신재생에너지발전설비기사(태양광) 실기 공부 자료 3부

2021년 1월 1일부터 신재생에너지발전설비기사(태양광) 자격증 공부를 시작해서 2021년 6월 2일 최종 합격 통보를 받았습니다. 2021년 1차 시험에 도전했고 필기와 실기 두 번에 걸쳐 시험을 봤고 4월말에 실기시험이 있었으니 딱 4개월 잠자는 시간과 노는 시간 줄여서 공부에 매진했었습니다. 네이버 카페에 가입해서 공부하는 틈틈이 많은 분들께 도움을 많이 받아 저도 후기를 짧게라도 남겨야 다음 분들이 도움 되시지 않으실까 남깁니다.

 

저는 전공이 전기가 아니고 토목인데 태양광 업계에 있어서 공부를 해두면 두고두고 도움이 될 것 같아 준비했고요. 딱 4개월 준비했고, 교재는 동일, 인강은 수도였습니다. 워낙 전기쪽 이론이 약해서 60~70개 넘는 인강을 졸면서 정주행했고요. 1월 한달을 인강에 바쳤습니다. 인강하면서 필기 공부는 끝냈고, 필기 시험 일주일 전에는 기출문제만 달달 외우고 70점으로 시공부분 과락 간신히 면하고 운좋게 합격했습니다.

 

실기는 2월부터 준비해서 3월말에 기출문제 정리해서 외우는 것은 끝났고 4월 한달 동안 혼자서 기출문제로 시험만 봤습니다. 혼자 답안 작성한 이면지가 150장 정도 되더군요. 문제는 인버터 용량, 모듈 경년 감소율, 가로 및 세로깔기 등 여러 고수님들의 조언에도 결론이 안난 부분에 대해서는 내가 생각한대로 쓰고 틀리면 쿨하게 인정하자고 마음 먹었습니다.

 

결과는 부분점수 포함 85점이었습니다. 기분이 너무 좋았습니다. 48살의 나이에 자격증 공부에 도전해서 단 번에 합격하다니 '나의 뇌가 아직은 쓸모가 있구나' 하는 생각에 기분이 너무 좋았습니다. 시험 볼 때 '이거 이러다가 만점 받는 거 아냐?' 라고 생각할 정도로 자신있게 시험을 봤습니다. 그러나 역시 실수와 착각이 잇따라 나오면서 점수가 좀 깎였습니다. 사람이 자만하면 안 되는 데 막상 시험볼 때는 그런 생각이 안 들더군요.

 

회사를 다니면서 자격증 공부한다는 것이 얼마나 어려운지 안 해본 사람은 모릅니다. 15년 전에 미국토목기술사 공부할 때 정말 뼈저리게 느꼈습니다. 그래도 그때 공부한 경험이 아직 몸에 남아 있었는지 어렵지 않게 공부할 수 있었습니다. 하루에 몇 시간 정도 공부했느냐면, 새벽 4시에 일어나 1~1.5시간, 출퇴근 길에 지하철에서 각각 1시간, 집에 와서 잠자기 전에 2시간, 총합 하루 5시간 정도 공부했습니다. 지하철에서 흔들리며 계산 문제 푸는 것도 한 두번 하면 금방 적응 됩니다. 그리고 저녁에 술을 먹으면 그날 공부는 꽝이고 주말에 몰아서 12시간 이상 공부에 쏟아 부었습니다. 출장 갈 때는 책을 몰래 가방 구석에 넣어 두고 볼일 다 보고 숙소로 돌아와 자기 전에 또 공부했습니다.

 

사람이 절실하면 다 하게 되어 있습니다. 경험상 자격증 공부는 투입 공부 시간과 정확히 비례합니다. 

 

공부하면서 메모한 것들을 공유하고자 합니다. 기출 문제들은 저작권이 있어 여기에 업로드할 수는 없고 기출 문제에 대해 암기하기 위해 정리한 것들을 공유 드리니 많은 분들께 도움이 되기를 희망합니다. 아래 자료는 실기 시험을 준비하면서 반드시 암기해야 하는 최소한의 내용들이니 무조건 암기하시기 바랍니다. 시작하겠습니다.

 

 

전류 및 전압

 

I-V 곡선 요소

- 개방전압 (Voc)

- 단락전류 (Isc)

- 최대출력 동작전압 (Vmpp)

- 최대출력 동작전류 (Impp)

- 최대출력 (Pmpp)

 

분산형 전원 발전설비로부터 계통에 유입되는 고조파 전류는 10분 평균한 40차까지 (     )이 (     )%를 초과하지 않도록 각 차수별로 제어한다.

- 종합전류 왜형률, 5%

 

분산형 전원계통, 순시전압변동, 연계기준

1) 특고압 계통의 경우, 해당 분산형 전원의 변동 빈도를 정의하기 어렵다고 판단되는 경우에는 순시전압변동률 (     )%를 적용한다.

2) 특고압 계통의 순시전압변동률 허용 기준

1시간에 2회 초과 10회 이하

1일 4회 초과 1시간에 2회 이하

1일에 4회 이하

3) 저압계통의 경우, 계통 병입시 돌입전류를 필요로 하는 발전원에 대해서 계통 병입에 의한 순시전압변동률이 (     )%를 초과하지 않아야 한다.

- 3, 3, 4, 5, 6

 

분산형 전원 발전설비의 연계로 인한 저압계통의 상시 전압변동 (10분 평균값)은 (     )% 이하, 순시전압 변동 (2초 이하)은 (     )% 이하로 한다.

- 3%, 6%

개방전압 측정 순서

- 접속함의 출력측 개폐기 OFF

- 접속함의 각 스트링 단로스위치를 모두 OFF

- 각 모듈에 음영이 발생하지 않은 것을 확인

- 측정하고자 하는 스트링의 단로스위치만 ON하여 직류전압계로 각 스트링의 P-N 단자간 전압 측정

 

전압강하 신설 규정

설비의 유형                     조명(%) 기타(%)

A – 저압으로 수전하는 경우       3        5

B – 고압이상으로 수전하는 경우   6        8

가능한 한 최종회로 내의 전압강하가 A유형의 값을 넘지않도록 하는 것이 바랍직하다. 사용자의 배선길이가 10m를 넘는 부분의 전압강하는 미터당 0.05% 증가할 수 있으나 이러한 증가분은 0.5%를 넘지 않아야 한다.

 

보수점검, 무전압 상태확인 및 안전조치

- 원격 무인 제어시스템인 경우, 원격지에서 차단기가 투입되지 않도록 연동장치를 쇄정한다.

- 관련된 차단기, 단로기를 개방하고 주회로에 무전압이 되도록 한다.

- 검전기로 무전압 상태를 확인하고 필요 개소에 접지한다.

- 차단기는 단로 상태가 되도록 인출하고 ‘점검중’이라는 표시판을 부착한다.

- 단로기 조작은 쇄정시킨다.

 

단결정 실리콘 태양전지, 충진률 범위

- 0.75 ~ 0.85 (참고로 비정질 태양전지 충진률 0.5 ~ 0.7)

 

모듈 종류별 충진율 크기 순서

- 단결정 실리콘 태양전지 (0.75~0.85) -> 다결정 실리콘 태양전지 -> CIS (0.64~0.70) -> 비정질 실리콘 모듈 (0.5~0.7) -> CdTe (0.47~0.64)

 

  

환경조건 관련

 

부지선정 및 환경조건

- 일조량, 일사시간이 풍부하고 남향일 것

- 음영의 영향이 없고 바람이 잘 통할 것

- 안개나 적설량이 적을 것

- 부지의 가격이 저렴할 것

- 부대공사비 및 토목공사비가 적게 들 것

 

현장조사 중 환경조건

- 빛 장해 유무

- 염해, 공해의 유무

- 겨울철 적설, 결빙, 뇌해 상태

- 자연재해

- 새 등의 분비물 피해 유무

 

부지선정, 조건별 분류, 설명

- 지정학적 조건 : 일조량, 일사시간이 풍부하고 남향일 것

- 설치운영상 조건 : 주변환경에 의한 피해가 없고 접근성이 용이할 것

- 행정상 조건 : 인허가 문제가 없을 것

- 계통연계 조건 : 계통연계가 가능하며 인입선로가 가까울 것

- 경제성 : 부지가격, 공사비가 저렴할 것

 

 

인허가 관련

 

발전사업 허가권자

- 3,000kW 초과 설비 : 산업통상자원부장관

- 3,000kW 이하 설비 : 광역시도지자체단체장

 

전기사업허가 신청서류

- 200kW 이하

사업허가신청서, 사업계획서

- 3,000kW 이하

송전관계일람도, 발전단가명세서, 기술인력확보계획서

- 3,000kW 초과

신용평가의견서, 전기설비개요서, 5년간 예상 사업 손익 산출서, 재원조달계획서, 법인 정관, 재무제표, 손익계산서

 

전기사업법 동일인 두 종류 사업 병행 조건

- 배전사업과 전기판매사업을 겸업하는 경우

- 도서지역에서 전기사업을 하는 경우

 

인허가 및 유관기관 업무협의 흐름도

- 발전사업을 위한 업무 협의 (한국전력거래소)

- 사업용 전기설비 사용전검사 (한국전기안전공사)

- 발전 차액지원을 위한 설치 확인 (한국에너지공단)

 

전기수용설비 사용전검사 4가지

- 외관 검사

- 접지저항 측정 검사

- 절연저항 측정 검사

- 절연내력 시험 검사

 

사용전검사 기관 및 목적

- 한국전기안전공사

- 전기설비의 설치 또는 변경공사를 함에 있어서 그 전기설비가 공사계획의 인가 또는 신고를 한 내용 및 기술기준 대로 적합한 지의 여부에 대한 검사를 하여 안정적인 전력공급을 보장하기 위함이다.

 

신재생 발전설비 사업개시의 신고를 하려는 자는 별지서식의 (     )를 (     ) 또는 (     )에게 제출하여야 한다. (단, 발전시설용량이 3천 킬로와트 이하인 발전사업의 경우로 한정한다.)

- 사업개시신고, 산업통상자원부장관, 시도지사

 

발전사업허가신청 처리 절차

- 신청서 작성 및 제출 -> 접수 -> 검토 -> 전기위원회 심의 -> 허가 (허가증 발급) -> 신청인에게 통지

 

개발행위허가 규모

1. 도시지역

가. 주거지역, 상업지역, 자연녹지지역, 생산녹지지역 : 1만제곱미터 미만

나. 공업지역 : 3만제곱미터 미만

다. 보전녹지지역 : 5천제곱미터 미만

2. 관리지역 : 3만제곱미터 미만

3. 농림지역 : 3만제곱미터 미만

4. 자연환경보전지역 : 5천제곱미터 미만

 

설치 의무기관의 장은 건축허가 신청 전 신재생에너지 설비 설치계획서를 누구에게 제출해야 하는가?

위에 해당하는 자는 제출받은 설치계획서를 접수받은 날부터 며칠 이내에 그 타당성을 검토하여 제출한 자에게 통보하는가?

- 신재생에너지센터장

- 30일 이내

 

전기공사업 등록신청서를 제출 시 서면심사를 진행하는 경유기관 (전기공사업법령에 따른 정확한 명칭)

- 지정공사업자단체

 

전기공사업 등록신청서 처리절차

- 전기공사업 등록신청서 신청 -> 접수 -> 서면검사 -> 등록증 및 등록수첩 작성 -> 기안 및 결재 -> 신청인 전달

 

환경영향평가 대상

- 발전설비 10,000kW 이상 (댐, 저수지는 30,000kW 이상)

- 공장 내에 설치하는 자가용 발전설비 30,000kW 이상

- 태양광, 태양열, 풍력, 연료전지 100,000kW 이상

 

소규모환경영향평가 대상

- 보전지역, 보전관리지역 5,000m2 이상

- 농림지역, 생산관리지역 7,500m2 이상

- 공장, 계획관리지역 10,000m2 이상

 

 

 

설계, 시공, 운영 관련

 

공사 전면 중지 사항

- 고의로 공사를 지연시키거나, 공사의 부실 우려가 짙은 상황에서 적절한 조치를 취하지 않은 채 공사를 진행하는 경우

- 부분중지가 이행되지 않음으로써 전체 공정에 영향을 끼칠 것으로 판단될 때

- 지진, 해일, 태풍 등 불가항력적인 사태가 발생하여 시공을 계속할 수 없다고 판단될 때

- 천재지변 등으로 발주자의 지시가 있을 때

 

시방서, 표준, 전문, 공사시방서의 정의

- 시방서 : 설계, 시공, 주문제작품 등에 관하여 도면이나 그림으로 표현할 수 없는 사항을 기재한 문서

- 표준시방서 : 건설기술관리법령에 의하여 시설물의 안전 및 공사시행의 적정성과 품질 확보 등을 위하여 시설물별로 정한 표준적인 시공기준

※ 건, 시, 시, 표

- 전문시방서 : 건설기술관리법령에 의하여 시설물별 표준시방서를 기본으로 모든 공종을 대상으로 하여 특정한 공사의 시공 또는 공사시방서의 작성에 활용하기 위한 종합적인 시공

기준

※ 건, 시, 특, 종

- 공사시방서 : 건설기술관리법령에 의하여 표준시방서 및 전문시방서를 기본으로 하여, 각 현장별 공사의 특수성ㆍ지역여건ㆍ공사방법 등을 고려하여 기본설계 및 실시설계도에 구체적으로 표시할 수 없는 내용과 공사수행을 위한 시공방법, 자재의 성능, 규격 및 공법, 품질 시험 및 검사 등 품질관리, 안전관리계획 등에 관한 사항을 기술한 것

※ 건, 표, 각, 기

 

운영시 비치목록 5가지

- 운영 매뉴얼

- 부품 및 기기의 카탈로그

- 정기 점검표

- 도면, 시방서, 계약서 사본

- 긴급 복구 안내문

 

유지관리비 구성요소

- 일반관리비

- 유지비

- 보수비와 개량비

- 운영 지원비

 

벽 건재형 특징 4가지

- 태양전지가 벽의 건축 재료로서 기능을 하는 타입

- 셀의 배치에 따라서 개구율을 바꿀 수 있다.

- 지지공법이 다양하다.

- 주로 커튼월 등으로 설치

 

지붕 설치 방식 3가지

- 지붕 설치형, 지붕 건재형, 톱 라이트형

 

적설 하중 고려사항 2가지

- 평지붕하중의 적설하중, 지붕 경사도 계수

 

벽 설치 방식 2가지

- 벽 설치형, 벽 건재형

 

수전설비 최소 유지거리

              앞면       뒷면        열상호간       기타

- 특고압반    1.7m       0.8m          1.4m        -

- 고압반      1.5m       0.6m          1.2m        -

- 저압반      1.5m       0.6m          1.2m        -

- 변압기 등   0.6m       0.6m          1.2m        0.3

 

작업 중 감전방지 대책

- 저압선로용 절연장갑을 낀다.

- 절연처리가 된 공구를 사용한다.

- 작업 전 모듈 표면에 차광시트를 붙여 태양광을 차단

 

복장 및 추락방지 대책

- 안전모 착용

- 안전화 착용

- 안전띠 착용

 

우리나라 최적 경사각 및 방위각

- 30~33도, 정남향

 

공사비 산출 다이어그램, 순원가 구성 비목

- 재료비, 노무비, 경비

 

전기공사 절차 다이어그램

- 태양광 어레이와 접속함의 배선

- 접속함에서 인버터까지의 배선

- 인버터에서 분전반까지의 배선

 

독립형 시스템 구성 요소 4가지

- 태양전지 모듈

- 충방전 제어장치

- 인버터

- 축전지

 

계통연계형 시스템 구성 요소 4가지

- 태양전지 모듈

- 접속반

- 인버터

- DC 및 AC 케이블

 

유지보수 계획 고려 사항 5가지

- 설비의 사용기간

- 설비의 중요도

- 환경조건

- 고장이력

- 부하상태

 

직병렬 구성 순서

- 설비 면적 산정

- 태양전지 모듈 결정

- 인버터 용량 산정

- 태양광 직렬 모듈 수 산정

- 태양광 병렬 모듈 수 산정

- 직병렬 모듈 수량 산정

 

공사자가 공사현장 비치 및 기록 서류 3가지

- 계약서 및 설계 도서

- 인력 및 주요 장비 투입 계획서

- 공사 예정 공정표

 

  

기타

 

내부수익률 정의

- 편익과 비용의 현재가치가 같아지게 되는 경우의 할인율을 산정하는 경제성 분석 기법

 

CV 케이블

- 가교폴리에틸렌 절연비닐시스케이블

 

수상태양광, 자가용, 가중치

- 1.5 : 유지 등의 수면에 부유하여 설치하는 경우

- 1.0 : 자가용 발전 설비를 통해 전력을 거래하는 경우

 

광 변환 효율

- 태양의 빛 에너지가 전기에너지로 변환된 비율, 즉 태양의 표준 일사강도가 모듈에 조사된 양과 모듈의 최대 출력과의 비를 말한다.

 

스트링 일부 음영 발생

- 태양전지 스트링의 일부에서 음영이 발생되면 스트링 전체에 영향을 끼친다. 음영이 발생되지 않은 정상 모듈도 음영이 발생한 모듈과 동일하게 출력되므로, 음영 발생 모듈의 출력이 0 [W]면, 전체 출력도 0 [W]가 된다.

 

계통 연계 동기화 변수 3가지

- 주파수, 전압, 위상각

 

태양광발전시스템의 구분에서 전력회사와 연계하여 부족한 전력은 매입하고, 잉여전력을 역송전하는 발전시스템을 무엇이라 하는가?

- 역송병렬 계통연계형

 

바이패스 다이오드, 사용 목적

- 태양전지 모듈에 영향을 주는 부분 음영에 의한 태양전지와 모듈의 파손을 방지하기 위해 흐르는 전류를 우회시키는 역할을 수행한다.

 

TDD (Total Demand Distortion) 공식

- Ih : 각 차수의 고조파 전류 크기

- h : 고조파 차수

- IL : 최대 부하전류

 

모듈 구성 부품 5가지

- 프론트 커버, 씰재, 태양전지 셀, 내부연결전극, 단자함

 

일정규모 (500MW) 이상의 발전설비 (신재생에너지 설비는 제외)를 보유한 발전사업자 (공급의무자)에게 총 발전량의 일정비율 이상을 신재생에너지를 이용하여 공급토록 의무화한 제도

- RPS (신재생에너지 공급의무화)

 

거래 시간별로 일반발전기 (원자력, 석탄 외의 발전기)의 전력량에 대해 적용하는 전력시장가격 [원/kWh]이다.

- SMP (계통한계가격)

 

공급인증서의 발급 및 거래 단위로서 공급인증서 발급대상 설비에서 공급된 [MWh] 기준의 신재생에너지 전력량에 대해 가중치를 곱하여 부여하는 단위를 말한다.

- REC (신재생에너지 공급인증서)

 

생산인증서의 발급 및 거래단위로서 생산인증서 발급대상 설비에서 생산된 [MWh] 기준의 신재생에너지 전력량에 대해 부여하는 단위를 말한다.

- REP (신재생에너지 생산인증서)

 

누전 차단기 결선도 명칭

- 영상변류기 (ZCT)

- 트립 코일

- 전류 동작형

 

모듈 선정 고려사항

- 효율, 출력 허용오차, 신뢰성, 경제성

 

하이브리드형 시스템 설명

- 태양광 발전 시스템에 품력발전, 열병합발전, 디젤발전 등의 타 에너지원의 발전시스템과 결합하여 전력저장, 부하 또는 계통에 전력을 공급하는 시스템이다.

 

고 저항이 된 태양전지 셀 또는 모듈에 흐르는 전류를 우회할 목적으로 설치하는 것은?

- 바이패스 다이오드

 

태양전지 모듈에 다른 태양전지 회로와 축전지의 전류가 흘러 들어오는 것을 방지하기 위해 설치하는 것은?

- 역류방지 다이오드

 

인덕터에 흐르는 전류가 단방향일 때, 인덕터 또는 인덕터를 포함한 부하와 병렬로 접속되어 있는 다이오드는?

- 환류 다이오드

 

태양광 발전과 태양열 발전의 차이점

- 태양광 발전은 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변환하여 사용하고, 태양열 발전은 태양의 복사 에너지를 열에너지로 변환하여 난방이나 온수로 주로 사용함.

 

BOS 3가지

- 인버터, 접속함, 가대

 

전력계통 운영 업체가 책임을 가지고 운영하고 있는 전력망은?

- 계통전력망

 

다른 전력망으로부터 격리되어 있는 작은 규모의 전력망으로 배전만을 사업 목적으로 하는 전력망은?

- 마이크로 그리드

 

접속함 IP등급

소형 실내형 IP54 이상

소형 실외형 IP54 이상

중대형 실내형 IP20 이상

중대형 실외형 IP54 이상

※ 인버터의 경우, 실내형 IP20이상, 실외형 IP44이상

 

솔라 시뮬레이터는 태양광 발전 모듈의 발전 성능을 옥내에서 시험하기 위한 인공 광원이며, KSC IEC 60904-9에서 규정하는 방사 조도 (     )% 이내, 광원 균일도 (     )% 이내의 (     ) 등급 이상으로 한다.

- ±2, ±2, A

 

  

NCS 국가직무능력표준 출제 예상 문제

 

항온 항습 장치

태양광 모듈의 온도 사이 클시험, 습도-동결 시험, 고온 고습 시험을 하기 위한 환경 챔버이며, KS C IEC 61215에서 규정하는 온도 ±2도 이내, 습도 ±5[%] 이내이어야 한다.

 

시공 감리원의 기본 임무

1. 용지 및 지장물 보상과 국가, 지방 자치 단체, 기타 공공 기관의 허가 및 인가 협의 등에 필요한 발주청 업무 지원

2. 검측 업무를 수행하는 감리원은 해당 공사의 특성, 공사의 규모 및 현장 조건을 감안하여 현장별로 수립한 검측 체크리스트에 따라 설계 도서에서 정한 규격 및 치수 등에 대하여 시설물의 각 공종마다 육안 검사, 측량, 입회, 승인, 시험 등의 방법으로 검측 업무를 수행하여야 한다.

3. 시공자가 검측을 요청할 경우에는 즉시 검측을 수행하고 그 결과를 공사 감독관에게 보고하고, 시공자에게 통보하여야 한다.

 

설계 감리원의 기본 임무

(1) 설계 감리원은 설계 용역 계약 및 설계 감리 용역 계약 내용이 충실히 이행될 수 있도록 하여야 한다.

(2) 설계 감리원은 당해 설계 용역이 관련 법령, 설계 기준 및 시방서 등에 적합한 내용대로 설계되는지의 여부 확인 및 설계의 경제성 검토를 실시하고 시공성 검토 등에 대한 기술 지도를 하며 발주청에 의하여 부여된 업무를 대행하여야 한다.

(3) 설계 감리원은 설계 공정의 진척에 따라 정기적 또는 수시로 설계 용역 업체로부터 필요한 자료 등을 제출받아 설계 용역이 원활히 추진될 수 있도록 설계 감리 업무를 수행하여야 한다.

(4) 과업 지시서에 따라 업무를 성실히 수행하고 설계의 품질 향상에 따라 노력하여야 한다.