20년 2회차

일반적인 태양전지는 온도가 내려가면 단락전류는 감소하고, 반대로 개방전압은 상승한다. 따라서 온도가 올라가면 단락전류는 증가하고 개방전압은 하강하므로 1번의 설명이 옳다.

태양광발전시스템의 인버터 회로방식에는 트랜스리스 방식, 고주파 변압기 절연방식, 상용주파 변압기 절연방식이 있다. 주파수 시프트 방식은 인버터의 회로방식이 아니라 계통연계형 인버터에서 단독운전을 방지하기 위한 능동적 검출 방식이다.

납축전지의 공칭전압은 2.0 V/cell이다. 납축전지는 양극(이산화납)과 음극(납)을 황산용액 전해질에 담근 구조로, 화학반응 시 셀당 약 2V의 전압을 발생한다. 따라서 12V 납축전지는 이러한 2V 셀 6개를 직렬 연결한 것이다.

연간발전량은 용량(MWp) × 일일발전시간(h) × 일수(일)로 계산한다. 주어진 값을 대입하면 3 MWp × 4.6 h × 365일 = 5,037 MWh이다. 따라서 정답은 5037 MWh이다.

3상 무부하 충전전류는 $I_c = \omega C l \dfrac{V}{\sqrt{3}}$로 구한다.
$I_c = 2\pi \times 60 \times 0.4\times10^{-6} \times 7 \times \dfrac{33000}{\sqrt{3}} \approx 1.056\times10^{-3} \times 19053 \approx 20.1\,\text{A}$이므로 충전전류는 약 20.1 A이다.

3상 3선식의 전압강하는 선간전압 기준으로 계산하며, 식은 $e = \dfrac{30.8LI}{1000A}$이다. 계수 30.8은 단상 2선식 계수 35.6에 $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$를 곱한 값이다. 단상 3선식은 17.8을 계수로 쓴다.

선로의 저항 손실은 $P_L = I^2 R$이므로, 전류에 따라 결정된다. 같은 전력 $P$를 전송할 때 역률 $\cos\theta$에서 필요한 전류는 $I = \frac{P}{\cos\theta \cdot V}$이므로, 역률이 낮을수록 더 큰 전류가 필요하다.

역률 0.8일 때 전류를 $I_1$, 역률 0.9일 때 전류를 $I_2$라 하면
$\frac{I_1}{I_2} = \frac{0.9}{0.8}$이다.

손실의 비는
$\frac{P_{L1}}{P_{L2}} = \frac{I_1^2}{I_2^2} = \left(\frac{0.9}{0.8}\right)^2 = \left(1.125\right)^2 = 1.266 \approx$이다.

이 문항은 「전기설비기술기준의 판단기준」에 있던 접지공사 종별 규정에 근거한 것이다. 당시 기준(판단기준 제20조 제3종 접지공사 등의 특례)은 특별 제3종 접지공사를 하여야 하는 금속체와 대지 사이의 전기저항 값이 10Ω 이하이면 특별 제3종 접지공사를 한 것으로 보았고, 제3종의 경우는 100Ω 이하였다.

그러나 한국전기설비규정(KEC)이 2021년 1월 1일부터 시행되면서 판단기준이 이를 대체했고, 제1종·제2종·제3종·특별 제3종으로 나누던 접지공사 종별 구분 자체가 없어졌다. 현행 전기설비기술기준 고시 본문에는 접지공사라는 용어가 남아 있지 않고, 국가법령정보센터 현행 행정규칙 목록에도 판단기준은 더 이상 올라 있지 않다.

현행 KEC는 종별 접지 대신 계통접지방식(TN·TT·IT)과 접지시스템(단독접지·공통접지·통합접지)을 규정하고, 감전 보호는 고장 시 자동차단과 보호도체의 최소 단면적 같은 요건으로 다룬다. 그래서 종별 접지저항 값을 묻는 이 문항은 현행 출제 대상이 아니어서 출제제외로 표시했다.