에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2014-03-02)

에너지관리산업기사 2014-03-02 필기 기출문제 해설

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에너지관리산업기사
(2014-03-02 기출문제)

목록

1과목: 열역학 및 연소관리

1. 천연가스는 약 몇 ℃에서 액화되는가?

  1. -122℃
  2. -132℃
  3. -152℃
  4. -162℃
(정답률: 81%)
  • 천연가스의 주성분인 메탄($\text{CH}_4$)을 액화시켜 LNG(액화천연가스) 상태로 운송 및 저장하기 위해서는 대기압 상태에서 약 $-162^\circ\text{C}$의 극저온으로 냉각시켜야 합니다.
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2. 이상기체의 가역단열 변화를 가장 바르게 표시하는 식은? (단, P : 절대압력, V : 체적, k : 비열비, C : 상수이다.)

  1. Pk V = C
  2. Pk-1 Vn = C
  3. PVk = C
  4. PVk-1 = C
(정답률: 78%)
  • 이상기체의 가역단열 변화는 외부와의 열 교환이 없는 상태에서 압력과 체적의 관계를 나타내며, 지수 $k$ (비열비)를 사용하여 다음과 같이 표현합니다.
    $$PV^{k} = C$$
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3. 압축비가 5인 오토사이클에서의 이론 열효율은? (단, 비열비[k]는 1.3으로 한다.)

  1. 32.8%
  2. 38.3%
  3. 41.6%
  4. 43.8%
(정답률: 70%)
  • 오토사이클의 이론 열효율은 압축비와 비열비의 관계식으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $ \eta = 1 - \frac{1}{r^{k-1}} $
    ② [숫자 대입] $ \eta = 1 - \frac{1}{5^{1.3-1}} $
    ③ [최종 결과] $ \eta = 0.383 $
    따라서 열효율은 $38.3\%$ 입니다.
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4. 다음 보기의 특징을 가지는 고체연료 연소방법은?

  1. 유동층 연소
  2. 화격자 연소
  3. 미분탄 연소
  4. 스토커식 연소
(정답률: 77%)
  • 미분쇄할 필요가 없고, 부하 변동에 따른 적응력이 낮으며, 도시 쓰레기 및 오물 소각로로 널리 사용되는 특징은 유동층 연소의 핵심 특성입니다.
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5. 다음 그림은 물의 압력-온도 선도를 나타낸 것이다. 액체와 기체와 혼합물은 어디에 존재하는가?

  1. 영역 1
  2. 선 4 - 6
  3. 선 0 - 4
  4. 선 4 – 5
(정답률: 90%)
  • 물의 압력-온도 선도에서 액체, 기체, 그리고 이들이 공존하는 혼합물 상태는 포화액선과 포화증기선 사이의 영역인 증기압 곡선 상에 존재합니다. 제시된 이미지 에서 선 4 - 5 구간이 바로 이 포화 곡선에 해당하여 액체와 기체가 함께 존재하는 혼합물 영역을 나타냅니다.
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6. 프로판가스 1 Sm3를 공기과잉계수 1.1의 공기로 완전연소 시켰을 때의 습연소가스량은 약 몇 Sm3 인가?

  1. 14.5
  2. 25.8
  3. 28.2
  4. 33.9
(정답률: 48%)
  • 프로판($C_3H_8$)의 완전연소 반응식에 따라 이론 공기량을 구하고, 공기과잉계수를 적용하여 습연소가스량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $G_w = (CO_2 + H_2O + N_2) + (m-1) \times \frac{O_{2,theory}}{0.21} \times 0.79$
    ② [숫자 대입] $G_w = (3 + 4 + 5 \times 3.76) + (1.1-1) \times \frac{5}{0.21} \times 0.79$
    ③ [최종 결과] $G_w = 28.2$
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7. 보일러 연소안전 장치에서 화염의 방사선을 전기신호로 바꾸어 화염 유무를 검출하는 플레임아이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. Pbs셀, Cds셀 등은 자외선 파장의 영역에서 감지한다.
  2. 가스화염은 방사선이 적으므로 자외선 광전관을 사용한다.
  3. 광전관은 100℃ 이상 고온에서 기능이 파괴되므로 주위하여 사용한다.
  4. 플레임 아이는 가열된 적색 노벽에 직시하도록 설치하여 사용한다.
(정답률: 65%)
  • 가스화염은 방사선이 적기 때문에 이를 효과적으로 검출하기 위해 자외선 광전관을 사용합니다.

    오답 노트
    Pbs셀, Cds셀 등은 자외선이 아닌 가시광선에서 적외선 파장 영역을 감지합니다.
    광전관은 고온에서 기능이 파괴되므로 주위 온도가 $50^{\circ}C$이상이 되지 않도록 주의해야 합니다.
    플레임 아이는 가열된 적색 노벽의 적외선으로 인해 오동작할 수 있으므로 노벽을 직시하지 않도록 설치해야 합니다.
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8. 질량 m[kg]의 어떤 기체로 구성된 밀폐계가 Q[kJ]의 열을 받아 일을 하고, 이 기체의 온도가 △T℃ 상승하였다면 이 계가 한 일은 몇 kJ 인가? (단, 이 기체의 정적비열은 Cv[kJ/kg·K], 정압비열은 Cp[kJ/kg·K] 이다.)

  1. Q - mCv△T
  2. mCv△T - Q
  3. Q - mCp△T
  4. mCp△T – Q
(정답률: 64%)
  • 열역학 제1법칙에 의해 계에 가해진 열량은 내부 에너지의 증가량과 계가 한 일의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $W = Q - \Delta U = Q - mC_{v}\Delta T$
    ② [숫자 대입] $W = Q - mC_{v}\Delta T$
    ③ [최종 결과] $W = Q - mC_{v}\Delta T$
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9. 수증기의 내부에너지 및 엔탈피가 터빈 입구에서 각각 u1[kJ/kg], h1[kJ/kg]이고 터빈 출구에서 u2[kJ/kg], h2[kJ/kg] 이다. 터빈의 출력은 몇 kW 인가? (단, 발생되는 수증기의 질량 유량은 [kg/s] 이다.)

  1. (u1 - u2)
  2. (u1 - u2)
  3. (h1 - h2)
  4. (h1 - h2)
(정답률: 76%)
  • 개방계인 터빈에서의 출력은 질량 유량과 입출구 엔탈피 차이의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \dot{m}(h_{1} - h_{2})$
    ② [숫자 대입] $P = (h_{1} - h_{2})$
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10. 메탄(CH4)의 가스상수는 몇 J/kg·K 인가?

  1. 29.3
  2. 53
  3. 287
  4. 519.6
(정답률: 62%)
  • 특정 기체의 가스상수는 일반 가스상수를 해당 기체의 분자량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{R_u}{M}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{8314}{16.04}$
    ③ [최종 결과] $R = 519.6$ $\text{J}/\text{kg}\cdot\text{K}$
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11. 탄소 0.87, 수소 0.1, 황 0.03의 연료가 있다. 과잉공기 50%를 공급할 경우 실제 건배기가스량(Sm3/kg)은?

  1. 8.89
  2. 9.94
  3. 10.5
  4. 15.19
(정답률: 52%)
  • 연료의 성분비에 따른 이론 공기량을 먼저 구한 뒤, 과잉공기 계수를 적용하여 실제 건배기가스량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $G_d = (1 + m) \times (1.867C + 5.6C + 0.7H - 0.7S)$ (단, $m$은 과잉공기율)
    ② [숫자 대입] $G_d = (1 + 0.5) \times (2.667 \times 0.87 + 5.6 \times 0.1 + 0.7 \times 0.03)$ (계산식 간소화)
    ③ [최종 결과] $G_d = 15.19$ $\text{Sm}^3/\text{kg}$
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12. 증기 동력사이클의 기본 사이클인 랭킨 사이클(Rankine cycle)에서 작동 유체(물, 수증기)의 흐름을 옳게 나타낸 것은?

  1. 펌프 → 응축기 → 보일러 → 터빈 → 펌프
  2. 펌프 → 보일러 → 응축기 → 터빈 → 펌프
  3. 펌프 → 보일러 → 터빈 → 응축기 → 펌프
  4. 펌프 → 터빈 → 보일러 → 응축기 → 펌프
(정답률: 79%)
  • 랭킨 사이클은 증기 동력 사이클의 기본으로, 작동 유체가 펌프에서 가압되고 보일러에서 가열되어 증기가 된 후, 터빈에서 팽창하며 일을 하고 응축기에서 다시 냉각되어 액체가 되는 순환 과정을 거칩니다.
    따라서 흐름은 펌프 → 보일러 → 터빈 → 응축기 → 펌프 순서가 정답입니다.
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13. 수증기의 증발잠열에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 포화온도가 감소하면 감소한다.
  2. 포화압력이 증가하면 증가한다.
  3. 건포화증기와 포화액의 엔탈피 차이다.
  4. 약 540kcal/kg(2257 kJ/kg)으로 항상 일정하다.
(정답률: 72%)
  • 증발잠열은 액체가 증발하여 기체가 될 때 필요한 열량으로, 동일 온도에서 건포화증기의 엔탈피와 포화액의 엔탈피 차이로 정의됩니다.
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14. 열역학 제1법칙은?

  1. 질량 불변의 법칙
  2. 에너지 보존의 법칙
  3. 엔트로피 보존의 법칙
  4. 작용, 반작용의 법칙
(정답률: 92%)
  • 열역학 제1법칙은 에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 그 형태만 바뀐다는 에너지 보존의 법칙을 의미합니다.

    오답 노트
    열역학 제0법칙: 열평형의 법칙
    열역학 제2법칙: 엔트로피 증가의 법칙(방향성)
    열역학 제3법칙: 절대영도 도달 불능의 법칙
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15. 폴리트로픽지수 n의 값이 특정 값을 가질 때 상태변화가 된다. 다음 중 옳은 것은?

  1. n = 0 일 때 등온변화
  2. n = 1 일 때 정압변화
  3. n = ∞ 일 때 정적변화
  4. n = 0.5 일 때 단열변화
(정답률: 85%)
  • 폴리트로픽 지수 $n$의 값에 따라 상태 변화의 종류가 결정됩니다. $n = \infty$ 일 때 부피 변화가 없는 정적변화가 일어납니다.

    오답 노트
    n = 0: 정압변화
    n = 1: 등온변화
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16. 잠열변화 과정에 해당하는 것은?

  1. -20℃의 얼음을 0℃의 얼음으로 변화시켰다.
  2. 0℃의 얼음을 0℃의 물로 변화시켰다.
  3. 0℃의 물을 100℃의 물로 변화시켰다.
  4. 100℃의 증기를 110℃의 증기로 변화시켰다.
(정답률: 86%)
  • 잠열은 물질의 상태가 변할 때 온도는 일정하게 유지되면서 흡수하거나 방출하는 열을 의미합니다. 0℃의 얼음이 0℃의 물로 변하는 과정은 온도 변화 없이 상태만 변하므로 잠열 변화에 해당합니다.

    오답 노트
    -20℃ 얼음 $\rightarrow$ 0℃ 얼음, 0℃ 물 $\rightarrow$ 100℃ 물, 100℃ 증기 $\rightarrow$ 110℃ 증기: 모두 온도가 변하는 현열 변화 과정입니다.
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17. 오토사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 등엔트로피 압축, 정적 가열, 등엔트로피 팽창, 정적 방열의 과정으로 구성된다.
  2. 작동유체의 비열비가 클수록 열효율이 높아진다.
  3. 압축비가 높을수록 열효율이 높아진다.
  4. 저속 디젤기관에 주로 적용된다.
(정답률: 74%)
  • 오토사이클은 가솔린 기관(휘발유 기관)의 기본 사이클입니다. 따라서 저속 디젤기관에 주로 적용된다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    등엔트로피 압축, 정적 가열, 등엔트로피 팽창, 정적 방열: 오토사이클의 기본 구성 과정입니다.
    비열비 및 압축비: 두 값 모두 클수록 열효율이 향상됩니다.
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18. 1mol의 프로판이 이론 공기량으로 완전연소되면 연소 가스는 몇 mol이 생성되는가?

  1. 6
  2. 18.8
  3. 23.8
  4. 25.8
(정답률: 41%)
  • 프로판($C_{3}H_{8}$) 1mol 연소 시 필요한 이론 공기량과 생성되는 연소 가스의 총 몰수를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{연소 가스} = \text{이론 공기량} - \text{반응 산소량} + \text{생성물 몰수}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{연소 가스} = (5 \div 0.21) - 5 + (3 + 4)$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{연소 가스} = 25.8$$
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19. 어떤 압력하에서 포화수의 엔탈피를 h, 물의 증발잠열을 γ, 건도를 x 라 할 때, 습포화증기의 엔탈피 h＂구하는 식은?

  1. h＂= h + γx
  2. h＂= h + γ
  3. h＂= h - γx
  4. h＂= h - γ
(정답률: 62%)
  • 습포화증기의 엔탈피는 포화수의 엔탈피에 증발잠열과 건도의 곱을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$h'' = h + \gamma x$$
    ② [숫자 대입]
    $$h'' = h + \gamma x$$
    ③ [최종 결과]
    $$h'' = h + \gamma x$$
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20. 다음 중 열역학 제2법칙과 가장 직접적인 관련이 있는 물리량은?

  1. 엔트로피
  2. 엔탈피
  3. 열량
  4. 내부에너지
(정답률: 71%)
  • 열역학 제2법칙은 고립계의 총 엔트로피는 항상 증가하거나 일정하다는 법칙으로, 에너지의 흐름 방향과 무질서도를 나타내는 엔트로피와 직접적인 관련이 있습니다.
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 열전온도계의 열전대 종류 중 사용온도가 가장 높은 것은?

  1. K형 : 크로엘-알로엘
  2. R형 : 백금-백금·로듐
  3. J형 : 철-콘스탄탄
  4. T형 : 구리-콘스탄탄
(정답률: 86%)
  • 백금-백금·로듐(R형) 열전대는 고온 측정에 특화된 귀금속 열전대로, 일반적인 K, J, T형 열전대보다 훨씬 높은 온도 범위에서 사용 가능합니다.
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22. 냉각식 노점계를 자동화시킨 습도계로서 저습도의 측정은 가능하지만 기구가 다소 복잡한 것은?

  1. 듀셀 노점계
  2. 광전관식 노점습도계
  3. 모발 습도계
  4. 냉각식 노점계
(정답률: 78%)
  • 광전관식 노점습도계는 냉각식 노점계를 자동화한 장치로, 저습도 측정이 가능하며 연속 기록 및 자동제어에 활용되지만 기구 구성이 복잡하다는 특징이 있습니다.
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23. 다음 그림과 같은 조작량과 변화는?

  1. P동작
  2. I동작
  3. PI동작
  4. PID동작
(정답률: 78%)
  • 제시된 그래프 처럼 조작량이 즉각적으로 반응(P동작)한 후, 시간이 지남에 따라 잔류 편차를 제거하기 위해 조작량이 지속적으로 증가(I동작)하는 특성을 보이는 것은 PI동작입니다.
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24. 운전 조건에 따른 보일러 효율에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전부하 운전에 비하여 부분부하 운전 시 효율이 좋다.
  2. 전부하 운전에 비하여 과부하 운전에서는 효율이 낮아진다.
  3. 보일러의 배기가스온도가 높아지면 열손실이 커진다.
  4. 보일러의 운전효율을 최대로 유지하려면 효율-부하곡선이 평탄한 것이 좋다.
(정답률: 77%)
  • 일반적으로 보일러는 전부하 운전 시 효율이 가장 높으며, 부분부하 운전 시에는 열손실 비율이 상대적으로 증가하여 효율이 떨어집니다.
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25. 다음 중 비접촉식 온도계가 아닌 것은?

  1. 광고온계
  2. 방사온도계
  3. 열전온도계
  4. 색온도계
(정답률: 82%)
  • 열전온도계는 측정 대상에 직접 접촉시켜 온도차에 의한 기전력을 측정하는 접촉식 온도계입니다.

    오답 노트
    광고온계, 방사온도계, 색온도계는 대상과 떨어져 측정하는 비접촉식 온도계입니다.
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26. 보일러 실제증발량에 증발계수를 곱한 값은?

  1. 상당증발량
  2. 단위 시간당 연료소모량
  3. 연소실 열부하
  4. 전열면 열부하
(정답률: 87%)
  • 보일러의 실제 증발량에 증발계수를 곱하여 표준 상태의 증발량으로 환산한 값을 상당증발량이라고 합니다.
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27. 다음 중 다이어프램의 재질로서 옳지 않는 것은?

  1. 고무
  2. 양은
  3. 탄소강
  4. 스테인리스강
(정답률: 70%)
  • 다이어프램은 탄성과 내식성이 중요하므로 고무, 양은, 스테인리스강, 인청동 등이 주로 사용됩니다.

    오답 노트
    탄소강: 부식에 취약하여 다이어프램 재질로 적합하지 않습니다.
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28. 제어동작 중 비례 적분 미분 동작을 나타내는 기호는?

  1. PID
  2. PI
  3. P
  4. ON-OFF
(정답률: 83%)
  • 제어 동작의 각 영문 기호는 제어 방식의 핵심 원리를 의미합니다.
    P는 비례(Proportional), I는 적분(Integral), D는 미분(Derivative)을 나타내므로, 세 가지 동작을 모두 포함하는 기호는 PID입니다.
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29. 다음 중 측정제어 방식이 아닌 것은?

  1. 캐스케이드 제어
  2. 비율 제어
  3. 시퀀스 제어
  4. 프로그램 제어
(정답률: 82%)
  • 캐스케이드 제어, 비율 제어, 프로그램 제어는 모두 측정값을 피드백하여 조절하는 측정제어 방식에 해당하지만, 시퀀스 제어는 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 동작을 수행하는 제어 방식입니다.
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30. 다음 중 아르키메데스의 원리를 이용한 압력계는?

  1. 플로트식
  2. 침종식
  3. 단관식
  4. 랭밸런스식
(정답률: 73%)
  • 침종식 압력계는 액체 속에서 침종의 상하 이동을 통해 압력을 측정하는 장치로, 물체가 액체에 잠길 때 받는 부력의 원리인 아르키메데스의 원리를 이용합니다.
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31. Bomb 열량계에서 수당량을 계산하는 식은 이다. 여기서 e1 이 나타내는 것은 무엇인가?

  1. NO의 생성열
  2. NO의 연소열
  3. CO2의 생성열
  4. CO2의 연소열
(정답률: 62%)
  • Bomb 열량계의 수당량 계산식 $$W = \frac{(H \times m) + e_1 + e_2}{\Delta t}$$ 에서 $e_1$은 질산의 생성열(열량)을 의미합니다.

    오답 노트
    CO2의 생성열이나 연소열은 해당 식의 변수가 아닙니다.
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32. 물속에 피토관을 설치하였더니 전압이 12mH2O, 정압이 6mmH2O 이었다. 이때 유속은 약 몇 m/s 인가?

  1. 12.4
  2. 10.8
  3. 9.8
  4. 7.6
(정답률: 52%)
  • 피토관에서 유속은 전압과 정압의 차이인 동압을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \sqrt{2gh}$
    ② [숫자 대입] $v = \sqrt{2 \times 9.8 \times (12 - 6) \times 0.001}$
    ③ [최종 결과] $v = 10.8$ m/s
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33. 보일러 열정산에서 입열항목에 해당하는 것은?

  1. 발생증기의 흡수열량
  2. 배기가스의 열량
  3. 연소잔재물이 갖고 있는 열량
  4. 연소용 공기의 열량
(정답률: 77%)
  • 보일러 열정산에서 입열은 보일러 내부로 들어오는 에너지를 의미하며, 연료의 저위발열량, 연료 및 연소용 공기의 현열, 급수(온수)에 의한 열량이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    발생증기의 흡수열량, 배기가스의 열량, 연소잔재물의 열량: 보일러에서 나가는 출열 항목입니다.
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34. 내경 25.4mm인 관도에서 물의 평균유속이 1m/sec 일 때 중량 유량은 약 몇 kg/s 인가?

  1. 0.51
  2. 1.67
  3. 2.34
  4. 2.87
(정답률: 46%)
  • 중량 유량은 관의 단면적, 유속, 그리고 유체의 밀도를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{\pi d^{2}}{4} \times v \times \rho$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{3.14 \times 0.0254^{2}}{4} \times 1 \times 1000$
    ③ [최종 결과] $W = 0.51$ kg/s
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35. 장치 내에 공급된 열량 중에서 그 열을 유효하게 이용한 열량과의 비율을 나타낸 것은?

  1. 열정산
  2. 발열량
  3. 유효출열
  4. 열효율
(정답률: 74%)
  • 열효율은 장치에 공급된 전체 열량에 대해 실제로 유효하게 이용된 열량의 비율을 나타내는 지표입니다.
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36. 다음 중 1N(뉴턴)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 질량 1kg의 물체에 가속도 1m/s2 이 작용하여 생기게 하는 힘이다.
  2. 질량 1g의 물체에 가속도 1cm/s2 이 작용하여 생기게 하는 힘이다.
  3. 면적 1cm2에 1kg의 무게가 작용할 때의 응력이다.
  4. 면적 1cm2에 1g의 무게가 작용할 때의 응력이다.
(정답률: 85%)
  • 뉴턴의 운동 제2법칙( $F = ma$)에 따라, $1\text{N}$은 질량 $1\text{kg}$의 물체에 $1\text{m/s}^2$의 가속도를 일으키는 힘으로 정의됩니다.
    $$\text{Force} = \text{mass} \times \text{acceleration}$$
    $$1\text{N} = 1\text{kg} \times 1\text{m/s}^2$$
    $$1\text{N} = 1\text{kg} \cdot \text{m/s}^2$$
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37. SI 단위계의 기본단위에 해당 되지 않는 것은?

  1. 길이
  2. 질량
  3. 압력
  4. 시간
(정답률: 82%)
  • SI 기본단위는 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 온도(K), 물질량(mol), 광도(cd)의 7가지로 정의됩니다.

    오답 노트
    압력: 기본단위들의 조합으로 이루어진 유도단위(Pa)입니다.
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38. 보일러 열정산시 측정할 필요가 없는 것은?

  1. 급수량 및 급수온도
  2. 연소용 공기의 온도
  3. 배기가스의 압력
  4. 과열기의 전열면적
(정답률: 63%)
  • 보일러 열정산은 입입되는 에너지(연료, 공기, 급수)와 유출되는 에너지(배기가스, 증기)의 균형을 계산하는 과정입니다. 따라서 급수량 및 온도, 공기 온도, 배기가스 성분 등은 필수 측정 항목이지만, 과열기의 전열면적은 설비의 물리적 제원일 뿐 열정산을 위한 측정 변수가 아닙니다.
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39. 보일러 자동제어의 연소제어(A.C.C)에서 조작량에 해당되지 않는 것은?

  1. 연료량
  2. 연소가스량
  3. 공기량
  4. 전열량
(정답률: 77%)
  • 연소제어(A.C.C)는 연소 효율을 최적화하기 위해 연료량, 공기량, 그리고 그 결과로 발생하는 연소가스량을 조절하는 제어 방식입니다. 전열량은 연소 제어의 조작량이 아니라 열전달 과정의 결과값에 해당합니다.
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40. 계측기의 보전관리 사항에 해당되지 않는 것은?

  1. 정기 점검과 일상 점검
  2. 정기적인 계측기의 교체
  3. 보전 요원의 교육
  4. 계측기의 시험 및 교정
(정답률: 70%)
  • 계측기 보전관리는 정기/일상 점검, 시험 및 교정, 보전 요원 교육 등을 통해 정밀도를 유지하는 것이 핵심이며, 단순히 정기적으로 계측기를 교체하는 것은 일반적인 보전관리 사항에 해당하지 않습니다.
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 직경 200mm 배관을 이용하여 매분 2500L의 물을 흘려 보낼 때 배관 내의 유속은 약 몇 m/s 인가?

  1. 1.1
  2. 1.3
  3. 1.5
  4. 1.8
(정답률: 62%)
  • 유량 공식을 이용하여 배관 내의 유속을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{Q}{A} = \frac{Q}{\frac{\pi D^2}{4}}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{\frac{2.5}{60}}{\frac{\pi \times 0.2^2}{4}}$
    ③ [최종 결과] $V = 1.3$
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42. 소용량 강철제보일러의 규격을 옳게 나타낸 것은?

  1. 강철제보일러 중 전열면적이 1m2 이하이고 최고사용압력이 0.35 MPa 이하인 것
  2. 강철제보일러 중 전열면적이 5m2 이하이고 최고사용압력이 0.35 MPa 이하인 것
  3. 강철제보일러 중 전열면적이 10m2 이하이고 최고사용압력이 0.1 MPa 이하인 것
  4. 강철제보일러 중 전열면적이 15m2 이하이고 최고사용압력이 0.1 MPa 이하인 것
(정답률: 68%)
  • 소용량 강철제보일러의 규격은 전열면적이 $5\text{m}^2$이하이고 최고사용압력이 $0.35\text{MPa}$이하인 것을 의미합니다.
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43. 코크스로용 내화물로 사용되는 규석벽돌의 특징이 아닌 것은?

  1. 열전도율이 비교적 크다.
  2. 이상팽창을 한다.
  3. 고온강도가 크다.
  4. 내식성, 내마모성이 크다.
(정답률: 65%)
  • 규석벽돌은 고온에서 팽창계수가 적고 안정적인 특성을 가지고 있으므로, 이상팽창을 한다는 설명은 옳지 않습니다.
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44. 돌로마이트(dolomite) 내화물에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 염기성 슬래그에 대한 저항이 크다.
  2. 소화성이 크다.
  3. 내화도는 SK26~30 정도이다.
  4. 내스폴링성이 크다.
(정답률: 79%)
  • 돌로마이트 내화물의 내화도는 $SK36 \sim 39$ 범위에 해당하므로, 내화도가 $SK26 \sim 30$ 정도라는 설명은 틀린 내용입니다.
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45. 검사대상기기인 보일러의 연료 또는 연소방법을 변경한 경우 받아야 하는 검사는?

  1. 구조검사
  2. 개조검사
  3. 계속사용 성능검사
  4. 설치검사
(정답률: 85%)
  • 검사대상기기인 보일러의 연료를 변경하거나 연소방법을 변경하는 등 원래의 설계나 구조를 변경한 경우에는 안전성 확보를 위해 반드시 개조검사를 받아야 합니다.
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46. 분말 철광석을 괴상화하는데 적합한 로는?

  1. 소결로
  2. 저항로
  3. 가열로
  4. 도가니로
(정답률: 72%)
  • 소결로는 가루 형태의 분말 철광석에 석회석 등의 결합제를 섞어 가열함으로써, 용광로에 투입하기 적합한 덩어리 형태(괴상)로 만드는 공정에 사용되는 로입니다.
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47. 용광로의 종류가 아닌 것은?

  1. 전로식
  2. 철피식
  3. 철대식
  4. 절충식
(정답률: 71%)
  • 용광로(고로)는 철광석으로부터 선철을 제조하는 설비로, 구조와 방식에 따라 철피식, 철대식, 절충식으로 분류됩니다. 전로식은 용광로에서 생산된 선철의 불순물을 제거하여 강철을 만드는 전로 공정에 해당하므로 용광로의 종류가 아닙니다.
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48. 도시가스 공급설비인 정압기의 기능을 바르게 설명한 것은?

  1. 1차 압력을 일정하게 유지
  2. 2차 압력을 일정하게 유지
  3. 1차 압력과 2차 압력을 모두 일정하게 유지
  4. 1차 압력과 2차 압력의 합을 일정하게 유지
(정답률: 73%)
  • 정압기는 공급되는 가스의 1차 압력이 변하더라도 사용처에 공급되는 2차 압력을 항상 일정하게 유지하여 안전하고 안정적인 가스 공급을 가능하게 하는 장치입니다.

    오답 노트
    1차 압력 유지: 정압기는 1차 압력을 조절하는 것이 아니라, 변동하는 1차 압력에 대응해 2차 압력을 일정하게 만드는 것입니다.
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49. 5kg/cm2·g 의 응축수열을 회수하여 재사용하기 위하여 설치한 다음 조건의 Flash Tank의 재증발 증기량(kg/h)은 약 얼마인가?

  1. 1050
  2. 360
  3. 240
  4. 195.3
(정답률: 53%)
  • Flash Tank의 재증발 증기량은 응축수량에 엔탈피 차이의 비율을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = M \times \frac{h_1 - h_2}{h_3 - h_2}$
    ② [숫자 대입] $W = 3000 \times \frac{162 - 120}{645 - 120}$
    ③ [최종 결과] $W = 240$
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50. 신축이음 중 온수 혹은 저압증기의 배관분기관 등에 사용되는 것으로 2개 이상의 엘보를 사용하여 나사맞춤부의 작용에 의하여 신축을 흡수하는 것은?

  1. 벨로우즈 이음(Bellows Expansion Joint)
  2. 슬리브 이음(Sleeve Joint)
  3. 스위블 이음(Swivel Joint)
  4. 신축곡관(Expansion Loop Joint)
(정답률: 84%)
  • 스위블 이음은 온수나 저압 증기가 흐르는 주관에서 지관을 분기할 때 사용하며, 2개 이상의 엘보와 단관을 조합하여 나사의 회전 작용으로 배관의 신축을 흡수하는 방식입니다.
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51. 증기와 응축수의 온도 차이를 이용한 증기트랩은?

  1. 단노즐식
  2. 상향버켓식
  3. 플로트식
  4. 바이메탈식
(정답률: 69%)
  • 바이메탈식 증기 트랩은 서로 다른 열팽창 계수를 가진 두 금속판의 온도 차이에 의한 변형을 이용해 작동하며, 주로 온도 조절 트랩이나 방열기 트랩으로 사용됩니다.
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52. 보일러를 본체의 구조에 따라 분류한 방법으로 가장 올바른 것은?

  1. 연관보일러, 원통보일러, 수관보일러
  2. 원통보일러, 수관보일러, 특수보일러
  3. 노통보일러, 수관보일러, 관류보일러
  4. 연관보일러, 수관보일러, 관류보일러
(정답률: 71%)
  • 보일러를 본체의 구조적 특징에 따라 분류하면 크게 원통보일러, 수관보일러, 그리고 그 외의 특수보일러로 구분하는 것이 가장 올바른 분류 방법입니다.
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53. 다음 A, B에 들어갈 안지름 크기로 맞는 것은?

  1. A = 6.5, B = 12.7
  2. A = 8.5, B = 13.7
  3. A = 5.5, B = 11.8
  4. A = 4.8, B = 10.7
(정답률: 85%)
  • 압력계와 연결된 증기관의 안지름 규정에 관한 문제입니다.

    황동관 또는 동관을 사용할 때는 안지름이 $6.5\text{mm}$이상, 강관을 사용할 때는 안지름이 $12.7\text{mm}$이상이어야 합니다.
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54. 알루미늄 용해 조업에서 고온을 피하고 노온도를 700~750℃로 지정한 주된 이유는?

  1. 연료 절약
  2. 가스의 흡수 및 산화 방지
  3. 노재의 침식 방지
  4. 알루미늄의 증발 방지
(정답률: 73%)
  • 알루미늄 용해 시 온도가 너무 높으면 알루미늄 표면의 산화가 촉진되고 외부 가스의 흡수가 증가하여 제품의 품질이 저하되므로, 이를 방지하기 위해 노 온도를 $700 \sim 750^{\circ}\text{C}$로 제한합니다.
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55. 보일러의 응축수를 회수하여 재사용하는 이유로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 용수비용 절감
  2. 보일러효율 향상
  3. 절탄기 사용 억제
  4. 보일러 급수질 향상
(정답률: 75%)
  • 응축수를 회수하여 재사용하면 용수 비용을 줄일 수 있고, 이미 가열된 물을 사용하므로 보일러 효율이 향상되며, 정제된 물이므로 급수질이 향상되는 효과가 있습니다.
    절탄기 사용 억제는 응축수 회수의 근본적인 목적이 아니므로 가장 거리가 멉니다.
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56. 특수 유체보일러에 사용되는 열매체의 종류가 아닌 것은?

  1. 다우삼
  2. 모빌썸
  3. 바아크
  4. 카네크롤
(정답률: 69%)
  • 특수 유체보일러의 열매체로는 다우삼, 모빌썸, 카네크롤 등이 사용됩니다. 바아크는 열매체 종류에 해당하지 않습니다.
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57. 신·재생에너지설비 중 수소에너지 설비에 대하여 바르게 나타낸 것은?

  1. 물이나 그 밖에 연료를 변환시켜 수소를 생산하거나 이용하는 설비
  2. 물의 유동에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 설비
  3. 수소와 산소의 전기화학 반응을 통하여 전기 또는 열을 생산하는 설비
  4. 물, 지하수 및 지하의 열 등의 온도차를 변환시켜 에너지를 생산하는 설비
(정답률: 73%)
  • 수소에너지 설비는 물이나 그 밖에 연료를 변환시켜 수소를 생산하거나 이를 이용하는 설비를 의미합니다.

    오답 노트
    물의 유동에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 설비: 수력설비
    수소와 산소의 전기화학 반응을 통하여 전기 또는 열을 생산하는 설비: 연료전지설비
    물, 지하수 및 지하의 열 등의 온도차를 변환시켜 에너지를 생산하는 설비: 지열에너지설비
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58. 다음 중 무기질 보온재에 속하는 것은?

  1. 펠트
  2. 콜크
  3. 규조토
  4. 유레탄 폼
(정답률: 75%)
  • 보온재는 성분에 따라 유기질과 무기질로 구분됩니다. 규조토는 광물성 물질로 이루어진 대표적인 무기질 보온재입니다.

    오답 노트
    펠트, 콜크, 유레탄 폼: 유기질 보온재
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59. 보일러에서 보염장치를 설치하는 목적이 아닌 것은?

  1. 연소 화염을 안정시킨다.
  2. 안정된 착화를 도모한다.
  3. 연소가스 체류 시간을 짧게 해 준다.
  4. 저공기비 연소를 가능하게 한다.
(정답률: 76%)
  • 보염장치는 화염을 안정시키고 착화를 돕기 위해 설치하며, 연소실 내 연소가스의 체류 시간을 길게 하여 전열 효율을 높이는 역할을 합니다.

    오답 노트
    연소가스 체류 시간을 짧게 해 준다: 체류 시간을 길게 하여 전열을 좋게 해야 함
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60. 육용강재 보일러에서 관판의 롤확관 부착부는 완전한 고리형을 이룬 접촉면의 두께가 몇 mm 이상이어야 하는가?

  1. 7mm
  2. 10mm
  3. 13mm
  4. 16mm
(정답률: 71%)
  • 육용강재 보일러의 관판 롤확관 부착부에서 완전한 고리형을 이룬 접촉면의 두께는 $10$mm 이상이어야 합니다.
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 방열기의 전 응축수량이 5000kg/h 일 때 응축수 펌프의 양수량은?

  1. 83 kg/min
  2. 150 kg/min
  3. 200 kg/min
  4. 250 kg/min
(정답률: 55%)
  • 응축수 펌프의 양수량은 일반적으로 발생 응축수량의 3배로 설계합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{W}{60} \times 3$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{5000}{60} \times 3$
    ③ [최종 결과] $Q = 250$ kg/min
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62. 보일러수 이온교환 처리 시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 이온교환 처리에 앞서 현탁물, 유리염소 등을 제거 하여야 한다.
  2. 강산성 양이온 교환수지의 경우는 수지를 보충할 필요가 없다.
  3. 원수에 대하여 수질 감시를 하여야 한다.
  4. 처리수의 수질과 수량을 감시하여야 한다.
(정답률: 82%)
  • 이온교환수지는 사용 시간이 경과함에 따라 성능이 저하되므로, 강산성 양이온 교환수지를 포함하여 주기적인 재생이나 보충이 필요합니다.
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63. 보일러 급수 중 철영이 함유되어 있는 경우 처리하는 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 기폭법
  2. 탈기법
  3. 가열법
  4. 이온교환법
(정답률: 74%)
  • 보일러 급수 중 철영(철 성분)을 제거하기 위해서는 기폭법을 사용하여 처리하는 것이 가장 적합합니다.
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64. 사용 중인 보일러의 점화전 점검 또는 준비사항이 아닌 것은?

  1. 수위와 압력 확인
  2. 노벽 및 내화물 건조
  3. 노 내의 환기, 송풍 확인
  4. 부속장치 확인
(정답률: 68%)
  • 노벽 및 내화물 건조는 점화 전 준비사항이 아니라, 점화 후에 이루어지는 과정입니다.
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65. 보일러 본체가 과열되는 원인이 아닌 것은?

  1. 보일러 동 내부에 스케일이 부착한 경우
  2. 안전수위 이상으로 급수한 경우
  3. 국부적으로 심하게 복사열을 받는 경우
  4. 보일러수의 순환이 좋지 않은 경우
(정답률: 80%)
  • 보일러 본체 과열은 열전달 방해나 순환 불량으로 발생합니다. 안전수위 이상으로 급수한 경우는 오히려 수위가 높아져 과열을 방지하는 방향으로 작용하므로 과열의 원인이 될 수 없습니다.

    오답 노트
    스케일 부착: 열전달 저해로 과열 유발
    국부적 복사열: 특정 부위 온도 상승 유발
    순환 불량: 냉각수 공급 부족으로 과열 유발
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66. 보일러 운전이 끝난 후 노내 및 연도에 체류하고 있는 가연성가스를 취출시키는 작업은?

  1. 분출작업
  2. 댐퍼작동
  3. 프리퍼지
  4. 포스트퍼지
(정답률: 71%)
  • 보일러 운전 전 가연성 가스를 배출하는 것은 프리퍼지, 운전이 끝난 후 노내 및 연도에 체류하는 가스를 취출시키는 작업은 포스트퍼지라고 합니다.
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67. 급수용으로 사용되는 표준대기압에서 물의 일반적 성질 중 맞지 않는 것은?

  1. 응고점은 100℃ 이다.
  2. 임계압력은 22 MPa 이다.
  3. 임계온도는 374℃ 이다.
  4. 증발잠열은 539 kcal/kg 이다.
(정답률: 72%)
  • 표준대기압에서 물의 응고점은 $0^{\circ}C$입니다.

    오답 노트
    임계압력: $22\text{ MPa}$ (정상)
    임계온도: $374^{\circ}C$ (정상)
    증발잠열: $539\text{ kcal/kg}$ (정상)
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68. 보일러의 동판에 점식(Pitting)이 발생하는 가장 큰 원인은?

  1. 급수 중에 포함되어 있는 산소 때문
  2. 급수 중에 포함되어 있는 탄산칼슘 때문
  3. 급수 중에 포함되어 있는 인산마그네슘 때문
  4. 급수 중에 포함되어 있는 수산화나트륨 때문
(정답률: 82%)
  • 점식(Pitting)은 급수 중에 용존되어 있는 산소에 의해 금속 표면에 국부적인 부식이 발생하는 현상입니다.
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69. 검사대상기기 조종자의 선임에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 에너지관리기사 소지자는 모든 검사대상기기를 조정할 수 있다.
  2. 최고사용압력이 1MPa 이하이고, 전열면적이 10m2 이하인 증기보일러는 인정검사대상기기조종자가 조종할 수 있다.
  3. 1구역당 1인 이상의 조종자를 채용해야 한다.
  4. 조종자를 선임치 아니한 경우 2천만원 이하의 벌금에 처할 수 있다.
(정답률: 73%)
  • 조종자를 선임하지 않은 경우에 대한 법적 처벌 수위는 1천만원 이하의 벌금에 처해집니다.
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70. 산세관 시 부식 발생방지를 위한 대책이 아닌 것은?

  1. 산화성이온에 의한 부식방지
  2. 농도차 및 온도차에 의한 부식방지
  3. 금속조직의 변화에 의한 부식방지
  4. 세관액의 처리조건에 의한 부식방지
(정답률: 62%)
  • 산세관 시 부식 방지 대책은 산화성 이온에 의한 부식, 농도차 및 온도차에 의한 부식, 금속 조직의 변화에 의한 부식을 방지하는 것이 핵심입니다. 세관액의 처리조건 자체는 부식 발생 방지를 위한 직접적인 대책으로 보기 어렵습니다.
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71. 보일러 청관제 중 슬러지 조정제가 아닌 것은?

  1. 탄닌
  2. 리그닌
  3. 전분
  4. 수산화나트륨
(정답률: 71%)
  • 슬러지 조정제는 보일러 내부의 찌꺼기를 부드럽게 만들어 배출하기 쉽게 하는 약제로 탄닌, 리그닌, 전분, 덱스트린 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    수산화나트륨: 강알칼리성 물질로 주로 pH 조절이나 스케일 방지 목적으로 사용됩니다.
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72. 관류보일러에서 보일러와 압력방출장치와의 사이에 체크밸브가 설치되어 있다. 압력방출장치는 안전을 위하여 규정상 몇 개 이상 설치되어 있는가?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 81%)
  • 관류보일러에서 보일러와 압력방출장치 사이에 체크밸브가 설치된 경우, 안전을 위해 압력방출장치는 2개 이상 설치해야 합니다.
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73. 버킷 트랩을 사용하여 응축수를 위로 배출시키려면 트랩출구에 어떤 밸브를 설치하는가?

  1. 앵글 밸브
  2. 게이트 밸브
  3. 글로브 밸브
  4. 체크 밸브
(정답률: 73%)
  • 응축수를 위로 배출할 경우 중력에 의해 다시 아래로 흐르는 역류 현상이 발생합니다. 이를 방지하여 한 방향으로만 흐르게 하는 체크 밸브를 설치해야 합니다.
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74. 증기보일러의 과열(소손)방지대책이 아닌 것은?

  1. 보일러 수위를 이상 저하시키지 말 것
  2. 보일러수를 과도하게 농축시키지 말 것
  3. 보일러수 중에 유지를 혼입시키지 말 것
  4. 화염을 국부적으로 집중시킬 것
(정답률: 86%)
  • 보일러의 과열(소손)을 방지하려면 수위 유지, 농축 방지, 유지분 혼입 금지 등 균일한 열전달 환경을 만들어야 합니다. 화염을 국부적으로 집중시키면 특정 부위의 온도가 급격히 상승하여 관벽이 타버리는 소손 현상이 발생하므로 절대 금지해야 합니다.
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75. 자발적 협약에 포함하여야 할 내용이 아닌 것은?

  1. 협약 체결 전년도 에너지소비 현황
  2. 에너지이용 효율향상 목표
  3. 온실가스배출 감축 목표
  4. 고효율기자재의 생산 목표
(정답률: 75%)
  • 자발적 협약은 에너지 소비 효율 향상과 온실가스 감축을 목적으로 체결합니다. 따라서 전년도 소비 현황, 효율 향상 목표, 온실가스 배출 감축 목표 등이 포함되어야 하며, 고효율기자재의 생산 목표는 협약의 핵심 내용인 '소비 및 감축'과는 성격이 다릅니다.
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76. 보일러 관수처리가 부적당할 때 나타나는 현상으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 잦은 분출로 열손실이 증대된다.
  2. 프라이밍이나 포밍이 발생한다.
  3. 보일러수가 농축되는 것을 방지한다.
  4. 보일러 판과 관에 부식을 일으킨다.
(정답률: 66%)
  • 보일러 관수처리가 부적당하면 불순물로 인해 프라이밍, 포밍, 부식, 열손실 등이 발생합니다. 보일러수가 농축되는 것을 방지하는 것은 적절한 관수처리를 통해 얻을 수 있는 긍정적인 효과이므로, 부적당할 때 나타나는 현상과는 거리가 멉니다.
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77. 에너지법에서 정한 에너지 공급설비가 아닌 것은?

  1. 전환설비
  2. 수송설비
  3. 개발설비
  4. 생산설비
(정답률: 75%)
  • 에너지 공급설비는 에너지를 사용자에게 전달하기 위한 체계로, 생산설비, 전환설비, 수송설비가 이에 해당합니다. 개발설비는 에너지 자원을 찾는 단계의 설비이므로 '공급'의 범주에 포함되지 않습니다.
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78. 에너지사용계획을 수립하여 산업통상자원부 장관에게 제출하여야 하는 자는?

  1. 민간사업주관자로 연간 5천 티오이 이상의 연료 및 열을 사용하는 시설
  2. 공공사업주관자로 연간 2천 티오이 이상의 연료 및 열을 사용하는 시설
  3. 민간사업주관자로 연간 1천만 킬로와트시 이상의 전력을 사용하는 시설
  4. 공공사업주관자로 연간 2백만 킬로와트시 이상의 전력을 사용하는 시설
(정답률: 77%)
  • 에너지사용계획 제출 대상은 사용 주체에 따라 기준이 다릅니다. 민간사업주관자는 연간 $5,000\text{ toe}$이상, 공공사업주관자는 연간 $2,500\text{ toe}$이상의 연료 및 열을 사용하는 시설일 때 제출 의무가 발생합니다.
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79. 보통 가연성 물질의 위험성은 무엇을 기준으로 하는가?

  1. 착화점
  2. 연소점
  3. 산화점
  4. 인화점
(정답률: 79%)
  • 가연성 물질의 위험성은 외부 화염을 갖다 댔을 때 연소가 시작되는 최저 온도인 인화점을 기준으로 판단합니다.
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80. 보일러에서 증기를 송기할 때의 조작방법으로 틀린 것은?

  1. 증기헤더의 드레인 밸브를 열어 응축수를 배출한다.
  2. 주증기관 내에 관을 따뜻하게 하기 위해 다량의 증기를 급격히 보낸다.
  3. 주증기 밸브의 열림 정도를 단계적으로 한다.
  4. 주증기 밸브를 완전히 연 다음 약간 되돌려 놓는다.
(정답률: 85%)
  • 보일러 송기 시 급격한 온도 변화로 인한 배관의 열충격(수격 작용)을 방지해야 합니다.
    따라서 주증기관 내에 관을 따뜻하게 하기 위해 다량의 증기를 급격히 보내는 것은 매우 위험한 조작 방법입니다.
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