16년 2회차

결정계 태양전지 모듈의 출력은 일사강도와 온도보정계수를 반영해 계산한다.

$P = G \times A \times \eta \times \{1 + \alpha_{Pmax}\times(T_c - 25)\}$

$P = 0.8\ \mathrm{kW/m^2} \times 1.0\ \mathrm{m^2} \times 0.15 \times \{1 + (-0.004)\times(65-25)\}$

$P = 0.12\ \mathrm{kW} \times 0.84 \approx 0.1\ \mathrm{kW}$

따라서 셀 온도 상승에 따른 출력 저하를 반영한 출력은 약 0.1kW이다.

천연가스만 화석연료여서 제외되므로 태양광발전·소수력·수소에너지가 신재생에너지에 해당한다.

「신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법」은 재생에너지로 태양에너지(태양광·태양열), 풍력, 수력, 해양, 지열, 바이오, 폐기물을 규정하고 있으며, 소수력은 수력에 포함된다. 신에너지로는 수소에너지, 연료전지, 석탄 액화·가스화 및 중질잔사유 가스화를 규정한다.

따라서 태양광발전과 소수력은 재생에너지, 수소에너지는 신에너지로 모두 포함되지만 천연가스는 법에서 정한 신·재생에너지원이 아니다.

결정질 실리콘 태양전지의 일반적인 제조공정은 웨이퍼 세정·장착, 표면 조직화(텍스처링), 확산에 의한 접합 형성, 반사방지막 코팅, 전극 형성 순으로 진행된다.

측면 접합은 이러한 표준 공정에 포함되지 않는 단계이다.

승압을 DC-DC 컨버터가 맡고 출력측에 절연 변압기가 전혀 없으므로 트랜스리스(무변압기) 방식에 대한 설명이다.

이 방식은 태양전지 직류출력을 컨버터로 계통전압에 맞게 승압한 뒤 인버터로 상용주파 교류를 만든다. 변압기가 없어 소형·경량이고 효율이 높지만 계통과 전기적으로 절연되지 않는다.

• 상용주파 변압기 절연방식은 인버터 출력측에 상용주파 변압기를 두어 절연·승압하므로 설비가 무겁고 부피가 크다.
• 고주파 변압기 절연방식은 고주파 변압기로 절연한 뒤 정류하고 다시 인버터를 거치는 구성이어서 단순 컨버터 승압과 다르다.
• DC-DC 컨버터는 이 방식 안에서 쓰이는 승압 수단일 뿐 인버터 회로방식의 분류 명칭이 아니다.

태양전지 모듈의 I-V 특성곡선에서 일사량이 변화할 때 가장 크게 변하는 값은 전류이다.

단락전류는 일사량에 거의 비례하여 변하는 반면, 개방전압은 일사량 변화에 대해 상대적으로 완만하게 변한다.

여러 태양전지에 대한 설명 중 염료감응형 태양전지는 효율은 낮지만 장기 신뢰성이 우수하다는 설명이 틀렸다.

염료감응형 태양전지는 오히려 전해질 누출·열화 등으로 인해 장기 신뢰성이 상대적으로 낮은 것이 특징 중 하나로 지적된다.

• CIGS 태양전지는 빛 흡수율이 높아 박막형으로 제조된다는 설명은 맞다.
• 유기반도체 태양전지가 제작이 쉽고 생산비용이 낮다는 설명도 맞다.
• 비정질 실리콘 태양전지의 초기 광열화(Staebler-Wronski 효과)에 의한 성능저하도 맞는 설명이다.

태양전지 모듈에 다른 태양전지 회로나 축전지의 전류가 역방향으로 유입되는 것을 막기 위해 설치하는 것은 역류방지 소자(다이오드)이다.

이와 달리 바이패스 소자는 일부 셀의 음영·고장 시 그 셀을 우회시켜 발열·출력저하를 막는 역할을 하므로 목적이 다르다.

태양전지 모듈검사는 크게 출하검사와 신뢰성검사로 나뉘며, 출하검사에는 특성검사, 절연저항시험, 구조 및 조립시험 등이 포함된다.

내습성검사는 장기 사용 환경을 모사하는 신뢰성(환경)검사에 해당하므로 출하검사 항목이 아니다.

전력회사 배전선에서 멀리 떨어진 산악지대나 외딴 섬처럼 계통 연계가 어려운 곳에서는 독립형 시스템을 사용한다.

독립형 시스템은 축전지 등을 이용해 자체적으로 전력을 저장·공급하며 상용 계통에 의존하지 않는 방식이다.

충진율(FF)은 값이 높을수록 태양전지의 성능이 우수함을 나타내므로, 낮을수록 성능이 좋다는 설명은 틀렸다.

충진율은 개방전압과 단락전류의 곱에 대한 최대출력의 비로 정의되며, 최적 동작전압·전류가 개방전압·단락전류에 가까울수록, 그리고 직렬저항이 작고 병렬저항이 클수록 값이 커진다.

파력발전은 파도의 운동에너지(수면의 상하·수평 운동)를 이용해 전력을 생산하는 방식이다.

표층과 심층의 해수 온도차를 이용하는 것은 해양온도차발전(OTEC)에 대한 설명이므로, 이를 파력발전의 원리로 서술한 것이 틀렸다.

태양전지의 직류 출력을 상용주파수의 교류로 변환한 뒤 변압기를 통해 절연하는 방식은 상용주파 변압기 절연방식이다.

• 고주파 변압기 절연방식은 직류를 고주파 교류로 변환해 소형 고주파 변압기로 절연하는 별도 방식이다.
• 트랜스리스 방식은 변압기 없이 절연을 생략한 방식이다.

주어진 조건을 축전지 용량식에 대입하면 약 400.64 Ah가 된다.

독립형 시스템의 축전지 용량은 $C=\dfrac{L_d \times D}{L \times V_b \times N \times \mathrm{DOD}}$ 로 구한다. 여기서 $L_d$는 1일 적산부하전력량 2000 Wh, D는 일조가 없는 날의 일수 10일, L은 보수율 0.8, $V_b \times N$은 축전지 전압 2 V × 48개 = 96 V, DOD는 방전심도 0.65이다.

대입하면 $C=\dfrac{2000 \times 10}{0.8 \times 2 \times 48 \times 0.65}$ 이고, 분모는 $0.8 \times 2 \times 48 \times 0.65 = 49.92$ 이다.

따라서 $C=\dfrac{20000}{49.92}=400.64\,\mathrm{Ah}$ 이다. 조건표에 방전심도가 0.65%로 적혀 있으나 계산에서는 0.65(=65%)의 비율로 넣어야 보기의 값이 나온다.

스마트 그리드는 기존 전력망과 정보통신기술을 결합해 양방향 통신으로 전력 정보를 주고받는 지능형 전력망이다.

따라서 단방향 통신방식이라는 설명은 스마트 그리드의 핵심 특성과 반대되므로 틀렸다.

낙뢰에 의한 충격성 과전압을 전기설비의 단자 전압을 규정치 이내로 저감시켜 정전을 일으키지 않고 원상태로 회귀하도록 보호하는 장치는 어레스터(arrester)이다.

어레스터는 과전압이 발생하면 즉시 방전하여 과전압을 제한하고, 과전압이 사라지면 자동으로 차단되어 정상 운영을 계속하는 방식으로 작동한다.

• 내뢰 트랜스: 낙뢰 전류를 대지로 분산시키는 장치
• 서지업서버: 서지(이상전압)를 흡수하는 소자
• 역류방지 다이오드: 역방향 전류를 차단하는 반도체 소자

이들은 각각 용도가 다르다.

지상용 태양전지의 효율은 AM 1.5의 표준시험조건에서 측정하므로, AM 1.0 조건에서 측정한다는 설명이 틀렸다.

표준시험조건(STC)은 일사강도 1000 W/m², 소자(모듈) 온도 25℃, 대기질량정수 AM 1.5로 규정된다. AM 1.0은 태양이 천정에 있어 대기를 최단 경로로 통과하는 조건이라 지상 표준으로 쓰지 않는다.

• 변환효율은 입사한 태양에너지에 대한 출력 전기에너지의 비로 정의되는 것이 맞다.
• 같은 모듈이라도 스펙트럼과 일사 세기, 셀 온도에 따라 효율이 달라지므로 시험조건을 표준으로 고정해 두는 것이다.
• 변환효율은 개방전압·단락전류·충진율과 함께 태양전지 성능을 나타내는 대표 파라미터다.

저항에서 소비전력은 전류의 제곱에 비례한다.

$R = \dfrac{P}{I^2} = \dfrac{50}{10^2} = 0.5\ \Omega$

$P' = I'^2 \times R = 20^2 \times 0.5 = 200\ \mathrm{W}$

따라서 20A의 전류를 흘렸을 때의 소비전력은 200W이다.

대표적인 반도체의 밴드갭 에너지는 GaAs(약 1.42eV) > Si(약 1.12eV) > Ge(약 0.66eV) 순으로 크다.

밴드갭 에너지가 클수록 전자가 가전자대에서 전도대로 여기되는 데 더 큰 에너지가 필요하다.

BIPV 투명창용 비정질 실리콘 태양전지에서 투과형 방식은 흡수층과 후면 전극을 레이저 등으로 부분적으로 제거(패터닝)하거나 극히 얇게 만들어 그 부분으로 빛이 통과하도록 하는 구조이다.

따라서 후면에 투명유리를 적용해 빛을 투과시킨다는 설명은 투과형 태양전지의 원리와 맞지 않는다.

• 투명기판·투명 전면전극·비정질 실리콘 흡수층·후면 전극으로 구성된다는 구조 설명은 맞다.
• 개방형 태양전지가 ITO, ZnO, SnO2 등 투명전극 재료를 사용한다는 설명도 맞다.
• a-Si:H 흡수층이 1.7~1.8eV의 높은 밴드갭을 가져 얇은 두께에서도 빛을 흡수할 수 있다는 설명도 맞다.

태양전지의 동작점이 일사강도·온도 변화에 관계없이 항상 최대출력점을 따라가도록 제어하는 것을 최대전력추종제어(MPPT)라 한다.

단독운전제어는 계통 정전 시 인버터를 정지시키는 안전 기능이고, 자동전압제어·자동운전정지제어는 각각 전압 유지, 일사량 부족 시 자동 정지·재기동을 담당하는 별개의 기능이다.

태양전지 어레이의 설치각도와 전후면 이격거리는 설치지역의 위도, 어레이의 크기, 장애물의 높이 등 태양의 고도·음영과 관련된 요소로 결정된다.

인버터의 효율은 전력 변환 성능에 관한 요소로, 어레이 배치의 각도·이격거리 결정과는 무관하다.

태양광발전시스템의 설계절차는 일반적으로 기획 → 기본설계 → 실시설계 순으로 진행된다.

운전요령은 시스템이 준공된 이후의 운영·유지관리 단계에 속하는 내용이므로 설계절차에는 포함되지 않는다.

여름철 수직 피사드가 수평면보다 일사 획득량이 많다는 설명이 틀린 내용이다.

여름철에는 태양의 남중고도가 높아 태양광선이 수평면에 더 수직에 가깝게 입사하므로, 수직으로 세워진 피사드보다 수평면(또는 수평에 가까운 경사면)에서 더 많은 일사량을 받는다. 수직 피사드가 유리한 계절은 태양고도가 낮은 겨울철이다.

• 최대 획득량이 방위각·경사각으로 결정된다는 것, 경사각이 위도에 좌우된다는 것, 정남향이 최적 방위라는 것은 모두 태양광 설계의 기본 원칙으로 옳은 설명이다.

모듈 제작 및 인버터 제작 주문은 기본설계가 아니라 실시설계 이후 조달·시공 단계의 업무이다.

기본설계 단계에서는 제어방식 선정, 현지 측량·지질조사 및 음영 검토, 인버터 사양·설치용량 선정과 같이 시스템의 방향과 규모를 결정하는 검토가 이루어지며, 실제 자재의 제작·발주는 그 이후 단계에서 진행된다.

전기실(변전실)은 전력회사의 전원 인출 장소에서 가급적 가까운 곳에 위치해야 하므로, 멀리 떨어뜨려야 한다는 설명이 틀렸다.

• 기기 반출이 편리해야 한다는 것, 고온다습을 피해야 한다는 것, 어레이 구성의 중심에 가깝고 배전이 편리해야 한다는 것은 모두 옳은 선정 기준이다.

강우 시 흙탕물이 모듈 표면에 튀는 것을 막기 위해 어레이 하단은 지면으로부터 0.6m 이상 띄워 설치하도록 설계한다.

이는 태양광발전시스템 설계 시 적용하는 표준 이격 기준으로, 모듈 오염에 따른 발전효율 저하와 국부 음영(핫스팟) 발생을 예방하기 위한 조치이다.

태양광 어레이의 고도각 설계는 태양 고도가 가장 낮아지는 동지를 기준으로 한다.

동지 시점의 최저 태양고도를 기준으로 앞뒤 어레이 열간 이격거리와 경사각을 정해야, 연중 어느 시기에도 뒷줄 모듈에 그림자가 지지 않는다. 하지나 춘추분을 기준으로 하면 동지 무렵에 음영이 발생할 수 있다.

태양광발전의 경제성 분석에는 순현가법(NPV), 내부수익률법(IRR), 비용편익비(B/C ratio) 등 투자의 시간가치를 반영하는 방법이 사용되며, 원가 분석은 이러한 경제성 평가 기법에 해당하지 않는다.

태양을 따라가는 정밀도가 높을수록 수광량이 커지므로 양방향 추적식 → 단방향 추적식 → 경사가변식 → 고정식 순으로 발전량이 많다.

양방향 추적식은 방위각과 고도각을 모두 추적해 하루 종일 입사각을 0°에 가깝게 유지하므로 발전량이 가장 크고, 단방향 추적식은 한 축만 추적하므로 그보다 이득이 작다.

경사가변식은 계절에 맞춰 경사각만 몇 차례 조정하는 방식이라 추적식보다 이득이 작고, 고정식은 아무 보정이 없어 발전량이 가장 적다. 다만 추적식은 구동장치 비용·고장 요인과 소요 부지가 늘어나므로 발전량 순서가 곧 경제성 순서는 아니다.

설계도서·법령해석·감리자 지시 등이 상충하고 계약에서 우선순위를 정하지 않았다면, 일반적으로 공사시방서를 가장 우선 적용한다.

통상적인 우선순위는 공사시방서 → 설계도면 → 표준시방서 → 관계법령의 유권해석 → 감리자의 지시사항 순으로, 현장 특성을 가장 구체적으로 반영한 공사시방서가 최우선이다.

모듈 일부에 음영이 생기면 그 부분이 저항체로 작용해 발열(핫스팟)과 출력저하를 일으키는데, 이를 막기 위해 모듈에 바이패스 소자(다이오드)를 설치한다.

바이패스 다이오드는 음영이 든 셀 스트링을 우회시켜 전류가 그 구간에 집중되지 않도록 하며, 저항·노이즈필터·서지보호장치는 이러한 음영 대응 기능과는 관련이 없다.

정상작동 셀 온도(NOCT) 보정식으로 계산하면 셀 표면 온도는 68.25℃이다.

셀 온도는 $T_{cell}=T_{air}+\dfrac{NOCT-20}{800}\times G$ 로 구한다. 여기서 외기온도 $T_{air}$는 37℃, 정상작동 셀 온도 NOCT는 45℃, 일사량 G는 1000 W/m²이다.

대입하면 $T_{cell}=37+\dfrac{45-20}{800}\times 1000 = 37+31.25 = 68.25$ 이므로 68.25℃가 된다.

표에 함께 주어진 전력 −0.43%/℃, 전압 −0.31%/℃, 전류 +0.05%/℃의 온도계수는 이렇게 구한 셀 온도로 출력·전압·전류를 보정할 때 쓰는 값이라 온도 계산 자체에는 사용하지 않는다.

왕복 배선이 어레이 바깥을 크게 한 바퀴 도는 큰 루프를 만들고 있어 뇌운 방전 시 유도 서지 전압이 크게 유기되므로 낙뢰(유도뢰)에 취약한 결선이다.

그림에서 위 4장·아래 4장의 모듈이 각각 직렬로 이어진 뒤, 왼쪽 끝에서 위·아래 열이 세로 도체로 연결되고 오른쪽 끝에서 인버터로 두 가닥이 나간다. 그 결과 플러스·마이너스 배선이 어레이 전체 면적을 감싸는 폐루프가 되고, 유도 서지 전압은 이 루프가 감싸는 면적에 비례해 커진다.

대책은 왕복 도체를 나란히 붙여 포설하거나 되돌림선을 모듈 뒷면을 따라 되짚어 루프 면적을 최소화하는 것이다.

• 누설전류는 절연저항 저하나 대지정전용량에서 비롯되는 문제라 배선 형태로 결정되지 않는다.
• 고조파는 인버터의 스위칭 동작에서 생기므로 직류측 배선 경로와 관계가 없다.
• 전선이 다소 길어지는 것은 부수적 문제이고, 이 결선의 본질적 결함은 넓은 루프 형성이다.

태양전지의 변환효율은 $\eta = \dfrac{\text{출력 전기에너지}}{\text{입사 태양광에너지}} \times 100$(%)로 정의된다.

즉 셀에 도달한 태양광 에너지 중 실제로 전기에너지로 변환되어 나온 비율을 의미하며, 인버터 입출력 비율이나 태양광-태양광 비율을 나타내는 다른 보기들은 변환효율의 정의와 무관하다.

전체 필요 모듈 수는 시스템 출력을 모듈 최대출력으로 나눠 구한다.

$\dfrac{18750\,\mathrm{W}}{250\,\mathrm{W}} = 75\text{개}$

직렬 5개로 하나의 스트링을 구성하므로, 병렬 스트링 수는 $\dfrac{75}{5} = 15$로 15개가 최대 병렬연결 개수이다.

출제 당시 환경영향평가법 시행령 기준으로, 태양광(태양력) 발전소는 발전시설용량이 100,000㎾(10만㎾) 이상일 때 환경영향평가 대상에 해당한다.

이보다 작은 규모는 소규모 환경영향평가 등 별도 절차의 대상이 될 수 있으며, 법령 개정에 따라 기준이 변경될 수 있으므로 최신 시행령을 확인해야 한다.

그림은 P·N 각 극의 접점이 하나의 공통 트립바로 연동되어 동시에 개폐되는 차단기 기호로, 접속함에 쓰이는 배선용 차단기(MCCB)를 나타낸다.

위쪽 P·N 단자로 들어온 회로가 각 극의 가동접점을 거쳐 아래쪽 P·N 단자로 나가며, 직류회로의 아크를 확실히 소호하기 위해 P측은 두 극을 직렬로 이어 쓰는 형태로 그려져 있다. 접속함에서는 이런 직류용 MCCB로 스트링과 주회로를 개폐·차단한다.

• 가스절연개폐장치는 SF₆ 가스를 채운 금속용기 안에 차단기·단로기를 모아 넣은 특고압 설비여서 접속함 기호로 쓰이지 않는다.
• 기중차단기는 저압 대전류 수배전반용, 진공차단기는 특고압 수변전설비용이라 접속함 내부에 설치하는 기기가 아니다.

가대의 강도 계산은 상정하중의 산출을 먼저 하고 그 하중으로 각 부재의 강도를 검토하므로, 괄호에는 상정하중이 들어간다.

그림의 절차는 현장조사(현지조사·설계 조건의 정리) → 태양전지 모듈의 배열결정 → 가대 구조의 설계 → 가대의 강도 계산 → 가대의 기초부 설계 순서이고, 강도 계산 단계만 ( )의 산출과 각 부재의 강도계산 두 갈래로 나뉘어 있다.

상정하중은 고정하중·풍하중·적설하중·지진하중을 조합해 가대에 걸리는 최대 하중을 정하는 작업이다. 경사각과 모듈 수량은 앞 단계인 배열 결정·구조 설계에서 이미 정해지고, 앵커볼트 수량은 강도 검토 결과에 따라 정해지는 기초부 설계 사항이다.

같은 출력을 낼 때 필요한 면적이 가장 작은 것은 변환효율이 가장 높은 고효율 전지이다.

면적당 출력은 변환효율에 비례하므로, 결정질 실리콘 계열 중에서도 효율을 극대화한 고효율 전지가 단결정·다결정 전지보다 적은 면적으로 동일 출력을 얻으며, 변환효율이 낮은 비정질 실리콘 전지는 오히려 더 넓은 면적이 필요하다.

지표면에 도달하는 일사량은 직달광 성분과 산란광 성분의 합으로 구성된다.

직달일사는 대기를 거의 그대로 통과해 직진하는 성분이고, 산란일사는 대기 중 입자·구름 등에 의해 방향이 흩어져 도달하는 성분이다. 그림자가 지면 직달광 성분이 차단되어 발전량이 줄어들며, 경사면·수평면 일사성분은 측정 기준면의 구분일 뿐 일사의 물리적 두 성분 구분과는 다른 개념이다.

설계변경 및 계약금액 조정의 심사는 설계감리원 개인의 기본 임무라기보다 발주청(또는 책임감리원 등 상위 단계)이 수행하는 절차적 심사에 해당해, 설계감리원의 기본 임무로 규정된 항목과는 성격이 다르다.

• 과업지시서에 따라 성실히 업무를 수행하는 것, 설계(감리)용역 계약내용을 충실히 이행하는 것, 설계용역의 관련 법령·전기설비기술기준 적합성을 확인하는 것은 설계감리원의 기본 임무로 명시되는 사항이다.

저압 뱅킹 방식은 여러 대의 변압기를 저압측에서 병렬로 연결하는 방식으로, 한 대의 변압기나 선로에 고장이 나면 다른 변압기까지 연쇄적으로 과부하·차단되는 캐스케이딩(cascading) 현상이 우려된다는 단점이 있다.

반대로 저압뱅킹 방식은 부하 증가에 대한 융통성이 크고, 변압기 병렬운전으로 전압강하와 전력손실이 줄어들며 플리커 현상도 완화되는 것이 장점이므로, 나머지 보기들은 뱅킹 방식의 특징과 반대로 서술되어 있다.

설계감리 용역의 발주는 감리를 맡기는 발주자(발주청)의 업무이지, 설계감리원이 직접 수행하는 업무 범위가 아니다.

• 시공성 및 유지관리 용이성 검토, 주요 설계용역 업무에 대한 기술자문, 설계업무의 공정·기성관리 검토·확인은 모두 설계감리원이 수행하는 업무에 해당한다.

방화구획 관통부 처리는 화재 시 화열과 연기가 다른 구획으로 번지지 않도록 막아 인명 안전대피 시간을 확보하기 위한 것으로, 전선의 절연강도 향상과는 목적이 다르다.

충전재는 관통부의 틈을 메워 화열 제한과 연기 확산 방지 기능을 하는 것이지, 그 안을 지나는 전선 자체의 절연 성능을 높이는 재료가 아니다.

차단기의 차단용량은 사고 발생 시 실제로 차단해야 하는 전류 크기, 즉 예상 최대 단락전류를 기준으로 결정한다.

계통 최고전압은 정격전압 산정에, 전부하전류나 전선의 허용전류는 정격전류나 도체 선정에 관계되는 값일 뿐, 차단기가 견뎌야 할 최악의 사고전류인 단락전류가 차단용량 결정의 직접적 기준이 된다.

착공신고서의 안전관리계획 검토는 산업안전보건법 등 안전 관련 법령에 따른 규정의 반영 여부를 확인하는 것이지, 전기공사업법 규정 반영 여부를 확인하는 항목이 아니다.

• 공사 시작 전 사진이 현장 전경을 잘 나타내는지 확인하는 것, 작업인원·장비투입계획에서 규모와 특성에 맞는 장비형식·수량의 적정성을 확인하는 것, 품질관리계획에서 공정표에 따른 자재 투입시기·시험방법·빈도의 적정성을 확인하는 것은 착공신고서 검토 항목으로 옳다.

부분공사 중지 지시 사유로 규정된 것은 동일 공정에서 3회 이상 시정지시가 있었음에도 이행되지 않는 경우이며, 2회 이상 시정지시 미이행은 규정된 중지 사유의 기준 횟수와 다르다.

반면 동일 공정에서 2회 이상 경고가 있었음에도 이행되지 않는 경우, 안전시공상 중대한 위험으로 중대한 인적·물적 피해가 예상되는 경우, 재시공 지시 미이행 상태에서 다음 공정이 진행되어 하자발생이 우려되는 경우는 모두 감리원이 부분공사 중지를 지시할 수 있는 사유에 해당한다.

전선 길이가 100m인 경우, 태양전지 어레이~인버터 입력단 및 인버터 출력단~계통연계점 사이의 전압강하는 5%를 초과하지 않아야 한다.

설계에 적용하는 전압강하 허용값은 전선 길이 구간에 따라 60m 이하 3%, 120m 이하 5%, 200m 이하 6%, 200m 초과 7%로 단계적으로 완화되므로, 길이 100m인 이 문제에서는 5% 기준이 적용된다.

전원의 한 점을 직접 접지하고, 설비의 노출도전부는 전원 계통의 접지극과 전기적으로 독립된 접지극에 접지하는 방식은 TT 계통이다.

• IT 계통은 전원측을 접지하지 않거나 임피던스를 통해 접지하는 방식이다.
• TN-S 계통과 TN-C 계통은 노출도전부를 전원측 접지와 동일한 접지계통(보호도체 등)에 연결한다는 점에서 TT 계통과 다르다.

모듈 이면 배선용 케이블·전선의 최소 굴곡반경은 각 지름의 6배 이상이 기준이며, 4배 이상이라는 설명은 이 기준과 다르므로 틀린 내용이다.

• 동일 직렬군은 단락전류가 같은 모듈로 구성해야 한다는 것, 모듈간 배선에 단락전류에 견디는 2.5mm² 이상 전선을 사용해야 한다는 것, 인버터에 병렬로 연결되는 각 직렬군의 출력전압을 동일하게 맞춰야 한다는 것은 모두 옳은 배선 기준이다.

인버터를 실외에 설치할 경우, 실내형 인버터는 5㎾ 이상인 경우에만 설치가 허용되며 빗물 침투를 막을 수 있는 외함을 설치해야 한다는 것이 옳은 시공기준이다.

• 인버터 입력단(모듈 출력)은 직류이므로 표시사항에 주파수는 해당하지 않고 전압·전류만 표시한다.
• 각 직렬군의 태양전지 개방전압은 인버터의 입력전압 범위 이내에 있어야 하는 것이 기준이며, 입력전압의 105%라는 수치 기준이 아니다.
• 인버터에 연결된 모듈의 설치용량은 인버터 설치용량의 105% 이내가 기준이며, 110% 이내라는 수치는 틀렸다.

기둥과 보로 구성된 건축물에서 각 기둥을 독립적으로 지지하도록 기초판과 기둥으로 구성한 기초 형식은 독립기초이다.

• 연속기초(줄기초)는 벽체를 따라 띠 모양으로 연속되는 기초이다.
• 온통기초(매트기초)는 건물 하부 전체를 하나의 넓은 슬래브로 지지하는 기초이다.
• 파일기초는 지지력이 부족한 지반에 말뚝을 박아 하중을 전달하는 기초이다.

금속관공사로 태양전지 모듈 배선을 시공할 때는 관 내부의 절연물 손상을 막기 위해 옥외용 비닐절연전선(OW전선)을 제외한 절연전선을 사용해야 하므로, 옥외용 비닐절연전선을 사용해야 한다는 설명은 틀렸다.

• 짧고 가는 금속관에서는 단선 사용이 가능하다는 것, 관 내에서 전선의 접속점을 만들지 않아야 한다는 것, 단면적 10mm²를 초과하면 연선을 사용해야 한다는 것은 모두 옳은 금속관공사 시공기준이다.

송전 방식에는 교류 송전뿐 아니라 장거리·해저 구간 등에 쓰이는 직류(HVDC) 송전방식도 있으므로, 교류 송전방식만 사용된다는 설명은 틀렸다.

송전 계통이 송전선로·급전설비·운영설비로 구성된다는 것, 송전선로가 발전소~1차변전소~배전용변전소 체계로 이어진다는 것, 송전설비가 발전소·변전소 상호간을 잇는 전선로와 전기설비를 말한다는 것은 모두 송전선로에 대한 옳은 설명이다.

사용전검사에서 확인하는 것은 모듈 단위의 최소 출력이지, 개별 셀 단위로 셀당 최소 출력을 기록하는 것이 아니므로 이 설명은 틀렸다.

• 모듈간 배선 접속상태 확인을 위해 개방전압·단락전류를 측정하는 것, 운전개시 전 절연상태·통전여부 판단을 위해 절연저항을 측정하는 것, 개방전압과 단락전류의 곱에 대한 최대출력비(충진율, FF)를 규격서로 확인·기록하는 것은 모두 옳은 전기적 특성 확인 절차이다.

정전유도는 전력선과 통신선 사이의 정전용량(전계) 결합으로 생기므로, 경감대책도 이 결합을 줄이거나 상쇄하는 방향으로 이루어진다. 반면 고저항 접지방식은 지락 시 고장전류의 크기를 제한하기 위한 중성점 접지방식으로, 정전유도장해 경감대책에는 해당하지 않는다.

전력선·통신선 측에 차폐선을 가설하는 것, 통신선을 케이블화하고 시스를 접지하는 것, 전력선 계통을 완전 연가(전선 배치를 균등하게 교환)하여 각 상의 정전용량 불평형을 없애는 것은 정전유도장해를 줄이는 실질적인 대책이다.

감리원 배치는 감리업자 측의 감리계획(감리업무 수행계획)에 포함되는 사항으로, 공사업자가 작성하는 시공계획서의 필수 포함 내용은 아니다.

시공일정, 현장조직표, 주요 장비 동원계획은 공사업자가 시공계획서에 담아 감리원의 검토·확인을 받는 항목에 해당한다.

케이블 트레이 방식은 화재에 취약해 재해(화재)의 영향을 받기 쉬운 개방형 구조이므로, 재해를 거의 받지 않는다는 설명은 장점으로 볼 수 없어 틀렸다.

발열 특성이 좋아 방열이 잘 되고, 트레이 폭이 넓어 허용전류가 크며, 케이블 추가·교체가 쉬워 장래 부하 증설에 대한 대응력이 크다는 점은 케이블 트레이 방식의 실제 장점이다.

배선이 끝난 어레이의 점검 항목은 전압극성 확인, 단락전류 측정, 비접지 확인, 그리고 개방전압 확인이며, '개방전류'라는 항목은 존재하지 않으므로 틀린 보기이다.

개방 상태에서는 전류가 흐르지 않고 전압만 형성되므로, 전기적으로도 '개방전류'라는 개념 자체가 성립하지 않는다.

톱 라이트형은 지붕의 채광창(톱 라이트) 형태에 맞춰 태양전지를 유리에 삽입하는 방식으로, 고층 건물 벽면을 활용하는 것은 벽면 설치형(커튼월 등)의 특징이지 톱 라이트형의 특징이 아니다.

셀 배치에 따라 개구율(빛이 통과하는 면적 비율)을 조절할 수 있다는 점, 채광 기능과 셀에 의한 차폐(차양) 효과를 동시에 얻을 수 있다는 점, 톱 라이트의 유리 부분에 맞춘 태양전지 유리를 사용한다는 점은 톱 라이트형의 특징으로 옳다.

절연물의 절연저항 값은 온도, 습도, 표면 오손 상태에 따라 크게 영향을 받으므로, 이러한 요인에 영향을 받지 않아 판정이 쉽다는 설명은 틀렸다.

실제로는 이런 환경 요인의 영향을 감안해 종래 데이터와 계열적으로 비교·검토해야 하며, 절연물에 균열·파손·변형이 있거나 적층판이 헐거워진 경우에는 부품을 교체하는 것이 적절한 보수 방법이다.

전기사업용 전기설비의 정기검사를 받으려는 자는 검사 희망일 7일 전에 한국전기안전공사에 검사를 신청해야 한다.

한국전력공사는 전력 공급·판매를, 한국전력거래소는 전력시장 운영을, 한국전기기술인협회는 전기안전관리자 관련 업무를 담당할 뿐, 전기설비의 정기검사 업무는 한국전기안전공사가 수행한다.

방진마스크는 분진 작업용 호흡보호구로, 태양광발전시스템 유지보수에서 감전·추락을 막기 위한 안전장비에 해당하지 않는다.

• 안전모는 낙하물 및 추락 충격으로부터 머리를 보호하는 필수 안전장비이다.
• 절연장갑은 활선 작업 시 감전을 방지하는 절연용 보호구이다.
• 절연장화는 발을 통한 감전 및 누설전류 유입을 막는 절연용 보호구이다.

투입저지 시한 타이머 동작시험은 계통 정전 후 인버터가 일정 시간이 지나야 재투입되는지를 확인하는 동작시험(기능시험)이지, 눈으로 상태를 확인하는 육안점검이 아니다.

• 접지선의 손상 및 접속단자 이완은 육안으로 확인하는 항목이다.
• 외부배선의 손상 및 접속단자 이완도 육안으로 점검한다.
• 운전 시 이상음·이취·진동 유무는 오감을 통해 확인하는 육안(관능)점검 항목에 포함된다.

검출기가 측정한 데이터를 컴퓨터나 원거리의 표시장치로 보내려면 신호를 전송 가능한 형태로 바꿔주는 장치가 필요한데, 이 역할을 하는 것이 신호변환기이다.

• 검출기는 물리량을 감지해 전기신호로 바꾸는 센서 역할만 한다.
• 연산장치는 전송된 데이터를 계산·처리하는 장치이다.
• 기억장치는 데이터를 저장하는 장치로 전송 기능과는 무관하다.

결정질 실리콘 지상용 태양전지 모듈의 설계인증 및 형식승인 규격은 KS C IEC 61215이다.

• KS C IEC 61646은 박막형(비결정질 등) 태양전지 모듈에 적용되는 규격이다.
• KS C IEC 61730은 태양전지 모듈의 안전성(감전·화재 등)에 관한 규격이다.
• KS C 8540은 소형 태양광 발전용 인버터에 관한 규격으로, 모듈의 설계인증 규격이 아니다.

계측·표시 설비는 시스템이 생산한 전력을 소모하지 않도록 소비전력을 최소화하는 것이 원칙이므로, 소비전력을 최대한 높여야 한다는 설명은 틀렸다.

계측·표시장치는 운전상태 감시, 시스템 및 기기의 종합평가, 그리고 홍보용 표시 등 다양한 목적으로 활용된다.

전기사업용 태양광 발전소의 태양전지·전기설비 계통에 대한 정기검사 시기는 4년 이내마다이다(출제 당시 전기사업법 시행규칙 기준).

볼트류 등의 조임 이완 여부 확인은 정전시킨 뒤 조임 상태를 직접 확인·조치하는 정기점검 성격의 항목으로, 배전반 제어회로 배선의 일상점검 항목으로는 제시되지 않는다.

• 전선 지지물의 탈락 여부 확인은 배선의 일상점검 항목이다.
• 과열에 의한 이상한 냄새 여부 확인도 오감으로 하는 일상점검 항목이다.
• 가동부 연결전선의 절연피복 손상 여부 확인 역시 배선의 일상점검 항목이다.

태양광 모듈의 후면에는 정션박스 등 전기적 접속부가 있어 물이나 중성세제로 청소해서는 안 되며, 이 설명이 정비요령으로 가장 거리가 멀다.

• 모듈 표면이 지저분할 때 부드러운 천으로 닦는 것은 올바른 정비요령이다.
• 외부충격에 의한 파손을 막기 위해 주변에 공구를 방치하지 않는 것도 올바른 요령이다.
• 프레임이 다른 구조물과 마찰해 녹이 생길 수 있으므로 관리에 주의해야 한다는 것도 맞는 설명이다.

구역전기사업 허가를 신청할 때 특정한 공급구역의 위치 및 경계를 명시한 5만분의 1 지형도는 공급구역을 특정하기 위한 기본 서류이므로, 발전설비용량이 200킬로와트 이하인 소규모 사업에서도 제출해야 한다.

• 신용평가 의견서 및 재원조달계획서는 발전설비용량이 200킬로와트를 초과하는 경우에 요구되는 서류이다.
• 부지 확보 및 배치계획 관련 증명서류도 200킬로와트 이하에서는 제출 대상이 아니다.
• 전기설비 건설·운영 계획 관련 증명서류 역시 규모가 큰 사업에 요구되는 서류이다.

정전작업 전 조치사항은 작업 시작 직전에 시행해야 할 필수 안전조치들이다. 단락접지의 수시 확인은 작업 중·후 지속적으로 수행하는 사항이며, 작업 전 한 번의 조치가 아니라 상시 점검 항목이다. 반면 2번 시건장치 설치, 3번 검전기로 개로된 전로 충전여부 확인, 4번 잔류전하 방전은 모두 정전작업 시작 전 필수로 이루어져야 하는 조치들이다(전기안전관리규정에 따른 정전작업 절차).

정기점검, 개수(보수), 계통정전 등에 의한 정지는 미리 예정된 정지이므로 계획정지로 분류해야 하며, 이를 수시정지 상황이라고 한 설명은 틀렸다.

• 운전 데이터의 결측 상황은 신뢰성 평가에서 확인하는 항목이다.
• 컴퓨터 전원 차단이나 조작 오류에 의한 계측 트러블도 평가 항목에 포함된다.
• 인버터 정지, 직류지락, 계통지락 등에 의한 시스템 트러블 역시 평가 대상이다.

일상점검은 원칙적으로 정전시키지 않은 운전 상태에서 오감을 통해 실시하는 점검이다. 정전시켜 무전압 상태로 만들고 기기를 분리하여 점검하는 것은 정기점검에 해당하는 내용이므로 일상점검 설명으로는 틀렸다.

• 이상 상태 발견 시 배전반 문을 열고 이상 정도를 확인하는 것은 일상점검의 절차로 맞다.
• 점검자의 오감으로 이상한 소리·냄새·손상을 확인하는 것이 일상점검의 본질이다.
• 운전에 지장 없는 경미한 이상은 정기점검 시 참고자료로 활용한다는 것도 맞는 설명이다.

인버터 표시의 UV는 Under Voltage의 약자로, 태양전지 전압이 규정치 이하로 낮아졌을 때 나타나는 표시이다.

분산형 전원 발전설비는 계통연계지점에서 원칙적으로 역률 0.9 이상을 유지해야 한다.

태양광 모듈은 밀봉(라미네이션)된 구조여서 내부 환기라는 개념 자체가 없으므로, 모듈 내부의 환기불량으로 인한 열화는 모듈 고장원인으로 적절하지 않다.

• 제조 결함 및 시공 불량은 실제 모듈 고장의 주요 원인이다.
• 전기적·기계적 스트레스에 의한 셀 파손도 대표적인 고장원인이다.
• 염해·부식성 가스 등 주위 환경에 의한 부식 역시 실제 고장원인에 해당한다.

표시부의 이상표시는 인버터나 계측장치에서 확인하는 점검 항목이며, 태양전지 어레이 자체의 육안점검 항목이 아니다.

• 표면의 오염 및 파손은 어레이의 대표적인 육안점검 항목이다.
• 지지대의 부식 및 녹도 어레이 육안점검에서 확인한다.
• 외부배선(접속케이블)의 손상 역시 어레이 육안점검 대상이다.

중대형 태양광 발전용 인버터 규격에서 독립형 인버터의 정격효율은 정격 용량 100kW 초과 구간에서 92% 이상이어야 한다.

• 정격효율은 교류 전원을 정격 전압·정격 주파수로 하여 정격 부하로 운전할 때 측정한 효율을 말한다.
• 용량 구간이 커질수록 요구되는 효율 기준이 높아지며, 같은 용량 구간에서 계통연계형은 독립형보다 더 높은 효율을 요구한다.

자가용전기설비 태양광발전시스템 정기검사에서 태양전지에 대한 검사 세부종목은 어레이, 외관검사, 규격확인 등으로 구성되며, 절연내력은 이 세부종목에 포함되지 않는다.

조가용선에 시설하는 행거의 간격은 50cm 이하로 하여야 하므로, 1m로 시설했다는 설명이 틀렸다.

• 조가용선 및 케이블 피복에 사용하는 금속체에 제3종 접지공사를 하는 것은 맞는 시설방법이다(출제 당시 기준, 2021년 KEC 개정으로 접지 등급 구분은 폐지됨).
• 조가용선으로 단면적 22mm²의 아연도강연선을 사용하는 것도 규정에 맞다.
• 조가용선에 금속테이프를 20cm 이상 간격으로 나선형으로 감아 붙이는 것 역시 올바른 시설방법이다.

출제 당시 저탄소 녹색성장 기본법이 정한 기후변화대응 및 에너지의 목표관리 항목은 온실가스 감축 목표, 에너지 절약 목표 및 에너지 이용효율 목표, 에너지 자립 목표, 신·재생에너지 보급 목표이다. 따라서 온실가스 배출 목표는 법이 정한 목표관리 항목에 해당하지 않는다.

참고로 이 법은 이후 폐지되고 탄소중립·녹색성장 기본법으로 대체되었다.

전기공사업법 시행령에서 정하는 경미한 전기공사는 전력량계·퓨즈 탈부착, 개폐기류의 보수·교환, 소형변압기(2차측 전압 36V 이하) 설치 및 그 2차측 공사 등 개별적으로 열거된 항목으로 한정된다.

따라서 전압 220V 이하·전기시설 용량 5kW 이하 단독주택 전기시설의 개선 및 보수공사처럼 포괄적인 공사는 이 열거 항목에 없으므로 경미한 전기공사가 아니다.

저압용 기계기구의 외함 접지를 생략할 수 있는 누전차단기는 정격감도전류 30mA 이하, 동작시간 0.03초 이하의 전류동작형이어야 한다.

정부는 실행계획을 시행하는 데 필요한 사업비를 매 회계연도마다 세출예산에 계상하여야 한다.

전기사업법상 기간대별 전력거래량을 측정할 수 있는 전력량계를 설치·관리해야 하는 대상은 발전사업자(대통령령으로 정하는 자 제외), 배전사업자, 전력을 직접 구매하는 전기사용자 등이며, 송전사업자는 이 의무 대상에 해당하지 않는다.

전기사업법상 전기사업의 종류는 발전사업·송전사업·배전사업·전기판매사업·구역전기사업으로 구분되며, '변전사업'이라는 전기사업 종류 자체가 없으므로 변전사업과 전기판매사업을 겸업한다는 경우는 성립할 수 없다.

• 도서지역에서 전기사업을 하는 경우는 겸업이 허용되는 대표적 예이다.
• 배전사업과 전기판매사업의 겸업도 허용되는 경우에 해당한다.
• 발전사업 허가를 받은 것으로 보는 집단에너지사업자가 전기판매사업을 겸업하는 경우도 허용된다.

옛 전기설비기술기준상 400V 미만의 저압용 기계기구는 제3종 접지공사 대상이므로 이 짝이 옳다(출제 당시 기준, 2021년 KEC 개정으로 접지 등급 구분은 폐지됨).

• 고압용의 것은 제2종이 아니라 제1종 접지공사 대상이다.
• 특고압용의 것도 특별 제3종이 아니라 제1종 접지공사 대상이다.
• 400V 이상의 저압용의 것은 제1종이 아니라 특별 제3종 접지공사 대상이다.

배전선로는 발전소와 전기수용설비, 변전소와 전기수용설비, 전기수용설비 상호간을 연결하는 전선로를 말한다. 발전소 상호간을 연결하는 전선로는 송전선로에 해당하므로 이 연결이 틀렸다.

2021년 개정 KEC 기준으로 저압은 직류 1500V 이하(교류는 1000V 이하)로 정의되므로 이 짝이 옳다.

• 고압은 직류 650V 초과가 아니라 직류 1500V(교류 1000V) 초과 7000V 이하이다.
• '특저압'이라는 전압 구분은 KEC의 전압 종별에 없다.
• 특고압은 22.9kV 초과가 아니라 7000V를 초과하는 전압을 말한다.

공칭단면적 2.5mm²의 연동선은 제3종 및 특별 제3종 접지공사의 최소 굵기 기준을 충족한다(출제 당시 전기설비기술기준 기준).

제1종 접지공사는 공칭단면적 6mm² 이상, 제2종 접지공사는 이보다 더 굵은 접지선이 필요하므로 2.5mm²로는 시공할 수 없다.

가공전선로의 지지물로 사용하는 철탑은 지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜서는 안 되며, 자체 강도로 견디도록 시설해야 하므로 이 설명이 틀렸다.

• 보도를 횡단하는 지선의 높이를 지표상 2.5m 이상으로 할 수 있다는 것은 맞는 규정이다.
• 도로를 횡단하는 지선의 높이를 지표상 5m 이상으로 한다는 것도 맞는 규정이다.
• 지선에 연선을 쓸 때 소선 3가닥 이상, 지름 2.6mm 이상의 금속선을 사용한다는 것 역시 옳은 규정이다.

발전소로부터 송전된 전기를 전기사용자에게 배전하는 데 필요한 전기설비를 설치·운용하는 것을 주된 목적으로 하는 사업은 배전사업이다.

국내 총소비에너지량 중에서 신·재생에너지 등 국내 생산에너지량과 국외에서 개발한 에너지량을 합한 양이 차지하는 비율을 에너지 자립도라고 한다.

2020년까지의 우리나라 온실가스 감축 목표는 2020년 온실가스 배출 전망치(BAU) 대비 100분의 30을 줄이는 것이었다.

연료전지와 태양전지 모듈의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 1.5배 직류전압 또는 1배 교류전압이다.

이 전압을 충전부분과 대지 사이에 연속하여 10분간 인가했을 때 견디면 합격이며, 계산한 시험전압이 500 V에 못 미치면 500 V를 시험전압으로 한다.

회전기나 변압기 등 다른 기기의 절연내력 시험에 쓰이는 1.25배·1.1배 같은 배수를 이 규정에 그대로 가져다 쓰면 안 된다.

바이오에너지는 신에너지가 아니라 재생에너지로 분류된다.

• 연료전지는 신에너지에 속한다.
• 수소에너지도 신에너지에 속한다.
• 석탄을 액화·가스화한 에너지 역시 신에너지에 속한다.

태양전지 모듈 및 개폐기를 전선에 접속하는 경우에는 접속점에 장력이 가해지지 않도록 시설해야 하므로, 장력이 가해져서 견고해야 한다는 설명은 틀렸다.

• 모듈에 접속하는 부하 측 전로에 접속점과 근접하여 개폐기를 시설하는 것은 맞는 규정이다.
• 모듈에 병렬로 접속하는 전로에 과전류차단기를 시설하는 것도 맞는 규정이다.
• 모듈의 지지물이 적재하중·진동·충격에 안전한 구조여야 한다는 것 역시 옳은 설명이다.

전기사업자가 전기설비를 설치하고 사업을 개시하기까지 산업통상자원부장관이 지정하는 준비기간은 10년을 넘을 수 없다.

준비기간은 사업의 종류와 규모에 따라 다르게 정해지지만 그 상한이 10년으로 제한되어 있어, 3년·5년·7년은 상한 기준으로 옳지 않다.