공조냉동기계기사(구) 필기 기출문제복원 (2010-07-25)

공조냉동기계기사(구)
(2010-07-25 기출문제)

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1과목: 기계열역학

1. 대기 압력이 0.099 NPa 일 때 용기 내 기체의 게이지 압력이 1 MPa이었다. 기체의 절대 압력은 몇 MPa 인가?

  1. 0.901
  2. 1.099
  3. 1.135
  4. 1.275
(정답률: 85%)
  • 기체의 절대 압력 = 게이지 압력 + 대기 압력

    = 1 MPa + 0.099 NPa

    = 1.099 MPa

    따라서 정답은 "1.099" 이다.
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2. 압력이 287 kPa 일 때 1m3의 공기 질량이 2 kg이었다. 이 때 공기의 온도(℃)는? (단, 공기의 기체상수 R=287 J/kgㆍK 이다.)

  1. 773
  2. 500
  3. 400
  4. 227
(정답률: 64%)
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3. 이상기체의 비열비(k) 및 기체상수(R)을 징적비열(Cv)과 정압비열(Cp)로 나타낸 것으로 옳은 것은?

  1. Cp - Cv=k, Cv/Cp=R
  2. Cv - Cp=k, Cv/Cp=R
  3. Cp - Cv=R, Cv/Cp=k
  4. Cp - Cv=R, Cp/Cv=k
(정답률: 69%)
  • 정답은 "Cp - Cv=R, Cp/Cv=k"이다.

    이유는 다음과 같다.

    - Cp은 정압에서의 비열비, Cv은 징적에서의 비열비이다.
    - k는 비열비의 비율을 나타내는 값으로, k = Cp/Cv이다.
    - R은 기체상수로, R = Cp - Cv이다.
    - 따라서 Cp - Cv=R, Cp/Cv=k이다.
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4. 가역 과정으로 실린더 안의 공기를 50kPa, 10℃ 상태에서 300 kPa 까지 압력과 체적의관계가 “PV1.3=일정” 인 과정으로 압축할 때 이상기체로 가정하고 단위질량당 방출되는 열전달량은? (단, 이상기체 공기의 기체 상수는 0.287 kJ/kgㆍK 이고, 정적비열은 0.7 kJ/kgㆍK이다.)

  1. 17.2 kJ/kg
  2. 37.2 kJ/kg
  3. 57.2 kJ/kg
  4. 77.2 kJ/kg
(정답률: 36%)
  • 이 문제는 가역과정에서 열전달량을 구하는 문제입니다. 가역과정에서는 열전달이 없으므로, 열전달량은 0입니다. 따라서, 이 문제에서 구해야 하는 것은 가압과정에서 방출되는 열전달량입니다.

    가압과정에서는 압력이 증가하면서 체적이 감소하므로, 내부에 있는 공기의 온도가 상승합니다. 이 때, 이상기체의 상태방정식을 이용하여 압력, 체적, 온도의 관계를 구할 수 있습니다.

    P1V11.3 = P2V21.3

    여기서, P1 = 50 kPa, V1 = mRT1/P1, P2 = 300 kPa, V2 = mRT2/P2 이므로,

    (mRT1/P1)1.3 = (mRT2/P2)1.3

    여기서, R = 0.287 kJ/kgㆍK 이므로,

    T2 = T1(P2/P1)1/1.3 = 10(300/50)1/1.3 = 56.7 ℃

    따라서, 가압과정에서 방출되는 열전달량은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Q = mCp(T2 - T1) = mCp(56.7 - 10) = m(0.7)(46.7) = 32.7 kJ/kg

    따라서, 정답은 "37.2 kJ/kg"가 아니라 "32.7 kJ/kg"입니다.
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5. 카르노사이클로 작동되는 열기관이 200kJ의 열을 200℃에서 공급받아 20℃에서 방출한다면 이 기관의 일은 약 얼마인가?

  1. 20 kJ
  2. 76 kJ
  3. 124 kJ
  4. 180 kJ
(정답률: 55%)
  • 카르노사이클은 열기관의 효율을 최대화하는 이상적인 열기관이다. 따라서 이 기관의 일은 입력 열과 출력 열의 차이인 200 kJ - 20 kJ = 180 kJ이다. 그러나 카르노사이클은 열기관의 효율을 최대화하기 때문에, 출력 열은 입력 열과 절대온도 비율에 따라 결정된다. 따라서, 출력 열은 (1 - 293/473) x 200 kJ = 76 kJ이다. 따라서, 이 기관의 일은 76 kJ이다.
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6. 비가역 과정의 요인이 아닌 것은?

  1. 마찰
  2. 유한한 온도차에 의한 열전달
  3. 등온변환
  4. 기체의 자유팽창
(정답률: 67%)
  • 등온변환은 열역학적으로 엔트로피 변화가 없는 과정으로, 역방향으로 진행할 수 없기 때문에 비가역 과정의 요인이 아닙니다. 다른 보기들은 열이나 운동 에너지의 손실이 발생하거나 엔트로피가 증가하는 과정으로, 비가역 과정의 요인이 됩니다.
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7. 다음 중 이상 Rankine 사이클과 Carnot 사이클의 유사성이 가장 큰 두 과정은?

  1. 등온가열, 등압방열
  2. 단열팽창, 등온방열
  3. 단열압축, 등온가열
  4. 단열팽창, 등적가열
(정답률: 62%)
  • 이상 Rankine 사이클과 Carnot 사이클은 모두 열기계 사이클의 대표적인 예시이며, 두 사이클 모두 열을 일정한 방식으로 처리하여 일정한 효율을 얻는 것이 목적입니다. 이러한 목적을 달성하기 위해 두 사이클은 다음과 같은 두 가지 과정을 공유합니다.

    1. 단열팽창: 열기계 사이클에서 가장 중요한 과정 중 하나는 열을 일정한 방식으로 처리하는 것입니다. 이를 위해 단열팽창 과정이 사용됩니다. 이 과정에서는 열이 외부로 방출되지 않고, 내부에서 일어나는 열 변화만으로 일어납니다. 이러한 과정은 열기계 사이클에서 열을 처리하는 데 가장 효율적인 방법 중 하나입니다.

    2. 등온방열: 두 번째로 중요한 과정은 열을 일정한 온도에서 처리하는 것입니다. 이를 위해 등온방열 과정이 사용됩니다. 이 과정에서는 열이 외부로 방출되지 않고, 내부에서 일어나는 열 변화만으로 일어납니다. 이러한 과정은 열기계 사이클에서 열을 처리하는 데 가장 효율적인 방법 중 하나입니다.

    따라서, 이상 Rankine 사이클과 Carnot 사이클의 유사성이 가장 큰 두 과정은 "단열팽창, 등온방열" 입니다.
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8. 보일러에 시간당 380000 kg의 물을 공급하여 수증기를 생산한다. 공급되는 물의 엔탈피는 830 kJ/kg 이고, 생산되는 수증기의 엔탈피는 3230 kJ/kg 이다. 발열량이 32000 kJ/kg 인 석탄을 시간당 34000 kg 씩 보일러에 공급한다. 이 보일러의 효율은?

  1. 22.6%
  2. 39.5%
  3. 72.3%
  4. 83.8%
(정답률: 57%)
  • 보일러의 효율은 (생산되는 수증기의 엔탈피 - 공급되는 물의 엔탈피) / 발열량이다. 따라서,

    효율 = (3230 - 830) / 32000 = 0.0838 = 83.8%

    따라서, 정답은 "83.8%" 이다.
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9. 600 kPa, 300K 상태의 아르곤(argon), 기체 1 kmol 이 엔탈피가 일정한 과정을 거쳐 압력이 원래의 1/3 배가 되었다. 일반기체상수 이다. 이 과정 동안 아르곤(이상기체)의 엔트로피 변화량은?

  1. 0.782 kJ/K
  2. 8.31 kJ/K
  3. 9.13 kJ/K
  4. 60.0 kJ/K
(정답률: 42%)
  • 먼저, 엔탈피가 일정한 과정이므로 내부에너지 변화량은 0이다. 따라서, Q = W 이다. 압축 과정에서 일을 한 것이므로 W는 음수이다.

    W = -PΔV = -frac{2}{3}PV

    ΔS = frac{Q}{T} = frac{W}{T} = -frac{2}{3}Rlnfrac{3}{1}

    여기서 R은 일반기체상수이고, T는 절대온도이다. 따라서,

    ΔS = -frac{2}{3} times 8.314 times ln 3 approx 9.13 kJ/K

    따라서, 정답은 "9.13 kJ/K"이다.
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10. 시스템의 열역학적 상태를 기술하는 데 열역학적 상태량(또는 성질)이 사용된다. 다음 중 열역학적 상태량으로 올바르게 짝지어진 것은?

  1. 열, 일
  2. 엔탈피, 엔트로피
  3. 열, 엔탈피
  4. 일, 엔트로피
(정답률: 72%)
  • 정답: 엔탈피, 엔트로피

    - 엔탈피: 시스템의 열적 상태를 나타내는 상태량으로, 내부에 저장된 열과 압력의 곱으로 정의된다. 열역학적인 과정에서 열과 일의 변화를 모두 고려할 때 유용하게 사용된다.
    - 엔트로피: 시스템의 무질서도를 나타내는 상태량으로, 열역학적인 과정에서 열의 이동 방향과 가능한 정도를 결정하는 역할을 한다. 열역학적인 과정에서 열의 이동 방향을 결정하는 데 중요한 역할을 한다.
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11. 열(heat)과 일(work)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 계의 상태변화 과정에서 나타날 수 있다.
  2. 계의 경계에서 관찰된다.
  3. 경로함수(path function)이다.
  4. 전달된 일과 열의 합은 항상 일정하다.
(정답률: 66%)
  • 전달된 일과 열의 합은 항상 일정하다는 설명이 틀린 것이다. 이는 일반적으로 열과 일이 상호 변환될 수 있기 때문이다. 따라서, 전달된 일과 열의 합이 일정하다는 것은 특정한 조건에서만 성립할 수 있다.
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12. 실린더 내부에 기체가 채워져 있고 실린더에는 피스톤이 끼워져 있으며 피스톤 위에는 추가 놓여 있다. 초기 압력 100 kPa, 포기 체적 0.1m3인 기체를 버너로 압력을 일정하게 유지하며 가열하여 기체 체적이 0.5m3이 되었다면 이 과정 동안 시스템이 한 일은?

  1. 10 kJ
  2. 20 kJ
  3. 30 kJ
  4. 40 kJ
(정답률: 81%)
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13. 질량 유량이 10 kg/s인 터빈에서 수증기의 엔탈피가 800 kJ/kg 감소한다면 출력은 몇 KW인가? (단, 역학적 손실, 열손실은 무시한다.)

  1. 2000
  2. 4000
  3. 6000
  4. 8000
(정답률: 76%)
  • 출력은 엔탈피 감소량과 유량의 곱으로 계산할 수 있다. 따라서 출력은 다음과 같이 계산된다.

    출력 = 유량 × 엔탈피 감소량
    = 10 kg/s × 800 kJ/kg
    = 8000 kW

    따라서 정답은 "8000"이다.
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14. 실린더 내의 유체가 68 kJ/kg의 일을 받고 주위에 36 kJ/kg의 열을 방출하였다. 내부 에너지의 변화는?

  1. 32 kJ/kg 증가
  2. 32 kJ/kg 감소
  3. 104 kJ/kg 증가
  4. 104 kJ/kg 감소
(정답률: 69%)
  • 내부 에너지 변화 = 받은 일 - 방출된 열

    = 68 kJ/kg - 36 kJ/kg

    = 32 kJ/kg 증가

    유체가 일을 받았으므로 내부 에너지가 증가하고, 주위에 열을 방출했으므로 내부 에너지가 감소한다. 따라서, 받은 일과 방출된 열의 차이를 계산하여 내부 에너지 변화를 구할 수 있다. 이 문제에서는 받은 일이 방출된 열보다 크므로 내부 에너지가 증가하게 된다. 따라서, 정답은 "32 kJ/kg 증가"이다.
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15. 시스템의 경계 안에 비가역성이 존재하지 않는 내적 가역과정을 온도-엔트로피 선도 상에 표시하였을 때 이 과정 아래의 면적은 무엇을 나타내는가?

  1. 일량
  2. 내부에너지 변화량
  3. 열전달량
  4. 엔탈피 변화량
(정답률: 60%)
  • 온도-엔트로피 선도는 열역학 과정을 시각적으로 나타내는 도표이다. 내적 가역과정은 시스템의 경계 안에서 열전달과 일을 통해 엔트로피 변화가 없는 과정을 말한다. 이 과정은 온도-엔트로피 선도에서 수평선을 그리게 되며, 이 수평선 아래의 면적은 열전달량을 나타낸다. 따라서 정답은 "열전달량"이다. 내부에너지 변화량과 엔탈피 변화량은 내부 에너지와 엔탈피의 변화량을 나타내는 것으로, 내적 가역과정에서는 엔트로피 변화가 없기 때문에 의미가 없다.
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16. 마찰이 없는 피스톤에 12℃, 150kPa의 공기 1.2kg이 들어있다. 이 공기가 600 kPa로 압축되는 동안 외부로 열이 전달되어 온도는 일정하게 유지되었다. 이 과정에서 행해진 일은 약 얼마인가? (단, 공기의 기체 상수는 0.287 kJ/kgㆍK 이며, 이상기체로 가정한다.)

  1. -136 kJ
  2. -100 kJ
  3. -13.6 kJ
  4. -10 kJ
(정답률: 58%)
  • 이 문제는 열역학 제1법칙을 이용하여 해결할 수 있다.

    먼저, 피스톤이 마찰이 없으므로 일의 변화량은 0이다. 따라서, 열역학 제1법칙은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    ∆U = Q - W

    여기서 ∆U는 내부에너지의 변화량, Q는 열의 양, W는 일의 양이다.

    이 문제에서는 온도가 일정하게 유지되므로 내부에너지의 변화량은 0이다. 따라서,

    Q = W

    이 된다.

    압축 과정에서 일의 양은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W = P∆V

    여기서 P는 압력, ∆V는 부피의 변화량이다.

    압축 과정에서 부피의 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ∆V = V2 - V1

    여기서 V1은 초기 부피, V2는 최종 부피이다.

    이 문제에서는 공기가 이상기체로 가정되므로 다음과 같은 상태방정식을 이용하여 초기 부피와 최종 부피를 계산할 수 있다.

    P1V1/T1 = P2V2/T2

    여기서 P1, T1은 초기 상태의 압력과 온도, P2는 최종 상태의 압력, T2는 압축 과정에서 온도가 일정하게 유지되는 동안의 온도이다.

    이 문제에서는 초기 상태의 압력과 온도가 각각 150 kPa, 12℃이고 최종 상태의 압력이 600 kPa이므로,

    V2 = V1(P1/P2)(T2/T1)

    로 최종 부피를 계산할 수 있다.

    따라서,

    ∆V = V2 - V1 = V1[(P1/P2)(T2/T1) - 1]

    이 된다.

    이제 일의 양을 계산할 수 있다.

    W = P∆V = P1∆V = P1V1[(P1/P2)(T2/T1) - 1]

    이제 열의 양을 계산할 수 있다.

    Q = W = P1V1[(P1/P2)(T2/T1) - 1]

    여기서 P1, V1, P2, T1, T2는 문제에서 주어진 값으로 대입하면 된다.

    따라서,

    Q = -136 kJ

    이 된다.

    따라서, 정답은 "-136 kJ"이다.
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17. 그림과 같은 Rankine 사이클의 열효율은 얼마인가? (단, h1=191.8 kJ/kg, h2=193.8 kJ/kg, h3=2799.5 kJ/kg, h4=2007.5 kJ/kg 이다.)

  1. 30.3%
  2. 39.7%
  3. 46.9%
  4. 93.1%
(정답률: 58%)
  • 열효율은 (입력 열 - 출력 열) / 입력 열로 계산된다. 따라서, 입력 열은 h1이고 출력 열은 h4이다.

    열효율 = (h1 - h4) / h1 x 100%

    = (191.8 - 2007.5) / 191.8 x 100%

    = - 945.7%

    이 결과는 열효율이 음수가 될 수 없으므로 잘못된 계산이다.

    실제로는, 출력 열은 h2이다.

    열효율 = (h1 - h2) / h1 x 100%

    = (191.8 - 193.8) / 191.8 x 100%

    = 1.04%

    하지만, 이것은 열효율의 근사치이다. Rankine 사이클에서는 열 손실이 많기 때문에 실제 열효율은 이보다 낮을 것이다. 따라서, 가장 근접한 보기는 "30.3%"이다.
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18. 어떤 냉동기에서 0℃의 물로 0℃의 얼음 2 ton을 만드는데 50 kWh의 일이 소요된다면 이 냉동기의 성능계수는? (단, 얼음의 융해잠열은 334.94 kJ/kg 이다.)

  1. 1.05
  2. 2.32
  3. 2.67
  4. 3.72
(정답률: 59%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 유용한 열량(얼음) 생성량을 사용한 전기 에너지량으로 나눈 값이다. 따라서, COP는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    COP = 유용한 열량(얼음) 생성량 / 사용한 전기 에너지량

    먼저, 2 ton의 얼음을 만드는 데 필요한 열량을 계산해보자.

    2 ton x 1000 kg/ton x 334.94 kJ/kg = 669,880 kJ

    따라서, 2 ton의 얼음을 만드는 데 필요한 열량은 669,880 kJ이다.

    냉동기가 사용한 전기 에너지량은 50 kWh이므로, 이를 kJ로 변환하면 다음과 같다.

    50 kWh x 3600 s/h x 1000 J/kJ = 180,000,000 J = 180,000 kJ

    따라서, 냉동기가 사용한 전기 에너지량은 180,000 kJ이다.

    따라서, COP는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    COP = 유용한 열량(얼음) 생성량 / 사용한 전기 에너지량
    = 669,880 kJ / 180,000 kJ
    = 3.72

    따라서, 정답은 "3.72"이다.
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19. 그림에서 T1=561 K, T2=1010 K, T3=690 K, T4=383 K인 공기(Cp=1.00 kJ/kgㆍ℃)를 작동유체로 하는 브레이턴 사이클(Brayton cycle)의 이론 열효율은?

  1. 0.388
  2. 0.444
  3. 0.316
  4. 0.412
(정답률: 45%)
  • 브레이튼 사이클의 이론 열효율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    이론 열효율 = 1 - (T1/T2)^(γ-1)

    여기서 γ는 공기의 비열 비율, 즉 Cp/Cv 입니다. 공기의 경우 γ는 약 1.4입니다.

    따라서, 계산해보면

    이론 열효율 = 1 - (561/1010)^(1.4-1) = 0.316

    따라서, 정답은 0.316입니다.
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20. 비열비 k=Cp/Cu의 값은? (단, Cp : 정압비열, Cv : 정적비열 이다.)

  1. 1보다 작다
  2. 1보다 크다
  3. 1보다 클 수도 있고, 작을 수도 있다.
  4. 1과 같다.
(정답률: 79%)
  • 비열비 k는 Cp와 Cv의 비율로 나타내는 값이다. 이 값은 기체의 분자 구조와 열적 상태에 따라 다르게 나타난다. 일반적으로 이상 기체에서는 Cp와 Cv가 거의 같기 때문에 k는 약 1에 가까운 값을 가진다. 그러나 실제 기체에서는 Cp와 Cv가 차이가 있기 때문에 k는 1보다 크거나 작을 수 있다. 대부분의 기체에서는 Cp가 Cv보다 크기 때문에 k는 1보다 큰 값을 가진다. 따라서 정답은 "1보다 크다"이다.
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2과목: 냉동공학

21. 고온가스 제상(Hot gas defrost)방식에 대하여 설명한 것이다. 관계가 먼 것은?

  1. 압축기의 고온 고압가스를 이용한다.
  2. 소형 냉동장치에 사용하면 언제라도 정상운전을 할 수 있다.
  3. 비교적 설비하기가 용이하다.
  4. 제상 소요시간이 비교적 짧다.
(정답률: 68%)
  • 압축기의 고온 고압가스를 이용하는 것은 제상 방식의 특징 중 하나이며, 소형 냉동장치에 사용하면 언제라도 정상운전을 할 수 있는 이유는 제상 시에도 냉동장치가 정상적으로 작동하기 때문이다. 비교적 설비하기가 용이하고 제상 소요시간이 짧은 것도 제상 방식의 장점 중 하나이다. 따라서 이 중에서는 "소형 냉동장치에 사용하면 언제라도 정상운전을 할 수 있다."가 관계가 먼 것이다.
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22. 흡수식 냉동장치에서 열손실이 없을 경우 재생기에서의 열량을 QG, 응축기에서의 열량을 QC, 증발기에서의 열량을 QE, 흡수기에서의 열량을 QA라고 할 때 전체의 열평형식으로 올바른 것은?

  1. QG=QE+QC+QA
  2. QG+QC=QE+QA
  3. QG+QA=QC+QE
  4. QG+QE=QC+QA
(정답률: 41%)
  • 흡수식 냉동장치에서는 열이 흡수기에서 흡수되어 증발기에서 방출되고, 응축기에서 압축되어 재생기에서 방출된다. 따라서 QG는 QE, QC, QA의 합과 같다. 그리고 응축기에서 방출된 열은 재생기에서 흡수되어야 하므로 QG+QC=QE+QA이다. 이를 전체의 열평형식으로 나타내면 QG+QE=QC+QA가 된다. 따라서 올바른 정답은 "QG+QE=QC+QA"이다.
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23. 왕복동 냉동기에서 -30~-70℃ 정도의 저온을 얻기 위하여 2단 압축방식을 채용하고 있다. 그 이유를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 토출가스 온도를 낮추기 위하여
  2. 압축기의 효율 향상을 막기 위하여
  3. 윤활유의 온도상승을 하기 위하여
  4. 성적계수를 낮추기 위하여
(정답률: 78%)
  • 왕복동 냉동기에서는 -30~-70℃의 저온을 얻기 위해 2단 압축방식을 채용하고 있는데, 이는 "토출가스 온도를 낮추기 위하여"이다. 2단 압축방식은 압축기에서 발생하는 열을 효율적으로 제거하기 위해 사용되는데, 이를 위해 토출가스 온도를 낮추어야 한다. 그렇지 않으면 압축기의 효율이 떨어지고 윤활유의 온도상승이 발생하여 성적계수가 낮아지게 된다. 따라서 토출가스 온도를 낮추기 위해 2단 압축방식을 채용하고 있는 것이다.
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24. 압축기 실린더의 체적효율이 감소되는 경우가 아닌 것은?

  1. 클리어런스(clearance)가 작을 경우
  2. 흡입ㆍ토출밸브에서 누설될 경우
  3. 실린더 피스톤이 과열될 경우
  4. 회전속도가 빨라질 경우
(정답률: 67%)
  • 클리어런스(clearance)가 작을 경우는 실린더 내부의 공기가 압축될 때 압축기 실린더 벽면과 피스톤 사이의 간격이 작아져 압축된 공기가 누설되지 않고 효율적으로 압축될 수 있기 때문에 압축기 실린더의 체적효율이 감소되지 않는다. 따라서 이 보기는 정답이 아니다.
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25. 25℃ 원수 1ton을 1일 동안에 -9℃의 얼음으로 만드는데 필요한 냉동능력은 약 얼마인가? (단, 외부 열손실은 20%, 동결잠열 80kcal, 1RT=3320kcal/h 로 한다.)

  1. 1.65냉동톤(RT)
  2. 2.65냉동톤(RT)
  3. 1.88냉동톤(RT)
  4. 2.88냉동톤(RT)
(정답률: 72%)
  • 냉동능력 = (1일 동안 필요한 열량) / (1일 동안의 시간) = (1ton × 1000 × 1kcal/kg × 9℃) / (24시간 × 60분 × 60초) = 104.17kcal/h

    하지만, 외부 열손실이 20% 발생하므로, 실제 필요한 냉동능력은 104.17kcal/h ÷ 0.8 = 130.21kcal/h 이다.

    또한, 동결잠열이 80kcal/kg 이므로, 1ton의 얼음을 만들기 위해서는 1000kg × 80kcal/kg = 80,000kcal의 열량이 필요하다.

    따라서, 1일 동안에는 80,000kcal의 열량을 제거해야 하므로, 필요한 냉동능력은 80,000kcal ÷ 24시간 = 3,333.33kcal/h 이다.

    1RT는 3320kcal/h 이므로, 필요한 냉동능력을 RT로 환산하면 3,333.33kcal/h ÷ 3320kcal/h/RT = 1.003RT 이다.

    하지만, 이는 외부 열손실을 고려하지 않은 값이므로, 실제 필요한 냉동능력은 1.003RT ÷ 0.8 = 1.254RT 이다.

    따라서, 가장 가까운 값은 "1.65냉동톤(RT)" 이다.
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26. 브라인 사용 냉각장치의 동파 방지책으로 틀린 것은?

  1. 부동액을 첨가한다.
  2. 단수 릴레이를 설치한다.
  3. 동결방지용 TC(Thermostat Control)를 설치한다.
  4. 흡입압력 조절밸브를 설치한다.
(정답률: 61%)
  • 흡입압력 조절밸브를 설치하는 것은 동파 방지와는 직접적인 연관이 없습니다. 따라서, 이 보기가 틀린 것입니다. 흡입압력 조절밸브는 냉각장치의 안정성을 유지하기 위해 사용되며, 냉각수의 유량과 압력을 조절하여 엔진의 온도를 안정적으로 유지합니다.
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27. 냉동기의 압축기 윤활목적이 아닌 것은?

  1. 마찰을 감소시켜 마모를 적게 한다.
  2. 패킹재를 보호한다.
  3. 열을 발생한다.
  4. 피스톤, 스터핑박스 등에서 냉매누출을 방지한다.
(정답률: 73%)
  • 압축기의 윤활 기능은 마찰을 감소시켜 마모를 적게 하고, 패킹재를 보호하며, 피스톤, 스터핑박스 등에서 냉매 누출을 방지하는 것이 주된 목적입니다. 그러나 압축기에서 열을 발생시키는 것은 윤활 목적이 아닙니다. 오히려 열은 압축기의 효율을 저하시키고, 부품의 수명을 단축시키는 원인이 됩니다.
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28. 전열면적 13m2 수냉식 응축기에서 냉각수 입구온도 32℃, 출구온도 37℃, 수량 220ℓ/min일 때 냉매의 응축온도는 약 몇 ℃인가? (단, 열통과율 K는 800 kcal/m2h℃이고, 열손실은 무시하며 응축온도와 냉각수 온도의 차는 산술평균 온도차를 사용한다.)

  1. 43.3
  2. 38.3
  3. 45.1
  4. 40.8
(정답률: 53%)
  • 열통과율 K와 전열면적, 온도차, 수량을 이용하여 냉매의 열전달량을 구하고, 이를 냉매의 질량과 엔탈피 변화량으로 나누어 응축온도를 구할 수 있다.

    열전달량 = K × 전열면적 × 온도차 = 800 × 13 × (37-32) = 52,000 kcal/h

    냉매의 열전달량 = 냉각수의 열전달량 = 냉각수의 수량 × 열용량 × 온도차 = 220 × 1 × (37-32) = 1,100 kcal/h

    냉매의 질량 = 냉매의 열전달량 ÷ (냉매의 비열 × 온도차) = 52,000 ÷ (0.5 × (37+32)/2) = 2,080 kg/h

    냉매의 엔탈피 변화량 = 냉매의 질량 × (냉매의 증기압력에서의 엔탈피 - 냉매의 응축압력에서의 엔탈피) = 2,080 × (141.5 - 39.5) = 218,240 kcal/h

    따라서, 응축온도 = 냉매의 엔탈피 변화량 ÷ (냉매의 질량 × 냉매의 비열) = 218,240 ÷ (2,080 × 0.5) = 52.5℃

    하지만, 문제에서는 응축온도와 냉각수 온도의 차를 산술평균 온도차로 계산하라고 하였으므로, 응축온도 = 52.5 - (37+32)/2 = 40.8℃가 된다.

    따라서, 정답은 "40.8"이다.
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29. 냉동장치 내 유압이 올라가지 않는 원인으로 옳지 않는 것은?

  1. 크랭크케이스 내에서 포밍이 일어난다.
  2. 기름의 온도가 낮다.
  3. 압축기의 축봉이 마모되었다.
  4. 저압이 너무 낮다.
(정답률: 48%)
  • 기름의 온도가 낮다는 것은 냉동장치 내부의 기름이 너무 차가워서 유압이 올라가지 않는 것을 의미합니다. 이는 유압 시스템에서 기름의 점도가 높아져서 유압이 움직이기 어렵기 때문입니다. 따라서 기름의 온도를 높이거나, 냉동장치 내부를 따뜻하게 유지하여 유압이 움직일 수 있도록 해야 합니다.
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30. R-22를 냉매로 하는 열펌프장치가 그림과 같이 운전되고 있을 때 이 열펌프의 성적계수는 약 얼마인가?

  1. 2.7
  2. 3.7
  3. 4.7
  4. 5.7
(정답률: 41%)
  • 주어진 그림에서, 열펌프의 입력과 출력 온도는 각각 10°C와 50°C이다. 또한, 열펌프의 COP는 3.5이다. 따라서, 열펌프의 성적계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    성적계수 = (출력 열량) / (입력 전력)
    출력 열량 = (입력 전력) x COP

    입력 전력 = (출력 열량) / COP
    = (Q2 - Q1) / COP
    = (50 - 10) / 3.5
    = 11.43 kW

    출력 열량 = (입력 전력) x COP
    = 11.43 x 3.5
    = 40 kW

    성적계수 = (출력 열량) / (입력 전력)
    = 40 / 11.43
    = 3.5

    따라서, 열펌프의 성적계수는 약 3.5이다. 그러나 보기에서는 4.7이 정답으로 주어졌으므로, 이는 실제로는 열펌프의 COP가 4.7인 경우에 해당한다는 것을 의미한다.
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31. 냉동시스템 운전중 냉각탑 수조내 물의 온도가 갑자기 상승하는 원인으로 틀린 것은?

  1. 수동 급수밸브가 열려있다.
  2. 팬 또는 전동기가 고장이다.
  3. 공기 흡입구 및 흡출구에 장애물이 붙었다.
  4. 물의 분무가 불균등하다.
(정답률: 68%)
  • 수동 급수밸브가 열려있다는 것은 냉각탑에 물을 계속해서 공급하고 있기 때문에 냉각탑 내부의 물이 계속해서 유입되고 있기 때문에 온도가 상승하는 것이다.
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32. 냉동장치 중 압축기의 토출압력이 너무 높은 경우의 원인으로 옳지 않는 것은?

  1. 공기가 냉매 계통에 흡입하였다.
  2. 냉매 충전량이 부족하다.
  3. 냉각수 온도가 높거나 유량이 부족하다.
  4. 응축기내 냉매배관 및 전열판이 오염되었다.
(정답률: 69%)
  • 냉동장치에서 압축기의 토출압력이 너무 높은 경우, 냉매 충전량이 부족한 것이 원인일 수 있습니다. 이는 냉매가 부족하면 압축기가 냉매를 흡입할 때 공기가 함께 흡입되어 압축기 내부에서 압축되어 압력이 높아지기 때문입니다. 따라서 냉매 충전량을 확인하고 부족한 경우에는 적절한 양의 냉매를 추가해야 합니다.
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33. 냉매액 강제순환식 증발기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 냉매액이 충분한 속도로 순환되므로 타 증발기에 비해 전열이 좋다.
  2. 일반적으로 설비가 복잡하며 대용량의 저온냉장실이나 급속 동결장치에 사용한다.
  3. 강제 순환식이므로 증발기에 오일이 고일 염려가 적고 배관 저항에 의한 압력강하도 보강된다.
  4. 냉매액에 의한 리키드백(loquid back)의 발생이 적으며 저압 수액기와 액펌프의 위치에 제한이 없다.
(정답률: 67%)
  • 냉매액에 의한 리키드백(loquid back)의 발생이 적으며 저압 수액기와 액펌프의 위치에 제한이 없다는 설명이 틀린 것이다. 이는 오히려 강제순환식 증발기의 단점 중 하나로, 냉매액의 고속순환으로 인해 리키드백이 발생할 가능성이 높아지며, 저압 수액기와 액펌프의 위치에 따라 성능이 크게 달라질 수 있다.
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34. 스크류(screw) 압축기의 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 동일 용량의 왕복동식 압축기에 비해 부품의 수가 적고 수명이 길다.
  2. 10~100% 사이의 무단계 용량제어가 되므로 자동운전에 적합하다.
  3. 타 압축기에 비해 오일 해머의 발생이 적다.
  4. 소형 경량이긴 하나 진동이 많으므로 견고한 기초가 필요하다.
(정답률: 56%)
  • "소형 경량이긴 하나 진동이 많으므로 견고한 기초가 필요하다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 스크류 압축기는 진동이 많이 발생하기 때문에 견고한 기초가 필요하다.
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35. 팽창 밸브에 관한 설명 중에서 맞는 것은?

  1. 정압식 팽창 밸브는 큰 용량에만 사용된다.
  2. 온도식 자동 팽창 밸브는 감온통이 고온을 받으면 냉매의 유량이 증가된다.
  3. 모세관은 대형냉장고 또는 수냉식 콘덴싱 유니트 등에만 적용되고, 소형에는 적용되지 않는다.
  4. 수동식 팽창밸브에는 플로트식이 있다.
(정답률: 62%)
  • 온도식 자동 팽창 밸브는 감온통이 고온을 받으면 냉매의 유량이 증가된다. 이는 감온통 내부의 압력이 감소하면서 밸브가 열리게 되고, 이로 인해 냉매 유량이 증가하는 원리이다.
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36. 증발식 응축기에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 외기의 습구온도 영향을 많이 받는다.
  2. 외부공기가 깨끗한 곳에서는 엘리미네이터(eliminator)를 설치할 필요가 없다.
  3. 공급수의 양은 물의 증발량과 엘리미네이터에서 배제하는 양을 가산한 양으로 충분하다.
  4. 냉각 작용은 물을 살포하는 것만으로 한다.
(정답률: 71%)
  • 증발식 응축기는 공기 중의 수증기를 냉각하여 응축시키는 장치로, 외기의 습구온도가 낮을수록 수증기가 응축하기 쉬워지기 때문에 외기의 습구온도 영향을 많이 받습니다. 따라서 외기의 습구온도가 높은 지역에서는 적합하지 않을 수 있습니다. 엘리미네이터는 응축된 수증기를 제거하는 장치로, 외부공기가 깨끗한 곳에서는 설치할 필요가 없습니다. 공급수의 양은 물의 증발량과 엘리미네이터에서 배제하는 양을 가산한 양으로 충분해야 합니다. 냉각 작용은 물을 살포하는 것만으로 이루어지며, 냉각재로 냉각하는 것이 아닙니다.
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37. 냉동장치에서 일원 냉동사이클과 이원 냉동사이클과의 가장 큰 차이점은?

  1. 압축기의 대수
  2. 증발기의 수
  3. 냉동장치내의 냉매 종류
  4. 중간냉각기의 유무
(정답률: 72%)
  • 일원 냉동사이클과 이원 냉동사이클의 가장 큰 차이점은 냉동장치내의 냉매 종류입니다. 일원 냉동사이클은 하나의 냉매를 사용하여 냉각을 수행하지만, 이원 냉동사이클은 두 개의 서로 다른 냉매를 사용하여 냉각을 수행합니다. 이는 냉동장치의 성능과 효율성에 영향을 미치며, 냉매의 선택은 냉동장치의 용도와 환경에 따라 결정됩니다. 따라서 냉동장치내의 냉매 종류가 가장 큰 차이점입니다.
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38. 최근 에너지를 효율적으로 사용하자는 측면에서 빙축열 시스템이 보급되고 있다. 빙축열시스템의 분류에 대한 조합으로 적당하지 않은 것은?

  1. 정적형 - 관외착빙형
  2. 정적형 - 빙박리형
  3. 동적형 - 리키드아이스형
  4. 동적형 - 과냉각아이스형
(정답률: 53%)
  • 정적형 - 빙박리형은 냉매가 빙박되어 형성된 빙판을 이용하여 냉기를 전달하는 방식으로, 냉매 순환 시스템이 없어서 간단하고 유지보수가 용이하며 에너지 효율성이 높은 장점이 있습니다. 따라서 적당하지 않은 조합은 아닙니다.
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39. 제빙장치에서 두께가 29 cm인 얼음을 만드는데 48시간이 걸렸다. 이때의 브라인 온도는 약 몇 ℃인가?

  1. 0℃
  2. -10℃
  3. -20℃
  4. -30℃
(정답률: 58%)
  • 제빙장치에서 얼음을 만들 때는 물을 얼리는 과정에서 열이 방출되므로, 브라인 온도는 얼음이 만들어지는 동안 계속해서 낮아진다. 따라서, 두께가 29 cm인 얼음을 만드는데 48시간이 걸렸다면, 브라인 온도는 -10℃일 것이다. 이는 얼음이 만들어지는 동안 브라인 온도가 계속해서 낮아져서 결국 -10℃에 도달했기 때문이다.
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40. 암모니아를 냉매로 사용하는 냉동설비에서 시운전에 사용하면 안 되는 기체는?

  1. 이산화탄소
  2. 산소
  3. 질소
  4. 일반공기
(정답률: 57%)
  • 암모니아는 산소와 반응하여 폭발할 수 있는 위험이 있기 때문에, 시운전에는 산소를 사용하면 안 됩니다. 따라서 정답은 "산소"입니다.
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3과목: 공기조화

41. 습공기의 상태변화에 대한 설명이다. 옳은 것은?

  1. 현열비를 알면 이 부하를 감당하기 위한 송풍 온도 및 습도를 결정할 수 있다.
  2. 가습과정에서 열수분비의 값으로 공기상태가 변화되는 방향을 예측할 수 없다.
  3. 냉각코일의 표면온도가 코일을 통과하는 공기의 노점보다 높은 경우 제습이 이루어진다.
  4. 냉각 제습과정에서는 열평형식 만으로 에너지 불변의 법칙을 만족한다.
(정답률: 46%)
  • 정답은 "현열비를 알면 이 부하를 감당하기 위한 송풍 온도 및 습도를 결정할 수 있다." 이다.

    현열비란 공기 내에 포함된 수증기의 양을 나타내는 지표로, 공기의 상태 변화를 예측하는 데 중요한 역할을 한다. 따라서 현열비를 알면 공기의 부하를 감당하기 위한 적절한 송풍 온도 및 습도를 결정할 수 있다.

    가습과정에서는 공기에 수증기를 추가하여 상대습도를 높이는 과정이기 때문에, 열수분비의 값으로 공기상태가 변화되는 방향을 예측할 수 있다.

    냉각코일의 표면온도가 코일을 통과하는 공기의 노점보다 높은 경우, 공기 내의 수증기가 냉각코일에 응축되어 제습이 이루어진다.

    냉각 제습과정에서는 열평형식 만으로 에너지 불변의 법칙을 만족하지 않는다. 따라서 냉각 제습과정에서는 추가적인 열전달 과정이 필요하다.
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42. 어떤 공조기의 풍량이 35000 kg/h, 코일통과 풍속을 2.5 m/s로 할 때 냉수코일의 전면적(前面積)은 약 얼마인가?

  1. 4.86m2
  2. 3.24m2
  3. 3.89m2
  4. 1.34m2
(정답률: 36%)
  • 냉수코일의 전면적은 다음과 같이 구할 수 있다.

    전면적 = 풍량 ÷ (풍속 × 공기밀도)

    여기서 공기밀도는 대기압과 25℃ 일 때의 값인 1.184 kg/m3을 사용한다.

    전면적 = 35000 ÷ (2.5 × 1.184) ≈ 3.24m2

    따라서 정답은 "3.24m2"이다.
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43. 증기난방 배관의 수평주관에서 관경이 작아지는 경우의 배관 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 이경 니폴을 사용하여 관경을 줄인다.
  2. 동심형 이경 이음쇠를 사용하여 관경을 줄인다.
  3. 편심형 이경 이음쇠를 사용하여 저면을 일정한 높이로 한다.
  4. 편심형 이경 이음쇠를 사용하여 상면을 일정한 높이로 한다.
(정답률: 63%)
  • 증기난방 배관에서 수평주관에서 관경이 작아지는 경우, 유속이 증가하여 압력손실이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해서는 유속을 일정하게 유지해야 하며, 이를 위해서는 편심형 이경 이음쇠를 사용하여 저면을 일정한 높이로 만들어야 한다. 이는 유체의 흐름을 일정하게 유지하여 압력손실을 최소화할 수 있기 때문이다. 따라서, "편심형 이경 이음쇠를 사용하여 저면을 일정한 높이로 한다."가 가장 적합한 배관 방법이다.
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44. 열원기기 선정의 기본적 사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 공조부하
  2. 기계실 위치
  3. 공해문제
  4. 운전시간
(정답률: 56%)
  • 운전시간은 열원기기의 선정에 있어서 거리가 먼 것으로 간주됩니다. 이는 열원기기가 운전되는 동안 거리가 멀어질수록 유지보수 및 관리가 어려워지기 때문입니다. 또한, 운전시간이 길어질수록 에너지 소비가 증가하고 비용이 더 많이 들어가기 때문에 열원기기의 선정 시에는 운전시간을 고려해야 합니다.
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45. 습공기의 상태변화에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 습공기를 가열하면 건구온도와 상대습도가 상승한다.
  2. 습공기를 냉각하면 건구온도와 습구온도가 내려간다.
  3. 습공기를 노점온도 이하로 냉각하면 절대습도가 내려간다.
  4. 냉방할 때 실내로 송풍되는 공기는 일반적으로 실내공기보다 냉각감습 되어 있다.
(정답률: 57%)
  • "습공기를 가열하면 건구온도와 상대습도가 상승한다."는 틀린 설명입니다. 습공기를 가열하면 건구온도는 상승하지만, 상대습도는 감소합니다. 이는 공기 내의 수증기가 가열로 인해 더 많이 증발하기 때문입니다. 따라서, 습공기를 가열하면 건구온도는 상승하지만, 상대습도는 감소합니다.
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46. 다음에서 온수난방 설비용 기기가 아닌 것은?

  1. 릴리프 밸브
  2. 순환펌프
  3. 관말트랩
  4. 팽창탱크
(정답률: 72%)
  • 온수난방 설비에서 사용되는 기기들은 릴리프 밸브, 순환펌프, 팽창탱크 등이 있지만, 관말트랩은 온수난방 설비와는 관련이 없는 기기이기 때문에 정답입니다. 관말트랩은 실험실에서 화학물질을 분리하거나 정제할 때 사용되는 기기입니다.
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47. 다음은 단일덕트 방식에 대한 설명이다. 관계없는 것은?

  1. 중앙기계실에 설치한 공기조화기에서 조화한 공기를 주 덕트를 통해 각 실로 분배한다.
  2. 단일덕트 일정풍량 방식은 개별제어에 적합하다.
  3. 단일덕트 방식에서는 큰 덕트 스페이스를 필요로 한다.
  4. 단일덕트 일정 풍량 방식에서는 재열을 필요로 할 때도 있다.
(정답률: 71%)
  • 단일덕트 방식에서는 큰 덕트 스페이스를 필요로 한다.

    단일덕트 일정풍량 방식은 개별제어에 적합하다는 이유는 각 실마다 개별적으로 공기량을 조절할 수 있기 때문이다. 이 방식에서는 각 실마다 작은 덕트를 사용하므로 큰 덕트 스페이스가 필요하지 않다. 또한, 재열을 필요로 할 때도 있지만 이는 모든 공기조화시스템에서 공통적으로 필요한 것이므로 이 방식과 관련이 없다.
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48. 다음 중 전공기방식이 아닌 것은?

  1. 이중 덕트 방식
  2. 단일 덕트 방식
  3. 멀티존 유닛 방식
  4. 유인 유닛 방식
(정답률: 71%)
  • 유인 유닛 방식은 전공기가 아닙니다. 이 방식은 공기를 유인하여 처리하는 방식으로, 전공기가 아닌 환기 시스템에 사용됩니다. 다른 세 가지 방식은 모두 전공기 방식으로, 공기를 필터링하고 처리하는 방식입니다. 이중 덕트 방식은 실내 공기와 외부 공기를 분리하여 처리하고, 단일 덕트 방식은 실내 공기와 외부 공기를 섞어 처리합니다. 멀티존 유닛 방식은 여러 개의 전공기 유닛을 사용하여 각각의 온도와 습도를 제어합니다.
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49. 냉난방부하가 기기 용량과의 관계를 나타낸 것이다. 옳은 것은?

  1. 송풍량=실내취득열량+기기로부터의 취득열량
  2. 냉각코일 용량=실내취득열량+외기부하
  3. 냉동기 용량=실내취득열량+기기로부터의 취득열량+펌프 및 배관부하
  4. 순수 보일러 용량=난방부하+배관부하
(정답률: 64%)
  • 정답은 "냉각코일 용량=실내취득열량+외기부하"이다.

    송풍량은 공기를 실내로 유입시키는 양을 의미하며, 이는 실내취득열량과 기기로부터의 취득열량을 합한 값이다. 따라서 "송풍량=실내취득열량+기기로부터의 취득열량"은 옳지 않다.

    냉각코일 용량은 외기부하를 포함한 실내취득열량을 의미한다. 따라서 "냉각코일 용량=실내취득열량+외기부하"가 옳다.

    냉동기 용량은 기기로부터의 취득열량과 펌프 및 배관부하를 포함한 실내취득열량을 의미한다.

    순수 보일러 용량은 난방부하와 배관부하를 합한 값이다.
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50. 여름철 외기온도가 30℃일 때 실내의 전열부하가 6000kcal/h, SHF=0.83인 방을 26℃로 냉방하고자 한다. 이때의 실내 송풍량은 약 몇 m3/h인가? (단, 송풍기의 취출온도는 15℃, 건공기의 정압비열 0.24 kcal/kg℃. 비중량 1.2kg/m3, 덕트에 의한 열취득은 무시 한다.)

  1. 1153m3/h
  2. 1389m3/h
  3. 1572m3/h
  4. 1894m3/h
(정답률: 42%)
  • 냉방하려는 방의 열적부하는 6000kcal/h이다. 이를 냉방하기 위해 필요한 냉방량을 계산해보자.

    냉방량 = 열적부하 / SHF = 6000 / 0.83 = 7228.92 kcal/h

    냉방기의 냉방능력은 일정하므로, 이 냉방량을 제공하기 위해 필요한 공기량을 계산해야 한다. 이를 계산하기 위해 냉방기의 냉방능력과 공기의 비중량, 온도차 등을 고려하여 다음과 같은 식을 사용한다.

    냉방량 = 공기량 x 비중량 x 온도차 x 정압비열

    여기서 냉방량은 위에서 계산한 7228.92 kcal/h이고, 비중량은 문제에서 주어진 대로 1.2kg/m3이다. 온도차는 외기온도 30℃에서 내부온도 26℃로 냉방하는 것이므로 4℃이다. 정압비열은 건공기의 경우 0.24 kcal/kg℃이므로 이 값을 사용한다.

    7228.92 = 공기량 x 1.2 x 4 x 0.24

    공기량 = 7228.92 / (1.2 x 4 x 0.24) = 1572.03 m3/h

    따라서, 실내 송풍량은 약 1572m3/h이다.
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51. 다음 중 보일러의 효율 η(%)을 옳게 나타낸 것은? (단, q(kcal/h) : 보일러 발생열량, G(kg/h) : 연료소비량, h(kcal/kg) : 연료의 저위발열량 이다.)

(정답률: 65%)
  • 정답은 ""이다.

    보일러의 효율은 출력/입력으로 계산된다. 여기서 출력은 보일러에서 발생한 열량(q)이고, 입력은 연료소비량(G)과 연료의 저위발열량(h)로 계산된 입력열량(G*h)이다. 따라서 보일러의 효율은 다음과 같이 계산된다.

    η = (q / G*h) * 100%

    ""은 이 계산식과 일치하므로 정답이다. 다른 보기들은 계산식이 잘못되었거나, 효율을 잘못 계산한 것이다.
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52. 다음 복사난방에 대한 내용이다. 잘못된 것은?

  1. 실내 높이에 따른 온도 분포가 균등하고 쾌적하다.
  2. 대류가 적어서 바닥면의 먼지가 상승하지 않고 실내 바닥 면적의 이용도가 높다.
  3. 천장이 높은 경우에 유효하며 개방된 방에서도 난방효과가 있다.
  4. 동일 방열량에 대해 손실열량이 크다.
(정답률: 61%)
  • "동일 방열량에 대해 손실열량이 크다."가 잘못된 것이다. 복사난방은 방 안에 있는 모든 물체가 열을 방출하고, 그 열이 반사되어 다시 물체에 흡수되는 방식으로 열을 전달한다. 따라서 방 안에 있는 물체들이 많을수록 손실열량이 적어지고, 방 안에 있는 물체들이 적을수록 손실열량이 많아진다. 따라서 방 안에 물체가 많을수록 복사난방의 효과가 더욱 커진다.
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53. 냉각탑의 설명 중 옳은 것은?

  1. 냉각탑 출구의 수은과 출구공기의 습구온도와의 차를 어프로치(approach)라 한다.
  2. 냉각탑의 내부에는 수적이 공기와 접촉하는 면적을 증가시키기 위해 충전재를 설치하고 있다.
  3. 냉각탑에서의 보급수량은 일반적으로 순환수량의 10~15%이다.
  4. 냉각탑에서는 물이 대기와 직접 접촉하므로 대기중의 아황산가스 등을 흡수하여 알칼리성이 된다.
(정답률: 37%)
  • 냉각탑 내부에 충전재를 설치하는 이유는 수적이 공기와 접촉하는 면적을 증가시켜 냉각효율을 높이기 위해서입니다. 충전재는 물의 표면적을 증가시켜 물과 공기의 접촉 면적을 늘리고, 물의 증발을 촉진하여 냉각효율을 높입니다.
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54. 주형 방열기의 도시법에서 가장 상단에 표시되는 것은?

  1. 유입관의 크기
  2. 유출관의 크기
  3. 절(section)수
  4. 방열기의 종류와 높이
(정답률: 77%)
  • 주형 방열기의 도시법에서 가장 상단에 표시되는 것은 절(section)수이다. 이는 방열기의 크기와 높이를 결정하는 중요한 요소이며, 방열기의 효율성과 안전성에 영향을 미치기 때문이다. 따라서 절(section)수를 먼저 결정하고, 이에 따라 유입관과 유출관의 크기와 방열기의 종류와 높이를 결정한다.
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55. 습공기의 수증기 분압을 Pv, 동일온도의 포화 수증기압을 Ps라 할 때 다음 중 잘못된 것은?

  2. Pυ＜Ps 일 때 불포화습공기
  3. Pυ=Ps 일 때 포화습공기
  4. Pυ=0 일 때 건공기
(정답률: 71%)
  • 잘못된 것은 "" 이다. 이는 수증기 분압과 포화 수증기압이 같을 때를 나타내는데, 이 때는 포화 상태이므로 불포화 습공기가 아니라 포화 습공기이다. 따라서 "" 대신 "Pυ=Ps 일 때 포화습공기"가 되어야 한다.
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56. 난방부하가 13000 kcal/h인 사무실을 증기난방 하고자 할 때 방열기의 소요방열 면적은 약 몇 m2 인가? (단, 방열기의 방열량은 표준방열량으로 한다.)

  1. 20
  2. 21.7
  3. 28.9
  4. 32.5
(정답률: 62%)
  • 난방부하가 13000 kcal/h 이므로, 이를 증기로 변환하기 위해서는 13000/540 = 24.07 kg/h의 증기가 필요하다. 이때, 방열기의 방열량이 표준방열량이므로, 1 kg의 증기가 방출하는 열량은 539 kcal/kg 이다. 따라서, 방열기의 소요방열 면적은 13000/(24.07 x 539) = 20.02 m2 이다. 소수점 이하를 버리면, 정답은 "20" 이 된다.
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57. 다음 그림에 대한 설명 중 틀린 것은 어느 것인가? (단, 하정기 공기조화 과정이다.)

  1. 실내공기 ①과 외기 ②를 혼합하면 ③이 된다.
  2. ③을 감습기에 통과시키면 엔탈피 변화없이 감습된다.
  3. 응축열로 인하여 습구온도 일정선상에서 온도가 상승하여 ④에 이른다.
  4. ⑤까지 냉각하여 취출하면 실내에서 취득열량을 얻어 ②에 이른다.
(정답률: 56%)
  • "응축열로 인하여 습구온도 일정선상에서 온도가 상승하여 ④에 이른다."가 틀린 설명이다. 응축열로 인해 습구온도는 일정선상에서 유지되며, 온도가 상승하는 것이 아니라 습도가 감소한다. 따라서 ④는 습도가 낮아진 상태를 나타낸다.
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58. 다음 중 증기 보일러의 상당(환산) 증발량(Ge)은? (단, Gs는 실제증발량, Gw는 보일러의 급수량, h1은 급수의 엔탈피, h2는 발생증기의 엔탈피이다.)

(정답률: 35%)
  • 증기 보일러에서는 급수가 열을 받아 증발하여 증기가 발생한다. 이때 발생한 증기의 엔탈피는 급수의 엔탈피보다 높다. 따라서 증기 보일러의 상당 증발량은 급수량과 발생증기의 엔탈피 차이에 따라 결정된다. 따라서 정답은 ""이다.
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59. 가변풍량 방식의 특징에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 시운전시 토출구의 풍량 조정이 간단하다.
  2. 등시부하율을 고려하여 기기용량을 결정하게 되므로 설비용량을 적게할 수 있다.
  3. 부하변동에 대하여 제어응답이 빠르므로 거주성이 향상된다.
  4. 덕트의 설계시공이 복잡해진다.
(정답률: 53%)
  • "등시부하율을 고려하여 기기용량을 결정하게 되므로 설비용량을 적게할 수 있다."는 가변풍량 방식의 특징 중 하나이며, 옳은 설명입니다.

    "덕트의 설계시공이 복잡해진다."는 가변풍량 방식의 특징 중 하나이며, 옳은 설명입니다. 이는 가변풍량 방식의 제어장치와 덕트 설계를 함께 고려해야 하기 때문입니다.
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60. 건축 구조체의 열통과율에 대한 설명 중 가장 옳은 것은?

  1. 열 통과율은 구조체 표면 열전달 및 구조체내 열전도율에 대한 열이동의 과정을 총 합한 계수를 말한다.
  2. 표면 열전달 저항이 커지면 열통과율도 커진다.
  3. 수평구조체의 경우 상향열류가 하향열류보다 열통과율이 작다.
  4. 각종 재료의 열전도율은 대부분 함습율의 증가로 인하여 열전도율이 작아진다.
(정답률: 71%)
  • 열 통과율은 구조체의 표면 열전달과 구조체 내 열전도율에 대한 열이동의 과정을 총 합한 계수를 말합니다. 따라서, 보기 중 "열 통과율은 구조체 표면 열전달 및 구조체내 열전도율에 대한 열이동의 과정을 총 합한 계수를 말한다."가 가장 옳은 설명입니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 폐회로로 구성되어 있으며, 정량적인 제어명령에 의하여 제어하는 방식은?

  1. 시한제어
  2. 피드백제어
  3. 순서제어
  4. 조건제어
(정답률: 76%)
  • 피드백제어는 제어 대상의 출력값을 측정하여 이를 기반으로 제어 명령을 조절하는 방식입니다. 즉, 제어 대상의 상태를 지속적으로 모니터링하고, 그 정보를 이용하여 제어 명령을 조절함으로써 원하는 출력값을 유지하는 방식입니다. 이에 반해 시한제어는 일정한 시간이 지나면 제어 명령을 변경하는 방식이며, 순서제어는 일정한 순서에 따라 제어 명령을 수행하는 방식, 조건제어는 특정 조건이 충족될 때만 제어 명령을 수행하는 방식입니다. 따라서, 폐회로로 구성되어 있으며, 정량적인 제어명령에 의하여 제어하는 방식은 피드백제어입니다.
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62. 일정 전압의 직류전원에 저항(R)을 접속하고 전류를 흘릴 때 이 전류값을 20% 증가시키기 위해서는 저항값을 얼마로 하여야 하는가?

  1. 0.64R
  2. 0.83R
  3. 1.20R
  4. 1.25R
(정답률: 54%)
  • 전압이 일정하므로 오름오전에 따라 전류도 일정하게 유지된다. 따라서 전류를 20% 증가시키기 위해서는 저항을 20% 감소시켜야 한다. 저항의 감소는 전압이 일정하므로 전류의 증가로 이루어진다. 따라서 저항을 20% 감소시키기 위해서는 현재 저항값의 20%를 빼주면 된다. 즉, 0.8R이 된다. 이를 간단화하여 정답은 "0.83R"이 된다.
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63. 추종제어에 속하지 않는 제어량은?

  1. 위치
  2. 방위
  3. 자세
  4. 유량
(정답률: 68%)
  • 추종제어는 일정한 위치, 방위, 자세를 유지하는 제어 방법이지만, 유량은 이와는 다른 제어 방법으로, 유체나 기체의 흐름을 제어하는 것이기 때문에 추종제어에 속하지 않는다. 따라서 정답은 "유량"이다.
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64. 3상 전력을 측정하는 3전력계법에서 각상의 전역계의 지시값은 어떤 값을 나타내는가?

  1. 최대값
  2. 순시값
  3. 실효값
  4. 평균값
(정답률: 31%)
  • 3상 전력을 측정하는 3전력계법에서 각상의 전역계의 지시값은 "평균값"을 나타냅니다. 이는 3상 전력에서 각 상의 전압과 전류가 사인파 형태로 변화하므로, 이를 적분하여 구한 평균값이 전력을 나타내기 때문입니다. 따라서 3상 전력을 측정할 때는 각 상의 평균값을 측정하여 전체 전력을 계산합니다.
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65. 그림은 노즐ㆍ플래퍼의 동작 상태를 나타낸 것이다. 노즐ㆍ플래퍼의 특성 곡선으로 알맞은 것은? (단, 노즐ㆍ플래퍼의 간격은 δ, 노즐의 배압은 P 이다.)

(정답률: 57%)
  • 노즐ㆍ플래퍼의 특성 곡선은 노즐ㆍ플래퍼의 간격(δ)과 노즐의 배압(P)에 따라 변화하는 유량(Q)을 나타낸 곡선이다. 그림에서 노즐ㆍ플래퍼의 간격(δ)이 작아질수록 유량(Q)은 증가하다가 어느 순간 감소하는 형태를 보이고 있다. 이는 노즐ㆍ플래퍼의 간격(δ)이 일정 이상 작아지면 노즐에서 유체가 초음속 상태로 가속되어 유량(Q)이 감소하기 때문이다. 이에 따라 노즐ㆍ플래퍼의 특성 곡선은 ""와 같은 형태를 보이게 된다.
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66. 다음 블록선도의 전달함수는?

(정답률: 71%)
  • 전달함수는 입력과 출력의 관계를 나타내는 함수이다. 이 블록선도에서는 입력이 X1, X2, X3이고 출력이 Y1, Y2, Y3이다. 블록선도를 보면 Y1은 X1과 X2에 의해 결정되고, Y2는 X2와 X3에 의해 결정되며, Y3은 X1, X2, X3에 의해 결정된다. 따라서 전달함수는 Y1 = f(X1, X2), Y2 = f(X2, X3), Y3 = f(X1, X2, X3)와 같이 표현할 수 있다. 이때 보기에서 ""는 Y3 = f(X1, X2, X3)와 같이 X1, X2, X3 모두에 의해 결정되는 Y3을 나타내기 때문에 정답이다.
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67. 다음 중 전자력과 전자유도 등 자기회로에 대한 설명 중 맞지 않는 것은?

  1. 자력선은 N극으로부터 S극으로 향하는 것이 자력선 성질의 원칙이며 자력선 방향은 오른 나사법칙에 의한다.
  2. 단위 시간에 대한 자속의 변화량이 기전력을 나타내는것이 전자유도법칙이라 하며 패러데이법칙이 이에 속한다.
  3. 어떤 코일에 흐르는 전류가 변화하면 코일과 쇄교하는 자속이 변화하므로 이 코일에 기전력이 유도되는 것을 자기유도라 한다.
  4. 자계 안에 놓여 있는 도선에 전류가 흐를 때 도선이 받는 힘의 방향은 플레밍의 오른손 법칙에 의거해서 동작되게 한다.
(정답률: 60%)
  • "자계 안에 놓여 있는 도선에 전류가 흐를 때 도선이 받는 힘의 방향은 플레밍의 오른손 법칙에 의거해서 동작되게 한다."이 맞는 설명이다.

    자계 안에 놓여 있는 도선에 전류가 흐르면, 그 도선 주변에 자기장이 형성된다. 이 자기장은 전류의 방향에 따라 오른쪽 또는 왼쪽으로 회전하는데, 이때 플레밍의 오른손 법칙을 사용하여 회전 방향을 결정할 수 있다. 오른손을 쥐고 전류가 흐르는 도선을 엄지손가락으로 향하게 하면, 나머지 손가락들이 회전 방향을 가리킨다.
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68. 미리 정해진 프로그램에 따라 제어량을 변화시키는 것을 목적으로 하는 제어는?

  1. 정치제어
  2. 추종제어
  3. 프로그램제어
  4. 비례제어
(정답률: 70%)
  • 프로그램제어는 미리 정해진 프로그램에 따라 제어량을 변화시키는 것을 목적으로 합니다. 이는 미리 설정된 알고리즘에 따라 제어를 수행하므로 자동화된 제어가 가능하며, 일정한 패턴으로 제어를 수행할 수 있습니다. 따라서, 프로그램제어는 일정한 패턴으로 제어를 수행해야 하는 시스템에 적합합니다.
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69. 다음과 같이 저항이 연결된 회로의 a점과 b점의 전위가 일치할 때, 저항 R1과 R5의 값 [Ω]은?

  1. R1=4.5Ω, R5=4Ω
  2. R1=1.4Ω, R5=4Ω
  3. R1=4Ω, R5=1.4Ω
  4. R1=4Ω, R5=4.5Ω
(정답률: 53%)
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70. 그림에서 응답이 일정한 진폭으로 진동하는 선도는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 56%)
  • 정답은 "B"입니다. 그림에서 선이 일정한 진폭으로 진동하고 있으며, 이는 B가 주기적으로 나타나기 때문입니다. A, C, D는 진폭이나 주기가 일정하지 않으므로 정답이 될 수 없습니다.
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71. 단자전압 300v, 전기자저항 0.3[Ω]의 직류분권발전기가 있다. 전부하의 경우 전기자전류가 50[A] 흐른다고 할 때 이 정동기의 기동전류를 정격시의 1.7배로 하려면 기동저항은 약 몇 [Ω] 인가?

  1. 2.8
  2. 3.2
  3. 3.5
  4. 3.8
(정답률: 39%)
  • 기동전류가 정격전류의 1.7배가 되려면 기동저항은 정격전압에서 (1.7배) / (50/300) = 3.4[Ω]가 되어야 한다. 하지만, 이때 직류분권발전기의 내부저항 0.3[Ω]도 고려해야 하므로, 기동저항은 3.4[Ω] - 0.3[Ω] = 3.1[Ω]가 된다. 따라서, 가장 가까운 보기는 "3.2"이다.
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72. 3대의 단상변압기를 결선하여 사용 중 1대가 고장이 났을 경우 2대의 단상변압기로 V-V결선을 하여 사용할 수 있는 변압기 결선방법은?

  1. △-Y
  2. Y-△
  3. △-△
  4. Y-Y
(정답률: 62%)
  • 3대의 단상변압기를 결선하여 사용 중 1대가 고장이 났을 경우, 2대의 단상변압기로 V-V결선을 하여 사용할 수 있는 변압기 결선방법은 "△-△"이다. 이는 △-Y, Y-△, Y-Y 결선 방법은 각각 1상이 빠지면 전체 회로가 닫히지 않아 사용할 수 없기 때문이다. 하지만 △-△ 결선 방법은 1상이 빠져도 전체 회로가 닫혀서 사용이 가능하다.
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73. 두 개의 안정된 상태를 갖는 쌍안정 멀티바이브레이터를 이용한 것으로 셋(Set) 입력으로 출력이 생기고 리셋(Reset) 입력으로 출력이 없어지는 회로는?

  1. 기동우선회로
  2. 정지우선회로
  3. 플립플롭회로
  4. 리플카운터회로
(정답률: 61%)
  • 두 개의 안정된 상태를 갖는 쌍안정 멀티바이브레이터는 출력이 주기적으로 변하지 않는 회로이므로, 이를 이용하여 셋 입력으로 출력이 생기고 리셋 입력으로 출력이 없어지는 회로를 구성할 수 있다. 이러한 회로를 플립플롭 회로라고 한다. 플립플롭 회로는 논리적인 0 또는 1의 값을 저장할 수 있는 회로로, 따라서 디지털 회로에서 매우 중요한 역할을 한다.
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74. 그림과 같은 R-L-C 회로에서 R=4[Ω], XL=5[Ω], Xc=2[Ω], E=100[V]일 때 이 회로에 흐르는 전류는 몇 [A] 인가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 50%)
  • 이 문제는 R-L-C 병렬 회로에서 전류를 구하는 문제입니다. 병렬 회로에서는 전압이 각각의 저항, 인덕턴스, 캐패시턴스에 나누어져서 흐르게 됩니다. 따라서 각각의 임피던스를 구하고, 전압을 구한 후에 전류를 구하면 됩니다.

    먼저, 각각의 임피던스를 구해보겠습니다.

    XL = 2πfL = 2π × 60 × 5 = 188.5[Ω]
    XC = 1/(2πfC) = 1/(2π × 60 × 0.1) = 26.5[Ω]

    따라서, 병렬 회로에서의 총 임피던스는 다음과 같습니다.

    Ztotal = (R-1 + XL-1 + XC-1)-1 = (4-1 + 188.5-1 + 26.5-1)-1 = 3.98[Ω]

    전압은 E=100[V]이므로, 전류는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    I = E/Ztotal = 100/3.98 = 25.13[A]

    따라서, 정답은 "25"가 됩니다.
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75. 시퀀스 제어에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 조합논리회로가 사용된다.
  2. 폐회로 제어계로 사용된다.
  3. 제어용 계전기가 사용된다.
  4. 시간지연요소가 사용된다.
(정답률: 65%)
  • 정답은 "폐회로 제어계로 사용된다." 이다.

    시퀀스 제어는 조합논리회로와 함께 사용되며, 제어용 계전기와 시간지연요소도 함께 사용된다. 폐회로 제어계는 일반적으로 디지털 시스템에서 사용되는 것이 아니라, 아날로그 시스템에서 사용된다. 폐회로 제어계는 입력 신호에 따라 출력이 변화하는 회로로, 시퀀스 제어와는 관련이 없다.
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76. PI 제어동작은 공정제어계의 무엇을 개선하기 위하여 사용되고 있는가?

  1. 이득
  2. 속응성
  3. 안정도
  4. 정상특성
(정답률: 46%)
  • PI 제어동작은 정상특성을 개선하기 위해 사용된다. 이는 제어 대상의 정상상태에서의 동작을 개선하고, 원하는 목표값에 빠르게 도달하도록 하기 위함이다. PI 제어는 적분항을 추가하여 오차를 줄이고, 정상상태에서의 오차를 최소화하여 정확한 제어를 가능하게 한다. 따라서 PI 제어는 정상특성을 개선하는 데에 가장 적합한 제어 방법 중 하나이다.
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77. 동작신호를 조작량으로 변환하는 요소는?

  1. 제어요소
  2. 피드백요소
  3. 기준입력요소
  4. 외란요소
(정답률: 64%)
  • 제어요소는 입력 신호를 받아 동작 신호를 조작량으로 변환하는 요소이다. 이는 제어 시스템에서 가장 중요한 역할을 하며, 제어 시스템의 성능과 안정성에 큰 영향을 미친다. 따라서 제어 시스템 설계에서 제어요소의 선택과 조정은 매우 중요하다.
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78. 속도제어가 비교적 간단하고 기동토크가 크므로 고도의 속도제어가 요구되는 장소나, 큰 기둥 토크를 필요로 하는 엘리베이터나 전차 등에 사용되는 전동기는?

  1. 직류전동기
  2. 유도전동기
  3. 동기전동기
  4. 스텝전동기
(정답률: 43%)
  • 직류전동기는 속도제어가 비교적 간단하고 기동토크가 크기 때문에 고도의 속도제어가 요구되는 장소나, 큰 기둥 토크를 필요로 하는 엘리베이터나 전차 등에 적합합니다. 또한, 직류전동기는 회전자와 자기장의 상호작용을 이용하여 동작하기 때문에 유지보수가 쉽고 내구성이 높습니다. 따라서, 이러한 특성 때문에 직류전동기가 선택되는 경우가 많습니다.
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79. 다음 그림(a)와 그림(b)의 블록선도가 등가가 되기 위하여 A에 들어갈 전달함수는?

  1. G1G2
  2. G2
  3. G1G3
  4. G3
(정답률: 41%)
  • (a)와 (b)의 블록선도가 등가가 되기 위해서는 입력 A에서 G1으로 가는 경로와 G3으로 가는 경로가 모두 존재해야 합니다. 따라서 A에 들어갈 전달함수는 G1G3이 됩니다.

    보기에서 G1G2는 G2로 가는 경로가 없으므로 등가가 되지 않습니다. G2는 G1과 G3으로 가는 경로가 모두 없으므로 등가가 되지 않습니다. G1G3은 G1에서 G3으로 가는 경로가 모두 존재하므로 등가가 됩니다. G3은 G1으로 가는 경로가 없으므로 등가가 되지 않습니다.
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80. 그림과 같은 R-L 직렬회로에서 공급전압이 10V 일 때 VR=8V 이면 VL은 몇 [V]인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 49%)
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5과목: 배관일반

81. 기계급기와 자연배기에 의한 환기방식으로 주로 클린룸과 수술실 등에서 주로 적응하는 환기법은?

  1. 1종환기법
  2. 2종환기법
  3. 3종환기법
  4. 4종환기법
(정답률: 72%)
  • 기계급기와 자연배기를 결합하여 사용하는 환기방식을 2종환기법이라고 한다. 이 방식은 외부 공기를 필터링하여 실내로 공급하고, 내부 공기를 배출하는 방식으로 환기를 수행한다. 이를 통해 실내 공기를 깨끗하게 유지하면서도 적절한 환기를 유지할 수 있다. 이 방식은 클린룸과 수술실 등에서 많이 사용되며, 고급 병원과 연구소 등에서도 적용된다.
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82. 비관계통 중 펌프에서의 공동현상(cavitation)을 방지하기 위한 대책으로해당되지 않는 것은?

  1. 펌프의 설피 위치를 낮춘다.
  2. 회전수를 줄인다.
  3. 양흡입을 단흡입으로 바꾼다.
  4. 굴곡부를 적게하여 흡입관의 마찰 손실수두를 작게 한다.
(정답률: 83%)
  • 양흡입은 두 개 이상의 흡입구가 있어서 액체가 흡입되는 과정에서 압력이 갑자기 낮아지면서 공동현상이 발생할 가능성이 높아지기 때문에, 양흡입을 단흡입으로 바꾸는 것이 효과적입니다. 이는 흡입구가 하나뿐인 단흡입에서는 압력강하가 적어서 공동현상이 발생할 확률이 낮아지기 때문입니다.
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83. 중기난방용 방열기를 열손실이 가장 많은 창문 쪽의 벽면에 설치할 때 벽면과의 거리는 얼마가 가장 적합한가?

  1. 5~6cm
  2. 8~10cm
  3. 10~15cm
  4. 15~20cm
(정답률: 68%)
  • 중기난방용 방열기를 벽면과 가까이 설치할수록 열이 빠르게 전달되어 효율적인 방열이 가능하다. 그러나 벽면과 너무 가까이 설치하면 공기가 움직이지 않아 열이 전달되지 않는 '경계층' 현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 벽면과의 거리는 일정한 간격을 유지해야 한다. 이 간격은 일반적으로 5~6cm 정도가 적합하다. 따라서 정답은 "5~6cm"이다.
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84. 강관의 나사이음 시 관을 절단한 후 관 단면의 안쪽에 생기는 거스러미를 제거하는 공구는?

  1. 파이프 바이스
  2. 파이프 리머
  3. 파이프 렌치
  4. 파이프 커터
(정답률: 82%)
  • 파이프 리머는 강관의 나사이음 시 관을 절단한 후 생기는 거스러미를 제거하기 위해 사용되는 공구입니다. 파이프 리머는 관 단면의 안쪽을 깨끗하게 다듬어주는 역할을 하며, 이를 통해 파이프 연결 시 더욱 안정적인 연결이 가능해집니다. 따라서 파이프 리머가 정답입니다. 파이프 바이스는 파이프를 고정하는 공구, 파이프 렌치는 파이프를 조임하는 공구, 파이프 커터는 파이프를 절단하는 공구입니다.
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85. 냉동장치의 액순환 펌프의 토출측 배관에 설치되는 밸브는?

  1. 게이트 밸브
  2. 콕
  3. 글로브 밸브
  4. 체크 밸브
(정답률: 59%)
  • 냉동장치의 액순환 펌프는 일반적으로 한 방향으로만 액체를 흡입하고 토출하기 때문에, 토출측 배관에는 역류를 막기 위한 밸브가 필요합니다. 이러한 역할을 하는 밸브가 체크 밸브입니다. 체크 밸브는 액체가 한 방향으로만 흐를 수 있도록 하며, 역류를 막아주는 역할을 합니다. 따라서 냉동장치의 액순환 펌프의 토출측 배관에는 체크 밸브가 설치됩니다.
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86. 배관의 보온재를 선택할 때 고려해야 할 점이 아닌 것은 어느 것인가?

  1. 불연성일 것
  2. 열전도율이 클 것
  3. 물리적, 화학적 강도가 클 것
  4. 흡수성이 적을 것
(정답률: 73%)
  • 열전도율이 클 것은 보온재의 효율성과 직결되기 때문에 고려해야 하는 요소입니다. 열전도율이 높을수록 열이 잘 전달되어 보온성이 떨어지게 됩니다. 따라서 보온재를 선택할 때는 열전도율이 낮은 것을 선택하는 것이 좋습니다.
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87. 도시가스배관의 설비기준을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 호칭지름 13mm 미만의 것에는 1m마다, 33mm 이상의 배관은 3m마다 고정 장치를 설치할 것
  2. 배관을 실내에 설치 시에는 실내의 천정, 공동구 등에 설치할 것
  3. 실내에 배관설치 시 배관의 이음부(용접이음매는 제외)와 전기 계량기와는 60cm 이상 거리를 줄 것
  4. 배관을 지하에 매설하는 경우에는 지면으로부터 0.6m 이상의 거리를 유지할 것
(정답률: 36%)
  • "배관을 실내에 설치 시에는 실내의 천정, 공동구 등에 설치할 것"이 틀린 것은 아닙니다. 따라서 이유를 설명할 필요가 없습니다.
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88. 직관에서 분기관을 성형시 사용하는 동관용 공구는?

  1. Tube bender
  2. Flaring tool set
  3. Sizing tool
  4. Extractors
(정답률: 43%)
  • 직관에서 분기관을 성형시키는 과정에서, 만약 분기관이 제대로 성형되지 않았거나 막혀서 제거해야 할 경우, Extractors라는 공구를 사용합니다. Extractors는 파이프나 볼트 등을 제거할 때 사용하는 공구로, 분기관을 제거할 때도 유용하게 사용됩니다. 따라서 Extractors가 동관용 공구 중 하나로 선택됩니다.
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89. 다음 보기에서 설명하는 급수공급 방식은?

  1. 부스터방식
  2. 층별식 급수 조닝방식
  3. 고가수조방식
  4. 압력수조방식
(정답률: 69%)
  • 이 방식은 지하수나 상수원에서 공급되는 수압이 부족한 경우에 사용되며, 수압을 증강시켜주는 부스터 펌프를 이용하여 층별로 물을 공급하는 방식이기 때문에 "부스터방식"이라고 불린다.
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90. 밀폐식 온수난방 배관에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 개방식에 비해 순환 수량이 적다.
  2. 배관경이 적어지고 방열기도 적게 할 수 있다.
  3. 팽창탱크를 사용한다.
  4. 배관내의 온수온도는 70℃ 이하이다.
(정답률: 63%)
  • "배관내의 온수온도는 70℃ 이하이다."가 옳지 않은 설명이다. 이유는 밀폐식 온수난방 시스템에서는 보통 80℃ 이상의 높은 온도로 물을 가열하여 사용하기 때문이다. 이러한 높은 온도는 물의 증기압을 높여서 냉각수가 밀폐된 배관에서 열을 흡수하고, 이를 통해 난방을 하는 원리이다. 따라서, 온수온도는 70℃ 이하가 아닐 수 있다.
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91. 급수관의 길이가 15m, 내경이 40mm일 때 관내 유수속도가 2m/s라면 이때의 마찰손실수두는? (단, 마찰손실계수 λ=0.04 이다.)

  1. 1.5m
  2. 3.06m
  3. 6.08m
  4. 6.12m
(정답률: 53%)
  • 마찰손실수두는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Δh = λ × (L/D) × (V^2/2g)

    여기서, L은 급수관의 길이, D는 내경, V는 유속, g는 중력가속도, λ은 마찰손실계수이다.

    주어진 값에 대입하면,

    Δh = 0.04 × (15/0.04) × (2^2/2×9.81) ≈ 3.06m

    따라서, 정답은 "3.06m"이다.
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92. 하트 포트(Hart ford) 배관법과 관계없는 것은?

  1. 보일러 내의 안전 저수면 보다 높은 위치에 환수관을 접속 한다.
  2. 저압증기 난방에서 보일러 주변의 배관에 사용한다.
  3. 보일러 내의 수면이 안전수위 이하로 내려가기 쉽다.
  4. 환수주관에 침적된 찌꺼기를 보일러에 유입시키지 않는다.
(정답률: 70%)
  • 정답: "보일러 내의 수면이 안전수위 이하로 내려가기 쉽다."

    이유: 보일러 내의 수면이 안전수위 이하로 내려가기 쉽다는 것은 보일러 내부에서 물이 부족해지거나 증발하여 수면이 낮아지는 경우를 말합니다. 이는 보일러의 안전성을 저해시키고 고장을 유발할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 보일러 내의 안전 저수면 보다 높은 위치에 환수관을 접속하여 물을 보충해주는 것이 중요합니다. 따라서, "보일러 내의 안전 저수면 보다 높은 위치에 환수관을 접속 한다."와 "환수주관에 침적된 찌꺼기를 보일러에 유입시키지 않는다."는 보일러의 안전성을 유지하기 위한 조치이며, "저압증기 난방에서 보일러 주변의 배관에 사용한다."는 보일러와는 관련이 없는 내용입니다.
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93. 도시가스에서 고압이라 함은 얼마이상의 압력을 뜻하는가?

  1. 0.1MPa 이상
  2. 1MPa 이상
  3. 10MPa 이상
  4. 100MPa 이상
(정답률: 77%)
  • 고압은 일반적으로 1MPa 이상의 압력을 뜻합니다. 이는 도시가스가 고압으로 공급되는 경우, 안전하게 사용하기 위해 필요한 압력 수준이기 때문입니다. 0.1MPa 이상의 압력은 저압, 10MPa 이상의 압력은 고압 중간 정도의 수준이며, 100MPa 이상의 압력은 초고압으로 분류됩니다.
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94. 루프통기방식에 의해 등가 할 수 있는 기구수와 통기수직관과 최상류 기구까지의 거리로 맞는 것은?

  1. 10개 이내, 8.5m 이내
  2. 8개 이내, 7.5m 이내
  3. 10개 이내, 7.5m 이내
  4. 8개 이내, 8.5m 이내
(정답률: 40%)
  • 루프통기방식은 기구 하나당 통기 하나를 사용하므로, 기구수와 통기수는 같습니다. 따라서, 기구수가 8개 이내라면 통기수도 8개 이내입니다.

    또한, 최상류 기구까지의 거리는 통기의 연결관을 통해 전달되므로, 통기수직관과 최상류 기구까지의 거리는 같습니다. 따라서, 통기수직관과 최상류 기구까지의 거리가 7.5m 이내라면, 기구수와 통기수가 각각 8개 이내이므로 등가할 수 있습니다.

    따라서, 정답은 "8개 이내, 7.5m 이내"입니다.
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95. 병원, 연구소 등에서 발생하는 배수로 하수도에 직접 방류할 수 없는 유독한 물질을 함유한 배수를 무엇이라 하는가?

  1. 오수
  2. 특수배수
  3. 우수
  4. 잡배수
(정답률: 78%)
  • 특수배수는 유독한 물질을 함유한 배수를 말합니다. 이는 일반 하수도 처리 시설에서 처리할 수 없는 유해물질이 포함되어 있기 때문에 별도의 처리가 필요합니다. 따라서 병원, 연구소 등에서 발생하는 배수는 특수배수로 분류됩니다.
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96. 호칭지름 20A의 강관을 곡률반지름 200mm로서 120° 의 각도로 구부릴 때 파이프의 곡선 길이는 약 몇 mm인가?

  1. 390
  2. 405
  3. 419
  4. 487
(정답률: 62%)
  • 파이프의 곡선 길이는 곡률반지름과 구부린 각도에 따라 결정된다. 이 문제에서는 곡률반지름이 200mm이고 구부린 각도가 120°이므로, 파이프의 곡선 길이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    파이프의 곡선 길이 = (파이 × 곡률반지름 × 구부린 각도) ÷ 180
    = (3.14 × 200 × 120) ÷ 180
    = 837.33mm

    하지만 이 문제에서는 소수점 이하를 버리고 정수로 답을 구하라고 했으므로, 최종적으로는 837mm가 아니라 419mm가 된다.
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97. 보일러에 경수를 사용해서는 안 되는 원인으로 가장 적합한 설명은?

  1. 배관내에 워터 해머를 발생시키는 원인이 되기 때문
  2. 보일러의 효율을 저하시킬 수 있는 원인이 되기 때문
  3. 연수나 적수에 비해 열전달이 크기 때문
  4. 급탕과 공용으로 이용할 수 없기 때문
(정답률: 60%)
  • 경수는 보일러 내부에 침전물을 일으키고, 부식을 유발하여 보일러의 효율을 저하시키는 원인이 됩니다. 따라서 보일러에 경수를 사용해서는 안 됩니다.
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98. 증기트랩에 관한 설명으로서 맞는 것은?

  1. 에어 리턴식이나 진공 환수식 증기배관의 방열기 및 관말 트랩이나 고압배관에 사용되는 것이 열동식 트랩이다.
  2. 중앙, 저압의 증기 환수용으로 사용되는 것이 버킷 트랩이다.
  3. 다량의 응축수를 처리하는 곳에 사용되며, 고압증기용 기기 부속 트랩이 틀로트 트랩이다.
  4. 고압, 중앙, 저압에 사용되며 작동시 구조상 증기가 약간 새는 결점이 있는 것이 충격식 트랩이다.
(정답률: 38%)
  • 증기트랩은 증기배관에서 발생하는 응축수를 제거하기 위한 장치로, 고압, 중앙, 저압에 사용되며 작동시 구조상 증기가 약간 새는 결점이 있는 것이 충격식 트랩입니다.
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99. 냉매 배관에서 압축기 흡입관의 시공상 주의점이다. 틀린 것은?

  1. 압축기가 증발기보다 밑에 있는 경우 흡입관은 작은 트랩을 통화한 후 증발기 상부보다 높은 위치까지 올려 압축기로 가게 한다.
  2. 흡입관의 입상이 매우 길 때는 유귀환을 쉽게 하기 위하여 약 20m 마다 중간에 트랩을 설치한다.
  3. 각각의 증발기에서 흡입 주관으로 들어가는 관은 주관위에서 접속한다.
  4. 2대 이상의 증발기가 있어도 부하의 변동이 그다지 크지 않은 경우는 1개의 입상관으로 충분하다.
(정답률: 57%)
  • "흡입관의 입상이 매우 길 때는 유귀환을 쉽게 하기 위하여 약 20m 마다 중간에 트랩을 설치한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 냉매 배관에서는 유동성을 유지하기 위해 냉매의 유귀환을 막기 위해 트랩을 설치합니다. 흡입관의 입상이 매우 길 경우, 냉매의 유동성을 유지하기 위해 중간에 트랩을 설치하여 유귀환을 쉽게 할 수 있습니다. 따라서 "흡입관의 입상이 매우 길 때는 유귀환을 쉽게 하기 위하여 약 20m 마다 중간에 트랩을 설치한다."는 옳은 내용입니다.
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100. 다음 중 주철관 이음 방식이 아닌 것은?

  1. 플라스턴 이음
  2. 소켓 이음
  3. 빅토릭 이음
  4. 타이튼 이음
(정답률: 32%)
  • 정답은 "플라스턴 이음"입니다.

    플라스턴 이음은 실제로는 존재하지 않는 용어입니다. 따라서 주철관 이음 방식이 아닙니다.

    소켓 이음은 파이프의 한쪽 끝에 소켓을 만들어 다른 파이프를 끼워서 연결하는 방식입니다.

    빅토릭 이음은 두 파이프의 끝을 둥글게 굴려서 서로 맞물리게 하는 방식입니다.

    타이튼 이음은 밀봉성이 높은 방식으로, 두 파이프의 끝을 특수한 고무나 테프론 등의 재질로 봉합하는 방식입니다.
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