[전기기능장 필기] 18년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

유도성 부하의 임피던스와 역률을 먼저 구한다. 유효전력 $P = VI\cos\phi = 1800\text{W}$이므로 $\cos\phi = \frac{1800}{100 \times 30} = 0.6$이다. 이로부터 $\sin\phi = 0.8$이고, 무효전력은 $Q_L = VI\sin\phi = 100 \times 30 \times 0.8 = 2400\text{VAR}$이다.
병렬 콘덴서로 합성역률을 100%로 만들려면 콘덴서의 무효전력이 유도성 부하의 무효전력과 같아야 한다. 즉 $Q_C = Q_L = 2400\text{VAR}$이어야 한다.
콘덴서의 용량성 리액턴스를 $X_C$라 하면 $Q_C = \frac{V^2}{X_C}$이므로 $2400 = \frac{100^2}{X_C}$에서 $X_C = \frac{10000}{2400} =$이다.

병렬회로이므로 어드미턴스로 계산한다. Y=√(1/r²+1/X²)=√(1/9+1/16)=√(25/144)=5/12, 이때 컨덕턴스 성분은 G=1/r=1/3이므로 역률 cosθ=G/Y=(1/3)/(5/12)=4/5=0.8이 되어 정답은 0.8이다.

그림은 R·L·C 세 소자가 전원 단자에 모두 병렬로 연결된 RLC 병렬 공진회로이며, 옳지 않은 설명은 "R이 작을수록 Q가 커진다."이다.
병렬 공진 시 L에 흐르는 전류와 입력 전류(R에 흐르는 전류)의 비가 전류확대율이다.
$Q=\dfrac{I_L}{I}=\dfrac{V/\omega_0 L}{V/R}=\dfrac{R}{\omega_0 L}=R\sqrt{\dfrac{C}{L}}$
따라서 Q는 R에 비례하므로 R이 클수록 커진다.
"공진 시 입력 어드미턴스는 매우 작아진다."는 옳다. 공진에서 L과 C의 서셉턴스가 상쇄되어 어드미턴스가 $1/R$ 로 최소가 된다.
"공진 주파수 이하에서의 입력 전류는 전압보다 위상이 뒤진다."는 옳다. $\omega\lt\omega_0$ 이면 $1/\omega L\gt\omega C$ 로 유도성 전류가 우세해 전류가 뒤진다.
"공진 시 L 또는 C를 흐르는 전류는 입력 전류 크기의 Q배가 된다."는 옳다. 위 정의식 그대로 $I_L=I_C=QI$ 이다.

환상 솔레노이드(토로이달 솔레노이드)의 중심선에서 자계의 세기는 $H = \frac{NI}{2\pi a}$ 공식으로 구한다. 여기서 N은 총 권수, I는 전류, a는 원환 중심선의 반지름이다. 주어진 값을 대입하면 $H = \frac{1000 \times 0.020}{2\pi \times 0.050} = \frac{20}{0.314} \approx 63.7 \text{ AT/m}$이다. 따라서 정답은 63.7 AT/m이다.

전압원 10V는 이상적 전압원이므로 병렬 연결된 전류원과 무관하게 저항 양단 전압을 고정하지 않고, 두 전류원의 전류가 KCL에 의해 저항으로 합쳐져 흐른다. 두 전류원 모두 위쪽(저항 쪽)으로 전류를 공급하는 방향이므로 저항에 흐르는 전류는 $5\text{A} + 10\text{A} = 15\text{A}$가 된다.

JK-FF의 여기표(excitation table)에서 Qn=0 → Qn+1=1로 천이하는 경우를 찾는다. J=1,K=0이면 세트되어 Q=1이 되고, J=1,K=1이면 토글되어 0→1이 되므로 두 경우 모두 J=1이면 만족되고 K는 결과에 영향을 주지 않아 K=x가 된다. 따라서 필요입력은 J=1, K=x이다.

사선부분의 평균값은 약 27.17V이다. 사선부분은 반파 정류파 중 π/4 ~ π 구간(위상각 45°~180°)의 파형이다.
평균값은
$V_{avg}=\frac{1}{\pi}\int_{\pi/4}^{\pi} V_m\sin\theta\,d\theta$
이며, $\int \sin\theta\,d\theta=-\cos\theta$이므로
$V_{avg}=\frac{V_m}{\pi}[-\cos\pi-(-\cos\frac{\pi}{4})]=\frac{V_m}{\pi}(1+0.707)$
이다.
여기서 최대값 $V_m=100$V를 대입하면 $V_{avg}=\frac{100}{\pi}\times1.707\approx54.35$이지만, 이는 전체 반파 구간(0~π) 대비 평균이 아니라 전체 주기(0~2π)에 대한 평균값으로 계산해야 하므로
$V_{avg}=\frac{100}{2\pi}\times1.707\approx27.19$V가 된다.

콘덴서를 병렬로 연결하면 합성용량은 각 용량의 합인 C 1 +C 2 이다.
병렬 연결에서는 두 콘덴서에 같은 전압 V가 걸리므로 전체 전하는 두 전하의 합이다.
$Q=C_1V+C_2V=(C_1+C_2)V\;\Rightarrow\;C=C_1+C_2$
"C 1 C 2"는 두 용량의 곱으로, 단위가 용량의 제곱이 되어 합성용량이 될 수 없다.
분모가 $C_1+C_2$, 분자가 $C_1C_2$ 인 그림 보기는 직렬 연결의 합성용량이다.
분모가 $C_1C_2$, 분자가 $C_1+C_2$ 인 그림 보기는 직렬 합성용량의 역수로, 단위가 용량의 역수가 되어 합성용량이 될 수 없다.

이 회로의 4단자 정수는 A=1/n, B=nZ, C=0, D=n 인 행렬이다.
그림은 단자 1 쪽에 직렬 임피던스 Z가 있고, 그 뒤에 권수비 1:n 인 이상 변압기가 이어진 종속 접속이다. 두 부분의 관계식을 차례로 연결한다.
직렬 Z에서 $V_1=V+ZI_1$, 이상 변압기에서 $V=\dfrac{V_2}{n}$, $I_1=nI_2$ 이므로
$V_1=\dfrac{1}{n}V_2+nZ\,I_2,\quad I_1=0\cdot V_2+n\,I_2$
회로에 병렬 소자가 없어 출력단을 개방하면 입력 전류도 0이 되므로 C는 반드시 0이어야 한다.
A=n, B=0, C=Z, D=1/n 인 보기는 C가 0이 아니고 A·D 가 변압기 1:n 과 거꾸로 되어 있다.
A=0, B=1/n, C=nZ, D=1 인 보기는 C가 0이 아니며 $AD-BC=-Z$ 로 가역 회로 조건 $AD-BC=1$ 도 만족하지 않는다.
A=n, B=0, C=Z/n, D=Z 인 보기는 C가 0이 아니며 $AD-BC=nZ$ 로 가역 회로 조건을 만족하지 않는다.

코일 전압은 6πcos(π/6)t [V]이다.
그림은 전류원 12sin(π/6)(A)에 0.1Ω 저항과 3H 코일이 직렬로 연결된 회로이다. 그림 표기에는 시간 t 가 빠져 있으나 보기와 같이 $i=12\sin\dfrac{\pi}{6}t\,\text{[A]}$ 로 본다. 전류원이 회로 전류를 정하므로 저항값과 관계없이 코일 전류는 전원 전류와 같다.
$v_L=L\dfrac{di}{dt}=3\times12\times\dfrac{\pi}{6}\cos\dfrac{\pi}{6}t=6\pi\cos\dfrac{\pi}{6}t\,\text{[V]}$
코일 전압은 전류를 미분한 값이므로 cos 파형(전류보다 90° 앞섬)이 된다.
$2\pi\sin\dfrac{\pi}{6}t$ 보기는 전류와 같은 sin 파형이라 코일 전압이 될 수 없다.
$4\pi\cos\dfrac{\pi}{6}t$ 보기는 진폭이 $LI_m\omega=6\pi$ 와 맞지 않는다.
$12\pi\sin\dfrac{\pi}{6}t$ 보기는 전류와 같은 sin 파형이라 코일 전압이 될 수 없다.

코일에 흐르는 전류와 콘덴서 양단의 전압은 급격히 변할 수 없다.
코일은 전류 변화를 막으려는 방향으로 유도기전력이 발생해 전류가 연속적으로 이어지고, 콘덴서는 전하가 축적되는 과정에서 전압이 연속적으로 변화하기 때문이다.
"코일(L): 전압, 콘덴서(C) : 전류"는 코일과 콘덴서에서 급변할 수 없는 물리량을 서로 바꿔 놓았다.
"코일(L), 콘덴서(C) : 전류"는 콘덴서에서 급변할 수 없는 것은 전류가 아니라 전압이다.
"코일(L), 콘덴서(C) : 전압"은 코일에서 급변할 수 없는 것은 전압이 아니라 전류이다.

여러 입력선 중 하나를 선택해 단일 출력선으로 연결하는 회로는 멀티플렉서이다.
멀티플렉서는 선택 신호에 따라 다수의 입력 중 하나만 골라 하나의 출력으로 내보내는 데이터 선택 회로이다.
"인코드"는 여러 입력 상태를 더 적은 수의 코드로 변환하는 회로로, 입력을 선택해 단일선으로 연결하는 것과는 다르다.
"디코드"는 코드화된 입력을 여러 출력 중 하나로 활성화하는 회로로, 오히려 출력이 여러 개다.
"디멀티플렉서"는 단일 입력을 여러 출력선 중 하나로 분배하는 회로로, 입력과 출력의 방향이 반대이다.

전계 내 한 점에 단위 전하 +1C을 놓았을 때 작용하는 힘은 전계의 세기이다.
전계의 세기 E는 단위 전하에 작용하는 힘으로 정의되며 $E = \dfrac{F}{Q}$로 나타낸다.
"전위"는 단위 전하를 무한원점에서 그 점까지 옮기는 데 필요한 일(에너지)로, 힘이 아니라 에너지 개념이다.
"전위차"는 두 점 사이의 전위의 차이로, 단위 전하에 작용하는 힘과는 다른 개념이다.
"전속밀도"는 단위 면적당 전속의 양으로, 단위 전하에 작용하는 힘이 아니다.

렌츠의 법칙에 따르면 유도 기전력은 자속의 변화를 방해하려는 방향으로 발생한다.
이는 유도전류가 만드는 자속이 원래 자속의 변화를 상쇄하는 방향으로 흐르게 되는 전자유도의 방향 법칙이다.
"유도 기전력의 크기는 자기장의 방향과 전류의 방향에 의하여 결정된다."는 기전력의 방향이 아닌 크기를 자기장·전류의 방향으로 설명하여 성립하지 않는다.
"유도 기전력의 크기는 코일을 지나는 자속의 매초 변화량과 코일의 권수에 비례한다."는 기전력의 크기에 관한 패러데이의 법칙 내용으로, 방향을 다루는 렌츠의 법칙 설명은 아니다.
"유도 기전력은 자속의 변화를 방해하려는 역방향으로 발생한다."는 방해하는 방향의 반대로 발생한다는 의미가 되어 렌츠의 법칙과 맞지 않는다.

C1 양단 전압은 약 272V이다.
직렬 콘덴서는 전하량 Q가 같으므로 합성 정전용량을 먼저 구해 전체 전하량을 구한 뒤 C1으로 나눈다.
$C = \dfrac{1}{\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}+\dfrac{1}{C_3}} = \dfrac{1}{1+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}} = \dfrac{6}{11}\ \mu\mathrm{F}$$Q = CV = \dfrac{6}{11}\times500 \approx 272.7\ \mu\mathrm{C}$$V_1 = \dfrac{Q}{C_1} = \dfrac{272.7}{1} \approx 272.7\ \mathrm{V}$
"91"은 C1이 아니라 C3 양단에 걸리는 전압(약 90.9V)에 해당하는 값이다.
"136"은 C1이 아니라 C2 양단에 걸리는 전압(약 136.4V)에 해당하는 값이다.
"327"은 직렬 정전용량과 전하량 관계로 계산할 때 C1 양단 전압으로 나오지 않는 값이다.

카르노도를 간략화하면 A̅+C̅+B̅D̅ 가 된다.
표에서 0(빈칸)인 칸은 ABCD, ABCD̅(열 AB·행 CD와 CD̅), AB̅CD(열 AB̅·행 CD)의 세 칸뿐이고 나머지 13칸은 1이다. 1로 묶으면 열 A̅B̅·A̅B 전체 8칸이 $\overline{A}$, 행 C̅D̅·C̅D 전체 8칸이 $\overline{C}$, 네 모서리 칸(B̅D̅)이 $\overline{B}\,\overline{D}$ 이다.
$F=\overline{A}+\overline{C}+\overline{B}\,\overline{D}$
$A+C+\overline{B}\,\overline{D}$ 보기는 A=0, B=1, C=0, D=1 을 대입하면 0이지만 표의 A̅B·C̅D 칸은 1이다.
$\overline{B}+\overline{D}+AC$ 보기는 A=0, B=1, C=0, D=1 을 대입하면 0이지만 표의 A̅B·C̅D 칸은 1이다.
$\overline{B}+D+\overline{A}\,\overline{C}$ 보기는 A=B=C=D=1 을 대입하면 1이지만 표의 AB·CD 칸은 빈칸(0)이다.

이 코일에 유기되는 기전력은 약 10V이다.
코일에 유기되는 기전력은 자기인덕턴스와 전류 변화율의 곱으로 구해진다.
$e = L\dfrac{di}{dt} = 0.05\times\dfrac{5-3}{0.01} = 0.05\times200=10\ \mathrm{V}$
"15"는 전류 변화량 대신 감소 후 전류값 3A만을 대입한 값(0.05×3/0.01)에 해당한다.
"20"은 이 조건의 자기인덕턴스·전류 변화량·시간으로 계산되는 유기기전력과 맞지 않는 값이다.
"25"는 전류 변화량 대신 감소 전 전류값 5A를 그대로 대입한 값(0.05×5/0.01)에 해당한다.

101101의 2의 보수는 010011이다.
2의 보수는 각 비트를 반전한 1의 보수에 1을 더해 구한다.
$\overline{101101} = 010010,\quad 010010+1=010011$
"010001"은 101101의 2의 보수 계산 결과와 일치하지 않는 값이다.
"101110"은 비트를 반전하지 않고 원래 수 101101에 1만 더한 값이다.
"010010"은 각 비트를 반전시킨 1의 보수 값으로, 여기에 1을 더하지 않은 상태이다.

동일 정격 다이오드를 병렬로 연결하면 순방향 전류를 증가시킬 수 있다.
다이오드는 전류 정격에 한계가 있으므로 여러 개를 병렬로 연결해 전류 용량을 분담시켜 늘리는 방식으로 사용한다.
"역전압을 크게 할 수 있다."는 병렬이 아니라 다이오드를 직렬로 연결했을 때 나타나는 효과이다.
"절연효과를 향상시킬 수 있다."는 다이오드를 병렬로 연결하는 목적과 관계가 없다.
"필터 회로가 불필요하게 된다."는 다이오드를 병렬로 연결하는 것과 관계가 없다.

S1이 on이면 A상은 상단 $V_{dc}/2$ 전원의 +단에 연결되어 $V_{AN} = +V_{dc}/2$가 되고, S6이 on이면 B상은 하단 전원의 -단에 연결되어 $V_{BN} = -V_{dc}/2$, S2가 on이면 C상도 하단 전원에 연결되어 $V_{CN} = -V_{dc}/2$가 된다. 중성점 g와 N이 직접 연결되어 있으므로 각 상전압은 스위치 연결 상태에 따라 그대로 +V_{dc}/2, -V_{dc}/2, -V_{dc}/2로 나타나며, 이는 보기 3의 파형과 일치한다.

변압기 등가회로 작성에 반환부하법은 필요하지 않다.
등가회로 정수(여자어드미턴스·누설임피던스·권선저항)는 무부하시험·단락시험·저항측정시험으로 구하며, 반환부하법은 두 대의 변압기를 대향 접속해 온도상승·효율을 측정하는 시험법이다.
"단락시험"은 임피던스전압과 동손을 구해 등가회로의 누설임피던스를 결정하는 데 쓰인다.
"무부하시험"은 여자전류와 철손을 구해 등가회로의 여자어드미턴스를 결정하는 데 쓰인다.
"저항측정시험"은 권선저항을 구해 등가회로의 동손 성분을 결정하는 데 쓰인다.

출력 3kW, 회전수 1500rpm인 전동기의 토크는 약 2 kg·m이다.
전동기의 토크는 출력을 각속도로 나누어 구하며, 이를 회전수(rpm) 단위로 정리하면 아래와 같은 식이 된다.
$T = 975\times\dfrac{P}{N} = 975\times\dfrac{3}{1500} \approx 1.95\ \mathrm{kg\cdot m}$
"3"은 위 식으로 구한 토크 값과 일치하지 않는다.
"5"는 위 식으로 구한 토크 값과 일치하지 않는다.
"15"는 위 식으로 구한 토크 값과 일치하지 않는다.

이 변압기의 최대효율은 전부하의 약 70.7%일 때 나타난다.
최대효율 조건은 철손과 동손이 같아지는 부하율에서 성립하며, 그 부하율은 철손과 전부하 동손의 비의 제곱근으로 구해진다.
$x = \sqrt{\dfrac{P_i}{P_c}} = \sqrt{\dfrac{1}{2}} \approx 0.707 \Rightarrow 70.7\%$
"50"은 제곱근을 취하지 않고 철손과 동손의 비(1/2)를 그대로 백분율로 나타낸 값이다.
"63"은 위 조건에서 구한 최대효율 부하율과 일치하지 않는다.
"141.4"는 철손과 동손의 비를 거꾸로 놓고 제곱근을 취한 값이다.

전압 스너버 회로는 di/dt가 아니라 전력용 반도체 소자에 걸리는 전압(dv/dt)의 급변을 억제하기 위한 회로이므로, "전력용 반도체 소자의 전류상승률(di/dt)을 저감하기 위한 것이다."는 옳지 않다.
전압 스너버는 저항과 커패시터로 구성되어 소자와 병렬로 접속되며 스위칭 시 발생하는 과전압을 흡수해 소자를 보호하고, di/dt 억제는 소자와 직렬로 접속하는 전류 스너버(리액터)의 역할이다.
"저항(R)과 캐패시터(C)로 구성된다."는 전압 스너버 회로의 실제 구성과 일치하는 옳은 설명이다.
"전력용 반도체 소자와 병렬로 접속된다."는 전압 스너버의 접속 방식과 일치하는 옳은 설명이다.
"전력용 반도체 소자의 보호회로로 사용된다."는 전압 스너버의 용도와 일치하는 옳은 설명이다.

무부하 속도와 전부하 속도가 같도록 만들어진 직류 복권전동기는 평복권이다.
평복권은 분권 계자와 직권 계자의 기자력이 적절히 평형을 이루어 부하 변화에 따른 속도 변동이 거의 없다.
"과복권"은 직권 계자의 비중이 커서 부하가 늘수록 속도가 더 크게 떨어지는 특성을 가진다.
"부족복권"은 분권전동기에 가까운 특성으로 무부하와 전부하 속도가 같은 평복권과는 다르다.
"차동복권"은 두 계자의 기자력이 서로 상쇄되어 속도가 거의 일정하거나 부하 증가시 오히려 상승하는 특성으로 평복권과 다르다.

동기검정기로 측정할 수 있는 것은 두 발전기 기전력의 위상 차이다.
동기검정기는 병렬 운전 전 전압의 위상 일치 여부를 표시해 투입 시점을 판단하는 계기이다.
"기전력의 크기"는 전압계로 확인하는 항목으로 동기검정기의 측정 대상이 아니다.
"기전력의 파형"은 동기검정기로 확인할 수 있는 항목이 아니다.
"기전력의 진폭"은 전압의 크기에 해당하는 항목으로 동기검정기의 측정 대상이 아니다.

V결선 변압기 1대의 최소 용량은 P/(0.8×0.82×√3) [kVA]이다.
전동기가 전원에서 받는 피상전력은 출력을 효율과 역률로 나눈 값이다.
$S=\dfrac{P}{0.8\times0.82}\,\text{[kVA]}$
V결선 출력은 변압기 1대 용량 $P_1$ 의 √3배이므로
$\sqrt{3}P_1=S\;\Rightarrow\;P_1=\dfrac{P}{0.8\times0.82\times\sqrt{3}}$
$\dfrac{2P}{0.8\times0.82\times\sqrt{3}}$ 보기는 변압기 2대 용량의 합이며, 1대 용량으로 넣으면 V결선 출력이 부하의 2배가 되어 최소 용량이 아니다.
$\dfrac{P}{0.8\times0.82\times3}$ 보기는 1대 용량으로 넣으면 V결선 출력이 $\sqrt{3}\times S/3\approx0.577S$ 로 부하에 모자란다.
$\dfrac{\sqrt{3}P}{0.8\times0.82\times2}$ 보기는 1대 용량으로 넣으면 V결선 출력이 $\sqrt{3}\times\sqrt{3}S/2=1.5S$ 로 최소 용량이 아니다.

기동 토크가 큰 특성을 가지는 전동기는 직류 직권전동기이다.
직권전동기는 계자권선에 전기자전류가 그대로 흘러 기동 시 전류가 클수록 자속과 토크가 함께 커지므로 기동 토크가 크며, 전동차·기중기 등에 적합하다.
"직류 분권전동기"는 계자전류가 전기자전류와 무관하게 거의 일정해 기동 토크가 직권전동기만큼 크지 않다.
"3상 농형 유도전동기"는 구조가 간단하지만 기동 토크가 상대적으로 작아 별도의 기동법이 필요한 경우가 많다.
"3상 동기전동기"는 자체적으로 기동 토크를 내지 못해 별도의 기동 장치가 필요하다.

변류기의 오차를 줄이려면 철심의 단면적을 크게 하여야 한다.
철심 단면적을 넓히면 자속밀도가 낮아져 여자전류(오차의 원인)가 작아지므로 변류비 오차가 줄어든다.
"암페어 턴을 감소시킨다."는 상대적으로 여자전류의 비중을 키워 오차를 오히려 늘리는 방향이다.
"도자율이 작은 철심을 사용한다."는 여자전류를 늘려 오차를 키우는 방향으로, 오차 경감에는 투자율이 큰 철심을 사용해야 한다.
"평균 자로의 길이를 길게 한다."는 여자전류를 늘려 오차를 키우는 방향으로, 오차 경감에는 자로 길이를 짧게 해야 한다.

서보전동기는 응답성을 높이기 위해 회전자의 직경이 작고 축 길이가 긴 형태로 만들어지므로 "회전자의 직경이 크다."는 옳지 않다.
회전자 직경을 작게 하면 관성모멘트가 줄어 기동·정지, 정역전환 등 빠른 속응 동작에 유리해진다.
"교류용과 직류용이 있다."는 서보전동기의 실제 종류 구분과 일치하는 옳은 설명이다.
"속응성이 높다."는 관성이 작은 서보전동기의 특성과 일치하는 옳은 설명이다.
"기동·정지 및 정회전·역회전을 자주 반복할 수 있다."는 서보전동기의 실제 용도(위치·속도 제어)와 일치하는 옳은 설명이다.

n차 고조파에 대한 단절계수는 sin(nβπ/2) 이다.
권선피치가 자극 간격의 β배이면 기본파 단절계수는 $\sin\dfrac{\beta\pi}{2}$ 이고, n차 고조파는 전기각이 n배가 되므로
$K_{pn}=\sin\dfrac{n\beta\pi}{2}$
전절권(β=1)의 기본파(n=1)에서 1이 되어야 한다.
$\cos\dfrac{n\beta\pi}{2}$ 보기는 β=1, n=1 을 대입하면 0이 되어 전절권 값 1과 맞지 않는다.
$\sin\dfrac{n\beta\pi}{3}$ 보기는 β=1, n=1 을 대입하면 약 0.866 이 되어 전절권 값 1과 맞지 않는다.
$\cos\dfrac{n\beta\pi}{3}$ 보기는 β=1, n=1 을 대입하면 0.5 가 되어 전절권 값 1과 맞지 않는다.

다이오드에 걸리는 최대 역전압은 V m 이다.
그림은 교류 전원 $v_s$ 에 다이오드 D와 저항 R이 직렬로 연결된 단상 반파 정류회로이다. 음의 반주기에는 D가 차단되어 전류가 0이므로 R 양단 전압도 0이고, 전원 전압 전부가 D 양단에 역방향으로 걸린다.
$v_D=v_s\;\Rightarrow\;\text{PIV}=V_m$
"V m /π"는 반파 정류 출력 전압의 평균값이다.
"V m /2"는 반파 정류 출력 전압의 실효값이다.
"V m /√2"는 입력 전압의 실효값이다.

듀티비 D가 0.5보다 클 때는 벅-부스트 컨버터가 승압(부스트) 모드로 동작하므로 "스위칭 주기(T)에 대한 스위치의 온(On) 시간(t on )의 비인 듀티비 D가 0.5보다 클 때 벅 컨버터와 같이 출력전압이 입력전압에 비해 낮아진다."는 옳지 않다.
출력전압 크기는 $|V_{o}| = \dfrac{D}{1-D}V_{i}$로 주어지며, D>0.5이면 D/(1-D)>1이 되어 오히려 출력전압이 입력전압보다 커진다.
"벅-부스트 컨버터의 출력전압은 입력전압 보다 높을 수도 있고 낮을 수도 있다."는 D 값에 따라 강압·승압이 모두 가능한 벅-부스트 컨버터의 특성과 일치하는 옳은 설명이다.
"출력전압의 극성은 입력전압을 기준으로 했을 때 반대 극성으로 나타난다."는 벅-부스트 컨버터가 출력 극성을 반전시키는 특성과 일치하는 옳은 설명이다.
"벅-부스트 컨버터의 입출력 전압비의 관계에 따르면 스위칭 주기(T)에 대한 스위치의 온(On)시간(t on )의 비인 듀티비 D가 0.5인 경우는 입력전압과 출력전압의 크기가 같게 된다."는 D=0.5에서 D/(1-D)=1이 되는 관계와 일치하는 옳은 설명이다.

60Hz, 4극, 슬립 0.05인 유도전동기의 회전속도는 1710rpm이다.
먼저 동기속도를 구한 뒤 슬립만큼 감속된 회전속도를 계산한다.
$N_s = \dfrac{120f}{P} = \dfrac{120\times60}{4}=1800\ \mathrm{rpm}$$N=(1-s)N_s=(1-0.05)\times1800=1710\ \mathrm{rpm}$
"90"은 동기속도와 회전속도의 차이인 슬립속도(1800×0.05)에 해당하는 값으로, 회전속도 자체가 아니다.
"1890"은 동기속도에 슬립만큼을 더한 값(1800×1.05)으로, 슬립만큼 빼야 하는 회전속도 계산 방향과 반대이다.
"36000"은 동기속도에 슬립을 곱하지 않고 나눈 값(1800÷0.05)이다.

회전수가 1/2로 줄어든 만큼 기전력을 그대로 유지하려면 여자(계자전류)를 2배로 하여야 한다.
포화하지 않은 상태에서는 자속이 여자전류에 비례하므로, 기전력이 일정하려면 회전수가 절반이 될 때 자속이 그만큼 커져야 한다.
$E = k\Phi N$$E_1=E_2 \Rightarrow \Phi_1 N_1 = \Phi_2 N_2 \Rightarrow \Phi_2 = \Phi_1\times\dfrac{N_1}{N_2}=\Phi_1\times2$
"1.5배"는 회전수가 1/2로 줄어든 만큼 자속을 보상하는 값과 맞지 않는다.
"3배"는 회전수가 1/2로 줄어든 만큼 자속을 보상하는 값과 맞지 않는다.
"4배"는 회전수가 1/2로 줄어든 만큼 자속을 보상하는 값과 맞지 않는다.

Y결선을 채택하는 이유로 "발전기 출력을 더욱 증대할 수 있다."는 것은 해당하지 않는다.
Y결선은 상전압이 선간전압의 1/√3로 낮아져 절연이 유리하고 중성점 접지가 쉬운 결선 방식일 뿐, 출력 자체를 늘리는 결선은 아니다.
"상전압이 낮기 때문에 코로나, 열화 등이 적다."는 Y결선에서 상전압이 선간전압보다 낮아지는 특성과 일치하는 옳은 이유이다.
"권선의 불균형 및 제3고조파 등에 의한 순환전류가 흐르지 않는다."는 중성점이 개방된 Y결선에서 성립하는 옳은 이유이다.
"중성점 접지에 의한 이상 전압 방지의 대책이 쉽다."는 Y결선이 중성점을 인출해 접지할 수 있다는 특성과 일치하는 옳은 이유이다.

전기설비가 고장 나지 않은 정상 상태에서 대지 또는 노출 도전성 부분에 흐르는 전류는 누설전류이다.
누설전류는 절연물을 통해 미세하게 흐르는 전류로, 고장 시 흐르는 지락전류와 구분된다.
"접촉전류"는 인체나 가축이 접촉했을 때 그 신체를 통과하여 흐르는 전류로, 대지나 노출 도전성 부분에 흐르는 전류를 가리키는 용어가 아니다.
"스트레스전류"는 이 상황을 설명하는 표준 용어가 아니다.
"계통의 도전성 전류"는 이 상황을 가리키는 표준 용어가 아니다.

동기조상기는 여자전류가 정격보다 적으면 부족여자 상태가 되어 계통에서 지상 무효전류를 흡수하므로 콘덴서와 반대가 아닌, 리액터와 같은 성질을 나타낸다. 반대로 과여자 운전에서는 진상 무효전류를 공급하여 콘덴서로 작용하고 부하의 뒤진 전류를 보상한다. 따라서 제시된 정답 1번은 운전 원리와 모순되므로 정확한 해설을 확정할 수 없다.

빙설이 많은 지방 이외의 지방에서는 고온계절에 갑종, 저온계절에 병종 풍압하중을 적용한다.
그림의 문장은 빙설이 많은 지방 이외의 지방에서 고온 계절과 저온계절에 적용할 풍압하중을 각각 빈칸으로 묻고 있으며, 고온 계절 빈칸은 갑종, 저온계절 빈칸은 병종이다.
두 빈칸 모두 갑종인 조합은 저온계절 빈칸이 병종이 아니다.
고온계절 갑종·저온계절 을종인 조합은 저온계절 빈칸이 틀렸다. 을종은 빙설이 많은 지방의 저온계절에 적용한다.
고온계절 을종·저온계절 병종인 조합은 고온계절 빈칸이 갑종이 아니다.

저압 연접 인입선 기준에서 "철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 노면상 5m를 초과하지 아니할 것"은 기준과 맞지 않는다.
연접 인입선의 제한은 옥내 통과 금지, 폭 5m 초과 도로 횡단 금지, 분기점에서 100m 초과 지역 금지이며, 철도·궤도 횡단 시의 높이는 일정 높이 이상으로 정하는 하한 기준이지 "초과하지 아니할 것"처럼 상한을 두는 기준이 아니다.
"옥내를 통과하지 아니할 것"은 연접 인입선의 시설기준과 일치하는 옳은 내용이다.
"폭 5m를 초과하는 도로를 횡단하지 아니할 것"은 연접 인입선의 시설기준과 일치하는 옳은 내용이다.
"인입선에서 분기하는 점으로부터 100m를 초과하는 지역에 미치지 아니할 것"은 연접 인입선의 시설기준과 일치하는 옳은 내용이다.

이 방의 평균조도는 약 106.7 lx이다.
전구의 광속을 구해 조도 계산식(FUN=EAD)에 대입한다.
$F = 4\pi I = 4\pi\times200 \approx 2513.3\ \mathrm{lm}$$A = \pi r^2 = \pi\times5^2 \approx 78.5\ \mathrm{m^2}$$E = \dfrac{FNU}{AD} = \dfrac{2513.3\times10\times0.5}{78.5\times1.5} \approx 106.7\ \mathrm{lx}$
"26.7"은 지름 10m를 반지름으로 잘못 대입해 방의 면적을 실제보다 4배 크게 계산한 값이다.
"53.3"은 전구의 광속을 4πI가 아니라 2πI로 계산해 실제의 절반으로 줄인 값이다.
"80.1"은 위 조건으로 구한 조도 값과 일치하지 않는다.

고압 애자사용공사에서 "전선과 조영재와의 이격거리는 4㎝ 이상 일 것"은 기준에 맞지 않는다.
고압 애자사용공사는 저압보다 절연 여유를 크게 두어야 하므로 전선과 조영재 사이의 이격거리를 더 크게 확보하도록 정해져 있어, 4㎝라는 값은 고압 기준에 미달한다.
"전선 상호간의 간격은 8cm 이상일 것"은 고압 애자사용공사의 시설기준과 일치하는 옳은 내용이다.
"전선의 지지점 간의 거리는 6m 이하일 것"은 고압 애자사용공사의 시설기준과 일치하는 옳은 내용이다.
"전선이 조영재를 관통할 때에는 난연성 및 내수성이 있는 절연관에 넣을 것"은 고압 애자사용공사의 시설기준과 일치하는 옳은 내용이다.

제거가 부자유하거나 점검이 불가능한 경우 2종 가요전선관의 곡률 반지름은 안지름의 6배 이상으로 하여야 한다.
쉽게 제거하거나 점검할 수 있는 경우에는 곡률 반지름을 완화할 수 있지만, 제거·점검이 어려운 경우는 배선에 무리한 응력이 걸리지 않도록 더 넉넉한 곡률 반지름을 확보해야 한다.
"3배"는 관을 시설하고 제거하는 것이 자유로운 경우에 적용되는 완화된 배수로, 부자유하거나 점검 불가능한 경우의 기준과는 다르다.
"8배"는 이 경우에 적용되는 곡률 반지름의 배수와 일치하지 않는다.
"12배"는 이 경우에 적용되는 곡률 반지름의 배수와 일치하지 않는다.

설비불평형률 30% 이하 규정의 예외에 해당하지 않아 규정을 따라야 하는 경우는 특고압 수전에서 100 kVA 이하의 단상 변압기 3대로 Δ결선하는 경우이다.
예외로 인정되는 것은 단상 변압기 2대로 역V결선하는 경우 등이며, 3대로 Δ결선하는 구성은 이 예외 목록에 해당하지 않는다.
"저압 수전에서 전용변압기 등으로 수전하는 경우"는 설비불평형률 제한을 따르지 않아도 되는 예외에 해당한다.
"고압 및 특고압 수전에서 100 kVA 이하의 단상부하인 경우"는 설비불평형률 제한을 따르지 않아도 되는 예외에 해당한다.
"고압 및 특고압 수전에서 단상 부하용량의 최대와 최소의 차가 100 kVA 이하인 경우"는 설비불평형률 제한을 따르지 않아도 되는 예외에 해당한다.

이 복도체 1km의 인덕턴스는 약 0.624 mH/km이다.
소도체 2개로 이루어진 복도체이므로 먼저 등가반지름을 구하고, 자기 인덕턴스항을 소도체 수만큼 나눠 적용한다.
$r_e=\sqrt{r\times s}=\sqrt{1\times36}=6\ \mathrm{cm}$$L=\dfrac{0.05}{n}+0.4605\log_{10}\dfrac{D}{r_e}=\dfrac{0.05}{2}+0.4605\log_{10}\dfrac{120}{6}\approx0.624\ \mathrm{mH/km}$
"1.536"은 이 조건(소도체 지름·간격·등가선간거리, 소도체 2개 복도체)으로 구한 인덕턴스 값과 일치하지 않는다.
"1.215"는 이 조건으로 구한 인덕턴스 값과 일치하지 않는다.
"0.957"은 등가반지름 대신 소도체 반지름 1cm를 넣고 0.05/n 항까지 빠뜨린 값(0.4605 log(120/1) ≈ 0.957)이다.

고압전로에 사용하는 포장 퓨즈는 정격전류의 1.3배의 전류에 견뎌야 한다.
포장퓨즈는 정격전류의 1.3배 전류에는 용단되지 않고 견뎌야 하며, 2배의 전류가 흐르면 정해진 시간 안에 용단되어 회로를 차단하도록 정해져 있다.
"1.1배"는 고압 포장퓨즈가 견뎌야 하는 배수와 일치하지 않는다.
"1.5배"는 고압 포장퓨즈가 견뎌야 하는 배수와 일치하지 않는다.
"2.0배"는 포장퓨즈가 정해진 시간 안에 용단되어야 하는 배수로, 견뎌야 하는 배수와는 다르다.

가공송전선로에서 복도체를 사용하는 주된 이유는 코로나 손실을 줄이기 위해서이다.
복도체는 등가반지름이 커져 도체 표면의 전위경도가 낮아지므로 코로나 임계전압이 높아져 코로나 손실과 잡음이 줄어들며, 인덕턴스는 감소하고 정전용량은 증가해 안정도도 개선된다.
"인덕턴스의 증가"는 복도체를 사용하면 오히려 인덕턴스가 감소하는 특성과 반대된다.
"정전용량의 감소"는 복도체를 사용하면 오히려 정전용량이 증가하는 특성과 반대된다.
"선로, 계통의 안정도 감소"는 복도체를 사용하면 오히려 안정도가 증가하는 특성과 반대된다.

가공전선로 지지물의 지선 시설기준 중 "도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 5.5m 이상으로 할 것"은 기준과 맞지 않는다.
도로를 횡단하는 지선의 높이는 정해진 별도의 최소 높이 기준을 따라야 하며, 5.5m는 그 기준값과 일치하지 않는다.
"소선 3가닥 이상의 연선일 것"은 지선의 시설기준과 일치하는 옳은 내용이다.
"지선의 안전율은 2.5이상 일 것"은 지선의 시설기준과 일치하는 옳은 내용이다.
"소선의 지름이 2.6㎜ 이상의 금속선을 사용할 것"은 지선의 시설기준과 일치하는 옳은 내용이다.

송전선로에 소호환(arcing ring)을 설치하는 이유는 애자에 걸리는 전압 분담을 균일하게 하기 위해서이다.
소호환은 애자련 각 단의 전위 분포를 고르게 해 특정 애자에 전압이 집중되는 것을 막고, 섬락 발생 시 아크가 애자 표면이 아닌 소호환을 따라 흐르도록 하여 애자를 보호한다.
"전력 손실 감소"는 소호환을 설치하는 목적과 직접 관련이 없다.
"송전 전력 증대"는 소호환을 설치하는 목적과 직접 관련이 없다.
"누설 전류에 의한 편열 방지"는 소호환을 설치하는 목적과 직접 관련이 없다.

저압 전선로의 누설전류는 최대 공급전류의 1/2000을 넘지 않아야 한다.
이는 절연부분의 전선과 대지 사이 및 전선 심선 상호간의 절연저항을 유지하기 위한 기준으로, 누설전류가 이 비율을 넘으면 절연 상태가 기준에 미달한 것으로 본다.
"1/500"은 이 기준으로 정해진 비율보다 훨씬 큰 값이어서 일치하지 않는다.
"1/1000"은 이 기준으로 정해진 비율과 일치하지 않는다.
"1/4000"은 이 기준으로 정해진 비율과 일치하지 않는다.

전력원선도에서 알 수 없는 것은 과도안정 극한전력이다.
전력원선도는 송수전단 전압과 선로 정수를 바탕으로 정상 상태의 전력·손실 관계를 나타낸 것으로, 과도적인 안정도 해석에 필요한 과도안정 극한전력은 별도의 과도안정도 해석으로 구해야 한다.
"조상 용량"은 전력원선도에서 구할 수 있는 대표적인 값이다.
"선로 손실"은 전력원선도에서 구할 수 있는 대표적인 값이다.
"송수전단 전압간의 상차각"은 전력원선도에서 구할 수 있는 대표적인 값이다.

이 복도체 송전선로의 1상당 작용 정전용량은 약 0.014 μF/km이다.
소도체 반지름 r=1cm, 소도체 간격 s=16cm이므로 등가반지름은 $r_e = \sqrt{r \cdot s} = \sqrt{1 \times 16} = 4\ \text{cm}$이고, 등가 선간거리 D=200cm을 대입하면 $C = \dfrac{0.02413}{\log_{10}(D/r_e)} = \dfrac{0.02413}{\log_{10}(200/4)} \approx 0.0142\ \mu\text{F/km}$로 계산된다.
'0.004'는 위 계산값 0.0142보다 훨씬 작아 맞지 않는다.
'0.065'는 위 계산값과 크게 다르다.
'0.092'도 위 계산값과 크게 다르다.

송전선로의 코로나 임계전압은 전선의 지름이 큰 경우에 높아진다.
전선 지름이 커지면 같은 전압에서 표면 전위경도가 낮아져 임계전압이 올라가는 반면, 상대 공기밀도가 낮아지면(기압 저하·온도 상승) 절연내력이 떨어져 임계전압은 오히려 낮아진다.
'기압이 낮아지는 경우'는 상대 공기밀도를 낮춰 임계전압을 오히려 낮춘다.
'온도가 높아지는 경우'도 상대 공기밀도를 낮춰 임계전압을 낮춘다.
'상대 공기밀도가 작은 경우'는 임계전압을 낮추는 방향이다.

가요전선관과 금속관처럼 서로 다른 종류의 관을 연결할 때는 컴비네이션 커플링을 사용한다. 앵글박스 커넥터는 가요전선관을 박스에 직각으로 접속할 때 쓴다.

자연스러운 리듬을 타고 일할 수 있도록 작업을 구성하는 것은 신체의 사용에 관한 원칙에 속하며, 작업장 배치에 관한 원칙에는 해당하지 않는다.
낙하식 운반방법 이용, 공구·재료의 정위치 배치, 적절한 조명은 모두 작업장 배치에 관한 원칙에 속하는 항목이다.

주어진 9개 데이터의 제곱합(편차제곱합) S는 약 1.029다.
제곱합은 편차를 일일이 구하지 않고 $S=\sum x^2-\dfrac{(\sum x)^2}{n}$ 로 계산하는 것이 빠르다.
데이터 18.8, 19.1, 18.8, 18.2, 18.4, 18.3, 19.0, 18.6, 19.2 에서 $n=9$, $\sum x=168.4$, $\sum x^2=3151.98$ 이다.
대입하면 $S=3151.98-\dfrac{168.4^2}{9}=3151.98-3150.951=1.029$
평균은 $\bar{x}=\dfrac{168.4}{9}\approx18.711$ 이며 각 편차를 제곱해 더해도 같은 값이 나온다. 제곱합은 분산·표준편차의 분자가 되는 값이라 여기서 불편분산 $\dfrac{1.029}{8}\approx0.1286$ 과 혼동하지 않도록 주의한다.

검사항목이 많은 경우에는 전수검사보다 샘플링검사가 시간·비용 면에서 유리하다.
파괴검사는 전수검사가 아니라 샘플링검사를 적용해야 한다.
부적합품이 섞여서는 안 되는 경우는 샘플링검사가 아니라 전수검사를 적용해야 한다.
생산자에게 품질향상 자극을 주려는 목적에는 전수검사보다 샘플링검사가 더 효과적이라고 알려져 있다.

손익분기점 매출액은 $\dfrac{\text{고정비}}{1-\dfrac{\text{변동비}}{\text{매출액}}}$로 구한다.
고정비 15,000원, 변동비 40,000원, 매출액 80,000원을 대입하면 $\dfrac{15000}{1-\dfrac{40000}{80000}} = \dfrac{15000}{0.5} = 30000$원이 된다.

국제 표준화는 국가 간 규격을 통일해 무역장벽을 없애고 상호 이익을 도모하며, 개발도상국의 기술개발을 촉진하는 효과를 직접적으로 낳는다.
반면 KS 표시품은 국내 규격에 따른 인증으로, 수출 시 상대국에서 자동으로 품질을 인증해 주는 것은 아니어서 국제 표준화의 직접적 효과로 보기 어렵다.

일정 단위 안의 홈 수·핀홀 수 같은 부적합수를 관리하는 데 적합한 것은 "c관리도"이다.
c관리도는 검사 단위의 크기가 일정할 때 그 단위에서 나타나는 부적합(결점)의 수 c를 타점하는 계수값 관리도이다.
"np관리도"는 부적합품의 개수를 관리하는 관리도로, 부적합수가 아니다.
"p관리도"는 부적합품률을 관리하는 관리도로, 부적합수가 아니다.
그림으로 제시된 $\bar{X}-R$ 관리도는 길이·무게 같은 계량값의 평균과 범위를 관리하는 관리도이다.