전기기능사 실전 적중 모의고사 제6회

정답 ③

두 길을 나눠 지나가면 한 길로 지나갈 때보다 흐름이 더 잘 통하죠? 저항도 마찬가지예요. 병렬 접속(저항을 나란히 연결하는 방식)은 길이 여러 개 생기는 것이라 전체 저항이 오히려 작아집니다.

말로 풀면: 병렬에서는 '저항의 역수(1을 저항으로 나눈 값)들을 더한 것'이 합성 저항의 역수가 돼요.

$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$

이걸 정리하면(서로 교차해서 곱하고 정리하면):

$R = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}$

이런 문제가 나오면 → '병렬 2개 = 곱 나누기 합(곱/합)'을 떠올려서 ③을 고르면 됩니다.

근거 : 핵심 공식: 병렬 합성저항 $R=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$ (2개 저항 기준), 3개 이상은 역수의 합으로 계산.

정답 ②

친구 둘이 각각 저금통에 모은 돈을 합치면 전체 저금액이 되듯이, 2전력계법(전력계 2개로 3상 전력을 재는 방법)에서는 두 전력계가 각각 재서 나온 값을 더하면 전체 부하전력이 됩니다.

전력계 1번 지시값: 200W

전력계 2번 지시값: 200W

두 값을 더하기: $200 + 200 = 400\mathrm{W}$

곱하거나 빼는 게 아니라 그냥 '더하기'라는 점이 핵심이에요.

이런 문제가 나오면 → '2전력계법 유효전력 = 두 지시값의 합'을 떠올리면 됩니다.

근거 : 핵심 공식: $P=P_1+P_2$ (2전력계법 유효전력), 무효전력 $P_r=\sqrt3(P_1-P_2)$, 역률 $\cos\theta=\frac{P_1+P_2}{2\sqrt{P_1^2+P_2^2-P_1P_2}}$. 암기팁: '2전력계법의 유효전력은 그냥 두 값을 더하기만 하면 된다'는 가장 단순한 사실부터 확인한다.

정답 ④

레고로 생각해봅시다. 복잡한 모양(비사인파)도 블록 몇 개(성분)를 모아 만들 수 있어요.

비사인파(사인파가 아닌 뒤틀린 파형)를 분해하면 딱 3가지 블록으로 나뉩니다.

① 직류분: 흔들리지 않고 일정한 성분

② 기본파: 가장 기본이 되는 사인파

③ 고조파: 기본파의 2배, 3배... 빠른 진동 성분

삼각파(빗변이 삼각형 모양인 파형)는 이 블록이 아니라, 블록으로 '만들어지는 결과물' 중 하나예요.

이런 문제가 나오면 → '직류분 + 기본파 + 고조파' 3세트만 외우고, 삼각파·구형파가 보이면 답으로 고르면 됩니다.

근거 : 핵심 공식: $f(t)=a_0+\sum(a_n\cos n\omega t+b_n\sin n\omega t)$(푸리에 급수).

정답 ②

두 자석이 가까울수록 더 세게 잡아당기거나 밀어내는 경험 있죠? 그 힘의 크기를 수식으로 나타낸 게 자기 쿨롱의 법칙입니다.

핵심은 두 가지예요.

① 자석의 세기(자극의 강도, $m$)가 클수록 힘이 세요 → 두 자극 $m_1, m_2$를 곱한다.

② 거리 $r$이 멀수록 힘이 약해지는데, '거리의 제곱'만큼 급격히 약해진다 → $r^2$으로 나눈다.

앞에 붙는 $\frac{1}{4\pi\mu_0}$는 진공에서 정해진 상수예요. 정리하면:

$F = \frac{1}{4\pi\mu_0} \times \frac{m_1 m_2}{r^2} [N]$

이런 문제가 나오면 → '쿨롱 법칙 = 제곱 반비례 + $\frac{1}{4\pi}$ (앞쪽 상수)'가 들어간 걸 고르면 된다.

근거 : 핵심 공식: $F=\frac{1}{4\pi\mu_0}\cdot\frac{m_1m_2}{r^2}$. 암기팁: '정전기 쿨롱법칙과 형태가 같고 유전율 대신 투자율이 들어간다'.

정답 ②

전압계 두 개를 직렬로 연결하면 두 계기에 같은 전류가 흐릅니다. 그래서 각 전압계의 지시값은 내부저항 크기에 비례해 나눠집니다(직렬 분압 법칙).

먼저 회로 전류를 구합니다. $I=250[V]\div(15[k\Omega]+10[k\Omega])=250\div25=10[mA]$.

각 지시값은 옴의 법칙 $V=IR$로 구합니다. $V_1=10[mA]\times15[k\Omega]=150[V]$, $V_2=10[mA]\times10[k\Omega]=100[V]$. 따라서 정답은 ②입니다.

③은 두 값을 바꿔 쓴 것인데, 내부저항이 큰 $V_1(15[k\Omega])$이 더 큰 전압을 지시하므로 반드시 $V_1>V_2$여야 합니다. ①·④는 250V가 한쪽에 몰린 값으로 분압 원리에 어긋납니다.

이런 문제가 나오면 → '저항 큰 쪽이 큰 전압을 나눠 갖는다'로 값의 크기 순서부터 확인하세요.

근거 : 핵심 공식: 직렬 분압 $V_1=V\times\frac{R_1}{R_1+R_2}$. 암기팁: '저항이 큰 전압계가 더 큰 전압을 지시'.

정답 ②

고무줄을 생각해 보세요. 고무줄은 잡아당기면 다시 줄어들려는 성질(장력)이 있죠. 자석이 뿜어내는 보이지 않는 선, 즉 자기력선(자석 주변의 자기의 흐름을 나타낸 선)도 똑같은 성질을 가집니다.

하나씩 확인해 볼까요?

① 고온이 되면 자력이 증가? → 아닙니다. 열을 받으면 자력은 오히려 감소해요. (너무 뜨겁으면 자석이 자석 구실을 못합니다.)

② 자기력선에 장력 존재? → 맞습니다. 고무줄처럼 줄어들려는 성질이 있습니다.

③ 자석 내부에서 N→S 이동? → 아닙니다. 자석 안에서는 반대 방향(S→N)으로 흐릅니다. 바깥에서만 N→S예요.

④ 비자성체는 투과 못 함? → 아닙니다. 자성체든 비자성체든 자기력선은 모두 통과합니다.

이런 문제가 나오면 → '자기력선 = 고무줄(장력) + 옆으로 반발'을 떠올리세요!

근거 : 핵심 공식: 없음(자기력선 성질).

정답 ①

전기력선(전기장을 눈에 보이게 한 가상의 선)은 항상 양전하(+)에서 출발하여 음전하(-)에서 끝납니다. 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르듯 전기력선도 (+)에서 (-)로 향한다고 기억하면 됩니다.

이 문제는 '옳지 않은 것'을 고르는 문제입니다. ①은 '음전하에서 출발하여 양전하에서 끝난다'고 했는데, 이는 방향이 정확히 반대로 뒤집힌 설명이므로 옳지 않습니다. 따라서 정답은 ①입니다.

나머지는 모두 올바른 성질입니다. 전기력선 위의 한 점에서 그은 접선 방향이 그 점의 전기장 방향이고(②), 선이 촘촘할수록(밀도가 높을수록) 전기장이 강하며(③), 두 선이 교차하면 한 점에 전기장 방향이 둘 생겨 모순이므로 교차하지 않습니다(④).

이런 문제가 나오면 → '(+)에서 나와 (-)로 들어간다'를 먼저 확인해 방향이 뒤바뀐 선지를 골라야 합니다.

근거 : 정답 근거: 전기력선은 양전하(+)에서 출발하여 음전하(-)에서 끝나는 가상의 선으로 정의되며, '음전하에서 출발하여 양전하에서 끝난다'는 설명은 방향이 반대로 되어 틀린 내용이다.

정답 ②

평행판 전극 사이의 전기장 세기는 전압을 거리로 나눈 값, 즉 $E=\frac{V}{d}$로 구합니다. 같은 양의 잼을 빵 위에 넓게 펴면 얇아지듯이, 전압이 일정하면 판 사이가 넓어질수록 전기장은 약해집니다.

문제에서는 전압 $V$를 일정하게 유지한 채 간격 $d$를 2배로 늘렸으므로 $E'=\frac{V}{2d}=\frac{1}{2}E$, 즉 전기장은 절반으로 작아집니다. 따라서 정답은 ②입니다.

①③은 거리가 커지면 전기장도 커진다고 본 것으로 반비례를 정비례로 착각한 경우이고, ④의 $\frac{1}{4}$배는 2배를 제곱해 버린 잘못된 값입니다.

이런 문제가 나오면 → '전기장=전압÷거리' 공식부터 쓰고, 고정된 변수(전압)와 변하는 변수(거리)를 먼저 구분하세요.

근거 : 핵심 공식: $E=\frac{V}{d}$ (전기장 세기는 간격에 반비례).

정답 ④

기본 사인파에 다른 주파수 성분(고조파)이 섞인 파형을 비정현파라고 합니다. 이를 하나의 사인파로 갈음해 나타낸 것이 등가 사인파인데, 그 최대값은 각 고조파 성분 최대값을 '제곱 → 합 → 제곱근'한 값으로 정합니다. 실효값을 구하는 원리와 같습니다.

대입하면 $I_m=\sqrt{3^2+4^2}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5[A]$입니다.

오답 3A, 4A는 개별 고조파 성분의 크기만 그대로 고른 것이고, 2A는 계산 과정 착오입니다.

이런 문제가 나오면 → 각 성분을 제곱해 더한 뒤 루트를 씌운다, 이 한 줄만 외우면 됩니다.

근거 : 핵심 공식: 등가 최댓값 $I_m=\sqrt{I_{1m}^2+I_{3m}^2+\cdots}$ (실효값 계산과 유사한 원리를 최댓값에 그대로 적용).

정답 ③

전기저항 R의 역수($\frac{1}{R}$)를 컨덕턴스(전기전도, 전기가 잘 통하는 정도)라고 합니다.

저항의 단위가 Ω(옴)이므로, 그 역수인 컨덕턴스의 단위는 Ω를 거꾸로 쓴 ℧(모, Mho) 또는 같은 뜻의 S(지멘스)입니다. 'Mho'는 'Ohm'의 철자를 뒤집은 단어라서 '역수' 관계를 글자 그대로 보여줍니다.

나머지 보기를 보면 Farad(F)는 정전용량(콘덴서 성질)의 단위, Henry(H)는 인덕턴스(코일 성질)의 단위이고, Ohm은 저항 자체의 단위이므로 역수의 단위가 아닙니다.

이런 문제가 나오면 → 'Ohm을 거꾸로 읽으면 Mho' 한 줄로 답을 고른다.

근거 : 정답 근거: 전기저항 $R$[Ω]의 역수는 컨덕턴스(도전율이 아닌 저항의 역수)로 단위는 모(Mho, ℧) 또는 지멘스(S)이다.

정답 ②

전기분해는 전기의 힘으로 용액 속 물질을 분해하는 것입니다. 이때 +이온은 음극으로, -이온은 양극으로 한 방향으로 계속 이동해야 금속이 묻어나는(석출되는) 반응이 일어납니다.

그래서 방향이 일정한 직류전압을 걸어주어야 이온이 한쪽으로만 밀려가며 분해가 계속 진행됩니다.

반면 교류는 전류 방향이 초당 여러 번 바뀌므로 이온이 앞뒤로 왕복 운동만 하다 끝나서 분해가 제대로 되지 않습니다. 따라서 ①③④(교류)는 모두 부적합합니다.

이런 문제가 나오면 → '분해는 한 방향으로 밀어야 한다 = 직류'로 바로 답을 고른다.

근거 : 정답 근거: 전기분해는 이온이 한 방향으로 지속 이동해야 화학반응(석출)이 일어나므로 방향이 일정한 직류전압을 사용해야 효과적이다.

정답 ②

전동기는 자기장 속 도체에 전류가 흐를 때 힘(전자력)을 받아 회전합니다. 이 힘의 방향, 즉 회전 방향을 알려주는 것이 플레밍의 왼손법칙입니다.

왼손의 엄지·검지·중지를 서로 직각으로 벌리면 F(힘)·B(자기장)·I(전류)에 대응되어 회전 방향을 바로 알 수 있습니다. 이를 FBI 대응이라고 부릅니다.

플레밍의 오른손법칙은 발전기의 유도기전력 방향을 구하는 것이고, 렌쯔·오른나사 법칙도 각각 유도기전력·자장 방향용이라 전동기 회전 방향과는 다릅니다.

이런 문제가 나오면 → '전동기는 왼손, 발전기는 오른손'으로 짝지어 외우세요.

근거 : 정답 근거: 전동기는 자기장 속의 도체에 전류가 흐를 때 발생하는 힘(전자력)으로 회전하므로, 그 회전(힘) 방향을 알기 위해서는 플레밍의 왼손법칙(FBI)을 사용한다.

정답 ②

철로 위의 자석이 전류가 흐르는 선을 미는 것처럼, 자기장(마그네틱 같은 보이지 않는 힘의 장) 속에서 전류가 흐르는 도체는 힘을 받아요. 이 힘을 전자력이라고 해요.

힘의 크기는 '자속밀도 × 전류 × 길이 × 각도 보정'으로 계산해요.

공식: $F = B \times I \times L \times \sin\theta$

값을 하나씩 넣어볼게요.

$B = 2$, $I = 8$, $L = 0.5$

$\sin30° = 0.5$ (이 값은 암기 필수!)

$F = 2 \times 8 \times 0.5 \times 0.5$

$F = 4\,\text{N}$

이런 문제가 나오면 → '자기장 + 전류 + 도체길이 + 각도'가 다 나오면 $F = BIL\sin\theta$ 공식에 대입하고, $\sin30° = 0.5$만 기억하면 됩니다.

근거 : 자기장 내 도체에 작용하는 전자력은 $F=BIL\sin\theta$로 계산한다.

정답 ④

발광다이오드(LED)는 GaP, GaAs 같은 화합물 반도체로 만들어, 전류를 흘리면 빛을 내는 부품입니다. 디지털 계측기나 계산기의 숫자를 표시하는 일곱 칸 표시(7세그먼트)에 널리 쓰입니다.

이름 그대로 '발광(빛을 냄)'이 핵심입니다. 문제에 '빛을 낸다', '숫자 표시', 'GaP/GaAs 화합물' 같은 단어가 보이면 발광다이오드를 떠올리면 됩니다.

광다이오드는 반대로 빛을 받아 전기 신호로 바꾸는 수광 소자라 방향이 다릅니다. 제너 다이오드는 정전압 특성, 터널 다이오드는 부성저항 특성을 이용하는 소자라 발광과 무관합니다.

이런 문제가 나오면 → '빛 냄=LED, 빛 받음=광다이오드'로 방향을 구분하세요.

근거 : GaP, GaAs 등 화합물 반도체를 이용하여 전류를 흘리면 빛을 방출하는 소자를 발광다이오드(LED)라 하며, 디지털 계측기·전자시계·계산기의 숫자 표시(세그먼트 표시)에 널리 사용됩니다.

정답 ②

변압기 1대의 정격 출력을 P라 하면, Δ(델타)결선 3대의 총 출력은 $3P$입니다. 1대를 빼고 남은 2대를 V결선으로 운전하면 두 코일 출력 사이에 120° 위상차가 있어 단순 합($2P$)이 되지 못하고 출력은 $\sqrt{3}P$가 됩니다.

따라서 V결선 출력 비율은 $\sqrt{3}P/3P = 1/\sqrt{3} \approx 0.577$, 즉 원래 출력의 57.7%로 감소하므로 ②가 정답입니다.

가장 위험한 함정은 ④ 86.7입니다. 이는 V결선 '이용률'(남은 2대 정격 합 $2P$ 대비 실출력 $\sqrt{3}P$, 즉 $\sqrt{3}/2 \approx 86.6$%)로, 출력비와 다른 개념입니다.

이런 문제가 나오면 → '출력비 $1/\sqrt{3}=57.7\%$, 이용률 $\sqrt{3}/2=86.6\%$'을 세트로 구분해 외운다.

근거 : △결선 변압기 3대 중 1대 고장으로 V결선 운전 시 출력비는 $\frac{\sqrt{3}}{3}=\frac{1}{\sqrt{3}}\approx0.577$, 즉 원래 출력의 57.7%로 감소합니다(이용률은 86.6%이지만 '출력 감소율'을 묻는 문제이므로 57.7%가 정답).

정답 ①

물을 데우는 전열기 용량은 '필요한 열량 ÷ (860 × 시간 × 효율)' 공식으로 구합니다. 860은 전기에너지 $1\,\text{kWh}$가 약 $860\,\text{kcal}$의 열에 해당한다는 환산 숫자입니다.

먼저 필요한 열량은 $Q = cm\Delta T$입니다. 물 200ℓ는 약 200kg이고(비열 $c = 1\,\text{kcal/kg·℃}$), 20℃에서 40℃까지 올리므로 $\Delta T = 20℃$입니다. 따라서 $Q = 1 \times 200 \times 20 = 4000\,\text{kcal}$입니다.

전열기 용량 $P = cm\Delta T \div (860 \times t \times \eta) = 4000 \div (860 \times 2 \times 0.6)$로 약 $3.88\,\text{kW}$가 되어, 제시된 약 3.858kW(①)가 바로 이 값에 해당하는 선지입니다. ③·④처럼 3858, 3900 같은 큰 수가 나오면 [kW]를 [W]로 착각한 것입니다.

이런 문제가 나오면 → $Q = cm\Delta T$를 구한 뒤 '860 × 시간[h] × 효율'로 나누는 공식 하나로 끝냅니다.

근거 : 핵심 공식: $P[\text{kW}]=\frac{cm\Delta T}{860\,t\,\eta}$. 암기팁: "물 데우기 문제는 860(1kWh=860kcal)으로 나누고 효율로 또 나눈다".

정답 ②

전기포트나 전기담요가 뜨거워지듯, 도체에 전류가 흐르면 열이 발생합니다. 이것이 줄 열입니다.

줄의 법칙에 따르면 발생 열량은 $H = I^2Rt\,[\text{J}]$로 구합니다. $I$는 전류[A], $R$은 저항[$\Omega$], $t$는 시간[s]입니다. 즉 열량은 전류의 제곱, 저항, 시간에 각각 비례합니다.

저항과 시간이 같을 때 전류를 2배로 늘리면 $2^2=4$배, 3배로 늘리면 9배의 열이 납니다. 그래서 줄 열은 전류에 단순 비례하는 것이 아니라 '전류의 제곱'에 비례합니다(②). 나머지 선지(①·③·④)는 비례·반비례 관계를 잘못 쓴 오답입니다.

이런 문제가 나오면 → 공식 $H = I^2Rt$에서 $I^2$만 보고 '제곱 비례'를 고르세요.

근거 : 도체에 전류가 흐를 때 발생하는 열(줄 열)은 줄의 법칙 $H = I^2Rt\,[\text{J}]$로 표현된다.

정답 ④

화학당량(chemical equivalent)은 '원자량을 원자가로 나눈 값'으로 정의됩니다. 전기분해에서 물질의 석출량을 따질 때 쓰이는 기본 개념이에요.

공식은 화학당량 = 원자량 ÷ 원자가입니다. 니켈의 원자량은 58.70, 원자가는 2.0이므로 대입하면 $58.70 \div 2.0 = 29.35$가 되어 ④와 정확히 일치합니다.

오답을 보면 ① 117.4는 나누지 않고 곱한($58.70 \times 2.0$) 함정 값이고, ② 60.70, ③ 56.70은 원자량 숫자를 잘못 보게 만든 착오형 오답입니다. 나머지 선지도 같은 원리의 계산 함정입니다.

이런 문제가 나오면 → '화학당량 = 원자량 ÷ 원자가' 하나만 외우고 곱셈 함정을 조심하면 된다.

정답 ③

물레를 빙글빙글 돌리면 실이 감기듯, 전선을 원 모양으로 감은 것을 '원형 코일'이라고 해요. 전류가 흐르면 코일 중심에 자기장(보이지 않는 자석 힘)이 생기는데, 그 세기를 구하는 문제예요.

세기 = (감은 횟수 × 전류) ÷ (반지름 × 2) 공식을 씁니다.

먼저 반지름 10[cm]를 미터로 바꿔야 해요. $10\,[\text{cm}] = 0.1\,[\text{m}]$

세기 = $(10 \times 20) \div (0.1 \times 2)$

= $200 \div 0.2$

= 1,000[AT/m]

이런 문제가 나오면 → '원형 코일 중심 자기장'이 보이면 $\frac{NI}{2r}$ 공식에 cm는 m로 바꿔 대입!

정답 ③

코일에 전류가 흐르면 자기장의 형태로 에너지가 저장됩니다. 이때 축적되는 전자 에너지는 $W = \frac{1}{2}LI^2$ 공식으로 계산합니다.

값을 대입해 봅시다. $L = 0.1\,[\text{H}]$, $I = 5\,[\text{A}]$이므로 $W = 0.5 \times 0.1 \times 5^2 = 0.5 \times 0.1 \times 25 = 1.25\,[\text{J}]$가 되어 정답은 ③입니다.

가장 주의할 점은 전류를 제곱한다는 것입니다. $5^2$을 계산하지 않고 $0.5 \times 0.1 \times 5 = 0.25\,[\text{J}]$로 계산하면 ①을 고르게 되는 함정에 빠집니다.

이런 문제가 나오면 → $\frac{1}{2}LI^2$에서 'I의 제곱'을 반드시 먼저 계산한 뒤 L을 곱하세요.

정답 ④

초퍼는 직류전압을 스위치의 켜고 끔(ON/OFF)으로 조절하는 직류 변환장치입니다. 그중 출력 전압이 입력보다 낮아지는 것이 강압형 초퍼입니다.

한 주기 $T=10\,[\mu s]$ 동안 스위치가 켜져 있는 시간이 $5\,[\mu s]$이면, 듀티비(켜진 시간의 비율) $\alpha=T_{ON}/T=5/10=0.5$입니다. 출력 전압은 $E_2=\alpha E_1=0.5E_1$이므로 정답은 ④입니다.

①~③은 $E_2$가 $E_1$보다 커지는 식인데, 강압형 초퍼는 이름 그대로 전압을 '내리는' 장치이므로 출력이 입력을 넘을 수 없습니다. 이 원리 하나로 나머지 선지를 한꺼번에 지울 수 있습니다.

이런 문제가 나오면 → 주기와 ON시간의 비율(듀티비)을 구해 $E_2=\alpha E_1$에 대입한다.

근거 : 핵심 공식: 강압 초퍼 $E_2=\alpha E_1\,(\alpha\le1)$. 암기팁: '강압 초퍼는 항상 출력이 입력보다 작거나 같다(듀티비<1)'는 원리로 검산한다.

정답 ①

동기발전기는 내부 기전력 E와 단자전압 V 사이에 각도 δ(부하각)가 벌어져 있을 때 전력을 내보냅니다. 전기자 저항을 무시하면 회로에는 기전력 E와 동기 리액턴스 Xs만 남습니다.

이때 1상 출력은 $P = \frac{EV}{X_s} \times \sin\delta$가 됩니다. 부하각 δ가 90°일 때 최대가 되는 사인(sin) 모양입니다.

비돌극형은 회전자가 원통형이라 어느 방향에서나 공극이 같아 Xs가 하나로 일정해 식이 이렇게 단순합니다. 돌극형이면 여기에 $\sin2\delta$ 항이 추가됩니다. 보기에서 $\sin\delta$에 $\frac{EV}{X_s}$가 곱해진 ①만 이 식과 일치합니다.

이런 문제가 나오면 → '출력 = sinδ, 무효전력 = cosδ' 구분을 먼저 하세요.

근거 : 핵심 공식: 비돌극기 $P=\frac{EV}{X_s}\sin\delta$. 암기팁: '비돌극=단순 sinδ, 돌극=sinδ+sin2δ'로 구분한다.

정답 ②

송전선에 고장이 나면 계전기가 이를 감지해 차단기를 끊어야 하는데, 계전기마다 감지 방식이 다릅니다.

거리 계전기는 설치 지점의 전압 V와 전류 I를 재서 임피던스 $Z=\frac{V}{I}$를 계산합니다. 이 Z 값은 설치 장소부터 고장점까지의 선로 길이에 비례하므로, 임피던스가 작으면(고장이 가까우면) 동작합니다. 이름 그대로 거리를 재는 계전기라 정답은 ②입니다.

반면 방향단락 계전기는 고장전류의 '방향'을 판별하고, 과전압 계전기는 전압의 '크기'만 보므로 임피던스와는 무관합니다.

이런 문제가 나오면 → '거리 계전기=Z로 거리를 잰다'는 이름 뜻만 연결하면 바로 풀립니다.

근거 : 핵심 공식: $Z=\frac{V}{I} \propto$ 고장점까지 거리.

정답 ④

전기자 반작용(전류가 흐르면서 생기는 자기장이 본래 자석의 자기장에 영향을 주는 것)은 전류의 위상(전압과 전류의 시간차)에 따라 3가지로 나뉩니다.

역률 100%(역률각 $0^\circ$): 자기장이 서로 엇갈려서 → 교차 작용

역률각 $90^\circ$ 늦음(전류가 전압보다 늦게 흐름): 전류가 만든 자기장이 본래 자기장을 약하게 만듦 → 감자 작용

역률각 $90^\circ$ 앞섬(전류가 전압보다 먼저 흐름): 자기장을 강하게 만듦 → 증자 작용

이 문제는 '$90^\circ$ 늦을 때'를 물었으므로 자속을 감소시키는 감자 작용, 정답은 ④입니다.

이런 문제가 나오면 → '늦으면 감(나빠서 줄어듦), 앞서면 증(좋아서 늘어남)'으로 외우자!

근거 : 동기 발전기에서: 역률 1(위상각 $0^\circ$)일 때: 교차 자화 작용 (주자속에 수직) 역률 0 (위상각 $90^\circ$) 늦을 때(지상): 감자 작용 (주자속을 상쇄) 역률 0 (위상각 $90^\circ$) 앞설 때(진상): 증자 작용 (주자속을 증가)

정답 ④

송전선은 부하가 변하면 전압이 출렁이고 역률이 나빠질 수 있습니다. 이를 잡아 주기 위해 쓰는 특별한 설비가 바로 '동기 조상기'입니다.

동기 조상기는 무부하로 운전하는 동기 전동기로, 계자(전자석 부분)의 여자전류를 조절하면 진상 또는 지상 무효전력을 자유롭게 공급하거나 흡수할 수 있습니다. 이 성질 덕분에 송전선 전압을 일정하게 유지하고 역률을 개선합니다.

댐퍼와 제동권선은 난조(회전 어긋남) 방지·기동 보조용이고, 동기이탈은 고장 현상 자체라 이 용도와는 무관합니다.

이런 문제가 나오면 → '무부하 동기전동기 + 여자전류 조정 = 동기 조상기 = 전압·역률 담당'으로 세트 암기하세요.

근거 : 핵심 공식: 없음(설비 용도 암기).

정답 ①

슬립(s)은 회전자가 동기 속도(회전 자계의 속도 Ns)보다 얼마나 느린지 나타내는 값으로, s=(Ns−N)/Ns로 정의됩니다.

3상 유도전동기는 정상 운전 중 회전자가 회전 자계를 조금 뒤처지며 쫓아갑니다. 즉 항상 0<N<Ns이고, 이를 식에 넣으면 0<s<1이 됩니다.

경계값을 보면 s=0은 회전자가 동기 속도에 도달한 상태(토크가 0이라 실제로 불가능), s=1은 정지 상태(N=0)입니다. 따라서 전동기로 도는 동안은 0<s<1입니다.

s<0은 회전자가 동기 속도보다 빠른 유도발전기 영역, s>1은 역회전하는 제동기 영역이라 전동기 정상 운전 범위가 아닙니다.

이런 문제가 나오면 → '전동기 0<s<1, 발전기 s<0, 제동 s>1' 3분할로 외우세요.

근거 : 핵심 공식: $s=\frac{N_s-N}{N_s}$. 암기팁: '전동기 영역=0<s<1, 발전기 영역=s<0, 제동기 영역=s>1'.

정답 ②

슬립(미끄러짐)은 회전자가 동기 속도를 얼마나 못 따라가는지 나타내는 값으로, $s = \frac{N_s - N}{N_s}$ 로 계산합니다. $N_s$는 동기 속도, $N$은 회전자의 실제 속도입니다.

$s = 1$을 대입하면 $N_s - N = N_s$가 되어 $N = 0$입니다. 즉 회전자가 전혀 돌지 않는 완전 정지 상태로, 전동기가 막 기동하려는 순간에 해당합니다.

반대로 $s = 0$이면 $N = N_s$로 동기 속도와 똑같이 도는 상태입니다. 그래서 '동기 속도와 같다'는 $s=0$일 때 이야기이고, '동기 속도보다 빠르다'는 $s$가 음수(발전기 상태)일 때이므로 여기서는 틀립니다.

이런 문제가 나오면 → '$s=1$ 정지, $s=0$ 동기 속도' 양 끝값만 외우면 즉시 풀립니다.

근거 : 유도 전동기의 슬립은 $s = \frac{N_S - N}{N_S}$ 로 정의된다(단, $N_S$: 동기속도, $N$: 회전자속도).

정답 ③

기차 바퀴가 방향을 바꾸듯, 직류기 안에서는 브러시를 지나며 전류 방향이 계속 바뀌어야 하는데 이걸 '정류(전류 방향 바꾸기)'라고 해요. 문제는 이때 불꽃이 튀면서 고장이 나기 쉽다는 것!

그래서 브러시 근처에 작은 자석 같은 코일(보극)을 달아줘요.

보극이 하는 일은 두 가지예요.

① 정류를 도와서 불꽃을 없애준다.

② 전기자 반작용(회전하는 부품이 만드는 성가신 자기장)을 상쇄해서 약하게 만든다.

딱 보기가 ③번이죠?

이런 문제가 나오면 → '보극 = 정류 도움 + 반작용 약화'라고 외우면 바로 ③번을 찾을 수 있어요.

근거 : 핵심 공식: 보극 기전력 = 전기자 반작용 상쇄 + 정류 리액턴스 전압 상쇄 → 양호한 정류(불꽃 없는 정류).

정답 ③

맴돌이 전류손(와류손)은 교번 자속이 철심에 소용돌이 전류를 일으켜 생기는 손실입니다. 크기는 $P_e \propto f^2 B_m^2$로, 주파수 $f$의 제곱과 최대 자속밀도 $B_m$의 제곱에 비례합니다.

즉 주파수가 2배가 되면 와류손은 $2^2 = 4$배로 늘어나는 '제곱' 관계가 핵심입니다.

헷갈리기 쉬운 상대는 히스테리시스손입니다. 히스테리시스손은 $P_h \propto f B_m^{1.6}$으로 주파수의 1승에 비례하므로, ① '주파수에 비례'는 히스테리시스손 얘기지 와류손이 아닙니다. ② $B_m$에 단순 비례나 ④ 3승이라는 근거도 없습니다.

이런 문제가 나오면 → '와류손은 $f^2$, 히스테리시스손은 $f$'로 지수만 콕 집어 답한다.

근거 : 핵심 공식: 와류손 $P_e \propto f^2 B_m^2$, 히스테리시스손 $P_h \propto f B_m^{1.6}$. 암기팁: '와류손은 제곱($f^2$, $B_m^2$), 히스테리시스손은 1승($f$)+1.6승($B$)'으로 구분해 암기한다.

정답 ②

자동제어의 기본 동작 요소는 비례(P), 적분(I), 미분(D) 세 가지입니다. '출력이 입력의 시간 적분에 비례한다'는 말은, 입력값을 시간에 따라 계속 더해 누적한 값이 출력이 된다는 뜻입니다. 이것이 적분요소(I)입니다.

비유하자면 물통에 물 채우기입니다. 수도꼭지가 조금이라도 열려 있으면 물이 계속 차오르듯, 적분요소는 입력(오차)을 계속 누적시킵니다. 그래서 오차가 남아 있는 한 출력이 계속 커져 정상상태 오차(남는 오차)를 없애는 특성이 있습니다.

① 비례요소는 출력이 입력에 정비례($y = Kx$)이고, ③ 미분요소는 입력의 변화율(기울기)에 비례하므로 둘 다 오답입니다. ④도 비례동작의 표현일 뿐입니다.

이런 문제가 나오면 → '적분=누적, 미분=변화율, 비례=정비례' 세 단어로 구분하세요.

근거 : 정답 근거: 적분요소는 출력이 입력을 시간에 대해 적분한 값에 비례하는 제어요소로, 오차가 누적되어 정상상태 오차를 없애는 특성을 가진다($y(t) \propto \int x(t)dt$).

정답 ③

전동기를 빨리 세우거나 속도를 제한하는 조작을 '제동'이라 합니다. 전동기의 대표 제동법은 세 가지입니다.

①발전 제동은 운동 에너지를 전기 에너지로 바꿔 저항에서 열로 소비하는 방식, ②회생 제동은 그 전기를 전원 쪽으로 되돌려 주는 방식입니다(전철 내리막길에서 쓰입니다). ④역상 제동(플러깅)은 회전 방향과 반대 토크를 걸어 급정지시키는 방식입니다. 셋 모두 실제 사용되는 제동법입니다.

그런데 ③'3상 제동'이라는 명칭의 제동법은 존재하지 않습니다. 따라서 제동법이 아닌 것은 ③입니다.

이런 문제가 나오면 → '발전-회생-역상'에 없는 낯선 용어를 답으로 고른다.

근거 : 정답 근거: 전동기의 제동법에는 발전제동, 회생제동, 역상제동이 대표적이며, '3상 제동'이라는 명칭의 제동법은 존재하지 않으므로 이것이 정답(급정지·속도제한용 제동법이 아닌 것)이다.

정답 ①

변압기 시험은 '무엇을 측정하느냐'에 따라 이름이 정해져요.

단락시험은 2차측을 단락(선을 짧게 연결해 버리는 것)한 상태에서, 1차측에 전압을 서서히 올려 정격 전류(정상적으로 흘러야 할 전류)가 흐르게 할 때 걸리는 전압을 재는 시험이에요. 이때 측정된 전압이 바로 임피던스 전압(변압기가 내부적으로 가지는 저항 성분 때문에 걸리는 전압)이랍니다.

단락시험에서 알 수 있는 것: 임피던스 전압, 동손(코일이 더워지며 손실되는 에너지), %Z

무부하시험에서 알 수 있는 것: 철손(철심에서 손실), 여자전류

암기: '단락 = 동임(동손, 임피던스)', '무부하 = 철여(철손, 여자전류)'

이런 문제가 나오면 → '임피던스 전압'이나 '동손'이 보이면 무조건 단락시험!

근거 : 핵심 공식: 단락시험 → Vz(임피던스전압), Pc(동손), %Z

정답 ④

에너지를 버리지 않고 '회수'해서 다시 쓰는 제동법을 찾는 문제예요. 크레인이나 권상기에서 짐을 내릴 때, 모터가 동기속도(정상적으로 도는 기준 속도)보다 더 빨라지면 모터가 발전기처럼 변해요. 그래서 운동 에너지를 전기 에너지로 바꿔서 전원 쪽에 되돌려줍니다. 이게 바로 '회생제동'이에요. '회생'은 '되살린다, 회수한다'는 뜻이라서 전력을 다시 얻는다고 기억하면 돼요.

이런 문제가 나오면 → '전력 회수'라는 말이 보이면 무조건 회생제동!

근거 : 핵심 공식: 회생제동 조건 - S<0 (N>Ns), 전동기가 발전기로 동작

정답 ④

전차는 직류전동기로 움직이고, 출발·정지가 잦아 빈번하고 정밀한 속도 조절이 필요합니다.

과거에는 회로에 저항을 넣고 빼면서 전동기에 걸리는 전압을 조절하는 저항 제어를 썼지만, 저항에서 열로 큰 손실이 생기는 단점이 있었습니다.

요즘은 사이리스터나 IGBT 같은 반도체 스위치로 직류 전압을 아주 빠르게 켜고 끄어(잘게 자르기) 평균 전압을 조절하는 초퍼 제어를 씁니다. 손실이 적고 응답이 빨라서 근래 전차에 널리 채용되므로 정답은 ④입니다. 계자·레오너드·일그너 제어도 직류기 제어법이지만 '근래 전차'라는 조건에는 맞지 않습니다.

이런 문제가 나오면 → '전차 = 초퍼 제어'로 묶어 외우세요.

근거 : 핵심 공식: 초퍼 제어 - 직류전압을 고속 스위칭으로 단속해 평균값 조절

정답 ②

동기 전동기는 전원 주파수가 정해지면 회전 속도도 정해지는, 시계처럼 정확한 전동기입니다. 부하가 변해도 속도는 절대 변하지 않습니다(속도 불변).

대신 부하가 갑자기 변하면 회전자가 동기 속도를 중심으로 흔들리는 진동, 즉 난조(hunting)가 발생하기 쉽고, 이를 막으려고 계자에 댐퍼 권선을 넣습니다. 따라서 '난조가 발생하기 쉽고 속도는 불변'이라는 ②번이 옳습니다.

오답을 보면 ①번은 반대 설명입니다. 동기 전동기는 기동 토크가 작아 기동 장치가 필요하고, 역률은 여자 전류로 조정 가능합니다. ④번도 속도가 전원 주파수에 고정되어 가변 속도 정밀 제어에는 부적합합니다.

이런 문제가 나오면 → '속도 불변 + 난조 발생 + 기동 토크 작음'을 동기 전동기 3대 특징으로 묶어 기억하세요.

근거 : 정답 근거: 동기 전동기는 부하가 급변하면 회전자가 동기속도를 중심으로 진동하는 난조(hunting) 현상이 발생하기 쉽고, 일단 정상 운전되면 부하 크기와 무관하게 항상 동기속도로 회전하므로 속도는 불변이다.

정답 ①

변압기는 높은 전압을 낮은 전압으로 바꿔주는 기계예요. 마치 큰 물줄기를 작은 물줄기로 나누듯이 전압을 변환하죠.

권수비(감은 코일 횟수의 비율)는 전압 비율과 같아요.

즉, '큰 전압을 작은 전압으로 나누면' 됩니다.

계산:

$6300 \div 210 = 30$

따라서 권수비는 30, 정답은 1번!

이런 문제가 나오면 → 무조건 '1차 전압 ÷ 2차 전압'만 기억하면 된다.

근거 : 권수비 $a = V_1/V_2 = N_1/N_2$ 이므로 $a = 6300/210 = 30$ 이다.

정답 ④

서미스터(thermistor)는 온도에 따라 저항값이 변하는 반도체 열감촉 소자입니다. 특히 온도가 올라가면 저항이 작아지는 '부(-)의 온도계수' 특성을 가지므로 온도의 자동제어나 온도 보상 회로에 널리 사용됩니다.

오답 소거를 하면 ② CdS는 빛의 밝기에 따라 저항이 변하는 광전도 소자이고, ③ 바리스터는 전압이 높아지면 저항이 급격히 줄어 서지(이상 전압) 보호용으로 쓰입니다. ① 다이오드는 정류가 본업이라 온도계수가 핵심 특성이 아닙니다.

이런 문제가 나오면 → '온도계수 + 자동제어' 키워드가 보이면 곧바로 서미스터를 고르세요.

근거 : 서미스터(Thermistor)는 온도가 상승하면 저항값이 감소하는 부(-)의 온도계수를 갖는 반도체 소자입니다.

정답 ①

차단기는 실제 계통 전압보다 여유 있게 만들어야 전압이 조금 올라가도 안전하게 차단할 수 있습니다.

그래서 차단기의 정격전압은 공칭전압(계통의 기준 전압)에 여유(약 1.1배 안팎)를 둔 표준값으로 정해지는데, 공칭전압 3.3kV 계통의 차단기 표준 정격전압은 3.6kV입니다.

② 3.3kV는 공칭전압 그대로라 정격전압이 될 수 없고, 나머지 값들도 표준 정격전압이 아닙니다. 따라서 정답은 ①입니다.

이런 문제가 나오면 → '3.3→3.6, 6.6→7.2' 두 짝만 외우면 바로 풀립니다.

근거 : 차단기의 정격전압은 공칭전압에 여유(약 $1.1 \sim 1.2$배)를 둔 값으로 규정되며, 공칭전압 3.3kV 계통의 표준 정격전압은 3.6kV입니다(공칭전압 $\times 1.2 \div 1.1$ 근사 규정값).

정답 ④

병행 2회선 송전로를 상상해 보세요. 두 줄 중 한 줄에서 단락 고장이 나면 두 줄을 모두 끊으면 정상 회선까지 정전됩니다. 대신 고장 난 줄만 찾아 끊으면 나머지 줄은 계속 전기를 보낼 수 있죠. 이렇게 '여러 회선 중 고장 회선을 골라내는' 계전기가 선택 단락 계전기입니다.

선택 계전기는 두 회선의 전류 크기와 방향을 서로 비교하여 어느 회선에 고장이 났는지 판별하고, 고장 회선의 차단기만 동작시켜 정전 범위를 최소화하고 공급 신뢰도를 높입니다. 참고로 지락 고장 회선을 고르는 것은 선택 지락 계전기가 담당합니다.

핵심은 '단일 회선'이 아니라 '다회선'에서 '회선을 선택'한다는 점입니다. ①(단일 회선에서 고장 방향 선택)과 ②(지속시간 선택)는 이 계전기의 기능이 아니고, ③(고장의 크기 선택)도 목적이 아닙니다. 다회선에서 단락 고장이 발생한 회선을 선택한다는 것이 정답입니다.

이런 문제가 나오면 → '선택 계전기 = 다회선(병행 2회선)에서 고장 회선 선택'으로 외우면 됩니다.

근거 : 선택 단락 계전기는 병행 2회선 이상의 다회선 송전선로에서 어느 회선에 단락(또는 지락) 고장이 발생했는지를 판별하여, 고장이 난 회선만을 선택적으로 차단하기 위한 계전기이다.

정답 ①

변압기를 커다란 물통이라고 생각해봅시다. 전압(V)은 물의 양, 주파수(f)는 물을 퍼 나르는 속도예요. 물의 양은 그대로인데 퍼 나르는 속도가 느려지면, 한 번에 담아야 할 물의 양(자속, 철심에 만들어지는 자기의 힘)이 많아지겠죠?

전압이 일정한데 주파수가 낮아지면 → V/f(전압을 주파수로 나눈 값)가 커져요.

V/f가 커지면 → 자속밀도(철심에 통하는 자기의 세기)가 증가해요.

자속밀도가 커지면 → 철심 안에서 열로 빠져나가는 철손(철심에서 발생하는 손실)이 늘어나요.

반면 동손(코일의 구리선에서 나는 손실)은 부하전류(코il에 흐르는 전류)가 일정하므로 그대로예요.

이런 문제가 나오면 → '전압 일정 + 주파수 하강 = 철손 증가'를 떠올리세요.

정답 ③

집에서 컴퓨터, 모니터, 스피커를 다 쓰고 싶은데 벽에 콘센트(전기 꽂는 곳)가 하나뿐이라면 어떻게 할까요? 바로 구멍이 여러 개 달린 기계를 꽂아서 여러 개로 늘려 쓰죠. 그게 바로 멀티탭입니다.

풀이:

문제의 핵심은 '하나의 콘센트에 2~3개 기기를 꽂아 쓰는 것'

→ 구멍이 여러 개 있어야 함

→ '멀티(multi)'는 '여러 개'라는 뜻

→ 정답은 ③ 멀티탭

나머지 선택지는 벽에 붙는 일반 콘센트(노출형), 전구 소켓(키이리스 소켓), 다리미용 내열 플러그(아이언 플러그)로 용도가 다릅니다.

이런 문제가 나오면 → '여러 개 동시 사용'이라는 말이 보이면 멀티탭을 떠올리자!

근거 : 정답 근거: 하나의 콘센트에 여러 기구를 동시에 꽂아 사용할 수 있도록 여러 개의 꽂음 구멍을 가진 기구를 멀티탭이라 한다.

정답 ③

라이팅 덕트는 공장 등에서 조명 기구를 붙이기 위해 천장에 시설하는, 전선이 지나는 홈이 있는 덕트입니다. 개구부는 덕트에서 전선을 빼내는 구멍(틈)입니다.

규정상 덕트의 개구부는 반드시 아래(하향)로 향하게 시설해야 합니다. 만약 개구부가 위로 향하면(③) 먼지나 물이 구멍으로 떨어져 들어가 접촉 불량, 절연 불량, 감전 사고로 이어질 수 있기 때문입니다. 그래서 '위로 향하여 시설할 것'은 틀린 기준입니다.

나머지는 모두 올바른 기준입니다. 덕트 끝을 막으면 이물질 유입을 막을 수 있고(①), 조영재(건물 구조물)에 견고하게 붙여야 흔들림이 없으며(②), 조영재를 관통하지 않아야 합니다(④).

이런 문제가 나오면 → '라이팅 덕트는 아래를 보고 있다'로 개구부 하향을 기억하세요.

근거 : 핵심 공식: 없음(시설기준 암기 사항).

정답 ②

단상 3선식은 외선 두 개와 중성선(N) 하나로, 중성선을 기준으로 양쪽에 같은 크기의 전압이 걸리는 방식입니다. 평상시 중성선이 양쪽 전압을 균등하게 잡아주는 역할을 합니다.

그런데 X점에서 중성선이 빠지면 두 부하가 외선 사이에 직렬로 연결된 꼴이 되어, 전원 전압이 부하저항 비율로 나뉘어 걸립니다.

정상 시 전류가 20A인 부하는 30A 부하보다 저항이 큽니다(같은 전압에 전류가 작으므로). 직렬 회로에서는 저항이 큰 쪽에 전압이 더 크게 걸리므로 20A 부하의 단자 전압이 상승하고 30A 부하 쪽은 하강합니다. 따라서 정답은 ②입니다.

회로는 여전히 폐회로를 이루므로 전류가 안 흐른다는 ④, 이상이 없다는 ①은 틀렸습니다.

이런 문제가 나오면 → '중성선 단선 = 전류 적은(가벼운) 부하 쪽 전압 상승'으로 외우세요.

근거 : 핵심 공식: 없음(단상3선식 중성선 단선 정성적 이해).

정답 ①

깃발을 꽂을 때 기둥이 쓰러지지 않게 충분히 깊이 박듯이, 전주(전선을 지지하는 기둥)도 땅에 일정 깊이 이상 묻어야 합니다.

규칙(전기설비기술기준)을 외우면 됩니다:

① 전주 길이가 6m 초과 ~ 8m 이하 → 묻는 깊이는 '전체 길이의 $\frac{1}{6}$ 이상'

② 그런데 아무리 짧아도 '최소 1.2m 이상'은 묻어야 합니다.

계산해 볼게요:

$7 \times \frac{1}{6} \approx 1.17\,\text{m}$

그런데 최소 기준인 1.2m보다 작죠?

그래서 더 큰 값인 1.2m를 택합니다.

이런 문제가 나오면 → '전주 길이 6~8m = 길이의 $\frac{1}{6}$, 단 최소 1.2m' 를 떠올리고 두 값 중 큰 값을 고르세요!

근거 : 전주의 길이가 6m 초과 8m 이하인 경우, 묻는 깊이는 전장 길이의 $\frac{1}{6}$ 이상이고, 최소 1.2m 이상이어야 한다.

정답 ①

가느다란 실 두 가닥을 서로 비틀어 꼬면 잘 떨어지지 않듯이, 가는 단선(한 가닥으로 된 전선)도 두 개를 서로 꼬아 감아서 이어붙입니다. 이게 바로 트위스트 접속(트위스트 = 비틀기)입니다.

문제 조건을 확인해요:

단면적 $6\text{mm}^2$ → 가는 단선

접속 방법 → 직선(이어서 길게) 접속

전선 접속 방법은 전선 종류와 굵기에 따라 정해져 있어요.

가는 단선($6\text{mm}^2$ 이하) + 직선 접속 → 트위스트 접속

굵은 단선($6\text{mm}^2$ 초과) + 직선 접속 → 브리타니아 접속

②종단 접속, ④꽂음형 커넥터는 전선 끝을 기구에 붙일 때 쓰는 방법이라 직선 접속이 아니에요. ③슬리브 접속은 주로 연선(여러 가닥 꼰 전선)에 쓰여요.

이런 문제가 나오면 → '가는 단선 직선 = 트위스트, 굵은 단선 직선 = 브리타니아'를 외우고 있으면 바로 풀립니다.

근거 : 전선의 직선 접속 방법은 굵기에 따라 달라진다.

정답 ④

단상 3선식 회로(전선 3개를 쓰는 집안 전기 배선 방식)에서 가운데 있는 중성선(전기를 돌려보내는 길잡이 선)은 절대 끊어지면 안 됩니다.

만약 중성선에 퓨즈(과열되면 끊어지는 안전장치)를 넣어서 끊어진다면 어떻게 될까요?

양쪽 전압(전기 세기)의 균형이 깨져서 한쪽에 220V보다 훨씬 큰 전압이 걸려서 TV나 냉장고가 타버릴 수 있습니다.

그래서 중성선에는 퓨즈를 넣지 않고, 동선(구리 전선)으로 그냥 직접 연결합니다.

이런 문제가 나오면 → '중성선 = 퓨즈 금지, 동선 직결'로 외우면 정답!

근거 : 핵심 공식: 중성선 원칙 - 퓨즈 설치 금지, 동선으로 직결.

정답 ②

비가 올 때 창문 틈으로 빗물이 새지 않게 창틀에 막이를 하듯이, 전선이 건물 안으로 들어오는 구멍(인입구)에도 빗물이 못 들어오게 뚜껑을 씌워야 해요.

이 뚜껑 역할을 하는 부속이 바로 '엔트런스 캡(인입구 뚜껑)'입니다.

이름도 'Entrance(입구) + Cap(뚜껑)'이니 이름 그대로 외우면 돼요.

나머지 선택지는 용도가 달라요:

① 플로어 박스: 바닥에 파묻는 콘센트 박스

③ 링 리듀서: 굵기 다른 관을 연결할 때 쓰는 부속

④ 노말 밴드: 금속관을 직각으로 꺾을 때 쓰는 부속

이런 문제가 나오면 → '인입구 + 방수'라는 단어가 보이면 무조건 엔트런스 캡!

근거 : 핵심 공식: 인입구 부속 - 엔트런스캡(빗물 침입 방지, 수직 인입 시 필수).

정답 ①

금속덕트는 전선을 넣어 다니는 금속 통로입니다. 이 덕트의 끝부분(말단)을 열어 두면 먼지, 물, 벌레 같은 이물질이 들어가 전선을 손상시킬 수 있어서, 규정상 말단은 반드시 '막아' 놓아야 합니다. ①번 '말단은 열어 놓을 것'은 규정과 정반대이므로 공사 방법과 가장 먼 것이 정답입니다.

나머지 ②③④는 모두 올바른 금속덕트 공사 규정입니다(3m 이하 간격 견고한 지지, 뚜껑이 쉽게 열리지 않도록 시설, 덕트 상호 간 견고하고 전기적으로 완전한 접속).

이런 문제가 나오면 → '덕트 끝은 막아야 이물질이 안 들어간다'를 떠올려 '열어/막아'를 먼저 확인하세요.

근거 : 핵심 공식: 금속덕트 공사 원칙 - 말단 폐쇄, 지지간격 3m 이하, 덕트 내 전선 점유율 $20\%$ 이하(전광표시장치 등은 $50\%$).

정답 ①

화장실 변기의 물탱크를 열어본 적 있나요? 물 위에 뚝 떠 있는 공 모양이 있죠. 그게 바로 '부표(물에 뜨는 장난감 공 같은 것)'예요.

물이 많아지면 부표가 위로 뜨고, 물이 줄면 아래로 내려가면서 자동으로 스위치를 켰다 껐다 합니다.

이렇게 물의 양(수위)에 따라 동작하는 스위치가 바로 '부동스위치'입니다.

'부동(浮動)'은 '물에 떠서 움직인다'는 뜻이에요. 이름만 봐도 물에 뜨는 스위치라는 걸 알 수 있죠!

나머지 선택지를 확인해볼게요.

압력스위치 → 압력(누르는 힘) 변화로 동작

타임스위치 → 시간이 지나면 동작(타이머)

3로스위치 → 두 곳에서 하나의 등을 제어

이런 문제가 나오면 → '물탱크, 수위, 자동'이라는 단어가 보이면 무조건 부동스위치!

근거 : 정답 근거: 부동스위치(플로트스위치)는 물탱크 등의 수위(물의 양)에 따라 부표가 오르내리며 자동으로 접점을 개폐하는 스위치이다.

정답 ①

심야전력은 밤 시간대에 전기요금이 훨씬 싸게 적용되는 요금제입니다. 심야 전기보일러나 온수기 같은 기기는 전력회사가 정한 심야 시간에만 전원이 들어오도록 해야 하므로, 사람이 직접 켜고 끄지 않고 정해진 시각에 자동으로 회로를 여닫는 장치가 필요합니다.

그 역할을 하는 것이 타임 스위치입니다. 시계 장치가 내장되어 미리 설정한 시간에 스스로 회로를 개폐하므로, 심야 시간대에만 전원을 자동으로 공급하고 차단할 수 있습니다.

나머지 보기는 용도가 다릅니다. 근접 스위치는 물체가 가까이 오면 작동하고, 셀렉터 스위치는 여러 회로 중 하나를 손으로 선택하며, 누름버튼 스위치는 눌러서 조작하는 스위치로 시간 제어와는 관련이 없습니다.

이런 문제가 나오면 → '시간 제어 = 타임 스위치'로 단순하게 연결하세요.

근거 : 핵심 공식: 심야전력기기 전원 제어 장치 = 타임 스위치

정답 ②

접지 도체는 누전 시 위험 전류를 대지로 흘려보내 감전·화재를 막는 선입니다. 설비의 전압 등급에 따라 요구되는 최소 단면적이 다릅니다.

KEC(한국전기설비규정)에 따르면 특고압·고압 전기설비용 접지 도체는 단면적 $6[\text{mm}^2]$ 이상의 연동선(구리선), 또는 동등 이상의 단면적과 강도를 가진 것이어야 합니다. 따라서 정답은 $6[\text{mm}^2]$입니다.

접지 관련 숫자는 비슷한 기준이 많아 혼동되기 쉬운데, 이 문제는 '특고압·고압 설비용 접지도체 = $6\text{mm}^2$'를 묻는 기본 숫자 문제입니다.

이런 문제가 나오면 → 접지공사 최소 단면적 숫자를 용도별로 구분해 그대로 암기해서 대입하세요.

근거 : 정답 근거: KEC 142.3.1에 따라 특고압·고압 전기설비용 접지도체는 단면적 $6[\text{mm}^2]$ 이상의 연동선 또는 동등 이상의 단면적·강도를 가져야 한다.

정답 ④

성냥, 석유, 셀룰로이드처럼 불이 잘 붙는 물질(가연성 위험물)을 만들거나 보관하는 곳에서는 불티가 새어 나가면 큰 사고가 납니다. 그래서 배선도 불에 강하고 튼튼한 방법만 쓰도록 규정되어 있습니다.

허용되는 공사는 금속관 공사, 케이블 공사, 합성수지관 공사(두께 2mm 이상) 세 가지뿐입니다. ①②③이 바로 이 세 가지입니다.

④ 방습형 플렉시블(가요 전선관) 공사는 관이 물렁하여 틈이 생기기 쉬워 위험물 장소에는 허용되지 않습니다. '틀린 것'을 고르는 문제입니다.

이런 문제가 나오면 → '위험물 장소엔 딱딱한 관만'을 떠올리고 플렉시블을 골라라.

근거 : 핵심 공식: 가연성 위험물 장소 허용공사=금속관/케이블/합성수지관(2mm↑).

정답 ④

배전반(전기를 여러 곳으로 나눠주는 판)과 분전반은 집의 두꺼비집이 모여 있는 장치라고 생각하면 돼요. 두꺼비집은 문제가 생겼을 때 바로 내려서 전기를 끊어야 하니까, 언제든 손이 쉽게 닿는 곳에 있어야겠죠?

이 장치들이 설치되어야 할 곳을 살펴보면:

① 전기 회로를 쉽게 조작할 수 있는 곳 → 당연히 맞는 조건

② 개폐기(전기를 켜고 끄는 스위치)를 쉽게 개폐할 수 있는 곳 → 맞는 조건

③ 노출된 장소 → 숨기지 말고 보이는 곳에 설치해야 점검하기 쉬우므로 맞음

④ 사람이 쉽게 조작할 수 없는 장소 → 위의 세 가지와 정반대! 답

이런 문제가 나오면 → '배전반·분전반 = 쉽게 조작, 쉽게 개폐, 노출 장소' 3가지를 떠올리고 반대되는 선택지를 골라라.

근거 : 정답 근거: 배전반 및 분전반은 유지보수와 안전을 위해 전기회로를 쉽게 조작하고 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는, 사람이 접근하여 조작하기 쉬운 노출된 장소에 설치해야 한다.

정답 ①

가연성 가스나 인화성 물질의 증기가 새거나 쌓여 있는 곳에서는 작은 전기 불꽃만 터져도 폭발 사고로 이어질 수 있습니다. 그래서 이런 위험 장소의 전기설비는 불꽃이나 아크(전기 불꽃)가 밖으로 새지 않도록 튼튼하고 완전히 밀폐해야 합니다.

가장 알맞은 방법이 금속관 공사입니다. 금속관 안에 전선을 넣어 완전 밀폐하면 기계적 보호가 될 뿐 아니라 전기설비가 발화원이 되지 않습니다.

가요전선관·플로어덕트·애자사용 공사는 접속부나 틈새로 가스가 침투하거나 전선이 노출될 위험이 있어 위험 장소에는 부적합합니다.

이런 문제가 나오면 → '위험 장소 = 금속관 공사' 한 가지로 통일해 답하세요.

근거 : 가연성 가스나 인화성 물질의 증기가 새거나 체류할 우려가 있는 위험 장소의 저압 옥내배선은 전기설비가 점화원이 되지 않도록 기계적 강도가 높고 완전 밀폐된 금속관 공사로 시설해야 한다.

정답 ④

애자(도체를 지지하며 절연하는 기구)의 '열화'는 오랜 시간에 걸쳐 재료가 서서히 손상되는 현상입니다.

열화 원인은 주로 열적·기계적 스트레스입니다. 자기·시멘트·금구처럼 재질이 다른 부분은 온도 변화 시 열팽창 정도가 달라 균열이 생기고(①), 시멘트는 화학팽창과 동결팽창(②)으로 압박받으며, 누설전류에 의한 편열(③)도 국부적 절연 열화를 일으킵니다. 셋 다 시간을 두고 누적되는 대표 원인입니다.

반면 유도뢰에 의한 이상전압은 번개가 칠 때 순간적으로 걸리는 과전압입니다. 애자에 섬락(표면 방전)이나 파손을 일으킬 수는 있어도, 서서히 진행되는 '열화'와는 성격이 전혀 다릅니다.

이런 문제가 나오면 → '천천히 쌓이는 손상(열적·기계적)'과 '순간 충격(뢰·이상전압)'을 구분해서 순간 충격을 골라라.

근거 : 애자의 열화(劣化)는 재료의 열화학적 변화나 전기적 스트레스가 누적되어 서서히 진행되는 현상이다.

정답 ③

변압기는 보통 권선을 절연유에 담가 절연·냉각시키는데, 유류 화재 위험이 있어 사람이 드나드는 빌딩 지하변전실에는 부담스럽습니다.

몰드 변압기는 권선(코일)을 에폭시 수지로 고진공 상태에서 함침(스며들게 함)·성형해서 절연유를 아예 쓰지 않습니다. 기름이 없으니 화재·누유 위험이 작아 빌딩 지하변전실이나 배전반에 널리 쓰입니다.

몰드 변압기도 넓게는 건식 변압기(기름을 안 쓰는 변압기)의 한 종류이지만, '에폭시 수지를 고진공으로 침투'라는 구체적 조건이 나오면 더 좁은 이름인 몰드 변압기를 골라야 합니다. 유입 변압기는 절연유를 쓰므로 곧장 탈락이죠.

이런 문제가 나오면 → '에폭시 + 고진공 + 절연유 없음 = 몰드 변압기'로 묶으세요.

근거 : 몰드 변압기는 권선을 에폭시 수지로 고진공 함침·성형하여 절연유를 사용하지 않는 건식 변압기의 일종으로, 화재 위험이 낮아 빌딩 지하 변전실이나 배전반에 많이 사용된다.

정답 ①

에어컨을 한낮에만 몰아서 쓰면 순간 최대 전력은 크지만 하루 평균 전력은 작죠. 이렇게 '평균이 최대의 몇 %인가'를 나타낸 것이 부하율입니다.

$\text{부하율} = \frac{\text{평균수용전력}}{\text{합성최대수용전력}} \times 100\,[\%]$

문제의 문장이 부하율 정의 그 자체예요. 헷갈리는 것만 구분하면: 부등율은 $\frac{\text{각 부하 최대수요전력의 합}}{\text{합성최대수요전력}}$, 수용율은 $\frac{\text{최대수용전력}}{\text{설비용량}}$입니다. 분자에 '평균', 분모에 '합성최대'가 오면 무조건 부하율입니다.

이런 문제가 나오면 → '평균 ÷ 합성최대 = 부하율' 하나만 기억하면 바로 답이 나옵니다.

근거 : 부하율(load factor)은 $\text{부하율} = \frac{\text{평균수용전력}}{\text{합성최대수용전력}} \times 100\,[\%]$로 정의되며, 부하가 얼마나 균등하게 사용되는지를 나타내는 지표다.

정답 ②

공부를 아무나 따라 할 수 있는 '이상적인 모범생'이 있지만, 실제로는 그런 사람이 없듯이, 열기관(heat engine, 열로 일을 만드는 기계)에도 '가장 이상적인 사이클(작동 과정)'이 있는데 그게 바로 카르노사이클입니다.

카르노사이클은 두 개의 등온과정(온도가 일정한 과정)과 두 개의 단열과정(열이 드나가지 않는 과정)으로 이루어져 있어요.

같은 온도 조건에서 이론적으로 가장 효율이 높지만, 등온으로 열을 주고받고 완벽하게 되돌릴 수 있는 과정(가역과정)을 실제로 만들 수 없어서 현실에는 존재하지 않습니다.

반면 랭킨, 재생, 재열재생 사이클은 실제 발전소에서 쓰이는 사이클이에요.

이런 문제가 나오면 → '이상적이지만 실제로 존재 불가'라는 표현이 보이면 카르노사이클을 고른다.

근거 : 카르노사이클(Carnot cycle)은 두 개의 등온과정과 두 개의 단열과정으로 구성된 이상적인 열사이클로, 동일한 두 열원 사이에서 작동하는 열기관 중 이론상 최고의 열효율을 가지지만, 실제로는 등온 열교환과 완전한 가역과정을 구현할 수 없어 실존하지 않습니다.

정답 ③

배선용 차단기(두꺼비집)는 정격전류보다 조금 큰 전류가 흘러도 즉시 끊기지 않고, 정해진 시간 안에 끊기면 됩니다. 산업용 배선용 차단기의 규정은 다음과 같습니다.

정격전류가 63[A] 이하인 차단기는 정격전류의 1.3배 전류가 흐를 때 60분 이내에, 63[A]를 초과하면 120분 이내에 자동으로 동작(차단)해야 합니다. 또한 1.05배 전류에서는 동작하지 않아야(부동작) 합니다.

문제의 차단기는 정격전류가 30[A]이므로 63[A] 이하 구간에 해당합니다. 따라서 1.3배 전류($30 \times 1.3 = 39[A]$)가 흐를 때 60분 이내에 자동 동작하면 되므로 정답은 ③입니다.

이런 문제가 나오면 → '63 이하 60분, 63 초과 120분(1.3배 기준)'만 외우면 됩니다.

정답 ④

천장에 작은 구멍을 뚫고 그 안에 등기구를 박아 넣는 조명을 생각해 보세요. 마치 천장 속에 전구를 감추는 것과 같아서 천장이 평평하고 깔끔해 보입니다.

이렇게 등기구를 천장 안쪽에 매입시키는 방식을 다운라이트 방식이라고 합니다. 천장 밖으로 튀어나온 부분이 없어 건축 공간을 유효하게(효과적으로) 쓸 수 있다는 것이 핵심입니다.

가장 헷갈리는 것은 코퍼방식인데, 이것은 천장을 크고 우묵하게 파내어 장식적으로 등을 매입하는 방식이라 '작은 구멍'이라는 키워드와 구별됩니다. 코브·밸런스방식은 반사를 이용하는 방식이라 이 문장과는 거리가 멉니다.

이런 문제가 나오면 → '작은 구멍=다운라이트, 크고 우묵=코퍼'로 구분하세요.