 일정하게 한다.

3전류가 많이 흐르는 사이리스터는 내부 저항이 감소한다.

4병렬 연결된 사이리스터가 동시에 턴온되기위해서는 점호 펄스의 상승 시간이 빨라야한다.

정답 및 해설

저항을 각 사이리스터에 직렬로 붙이면 전류가 많이 흐르려는 소자일수록 저항에서 전압강하가 커져 전류가 억제되는 방식으로 분담이 균등해진다.

“자기(磁氣)적으로 결합된 인덕터를 사용하여 전류 분담을 일정하게 한다.”는 자기적으로 결합된 인덕터로 전류 분담을 맞추는 옳은 방법이다.
“전류가 많이 흐르는 사이리스터는 내부 저항이 감소한다.”는 옳은 설명으로, 이 때문에 전류가 한쪽으로 더 쏠리려는 경향이 생겨 균류 대책이 필요해진다.
“병렬 연결된 사이리스터가 동시에 턴온되기위해서는 점호 펄스의 상승 시간이 빨라야한다.”도 동시 턴온을 위한 옳은 조건이다.

문제 3

PWM 인버터의 특징이 아닌 것은?

1전압 제어시 응답성이 좋다.

2스위칭 손실을 줄일 수 있다.

3여러 대의 인버터가 직류전원을 공용할 수 있다.

4출력에 포함되어 있는 저차 고조파 성분을 줄일 수 있다.

정답 및 해설

대신 출력 파형의 저차 고조파 성분을 줄이고 응답성을 높이는 대가로 스위칭 손실이 늘어나는 특성을 가진다.

“전압 제어시 응답성이 좋다.”는 PWM 인버터의 옳은 특징이다.
“여러 대의 인버터가 직류전원을 공용할 수 있다.”도 PWM 인버터의 옳은 특징이다.
“출력에 포함되어 있는 저차 고조파 성분을 줄일 수 있다.”도 PWM 인버터의 옳은 특징이다.

문제 4

동기 발전기의 자기 여자 현상의 방지법이 아닌 것은?

1발전기의 단락비를 적게 한다.

2수전단에 변압기를 병렬로 접속한다.

3수전단에 리액턴스를 병렬로 접속한다.

4발전기 여러 대를 모선에 병렬로 접속한다.

정답 및 해설

단락비가 작은 발전기일수록 자기여자 현상이 잘 일어나므로, “발전기의 단락비를 적게 한다.”는 자기여자 방지법이 될 수 없다.

자기여자를 막으려면 오히려 단락비가 큰 발전기를 쓰거나, 충전전류(진상전류)의 영향을 줄여주는 설비를 병렬로 연결해야 한다.

“수전단에 변압기를 병렬로 접속한다.”는 변압기의 지상 여자전류가 충전전류(진상전류)를 일부 상쇄해 자기여자를 억제하는 옳은 방지법이다.
“수전단에 리액턴스를 병렬로 접속한다.”도 진상전류 성분을 상쇄해 자기여자를 억제하는 옳은 방지법이다.
“발전기 여러 대를 모선에 병렬로 접속한다.”도 발전기 측 용량을 늘려 충전전류의 영향을 줄이는 옳은 방지법이다.

문제 5

2진수(10101110)2을 16진수로 변환하면?

1174

21014

3AE

49F

정답 및 해설

2진수 10101110을 16진수로 바꾸면 AE가 된다.

뒤에서부터 4자리씩 끊어 각각을 16진수 한 자리로 바꾸면 된다.
$1010_2=A,\quad1110_2=E$
$10101110_2=AE_{16}$

“174”는 2진수를 16진수가 아니라 10진수로 바꾼 값(128+32+8+4+2)이다.
“1014”는 나뉜 두 자리(1010, 1110)를 16진수 문자로 바꾸지 않고 각 자리의 10진수 값(10, 14)을 그대로 이어 쓴 값이다.
“9F”는 위의 4자리씩 나누는 규칙과 맞지 않는 값이다.

문제 6

송전선로에서 복도체를 사용하는 주된 목적은?

1인덕턴스의 증가

2정전용량의 감소

3코로나 발생의 감소

4전선 표면의 전위 경도의 증가

정답 및 해설

복도체를 사용하는 주된 목적은 코로나 발생을 줄이는 것이다.

여러 가닥으로 나누어 전선의 등가 반지름을 키우면 전선 표면의 전위경도가 낮아져 코로나가 억제되고, 인덕턴스는 줄고 정전용량은 늘어난다.

“인덕턴스의 증가”는 실제 효과와 반대로, 복도체는 인덕턴스를 줄이는 방향으로 작용한다.
“정전용량의 감소”도 실제 효과와 반대로, 복도체는 정전용량을 늘리는 방향으로 작용한다.
“전선 표면의 전위 경도의 증가”도 실제 효과와 반대로, 복도체는 전위경도를 낮추는 방향으로 작용한다.

문제 7

1105

2112

3135

4150

정답 및 해설

선로손실을 최소화하려면 부하의 무효전력을 콘덴서로 완전히 상쇄해야 하므로, 필요한 콘덴서 용량은 150kVar이다.

“105”는 위 식의 결과 150kVar과 맞지 않는 값이다.
“112”도 위 식의 결과와 맞지 않는 값이다.
“135”도 위 식의 결과와 맞지 않는 값이다.

문제 8

선간거리 2D(m), 지름 d(m)인 3상 3선식 가공 전선로의 단위 길이 당 대지정전용량(μF/km)은?

정답 및 해설

정전용량은 $C=\dfrac{0.02413}{\log_{10}\dfrac{4D}{d}}\ \mu\text{F/km}$ 이다. 반지름이 d/2 이므로 log 안의 값이 4D/d 가 된다.

계수가 0.002413 이고 log 안이 D/d 인 보기는 계수가 1/10 로 작고, 선간거리 2D 와 반지름 d/2 도 반영하지 않았다.
log 안이 2D/d 인 보기는 지름 d 를 반지름 자리에 그대로 넣은 값이다.
log 안이 4D/(3d) 인 보기는 분모의 3d 가 반지름 d/2 에서 나올 수 없다.

문제 9

311

412

정답 및 해설

극수 4, 회전수 1800rpm인 이 동기발전기의 무부하 선간전압은 약 11kV이다.

“8”은 계산 결과인 약 11kV와 맞지 않는 값이다.
“9”도 계산 결과와 맞지 않는 값이다.
“12”도 계산 결과와 맞지 않는 값이다.

문제 10

2중 농형전동기가 보통 농형전동기에 비해서 다른 점은?

1기동전류 및 기동토크가 모두 크다.

2기동전류 및 기동토크가 모두 적다.

3기동전류는 적고, 기동토크는 크다.

4기동전류는 크고, 기동토크는 적다.

정답 및 해설

2중 농형전동기는 보통 농형전동기보다 기동전류는 작고 기동토크는 큰 특성을 가진다.

“기동전류 및 기동토크가 모두 크다.”는 기동전류까지 커진다고 한 점이 2중 농형전동기의 실제 특성과 다르다.
“기동전류 및 기동토크가 모두 적다.”는 기동토크까지 작아진다고 한 점이 실제 특성과 다르다.
“기동전류는 크고, 기동토크는 적다.”는 실제와 반대로 서술된 특성이다.

문제 11

다음 그림에서 계기 X가 지시하는 것은?

1영상전압

2역상전압

3정상전압

4정상전류

정답 및 해설

계기 X 는 영상전압을 지시한다. PT 2차 세 권선을 직렬로 이어 한 곳을 연 오픈 델타(개방 Δ) 결선의 열린 양단에 X 가 연결되어 있기 때문이다.

역상전압은 세 상에서 크기가 같고 120°씩 어긋나 세 상의 합이 0 이므로 X 에 나타나지 않는다.
정상전압도 세 상에서 크기가 같고 120°씩 어긋나 합이 0 이므로 X 에 나타나지 않는다.
정상전류는 전류이며, X 는 PT 2차 권선 양단의 전압을 재는 위치에 있다.

문제 12

SCR을 완전히 턴온하여 온상태로 된 후, 양극 전류를 감소시키면 양극 전류의 어떤 값에서 SCR은 온상태에서 오프 상태로 된다. 이 때의 양극 전류는?

1래칭 전류

2유지 전류

3최대 전류

4역저지 전류

정답 및 해설

SCR이 온 상태에서 양극전류를 줄여 나가다가 오프 상태로 바뀌는 경계의 전류는 유지 전류이다.

이미 온 상태인 SCR이 도통을 계속 유지하는 데 필요한 최소 양극 전류가 유지 전류이며, 양극전류가 이보다 낮아지면 SCR은 스스로 꺼진다.

“래칭 전류”는 턴온 직후 도통 상태를 확정 짓는 데 필요한 전류로, 턴온 시점의 조건이지 턴오프 경계의 전류가 아니다.
“최대 전류”는 소자가 견딜 수 있는 상한 전류를 말하는 것으로, 턴오프 경계와는 다른 개념이다.
“역저지 전류”는 역방향 전압이 걸렸을 때 흐르는 누설전류를 말하는 것으로, 온 상태에서의 턴오프 경계와는 다른 개념이다.

문제 13

그림과 같은 회로에서 전압비의 전달함수는?

정답 및 해설

전달함수는 $G(s)=\dfrac{V_2(s)}{V_1(s)}=\dfrac{\frac{1}{LC}}{s^{2}+\frac{1}{LC}}$ 이다. Ls 와 1/Cs 의 전압 분배로 구한다.

직류(s=0)에서는 콘덴서가 개방되고 코일이 단락되므로 G(0)=1 이어야 한다는 점으로 오답을 가를 수 있다.

$\dfrac{1}{LC+Cs}$ 인 보기는 s=0 에서 $\dfrac{1}{LC}$ 가 되어 1 이 되지 않는다.
$\dfrac{sC}{s^{2}(s+LC)}$ 인 보기는 s가 0 에 가까워지면 한없이 커져 1 이 되지 않는다.
$\dfrac{1}{\frac{1}{Ls}+Cs}$ 인 보기는 L 과 C 의 병렬 임피던스 꼴이며 s=0 에서 0 이 된다.

문제 14

자기인덕턴스가 L₁, L₂ 상호인덕턴스가 M인 두 회로의 결합계수가 1인 경우 L₁, L₂, M의 관계는?

1L₁・L₂=M

2L₁・L₂=M³

3L₁・L₂>M²

4L₁・L₂=M²

정답 및 해설

결합계수가 1이면 상호인덕턴스는 M=√(L₁L₂)가 되어, 이를 제곱한 관계인 “L 1 ・L 2 =M 2”가 성립한다.

“L 1 ・L 2 =M”은 지수를 붙이지 않은 관계식으로, 위에서 정리한 식과 맞지 않는다.
“L 1 ・L 2 =M 3”은 지수가 3으로 되어 있어 위에서 정리한 식(지수 2)과 맞지 않는다.
“L 1 ・L 2 >M 2”는 등호가 아닌 부등호 관계로, 결합계수가 1인 완전결합 조건과 맞지 않는다.

문제 15

권수비 50인 단상변압기가 전부하에서 2차 전압이 115V, 전압변동률이 2%라 한다. 1차 단자전압(V)은?

13381

23519

34692

45865

정답 및 해설

권수비 50인 이 변압기의 1차 단자전압은 5865V이다.

“3381”은 위 계산 과정과 맞지 않는 값이다.
“3519”도 위 계산 과정과 맞지 않는 값이다.
“4692”도 위 계산 과정과 맞지 않는 값이다.

문제 16

1터미널 단자

2서비스 캡

3와이어 커넥터

4절연튜브

정답 및 해설

테이프 없이 정션 박스 안에서 전선 상호간을 직접 접속할 때 편리한 재료는 와이어 커넥터이다.

와이어 커넥터는 전선 여러 가닥을 넣고 돌려 끼우는 것만으로 절연과 고정을 동시에 해결해 주는 접속 재료이다.

“터미널 단자”는 전선 끝을 나사로 고정하는 단자여서, 여러 전선을 서로 접속하는 용도와는 다르다.
“서비스 캡”은 인입구 등 옥외 배선의 끝부분을 보호하는 데 쓰이는 재료로, 정션 박스 내부의 전선 상호 접속과는 다르다.
“절연튜브”는 이미 접속된 부분을 감싸 절연하는 재료일 뿐, 전선끼리 접속하는 기능은 없다.

문제 17

10.25

20.51

31.03

42.07

정답 및 해설

철심 코일에 저장되는 전자에너지는 약 0.51 J이다.

'0.25'는 위 식으로 얻은 값과 다르다.
'1.03'은 위 식으로 얻은 값과 다르다.
'2.07'은 위 식으로 얻은 값과 다르다.

문제 18

3복원중(정확한 보기 내용을 아시는분께서는 자유게시판에 등록 부탁 드립니다.)

4복원중(정확한 보기 내용을 아시는분께서는 자유게시판에 등록 부탁 드립니다.)

정답 및 해설

문제 19

전동기의 외함과 권선 사이에 절연상태를 점검하고자 한다. 다음 중 필요한 것은 어느 것인가?

1접지저항계

2전압계

3전류계

4메거

정답 및 해설

전동기 외함과 권선 사이의 절연상태를 점검할 때는 메거를 사용한다.

메거(절연저항계)는 고전압을 인가해 절연물의 저항값을 직접 측정하는 계기로, 절연 열화나 누전 여부를 판단하는 데 쓰인다.

'접지저항계'는 접지전극과 대지 사이의 접지저항을 재는 계기로 권선-외함 간 절연 점검과는 다른 목적이다.
'전압계'는 전압의 크기를 재는 계기로 절연상태 자체를 판단하지 못한다.
'전류계'는 전류의 크기를 재는 계기로 절연상태 자체를 판단하지 못한다.

문제 20

MOS-FET의 드레인 전류는 무엇으로 제어 하는가?

1게이트 전압

2게이트 전류

3소스 전류

4소스 전압

정답 및 해설

MOS-FET의 드레인 전류는 게이트 전압으로 제어된다.

MOS-FET는 전압 제어형 소자로, 게이트-소스 간 전압이 채널의 형성 정도를 결정하고 그에 따라 드레인 전류의 크기가 정해진다.

'게이트 전류'는 게이트가 절연되어 있어 전류가 거의 흐르지 않으므로 제어 변수가 될 수 없다.
'소스 전류'는 드레인 전류를 결정하는 제어 입력이 아니다.
'소스 전압'은 제어 입력인 게이트-소스 간 전압이 아니므로 드레인 전류를 제어하는 양이 아니다.

문제 21

2대의 직류 분권발전기 G₁, G₂를 병렬 운전시킬 때, G1의 부하 분담을 증가시키려면 어떻게 하여야 하는가?

1G₁의 계자를 강하게 한다.

2G₂의 계자를 강하게 한다.

3G₁, G₂의 계자를 똑같이 강하게 한다.

4균압선을 설치한다.

정답 및 해설

G1의 부하 분담을 늘리려면 'G 1 의 계자를 강하게 한다.'가 맞는 조치다.

'G 2 의 계자를 강하게 한다.'는 G2의 기전력을 높여 오히려 G2의 분담을 늘리는 조치다.
'G 1 , G 2 의 계자를 똑같이 강하게 한다.'는 두 기의 기전력을 함께 높이는 것이라 G1의 분담만 늘리는 조치가 아니다.
'균압선을 설치한다.'는 직권·복권 발전기의 병렬운전을 안정시키기 위한 것으로 부하 분담을 조정하는 방법이 아니다.

문제 22

1300

2450

3600

4750

정답 및 해설

필요한 변압기 2차 상전압은 약 600V이다.

반파 정류회로의 직류 평균전압은 $E_d = 0.45E - e$ 로 나타나므로, $E = \dfrac{E_d+e}{0.45} = \dfrac{220+50}{0.45} \approx 600\ \text{V}$ 이다.

'300'은 전파 정류의 평균전압 계수(0.9)를 반파에 잘못 적용하면 나오는 값이라 맞지 않는다.
'450'은 위 계산 결과와 다른 값이라 맞지 않는다.
'750'은 위 계산 결과와 다른 값이라 맞지 않는다.

문제 23

단상 전파 정류회로를 구성한 것으로 옳은 것은?

정답 및 해설

문제 24

1보상권선

2공극

3전기자권선

4보극

정답 및 해설

전기자 반작용과 정류 리액턴스 전압을 함께 상쇄해 불꽃을 없애는 것은 보극이다.

'보상권선'은 전기자 반작용 자체를 줄이는 별도의 권선으로, 정류 리액턴스 전압까지 함께 상쇄하는 역할로 쓰이지는 않는다.
'공극'은 자기회로의 공극일 뿐 전기자 반작용이나 리액턴스 전압을 상쇄하는 구조가 아니다.
'전기자권선'은 오히려 기자력을 발생시키는 원인이 되는 권선으로, 이를 상쇄하는 대상이지 상쇄하는 수단이 아니다.

문제 25

1전기기계기구는 전폐형의 것일 것

2전로의 대지전압은 300V 이하일 것

3케이블을 전기기계기구에 인입할 때에는 인입구에서 케이블이 손상될 우려가 없도록시설할 것

4전기설비에 전기를 공급하는 전로에는 과전류 차단기를 모든 작업자가 쉽게 조작할수 있도록 설치할 것

정답 및 해설

'전기기계기구는 전폐형의 것일 것'은 화약류 저장소 전기설비의 시설기준에 해당한다.
'전로의 대지전압은 300V 이하일 것'은 화약류 저장소 전기설비의 시설기준에 해당한다.
'케이블을 전기기계기구에 인입할 때에는 인입구에서 케이블이 손상될 우려가 없도록시설할 것'은 화약류 저장소 전기설비의 시설기준에 해당한다.

문제 26

가로 25m, 세로 8m 되는 면적을 갖는 상가에 사용전압 220V, 15A 분기회로로 할 때, 표준 부하에 의하여 분기회로수를 구하면 몇 회로로 하면 되는가?

11 회로

22 회로

33 회로

44 회로

정답 및 해설

표준부하로 구한 분기회로수는 2회로이다.

'1 회로'는 위에서 구한 값보다 작아 필요한 용량을 감당하지 못한다.
'3 회로'는 계산으로 나온 값보다 많아 과다 산정한 회로수다.
'4 회로'는 계산으로 나온 값보다 많아 과다 산정한 회로수다.

문제 27

그림의 트랜지스터 회로에 5V 펄스 1개를 R_B저항을 통하여 인가하면 출력 파형 V₀는?

정답 및 해설

0 에서 +5V 로 짧게 한 번 올라가는 파형은 입력과 같은 방향이라 반전이 반영되지 않았다.
0 에서 +5V 로 길게 한 번 올라가는 파형도 입력과 같은 방향이며 폭도 입력 펄스와 다르다.
+5V 펄스가 여러 번 반복되는 파형은 펄스 1개 입력에서 나올 수 없다.

문제 28

전력 원선도의 가로축과 세로축은 각각 무엇을 나타내는가?

1단자 전압과 단락 전류

2단락 전류와 피상 전력

3단자 전압과 유효 전력

4유효 전력과 무효 전력

정답 및 해설

전력 원선도의 가로축과 세로축은 각각 유효전력과 무효전력을 나타낸다.

'단자 전압과 단락 전류'는 전압과 전류를 축으로 삼은 것이라 유효전력·무효전력을 두 축으로 하는 전력 원선도와 다르다.
'단락 전류와 피상 전력'은 전류와 피상전력을 축으로 삼은 것이라 전력 원선도의 축과 다르다.
'단자 전압과 유효 전력'은 무효전력 대신 단자전압을 축으로 삼은 것이라 전력 원선도의 축과 맞지 않는다.

문제 29

그림과 같은 회로에서 저항 R₂에 흐르는 전류는 약 몇 A인가?

10.066

20.096

30.483

40.655

정답 및 해설

R2 에 흐르는 전류는 약 0.066A 이다. a 를 기준(0V)으로 b 점 전위를 구해 R2 로 나눈다.

0.096 을 넣으면 Vb = 1.92V 이고, 이때 $i_1+i_3=\dfrac{2-1.92}{100}+\dfrac{6-1.92}{80}\approx0.052\ \text{A}$ 로 i2 와 같지 않아 b 점에서 키르히호프 전류 법칙을 만족하지 않는다.
0.483 이면 Vb = 9.66V 로 두 기전력 중 큰 6V 보다 높아, 윗·아랫 가지 전류가 모두 b 에서 빠져나가므로 R2 로 전류를 공급할 수 없다.
0.655 이면 Vb = 13.1V 로 역시 6V 를 넘어 같은 이유로 불가능하다.

문제 30

부하를 일정하게 유지하고 역률 1로 운전중인 동기전동기의 계자전류를 감소시키면?

1아무 변동이 없다.

2콘덴서로 작용한다.

3뒤진 역률의 전기자 전류가 증가한다.

4앞선 역률의 전기자 전류가 증가한다.

정답 및 해설

계자전류를 감소시키면 뒤진 역률의 전기자 전류가 증가한다.

역률 1로 운전 중인 동기전동기는 부족여자로 가면 지상(뒤진) 역률로 바뀌면서 위상특성곡선(V곡선)을 따라 전기자 전류가 다시 커진다.

'아무 변동이 없다.'는 계자전류 변화가 전기자 전류와 역률에 뚜렷한 변화를 일으킨다는 점과 맞지 않는다.
'콘덴서로 작용한다.'는 오히려 계자전류를 늘려 과여자로 갈 때 나타나는 진상(콘덴서적) 특성이다.
'앞선 역률의 전기자 전류가 증가한다.'는 계자전류를 늘리는 과여자 쪽에서 나타나는 현상으로 감소시키는 경우와는 반대 방향이다.

문제 31

엔트런스 캡의 주된 사용 장소는 다음 중 어느 것인가?

1저압 인입선 공사시 전선관 공사로 넘어갈 때 전선관의 끝부분

2케이블 헤드를 시공할 때 케이블 헤드의 끝 부분

3케이블 트레이 끝부분의 마감재

4부스 덕트 끝부분의 마감재

정답 및 해설

엔트런스 캡은 '저압 인입선 공사시 전선관 공사로 넘어갈 때 전선관의 끝부분'에 주로 사용된다.

엔트런스 캡은 저압 인입선이 전선관 공사 구간으로 넘어갈 때 전선관 끝부분에 씌워 빗물이 관 내부로 흘러들지 못하게 막는 부속이다.

'케이블 헤드를 시공할 때 케이블 헤드의 끝 부분'은 케이블 말단 처리부로 엔트런스 캡을 쓰는 자리가 아니다.
'케이블 트레이 끝부분의 마감재'는 케이블 트레이의 마감재로 전선관 끝에 씌우는 엔트런스 캡과 쓰임이 다르다.
'부스 덕트 끝부분의 마감재'는 부스덕트의 마감재로 전선관 끝에 씌우는 엔트런스 캡과 쓰임이 다르다.

문제 32

175

287

390

497

정답 및 해설

효율이 최대가 되는 부하율은 약 87%이다.

변압기는 철손과 동손이 같아질 때 효율이 최대가 되므로, $x = \sqrt{\dfrac{P_i}{P_c}} = \sqrt{\dfrac{150}{200}} \approx 0.866$ , 즉 약 87%가 된다.

'75'는 제곱근을 취하지 않고 철손·동손의 비를 그대로 백분율로 쓰면 나오는 값(75%)이라 맞지 않는다.
'90'은 위 계산으로 얻은 값과 다르다.
'97'은 위 계산으로 얻은 값과 다르다.

문제 33

정류회로에서 교류 입력 상(phase) 수를 크게 했을 경우의 설명으로 옳은 것은?

1맥동 주파수와 맥동률이 모두 증가한다.

2맥동 주파수와 맥동률이 모두 감소한다.

3맥동 주파수는 증가하고 맥동률은 감소한다.

4맥동 주파수는 감소하고 맥동률은 증가한다.

정답 및 해설

정류회로의 입력 상수를 늘리면 맥동 주파수는 증가하고 맥동률은 감소한다.

한 주기 동안 정류되는 펄스의 수가 상수에 비례해 늘어나므로 맥동 주파수는 커지고, 출력 파형이 직류에 가까워지면서 맥동률은 작아진다.

'맥동 주파수와 맥동률이 모두 증가한다.'는 맥동률이 감소한다는 점과 맞지 않는다.
'맥동 주파수와 맥동률이 모두 감소한다.'는 맥동 주파수가 증가한다는 점과 맞지 않는다.
'맥동 주파수는 감소하고 맥동률은 증가한다.'는 맥동 주파수와 맥동률의 증감 방향을 서로 뒤바꾼 설명이다.

문제 34

수전단 전압 66kV, 전류 100A, 선로저항 10Ω, 선로 리액턴스 15Ω, 수전단 역률 0.8인 단거리 송전선로의 전압강하율은 약 몇 %인가?

11.34

21.82

32.26

42.58

정답 및 해설

이 송전선로의 전압강하율은 약 2.58%이다.

'1.34'는 위 계산으로 얻은 전압강하율과 다른 값이다.
'1.82'는 위 계산으로 얻은 전압강하율과 다른 값이다.
'2.26'은 위 계산으로 얻은 전압강하율과 다른 값이다.

문제 35

3300/110V 계기용 변압기(PT)의 2차측 전압을 측정하였더니 105V였다. 1차측 전압은 몇 V 인가?

13450

23300

33150

43000

정답 및 해설

1차측 전압은 약 3150V이다.

계기용 변압기의 변압비는 $\dfrac{3300}{110} = 30$ 이므로, 실측한 2차 전압에 이 비를 곱하면 $V_1 = 105\times30 = 3150\ \text{V}$ 가 된다.

'3300'은 정격 1차 전압 그 자체로, 실측된 2차 전압 105V를 반영하지 않은 값이다.
'3450'은 위 비례식으로 얻은 값과 다르다.
'3000'은 위 비례식으로 얻은 값과 다르다.

문제 36

전기자 전류 20A일 때 100N·m의 토크를 내는 직류 직권 전동기가 있다. 전기자 전류가 40A로 될 때 토크는 약 몇 kg·m 인가?

120.4

240.8

361.2

481.6

정답 및 해설

전기자 전류가 40A로 되면 토크는 약 40.8kg·m가 된다.

'20.4'는 토크가 전류에 단순 비례한다고 보아 제곱 관계를 반영하지 않으면 나오는 값이라 맞지 않는다.
'61.2'는 위 계산 결과와 다른 값이다.
'81.6'은 위 계산 결과와 다른 값이다.

문제 37

그림과 같은 회로에서 스위치 S를 t=0에서 닫았을 때

이다. L의 값은 몇 H인가?

10.5

21.0

31.25

정답 및 해설

L 은 2H 이다. 스위치를 닫은 순간 코일 전압을 전류 변화율로 나눈 값이 인덕턴스이다.

그림에 주어진 조건은 $(V_L)_{t=0}=60\ \text{V}$ , $\left(\dfrac{di}{dt}\right)_{t=0}=30\ \text{A/s}$ 이다.
$V_L=L\dfrac{di}{dt}$
$L=\dfrac{60}{30}=2\ \text{H}$

0.5 는 60/30 을 거꾸로 30/60 으로 나눈 값이다.
1.0 을 넣으면 $V_L=1.0\times30=30\ \text{V}$ 로 주어진 60V 와 맞지 않는다.
1.25 를 넣으면 $V_L=1.25\times30=37.5\ \text{V}$ 로 60V 와 맞지 않는다.

문제 38

다음 논리식을 간략화 하면?

4B+AC

정답 및 해설

주어진 논리식을 간략화하면 $F = A + \overline{B}\,\overline{C}$ 가 된다.

$AB + \overline{C}$ 는 A = 1, B = 0, C = 1(원식의 $A\overline{B}C$ 항)을 넣으면 0 이 되는데 원식은 1 이므로 같은 식이 아니다.
$AB + \overline{B}\,\overline{C}$ 도 A = 1, B = 0, C = 1 을 넣으면 0 이 되어 원식과 다르다.
"B+AC" 는 A = B = C = 0 을 넣으면 0 인데 원식은 $\overline{A}\,\overline{B}\,\overline{C}$ 항 때문에 1 이므로 같은 식이 아니다.

문제 39

단상 3선식 220/440V 전원에 다음과 같이 부하가 접속 되었을 경우 설비 불평형률은 약 몇 %인가?

123.3

226.2

332.6

442.5

정답 및 해설

설비 불평형률은 약 23.3% 이다.

26.2 를 식에 넣으면 분자가 $4.3 \times 0.262 \approx 1.13\,\text{kVA}$ 여야 하는데, 그림의 두 쪽 부하 차는 1.0kVA 이므로 맞지 않는다.
32.6 이면 분자가 약 1.40kVA 여야 하므로 그림의 부하 차 1.0kVA 와 맞지 않는다.
42.5 이면 분자가 약 1.83kVA 여야 하므로 역시 그림의 부하 차 1.0kVA 와 맞지 않는다.

문제 40

평행판 콘덴서에서 전압이 일정한 경우 극판 간격을 2배로 하면 내부의 전계의 세기는 어떻게 되는가?

14배로 된다.

22배로 된다.

31/4로 된다.

41/2로 된다.

정답 및 해설

극판 간격을 2배로 하면 전계의 세기는 1/2로 된다.

'4배로 된다.'는 간격이 늘어나면 전계가 커진다고 본 것이라 반비례 관계와 반대된다.
'2배로 된다.'는 간격이 늘어나면 전계가 커진다고 본 것이라 반비례 관계와 반대된다.
'1/4로 된다.'는 간격이 2배가 아니라 4배가 될 때 나오는 비율이다.

문제 41

1전류 차단기가 없는 경우

2정격 출력이 0.2kW 이하인 경우

3정격 출력이 2kW 이상인 경우

4전동기 출력이 0.5kW이며, 취급자가 감시할수 없는 경우

정답 및 해설

과전류 보호장치를 시설하지 않아도 되는 경우는 '정격 출력이 0.2kW 이하인 경우'이다.

옥내 전동기의 과부하 보호장치는 정격 출력이 0.2kW 이하인 전동기에는 시설을 생략할 수 있다.

'전류 차단기가 없는 경우'는 보호장치 생략 조건에 해당하지 않는다.
'정격 출력이 2kW 이상인 경우'는 출력이 생략 기준보다 큰 전동기라 생략 조건에 해당하지 않는다.
'전동기 출력이 0.5kW이며, 취급자가 감시할수 없는 경우'는 출력이 생략 기준보다 크고 취급자가 상시 감시할 수 있는 경우도 아니므로 생략 조건에 해당하지 않는다.

문제 42

500lm의 광속을 발산하는 전등 20개를 1000m²방에 점등하였을 경우 평균조도는 약 몇 lx인 가? (단, 조명률은 0.5, 감광 보상률은 1.5이다.)

13.33

24.24

35.48

46.67

정답 및 해설

이 방의 평균조도는 약 3.33lx이다.

조명률과 감광보상률을 반영한 조도는 $E = \dfrac{FUN}{AD} = \dfrac{500\times20\times0.5}{1000\times1.5} \approx 3.33\ \text{lx}$ 로 구해진다.

'6.67'은 조명률(0.5)을 반영하지 않고 1로 두면 나오는 값이라 맞지 않는다.
'4.24'는 위 계산으로 얻은 값과 다르다.
'5.48'은 위 계산으로 얻은 값과 다르다.

문제 43

1부하 전압

2절연내력 전압

3정격주파 전압

4임피던스 전압

정답 및 해설

이때의 1차측 전압을 임피던스 전압이라 한다.

'부하 전압'은 실제 부하를 걸고 운전할 때 걸리는 전압을 가리켜 단락시험의 조건과는 다른 개념이다.
'절연내력 전압'은 절연이 파괴되는 한계를 확인하는 시험에서 쓰이는 전압으로 단락시험과는 목적이 다르다.
'정격주파 전압'은 정격 주파수에서의 정상 정격전압을 뜻할 뿐, 단락시험에서 정격전류를 흘리는 데 필요한 낮은 전압을 가리키지 않는다.

문제 44

다음 논리식을 간소화 하면?

3F=A+B

정답 및 해설

논리식을 간소화하면 F=A+B 가 된다.

드모르간 정리로 바깥 부정선을 풀면 $\overline{(\overline{A} + B)} + B = A\overline{B} + B$ 이고, $A\overline{B} + B = A + B$ 이므로 결과는 $A + B$ 이다.

$F = \overline{A} + B$ 는 A = 1, B = 0 을 넣으면 0 인데 원식은 $A\overline{B} = 1$ 이라 1 이므로 같은 식이 아니다.
$F = A + \overline{B}$ 는 A = 0, B = 1 을 넣으면 0 인데 원식은 B 항 때문에 1 이므로 같은 식이 아니다.
$F = \overline{A} + \overline{B}$ 는 A = B = 1 을 넣으면 0 인데 원식은 1 이므로 같은 식이 아니다.

문제 45

접지재료의 구비 조건이 아닌 것은?

1전류용량

2내부식성

3시공성

4내전압성

정답 및 해설

접지재료의 구비 조건이 아닌 것은 '내전압성'이다.

'전류용량'은 고장전류를 감당할 수 있어야 한다는 점에서 실제로 요구되는 조건이다.
'내부식성'은 매설된 상태로 오래 견뎌야 하므로 실제로 요구되는 조건이다.
'시공성'은 현장에서 쉽게 시공될 수 있어야 한다는 점에서 실제로 요구되는 조건이다.

문제 46

인버터 제어라고도 하며 유도전동기에 인가되는 전압과 주파수를 변환시켜 제어하는 방식은?

1VVVF 제어방식

2궤환 제어방식

31단속도 제어방식

4워드레오나드 제어방식

정답 및 해설

전압과 주파수를 함께 변환해 제어하는 방식은 VVVF 제어방식이다.

'궤환 제어방식'은 출력을 검출해 입력을 보정하는 제어 방식을 가리킬 뿐 전압·주파수 변환 자체를 뜻하지 않는다.
'1단속도 제어방식'은 전압과 주파수를 함께 가변하는 인버터 제어를 가리키는 명칭이 아니다.
'워드레오나드 제어방식'은 발전기-전동기 조합으로 전압을 조정하는 직류 전동기용 제어 방식이라 유도전동기의 전압·주파수 변환과는 다르다.

문제 47

1100

2150

3200

4250

정답 및 해설

부하저항에서 소비되는 전력은 250W 이다.

출력전압은 듀티비로 정해진다.
$V_o = \dfrac{V_s}{1 - D} = \dfrac{20}{1 - 0.6} = 50\,\text{V}$
$P = \dfrac{V_o^{2}}{R} = \dfrac{50^{2}}{10} = 250\,\text{W}$

100W 라면 $V_o = \sqrt{100 \times 10} \approx 31.6\,\text{V}$ 이고, 이때 필요한 듀티비는 $1 - 20/31.6 \approx 0.37$ 이라 주어진 0.6 과 맞지 않는다.
150W 라면 $V_o \approx 38.7\,\text{V}$ , 듀티비 약 0.48 이 되어 0.6 과 맞지 않는다.
200W 라면 $V_o \approx 44.7\,\text{V}$ , 듀티비 약 0.55 가 되어 0.6 과 맞지 않는다.

문제 48

인버터의 스위칭 소자와 역병렬 접속된 다이오드에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?

1스위칭 소자에 내장된 다이오드이다.

2부하에서 전원으로 에너지가 회생될 때 경로가 된다.

3스위칭 소자에 걸리는 전압 스트레스를 줄이기 위한 것이다.

4스위칭 소자의 역방향 누설 전류를 흐르게 하기 위한 경로이다.

정답 및 해설

인버터 스위칭 소자에 역병렬로 붙인 다이오드는 부하에서 전원으로 에너지가 회생될 때 경로가 된다.

'스위칭 소자에 내장된 다이오드이다.'는 이 다이오드를 소자 내부의 부속물로만 규정한 것이라 회생 경로를 마련한다는 기능적 설명과는 다르다.
'스위칭 소자에 걸리는 전압 스트레스를 줄이기 위한 것이다.'는 전압 스트레스 완화가 아니라 전류가 흐를 경로를 마련하는 것이 이 다이오드의 핵심 역할이다.
'스위칭 소자의 역방향 누설 전류를 흐르게 하기 위한 경로이다.'는 역방향 누설전류를 위한 통로가 아니라 순방향으로 회생전류를 흘리기 위한 통로라는 점과 다르다.

문제 49

저압 옥내 배선을 금속관 공사에 의하여 시설하는 경우에 대한 설명으로 옳은 것은?

1전선은 옥외용 비닐절연전선을 사용하여야 한다.

2전선을 굵기에 관계없이 연선을 사용하여야 한다.

3콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 1.2㎜이상이어야 한다.

4옥내 배선의 사용전압이 교류 600V 이하인 경우 관에는 제3종 접지공사를 하여야 한다.

정답 및 해설

저압 옥내배선의 금속관 공사에서 옳은 설명은 '콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 1.2㎜이상이어야 한다.'이다.

금속관 공사에서 콘크리트에 매설하는 관은 두께 1.2㎜ 이상인 것을 쓰도록 정하고 있다.

'전선은 옥외용 비닐절연전선을 사용하여야 한다.'는 금속관 공사에 쓰는 절연전선에서 옥외용 비닐절연전선이 제외된다는 점과 맞지 않는다.
'전선을 굵기에 관계없이 연선을 사용하여야 한다.'는 일정 굵기 이하에서는 단선도 쓸 수 있다는 점과 맞지 않는다.
'옥내 배선의 사용전압이 교류 600V 이하인 경우 관에는 제3종 접지공사를 하여야 한다.'는 금속관 공사의 접지 기준으로 옳은 설명이 아니다.

문제 50

크기가 다른 3개의 저항을 병렬로 연결했을 경우의 설명으로 옳은 것은?

1각 저항에 흐르는 전류는 모두 같다.

2각 저항에 걸리는 전압은 모두 같다.

3합성 저항값은 각 저항의 합과 같다.

4병렬연결은 도체저항의 길이를 늘이는 것과 같다.

정답 및 해설

병렬로 연결된 저항에서는 각 저항에 걸리는 전압이 모두 같다.

병렬회로는 모든 저항의 양 끝이 같은 두 마디에 연결되므로 전압이 공통으로 걸리고, 전류는 각 저항값에 반비례해 갈라져 흐른다.

'각 저항에 흐르는 전류는 모두 같다.'는 저항이 서로 다르면 흐르는 전류도 서로 달라진다는 점과 맞지 않는다.
'합성 저항값은 각 저항의 합과 같다.'는 합성저항이 오히려 가장 작은 저항보다도 작아진다는 병렬 합성저항의 성질과 맞지 않는다.
'병렬연결은 도체저항의 길이를 늘이는 것과 같다.'는 병렬연결이 도체의 단면적을 늘리는 것과 같다는 성질을 길이를 늘이는 것으로 잘못 설명한 것이다.

문제 51

그림과 같은 회로의 기능은?

1크기 비교기

2디멀티플렉서

3홀수 패리티 비트 발생기

42진 코드의 그레이코드 변환기

정답 및 해설

그림의 회로는 2진 코드의 그레이코드 변환기이다.

"크기 비교기"는 두 수의 대소(큼·같음·작음)를 판정 결과로 내야 하는데, 이 회로의 출력은 이웃 비트끼리의 XOR 값 4개일 뿐이다.
"디멀티플렉서"는 선택 입력에 따라 하나의 데이터를 여러 출력 중 하나로 보내야 하는데, 이 회로에는 선택 입력이 없고 네 출력이 모두 동시에 정해진다.
"홀수 패리티 비트 발생기"라면 A~D 전체를 XOR 한 값 하나(또는 그 반전)를 내야 하는데, 이 회로는 이웃한 두 비트만 XOR 한 출력을 따로 낸다.

문제 52

지중에 매설되어 있는 케이블의 전식(전기적인 부식)을 방지하기 위한 대책이 아닌 것은?

1희생 양극법

2외부 전원법

3선택 배류법

4자립 배양법

정답 및 해설

지중 케이블의 전식 방지대책이 아닌 것은 '자립 배양법'이다.

전식 방지에는 희생 금속을 이용하거나 외부에서 전원을 가해 전위를 조정하거나, 배류선을 이용해 누설전류를 회수하는 방법이 실제로 쓰인다.

'희생 양극법'은 실제로 쓰이는 방식으로, 케이블보다 이온화 경향이 큰 금속을 붙여 대신 부식시키는 방법이다.
'외부 전원법'은 실제로 쓰이는 방식으로, 외부 전원을 가해 케이블을 음극화하는 방법이다.
'선택 배류법'은 실제로 쓰이는 방식으로, 누설전류를 배류선을 통해 선택적으로 되돌리는 방법이다.

문제 53

지선과 지선용 근가를 연결하는 금구는?

1U볼트

2지선 롯트

3볼쇄클

4지선 밴드

정답 및 해설

문제 54

유도 전동기의 슬립이 커지면 커지는 것은?

1회전수

22차 주파수

32차 효율

4기계적 출력

정답 및 해설

유도전동기의 슬립이 커지면 2차 주파수가 커진다.

2차 주파수는 $f_2 = sf_1$ 로 슬립에 비례하므로, 슬립이 커질수록 회전자에 유기되는 주파수도 커진다.

'회전수'는 $N = (1-s)N_s$ 이므로 슬립이 커질수록 줄어든다.
'2차 효율'은 $\eta_2 = 1-s$ 이므로 슬립이 커질수록 줄어든다.
'기계적 출력'은 $P_0 = (1-s)P_2$ 이므로 같은 2차 입력에서 슬립이 커질수록 줄어든다.

문제 55

정답 및 해설

이항분포의 확률은 $P(x) = \binom{n}{x} P^{x} (1 - P)^{n - x}$ 로 구한다.

$P(x) = \dfrac{n!}{x!(n - x)!}$ 인 보기는 경우의 수 $\binom{n}{x}$ 만 있고 확률 $P^{x}(1 - P)^{n - x}$ 가 빠져 있어 값이 1 보다 커질 수 있으므로 확률식이 아니다.
$P(x) = e^{-x} \cdot \dfrac{(nP)^{x}}{x!}$ 로 적힌 보기는 지수함수와 $(nP)^{x}/x!$ 로 된 푸아송 분포 꼴의 식이지 이항분포 식이 아니다.
분자에 $\binom{NP}{x}\binom{N - NP}{n - x}$ , 분모에 $\binom{N}{n}$ 가 있는 보기는 로트 크기 N 이 들어간 초기하분포 식으로, 이항분포 식이 아니다.

문제 56

다음 표는 어느 자동차 영업소의 월별 판매 실적을 나타낸 것이다. 5개월 단순이동평균법으로 6월의 수요를 예측하면 몇 대인가?

1120대

2130대

3140대

4150대

정답 및 해설

1월부터 5월까지 판매량 100 · 110 · 120 · 130 · 140대를 단순평균한 120대가 6월 예측값이다.

5개월 단순이동평균법은 직전 5개월 실적에 동일한 가중치를 주어 평균한다.
예측값 = (100 + 110 + 120 + 130 + 140) ÷ 5
= 600 ÷ 5 = 120대

문제 57

샘플링에 관한 설명으로 틀린 것은?

1취락 샘플링에서는 취락 간의 차는 작게, 취락 내의 차는 크게 한다.

2제조공정의 품질특성에 주기적인 변동이 있는 경우 계통 샘플링을 적용하는 것이 좋다.

3시간적 또는 공간적으로 일정 간격을 두고 샘플링을 하는 방법을 계통 샘플링이라고 한다.

4모집단을 몇 개의 층으로 나누어 각 층마다 랜덤하게 시료를 추출하는 것을 층별 샘플링 이라고 한다.

정답 및 해설

따라서 품질특성에 주기적 변동이 있는 공정에는 계통 샘플링이 오히려 부적합하며, 이 경우는 다른 샘플링 방법을 검토해야 한다.

문제 58

다음 내용은 설비보전조직에 대한 설명이다. 어떤 조직의 형태에 대한 설명인가?

1집중보전

2지역보전

3부문보전

4절충보전

정답 및 해설

보전작업자를 조직상 각 제조부문의 감독자 밑에 두는 형태는 부문보전이다.

집중보전은 모든 보전요원을 한 부서에 모아 보전 책임자가 직접 지휘하므로 제조부문 감독자 밑에 두지 않는다.
지역보전은 공장을 몇 개 지역으로 나눠 보전요원을 배치하되 인사·지휘는 보전부문이 맡는다.
절충보전은 집중보전과 부문·지역보전을 함께 쓰는 방식이어서 단일 조직 형태의 장단점으로 설명되지 않는다.

문제 59

표준시간 설정 시 미리 정해진 표를 활용하여 작업자의 동작에 대해 시간을 산정하는 시간 연구법에 해당되는 것은?

1PTS법

2스톱워치법

3워크샘플링법

4실적자료법

정답 및 해설

실측 없이도 동작 요소별 시간값을 표에서 찾아 조합할 수 있어, 스톱워치로 직접 측정하거나 관찰 비율로 추정하는 다른 시간연구법과 구분된다.

문제 60

다음은 관리도의 사용 절차를 나타낸 것이다. 관리도의 사용 절차를 순서대로 나열한 것은?

1㉠→㉡→㉢→㉣

2㉠→㉢→㉣→㉡

3㉢→㉠→㉡→㉣

4㉢→㉣→㉠→㉡

정답 및 해설