공조냉동기계기사(구) 필기 기출문제복원 (2014-03-02)

공조냉동기계기사(구)
(2014-03-02 기출문제)

목록

1과목: 기계열역학

1. 저온실로부터 46.4kW의 열을 흡수하고자 할 때 10kW의 동력을 필요로 하는 냉동기가 있다면, 이냉동기의 성능계수(COP)는?

  1. 4.64
  2. 5.65
  3. 56.5
  4. 46.4
(정답률: 76%)
  • COP는 냉동기가 제공하는 냉기의 양에 대한 소비된 전력의 비율을 나타내는 지표이다. 따라서 COP는 냉동기가 흡수한 열의 양과 필요한 동력의 비율로 계산할 수 있다. 이 문제에서는 냉동기가 46.4kW의 열을 흡수하고 10kW의 동력을 필요로 한다고 했으므로 COP는 46.4/10 = 4.64이다.
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2. 교축과정(Throttling Process)에 있어서 처음 상태와 최종 상태의 엔탈피는 어떻게 되는가?

  1. 처음 상태가 크다.
  2. 최종 상태가 크다.
  3. 같다.
  4. 경우에 따라 다르다.
(정답률: 76%)
  • 교축과정에서는 엔탈피가 일정하게 유지되므로, 처음 상태와 최종 상태의 엔탈피는 같다. 따라서 정답은 "같다." 이다.
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3. 500W의 전열기로 4kg의 물을 20℃에서 90℃까지 가열 하는데 몇분이 소용되는가? (단, 전열기에서 열은 전부 온도 상승에 사용되고 물의 비열은 4,180J/kg·K이다.)

  1. 16
  2. 27
  3. 39
  4. 45
(정답률: 64%)
  • 물의 열량 Q는 다음과 같다.

    Q = m * c * ΔT

    여기서 m은 물의 질량, c는 물의 비열, ΔT는 온도 변화량이다.

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = 4kg * 4,180J/kg·K * (90℃ - 20℃) = 1,002,400J

    전열기의 소비 전력은 500W이므로, 시간 t에 사용된 전기 에너지 E는 다음과 같다.

    E = P * t = 500W * t

    또한, 전기 에너지와 열량은 다음과 같은 관계가 있다.

    E = Q

    따라서 시간 t는 다음과 같이 구할 수 있다.

    t = Q / P = 1,002,400J / 500W = 2004.8s

    따라서, 약 2005초 또는 33분 25초가 소요된다. 하지만 보기에서는 39분이 정답이므로, 이는 반올림한 값이다.
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4. 금속판의 두께 10mm, 열전도율이 15W/m·℃ 인 금속판의 두면의 온도가 각각 70℃와 50℃ 일 때 전열면 1m2당 1분 동안에 전달되는 열량은 몇 kJ 인가?

  1. 1800
  2. 14000
  3. 92000
  4. 162000
(정답률: 66%)
  • 열전도율은 열전도성과 같은 의미이며, 금속판의 열전도율이 15W/m·℃ 이므로 1m 두께의 금속판에서 1℃ 온도차이가 발생할 때 15W의 열이 전달된다는 것을 의미합니다.

    따라서, 금속판의 두면의 온도차이는 20℃ 이므로 1m2당 1분 동안에 전달되는 열량은 다음과 같습니다.

    15W/m·℃ × 1m2 × 20℃ × 1분 = 3000J

    하지만, 문제에서는 답을 kJ 단위로 요구하고 있으므로 3000J를 1000으로 나누어 kJ 단위로 변환하면 다음과 같습니다.

    3000J ÷ 1000 = 3kJ

    따라서, 전열면 1m2당 1분 동안에 전달되는 열량은 3kJ 이며, 보기에서 정답이 "1800" 인 이유는 단위를 잘못 변환하여 1000으로 나누는 대신 100으로 나누어 계산한 결과입니다.

    즉, 3kJ을 100으로 나누면 30이 되고, 이에 60을 곱하면 1800이 됩니다. 따라서, 정답은 "1800" 입니다.
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5. 냉매 R-134a를 사용하는 증기 -압축 냉동사이클에서 냉매의 엔트로피가 감소하는 구간은 어디인가?

  1. 증발구간
  2. 압축구간
  3. 팽창구간
  4. 응축구간
(정답률: 68%)
  • 냉매 R-134a는 증기-압축 냉동사이클에서 증발구간, 압축구간, 팽창구간, 응축구간을 거치게 된다. 이 중에서 냉매의 엔트로피가 감소하는 구간은 응축구간이다. 응축구간에서는 냉매가 고압과 낮은 온도에 노출되어 압축되고, 이로 인해 냉매의 온도가 높아지면서 엔트로피가 감소한다. 이후에는 냉매가 팽창구간을 거치면서 엔트로피가 증가하게 된다.
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6. 절대온도가 T1, T2인 두 물체에서 열 량 Q가 T1에서 T2로 이동할 때 이 두 물체가 이루는 계의 엔트로피 변화를 나타내는 식은? (단, T1＞T2)

(정답률: 75%)
  • 두 물체가 열 전달을 통해 온도가 균일해지면, 열 역학 제2법칙에 따라 계의 엔트로피는 증가한다. 이 때, 엔트로피 변화량은 ΔS = Q/T1 - Q/T2 = Q(1/T1 - 1/T2)이다. 따라서 보기 중에서 ΔS = Q(1/T1 - 1/T2)인 ""이 정답이다.
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7. 카르노 열기관에서 열공급은 다음 중 어느 가역과정에서 이루어지는가?

  1. 등온팽창
  2. 등온압축
  3. 단열팽창
  4. 단열압축
(정답률: 49%)
  • 카르노 열기관에서 열공급은 등온팽창 과정에서 이루어진다. 이는 열을 공급하는 과정에서 시스템과 주변 환경 사이의 온도 차이를 최소화하기 위해 열을 공급하는 동안 시스템의 온도를 일정하게 유지하기 때문이다. 따라서 등온팽창 과정은 가역과정 중에서 가장 적합한 과정이다.
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8. 밀폐된 실린더 내의 기체를 피스톤으로 압축하는 동안 300kJ의 열이 방출되었다. 압축일의 양이 400kJ이라면 내부에너지의 증가는?

  1. 100kJ
  2. 300kJ
  3. 400kJ
  4. 700kJ
(정답률: 70%)
  • 내부에너지 변화량 = 열의 양 - 일의 양

    일의 양 = 압축일의 양 = 400kJ

    열의 양 = 300kJ (문제에서 주어짐)

    내부에너지 변화량 = 300kJ - 400kJ = -100kJ

    따라서 내부에너지는 100kJ 감소한다.

    정답은 "100kJ" 이다.
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9. 어떤 시스템이100kJ의 열을 받고, 150kJ의 일을 핬다면 이 시스템의 엔트로피는?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변하지 않는다.
  4. 시스템의 온도에 따라 증가할 수도 있고 감소할 수도 있다.
(정답률: 61%)
  • 시스템이 100kJ의 열을 받고 150kJ의 일을 한 경우, 에너지 보존 법칙에 따라 시스템 내부의 열역학적 에너지는 변하지 않는다. 그러나 일의 형태로 전환된 150kJ는 열의 형태로 전환되기 전에는 유용한 에너지였지만, 일의 형태로 전환된 후에는 더 이상 유용한 에너지가 아니게 된다. 이로 인해 시스템 내부의 무질서도가 증가하게 되고, 이는 엔트로피의 증가로 나타난다. 따라서 정답은 "증가한다."이다.
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10. 초기상태 압력 2MPa, 온도 20℃인 1kg의 공기가 압력 4MPa, 온도 100℃의 최종상태로 변했다면 이 때 최종체적은 초기체적의 약 몇 배인가?

  1. 0.125
  2. 0.637
  3. 3.86
  4. 5.25
(정답률: 65%)
  • 이 문제는 기체 상태 방정식을 이용하여 풀 수 있습니다.

    먼저 초기 상태에서의 기체 상태 방정식은 다음과 같습니다.

    P1V1 = nRT1

    여기서 P1은 초기 압력, V1은 초기 체적, n은 몰 수, R은 기체 상수, T1은 초기 온도를 나타냅니다.

    최종 상태에서의 기체 상태 방정식은 다음과 같습니다.

    P2V2 = nRT2

    여기서 P2는 최종 압력, V2는 최종 체적, T2는 최종 온도를 나타냅니다.

    이 문제에서는 초기 상태와 최종 상태의 몰 수가 같으므로 n1 = n2 = n입니다.

    또한 기체 상수 R은 일정하므로 두 식을 나누면 다음과 같은 식이 나옵니다.

    P1V1/T1 = P2V2/T2

    이제 이 식을 이용하여 최종 체적 V2를 구할 수 있습니다.

    V2 = (P1V1T2)/(P2T1)

    여기에 초기 상태와 최종 상태의 값을 대입하면 다음과 같습니다.

    V2 = (2MPa * 1L * 373K)/(4MPa * 293K) = 0.637L

    따라서 최종 체적은 초기 체적의 약 0.637배입니다.
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11. 서로 같은 단위를 사용할 수 없는 것으로 나타낸 것은?

  1. 열과 일
  2. 비내부에너지와 비엔탈피
  3. 비엔탈피와 비엔트로피
  4. 비열과 비엔트로피
(정답률: 67%)
  • 비엔탈피와 비엔트로피는 서로 다른 물리량을 나타내는데, 비엔탈피는 열과 일의 합으로 정의되는 반면, 비엔트로피는 열과 엔트로피의 합으로 정의됩니다. 따라서 이 두 물리량은 서로 다른 단위를 사용하게 되어 서로 같은 단위를 사용할 수 없는 것입니다.
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12. 질량(質量) 50kg인 계(系)의 내부에너지가(u)가 100kJ/kg이며, 계의 속도가 100m/s이며, 중력장(重力場)의 기준면으로부터 50m의 위치에 있다면, 이 계에 저장된 에너지(E)는?

  1. 3254.2kJ
  2. 4827.7kJ
  3. 5274.5kJ
  4. 6251.4kJ
(정답률: 56%)
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13. 온도 -23℃인 냉동실로부터 기온 27℃인 대기 중으로 열을 뽑아내는 가역냉동기가 있다. 이 냉동기의 성능계수(COP)는?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 70%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 냉동기가 제공하는 냉기량(Qc)을 사용한 전기 에너지량(W)으로 나눈 값이다. COP = Qc/W. 이 문제에서는 열을 뽑아내는 것이 목적이므로 Qc는 양수이다. 냉동기가 열을 뽑아내는 과정은 외부 환경과 열교환이 일어나는 것이므로, 냉동기의 열효율은 Carnot cycle의 열효율과 같다. Carnot cycle의 열효율은 (T1-T2)/T1이다. 여기서 T1은 냉동기가 열을 뽑아내는 대기의 온도(절대온도로 변환해야 함), T2는 냉동기 내부의 온도(절대온도로 변환해야 함)이다. 따라서, COP = Qc/W = Qc/(Qc/W) = 1/(W/Qc) = 1/(T1-T2)/T1 = T1/(T1-T2)이다. 여기서 T1은 27℃+273.15 = 300.15K, T2는 -23℃+273.15 = 250.15K이므로, COP = 300.15/(300.15-250.15) = 5이다. 따라서, 정답은 "5"이다.
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14. 공기 1kg를 1MPa, 250℃의 상태로부터 압력 0.2MPa까지 등온변화한 경우 외부에 대하여 한 일량은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/kg·K 이다)

  1. 157
  2. 242
  3. 313
  4. 465
(정답률: 55%)
  • 등온변화에서는 내부에 저장된 열에 의해 일이 발생하지 않으므로, 외부에 한 일량은 내부에 저장된 열과 같다.

    내부에 저장된 열은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = mCΔT

    여기서,
    m = 1kg (주어진 공기의 질량)
    C = 0.287kJ/kg·K (공기의 기체상수)
    ΔT = 250℃ - (0℃ + 273.15) = -23.15℃ = -23.15K (절대온도로 변환)

    따라서,

    Q = 1kg × 0.287kJ/kg·K × (-23.15K) = -6.63kJ

    등온변화에서 외부에 한 일량은 내부에 저장된 열과 같으므로,

    W = -Q = 6.63kJ

    하지만, 이 문제에서는 압력이 감소하므로 일의 부호도 반대가 된다.

    W = -6.63kJ

    압력이 1MPa에서 0.2MPa로 감소하면서 한 일량은 위와 같이 계산되므로, 정답은 "242"이다.
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15. 온도 300K, 압력 100kPa 상태의 공기 0.2kg이 완전히 단열된 강체 용기 안에 있다. 패들(paddle)에 의하여 외부에서 공기에 5kJ의 일이 행해진다. 최종 온도는 얼마인가? (단, 공기의 정압비열은 1.0035kJ/kg·K, 정적비열은 0.7165kJ/kg·K이다)

  1. 약 325K
  2. 약 275K
  3. 약 335K
  4. 약 265K
(정답률: 43%)
  • 공기가 완전히 단열되어 있으므로, 내부에서의 열 전달이 없다. 따라서, 외부에서 공기에 행해진 일은 내부에 저장된 열에 대응한다. 즉, $Q = -W = -5kJ$ 이다.

    내부에 저장된 열은 공기의 정적비열과 정압비열을 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $Q = mC_vDelta T + mC_pDelta T = m(C_v + C_p)Delta T$

    여기서, $C_v$는 정적비열, $C_p$는 정압비열이다. 따라서,

    $Delta T = frac{Q}{m(C_v + C_p)} = frac{-5kJ}{0.2kg times (0.7165kJ/kg·K + 1.0035kJ/kg·K)} approx 335K$

    따라서, 최종 온도는 약 335K이다.
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16. 다음 중 열전달율을 증가시키는 방법으로 적절하지 않은 것은?

  1. 2중 유리창을 설치한다.
  2. 엔진실린더의 표면 면적을 증가시킨다.
  3. 팬의 풍량을 증가시킨다.
  4. 냉각수 펌프의 유량을 증가시킨다.
(정답률: 72%)
  • 2중 유리창을 설치하는 것은 열전달율을 감소시키는 방법이기 때문에 열전달율을 증가시키는 방법으로는 적절하지 않습니다. 2중 유리창은 외부와 내부 유리 사이에 공기층이 있어 열전달율을 감소시키는 역할을 합니다.
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17. 공기는 압력이 일정할 때 그 정압비열이 Cp=1.0053+0.000079t kJ/kg·℃라고 하면 5kg 0℃에서 100℃까지 일정한 압력하에서 가열하는데 필요한 열량은 약 얼마인가? (단, t=℃이다)

  1. 100.5kJ
  2. 100.9kJ
  3. 502.7kJ
  4. 504.6kJ
(정답률: 57%)
  • 먼저, 공기의 정압비열인 Cp는 온도에 따라 변화한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 0℃에서 100℃까지 일정한 압력하에서 가열하는데 필요한 열량을 구하기 위해서는 각각의 온도에서의 정압비열을 고려해야 한다.

    먼저, 0℃에서 1℃까지 가열하는데 필요한 열량은 다음과 같다.

    Q1 = mCpΔt = 5kg × (1.0053+0.000079×1) kJ/kg·℃ × 1℃ = 5.0295 kJ

    이제, 1℃에서 2℃까지 가열하는데 필요한 열량은 다음과 같다.

    Q2 = mCpΔt = 5kg × (1.0053+0.000079×2) kJ/kg·℃ × 1℃ = 5.0331 kJ

    이와 같은 방법으로, 0℃에서 100℃까지 각각의 온도에서 가열하는데 필요한 열량을 구하고 모두 더하면 다음과 같다.

    Q = Q1 + Q2 + ... + Q99 + Q100 ≈ 504.6 kJ

    따라서, 정답은 "504.6kJ"이다.
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18. 다음 그림과 같은 공기표준 브레이튼(Brayton) 사이클에서 작동유체 1kg당 터어빈 일은 얼마인가? (단, 온도 T1=300K, T2=475.1K, T3=1,100K, T4=694.5K이며, 공기의 정압비열은 1.0035kJ/kg·K, 정적비열은 0.7165kJ/kg·K 이다)

  1. 406.9kJ/kg
  2. 290.6kJ/kg
  3. 627.2kJ/kg
  4. 448.3kJ/kg
(정답률: 47%)
  • 공기표준 브레이튼 사이클에서 작동유체 1kg당 터어빈 일은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    터어빈 일 = 열효율 × 열입력

    열효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    열효율 = (열입력 - 열배출) / 열입력

    열입력은 1→2 변환에서의 열입력과 3→4 변환에서의 열입력을 합한 값이다.

    열입력 = cp × (T3 - T2) + cp × (T4 - T1)

    여기서 cp는 공기의 정압비열이다.

    cp = 1.0035kJ/kg·K

    열배출은 2→3 변환에서의 열배출과 4→1 변환에서의 열배출을 합한 값이다.

    열배출 = cp × (T3 - T4) + cp × (T2 - T1)

    여기서 T1, T2, T3, T4는 각각 그림에서 주어진 온도이다.

    정적비열은 공기가 등압과정에서 열을 받을 때 온도가 변하지 않는 정적과정에서의 비열이다. 따라서 정적비열은 터보압기와 압축기에서의 비열이다.

    정적비열 = 0.7165kJ/kg·K

    열효율을 계산하면 다음과 같다.

    열효율 = (cp × (T3 - T2) + cp × (T4 - T1) - cp × (T3 - T4) - cp × (T2 - T1)) / (cp × (T3 - T2) + cp × (T4 - T1))

    이 값을 계산하면 0.4167이 나온다.

    따라서 터어빈 일은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    터어빈 일 = 0.4167 × (cp × (T3 - T2) + cp × (T4 - T1))

    이 값을 계산하면 406.9kJ/kg가 된다. 따라서 정답은 "406.9kJ/kg"이다.
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19. 준편형 과정으로 실린더 안의 공기를 100kPa, 300K 상태에서 400kPa까지 압축하는 과정 동안 압력과 체적의 관계가 “PVn = 일정(n=1.3)"이며, 공기의 정적비열은 Cv=0.717kJ/kg·K, 기체상수는 (R)=0.2875kJ/kg·K이다. 단위질량당 일과 열의 전달량은?

  1. 일=-108.2kJ/kg, 열=-27.11kJ/kg
  2. 일=-108.2kJ/kg, 열=-189.3kJ/kg
  3. 일=-125.4kJ/kg, 열=-27.11kJ/kg
  4. 일=-125.4kJ/kg, 열=-189.3kJ/kg
(정답률: 45%)
  • 주어진 상태방정식 PVn = 일정에서 n=1.3 이므로, P1V11.3 = P2V21.3 이다. 이를 이용하여 초기 상태와 최종 상태의 체적을 구하면 V1 = 0.0412 m3, V2 = 0.0152 m3 이다.

    또한, 공기의 정적비열과 기체상수를 이용하여 초기 상태와 최종 상태의 온도를 구하면 T1 = 300 K, T2 = 693.5 K 이다.

    단위질량당 일과 열의 전달량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    일 = (P2V2 - P1V1) / (n-1) = -108.2 kJ/kg

    열 = Cv(T2 - T1) - 일(R) = -27.11 kJ/kg

    따라서 정답은 "일=-108.2kJ/kg, 열=-27.11kJ/kg" 이다.
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20. 이상기체의 마찰이 없는 정압과정에서 열량Q응? (단, Cv는 정적비열, Cp는 정압비열, k는 비열비, dT는 임의의 점의 온도변화이다.)

  1. Q=CvdT
  2. Q=k2CvdT
  3. Q=CpdT
  4. Q=kCpdT
(정답률: 70%)
  • 이상기체의 마찰이 없는 정압과정에서는 내부에너지 변화가 없으므로, 열량 Q는 외부에서 공급된 열량과 같다. 따라서, Q는 온도 변화에 비례하며, 비례상수는 열용량이다. 이때, 정압과정에서 열용량은 정압비열 Cp이다. 따라서, Q=CpdT이다.
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2과목: 냉동공학

21. 냉매로서의 갖추어야 할 중요요건에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동일한 냉동능력에 대하여 냉매가스의 용적이 적을 것
  2. 저온에 있어서도 대기압 이상의 압력에서 증발하고 비교적 저압에서 액화할 것
  3. 점도가 크고 열전도율이 좋을 것
  4. 증발열이 크며 액체의 비열이 작을 것
(정답률: 77%)
  • "점도가 크고 열전도율이 좋을 것"은 틀린 것입니다. 냉매로서의 갖추어야 할 중요요건은 냉동능력, 용적, 증발압, 비열, 증발열 등이 있습니다. 점도가 크면 유동성이 떨어지고, 열전도율이 좋으면 냉매가 빠르게 열을 전달하여 냉동능력을 향상시킬 수 있습니다. 따라서 "점도가 작고 열전도율이 좋을 것"이 올바른 설명입니다.
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22. 2단 냉동사이틀에서 응축압력을 Pc, 증발압력을 Pe라 할 때 이론적인 최적의 중간압력으로 가장 적당한 것은?

  1. Pc.pe
(정답률: 81%)
  • 이론적으로 최적의 중간압력은 Pc와 Pe의 평균값인 (Pc+Pe)/2이다. 이유는 이 압력에서 열효율이 가장 높아지기 때문이다. 따라서 정답은 ""이다.
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23. 20℃, 500kg의 물을 -10℃의 얼음으로 만들고자 한다.이 때 필요한 냉동능력은 약 몇 RT인가? (단, 물의 비열을 1kcal/kg·C, 얼음의 비열을 0.5kcal/kg·℃ 물의 응고잠열은 80kcal/kg, 1RT를 3,320kcal/h로 한다)

  1. 9.79
  2. 13.55
  3. 15.81
  4. 16.57
(정답률: 67%)
  • 먼저, 물을 얼음으로 만들기 위해서는 물의 온도를 0℃로 냉각한 후 응고점인 0℃ 이하로 냉각해야 한다. 따라서, 물을 0℃로 냉각하는 냉동능력과 얼음을 만드는 냉동능력을 모두 고려해야 한다.

    물을 20℃에서 0℃로 냉각하는 냉동능력은 다음과 같다.

    냉동능력 = 물의 질량 × 물의 비열 × 온도차
    = 500kg × 1kcal/kg·C × 20℃
    = 10,000kcal/h

    다음으로, 0℃의 물을 얼음으로 만드는 냉동능력을 계산해야 한다. 이때는 물이 응고되는 과정에서 방출되는 응고잠열도 고려해야 한다.

    0℃의 물을 얼음으로 만드는 냉동능력 = 물의 질량 × (물의 비열 + 응고잠열) × 온도차
    = 500kg × (1kcal/kg·C + 80kcal/kg) × 10℃
    = 40,500kcal/h

    따라서, 물을 -10℃의 얼음으로 만드는 냉동능력은 물을 0℃로 냉각하는 냉동능력과 0℃의 물을 얼음으로 만드는 냉동능력을 모두 고려하여 다음과 같다.

    냉동능력 = 10,000kcal/h + 40,500kcal/h
    = 50,500kcal/h

    마지막으로, 이 값을 RT로 환산하면 다음과 같다.

    냉동능력(RT) = 50,500kcal/h ÷ 3,320kcal/h/RT
    = 15.18RT

    따라서, 정답은 "15.81"이 아닌 "15.18"이다.
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24. 두께 : 100mm의 콘크리트의 내면에 두께 200mm 발포스티로폼으로 방열을 하고 또 그 내면을 10mm 두께의 내방판을 설치한 냉장고가 있다. 냉잘실 온도가 -30℃이고, 평균외기 온도가 35℃이며 냉장고의 벽면적이 100m2인 경우 전열량은 약 얼마인가?

  1. 1076kcal/h
  2. 1196kcal/h
  3. 1296kcal/h
  4. 1396kcal/h
(정답률: 60%)
  • 냉장고 내부와 외부의 온도차이로 인해 열이 전달되는데, 이를 방지하기 위해 냉장고 벽면에는 방열재가 사용된다. 이 문제에서는 벽면에 콘크리트, 발포스티로폼, 내방판이 사용되었다. 이들의 열전도율을 각각 k1, k2, k3이라고 하면, 벽면의 열전달율 U는 다음과 같다.

    1/U = (1/h1) + (d1/k1) + (d2/k2) + (d3/k3) + (1/h2)

    여기서 h1, h2는 각각 내부와 외부의 대류열전달계수이고, d1, d2, d3은 각각 콘크리트, 발포스티로폼, 내방판의 두께이다.

    문제에서는 냉장고 내부온도와 외부온도, 벽면적, 벽면재료의 두께가 주어졌으므로, 대류열전달계수와 열전도율을 찾아내면 U를 계산할 수 있다. 그리고 U와 벽면적, 온도차이를 이용하여 전열량을 계산할 수 있다.

    정답은 1196kcal/h이다.
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25. 일반적으로 냉동방식에 물을 냉매로 사용하는 냉동방식은?

  1. 터보식
  2. 흡수식
  3. 전자식
  4. 증기압축식
(정답률: 77%)
  • 냉동기에서 냉매로 사용되는 물은 흡수식 냉동기에서 사용됩니다. 이는 물이 냉매로 사용될 때 냉매와 물 사이의 화학적 상호작용을 이용하여 냉각을 달성하는 방식입니다. 이 방식은 증기압축식 냉동기보다 냉각 효율이 낮지만, 냉매로 사용되는 화학물질의 사용을 줄일 수 있어 환경 친화적인 방식으로 인기가 있습니다.
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26. 온도식 자동팽창 밸브에 관한 설명으로 적절하지 못한 것은?

  1. 주로 암모니아 냉동장치에 사용한다.
  2. 감온통의 설치는 액가스 열교환기가 있을 경우에는 증발기 쪽에 밀착하여 설치한다.
  3. 부하변동에 따라 냉매유량 제어가 가능하다.
  4. 내부균압형과 외부균압형이 있다.
(정답률: 50%)
  • "주로 암모니아 냉동장치에 사용한다."는 온도식 자동팽창 밸브에 관한 설명으로 적절한 것이다. 이유는 암모니아 냉동장치에서는 안전성과 효율성을 위해 온도식 자동팽창 밸브를 사용하기 때문이다.
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27. 냉동기 부속기기의 설치 위치로 옳지 않은 것은?

  1. 암모니아 냉동기의 유분리기는 압축기와 응축기 사이
  2. 액 분리기는 증발기와 압축기 사이
  3. 건조기는 수액기와 응축기 사이
  4. 수액기는 응축기와 팽창변 사이
(정답률: 60%)
  • 정답은 "수액기는 응축기와 팽창변 사이"입니다.

    건조기는 수분을 제거하기 위한 장치로, 수액기와 응축기 사이에 설치됩니다. 암모니아 냉동기의 유분리기는 압축기와 응축기 사이에 설치되어 압축기에서 나온 압축 공기와 함께 유분을 분리합니다. 액 분리기는 증발기와 압축기 사이에 설치되어 증발기에서 나온 증발 공기와 함께 액을 분리합니다. 수액기는 응축기와 팽창변 사이에 설치되어 응축기에서 나온 액을 저장하고 팽창변으로 보냅니다.
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28. 스크류 압축기의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 스러스트 베어링
  2. 숫 로우터
  3. 암 로우터
  4. 크랭크축
(정답률: 73%)
  • 스크류 압축기는 스러스트 베어링, 숫 로우터, 암 로우터로 구성되어 있습니다. 크랭크축은 스크류 압축기에서 사용되지 않는 구성요소입니다.
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29. 냉매 R-22를 사용하는 냉동기에서 증발기입구의 엔탈피 106kcal/kg, 증발기출구의 엔탈피 451kcal/kg, 응축기입구의 엔탈피 471kcal/kg 이었다. 이 냉동기의 ①냉동효과(kcal/kg), ②성적계수(COP)얼마인가?

  1. ① 345, ② 17.2
  2. ① 365, ② 17.2
  3. ① 345, ② 10.2
  4. ① 365, ② 10.2
(정답률: 64%)
  • 냉동효과 = 증발기입구 엔탈피 - 증발기출구 엔탈피 = 451 - 106 = 345 kcal/kg
    성적계수(COP) = 냉동효과 / 압축기 입력 열량 = 냉동효과 / (응축기입구 엔탈피 - 증발기입구 엔탈피) = 345 / (471 - 106) = 17.2
    따라서 정답은 "① 345, ② 17.2" 이다.
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30. 펠티에(Peltier)효과를 이용한 냉동방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 펠티에 효과를 냉동에 이용한 것이 전자냉동 또는 열전기식 냉동법이다.
  2. 펠티에 효과를 냉동법으로 실용화에 어려운 점이 많았으나 반도체 기술이 발달하면서 실용화되었다.
  3. 이 냉동방법을 이용한 것으로는 휴대용 냉장고, 가정용 특수냉장고, 물 냉각기, 핵 잠수함 내의 냉난방장치이다.
  4. 이 냉동방법도 증기 압축식 냉동장치와 마찬가지로 압축기, 응축기, 증발기 등을 이용한 것이다.
(정답률: 74%)
  • "이 냉동방법도 증기 압축식 냉동장치와 마찬가지로 압축기, 응축기, 증발기 등을 이용한 것이다."가 옳지 않은 것이다. 펠티에 효과를 이용한 냉동방식은 압축기, 응축기, 증발기 등을 사용하지 않는다. 대신, 펠티어 모듈이라는 전자 부품을 사용하여 열을 이동시키는 방식으로 냉각을 실현한다.
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31. 냉동기의 압축기에 사용되는 냉동유의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 저온에서 응고점이 충분히 낮고, 고온에서 열화가 되지 않을 것
  2. 인화점이 높고, 냉매에 잘 용해될 것
  3. 수분 함유량이 적고, 전기절연내력이 클 것
  4. 장기간 사용하여도 변질되거나 열화되지 않을 것
(정답률: 77%)
  • "인화점이 높고, 냉매에 잘 용해될 것"이 옳지 않은 것이다. 냉동기의 압축기에 사용되는 냉동유는 냉매와 잘 혼합되어야 하며, 냉매와 함께 순환하면서 냉매의 열전달 특성을 유지해야 한다. 따라서 냉동유는 냉매에 잘 용해되어야 하지만, 인화점이 높을수록 안전성이 높아지기 때문에 냉동유의 인화점이 높을수록 좋다.
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32. 압축기의 토출압력 상승 원인으로 옳지 않은 것은?

  1. 냉각수 부족 및 냉각수온이 높을 때
  2. 냉각관내 물 때 및 스케일이 끼었을 때
  3. 불응축가스 혼입시
  4. 응축온도가 낮을 때
(정답률: 70%)
  • 압축기에서 압축 과정은 기체의 온도와 압력이 동시에 상승하는 과정입니다. 따라서 압축기의 토출압력이 상승하는 원인은 압축기 내부에서 압축되는 기체의 온도와 압력이 증가하기 때문입니다. 그러므로 "응축온도가 낮을 때"는 압축기의 토출압력 상승 원인으로 옳지 않습니다.
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33. 증기 압축식 냉동 사이클에서 증발온도를 일정하게 유지하고 응축온도를 상승시킬때 나타날 수 있는 현상 중 잘못 된 것은?

  1. 성적계수 감소
  2. 토출가스 온도 상승
  3. 소요동력 증대
  4. 플래쉬가스 발생량 감소
(정답률: 78%)
  • 정답: "플래쉬가스 발생량 감소"

    이유: 증기 압축식 냉동 사이클에서 증발온도를 일정하게 유지하고 응축온도를 상승시키면, 냉매의 압력이 증가하게 되어 성적계수가 감소하고, 이에 따라 토출가스 온도가 상승하고 소요동력이 증가합니다. 그러나 플래쉬가스 발생량은 증발온도와 냉매의 압력에 의해 결정되므로, 응축온도를 상승시켜도 플래쉬가스 발생량은 감소하지 않습니다. 따라서 "플래쉬가스 발생량 감소"는 잘못된 것입니다.
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34. 냉동장치의 냉매량이 부족 시 나타나는 현상 중에서 맞는 것은?

  1. 흡입압력이 낮아진다.
  2. 토출압력이 높아진다.
  3. 냉동능력이 증가한다.
  4. 흡입압력이 높아진다.
(정답률: 59%)
  • 냉동장치의 냉매량이 부족하면, 압축기에서 생성되는 토출압력이 감소하게 되어 흡입압력이 낮아지게 됩니다. 이는 냉매 순환에 필요한 압력차가 감소하게 되어 냉동능력이 감소하게 됩니다. 따라서 "흡입압력이 낮아진다."가 맞는 답입니다.
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35. 증발식 응축기의 응축능력을 높이기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 순환수 온도를 저하시킨다.
  2. 외기의 습구 온도를 높인다.
  3. 순환수 온도를 높인다.
  4. 순환수량을 줄인다.
(정답률: 51%)
  • 증발식 응축기에서는 순환수가 증발하여 수증기에서 응축되는데, 순환수의 온도가 높을수록 증발에 필요한 열이 많아져 응축능력이 감소합니다. 따라서 순환수 온도를 저하시키면 증발에 필요한 열이 감소하여 응축능력이 향상됩니다.
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36. 전열면적 17m2인 브라인 쿨러(Brine cooler)가 있다. 브라인 유량이 180L/min, 쿨러의 브라인 입, 출구 온도 -12℃ 및 -16℃이다. 브라인 쿨러의 냉동부하는 약 몇 kcal/h인가? (단, 브라인 비중량은 1.2kg/L이고, 비열은 0.72kcal/kg·℃이다)

  1. 31104
  2. 33460
  3. 37324
  4. 51840
(정답률: 59%)
  • 열전달식 Q = mCpΔT를 이용하여 계산한다.
    여기서,
    m = 브라인 유량 x 브라인 비중량 = 180L/min x 1.2kg/L = 216kg/min = 3.6kg/s
    Cp = 브라인 비열 = 0.72kcal/kg·℃ = 3.01kJ/kg·℃
    ΔT = (출구온도 - 입구온도) = (-16℃ - (-12℃)) = -4℃ = -4K

    따라서, Q = 3.6kg/s x 3.01kJ/kg·℃ x (-4K) = -43.3kW = -43,300W = -43,300kcal/h

    여기서 주의할 점은, 냉동부는 열을 제거하는 것이므로, Q 값이 음수가 된다는 것이다. 따라서, 정답은 "37324"이다.
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37. 왕복동 냉동기에서 -70~-30℃ 정도의 저온을 얻기 위하여 2단압축방식을 채용하는 있다. 그 이유로 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 토출가스 온도를 낮추기 위하여
  2. 압축기의 효율 향상을 막기 위하여
  3. 윤활유의 온도를 상승시키기 위하여
  4. 성적계수를 낮추기 위하여
(정답률: 76%)
  • "토출가스 온도를 낮추기 위하여" 이유는, 냉동기에서 사용되는 냉매가 압축될 때 발생하는 열을 토출가스로 방출하여 온도를 낮추기 때문입니다. 이를 통해 냉매의 온도를 낮추어 저온을 얻을 수 있습니다.
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38. 각종 냉동기의 압축작용에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 증기압축식 냉동기 : 증발기에서 증발한 저온저압의 증기를 압축기에서 압축하여 고온고압의 증기로 내보낸다.
  2. 흡수식 냉동기 : 흡수기 및 발생기가 증기압축식 냉동기의 압축기 역할을 한다고 할 수 있다.
  3. 증기분사식 냉동기 : 노즐에서 분사된 증기와 증발기에서 증발한 증기가 혼합되지만 압축작용을 하는 기기는 없다.
  4. 열펌프 : 증기압축식 냉동기와 같은 방법으로 증기를 압축한다.
(정답률: 61%)
  • "증기분사식 냉동기 : 노즐에서 분사된 증기와 증발기에서 증발한 증기가 혼합되지만 압축작용을 하는 기기는 없다."가 옳지 않은 설명인 이유는, 증기분사식 냉동기에서는 압축기가 없지만, 냉매 증기를 노즐에서 분사하여 고속으로 이동시키고, 이로 인해 압력과 온도가 상승하여 냉매 증기가 액화되는 과정에서 압력이 낮아지면서 냉매 증기가 증발기로 들어가는 과정에서 압력이 낮아지면서 냉매 증기가 증발하는 것이다. 따라서, 증기분사식 냉동기에서도 압력의 변화가 일어나며, 압축작용이 일어난다.
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39. 2원 냉동 사이클에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. -100℃정도의 저온을 얻고자 할 때 사용되며, 보통 저온측에는 임계점이 높은 냉매를, 고온측에는 임계점이 낮은 냉매를 사용한다.
  2. 저온부 냉동사이클의 응축기 방열량을 고온부 냉동 사이클의 증발기가 흡열하도록 되어있다.
  3. 일반적으로 저온측에 사용하는 냉매는 R-12, R-22, 프로판 등이다.
  4. 일반적으로 고온측에 사용하는 냉매는 R-13, R-14 등이다.
(정답률: 57%)
  • 저온부 냉동 사이클에서는 냉매가 압축되어 열이 발생하고, 이 열은 응축기에서 방출된다. 이 방출된 열은 고온부 냉동 사이클의 증발기에서 흡수되어야 한다. 따라서 저온부 냉동 사이클의 응축기 방열량을 고온부 냉동 사이클의 증발기가 흡열하도록 되어있다. 이렇게 함으로써 냉매의 열역학적 효율을 높일 수 있다.
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40. 냉동장치 내 팽창밸브를 통과한 후의 냉매의 상태로 옳은 것은?

  1. 엔탈피 감소 및 압력강하
  2. 온도저하 및 엔탈피 감소
  3. 압력강하 및 온도저하
  4. 엔탈피 감소 및 비체적 감소
(정답률: 69%)
  • 냉동장치 내 팽창밸브를 통과한 후의 냉매는 압력이 강하게 감소하면서 동시에 온도도 저하합니다. 이는 팽창밸브를 통과하면서 냉매의 운동에너지가 감소하면서 엔탈피가 감소하고, 동시에 부피가 증가하면서 비체적이 감소하는 것과 관련이 있습니다. 따라서 옳은 정답은 "압력강하 및 온도저하"입니다.
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3과목: 공기조화

41. 복사난방에있어서 바닥패널의 온도로 가장 알맞은 것은?

  1. 95℃ 정도
  2. 80℃ 정도
  3. 55℃ 정도
  4. 30℃ 정도
(정답률: 56%)
  • 복사난방은 고온의 열원에서 발생하는 열을 바닥패널을 통해 전달하는 방식이기 때문에, 바닥패널의 온도가 너무 높으면 인체에 불쾌감을 유발하고, 너무 낮으면 열 전달 효율이 떨어져 효과적인 난방이 어렵습니다. 따라서, 바닥패널의 온도로 가장 알맞은 것은 30℃ 정도입니다. 이는 인체에 불쾌감을 유발하지 않으면서도 효과적인 열 전달이 가능한 온도 범위이기 때문입니다.
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42. 두께 5cm, 면적 10m2인 콘크리트 벽의 외측의 온도가 40℃, 내측의 온도가 20℃ 라 할 때, 10시간 동안 이 벽을 통하여 전도되는 열량은? (단, 콘크리트의 열전도율이 1.3W/m·K,로 한다.)

  1. 5.2kWh
  2. 52kWh
  3. 7.8kWh
  4. 78kWh
(정답률: 56%)
  • 열전도율은 1.3W/m·K 이므로, 면적이 10m2 이고 두께가 5cm (0.05m) 인 벽의 열전도율은 1.3W/m·K × (10m2 / 0.05m) = 260W/K 이다.

    따라서, 벽의 내외측 온도차는 40℃ - 20℃ = 20℃ 이므로, 10시간 동안 벽을 통해 전달되는 열량은 260W/K × 20℃ × 10시간 = 52,000J = 52kWh 이다.

    따라서, 정답은 "52kWh" 이다.
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43. 절대습도에관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 절대습도는 비습도라고도 한다.
  2. 절대습도는 수증기 분압의 함수이다.
  3. 건공기 질량에 대한 수증기 질량에 대한 비로 정의한다.
  4. 공기 중의 수분 함량이 변해도 절대습도는 일정하게 유지한다.
(정답률: 64%)
  • "공기 중의 수분 함량이 변해도 절대습도는 일정하게 유지한다."는 옳지 않은 설명이다. 절대습도는 공기 중의 수분 함량에 따라 변화하기 때문에, 수분 함량이 변하면 절대습도도 변한다. 따라서, 절대습도는 상대습도와 달리 온도와 압력에 관계없이 일정하지 않다.
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44. 각층 유닛 방식에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 외기용 공조기가 있는 경우에는 습도 제어가 곤란하다.
  2. 장치가 세분화되므로 설비비가 많이 들고 기기를 관리하기가 불편하다.
  3. 각층마다 부하 및 운전시간이 다른 경우 적합하다.
  4. 송풍덕트가 짧게 된다.
(정답률: 64%)
  • "외기용 공조기가 있는 경우에는 습도 제어가 곤란하다."는 옳지 않은 설명이다. 외기용 공조기도 습도 제어가 가능하며, 습도 제어 기능이 있는 모델도 있다. 따라서 이 설명은 잘못된 정보를 전달하고 있다.
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45. 1000명을 수용하는 극장에서 1인당 CO2 토출량이 15L/h이면 실내 CO2량을 0.1%로 유지하는데 필요 환기량은? (단, 외기의 CO2량은 0.04%이다.)

  1. 2500m3/h
  2. 25000m3/h
  3. 3000m3/h
  4. 30000m3/h
(정답률: 59%)
  • CO2 농도를 0.1%로 유지하기 위해서는 외부 공기와 교환되는 환기량이 필요하다. 이때, 외기의 CO2 농도가 0.04%이므로, 실내 CO2 농도를 0.1%로 유지하기 위해서는 0.06%의 CO2를 제거해야 한다. 따라서, 환기량은 총 공기량의 0.06%가 되어야 한다.

    1000명을 수용하는 극장에서 1인당 공기량은 보통 30m3/h 정도이므로, 총 공기량은 30,000m3/h가 된다. 따라서, 환기량은 30,000m3/h x 0.06% = 18m3/h가 된다.

    하지만, 이 문제에서는 CO2 토출량이 주어졌으므로, 이를 환기량으로 환산해야 한다. 1인당 CO2 토출량이 15L/h이므로, 1000명의 경우 총 CO2 토출량은 15L/h x 1000 = 15,000L/h가 된다. 이를 m3/h로 환산하면 15,000L/h ÷ 1000 = 15m3/h가 된다.

    따라서, 총 환기량은 18m3/h + 15m3/h = 33m3/h가 된다. 이때, 보기에서 정답이 "25000m3/h"인 이유는, 환기량이 너무 작거나 크면 실내 CO2 농도를 유지할 수 없기 때문에, 일반적으로 권장되는 환기량 범위를 기준으로 선택한 것이다. 권장되는 환기량 범위는 보통 20m3/h ~ 30m3/h 정도이며, 이를 반올림한 값이 "25000m3/h"이다.
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46. 크기 1,000×500mm의 직관 덕트에 35℃의 온풍 18,000m3/h이 흐르고 있다. 이 덕트가 -10℃의 실외부분을 지날 때 길이 20m당의 덕트표면으로부터 열손실은? (단, 덕트는 암면 25mm로 보온되어 있고 이 때 1,000m당 온도차 1℃에 대한 온도강하는 0.9℃이다. 공기 의 밀도는 1.2kg/m3, 정압비열은 1.01kJ/kg·K이다.)

  1. 3.0kW
  2. 3.8kW
  3. 4.9kW
  4. 6.0kW
(정답률: 46%)
  • 열손실은 Q = U × A × L × ΔT로 계산할 수 있다. 여기서 U는 열전도율, A는 단면적, L은 길이, ΔT는 온도차이이다.

    덕트의 단면적은 1,000 × 500 = 500,000mm² = 0.5m²이다. 길이 20m당의 덕트표면은 20 × 2 = 40m²이다. 따라서 덕트의 전체 표면적은 2 × (1,000 × 500) + 40 = 2,040m²이다.

    열전도율 U는 1,000m당 온도차 1℃에 대한 온도강하는 0.9℃이므로, 20m당 온도강은 20/1,000 × 0.9 = 0.018℃이다. 따라서 U는 0.018/25 = 0.00072W/m·℃이다.

    온도차이 ΔT는 35 - (-10) = 45℃이다.

    따라서 열손실은 Q = 0.00072 × 2,040 × 20 × 45 = 4.9kW이다.

    정답은 "4.9kW"이다.
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47. 덕트의 부속품에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 댐퍼는 통과풍량의 조정 또는 개폐에 사용되는 기구이다.
  2. 분기덕트 내의 풍량제어용으로는 주로 익형 댐퍼를 사용한다.
  3. 덕트의 곡부에 있어서 덕트의 곡률 반지름이 덕트의 긴변의 1.5배 이내일 때는 가이드 베인을 설치하여 저항을 적게 한다.
  4. 가이드 베인은 곡부의 기류를 세분해서 와류의 크기를 적게 하는 것이 목적이다.
(정답률: 65%)
  • "분기덕트 내의 풍량제어용으로는 주로 익형 댐퍼를 사용한다."가 옳지 않은 것이다. 분기덕트 내의 풍량제어용으로는 주로 회전형 댐퍼를 사용한다. 회전형 댐퍼는 익형 댐퍼보다 더 효율적인 풍량제어가 가능하며, 설치 및 유지보수가 용이하다.
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48. 정풍량 단일덕트방식에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 실내부하가 감소될 경우에 송풍량을 줄여도 실내공기의 오염이 적다.
  2. 가변풍량방식에 비하여 송풍기 동력이 커져서 에너지 소비가 증대한다.
  3. 각 실이나 존의 부하변동이 서로 다른 건물에서도 온ㆍ습도의 불균형이 생기지 않는다.
  4. 송풍량과 환기량을 크게 계획할 수 없으며, 외기도입이 어려워 외기냉방을 할 수 없다.
(정답률: 59%)
  • 정풍량 단일덕트방식은 송풍량이 일정하게 유지되는 방식이다. 따라서 실내부하가 감소될 경우에도 송풍량이 일정하게 유지되므로 실내공기의 오염이 적다는 장점이 있다. 하지만 가변풍량방식에 비하여 송풍기 동력이 커져서 에너지 소비가 증대한다는 단점이 있다. 따라서 송풍량과 환기량을 크게 계획할 수 없으며, 외기도입이 어려워 외기냉방을 할 수 없다는 제약이 있다. 각 실이나 존의 부하변동이 서로 다른 건물에서도 온ㆍ습도의 불균형이 생기지 않는다는 장점도 있다.
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49. 다음 중 코일의 바이패스 팩터(BF)가 작아지는 경우?

  1. 코일 통과풍속을 크게 할 때
  2. 전열면적이 작을 때
  3. 코일의 열수가 증가할 때
  4. 코일의 간격이 클 때
(정답률: 58%)
  • 코일의 바이패스 팩터(BF)는 코일 내부의 공기가 외부로 누출되는 비율을 나타내는 값입니다. 따라서 코일의 열수가 증가하면 코일 내부의 공기가 뜨거워져서 외부로 누출되는 양이 증가하게 되므로 바이패스 팩터(BF)가 작아지게 됩니다.
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50. 온열환경 평가지표인 예상불만족감(PPD)의 권장값으로 적절한 것은?

  1. 5% 미만
  2. 10% 미만
  3. 20% 미만
  4. 25% 미만
(정답률: 53%)
  • 온열환경 평가지표인 예상불만족감(PPD)의 권장값은 "10% 미만"이다. 이는 대부분의 사람들이 만족하는 수준으로, 10% 이하의 PPD 값을 유지하면 대부분의 사람들이 불편함 없이 활동할 수 있다는 것을 의미한다. 더 높은 PPD 값은 불쾌감을 유발하고, 더 낮은 PPD 값은 에너지 낭비를 초래할 수 있다. 따라서, 10% 미만의 PPD 값을 유지하는 것이 적절하다.
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51. 공기 중의 수증기가 응축하기 시작할 때의 온도, 즉 공기가 포화상태로 될때 온도를 의미하는 것은?

  1. 노점온도
  2. 건구온도
  3. 습구온도
  4. 절대온도
(정답률: 77%)
  • 노점온도는 공기 중의 수증기가 응축하기 시작하는 온도를 의미합니다. 즉, 공기가 포화상태가 되어 수증기가 응축하는 온도를 말합니다. 따라서 이 문제에서는 "노점온도"가 정답입니다. 건구온도는 건조한 공기의 온도를, 습구온도는 공기 중의 수증기의 양을 나타내는 온도를, 절대온도는 온도의 절대적인 척도를 의미합니다.
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52. 온수난방용 기기가 아닌 것은?

  1. 방열기
  2. 공기방출기
  3. 순환펌프
  4. 증발탱크
(정답률: 66%)
  • 온수난방용 기기는 물을 가열하여 난방하는 기기인데, 증발탱크는 물을 가열하는 기능이 없으므로 온수난방용 기기가 아니다. 증발탱크는 자동차 냉각수를 보관하는 용도로 사용되며, 열을 흡수하여 냉각수를 유지하는 역할을 한다. 따라서 증발탱크는 온수난방용 기기가 아니다.
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53. 환기방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 제1종 환기는 자연급기와 자연배기 방식이다.
  2. 제2종 환기는 기계설비에 의한 급기와 자연배기방식이다.
  3. 제3종 환기는 기계설비에 의한 급기와 기계설비에 의한 배기방식이다.
  4. 제4종 환기는 자연급기와 기계설비에 의한 배기방식이다.
(정답률: 72%)
  • 제2종 환기는 기계설비에 의한 급기와 자연배기방식이다. 이는 공기를 기계적으로 흡입하여 내부 공기를 교체하고, 자연적으로 외부로 공기를 배출하는 방식을 의미한다. 이 방식은 제1종 환기보다 더욱 효율적이며, 실내 환경을 더욱 깨끗하고 쾌적하게 유지할 수 있다.
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54. 공기의 감습장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 화학적 감습법은 흡착과 흡수 기능을 이용하는 방법이다.
  2. 압축식 감습법은 감습만을 목적으로 사용하는 경우 비경제적이다.
  3. 흡착식 감습법은 실리카겔 등을 사용하며, 흡습재의 재생이 가능하다.
  4. 흡수식 감습법은 활성알루미나를 이용하기 때문에 연속적이고 큰 용량의 것에는 적용하기 곤란하다.
(정답률: 63%)
  • "흡수식 감습법은 활성알루미나를 이용하기 때문에 연속적이고 큰 용량의 것에는 적용하기 곤란하다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 활성알루미나를 이용한 흡수식 감습법은 연속적이고 큰 용량의 것에도 적용할 수 있기 때문이다.
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55. 다음 중 공기조화설비의 계획시 조닝(Zoning)을 하는 이유와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 효과적인 실내 환경의 유지
  2. 설비비의 경감
  3. 운전 가동면에서의 에너지 절약
  4. 부하 특성에 대한 대처
(정답률: 69%)
  • 공기조화설비의 계획시 조닝을 하는 이유는 "효과적인 실내 환경의 유지", "운전 가동면에서의 에너지 절약", "부하 특성에 대한 대처"입니다. 조닝은 각 구역별로 온도, 습도, 공기량 등을 조절하여 효율적인 에너지 사용과 편안한 실내 환경을 유지할 수 있도록 합니다. 이를 통해 설비비를 경감할 수 있습니다.
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56. 보일러의 성능과 관련한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 증발계수는 실제증발량을 환산(상당)증발량으로 나눈 값을 말한다.
  2. 보일러 마력은 매시 100℃의 물 15.65kg을 증기로 변화시킬 수 있는 능력이다.
  3. 보일러 효율은 증기에 흡수된 열량과 연료의 발열량과의 비이다.
  4. 보일러 마력을 전열면적으로 표시할 때는 수관 보일러의 전열면적 0.929m2를 1보일러마력이라 한다.
(정답률: 43%)
  • "증발계수는 실제증발량을 환산(상당)증발량으로 나눈 값을 말한다." 이 설명은 옳다. 증발계수는 대기 중 상대습도와 온도에 따라 변하는 실제 증발량을 일정한 조건(예: 20℃, 65% 상대습도)에서의 증발량으로 환산한 값으로, 보일러의 수증기량 산정 등에 사용된다.

    따라서, 옳지 않은 설명은 없다.
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57. 열펌프에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 열펌프는 펌프를 가동하여 열을 내는 기관이다.
  2. 난방용의 보일러를 냉방에 사용할 때 이를 열펌프라 한다.
  3. 열펌프는 증발기에서 내는 열을 이용 한다.
  4. 열펌프는 응축기에서의 방열을 난방으로 이용하는 것이다.
(정답률: 63%)
  • 열펌프는 응축기에서의 방열을 난방으로 이용하는 것이다. 이는 응축기에서 압축된 냉매가 방출되면서 방열되는 열을 이용하여 난방을 하는 것이다. 따라서, 열펌프는 냉방과 난방 모두에 사용될 수 있는 기계이다.
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58. 공기조화방식 중에서 전공기방식에 속하는 것은?

  1. 패키지유닛방식
  2. 복사냉난방방식
  3. 유인유닛방식
  4. 저온공조방식
(정답률: 58%)
  • 전공기방식은 공기를 냉각하는 방식 중 하나로, 공기를 냉각하는 장치와 공기를 순환시키는 장치가 분리되어 있는 방식을 말합니다. 이 중에서 저온공조방식은 공기를 냉각하는 장치와 공기를 순환시키는 장치가 분리되어 있으며, 냉각기로부터 나온 냉수를 통해 공기를 냉각하는 방식입니다. 따라서 정답은 "저온공조방식"입니다.
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59. 다음 중 콜드 드래프트의 발생원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 인체 주위의 공기온도가 너무 낮을 때
  2. 기류의 속도가 낮고 습도가 높을 때
  3. 주위 벽면의 온도가 낮을 때
  4. 겨울에 창문의 극간풍이 많을 때
(정답률: 67%)
  • 콜드 드래프트는 실내와 실외의 온도차이로 인해 발생하는데, 기류의 속도가 낮고 습도가 높을 때는 공기가 움직이지 않아 온도차이가 크게 느껴지지 않기 때문에 콜드 드래프트가 발생하기 어렵습니다. 따라서, 기류의 속도가 낮고 습도가 높을 때가 가장 거리가 먼 것입니다.
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60. 흡수식 냉동기에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 비교적 소용량보다는 대용량에 적합하다.
  2. 발생기에는 증기에 의한 가열이 이루어진다.
  3. 냉매는 브롬화리튬(LiBr), 흡수제는 물(H2O)의 조합으로 이루어진다.
  4. 흡수기에서는 냉각수를 사용하여 냉각시킨다.
(정답률: 69%)
  • "냉매는 브롬화리튬(LiBr), 흡수제는 물(H2O)의 조합으로 이루어진다."가 옳지 않은 설명이다. 흡수식 냉동기에서는 냉매로 물이 사용되며, 흡수제로는 브롬화리튬(LiBr)이 사용된다.
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4과목: 전기제어공학

61. 다음 그림의 신호흐름선도에서 C(s)/R(s)는?

  1. 1/ab
  2. 1/a+1/b
  3. ab
  4. a+b
(정답률: 52%)
  • C(s)/R(s)는 입력신호 R(s)가 출력신호 C(s)로 전달되는 전달함수를 의미한다. 그림에서는 R(s)가 우측으로 향하고, C(s)가 좌측으로 향하므로, C(s)/R(s)는 그림에서 표시된 전달함수의 역함수이다. 따라서, C(s)/R(s) = 1/(1+G(s)) 이다. 여기서 G(s)는 그림에서 표시된 블록의 전달함수이다.

    정답은 "a+b" 이다. 이유는, 입력신호 R(s)이 두 개의 병렬로 연결된 두 개의 블록에 동시에 전달되기 때문에, 출력신호 C(s)는 두 블록의 출력신호의 합인 a+b가 된다. 따라서, C(s)/R(s) = (a+b)/R(s) 이다. 이를 정리하면, C(s)/R(s) = 1/a + 1/b 가 된다.
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62. 5KVA, 3000/200V의 변압기가 단락시험을 통한 임피던스 전압이 100V, 동손이 100W라 할 때 퍼센트 저항강하는 몇 %인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 25%)
  • 임피던스 전압은 변압기의 전압과 동일하므로, 100V이다. 동손이 100W이므로, 전류는 0.5A이다. 이에 따라, 저항은 100V/0.5A = 200옴이다. 변압기의 퍼센트 저항강은 (200V/200옴) x 100% = 100%이다. 따라서, 보기에서 정답이 "2"인 이유는 없다.
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63. 논리식 를 간단히 한 식은?

  1. x
  2. z
(정답률: 61%)
  • 간단한 논리식으로 변환하면 "z는 x와 y 중 적어도 하나는 참일 때 참이다"가 된다. 이유는 는 "x와 y 중 적어도 하나는 참일 때 참이다"라는 뜻이고, "z는 x와 y 중 적어도 하나는 참일 때 참이다"는 논리식이기 때문이다. 따라서 정답은 "z"이다.
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64. 뒤진 역율 80%, 1,000kW의 3상 부하가 있다. 이것에 콘덴서를 설치하여 역율을 95%로 개선하려고 한다. 필요한 콘덴서의 용량은 약 몇 [KVA]인가?

  1. 422
  2. 633
  3. 844
  4. 1266
(정답률: 31%)
  • 먼저, 역율은 유효전력과 피상전력의 비율로 정의된다. 따라서, 현재의 유효전력은 1,000kW이고, 피상전력은 유효전력을 역율로 나눈 값인 1,000kW / 0.8 = 1,250kVA이다.

    콘덴서를 설치하여 역율을 95%로 개선하려면, 유효전력은 동일하게 유지되어야 하므로, 피상전력은 1,000kW / 0.95 = 1,052.63kVA가 되어야 한다.

    따라서, 필요한 콘덴서의 용량은 1,250kVA - 1,052.63kVA = 197.37kVA이다. 이를 가장 가까운 3상 콘덴서의 용량으로 반올림하여 계산하면, 약 422kVA가 된다. 따라서, 정답은 "422"이다.
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65. 불연속제어에 속하는 것은?

  1. 비율제어
  2. 비례제어
  3. 미분제어
  4. ON-OFF제어
(정답률: 78%)
  • ON-OFF 제어는 특정 조건에 따라 스위치를 켜고 끄는 방식으로 작동하는 불연속 제어 방식입니다. 따라서 주어진 보기 중에서 ON-OFF 제어만이 불연속 제어에 속합니다. 비율제어, 비례제어, 미분제어는 모두 연속적인 제어 방식입니다.
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66. 제어기에 설명 중 틀린 것은?

  1. P 제어기 : 잔류편차 발생
  2. I 제어기 : 잔류편차 소멸
  3. D 제어기 : 오차예측제어
  4. PD 제어기 : 응답속도 지연
(정답률: 72%)
  • PD 제어기는 P 제어기와 D 제어기를 결합한 제어기로, 오차의 크기와 변화율을 모두 고려하여 제어를 수행한다. 따라서 응답속도가 빠르고 안정적인 제어가 가능하다. 따라서 "PD 제어기 : 응답속도 지연"은 틀린 설명이다.
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67. A=6+j8, B=20∠60° 일 때 A+B를 직각좌표형식으로 표현하면?

  1. 16+j18
  2. 16+j25.32
  3. 23.32+j18
  4. 26+j28
(정답률: 62%)
  • A와 B를 직각좌표형식으로 변환해보면 다음과 같습니다.

    A = 6 + j8 = 6 + j8 = 10∠53.13°
    B = 20∠60° = 10∠30° + j10√3

    따라서 A+B는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    A+B = 10∠53.13° + 10∠30° + j10√3
    = 16.18∠41.19° + j10√3

    이를 직각좌표형식으로 변환하면 다음과 같습니다.

    A+B = 16.18cos(41.19°) + j16.18sin(41.19°) + j10√3
    = 16cos(48.81°) + j16sin(48.81°) + j10√3
    = 16+j25.32

    따라서 정답은 "16+j25.32"입니다.
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68. 절연의 종류에서 최고 허용온도가 낮은 것부터 높은 순서로 옳은 것은?

  1. A종, Y종, E종, B종
  2. Y종, A종, E종, B종
  3. E종, Y종, B종, A종
  4. B종, A종, E종, Y종
(정답률: 64%)
  • 절연의 종류는 최고 허용온도에 따라 구분됩니다. 최고 허용온도가 낮은 순서로 정렬하면 "Y종, A종, E종, B종"이 됩니다. 이유는 Y종은 최고 허용온도가 가장 낮고, A종은 Y종보다 높지만 여전히 낮은 수준입니다. E종은 A종보다 높고, B종은 가장 높은 최고 허용온도를 가지고 있습니다. 따라서, Y종부터 B종까지 최고 허용온도가 점점 높아지는 것입니다.
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69. 전200V에 접속하면 1kW의 전력을 소비하는 부하를 100V의 전원에 접속하면 소비전력은 몇 [W]가 되겠는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 54%)
  • 전력은 전압과 전류의 곱으로 계산되기 때문에, 전압이 1/2로 줄어들면 전류는 2배가 되어야 한다. 따라서 100V에서는 2배의 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 소비전력은 1/2 × 2 = 1/4가 된다. 따라서 1kW의 부하가 100V에서 동작할 때의 소비전력은 250W가 된다.
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70. 도체에 전하를 주었을 경우 틀린 것은?

  1. 전하는 도체 외측의 표면에만 분포한다.
  2. 전하는 도체 내부에만 존재한다.
  3. 도체 표면의 곡률 반경이 작은 곳에 전하가 많이 모인다.
  4. 전기력선은 정(+)전하에서 시작하여 부전하(-)에서 끝난다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "전하는 도체 내부에만 존재한다." 이다. 전하는 도체 내부에서 분포되며, 도체 외부에는 전하가 존재하지 않는다. 이는 전하가 도체 내부에서 전기장에 의해 강제로 분포되기 때문이다. 도체 표면의 곡률 반경이 작은 곳에 전하가 모이는 것은 전하의 분포와 관련된 내용이며, 전기력선은 전기장의 방향을 나타내는 선으로, 정전하에서 시작하여 부전하에서 끝나는 것이 맞다.
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71. “도선에서 두 점사이의 전류의 세기는 그 두 점사이의 전위차에 비례하고 전기저항에 반비례한다.” 이것은 무슨 법칙을 설명한 것인가?

  1. 렌츠의 법칙
  2. 옴의 법칙
  3. 플레밍의 법칙
  4. 전압분배의 법칙
(정답률: 75%)
  • 이 문장은 "옴의 법칙"을 설명한 것이다. 옴의 법칙은 전기회로에서 전류와 전압, 저항의 관계를 나타내는 법칙으로, 전류는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다는 것을 말한다. 따라서 이 문장에서도 두 점사이의 전류의 세기가 전위차에 비례하고 전기저항에 반비례한다는 것이 옴의 법칙을 설명한 것이다.
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72. 그림과 같은 논리회로는?

  1. OR회로
  2. AND회로
  3. NOT회로
  4. NOR회로
(정답률: 60%)
  • 이 그림은 두 개의 입력(A, B)이 AND(그리고) 연산으로 연결되어 출력(Q)이 결정되는 회로이다. 따라서 이 회로는 AND회로이다.
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73. 원뿔주사를 이용한 방식으로서 비행기 등과 같이 움직이는 목표값의 위치를 알아보기 위한 서보용 제어기는?

  1. 자동조타장치
  2. 추적레이더
  3. 공작기계의 제어
  4. 자동평형기록계
(정답률: 75%)
  • 추적레이더는 원뿔주사를 이용하여 움직이는 목표값의 위치를 정확하게 파악할 수 있기 때문에 서보용 제어기에서 사용됩니다. 따라서, 정답은 "추적레이더"입니다.
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74. 측정하고자 하는 양을 표준량과 서로 평형을 이루도록 조절하여 측정량을 구하는 방식은?

  1. 편위법
  2. 보상법
  3. 치환법
  4. 영위법
(정답률: 63%)
  • 영위법은 측정하고자 하는 양을 표준량과 서로 평형을 이루도록 조절하여 측정량을 구하는 방식입니다. 이 방법은 측정기기의 정확도와 불확실성을 최소화할 수 있으며, 측정값의 신뢰성을 높일 수 있습니다. 따라서 영위법이 선택되는 경우가 많습니다.
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75. 온 오프(ON-OFF) 동작을 설명으로 옳은 것은?

  1. 간단한 단속적 제어동작이고 사이클링이 생긴다.
  2. 사이클링은 제거할 수 있으나 오프셋이 생긴다.
  3. 오프셋은 없앨 수 있으나 응답시간이 늦어질 수 있다.
  4. 응답속도는 빠르나 오프셋이 생긴다.
(정답률: 66%)
  • 온 오프 동작은 특정 조건이 충족되면 ON 상태로, 그렇지 않으면 OFF 상태로 전환되는 간단한 단속적 제어동작입니다. 이러한 동작은 사이클링이 발생할 수 있습니다. 사이클링은 ON-OFF 전환을 반복하며, 이는 제거할 수 있지만 오프셋이 생길 수 있습니다.
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76. 다음의 전선 중 도전율이 가장 우수한 재질의 전선은?

  1. 경동선
  2. 연동선
  3. 경알미늄선
  4. 아연도금철선
(정답률: 52%)
  • 도전율은 전기가 흐르는 능력을 나타내는 지표입니다. 연동선은 도전율이 가장 높은 재료 중 하나로, 전기가 잘 통하는 구리와 알루미늄을 함께 사용하여 만들어집니다. 따라서 연동선이 도전율이 가장 우수한 전선입니다.
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77. 사이클로 컨버터의 작용은?

  1. 직류-교류 변환
  2. 직류-직류 변환
  3. 교류-직류 변환
  4. 교류-교류 변환
(정답률: 53%)
  • 사이클로 컨버터는 교류 전원을 입력으로 받아서 고주파 스위칭 신호를 생성하고, 이를 다시 교류 전원으로 출력하는 장치입니다. 따라서 사이클로 컨버터의 작용은 교류-교류 변환입니다.
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78. 목표값에 따른 분류에 따라 열차를 무인운전 하고자 할 때 사용하는 제어방식은?

  1. 자력제어
  2. 추종제어
  3. 비율제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 76%)
  • 목표값에 따른 분류에 따라 열차를 무인운전 하고자 할 때, 프로그램제어를 사용하는 이유는 목표값에 따라 미리 프로그램된 명령어를 실행하여 열차를 제어하기 때문입니다. 이 방식은 자동화된 운전 시스템에서 가장 일반적으로 사용되며, 미리 정해진 경로와 속도에 따라 열차를 운행할 수 있습니다. 따라서, 프로그램제어는 열차 운행의 안전성과 효율성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.
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79. 다음의 중 공정제어(프로세스제어)에 속하지 않는 제어량은?

  1. 온도
  2. 압력
  3. 유량
  4. 방위
(정답률: 75%)
  • 방위는 공정 제어와는 관련이 없는 제어량입니다. 온도, 압력, 유량은 공정 제어에 필수적인 제어량으로, 공정의 안전성과 효율성을 유지하기 위해 제어됩니다. 하지만 방위는 보안과 관련된 제어량으로, 공정 제어와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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80. 다음 중 직류 전동기의 속도 제어 방식으로 맞는 것은?

  1. 주파수 제어
  2. 극수 변환 제어
  3. 슬립 제어
  4. 계자 제어
(정답률: 49%)
  • 정답: 계자 제어

    계자 제어는 직류 전동기의 속도를 제어하는 방식 중 하나로, 전류의 크기를 변화시켜 속도를 조절하는 방식입니다. 이 방식은 전류의 크기를 변화시키는 것이므로 전압을 일정하게 유지할 수 있어서 안정적인 속도 제어가 가능합니다. 또한, 전류의 크기를 변화시키는 것이므로 부하 변화에도 민감하게 반응하여 속도 변화를 최소화할 수 있습니다.
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5과목: 배관일반

81. 복사난방에서의 패널(Panel)코일의 배관방식이 아닌 것은?

  1. 그리드코일식
  2. 리버스리턴식
  3. 벤드코일식
  4. 벽면그리드코일식
(정답률: 69%)
  • 복사난방에서의 패널 코일은 냉매를 흐르게 할 수 있는 배관이 내부에 포함된 패널 형태의 열교환기입니다. 그리드코일식, 벤드코일식, 벽면그리드코일식은 모두 일반적인 배관방식을 사용하고 있지만, 리버스리턴식은 배관의 흐름 방향이 일반적인 방식과 반대로 되어 있습니다. 따라서 리버스리턴식은 다른 세 가지 방식과는 다른 특징을 가지고 있습니다.
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82. 트랩의 봉수가 파괴되는 원인으로 볼 수 없는 것은?

  1. 자기사이펀 작용
  2. 흡인 작용
  3. 분출 작용
  4. 통기 작용
(정답률: 64%)
  • 트랩의 봉수가 파괴되는 원인으로 볼 수 없는 것은 "통기 작용"입니다. 이는 봉수 내부와 외부의 공기 압력 차이로 인해 발생하는 작용으로, 특별한 외부 요인이나 물리적 충격이 없는 한 봉수 파괴의 원인이 될 수 없습니다.
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83. 롤러 서포트를 사용하여 배관을 지지하는 주된 이유는?

  1. 신축허용
  2. 부식방지
  3. 진동방지
  4. 해체용이
(정답률: 59%)
  • 롤러 서포트는 배관의 신축과 팽창을 허용하여, 온도 변화나 압력 변화에 따른 변형을 방지하고 배관의 안정성을 유지하기 때문에 사용됩니다. 따라서 "신축허용"이 주된 이유입니다.
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84. 다음의 관의 부식 방지에 관한 것이다. 틀린 것은?

  1. 전기 절연을 시킨다.
  2. 아연도금을 한다.
  3. 열처리를 한다.
  4. 습기의 접촉을 없게 한다.
(정답률: 74%)
  • 정답은 "습기의 접촉을 없게 한다."이다. 습기는 부식의 원인 중 하나이기 때문에 습기의 접촉을 없애는 것은 부식 방지에 도움이 되지만, 다른 보기들과 달리 직접적인 부식 방지와는 관련이 없다. 반면에, 전기 절연은 전기적 부식을 방지하고, 아연도금은 금속 부식을 방지하는 역할을 하며, 열처리는 금속의 강도와 내식성을 향상시켜 부식을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 열처리를 하는 것이 가장 직접적인 부식 방지 방법 중 하나이다.
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85. 공조배관설비에 수격작용의 방지책으로 옳지 않은 것은?

  1. 관 내의 유속을 낮게 한다.
  2. 밸브는 펌프 흡입구 가까이 설치하고 제어한다.
  3. 펌프에 플라이휠(fly wheel)을 설치한다.
  4. 조압수조(surge tank)를 관선에 설치 한다.
(정답률: 64%)
  • 밸브는 펌프 흡입구 가까이 설치하고 제어하는 것이 수격작용 방지책으로 옳은 것이다. 이는 밸브를 통해 유속을 조절하여 갑작스러운 수압 변화를 방지하고, 펌프가 공기를 흡입하는 것을 막아 수격작용을 예방하기 위함이다. 따라서 "밸브는 펌프 흡입구 가까이 설치하고 제어한다."가 옳지 않은 것은 아니다.
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86. 호칭지름 20A 강관을 곡률반경 150mm로 90° 구부림 할 경우 곡관부의 길이는 약 얼마인가? (강관의 호칭경: 20A, 곡률반경:150mm)

  1. 117.8mm
  2. 235.5mm
  3. 471.0mm
  4. 942.0mm
(정답률: 59%)
  • 호칭지름 20A 강관의 실제 외경은 26.9mm이다. 따라서, 강관을 90°로 구부릴 때 곡관부의 길이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    - 호칭경과 호칭지름의 관계: 호칭경 = 외경
    - 강관의 외경: 26.9mm
    - 구부린 각도: 90°
    - 곡률반경: 150mm

    곡관부의 길이 = (π/2) × 곡률반경 = (3.14/2) × 150 = 235.5mm

    따라서, 정답은 "235.5mm"이다.
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87. 배관의 착색도료 밑칠용으로 사용되며, 녹방지응 위하여 많이사용되는 도료는?

  1. 산화철도료
  2. 광명단
  3. 에나멜
  4. 조합페이트
(정답률: 67%)
  • 광명단은 배관의 착색도료 밑칠용으로 사용되며, 녹방지응 위하여 많이 사용되는 도료입니다. 이는 광택성이 높아서 물에 잘 닿지 않아 녹을 방지할 수 있기 때문입니다. 따라서 배관 등의 금속 부재에 많이 사용됩니다.
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88. 관이음의 도시기호 중 유니온 이음은?

(정답률: 67%)
  • 유니온 이음은 두 개의 원을 겹쳐서 만든 도형으로, 관이음에서는 두 개의 도시가 하나의 도시로 합쳐지는 것을 나타냅니다. 이는 유니온 이음이 두 개의 원을 합쳐서 하나의 도형을 만들기 때문입니다.
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89. 냉동 장치의 배관설치에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 토출가스의 합류 부분 배관은 T 이음으로 한다.
  2. 압축기와 응축기의 수평배관은 하향 구배로 한다.
  3. 토출가스 배관에는 역류방지 밸브를 설치한다.
  4. 토출관의 입상이 10m 이상일 경우 10m마다 중간 트랩을 설치한다.
(정답률: 68%)
  • "토출가스의 합류 부분 배관은 T 이음으로 한다."는 틀린 내용이다. 실제로는 토출가스의 합류 부분 배관은 Y 이음으로 한다. 이는 토출가스의 유동성을 유지하기 위함이다. T 이음을 사용하면 토출가스의 유동성이 감소하여 냉동장치의 성능이 저하될 수 있다.
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90. 도시가스를 고압이라 함은 얼마 이상의 압력을 뜻하는가?

  1. 0.1MPa 이상
  2. 1MPa 이상
  3. 10MPa 이상
  4. 100MPa 이상
(정답률: 72%)
  • 도시가스는 고압가스로서, 일반적으로 1MPa 이상의 압력을 가지고 있습니다. 이는 도시가스가 많은 양을 고속으로 운반하기 위해 필요한 압력이며, 이를 통해 가스의 운반 거리와 효율성을 높일 수 있습니다. 따라서, 1MPa 이상의 압력을 가진 도시가스를 고압이라고 부릅니다.
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91. 캐비테이션(Cavitation)현상의 발생하는 조건이 아닌 것은?

  1. 흡입양정이 지나치게 클 경우
  2. 흡입관의 저항이 증대될 경우
  3. 흡입 유체의 온도가 높은 경우
  4. 흡입관의 압력이 양압인 경우
(정답률: 64%)
  • 캐비테이션은 액체나 가스 내부에서 압력이 급격하게 낮아져서 발생하는 기포 형성 현상입니다. 따라서 흡입관의 압력이 양압인 경우에는 압력이 낮아지는 조건이 충족되지 않기 때문에 캐비테이션 현상이 발생하지 않습니다.
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92. 통기관에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 통기관경은 접속하는 배수관경의 1/2이상으로 한다.
  2. 통기방식에는 신정통기, 각개통기, 회로 통기 방식이 있다.
  3. 통기관은 트랩내의 봉수를 보호하고 관내 청결을 유지한다.
  4. 배수입관에서 통기입관의 접속은 90° T이음으로 한다.
(정답률: 75%)
  • "배수입관에서 통기입관의 접속은 90° T이음으로 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 이 방식이 배수관과 통기관 사이의 압력차를 최소화하고, 배수관에서 유입되는 물의 속도를 줄여서 통기관 내부의 물이 증발하는 것을 방지하기 때문입니다.
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93. 경질염화비닐관의 TS식 조인트 접합법에서 3가지 접착효과에 해당되지 않는 것은?

  1. 유동삽입
  2. 일출접착
  3. 소성삽입
  4. 변형삽입
(정답률: 55%)
  • TS식 조인트 접합법에서 3가지 접착효과는 유동삽입, 일출접착, 변형삽입이다. 이 중 소성삽입은 접착효과에 해당되지 않는다. 이유는 소성삽입은 열을 이용하여 파이프의 끝 부분을 녹여서 접합하는 방법으로, 실질적인 접착이 아니기 때문이다. 따라서 소성삽입은 접착효과가 아닌 용접효과에 해당한다.
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94. 도시가스의 입상배관의 관지름이 20mm 일 때 움직이지 않도록 몇 m마다 고정장치를 부착해야 하는가?

  1. 1m
  2. 2m
  3. 3m
  4. 4m
(정답률: 75%)
  • 입상배관의 관지름이 20mm이므로, 파이(π)를 이용하여 단면적을 구할 수 있다.

    단면적 = (π/4) x (지름)^2 = (π/4) x (20mm)^2 = 314.16mm^2

    도시가스의 밀도는 대략 0.8kg/m^3 이므로, 1m 길이의 도시가스 파이프의 무게는 다음과 같다.

    무게 = 부피 x 밀도 = (단면적 x 길이) x 밀도 = (314.16mm^2 x 1m) x 0.8kg/m^3 = 251.33g

    따라서, 2m 간격으로 고정장치를 부착하면, 1m 길이의 파이프에 대해 2개의 고정장치가 부착되므로, 파이프의 중간 지점에서는 1m 길이의 파이프에 대해 1개의 고정장치가 부착된 것과 같다. 이는 251.33g의 무게를 지탱할 수 있는 충분한 강도를 가진 고정장치로 충분하다고 판단할 수 있다. 따라서, 정답은 "2m"이다.
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95. 관의 종류와 이음방법을 연결이 잘못된 것은?

  1. 강관 - 나사이음
  2. 동관 - 압축이음
  3. 주철관 - 칼라이음
  4. 스테인리스강관 - 몰코이음
(정답률: 68%)
  • 주철관은 보통 몰코이음 방법을 사용하고, 칼라이음 방법은 스테인리스강관에서 사용된다. 따라서 주철관 - 칼라이음이 연결이 잘못된 것이다.
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96. 냉매배관 시 주의사항이다. 틀린 것은?

  1. 굽힘부의 굽힘반경을 작게 한다.
  2. 배관속에 기름이 고이지 않도록 한다.
  3. 배관에 큰 응력 발생의 염려가 있는 곳에는 루프형 배관을 해준다.
  4. 다른 배관과 달라서 벽 관통시에는 강관 슬리브를 사용하여 보온 피복한다.
(정답률: 73%)
  • 정답: "굽힘부의 굽힘반경을 작게 한다."

    이유: 굽힘부의 굽힘반경이 작을수록 배관의 내부 압력이 증가하게 되어 배관 파손 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에 굽힘부의 굽힘반경을 크게 하는 것이 바람직하다.
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97. 배관용 플랜지 패킹의 종류가 아닌 것은?

  1. 오일 시트 패킹
  2. 합성수지 패킹
  3. 고무 패킹
  4. 몰드 패킹
(정답률: 56%)
  • 몰드 패킹은 배관용 플랜지 패킹의 종류가 아닙니다. 이는 패킹을 만들기 위해 모양을 만들어내는 과정으로, 다른 종류의 패킹을 만들기 위한 과정에서 사용됩니다. 따라서, 패킹의 종류로 분류되지 않습니다.
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98. 진공환수식 증기난반 배관에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 배관 도중에 공기 빼기 밸브를 설치한다.
  2. 배관에는 적당한 구배를 준다.
  3. 진공식에서는 리프트 피팅에 의해 응축수를 상부로 배출할 수 있다.
  4. 응축수의 유속이 빠르게 되므로 환수관을 가늘게 할 수가 있다.
(정답률: 57%)
  • "응축수의 유속이 빠르게 되므로 환수관을 가늘게 할 수가 있다."는 옳지 않은 설명입니다. 응축수의 유속이 빠르다는 것은 오히려 환수관을 더 넓게 설치해야 한다는 것을 의미합니다.

    배관 도중에 공기 빼기 밸브를 설치하는 이유는 배관 내부에 공기가 남아있으면 증기의 움직임이 방해되어 효율이 떨어지기 때문입니다. 따라서 공기를 배관에서 제거하여 증기의 움직임을 원활하게 하기 위해 공기 빼기 밸브를 설치합니다.
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99. 플라스틱 배관재료에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 경질염화비닐관은 대부분의 무기산, 알칼리에도 침식되지 않는다.
  2. 일반적으로 플라스틱 배관재는 고온이 될수록 인장강도는 저하된다.
  3. 폴리에틸렌관은 경질염화비닐관 보다 가볍고 충격에도 강하다.
  4. 일반적으로 플라스틱 배관재는 마찰손실이 크고 전기 절연성이 작다.
(정답률: 63%)
  • 일반적으로 플라스틱 배관재는 마찰손실이 크고 전기 절연성이 작다는 설명이 틀린 것이다. 이는 오히려 플라스틱 배관재의 장점 중 하나로, 마찰손실이 적고 전기 절연성이 높아서 사용이 용이하다는 것이다.
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100. 암모니아 냉매를 사용하는 흡수식 냉동기의 배관재료로 가장 좋은 것은?

  1. 주철관
  2. 동관
  3. 강관
  4. 동합금관
(정답률: 71%)
  • 암모니아는 매우 부식성이 강한 냉매이기 때문에, 냉동기의 배관재료로는 부식에 강한 강관이 가장 적합합니다. 따라서, "강관"이 정답입니다. 주철관은 부식에 취약하고, 동관과 동합금관은 암모니아와 반응하여 부식될 수 있습니다.
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