공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2013-03-10)

공조냉동기계산업기사 2013-03-10 필기 기출문제 해설

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공조냉동기계산업기사
(2013-03-10 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 통과풍량이 320m3/min일 때 표준 유닛형 에어필터(통과풍속 1.4m/s, 통과면적 0.30m2)의 수는 약 몇 개인가? (단, 유효면적은 80% 이다.)

  1. 13개
  2. 14개
  3. 15개
  4. 16개
(정답률: 70%)
  • 필요한 에어필터의 수는 전체 통과풍량을 필터 1개당 유효 통과풍량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{Q}{A \times V \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{320 / 60}{0.30 \times 1.4 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $n = 15.87 \approx 16$
  • 1. Q=320/60=5.33[m^3/s]
    2.n=Q/A x V
    =5.33/(0.3x1.4x0.8)
    Q=A x Vx n
    Q:풍량[m^3/s] A: 단위갯수당 필터면적[m^2/개]
    V:풍속[m/s] n; 에어필터갯수
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2. 난방 방식 중 낮은 실온에서도 균등한 쾌적감을 얻을 수 있는 방식은?

  1. 복사난방
  2. 대류난방
  3. 증기난방
  4. 온풍로난방
(정답률: 92%)
  • 복사난방은 열원이 물체에 직접 열을 전달하는 방식으로, 공기를 매개로 하는 대류 방식보다 온도 분포가 균일하여 낮은 실온에서도 쾌적감을 느낄 수 있습니다.
  • 복사난방(패널난방,방사난방)
    패널또는 방열관을 천장, 벽,바닥에 매설하여 난방하는 방식으로
    쾌감도가 좋고 실내공간이용율이좋으며 화상의 염려가 없고 열손실이 작다는 장점이 있지만 패널밒 방열관이 매설되어 있으므로
    초기 설치비가 비싸고 고장발견이 어렵다는 단점이 있다
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3. 다음과 같은 습공기선도상의 상태에서 외기부하를 나타내고 있는 것은?

  1. G(i3-i4)
  2. G(i5-i4)
  3. G(i3-i2)
  4. G(i2-i5)
(정답률: 80%)
  • 외기부하는 외기와 혼합 공기의 엔탈피 차이에 의해 결정됩니다. 제시된 선도에서 외기 상태점 3과 혼합 후 상태점 2 사이의 엔탈피 차이를 통해 부하를 계산하므로, 정답은 $G(i_{3}-i_{2})$ 입니다.
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4. 냉방부하 종류 중에 현열로만 이루어진 부하로 맞는 것은?

  1. 조명에서의 발생열
  2. 인체에서의 발생열
  3. 문틈에서의 틈새바람
  4. 실내기구에서의 발생열
(정답률: 88%)
  • 현열은 상태 변화나 수분 함량의 변화 없이 온도만 변화시키는 열을 의미합니다. 조명에서의 발생열은 수분을 동반하지 않는 순수한 열에너지만 방출하므로 현열 부하에 해당합니다.
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5. HEPA 필터에 적합한 효율 측정법은?

  1. weight법
  2. NBS법
  3. dust spot법
  4. DOP법
(정답률: 90%)
  • HEPA 필터의 누설 여부와 포집 효율을 측정하기 위해 디옥틸프탈레이트(Dioctyl Phthalate) 입자를 사용하는 DOP법이 가장 적합합니다.

  • HEPA 필터에 적합한 효율 측정법....DOP(Dioctyl Phthalate)
    필수: 무조건 외워두기
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6. 냉방 시 침입외기가 200m3/h일 때 침입외기에 의한 손실 부하는 약 얼마인가? (단, 외기는 32℃ DB, 0.018 kg/kg DA, 실내는 27℃ DB, 0.013kg/kg DA이며, 침입외기 밀도 1.2kg/m3, 건공기 정압비열 1.01kJ/h, 물의 증발잠열 2501kJ/kg이다.)

  1. 3001kJ/h
  2. 1215kJ/h
  3. 4213kJ/h
  4. 5655kJ/h
(정답률: 59%)
  • 침입외기에 의한 손실 부하는 외기와 실내의 온도 차이에 의한 현열 부하와 절대습도 차이에 의한 잠열 부하의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $q = \rho \cdot Q \cdot (C_p \cdot \Delta t + \lambda \cdot \Delta \omega)$
    ② [숫자 대입] $q = 1.2 \cdot 200 \cdot (1.01 \cdot (32 - 27) + 2501 \cdot (0.018 - 0.013))$
    ③ [최종 결과] $q = 4213.2$
  • 1.외기현열량
    qS=GCΔT=q x1.2 x1.01 xΔT
    =200x1.2 x1.01 x(32-27)=1212 [KJ/h]
    2.외기잠열량
    qL=GrΔX
    =200x1.2x2501x(0.018-0.013)=3001.2[KJ/h]
    3.총손실부하
    1212+3001.2=4213.2[KJ/h]
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7. 다음 그림의 방열기 도시기호 중 ‘W-H'가 나타내는 의미는 무엇인가?

  1. 방열기 쪽수
  2. 방열기 높이
  3. 방열기 종류(형식)
  4. 연결배관의 종류
(정답률: 91%)
  • 방열기 도시기호에서 중앙에 표기되는 'W-H'는 Wall Horizontal의 약자로, 방열기의 설치 형태인 방열기 종류(형식)를 의미합니다.
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8. 열동식 트랩에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 방열기에 생긴 응축수를 증기와 분리하여 보일러에 환수시키는 역할을 한다.
  2. 방열기내에 머무르는 공기만을 분리하여 제거하는 역할을 한다.
  3. 열동식 트랩은 열역학적 트랩의 일종이다.
  4. 방열기에서 발생하는 응축수는 분리하여 방열기에 오랫동안 머무르게 하고 증기를 배출하는 역할을 한다.
(정답률: 67%)
  • 열동식 트랩은 방열기에 발생한 응축수를 증기와 분리하여 보일러로 다시 환수시키는 장치입니다.

    오답 노트
    공기만을 분리 제거: 공기 빼기 밸브의 역할
    열역학적 트랩의 일종: 열동식과 열역학식은 서로 다른 작동 원리를 가진 트랩임
    응축수를 방열기에 머무르게 함: 트랩의 목적은 응축수를 신속히 배출하는 것임

  • 열동식 트랩은 방열기에서 발생하는 응축수를 증기와 분리하여 보일러에 환수시키는 역할

    열동식트랩은 온도조절식트랩이라고 한다.


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9. 공기조화를 위한 사무실의 외기온도 -10℃, 실내온도 22℃일 때 면적 20m2을 통하여 손실되는 열량은 얼마인가? (단, 구조체의 열관류율은 2.1kcal/m2h℃이다.)

  1. 41kcal/h
  2. 504kcal/h
  3. 820kcal/h
  4. 1344kcal/h
(정답률: 61%)
  • 구조체를 통해 전달되는 열손실량은 열관류율, 면적, 실내외 온도차의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = K \times F \times \Delta t$
    ② [숫자 대입] $Q = 2.1 \times 20 \times (22 - (-10))$
    ③ [최종 결과] $Q = 1344$
    따라서 손실되는 열량은 $1344\text{kcal/h}$ 입니다.
  • Q=KFΔT
    =2.1x 20x (22-(-10)=1,344[kcal/h]
    Q=KFΔT
    Q: 손실열량[kcal/h]
    K:열관류율[kcal/m^2h℃]
    F;면적[m^2]
    ΔT: 온도차[℃]
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10. 공기조화 설비방식의 일반 열원방식 중 2중 효용 흡수식 냉동기와 보일러를 사용하여 구성되는 공조방식의 관련된 장치가 아닌 것은?

  1. 발생기, 흡수기, 입형보일러
  2. 응축기, 증발기, 관류보일러
  3. 재생기, 응축기, 노통연관보일러
  4. 응축기, 압축기, 수관보일러
(정답률: 73%)
  • 흡수식 냉동기는 기계적 압축기 대신 흡수기와 재생기를 사용하여 냉매를 순환시키는 방식이므로 압축기가 포함되지 않습니다.
  • 2중효용 흡수식 냉동기의 구성
    발생기2대, 열교환기2대, 응축기,흡수기,증발기

    흡수식냉동기는 압축기를 사용하지 않습니다..( 발생기:도시가스사용)
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11. 공기조화방식의 분류 중 전공기 방식에 해당되지 않는 것은?

  1. 유인유닛 방식
  2. 정풍량 단일덕트 방식
  3. 2중덕트 방식
  4. 변풍량 단일덕트 방식
(정답률: 82%)
  • 유인유닛 방식은 공기와 물을 함께 사용하는 수-공기 방식에 해당합니다. 정풍량 단일덕트, 2중덕트, 변풍량 단일덕트 방식은 모두 공기만을 이용하는 전공기 방식입니다.
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12. 습공기의 상태를 나타내는 요소에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 상대습도는 공기 중에 포함된 수분의 량을 계산하는데 사용한다.
  2. 수증기 분압에서 습공기가 가진 압력(보통 대기압)은 그 혼합성분인 건공기와 수증기가 가진 분압의 합과 같다.
  3. 습구온도는 주위공기가 포화증기에 가까우면 건구온도와의 차는 커진다.
  4. 엔탈피는 0℃ 건공기의 값을 593 kcal/kg으로 기준하여 사용한다.
(정답률: 62%)
  • 돌턴의 분압 법칙에 따라 습공기의 전체 압력(대기압)은 건공기의 분압과 수증기의 분압을 합한 값과 같습니다.

    오답 노트
    상대습도: 수분량 계산에는 절대습도를 사용합니다.
    습구온도: 포화 상태에 가까울수록 건구온도와의 차이가 줄어들어 결국 같아집니다.
    엔탈피: $0^{\circ}C$ 건공기의 엔탈피는 $0\text{ kcal/kg}$을 기준으로 합니다.

  • 제시된 보기 중에서 정답은 **"수증기 분압에서 습공기가 가진 압력(보통 대기압)은 그 혼합성분인 건공기와 수증기가 가진 분압의 합과 같다."**입니다.


    Gemini의 응답

    제시된 보기 중에서 정답은 **"수증기 분압에서 습공기가 가진 압력(보통 대기압)은 그 혼합성분인 건공기와 수증기가 가진 분압의 합과 같다."**입니다.

    각 보기가 왜 맞거나 틀린지 핵심만 짚어드릴게요.

    1. 정답 해설

    • 수증기 분압 (돌턴의 분압 법칙):
      습공기는 건공기와 수증기가 섞인 혼합 가스입니다. 돌턴의 법칙에 따라 **습공기 전체의 압력() = 건공기 분압() + 수증기 분압()**이 성립합니다. 따라서 이 설명이 물리적으로 정확합니다.

    2. 오답 분석

    • 상대습도는 수분의 량을 계산하는 데 사용한다? (X)

      • 상대습도()는 현재 온도의 포화 수증기압에 대한 실제 수증기압의 비율일 뿐, 절대적인 수분의 양(중량)을 나타내지 않습니다. 공기 중 포함된 실제 수분의 중량을 계산할 때는 **절대습도(Absolute Humidity)**를 사용합니다.

    • 습구온도는 포화증기에 가까우면 건구온도와의 차가 커진다? (X)

      • 공기가 포화 상태(상대습도 100%)에 가까워질수록 증발이 일어나지 않아 건구온도와 습구온도의 차이는 점점 줄어듭니다. 완전히 포화되면 두 온도는 같아집니다.

    • 엔탈피는 0℃ 건공기의 값을 593 kcal/kg으로 기준한다? (X)

      • 일반적으로 습공기 선도에서 0℃의 건공기 엔탈피는 0 kcal/kg을 기준으로 잡습니다. 593 kcal/kg(정확히는 약 597 kcal/kg)은 0℃ 수증기의 증발잠열을 의미하는 수치입니다.

    요약 표

    요소설명
    분압 법칙전체 압력 = 건공기 압력 + 수증기 압력 (정답)
    상대습도공기의 습한 정도(비율), 수분량 계산은 절대습도 활용
    습구온도습도가 높을수록 건구온도에 가까워짐
    엔탈피 기준0℃ 건공기 엔탈피 = 0 kcal/kg
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13. 구조체에서의 손실부하 계산시 내벽이나 중간층 바닥의 손실부하를 구하고자 할 때 적용하는 온도차를 구하는 공식은? (단, tr : 실내의 온도, to : 실외의 온도)

(정답률: 61%)
  • 구조체 손실부하 계산 시 적용온도($\Delta t$)는 실내 온도에서 실내외 평균 온도를 뺀 값으로 산출합니다.
    $$\Delta t = (t_{r} - \frac{t_{r} + t_{0}}{2})$$

    1. 실내 온도(t_r): 부하를 계산하고자 하는 해당 실의 설계 온도입니다.

    2. 실외 온도(t_o): 외부의 설계 외기 온도입니다.

    3. 적용 원리: 내벽이나 바닥 건너편의 온도는 완전히 외부(t_o)만큼 춥지는 않지만, 난방을 안 할 경우 실내($t_r$)보다는 낮습니다. 따라서 그 중간 정도의 값을 취하기 위해 보통 **전체 온도차(t_r - t_o)의 70%**를 적용하거나, 단순히 2로 나눈 값을 온도차(Delta t)로 보고 계산합니다.

    열손실(Q) 계산식과의 연결

    이 온도차를 이용해 최종적인 구조체 관류 열손실을 구하면 다음과 같습니다.

    Q = K  A   △t

    • K: 열관류율 (kcal/m^2  h  ℃)

    • A: 벽체 면적 (m^2)

    • Delta t: 위에서 구한 보정 온도차 ( ℃)

    요약

    • 외벽: t_r - t_o (전체 온도차 적용)

    • 내벽/중간바닥: (t_r - t_o) 0.7 또는 {t_r - t_o}{2}(감쇠된 온도차 적용)

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14. 인텔리전트 빌딩과 같이 냉방부하가 큰 건물이나 백화점과 같이 잠열부하가 큰 건물에서 송풍량과 덕트 크기를 크게 늘리지 않고자 할 때, 공조방식으로 적합한 것은?

  1. 바닥취출 공조방식
  2. 저온공조방식
  3. 팬코일 유닛방식
  4. 재열코일방식
(정답률: 68%)
  • 저온공조방식은 공조기의 냉수 온도를 낮추어 더 차가운 급기를 공급함으로써, 동일한 냉방 부하를 처리할 때 필요한 송풍량을 줄여 덕트 크기와 층고를 절감할 수 있는 방식입니다.
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15. 열교환기를 구조에 따라 분류하였을 때 판형 열교환기의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 플레이트식 열교환기
  2. 캐틀형 열교환기
  3. 플레이트핀식 열교환기
  4. 스파이럴형 열교환기
(정답률: 72%)
  • 판형 열교환기는 얇은 판을 겹쳐 만든 구조를 가지며, 대표적으로 플레이트식, 플레이트핀식, 스파이럴형이 있습니다.

    오답 노트
    캐틀형 열교환기: 쉘앤튜브(Shell & Tube) 형태의 원통형 구조에 해당합니다.
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16. 직교류형 냉각탑과 대향류형 냉각탑을 비교하였다. 직교류형 냉각탑의 특징으로 틀린 것은?

  1. 물과 공기 흐름이 직각으로 교차한다.
  2. 냉각탑 설치 면적은 크고, 높이는 낮다.
  3. 대향류형에 비해 효율이 좋다.
  4. 냉각탑 중심부로 갈수록 온도가 높아진다.
(정답률: 77%)
  • 대향류형 냉각탑은 공기를 아래에서 위로 흐르게 하여 냉각 효율을 극대화하는 구조이므로, 직교류형 냉각탑은 대향류형에 비해 효율이 낮습니다.
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17. 기화식(증발식) 가습장치의 종류로 옳은 것은?

  1. 원심식, 초음파식, 분무식
  2. 전열식, 전극식, 적외선식
  3. 과열증기식, 분무식, 원심식
  4. 회전식, 모세관식, 적하식
(정답률: 80%)
  • 기화식 가습장치는 젖은 표면에 공기를 통과시켜 습기를 증발시키는 방식으로, 회전식, 모세관식, 적하식이 이에 해당합니다.
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18. 증기난방의 장점으로 틀린 것은?

  1. 열의 운반능력이 크고, 예열시간이 짧다.
  2. 한량지에서 동결의 우려가 적다.
  3. 환수관의 내부부식이 지연되어 간관의 수명이 길다.
  4. 온수난방에 비하여 방열기의 방열면적이 작아진다.
(정답률: 67%)
  • 증기난방은 고온 고압의 증기를 사용하므로 배관의 부식을 촉진시켜 관의 수명을 단축시키는 경향이 있습니다.

    오답 노트
    열의 운반능력이 크고 예열시간이 짧음: 증기의 높은 잠열 덕분임
    동결 우려가 적음: 고온의 증기를 사용하기 때문임
    방열면적이 작아짐: 온수보다 열전달률이 높아 효율적임
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19. 공기 세정기의 구조에서 앞부분에 세정실이 있고 물방울의 유출을 방지하기 위해 뒷부분에는 무엇을 설치하는가?

  1. 배수관
  2. 유닛 히트
  3. 유량조절밸브
  4. 엘리미네이터
(정답률: 86%)
  • 공기 세정기는 분무수와 공기를 접촉시켜 세정하는 세정실과, 세정 후 공기와 함께 섞여 나가는 물방울을 걸러내어 유출을 방지하는 엘리미네이터로 구성됩니다.
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20. A상태에서 B상태로 가는 냉방과정에서 현열비는?

(정답률: 72%)
  • 현열비(SHF)는 전체 냉각 열량 중 현열이 차지하는 비율을 의미하며, 습공기선도 상에서 상태 A에서 B로 변할 때의 엔탈피 변화량으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $SHF = \frac{h_c - h_2}{h_1 - h_2}$
    ② [숫자 대입] $SHF = \frac{h_c - h_2}{h_1 - h_2}$
    ③ [최종 결과]
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2과목: 냉동공학

21. 다음 조건을 갖는 수냉식 응축기의 전열 면적은 약 얼마인가? (단, 응축기 입구의 냉매가스의 엔탈피는 450kcal/kg, 응축기 출구의 냉매약의 엔탈피는 150kcal/kg, 냉매 순환량은 100kg/h, 응축온도는 40℃, 냉각수 평균온도는 33℃, 응축기의 열관류율은 800kcal/m2h℃이다.)

  1. 3.86m2
  2. 4.56m2
  3. 5.36m2
  4. 6.76m2
(정답률: 55%)
  • 응축기에서 냉매가 방출하는 열량은 냉각수가 흡수하는 열량과 같다는 열평형 원리를 이용하여 전열 면적을 구합니다.
    ① [기본 공식] $A = \frac{G \times (h_1 - h_2)}{K \times (T_c - T_w)}$
    ② [숫자 대입] $A = \frac{100 \times (450 - 150)}{800 \times (40 - 33)}$
    ③ [최종 결과] $A = 5.36$
  • 공식)
    K(열관류율)×F(면적)×ΔT(온도차)=G(냉매순환량)×Δh(엔탈피차)
    800×F×(40-33)=100×(450-150)
    F=((100×(450-150))/800×(40-33)
    =5.36m2
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22. 0.02kg의 기체에 100J의 일을 가하여 단열 압축하였을 때 기체 내부에너지 변화는 약 얼마인가?

  1. 1.87kcal/kg
  2. 1.54kcal/kg
  3. 1.39kcal/kg
  4. 1.19kcal/kg
(정답률: 53%)
  • 단열 과정에서는 외부와의 열 교환이 없으므로, 가해준 일의 양이 그대로 내부 에너지의 변화량으로 전환됩니다. 이를 단위 질량당 열량(kcal/kg)으로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta u = \frac{W}{m \times 4.18}$
    ② [숫자 대입] $\Delta u = \frac{100 \times 10^{-3}}{0.02 \times 4.18}$
    ③ [최종 결과] $\Delta u = 1.19$

  • 문제풀이

    1) 0.1 KJ / 0.02 Kg = 5 [kJ/kg]

    2) 5 kJ/kg / 4.18 kJ =1.19[kcal/kg]

    ※단위 환산

    1[kcal]= 4.18[kj]

    ■SI단위암기:

    1카 4.18(바퀴4 운전대1 첫8)

  • 100J = 0.1 KJ
    0.1 KJ / 0.02 Kg = 5 kj/kg
    5 kj/kg / 4.18 kj / kcal
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23. 흡수식냉동기의 구성품 중 왕복동 냉동기의 압축기와 같은 역할을 하는 것은?

  1. 발생기
  2. 증발기
  3. 응축기
  4. 순환펌프
(정답률: 80%)
  • 흡수식 냉동기는 증기 압축식의 압축기 대신 흡수기와 발생기를 사용하여 냉매를 순환시킵니다. 이 중 발생기는 가열을 통해 냉매를 분리하여 고압의 상태로 만드는 역할을 하므로 압축기와 기능적으로 동일합니다.
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24. 냉동장치의 액분리기에 대한 설명 중 맞는 것으로만 짝지어진 것은?

  1. ①, ②
  2. ③, ④
  3. ①, ③
  4. ②, ③
(정답률: 81%)
  • 액분리기는 증발기와 압축기 흡입측 배관 사이에 설치하여, 냉매액이 압축기로 직접 유입되어 발생하는 액압축 현상을 방지하는 장치입니다.

    오답 노트
    냉동부하의 변동이 심한 장치에는 사용한다: 사용하지 않는다는 설명은 틀림
    냉매액이 증발기로 유입되는 것을 방지: 증발기가 아니라 압축기로 유입되는 것을 방지하는 장치임
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25. 이상 기체를 정압하에서 가열하면 체적과 온도의 변화는 어떻게 되는가?

  1. 체적증가, 온도상승
  2. 체적일정, 온도일정
  3. 체적증가, 온도일정
  4. 체적일정, 온도상승
(정답률: 82%)
  • 샤를의 법칙에 따라 압력이 일정할 때(정압), 기체의 체적은 절대온도에 비례하여 증가합니다. 따라서 기체를 가열하면 온도가 상승하고 이에 따라 체적도 함께 증가하게 됩니다.

  • 샤를의 법칙(Charles's Law)을

    묻는 문제입니다.

    압력이 일정할 때, 가스에 열을 가하면 분자 운동이 활발해지면서 부피가 팽창하게 됩니다.

    ​상태 방정식 활용:

    PV = GRT (또는 PV = nRT)

    ​여기서 압력(P)이 일정하므로, 체적(V)은 절대온도(T)에 정비례합니다.

    ​●가열(온도 상승):

    온도가 올라가면 체적(부피)도

    함께 증가합니다.

    ​●냉각(온도 하강):

    온도가 내려가면 체적도

    함께 감소합니다.


    ​정답: ① 체적증가, 온도상승

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26. 온도식 팽창밸브(Thermostatic expansion valve)에 있어서 과열도란 무엇인가?

  1. 고압측 압력이 너무 높아져서 액냉매의 온도가 충분히 낮아지지 못할 때 정상시와의 온도차
  2. 팽창밸브가 너무 오랫동안 작용하면 밸브 시이트가 뜨겁게 되어 오동작 할 때 정상시와의 온도차
  3. 흡입관내의 냉매가스 온도와 증발기내의 포화온도 와의 온도차
  4. 압축기와 증발기속의 온도보다 1℃ 정도 높게 설정되어 있는 온도와의 온도차
(정답률: 67%)
  • 과열도는 증발기 출구(압축기 흡입관)에서 측정된 냉매 가스의 실제 온도와 증발기 내부의 포화온도(증발온도) 사이의 온도 차이를 의미합니다.
    • 정답: 3번 흡입관내의 냉매가스 온도와증발기내의 포화온도 와의 온도차

    과열도는 액체상태의 냉매가 모두 기체로 변한뒤 추가로 열을 받아온도가 올라간 정도를 말합니다. 

    과열도=현재가스 온도- 증발할때 온도


    S = T{g} - T{sat}

    • S: 과열도 (Superheat)

    • T{g}: 증발기 출구(흡입관)의 냉매 가스 온도

    • T_{sat}: 해당 증발 압력에서의 포화 온도

      2. 왜 과열도가 중요한가요?

      • 압축기 보호: 냉매가 완전히 기체 상태로 변하지 않고 압축기로 들어가면 액압축(Liquid Slugging) 현상이 발생하여 밸브나 피스톤이 파손될 수 있습니다. 과열도는 액체 냉매가 유입되는 것을 방지하는 안전장치 역할을 합니다.

      • 증발기 효율 극대화: 과열도가 너무 높으면 증발기 내에 기체만 가득 차서 냉동 능력이 떨어지고, 너무 낮으면 액압축의 위험이 커집니다. 보통 5~8°C 정도를 적정 수준으로 유지합니다.

        3. 오답 체크

        • 1번: 고압측 압력과 관련된 설명은 응축기나 냉각 성능 부족에 대한 내용이지 과열도의 정의는 아닙니다.

        • 2번: 밸브 시이트가 뜨거워지는 현상은 과열도와 직접적인 상관이 없는 물리적 과열 현상일 뿐입니다.

        • 4번: 압축기와 증발기 속의 온도 차이를 임의로 1°C 설정한다는 것은 근거가 부족한 설명입니다.

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27. 10kW의 모터를 1시간 동안 작동시켜 어떤 물체를 정지시켰다. 이 때 사용된 에너지는 모두 마찰열로 되어 t=20℃의 주위에 전달되었다면 엔트로피의 증가는 약 얼마인가?

  1. 29.4 kcal/kg K
  2. 39.4 kcal/kg K
  3. 49.4 kcal/kg K
  4. 59.4 kcal/kg K
(정답률: 42%)
  • 에너지가 모두 열로 변하여 일정 온도의 주위로 전달될 때, 엔트로피 변화량은 전달된 열량을 절대온도로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta S = \frac{Q}{T}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta S = \frac{10 \times 860}{20 + 273}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta S = 29.4$$
    따라서 엔트로피 증가는 $29.4 \text{ kcal/kg K}$ 입니다.
  • ΔS = ΔQ / T
    10 x 860 / 293 = 29.35
  • ΔS(엔트로피) = ΔQ(열량) / T(절대온도)
    ΔS = ΔQ / T
    10 x 860 /20+273= 29.4[kcal/kg.k]
    ※ 단위환산
    1[kwh]= 860 [Kcal]

    ※엔탈피(Δh)
    시스템이 가지고있는 내부에너지와 압력과 부피의 곱
    h=U(내부에너지)+P(압력) x V(부피)
    ※ 습공기 엔탈피 공식
    h=Cp(건공기 정압비열) x t + X(습공기절대습도)
    (r (포화수증발잠열)+Cup(수증기 정압비열)x t

    ※ 엔트로피(Δs)
    시스템의 무질서도를 나타내는 물리량
    자발적 변화의 방향을 결정
    ΔS=GC Ln T2/T1
    ΔS=GCp Ln V2/V1
    ΔS = ΔQ / T

    ※ 엔트로피 공식
    * Δs=GxCx Ln T2/T1
    * Δs=GxCp Ln V2/V1
    * Δs=ΔQ/T
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28. 암모니아 냉동기에서 유분리기의 설치위치로 가장 적당한 곳은?

  1. 압축기와 응축기 사이
  2. 응축기와 팽창변 사이
  3. 증발기와 압축기 사이
  4. 팽창변과 증발기 사이
(정답률: 74%)
  • 암모니아 냉동기에서 유분리기는 압축기 토출 가스에 섞인 오일을 분리하여 응축기로 들어가기 전에 제거해야 하므로, 압축기와 응축기 사이의 응축기 가까운 토출관 지점에 설치합니다.

  • 유분리기 설치위치는

    (압축기-------응축기 사이)

    유분리기는

    압축기와 응축기 사이 토출배관에 설치되며

    이오일을 잡아서 다시 압축기로 

    돌려보내는 역활을 합니다.

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29. 압축기의 용량제어 방법 중 왕복동 압축기와 관계가 없는 것은?

  1. 바이패스법
  2. 회전수 가감법
  3. 흡입 베인 조절법
  4. 클리어런스 증가법
(정답률: 55%)
  • 흡입 베인 조절법은 원심식(터보) 압축기에서 유량을 조절하기 위해 사용하는 방식입니다.

    오답 노트
    바이패스법, 회전수 가감법, 클리어런스 증가법: 왕복동 압축기에서 사용하는 용량제어 방법입니다.
  • 왕복동 압축기 용량제어방법
    1)회전수 가감법
    2)클리어런스법
    3)바이패스법
    4)언로딩 시스템(일부 실린더 놀리는 방법)
    5) 흡입밸브 조절법

    터보(원심식) 압축기 용량제어방법
    1)회전수 가감법
    2)바이패스법
    3)흡입댐퍼 조절법
    4)냉각수량 조절법
    5)가이드베인 조절법
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30. 프레온 냉동장치에 수분이 혼입됐을 때 일어나는 현상이라고 볼 수 있는 것은?

  1. 수분과 반응하는 양이 매우 적어 뚜렷한 영향을 나타내지 않는다.
  2. 수분이 혼입되면 황산이 생성된다.
  3. 고온부의 냉동장치에 동 부착(도금)현상이 나타난다.
  4. 유탁액(emulsion)현상을 일으킨다.
(정답률: 74%)
  • 프레온 냉매에 수분이 혼입되면 산성 물질이 생성되어 계통 내의 동을 침식시키고, 이 침식된 동 성분이 압축기 고온부에 달라붙는 동 부착(도금) 현상이 발생합니다.

    오답 노트
    유탁액(emulsion)현상을 일으킨다: 이는 암모니아 냉동장치에서 발생하는 현상입니다.
  • 동부착현상:
    프레온 냉동장치에 내부에 수분이 침투하는 경우
    수분과 프레온이 반응하여 산성물질을 생성시키고 장치내 동관을
    석출하여 동가루를 만드는데 이동가루가 장치내를 순환하면서
    온도가 높고 잘 연마된 금속부에 도금되어 전열을 방해하게 되고
    활동부를 마모시키는 현상
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31. 50RT의 브라인 쿨러에서 입구온도 -15℃일 때 브라인의 유량이 0.5m3/min이라면 출구의 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 브라인의 비중은 1.27, 비열은 0.66kcal/kg℃, 1RT는 3320kcal/h 이다.)

  1. -20.3℃
  2. -21.6℃
  3. -11℃
  4. -18.3℃
(정답률: 56%)
  • 냉동능력(열량) 공식을 이용하여 브라인의 온도 변화량을 구한 뒤, 입구 온도에서 차감하여 출구 온도를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = G \times C \times \Delta T$$
    ② [숫자 대입]
    $$50 \times 3320 = 0.5 \times 1000 \times 60 \times 1.27 \times 0.66 \times (-15 - x)$$
    ③ [최종 결과]
    $$x = -21.6$$
    따라서 출구 온도는 $-21.6^{\circ}C$ 입니다.
  • Q=Gx Cx ΔT
    50x3,320=0.5x60x1.27x0.66x((-15)-T)
    T=-15-(50x3,320)/0.5x60x1.27x0.66
    =-21.6℃

    ※단위환산
    1m^3=1,000L---->물1,000L=1,000kg
    1RT=3,320[kcal/h]
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32. 온도식 자동팽창밸브 감온통의 냉매충전 방법이 아닌 것은?

  1. 액충전
  2. 벨로스충전
  3. 가스충전
  4. 크로스충전
(정답률: 54%)

  • 액충전 (Liquid Charge): 감온통 안에 액체 냉매를 가득 채우는 방식입니다.

    • 특징: 주위 온도에 민감하게 반응하며, 과열도를 일정하게 유지하기 좋습니다.

  • 가스충전 (Gas Charge): 일정량의 가스만 채우는 방식입니다.

    • 특징: 일정 온도 이상이 되면 가스가 다 증발해서 압력이 더 안 올라갑니다. (MOP 기능: 압축기 과부하 방지)

  • 크로스충전 (Cross Charge): 시스템 냉매와 다른 종류의 냉매를 채우는 방식입니다.

    • 특징: 특성 곡선이 서로 '교차(Cross)'한다고 해서 붙여진 이름입니다. 저온용에서 성능이 좋습니다.

  • 흡착충전 (Adsorption Charge): 활성탄 같은 흡착제와 가스를 함께 넣는 방식입니다.

    암기법

    "팽창밸브 감온통은 '액·가·크'로 충전한다!"

  • 온도식 자동팽창밸브 감온통의 냉매 충전 방식에는 액충전, 가스충전, 크로스충전 방식이 있습니다.

    오답 노트
    벨로스충전: 냉매 충전 방식에 해당하지 않는 용어입니다.

  • 정답은 **두 번째 항목(벨로스충전)**입니다.

    감온통(Sensing Bulb) 안에 냉매를 채우는 방식은 냉매의 상태나 종류에 따라 분류되는데, '벨로스(Bellows)'는 충전 방법이 아니라 팽창밸브 내부에서 압력을 받아 움직이는 부품(탄성체)의 명칭입니다.

    1. 감온통 냉매 충전 방법 3가지 (+ 1가지 추가)

    시험에 자주 나오는 충전 방식들을 사용자님의 '자동차/액션' 스타일로 쉽게 정리해 드릴게요!

    • 액충전 (Liquid Charge): 감온통 안에 액체 냉매를 가득 채우는 방식입니다.

      • 특징: 주위 온도에 민감하게 반응하며, 과열도를 일정하게 유지하기 좋습니다.

    • 가스충전 (Gas Charge): 일정량의 가스만 채우는 방식입니다.

      • 특징: 일정 온도 이상이 되면 가스가 다 증발해서 압력이 더 안 올라갑니다. (MOP 기능: 압축기 과부하 방지)

    • 크로스충전 (Cross Charge): 시스템 냉매와 다른 종류의 냉매를 채우는 방식입니다.

      • 특징: 특성 곡선이 서로 '교차(Cross)'한다고 해서 붙여진 이름입니다. 저온용에서 성능이 좋습니다.

    • 흡착충전 (Adsorption Charge): 활성탄 같은 흡착제와 가스를 함께 넣는 방식입니다.

    2. "벨로스"는 왜 오답인가요? (자동차 비유)

    벨로스는 팽창밸브 안에서 압력에 따라 늘어났다 줄어들었다 하는 '풀무(Bellows)' 모양의 금속 주머니입니다.

    • 비유: 자동차에서 **'휘발유(냉매)'**를 채우는 방법(액/가스/크로스)을 묻는데, 갑자기 **'실린더(벨로스)'**라고 답하는 것과 같습니다. 실린더는 엔진 부품이지 연료 채우는 방식이 아니죠!

    3. 암기 팁: "액·가·크"만 기억하세요!

    사용자님의 암기 스타일을 적용해 볼까요?

    "팽창밸브 감온통은 '액·가·크'로 충전한다!"

    • 액: 액체 (꽉 채움)

    • 가: 가스 (가볍게 채움)

    • 크: 크로스 (남의 걸로 채움)

    • 벨(Bellows): 벨이 울리면 움직이는 부품일 뿐!

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    33. 액체 냉매를 가열하면 증기가 되고 더 가열하면 과열증기가 된다. 단위열량을 공급할 때 온도상승이 가장 큰 것은?

    1. 과냉액체
    2. 습증기
    3. 과열증기
    4. 포화증기
    (정답률: 76%)
    • 단위 열량을 공급했을 때 온도 상승이 가장 크다는 것은 비열이 가장 작다는 것을 의미하며, 냉매의 상태 중 과열증기 상태에서 온도 변화가 가장 민감하게 일어납니다.

    • 1. 왜 과열증기인가요? (과학적 근거)

      물(냉매)의 상태에 따른 비열을 비교해 보면 이유가 명확해집니다.

      • 액체(물): 비열이 약 $1 \text{ kcal/kg·°C}$입니다. (비열이 커서 온도 변화가 더딤)

      • 과열증기(수증기): 비열이 약 $0.44 \sim 0.48 \text{ kcal/kg·°C}$입니다. (액체의 절반도 안 됨)

      공식으로 보면 더 쉽습니다:

      $$Q = G \cdot C \cdot \Delta T \implies \Delta T = \frac{Q}{G \cdot C}$$

      똑같은 열량($Q$)과 질량($G$)을 줄 때, **비열($C$)이 가장 작은 '과열증기'**가 분모가 작아지므로 온도 상승($\Delta T$)은 가장 크게 나타납니다.

      2. 사용자님 스타일 맞춤 암기법: "냄비와 뚜껑"

      자동차 엔진이나 요리를 떠올려 보세요.

      • 액체(과냉액체): 냄비에 가득 담긴 물입니다. 데우는 데 한참 걸리죠? (온도 변화 작음)

      • 습증기/포화증기: 물이 끓고 있는 상태입니다. 이때는 열을 줘도 온도가 안 오르고 **'상태 변화(잠열)'**에만 열을 씁니다. (온도 변화 0)

      • 과열증기: 냄비 뚜껑을 열었을 때 나오는 **가벼운 김(가스)**입니다. 가스는 열을 조금만 받아도 순식간에 뜨거워집니다!

      암기 팁: "가벼운 놈(과열증기)이 화도 제일 빨리 낸다(온도 상승 최고)."

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    34. 흡수식 냉동기에 관한 설명 중 옳은 것은?

    1. 초저온용으로 사용된다.
    2. 비교적 소용량 보다는 대용량에 적합하다.
    3. 열 교환기를 설치하여도 효율은 변함없다.
    4. 물-LiBr식에서는 물이 흡수제가 된다.
    (정답률: 79%)
    • 흡수식 냉동기는 구조적 특성상 소용량보다는 대용량으로 제작하여 사용하는 것이 경제적이고 효율적입니다.

      오답 노트
      초저온용으로 사용된다: 주로 중저온용으로 사용됩니다.
      열 교환기를 설치하여도 효율은 변함없다: 열 교환기를 설치하면 효율이 향상됩니다.
      물-LiBr식에서는 물이 흡수제가 된다: LiBr(브롬화리튬)이 흡수제이며 물이 냉매입니다.
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    35. 자동제어의 목적이 아닌 것은?

    1. 냉동장치 운전상태의 안정을 도모한다.
    2. 냉동장치의 안전을 유지한다.
    3. 경제적인 운전을 꾀한다.
    4. 냉동장치의 냉매 소비를 절감한다.
    (정답률: 74%)
    • 자동제어의 주된 목적은 운전 상태의 안정 도모, 장치의 안전 유지, 그리고 경제적인 운전 구현에 있습니다. 냉매는 소모성 연료가 아니라 밀폐 회로를 순환하는 물질이므로 냉매 소비 절감은 자동제어의 직접적인 목적이 아닙니다.
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    36. 다음 중 냉매의 구비조건으로 틀린 것은?

    1. 전기저항이 클 것
    2. 불활성이고 부식성이 없을 것
    3. 응축 압력이 가급적 낮을 것
    4. 증기의 비체적이 클 것
    (정답률: 71%)
    • 냉매의 증기 비체적은 작아야 합니다. 비체적이 작아야 동일한 질량 유량을 수송하는 압축기의 크기를 줄일 수 있고 효율을 높일 수 있기 때문입니다.

    • 1. 왜 '비체적'이 작아야 할까?

      **비체적(Specific Volume)**이란 단위 중량($1\text{ kg}$)의 냉매가 차지하는 **'부피'**를 말합니다.

      • 비체적이 크면? 냉매 가스가 덩치가 너무 커서 압축기가 한 번에 조금밖에 못 빨아들입니다. 냉각 효율이 뚝 떨어지죠.

      • 비체적이 작으면? 냉매 가스가 아주 '옹골차고' 작아서, 압축기가 한 번 쓱 빨아들일 때 엄청난 양의 냉매를 처리할 수 있습니다.

        • 결과: 압축기의 크기를 작게 만들 수 있어 경제적입니다!

      2. 나머지 보기 설명 (맞는 조건)

      • 전기저항이 클 것: 냉동기 모터 절연을 위해 중요합니다. (전기가 통하면 찌릿! 하겠죠?)

      • 불활성이고 부식성이 없을 것: 배관을 갉아먹거나 폭발하면 안 되니까요.

      • 응축 압력이 낮을 것: 압력이 너무 높으면 배관이 터질 위험이 있고, 튼튼하게 만드느라 돈이 많이 듭니다.

      3. 냉매 구비조건 '한 방' 암기법 (자동차 비유)

      냉매는 아주 **'가성비 좋은 연료'**라고 생각하세요.

      "냉매는 '작고(비체적) 낮고(응축압력) 높아야(임계온도)' 한다!"

      1. 비체적은 작게: 자동차 트렁크(압축기)에 짐을 많이 실으려면 짐 부피(비체적)가 작아야 좋다!

      2. 응축압력은 낮게: 타이어 압력(응축압력)이 너무 높으면 펑 터질까 봐 무섭다! 낮을수록 안전하다.

      3. 임계온도는 높게: 엔진이 아무리 뜨거워져도(임계온도) 냉매가 액체 상태를 유지해야 냉각이 된다!

      정리: 냉매의 이상적인 조건

      • 비열/비체적: 작을 것

      • 증발잠열: 클 것 (한 번에 열을 팍 뺏어야 하니까)

      • 임계온도: 높을 것

      • 응축압력: 낮을 것

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    37. 프레온 냉동장치에서 압축기 흡입배관과 응축기 출구배관을 접촉시켜 열 교환 시킬 때가 있다. 이 때 장치에 미치는 영향으로 옳은 것은?

    1. 압축기 운전 소요동력이 다소 증가한다.
    2. 냉동 효과가 증가한다.
    3. 액백(liquid back)이 일어난다.
    4. 성적계수가 다소 감소한다.
    (정답률: 68%)
    • 압축기 흡입배관(저온)과 응축기 출구배관(고온)을 접촉시키면, 응축기 출구의 냉매가 과냉각되어 증발기로 들어가는 냉매의 엔탈피가 낮아지므로 냉동 효과가 증가하게 됩니다.

    • 1. 왜 냉동 효과가 증가하나요? (원리)

      자동차의 터보 인터쿨러나 라디에이터 원리와 비슷합니다.

      • 액체 냉매의 과냉각: 응축기에서 나온 뜨끈한 액체 냉매가 흡입관의 차가운 가스에 열을 뺏깁니다. 그러면 냉매가 더 차가워지는 '과냉각' 상태가 됩니다.

      • 플래시 가스 감소: 차가워진 액체는 증발기 입구에서 팽창할 때 가스로 미리 변하는 양이 줄어듭니다.

      • 냉동 효과($q_{e}$) UP: 증발기에서 뺏을 수 있는 열의 양(엔탈피 차이)이 늘어나므로 전체적인 냉동 능력이 좋아집니다.

        2. 사용자님 스타일 맞춤 암기법: "뜨차뜨차 교환기"

        "뜨(거운 액체) + 차(가운 가스)를 붙여놓으면?"

        1. 액체는 더 차가워져서: 냉동 능력 파워 업! (냉동 효과 증가)

        2. 가스는 더 뜨거워져서: 압축기로 액체가 못 들어가게 철벽 방어! (액백 방지)

        3. 결과: 냉동기 컨디션 최고!

        3. 요약표 (열교환기의 효과)

        구분영향이유
        냉동 효과증가액체 냉매의 과냉각도 증대
        액백 방지우수흡입 가스의 과열도 확보
        토출 온도상승뜨거워진 가스를 압축하니까
        성적계수상승(일반적으로) 냉동 효과 증가분이 더 큼
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    38. 염화나트륨 브라인의 공정점은 몇 ℃ 인가?

    1. -55℃
    2. -42℃
    3. -36℃
    4. -21℃
    (정답률: 70%)
    • 공정점이란 고체, 액체, 기체의 세 상이 동시에 평형을 이루는 점을 말하며, 염화나트륨 브라인의 공정점은 약 $-21^{\circ}C$ 입니다.

      오답 노트
      염화마그네슘: $-33.6^{\circ}C$
      염화칼슘: $-55^{\circ}C$

    • 무기질 브라인 동결점

      1) 염화칼슘:[CaCl2] -55.0℃

      2)염화마그네슘:[MgCl2] -33.6℃

      3) 염화나트률(소금):[NaCl] -21.0℃

      . 공정점(共晶點)이란 무엇인가?

      물에 염화나트륨(소금)을 계속 타면 어는점(빙점)이 점점 내려갑니다. 하지만 무한정 내려가는 게 아니라, 어느 농도에 도달하면 물과 소금이 동시에 얼어버리는 가장 낮은 온도가 나타납니다. 이때를 공정점이라고 합니다.

      • 염화나트륨(NaCl) 브라인: 공정점 -21℃ (약 23% 농도)

      • 염화칼슘($CaCl_{2}$) 브라인: 공정점 -55℃ (약 30% 농도)

      2. 사용자님 스타일 맞춤 암기법: "나-21, 칼-55"

      브라인은 딱 두 가지만 나오니, 앞글자와 숫자를 자동차 번호판처럼 연결해 보세요!

      "나(NaCl)는 21살, 칼($CaCl_{2}$)은 55살"

      • 나(염화나트륨): -21℃ (젊으니까(?) 덜 춥다)

      • 칼(염화칼슘): -55℃ (나이가 많아서(?) 훨씬 더 춥다)

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    39. 주위압력이 750mmHg인 냉동기의 저압 gauge가 100mmHgv를 나타내었다. 절대압력은 약 몇 kgf/cm2인가?

    1. 0.5
    2. 0.73
    3. 0.88
    4. 0.96
    (정답률: 56%)
    • 절대압력은 대기압에서 진공압력을 뺀 값으로 계산합니다.
      ① [기본 공식] $P_{\text{abs}} = P_{\text{atm}} - P_{\text{vac}}$
      ② [숫자 대입] $P_{\text{abs}} = \frac{750}{760} \times 1.0332 - \frac{100}{760} \times 1.0332$
      ③ [최종 결과] $P_{\text{abs}} = 0.88$

    • 1) 단위변환

      *대기압=750Hg/760Hg x 1.0332 [kg/cm^2]

      =1.019 [kg/cm^2]

      *진공압=100Hg/760Hg x 1.0332 [kg/cm^2]

      =0.315 [kg/cm^2]

      2)절대압력=대기압-진공압력

      1.019-0.135=0.884 [kg/cm^2]


      ***다른풀이****

      760 : 1.0332= 650 : X

      X=(650×1.0332)/760

      =0.8837kgf/cm^2

      절대압력 (필수암기사항)

      *절=대+게

      *절=대 -진

      3. 계산할 때의 차이 (비교)

      지문 표시의미계산식 (절대압력 구할 때)
      100 mmHg게이지 압력 (정압)대기압 + 100
      100 mmHgv진공 압력 (부압)대기압 - 100

      Gemini의 응답1. 단위 뒤의 'v'는 'Vacuum(진공)'의 약자입니다.

      공학 시험에서 단위 뒤에 소문자 v가 붙으면 그것은 **진공 게이지(Vacuum Gauge)**가 가리키는 값을 의미합니다.

      • : 이것은 현재 나를 누르고 있는 대기압 그 자체입니다.

      • : 이것은 대기압보다 **만큼 압력이 낮다(진공 상태다)**는 뜻입니다.

      지문에서 100mmHgv 이래 나오면 진공압력(V)

      기억해 두세요...

      게이지압력=절대압력-대기압

      진공 압력=대기압-절대압력

      표준대기압은 ?

      1기압은 위도45도 해면 760mmHg가 매cm^2에 주는힘

      1atm=1.0332kg/cm^2 =760mmHg

      절대온도(k)

      더 이상 변하지 않는 온도 -273.16

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    40. 암모니아 냉동기의 증발온도 -20℃, 응축온도 35℃일 때 이론 성적계수(①)와 실제 성적계수(②)는 약 얼마인가? (단, 팽창밸브 직전의 액온도는 32℃, 흡입가스는 건포화증기이고, 체적효율은 0.65, 압축효율은 0.80, 기계효율은 0.9로 한다.)

    1. ①0.5, ②3.8
    2. ①3.5, ②2.5
    3. ①3.9, ②2.8
    4. ①4.3, ②2.8
    (정답률: 75%)
    • 냉동기의 성적계수(COP)는 증발기에서 얻은 냉동효과를 압축기에서 소모한 일로 나눈 값입니다.
      이론 성적계수는 이상적인 사이클을 가정하며, 실제 성적계수는 여기에 압축효율과 기계효율을 곱하여 산출합니다.
      제시된 이미지 의 엔탈피 값 $h_1 = 395.5$, $h_2 = 462$, $h_4 = 135.5$를 적용합니다.
      ① [이론 성적계수 공식] $COP_{th} = \frac{h_1 - h_4}{h_2 - h_1}$
      ② [이론 숫자 대입] $COP_{th} = \frac{395.5 - 135.5}{462 - 395.5} = \frac{260}{66.5} = 3.9$
      ③ [실제 성적계수 공식] $COP_{act} = COP_{th} \times \eta_{comp} \times \eta_{mech}$
      ④ [실제 숫자 대입] $COP_{act} = 3.9 \times 0.80 \times 0.9 = 2.8$

    • \암모니아 이론성적계수와 실제 성적계수 구하는 계산문제

      1.입구(증발기출구)엔탈피:   h1=395.5kcal/kg

      2. 압출기 출구 엔탈피: h2=462kcal/kg 

      3.응축기출구 (팽창밸브직전)엔탈피135.5kcal/kg

      4. 효율정보

      압축효율ηc=0.80, 기계효율 ηm=0.9

      5. 이론성적계수(COPth)

      (COPth)=냉동효과qe/이론압축일 AWth=h1-h4/h2-h1

      COPth=395.5-135.5/462-395.5=260/66.5

      이론성적계수=3.91

      6.실제 성적계수COPact

      COPact=COPth×ηc× ηm

      =3.91 ×0.80× 0.9

      =3.91×0.72

      실제 성적계수=2.81

      Tip

      실제 성적계수를 구할때 체적효율0.65는 냉매순환량이나

      냉동능력 계산시 사용되는 수치이므로 단순 성적계수

      계산과정에서는  포함하지 않는다는점 유의해주세요

    • 1)이론성적계수(CoP:e)e=q/Aw
      =395.5-135.5/462-395.5=3.9
      2) 실제 성적계수(e0=e x ηc x ηm)
      =3.9x 0.8x 0.9=2.8
      e0: 실제 성적계수
      e: 이론 성적계수
      ηc: 압축효율
      ηm:기계효율


      이론성적계수
      이상적인 냉동 사이클을 기준으로 계산된
      냉동기의 효율을 나타내는 값

      실제적 성적계수
      냉동 능력 또는 난방 능력을 시스템에
      투입된 동력으로 나눈 값

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    3과목: 배관일반

    41. 급탕 주관의 배관길이가 300m, 환탕 주관의 배관길이가 50m 일 때 강제순환식 온수순환 펌프의 전 양정은 얼마인가?

    1. 5m
    2. 3m
    3. 2m
    4. 1m
    (정답률: 58%)
    • 강제순환식 온수순환 펌프의 전 양정은 배관의 총 길이에 마찰 손실 계수를 곱하여 산출합니다.
      ① [기본 공식] $H = 0.01 \times (\frac{L_1}{2} + L_2)$
      ② [숫자 대입] $H = 0.01 \times (\frac{300}{2} + 50)$
      ③ [최종 결과] $H = 2$
    • 강제순환식 온수펌프 전양정
      H=0.01 x(L/2+l)
      =0.01 x(30/2)+50)=2m
      L: 급탕주관의 길이
      스몰l: 환탕주관의 길이
      0.01: 표면마찰계수

      별도의 언급이 없는경우 관마찰손실은 급탕주관의 50%로 계산한다

      양정이란?
      펌프가 물을 끌어 올리는 눞이
      펌프의 토출에서 밀어올리는 높이 5K--->50m
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    42. 배관지지 금속 중 리스트레인트(restraint)에 속하지 않는 것은?

    1. 행거
    2. 앵커
    3. 스토퍼
    4. 가이드
    (정답률: 73%)
    • 리스트레인트(Restraint)는 열팽창에 의한 배관의 좌우 및 상하 이동을 구속하고 제한하는 지지 장치를 말하며, 앵커, 스토퍼, 가이드가 이에 해당합니다.

      오답 노트
      행거: 배관의 하중을 위에서 걸어당겨 지지하는 장치

    • 1. 리스트레인트(Restraint)란?

      **'억제하다', '구속하다'**라는 뜻입니다. 배관이 열팽창이나 진동 때문에 멋대로 움직이지 못하도록 특정 방향의 이동이나 회전을 막는 장치들을 말합니다.

      • 앵커(Anchor): 배관을 완전히 고정해서 모든 방향의 움직임을 막습니다. (가장 강력한 구속)

      • 스토퍼(Stopper): 배관이 특정 지점 이상으로 가는 것을 딱! 멈추게 합니다.

      • 가이드(Guide): 배관이 옆으로 새지 않고 일직선 방향으로만 움직이도록 가이드라인을 잡아줍니다.

      2. 행거(Hanger)는 왜 아닌가요?

      **행거(Hanger)**는 말 그대로 **'옷걸이'**처럼 천장에서 배관을 매달아 지지하는 장치입니다.

      • 역할: 배관의 무게(하중)를 위에서 잡아주는 것이 주된 목적입니다.

      • 특징: 매달려 있기 때문에 배관이 어느 정도 좌우로 흔들리거나 움직이는 것을 허용합니다. 즉, 움직임을 꽉 억제하는 '리스트레인트'와는 성격이 다릅니다.

      3. 사용자님 스타일 맞춤 암기법: "개(Dog) 훈련"

      배관을 강아지라고 생각하고 암기해 보세요!

      "리스트레인트(구속)는 강아지를 못 움직이게 하는 것!"

      1. 앵커: 아예 말뚝에 묶어버림 (전방향 고정)

      2. 스토퍼: 담벼락을 세워 못 넘어가게 함 (이동 제한)

      3. 가이드: 울타리를 쳐서 앞뒤로만 다니게 함 (직선 이동)

      4. 행거(Hanger): 이건 그냥 목줄을 위로 들고 있는 것일 뿐, 옆으로 왔다 갔다 할 수 있음! (구속 아님)

      4. 핵심 요약표

      구분종류주요 역할
      서포트 (Support)행거, 서포트배관의 무게를 지지함
      리스트레인트 (Restraint)앵커, 스토퍼, 가이드배관의 **움직임(팽창)**을 억제함
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    43. 동관의 이음으로 적합하지 않은 것은?

    1. 납땜 이음
    2. 플레어 이음
    3. 플랜지 이음
    4. 타이튼 이음
    (정답률: 67%)
    • 동관의 이음 방법으로는 납땜 이음, 플레어 이음(압축 이음), 플랜지 이음 등이 사용됩니다. 타이튼 이음은 주로 주철관 이음에 사용되는 방식입니다.
    • 타이튼 이음은 주철관 접합방법이다
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    44. 배수관이나 통기관의 배관 후 누설 검사방법으로 적당하지 않은 것은?

    1. 수압시험
    2. 기압시험
    3. 연기시험
    4. 통관시험
    (정답률: 65%)
    • 배수 및 통기 배관의 누설 검사 방법으로는 수압시험, 기압시험, 연기시험, 박하시험, 통수시험 등이 사용됩니다. 통관시험은 누설 검사 방법으로 적절하지 않습니다.
    • 배관후 누설검사 방법
      수압시험
      기압시험
      연기시험
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    45. 배관 내 마찰 저항에 의한 압력 손실의 설명으로 옳은 것은?

    1. 관의 유속에 비례한다.
    2. 관 내경의 2승에 비례한다.
    3. 관 내경의 5승에 비례한다.
    4. 관의 길이에 비례한다.
    (정답률: 59%)
    • 배관 내 마찰 저항에 의한 압력 손실은 유체의 흐름이 지나가는 경로가 길어질수록 증가하므로 관의 길이에 비례합니다.

      오답 노트
      관의 유속: 유속의 제곱에 비례함
      관 내경: 내경의 5제곱에 반비례함
    • 원형관의 마찰손실
      ΔP=ƒ x ㅣ/d x v^2/2g x r
      ΔP: 손실수두( N)
      ƒ : 마찰저항계수
      l :관의 길이 .......관의 길이에 비례한다
      d:관의 직경
      v;유속 ......관의 유속의 제곱에 비례한다
      g: 중력가속도
      r: 비중량
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    46. 고층 건물이나 기구수가 많은 건물에서 입상관까지의 거리가 긴 경우, 루프통기관의 효과를 높이기 위해 설치된 통기관은?

    1. 도피 통기관
    2. 결합 통기관
    3. 공용 통기관
    4. 신정 통기관
    (정답률: 73%)
    • 도피 통기관은 배수 및 통기 양 계통 간의 공기 유통을 원활하게 하여 루프통기관의 효과를 높이기 위해 수직배수관 바로 앞에 설치하는 통기관입니다.
    • 입상관: 건물바닥에서 천정까지 수직으로 올라가는배관
      (난방 입상관):세대로 보내지는 난방수가 흐르는 배관

      도피 통기관
      *루프 통기관의 통기 효율을 높이기 위해 설치한다
      *최하류 기구 배수관과 배수 수직관사이에 설차
      *기구트랩에 발생되는 배입이나 그것에 의한 봉수의 유실을 막는다
      *관경의 배수 수평지관 관경의 1/2이상,초소 32mm이상으로 한다
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    47. 다음 중 냉ㆍ온수 헤더에 설치하는 부속품이 아닌 것은?

    1. 압력계
    2. 드레인관
    3. 트랩장치
    4. 급수관
    (정답률: 77%)
    • 냉·온수 헤더에는 시스템의 상태 확인 및 유지관리를 위해 압력계, 드레인관, 급수관 등이 설치되지만, 응축수 제거를 위한 트랩장치는 설치 대상이 아닙니다.
    • 트랩장치의 경우는 증기난방에 사용되므로
      냉,온수해더와 관계가 없다
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    48. 냉매배관 설계 시 잘못된 것은?

    1. 2중 입상관(Riser)사용시 트랩을 크게 한다.
    2. 과도한 압력강하를 방지한다.
    3. 압축기로 액체 냉매의 유입을 방지한다.
    4. 압축기를 떠난 윤활유가 일정비율로 다시 압축기로 되돌아 오게 한다.
    (정답률: 80%)
    • 2중 입상관의 트랩부는 가능한 작게 설계해야 최소 부하 시에도 오일이 원활하게 회수될 수 있습니다.
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    49. 압축공기 배관시공 시 일반적인 주의사항으로 틀린 것은?

    1. 공기 공급배관에는 필요한 개소에 드레인용 밸브를 장착한다.
    2. 주관에서 분기관을 취출할 때에는 관의 하단에 연결하여 이물질 등을 제거한다.
    3. 용접개소는 가급적 적게 하고 라인의 중간 중간에 여과기를 장착하여 공기중에 섞인 먼지 등을 제거한다.
    4. 주관 및 분기관의 관 끝에는 과잉의 압력을 제거하기 위한 불어내기(blow)용 게이트 밸브를 달아준다.
    (정답률: 62%)
    • 압축공기 배관 시공 시, 응축수나 이물질이 분기관으로 흘러 들어가는 것을 방지하기 위해 모든 분기관은 반드시 주관의 상부에서 취출해야 합니다.
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    50. 도시가스 내 부취제의 액체 주입식 부취설비 방식이 아닌 것은?

    1. 펌프 주입 방식
    2. 적하 주입 방식
    3. 미터연결 바이패스 방식
    4. 위크식 주입 방식
    (정답률: 70%)
    • 위크식 주입 방식은 액체를 직접 주입하는 방식이 아니라, 액체를 증발시켜 가스에 혼합하는 증발 주입식 방식에 해당합니다.

      오답 노트
      위크식 주입 방식: 증발 주입식의 한 종류입니다.
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    51. 열을 잘 반사하고 확산하므로 난방용 방열기 표면 등의 도장용으로 사용되는 도료는?

    1. 광명단 도료
    2. 산화철 도료
    3. 합성수지 도료
    4. 알루미늄 도료
    (정답률: 73%)
    • 알루미늄 도료는 열 반사율과 확산성이 뛰어나 난방용 방열기 표면의 도장용으로 가장 적합합니다.
    • 알루미늄도료(은분)
      *산화알미늄 분말을 유성니스에 혼합한것으로 방청효과가 뛰어나
      밑바탕 도장후 유성페인트를 사용하면 방청효과가 더욱 커진다

      *열을 잘 반사시키고 난방용 방열기 표면등의 도장용으로 사용한다
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    52. 개별식 급탕법에 비해 중앙식 급탕법의 장점으로 적합하지 않은 것은?

    1. 배관의 길이가 짧아 열손실이 적다.
    2. 탕비 장치가 대규모이므로 열효율이 좋다.
    3. 초기시설비가 비싸지만 경상비가 적어 대규모 급탕에는 경제적이다.
    4. 일반적으로 다른 설비기계류와 동일한 장소에 설치되므로 관리상 유효하다.
    (정답률: 66%)
    • 중앙식 급탕법은 대규모 탕비 장치를 통해 효율적으로 관리하지만, 배관 경로가 길어 열손실이 발생하기 쉽습니다.

      오답 노트
      배관의 길이가 짧아 열손실이 적다: 개별식 급탕법의 특징입니다.
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    53. 방열기의 환수구에 설치하여 증기와 드레인을 분리하여 환수시키고 공기도 배출시키는 트랩은?

    1. 열동식 트랩
    2. 플로트 트랩
    3. 상향식 버킷트랩
    4. 충격식 트랩
    (정답률: 55%)
    • 휘발성 액체가 봉입된 금속제 벨로즈를 내장하여 온도 변화에 따라 벨로즈가 신축하며 밸브를 자동 개폐하는 방식입니다. 소형이며 공기 배출이 용이하여 방열기 환수구에 주로 사용됩니다.

    • 방열기의 환수구에 설치하여 증기와 드레인을 분리하여
      환수시키고 공기도 배출시키는 트랩..........
      [열동식 트랩이다]
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    54. 증기 또는 온수난방에서 2개 이상의 엘보를 이용하여 배관의 신축을 흡수하는 신축이음쇠는?

    1. 스위블형 신축이음쇠
    2. 벨로우즈형 신축이음쇠
    3. 볼 조인트형 신축이음쇠
    4. 슬리이브형 신축이음쇠
    (정답률: 79%)
    • 스위블형 신축이음쇠는 2개 이상의 나사 엘보를 사용하여 이음부 나사의 회전 작용을 통해 배관의 신축을 흡수하며, 주로 온수나 저압 증기난방의 방열기 주위 배관에 사용됩니다.

    • 정답은 **첫 번째 항목(스위블형 신축이음쇠, Swivel Joint)**입니다.

      배관은 온도가 올라가면 길이가 늘어나는데, 이를 흡수해주지 않으면 배관이 터지거나 휠 수 있습니다. 그중 '엘보(L형 부속)'를 활용하는 방식이 바로 스위블형입니다.

      1. 스위블형(Swivel Type) 신축이음의 원리

      배관을 연결할 때 **2개 이상의 엘보(Elbow)**를 조합하여 연결하는 방식입니다.

      • 원리: 배관이 늘어나면 엘보가 나사산이나 연결부를 중심으로 살짝 회전하면서 그 길이를 흡수합니다.

      • 장점: 구조가 간단하고 저렴합니다.

      • 단점: 회전 부위에서 누설이 생길 위험이 있습니다. 주로 방열기(Radiator) 주변의 지관에 많이 사용됩니다.

      2. 사용자님 스타일 맞춤 암기법: "스위블=스윙(Swing)"

      엘보를 여러 개 써서 배관이 움직이는 모습을 상상해 보세요.

      "스위블(Swivel)은 '스윙(Swing)'이다!"

      • 스토리: 배관 끝에 엘보라는 관절을 2개 달아주면, 배관이 늘어날 때 **스윙(회전)**하면서 충격을 흡수한다!

      • 키워드: 2개 이상의 엘보 = 회전 = 스위블

      3. 나머지 신축이음쇠 종류 (시험 단골!)

      다른 보기들도 시험에 정말 자주 나옵니다. 핵심 키워드 위주로 정리해 드릴게요.

      종류핵심 키워드암기 팁
      슬리이브형미끄럼(Slide)소매(Sleeve) 속에 팔이 왔다 갔다 하듯 미끄러짐
      벨로우즈형주름관아코디언 같은 주름(Bellows)이 신축 흡수
      루프형곡관(U자형)배관을 크게 U자로 돌려서 휨성으로 흡수
      볼 조인트공(Ball)사람의 어깨 관절(볼)처럼 모든 방향으로 회전

      4. 요약 정리

      • 엘보 2개 이상이 보이면? $\rightarrow$ 무조건 스위블!

      • 고압/고온에 가장 강하고 신뢰성이 높은 건? $\rightarrow$ 루프형! (배관 자체를 구부린 것)

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    55. 배수설비에 대한 설명으로 틀린 것은?

    1. 건물 내에서 나오는 오수와 잡수 등을 배출한다.
    2. 펌프 유무에 따라 중력식과 기계식으로 분류한다.
    3. 정화조에서 정화되어 나오는 것은 처리할 수 없다.
    4. 오수, 잡수 등을 모아서 내 보내는 합류식이 있다.
    (정답률: 81%)
    • 배수설비는 정화조에서 정화되어 나오는 처리수 또한 원활하게 배출하고 처리할 수 있도록 설계되어야 합니다.
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    56. 증기난방의 응축수 환수방법이 아닌 것은?

    1. 중력 환수식
    2. 기계 환수식
    3. 상향 환수식
    4. 진공 환수식
    (정답률: 70%)
    • 상향 및 하향 방식은 응축수를 되돌리는 환수 방법이 아니라, 증기를 공급하는 공급 방식에 해당합니다.
    • 증기난방의 응착수 환수방식
      (암기는............. 중,진,기)
      진공환수식, 중력환수식, 기계환수식
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    57. 고온 배관용 탄소강관은 몇 ℃의 고온 배관에 사용되는가?

    1. 230℃이하
    2. 250 ~ 270℃
    3. 280 ~ 310℃
    4. 350℃이상
    (정답률: 80%)
    • 고온 배관용 탄소강관은 일반적으로 $350^{\circ}C$이상의 고온 환경에서 견딜 수 있도록 설계된 배관 재료입니다.
    • 고온 배관용 탄소강관(SPHT)
      350℃이상의 고온에 사용되는 배관

      무조건 왜워 둬라......
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    58. 배관 재료에서의 열응력 요인이 아닌 것은?

    1. 열팽창에 의한 응력
    2. 열간가공에 의한 응력
    3. 용접에 의한 응력
    4. 안전밸브의 분출에 의한 응력
    (정답률: 70%)
    • 안전밸브의 분출에 의한 응력은 온도 변화로 발생하는 열응력이 아니라, 유체의 내부 압력 변화에 의해 발생하는 압력 응력 요인입니다.
    • 안전밸브의 분출시
      열응력은 발생되지 않는다
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    59. 급수설비에서 수격작용 방지를 위하여 설치하는 것은?

    1. 에어챔버(air chamber)
    2. 앵글밸브(angle valve)
    3. 서포트(support)
    4. 볼탭(ball tap)
    (정답률: 84%)
    • 급수 배관 내에서 유속의 급격한 변화로 인해 발생하는 충격 현상인 수격작용(Water Hammer)을 완화하기 위해 공기층을 이용해 충격을 흡수하는 에어챔버(air chamber)를 설치합니다.

    • 급수설비의 수격작용을 방지하기 위한 설비

      공기실(에어챔버), 수격방지기


      수격작용(Water Hammer)은 배관 속을 흐르던 물이 갑자기 멈출 때, 그 운동 에너지가 배관 벽을 때려 "쾅!" 하는 소음과 진동을 만드는 현상입니다. 이를 방지하는 '에어챔버'를 사용자님의 스타일로 쉽게 설명해 드릴게요.

      1. 에어챔버(Air Chamber)의 역할

      에어챔버는 배관 중간이나 끝부분에 수직으로 세워진 작은 공기 주머니입니다.

      • 원리: 물은 압축이 잘 안 되지만, 공기는 쿠션처럼 잘 수축합니다. 물이 갑자기 멈춰서 압력이 팍 올라갈 때, 에어챔버 안의 공기가 쇼바(완충기) 역할을 해서 충격을 흡수해 줍니다.

      • 설치 위치: 주로 수도꼭지 근처나 급수 펌프의 토출 측에 설치합니다.

      2. 사용자님 스타일 맞춤 암기법: "자동차 에어백"

      수격작용 방지 장치를 자동차 부품에 비유하면 아주 쉽습니다.

      "에어챔버는 배관의 '에어백'이다!"

      • 수격작용: 급정거 시 몸이 앞으로 쏠리는 사고.

      • 에어챔버: 이때 팡 터져서 충격을 흡수해 주는 에어(Air)백.

      • 결과: 배관(운전자)이 다치지 않고 조용하게 멈춤.

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    60. 보일러를 장기간 사용하지 않을 때 부식방지를 위하여 내부에 충진하는 가스로 적합한 것은?

    1. 이산화탄소
    2. 아황산가스
    3. 질소가스
    4. 산소가스
    (정답률: 82%)
    • 보일러를 장기간 사용하지 않을 때 내부의 부식을 방지하기 위해서는 반응성이 낮아 산화를 막아주는 불활성 가스인 질소가스를 충진하는 것이 가장 적합합니다.
    • 보일러를 장기간 사용하지 않을때 부식방지를 위해서
      내부에 질소가스를 충전한다
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    4과목: 전기제어공학

    61. 미리 정해진 프로그램에 따라 제어량을 변화시키는 것을 목적으로 한 제어는?

    1. 정치제어
    2. 추종제어
    3. 프로그램제어
    4. 비례제어
    (정답률: 77%)
    • 미리 설정된 시간이나 순서 등 정해진 프로그램에 따라 제어량을 변화시켜 대상물을 제어하는 방식은 프로그램제어입니다.

      오답 노트
      정치제어: 설정값에 고정시켜 유지하는 제어
      추종제어: 목표값의 변화에 따라 제어량이 따라가는 제어
    • 1)정치제어: 목표값이 시간에 따라 변하지 않고 일정한 상태량을 제어하는 방식
      2)추종제어: 목표값이 임의의 시간적 변화를 하는경우
      제어량을 그것에 추종시키기 위한 제어
      3)목표갑의 변화량이 미리 정해진 프로그램에 의하여 상태량을 제어한다
      4) 비례제어(P동작): 설정값과 제어 결과와의 편차크기에 비례하여
      조작부를 제어한 동작
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    62. 전력선, 전기기기 등 보호대상에 발생한 이상상태를 검출하여 기기의 피해를 경감시키거나 그 파급을 저지하기 위하여 사용되는 것은?

    1. 보호계전기
    2. 보조계전기
    3. 전자접촉기
    4. 시한계전기
    (정답률: 83%)
    • 전력선이나 전기기기에서 발생하는 이상상태를 신속하게 검출하여, 차단기에 동작 신호를 보냄으로써 기기의 피해를 줄이고 사고 파급을 막는 장치는 보호계전기입니다.
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    63. 자동제어를 분류할 때 제어량에 의한 분류가 아닌 것은?

    1. 정치제어
    2. 서보기구
    3. 프로세스제어
    4. 자동조정
    (정답률: 46%)
    • 자동제어의 분류 중 제어량에 의한 분류에는 프로세스 제어, 서보기구, 자동조정이 포함됩니다. 정치제어는 제어량에 의한 분류가 아니라 목표값의 시간적 변화에 따른 분류에 해당합니다.

      오답 노트
      정치제어: 목표값의 시간적 변화에 의한 분류
    • 제어량에 의한 제어
      1)서보기구: 물체의 위치와 방향 자세 등 제어
      2)프로세스 제어: 온도,유량,액위등 제어
      3) 자동조정제어: 전류,전압,주파수등 제어
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    64. 서미스터에 대한 설명으로 옳은 것은?

    1. 열을 감지하는 감열 저항체 소자이다.
    2. 온도상승에 따라 전자유도현상이 크게 발생되는 소자이다.
    3. 구성은 규소, 아연, 납 등을 혼합한 것이다.
    4. 화학적으로는 수소화물에 해당된다.
    (정답률: 69%)
    • 서미스터(Thermistor)는 Thermal과 Resistor의 합성어로, 온도 변화에 따라 저항값이 민감하게 변하는 감열 저항체 소자입니다.
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    65. 다음의 논리식 중 다른 값을 나타내는 논리식은?

    2. X(X+Y)
    4. X+XY
    (정답률: 65%)
    • 불 대수의 흡수 법칙에 따라 $X + XY = X$이며, $X(X + Y) = X$ 입니다. 또한 역시 전개하면 $X$가 됩니다. 하지만 는 수식 $\overline{X}$를 포함하고 있어 결과값이 $X$가 되지 않으므로 다른 값을 나타냅니다.
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    66. 직렬공진 시 RLC 직렬회로에 대한 설명으로 잘못된 것은?

    1. 회로에 흐르는 전류는 최대가 된다.
    2. 회로에는 유효전력이 발생되지 않는다.
    3. 회로의 합성 임피던스가 최소가 된다.
    4. R에 걸리는 전압이 공급전압과 같게 된다.
    (정답률: 57%)
    • 직렬공진 시에는 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 서로 상쇄되어 임피던스가 최소가 되고, 전류는 최대가 됩니다. 이때 저항 $R$에서 소비되는 유효전력이 최대가 되므로, 유효전력이 발생되지 않는다는 설명은 틀린 것입니다.

      오답 노트
      회로에 흐르는 전류는 최대가 된다: 임피던스 최소로 인한 결과
      회로의 합성 임피던스가 최소가 된다: $X_L = X_C$ 일 때 발생
      R에 걸리는 전압이 공급전압과 같게 된다: 리액턴스 성분이 0이 되어 모든 전압이 $R$에 인가됨
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    67. 금속 도체의 전지저항은 일반적으로 온도와 어떤 관계가 있는가?

    1. 온도 상승에 따라 감소한다.
    2. 온도와는 무관하다.
    3. 저온에서 증가하고 고온에서 감소한다.
    4. 온도 상승에 따라 증가한다.
    (정답률: 66%)
    • 금속 도체는 온도가 상승하면 내부 원자들의 진동이 활발해져 전자 흐름을 방해하므로 저항이 증가하는 특성을 가집니다.
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    68. 60[Hz]에서 회전하고 있는 4극 유도전동기의 출력이 10[kW]일 때 전동기의 토크는 약 몇 [Nㆍm]인가?

    1. 48
    2. 53
    3. 63
    4. 84
    (정답률: 47%)
    • 전동기의 토크를 구하기 위해 먼저 동기 회전수를 계산한 후, 출력과 각속도의 관계식을 이용합니다.
      ① [기본 공식]
      $$N = \frac{120f}{P}$$
      $$T = \frac{P}{2\pi n}$$
      ② [숫자 대입]
      $$N = \frac{120 \times 60}{4} = 1800\text{ rpm}$$
      $$T = \frac{10000}{2\pi \times (1800/60)}$$
      ③ [최종 결과]
      $$T = 53.05$$
    • 1)유도 전동기의 회전수
      N=120ƒ/P=120x60/4=1800[rpm]
      2)유도전동기의 토크
      T=P/2πn=10000 / 2π x ( 1800 / 60 ) = 53.05[N.m]

      N:회전수
      ƒ:주파수
      P: 극수
      S:슬립
      (1-S)슬립효율
      유도전동기의토크
      T=P/W=P/2πƒ=P/2πn
      T:토크
      P;전력
      ƒ:주파수
      n: 초당 회전수
    • 회전수 = 120 x 60 / 4 = 1800
      T = P / 2πn = 10000 / 2π x ( 1800 / 60 ) = 53.05
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    69. 조절부로부터 받은 신호를 조작량으로 바꾸어 제어대상에 보내주는 피드백 제어의 구성요소는?

    1. 궤한신호
    2. 조작부
    3. 제어량
    4. 신호부
    (정답률: 64%)
    • 피드백 제어 시스템에서 조절부(Controller)가 결정한 제어 신호를 실제 제어 대상이 작동할 수 있는 조작량으로 변환하여 전달하는 장치는 조작부입니다.
    • 조작부: 조절부에서 받은 신호를 조작량으로 변환하여 제어대상에
      보내는 장치
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    70. 논리함수 X=B(A+B)를 간단히 하면?

    1. X=A
    2. X=B
    3. X=AㆍB
    4. X=A+B
    (정답률: 69%)
    • 불 대수의 분배 법칙과 멱등 법칙을 이용하여 식을 단순화합니다.
      $X = B(A + B) = BA + BB = BA + B = B(A + 1) = B \cdot 1 = B$
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    71. sin⍵t를 라플라스 변환하면?

    (정답률: 72%)
    • 사인 함수 $\sin \omega t$의 라플라스 변환 기본 공식에 의해 결과는 다음과 같습니다.
      $$\frac{\omega}{s^2 + \omega^2}$$
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    72. 정성적 제어에서 전열기의 제어 명령이 되는 신호는 전열기에 흐르는 전류를 흐르게 한다단가 아니면 차단하면 된다. 이와 같은 신호를 무엇이라 하는가?

    1. 목표값 신호
    2. 제어 신호
    3. 2진 신호
    4. 3진 신호
    (정답률: 68%)
    • 전류를 흐르게 하거나 차단하는 것과 같이 'ON'과 'OFF', '0'과 '1'이라는 두 가지 상태로만 구분하여 제어하는 신호를 2진 신호라고 합니다.
    • 신호를 흐르게 하거나 차단하게 되는 제어는
      on-off제어로 2위치제어로 볼수 있다, 이때의
      신호는 2진신호가 된다... 정답은 2진신호
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    73. 3상 부하가 Y결선되어 각 상의 임피던스가 Za=3[Ω], Zb=3[Ω], Zc=j3[Ω]이다. 이 부하의 영상임피던스는 몇 [Ω]인가?

    1. 2+j1
    2. 3+j3
    3. 3+j6
    4. 6+j3
    (정답률: 50%)
    • Y결선 부하의 영상 임피던스는 각 상 임피던스의 산술 평균으로 계산합니다.
      ① [기본 공식] $Z_0 = \frac{Z_a + Z_b + Z_c}{3}$
      ② [숫자 대입] $Z_0 = \frac{3 + 3 + j3}{3}$
      ③ [최종 결과] $Z_0 = 2 + j1$
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    74. 전동기의 회전방향과 전자력에 관계가 있는 법칙은?

    1. 플레밍의 왼손법칙
    2. 플레밍의 오른손법칙
    3. 패러데이의 법칙
    4. 암페어의 법칙
    (정답률: 71%)
    • 전동기는 전류가 흐르는 도체가 자기장 내에서 받는 힘(전자력)에 의해 회전하므로 플레밍의 왼손법칙을 적용합니다.

      오답 노트
      플레밍의 오른손법칙: 발전기의 원리
    • ※※※ .....플레밍 오른손법칙(발전기의 기본법칙)
      도체에 힘을 가하면 발생되는 전류의 방향을 알수있다

      ※※※.....플레밍 왼손법칙(전동기의 기본법칙)
      도체에 전류를 흐르게 하면 발생되는 힘의 방향을 알수있다


      *우발 전류:플레밍 오른손 법칙(우/ 발 전기(전류방향)
      *좌손전등 힘들어: 플레밍 왼손법칙(좌/전 동기(힘의방향)
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    75. 서보기구의 제어량에 속하는 것은?

    1. 유량
    2. 압력
    3. 밀도
    4. 위치
    (정답률: 78%)
    • 서보기구(Servo mechanism)는 입력 신호에 따라 출력단의 위치, 방향, 자세 등을 정밀하게 제어하는 시스템이므로 제어량은 위치가 됩니다.
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    76. 안정될 필요조건을 갖춘 특성방정식은?

    1. s4+2s2+5s+5=0
    2. s3+s2-3s+10=0
    3. s3+3s2+3s-3=0
    4. s3+6s2+10s+9=0
    (정답률: 74%)
    • 시스템이 안정되기 위해서는 특성방정식의 모든 계수가 동일한 부호를 가져야 하며, 계수 중 어느 하나라도 0이 아니어야 합니다. $s^3+6s^2+10s+9=0$은 모든 계수가 양수로 동일하며 0인 항이 없으므로 안정될 필요조건을 만족합니다.

      오답 노트
      s^4+2s^2+5s+5=0: s^3 항의 계수가 0임
      s^3+s^2-3s+10=0: 계수의 부호가 서로 다름
      s^3+3s^2+3s-3=0: 계수의 부호가 서로 다름
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    77. 200[V]의 전압에서 2[A]의 전류가 흐르는 전열기를 2시간 동안 사용했을 때의 소비전력량은 몇 [kWh]인가?

    1. 0.4
    2. 0.6
    3. 0.8
    4. 1.0
    (정답률: 62%)
    • 소비전력량은 전압, 전류, 사용시간을 모두 곱하여 계산하며, 단위 변환을 통해 kWh로 나타냅니다.
      ① [기본 공식]
      $$W = V \times I \times t$$
      ② [숫자 대입]
      $$W = 200 \times 2 \times 2$$
      ③ [최종 결과]
      $W = 0.8$ kWh
    • 소비전력량[KWh] = P(전력). t(시간)
      W(전력량)=V(전압)×I(전류)×t(시간)
      200[V] × 2[A] × 2[시간] = 800[Wh]
      =0.8[KWh]
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    78. 2 전력계법으로 전력을 측정하였더니 P1=4[W], P2=3[W]이었다면 부하의 소비전력은 몇 [W] 인가?

    1. 1
    2. 5
    3. 7
    4. 12
    (정답률: 69%)
    • 2전력계법을 이용한 3상 전력 측정 시, 전체 소비전력은 두 전력계의 측정값의 합과 같습니다.
      ① [기본 공식]
      $$P = P_{1} + P_{2}$$
      ② [숫자 대입]
      $$P = 4 + 3$$
      ③ [최종 결과]
      $P = 7$ W
    • P1+P2=4+3 =7[W]
      공식
      * 1전력계법: 3P
      * 2전력계법:P1+P2
      * 3전력계법:P1+P2+P3
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    79. 그림과 같은 RLC 직렬회로에서 직렬공진회로가 되어 전류와 전압의 위상이 동위상이 되는 조건은?

    1. XL>XC
    2. XLC
    3. XL-XC=0
    4. XL-XC=R
    (정답률: 67%)
    • RLC 직렬회로에서 유도 리액턴스 $X_{L}$과 용량 리액턴스 $X_{C}$의 크기가 같아 서로 상쇄되면, 회로는 순수 저항 회로처럼 동작하여 전압과 전류의 위상이 일치하는 직렬공진 상태가 됩니다.
      따라서 조건은 다음과 같습니다.
      $$X_{L} - X_{C} = 0$$
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    80. 맥동 주파수가 가장 많고 맥동률이 가장 적은 정류방식은?

    1. 단상 반파정류
    2. 단상 전파정류
    3. 3상 반파정류
    4. 3상 전파정류
    (정답률: 70%)
    • 정류 방식 중 상수가 높고 전파 정류를 사용할수록 맥동 주파수는 증가하고 맥동률(리플)은 감소하여 직류에 가까운 파형이 됩니다. 따라서 3상 전파정류가 가장 많은 맥동 주파수와 가장 적은 맥동률을 가집니다.
    • 맥동주파수가 가장많고 맥동률이 가정적은 정류방식은
      3상 전파 정류방식이다.
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