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Certified Electrical Engineer


1. 개요2. 시험의 구성
2.1. 필기2.2. 실기
3. 활용도 및 전망

1. 개요[편집]

전기, 전자, 통신, 기계 등을 전공으로 하는 4년제 대학교에 다닌다면 4학년 때부터 기사 응시가 가능하다. 기타 자세한 인정기준은 한국산업인력공단을 참조할 것.

전기기사는 기사 시험 중에서도 몇 손가락 안에 들 정도로 굉장히 어렵다. 전기기사는 필기든 실기든 문제를 푸는 데 있어 다른 공과 계열인 일반기계기사 등과 비교하면 복잡한 식이나 난해한 기하학적인 조건은 크게 요구하지 않지만, 용어의 종류가 비슷한 난이도를 가진 기사에 비해 수 배는 많다.

전기공학도라면 전기공사기사와 함께 꼭 따야할 자격증 중 하나이다.[1] 여기에 소방설비기사까지 취득하면 금상첨화.[2]

최근 한수원 등의 발전 회사는 서류 전형을 없앴으므로 자격증 몇 개 있다고 가산점을 주진 않는다. 대신 입사 시험을 볼때 전기 기사 공부를 하면 유리한 면은 있다. 다만 한전을 가려면 무조건 따야 할 것이다. 전기•전자공학도가 주로 지원하는 송배전직의 자격증 가점은 전기쌍기사 + 한국사 1급이 거의 정형화된 상태.

응시자수로 따졌을 땐 정보처리기사 다음으로 2위이다. 사실상 이공계열에서 가장 인기 있는 자격증인 셈.[3] 하지만 난이도가 상당히 어렵기 때문에 합격자는 2위가 아닌데, 2013년 필기 응시자는 28,024명, 최종 합격자는 2,251명. 전기기사의 난이도는 기사 자격증 중에서도 엄청 높은 편이므로 비전공자라면 꽤 많은 시간을 투자해야 한다.

더 나아가 전기기사의 직접적인 상위 자격증인 1. 발•송•배전기술사[4], 2. 건축전기설비기술사, 3. 전기응용기술사, 4. 전기철도기술사, 5. 철도신호기술사 6. 전기안전기술사 같은 기술사자격증도 있다. 하지만 기사 취득 후 기술사 자격에 도전하여 실패로 우회하여 전기기능장에 응시하는 수험자도 많은것으로 판단된다.[5][6]

2. 시험의 구성[편집]

시험은 필기시험실기시험으로 이루어진다.

전공자들은 과년도 문제집을 풀며 필기를 준비하고, 비전공자 또는 기초/이론이 부족하거나 잊어버린 수험생들은 교재+강의로 기초와 이론을 쌓고 과년도 문제집을 풀며 필기준비를 하는 것이 거의 정석이다. 대부분의 수험생들은 비전공자거나 기초/이론이 부족한 사람들이라 강의는 전기기사 준비에 필수불가결이다. 전기기사 과목들 자체가 이미 대학교 전공과목인데, 이걸 책으로만 이해한다는건 어불성설이다. 설령 이해했다고 하더라도 강의를 들으며 이해하는 것보다 훨씬 느리다는 건 자명한 사실.

대부분의 전기기사 수험생들은 에듀윌, 자단기, 다산에듀, 배울학 등의 강의가 제공되는 사이트를 통해 공부하고 있으며, 테스트나라와 다산에듀는 강의를 무료로 제공하고 있기 때문에 많은 사람들이 사용하고 있다. 다산에듀는 강의가 무료인 대신, 교재가 강의수강비에 버금갈 정도로 비싸고, 에듀윌, 자단기, 배울학 같은 곳은 교재가 매우 저렴하지만, 대신 강의를 따로 결제해야 한다.

엔트미디어와 동일출판사가 출판한 교재가 유명하다는 글들이 여기저기 많이 올라온다. 하지만 실상은 단순히 얼마 안되는 이론과 기초문제, 과년도 문제를 짜깁기한 책을 파는 것 뿐이다. 전공수준보다 못한 이론해설에, 나머지 절반은 과년도 문제로 꽉찬 책으로는 전기기사를 준비하기 턱없이 벅차다. 여담이지만, 엔트미디어와 동일출판사 사장은 형제지간이다. 일단 책의 구성이 매우 비슷하고, 홈페이지 디자인도 마치 한 곳에서 주문한 것 마냥 매우 흡사하고, 인터넷에 엔트미디어와 동일출판사 대결구도를 이끄는 지식인 글들이 매우 많다는 점결국 둘 중 하나를 추천해주는 추천인. 근데 그게 같은 곳이야, 무료동영상을 쿠폰을 입력해야 수강할 수 있는데 대놓고 무료쿠폰을 제공한다는 점, 그 무료동영상이 과년도 기출문제만 제공한다는 점, 그 과년도 기출문제 동영상 강의를 하는 강사도 똑같은 강사라는 점, 마지막으로 두 출판사가 서로 맞은편 건물에 위치하고 있다는 점을 미루어보아 짐직할 수 있다. 다 장사속이다. 조심하자. 어쨌든 두 출판사는 피하라 이거지. 최근 동일출판사와 엔트미디어에서 이론강의를 무료로 공개하고 있다.

사실 이론이 전혀 없는 상태라면 문제가 되지만 어느정도 개념을 잡은 후에는 문제은행 방식의 특성상 과년도 문제집이 큰 힘을 발휘한다. 인터넷 강의의 비용 문제로 과년도 기출 문제만을 반복하는 경우도 있으나 기초가 부실한 경우 장수로 이어질 가능성이 높아 위험하다.

2.1. 필기[편집]

필기시험은 5과목으로 과목당 20문항씩 구성되어 과목당 40점을 넘기고 전과목 평균 60점을 넘기면 필기시험은 합격한다. 2011년 기준 시험시간은 09:30~12:00까지 2시간 30분으로 주어지며 5과목의 문제지가 한꺼번에 제공된다. 물론 시험전 2년간 전기 및 동일 분야의 다른 기사 자격증을 취득하였으면 일부 또는 전 과목을 면제받을 수 있는데, 예를 들어 작년에 전기공사기사를 가지고 있는 사람이라면 전기자기학만 응시하면 되고, 2년 이내에 전기공사기사와 전기철도기사, 혹은 전기공사기사와 전자기사를 한꺼번에 취득한 사람이라면 아예 필기시험 전체가 면제된다.

최근 문제 출제 경향을 보면 기출문제를 외우는 것만으로는 한계가 있다. 제시된 조건등을 바꾸거나 조건은 같아도 요구하는 것이 달라지기 때문. 유감스럽게도 2015년부터 개정된 내용이 있는지 기존 기출에 없는 신선한 내용들이 나오니 독학의 경우 잘 알아보길 바란다. 시중의 2015년판의 책들은 아직 반영되지 않은 책들이 있으니 주의. 전력공학의 발전 파트에서 기존의 수력, 화력, 원자력에 이어서 새로운 발전에 관한 출제 부분이 많이 등장한다.

필기에서 기초가 부족하다면 전기기능사의 전기이론과 전기기기 기출문제들을 풀어보자. 기사에서 그대로 나오는 문제가 제법 있다.

전자기학이나 회로이론, 제어공학의 경우 실무에서 출발한 수험자라면 난관이 될 수 있지만, 억지로 문제를 꼬아서 시간은 오래 걸릴지언정 내용 면에서 새로운 문제 유형이 나올 가능성이 거의 없기 때문에 실전보다는 이론에 집중해서 배워 온 전공자라면 대학교 시험보다는 한참 쉬운 수준에서 출제되므로 기존 내용들만 잘 공부해도 90점 이상 고득점하기가 다른 과목에 비해 쉽다.

전력공학이나 전기기기 과목의 경우 매 회차마다 새로운 유형의 문제가 많이 등장하기 때문에, 이런 문제들은 아쉽지만 포기하는 것이 좋고 기존의 기출문제들만 열심히 파도 60점 이상은 안정적으로 득점할 수 있다. 필기에서 공부하는 부분들의 대부분이 실기에서도 다시 나오기 때문에 가장 투자를 많이 하는 것이 좋다.

전기설비기술기준 및 판단기준의 경우 공부 방법은 매우 무식하지만 전공자의 경우에도 과락이 나는 경우가 많은 과목이다. 어느 정도 공부한 뒤에는 공부하는만큼 효율을 내지 않고, 기술기준을 몽땅 외우지 않고서야 신유형이 나오면 무조건 틀리고 만점을 받을수도 없는 과목이므로 다 맞을 기세로 파고들지 말고 기출문제만 보자. 나는 수학과 물리에 약하니까 전자기학은 과락 안 날 정도만 맞고 설비기술기준에서 고득점해야겠다고 생각하면 대부분 망한다.

2.1.1. 전자기학[편집]

맥스웰 방정식에 대해서 다루는 과목으로, 벡터내적, 외적, 발산과 회전 등 기본적인 벡터 연산, 정전계, 유전체정전용량, 전류저항, 정자계자성체, 전자기 유도 현상인덕턴스, 전자장으로 구성되어 있다. 전기기사 과목 중에서 가장 어렵고 악명 높다고 여겨지지만, 대학교에서 대학물리학2와 공학수학을 배운 상태에서 공부를 시작할 경우에는 오히려 전력공학이나 전기기기보다 이해가 쉽다. 원리의 밑바닥부터 설명하지 않고 어느 정도 전기 지식에 대한 노하우가 필요한 다른 과목에 비해 기초적인 개념부터 수학적인 방법을 통해 접근하기 때문이다.

학부 과정에서는 과목 중에서 가장 수학적으로 어렵고, 엄밀하게 발산 정리스토크스 정리미적분을 통해서 맥스웰 방정식과 전파의 파동 방정식의 결과를 해석하고 양자역학까지 들어가지만, 전기기사의 전자기학 문제를 푸는 데에는 이런 수학적인 지식을 요구하지 않는다. 문제에서 주어지는 기하학적 조건들은 90% 이상 형태가 대칭성을 이루고 간단한 도형(n차원 부분공간, 링 모양, 원통형, 구, 정n각형)이기 때문에 굳이 미적분을 하지 않더라도 해당 형상에 대한 결과값만 암기한다면 정전용량이나 인덕턴스, 전계와 자계의 세기 등을 구하는 데 어려움이 없다. 이런 벡터 해석 계열의 문제에서는 유한한 길이를 갖는 도선 회로에 대해 비오-사바르 법칙을 직접 적분하는 문제와, 자속밀도로 주어진 벡터장에서 전류가 흐르는 도선의 토크를 외적을 통해 구하는 문제가 가장 난도가 높다.

여러가지 말장난과 새로운 내용의 추가로 수험자를 고통스럽게 만드는 전력공학이나 전기기기 과목에 비한다면 전자기학은 거시적인 수준에서는 이미 100년 전에 완성되어 더 이상 개선할 여지조차 없을 정도로 완벽하고, 오히려 수학적으로 어렵기 때문에 객관식 문제로 내는 필기에서는 문제를 낼 수 있는 조건이 정해져 있다. 개념이 잘 기억이 나지 않을 때나 어려운 수식이 등장했을 때 단위 환산만 잘 해도 보기에 답이 떡하니 있는 경우도 매우 많다. 뒤통수를 잘 치지 않는 과목이기 때문에 어느 정도 공부한다면 90점 이상 득점하기가 다른 과목에 비해서 더 쉬운 편이다.

맥스웰 방정식의 경우에도 미분형과 적분형의 식이 의미하는 바와 관계를 이해하는 수준이라면 문제를 풀 수 있다. 오히려 내용 자체는 단순한 유전체와 자성체, 분극/자화의 세기, 자기회로, 전자파의 성질 등 식만 외우고 단순히 대입만 하는 문제에서 허를 찔리는 경우가 많기 때문에 다른 과목에 비해서는 덜하지만 암기의 절대적인 비중은 꽤 높으므로 세세한 부분까지 외울 필요가 있다. 최근 들어 도체계와 유전체, 자성체와 자기회로 단원에서 난해한 문제들이 매 회차마다 1~2문제씩 나오므로 이 부분은 특히 신경써서 공부하자.

2.1.2. 전력공학[편집]

발전소에서 전기를 발전한 뒤, 발전소에서 만든 전기를 전선로를 통해 송전하고, 각 도시의 변전소에서 전력을 필요로 하는 우리의 고장까지 배전하여 가정과 공장까지 안전하게 도달시키는 과정에 대해서, 그리고 그 과정에서 생기는 위험 및 해결책을 다루는 과목이다.

다른 과목에 비해 실기와 연계되는 부분이 많으므로 이해와 암기 둘다 빡세게 하는 게 이후 실기를 대비하는 데에 좋다. 허술하게 하면 한 회차에 필기, 실기 둘다 합격은 불가능에 가깝다. 전선로, 선로 정수 및 코로나, 송전 특성, 고장 계산, 중성점 접지 방식과 유도 장해, 이상전압/보호계전방식, 변전소, 배전의 특성, 발전 파트로 구성이 되어 있다. 설비의 특성에 대해 묻는 암기 문제가 많고, 계산 문제는 간단한 사칙연산으로 해결할 수 있지만 주어진 조건에 대해 어떤 개념을 사용해서 문제를 해결해야하는지 완벽하지 않다면 실기에서도 힘들기 때문에 관계를 잘 이해하는 것이 중요하다.

전력공학의 시작은 발전이지만, 전기기사 필기를 공부하는 과정에서 발전은 가장 마지막으로 공부하는 경우가 많다. 송전이나 배전 파트와 내용이 잘 연계가 되지 않을 뿐더러, 화력 발전과 수력 발전 설비의 수식을 동원한 심도 있는 내용은 원하신다면 기계공학과의 열역학유체역학 과목에서 배우고 전기기사에서는 암기 위주로 넘어가면 된다. 필기에서 신 유형이 보통 이 발전 파트에서 추가되기 때문에 꼼꼼하게 암기하자.

전력공학 공부에서는 용어에 대한 정의를 확실하게 이해하는 것에 중점을 두어야 한다. n상 m선식, 차단/단락/지락, 무부하/부하/정격 상태, 전압강하/변동, 분로/소호/한류 리액터, 피뢰기(LA), 차단기(CB), 단로기(DS), 변류기(CT), 순한시/정한시/반한시 계전기, 수용률/부등률/부하율/이용률 등 비슷하면서도 완전히 다른 용어들과, 같은 대상을 지칭하면서도 다른 용어를 사용하는 경우가 엄청나게 많기 때문이다. 이러한 용어들을 완벽하게 이해하고, 상황에 맞춰서 올바른 식을 적용할 수 있다면 전력공학 공부는 정말로 껌이다. 실기 시험을 준비하는 과정에서는 이런 용어들은 기본 중의 기본으로 이해하고 있어야 하므로 실기를 위해서도 미리 확실하게 공부하자.

2.1.3. 전기기기[편집]

직류발전/전동기, 동기발전/전동기, 변압기, 유도기, 기타 특수기 총 5파트로 구성이 되어 있다. 각 기기의 등가 회로, 전력과 동력의 변환 관계를 이해하는 것이 가장 기본이며, 발전기는 유도기전력, 전동기의 경우 기동/제동법, 속도 제어법, 손실 등등 암기와 이해의 비중이 크다. 변압기 부분의 경우 다른 과목은 물론 실기까지 연관이 크기 때문에[7] 제대로 이해하는 것이 중요하다. 전기기능사에 같은 과목이 있는데, 내용이 거의 동일하므로 기초를 쌓을 때 큰 도움이 된다.
  • 공통적인 사항
    • 계자(Field) : 자속을 만드는 곳. 무조건 코일을 돌려준다고 전기가 생성되지는 않는다. 자력이 나오도록 세팅을 해 주어야 한다. 이 자력선을 나오게 하는 장치가 계자(field) 이다. 다른 전원에서 자력을 공급해주는 방식을 '타여자'방식 이라고 하며, 발전된 전원에 의해 자력을 공급해 주는 방식을 '자여자'방식 이라고 한다.
    • 전기자(Armature) : 전기를 만드는 곳. 자속이 세팅되어 있는 곳에 코일을 돌려주면 전기가 만들어진다. 물론, 전기자나 계자 중에 하나만 돌려주면 전기가 만들어진다. [8] 주로 직류 발전기는 전기자가 회전하는 반면, 교류 발전기의 동기 발전기는 계자가 회전한다.
    • 슬립링 : 계자 또는 전기자가 돌아가야 하는 경우에 이용하는데, 멈추어 있는 전선까지 같이 돌아가지 않게 하기 위해 설치하는 장치.
    • 직류 발전기 : 말 그대로 직류를 생성하는 발전기(Generator). 하지만 회전운동에 의해 생성되는 전기는 교류밖에 없다. 양호한 직류를 생성하기 위해서는 태양광발전을 이용하거나, 번개 충전, 피카츄의 전기에 의존하자 즉, 교류로 뽑은 다음에 브러시를 이용해 바뀐 전류의 방향을 다시 바꾸게 하는 방법으로 정류시키는 거다. 전기자 권선 방법으로는 폐로권, 고상권, 이층권이 많이 쓰이며, 시험 문제에 전기자 권선이 나오면 이거 찍거나, 보기 3개에 이게 나오면 아닌거 찾으면 된다. 이층권 중에 중권(병렬)과 파권(직렬)이 있다.
      • 종류
        • 타여자 발전기 : 계자와 전기자가 분리되어 있는 발전기. 쉽게 말해 건전지 별매인 발전기.
        • 자여자 발전기 : 계자와 전기자가 연결되어 있는 발전기. 전기자에서 생성된 전기를 계자에 보내주어 발전한다.
          • 직권 발전기 : 계자와 전기자가 직렬로 연결되어 있는 발전기. 무부하시 스스로 전압을 확립하지 못한다는 단점이 있다.
          • 분권 발전기 : 계자와 전기자가 병렬로 연결되어 있는 발전기.
          • 복권 발전기 : 계자와 전기자가 직렬과 병렬로 연결되어 있는 발전기. 감는 방향에 따라 가동복권과 차동복권이 있다.
      • 전기자 반작용 : 전기자 전류에 의한 기자력이 주자속의 분포에 영향을 주는 현상. 보극 또는 보상권선 설치로 어느 정도 제거할 수 있다.
        • 감자작용 : 주 자속이 감소되는 현상으로, 출력되는 전압이 감소될 수 있다.
        • 편자작용 : 자속의 분포가 한쪽으로 기울어지는 현상으로, 중성축이 이동되어 불꽃을 발생시킬 수 있다.
      • 병렬 운전 조건 : 2대 이상의 직류 발전기를 같이 작동시키기 위해서는 조건을 갖추어야 한다.
        • 극성이 같아야 한다. [9]
        • 정격 전압이 같아야 한다. 전압이 다르면 다른 발전기로 무효 순환 전류가 흐른다. [10]
        • 외부특성이 수하특성[11]이어야 한다. 직권 발전기, 복권 발전기는 수하특성을 가지지 못하므로, 균압모선을 설치한다.
    • 직류 전동기 : 직류로 움직이는 전동기(Motor). 계자와 전기자가 직렬로 연결되어 있는 직권 전동기가 있으며, 전동차와 같은 무거운 물체를 움직이거나 드릴과 같은 센 힘을 전달하는데 사용된다. 반면, 계자와 전기자가 병렬로 연결되어 있는 분권 전동기가 있으며, 두 가지가 병합된 복권 전동기가 있다.
      • 종류
        • 타여자 전동기 : 계자와 전기자가 분리되어 있는 전동기. 미니카 속에 들어가 있는 영구자석달린 모터가 이에 해당한다.
        • 자여자 전동기 : 계자와 전기자가 연결되어 있는 전동기.
          • 직권 전동기 : 계자와 전기자가 직렬로 연결되어 있는 전동기. 전동드릴, 코레일 1000호대 전동차처럼[12] 직류로 움직이는 전동차처럼 큰 힘을 필요로 하는 곳에 쓰인다. 무부하시 위험속도에 도달할 수 있다는 위험성이 있기 때문에, 동력 전달을 벨트로 하지 않는다.[13]
          • 분권 전동기 : 계자와 전기자가 병렬로 연결되어 있는 전동기. 여기 저기 다 쓴다. 무여자시 위험속도에 도달할 우려가 있으므로, 계자에 퓨즈 사용을 금지하고 있다.
          • 복권 전동기 : 계자와 전기자가 직렬과 병렬로 연결되어 있는 전동기
  • 동기기
    • 동기 발전기 : 발전소나 빌딩 지하 엘리베이터가 안 가는 곳에 가면 볼 수 있는거. 계자는 배터리 직류 전원에 연결하며, 전기자에서 전기가 생산된다. 3상 전기를 뽑아내려니 전선이 적게 연결된 계자를 돌리는게 편하기 때문에 주로 계자를 회전시킨다. 전기자 권선법으로는 코일을 짧게 감아 고조파 제거에 유리한 단절권, 코일을 골고루 넣는 분포권이 많이 사용된다.
      • 전기자 반작용 : 계자의 자기장과 전기자의 자기장이 만나 좋지 않은 영향을 끼치는 작용.
        • 교차자화작용
        • 감자작용
        • 증자작용
      • 병렬 운전 조건 : 2대 이상의 동기 발전기를 같이 작동시키기 위해서는 아래의 조건을 모두 갖추어야 한다.
        • 기전력의 기가 같아야 한다. 같지 않으면 서로의 전압을 맞추어 주기 위해 무효 순환전류가 흐를수 있다.
        • 기전력의 상이 같아야 한다. 같지 않으면 위상을 맞추기 위한 동기화 전류가 흐를 수 있다.
        • 기전력의 파수가 같아야 한다. 같지 않으면 난조(떨림 현상)가 발생할 수 있다.
        • 기전력의 형이 같아야 한다. 같지 않으면 고조파 무효 순환전류가 흐를 수 있다.
    • 동기 전동기 : 회전력(토크)이 없기 때문에 처음에 돌릴 때에는 외부의 힘에 의해 돌려주어야 한다. 주로 속도를 신경쓰지 않는 환풍기 등에 이용되기도 하며, 콘덴서와 같이 역률을 개선하는데 이용된다. 이런 경우에는 동기 조상기라고도 불린다.
  • 변압기 : 전압을 바꾸는 기기. 코일의 권수에 비례하며, [14] 전압이 낮아지면 그 비율만큼 전류가 증가하기 때문에 전체 용량의 변화는 없다고 보면 된다. 3상의 경우 결선방식이 따라 Y결선과 델타(Δ)결선이 있다.
    • 병렬 운전 조건 : 2대 이상의 단상 변압기를 같이 작동시키기 위해서는 아래의 조건을 모두 갖추어야 한다.
      • 각 변압기의 성이 같아야 한다. 같지 않으면 매우 큰 순환전류로 권선이 소손[15]된다.
      • 각 변압기의 수비 및 1차와 2차의 정격전압이 같아야 한다. 같지 않으면 큰 순환전류로 권선이 과열된다.
      • 각 변압기의 센트 임피던스 강하가 같아야 한다. 같지 않으면 부하의 분담이 달라지게 된다.
      • 각 변압기의 설 리액턴스와 내부저항의 비율이 같아야 한다. 같지 않으면 (각 변압기의 위상차로 인한) 동손이 증가하게 된다.
  • 유도 전동기 : 교류를 이용한 전동기. 선풍기를 뜯어봤으면 알겠지만 구조는 매우 간단하여 현존하는 대부분의 전동기에 사용된다. 크게 권선형 유도 전동기와 농형(바구니형) 유도 전동기로 나눌 수 있다.
    • 기동법 : 전압을 바로 인가하는 전전압 기동(5 kW 이하), 리액터의 전압강하를 이용한 리액터 기동(주로 10 kW 이하), 기동전류를 ⅓로 줄여 기동하고 운전시에는 전전압을 가하는 Y-Δ 기동(5 ~ 15 kW), 단권 변압기로 전압을 조절하여 기동하는 기동보상기법 (15 kW 이상) 등이 있다.
    • 속도제어 : 농형 유도 전동기는 극수 제어와 주파수 제어로 속도를 조절하며, 요즘은 주파수 변환기의 발전으로 대부분 주파수제어로 속도를 제어한다. [16] 권선형 유도 전동기의 속도 제어로는 비례추이를 이용한 2차 저항제어, 슬립 주파수 전압을 인가시켜 회전자 슬립을 제어하는 2차 여자제어 등이 있다.
    • 제동
      • 회생제동 : 유도 전동기를 유도 발전기로 작동시켜 얻어지는 전력을 전원으로 반환시켜 제동하는 방법이다.
      • 발전제동 : 유도 전동기를 전원으로부터 분리시킨 다음 1차측에 직류를 인가하여, 유도 발전기로 작동시켜 얻어지는 전력을 저항에서 열로 소비시키면서 제동하는 방법이다.
      • 역상제동 : 1차측 임의의 3권선 중 2개를 바꾸어 꼽으면 역방향의 토크가 발생하는데, 그 역방향의 토크를 이용해 제동하는 방법이다. 매우 급하게 정지시킬 때 사용하는 방법이다.
      • 단상제동 : 권선형 유도 전동기의 1차측을 단상교류로 여자시키고, 2차측에 적당한 저항을 넣으면 역방향의 토크가 발생하게 하여 제동하는 방법이다.
    • 이상현상
      • 크로우링 현상 : 농형 유도 전동기 계자에 고조파 전류가 유입되어 생기는 현상으로, 회전자가 정격속도에 이르지 못하고 도중에 멈추어 버리는 현상이다.
      • 게르게스 현상 : 권선형 유도 전동기 회전자 권선의 한 상이 결상될 때에 운전되는 현상으로 정격속도의 ½로 속도가 감소되는 현상이다.
  • 정류기 : 크게 보면 교류를 직류로 바꾸는 컨버터와 직류를 교류로 바꾸는 인버터가 있으며, 여러가지 반도체 소자들도 정류기에 포함된다.

2.1.4. 회로이론제어공학[편집]

기사는 2개를 한 과목으로 묶어서 20문제 출제. 산업기사는 회로이론만 20문제.[17] 전기기사를 취득해도 회로이론, 제어공학이 따로 면제가 안된다.

회로이론은 직류, R-L-C 수동 소자와 교류, 교류 전력, 결합 회로, 회로망, 다상 교류 및 대칭 좌표법, 왜형파, 단자망, 과도 현상, 라플라스 변환 및 전달 함수로 구성이 되어 있다.

전기기사의 4번째 과목이지만 전기기사 과목들의 공부를 밑바닥부터 시작한다면 회로이론부터 시작하는 것을 추천한다. 전자기학이 1과목이고, 엄밀하게 따지면 전기적인 현상을 이해함에 있어서 가장 기초가 되는 학문이지만 적어도 전기기사에서 요구하는 전자기학을 밑바닥부터 이해하려면 대학교 1~2학년 수준의 수학과 물리학적 지식을 요구하고, 수학이나 물리 과목의 학습이 부족한 상태라면 책을 펴고 정전계 파트를 보는 순간 멘탈붕괴를 맛볼 가능성이 매우 높다. 이에 반해 회로이론에서는 고등학교 물리에서부터 친근한 옴의 법칙과, 수식을 동원하지 않고도 쉽게 직관적으로 이해할 수 있는 키르히호프의 법칙이 반겨주기 때문에 한층 가벼운 마음으로 공부를 시작할 수 있다. 물론 대학교에서 수학과 물리를 배우고 난 이후라면, 전자기학을 먼저 공부한 뒤 회로이론을 공부해도 되지만, 전자기학을 제외하고 전력공학과 전기기기 과목 공부를 시작하기 위해서 회로이론은 필수이다

교류 파트의 R, L, C 소자는 다른 과목에서도 끊임없이 등장하는 주요 개념이고, 임피던스와 지상/진상의 이해 및 다양한 전력의 개념과 회로망, 3상 교류, 단자망에 대한 이해가 없다면 전력공학이나 전기기기는 시작조차도 할 수 없다. 다른 과목의 이해에 가장 바탕이 되고, 수학적으로 해석하지 않더라도 전기적인 현상에 대한 직관을 키울 수 있는 매우 중요한 과목이기 때문에 회로이론을 완벽하게 이해한 뒤 다른 과목을 진행하자.

회로이론 과목은 전기기능사의 내용에서 행렬을 이용해서 풀어야 하는 단자망 부분과, 라플라스 변환을 이용해 쉽게 풀 수 있는 수준의 미분방정식을 활용해서 이해하는 과도 현상 파트 정도만이 추가되어 있다. 후반부의 라플라스 변환과 전달 함수는 제어공학과 연계되는 부분이고, 미분방정식을 간단하게나마 이해하고 있다면 쉽게 이해할 수 있다.

제어공학의 경우 수학적으로는 매우 심도 있는 과목이지만 필기에서는 암기문제가 많은 편이다. 시퀀스 제어 부분만 살짝 머리를 굴려야 하고, 수학적으로 어렵기 때문에 단순히 식에 대입만 하면 풀리는 문제들이 많은 과목이므로 고득점이 쉽다.

2.1.5. 전기설비기술기준 및 판단기준[편집]

최대한 많은 기출 문제를 반복해서 풀어보고 외우는 수밖에 없다. 팁이라면 길이나 간격을 묻는 문제에서는 주변의 실제로 적용되는 전기 설비들과 연관지어 생각해보고 외운다면 한층 편하다. 내용이 너무 많고 신 유형이 나오면 틀릴 수밖에 없지만 기출 문제가 그대로 다시 나올 가능성이 높은 과목이므로 기출 문제만 암기해도 60점은 넘길 수 있다. 시간이 많이 남을 경우에 총칙부터 시작해서 수백 페이지에 달하는 기준을 읽어보자. 용어에 대한 이런저런 개념들을 정의해 놓았기 때문에 실기에서도 도움이 된다.

2.2. 실기[편집]

실기시험은 따로 회로를 구성하는게 아닌 필답 서술형으로 이루어진다. 적게는 13문제 이내, 많게는 18문제로 구성되며[18] 주관식으로 풀어야 한다. 역시 필기와 마찬가지로 60점이상 합격. 또한 09:30에 시작하여 2시간 30분의 시간이 주어진다. 문제지가 곧 정답지로 문제풀이는 흑색이나 청색 중 한 색깔의 볼펜으로만 작성하여야 하며 연습란도 작게나마 제공된다. 따라서 연필로 우선 가답안을 작성후 볼펜으로 옮겨적고 가답안을 지우는 식으로 답을 제출하면 편리하지만 지우는데 시간이 생각보다 만만찮기 때문에 곧바로 쓰는게 좋을수도 있다.[19] 문제의 난이도는 타 기사시험에 비해 상당히 높은 편이며 범위가 꽤 광범위하기 때문에 많은 노력이 요구된다.

문제를 풀기 위해서 단순한 사칙연산과 삼각함수의 계산 수준의 수학을 요구하고, 미적분이 포함된 복잡한 수식조차 하나 없다. 필기를 안정적으로 합격한 수준의 뛰어난 수험자라면 실기의 내용 중에 이해가 안 되는 부분도 없을 것이며, 계산에 애 먹을 일도 없고, 시퀀스를 제외하면 달달 외우기만 해도 모든 문제를 풀어낼 수 있는 수준이지만 외워야 할 내용이 매우 많기 때문에 공부하는 데 시간이 오래 걸린다.

실기에서 많은 문제들이 개념을 설명하거나 명칭, 숫자를 외우고 쓰는 것으로 푸는 단답형 문제들로 출제되는데, 계산 문제를 잘 풀었다면 이 단답형 문제 중에서 기출문제 정도는 반드시 맞아야 안정적으로 합격할 수 있다. 단답형 기출문제가 조금 변형이 되는 수준으로 어떻게든 꾸준히 매 회차마다 출제는 되는데, 그게 어디서 나올지 모르므로 88년도부터 시작해서 그 수많은 단답형 문장을 외워야만 한다. 개인차가 있겠지만 당연히 시간이 오래 걸리므로 매일 조금씩 반복해서 외우는 것이 중요하다. 최근 들어 필기 시험의 문제와 개념을 가져온 문제가 한 문제 이상 출제되는 경향이 있는데다 필기 시험에 나왔던 전력공학, 전기기기, 설비기준 등의 과목은 실기에도 그 개념이 5~60% 정도 반영이 되므로 필기를 어렵게 합격한 수험생이라면 필기 이론도 어느 정도 봐 두는 것이 좋다.

2013년에 내선규정이 개정된 부분이 있으므로 그전까지 애매한 관련 문제를 정확한 이유에서 풀 수 있도록 하게 됐다. 마찬가지로 그 전에도 내선규정의 개편이 여럿 있었기에 지금은 나오지 않을 문제들도 생기게 되었다.

단답형에서 내선규정과 연계해서 신출이 나왔다면 전공수업에서 주워들었거나 전기를 너무 좋아한 나머지 자격 취득 이후의 공부까지 생각한 열정으로 기출문제를 넘어서 따로 열심히 인터넷 백과를 살피든지 하며 공부하지 않은 수험생이라면 무조건 틀린다. 단답형 신출은 만점 방지용 및 차기 수험생들의 공부량에 부담을 주기 위한 조치이고, 시험장에 있는 수험생의 사기를 꺾어 다른 문제도 제정신으로 풀지 못하게 만드는 효과를 갖는 문제라 여기고 보인다면 거르자.어차피 실기시험도 60점만 넘으면 합격이다. 만점으로 합격한다고 자격증에 금 발라주는 것도 아니다. 본인 기분은 좋겠지만 (단답신출에 대비하는 유일한 방법은 전기기사, 전기산업기사, 공사기사, 공사산업기사 종목을 가리지 않고 90년대 부터 최근 것 까지 모조리 다 암기하는 것이다.)

2012년 전기기사 3회 실기시험은 역대 최악의 합격률을 자랑했다. 단 65명만 합격.(1.2%대의 합격률) 또한, 2015년 전기기사 3회 실기시험도 역시 6,387명의 응시자 중 90명만 합격(합격률 1.41%)하여 최악의 난이도를 보여주었다.[20] 매년 다르긴 하지만 많으면 연간 3000명 전후가 합격한다. 산업인력공단측에서는 이 숫자를 맞추기 위하여 내기 때문에 매번 회차마다 난이도의 변동이 크며, 취업난의 여파로 전기기사 자격증도 인력이 몰리면서 문제의 수준은 해가 지나면 지나갈 수록 점점 더 난이도가 높아지는 추세이다. 전기기사는 사실상 3000명 정도를 뽑는 상대평가다.[21]

2012년 부터는 전기기술사에서나 볼 수 있는 문제들이 한 문제씩은(수변전 문제) 꼭 나오므로 시험장에서 당황하지 않게 빡세게 공부하는 것이 이롭다.

2016년에는 '감리'라는 과목이 신규로 출제된다. 이는 산업기사에서도 동일하게 출제된다. 전기기사 1회차에는 감리 1문제가 출제되었는데 그냥 제끼고 가는 문제라고 생각하는것이 편할 듯하다... 공부할 분량에 비해 너무 효율이 나쁘다.

실기의 경우 어지간히 빡세게 공부하지 않으면 운빨이 매우 크다. 2016년 2회차의 경우 문제도 쉽고 채점도 점수를 잘 줘서 역대급으로 많이 뽑았지만 3회의 경우 난이도는 쉽지만 채점을 빡세게 해서 합격자가 2회대비 2할수준이다.

2017년 1회에는 쉽다고 착각하기 쉽지만, 의외로 까다로운 문제들이 많이 출제되었다. 시험장 나와서 쉽다고 말하는 사람이 많지만 정작 합격률과 합격자 평균 점수를 보면 다른 회차와 다를 게 없다. 늘 그랬다 2017년 1회 합격률은 22.78% (응시 10,596 / 합격 2,414)로 1회 시험 중에서는 평이한 수준이었다. 그러나 이러한 행보를 깨버리고 2회차 실기는 61.94% (응시 9,234 / 합격 5,720)라는 미친 합격률을 자랑하여 합격자 수가 불합격자 수 보다 많다는 역대 최저 난이도를 갱신하였다. 이를 미루어 보았을 때 지금까지 늘 그랬듯 3회차 시험의 난이도는 말할 것도 없고 내년, 내후년의 시험까지 영향을 미칠 수 있다는 우려가 나오고 있다. 일단 당장 3회차 시험의 예상 합격률은 아무리 높아봐야 1%미만으로 추정되고 다음해 회당 합격률 역시 20%를 넘기기 힘들 것으로 예상하는 이들도 적지 않다.

3. 활용도 및 전망[편집]

전기기사를 활용하여 법적 의무사항으로 메리트를 받을 수 있는 길은 다음과 같다.

1. 전기 안전관리자
전기안전관리자 선임 규정과 어려운 난이도 때문에 전기기사+2년 경력만 있어도 밥벌이하는데는 큰 문제가 없을 정도다. 예를 들어 10만V 이상의 대형 전기설비의 전기안전관리자는 전기기술사, 전기기능장 또는 전기기사+2년 경력을 필수적으로 요구한다. 10만V 미만이라도 2,000KW 이상이면 전기기술사, 전기기능장 또는 전기기사+2년 경력, 전기산업기사+4년 경력이 요구된다. 10만V 미만이며 1,500kW-2,000kW는 전기기술사, 전기기능장 또는 전기기사+1년 경력, 전기산업기사+2년 경력이 요구된다. 10만V 미만이며 1,500kW 미만이면 전기기술사, 전기기능장 또는 전기기사, 전기산업기사, 소지자면 가능하다.

2. 전기공사협회 기술자 인정
전기기사의 경우 특별한 교육을 이수하지 않아도 전기공사기술자 초급수첩 발급대상자에 속하게 된다.
또한 전기공사협회에 등록된 면허업체는 초급이상의 기술자격자 3인을 필수로 두어야하고 그중에 1인이상은 전기산업기사 이상의 자격자가
있어야 하는데 전기기사는 이곳 필수 인원에 포함된다. (전기기능사나, 경력, 학벌로 인한 초급기술자는 많지만 전기산업기사 이상의 자격자를 구하기는 쉽지 않다. )
( ※ 과거는 전기공사기사/산업기사만 필수 인원으로 인정해 주었지만 현재는 전기기사도 인정범위에 속함. )
또한 전기기사 + 2년은 중급기술자 (중급기술자부터 22,900V급 고압공사의 현장대리인 선임이 가능)
전기기사 + 5년은 고급기술자로 인정받을 수 있다.

3. 전기기술인협회 기술자 인정(전기감리원)
전기기사 취득시 전기감리원 초급 수첩이 발급가능하며, 전기공사협회처럼 전기기사 + 2년은 중급감리원 전기기사 + 5년은 고급감리원으로 인정받을 수 있다.

4. 설계사 면허
전기기사 + 경력 2년은 설계사 면허발급대상이며, 설계업체의 필수직원으로 등록이 가능하다.

[1] 공기업을 생각하고 있다면 선택이 아닌 필수, 특히 스팩 타파와 ncs도입에 따라 학벌을 보는 곳이 줄어들고 직무역량을 중요시 함에 따라 중요성은 더욱 커졌다. 보통 전기기사와 전기공사기사의 자격증을 두고 전기쌍기사로 부른다. 난이도는 전기기사가 훨씬 더 어렵다.[2] 필수까지는 아니지만, 소방설비기사도 취득하는 편이 유리하다. 부가적으로 산업안전기사도 취득하면 자격증 스펙은 충분하다 못해 넘칠정도.[3] 정보처리기사의 경우엔 학과 제한이 없어서 4년제 인문계열 대학생들이 많이 지원하는 덕분에 응시자수가 많다는 점을 생각해야 한다. 전기기사는 관련 학과 제한이 있다.[4] (구)전기기술사[5] 기능장인 전기기능장은 기사와 비교하기에는 굉장히 동떨어져있기에 아예 다른 취급을 받으며, 전기 분야의 기능장은 아예 새로 만들어야된다는 평가까지 나올정도다. 기능장의 경우는 기술의 성격이 강해서 기능사의 강화판이라 생각하면 된다. 기사는 이론적인 자격의 성격이 강하며, 기사의 강화판은 기술사이다.[6] 전기기능장의 특혜가 전기기사보다 훨씬 많은 것도 기능장으로 옮겨가는 이유 중 하나이다. 전기쌍기사보다 높은 지위를 가지며 때에 따라 기술사와 같은 자격을 갖는 경우가 있기 때문. 하지만 이러나 저러나 실무적인 방향에서 전기기사보다 전기기능장이 한 수 위인 것만큼은 사실이다. 전기기능장 항목 참조.[7] 실제로 각 기기들의 특성을 몇가지 적으라는 문제가 출제된다.[8] 얼굴에 부채를 부칠 때, 부채를 부치던지 부채에 얼굴을 대고 얼굴을 움직이던지 바람 나오는 원리는 같다.[9] 극이 같아야 같이 밀어줄 수 있다.[10] 비슷한 예로 전압이 다르거나 충전상태가 다른 건전지를 병렬 연결할 때, 전류가 부하로만 흐르는 것이 아니라 다른 건전지로 흐르게 되는 무효 순환전류가 발생할 수 있다.[11] 전압이 떨어지는 특성[12] 지금은 VVVF 농형 유도전동기가 주로 사용된다.[13] 벨트가 벗겨지면 위험 속도에 도달할 수 있다.[14] 쉽게 말해 22,900번을 감으면 22,900V가 되고, 220번을 감으면 220V가 된다고 생각하면 된다.[15] 불에 타서 부서짐[16] 흔히 볼 수 있는 전기 기관차 역시 주파수로 속도를 제어한다.[17] 전기산업기사의 경우에는 과목상 회로이론만 나오지만 그 내용중에서는 제어공학에서도 다뤄지는 부분도 약간이나마 섞여있다. 예를들자면 라플라스 변환이라던지 입출력관련 같은것들이다. 다만 제어공학에서 다루는 부분중에서 쉬운편에 속하는 부분들이 나와서 이러한 부분들만 잘 알아도 산업기사 회로이론 파트에서 점수따는데 유리하다고 볼수 있다.[18] 2017년 2회차 시험은 19문제로 출제되었다.[19] 라고는 해도 어차피 공간도 나름 넉넉한 편이고 두줄로 찍찍 긋고 다시 쓰면 감독관들이 알아서 채점하므로 수정하는 것에 대해서는 걱정할 필요가 없다.[20] 합격자수를 조절하기 위해 어렵게 내면 범위가 끝이 없다. 전기기사가 어렵게 느껴지는 이유도 이 때문이다.[21] 쉽게 말하면 1, 2회차 시험이 쉽게 나오면 합격자 조정을 위해 3회차 시험은 극악의 난이도를 달릴 수 밖에 없다는 것이다. 아무리 상대평가라지만 이미 합격선을 넘은 수험생들을 커트라인별로 다시 잘라서 불합격 시킬 수는 없는 노릇이니... (현 수정자는 예전에는 너무 많으면 잘라서 불합격시키거나 너무 모자라면 합격선이 아닌 수험생을 합격시킨 경우도 정말로 있었다고 들었지만 요즘은 그렇게까지 하지는 않는 대신 3회차 난이도를 크게 올려서 합격자를 맞추는 형식으로 바꾼 듯 하다.)