​2022년 제4회 신재생에너지발전설비기사 필기 기출 풀이 - 2과목 태양광발전 설계

안녕하세요! 에너지아빠입니다.
오늘 오전 1과목에 이어, 오후에는 2과목인 '태양광발전 설계' 기출문제를 정리해 보겠습니다.
설계 파트는 계산 공식이 복잡하고 생소한 규정이 많아 포기하는 분들이 계시지만, 자주 나오는 핵심 유형만 파악하면 충분히 고득점이 가능합니다. 특히 2023년 이후 최신 기출을 공부하기 전, 기본기를 다지기에 가장 좋은 2022년 4회차 문제를 함께 살펴보시죠!


2022년 제4회 신재생에너지발전설비기사(태양광) 필기 기출문제 (설계)
21. 평지붕의 태양광 발전 시스템 설치를 위한 설계 검토 시 지붕 적설하중 산정에 사용되지 않는 계수는?
• 보기: ① 온도계수 ② 노출계수 ③ 지붕면의 압력계수 ④ 적설하중의 기본값
• 정답: ③
• 중요 요점: 지붕면의 압력계수는 적설하중이 아니라 풍하중을 계산할 때 사용되는 계수입니다.
22. 송전 전력, 부하 역률, 송전 거리 등이 같을 경우, 3상 3선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 전류는 단상 2선식의 몇 %인가?
• 보기: ① 57.7% ② 70.7% ③ 86.6% ④ 115.5%
• 정답: ①
• 중요 요점: 3상 3선식의 전류 I_3는 단상 2선식 전류 I_1의 $1/\sqrt{3}$배이므로 약 57.7%가 됩니다.
23. 설계 도면 작성 시 발전기의 전기 도면 기호로 옳은 것은?
• 보기: ① G ② RC ③ R ④ T
• 정답: ①
• 중요 요점: 발전기(Generator)의 기호는 G입니다. RC는 룸 에어컨, R은 정류기 등을 의미합니다.
24. 태양광 발전기 계통 연계 기준에 따른 무효전력 제어 방식에 해당하지 않는 것은?
• 보기: ① 일정 입력 전류 제어 ② 일정 역률 제어 ③ 일정 무효전력 출력 제어 ④ 전압 조정을 위한 무효전력 제어
• 정답: ①
• 중요 요점: 무효전력 제어에는 역률 제어, 출력 제어, 전압 조정 등이 포함되나 전류 제어는 관계가 없습니다.
25. 시방서에 대한 설명으로 틀린 것은?
• 보기: ① 공사 시방서는 견적 내역서를 기본으로 작성한다. ② 표준 시방서를 기본으로 작성한다. ③ 설계 도면에 표기하기 어려운 사항을 기술한다. ④ 품질 및 시공 방법 등을 규정한다.
• 정답: ①
• 중요 요점: 공사 시방서는 견적 내역서가 아니라 표준 시방서를 기본으로 하여 작성해야 합니다.
26. 외기 온도 30℃에서 NOCT가 47℃인 태양광 모듈의 최대 출력 전압(Vmpp)은 약 몇 V인가? (STC 전압 41.3V, 온도계수 -0.31%/℃)
• 보기: ① 36.3V ② 38.5V ③ 40.1V ④ 42.0V
• 정답: ①
• 중요 요점: 셀 온도를 먼저 구한 후(30 + (47-20) \times 1.0/0.8 \approx 63.75℃), 온도 변화에 따른 전압 감소분을 적용합니다.
27. 효율 13%인 100W 모듈을 사용하여 10kW 어레이를 구성할 때 필요한 설치 면적은?
• 보기: ① 65m^2 ② 77m^2 ③ 85m^2 ④ 100m^2
• 정답: ②
• 중요 요점: 면적 = 출력 / (일조강도 × 효율). 10,000 / (1,000 \times 0.13) \approx 76.92 \approx 77m^2입니다.
28. 분산형 전원 연계 기술 기준에 따라 배전 계통에 유입시켜서는 안 되는 직류 전류의 한계는?
• 보기: ① 최대 정격 출력 전류의 0.5% 초과 ② 1.0% 초과 ③ 1.5% 초과 ④ 2.0% 초과
• 정답: ①
• 중요 요점: 계통 연계 시 직류 유입은 최대 정격 출력 전류의 0.5% 이내로 제한됩니다.
29. 단상 브릿지 전파 정류 회로에서 입력 전압이 220V일 때, 출력 전압의 평균값은 약 몇 V인가?
• 보기: ① 110V ② 156V ③ 198V ④ 220V
• 정답: ③
• 중요 요점: 단상 전파 정류 평균값 E_d = (2\sqrt{2}/\pi) \times V_{rms} \approx 0.9 \times 220 = 198V입니다.
30. 실시 설계 성과물 중 '공사비 적산'과 거리가 먼 것은?
• 보기: ① 내역서 ② 설비 용량 계산서 ③ 단가 산출서 ④ 수량 산출서
• 정답: ②
• 중요 요점: 용량 계산서는 기술적 설계를 위한 근거 서류이며, 적산 서류는 비용과 관련된 내역서, 산출서 등입니다.
31. 1,000kW 시스템(모듈 250W, Voc 37.5V)에서 인버터 전압 범위(430~750V)에 적합한 구성은?
• 보기: ① 10직렬 400병렬 ② 15직렬 266병렬 ③ 20직렬 200병렬 ④ 25직렬 160병렬
• 정답: ③
• 중요 요점: 최고 입력 전압을 개방 전압으로 나누어 최대 직렬 수(20직렬)를 구하고, 전체 용량을 통해 병렬 수를 구합니다.
32. 신재생에너지 설비 지원 등에 관한 지침에 따른 인버터 설치 기준으로 옳은 것은?
• 보기: ① KS 인증 제품을 설치한다. ② 모듈 용량은 인버터 용량의 110%여야 한다. ③ 입력단에는 주파수를 표시해야 한다. ④ 실내용 인버터는 실외에 설치 가능하다.
• 정답: ①
• 중요 요점: 인버터는 반드시 KS 인증 제품을 사용해야 하며, 실외용을 실내에 설치하는 것은 가능하나 그 반대는 안 됩니다.
33. 건축물 이용 가중치(1.5), SMP 200원, REC 150원일 때 1kWh당 판매 단가는?
• 보기: ① 425원 ② 450원 ③ 475원 ④ 500원
• 정답: ①
• 중요 요점: 판매 단가 = SMP + (REC \times 가중치) = 200 + (150 \times 1.5) = 425원입니다.
34. 개발행위 허가를 받지 않아도 되는 경미한 토석 채취 기준(도시 지역 외)으로 옳은 것은?
• 보기: ① 면적 100m^2, 부피 200m^3 ② 면적 150m^2, 부피 300m^3 ③ 면적 250m^2, 부피 500m^3 ④ 면적 500m^2, 부피 1,000m^3
• 정답: ③
• 중요 요점: 자연환경보전지역 등을 제외한 지역에서 면적 250m^2 이하, 부피 500m^3 이하가 경미한 행위입니다.
35. 모듈 길이 2m, 경사각 37°, 이격 거리 4.7m일 때 태양의 고도각(\beta)은 약 얼마인가?
• 보기: ① 15.5° ② 18.2° ③ 19.8° ④ 21.2°
• 정답: ④
• 중요 요점: 삼각함수를 이용하여 모듈 높이(H)와 그림자 투영 길이(W)를 구한 후 아크탄젠트 값을 계산합니다.
36. PV 어레이(14직렬 10병렬, 40V, 8A)와 인버터 사이 거리 100m, 전선 16mm^2일 때 전압 강하율은? (단, 모듈 전압 강하 0.5V 포함)
• 보기: ① 2.5% ② 3.3% ③ 4.1% ④ 5.0%
• 정답: ②
• 중요 요점: 공식 $e = 35.6 \times L \times I / (1,000 \times A)$를 통해 계산된 전압 강하와 송전단 전압을 비교합니다.
37. 자연 상태 토량 1m^3을 흐트러진 상태로 만들 때 토량은? (토량 변화율 L=1.2)
• 보기: ① 0.9m^3 ② 1.0m^3 ③ 1.2m^3 ④ 1.5m^3
• 정답: ③
• 중요 요점: 흐트러진 상태의 토량은 자연 상태 토량에 변화율(L)을 곱합니다 (1 \times 1.2 = 1.2).
38. 피뢰 설비 회전구체법 적용 시 보호 레벨 3등급의 회전 구체 반지름(R)은?
• 보기: ① 20m ② 30m ③ 45m ④ 60m
• 정답: ③
• 중요 요점: 보호 레벨 1등급은 20m, 2등급 30m, 3등급 45m, 4등급 60m를 적용합니다.
39. 소형 인버터 옥외 설치 시 요구되는 최소 IP 등급은?
• 보기: ① IP 20 ② IP 32 ③ IP 40 ④ IP 44
• 정답: ④
• 중요 요점: 옥외 설치용 인버터는 외부 이물질과 수분 침투 방지를 위해 IP 44 이상이어야 합니다.
40. 태양광 인버터의 '정상 특성 시험' 항목에 해당하지 않는 것은?
• 보기: ① 효율 시험 ② 내전압 시험 ③ 온도 상승 시험 ④ 누설 전류 시험
• 정답: ②
• 중요 요점: 내전압 시험은 정상 특성 시험이 아니라 '절연 성능 특성 시험'에 해당합니다.


에너지아빠의 설계 파트 한 줄 평
설계 과목은 단위 환산과 법규 수치 싸움입니다. 오늘 나온 IP 44 등급이나 REC 가중치 계산 같은 부분은 무조건 암기해 두셔야 합니다.
저도 퇴근 후 아이를 재우고 나면 눈이 감기지만, 5월 실기 합격을 위해 다시 펜을 잡습니다. 독학하시는 모든 아빠 수험생분들, 우리 조금만 더 힘내서 수익형 블로그와 자격증 두 마리 토끼를 다 잡아봅시다!

평균전력량 계산