20년 3회차

저수지, 수로 및 이에 수반되는 구조물의 공사는 전기설비가 아닌 토목시설물 공사이므로 전기공사업법령상 전기공사의 종류에 해당하지 않는다.

도로·공항·항만의 전기설비공사, 발전·송전·변전·배전 설비공사, 전기철도 및 철도신호 전기설비공사는 모두 전기설비를 설치·유지하는 공사로서 전기공사업법령이 정한 전기공사의 범위에 포함된다.

상용주파 변압기 절연방식은 태양광 어레이 회로와 계통 사이를 상용주파(60Hz) 변압기로 완전히 전기적으로 절연하므로, 낙뢰 등에 의한 서지·노이즈가 계통 쪽으로 전달되는 것을 막는 성능이 가장 우수하다.

• 무변압기 방식은 변압기에 의한 절연이 없어 노이즈 차단 성능이 가장 취약하다.
• 고주파 변압기 절연방식은 소형·경량이지만 회로 구성이 복잡하고, 상용주파 변압기 방식만큼 뇌서지·노이즈 차단 성능이 뛰어나지는 않다.
• 전자기파 변압기 절연방식은 실제로 쓰이는 인버터 회로방식이 아니다.

신·재생에너지 설비의 지원 등에 관한 규정은 설비 종류별로 하자이행보증기간을 정하고 있으며, 융·복합지원사업을 제외한 태양광발전설비의 하자이행보증기간은 3년이다(출제 당시 기준).

나머지 보기는 규정이 정한 설비별 기간과 연결이 맞지 않는다. 하자이행보증기간은 설치 후 일정 기간 동안 시공자가 설비의 성능 유지와 하자보수를 책임지도록 한 제도이며, 사업 유형에 따라 별도로 정해지기도 한다.

신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법령이 정한 사업비 사용 대상에는 공급의무화 지원, 이용의무화 지원, 설비 설치기업 지원 등이 열거되어 있고 설비 및 그 부품의 '공용화' 지원은 규정되어 있으나, '특성화' 지원이라는 항목은 규정에 없다.

따라서 신·재생에너지 설비 설치기업 지원, 공급의무화 지원, 이용의무화 지원은 모두 사업비를 사용할 수 있는 사업에 해당하지만, 설비 및 부품의 특성화 지원이라는 항목은 존재하지 않아 옳지 않다.

LVRT(Low Voltage Ride Through) 기능은 계통 사고 등으로 전압이 순간적으로 떨어지는 저전압 기간에도 인버터가 계통에서 즉시 분리되지 않고 연결된 부하에 전력 공급을 유지하는 기능이다.

• MPRT는 일반적으로 사용되는 표준 용어가 아니다.
• 단독운전 방지기능은 계통이 정전되었을 때 인버터를 정지시키는 기능으로 반대 개념이다.
• 자동운전·정지 기능은 일사량에 따라 인버터를 자동으로 기동·정지시키는 기능일 뿐 전압강하 대응과는 무관하다.

전기사업법 시행령에 따라 구역전기사업의 허가기준이 되는 발전설비용량은 3만5천킬로와트 이하로 정해져 있다(출제 당시 기준).

이는 특정 공급구역에 전기를 공급하기 위한 중소규모 발전사업의 상한을 규정한 것으로, 이 범위를 넘으면 구역전기사업이 아닌 일반 발전사업으로 분류된다.

태양전지의 변환효율은 태양전지에 입사된 태양광 에너지 중 실제로 전기에너지로 변환되어 출력되는 비율로 정의되며, $\eta = \dfrac{P_{out}}{P_{in}} \times 100$, 즉 (출력 전기에너지/입사 태양광에너지)×100 으로 계산한다.

인버터의 입출력비는 인버터 효율을 나타내는 별도의 지표이며, 태양전지 자체의 효율과는 다른 개념이다.

정당한 사유 없이 도급받은 전기공사를 시공하지 않은 경우는 등록취소 또는 영업정지 처분이 가능한 사유이지 반드시 등록을 취소해야 하는 필요적 취소사유는 아니다.

• 거짓이나 부정한 방법으로 등록한 경우는 반드시 등록을 취소해야 하는 사유이다.
• 영업정지처분 기간에 영업을 하거나 최근 5년간 3회 이상 영업정지처분을 받은 경우도 반드시 취소해야 한다.
• 등록 후 1년 이내에 영업을 시작하지 않거나 계속하여 1년 이상 휴업한 경우 역시 필요적 취소사유에 해당한다.

설치현장 주변의 하수처리시설 유무는 태양광발전시스템의 설치 위치나 발전성능과 직접적인 관련이 없어 현장여건 조사 항목에 해당하지 않는다.

반면 주변 장애물에 의한 음영 발생 여부, 모듈의 최적 방위각·경사각, 설치 지반의 구조적 안정성은 모두 발전량과 구조 안전성에 직결되므로 착공 전 현장여건 조사에서 반드시 확인해야 하는 항목이다.

평균 일간 일사량은 약 4193 kWh/m²⋅day이다. 연간 총 일사량을 일일 평균 일사량으로 바꾸려면 365일로 나누고, 에너지 단위를 MJ에서 kWh로 환산해야 한다.

먼저 일일 평균 일사량(MJ 기준)을 구하면 다음과 같다.
$\frac{5509600}{365} = 15094.52 \text{ MJ/m}^2\text{⋅day}$
다음으로 1 MJ = 0.27778 kWh(또는 1 kWh = 3.6 MJ)이므로 kWh로 환산하면 다음과 같다.
$15094.52 \times 0.27778 = 4193.2 \text{ kWh/m}^2\text{⋅day}$

경사진 태양전지판이 실제로 받는 빛은 수평면에 투영한 면적에 비례하므로, 2시간 발전량은 1500√3 Wh가 된다.

그림에서 태양전지판은 가로 5m·세로 2m로 면적이 $5 \times 2 = 10\,\mathrm{m^2}$이고, 지면과 $30^\circ$ 기울어져 설치되어 있다. 햇빛이 지표면에 수직으로 내리므로 유효 수광면적은 $10 \times \cos 30^\circ = 5\sqrt{3}\,\mathrm{m^2}$이다.

받는 빛에너지는 $1000 \times 5\sqrt{3} = 5000\sqrt{3}\,\mathrm{W}$이고, 변환효율 15%를 곱한 출력은 $5000\sqrt{3} \times 0.15 = 750\sqrt{3}\,\mathrm{W}$이다.

이 출력이 2시간 유지되므로 전력량은 $750\sqrt{3} \times 2 = 1500\sqrt{3}\,\mathrm{Wh} \fallingdotseq 2598\,\mathrm{Wh}$이다. 경사를 무시하고 판 면적 10㎡를 그대로 쓰면 3000Wh가 나오는데, 이는 경사각 보정 $\cos 30^\circ$를 빠뜨린 값이다.

수력 설비는 물의 유동에너지(낙차와 유량)를 변환시켜 전기를 생산하는 설비이며, "물의 표층의 열을 변환시켜 에너지를 생산"하는 것은 수열에너지 설비에 대한 설명이므로 옳지 않다.

폐기물에너지 설비, 수소에너지 설비, 해양에너지 설비에 대한 설명은 신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법령의 정의에 부합한다.

전기사업법령에 따라 발전사업 허가권자는 발전설비용량 기준으로 구분되며, 3,000kW를 초과하는 발전사업은 산업통상자원부장관의 허가를 받아야 한다.

발전설비용량이 3,000kW 이하인 경우에는 해당 시·도지사가 허가권자가 되며, 제주특별자치도는 별도의 규정을 적용받는다.

전기사업법령에 명시된 전기신사업의 종류에는 전기자동차충전사업, 소규모전력중개사업, 재생에너지전기공급사업 등이 있으며, 이 중 전기자동차충전사업이 여기에 해당한다.

• 핵융합발전사업은 법령에 규정된 사업 유형이 아니다.
• 대규모전력중개사업이 아니라 소규모전력중개사업이 전기신사업에 해당한다.
• 신재생에너지발전사업은 발전사업의 한 형태로 분류될 뿐 별도의 전기신사업 항목은 아니다.

전기사업법령에 따라 산업통상자원부장관이 전기의 보편적 공급에 관한 구체적 내용을 정할 때 고려하는 사항은 전기의 보급 정도, 사회복지의 증진, 공공의 이익과 안전 등이며, '의무이행 관련 정보의 수집'은 이에 해당하지 않는다.

전기의 보급 정도, 사회복지의 증진, 공공의 이익과 안전은 모두 전기를 국민 전체에 고르게 공급하기 위한 정책적 고려요소로 법령에 명시되어 있다.

감가상각법은 자산의 취득원가를 내용연수에 걸쳐 비용으로 배분하는 회계처리 방법으로, 투자 타당성이나 수익성을 평가하는 경제성 분석 기법이 아니다.

내부수익률법(IRR), 순현재가치법(NPV), 비용·편익분석은 모두 태양광발전 설비 투자의 경제성(수익성)을 평가하는 데 일반적으로 사용되는 분석 방법이다.

Load leveling(부하평준화)은 ESS를 이용해 전력수요가 낮은 시간대에 저장한 전력을 수요가 높은 시간대(피크)에 방전함으로써 발전량과 부하 간의 균형을 맞추고 피크전력에 대응하는 기능이다.

• Power backup은 정전 시 비상전원을 공급하는 용도이다.
• Power management와 Battery management는 ESS 운영을 위한 일반적인 관리 기능을 지칭할 뿐, Grid support 및 피크대응이라는 목적에 특화된 용어는 아니다.

일부 태양전지에 그늘이 생겨 역전압이 걸릴 때 발생하는 열점(hot spot) 현상을 막기 위해, 그늘진 셀을 우회하여 전류가 흐르도록 셀 그룹(또는 모듈)에 병렬로 연결하는 소자가 바이패스 다이오드이다.

• 역류방지 다이오드는 스트링 간 전류의 역류를 막기 위한 것으로 직렬로 연결되며 역할이 다르다.
• 차단기와 피뢰기는 각각 과전류 차단과 낙뢰 서지 보호를 위한 장치로 열점 방지와는 무관하다.

국토의 계획 및 이용에 관한 법령상 개발행위 허가신청서에는 토지분할, 물건적치, 토지형질변경 등 실제 개발행위 유형이 신청내용으로 포함되지만, '기초변경'이라는 항목은 규정된 신청내용이 아니다.

토지분할, 물건적치, 토지형질변경은 모두 국토계획법령이 정한 개발행위의 유형으로서 허가신청서에 기재되는 항목이다.

신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법령상 공공기관 등을 대상으로 한 신·재생에너지 설치의무화제도의 공급의무 비율은 연도별로 단계적으로 인상되며, 2020년 이후는 30%로 정해져 있다(출제 당시 기준).

이 비율은 신축 등 대상 건축물의 예상 에너지사용량 중 신·재생에너지로 공급해야 하는 비율을 뜻하며, 이후에도 연도 구간에 따라 상향되도록 규정되어 있으므로 현행 수치는 개정 내용을 확인해야 한다.

전력시설물 공사감리업무 수행지침상 비상주감리원의 근무수칙에는 설계도서 등의 검토, 중요한 설계변경에 대한 기술검토, 설계변경 및 계약금액 조정의 심사 등이 포함되지만, 입찰참가자격심사(PQ) 기준 작성은 시공 이전 발주 단계의 업무로서 비상주감리원의 근무수칙에 해당하지 않는다.

설계도서 검토, 설계변경에 대한 기술검토, 계약금액 조정 심사는 모두 비상주감리원이 공사 수행 과정에서 담당하도록 지침에 규정된 업무이다.

공내재하시험은 시추공 내에 압력을 가하는 시험기를 삽입해 지반의 변형 특성과 지지력을 측정하는 방법으로, 콘관입시험이나 표준관입시험 같은 다른 현장시험을 적용하기 어려운 모래·자갈·풍화토·풍화암 등에도 적용할 수 있다.

콘관입시험과 표준관입시험은 주로 연약한 점토나 사질토에 적용되고, 현장베인시험은 연약 점성토의 비배수 전단강도를 측정하는 시험으로 자갈이나 풍화암 같은 조립질·암반성 지반에는 적용하기 어렵다.

태양광발전 어레이용 가대의 상정하중은 작용 방향에 따라 수직(연직)하중과 수평하중으로 나뉘며, 바람에 의해 가대에 수평 방향으로 작용하는 풍하중이 대표적인 수평하중이다.

활하중, 고정하중, 적설하중은 모두 구조물에 수직 방향으로 작용하는 연직하중에 해당한다.

전력기술관리법령상 전력기술진흥기본계획에는 전력기술 진흥의 기본 목표 및 추진 방향, 새로운 전력기술의 채택, 전력기술 진흥을 위한 자금 지원 등이 포함되지만, 신·재생에너지의 기술개발 및 이용·보급에 관한 사항은 신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법령에 따른 별도의 기본계획 사항이지 전력기술진흥기본계획의 포함사항이 아니다.

전력기술의 기본 목표·방향 설정, 새로운 기술의 채택, 자금 지원에 관한 사항은 모두 전력기술 자체의 진흥을 위한 계획 요소로서 포함된다.

모듈의 셀 표면온도는 $T_{cell} = T_{a} + \dfrac{NOCT-20}{800}\times S$ 식으로 구하며, 여기서 $T_a$는 외기온도, $S$는 표면 일사량($\mathrm{W/m^2}$)이다.

주어진 값을 대입하면 $T_{cell} = 37 + \dfrac{45-20}{800}\times 1000$ 이고,
$T_{cell} = 37 + 31.25 = 68.25\ \mathrm{^\circ C}$가 되어 셀 표면온도는 68.25℃이다.

정류기는 교류를 직류로 바꾸는 기기이므로, 설계도면에서는 사각형 안에 다이오드 도형(삼각형과 막대)을 그린 기호로 나타낸다.

사각형 테두리는 하나의 기기·장치를 뜻하고, 그 안의 다이오드 도형은 삼각형이 가리키는 방향으로만 전류를 흘린다는 정류 작용을 그림으로 보여준다.

원 안에 G를 넣은 기호는 발전기를 나타내는 회전기 기호여서 정류와 무관하다. 원이나 사각형 안에 문자만 적은 나머지 기호들도 정류 방향을 표시하는 다이오드 도형이 없으므로 정류기 기호로 볼 수 없다.

신재생발전기 계통연계기준에 따라 신재생발전기 및 연계 시스템은 최대 정격 출력전류의 0.5%를 초과하는 직류전류를 배전계통으로 유입시켜서는 안 된다(출제 당시 기준).

이는 인버터의 직류성분 유출로 인해 배전계통의 변압기 자화특성이 왜곡되거나 보호계전기 오동작이 발생하는 것을 방지하기 위한 기준이다.

설계감리업무 수행지침상 설계감리원의 지원업무는 설계상 기술적인 애로사항 해결을 위한 자문가 역할 수행 또는 외부 전문가 활용, 설계자의 조치계획에 대한 적정성 검토, 그 밖에 발주자 및 설계자가 설계수행을 위하여 요청하는 사항으로 규정되어 있다.

반면 설계 및 설계감리용역 시행에 따른 업무연락, 문제점 파악 및 민원해결은 지원업무 항목으로 규정된 내용이 아니므로 틀린 설명이다.

건축물의 설계도서 작성기준에 따른 계획설계 단계의 전기설비계획서에는 해당 법규 검토, 개략적인 부하 산정, 개략적인 공사비(예산) 검토 등 초기 개략 검토 내용이 포함되지만, 적용 시스템에 대한 비교 검토는 계획설계 이후 단계인 기본설계에서 다루어지는 내용이다.

법규 검토, 추정 부하 산정, 개략 예산 검토는 모두 설계 초기 단계에서 개략적인 방향을 잡기 위해 계획설계 도서에 포함되는 항목이다.

태양광발전시스템 인버터 출력측 간선의 전압강하는 배선방식에 따라 계산식이 다르며, 3상 3선식의 경우 $e = \dfrac{30.8\,L\,I}{1000\,A}$ ($L$: 전선의 길이, $I$: 부하전류, $A$: 전선의 단면적) 식을 사용한다.

단상 2선식은 $e = \dfrac{35.6\,L\,I}{1000\,A}$, 단상 3선식·3상 4선식은 $e = \dfrac{17.8\,L\,I}{1000\,A}$ 식을 사용하므로 배선방식에 따라 계수가 다르게 적용된다.

전력시설물 공사감리업무 수행지침상 감리원이 시공상세도를 승인할 때는 설계도면·설계설명서 또는 관계 규정과의 일치 여부, 현장 시공기술자가 이해할 수 있는 명확성, 도면작성 표준과의 부합성 및 선명성 등을 검토한다.

반면 주요 공정의 시공 절차 및 방법은 시공계획서를 검토할 때 확인하는 사항으로, 시공상세도 승인 시 고려하는 항목에는 해당하지 않는다.

기성내역서는 공사가 일정 부분 진행된 뒤 기성부분에 대한 대가를 청구할 때 제출하는 서류로, 공사를 시작하기 전에 제출하는 착공신고서에는 포함되지 않는다.

품질관리계획서, 안전관리계획서, 공사 예정공정표는 모두 공사 착수 전에 향후 시공·안전·품질 관리 계획을 미리 제시하기 위해 착공신고서에 포함되는 서류이다.

수변전실과 관련된 발전기실·축전지실·무정전전원장치실 등의 설비실은 상호 연계된 전력계통을 구성하므로, 배선과 유지관리의 편의를 위해 수변전실과 가급적 인접한 위치에 배치해야 하며, 떨어뜨려 배치하는 것은 옳지 않다.

장비의 반입·반출 통로 확보, 불연재료를 이용한 구획과 방화문 설치, 유지보수를 위한 충분한 면적과 유효높이 확보는 모두 수변전실 설계 시 고려해야 할 타당한 건축적 사항이다.

전력기술관리법령에 따라 설계업자는 자신이 작성하거나 제공한 실시설계도서를 해당 전력시설물이 준공된 후 5년간 보관하여야 한다(출제 당시 기준).

이는 준공 이후 발생할 수 있는 하자 원인 규명이나 설계 적정성 검토 등에 대비해 설계 근거자료를 일정 기간 보존하도록 한 규정이다.

전기설비기술기준의 판단기준에 따라 사용전압 구간별 울타리·담의 높이와 충전부분까지 거리의 합계 기준값은 사용전압이 커질수록 늘어나며(출제 당시 기준), 160kV를 초과하는 경우 초과분 10kV마다 $0.12\,\mathrm{m}$씩 기준값(6m)에 더해 계산한다.

사용전압 345kV에서는 초과분이 $345-160=185\,\mathrm{kV}$이므로 $\dfrac{185}{10}=18.5$를 절상하여 19단수로 계산하면,
$6 + 19\times0.12 = 6+2.28 = 8.28\,\mathrm{m}$가 되어 합계는 최소 8.28m이다.

전기설비기술기준의 판단기준에 따라 저압옥내간선에서 분기하는 회로는 원칙적으로 분기점에 개폐기 및 과전류차단기를 시설해야 하며, 분기점에서 전선의 길이가 3m 이하인 곳에도 이 개폐기 및 과전류차단기를 시설하도록 규정하고 있다(출제 당시 기준).

피뢰기, 과전압 계전기, 과전류 계전기는 각각 낙뢰 서지 보호나 계전·감시 목적의 설비로, 분기회로 보호를 위한 개폐·차단 기능을 갖는 것은 아니다.

전기설비기술기준의 판단기준에 따라 개폐기 시설이 요구되는 기준전압은 30V이다.

축전지에서 나오는 배선의 비접지측 도체에는 쉽게 차단할 수 있는 곳에 개폐기를 시설해야 하는데, 그 적용 기준이 30V를 초과하는 경우이다. 이는 감전 위험이 있는 저전압 직류 회로에 대해서도 최소한의 차단 수단을 확보하도록 한 규정이다.

근입 깊이가 얕고 상부 하중을 기초하부 지반에 직접 전달하는 것은 얕은기초이며, 이에 속하지 않는 것은 말뚝기초이다.

• 줄기초·전면기초·복합기초는 모두 얕은기초로, 구조물 하중을 기초판을 통해 바로 아래 지반에 전달한다.
• 말뚝기초는 깊은기초로, 하중을 말뚝을 통해 깊은 지지층(지지말뚝) 또는 주면마찰력(마찰말뚝)으로 전달하므로 얕은기초의 정의에 해당하지 않는다.

병렬로 연결된 스트링의 개수는 15개이다.

모듈 1개의 최대출력이 250W이고 직렬 5개로 스트링을 구성하면 스트링 1개의 출력은 $250 \times 5 = 1250\,\mathrm{W}$ 이다.

시스템 전체 출력 18750W를 스트링 출력으로 나누면 병렬 개수는 $\dfrac{18750}{1250} = 15$개가 된다.

분산형전원 배전계통연계 기술기준에서 전압이 기준전압의 50% 미만인 비정상 전압 구간의 분리시간은 0.5초이다.

이 기준은 계통 전압이 정상범위를 크게 벗어나 저전압 상태가 될 때 분산형전원을 신속히 분리시켜 계통 보호와 안전을 확보하기 위한 것으로, 전압 이탈 정도가 클수록(더 낮을수록) 분리시간이 짧아지는 계단식 시간표의 한 구간에 해당한다.

금속관공사 시설기준상 틀린 설명은 옥외용 비닐절연전선을 사용해야 한다는 항목이다.

전기설비기술기준의 판단기준에서는 저압 옥내배선의 전선으로 절연전선을 사용하되, 옥외용 비닐절연전선(OW전선)은 제외하도록 규정하고 있다. 따라서 옥외용 비닐절연전선을 사용해야 한다는 서술은 규정과 반대되는 내용이다.

• 전선을 금속관 안에서 접속하지 않는 것은 접속점의 절연 열화·단선 위험을 막기 위한 올바른 시설기준이다.
• 짧고 가는 금속관에 넣는 전선에 한해 단선 사용을 허용하는 것도 실제 규정과 일치한다.
• 단면적 10mm²를 초과하는 전선에 연선을 사용하도록 하는 것도 타당한 시설기준이다.

한반도의 지진구역 분류에서 제주도는 지진구역 II에 해당하며, 경기도, 전라북도, 충청남도는 모두 지진구역 I로 분류된다. 지진구역 I은 지진 발생 빈도와 강도가 가장 높은 지역으로, 건축물 내진설계 기준 적용 시 가장 엄격한 기준이 적용되는 반면, 제주도는 상대적으로 지진 위험도가 낮은 지진구역 II로 분류되어 있다.

지붕 건재형 태양광발전 모듈 설치 시 유의사항으로 틀린 것은 풍력계수를 처마 끝과 지붕 중앙부에 동일하게 적용한다는 서술이다.

지붕 위 풍압은 위치에 따라 크게 달라져, 처마 끝이나 모서리 등 바람의 영향을 크게 받는 부위는 지붕 중앙부보다 풍력계수를 더 크게 적용해야 한다. 이를 동일하게 취급하면 강풍 시 취약 부위의 안전성을 과소평가하게 된다.

• 인접 가옥 화재에 대비한 방화대책, 모듈 하중을 견디는 구조 강도 확보, 적설지역의 적설 방지대책은 모두 지붕형 설치 시 실제로 요구되는 유의사항이다.

비접지 선로의 접지보호용 계전기에서 영상전류를 검출하는 기기는 ZCT(영상변류기)이다.

• CT(변류기)는 부하전류(상전류) 검출용이다.
• PT(계기용변압기)는 전압을 검출한다.
• GPT(접지형계기용변압기)는 영상전압을 검출하는 기기로, 영상전류를 검출하는 ZCT와 짝을 이루지만 검출 대상이 다르다.

옴의 법칙에서 전류의 크기는 전선의 단면적에 비례한다.

전선의 저항은 $R = \rho \dfrac{L}{A}$ 로 나타나므로 저항은 고유저항과 길이에 비례하고 단면적에 반비례한다. 전류 $I = \dfrac{V}{R}$ 는 저항에 반비례하므로, 결국 단면적이 커질수록 저항이 작아져 전류는 커진다. 반대로 전선의 길이나 고유저항, 임피던스가 커지면 전류는 작아진다.

단상 브리지 정류회로의 출력전압 평균값은 약 198V이다.

입력전압 220V는 실효값이므로 최댓값은 $V_m = 220\sqrt{2} \approx 311\,\mathrm{V}$ 이다.

단상 전파(브리지) 정류회로의 평균 출력전압은 $V_{avg} = \dfrac{2 V_m}{\pi}$ 로 계산되며, 값을 대입하면 $V_{avg} \approx \dfrac{2 \times 311}{3.14} \approx 198\,\mathrm{V}$ 가 된다.

피뢰방식의 종류에 속하지 않는 것은 분전방식이다.

낙뢰로부터 시설물을 보호하는 대표적 피뢰방식은 돌침(수뢰침) 형태로 낙뢰를 유도하는 돌침방식, 지붕 전체를 그물망 도체로 덮는 메시(그물망)도체방식, 지붕 둘레에 수평 도체를 설치하는 수평도체방식이다. 분전방식은 배전(전력 분배)과 관련된 개념으로 피뢰방식의 분류에 해당하지 않는다.

이 가공전선로의 이도는 약 11.25m이다.

이도는 $D = \dfrac{W S^2}{8 T}$ 로 계산하며, 전선 중량 W=0.4kg/m, 경간 S=150m, 수평장력 T=100kg을 대입한다.

$D = \dfrac{0.4 \times 150^2}{8 \times 100} = \dfrac{9000}{800} = 11.25\,\mathrm{m}$

절대온도 0K에서 최외각 전자가 가지는 에너지 준위는 페르미준위(Fermi level)이다.

• 일함수는 고체 내부 전자를 표면 밖 진공준위까지 끌어내는 데 필요한 최소 에너지이다.
• 전자볼트는 에너지의 단위일 뿐 에너지 준위 자체를 가리키는 개념이 아니다.
• 퍼텐셜우물은 전자가 갇혀 있는 위치에너지 구조를 나타내는 모델이다.

절대온도 0도에서 전자는 가장 낮은 에너지 상태부터 순서대로 채워지며, 이때 가장 위쪽까지 채워진 전자의 에너지 준위가 페르미준위로 정의된다.

사용전검사 방법으로 틀린 것은 스트링의 양극·음극을 개방시킨 상태에서 절연저항을 측정한다는 서술이다.

DC전로의 절연저항을 측정할 때는 태양전지 스트링을 개방하는 것이 아니라 접속함에서 각 스트링의 양극과 음극을 서로 단락시킨 후, 이 단락된 회로와 대지(접지) 사이의 절연저항을 500V 또는 1000V 메거로 측정하는 것이 올바른 절차이다.

• 보호계전기 제어기능을 모의동작시켜 차단·경보 상태를 확인하는 것은 정상적인 사용전검사 항목이다.
• 기준 일사량·온도 조건에서 개방전압을 측정하는 것, 전력조절부와 스위치의 자동·수동 절체동작을 확인하는 것도 실제 검사 절차에 해당한다.

인버터 출력측 절연저항은 태양전지 회로를 접속함에서 분리 → 분전반 내 분기차단기 개방 → 직류측 입력단자와 교류측 출력단자를 각각 단락 → 교류단자와 대지 간 절연저항 측정 순으로 측정한다.

먼저 태양전지 회로를 접속함에서 떼어내 인버터로 직류 전원이 들어오지 않게 하고, 이어 분전반의 분기차단기를 열어 계통 쪽 전원까지 끊는다. 두 방향의 전원을 모두 차단해 무전압 상태를 만드는 것이 안전과 정확한 측정의 전제다.

다음으로 직류측 모든 입력단자끼리, 교류측 모든 출력단자끼리 각각 단락시킨다. 이는 측정 전압이 인버터 내부 반도체 소자에 부분적으로 걸려 소자를 손상시키는 것을 막고, 회로를 하나의 도체 덩어리로 만들어 대지에 대한 절연 상태만 읽기 위한 조치다.

이 준비가 끝난 뒤에야 교류단자와 대지 사이에 절연저항계를 걸어 값을 읽는다. 단락이나 전원 차단보다 측정을 앞세우는 순서는 감전·기기 손상 위험이 있어 성립하지 않는다.

기준용량 100MVA로 환산한 %임피던스는 30%이다.

%임피던스는 기준용량에 비례하므로 $\%Z_{new} = \%Z_{old} \times \dfrac{S_{new}}{S_{old}}$ 로 환산한다.

15%의 임피던스는 50MVA 기준이므로, 100MVA 기준으로 바꾸면 $\%Z_{new} = 15 \times \dfrac{100}{50} = 30\,\%$ 가 된다.

저압 뱅킹 방식은 같은 고압선에 연결된 여러 변압기의 2차측을 저압선으로 서로 묶은 방식이다. 이 때문에 한 변압기에 사고가 나면 건전한 변압기까지 차례로 차단되는 캐스케이딩 현상이 생길 수 있다. 반면 부하 증가에 대한 융통성이 좋고, 플리커가 줄며, 저압 간선의 전압강하와 전력손실도 모두 줄어든다.

태양전지 모듈 등을 옥내에 시설할 때 사용할 수 없는 공사방법은 애자사용공사이다.

전기설비기술기준의 판단기준에서는 태양전지 발전소의 모듈, 전선, 개폐기 등을 옥내에 시설하는 경우 합성수지관공사, 금속관공사, 가요전선관공사 또는 케이블공사에 의하도록 정하고 있다. 전선이 노출되는 애자사용공사는 이 목록에 포함되지 않아 사용할 수 없다.

미네럴인슈레이션(MI)케이블을 저압 옥내배선에 사용하는 경우 전선의 단면적은 1mm² 이상이면 된다는 것이 출제 당시 전기설비기술기준의 판단기준이다.

MI케이블은 금속 외피 속에 무기질(산화마그네슘 등) 절연물을 채운 구조로 기계적 강도와 절연성이 매우 우수하여, 일반 절연전선에 비해 더 작은 단면적으로도 옥내배선에 사용할 수 있도록 별도의 완화된 최소 단면적 기준이 적용된다.

수·변전설비의 옥내 시공 유의사항으로 틀린 것은 전기실에 물배관·증기관·환기용 덕트 등을 시설하거나 통과시켜서는 안 된다는 서술이다.

누수·결로 우려가 있는 물 배관이나 증기관은 전기실을 통과시키지 않는 것이 원칙이지만, 환기용 덕트는 전기실 자체의 발열을 배출하기 위해 오히려 필요한 설비이다. 금지 대상에 환기용 덕트까지 함께 묶은 서술이므로 옳지 않다.

• 기기 주위 유지관리 공간 확보, 기기 중량에 따른 바닥강도 확인, 습기·결로에 의한 절연저하 우려 시 적절한 공법 적용은 모두 타당한 유의사항이다.

송전선로의 코로나 방지대책으로 틀린 것은 단도체의 사용이다.

코로나는 전선 표면의 전위경도가 임계값을 넘을 때 발생하므로, 전선 표면의 전위경도를 낮추는 방향으로 대책을 세운다. 복도체(다도체) 사용, 굵은 전선 사용, 가선 금구(전선 표면을 매끄럽게 하는 금구)의 개량은 모두 전위경도를 낮춰 코로나를 억제하지만, 반대로 단도체를 사용하면 전선 표면의 전위경도가 커져 오히려 코로나 발생이 늘어난다.

신·재생에너지 설비의 지원 등에 관한 지침에 따라 옳은 설명은 태양광발전용 인버터는 KS 인증제품을 설치해야 한다는 것이다.

• 인버터 입력단(모듈출력) 표시사항은 직류 회로이므로 전압·전류·전력이며, 교류량인 주파수는 출력단 표시사항에 해당한다.
• 인버터에 연결되는 모듈 설치용량은 인버터 설치용량의 110%가 아니라 그보다 낮은 비율(105%) 이내로 제한된다.
• 인버터는 실내용과 실외용을 구분해 설치해야 하며, 실내용 인버터를 실외에 설치하는 것은 허용되지 않는다.

이 전지의 기전력은 80V이다.

외부저항 5Ω일 때 전류 8A, 15Ω일 때 전류 4A이므로 각각 $E = I(R+r)$ 관계를 세우면 $8(5+r) = 4(15+r)$ 이다.

이를 풀면 $40+8r = 60+4r \;\Rightarrow\; 4r = 20 \;\Rightarrow\; r = 5\,\Omega$ 이고, 기전력은 $E = 8 \times (5+5) = 80\,\mathrm{V}$ 가 된다.

중대형 태양광발전용 인버터(KS C 8565)의 절연성능 시험에서 입·출력단자와 대지 간 절연저항은 1.0MΩ 이상이어야 한다는 것이 품질기준이다.

이 시험은 입력 단자와 출력 단자를 각각 단락시킨 뒤 그 단락점과 인버터 외함(대지) 사이의 절연저항을 측정하여, 절연 성능이 감전·누전 사고를 막을 수 있는 수준인지 확인하는 절차이다.

태양광발전시스템 작업 중 감전방지책으로 틀린 것은 작업 전 모듈 표면을 외부로 노출시킨다는 서술이다.

태양광 모듈은 빛을 받으면 즉시 발전하여 전압이 발생하므로, 오히려 작업 전에는 모듈 표면을 차광막 등으로 가려 발전을 억제한 뒤 작업해야 감전 위험을 줄일 수 있다. 표면을 그대로 노출시키는 것은 통전 상태를 유지시켜 위험을 키우는 행위이다.

• 저압 절연장갑 착용, 강우 시 작업 중지, 절연 처리된 공구 사용은 모두 타당한 감전방지 조치이다.

배전반 제어회로 배선의 일상점검 항목이 아닌 것은 차단기 고정용 볼트의 조임 이완에 따른 진동음 확인이다.

이는 차단기 본체의 기계적 고정 상태를 점검하는 항목으로, 배선 자체의 상태를 확인하는 점검과는 구분된다.

• 전선 지지물의 탈락 여부, 과열에 의한 이상한 냄새 여부, 가동부 연결전선의 절연피복 손상 여부는 모두 배선 상태를 직접 확인하는 일상점검 항목이다.

산업안전보건기준에 관한 규칙상 항타기·항발기 권상용 와이어로프의 안전계수는 5 이상이어야 한다.

안전계수가 이 기준에 미달하는 와이어로프는 권상 작업 중 파단 위험이 있으므로 사용이 금지되며, 이는 근로자의 추락·낙하 사고를 예방하기 위한 최소 안전율 기준이다.

교류 7000V 활선작업에 부적절한 절연보호구는 절연화이다.

절연화는 저압용 절연신발로 등급이 낮아 7000V와 같은 고압 활선작업에는 충분한 절연내력을 갖추지 못한다. 반면 절연장화, 절연 안전모, 해당 전압등급에 맞는 C종 절연 고무장갑은 고압 활선작업용으로 사용되는 보호구이다.

모니터링시스템 설명으로 틀린 것은 검출기→연산장치→신호변환기→표시장치 순으로 정보가 전달된다는 서술이다.

실제로는 검출기(센서)에서 나온 신호를 먼저 신호변환기가 처리 가능한 형태로 바꾼 뒤, 이를 연산장치가 연산·가공하여 표시장치로 전달하는 순서, 즉 검출기→신호변환기→연산장치→표시장치가 올바른 흐름이다. 연산장치와 신호변환기의 순서가 뒤바뀐 서술이 오답이다.

• 계측·표시장치의 목적(운전상태 감시, 발전전력량 표시, 종합평가 계측), 프로그램의 데이터 수집·저장·분석·통계 기능, 데이터 분석기능이 계층별 일평균값 등을 표 형식으로 제공한다는 설명은 모두 타당하다.

결정질 실리콘 태양광발전 모듈(KS C 8561) 시험방법에 해당하지 않는 것은 정현파 진동시험이다.

이 규격의 시험항목은 모듈이 실제 설치 환경에서 겪는 열, 습도, 자외선, 국부 발열 등에 대한 내구성을 확인하는 고온·고습시험, UV 전처리시험, 열점 내구성시험 등으로 구성된다. 정현파 진동시험은 운송·기계적 진동 환경을 평가하는 별도 성격의 시험으로 이 규격의 표준 시험항목에 포함되지 않는다.

추락사고 예방을 위한 조치사항이 아닌 것은 절연장갑 착용이다.

절연장갑은 감전 방지를 위한 개인보호구이며 고소작업 중 떨어짐 자체를 막는 기능은 없다. 반면 안전모, 안전벨트 착용과 안전난간대 설치는 모두 추락 시 충격을 줄이거나 추락 자체를 방지하는 조치이다.

인버터 절연저항 측정 시 주의사항으로 틀린 것은 정격전압이 입·출력 간 다를 때 낮은 측 전압을 선택기준으로 한다는 서술이다.

입력과 출력의 정격전압이 서로 다른 경우에는 절연 파괴 위험을 안전하게 평가하기 위해 더 높은 쪽의 전압을 기준으로 측정 조건(인가전압 등)을 선택해야 한다. 낮은 전압을 기준으로 하면 실제 운전 중 걸릴 수 있는 최대 스트레스를 과소평가하게 된다.

• SA 등 정격에 약한 회로를 분리하여 측정하는 것, 입·출력단자에 딸린 제어단자까지 포함해 측정하는 것, 절연변압기가 없는 인버터를 제조사 권장 방법에 따라 측정하는 것은 모두 올바른 주의사항이다.

축전지 정기점검 항목 중 육안점검에 해당하지 않는 것은 단자전압이다.

단자전압은 전압계로 측정해야 확인할 수 있는 계측 항목인 반면, 외관의 이상 유무, 전해액 비중, 전해액면의 저하는 육안 관찰이나 간단한 비중계·눈금 확인으로 점검하는 항목으로 분류된다.

태양광발전 접속함(KS C 8567)의 시험 항목에 해당하지 않는 것은 인장력시험이다.

이 규격의 시험항목은 접속함이 옥외 설치 환경에서 견뎌야 할 열적·화학적 내구성을 확인하는 내열성시험, 온도상승시험, 내부식성시험 등으로 구성되며, 케이블이나 커넥터류의 기계적 인장강도를 평가하는 인장력시험은 접속함 자체의 표준 시험항목에 포함되지 않는다.

태양광발전시스템 일상점검에서 점검대상과 점검내용의 연결이 틀린 것은 인버터 외함은 부식·녹이 없고 충전부가 노출되어 있을 것이라는 서술이다.

인버터 외함 점검의 올바른 기준은 부식·녹이 없고 충전부가 노출되어 있지 않을 것이다. 충전부가 노출되어 있으면 감전 위험이 있으므로, 노출을 요구하는 서술은 점검 목적과 반대된다.

• 접속함의 접속케이블 손상 여부, 축전지의 변형·파손 여부, 어레이의 오염·파손 여부 점검은 모두 올바른 연결이다.

태양광발전시스템 직류용 커넥터(KS C IEC 62852)가 옥외 사용에 적합하도록 내구성을 가져야 하는 주위 온도 영역은 -40℃ ~ +85℃이다.

이는 태양광 어레이 배선에 쓰이는 커넥터가 한랭지의 혹한과 지붕·옥외 설치 환경에서의 고온을 모두 견뎌야 한다는 점을 반영한 국제 규격상의 요구 온도범위이다.

전기작업에 관한 기술지침상 자격자의 선정 및 교육 설명으로 틀린 것은 교육은 작업별로 간단하게 실시하면 되며 안전시스템의 중요성만 강조하면 된다는 서술이다.

자격자에 대한 교육은 수행할 작업의 위험성과 절차를 충분히 이해시킬 수 있도록 체계적으로 실시되어야 하며, 단순히 간략하게 진행하는 것으로는 부족하다.

• 자격자가 특정 유형의 작업에 대해 동반 작업자와 함께 훈련받아야 한다는 것, 개별 작업자의 자격 정도를 작업종류·지식·훈련·경험에 따라 평가해야 한다는 것, 추가 책임이 따르는 작업을 수행할 경우 추가훈련을 해야 한다는 것은 모두 타당한 설명이다.

전기안전관리자 선임이 면제되는 유휴 설비는 점유자가 전기사업자에게 휴지 사실을 통보한 경우에 한정되므로, 통보하지 않은 전기설비는 선임 면제 대상이 될 수 없다.

• 설비용량 20킬로와트 이하의 발전설비는 소용량 기준으로 면제 대상이다.
• 전기공급계약에 따라 사용을 중지하고 통보를 마친 심야전력 설비는 면제 대상이다.
• 전압 600볼트 이하인 심야전력 이용 수용설비는 면제 대상이다.

태양광발전시스템 운영 현장에는 전기안전관리용 정기점검표, 운영매뉴얼, 긴급복구 안내문 등 설비 운영·유지관리에 직결된 서류를 비치하도록 하고 있으며, 피난안내도는 건축물 소방안전 관련 서류로 태양광발전시스템 운영 비치 목록에 해당하지 않는다.

자가용전기설비 검사업무 처리규정상 태양광 전지에 대한 정기검사 세부종목은 외관검사, 규격확인, 전지 전기적 특성시험으로 구성되며, 누설전류 측정은 태양광 전지 자체가 아닌 다른 설비의 검사항목에 해당한다.

낮은 외기 온도는 반도체 소자인 바이패스 다이오드의 특성을 오히려 안정시키는 조건이어서 고장원인이 되지 않는다.

• 빈번한 차광(음영)은 다이오드에 반복적으로 전류가 흘러 발열·열화를 일으킨다.
• 외부 충격은 다이오드 및 접속부의 물리적 파손을 유발한다.
• 낙뢰 및 서지는 과전압으로 다이오드를 손상시킨다.

태양광발전 모듈의 정상 동작 점검은 실제 일사 조건에서 확인해야 하며, 인위적으로 집광하여 점검하면 국부적인 과열·핫스팟을 유발해 모듈을 손상시킬 수 있으므로 옳지 않은 방법이다.

• 동작 중 커넥터 분리는 아크·감전 위험이 있어 금지된다.
• 설치·배선·정비 시 전기적 위험 방지 조치는 기본 안전수칙이다.
• 세척 시 절연고무장갑 착용은 감전 방지를 위한 표준 조치이다.

판매단가는 SMP + REC 가격 × 가중치로 계산하며, 기존 건축물 지붕을 이용하는 3,000kW 이하 설비에는 공급인증서(REC) 가중치 1.5가 적용된다. 설비용량이 2,500kW이므로 가중치 1.5를 쓴다.

$200 + 150 \times 1.5 = 200 + 225 = 425$

따라서 판매단가는 425원/kWh이다.