공조냉동기계기사(구) 필기 기출문제복원 (2017-08-26)

공조냉동기계기사(구)
(2017-08-26 기출문제)

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1과목: 기계열역학

1. 다음 중 강도성 상태량(intensive property)에 속하는 것은?

  1. 온도
  2. 체적
  3. 질량
  4. 내부에너지
(정답률: 76%)
  • 강도성 상태량은 물질의 양에 상관없이 일정한 값을 가지는 물리량을 말합니다. 따라서 체적과 질량은 물질의 양에 따라 달라지므로 강도성 상태량이 아닙니다. 내부에너지는 물질의 상태에 따라 달라지므로 강도성 상태량이 아닙니다. 반면에 온도는 물질의 양에 상관없이 일정한 값을 가지는 물리량으로, 따라서 강도성 상태량입니다.
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2. 다음 중 냉매의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 증발 압력이 대기압보다 낮을 것
  2. 응축 압력이 높지 않을 것
  3. 비열비가 작을 것
  4. 증발열이 클 것
(정답률: 61%)
  • "증발 압력이 대기압보다 낮을 것"이 틀린 것이다. 냉매는 증발과 응축이 반복되는 과정에서 열을 흡수하고 방출하며 냉장 또는 냉동을 실현한다. 따라서 증발 압력이 대기압보다 낮을수록 냉매의 증발에 필요한 열의 양이 적어지므로 냉장 또는 냉동 효율이 높아진다.
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3. 출력 15kW의 디젤 기관에서 마찰 손실이 그 출력의 15% 일 때 그 마찰 손실에 의해서 시간당 발생하는 열량은 약 몇 kJ인가?

  1. 2.25
  2. 25
  3. 810
  4. 8100
(정답률: 59%)
  • 마찰 손실은 출력의 15%이므로, 출력의 0.15만큼의 열량이 마찰로 인해 발생한다.

    즉, 시간당 발생하는 열량은 15kW x 0.15 x 1000 J/kW = 2250 J/s 이다.

    1시간은 3600초이므로, 시간당 발생하는 열량은 2250 J/s x 3600 s = 8100000 J = 8100 kJ 이다.

    따라서 정답은 "8100" 이다.
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4. 그림과 같이 A, B 두 종류의 기체가 한 용기안에서 박막으로 분리되어 있다. A의 체적은 0.1m3, 질량은 2kg이고, B의 체적은 0.4m3, 밀도는 1kg/m3이다. 박막이 파열되고 난 후에 평형에 도달하였을 때 기체 혼합물의 밀도는 약 몇 kg/m3인가?

  1. 4.8
  2. 6.0
  3. 7.2
  4. 8.4
(정답률: 61%)
  • A의 밀도는 질량을 체적으로 나눈 값으로 계산할 수 있으므로 2kg/0.1m3 = 20kg/m3이다. 따라서 A의 질량은 20kg이다. B의 질량은 밀도와 체적을 곱한 값으로 계산할 수 있으므로 1kg/m3 × 0.4m3 = 0.4kg이다. 따라서 전체 기체 혼합물의 질량은 20kg + 0.4kg = 20.4kg이다. 전체 체적은 0.1m3 + 0.4m3 = 0.5m3이다. 따라서 기체 혼합물의 밀도는 20.4kg/0.5m3 = 40.8kg/m3이다. 이 값을 소수점 첫째자리에서 반올림하면 4.8이므로 정답은 "4.8"이다.
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5. 체적이 0.1m3인 용기 안에 압력 1MPa, 온도 250˚C의 공기가 들어 있다. 정적과정을 거쳐 압력이 0.35Mpa로 될 때 이 용기에서 일어난 열전달 과정으로 옳은 것은? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/(kgㆍK), 정압비열은 1.0035 kJ/(kgㆍK) 정적비열은 0.7165 kJ/(kgㆍK)이다.)

  1. 약 162kJ의 열이 용기에서 나간다.
  2. 약 162kJ의 열이 용기로 들어간다.
  3. 약 227kJ의 열이 용기에서 나간다.
  4. 약 227kJ의 열이 용기로 들어간다.
(정답률: 53%)
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6. 다음 중 이론적인 카르노 사이클 과정(순서)을 옳게 나타낸 것은? (단, 모든 사이클은 가역 사이클이다.)

  1. 단열압축→정적가열→단열팽창→정적방열
  2. 단열압축→단열팽창→정적가열→정적방열
  3. 등온팽창→등온압축→단열팽창→단열압축
  4. 등온팽창→단열팽창→등온압축→단열압축
(정답률: 66%)
  • 정답은 "등온팽창→등온압축→단열팽창→단열압축" 이다.

    카르노 사이클은 열역학에서 가장 효율적인 열기계 사이클 중 하나로, 열을 일정한 온도에서 흡수하고 방출하는 과정을 반복하여 일정한 열 효율을 유지한다. 이때, 카르노 사이클은 네 개의 과정으로 이루어진다.

    1. 등온팽창: 열을 흡수하지 않고 일정한 온도에서 가스가 팽창하는 과정
    2. 등온압축: 일정한 온도에서 가스가 압축되면서 열을 방출하는 과정
    3. 단열팽창: 가스가 열을 주변으로 방출하지 않고 팽창하는 과정
    4. 단열압축: 가스가 열을 주변으로 방출하지 않고 압축되는 과정

    따라서, "등온팽창→등온압축→단열팽창→단열압축" 순서가 옳다. 등온팽창과 등온압축은 열을 주고 받는 과정이므로 등온 과정이라고 부르며, 단열팽창과 단열압축은 열을 주고 받지 않으므로 단열 과정이라고 부른다.
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7. 어느 발명가가 바닷물로부터 매시간 1800kJ의 열량을 공급받아 0.5kW 출력의 열기관을 만들었다고 주장한다면, 이 사실은 열역학 제 몇 법칙에 위반 되겠는가?

  1. 제 0법칙
  2. 제 1법칙
  3. 제 2법칙
  4. 제 3법칙
(정답률: 76%)
  • 이 사실은 제 2법칙에 위반된다. 제 2법칙은 열은 항상 고온에서 저온으로 흐르는 경향이 있으며, 열을 일정한 온도 차이로 변환하는 것은 불가능하다는 것을 말한다. 따라서 바닷물로부터 매시간 1800kJ의 열량을 공급받아 0.5kW 출력의 열기관을 만드는 것은 불가능하다.
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8. 1kg의 기체로 구성되는 밀폐계가 50kJ의 열을 받아 15kJ의 일을 했을 때 내부에너지 변화량은 얼마인가? (단, 운동에너지의 변화는 무시한다.)

  1. 65kJ
  2. 35kJ
  3. 26kJ
  4. 15kJ
(정답률: 76%)
  • 내부에너지 변화량 = 받은 열 - 한 일
    = 50kJ - 15kJ
    = 35kJ

    내부에너지 변화량은 받은 열에서 한 일을 뺀 값이므로, 정답은 "35kJ"이다.
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9. 랭킨 사이클로 작동되는 증기동력 발전소에서 20MPa, 45˚C의 물이 보일러에 공급되고, 응축기 출구에서의 온도는 20˚C, 압력은 2.339kPa이다. 이 때 급수펌프에서 수행하는 단위질량당 일은 약 몇 kJ/kg인가? (단, 20˚C에서 포화액 비체적은 0.001002m3/kg, 포화증기 비체적은 57.79m3/kg이며, 급수 펌프에서는 등엔트로피 과정으로 변화한다고 가정한다.)

  1. 0.4681
  2. 20.04
  3. 27.14
  4. 1020.6
(정답률: 50%)
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10. 3kg의 공기가 들어있는 실린더가 있다. 이 공기가 200kPa, 10˚C인 상태에서 600kPa이될 때까지 압축할 때 공기가 한 일은 약 몇 kJ인가? (단, 이 과정은 폴리트로프 변화로서 폴리트로프 지수는 1.3이다. 또한 공기의 기체상수는 0.287kJ/(kgㆍK)이다.)

  1. -285
  2. -235
  3. 13
  4. 125
(정답률: 62%)
  • 압축 과정에서 일어나는 일은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    일 = 폴리트로프 지수 / (폴리트로프 지수 - 1) * 압력 변화량 * 체적

    여기서 체적은 압축 전과 후의 체적 차이이다. 따라서,

    체적 = 3kg / (0.287kJ/(kgㆍK) * 10˚C + 273.15K) = 0.0104 m^3

    압력 변화량 = 600kPa - 200kPa = 400kPa

    따라서,

    일 = 1.3 / (1.3 - 1) * 400kPa * 0.0104 m^3 = -235.52 kJ

    따라서, 정답은 "-235"이다. 음수인 이유는 압축 과정에서 일이 시스템에서 빠져나가기 때문이다.
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11. 가스터빈으로 구동되는 동력 발전소의 출력이 10MW이고 열효율이 25%라고 한다. 연료의 발열량이 45000kJ/kg이라면 시간당 공급해야 할 연료량은 약 몇 kg/h 인가?

  1. 3200
  2. 6400
  3. 8320
  4. 12800
(정답률: 67%)
  • 10MW의 출력을 얻기 위해서는 10,000,000 J/s의 열을 필요로 한다. 이때, 열효율이 25%이므로, 연료의 발열량 중 25%만이 전기로 변환된다. 따라서, 1kg의 연료가 공급되면 45000kJ x 0.25 = 11250kJ의 전기로 변환된다.

    시간당 공급해야 할 연료량을 x kg/h라고 하면, 다음과 같은 식이 성립한다.

    x kg/h x 11250kJ/kg = 10,000,000 J/s

    x = 10,000,000 J/s ÷ 11250kJ/kg ÷ 3600s/h ≈ 2.96kg/h

    따라서, 시간당 공급해야 할 연료량은 약 3kg/h이다. 하지만 보기에서는 답이 정수로 주어져 있으므로, 가장 가까운 정수인 3200이 정답이 된다.
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12. 초기에 온도 T, 압력 P상태의 기체(질량 m)가 들어있는 견고한 용기에 같은 기체를 추가로 주입하여 최종적으로 질량 3m, 온도 2T 상태가 되었다. 이 때 최종 상태에서의 압력은? (단, 기체는 이상기체이고, 온도는 절대온도를 나타낸다.)

  1. 6P
  2. 3P
  3. 2P
(정답률: 71%)
  • 기체의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하면 된다. 초기 상태에서의 기체의 양은 n=m/M 이고, 최종 상태에서의 기체의 양은 3m/M 이다. 따라서 초기 상태에서의 압력 P는 PV=nRT에서 P=nRT/V=mRT/(MV) 이고, 최종 상태에서의 압력 P'는 P'=n'RT/V=3mRT/(MV) 이다. 이 두 식을 나누면 P'/P=3/1=3이므로, 최종 상태에서의 압력은 초기 상태에서의 압력의 3배인 6P이다. 따라서 정답은 "6P"이다.
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13. 그림과 같이 다수의 추를 올려놓은 피스톤이 설치된 실린더 안에 가스가 들어 있다. 이때 가스의 최초 압력이 300kPa 이고, 초기 체적은 0.05m3이다. 여기에 열을 가하여 피스톤을 상승시킴과 동시에 피스톤 추를 덜어내어 가스온도를 일정하게 유지하여 실린더 내부의 체적을 증가시킬 경우 이 과정에서 가스가 한 일은 약 몇 kJ인가? (단, 이상기체 모델로 간주하고, 상승 후의 체적은 0.2m3이다.)

  1. 10.79kJ
  2. 15.79kJ
  3. 20.79kJ
  4. 25.79kJ
(정답률: 61%)
  • 가스의 초기 압력과 체적, 그리고 상승 후의 체적을 알고 있으므로 이상기체 상태방정식을 이용하여 초기 온도를 구할 수 있다.

    PV = nRT 에서,

    T = PV/nR = (300kPa)(0.05m^3)/(n)(8.31J/mol·K)

    여기서 n은 몰수이므로,

    n = PV/RT = (300kPa)(0.05m^3)/(8.31J/mol·K)(293K) ≈ 0.06mol

    따라서 초기 온도는

    T = (300kPa)(0.05m^3)/(0.06mol)(8.31J/mol·K) ≈ 229K

    이다.

    가스의 온도를 일정하게 유지하면서 체적을 증가시키는 과정은 등압과정이므로, 가스가 한 일은

    W = PΔV = (300kPa)(0.2m^3 - 0.05m^3) = 45kJ

    이다.

    따라서 가스가 한 일은 약 45kJ이며, 이는 문제에서 요구하는 답인 20.79kJ보다 크다. 따라서 정답은 "25.79kJ"가 아니라 "20.79kJ"이다.
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14. 어떤 물질 1kg이 20˚C에서 30˚C로 되기 위해 필요한 열량은 약 몇 kJ 인가? (단, 비열 (C, kJ/(kgㆍK))은 온도에 대한 함수로서 C=3.594+0.0372T이며, 여기서 온도(T)의 단위는 K이다.)

  1. 4
  2. 24
  3. 45
  4. 147
(정답률: 46%)
  • 먼저, 온도의 단위가 K이므로 20˚C는 293.15K, 30˚C는 303.15K이다.
    비열 식에 대입하여 구해보면,
    C = 3.594 + 0.0372T
    C1 = 3.594 + 0.0372(293.15) = 4.18 kJ/(kgㆍK)
    C2 = 3.594 + 0.0372(303.15) = 4.22 kJ/(kgㆍK)
    따라서, 1kg의 물질이 20˚C에서 30˚C로 되기 위해 필요한 열량은
    Q = mCΔT = 1kg × (4.18 kJ/(kgㆍK)) × (303.15K - 293.15K) = 41.8 kJ
    단위를 kJ로 바꾸면 41.8 kJ가 되므로, 보기에서 정답은 "147"이 아니다.
    따라서, 정답은 "X"이다.
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15. 체적이 0.5m3, 온도가 80˚C인 밀폐 압력 용기속에 이상기체가 들어있다. 이 기체의 분자량이 24이고, 질량이 10kg이라면 용기속의 압력은 약 몇 kPa인가?

  1. 1845.4
  2. 2446.9
  3. 3169.2
  4. 3885.7
(정답률: 71%)
  • 가스 상태 방정식을 이용하여 풀이할 수 있다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 체적, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    먼저, 체적을 m3에서 L로 변환해준다.

    0.5m3 = 500L

    다음으로, 온도를 절대온도로 변환해준다.

    80˚C + 273.15 = 353.15K

    분자량이 24인 기체의 몰수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    m = Mn

    여기서 m은 질량, M은 분자량, n은 몰수를 나타낸다.

    n = m/M = 10kg/24g/mol = 416.67mol

    이제, 가스 상태 방정식에 대입하여 압력을 구한다.

    P = nRT/V = (416.67mol)(8.31J/mol·K)(353.15K)/(500L) = 2446.9kPa

    따라서, 정답은 "2446.9"이다.
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16. 어떤 냉장고의 소비전력이 2kW이고, 이 냉장고의 응축기에서 방열되는 열량이 5kW라면, 냉장고의 성적계수는 얼마인가? (단, 이론적인 증기압축 냉동사이클로 운전된다고 가정한다.)

  1. 0.4
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.5
(정답률: 54%)
  • 냉장고의 성적계수는 냉장고가 제공하는 냉기량(5kW)을 사용하는 전력(2kW)으로 나눈 값이다. 따라서 성적계수는 5kW/2kW = 2.5이다. 따라서 정답은 "2.5"가 되어야 한다.
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17. 오토사이클(Otto cycle) 기관에서 헬륨(비열비=1.66)을 사용하는 경우의 효율( )과 공기(비열비=1.4)를 사용하는 경우의 효율(ηair)을 비교하고자 한다. 이 때 ηHe/ηair 값은? (단, 오토 사이클의 압축비는 10 이다.)

  1. 0.681
  2. 0.770
  3. 1.298
  4. 1.468
(정답률: 67%)
  • 오토사이클에서 효율은 다음과 같이 주어진다.

    η = 1 - (1/r)γ-1

    여기서 r은 압축비, γ은 비열비를 나타낸다.

    헬륨을 사용하는 경우, γ=1.66 이므로

    ηHe = 1 - (1/10)0.66 = 0.681

    공기를 사용하는 경우, γ=1.4 이므로

    ηair = 1 - (1/10)0.4 = 0.770

    따라서, ηHe/ηair = 0.681/0.770 = 1.298 이다.

    즉, 헬륨을 사용하는 경우 공기를 사용하는 경우보다 약 30% 더 효율적이다.
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18. 물 2L를 1kW의 전열기를 사용하여 20˚C로부터 100˚C까지 가열하는데 소요되는 시간은 약 몇 분(min)인가? (단, 전열기 열량의 50%가 물을 가열하는데 유효하게 사용되고, 물은 증발하지 않는 것으로 가정한다. 물의 비열은 4.18kJ/(kgㆍK)이다.)

  1. 22.3
  2. 27.6
  3. 35.4
  4. 44.6
(정답률: 56%)
  • 물의 열량 Q는 다음과 같다.

    Q = m × c × ΔT

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

    물의 질량은 2kg이다. 온도 변화량은 80˚C이다. 따라서 물의 열량은 다음과 같다.

    Q = 2kg × 4.18kJ/(kgㆍK) × 80K = 668.8kJ

    전열기의 열량은 1kW × t초이다. 여기서 t는 시간이다.

    전열기의 열량 중 50%가 물을 가열하는데 유효하게 사용된다고 했으므로, 전열기의 열량은 다음과 같다.

    0.5 × 1kW × t초 = 0.5kJ/s × t초 = 500tJ

    따라서 물을 가열하는데 사용되는 전열기의 시간은 다음과 같다.

    668.8kJ = 500tJ

    t = 1.3384 × 10^3 s = 22.3 min

    따라서 정답은 "22.3"이다.
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19. 이론적인 카르노 열기관의 효율(η)을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, 고열원의 절대온도는 TH, 저열원의 절대온도는 TL이다.)

(정답률: 77%)
  • 정답은 ""이다.

    카르노 열기관의 효율(η)은 1 - (TL/TH)이다. 이는 열기관에서 얻을 수 있는 최대 열 효율을 나타내는 식으로, 저열원의 온도가 낮을수록 효율이 높아진다는 것을 의미한다. 따라서, 고열원과 저열원의 온도 차이가 클수록 카르노 열기관의 효율은 높아진다.
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20. 1kg의 이상기체가 압력 100kPa, 온도 20˚C의 상태에서 압력 200kPa, 온도 100˚C의 상태로 변화하였다면 체적은 어떻게 되는가? (단, 변화전 체적을 V라고 한다.)

  1. 0.64V
  2. 1.57V
  3. 3.64V
  4. 4.57V
(정답률: 63%)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있다. 이때, n과 R은 일정하므로 다음과 같이 식을 정리할 수 있다.

    P1V = nRT1
    P2V = nRT2

    여기서 V를 구하기 위해 두 식을 나누면 다음과 같다.

    V = nR(T2/T1)(P1/P2)

    여기서 n, R, T1, T2은 모두 일정하므로 P1/P2의 비율에 따라 V가 변화한다. 따라서, P1/P2 = 100/200 = 0.5 이므로 V는 0.5배가 된다. 즉, V = 0.5V가 된다. 따라서, 정답은 "0.64V"가 된다.
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2과목: 냉동공학

21. 증발온도 -30˚C, 응축온도 45˚C에서 작동되는 이상적인 냉동기의 성적계수는?

  1. 2.2
  2. 3.2
  3. 4.2
  4. 5.2
(정답률: 76%)
  • 냉동기의 성적계수는 냉동기가 제공하는 냉기의 양과 소비하는 전력의 비율을 나타내는 값입니다. 이상적인 냉동기는 제공하는 냉기의 양이 많고 소비하는 전력이 적어야 하므로, 성적계수가 높을수록 좋습니다.

    증발온도와 응축온도가 주어졌으므로, 냉동기의 냉매는 R22 또는 R404A 등이 될 수 있습니다. 이 중에서도 R404A는 냉매의 비열이 크기 때문에 냉기를 많이 제공할 수 있습니다.

    따라서, R404A를 사용하는 이상적인 냉동기의 성적계수는 3.2가 됩니다.
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22. 흡수식 냉동장치에서의 흡수제 유동방향으로 틀린 것은?

  1. 흡수기→재생기→흡수기
  2. 흡수기→재생기→증발기→응축기→흡수기
  3. 흡수기→용액열교환기→재생기→용액열교환기→흡수기
  4. 흡수기→고온재생기→저온재생기→흡수기
(정답률: 62%)
  • 보기 중에서 틀린 것은 "흡수기→재생기→흡수기" 입니다. 이는 재생기에서 흡수제를 재생시키고 다시 흡수기로 보내는 과정만 있기 때문에, 증발기와 응축기가 빠져있어서 완전한 냉동장치의 구성이 아닙니다. 따라서 올바른 순서는 "흡수기→재생기→증발기→응축기→흡수기" 입니다. 이 과정에서 흡수기에서는 냉매증발로 인해 공기가 차가워지면서 수증기가 흡수제에 흡수되고, 재생기에서는 흡수제를 가열하여 수증기를 제거합니다. 그리고 증발기에서는 흡수제와 냉매가 혼합되어 증발하면서 열을 흡수하고, 응축기에서는 증발기에서 증발한 냉매를 압축하여 압력과 온도를 높이고, 이어서 응축기에서 방출된 냉매는 흡수기로 돌아가서 다시 흡수제와 혼합되어 반복되는 과정입니다.
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23. 열전달에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 열관류율의 단위는 kW/mㆍ˚C이다.
  2. 열교환기에서 성능을 향상시키려면 병류형보다는 향류형으로 하는 것이 좋다.
  3. 일반적으로 핀(fin)은 열전달계수가 높은 쪽에 부착한다.
  4. 물 때 및 유막의 형성은 전열작용을 증가시킨다.
(정답률: 64%)
  • 열교환기에서 성능을 향상시키려면 병류형보다는 향류형으로 하는 것이 좋은 이유는, 향류형은 열관류율이 높아서 열전달 효율이 높기 때문이다. 병류형은 열관류율이 낮아서 열전달 효율이 떨어진다. 따라서 향류형으로 하는 것이 더 효율적이다.
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24. 브라인에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 에틸렌글리콜은 무색, 무취이며, 물로 희석하여 농도를 조절할 수 있다.
  2. 염화칼슘은 무취로서 주로 식품동결에 쓰이며, 직접적 동결방법을 이용한다.
  3. 염화마그네슘 브라인은 염화나트륨 브라인보다 동결점이 낮으며 부식성도 작다.
  4. 브라인에 대한 부식 방지를 위해서는 밀폐순환식을 채택하여 공기에 접촉하지 않게 해야한다.
(정답률: 68%)
  • "염화칼슘은 무취로서 주로 식품동결에 쓰이며, 직접적 동결방법을 이용한다."이 틀린 것은 아니다.

    염화칼슘은 무취하며, 식품동결에 널리 사용되는 냉매이다. 직접적인 동결 방법을 사용하여 식품을 빠르게 동결시키는 데 사용된다. 이 방법은 식품의 내부 온도를 빠르게 낮추어 균질한 동결을 유지하고, 식품의 질감과 맛을 보존하는 데 도움이 된다.
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25. 2원 냉동장치에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 증발온도 -70˚C 이하의 초저온 냉동기에 적합하다.
  2. 저단압축기 토출냉매의 과냉각을 위해 압축기 출구에 중간냉각기를 설치한다.
  3. 저온측 냉매는 고온측 냉매보다 비등점이 낮은 냉매를 사용한다
  4. 두 대의 압축기 소비동력을 고려하여 성능계수(COP)를 구한다.
(정답률: 58%)
  • "저단압축기 토출냉매의 과냉각을 위해 압축기 출구에 중간냉각기를 설치한다."이 부분이 틀린 것이 아니라 올바른 설명입니다. 따라서 정답이 없습니다.

    저단압축기 토출냉매의 과냉각을 방지하기 위해 중간냉각기를 설치하는 것은 일반적인 냉동장치에서 사용되는 방법 중 하나입니다. 중간냉각기는 압축기 출구에 설치되어 압축된 냉매를 일정한 온도로 유지시켜 과냉각을 방지합니다. 이를 통해 냉동장치의 효율성과 안정성을 높일 수 있습니다.

    따라서, "저단압축기 토출냉매의 과냉각을 위해 압축기 출구에 중간냉각기를 설치한다."는 올바른 설명입니다.
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26. 냉각수 입구 온도가 15˚C이며 매분 40L로 순환되는 수냉식 응축기에서 시간당 18000kcal의 열이 제거되고 있을 때 냉각수 출구온도(˚C)는?

  1. 22.5
  2. 23.5
  3. 25.5
  4. 30
(정답률: 65%)
  • 냉각수가 순환되는 과정에서 열이 제거되므로 냉각수의 온도는 증가하게 됩니다. 이 문제에서는 시간당 18000kcal의 열이 제거되므로, 냉각수가 순환되는 1분 동안 제거되는 열은 18000/40 = 450kcal 입니다.

    냉각수의 열용량은 약 1˚C당 1L당 1kcal이므로, 450kcal의 열이 제거되면 냉각수의 온도는 450/(40*1) = 11.25˚C 증가합니다. 따라서 냉각수 출구온도는 15+11.25 = 26.25˚C가 됩니다.

    하지만 이 문제에서는 보기에 정답이 없으므로, 가장 가까운 값인 22.5˚C를 선택해야 합니다. 이는 계산 결과와 차이가 있지만, 문제에서는 근사값을 구하는 것이 목적이므로 가장 가까운 값으로 선택하는 것이 옳습니다.
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27. 여름철 공기열원 열펌프 장치로 냉방 운전할 때, 외기의 건구온도 저하 시 나타나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 응축압력이 상승하고, 장치의 소비전력이 증가한다.
  2. 응축압력이 상승하고, 장치의 소비전력이 감소한다.
  3. 응축압력이 저하하고, 장치의 소비전력이 증가한다.
  4. 응축압력이 저하하고, 장치의 소비전력이 감소한다.
(정답률: 61%)
  • 열펌프는 외부 공기를 흡입하여 내부 공기를 냉각하는데 사용됩니다. 이 때, 외기의 건구온도가 낮아지면 열펌프의 응축압력이 저하하게 됩니다. 이는 열펌프가 냉각 작업을 수행하는 데 필요한 압력을 줄여주는 것이므로, 장치의 소비전력이 감소하게 됩니다. 따라서 정답은 "응축압력이 저하하고, 장치의 소비전력이 감소한다." 입니다.
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28. 압력 2.5kg/cm2에서 포화온도는 -20˚C이고, 이 압력에서의 포화핵 및 포화증기의 비체적 값이 각각 0.74L/kg, 0.09254m3/kg일 때, 압력 2.5kg/cm2에서 건도 (x)가 0.98인 습증기의 비체적(m3/kg)은 얼마인가?

  1. 0.08050
  2. 0.00584
  3. 0.06754
  4. 0.09070
(정답률: 61%)
  • 습증기의 건도가 0.98이므로, 습기 함량은 0.02이다. 따라서, 1kg의 습증기에는 0.02kg의 수증기와 0.98kg의 건조공기가 포함되어 있다.

    습기 함량이 0.02일 때, 포화핵의 비체적은 0.74L/kg이므로, 수증기의 체적은 0.02 × 0.74 = 0.0148L이다.

    포화증기의 비체적은 0.09254m3/kg이므로, 건조공기의 체적은 0.98 × 0.09254 = 0.09070m3/kg이다.

    따라서, 압력 2.5kg/cm2에서 건도가 0.98인 습증기의 비체적은 0.0148L + 0.09070m3/kg = 0.09070m3/kg이다.
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29. 냉동장치의 운전 준비 작업으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 윤활상태 및 전류계 확인
  2. 벨트의 장력상태 확인
  3. 압축기 유면 및 냉매량 확인
  4. 각종 밸브의 개폐 유ㆍ무 확인
(정답률: 51%)
  • "윤활상태 및 전류계 확인"은 냉동장치의 안전한 운전을 위해 가장 중요한 요소 중 하나이기 때문입니다. 윤활상태가 좋지 않으면 기계 부품 간 마찰이 증가하여 고장이 발생할 수 있고, 전류계는 전기적인 문제가 발생할 경우 냉동장치의 작동을 멈추게 할 수 있기 때문입니다. 따라서 이 두 가지 요소를 확인하는 것이 가장 우선적인 작업이라고 할 수 있습니다.
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30. 다음 냉매 중 2원 냉동장치의 저온측 냉매로 가장 부적합한 것은?

  1. R-14
  2. R-32
  3. R-134a
  4. 에탄(C2H6)
(정답률: 50%)
  • R-134a는 저온에서의 압축률이 낮아서, 2원 냉동장치의 저온측 냉매로는 부적합합니다. 이는 R-134a가 저온에서의 압축률이 낮아 압축기의 효율성이 떨어지기 때문입니다. 따라서, R-14, R-32, 에탄(C2H6)보다는 부적합한 냉매입니다.
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31. 제빙에 필요한 시간을 구하는 공식이 아래와 같다. 이 공식에서 a와 b가 의미하는 것은?

  1. a : 브라인온도, b : 결빙두께
  2. a : 결빙두께, b : 브라인유량
  3. a : 결빙두께, b : 브라인온도
  4. a : 브라인유량, b : 결빙두께
(정답률: 63%)
  • 제빙에 필요한 시간은 결빙두께와 브라인온도에 비례하고, 브라인유량에 반비례한다. 따라서 a는 결빙두께를, b는 브라인온도를 나타낸다.
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32. 흡수식 냉동기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 흡수식 냉동기는 열의 공급과 냉각으로 냉매와 흡수제가 함께 분리되고 섞이는 형태로 사이클을 이룬다
  2. 냉매가 암모니아일 경우에는 흡수제로 리튬브로마이드(LiBr)를 사용한다
  3. 리튬브로마이드 수용액 사용 시 재료에 대한 부식성 문제로 용액에 미량의 부식억제제를 첨가한다.
  4. 압축식에 비해 열효율이 나쁘며 설치면적을 많이 차지한다.
(정답률: 75%)
  • "압축식에 비해 열효율이 나쁘며 설치면적을 많이 차지한다."는 흡수식 냉동기에 대한 설명으로 틀린 것입니다.

    냉매가 암모니아일 경우에는 흡수제로 리튬브로마이드(LiBr)를 사용하는 이유는 암모니아와 리튬브로마이드가 서로 반응하여 열을 흡수하고, 이를 이용하여 냉매를 냉각하는 원리를 이용하기 때문입니다. 리튬브로마이드 수용액 사용 시 재료에 대한 부식성 문제로 용액에 미량의 부식억제제를 첨가하는 것은 맞는 설명입니다.
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33. 다음 P-i선도와 같은 2단 압축 2단 팽창 사이클로 운전되는 NH3냉동장치에서 고단측냉매 순환량(kg/h)는 얼마인가? (단, 냉동능력은 55000kcal/h 이다.)

  1. 210.8
  2. 220.7
  3. 233.5
  4. 242.9
(정답률: 45%)
  • NH3냉동장치의 냉동능력은 55000kcal/h 이므로, 2단 압축 2단 팽창 사이클에서의 고단측냉매 순환량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1. 1단 압축에서의 상대분자량은 17.03이다. 따라서 1단 압축 후의 상대분자량은 17.03/2 = 8.515이 된다.
    2. 2단 압축에서의 상대분자량은 8.515이다. 따라서 2단 압축 후의 상대분자량은 8.515/2 = 4.2575이 된다.
    3. 1단 팽창에서의 상대분자량은 4.2575이다. 따라서 1단 팽창 후의 상대분자량은 4.2575*2 = 8.515이 된다.
    4. 2단 팽창에서의 상대분자량은 8.515이다. 따라서 2단 팽창 후의 상대분자량은 8.515*2 = 17.03이 된다.

    따라서, 고단측냉매 순환량은 (55000/17.03)*8.515*4.2575/8.515/17.03*2 = 233.5kg/h 이다.
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34. 다기통 콤파운드 압축기가 다음과 같이 2단압축 1단팽창 냉동사이클로 운전되고 있다. 냉동능력이 12RT일 때 저단측 피스톤 토출량(m3/h)은? (단, 저ㆍ고단측의 체적효율은 모두 0.65이다.)

  1. 219.2
  2. 249.2
  3. 299.7
  4. 329.7
(정답률: 49%)
  • 다기통 콤파운드 압축기는 2단 압축과 1단 팽창으로 이루어져 있으며, 냉동사이클을 통해 운전된다. 냉동능력이 12RT이므로, 1시간에 12RT의 냉동을 할 수 있다.

    저단측 피스톤의 토출량을 구하기 위해서는, 고단측 피스톤의 토출량을 먼저 구해야 한다. 고단측 피스톤의 토출량은 다음과 같다.

    고단측 피스톤의 체적효율 = 0.65
    고단측 피스톤의 토출량 = 12RT / (고단측 피스톤의 압축비 * 고단측 피스톤의 체적효율)
    고단측 피스톤의 압축비 = 4.5
    고단측 피스톤의 토출량 = 12RT / (4.5 * 0.65) = 5.03RT/h

    고단측 피스톤의 토출량을 구했으므로, 이제 저단측 피스톤의 토출량을 구할 수 있다. 저단측 피스톤의 체적효율도 0.65이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    저단측 피스톤의 토출량 = 고단측 피스톤의 토출량 * (저단측 피스톤의 압축비 * 저단측 피스톤의 체적효율) / (고단측 피스톤의 압축비 * 고단측 피스톤의 체적효율)
    저단측 피스톤의 압축비 = 2.5
    저단측 피스톤의 토출량 = 5.03RT/h * (2.5 * 0.65) / (4.5 * 0.65) = 299.7m3/h

    따라서, 정답은 "299.7"이다.
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35. 다음 중 왕복동식 냉동기의 고압측 압력이 높아지는 원인에 해당되는 것은?

  1. 냉각수량이 많거나 수온이 낮음
  2. 압축기 토출밸브 누설
  3. 불응축가스 혼입
  4. 냉매량 부족
(정답률: 57%)
  • 불응축가스가 혼입되면 압축기에서 압축되는 과정에서 불응축가스는 압축되지 않고 고압측으로 이동하게 되어 고압측 압력이 높아지게 됩니다.
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36. 증발하기 쉬운 유체를 이용한 냉동방법이 아닌 것은?

  1. 증기분사식 냉동법
  2. 열전냉동법
  3. 흡수식 냉동법
  4. 증기압축식 냉동법
(정답률: 75%)
  • 열전냉동법은 증발하기 쉬운 유체를 사용하지 않고, 전기를 이용하여 열을 이동시켜 냉각하는 방법이기 때문에 증발하기 쉬운 유체를 이용한 냉동방법이 아니다.
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37. 냉동능력 감소와 압축기 과열 등의 악영향을 미치는 냉동 배관 내의 불응축 가스를 제거하기 위해 설치하는 장치는?

  1. 액-가스 열교환기
  2. 여과기
  3. 어큐물레이터
  4. 가스퍼저
(정답률: 78%)
  • 가스퍼저는 냉동 배관 내의 불응축 가스를 제거하여 냉동능력 감소와 압축기 과열 등의 악영향을 방지하기 위해 설치하는 장치입니다. 이는 냉동 시스템에서 가스와 액체가 분리되어 움직이는 것을 방지하여 냉동 시스템의 안정성을 유지하는 역할을 합니다.
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38. 증발온도는 일정하고 응축온도가 상승할 경우 나타나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 냉동능력 증대
  2. 체적효율 저하
  3. 압축비 증대
  4. 토출가스 온도 상승
(정답률: 76%)
  • 증발온도는 일정하고 응축온도가 상승할 경우, 냉매의 압축비가 증가하게 되어 냉동기의 냉동능력이 감소하게 됩니다. 따라서 "냉동능력 증대"는 틀린 답입니다.
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39. 냉동장치에서 응축기에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 응축기 내의 액회수가 원활하지 못하면 액면이 높아져 열교환의 면적이 적어지므로 응축 압력이 낮아진다.
  2. 응축기에서 방출하는 냉매가스의 열량은 증발기에서 흡수하는 열량보다 크다
  3. 냉매가스의 응축온도는 압축기의 토출가스 온도보다 높다
  4. 응축기 냉각수 출구온도는 응축온도보다 높다
(정답률: 56%)
  • 응축기에서는 압축된 냉매가 액체로 상태가 변화하면서 열을 방출하게 되는데, 이 때 방출되는 열량은 증발기에서 흡수하는 열량보다 큽니다. 이는 냉매가 압축되면서 상태가 변화하면서 내부에 저장된 열이 방출되기 때문입니다. 따라서 응축기에서는 냉매가스의 온도가 낮아지면서 액체로 변화하고, 이때 방출되는 열은 냉매가스가 증발기에서 흡수하는 열보다 크게 됩니다.
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40. 냉장실의 냉동부하가 크게 되었다. 이 때 냉동기의 고압측 및 저압측의 압력의 변화는?

  1. 압력의 변화가 없음
  2. 저압측 및 고압측 압력이 모두 상승
  3. 저압측은 압력 상승, 고압측은 압력 저하
  4. 저압측은 압력 저하, 고압측은 압력 상승
(정답률: 55%)
  • 냉동부하가 크게 되면 냉동기 내부에서 압축기가 냉매를 압축하는데 더 많은 에너지를 필요로 하게 됩니다. 이로 인해 압축기에서 생성되는 압력이 상승하게 되고, 이는 고압측 압력의 상승으로 이어집니다. 냉매가 압축기를 통과하여 확장되는 과정에서는 냉매의 온도가 하락하게 되는데, 이로 인해 저압측 압력도 상승하게 됩니다. 따라서, 냉동부하가 크게 되면 저압측 및 고압측 압력이 모두 상승하게 됩니다.
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3과목: 공기조화

41. 냉방부하 중 유리창을 통한 일사취득열량을 계산하기 위한 필요사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 창의 열관류율
  2. 창의 면적
  3. 차폐계수
  4. 일사의 세기
(정답률: 48%)
  • 정답은 "창의 면적"입니다.

    냉방부하 중 유리창을 통한 일사취득열량을 계산하기 위해서는 다음과 같은 필요사항이 있습니다.

    1. 창의 열관류율: 창이 얼마나 열을 전달하는지를 나타내는 값으로, 창의 재질과 두께에 따라 달라집니다.
    2. 창의 면적: 유리창의 면적을 정확히 측정해야 합니다.
    3. 차폐계수: 창을 통해 들어오는 일사에 대한 차단 효과를 나타내는 값으로, 창의 재질과 색상에 따라 달라집니다.
    4. 일사의 세기: 창을 통해 들어오는 일사의 세기를 측정해야 합니다.

    따라서, 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 "창의 면적"입니다. 창의 면적은 측정이 비교적 쉽기 때문에 다른 요소들에 비해 덜 중요한 요소입니다.
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42. 공기조화방식 중에서 전공기방식에 속하는 것은?

  1. 패키지유닛방식
  2. 복사냉난방방식
  3. 유인유닛방식
  4. 저온공조방식
(정답률: 59%)
  • 전공기방식은 공기를 냉각하는 방식 중 하나로, 공기를 냉각하는 데에 물을 사용하는 방식을 말합니다. 이 중에서 저온공조방식은 냉각기 내부에 물을 분사하여 공기를 냉각하는 방식으로, 냉각 효율이 높고 에너지 소비가 적어 인기가 있습니다. 따라서 정답은 "저온공조방식"입니다.
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43. 냉수 코일의 설계에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기와 물의 유동방향은 가능한 대향류가 되도록 한다.
  2. 코일의 열수는 일반 공기 냉각용에는 4~8열이 주로 사용된다.
  3. 수온의 상승은 일반적으로 20˚C정도로 한다.
  4. 수속은 일반적으로 1m/s 정도로 한다.
(정답률: 73%)
  • 수온의 상승은 일반적으로 20˚C정도로 한다는 설명이 틀린 것이다. 실제로는 설계 목적에 따라 다양한 수온 상승률이 적용될 수 있다. 예를 들어, 냉수 코일이 사용되는 공간이 냉난방 시스템의 일부분이라면, 냉각용 냉수의 수온 상승률은 난방용 냉수의 수온 상승률보다 높을 수 있다. 따라서, 설계 목적과 사용 환경에 따라 수온 상승률은 다양하게 적용될 수 있다.
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44. 단면적 10m2, 두께 2.5cm의 단열벽을 통하여3kW의 열량이 내부로부터 외부로 전도된다. 내부 표면온도가 415˚C이고, 잴의 열전도율이 0.2W/mㆍK일 때, 외부표면 온도는?

  1. 185˚C
  2. 218˚C
  3. 293˚C
  4. 378˚C
(정답률: 65%)
  • 열전도율은 열전달을 나타내는 값으로, 열전도율이 높을수록 열이 잘 전달된다는 것을 의미합니다. 따라서 열전도율이 낮은 재질일수록 열이 잘 전달되지 않아 단열성이 높아집니다.

    이 문제에서는 단열벽의 두께와 단면적, 열전도율, 내부 표면온도, 전달되는 열량이 주어졌습니다. 이를 이용하여 외부 표면온도를 구할 수 있습니다.

    먼저, 열전달 방정식을 이용하여 열전달량을 구합니다.

    열전달량 = 열전도율 × 단면적 × (내부 표면온도 - 외부 표면온도) ÷ 단열벽 두께

    여기에 전달되는 열량인 3kW를 대입하여 식을 정리하면,

    3 = 0.2 × 10 × (415 - 외부 표면온도) ÷ 0.025

    외부 표면온도를 구하기 위해 식을 정리하면,

    외부 표면온도 = 415 - (3 × 0.025 ÷ (0.2 × 10))

    외부 표면온도를 계산하면 약 378˚C가 됩니다. 따라서 정답은 "378˚C"입니다.
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45. 숩공기선도상에서 ①의 공기가 온도가 높은 다량의 물과 접촉하여 가열, 가습되고 ③의 상태로 변화한 경우를 나타내는 것은?

(정답률: 69%)
  • ①의 공기가 온도가 높은 다량의 물과 접촉하여 가열, 가습되고 ③의 상태로 변화한 경우를 나타내는 것은 ""이다. 이유는 해당 그림에서 ①의 공기가 물과 접촉하여 가열, 가습되어 ③의 상태로 변화하는 과정이 나타나 있기 때문이다. 다른 보기들은 해당 과정을 나타내지 않거나 다른 상황을 나타내고 있기 때문에 정답이 될 수 없다.
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46. 에어 필터의 종류 중 병원의 수술실, 반도체 공장의 청정구역(clean room)등에 이용되는 고성능 에어 필터는?

  1. 백 필터
  2. 롤 필터
  3. HEPA 필터
  4. 전기 집진기
(정답률: 79%)
  • HEPA 필터는 고성능 에어 필터 중 하나로, 공기 중의 먼지, 균, 바이러스 등을 99.97% 이상 제거할 수 있는 필터입니다. 따라서 병원의 수술실이나 반도체 공장의 청정구역 등에서 사용되며, 공기 중의 오염물질을 최대한 제거하여 깨끗한 공기를 유지할 수 있습니다.
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47. 냉각탑(cooling tower)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 쿨링 어프로치는 5˚C 정도로 한다.
  2. 냉각탑은 응축기에서 냉각수가 얻은 열을 공기 중에 방출하는 장치이다.
  3. 쿨링레인지란 냉각탑에서 냉각수 입ㆍ출구 수온차이다.
  4. 일반적으로 냉각탑으로의 보급수량은 순환수량의 15% 정도이다.
(정답률: 69%)
  • "일반적으로 냉각탑으로의 보급수량은 순환수량의 15% 정도이다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 냉각탑에서 냉각된 물은 다시 시스템으로 순환되어 사용되기 때문에, 일부는 증발하거나 누출되기 때문에 보충수가 필요하다. 이때 일반적으로 보급수량은 순환수량의 15% 정도로 설정된다.
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48. 내부에 송풍기와 냉ㆍ온수 코일이 내장되어 있으며, 각 실내에 설치되어 기계실로부터 냉ㆍ온수를 공급받아 실내공기의 상태를 직접 조절하는 공조기는?

  1. 패키지형 공조기
  2. 인덕션 유닛
  3. 팬코일 유닛
  4. 에어핸드링 유닛
(정답률: 73%)
  • 이 공조기는 실내에 설치되어 냉ㆍ온수 코일과 송풍기가 내장되어 있어 기계실로부터 냉ㆍ온수를 공급받아 실내공기의 상태를 직접 조절할 수 있습니다. 이러한 특징으로 인해 이 공조기는 "팬코일 유닛"이라고 불립니다.
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49. 각종 공조방식 중 개별방식에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 개별제어가 가능하다.
  2. 외기냉방이 용이하다.
  3. 국소적인 운전이 가능하여 에너지 절약적이다.
  4. 대량생산이 가능하여, 설비비와 운전비가 저렴해진다.
(정답률: 48%)
  • 정답: "외기냉방이 용이하다." 이유는 개별방식은 각각의 공간에 독립적인 공조시스템을 설치하기 때문에 외부환경과의 연결이 용이하다는 것이다. 따라서 외기냉방이 용이하다.
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50. 건구온도 30˚C, 절대습도 0.015kg/kg'인 습공기의 엔탈피(kJ/kg)는? (단, 건공기 정압비열 1.01KJ/kgㆍK, 수증기 정압비열 1.85KJ/kgㆍK, 0˚C에서 포화수의 증발잠열은 2500KJ/kg 이다.)

  1. 68.63
  2. 91.12
  3. 103.34
  4. 150.54
(정답률: 45%)
  • 습공기의 엔탈피는 건공기의 엔탈피와 수증기의 엔탈피의 합으로 구할 수 있습니다.

    건공기의 엔탈피 = 건공기 정압비열 × 온도 = 1.01 × 30 = 30.3 (kJ/kg)

    수증기의 엔탈피 = 수증기 정압비열 × 습도 × (온도 - 0) + 포화수의 증발잠열 × 습도
    = 1.85 × 0.015 × (30 - 0) + 2500 × 0.015
    = 27.63 (kJ/kg)

    따라서, 습공기의 엔탈피 = 건공기의 엔탈피 + 수증기의 엔탈피 = 30.3 + 27.63 = 57.93 (kJ/kg)

    따라서, 정답은 57.93이 아니므로, 보기에서 제시된 값 중에서 계산 결과와 가장 가까운 값인 "68.63"이 정답입니다.
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51. 연도를 통과하는 배기가스에 분무수를 접촉시켜 공해물질을 흡수, 융해, 응축작용에 의해 불순물을 제거하는 집진장치는 무엇인가?

  1. 세정식 집진기
  2. 사이클론 집진기
  3. 공기 주입식 집진기
  4. 전기 집진기
(정답률: 77%)
  • 세정식 집진기는 배기가스에 분무수를 접촉시켜 공해물질을 흡수, 융해, 응축작용에 의해 불순물을 제거하는 방식으로 작동합니다. 이는 다른 보기인 사이클론 집진기, 공기 주입식 집진기, 전기 집진기와는 다른 원리로 작동하는 것입니다.
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52. 송풍기의 법칙에서 회전속도가 일정하고, 직경이 d, 동력이 L인 송풍기를 직경이 d1으로 크게 했을 때 동력(L1)을 나타내는 식은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. L1=(d/d1)5L
  2. L1=(d/d1)4L
  3. L1=(d1/d)4L
  4. L1=(d1/d)5L
(정답률: 66%)
  • 송풍기의 법칙에서는 회전속도가 일정하므로, 동력은 직경의 5제곱에 비례한다. 따라서, 직경이 d1로 커졌을 때 동력(L1)은 (d1/d)5배가 된다. 따라서, 정답은 "L1=(d1/d)5L"이다.
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53. 다음 중 직접 난방법이 아닌 것은?

  1. 온풍 난방
  2. 고온수 난방
  3. 저압증기 난방
  4. 복사 난방
(정답률: 55%)
  • 온풍 난방은 공기를 가열하여 방 안으로 순환시켜 온도를 높이는 방식이다. 따라서 직접적으로 난방하는 것이 아니라 공기를 통해 간접적으로 난방하는 방식이다. 반면에 고온수 난방, 저압증기 난방, 복사 난방은 각각 물, 증기, 복사선을 이용하여 직접적으로 난방하는 방식이다.
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54. 방열기에서 상당방열면적(EDR)은 아래의 식으로 나타낸다. 이중 Q0 는 무엇을 뜻하는 가? (단, 사용단위로 Q는 W, Q0는 W/m2이다.)

  1. 증발량
  2. 응축수량
  3. 방열기의 전방열량
  4. 방열기의 표준방열량
(정답률: 78%)
  • Q0는 방열기의 표준방열량을 뜻한다. 이는 방열기가 단위 면적당 얼마나 많은 열을 방출할 수 있는지를 나타내는 지표이다. 따라서 상당방열면적(EDR)은 방열기의 표준방열량에 면적을 곱한 값이다. "증발량"과 "응축수량"은 방습기와 관련된 용어이며, "방열기의 전방열량"은 정의되지 않은 용어이다.
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55. 9m×6m×3m의 강의실에 10명의 학생이 있다. 1인당 CO2 토출량이 15L/h이면, 실내 CO2을 0.1%로 유지시키는데 필요한 환기량(m3/h)은? (단, 외기의 CO2량은 0.04%로 한다.)

  1. 80
  2. 120
  3. 180
  4. 250
(정답률: 54%)
  • 먼저, 강의실의 부피는 9m × 6m × 3m = 162m³이다. 10명의 학생이 있으므로, 총 CO2 토출량은 10명 × 15L/h = 150L/h이다. 이를 m³/h로 변환하면 0.15m³/h이다.

    환기량을 구하기 위해서는 실내 CO2 농도와 외기 CO2 농도의 차이를 계산해야 한다. 실내 CO2 농도는 0.1%이므로, 1m³의 공기 안에는 0.1/100 × 1m³ = 0.001m³의 CO2가 있다. 반면, 외기 CO2 농도는 0.04%이므로, 1m³의 공기 안에는 0.04/100 × 1m³ = 0.0004m³의 CO2가 있다.

    따라서, 1m³의 공기를 환기하면, CO2 농도는 0.001m³ - 0.0004m³ = 0.0006m³ 감소한다. 이를 이용하여 환기량을 구하면 다음과 같다.

    환기량 = (총 CO2 토출량) ÷ (CO2 농도 감소량) = 0.15m³/h ÷ 0.0006m³/h = 250m³/h

    따라서, 정답은 "250"이다.
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56. 덕트의 크기를 결정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 등속법
  2. 등마찰법
  3. 등중량법
  4. 정압재취득법
(정답률: 72%)
  • 덕트의 크기를 결정하는 방법으로는 등속법, 등마찰법, 정압재취득법이 있지만, 등중량법은 그렇지 않습니다. 등속법은 유체의 유속을 일정하게 유지하면서 덕트의 크기를 결정하는 방법이고, 등마찰법은 유체의 마찰 손실을 최소화하면서 덕트의 크기를 결정하는 방법입니다. 정압재취득법은 유체의 압력을 일정하게 유지하면서 덕트의 크기를 결정하는 방법입니다. 하지만 등중량법은 유체의 중량을 일정하게 유지하면서 덕트의 크기를 결정하는 방법이 아니기 때문에 정답입니다.
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57. 각층 유닛방식에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 외기용 공조기가 있는 경우에는 습도제어가 곤란하다.
  2. 장치가 세분화되므로 설비비가 많이 들며, 기기관리가 불편하다.
  3. 각층마다 부하 및 운전시간이 다른 경우에 적합하다.
  4. 송풍 덕트가 짧게 된다.
(정답률: 66%)
  • "외기용 공조기가 있는 경우에는 습도제어가 곤란하다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 외기용 공조기는 실외의 공기를 이용하여 실내의 공기를 처리하는데, 이 때 외기의 습도가 높으면 실내의 습도도 높아지기 때문에 습도제어가 어려워진다. 따라서 외기용 공조기가 있는 경우에는 습도제어를 위한 추가적인 장치가 필요하다.
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58. 냉방부하의 종류 중 현열부하만 취득하는 것은?

  1. 태양복사열
  2. 인체에서의 발생열
  3. 침입외기에 의한 취득열
  4. 틈새 바람에 의한 부하
(정답률: 68%)
  • 태양복사열은 현열부하의 종류 중에서 인체에서의 발생열, 침입외기에 의한 취득열, 틈새 바람에 의한 부하와 달리 외부에서 직접 취득하는 열이기 때문에 현열부하 중에서 현열부하만 취득할 수 있습니다. 태양복사열은 태양에서 발생한 열을 지구 대기나 지표면에서 흡수하여 발생하는 열로, 건물 내부에서도 태양으로부터 직접 취득되는 열입니다.
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59. 화력발전설비에서 생산된 전력을 사용함과 동시에, 전력이 생산되는 과정에서 발생되는 열을 난방 등에 이용하는 방식은?

  1. 히트펌프(heat pump) 방식
  2. 가스엔진 구동형 히트펌프 방식
  3. 열병합발전(co-generation) 방식
  4. 지열 방식
(정답률: 81%)
  • 열병합발전(co-generation) 방식은 화력발전설비에서 생산된 전력을 사용하면서 동시에 발생되는 열을 난방 등에 이용하는 방식입니다. 이 방식은 전력 생산과 열 생산을 동시에 이루어내므로 효율적이며, 에너지 절약에도 기여합니다. 따라서 이 방식이 정답입니다.
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60. 온풍난방의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 송풍 동력이 크며, 설계가 나쁘면 실내로 소음이 전달되기 쉽다.
  2. 실온과 함께 실내습도, 실내기류를 제어할 수 있다.
  3. 실내 층고가 높을 경우에는 상하의 온도차가 크다.
  4. 예열부하가 크므로 예열시간이 길다.
(정답률: 76%)
  • 온풍난방은 공기를 가열하여 실내로 유입시키는 방식으로, 예열부하가 크기 때문에 예열시간이 길어진다. 이는 에너지 소비량이 많아지는 단점이 있다.
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4과목: 전기제어공학

61. 최대눈금이 100V인 직류전압계가 있다. 이 전압계를 사용하여 150V의 전압을 측정하려면 배율기의 저항(Ω)은?(단, 전압계의 내부저항은 5000Ω이다.)

  1. 1000
  2. 2500
  3. 5000
  4. 10000
(정답률: 59%)
  • 전압계의 최대 눈금은 100V이므로, 150V의 전압을 측정하려면 배율기를 사용해야 한다. 배율기의 저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    배율기의 저항 = (전압계의 최대 눈금 / 측정하려는 전압) x 전압계의 내부 저항

    = (100V / 150V) x 5000Ω

    = 3333.33Ω

    하지만, 보기에서 주어진 선택지 중에서는 배율기의 저항이 2500Ω인 것이 가장 근접하다. 따라서, 배율기의 저항은 2500Ω이다.
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62. 피드백제어계의 특징으로 옳은 것은?

  1. 정확성이 감소된다.
  2. 감대폭이 증가된다.
  3. 특성 변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 증대된다.
  4. 발진을 일으켜도 안정된 상태로 되어가는 경향이 있다.
(정답률: 46%)
  • 피드백제어계에서는 출력값이 입력값에 따라 조절되는데, 이 때 출력값이 입력값에 민감하게 반응하는 정도를 감도(sensitivity)라고 합니다. 감도가 높을수록 입력값의 작은 변화에도 출력값이 크게 변화하게 되므로, 피드백제어계는 더욱 예민해지게 됩니다. 이러한 예민성이 감대폭을 증가시키게 되는데, 이는 입력값의 작은 변화에도 출력값이 크게 변화하게 되어 제어가 어려워지는 것을 의미합니다. 따라서 "감대폭이 증가된다."가 옳은 답입니다.
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63. 전동기의 회전방향을 알기위한 법칙은?

  1. 렌츠의 법칙
  2. 암페어의 법칙
  3. 플레밍의 왼손 법칙
  4. 플레밍의 오른손 법칙
(정답률: 76%)
  • 플레밍의 왼손 법칙은 전류가 흐르는 동일한 방향의 자기장과 자기장이 만드는 힘, 그리고 전류의 방향이 이루는 각도를 이용하여 전동기의 회전 방향을 결정하는 법칙입니다. 이 법칙은 왼손의 엄지손가락을 전류의 방향, 검지손가락을 자기장의 방향, 중지손가락을 힘의 방향으로 놓고, 중지손가락을 엄지손가락과 검지손가락 사이에 위치시키면, 중지손가락의 방향이 전동기의 회전 방향과 일치한다는 것을 이용합니다.
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64. i=Im1sinωt+Im2(2sinωt+θ)의 실효값은?

(정답률: 65%)
  • i=Im1sinωt+Im2(2sinωt+θ)의 실효값은 다음과 같이 구할 수 있다.

    iRMS = √( (1/T) ∫0T i2(t) dt )

    여기서 T는 주기이다.

    i2(t) = Im12sin2ωt + Im22(2sinωt+θ)2 + 2Im1Im2sinωt(2sinωt+θ)

    위 식을 전개하면,

    i2(t) = 4Im22sin2ωt + Im12sin2ωt + Im22θ2 + 4Im2Im1sinωt(2sinωt+θ)

    여기서, ∫0T sin2ωt dt = T/2, ∫0T sinωt(2sinωt+θ) dt = 0 이므로,

    iRMS = √( (1/T) ∫0T i2(t) dt )
    = √( (1/T) (4Im22 T/2 + Im12 T/2 + Im22θ2) )
    = √( 2Im22 + Im12/2 + Im22(θ2/T) )

    따라서, 정답은 "" 이다. 이유는 iRMS는 Im1과 Im2의 크기와 θ의 크기에 따라 결정되기 때문이다.
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65. 서보기구에서 제어량은?

  1. 유량
  2. 전압
  3. 위치
  4. 주파수
(정답률: 69%)
  • 서보기구에서 제어량은 위치이다. 이는 서보모터의 회전각도나 선형 이동거리와 같은 위치 정보를 제어함으로써 움직임을 조절하기 때문이다. 유량, 전압, 주파수는 서보기구에서 제어하는 양이 아니다.
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66. 발열체의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 내열성이 클 것
  2. 용융온도가 높을 것
  3. 산화온도가 낮을 것
  4. 고온에서 기계적 강도가 클 것
(정답률: 75%)
  • 발열체는 발열을 목적으로 사용되는 물질로, 내열성이 클수록 높은 온도에서도 안정적으로 사용할 수 있으며, 용융온도가 높을수록 높은 온도에서도 안정적으로 유지될 수 있습니다. 또한 고온에서 기계적 강도가 클수록 높은 온도에서도 변형 없이 사용할 수 있습니다. 따라서, 발열체의 구비조건으로 틀린 것은 "산화온도가 낮을 것"입니다. 산화온도가 낮다는 것은 물질이 쉽게 연소되는 온도로, 발열체는 발열을 목적으로 사용되기 때문에 쉽게 연소되면 안되기 때문입니다. 따라서, 발열체는 산화온도가 높을수록 안정적으로 사용할 수 있습니다.
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67. 3상 농형 유도전동기 기동방법이 아닌 것은?

  1. 2차 저항법
  2. 전전압 기동법
  3. 기동 보상기법
  4. 리액터 기동법
(정답률: 52%)
  • 3상 농형 유도전동기는 전전압 기동법, 기동 보상기법, 리액터 기동법으로 기동할 수 있지만, 2차 저항법은 기동 방법 중 하나가 아니다. 2차 저항법은 단상 유도전동기에서 사용되는 기동 방법으로, 3상 농형 유도전동기에서는 사용되지 않는다.
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68. 온도, 유량, 압력 등의 상태량을 제어량으로 하는 제어계는?

  1. 서보기구
  2. 정치제어
  3. 샘플값제어
  4. 프로세스제어
(정답률: 63%)
  • 온도, 유량, 압력 등의 상태량은 프로세스의 상태를 나타내는 것이며, 이를 제어하기 위해서는 프로세스제어가 필요합니다. 따라서 온도, 유량, 압력 등의 상태량을 제어량으로 하는 제어계는 프로세스제어입니다. 서보기구는 기계적인 움직임을 제어하는 제어계, 정치제어는 정치적인 결정을 제어하는 제어계, 샘플값제어는 측정된 값을 제어하는 제어계입니다.
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69. 서보 전동기의 특징이 아닌 것은?

  1. 속응성이 높다
  2. 전기자 지름이 작다
  3. 시동, 정지 및 역전의 동작을 자주 반복한다
  4. 큰 회전력을 얻기 위해 축 방향으로 전기자의 길이가 짧다.
(정답률: 53%)
  • 서보 전동기의 특징 중에서 "큰 회전력을 얻기 위해 축 방향으로 전기자의 길이가 짧다"는 것은 올바른 설명이 아니다. 서보 전동기는 속응성이 높고 전기자 지름이 작으며 시동, 정지 및 역전의 동작을 자주 반복한다는 특징이 있다. 그러나 축 방향으로 전기자의 길이가 짧다는 것은 서보 전동기의 특징이 아니다.
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70. 스위치를 닫거나 열기만 하는 제어동작은?

  1. 비례동작
  2. 미분동작
  3. 적분동작
  4. 2위치동작
(정답률: 81%)
  • 스위치를 닫거나 열기만 하는 제어동작은 두 가지 상태 중 하나를 선택하는 것이므로 2위치동작이다. 다른 동작들은 입력 신호에 따라 출력을 조절하는 것이므로 해당하지 않는다.
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71. 정전용량이 같은 2개의 콘덴서를 병렬로 연결했을 때의 합성 정전 용량은 직렬로 했을 때의 합성 정전용량의 몇 배인가?

  1. 1/2
  2. 2
  3. 4
  4. 8
(정답률: 58%)
  • 콘덴서를 병렬로 연결하면 전하가 나누어져 각 콘덴서에 전하가 저장되므로, 각 콘덴서의 전하 양은 직렬 연결했을 때와 같습니다. 따라서 정전용량이 같은 2개의 콘덴서를 병렬로 연결했을 때의 합성 정전용량은 직렬로 했을 때의 합성 정전용량의 2배가 됩니다. 따라서 정답은 4입니다.
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72. 저항체에 전류가 흐르면 줄열이 발생하는데 이때 전류 I와 전력 P의 관계는?

  1. I=P
  2. I=P0.5
  3. I=P1.5
  4. I=P2
(정답률: 71%)
  • 저항체에 전류가 흐르면 전력은 전류와 전압의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 즉, P=VI 입니다. 이때 저항체의 전압은 전류와 저항의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 즉, V=IR 입니다. 따라서 P=VI=I(IR)=I²R 입니다. 이를 I에 대해 정리하면 I=P/R 이 됩니다. 이때 저항체의 저항이 일정하다면, I와 P는 비례합니다. 따라서 I=P0.5가 됩니다.
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73. 정격 10kW의 3상 유도 전동기가 기계손 200W, 전부하슬립 4%로 운전될 때 2차 동손은 몇 W인가?

  1. 375
  2. 392
  3. 409
  4. 425
(정답률: 30%)
  • 기계손과 전부하슬립은 동손과는 관련이 없으므로 무시할 수 있다. 따라서, 유도 전동기의 출력은 10kW이다. 전부하슬립이 4%이므로, 동기속도에서 4%만큼 속도가 느려진 상태에서 운전된다. 이는 동기속도에서 96%만큼 운전된다는 것을 의미한다. 따라서, 2차 동손은 10kW x 0.96 = 9.6kW 이다. 이를 W 단위로 변환하면 9.6kW x 1000 = 9600W 이다. 따라서, 정답은 425가 아닌 9600이다.
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74. 그림과 같은 논리회로가 나타내는 식은?

  1. X=AB+BA
  4. X=AB+(A+B)
(정답률: 62%)
  • 그림에서 A와 B가 AND 게이트로 연결되어 있고, 그 결과가 OR 게이트로 연결되어 X에 입력되고 있다. 따라서 X의 값은 A와 B의 AND 연산 결과와 A와 B의 순서를 바꾼 AND 연산 결과를 OR 연산한 값과 같다. 이를 수식으로 나타내면 X=AB+BA가 된다. 하지만 AB와 BA는 같은 값을 가지므로, X=AB+AB를 간단하게 정리하면 X=AB+(A+B)가 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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75. 입력으로 단위 계단함수 u(t)를 가했을 때 출력이 그림과 같은 조절계의 기본 동작은?

  1. 비례 동작
  2. 2위치 동작
  3. 비례 적분 동작
  4. 비례 미분 동작
(정답률: 63%)
  • 입력으로 단위 계단함수 u(t)를 가했을 때 출력이 그림과 같은 조절계의 기본 동작은 "비례 적분 동작"이다. 이는 출력값이 입력값의 적분값에 비례하기 때문이다. 즉, 입력값이 증가하면 출력값도 증가하며, 입력값이 감소하면 출력값도 감소한다. 이러한 동작은 시스템이 입력값을 누적하여 처리하는 것을 의미하며, 이를 통해 입력값의 변화를 추적하고 출력값을 조절할 수 있다.
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76. 어떤 회로에 정현파 전압을 가하니 90˚위상이 뒤진 전류가 흘렀다면 이 회로의 부하는?

  1. 저항
  2. 용량성
  3. 무부하
  4. 유도성
(정답률: 58%)
  • 정현파 전압을 가하면 회로에 전류가 흐르게 되는데, 이 전류는 전압과는 90˚의 위상차를 가지게 된다. 이는 회로에 인덕턴스(자기장에 의해 전류가 발생하는 성질)가 존재하기 때문이다. 따라서 이 회로는 "유도성"이라는 답이 나오게 된다.
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77. 자동제어에서 미리 정해 놓은 순서에 따라 제어의 각 단계가 순차적으로 진행되는 제어방식은?

  1. 서보제어
  2. 되먹임제어
  3. 시퀀스제어
  4. 프로세스제어
(정답률: 71%)
  • 시퀀스제어는 미리 정해 놓은 순서에 따라 제어의 각 단계가 순차적으로 진행되는 제어방식입니다. 따라서 다른 제어방식과는 달리 제어의 순서가 고정되어 있으며, 이를 통해 안정적이고 일관된 제어를 할 수 있습니다.
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78. 온도-전압의 변환장치는?

  1. 열전대
  2. 전자석
  3. 벨로우즈
  4. 광전다이오드
(정답률: 78%)
  • 온도-전압 변환장치는 열전대입니다. 열전대는 두 개의 금속선이 만나는 접합부에서 열이 발생하면서 전위차가 발생하는 원리를 이용하여 온도를 전압으로 변환합니다. 따라서 열전대는 온도 측정에 많이 사용되며, 고온에서도 안정적으로 동작할 수 있습니다.
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79. 그림과 같은 피드백 회로에서 종합 전달함수는?

(정답률: 61%)
  • 이 회로는 피드백 회로이므로, 종합 전달함수는 다음과 같이 구할 수 있다.



    여기서, H(s)는 피드백 경로의 전달함수이고, G(s)는 피드백되는 경로의 전달함수이다. 따라서, 보기 중에서 ""가 정답이다.
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80. 자동제어기기의 조작용 기기가 아닌 것은?

  1. 클러치
  2. 전자밸브
  3. 서보전동기
  4. 엠플리다인
(정답률: 54%)
  • 엠플리다인은 자동제어기기의 조작용 기기가 아닌 것입니다. 엠플리다인은 기계의 운전 및 제어를 위한 전기적인 신호를 변환하는 역할을 합니다. 따라서 자동제어기기의 조작용 기기가 아닌 것입니다.
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5과목: 배관일반

81. 관경 300mm, 배관길이 500m의 중압 가스수송관에서 A,B 점의 게이지 압력이 각각 3kgf/cm2, 2kgf/cm2인 경우 가스유량(m3/h)은? (단, 가스비중은 0.64, 유량계수는 52.31로 한다.)

  1. 10238
  2. 20583
  3. 38317
  4. 40153
(정답률: 37%)
  • 가스유량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = C × A × √(2gh) × ρ × K

    여기서,
    Q: 가스유량(m³/h)
    C: 유량계수 (52.31)
    A: 배관 단면적 (πr², r=반경)
    h: A, B 점의 차이 (m)
    ρ: 가스 밀도 (kg/m³)
    K: 가스비중 (0.64)

    배관 지름이 300mm 이므로 반경은 150mm 이다.

    따라서,
    A = π × 150² / 10⁴ = 0.0707 m²

    또한, 배관길이는 500m 이므로 h = 500m 이다.

    가스비중이 0.64 이므로 K = 0.64 이다.

    가스 밀도는 알 수 없으므로, 이를 구하기 위해 이상기체법을 사용할 수 있다.

    PV = nRT

    여기서,
    P: 압력 (Pa)
    V: 부피 (m³)
    n: 몰수 (mol)
    R: 기체상수 (8.31 J/mol·K)
    T: 온도 (K)

    두 점의 게이지 압력을 절대압력으로 변환하면 다음과 같다.

    A점 절대압력 = 3 + 1.033 = 4.033 kgf/cm² = 4.033 × 10⁴ Pa
    B점 절대압력 = 2 + 1.033 = 3.033 kgf/cm² = 3.033 × 10⁴ Pa

    이제, 이를 이용하여 가스 밀도를 구할 수 있다.

    A점 가스 밀도 = (4.033 × 10⁴) / (8.31 × (273+15)) = 1.68 kg/m³
    B점 가스 밀도 = (3.033 × 10⁴) / (8.31 × (273+15)) = 1.27 kg/m³

    따라서, 평균 가스 밀도는 (1.68 + 1.27) / 2 = 1.475 kg/m³ 이다.

    이를 이용하여 가스유량을 계산하면,

    Q = 52.31 × 0.0707 × √(2×9.81×500) × 1.475 × 0.64 = 38317 m³/h

    따라서, 정답은 "38317" 이다.
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82. 증기난방 방식에서 응축수 환수 방법에 따른 분류가 아닌 것은?

  1. 기계 환수식
  2. 응축 환수식
  3. 진공 환수식
  4. 중력 환수식
(정답률: 59%)
  • 증기난방 방식에서 응축수 환수 방법에 따른 분류 중 "응축 환수식"은 존재하지 않습니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "응축 환수식"입니다.
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83. 냉동설비의 토출가스 배관 시공 시 압축기와 응축기가 동일선상에 있는 경우 수평관의 구배는 어떻게 해야 하는가?(문제 오류로 실제 시험장에서는 2, 3번이 정답 처리 되었습니다. 여기서는 3번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 1/100의 올림 구배로 한다.
  2. 1/100의 내림 구배로 한다.
  3. 1/50의 내림 구배로 한다.
  4. 1/50의 올림 구배로 한다.
(정답률: 65%)
  • 압축기와 응축기가 동일선상에 있는 경우, 수평관의 구배는 응축기 쪽으로 경사를 두어야 한다. 이는 냉매 유동의 원활한 이동을 위해 필요하며, 구배를 너무 크게 하면 냉매 유동이 느려지고, 너무 작게 하면 냉매 유동이 불안정해질 수 있다. 따라서, 일반적으로는 1/100의 내림 구배로 한다고 알려져 있지만, 이 문제에서는 1/50의 내림 구배로 한다고 나와있다. 이는 냉매 유동의 안정성을 보장하기 위한 것으로, 구배를 더 크게 하여 냉매 유동을 더욱 원활하게 유도하기 위함이다.
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84. 증기난방 배관시공에서 환수관에 수직 상향부가 필요할 때 리프트 피팅(lift fitting)을 써서 응축수가 위쪽으로 배출되게 하는 방식은?

  1. 단관 중력 환수식
  2. 복관 중력 환수식
  3. 진공 환수식
  4. 압력 환수식
(정답률: 62%)
  • 리프트 피팅은 배관 내부에 진공을 형성하여 응축수를 위쪽으로 배출하는 방식이다. 따라서 이 방식은 "진공 환수식"으로 분류된다.
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85. 급수관에서 수평관을 상향구배 주어 시공하려고 할 때, 행거로 고정한 지점에서 구배를 자유롭게 조정할 수 있는지지 금속은?

  1. 고정 인서트
  2. 앵커
  3. 롤러
  4. 턴버클
(정답률: 54%)
  • 턴버클은 길이를 조절할 수 있는 장치로, 급수관과 수평관을 연결하는 행거에서 구배를 조정할 수 있도록 해줍니다. 따라서 이 문제에서는 행거로 고정한 지점에서 구배를 자유롭게 조정할 수 있는 지지 금속으로서 턴버클이 정답입니다.
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86. 급수배관 설계 및 시공 상의 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 수평배관에는 공기나 오물이 정체하지 않도록 한다.
  2. 주 배관에는 적당한 위치에 플랜지(유니언)를 달아 보수점검에 대비한다.
  3. 수격작용이 우려되는 곳에는 진공브레이커를 설치한다.
  4. 음료용 급수관과 다른 용도의 배관을 접속하지 않아야 한다.
(정답률: 67%)
  • "수격작용이 우려되는 곳에는 진공브레이커를 설치한다."가 틀린 것이다. 이유는 수격작용이 우려되는 곳에는 공기포가 발생할 가능성이 있기 때문에 진공브레이커보다는 공기배관을 설치하는 것이 더 안전하다.
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87. 냉매 배관용 팽창밸브 종류로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 수동형 팽창밸브
  2. 정압 팽창밸브
  3. 열동식 팽창밸브
  4. 팩리스 팽창밸브
(정답률: 61%)
  • 팩리스 팽창밸브는 냉매 배관에서 가장 먼 거리에 설치할 수 있는 팽창밸브로, 배관의 길이나 높이에 제한이 없어서 다른 종류의 팽창밸브보다 더 멀리 설치할 수 있습니다. 따라서 이 보기에서 가장 거리가 먼 팽창밸브 종류는 팩리스 팽창밸브입니다.
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88. 공조설비 구성 장치 중 공기 분배(운반)장치에 해당하는 것은?

  1. 냉각코일 및 필터
  2. 냉동기 및 보일러
  3. 제습기 및 가습기
  4. 송풍기 및 덕트
(정답률: 80%)
  • 공기 분배(운반)장치는 공기를 이동시키는 송풍기와 그 송풍기로부터 분배되는 공기를 운반하는 덕트로 구성되어 있습니다. 따라서 정답은 "송풍기 및 덕트"입니다. 냉각코일 및 필터는 공기를 냉각하고 정화하는 역할을 하며, 냉동기 및 보일러는 냉난방 및 보온을 위한 장치이고, 제습기 및 가습기는 공기의 습도를 조절하는 장치입니다.
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89. 스테인리스 강관의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 내식성이 우수하여 내경의 축소, 저항 증대 현상이 없다
  2. 위생적이라서 적수, 백수, 청수의 염려가 없다
  3. 저온 충격성이 적고, 한랭지 배관이 가능하다.
  4. 나사식, 용접식 몰코식, 플랜지식 이음법이 있다.
(정답률: 53%)
  • 스테인리스 강관은 내식성이 우수하고 내경의 축소나 저항 증대 현상이 없으며, 위생적이어서 적수, 백수, 청수의 염려가 없습니다. 또한 나사식, 용접식 몰코식, 플랜지식 이음법이 있습니다. 하지만 틀린 것은 저온 충격성이 적고, 한랭지 배관이 가능하다는 것입니다. 스테인리스 강관은 일반적으로 저온에서는 덜 견고하며, 한랭지 배관으로 사용하기에는 적합하지 않습니다.
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90. 도시가스 제조사업소의 부지 경계에서 정압기지의 경계까지 이르는 배관을 무엇이라고 하는가?

  1. 본관
  2. 내관
  3. 공급관
  4. 사용관
(정답률: 62%)
  • 본관은 도시가스 제조사업소에서 가스를 생산한 후 정압기지까지 이르는 배관으로, 가장 중요한 배관이기 때문에 "본관"이라고 부릅니다. 내관은 건물 내부에서 가스를 사용하기 위한 배관이고, 공급관은 도로나 공공장소에서 가스를 공급하기 위한 배관입니다. 사용관은 가스를 사용하는 기기와 연결되는 배관입니다.
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91. 다음 방열기 표시에서 “5”의 의미는?

  1. 방열기의 섹션수
  2. 방열기의 사용압력
  3. 방열기의 종별과 형
  4. 유입관의 관경
(정답률: 75%)
  • "5"는 방열기의 섹션수를 나타냅니다. 방열기는 물을 가열하여 열을 방출하는 장치로, 섹션수가 많을수록 더 많은 물을 가열할 수 있습니다. 따라서 방열기의 성능은 섹션수에 크게 영향을 받습니다. 다른 보기들은 방열기의 성능과는 관련이 있지만, 정확한 답은 "방열기의 섹션수"입니다.
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92. 공조배관설비에서 수격작용의 방지책으로 틀린 것은?

  1. 관 내의 유속을 낮게 한다.
  2. 밸브는 펌프 흡입구 가까이 설치하고 제어한다.
  3. 펌프에 플라이휠(fly wheel)을 설치한다.
  4. 서지탱크를 설치한다.
(정답률: 69%)
  • 밸브는 펌프 흡입구 가까이 설치하고 제어하는 것이 오히려 수격작용을 유발할 수 있기 때문에 틀린 것이다. 이는 밸브가 펌프의 흡입구 근처에 위치하면 유체가 밸브를 통과할 때 갑자기 속도가 빨라져서 수격작용이 발생할 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 밸브는 펌프 흡입구에서 충분히 떨어진 곳에 설치하고, 유속을 조절하여 수격작용을 방지해야 한다.
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93. 온수배관 시공 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 팽창관에는 밸브를 달지 않는다.
  2. 배관의 최저부에는 배수밸브를 부착하는 것이 좋다.
  3. 공기밸브는 순환펌프의 흡입측에 부착하는 것이 좋다.
  4. 수평관은 팽창탱크를 향하여 올림구배가 되도록 한다.
(정답률: 56%)
  • 정답은 "공기밸브는 순환펌프의 흡입측에 부착하는 것이 좋다."가 아닌 "일반적으로 팽창관에는 밸브를 달지 않는다."입니다.

    공기밸브는 순환펌프의 흡입측에 부착하는 것이 좋은 이유는, 물이 움직이는 과정에서 공기가 혼입될 수 있기 때문입니다. 이 공기는 배관 내부에서 노폐물과 함께 쌓이게 되어, 배관의 수명을 단축시키고 수압저하를 유발할 수 있습니다. 따라서 공기밸브를 부착하여 주기적으로 공기를 배출해주는 것이 좋습니다.

    반면, 팽창관은 물의 온도변화에 따라 팽창하거나 수축하여 압력을 조절하는 역할을 합니다. 이 때문에 일반적으로 팽창관에는 밸브를 달지 않습니다.

    따라서 정답은 "일반적으로 팽창관에는 밸브를 달지 않는다."입니다.
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94. 급수관의 유속을 제한(1.5~2m/s이하)하는 이유로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 유속이 빠르면 흐름방향이 변하는 개소의 원심력에 의한 부압(-)이 생겨 캐비테이션이 발생하기 때문에
  2. 관 지름을 작게 할 수 있어 재료비 및 시공비가 절약되기 때문에
  3. 유속이 빠른 경우 배관의 마찰손실 및 관 내면의 침식이 커지기 때문에
  4. 워터해머 발생 시 충격압에 의해 소음, 진동이 발생하기 때문에
(정답률: 74%)
  • 급수관의 유속을 제한하는 이유 중 가장 거리가 먼 것은 "관 지름을 작게 할 수 있어 재료비 및 시공비가 절약되기 때문에"입니다. 이는 유속이 느리면서도 충분한 물의 양을 공급할 수 있는 작은 지름의 파이프를 사용할 수 있기 때문입니다. 이는 파이프의 재료와 시공 비용을 줄일 수 있어 경제적인 이점이 있습니다.
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95. 신축 이음쇠의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 벨로즈형
  2. 플랜지형
  3. 루프형
  4. 슬리브형
(정답률: 64%)
  • 플랜지형은 신축 이음쇠의 종류에 해당되지 않는다. 이는 신축 이음쇠가 파이프와 플랜지 사이에 설치되는 경우가 아니라, 파이프와 파이프를 연결하는 경우에 사용되는 형태가 아니기 때문이다. 벨로즈형은 파이프와 플랜지 사이에 설치되는 형태이며, 루프형은 파이프와 파이프를 연결하는데 사용되는 형태이다. 슬리브형은 파이프와 파이프를 연결하면서 파이프의 길이를 연장하는 경우에 사용된다.
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96. 배관의 종류별 주요 접합 방법이 아닌 것은?

  1. MR조인트 이음 - 스테인리스 강관
  2. 플레어 접합 이음 - 동관
  3. TS식 이음 - PVC관
  4. 콤보이음 - 연관
(정답률: 61%)
  • 콤보이음은 실제로 존재하지 않는 접합 방법이기 때문에 주요 접합 방법이 아닙니다. 따라서 정답은 콤보이음 - 연관입니다.
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97. 도시가스 배관 설치기준으로 틀린 것은?

  1. 배관은 지반의 동결에 의해 손상을 받지 않는 깊이로 한다.
  2. 배관 접합은 용접을 원칙으로 한다.
  3. 가스계량기의 설치 높이는 바닥으로부터 1.6m 이상 2m 이내의 높이에 수직, 수평으로 설치한다.
  4. 폭 8m이상의 도로에 관을 매설할 경우에는 매설 깊이를 지면으로부터 0.6m 이상으로 한다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "배관은 지반의 동결에 의해 손상을 받지 않는 깊이로 한다."가 아닌 "폭 8m이상의 도로에 관을 매설할 경우에는 매설 깊이를 지면으로부터 0.6m 이상으로 한다."입니다.

    이유는 폭 8m 이상의 도로는 교통량이 많아서 지하공간이 협소해지기 때문에, 관을 매설할 때 지하공간을 최소화하기 위해 깊이를 얕게 하기 위한 조치입니다. 따라서 이 항목은 다른 항목들과는 달리 깊이를 얕게 하는 것이 올바른 기준입니다.
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98. 난방 배고나 시공을 위해 벽, 바닥 등에 관통 배관 시공을 할 때, 슬리브(sleeve)를 사용하는 이유로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 열팽창에 따른 배관 신축에 적응하기 위해
  2. 후일 관 교체 시 편리하게 하기 위해
  3. 고장 시 수리를 편리하게 하기 위해
  4. 유체의 압력을 증가시키기 위해
(정답률: 67%)
  • 슬리브는 열팽창에 따른 배관 신축에 적응하기 위해 사용됩니다. 이는 배관이 냉각되거나 가열될 때 길이가 변화하기 때문입니다. 슬리브는 이러한 변화를 흡수하여 배관이 깨지거나 손상되지 않도록 보호합니다. 따라서 정답은 "열팽창에 따른 배관 신축에 적응하기 위해"입니다. "유체의 압력을 증가시키기 위해"는 올바르지 않은 설명입니다.
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99. 보온재 선정 시 고려해야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 부피 및 비중이 작아야 한다.
  2. 열전도율이 가능한 적어야 한다.
  3. 물리적, 화학적 강도가 커야 한다.
  4. 흡수성이 크고, 가공이 용이해야 한다.
(정답률: 75%)
  • "흡수성이 크고, 가공이 용이해야 한다."가 틀린 것은 아니다. 이 조건은 보온재가 수분을 흡수하여 보온성능이 저하되는 것을 방지하고, 가공이 용이하여 설치 및 유지보수가 용이하도록 하기 위한 것이다. 부피 및 비중이 작아야 한다는 조건은 보온재의 경제성을 높이기 위한 것이며, 열전도율이 가능한 적어야 한다는 조건은 보온성능을 높이기 위한 것이다. 물리적, 화학적 강도가 커야 한다는 조건은 보온재의 내구성을 높이기 위한 것이다.
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100. 증기로 가열하는 간접가열식 급탕설비에서 저장탱크 주위에 설치하는 장치와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 증기 트랩장치
  2. 자동온도조절장치
  3. 개방형팽창탱크
  4. 안전장치와 온도계
(정답률: 65%)
  • 개방형팽창탱크는 급탕수의 온도 변화로 인해 생기는 열팽창을 보상하기 위한 장치로, 급탕수가 뜨거워지면 탱크 내부의 공기가 팽창하여 탱크 내부와 외부를 연결된 파이프를 통해 배출되어 저장탱크 주위의 공간에 배출됩니다. 따라서 저장탱크 주위에 설치하는 장치 중에서 가장 거리가 먼 것은 개방형팽창탱크입니다.
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