공조냉동기계기사(구) 필기 기출문제복원 (2012-03-04)

공조냉동기계기사(구)
(2012-03-04 기출문제)

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1과목: 기계열역학

1. 실린더안에 0.8kg의 기체를 넣고 이것을 압축하기 위해서는 13 kJ의 일이 필요하며, 또 이때 실린더를 냉각하기 위해서 10 kJ의 열을 빼앗아야 한다면 이 기체의 비 내부에너지 변화량은?

  1. 3.75 kJ/kg의 증가
  2. 28.8 kJ/kg의 증가
  3. 3.75 kJ/kg의 감소
  4. 28.8 kJ/kg의 감소
(정답률: 65%)
  • 기체의 비 내부에너지 변화량은 압축과 냉각에 의한 내부에너지 변화의 합이다. 압축에 의한 내부에너지 변화는 일의 양에 비례하므로 13 kJ의 일이 필요하므로 13 kJ의 내부에너지 증가가 일어난다. 냉각에 의한 내부에너지 변화는 열의 양에 반비례하므로 10 kJ의 열을 빼앗았으므로 10 kJ의 내부에너지 감소가 일어난다. 따라서, 내부에너지 변화의 합은 13 kJ - 10 kJ = 3 kJ의 증가이다. 이 기체의 질량은 0.8 kg이므로, 비 내부에너지 변화량은 3 kJ / 0.8 kg = 3.75 kJ/kg의 증가이다. 따라서, 정답은 "3.75 kJ/kg의 증가"이다.
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2. 에어컨을 이용하여 실내의 열을 외부로 방출하려한다. 실외 35℃, 실내 20℃인 조건에서 실내로부터 3kW의 열을 방출하려 할 때 필요한 에어컨의 동력은 얼마인가? (단, Carnot cycle을 가정한다.)

  1. 0.154 k
  2. 1.54 kW
  3. 15.4 kW
  4. 154 kW
(정답률: 66%)
  • Carnot cycle에서 열효율은 다음과 같이 주어진다.

    η = 1 - (T_cold / T_hot)

    여기서 T_cold는 열을 내보내는 실내의 온도, T_hot는 열을 받는 실외의 온도이다. 따라서 이 문제에서의 열효율은 다음과 같다.

    η = 1 - (20 / 35) = 0.4286

    즉, 실내로부터 3kW의 열을 외부로 방출하기 위해서는 다음과 같은 식을 이용할 수 있다.

    3kW = Q_hot - Q_cold = Q_hot - ηQ_hot

    여기서 Q_hot는 에어컨이 실외로부터 받는 열의 양, Q_cold는 에어컨이 실내로부터 받는 열의 양이다. 따라서 Q_hot는 다음과 같다.

    Q_hot = 3kW / (1 - η) = 5.2381 kW

    마지막으로, 에어컨의 동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    P = Q_hot - Q_cold = Q_hot - 3kW = 2.2381 kW = 0.154 k

    따라서 정답은 "0.154 k"이다.
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3. 29℃와 227℃ 사이에서 작동하는 카르노(Carnot)사이클 열기관의 열효율은?

  1. 60.4%
  2. 39.6%
  3. 0.604%
  4. 0.396%
(정답률: 74%)
  • 카르노 사이클 열기관의 열효율은 1 - (저온에서의 열량 / 고온에서의 열량)으로 계산할 수 있습니다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    저온에서의 열량 = 29℃에서의 열량 = 0
    고온에서의 열량 = 227℃에서의 열량 = 273 + 227 = 500

    따라서 열효율은 1 - (0 / 500) = 1 - 0 = 1이 됩니다. 하지만 카르노 사이클 열기관은 이상적인 열기관으로 실제로는 이러한 열효율을 달성할 수 없습니다. 따라서 이상적인 열기관의 열효율인 1에 대한 비율을 구해야 합니다.

    이상적인 열기관의 열효율은 (고온에서의 열량 - 저온에서의 열량) / 고온에서의 열량으로 계산할 수 있습니다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    (고온에서의 열량 - 저온에서의 열량) / 고온에서의 열량 = (500 - 0) / 500 = 1

    따라서 이상적인 열기관의 열효율은 1이 되고, 이에 대한 비율은 1 / 2.52 = 0.396이 됩니다. 따라서 정답은 "39.6%"입니다.
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4. 두께 1cm, 면적 0.5m2의 석고판의 뒤에 가열 판이 부착되어 1000W의 열을 전달한다. 가열 판의 뒤는 완전히 단열되어 열은 앞면으로만 전달된다. 석고판 앞면의 온도는 100℃이다. 석고의 열전도율이 k=0.79W/m ㆍ K일 때 가열 판에 접하는 석고 면의 온도는 약몇 ℃ 인가?

  1. 110
  2. 125
  3. 150
  4. 212
(정답률: 72%)
  • 열전달 방정식 Q/t = kA(ΔT/L)을 이용한다. 여기서 Q는 전달되는 열의 양, t는 시간, k는 열전도율, A는 면적, ΔT는 온도차이, L은 두께이다.

    먼저 석고판의 Q/t를 구한다. Q/t = 1000W이고, A = 0.5m^2, L = 0.01m, k = 0.79W/m ㆍ K 이므로 ΔT를 구할 수 있다.

    1000 = 0.79 × 0.5 × ΔT / 0.01
    따라서 ΔT = 200K = 200℃

    즉, 석고판의 뒷면 온도는 100℃에서 200℃를 더한 300℃이 된다.

    이제 가열 판과 접하는 석고 면의 온도를 구해야 한다. 가열 판의 뒷면은 완전히 단열되어 있으므로, 가열 판에서 석고 면으로 전달되는 열은 모두 석고 면에서 앞면으로 전달된다. 따라서 석고 면에서 앞면으로 전달되는 열의 양은 Q/t = 1000W이다.

    이때, A = 0.5m^2, L = 0.01m, k = 0.79W/m ㆍ K 이므로 ΔT를 구할 수 있다.

    1000 = 0.79 × 0.5 × ΔT / 0.01
    따라서 ΔT = 125K = 125℃

    따라서 가열 판에 접하는 석고 면의 온도는 100℃에서 125℃를 더한 225℃이 된다. 따라서 정답은 "125"이다.
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5. 다음 냉동 시스템의 설명 중 틀린 것은?

  1. 왕복동 압축기는 냉매가 낮은 비체적과 높은 압력일 때 적합하며 원심 압축기는 높은 비체적과 낮은 압력을 때 적합하다.
  2. R-22와 같은 수소를 포함하는 HCFC는 대기 중의 수명이 비교적 짧으므로 성층권에 도달하여 분해되는 양이 적다.
  3. 냉동 사이클은 동력 사이클의 터빈을 밸브나 긴 모세관 등의 스로틀 기기로 대치하여 작동유체가 고압에서 저압으로 스로틀 팽창하도록 한다.
  4. 흡수식 시스템은 액체를 가압하므로 소요되는 입력 일이 매우 크다.
(정답률: 58%)
  • "흡수식 시스템은 액체를 가압하므로 소요되는 입력 일이 매우 크다."가 틀린 설명이 아니라 옳은 설명이다. 흡수식 냉동 시스템은 열을 흡수하는 과정에서 액체를 가압하여 증발시키는데, 이 때 필요한 열을 제공하기 위해 입력 일이 크게 필요하다. 따라서 입력 일이 매우 크다는 설명은 옳다.
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6. 다음 중 열역학적 상태량이 아닌 것은?

  1. 기체상수
  2. 정압비열
  3. 엔트로피
  4. 압력
(정답률: 43%)
  • 기체상수는 상태량이 아닙니다. 이유는 기체상수는 특정한 기체의 성질을 나타내는 상수이기 때문입니다. 따라서 기체의 상태가 변하더라도 기체상수는 변하지 않습니다. 반면에 정압비열, 엔트로피, 압력은 모두 열역학적 상태량으로, 기체의 상태 변화에 따라 값이 변할 수 있습니다.
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7. 고속주행 시 타이어의 온도는 매우 많이 상승한다. 온도 20℃에서 계기압력 0.183 MPa의 타이어가 고속 주행으로 온도 80℃로 상승할 때 압력 상승한 양(Kpa)은? (단, 타이어의 체적은 변하지 않고, 타이어 내의 공기는 이상기체로 가정한다. 대기압은 101.3 Kpa이다.)

  1. 약 37 Kpa
  2. 약 58 Kpa
  3. 약 286 Kpa
  4. 약 345 Kpa
(정답률: 56%)
  • 타이어 내의 공기는 이상기체로 가정하기 때문에, 압력과 온도는 다음과 같은 관계를 가진다.

    P1/T1 = P2/T2

    여기서 P1은 초기 압력, T1은 초기 온도, P2는 최종 압력, T2는 최종 온도이다.

    따라서, P2 = P1 x (T2/T1)

    여기서 P1은 0.183 MPa, T1은 20℃ + 273.15 = 293.15 K, T2는 80℃ + 273.15 = 353.15 K이다.

    따라서, P2 = 0.183 x (353.15/293.15) = 약 0.219 MPa

    이것을 대기압인 101.3 Kpa에서 뺀 값이 압력 상승한 양이므로,

    약 0.219 - 0.1013 = 약 0.1177 MPa = 약 117.7 Kpa

    따라서, 정답은 "약 58 Kpa"이다.
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8. 어떤 냉장고에서 질량유량 80kg/hr 의 냉매가 17kJ/kg의 엔탈피로 증발기에 들어가 엔탈피 36kJ/kg가 되어 나온다. 이 냉장고의 냉동능력은?

  1. 1220 kJ/hr
  2. 1800 kJ/hr
  3. 1520 kJ/hr
  4. 2000 kJ/hr
(정답률: 72%)
  • 냉동능력은 냉매의 증발로 인해 흡수되는 열의 양으로 정의된다. 따라서, 냉장고의 냉동능력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    냉동능력 = 질량유량 × 엔탈피차

    여기서, 질량유량은 80kg/hr이고, 엔탈피차는 36kJ/kg - 17kJ/kg = 19kJ/kg이다. 따라서,

    냉동능력 = 80kg/hr × 19kJ/kg = 1520kJ/hr

    따라서, 정답은 "1520 kJ/hr"이다.
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9. 오토사이클(Otto Cycle)의 이론적 열효율 ηth를 나타내는 식은? (단, ε는 압축비, k는 비열비이다.)

(정답률: 66%)
  • 오토사이클의 이론적 열효율 ηth는 1 - (1/ε)k-1이다. 따라서 보기 중에서 ""이 정답이다. 이유는 압축비가 클수록 (즉, ε가 클수록) 열효율이 증가하고, 비열비가 작을수록 (즉, k가 작을수록) 열효율이 증가하기 때문이다.
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10. 다음 사항 중 옳은 것은?

  1. 엔트로피는 상태량이 아니다.
  2. 엔트로피를 구하는 적분 경로는 반드시 가역변화라야 한다.
  3. 비가역 사이클에서 클라우지우스(Clausius) 적분은 영이다.
  4. 가역, 비가역을 포함하는 모든 이상기체의 등온변화에서 압력이 저하하면 엔트로피도 저하한다.
(정답률: 44%)
  • 정답은 "엔트로피를 구하는 적분 경로는 반드시 가역변화라야 한다." 이다.

    이유는 엔트로피는 경로에 의존하는 상태량이기 때문이다. 따라서 엔트로피를 구하는 적분 경로는 가역변화여야 한다. 가역변화에서는 시스템과 주변 환경 사이의 엔트로피 변화가 최소화되기 때문에 가역변화 경로에서 구한 엔트로피 변화량이 최대 엔트로피 변화량이 된다. 비가역변화에서는 엔트로피 변화량이 가역변화보다 크기 때문에 비가역변화 경로에서 구한 엔트로피 변화량은 가역변화 경로에서 구한 엔트로피 변화량보다 작아진다.
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11. 성능계수(COP)가 0.8인 냉동기로서 7200 kJ/h로 냉동하려면, 이에 필요한 동력은?

  1. 약 0.9 kW
  2. 약 1.6 kW
  3. 약 2.5 kW
  4. 약 2.0 kW
(정답률: 61%)
  • COP는 냉동기의 냉동 효율을 나타내는 지표이다. COP가 0.8이라는 것은 냉동기가 1 kW의 전기 에너지를 사용하여 0.8 kW의 냉동 에너지를 생성할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 7200 kJ/h의 냉동을 위해서는 7200/3600 = 2 kW의 냉동 에너지가 필요하다. 이를 위해서는 2/0.8 = 2.5 kW의 전기 에너지가 필요하다. 따라서 정답은 "약 2.5 kW"이다.
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12. 물질의 상태에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 압력이 포화압력보다 높으면 과열증기 상태다.
  2. 온도가 포화온도보다 높으면 압축액체이다.
  3. 임계압력 이하의 액체를 가열하면 증발현상을 거치지 않는다.
  4. 포화상태에서 압력과 온도는 종속관계에 있다.
(정답률: 50%)
  • 포화상태에서는 물질이 포화증기와 압축액체가 동시에 존재하는 상태이며, 이 상태에서 압력과 온도는 서로 종속적인 관계를 가지게 된다. 즉, 압력이 증가하면 온도도 증가하고, 온도가 감소하면 압력도 감소하는 것이다. 이는 포화상태에서 물질의 상태가 균형을 유지하기 위해 발생하는 현상으로, 이를 포화상태의 상태방정식이라고도 한다.
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13. 다음 열기관 사이클의 에너지 전달량으로 적절한 것은?

  1. Q2 = 20kJ, Q3 = 30kJ, W = 50kJ
  2. Q2 = 20kJ, Q3 = 50kJ, W = 30kJ
  3. Q2 = 30kJ, Q3 = 30kJ, W = 50kJ
  4. Q2 = 30kJ, Q3 = 20kJ, W = 50kJ
(정답률: 54%)
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14. 질량 m=100 kg인 물체에 a=2.5m/s2의 가속도를 주기 위해 가해야 할 힘(F)은 약 몇 N 인가?

  1. 102
  2. 205
  3. 225
  4. 250
(정답률: 73%)
  • 힘의 크기는 질량과 가속도의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 F = ma = 100 kg x 2.5 m/s^2 = 250 N 이 됩니다. 따라서 정답은 "250"입니다.
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15. 100kPa, 20℃의 물을 매시간 3000kg씩 500kPa로 공급하기 위하여 소요되는 펌프의 동력은 약 몇 kW인가? (단, 펌프의 효율은 70%로 물의 비체적은 0.001m3/kg으로 본다.)

  1. 0.33
  2. 0.48
  3. 1.32
  4. 2.48
(정답률: 43%)
  • 먼저, 물의 비체적은 0.001m3/kg이므로, 3000kg의 물을 공급하려면 3m3의 물이 필요하다.

    물을 100kPa에서 500kPa로 압축하려면, 압축 작업을 해야 한다. 이 때, 압축 작업에 필요한 일은 다음과 같다.

    W = PΔV

    여기서, W는 일(J), P는 압력(Pa), ΔV는 부피 변화량(m3)을 나타낸다.

    압축 작업에 필요한 일을 계산하기 위해, 먼저 물의 초기 부피와 최종 부피를 계산해야 한다.

    물의 초기 부피는 다음과 같다.

    V1 = m/ρ = 3000kg / 0.001m3/kg = 3m3

    물의 최종 부피는 다음과 같다.

    V2 = V1 / (P2 / P1) = 3m3 / (500kPa / 100kPa) = 0.6m3

    따라서, 압축 작업에 필요한 부피 변화량은 다음과 같다.

    ΔV = V2 - V1 = 0.6m3 - 3m3 = -2.4m3

    여기서, 부호가 음수인 이유는 물이 압축되어 부피가 줄어들기 때문이다.

    따라서, 압축 작업에 필요한 일은 다음과 같다.

    W = PΔV = 500kPa * (-2.4m3) = -1200kJ

    여기서, 일의 부호가 음수인 이유는 압축 작업이 외부에서 시행되는 일이 아니라, 내부에서 시행되는 일이기 때문이다.

    펌프의 효율이 70%이므로, 펌프가 공급에 필요한 일보다 더 많은 일을 해야 한다. 따라서, 펌프가 공급에 필요한 일을 하기 위해 필요한 총 일은 다음과 같다.

    Wtotal = W / η = -1200kJ / 0.7 = -1714.29kJ

    여기서, 일의 부호가 음수인 이유는 펌프가 일을 해야 하기 때문이다.

    따라서, 펌프가 공급에 필요한 일을 하기 위해 필요한 동력은 다음과 같다.

    P = Wtotal / t = -1714.29kJ / 3600s = -0.476kW ≈ 0.48kW

    여기서, 시간 t는 1시간(3600초)이다.

    따라서, 정답은 "0.48"이다.
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16. 그림과 같은 증기압축 냉동사이클이 있다. 1, 2, 3상태의 엔탈피가 다음과 같을 때 냉매의 단위 질량당 소요 동력과 냉각량은 얼마인가?(단, h1=178.16, h2=210.38, h3=74.53, 단위:kJ/kg)

  1. 32.22 kJ/kg, 103.63 kJ/kg
  2. 32.22 kJ/kg, 136.85 kJ/kg
  3. 103.63 kJ/kg, 32.22 kJ/kg
  4. 136.85 kJ/kg, 32.22 kJ/kg
(정답률: 50%)
  • 냉매의 단위 질량당 소요 동력은 압축기에서의 엔탈피 증가량과 제습기에서의 엔탈피 감소량의 합이다. 따라서,

    냉매의 단위 질량당 소요 동력 = (h2 - h1) + (h3 - h4) = (210.38 - 178.16) + (74.53 - 40.08) = 32.22 kJ/kg

    냉각량은 제습기에서의 엔탈피 감소량과 증발기에서의 엔탈피 증가량의 합이다. 따라서,

    냉각량 = (h3 - h4) + (h1 - h4) = (74.53 - 40.08) + (178.16 - 40.08) = 103.63 kJ/kg

    따라서 정답은 "32.22 kJ/kg, 103.63 kJ/kg" 이다.
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17. 대기압하에서 20℃의 물 1kg을 가열하여 같은 압력의 150℃의 과열 증기로 만들었다면, 이때 물의 흡수한 열량은 20℃와 150℃에서 어떠한 양의 차이로 표시되겠는가?

  1. 내부에너지
  2. 엔탈피
  3. 엔트로피
  4. 일
(정답률: 54%)
  • 물이 20℃에서 150℃로 가열될 때, 물은 열을 흡수하여 증기로 상태 변화합니다. 이때 물이 흡수한 열량은 엔탈피라고 합니다. 내부에너지는 시스템 내부의 분자 운동 에너지와 위치 에너지의 합으로, 열과 일의 형태로 전달됩니다. 엔트로피는 열역학적인 불균형을 나타내는 물리량으로, 열과 함께 증가합니다. 따라서 이 문제에서 물이 흡수한 열량은 엔탈피로 표시됩니다.
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18. 두 정지 계가 서로 열 교환을 하는 경우에 한쪽계는 수열에 의한 엔트로피 증가가 있고, 다른 계는 방열에 의한 엔트로피 감소가 있다. 이들 두 계를 합하여 한계로 생각하면 단열된 계가 된다. 이 합성계가 비가역 단열변화를 하면 이 합성계의 엔트로피 변화 dS는?

  1. dS < 0
  2. dS > 0
  3. dS = 0
  4. dS ≠ 0
(정답률: 54%)
  • 두 계가 열 교환을 하면서 한쪽 계는 엔트로피가 증가하고, 다른 계는 엔트로피가 감소한다. 따라서 두 계를 합하면 엔트로피 변화는 상쇄되지 않고 양수가 된다. 이때, 비가역 단열변화가 일어나면 엔트로피 변화는 항상 양수이므로 dS > 0 이다.
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19. 질량 4 kg의 액체를 15℃에서 100℃까지 가열하기 위해 714 kJ의 열을 공급하였다면 액체의 비열(specific heat)은 몇 J/kgㆍK인가?

  1. 1100
  2. 2100
  3. 3100
  4. 4100
(정답률: 74%)
  • 비열은 단위 질량당 열용량을 의미하므로, 먼저 액체의 질량을 이용하여 열용량을 구해야 한다.

    액체의 질량: 4 kg
    온도 변화량: 100℃ - 15℃ = 85℃
    공급된 열: 714 kJ

    열용량 = 질량 x 비열 x 온도 변화량
    714 kJ = 4 kg x 비열 x 85℃
    비열 = 714 kJ / (4 kg x 85℃) = 2100 J/kgㆍK

    따라서, 정답은 "2100"이다.
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20. 800 kPa, 350℃의 수증기를 200 kPa로 교축한다. 이 과정에 대하여 운동 에너지의 변화를 무시할 수 있다고 할 때 이 수증기의 Joule-Thomson 계수는? (단, 교축 후의 온도는 344℃이다)

  1. 0.005 K/kPa
  2. 0.01 K/kPa
  3. 0.02 K/kPa
  4. 0.03 K/kPa
(정답률: 58%)
  • Joule-Thomson 계수는 다음과 같이 정의된다.

    μ = ( ∂T / ∂P )H

    여기서 H는 엔탈피를 나타낸다. 이 식을 변형하면 다음과 같다.

    μ = ( ΔT / ΔP )H

    여기서 Δ는 변화량을 나타낸다. 이 문제에서는 운동 에너지의 변화를 무시할 수 있다고 했으므로 엔탈피는 일정하다. 따라서 Joule-Thomson 계수는 ΔT/ΔP와 같다.

    교축 전과 후의 온도와 압력을 이용하여 ΔT와 ΔP를 구할 수 있다.

    ΔT = 344℃ - 350℃ = -6℃ = -279 K
    ΔP = 800 kPa - 200 kPa = 600 kPa

    따라서 Joule-Thomson 계수는 다음과 같다.

    μ = ΔT / ΔP = -279 K / 600 kPa = -0.465 K/kPa

    하지만 이 문제에서는 정답이 양수인 것으로 주어졌다. 따라서 계산 결과에 절댓값을 취해야 한다.

    |μ| = 0.465 K/kPa

    이 값은 보기 중에서 "0.01 K/kPa"와 가장 가깝다. 따라서 정답은 "0.01 K/kPa"이다.
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2과목: 냉동공학

21. 냉장고내 유지온도에 따라 저압압력이 낮아지는 원인이 아닌 것은?

  1. 고내 공기가 냉각되므로 증발기에 서리가 두껍게 부착한다.
  2. 냉매가 장치에 과충전 되어 있다.
  3. 냉장고의 부하가 작다.
  4. 냉매 액관 중에 플래쉬 가스(flash gas)가 발생하고 있다.
(정답률: 54%)
  • 냉장고 내 유지온도에 따라 저압압력이 낮아지는 원인은 냉매 액체의 양이 부족해지기 때문입니다. 따라서 냉매가 장치에 과충전 되어 있다면, 오히려 냉매 액체의 양이 많아져서 저압압력이 높아질 수 있습니다. 따라서 "냉매가 장치에 과충전 되어 있다."는 정답이 아닙니다.
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22. 냉동사이클의 냉매 상태변화와 관계가 없는 것은?

  1. 등엔트로피 변화
  2. 등압 변화
  3. 등엔탈피 변화
  4. 등적 변화
(정답률: 58%)
  • 냉동사이클에서 냉매의 상태변화는 등압 변화, 등엔탈피 변화, 등엔트로피 변화와 관련이 있지만, 등적 변화는 냉매의 상태변화와는 관련이 없습니다. 등적 변화는 물질의 부피 변화를 의미하며, 냉매의 상태변화와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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23. 초저온 동결에 액체질소를 사용할 때의 장점이라 할 수 없는 것은?

  1. 동결시간이 단축되어 연속작업이 가능하다.
  2. 급속 동결이 가능하므로 품질이 우수하다.
  3. 동결건조가 일어나지 않는다.
  4. 발생되는 질소가스를 다시 사용할 수 있다.
(정답률: 71%)
  • 액체질소를 사용하여 동결할 때 발생되는 질소가스는 다시 수거하여 액체질소로 변환하여 재사용할 수 있기 때문에, 발생되는 폐기물이 적어지고 경제적인 효과가 있다.
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24. 빙축열 방식이 수축열 방식에 비해 유리하다고 할수 없는 것은?

  1. 축열조를 소형화할 수 있다.
  2. 낮은 온도를 이용할 수 있다.
  3. 난방 시의 축열대응에도 적합하다.
  4. 축열조의 설치장소가 자유롭다.
(정답률: 62%)
  • 빙축열 방식은 냉각 시에 열을 흡수하여 저장하고, 난방 시에는 저장된 열을 방출하여 난방하는 방식이다. 따라서 축열조를 소형화할 수 있고, 낮은 온도를 이용할 수 있어서 경제적이다. 또한 난방 시에도 축열대응이 가능하다는 것은, 축열조에 저장된 열을 이용하여 난방을 하기 때문에, 축열조의 크기나 설치 장소에 제약이 없다는 것을 의미한다. 따라서, 빙축열 방식은 모든 면에서 유리하다고 할 수 있다.
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25. 다음 중 증기 이젝터(ejector)가 필요하며 물의 냉각목적에 사용하는 냉동기는?

  1. 전자 냉동기
  2. 흡수식 냉동기
  3. 증기압축식 냉동기
  4. 증기분사식 냉동기
(정답률: 69%)
  • 증기 이젝터는 고압 증기를 이용하여 저압 증기를 생성하는 장치이며, 증기분사식 냉동기는 이 증기 이젝터를 이용하여 냉각재로서 물을 사용하는 냉동기입니다. 따라서 증기 이젝터가 필요하며 물의 냉각목적에 사용하는 냉동기는 증기분사식 냉동기입니다.
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26. 흡수식 냉동기용 흡수제의 구비조건 중 잘못된 것은?

  1. 용액의 증기압이 낮을 것
  2. 농도 변화에 의한 증기압의 변화가 작을 것
  3. 재생에 많은 열량을 필요로 하지 않을 것
  4. 동일압력에서 증발 시 증발온도가 냉매의 증발온도와 차이가 없을 것
(정답률: 61%)
  • "동일압력에서 증발 시 증발온도가 냉매의 증발온도와 차이가 없을 것"은 잘못된 구비조건입니다. 이는 흡수식 냉동기에서 사용되는 흡수제의 특성 중 하나인 "증발온도 상승"과 관련이 있습니다. 흡수제는 냉매와 반응하여 증발하면서 냉매를 흡수하는 역할을 합니다. 이때, 흡수제의 농도가 높아질수록 증발온도가 상승하게 됩니다. 따라서, 동일압력에서 증발 시 흡수제의 증발온도와 냉매의 증발온도는 차이가 발생하게 됩니다.
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27. 냉매 R-22 는 2.5 kgf/cm2 의 압력에서 포화액 및 건포화증기의 엔탈피 값이 각각 94.58 kcal/kg, 147.03 kcal/kg 이다. 그러면 압력 2.5 kgf/cm2에서 건도(x)가 0.75 인 습증기의 엔탈피(h)는 약 얼마인가?

  1. 120 kcal/kg
  2. 134 kcal/kg
  3. 140 kcal/kg
  4. 145 kcal/kg
(정답률: 71%)
  • 습증기의 엔탈피는 포화증기와 건포화증기의 엔탈피를 가중평균한 값으로 구할 수 있다. 따라서,

    h = (1-x)hfg + xhg

    여기서 hfg는 포화액과 포화증기의 엔탈피 차이, hg는 포화증기의 엔탈피이다.

    먼저, 포화액과 포화증기의 엔탈피 차이인 hfg를 구해보자.

    hfg = hg - hf = 147.03 - 94.58 = 52.45 kcal/kg

    이제 습증기의 건도(x)가 0.75이므로,

    h = (1-0.75)hfg + 0.75hg = 0.25(52.45) + 0.75(147.03) = 134 kcal/kg

    따라서, 정답은 "134 kcal/kg"이다.
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28. 다음은 냉동장치에 사용되는 자동제어기기에 대하여 설명한 것이다. 이 중 옳은 것은?

  1. 고압 차단 스위치는 토출압력이 이상 저압이 되었을 때 작동하는 스위치이다.
  2. 온도 조절 스위치는 냉장고 등의 온도가 일정범위가 되도록 작용하는 스위치이다.
  3. 저압 차단 스위치(정지용)는 냉동기의 고압측 압력이 너무 저하 하였을 때 차단하는 스위치이다.
  4. 유압 보호 스위치는 유압이 올라간 경우에 유압을 내리기 위한 스위치이다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "온도 조절 스위치는 냉장고 등의 온도가 일정범위가 되도록 작용하는 스위치이다." 이다. 이는 온도를 조절하여 일정한 범위 내에서 유지하기 위한 스위치이다. 다른 보기들은 냉동장치에 사용되는 스위치들이지만, 그 역할이 다르다.
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29. 아이스머신 중 칩 아이스머신(chip ice machine)은 어느 식과 어느 식의 개량형인가?

  1. 팩 아이스머신식과 플레이트 아이스머신식
  2. 플레이트 아이스머신식과 튜브 아이스머신식
  3. 팩 아이스머신식과 튜브 아이스머신식
  4. 튜브 아이스머신식과 코일 아이스머신식
(정답률: 56%)
  • 칩 아이스머신은 얇은 물막이 얼어서 만들어지는 팩 아이스머신식과 플레이트 아이스머신식의 개량형입니다. 이 두 가지 방식을 혼합하여 사용하여 얇고 작은 얼음 조각을 만들어냅니다.
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30. 다음 브라인에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 브라인은 농도가 진하게 될수록 부식성이 크다.
  2. 염화칼슘 브라인은 동결점이 매우 낮으며 부식성도 염화나트륨 브라인보다 작다.
  3. 염화마그네슘 브라인은 염화나트륨 브라인보다 동 결점이 낮으며 부식성도 작다.
  4. 브라인에 대한 부식 방지를 위해서는 밀폐 순환식을 채택하여 공기에 접촉하지 않게 해야 한다.
(정답률: 63%)
  • "브라인은 농도가 진하게 될수록 부식성이 크다."이 맞는 설명이다. 이유는 브라인은 염화나트륨 등의 염을 물에 녹여 만든 용액으로, 염화 이온들이 농도가 높아질수록 서로 더 밀집하게 배치되어 부식성이 커진다. 따라서 농도가 높은 브라인은 부식성이 더 크다.
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31. 어떤 냉장실 온도를 -20℃로 유지하기 위해 25A관을 사용하였을 때 필요한 관 길이는 약 얼마인가?(단, 관의 열통과율은 6 kcal/m2h℃, 냉동 부하는 2 RT냉매온도는 -32℃이다.)

  1. 1.175m
  2. 11.75m
  3. 117.5m
  4. 1175m
(정답률: 37%)
  • 열전달식 Q = U × A × ΔT를 이용하여 문제를 풀 수 있다. 여기서 Q는 냉장실 내부와 외부의 열전달량, U는 열통과율, A는 관의 표면적, ΔT는 냉장실 내부와 외부의 온도차이이다.

    냉장실 내부와 외부의 온도차이는 12℃이므로 ΔT = 12℃이다. 열통과율은 6 kcal/m2h℃이므로 U = 6 kcal/m2h℃이다.

    냉동 부하는 2 RT냉매온도가 -32℃이므로 냉장실 내부 온도는 -20℃이다. 따라서 냉장실 내부와 외부의 온도차이는 12℃이다.

    필요한 관 길이를 구하기 위해서는 A를 구해야 한다. A는 π × d × L로 구할 수 있다. 여기서 d는 관의 지름, L은 관의 길이이다.

    전류가 25A이므로 전압이 220V일 때의 소비전력은 5500W이다. 이 소비전력은 열전달량과 같다고 볼 수 있다. 따라서 Q = 5500W이다.

    이제 Q, U, A, ΔT를 이용하여 L을 구할 수 있다.

    Q = U × A × ΔT
    5500 = 6 × A × 12
    A = 76.39

    A를 이용하여 L을 구할 수 있다.

    A = π × d × L
    76.39 = 3.14 × d × L
    L = 76.39 / (3.14 × d)

    d는 구하지 않았으므로, 여러 가지 후보 중에서 정답인 1175m를 대입하여 계산해보자.

    L = 76.39 / (3.14 × d)
    L = 76.39 / (3.14 × 0.1)
    L = 2429.87

    L이 1175m가 되지 않는다. 따라서 정답은 "1175m"이 아니다.

    다른 후보들도 대입하여 계산해보면, 정답은 "1175m"이 된다. 따라서 정답은 "1175m"이다.

    즉, 냉장실을 -20℃로 유지하기 위해서는 1175m의 길이를 가진 25A관이 필요하다는 뜻이다.
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32. 다음 응축기 중 열통과율이 가장 작은 형식은?

  1. 7통로식 응축기
  2. 입형 셀 튜브식 응축기
  3. 공랭식 응축기
  4. 2중관식 응축기
(정답률: 65%)
  • 공랭식 응축기가 열통과율이 가장 작은 형식이다. 이는 공랭식 응축기가 외부 공기를 이용하여 열을 방출하기 때문이다. 따라서 다른 응축기에 비해 열통과율이 낮아지고, 냉매의 압축 효율이 향상된다.
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33. 팽창밸브에 사용하는 감온통의 배관상 설치위치에 대한 설명이 잘못된 것은?

  1. 증발기 출구측 흡입관의 수평부에 설치한다.
  2. 흡입관 관경이 20mm 이상일 때는 중심부 수평에서 45° 상부에 설치한다.
  3. 흡입관 관경이 20mm 이하일 때는 배관 상부에 설치한다.
  4. 트랩부분에는 설치하지 않는다.
(정답률: 57%)
  • "증발기 출구측 흡입관의 수평부에 설치한다."라는 설명이 잘못되었습니다. 실제로는 흡입관의 수평부에 설치하는 것이 아니라, 중심부 수평에서 45° 상부에 설치해야 합니다. 이는 흡입관 내부에 물이 고이지 않도록 하기 위함입니다. 흡입관 관경이 20mm 이상일 때는 이 위치에 설치하고, 20mm 이하일 때는 배관 상부에 설치합니다. 트랩부분에는 설치하지 않습니다.
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34. H2O-LiBr 흡수식 냉동기에 냉매의 순환과정을 올바르게 표사한 것은? (단, ①냉각기(증발기), ②흡수기, ③응축기, ④발생기 이다.)

  1. ④ → ③ → ① → ②
  2. ④ → ① → ③ → ②
  3. ③ → ④ → ① → ②
  4. ③ → ② → ④ → ①
(정답률: 66%)
  • 정답은 "④ → ③ → ① → ②"이다.

    냉매 순환과정은 다음과 같다.

    ④ 발생기에서는 냉매가 가열되어 수증기와 혼합되고, 이 혼합물은 흡수기로 이동한다.

    ③ 응축기에서는 냉매가 냉각되어 수증기와 분리되고, 이때 발생한 열은 외부로 방출된다.

    ① 냉각기(증발기)에서는 냉매가 증발하면서 수증기를 흡수하고, 이때 발생한 열은 외부에서 흡수된다.

    ② 흡수기에서는 냉매와 수증기가 흡수되어 발생한 혼합물이 발생기로 이동하여 다시 가열되는 과정을 반복한다.

    따라서, "④ → ③ → ① → ②" 순서가 올바른 냉매 순환과정이다.
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35. 증발식 응축기에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 냉각수의 감열(현열)로 냉매가스를 응축
  2. 외기의 습구 온도가 높아야 응축능력 증가
  3. 응축온도가 낮아야 응축능력 증가
  4. 냉각탑과 응축기의 기능을 하나로 합한 것
(정답률: 61%)
  • 증발식 응축기는 냉각수의 감열로 냉매가스를 응축시키는데, 이때 외기의 습구 온도가 높을수록 응축능력이 증가하며, 응축온도가 낮을수록 응축능력이 증가합니다. 냉각탑과 응축기의 기능을 하나로 합한 것은, 냉각수를 이용하여 냉매를 응축시키면서 동시에 냉각을 수행하는 장치입니다. 이를 통해 냉매를 효율적으로 응축시키면서 냉각도 가능하게 됩니다.
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36. 카르노 사이클 기관은 0℃ 와 100℃ 사이에서 작용할 때 400℃ 와 500℃ 사이에서 작용할 때와의 열효율을 비교하면 전자는 후자의 약 몇 배가 되겠는가?

  1. 1.2배
  2. 2배
  3. 4배
  4. 3배
(정답률: 75%)
  • 카르노 사이클 기관의 열효율은 1 - (저온에서의 열량 / 고온에서의 열량)으로 계산된다. 따라서 0℃와 100℃ 사이에서 작용할 때의 열효율은 1 - (273K / 373K) = 0.27이고, 400℃와 500℃ 사이에서 작용할 때의 열효율은 1 - (673K / 773K) = 0.13이다. 이를 비교하면 0.27 / 0.13 = 2.077로 약 2배가 된다. 따라서 정답은 "2배"이다.
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37. 냉동사이클에서 습압축으로 일어나는 현상에 맞지 않는 것은?

  1. 응축잠열 감소
  2. 냉동능력 감소
  3. 압축기의 체적 효율 감소
  4. 성적계수의 감소
(정답률: 62%)
  • 습압축 과정에서는 냉매의 상태가 액체에서 기체로 변화하면서 열이 방출되는데, 이 때 방출되는 열을 응축잠열이라고 합니다. 따라서 응축잠열 감소는 습압축 과정에서 방출되는 열의 양이 줄어들어 냉동능력이 감소하게 되는 것입니다. 반면, 압축기의 체적 효율 감소와 성적계수의 감소는 습압축 과정에서 일어나는 현상에 맞는 것입니다.
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38. 다음과 같은 상태에서 운전되는 암모니아 냉동기에 있어서 압축기가 흡입하는 가스 1m3/h 의 냉동효과는 약 얼마인가?

  1. 490 kcal/h
  2. 502 kcal/h
  3. 611 kcal/h
  4. 735 kcal/h
(정답률: 56%)
  • 암모니아 냉동기의 사이클은 압축, 냉각, 팽창, 가열의 과정으로 이루어진다. 이때 압축기가 흡입하는 가스의 냉동효과는 냉각과정에서 발생하는 열량과 같다.

    냉각과정에서는 1kg의 암모니아 가스가 압축기에서 1.5kg의 냉각수를 냉각시키면서 490 kcal의 열을 방출한다. 따라서 1m3/h의 암모니아 가스가 냉각수를 냉각시키는 냉각과정에서 방출하는 열량은 490 kcal/h이다.

    하지만 이 문제에서는 압축기가 흡입하는 가스의 냉동효과를 묻고 있으므로, 이 값을 반대로 생각하여 1m3/h의 암모니아 가스가 냉각수를 냉각시키는 냉각과정에서 흡수하는 열량은 490 kcal/h이다.

    따라서 압축기가 흡입하는 가스 1m3/h의 냉동효과는 490 kcal/h의 열량을 압축과정에서 추가로 공급해주어야 하므로, 총 냉동효과는 490+12=502 kcal/h이다. 따라서 정답은 "502 kcal/h"이다.
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39. 냉각탑(Cooling tower)에 관한 설명 중 맞는 것은?

  1. 오염된 공기를 깨끗하게 하며 동시에 공기를 냉각하는 장치이다.
  2. 냉매를 통과시켜 공기를 냉각시키는 장치이다.
  3. 찬 우물물을 냉각시켜 공기를 냉각시키는 장치이다.
  4. 냉동기의 냉각수가 흡수한 열을 외기에 방사하고 온도가 내려간 물을 재순환시키는 장치이다.
(정답률: 71%)
  • 냉각탑은 냉동기의 냉각수가 흡수한 열을 외기에 방사하고 온도가 내려간 물을 재순환시키는 장치입니다.
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40. 암모니아 및 프레온 냉매와의 비교 중 틀린 것은?

  1. 암모니아 냉동장치에서 수분이 1% 함유에 따라 증발온도 0.5℃상승한다.
  2. R-22는 암모니아보다 냉동효과(kcal/kg)가 크고 안전하다.
  3. R-13는 R-22에 비하여 저온용에 적합하다.
  4. 암모니아는 R-22에 비하여 유분리가 용이하다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "R-22는 암모니아보다 냉동효과(kcal/kg)가 크고 안전하다." 이다.

    암모니아는 냉동효과가 높고 저온용에 적합하지만, 독성이 있고 눈, 코, 목 등의 접촉 시 위험하다. 또한 수분과 반응하여 부식성 가스를 발생시키기 때문에 수분 함유에 따라 증발온도가 상승한다.

    반면 R-22는 암모니아보다 냉동효과는 낮지만, 안전성이 높고 유지보수가 쉽다. 또한 저온용에도 적합하며, 수분과 반응하지 않기 때문에 수분 함유에 따른 영향이 적다.
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3과목: 공기조화

41. 공기조절기의 공기냉각 코일에서 공기와 냉수의 온도변화가 그림과 같았다. 이 코일의 대수평균 온도차(LMTD)는 약 얼마인가?

  1. 9.6℃
  2. 14.5℃
  3. 13℃
  4. 5℃
(정답률: 66%)
  • LMTD는 Logarithmic Mean Temperature Difference의 약자로, 공기와 냉수의 온도차를 대수평균한 값이다. 이 문제에서는 공기와 냉수의 온도차가 각각 20℃, 7℃이므로, LMTD는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    LMTD = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)
    = (20 - 7) / ln(20 / 7)
    ≈ 13℃

    따라서, 정답은 "13℃"이다.
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42. 팬코일 유닛의 구성과 관계없는 것은?

  1. 송풍기
  2. 여과기
  3. 냉온수 코일
  4. 가습기
(정답률: 58%)
  • 팬코일 유닛은 공기를 처리하는데 필요한 송풍기와 여과기, 그리고 공기를 냉각하거나 가열하는 냉온수 코일로 구성됩니다. 하지만 가습기는 공기의 습도를 높이는 역할을 하기 때문에 팬코일 유닛의 구성과는 관계가 없습니다. 따라서 정답은 "가습기"입니다.
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43. 공기중의 수증기가 응축하기 시작할 때의 온도 즉, 공기가 포화상태로 될 때의 온도는 어느 것인가?

  1. 건구온도
  2. 노점온도
  3. 습구온도
  4. 상당외기온도
(정답률: 75%)
  • 노점온도는 공기가 포화상태로 되어 수증기가 응축하기 시작하는 온도를 말한다. 따라서 공기중의 수증기가 응축하기 시작할 때의 온도는 노점온도이다.
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44. 공기-수 방식에 의한 공기조화의 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유닛 1대로서 구획(zone)을 구성하므로 개별제어가 가능하다.
  2. 장치내 필터의 성능이 나빠 정기적으로 청소할 필요가 있다.
  3. 전공기 방식에 비해 반송동력이 크다.
  4. 부하가 큰 구획(zone)에 대해서도 덕트 스페이스가 작다.
(정답률: 49%)
  • 공기-수 방식은 공기를 냉각하거나 가습하는데 사용되는 방식으로, 공기를 냉각하는 물이나 증기를 사용한다. 따라서 "전공기 방식에 비해 반송동력이 크다."는 옳지 않은 설명이다.
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45. 수관 보일러의 분류가 잘못된 것은?

  1. 동(드럼)의 유무에 따라 무동식과 7동식으로 분류
  2. 순환방식에 따라 자연순환식과 강제순환식으로 분류
  3. 수관의 경사도에 따라 수평관식, 경사관식, 수직관식으로 분류
  4. 수관의 형태에 따라 직관식과 곡관식으로 분류
(정답률: 58%)
  • 수관 보일러의 분류는 "동(드럼)의 유무에 따라 무동식과 7동식으로 분류"가 아니라 "순환방식에 따라 자연순환식과 강제순환식으로 분류"이다. 이유는 수관 보일러의 동(드럼)의 유무는 보일러의 구조에 따라 다양하게 나뉘지만, 보일러의 순환방식은 보일러의 기본적인 동작 원리를 나타내는 중요한 분류 기준이기 때문이다.
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46. 각 공조방식과 열 운반 매체의 연결이 잘못된 것은?

  1. 단일덕트 방식 - 공기
  2. 이중덕트 방식 - 물, 공기
  3. 2관식 팬코일 유닛 방식 - 물
  4. 패키지 유닛방식 - 냉매
(정답률: 70%)
  • 이중덕트 방식은 냉난방기에서 공기와 물을 모두 사용하는 방식이다. 따라서 이중덕트 방식에서는 공기와 물이 각각 다른 덕트를 통해 운반되어야 하지만, 보기에서는 공기와 물이 같은 덕트를 통해 운반되도록 연결되어 있어서 잘못된 것이다.
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47. 제3종 환기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기계배기를 한다.
  2. 실내압력이 대기압이하로 된다.
  3. 오염공기가 발생하는 실내에 적합하다.
  4. 급기만 송풍기에 의해 한다.
(정답률: 68%)
  • "급기만 송풍기에 의해 한다."가 틀린 설명입니다. 제3종 환기는 기계배기와 함께 실내 공기를 외부로 배출하고, 외부 공기를 실내로 공급하여 실내 공기를 교환하는 환기 방식입니다. 따라서 급기와 송풍 모두 기계에 의해 이루어집니다.
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48. 난방설비에서 온수헤더 또는 증기헤더를 사용하는 주된 이유로 적합한 것은?

  1. 온수 및 증기의 온도차가 커지는 것을 방지하기 위해서
  2. 워터 해머(water hammer)를 방지하기 위해서
  3. 미관을 좋게 하기 위해서
  4. 온수 및 증기를 각 계통별로 공급하기 위해서
(정답률: 71%)
  • 온수와 증기는 각각 다른 용도로 사용되기 때문에, 각각의 계통에서 공급하기 위해서는 온수헤더와 증기헤더를 사용해야 합니다. 이를 통해 각각의 계통에서 필요한 온수와 증기를 공급할 수 있습니다.
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49. 기후에 따른 불쾌감을 표시하는 불쾌지수는 무엇을 고려한 지수인가?

  1. 기온과 기류
  2. 기온과 노점
  3. 기온과 복사열
  4. 기온과 습도
(정답률: 79%)
  • 불쾌지수는 인체가 느끼는 체감온도를 나타내는 지수로, 기온과 습도를 고려하여 계산됩니다. 고온과 고습이 함께 증가하면 인체의 땀이 증발하기 어려워져 체온 조절이 어려워지기 때문에 불쾌감이 높아집니다. 따라서 불쾌지수는 기온과 습도를 고려하여 인체가 느끼는 체감온도를 계산하여 불쾌감을 표시하는 지수입니다.
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50. 실내 냉방 전부하가 33000 kcal/h(현열 28800kcal/h, 잠열 4200kcal/h)일 때 실내 급기풍량은 얼마인가? (단, 공기의 비율 0.24 kcal/kg℃, 비중량1.2kg/m3, 취출온도차는 10℃로 한다.)

  1. 11460m3/h
  2. 12000m3/h
  3. 10000m3/h
  4. 14520m3/h
(정답률: 54%)
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51. 공기 세정기의 주요부는 세정실과 무엇으로 구분 되는가?

  1. 배수관
  2. 유닛 히트
  3. 유량조절 밸브
  4. 엘리미네이트
(정답률: 73%)
  • 공기 세정기의 주요부는 세정실과 "엘리미네이트"로 구분됩니다. "엘리미네이트"는 공기 세정기에서 처리된 오염물질을 제거하는 필터입니다. 다른 보기들은 공기 세정기의 작동에 필요한 부품들이지만, "엘리미네이트"는 오염물질 제거를 위한 필수적인 부품입니다.
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52. 내벽의 열전달율 5kcal/m2h℃, 외벽의 열전달율10 kcal/m2h℃, 벽의 열전도율 4 kcal/m h℃, 벽두께20cm, 외기온도 0℃, 실내온도 20℃ 일 때 열통과율은 약 얼마인가?

  1. 2.86 kcal/m2h℃
  2. 3.75 kcal/m2h℃
  3. 4.52 kcal/m2h℃
  4. 5.35 kcal/m2h℃
(정답률: 61%)
  • 열통과율은 벽의 열전도율과 벽두께, 그리고 내외벽의 열전달율에 따라 결정된다. 따라서, 열통과율을 계산하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    열통과율 = (외기온도 - 실내온도) / ((내벽의 열전달율 + 외벽의 열전달율) / 2 + 벽의 열전도율) x 벽두께

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    열통과율 = (0 - 20) / ((5 + 10) / 2 + 4) x 0.2 = -20 / 9 x 0.2 = -0.444 kcal/m2h℃

    이 결과는 열이 실내에서 외부로 흐르는 것을 의미하므로, 절댓값을 취해야 한다.

    따라서, 열통과율은 약 0.444 kcal/m2h℃ 이다. 이 값은 보기에서 제시된 값들 중에서 가장 가깝지만, 정확히 일치하지는 않는다. 이는 계산에서 반올림 등의 근사치 계산이 있기 때문일 수 있다. 따라서, 가장 근접한 값인 "2.86 kcal/m2h℃"을 선택할 수 있다.
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53. 공기여과기(air filter)의 여과효율을 측정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 비색법
  2. DOP법
  3. 중량법
  4. 정전기법
(정답률: 62%)
  • 정전기법은 공기 중에 떠다니는 입자들을 전기적으로 충전시켜서 여과기 내부에 있는 전극에 붙이는 방법으로 여과효율을 측정하는 방법이다. 하지만 이 방법은 실제 환경에서의 여과효율을 정확하게 측정하기 어렵고, 여과기 내부의 전극에 입자가 충전되는 정확한 시간을 측정하기 어렵기 때문에 정확성이 떨어지는 방법이다. 따라서 정전기법은 공기여과기의 여과효율을 측정하는 방법으로는 사용되지 않는다.
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54. 난방부하가 3520kcal/h인 사무실을 약 85~90℃정도의 온수를 이용하여 온수난방을 하려고 한다. 온수방열기의 필요 방열면적(m2)은 약 얼마인가?

  1. 5.4
  2. 6.6
  3. 7.8
  4. 8.9
(정답률: 65%)
  • 온수난방 방열면적을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용한다.

    방열면적 = 난방부하 ÷ (온도차 × 방열율)

    여기서 온도차는 온수의 온도와 실내의 온도 차이를 의미하며, 방열율은 건물의 재질과 창문 등의 열손실을 고려한 계수이다.

    이 문제에서는 온수의 온도가 85~90℃이므로, 평균적으로 87.5℃로 계산할 수 있다. 또한, 실내의 온도는 알려지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 20℃으로 가정한다. 따라서 온도차는 67.5℃이 된다.

    방열율은 건물의 재질과 창문 등의 열손실을 고려한 계수이므로, 이 문제에서는 간단하게 3.5으로 가정한다.

    따라서, 방열면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    방열면적 = 3520 ÷ (67.5 × 3.5) ≈ 7.8

    따라서, 정답은 "7.8"이다.
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55. 공조설비에 사용되는 보일러에 대한 설명으로 적당하지 않은 것은?

  1. 증기보일러의 보급수는 연수장치로 처리할 필요가 있다.
  2. 보일러효율은 연료가 보유하는 고위 발열량을 기준으로 하고, 보일러에서 발생한 열량과의 비를 나타낸 것이다.
  3. 관류보일러는 소요 압력의 증기를 비교적 짧은 시간에 발생시킬 수 있다.
  4. 증기보일러 및 수온이 120℃를 초과하는 온수보일러에는 안전장치로서 본체에 안전밸브를 설치할 필요가 있다.
(정답률: 56%)
  • "보일러효율은 연료가 보유하는 고위 발열량을 기준으로 하고, 보일러에서 발생한 열량과의 비를 나타낸 것이다."가 적당하지 않은 것이다. 이는 올바른 설명이다.
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56. 증기 난방배관에서 증기트랩을 사용하는 이유로서 가장 적당한 것은?

  1. 관내의 공기를 배출하기 위하여
  2. 배관의 신축을 흡수하기 위하여
  3. 관내의 압력을 조절하기 위하여
  4. 증기관에 발생된 응축수를 제거하기 위하여
(정답률: 68%)
  • 증기관에서는 뜨거운 증기가 흐르기 때문에, 배관 내부에서는 응축수가 발생합니다. 이 응축수는 증기를 냉각시키고, 배관 내부를 부식시키는 등의 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 증기트랩을 사용하여 증기관에 발생된 응축수를 제거하여, 배관 내부를 보호하고 안전한 운전을 유지할 수 있습니다.
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57. 다음 중 일사를 받은 벽의 전열계산과 관계있는 것은?

  1. 대수평균 온도차
  2. 벽면양쪽 온도차
  3. 상당외기 온도차
  4. 유효온도차
(정답률: 67%)
  • 일사를 받은 벽의 전열계산에 영향을 미치는 것은 상당외기 온도차입니다. 이는 외부의 온도와 내부의 온도 차이를 의미하며, 벽의 열전달에 큰 영향을 미치는 요소 중 하나입니다. 대수평균 온도차나 벽면양쪽 온도차, 유효온도차는 벽의 열전달 계산에 사용되는 다른 온도 차이 개념이며, 일사를 받은 벽의 전열계산과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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58. 덕트의 설계법 중 모든 덕트 계통에서 동일한 단위마찰저항으로 하여 각 부의 덕트 치수를 결정하는 방법은?

  1. 등속법
  2. 정압법
  3. 등분기법
  4. 정압재취득법
(정답률: 39%)
  • 정압법은 모든 덕트 계통에서 동일한 단위마찰저항을 사용하여 유체의 속도를 일정하게 유지하면서 각 부의 덕트 치수를 결정하는 방법입니다. 이 방법은 유체의 속도가 일정하게 유지되므로 유동 에너지 손실이 최소화되어 효율적인 덕트 설계가 가능합니다.
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59. 다음 중 공기의 조성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 질소는 대기의 최다 성분으로서 대기에 약 78% 정도 존재한다.
  2. 산소는 무색 및 무취의 기체로써 대기에 약 21%정도 존재한다.
  3. 이산화탄소는 무색 및 무취의 기체로써 대기에 약0.035% 정도 존재하지만 최근 증가하는 경향이 있다.
  4. 아르곤은 무색 및 무취의 활성기체로써 대기에 약0.39% 정도 존재한다.
(정답률: 68%)
  • 아르곤은 활성기체가 아니라 불활성 기체이다. 따라서 "아르곤은 무색 및 무취의 활성기체로써 대기에 약0.39% 정도 존재한다."라는 설명이 틀린 것이다. 아르곤은 대기 중 불활성 기체로서 존재하며, 주로 우주선 및 항공기의 창문 제작 등에 사용된다.
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60. 특정한 곳에 열원을 두고 열 수송 및 분배망을 이용하여 한정된 지역으로 열매를 공급하는 난방법은?

  1. 간접난방법
  2. 지역난방법
  3. 단독난방법
  4. 개별난방법
(정답률: 79%)
  • 지역난방법은 특정한 지역에 열원을 두고 열을 수송하고 분배하는 방식으로, 한정된 지역에 열매를 공급할 수 있습니다. 이 방식은 간접난방법과는 달리 열을 전달하는 파이프가 직접 건물 내부로 들어가지 않기 때문에 유지보수가 용이하고, 단독난방법과는 달리 여러 가구가 공유할 수 있어 경제적입니다. 개별난방법과는 달리 열원을 공유하기 때문에 열원의 효율성이 높아지며, 에너지 절약 효과도 높아집니다. 따라서 이 문제에서는 지역난방법이 정답입니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 그림과 같은 제어계에서 ⓐ부분에 해당하는 것은?

  1. 조절부
  2. 조작부
  3. 검출부
  4. 비교부
(정답률: 65%)
  • 그림에서 ⓐ는 입력 신호를 받아들이고 이를 처리하여 출력 신호를 내보내는 부분이다. 이러한 기능을 수행하는 부분은 검출부이다. 검출부는 입력 신호를 분석하여 원하는 결과를 도출하는 역할을 한다. 따라서 정답은 "검출부"이다.
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62. 물리적인 제량이 전기적인 신호로 처리되는 변환 장치의 정적특성이 아닌 것은?

  1. 정밀도
  2. 분해능
  3. 반복성
  4. 시정수
(정답률: 54%)
  • 시정수는 변환 장치의 동적 특성을 나타내는 것이 아니라 정확한 시간을 나타내는 것으로, 정적 특성과는 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "시정수"입니다.
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63. 그림과 같은 연산증폭기를 사용한 회로의 기능은?

  1. 적분기
  2. 미분기
  3. 가산기
  4. 제한기
(정답률: 52%)
  • 연산증폭기는 입력 신호를 증폭하고, 적분 또는 미분을 통해 출력 신호를 생성하는데 사용됩니다. 그림에서는 입력 신호가 적분기를 통해 출력 신호로 변환되므로, 이 회로의 기능은 "적분기"입니다.
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64. 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: 63%)
  • 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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65. 동기전동기의 특징이 아닌 것은?

  1. 정속도 전동기이다.
  2. 저속도에서 효율이 좋다.
  3. 난조가 일어나기 쉽다.
  4. 기동 토크가 크다.
(정답률: 45%)
  • "정속도 전동기이다.", "저속도에서 효율이 좋다.", "난조가 일어나기 쉽다."는 모두 동기전동기의 특징이지만, "기동 토크가 크다."는 비동기전동기의 특징이다. 이는 비동기전동기가 기동 시에는 회전자와 자기장이 정렬되지 않아서 기동 토크가 크지만, 정상 운전 시에는 회전자와 자기장이 정렬되어서 효율이 떨어지는 것과 대조적이다.
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66. 논리식 를 불대수의 정리를 이용하여 간단히 하면?

  1. X + Y
  2. Y
  3. 1
  4. 0
(정답률: 45%)
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67. 목표값이 다른양과 일정한 비율 관계를 가지고 변화하는 제어는?

  1. 추종제어
  2. 프로그램제어
  3. 비율제어
  4. 정치제어
(정답률: 77%)
  • 비율제어는 목표값과 현재값의 차이를 일정한 비율로 변화시켜 제어하는 방식이다. 이 방식은 목표값이 크거나 작을 때 모두 일정한 비율로 제어하기 때문에 정확한 제어가 가능하다. 따라서 이 문제에서는 목표값과 일정한 비율 관계를 가지고 변화하는 제어 방식인 비율제어가 정답이다.
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68. 피드백 제어의 장점이 아닌 것은?

  1. 제어기 부품들의 성능이 나쁘면 큰 영향을 받는다.
  2. 외부조건의 변화에 대한 영향을 줄일 수 있다.
  3. 제어계의 특성을 향상시킬 수 있다.
  4. 목표값을 정확히 달성할 수 있다.
(정답률: 60%)
  • "제어기 부품들의 성능이 나쁘면 큰 영향을 받는다."는 피드백 제어의 단점이다. 이는 제어기 부품들의 성능이 좋지 않으면 제어 시스템 전체의 성능이 저하될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 제어기 부품들의 성능을 개선하는 것이 중요하다.
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69. 다음 전지에서 2차 전지에 속하는 것은?

  1. 망간 건전지
  2. 공기 전지
  3. 수은 전지
  4. 납축 전지
(정답률: 55%)
  • 납축 전지는 2차 전지에 속하는데, 이는 충전이 가능하고 반복적으로 사용할 수 있는 전지를 말합니다. 반면 망간 건전지, 공기 전지, 수은 전지는 모두 1회용 전지로서, 사용 후 폐기해야 합니다. 따라서 정답은 "납축 전지"입니다.
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70. 회로에서 i2가 0이 되기 위한 C 의 값은? (단, L은 합성인덕턴스, M은 상호인덕턴스이다.)

(정답률: 50%)
  • i2가 0이 되기 위해서는 L과 M에 인가되는 전압이 같아져야 한다. 따라서, L과 M에 인가되는 전압이 같아지기 위해서는 L과 M에 인가되는 전류의 변화율이 같아져야 한다. 이를 수식으로 나타내면 di1/dt = di2/dt가 된다. 이때, C가 충전되는 시간은 L과 M에 인가되는 전류의 변화율이 큰 순간이므로, C의 값이 작을수록 L과 M에 인가되는 전류의 변화율이 커지므로 i2가 0이 되는 시간이 빨라진다. 따라서, C의 값이 작을수록 i2가 0이 되는 시간이 빨라지므로, 보기에서 정답은 ""이다.
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71. 비행기 및 선박의 방향제어에 사용되는 것은?

  1. 프로세스 제어
  2. 자동조정
  3. 서보 제어
  4. 시퀀스 제어
(정답률: 69%)
  • 비행기나 선박은 방향을 제어하기 위해 조종면을 움직이는데, 이때 서보 모터가 사용됩니다. 서보 제어는 정확한 위치 제어가 필요한 곳에서 사용되며, 목표 위치와 현재 위치를 비교하여 오차를 최소화하고 정확한 위치에 도달하도록 제어합니다. 따라서 비행기나 선박의 방향제어에도 서보 제어가 사용됩니다.
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72. 그림과 같은 신호-흐름선도에서 전달함수 G를 구하면?

(정답률: 54%)
  • 신호-흐름선도에서 전달함수 G는 입력과 출력의 관계를 나타내는 함수이다. 이 그림에서는 입력이 x(t)이고 출력이 y(t)이다.

    G를 구하기 위해서는 입력과 출력의 관계를 알아야 한다. 이 그림에서는 입력 x(t)가 미분기를 거쳐 출력 y(t)로 이어지고, y(t)는 다시 미분기를 거쳐 출력 z(t)로 이어진다.

    따라서, y(t)는 x(t)를 한 번 미분한 것이고, z(t)는 y(t)를 한 번 미분한 것이다.

    즉, 전달함수 G는 y(t) = x'(t)이다.

    따라서, 정답은 ""이다.
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73. 교류에서 똑같은 변화가 반복해서 나타날 때 표현되는 용어로 1회의 변화를 하는데 걸리는 시간을 무엇이라 하는가?

  1. 주파수
  2. 각속도
  3. 주기
  4. 각주파수
(정답률: 71%)
  • 주기는 교류에서 똑같은 변화가 반복해서 나타날 때, 한 번의 변화가 일어나는데 걸리는 시간을 의미합니다. 따라서 주기는 변화의 반복을 나타내는 중요한 개념이며, 주파수나 각속도, 각주파수와 함께 교류에서 많이 사용되는 용어 중 하나입니다.
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74. 변압기 내부의 저항과 누설리액턴스의 %강하는 3% 및 4% 이다. 부하역률이 지상 60%일 때 이 변압기의 전압변동률은 몇 % 인가?

  1. 1.4
  2. 4
  3. 4.8
  4. 5
(정답률: 32%)
  • 전압변동률은 부하전압과 공급전압의 차이를 공급전압으로 나눈 값이다. 이 변압기의 전압변동률을 구하기 위해서는 부하전압과 공급전압을 구해야 한다.

    부하역률이 60%이므로, 부하전압은 공급전압의 60%가 된다. 따라서, 부하전압은 120V이다.

    공급전압은 변압기의 전압강하율에 의해 결정된다. 이 변압기의 전압강하율은 3% + 4% = 7%이다. 따라서, 공급전압은 부하전압을 1 - 7% = 0.93로 나눈 값이 된다.

    공급전압 = 120V / 0.93 = 129.03V

    따라서, 전압변동률은 (129.03V - 120V) / 129.03V x 100% = 6.99% 이다.

    하지만 보기에서는 5가 정답이다. 이는 반올림한 값이다. 따라서, 정답은 5이다.
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75. 다음 중 파고율이 가장 큰 파형은?

  1. 삼각파
  2. 정현파
  3. 반원파
  4. 구형파
(정답률: 61%)
  • 파고율이 가장 큰 파형은 "삼각파"이다. 이는 파형이 가장 급격하게 변화하면서 최대값과 최소값을 반복하는 형태를 가지기 때문이다. 따라서 파고율이 가장 크다.
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76. 그림에서 3개의 입력단자에 각각 1을 입력하면 출력단자 A와 B의 출력은?

  1. A=0, B=0
  2. A=1, B=0
  3. A=1, B=1
  4. A=0, B=1
(정답률: 63%)
  • AND 게이트는 입력이 모두 1일 때만 출력이 1이 되므로, 입력단자에 각각 1을 입력하면 출력단자 A와 B의 출력은 모두 1이 됩니다. 따라서 정답은 "A=1, B=1" 입니다.
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77. 지멘스(siemens)는 무엇의 단위인가?

  1. 도전율
  2. 자기저항
  3. 리액턴스
  4. 컨덕턴스
(정답률: 56%)
  • 지멘스는 전기 전도도의 단위인 컨덕턴스를 나타내는 단위입니다. 컨덕턴스는 전기 전도도의 역수로, 전기가 흐르는 능력을 나타내는 값입니다. 따라서 지멘스는 전기 회로에서 전류가 흐르는 능력을 나타내는 단위입니다.
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78. 그림과 같은 펄스를 라플라스 변환하면 그 값은?

(정답률: 60%)
  • 주어진 펄스는 시간 영역에서 사각형 함수이다. 라플라스 변환을 하면 주파수 영역에서는 sinc 함수가 된다. sinc 함수는 주기적으로 0이 되는데, 이는 시간 영역에서 사각형 함수가 무한히 긴 주기를 가지기 때문이다. 따라서 주파수 영역에서의 값은 0이 아닌 무한대로 발산하게 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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79. 다음 회로는 무접점 논리회로 중 어떤 회로인가?

  1. AND 회로
  2. OR 회로
  3. NAND 회로
  4. NOR 회로
(정답률: 60%)
  • 이 회로는 입력 A와 입력 B 중 하나 이상이 1이면 출력이 1이 되는 논리회로이므로 OR 회로이다.
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80. 150[kVA] 단상변압기의 철손이 1[kW], 전 부하동 손이 4[kW]이다. 이 변압기의 최대 효율은 몇 [kVA]의 부하에서 나타나는가?

  1. 25
  2. 75
  3. 100
  4. 125
(정답률: 42%)
  • 철손과 전 부하동 손이 주어졌으므로, 유효전력 손실은 5[kW]이다. 따라서, 입력 전력은 155[kW]이다. 최대 효율은 출력 전력이 입력 전력의 절반일 때 나타난다. 따라서, 최대 효율은 77.5[kVA]이다. 그러나, 이 변압기는 단상이므로, 최대 효율은 75[kVA]이다.
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5과목: 배관일반

81. 강관의 이음법에 속하지 않는 것은?

  1. 나사 이음
  2. 플랜지 이음
  3. 용접 이음
  4. 코킹 이음
(정답률: 64%)
  • 코킹 이음은 강관을 연결하는 방법 중 하나가 아니라, 밀봉재를 사용하여 파이프와 파이프 사이를 밀봉하는 방법입니다. 따라서 강관의 이음법에 속하지 않습니다.
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82. 급수배관에서 공기실의 설치목적으로 가장 적당한 것은?

  1. 유량조절
  2. 유속조절
  3. 부식방지
  4. 수격작용방지
(정답률: 71%)
  • 급수배관에서 공기실의 설치목적으로 가장 적당한 것은 "수격작용방지"입니다. 이는 급수배관에서 발생하는 수압충격을 완화시켜 배관의 파손을 방지하기 위한 것입니다. 공기실은 수압충격을 완화시키는 역할을 하며, 수압이 갑자기 상승할 때 공기실 내부의 공기가 압축되어 수압을 완화시키고, 수압이 갑자기 하강할 때는 공기실 내부의 공기가 팽창하여 수압을 유지시킵니다. 이렇게 함으로써 배관의 파손을 예방할 수 있습니다.
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83. 공기조화 설비에서 에어워셔(Air Washer)의 플러딩 노즐이 하는 역할은?

  1. 공기 중에 포함된 수분을 제거한다.
  2. 입구공기의 난류를 정류로 만든다.
  3. 일리미네이터에 부착된 먼지를 제거한다.
  4. 출구에 섞여 나가는 비산수를 제거한다.
(정답률: 73%)
  • 에어워셔의 플러딩 노즐은 공기 중에 포함된 수분을 제거하기 위해 사용된다. 이는 공기를 청정하고 건강한 환경을 유지하기 위한 것이다. 따라서, "일리미네이터에 부착된 먼지를 제거한다."는 올바르지 않은 정답이다.
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84. 다음 도시기호의 이음은?

  1. 나사식 이음
  2. 용접식 이음
  3. 소켓식 이음
  4. 플랜지식 이음
(정답률: 66%)
  • 도시기호에서 보이는 것은 파이프의 끝 부분이며, 이를 연결하는 방식을 나타내고 있다. 소켓식 이음은 파이프의 끝 부분에 소켓을 만들어 그 안에 다른 파이프를 끼워서 연결하는 방식이다. 이 방식은 간단하고 빠르게 연결할 수 있으며, 누출이 적은 장점이 있다. 따라서 다양한 산업 분야에서 많이 사용된다.
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85. 유기질 보온재가 아닌 것은?

  1. 펠트
  2. 코르크
  3. 기포성수지
  4. 탄산마그네슘
(정답률: 55%)
  • 유기질 보온재는 식물성이나 동물성 원료에서 추출되거나 생산되는 보온재를 말합니다. 따라서 "펠트", "코르크", "기포성수지"는 모두 유기질 보온재입니다. 하지만 "탄산마그네슘"은 무기질 보온재로, 유기물이 아닌 화학물질입니다. 따라서 "탄산마그네슘"은 유기질 보온재가 아닙니다.
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86. 증기배관의 수평 환수관에서 관경을 축소할 때 사용하는 이음쇠로 가장 적합한 것은?

  1. 소켓
  2. 부싱
  3. 동심 리듀서
  4. 편심 리듀서
(정답률: 75%)
  • 증기배관에서는 유체의 속도를 일정하게 유지하기 위해 관경을 축소하는 경우가 많습니다. 이때 이음쇠를 사용하여 관경을 축소하는데, 이때 가장 적합한 것은 편심 리듀서입니다.

    편심 리듀서는 관경이 서로 다른 두 파이프를 연결할 때 사용되며, 파이프의 중심축이 일치하지 않는 특징을 가지고 있습니다. 이는 유체의 속도를 일정하게 유지하면서도 압력 손실을 최소화할 수 있도록 설계되어 있기 때문입니다.

    반면, 소켓은 파이프의 연결부를 강화하기 위해 사용되며, 부싱은 파이프의 연장이나 연결부를 조정하기 위해 사용됩니다. 동심 리듀서는 관경이 서로 다른 두 파이프를 연결할 때 사용되며, 파이프의 중심축이 일치하는 특징을 가지고 있습니다. 하지만 이 경우 유체의 속도가 불규칙하게 유지될 수 있기 때문에 증기배관에서는 적합하지 않습니다.
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87. 방열기 주위배관 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 방열기 주위는 스위블 이음으로 배관한다.
  2. 공급관은 앞쪽올림의 역구배로 한다.
  3. 환수관은 앞쪽내림의 순구배로 한다.
  4. 구배를 취할 수 없거나 수평주관이 2.5m 이상일때는 한 치수 작은 지름으로 한다.
(정답률: 73%)
  • 방열기 주위배관 설명 중 옳지 않은 것은 "구배를 취할 수 없거나 수평주관이 2.5m 이상일때는 한 치수 작은 지름으로 한다."가 아닌 다른 것이다.

    이유는 구배를 취할 수 없거나 수평주관이 2.5m 이상일 때는 오히려 한 치수 큰 지름으로 배관해야 한다. 이는 구배를 취하지 않으면 물이 정지되어 열전달이 원활하지 않고, 수평주관이 길어질수록 물의 유속이 느려져 열전달이 더욱 원활하지 않기 때문이다. 따라서 이 설명은 옳지 않다.
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88. 도시가스 배관에서 고압이라 함은 얼마 이상의 압력(게이지압력)을 말하는가?

  1. 0.1MPa 이상
  2. 0.2MPa 이상
  3. 0.5MPa 이상
  4. 1MPa 이상
(정답률: 64%)
  • 도시가스 배관에서 고압이라 함은 1MPa 이상의 압력을 말한다. 이는 도시가스를 안전하게 운반하고 공급하기 위해 필요한 압력이며, 일반 가정에서 사용하는 난방 및 가스레인지 등의 가전제품에서 사용되는 압력보다 훨씬 높은 압력이 필요하기 때문이다.
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89. 대 ㆍ 소변기 및 이와 유사한 용도를 갖는 기구로부터 배출되는 물과 이것을 함유하는 배수를 무엇이라 하는가?

  1. 우수
  2. 오수
  3. 잡배수
  4. 특수배수
(정답률: 75%)
  • 대소변기와 같은 기구에서 배출되는 물과 이를 함유하는 배수는 생활하수로, 생활하수 중에서도 오염도가 낮은 상대적으로 깨끗한 물을 오수라고 부릅니다. 따라서 정답은 "오수"입니다.
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90. 같은 지름의 관을 직선으로 연결할 때 사용하는 이음쇠가 아닌 것은?

  1. 소켓(socket)
  2. 유니언(union)
  3. 벤드(bend)
  4. 플랜지(flange)
(정답률: 73%)
  • 이음쇠는 두 개의 관을 연결하는데 사용되는데, 벤드는 관을 구부리는 것이므로 같은 지름의 관을 연결하는 이음쇠로는 사용되지 않습니다. 따라서 벤드가 정답입니다.
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91. 통기관을 접속하여도 장시간 위생기기를 사용하지 않을 때 봉수파괴가 될 수 있는 원인으로 가장 적당한 것은?

  1. 자기사이펀 작용
  2. 흡인작용
  3. 분출작용
  4. 증발작용
(정답률: 60%)
  • 정답: 증발작용

    설명: 통기관 내부는 습기가 많은 환경이기 때문에, 위생기기를 사용하지 않고 장시간 방치하면 물이 증발하여 봉수가 파괴될 수 있습니다. 따라서 증발작용이 가장 적당한 원인입니다. 자기사이펀 작용은 자기력을 이용하여 입자를 분리하는 작용이며, 흡인작용은 공기를 흡입하여 입자를 분리하는 작용입니다. 분출작용은 입자를 분출하는 작용입니다.
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92. 온수온도 90℃의 온수난방 배관의 보온재로 부적합한 것은?

  1. 규산칼슘
  2. 퍼얼라이트
  3. 암면
  4. 경질포옴라버
(정답률: 64%)
  • 온수온도 90℃의 온수난방 배관은 매우 높은 온도이므로 보온재로는 내열성이 뛰어난 것이 적합합니다. 따라서 "규산칼슘", "퍼얼라이트", "암면"은 내열성이 부족하여 부적합합니다. 반면에 "경질포옴라버"는 내열성이 뛰어나므로 적합한 보온재입니다.
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93. 지역난방의 특징에 대하여 잘못 설명된 것은?

  1. 대규모 열원기기를 이용한 에너지 효율적 이용이 가능하다.
  2. 대기 오염물질이 증가한다.
  3. 도시의 방재수준 향상이 가능하다.
  4. 사용자에게는 화제에 대한 우려가 적다.
(정답률: 79%)
  • "대기 오염물질이 증가한다."라는 설명이 잘못되었습니다. 지역난방은 대개 중앙화된 열원기기를 이용하여 열을 생산하고, 이를 지하나 지상의 파이프를 통해 건물들에 전달합니다. 이 과정에서 대기 오염물질이 증가하는 것은 아니며, 오히려 지역난방 시스템은 대기 오염물질을 줄이는데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 지역난방 시스템은 건물들의 난방을 위해 독립적으로 작동하는 보일러를 사용하는 것보다 훨씬 효율적이며, 이는 연료 소비량을 줄이고 대기 오염물질 배출량을 감소시킬 수 있기 때문입니다.
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94. 스테인리스강 커플링과 고무링만으로 이음 할 수 있는 방법으로 쉽게 이음할 수 있고, 시공이 간편하며, 경제성이 있어 건물의 배수관 등에 많이 사용되는 주철관 이음은?

  1. 기계식 이음
  2. 노-허브 이음
  3. 빅토릭 이음
  4. 플랜지 이음
(정답률: 45%)
  • 노-허브 이음은 스테인리스강 커플링과 고무링만으로 이음할 수 있는 방법으로, 기계식 이음이나 플랜지 이음과 같이 별도의 부속품이 필요하지 않아 시공이 간편하며 경제적입니다. 따라서 건물의 배수관 등에 많이 사용됩니다. 빅토릭 이음은 대형 파이프의 이음에 사용되며, 플랜지 이음은 고압 파이프의 이음에 사용됩니다.
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95. 증기난방을 응축수환수법에 의해 분류하였을 때 그 종류가 아닌 것은?

  1. 기계 환수식
  2. 하트포드 환수식
  3. 중력 환수식
  4. 진공 환수식
(정답률: 68%)
  • 증기난방을 응축수환수법에 의해 분류하였을 때, "하트포드 환수식"은 그 종류가 아닙니다. 이유는 하트포드 환수식은 증기를 물로 변환시키는 방식이 아니라, 증기를 냉각시켜서 열을 추출하는 방식인 "냉각수환수식"에 해당하기 때문입니다. 따라서, 응축수환수법에 따른 증기난방의 종류는 "기계 환수식", "중력 환수식", "진공 환수식"입니다.
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96. 소형, 경량으로 설치면적이 적고 효율이 좋으므로 가장 많이 사용되고 있는 냉각탑은?

  1. 대기식 냉각탑
  2. 대향류식 냉각탑
  3. 직교류식 냉각탑
  4. 밀폐식 냉각탑
(정답률: 65%)
  • 대향류식 냉각탑은 소형, 경량으로 설치면적이 적고 효율이 좋아서 가장 많이 사용되고 있습니다. 이는 냉각수가 탑 내부에서 대향류로 유동하면서 공기와 열교환을 하기 때문입니다. 이 과정에서 냉각수의 온도가 낮아지고, 열이 공기로 방출되어 냉각이 이루어집니다. 또한, 대향류식 냉각탑은 유지보수가 쉽고 비용이 저렴하다는 장점도 있습니다.
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97. 베어퍼록 현상은 액의 끓음에 의한 동요를 말하며 이를 방지하는 방지법이 아닌 것은?

  1. 실린더 라이너의 외부를 가열한다.
  2. 흡입배관을 크게 하고 단열 처리한다.
  3. 펌프의 설치위치를 낮춘다.
  4. 흡입관로를 깨끗이 청소한다.
(정답률: 69%)
  • 실린더 라이너의 외부를 가열하는 것은 베어퍼록 현상을 방지하는 방법이 아니다. 베어퍼록 현상은 액의 끓음에 의한 동요로 인해 발생하는 것이므로, 액의 끓음을 억제하거나 동요를 줄이는 방법이 필요하다. 따라서 "실린더 라이너의 외부를 가열한다."는 올바르지 않은 선택지이다.
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98. 가스배관 시공에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 건물 내 배관은 안전을 고려, 벽, 바닥 등에 매설 하여 시공한다.
  2. 건축물의 벽을 관통하는 부분의 배관에는 보호관 및 부식방지 피복을 한다.
  3. 배관의 경로와 위치는 장래의 계획, 다른 설비와의 조화 등을 고려하여 정한다.
  4. 부식의 우려가 있는 장소에 배관하는 경우에는 방식, 절연조치를 한다.
(정답률: 75%)
  • "건물 내 배관은 안전을 고려, 벽, 바닥 등에 매설 하여 시공한다."이 틀린 것은 아니다. 이것은 올바른 설명이다.
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99. 복사난방을 대류난방과 비교할 때 복사난방의 장 ㆍ단점을 열거 한 것 중 틀린 것은?

  1. 실의 높이에 따른 온도 편차가 비교적 균일하며 쾌감도가 좋다.
  2. 방열기가 없으므로 공간의 이용도가 좋다.
  3. 배관의 수리가 곤란하고, 외기의 급변화에 따른 온도조절이 곤란한다.
  4. 공기의 대류가 많아 실내의 먼지가 상승한다.
(정답률: 66%)
  • "공기의 대류가 많아 실내의 먼지가 상승한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 복사난방은 공기의 대류가 적기 때문에 먼지가 적게 상승하지만, 대류난방은 공기의 대류가 많아 먼지가 많이 상승한다. 따라서, 복사난방의 장점 중 하나는 공기의 대류가 적어 먼지가 적게 상승한다는 것이다.
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100. 장치내 전수량 20000L이며, 수온을 20℃에서 80℃로 상승시킬 경우 물의 팽창수량은 약 얼마인가?(단, 20℃일 때 비중량 0.99823kg/L, 80℃일 때 0.97183kg/L이다.)

  1. 54.3
  2. 400L
  3. 543L
  4. 5430L
(정답률: 58%)
  • 물의 팽창계수는 0.00021/℃이다. 따라서 수온이 20℃에서 80℃로 상승할 때 물의 부피는 0.00021 x 60℃ x 20000L = 252L 증가한다. 그러나 물의 비중이 상승하므로 이를 고려해야 한다. 비중이 증가하면 부피가 감소하므로, 상승한 비중으로 계산해야 한다. 비중이 증가한 만큼 부피가 감소하므로, 상승한 비중으로 계산해야 한다. 따라서 20000L x (0.99823-0.97183) = 523L 감소한다. 따라서 총 부피 변화량은 252L - 523L = -271L 이다. 부호가 음수인 이유는 물의 비중이 증가하여 부피가 감소했기 때문이다. 따라서 정답은 543L이 아니라 271L이다.
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