에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2015-03-08)

에너지관리산업기사 2015-03-08 필기 기출문제 해설

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에너지관리산업기사
(2015-03-08 기출문제)

목록

1과목: 열역학 및 연소관리

1. 교축과정(throttling process)을 거친 기체는 다음 중 어느 양이 일정하게 유지되는가?

  1. 압력
  2. 엔탈피
  3. 체적
  4. 엔트로피
(정답률: 82%)
  • 교축과정은 외부와의 열교환이나 일의 출입 없이 밸브나 좁은 통로를 통해 유체가 흐르는 과정으로, 등엔탈피 과정이 성립합니다.

    오답 노트

    압력: 감소함
    체적: 증가함
    엔트로피: 증가함
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2. 축소 노즐에서 가역 단열팽창할 때 일어나는 현상은?

  1. 압력 감소
  2. 엔트로피 감소
  3. 온도 증가
  4. 엔탈피 증가
(정답률: 64%)
  • 축소 노즐 내에서 가역 단열팽창이 일어나면 유속은 증가하고, 이에 따라 압력과 온도는 감소하게 됩니다.
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3. 상태량이 아닌 것은?

  1. U(내부 에너지)
  2. H(엔탈피)
  3. Q(열)
  4. G(깁스 자유에너지)
(정답률: 75%)
  • 상태량은 시스템의 경로와 관계없이 현재의 상태에 의해서만 결정되는 성질입니다. 열(Q)과 일(W)은 상태가 변화하는 과정(경로)에 따라 값이 달라지는 경로함수(비상태함수)이므로 상태량이 아닙니다.
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4. 압축비에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 오토사이클의 효율은 압축비의 함수이다.
  2. 압축비가 감소하면 일반으로 오토사이클의 효율은 증가한다.
  3. 디젤사이클의 효율은 압축비와 차단비(cut-off ratio)의 함수이다.
  4. 동일한 압축비에서는 디젤 사이클의 효율이 오토사이클의 효율보다 낮다.
(정답률: 66%)
  • 오토사이클의 열효율은 압축비만의 함수이며, 압축비가 커질수록 열효율은 증가합니다. 따라서 압축비가 감소하면 효율이 증가한다는 설명은 틀린 것입니다.
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5. 이상기체의 온도가 T1에서 T2로 변하고 압력이 P1에서 P2로 변하였다. 이 때 비체적은 V1에서 V2로 변하였다고 하면, 엔트로피의 변화는 어떻게 표시되는가? (단, Cu는 정적비열, Cp는 정압비열이며, R은 기체상수다.)

(정답률: 66%)
  • 이상기체의 엔트로피 변화량은 정적비열과 압력비의 로그 값, 그리고 정압비열과 비체적비의 로그 값의 합으로 표현됩니다.
    $$\Delta s = C_{v} \ln \frac{P_{2}}{P_{1}} + C_{p} \ln \frac{v_{2}}{v_{1}}$$
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6. 탱크 내에 900kPa의 공기 20kg이 충전되고 있다. 공기 1kg을 뺄 때 탱크 내 공기온도가 일정하다면 탱크 내 공기압력은?

  1. 655kPa
  2. 755kPa
  3. 855kPa
  4. 900kPa
(정답률: 77%)
  • 온도와 부피가 일정할 때, 기체의 압력은 질량에 비례한다는 이상기체 상태방정식의 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $P_1 M_1 = P_2 M_2$
    ② [숫자 대입] $900 \times 20 = P_2 \times (20 - 1)$
    ③ [최종 결과] $P_2 = 855$
    따라서 탱크 내 공기압력은 $855\text{kPa}$ 입니다.
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7. 기체 동력 사이클과 관계가 없는 것은?

  1. 증기원동소
  2. 가스터빈
  3. 디젤기관
  4. 불꽃점화 자동차기관
(정답률: 67%)
  • 기체 동력 사이클은 작동 유체가 기체 상태로 순환하는 사이클을 의미합니다. 가스터빈(브레이튼 사이클), 디젤기관(디젤 사이클), 불꽃점화 자동차기관(오토 사이클)이 이에 해당합니다.

    오답 노트

    증기원동소: 물과 수증기의 상변화를 이용하는 외연기관으로 기체 동력 사이클이 아닌 증기 동력 사이클에 해당합니다.
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8. 그림과 같은 관로에 펌프를 설치하여 계속 가동시키면 관로를 움직이는 유체의 온도는 어떻게 변하는가? (단, 관로에 외부로부터 열 출입은 없는 것으로 가정한다.)

  1. 온도가 일단 낮아진 후 원래의 온도로 된다.
  2. 상승한다.
  3. 하강한다.
  4. 변화가 없다.
(정답률: 87%)
  • 펌프가 유체에 지속적으로 기계적 에너지를 공급하면, 유체 내부의 마찰 저항으로 인해 에너지가 열에너지로 변환되어 온도가 상승하게 됩니다.
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9. 카르노 열기관의 효율(η)을 열역학적 온도(θ)로 표시한 것은? (단, θ1>θ2)

(정답률: 74%)
  • 카르노 열기관의 효율은 고온부 온도 $\theta_{1}$과 저온부 온도 $\theta_{2}$의 비율로 결정됩니다.
    $$\eta = 1 - \frac{\theta_{2}}{\theta_{1}}$$
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10. 표준대기압 상태에서 진공도 90%에 해당하는 압력은?

  1. 0.92988 ata
  2. 0.10332 ata
  3. 684 mmHg
  4. 1.013 bar
(정답률: 65%)
  • 진공도란 표준대기압($1\text{ ata}$) 대비 진공압의 비율을 의미하며, 실제 압력은 대기압에서 진공압을 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식] $\text{압력} = 1 \times (1 - \text{진공도})$
    ② [숫자 대입] $\text{압력} = 1 \times (1 - 0.9)$
    ③ [최종 결과] $\text{압력} = 0.10332\text{ ata}$
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11. 섭씨와 화씨의 온도 눈금이 같은 경우는 몇 도 인가?

  1. 20°C
  2. 0°C
  3. -20°C
  4. -40°C
(정답률: 75%)
  • 섭씨 온도($C$)와 화씨 온도($F$)의 관계식을 이용하여 두 온도가 같아지는 지점을 찾습니다.
    ① [기본 공식] $F = 1.8C + 32$
    ② [숫자 대입] $C = 1.8C + 32$
    ③ [최종 결과] $C = -40$
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12. 압력 400kPa, 체적 2m3인 공기가 가역 단열 팽창하여 100kPa로 되었다. 이 때 외부에 대한 절대 일(absolute work)은 얼마인가? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)

  1. 262kJ
  2. 600kJ
  3. 655kJ
  4. 832kJ
(정답률: 53%)
  • 가역 단열 과정에서 기체가 외부에 한 절대 일은 압력과 체적의 변화량으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{P_{1}V_{1} - P_{2}V_{2}}{k-1}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{(400 \times 2) - (100 \times 2 \times (400/100)^{1/1.4})}{1.4-1}$
    ③ [최종 결과] $W = 655$
    따라서 외부에 대한 절대 일은 $655\text{kJ}$ 입니다.
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13. 댐퍼에서 현상에 따른 분류가 아닌 것은?

  1. 터보형 댐퍼
  2. 버터플라이 댐퍼
  3. 시로코형 댐퍼
  4. 스폴리트 댐퍼
(정답률: 70%)
  • 댐퍼는 유체의 흐름을 조절하는 장치로, 작동 형태나 구조에 따라 버터플라이 댐퍼, 시로코형 댐퍼, 스폴리트 댐퍼 등으로 분류합니다. 터보형 댐퍼는 댐퍼의 현상적 분류에 해당하지 않습니다.
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14. 어떤 이상기체를 가역단열과정으로 압축하여 압력이 P1에서 P2로 변하였다. 압축 후의 온도를 구하는 식은? (단, 1은 초기상태, 2는 최종상태, k는 비율비를 나타낸다.)

(정답률: 71%)
  • 이상기체의 가역 단열 과정에서 온도와 압력의 관계식은 비열비 $k$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    $$T_{2} = T_{1} ( \frac{P_{2}}{P_{1}} )^{\frac{k-1}{k}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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15. 단열처리된 밀폐용기 내에 물이 0.09m3 채워져 있을 때 800°C의 철 3kg을 넣어 평형온도가 20°C 로 되었다면 이 때 물의 온도 상승은 약 얼마인가? (단, 철의 비열은 0.46kJ/kgㆍ°C 이며, 물의 비열은 4.2kJ/kgㆍ°C 이다.)

  1. 2.85℃
  2. 19.61℃
  3. 27.65℃
  4. 47.36℃
(정답률: 35%)
  • 단열 용기 내에서 철이 잃은 열량은 물이 얻은 열량과 같다는 열평형 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $m_{iron} \times c_{iron} \times (T_{hot} - T_{final}) = m_{water} \times c_{water} \times \Delta T$
    ② [숫자 대입] $3 \times 0.46 \times (800 - 20) = (0.09 \times 1000) \times 4.2 \times \Delta T$
    ③ [최종 결과] $\Delta T = 2.85$
    따라서 물의 온도 상승은 $2.85^{\circ}\text{C}$ 입니다.
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16. 어떠한 계의 초기상태를 i , 최종 상태를 f, 중간경로를 p라 할 때 이 계에 의해 행해진 일은?

  1. i와 f에만 관계가 있다.
  2. i와 p에만 관계가 있다.
  3. f와 p에만 관계가 있다.
  4. I와 f와 p 모두와 관계가 있다.
(정답률: 88%)
  • 일은 경로 함수(Path Function)이므로, 상태 변화의 시작점인 초기상태 $i$와 끝점인 최종 상태 $f$뿐만 아니라, 어떤 경로 $p$를 통해 변화했느냐에 따라 그 값이 달라집니다. 따라서 $i$와 $f$와 $p$ 모두와 관계가 있습니다.
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17. 중유 5kg을 완전 연소시켰을 때 총 저위발열량은? (단, 중유의 고위발열량은 41860kJ/kg이고, 중유 1kg 속에는 수소 0.2kg, 수분 0.1kg이 함유되어 있다.)

  1. 185.4 MJ
  2. 172.1 MJ
  3. 165.2 MJ
  4. 161.3 MJ
(정답률: 40%)
  • 고위발열량에서 수소 연소로 생성된 수증기의 응축잠열과 함유 수분의 증발잠열을 제외하여 저위발열량을 구한 뒤, 전체 질량을 곱합니다.
    ① [기본 공식] $Q = (Hh - 2.5 \times (9H + W)) \times m$
    ② [숫자 대입] $Q = (41.860 - 2.5 \times (9 \times 0.2 + 0.1)) \times 5$
    ③ [최종 결과] $Q = 185.4$
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18. 이상기체 0.5kg을 압력이 일정한 과정으로 50℃에서 150℃로 가열할 때 필요한 열량은? (단, 이 기체의 정적비열은 3kJ/kgㆍK, 정압비열은 5kJ/kgㆍ K 이다)

  1. 150kJ
  2. 250kJ
  3. 400kJ
  4. 550kJ
(정답률: 69%)
  • 압력이 일정한 정압 과정에서 가열에 필요한 열량은 정압비열을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = m \times Cp \times \Delta T$
    ② [숫자 대입] $Q = 0.5 \times 5 \times (150 - 50)$
    ③ [최종 결과] $Q = 250$
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19. 황의 연소 반응식이 S + O2 →SO2 일 때, 이론 공기량은?

  1. 1.88Nm3/kg
  2. 2.38Nm3/kg
  3. 2.88Nm3/kg
  4. 3.33Nm3/kg
(정답률: 60%)
  • 황의 연소 반응식을 바탕으로 필요한 산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 농도($21\%$)를 적용하여 이론 공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Ao = \frac{M \times 22.4}{Mw \times 0.21}$
    ② [숫자 대입] $Ao = \frac{1 \times 22.4}{32 \times 0.21}$
    ③ [최종 결과] $Ao = 3.33$
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20. 공기보다 비중이 커서 누설이 되면 낮은 곳에 고여 인화폭발의 원인이 되는 가스는?

  1. 수소
  2. 메탄
  3. 일산화탄소
  4. 프로판
(정답률: 87%)
  • 가스의 비중이 공기(1)보다 크면 누설 시 바닥으로 가라앉아 체류하게 되며, 이는 인화 및 폭발의 위험성을 높입니다. 프로판은 공기보다 무거운 가스이므로 낮은 곳에 고이는 특성이 있습니다.

    오답 노트

    수소, 메탄, 일산화탄소: 공기보다 가벼워 위로 확산됨
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 방사온도계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 방사율에 의한 보정량이 적다.
  2. 계기에 따라 거리계수가 정해지므로 측정거리에 제한이 있다.
  3. 측온체와의 사이에 있는 수중기, CO2등의 영향을 받는다.
  4. 물체표면에서 방출하는 방사열을 이용하여 온도를 측정한다.
(정답률: 66%)
  • 방사온도계는 물체 표면에서 방출되는 방사열을 측정하므로, 물체 고유의 방사율에 따라 측정값이 크게 달라지기 때문에 방사율에 의한 보정량이 큽니다.
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22. 열정산 시 연료의 입열량에 가장 큰 영향을 미치는 물질은?

  1. 물과 질소
  2. 탄소와 수소
  3. 수소와 산소
  4. 질소와 수소
(정답률: 72%)
  • 연료의 입열량은 연료를 구성하는 가연성 성분인 탄소와 수소의 함량 및 연소 반응에 의해 결정됩니다.
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23. 배기가스 분석방법 중 현저히 낮은 열전도율을 이용한 가스 분석계는?

  1. 미연가스계
  2. 적외선식 가스분석계
  3. 전기식 CO2
  4. 가스 크로마토그래피
(정답률: 59%)
  • 전기식 $\text{CO}_2$계는 $\text{CO}_2$가 일반 공기에 비해 열전도율이 현저히 낮다는 물리적 특성을 이용하여 가스 농도를 분석하는 장치입니다.
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24. 배관시공 시 적당한 온도계의 설치 높이는 약 몇 m 인가?

  1. 4.5
  2. 3.5
  3. 2.5
  4. 1.5
(정답률: 87%)
  • 배관에 설치하는 온도계는 관리자가 육안으로 쉽게 확인하고 손으로 조작할 수 있는 적절한 높이에 설치해야 하며, 일반적으로 약 $1.5\text{m}$ 높이가 적당합니다.
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25. 계측기의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 취급과 보수가 용이해야 한다.
  2. 견고하고 신뢰성이 높아야 한다.
  3. 설치되는 장소의 주위 조건에 대하여 내구성이 있어야 한다.
  4. 구조가 복잡하고, 전문가가 아니면 취급할 수 없어야 한다.
(정답률: 91%)
  • 계측기는 사용자가 효율적으로 관리하고 사용할 수 있어야 하므로, 구조가 단순하여 취급과 보수가 용이해야 합니다. 따라서 구조가 복잡하고 전문가만 취급할 수 있어야 한다는 설명은 계측기의 기본 구비조건에 어긋납니다.
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26. 보일러 수위 검출 및 조절을 위해 사용되는 장치 중 코프식이 적용되는 방식은?

  1. 전극식
  2. 차압식
  3. 열팽창식
  4. 부자(Float)식
(정답률: 50%)
  • 코프식(Kopp method)은 액체의 열팽창 원리를 이용하여 보일러의 수위를 검출하는 열팽창식 수위 검출 방식에 적용됩니다.
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27. 계측기의 특성이 시간적 변화가 작은 정도를 나타내는 것은?

  1. 안정성
  2. 신뢰도
  3. 내구성
  4. 내산성
(정답률: 72%)
  • 계측기가 시간이 경과함에 따라 출력값이 변하지 않고 일정하게 유지되는 정도, 즉 시간적 변화가 작은 특성을 안정성이라고 합니다.
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28. 자동제어장치에서 입력을 정현파상의 여러 가지 주파수로 진동시켜서 계나 요소의 특성을 알아내는 방법은?

  1. 주파수 응답
  2. 시정수(time constant)
  3. 비례동작
  4. 프로그램제어
(정답률: 87%)
  • 입력 신호를 다양한 주파수의 정현파로 변화시키며 시스템의 출력 반응을 분석하여 계의 특성을 파악하는 방법을 주파수 응답이라고 합니다.
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29. 비열 0.3kcal/m3 ℃인 배기가스의 유량 및 온도가 각각 2000 m3/h, 210℃이고 외기온도가 -10℃라고 할 때, 이와 같은 배기가스로 인한 손실열량은?

  1. 125000kcal/h
  2. 132000kcal/h
  3. 140000kcal/h
  4. 147000kcal/h
(정답률: 74%)
  • 배기가스의 유량, 비열, 그리고 배기가스와 외기의 온도 차이를 이용하여 손실열량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $q = Q \times c \times \Delta t$
    ② [숫자 대입] $q = 2000 \times 0.3 \times (210 - (-10))$
    ③ [최종 결과] $q = 132000$ kcal/h
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30. 차압식 유량계로 유량을 측정 시 차압이 2500mmH2O 일 때 유량이 300m3/h라면, 차압이 900mmH2O 일 때의 유량은?

  1. 108 m3/h
  2. 150m3/h
  3. 180m3/h
  4. 200m3/h
(정답률: 51%)
  • 차압식 유량계에서 유량 $Q$는 차압 $\Delta P$의 제곱근에 비례합니다. 따라서 기존 유량에 차압의 비율 제곱근을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_2 = Q_1 \times \sqrt{\frac{\Delta P_2}{\Delta P_1}}$
    ② [숫자 대입] $Q_2 = 300 \times \sqrt{\frac{900}{2500}}$
    ③ [최종 결과] $Q_2 = 180$
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31. 자동제어장치에서 조절계의 입력신호 전송방법에 따른 분류로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 공기식
  2. 유압식
  3. 전기식
  4. 수압식
(정답률: 69%)
  • 자동제어장치의 신호 전송 방식은 주로 공기식, 유압식, 전기식으로 분류하며, 수압식은 일반적인 조절계 입력신호 전송 방법으로 사용되지 않습니다.
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32. 보일러의 용량 표시방법과 관계가 없는 것은?

  1. 상당증발량
  2. 전열면적
  3. 보일러마력
  4. 연료소비량
(정답률: 61%)
  • 보일러의 용량은 증발 능력이나 전열 면적 등을 기준으로 표시합니다.

    오답 노트

    연료소비량: 용량 표시 방법이 아닌 보일러의 효율이나 운전 상태를 나타내는 지표입니다.
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33. 보일러 열정산 시 보일러 최종 출구에서 측정하는 값은?

  1. 급수온도
  2. 예열공기온도
  3. 과열증기온도
  4. 배기가스온도
(정답률: 89%)
  • 보일러 열정산은 공급된 열량과 유출된 열량을 비교하는 과정이며, 보일러의 최종 출구에서 손실 열량을 확인하기 위해 배기가스온도를 측정합니다.
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34. 열팽창계수가 서로 다른 박판을 사용하여 온도 변화에 따라 휘어지는 정도를 이용한 온도계는?

  1. 제겔콘 온도계
  2. 바이메탈 온도계
  3. 알코올 온도계
  4. 수은 온도계
(정답률: 84%)
  • 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 금속판을 접합하여, 온도 변화 시 팽창 정도의 차이로 인해 판이 휘어지는 원리를 이용한 것이 바이메탈 온도계입니다.
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35. 출력이 일정한 값에 도달한 이후의 제어계의 특성을 무엇이라고 하는가?

  1. 과도특성
  2. 스텝특성
  3. 정상특성
  4. 주파수응답
(정답률: 84%)
  • 제어계에서 입력 변화 후 출력이 일정한 값에 도달하여 안정된 상태에서 나타나는 특성을 정상특성이라고 합니다.

    오답 노트

    과도특성: 정상상태에 도달하기 전까지의 변화 과정
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36. 보일러의 능력에 대한 표기인 보일러 마력이란 어떤 값인가? (단, 실제증발량 및 상당증발량 단위는 kgf/h이다.)

  1. 실제증발량/15.65
  2. 상당증발량/15.65
  3. 실제증발량/539
  4. 상당증발량/539
(정답률: 70%)
  • 보일러 마력은 보일러의 능력을 나타내는 단위로, 실제 증발량이 아닌 상당증발량을 기준으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{보일러 마력} = \frac{\text{상당증발량}}{15.65}$
    ② [숫자 대입] $\text{보일러 마력} = \frac{\text{상당증발량}}{15.65}$
    ③ [최종 결과] $\text{상당증발량}/15.65$
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37. 모세관의 상부에 보조 구부를 설치하고 사용온도에 따라 수은의 양을 조절하여 미세한 온도차를 측정할 수 있는 온도계는?

  1. 액체팽창식 온도계
  2. 열전대 온도계
  3. 가스압력 온도계
  4. 배크만 온도계
(정답률: 77%)
  • 배크만 온도계는 모세관 상부에 보조 구부를 설치하여 수은의 양을 조절함으로써, 매우 미세한 범위의 온도 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 온도계입니다.
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38. 안지름 10cm인 관에 물이 흐를 때 피토관으로 측정한 유속이 3m/s 이면 유량은?

  1. 13.5kg/s
  2. 23.5kg/s
  3. 33.5kg/s
  4. 53.5kg/s
(정답률: 64%)
  • 유량은 단면적과 유속, 그리고 유체의 밀도를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \rho \times A \times v$
    ② [숫자 대입] $Q = 1000 \times \frac{\pi \times 0.1^2}{4} \times 3$
    ③ [최종 결과] $Q = 23.56$
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39. 헴펠 분석법에서 가스가 흡수되는 순서로 옳은 것은?

  1. CO2 → O2 → CO → CmHn → H2 → CH4
  2. CO2 → CmHn → O2 → CO → H2 → CH4
  3. CO2 → CO → O2 → H2 → CmHn → CH4
  4. CO2 → O2 → CO → H2 → CH4 → CmHn
(정답률: 71%)
  • 헴펠 분석법에서 가스가 흡수되는 순서는 $\text{CO}_2 \rightarrow \text{C}_m\text{H}_n \rightarrow \text{O}_2 \rightarrow \text{CO} \rightarrow \text{H}_2 \rightarrow \text{CH}_4$ 순입니다.
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40. 다음 중 탄성식 압력계로써 가장 높은 압력 측정에 사용되는 것은?

  1. 다이어프램식
  2. 벨로스식
  3. 부르동관식
  4. 링밸런스식
(정답률: 78%)
  • 부르동관식 압력계는 C자형 또는 나선형 관의 탄성을 이용하는 장치로, 구조적으로 견고하여 탄성식 압력계 중 가장 높은 압력을 측정하는 데 적합합니다.
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 액체연료 연소장치 중 고압기류식 버너의 선단부에 혼합실을 설치하고 공기, 기름 등을 혼합시킨 후 노즐에서 분사하여 무화하는 방식은?

  1. 내부 혼합식
  2. 외부 혼합식
  3. 무화 혼합식
  4. 내, 외부 혼합식
(정답률: 79%)
  • 고압기류식 버너에서 공기와 연료를 노즐 전단의 혼합실에서 미리 섞은 후 분사하여 무화시키는 방식은 내부 혼합식입니다.
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42. 두께 50mm인 보온재로 시공한 기기의 방열량이 160kcal/h 일때, 보온재의 열전도율은? (단, 보온판의 내ㆍ외부 온도는 각각 300℃, 100℃이고, 단면적은 1m2 이다.)

  1. 0.02kcal/mㆍhㆍ℃
  2. 0.04kcal/mㆍhㆍ℃
  3. 0.05kcal/mㆍhㆍ℃
  4. 0.08kcal/mㆍhㆍ℃
(정답률: 68%)
  • 열전도 법칙(푸리에 법칙)을 이용하여 보온재의 열전도율을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{Q \times d}{A \times \Delta T}$
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{160 \times 0.05}{1 \times (300 - 100)}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 0.04$
    따라서 열전도율은 $0.04\text{kcal/m\cdot h\cdot ℃}$ 입니다.
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43. 청동 또는 스테인리스강을 파형으로 주름을 잡아서 아코디언과 같이 만들고, 이 주름의 신축으로 온도 변화에 따른 배관의 길이 방향 신축을 흡수하는 이음은?

  1. 루프형
  2. 스위블형
  3. 슬리브형
  4. 벨로우즈형
(정답률: 72%)
  • 벨로우즈형 이음은 청동이나 스테인리스강을 아코디언 모양의 파형 주름통으로 제작하여, 온도 변화에 따른 배관의 축 방향 신축을 흡수하는 팩리스(Packless) 방식의 이음입니다.
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44. 열교환기의 열전달 성능을 직접적으로 향상시키는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 유체의 유속을 빠르게 한다.
  2. 유체의 흐르는 방향을 향류로 한다.
  3. 열교환기의 입출구 높이 차를 크게 한다.
  4. 열전도율이 높은 재료를 사용한다.
(정답률: 66%)
  • 열교환기의 열전달 성능을 높이려면 유속을 빠르게 하여 대류 열전달 계수를 높이거나, 향류 방식으로 온도차를 유지하고, 열전도율이 높은 재료를 사용하여 열저항을 줄여야 합니다. 열교환기의 입출구 높이 차는 열전달 성능과 직접적인 상관관계가 없습니다.
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45. 크롬이나 크롬-마그네시아 벽돌이 고온에서 산화철을 흡수하여 표면이 부풀어 오르거나 떨어져 나가는 현상을 의미하는 것은?

  1. 열화
  2. 스폴링(spalling)
  3. 슬래킹(slaking)
  4. 버스팅(bursting)
(정답률: 65%)
  • 버스팅(bursting)은 크롬질 내화물이 $1600^{\circ}C$이상의 고온에서 산화철을 흡수하여 표면이 부풀어 오르거나 떨어져 나가는 현상을 말합니다.
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46. 수관식 보일러의 특징이 아닌 것은?

  1. 부하변동에 따른 압력변화가 적다.
  2. 전열면적이 크나 보유수량이 적어서 증기발생시간이 단축된다.
  3. 증발량이 많아서 수위변동이 심하므로 급수조절에 유의해야 한다.
  4. 고압, 대용량에 적합하다.
(정답률: 62%)
  • 수관식 보일러는 보유수량이 적어 응답 속도가 빠르기 때문에 부하변동에 따른 압력변화가 심한 것이 특징입니다.
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47. 증기보일러의 부속장치에 해당되지 않는 것은?

  1. 급수장치
  2. 송기장치
  3. 통풍장치
  4. 팽창장치
(정답률: 76%)
  • 증기보일러의 부속장치로는 급수장치, 송기장치, 통풍장치 등이 있으며, 팽창장치는 보일러의 기본 부속장치 구성에 해당하지 않습니다.
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48. 관류 보일러 설계에서 순환비란?

  1. 순환수량과 포화수량의 비
  2. 포화수량과 발생증기량의 비
  3. 순환수량과 발생증기량의 비
  4. 순환수량과 포화증기량의 비
(정답률: 70%)
  • 관류 보일러의 순환비는 순환수량과 발생증기량의 비를 의미합니다.
    암기 팁: '순발력'으로 외우세요. (순환수량 / 발생증기량의 비)
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49. 검사를 받아야 하는 검사대상기기의 종류에 포함되지 않는 것은?

  1. 강철제 보일러
  2. 태양열 집열기
  3. 주철제 보일러
  4. 2종 압력용기
(정답률: 78%)
  • 태양열 집열기는 검사대상기기가 아니라 열사용기자재에 해당하므로 검사대상기기의 종류에 포함되지 않습니다.
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50. 유리섬유(glass wool)보온재의 최고 안전사용 온도는?

  1. 200℃
  2. 300℃
  3. 400℃
  4. 500℃
(정답률: 78%)
  • 유리섬유(glass wool) 보온재의 최고 안전사용 온도는 일반적으로 $300^{\circ}C$이하입니다. (단, 방수 처리 시에는 $600^{\circ}C$까지 가능합니다.)
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51. 보일러 수에 포함된 성분 중 포밍(foaming)발생 원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 나트륨(Na)
  2. 칼륨(K)
  3. 칼슘(Ca)
  4. 산소(O2)
(정답률: 77%)
  • 포밍(foaming)은 보일러 수 중의 나트륨(Na), 칼륨(K), 칼슘(Ca) 등 알칼리 성분이나 유기물에 의해 발생하며, 산소($O_{2}$)는 포밍의 직접적인 원인과 거리가 멉니다.
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52. 검사대상기기의 설치자가 그 검사대상기기의 사용을 중지한 경우에는 중지한 날부터 며칠 이내에 사용중지 신고서를 에너지관리공단 이사장에게 제출하여야 하는가?

  1. 15일
  2. 20일
  3. 25일
  4. 30일
(정답률: 79%)
  • 검사대상기기의 사용을 중지한 경우, 중지한 날부터 15일 이내에 사용중지 신고서를 에너지관리공단 이사장에게 제출해야 합니다.
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53. 특수보일러에 해당하지 않는 것은?

  1. 벤슨 보일러
  2. 다우섬 보일러
  3. 레플러 보일러
  4. 슈미트-하트만 보일러
(정답률: 75%)
  • 벤슨 보일러는 특수보일러가 아니라 관류 보일러의 일종입니다.
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54. 주철관의 소켓 접합 시 얀(yarn)을 삽입하는 주된 이유는?

  1. 누수 방지
  2. 외압의 완화
  3. 납의 이탈 방지
  4. 납의 강도 증가
(정답률: 81%)
  • 주철관 소켓 접합 시 얀(yarn)을 삽입하는 이유는 코킹 재료인 납이 직접적으로 영향을 받는 것을 막고, 틈새를 메워 누수를 방지하기 위함입니다.
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55. 대표적인 연속식 가마로 조업이 쉽고 인건비, 유지비가 적게 들며, 열효율이 좋고 열 손실이 적은 가마는?

  1. 등요(Up hill kiln)
  2. 셔틀요(Shuttle kiln)
  3. 터널요(Tunnel kiln)
  4. 승영식요(Up draft kiln)
(정답률: 80%)
  • 터널요(Tunnel kiln)는 대표적인 연속식 가마로, 조업이 용이하고 인건비와 유지비가 적게 들며 열효율이 높고 열 손실이 적은 것이 특징입니다.
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56. 에너지이용 합리화법 시행규칙에서 검사의 종류 중 개조검사 대상이 아닌 것은?

  1. 보일러의 설치장소를 변경하는 경우
  2. 연료 또는 연소방법을 변경하는 경우
  3. 증기보일러를 온수보일러로 개조 하는 경우
  4. 보일러섹션의 증감에 의하여 용량을 변경하는 경우
(정답률: 76%)
  • 에너지이용 합리화법상 개조검사는 연료나 연소방법의 변경, 보일러 섹션의 증감에 의한 용량 변경, 증기보일러를 온수보일러로 개조하는 경우 등에 실시합니다.

    오답 노트

    보일러의 설치장소를 변경하는 경우: 이는 개조검사가 아닌 '설치장소 변경검사' 대상입니다.
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57. 규석질 벽돌의 특징에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. 내화도가 높으며 내마모성이 좋다.
  2. 열전도율이 샤모트질 벽돌보다 작다.
  3. 저온에서 스폴링이 발생되기 쉽다.
  4. 용융점 부근까지 하중에 견딘다.
(정답률: 66%)
  • 규석질 벽돌은 내화도가 높고 용융점 부근까지 하중에 견디며 내마모성이 좋으나, 저온에서 스폴링(spalling)이 발생하기 쉬운 특성이 있습니다. 또한, 열전도율은 샤모트질 벽돌보다 큽니다.
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58. 배관지지 장치 중 열팽창에 의한 이동을 구속하기 위한 레스트레인트(restraint)에 해당되지 않는 것은?

  1. 앵커(anchor)
  2. 스토퍼(stopper)
  3. 가이드(guide)
  4. 브레이스(brace)
(정답률: 74%)
  • 레스트레인트(restraint)는 열팽창에 의한 배관의 이동을 제한하는 장치로, 강한 지지력을 가진 앵커, 특정 방향의 이동만 제한하는 스토퍼, 배관의 회전 등을 제한하는 가이드가 이에 해당합니다.

    오답 노트

    브레이스: 배관의 진동이나 횡방향 하중을 지지하는 장치로 레스트레인트와는 구분됩니다.
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59. 에너지 이용 합리화법 시행규칙에서 검사의 종류 중 계속사용검사에 포함되는 것은?

  1. 설치검사
  2. 개조검사
  3. 안전검사
  4. 재사용검사
(정답률: 78%)
  • 에너지이용 합리화법상 계속사용검사에는 안전검사와 운전성능검사가 포함됩니다.
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60. 보일러 절탄기(economizer)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 보일러의 연소량을 일정하게 하고 과잉열량을 물에 저장하여 과부하시 증기 방출하여 증기 부족을 보충시키는 장치이다.
  2. 연소가스의 여열을 이용하여 보일러 급수를 예열하는 장치이다.
  3. 연도로 흐르는 연소가스의 여열을 이용하여 연소실에 공급되는 연소공기를 예열시키는 장치이다.
  4. 보일러에서 발생한 습포화 증기를 압력은 일정하게 유지하면서 온도만 높여 과열증기로 바꾸어 주는 정치이다.
(정답률: 79%)
  • 절탄기는 배기가스의 폐열을 회수하여 보일러로 들어가는 급수를 예열함으로써 열효율을 높이는 장치입니다.

    오답 노트

    증기축열기: 과잉열량을 저장하여 증기 부족 보충
    공기예열기: 연소공기를 예열
    과열기: 포화증기를 과열증기로 변환
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 보일러 내면의 상당히 넓은 범위에 걸쳐 거의 똑같이 생기는 상태의 부식으로 가장 적합한 것은?

  1. 국부부식
  2. 응력부식
  3. 틈부식
  4. 전면부식
(정답률: 82%)
  • 금속 표면의 넓은 범위에 걸쳐 균일하게 발생하는 부식 현상을 전면부식이라고 합니다.
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62. 보일러수의 이상증발 예방대책이 아닌 것은?

  1. 송기에 있어서 증기밸브를 빠르게 연다.
  2. 보일러수의 블로우 다운을 적절히 하여 보일러수의 농축을 막는다.
  3. 보일러의 수위를 너무 높이지 않고 표준수위를 유지하도록 제어한다.
  4. 보일러수의 유지분이나 불순물을 제거하고 청관제를 넣어 보일러수 처리를 한다.
(정답률: 86%)
  • 이상증발은 보일러수 내의 불순물 농축이나 급격한 압력 변화로 인해 발생합니다. 송기 시 증기밸브를 빠르게 열면 압력이 급격히 낮아져 이상증발을 유발하므로, 밸브는 천천히 열어야 합니다.
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63. 보일러 사고에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 압궤는 고온의 화염을 받는 전열면이 과열이 지나쳐서 견디지 못하고 안쪽으로 눌리어 오목하게 들어간 현상이다.
  2. 팽출은 전열면의 과열이 지나쳐 내압력 작용에 견디지 못하고 밖으로 부풀어 나오는 현상이다.
  3. 라미네이션은 기포 및 가스구멍이 혼재된 강괴를 압연할 경우 강판 및 강관이 기포에 의해 내부에서 두장으로 분리되는 현상이다.
  4. 블리스터는 라미네이션 상태에서 가열이 지나쳐 내부로 오목하게 들어간 현상이다.
(정답률: 76%)
  • 블리스터는 라미네이션 상태의 재료가 가열되어 내부 가스가 팽창함으로써 외측으로 부풀어 오르는 현상을 말합니다.

    오답 노트

    압궤: 과열로 인해 전열면이 안쪽으로 눌림
    팽출: 과열로 인해 전열면이 밖으로 부풀어 오름
    라미네이션: 강괴 압연 시 내부에서 두 장으로 분리됨
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64. 보일러 시공 작업장의 환경 조건에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 작업장의 조명은 작업면과 바닥 등에 너무 짙은 그림자가 생기지 않아야 한다.
  2. 보일러실은 통풍이 양호하고 배수가 잘 되어야 한다.
  3. 소음이 심한 작업을 할 경우에는 귀마개 등의 보호구를 착용한다.
  4. 작업장에서 발생하는 분진의 허용기준은 탄산칼슘(CaCO3)의 함량에 따라 좌우한다.
(정답률: 87%)
  • 작업장에서 발생하는 분진의 허용기준은 탄산칼슘($\text{CaCO}_3$)의 함량이 아니라, 분진의 성분과 유해성 정도에 따라 결정됩니다.

    오답 노트

    작업장의 조명, 보일러실의 통풍 및 배수, 소음 작업 시 보호구 착용은 모두 적절한 환경 조건입니다.
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65. 보일러나 배관 내에서 온수의 온도 상승으로 인한 물의 팽창에 따른 위험을 방지하기 위해 설치하는 탱크는?

  1. 순환탱크
  2. 팽창탱크
  3. 압력탱크
  4. 서자탱크
(정답률: 87%)
  • 온수의 온도 상승으로 인해 물이 팽창할 때, 그 부피 변화를 흡수하여 배관 및 보일러의 파손 위험을 방지하는 장치는 팽창탱크입니다.
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66. 방열기의 방열향이 700kcal/m2ㆍh 이고, 난방부하가 5000kcal/h일 때 5-650주철방열기(방열면적 a = 0.26m2/쪽)를 설치하고자 한다. 소요되는 쪽수는?

  1. 24쪽
  2. 28쪽
  3. 32쪽
  4. 36쪽
(정답률: 77%)
  • 난방부하를 방열량과 방열기 1쪽당 면적으로 나누어 필요한 방열기 쪽수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{Q}{q \times a}$ (쪽수 = 난방부하 / (방열량 × 1쪽당 면적))
    ② [숫자 대입] $N = \frac{5000}{700 \times 0.26}$
    ③ [최종 결과] $N = 27.47$
    계산 결과 27.47쪽이 나오므로, 소수점 올림 하여 28쪽을 설치해야 합니다.
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67. 에너지기본계획의 효율적인 달성과 지역경제의 발전을 위한 지역에너지계획기간은?

  1. 1년 이상
  2. 3년 이상
  3. 5년 이상
  4. 10년 이상
(정답률: 81%)
  • 에너지기본계획의 효율적인 달성과 지역경제 발전을 위해 수립하는 지역에너지계획의 기간은 5년 이상으로 설정해야 합니다.
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68. 산업통상자원부장관이 냉ㆍ난방온도를 제한온도에 적합하게 유지관리하지 않은 기관에 시정조치를 명할 때 포함되지 않는 사항은?

  1. 시정조치 명령의 대상 건물 및 대상자
  2. 시정결과 조치 내용 통지 사항
  3. 시정조치 명령의 사유 및 내용
  4. 시정기한
(정답률: 79%)
  • 냉·난방온도 유지관리 위반에 따른 시정조치 명령 시에는 시정조치 명령의 사유 및 내용, 대상 건물 및 대상자, 시정기한을 명시해야 합니다. 시정결과 조치 내용 통지 사항은 명령 단계가 아닌 결과 보고 단계에 해당하므로 명령 포함 사항이 아닙니다.
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69. 산업통상자원부장관은 에너지의 이용효율을 높이기 위하여 에너지를 사용하여 만드는 제품 또는 건축물의 무엇을 정하여 고시하여야 하는가?

  1. 제품의 단위당 에너지 생산 목표량
  2. 제품의 단위당 에너지 절감 목표량
  3. 건축물의 단위면적당 에너지 사용목표량
  4. 건축물의 단위면적당 에너지 저장목표량
(정답률: 76%)
  • 산업통상자원부장관은 에너지 이용효율을 높이기 위해 제품의 에너지 소비효율 기준이나 건축물의 단위면적당 에너지 사용목표량을 정하여 고시해야 합니다.
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70. 보일러 수면계 유리관의 파손 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 프라이밍 또는 포밍 현상이 발생한 때
  2. 수면계의 너트를 너무 무리하게 조인 경우
  3. 유리관의 재질이 불량한 경우
  4. 외부에서 충격을 받았을 때
(정답률: 84%)
  • 수면계 유리관의 파손은 주로 물리적인 충격, 재질 불량, 또는 너트를 과하게 조였을 때 발생하는 기계적 응력에 의해 일어납니다. 프라이밍 또는 포밍 현상은 보일러 수 내의 기포 발생으로 인해 물방울이 비산하는 현상이며, 유리관 자체를 파손시키는 직접적인 원인과는 거리가 멉니다.
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71. 에너지이용합리화법 시행규칙에서 정한 효율관리기자재가 아닌 것은?

  1. 보일러
  2. 자동차
  3. 조명기기
  4. 전기냉장고
(정답률: 67%)
  • 에너지이용합리화법 시행규칙에 따른 효율관리기자재에는 전기냉장고, 조명기기, 자동차, 삼상유도전동기 등이 포함됩니다. 보일러는 해당 효율관리기자재 범위에 포함되지 않습니다.
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72. 효율관리기자재의 제조업자가 광고매체를 이용하여 효율관리기자재의 광고를 하는 경우 광고내용에 포함되어야 할 사항은?

  1. 에너지의 절감량
  2. 에너지의 효율등급기준
  3. 에너지의 사용량
  4. 에너지의 소비효율
(정답률: 68%)
  • 효율관리기자재 제조업자가 광고를 할 때는 소비자가 제품의 에너지 효율을 쉽게 식별하고 비교할 수 있도록 에너지의 소비효율을 반드시 광고 내용에 포함해야 합니다.
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73. 산업통상자원부장관이 에너지다소비사업자에게 개선 명령을 할 수 있는 경우는 에너지관리지도 결과 몇 퍼센트 이상의 에너지효율개선이 기대되는 경우인가?

  1. 5%
  2. 10%
  3. 15%
  4. 20%
(정답률: 80%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따라 산업통상자원부장관은 에너지다소비사업자에 대한 에너지관리지도 결과, $10\%$이상의 에너지효율개선이 기대되는 경우에 개선 명령을 내릴 수 있습니다.
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74. 가스폭발의 방지대책으로 틀린 것은?

  1. 버너까지의 전 연로배관 속의 공기는 완전히 빼 둘 것
  2. 연료속의 수분이나 슬러지 등을 충분히 배출할 것
  3. 점화시의 분무량은 당해 버너의 고연소율 상태의 양으로 할 것
  4. 연소량을 증가시킬 경우에는 먼저 공기 공급량을 증가시킨 후에 연료량을 증가시킬 것
(정답률: 66%)
  • 가스폭발을 방지하기 위해 점화 시에는 연료가 과다하게 공급되어 체류하는 것을 막아야 하므로, 고연소율 상태가 아닌 저연소율 상태의 양으로 분무하여 안전하게 점화해야 합니다.
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75. 보일러 사고 중 취급상의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 압력초과
  2. 재료불량
  3. 수위감소
  4. 과열
(정답률: 85%)
  • 보일러 사고 원인은 크게 취급상 원인과 기계적 원인으로 나뉩니다. 압력초과, 수위감소, 과열은 운전자의 조작 미숙이나 관리 소홀로 발생하는 취급상 원인이지만, 재료불량은 설계나 제작 단계의 결함인 기계적 원인에 해당합니다.
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76. 권한의 위임 또는 업무의 위탁사항으로 에너지관리공단이 행하지 않는 것은?

  1. 에너지절약전문기업의 등록
  2. 진단기관의 관리ㆍ감독
  3. 과태료의 부과 및 징수
  4. 검사대상기기의 검사
(정답률: 76%)
  • 에너지관리공단은 에너지절약전문기업 등록, 진단기관 관리·감독, 검사대상기기 검사 등의 업무를 위탁받아 수행하지만, 과태료의 부과 및 징수와 같은 행정 처분 권한은 공단이 아닌 정부(산업통상자원부 등)의 고유 권한입니다.
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77. 보일러수를 분출하는 목적으로 틀린 것은?

  1. 저수위 운전 방지
  2. 관수의 농축 방지
  3. 관수의 pH 조절
  4. 전열면에 스케일 생성 방지
(정답률: 78%)
  • 보일러수 분출(Blow-down)은 관수 내의 불순물 농도를 낮추어 스케일 생성을 방지하고 pH를 조절하기 위해 수행하며, 이는 고수위 방지를 목적으로 합니다.

    오답 노트

    저수위 운전 방지: 분출이 아닌 급수 조절을 통해 관리함
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78. 에너지이용합리화법에서 티오이(T.O.E)란?

  1. 에너지 탄성치
  2. 전력경제성
  3. 에너지소비효율
  4. 석유환산톤
(정답률: 83%)
  • T.O.E(Tonne Oil Equivalent)는 서로 다른 에너지원(석탄, 가스, 전기 등)의 발열량을 석유의 발열량을 기준으로 통일하여 나타낸 석유환산톤을 의미합니다.
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79. 바나듐어택 이란 바나듐 산화물에 의한 어떤 부식을 말하는가?

  1. 산화부식
  2. 저온부식
  3. 고온부식
  4. 알칼리부식
(정답률: 80%)
  • 바나듐어택은 연료 중의 바나듐 성분이 연소 후 산화물로 변하여 고온 상태에서 금속 표면을 부식시키는 고온부식의 일종입니다.

    오답 노트

    저온부식: 황 성분에 의해 발생
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80. 다음 중 보일러 내부를 청소할 때 사용하는 물질로 가장 적절한 것은?

  1. 염화나트륨
  2. 질소
  3. 수산화나트륨
  4. 유황
(정답률: 73%)
  • 보일러 내부의 스케일이나 유기물을 제거하기 위해 강알칼리성 물질인 수산화나트륨을 사용하여 세정 작업을 수행합니다.
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