​2023년 제2회 신재생에너지발전설비기사 필기 기출 풀이 - 1과목 태양광발전 기획

안녕하세요! 에너지아빠입니다.
오늘은 2023년 제2회 기출문제 중 1과목 '태양광발전 기획' 20문항을 함께 공부해보겠습니다.
​기획 파트는 태양광 발전의 원리부터 경제성 분석, 법규까지 폭넓은 지식을 다룹니다. 특히 이번 회차에는 반도체의 특성이나 저항의 비례 관계 같은 기초 전산학 문제가 포함되어 있어 기본기를 점검하기에 아주 좋습니다. 함께 핵심 포인트를 짚어보시죠!



1과목: 태양광발전 기획 (1~20번)
​1. 결정질 실리콘 태양전지의 재료 중 P형 반도체의 특성으로 맞는 것은?
• ​보기: ① 전자가 다수 캐리어이다. ② 전공이 다수 캐리어이다. ③ 불순물로 5가 원소를 사용한다. ④ 전기적으로 (-) 성질을 띤다.
• ​정답: ②
• ​해설: P형(Positive) 반도체는 3가 원소를 첨가하여 전공(Hole)이 다수 캐리어가 되며, N형은 전자가 다수 캐리어입니다.
• ​중요점: P형 = 전공(Positive), N형 = 전자(Negative)의 관계를 외우세요.
​2. 태양광 발전의 장점으로 가장 옳은 것은?
• ​보기: ① 일사량에 의존한다. ② 에너지 밀도가 낮다. ③ 연료가 무료이며 무한하다. ④ 시스템 비용이 고가이다.
• ​정답: ③
• ​해설: 1, 2, 4번은 모두 태양광 발전의 단점 또는 한계점이며, 연료비가 들지 않는 것이 최대 장점입니다.
• ​중요점: 장점과 단점을 구분하는 기초적인 문제입니다.
​3. 20년 동안 Vmp 300V 이상 유지하기 위한 직렬 연결 모듈의 최소 수량은? (조건: Vmp=29.5V, 온도계수=-0.5%/℃, 모듈온도 65℃, 연간 전압감소율=0.5%)
• ​보기: ① 14장 ② 15장 ③ 16장 ④ 17장
• ​정답: ②
• ​해설: 65℃에서의 전압과 20년 후의 감소율을 반영하여 계산하면 약 14.05장이 나오며, 기준 전압 이상을 위해 올림하여 15장이 필요합니다.
• ​중요점: 전압 계산 문제는 항상 '최소 수량'일 때 올림 처리를 해야 기준을 만족합니다.
​4. 고장 영향이 계통에 파급되지 않도록 즉시 분리시키는 인버터 기능은?
• ​보기: ① MPPT 기능 ② 자동 운전 기능 ③ 계통 연계 보호 기능 ④ 직류 지락 보호 기능
• ​정답: ③
• ​해설: 계통의 이상으로부터 시스템을 보호하고 분리하는 것은 계통 연계 보호 기능의 역할입니다.
• ​중요점: 인버터의 5대 기능 중 보호 관련 기능을 숙지하세요.
​5. 성과를 화폐 가치로 환산하여 측정하는 경제성 분석 기법은?
• ​보기: ① 단순 회수 기간법 ② 내부수익률법 ③ 순현재가치법 ④ 비용편익비 분석(B/C Ratio)
• ​정답: ④
• ​해설: 투입 비용 대비 편익의 비율을 화폐 가치로 따지는 것은 B/C Ratio입니다.
• ​중요점: B/C Ratio가 1보다 커야 경제성이 있다고 판단합니다.
​6. 다음 중 수직축 풍차가 아닌 것은?
• ​보기: ① 사보니우스형 ② 다리우스형 ③ 크로스플로형 ④ 프로펠러형
• ​정답: ④
• ​해설: 프로펠러형은 바람의 방향과 회전축이 평행한 대표적인 수평축 풍차입니다.
• ​중요점: 수평축(프로펠러) vs 수직축(사보니우스, 다리우스) 구분.
​7. 도선의 길이가 3배로 늘어나고 반지름이 1/3로 줄어든 경우 저항은 몇 배가 되는가?
• ​보기: ① 27배 ② 9배 ③ 3배 ④ 1/9배
• ​정답: ①
• ​해설: 저항은 길이에 비례하고 단면적(반지름의 제곱)에 반비례합니다. 3 / (1/3)^2 = 3 / (1/9) = 27.
• ​중요점: 저항 공식 $R = \rho \frac{L}{A}$에서 단면적은 반지름의 제곱임을 잊지 마세요.
​8. 1W·s(와트초)와 동일한 단위는?
• ​보기: ① 1 J(줄) ② 1 cal(칼로리) ③ 1 N(뉴턴) ④ 1 V(볼트)
• ​정답: ①
• ​해설: 1와트의 전력으로 1초 동안 일을 하면 1줄(Joule)의 에너지가 됩니다.
• ​중요점: 전력량의 단위와 에너지 단위의 환산 관계입니다.
​9. 인버터 회로에 대한 설명으로 틀린 것은?
• ​보기: ① 전류형과 전압형으로 구분된다. ② 부하로 직류 직권 전동기를 사용할 수 있다. ③ 타려식과 자료식으로 구분된다. ④ 직류를 교류로 변환하는 장치이다.
• ​정답: ②
• ​해설: 인버터는 교류를 출력하므로 교류 전동기를 사용해야 하며, 직류 전동기를 직접 사용할 수 없습니다.
• ​중요점: 인버터의 정의(DC → AC)를 명확히 하세요.
​10. 농림 지역에서의 개발행위 규모(면적) 기준은?
• ​보기: ① 5,000㎡ 미만 ② 1만㎡ 미만 ③ 2만㎡ 미만 ④ 3만㎡ 미만
• ​정답: ④
• ​해설: 국토계획법상 농림 지역과 관리 지역은 3만㎡ 미만입니다.
• ​중요점: 농림/관리 = 3만, 보전 지역 = 5천㎡ 미만 암기.
​11. 최대 전력점을 찾는 기술(MPPT)에 대한 성능 지표는?
• ​보기: ① 변환 효율 ② 추적 효율 ③ 유로 효율 ④ 직류 효율
• ​정답: ②
• ​해설: 일사량 변화에 따라 최대 출력점을 얼마나 잘 따라가는지를 나타내는 것이 추적 효율입니다.
• ​중요점: MPPT = 최대전력점 추적 기능.
​12. 위도 36.5도 지역의 하지 시 남중고도는?
• ​보기: ① 53.5도 ② 60.0도 ③ 70.0도 ④ 77.0도
• ​정답: ④
• ​해설: 90 - 36.5 + 23.5 = 77.
• ​중요점: 하지(+23.5), 동지(-23.5), 춘추분(0) 값을 대입합니다.
​13. 사업계획서 작성 시 전기설비 개요에 포함되지 않는 사항은?
• ​보기: ① 태양전지 종류 ② 모듈 면적 ③ 접속함 설치 장소 ④ 인버터 종류
• ​정답: ③
• ​해설: 접속함의 구체적인 설치 장소는 설비 개요의 주요 포함 사항이 아닙니다.
• ​중요점: 주요 기기(모듈, 인버터)의 사양 위주로 포함됩니다.
​14. 모듈 음영 발생 시 출력 저하와 과열(Hot-spot)을 방지하는 소자는?
• ​보기: ① 제너 다이오드 ② 바이패스 다이오드 ③ 역전류 방지 다이오드 ④ 브릿지 다이오드
• ​정답: ②
• ​해설: 음영이 생긴 셀을 우회시켜 보호하는 것이 바이패스 다이오드입니다.
• ​중요점: 1회차에도 나온 빈출 문제입니다. 음영 보호 = 바이패스.
​15. 2024년도 신재생에너지 의무 공급 비율(RPS)은?
• ​보기: ① 10.0% ② 13.5% ③ 15.0% ④ 20.0%
• ​정답: ②
• ​해설: 법령에 따른 2024년 의무 비율은 13.5%입니다.
• ​중요점: 매년 상향되는 의무 비율 수치를 확인하세요.
​16. 축전지의 공칭 용량(Ah)을 나타내는 식은?
• ​보기: ① I_n \times T_n ② V_n \times I_n ③ V_n \times T_n ④ I_n / T_n
• ​정답: ①
• ​해설: 용량 단위인 Ah(암페어아워)는 전류(A)와 시간(h)의 곱입니다.
• ​중요점: 단위(A \times h)만 알아도 풀 수 있는 문제입니다.
​17. 조건에 따른 축전지 설치 용량으로 적합한 것은? (PCS 5kW, 부조일 10일 등)
• ​보기: ① 400Ah ② 600Ah ③ 800Ah ④ 1,000Ah
• ​정답: ③
• ​해설: 부하 전류와 용량 환산 시간을 적용하여 계산하면 약 798Ah가 나오므로 800Ah가 적합합니다.
• ​중요점: 계산식 C = K \times I를 활용합니다.
​18. 부지 선정 고려 사항 중 '설치 및 운영상 조건'에 해당하지 않는 것은?
• ​보기: ① 계통 연계 가능성 ② 주변 환경 변화 ③ 기상 재해 ④ 일조량 및 일조 시간
• ​정답: ④
• ​해설: 일조량은 자연적인 지정학적 조건에 해당합니다.
• ​중요점: 인위적인 운영 조건과 자연적인 환경 조건을 구분하세요.
​19. 연료전지의 특징으로 적합하지 않은 것은?
• ​보기: ① 연료 다양화 가능 ② 대용량 제작 가능 ③ 신뢰성 향상 연구 필요 ④ 간헐성 때문에 축전지가 필수이다.
• ​정답: ④
• ​해설: 연료전지는 연료 공급 시 지속 발전이 가능하므로 태양광처럼 간헐성 대응용 축전지가 필수조건은 아닙니다.
• ​중요점: 연료전지는 '발전기'와 유사한 성격임을 이해하세요.
​20. 접속함 없이 모듈 근처에 설치되는 인버터 연결 방식은?
• ​보기: ① 중앙 집중 방식 ② 스트링 방식 ③ 멀티 스트링 방식 ④ 마이크로 방식
• ​정답: ②
• ​해설: 모듈 직렬군(스트링)마다 인버터를 연결하는 방식입니다.
• ​중요점: 소규모 및 분산형 설치에 유리한 방식입니다.


에너지아빠의 기획 파트 총평
​2회차 기획 과목은 단위 환산과 비례 관계를 묻는 문제가 눈에 띕니다. 특히 저항이나 남중고도 계산처럼 공식만 알면 맞출 수 있는 문제를 실수하지 않는 것이 합격의 지름길입니다.
​오늘도 직장 업무와 공부를 병행하며 미래를 설계하는 모든 아빠 수험생 여러분, 수고 많으셨습니다! 오후에 2과목 설계 파트로 다시 찾아뵙겠습니다.

실기 기출 문제