에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2015-09-19)

에너지관리산업기사 2015-09-19 필기 기출문제 해설

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에너지관리산업기사
(2015-09-19 기출문제)

목록

1과목: 열역학 및 연소관리

1. 열은 일로 일은 열로 전환시킬 수 있다는 것은 열역학 제 몇 법칙에 해당되는가?

  1. 0법칙
  2. 1법칙
  3. 2법칙
  4. 3법칙
(정답률: 85%)
  • 에너지 보존 법칙인 열역학 제1법칙은 열과 일이 서로 전환될 수 있으며, 에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 형태만 바뀐다는 원리입니다.
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2. 지름 3m인 완전한 구(sphere)형의 풍선 안에 6kg의 기체가 있다. 기체의 비체적(m3/kg)은?

  1. π/4
  2. π/2
  3. 3π/4
  4. π
(정답률: 78%)
  • 비체적은 단위 질량당 부피를 의미하며, 구의 부피 공식을 이용하여 전체 부피를 구한 뒤 질량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{V}{m} = \frac{\frac{4}{3}\pi r^{3}}{m}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{\frac{4}{3}\pi (1.5)^{3}}{6}$
    ③ [최종 결과] $v = \frac{3\pi}{4}$
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3. 그림은 증기원동소의 재열사이클을 T-S선도 상에 표시한 것이다. 재열과정에 해당하는 것은?

  1. 3 → 4
  2. 5 → 6
  3. 2 → 3
  4. 7 → 1
(정답률: 85%)
  • 재열사이클에서 재열과정이란 고압 터빈에서 팽창된 증기를 다시 가열기로 보내 온도를 높이는 과정을 말합니다.
    제시된 T-S 선도에서 $5 \rightarrow 6$ 구간이 바로 온도가 상승하는 재열과정에 해당합니다.
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4. 물 120 kg을 20℃에서 80℃까지 가열하는데 필요한 열량은? (단, 물의 비열은 4.2kJ/kg℃ 이다.)

  1. 252 kJ
  2. 3600 kJ
  3. 7200 kJ
  4. 30240 kJ
(정답률: 68%)
  • 물질의 온도를 높이는 데 필요한 열량은 질량, 비열, 온도 변화량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = m \times c \times \Delta T$
    ② [숫자 대입] $Q = 120 \times 4.2 \times (80 - 20)$
    ③ [최종 결과] $Q = 30240$
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5. 급수의 비탄산염 경도가 크고 보일러 내처리를 행하지 않거나 행하여도 pH조정제의 투입이 불충분하여 보일러수의 pH가 상승되지 않는 경우에 주로 생성되는 스케일의 종류는?

  1. 황산칼슘
  2. 규산칼슘
  3. 탄산칼슘
  4. 염화칼슘
(정답률: 67%)
  • 비탄산염 경도가 높고 pH 조정제 투입이 불충분하여 pH가 상승되지 않으면, 고온에서 석출되는 황산칼슘이 생성되어 증발관에 매우 악질적인 스케일을 형성합니다.
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6. 보일러 연소실 내 미연가스의 폭발을 대비하여 설치하는 안전장치는?

  1. 방폭문
  2. 안전밸브
  3. 가용전
  4. 화염검출기
(정답률: 86%)
  • 방폭문은 연소실 내에 미연소 가스가 체류하다가 갑작스럽게 폭발했을 때, 그 압력을 외부로 방출시켜 보일러 본체의 파손을 막는 안전장치입니다.
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7. 탄소(C) 20kg을 완전히 연소시키는 데 요구되는 이론공기량은 약 몇 Nm3인가?

  1. 178
  2. 155
  3. 47
  4. 37
(정답률: 57%)
  • 탄소의 완전 연소 반응식을 이용하여 필요한 산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 농도($21\%$)를 적용하여 이론공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Ao = \frac{22.4 \times W}{0.21 \times M}$
    ② [숫자 대입] $Ao = \frac{22.4 \times 20}{0.21 \times 12}$
    ③ [최종 결과] $Ao = 177.78$
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8. 음속에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 분자량이 클수록 음속은 증가한다.
  2. 기체상수가 클수록 음속은 증가한다.
  3. 압력이 높을수록 음속은 감소한다.
  4. 온도가 낮을수록 음속은 증가한다.
(정답률: 74%)
  • 음속은 기체의 성질에 따라 결정되며, 기체상수가 클수록 음속이 증가하는 특성을 가집니다.
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9. 습증기 영역에 대한 표현 중 옳은 것은? (단, x는 건도이다.)

  1. x = 0
  2. 0＜ x ＜ 1
  3. x = 1
  4. x ＞ 1
(정답률: 85%)
  • 건도 $x$는 증기의 건조 상태를 나타내는 지표로, 포화수와 건포화증기 사이의 상태인 습증기 영역에서는 $0 < x < 1$의 값을 가집니다.

    오답 노트
    $x = 0$: 포화수 상태
    $x = 1$: 건포화증기 또는 과열증기 상태
    $x > 1$: 정의되지 않는 범위
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10. 계 내에 이상기체(기체상수 : 0.35kJ/kgㆍK, 정압비열 : 0.75kJ/kgㆍK)가 초기상태 75kPa, 50℃인 조건에서 5kg이 들어 있다. 이 기체를 일정 압력 하에서 부피가 2배가 될 때까지 팽창시킨 다음, 일정 부피에서 압력이 2배가 될 때까지 가열하였다면 전 과정에서 이 기체에 전달된 전열량은?

  1. 565kJ
  2. 1210kJ
  3. 1290kJ
  4. 2503kJ
(정답률: 48%)
  • 전체 전열량은 정압 팽창 과정의 열량과 정적 가열 과정의 열량의 합으로 구합니다.
    먼저 정압 과정에서 온도는 $T_1 = 323\text{K}$에서 $T_2 = 323 \times 2 = 646\text{K}$가 되고, 정적 과정에서 온도는 $T_3 = 646 \times 2 = 1292\text{K}$가 됩니다.
    ① $Q = m C_p (T_2 - T_1) + m C_v (T_3 - T_2)$
    ② $Q = 5 \times 0.75 \times (646 - 323) + 5 \times 0.4 \times (1292 - 646)$
    ③ $Q = 2503$
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11. 기체연료와 그 제조방법에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 액화천연가스 : 석유정제과정에서 생성되는 프로판ㆍ부탄을 주체로 하는 가스를 압축 액화한다.
  2. 액화석유가스 : 석유의 경질유분을 ICI식, CRG식, 사이클링식 등의 개질장치로 분해한다.
  3. 나프타분해가스 : 알라스카 중동 등지에서 생산되는 가스를 그대로 액화시킨다.
  4. 대체천연가스 : 납사 등을 특수조건하에서 분해하여 천연가스와 동등한 특성을 가진 가스로 제조한다.
(정답률: 75%)
  • 대체천연가스는 나프타 등을 특수 조건에서 분해하여 천연가스와 유사한 성분으로 제조한 가스를 말합니다.

    오답 노트
    액화천연가스: 천연가스를 냉각 액화한 것입니다.
    액화석유가스: 프로판, 부탄 등을 주성분으로 합니다.
    나프타분해가스: 나프타를 열분해하여 얻습니다.
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12. 기체연료 연소장치인 가스버너의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연소 성능이 좋고 고부하 연소가 가능하다.
  2. 연소조절이 용이하며 속도가 빠르다.
  3. 연소의 조절범위가 좁고 보수가 어렵다.
  4. 매연이 적어 공해 대책에 유리하다.
(정답률: 87%)
  • 가스버너는 연소 조절이 매우 용이하고 범위가 넓으며, 구조가 단순하여 보수가 쉽다는 특징을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    연소의 조절범위가 좁고 보수가 어렵다: 조절 범위가 넓고 보수가 쉽습니다.
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13. 25℃, 1기압에서 10L의 산소를 100L까지 등은 팽창시킬 경우, 단위 질량당 엔트로피 변화는? (단, 기체상수 R = 0.26 kJ/kg ㆍK 이다.)

  1. 0.2kJ/kg ㆍK
  2. 0.6kJ/kg ㆍK
  3. 23.4kJ/kg ㆍK
  4. 90.8kJ/kg ㆍK
(정답률: 51%)
  • 등온 과정에서 단위 질량당 엔트로피 변화량은 기체상수와 부피비의 자연로그 값의 곱으로 계산합니다.
    ① $\Delta s = R \ln \frac{V_2}{V_1}$
    ② $\Delta s = 0.26 \ln \frac{100}{10}$
    ③ $\Delta s = 0.6$
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14. 배기가스의 회전운동으로 원심력에 의하여 매진(煤塵)을 분리하는 장치는?

  1. 전기집진장치
  2. 사이클론집진장치
  3. 세정집진장치
  4. 여과집진장치
(정답률: 89%)
  • 사이클론집진장치는 원통형 통 내부에 가스를 회전시켜 발생하는 원심력을 이용하여 입경이 큰 매진(먼지)을 벽면으로 밀어내어 분리하는 장치입니다.
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15. 석탄의 공업분석 시 필수적으로 측정하는 항이 아닌 것은?

  1. 수분
  2. 황분
  3. 휘발분
  4. 회분
(정답률: 64%)
  • 석탄의 공업분석(Proximate Analysis)은 수분, 휘발분, 회분, 고정탄소의 네 가지 항목을 측정하여 석탄의 성질을 파악하는 분석법입니다.

    오답 노트
    황분: 황분 분석은 공업분석이 아닌 원소분석(Ultimate Analysis) 항목에 해당합니다.
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16. 기체연료를 1m3씩 완전연소시켰을 때 연소가스가 가장 많이 발생하는 것은?

  1. 일산화탄소
  2. 프로판
  3. 수소
  4. 부탄
(정답률: 61%)
  • 각 연료의 완전연소 반응식에서 생성되는 생성물의 총 몰수를 비교하면 연소가스 발생량을 알 수 있습니다.
    $$\text{CO} + \frac{1}{2}\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 \text{ (1몰)}$$
    $$\text{C}_3\text{H}_8 + 5\text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} \text{ (7몰)}$$
    $$\text{H}_2 + \frac{1}{2}\text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O} \text{ (1몰)}$$
    $$\text{C}_4\text{H}_{10} + 6.5\text{O}_2 \rightarrow 4\text{CO}_2 + 5\text{H}_2\text{O} \text{ (9몰)}$$
    부탄의 연소 시 생성되는 가스의 몰수가 $9\text{mol}$로 가장 많으므로 연소가스가 가장 많이 발생합니다.
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17. 기체연료의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 화염온도의 상승이 비교적 용이하다.
  2. 연소장치의 온도 및 온도분포의 조절이 어렵다.
  3. 다량으로 사용하는 경우 수송 및 저장 등이 불편하다.
  4. 연소 후에 유해성분의 잔류가 거의 없다.
(정답률: 78%)
  • 기체연료는 액체나 고체 연료에 비해 혼합이 쉽고 연소 조절이 간단하며, 온도 분포를 정밀하게 조절하기 용이한 특징이 있습니다.

    오답 노트
    연소장치의 온도 및 온도분포의 조절이 어렵다: 기체연료는 조절이 매우 쉽습니다.
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18. 0.4kmol의 CO2가 온도 150℃, 압력 80kP a일 때의 체적은? (단, 기체상수 은 8.314 kJ/kmolㆍK이다.)

  1. 2.7m3
  2. 17.5m3
  3. 20.7m3
  4. 30.5m3
(정답률: 66%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 주어진 온도와 압력 조건에서의 체적을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{GRT}{P}$ 체적 = (몰수 × 기체상수 × 절대온도) / 압력
    ② [숫자 대입] $V = \frac{0.4 \times 8.314 \times (273 + 150)}{80}$
    ③ [최종 결과] $V = 17.58$
    따라서 체적은 $17.5\text{m}^3$ 입니다.
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19. 과열증기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 건포화증기를 가열하여 압력과 온도를 상승시킨 증기이다.
  2. 건포화증기를 온도의 변동 없이 압력을 상승시킨 증기이다.
  3. 건포화증기를 압축하여 온도와 압력을 상승시킨 증기이다.
  4. 건포화증기를 가열하여 압력의 변동 없이 온도를 상승시킨 증기이다.
(정답률: 78%)
  • 과열증기는 건포화증기를 더욱 가열하여, 압력은 일정하게 유지하면서 온도만 포화온도 이상으로 상승시킨 상태의 증기를 말합니다.
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20. 작동 유체에 상(phase)의 변화가 있는 사이클은?

  1. 랭킨사이클
  2. 오토사이클
  3. 스터링사이클
  4. 브레이튼사이클
(정답률: 79%)
  • 랭킨사이클은 물이 펌프, 보일러, 터빈, 응축기를 거치며 액체와 기체 상태를 반복하는 상변화 사이클의 대표적인 예입니다.

    오답 노트
    오토사이클, 스터링사이클, 브레이튼사이클: 작동 유체가 기체 상태를 유지하는 가스 사이클입니다.
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 아래 자동제어계에 대한 블록선도로부터 ⓐ, ⓑ, ⓒ를 옳게 표기한 것은?

  1. ⓐ : 조작부, ⓑ : 조절부, ⓒ : 검출부
  2. ⓐ : 조절부, ⓑ : 조작부, ⓒ : 검출부
  3. ⓐ : 조절부, ⓑ : 검출부, ⓒ : 조작부
  4. ⓐ : 조작부, ⓑ : 검출부, ⓒ : 조절부
(정답률: 75%)
  • 자동제어계의 기본 구성은 설정값과 측정값을 비교한 후, 조절부에서 제어량을 결정하고, 조작부에서 이를 실제 제어 신호로 변환하여 제어대상에 전달하며, 검출부가 다시 피드백하는 구조입니다.
    따라서 에서 ⓐ는 조절부, ⓑ는 조작부, ⓒ는 검출부에 해당합니다.
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22. 다음 중 접촉식 온도계가 아닌 것은?

  1. 바이메탈온도계
  2. 백금저항온도계
  3. 열전대온도계
  4. 광고온계
(정답률: 88%)
  • 온도계는 측정 대상과 직접 접촉하여 온도를 측정하는 접촉식과, 접촉 없이 복사 에너지 등을 이용하는 비접촉식으로 나뉩니다. 광고온계는 액체의 열팽창을 이용한 접촉식 온도계가 아니며, 비접촉식 측정 방식에 해당합니다.

    오답 노트
    바이메탈온도계, 백금저항온도계, 열전대온도계: 모두 측정 대상에 직접 접촉하여 측정하는 접촉식 온도계입니다.
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23. 보일러 열정산에서 출열 항목에 속하는 것은?

  1. 연료의 현열
  2. 연소용 공기의 현열
  3. 노내 분입 증기의 보유열량
  4. 미연분에 의한 손실열
(정답률: 82%)
  • 보일러 열정산에서 출열(Heat Output)은 연료가 연소하며 발생한 열이 외부로 방출되거나 손실되는 항목을 의미하며, 미연분에 의한 손실열이 이에 해당합니다.
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24. 저항온도계의 종류가 아닌 것은?

  1. 서미스터 온도계
  2. 백금 저항온도계
  3. 니켈 저항온도계
  4. CA 저항온도계
(정답률: 73%)
  • 저항온도계는 온도 변화에 따른 금속의 전기저항 변화를 이용하며, 서미스터, 백금, 니켈, 동 저항온도계 등이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    CA 저항온도계: 크롬엘-알루멜 열전대를 이용한 열전대 온도계임
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25. 제어계의 동작을 위한 기구요소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 스프링(spring) : 노즐의 변위를 압력으로 변화시킨다.
  2. 파일럿 밸브(pilot valve) : 변위량을 증폭시키는데 이용된다.
  3. 벨로즈(bellows) : 일종의 주름통이며 단독보다는 스프링과 조합하여 사용하며 압력제한기나 압력조절기 등이 이에 속한다.
  4. 다이어프램(diaphragm) : 얇은 박판으로서 외압의 변화로 격막판이 팽창이나 수축을 하면서 압력변화를 위치변화로 전환한다.
(정답률: 72%)
  • 스프링은 압력의 변화를 변위(위치 변화)로 전환하는 역할을 수행합니다.

    오답 노트
    노즐의 변위를 압력으로 변화시킨다: 스프링의 역할이 반대로 설명됨
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26. 여러 성분의 가스를 분석할 수 있으며 분리성능이 매우 좋고 선택성이 뛰어나 기체 및 비점 300 ℃ 이하의 액체시료 분석에 사용되는 분석기는?

  1. 오르자트 분석기
  2. 적외선 가스분석기
  3. 가스크로마토그래피
  4. 도전율식 가스분석기
(정답률: 72%)
  • 가스크로마토그래피는 분리 성능과 선택성이 매우 뛰어나 여러 성분의 가스 및 비점 $300^{\circ}C$이하의 액체 시료를 정밀하게 분석할 수 있는 장치입니다.
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27. 접촉식 온도계로서 내화물의 내화도 측정에 주로 사용되는 온도계는?

  1. 제게르콘(segercone)
  2. 백금저항온도계
  3. 기체식압력온도계
  4. 백금-백금ㆍ로듐 열전대온도계
(정답률: 88%)
  • 제게르콘(segercone)은 내화물과 유사한 성분의 원뿔형 세라믹을 가열하여 변형되는 정도를 통해 내화도를 측정하는 대표적인 접촉식 온도계입니다.
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28. 자동제어의 특징으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 생산성이 향상되어 원가 절감이 가능하다.
  2. 제품의 균일화 등 품질향상을 기대할 수 있다.
  3. 사람이 할 수 없는 곤란한 작업도 가능하다.
  4. 자동화에 의한 안전성 저해와 인건비 증가를 수반한다.
(정답률: 91%)
  • 자동제어는 정밀한 제어를 통해 생산성을 높이고 품질을 균일하게 하며, 위험한 환경에서 인간을 대신해 작업함으로써 안전성을 높이고 인건비를 절감하는 것이 핵심 목적입니다.

    오답 노트
    자동화에 의한 안전성 저해와 인건비 증가를 수반한다: 자동화는 오히려 안전성을 향상시키고 인건비를 절감시킵니다.
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29. 상당증발량에 대한 정의로 옳은 것은?

  1. 보일러 발생열량을 이용하여 표준대기압하에서 100℃의 포화증기를 100℃의 포화수로 만들 수 있는 증기량을 말한다.
  2. 보일러 발생열량을 이용하여 표준대기압하에서 80℃의 환수를 100℃의 포화증기로 만들 수 있는 증기량을 말한다.
  3. 보일러 발생열량을 이용하여 표준대기압하에서 100℃의 포화수를 100℃의 포화증기로 만들 수 있는 증기량을 말한다.
  4. 보일러 발생열량을 이용하여 표준대기압하에서 0℃의 물을 100℃의 포화증기로 만들 수 있는 증기량을 말한다.
(정답률: 75%)
  • 상당증발량은 보일러의 실제 증발 능력을 표준 상태와 비교하여 나타낸 것입니다.
    표준대기압 하에서 $100^{\circ}\text{C}$의 포화수를 $100^{\circ}\text{C}$의 포화증기로 만드는 데 필요한 열량을 기준으로 계산한 증기량을 의미합니다.
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30. 유체의 정의에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유체는 그것을 담은 용기에 따라 형상이 달라진다.
  2. 유체는 정지 상태에 있을 때에는 전단력을 받지 않는다.
  3. 유체는 분자상호간의 거리와 운동범위가 고체보다 작다.
  4. 아무리 작은 전단력을 받더라도 저항하지 못하고 연속적으로 변형 한다.
(정답률: 77%)
  • 유체(액체와 기체)는 분자 간의 결합력이 고체보다 약하기 때문에 분자 상호 간의 거리와 운동 범위가 고체보다 훨씬 큽니다.

    오답 노트
    분자상호간의 거리와 운동범위가 고체보다 작다: 유체는 고체보다 분자 간 거리가 멀고 운동 범위가 넓습니다.
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31. 다음 그림은 증기압력 제어에서 병렬제어 방식의 구성을 표시한 것이다. ( )에 적당한 용어는?

  1. 1 : 압력조절기, 2 : 목표치, 3 : 제어량
  2. 1 : 조작량, 2 : 설정신호, 3 : 공기량
  3. 1 : 압력조절기, 2 : 연료공급량, 3 : 공기량
  4. 1 : 연료공급량, 2 : 공기량, 3 : 압력조절기
(정답률: 86%)
  • 증기압력 제어의 병렬제어 방식은 보일러의 증기압력을 일정하게 유지하기 위해 연료량과 공기량을 동시에 조절하는 시스템입니다.
    제어 루프의 흐름상 (1)은 전체 시스템을 제어하는 압력조절기이며, 보일러의 연소 상태를 결정하는 (2)는 연료공급량, (3)은 공기량에 해당합니다.
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32. 아래 그림과 같은 피드백(Feed-back)제어계의 등가 합성전달 함수는?

  1. H/1
  2. 1+H
  3. H
  4. 1/1+H
(정답률: 79%)
  • 제시된 그림은 전향 전달함수가 $1$이고 피드백 전달함수가 $H$인 부정궤환 제어계입니다. 피드백 제어계의 등가 합성전달함수는 $\frac{G}{1+GH}$ 공식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{G}{1 + GH}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{1}{1 + 1 \times H}$
    ③ [최종 결과] $T = \frac{1}{1 + H}$
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33. 펌프로 물을 양수할 때, 흡입관의 압력이 진공 압력계로 50 mmHg일 때, 절대 압력은? (단, 대기압은 750mmHg 으로 가정한다.)

  1. 1.13MPa
  2. 0.09MPa
  3. 0.03MPa
  4. 0.01MPa
(정답률: 59%)
  • 절대 압력은 대기압에서 진공 압력을 뺀 값으로 계산하며, 이를 MPa 단위로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{abs} = P_{atm} - P_{vac}$
    ② [숫자 대입] $P_{abs} = 750\text{ mmHg} - 50\text{ mmHg} = 700\text{ mmHg}$
    ③ [최종 결과] $P_{abs} = \frac{700}{760} \times 0.101325\text{ MPa} = 0.09\text{ MPa}$
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34. 동일 측정 조건하에서 어떤 일정한 영향을 주는 원인에 의하여 생기는 오차를 무슨 오차라고 하는 가?

  1. 우연오차
  2. 계통오차
  3. 과실오차
  4. 필연오차
(정답률: 72%)
  • 계통오차는 측정 기기의 불완전함이나 측정 조건의 일정함 등 특정한 원인에 의해 발생하는 오차로, 동일한 조건에서 항상 일정한 방향과 크기로 나타나는 특징이 있습니다.
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35. 미세한 압력 측정용으로 가장 적절한 압력계는?

  1. 브르돈관식
  2. 벨로즈식
  3. 경사관식
  4. 분동식
(정답률: 66%)
  • 경사관식 압력계는 액주 높이를 경사지게 측정하여 읽기 눈금을 확대함으로써, 매우 미세한 압력 변화를 정밀하게 측정하는 데 가장 적합합니다.
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36. 부르돈관식 압력계에서 브르돈관의 재료로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 납
  2. 인청동
  3. 스테인리스강
  4. 황동
(정답률: 71%)
  • 부르동관의 재질은 측정 압력 범위에 따라 구분합니다.
    저압용으로는 황동, 인청동, 청동을 사용하며, 고압용으로는 니켈강, 스테인리스강을 사용합니다. 따라서 납은 부르동관의 재료로 적절하지 않습니다.
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37. 국제단위계(SI)의 유도단위계에 속하는 것은?

  1. 미터(m)
  2. 켈빈(K)
  3. 칸델라(cd)
  4. 라디안(rad)
(정답률: 73%)
  • 라디안(rad)은 기본단위의 조합으로 형성된 유도단위(평면각)에 속합니다.

    오답 노트
    미터(m), 켈빈(K), 칸델라(cd): SI 기본단위
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38. 보일러 수위 제어용으로 액면에서 부자가 상하로 움직이며 수위를 측정하는 방식은?

  1. 직관식
  2. 플로트식
  3. 압력식
  4. 방사선식
(정답률: 90%)
  • 액면 위에 뜬 부자(Float)가 수위의 변화에 따라 상하로 움직이며 그 위치를 통해 수위를 측정하는 방식은 플로트식입니다.
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39. 보일러에서 3요소식 수위제어장치의 검출 대상은?

  1. 수위, 급수량, 증기량
  2. 수위, 급수량, 연소량
  3. 급수량, 연소량, 증기량
  4. 급수량, 증기량, 공기량
(정답률: 76%)
  • 보일러의 3요소식 수위제어장치는 안정적인 수위 유지를 위해 수위, 급수량, 증기량의 세 가지 요소를 검출하여 제어합니다.
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40. 초음파 유량계의 원리는 무엇을 응용한 것인가?

  1. 제백 효과
  2. 도플러 효과
  3. 바이메탈 효과
  4. 펠티에 효과
(정답률: 76%)
  • 초음파 유량계는 유체의 흐름에 따라 초음파의 주파수가 변하는 도플러 효과를 응용하여 유속과 유량을 측정하는 장치입니다.
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 다음 중 가마 내의 부력을 계산하는 식은? (단, 가스의 밀도(kg/m3) : p, 가마의 높이(m) : H, 외기의 온도(K) : To, 가스의 평균 온도(K) : Tc이다.)

(정답률: 71%)
  • 가마 내의 부력은 가스의 밀도, 높이, 그리고 내외부의 온도 차이에 의해 결정됩니다.
    $$\text{부력} = 273 \times p \times H ( \frac{1}{T_0} - \frac{1}{T_c} ) \text{ mm Hg}$$
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42. 내화물이 구비하여야 할 물리적, 화학적 성질이 아닌 것은?

  1. 팽창 또는 수축이 적을 것
  2. 사용온도에서 연화 또는 변화하지 않을 것
  3. 온도의 급격한 변화에 의한 파손이 적을 것
  4. 상온에서는 압축강도가 작아도 좋으나 사용온도에서는 커야 함
(정답률: 83%)
  • 내화물은 고온의 환경에서 견뎌야 하므로 상온과 사용 온도 모두에서 충분한 압축강도를 유지해야 합니다.

    오답 노트
    상온에서는 압축강도가 작아도 좋으나 사용온도에서는 커야 함: 상온에서도 충분한 강도가 필요함
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43. 아래 벽체구조의 열관류율(kcal/hㆍm2ㆍ℃) 값은? (단, 이때 내측 열저항 값은 0.05m2ㆍhㆍ℃/kcal, 외측 열저항 값은 0.13m2ㆍhㆍ℃/kcal 이다.)

  1. 0.27
  2. 0.37
  3. 0.47
  4. 0.57
(정답률: 52%)
  • 열관류율은 전체 열저항의 역수로 계산하며, 각 재료의 두께를 열전도율로 나눈 값과 내외측 열저항의 합을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$K = \frac{1}{R_{in} + \frac{d_1}{\lambda_1} + \frac{d_2}{\lambda_2} + \frac{d_3}{\lambda_3} + R_{out}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$K = \frac{1}{0.05 + \frac{0.25}{1.4} + \frac{0.1}{0.031} + \frac{0.02}{0.20} + 0.13}$$
    ③ [최종 결과]
    $$K = 0.27$$
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44. 벽돌을 105℃~120℃사이에서 건조시킨 무게를 W, 이것을 물속에서 3시간 끓인 후 물속에서 유지시킨 무게를 W1, 물속에서 꺼내어 표면 수분을 닦은 무게를 W2라고 할 때 겉보기 비중을 구하는 식은?

(정답률: 60%)
  • 벽돌의 겉보기 비중은 건조 무게를 물속에서의 부력으로 인한 무게 차이로 나누어 계산합니다.
    $$\frac{W}{W - W_1}$$
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45. 층류와 난류의 유동상태 판단의 척도가 되는 무차원수는?

  1. 마하수
  2. 프란틀수
  3. 넛셀수
  4. 레이놀즈수
(정답률: 81%)
  • 유체의 흐름이 층을 이루어 흐르는 층류와 불규칙하게 섞여 흐르는 난류를 구분하는 척도는 관성력과 점성력의 비를 나타내는 레이놀즈수입니다.
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46. 입형 보일러의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 내분식 보일러이다.
  2. 설치면적을 작게 할 수 있다.
  3. 대용량, 고압용으로 사용된다.
  4. 내부청소 및 검사가 곤란하다.
(정답률: 71%)
  • 입형 보일러는 구조상 설치 면적을 작게 할 수 있고 내분식 보일러라는 특징이 있으나, 소용량 및 저압용으로 주로 사용됩니다.
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47. 배관의 이음법 중 폴리에틸렌관의 이음법에 해당하지 않는 것은?

  1. 융착 슬리브 이음
  2. 테이퍼 조인트 이음
  3. 인서트 이음
  4. 콤포 이음
(정답률: 69%)
  • 폴리에틸렌관의 이음법에는 융착 슬리브 이음, 테이퍼 조인트 이음, 인서트 이음 등이 사용되며, 콤포 이음은 이에 해당하지 않습니다.
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48. 보일러 설비에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보일러 본체는 온수 또는 증기를 발생시키는 부분이다.
  2. 절탄기, 공기예열기 등은 보일러 열효율 증대장치이다.
  3. 연소열을 보일러수에 전달하는 면을 전열면이라 한다.
  4. 관 속에 물이 흐르고 외부의 연소가스에 의해 가열되는 관은 연관이다.
(정답률: 76%)
  • 관 속에 물이 흐르고 외부에서 가열되는 관은 수관이라고 합니다. 연관은 관 속에 연소가스가 흐르는 구조입니다.
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49. 열역학적 트랩의 종류로 옳은 것은?

  1. 디스크 트랩
  2. 플로트 트랩
  3. 버킷 트랩
  4. 바이메탈 트랩
(정답률: 72%)
  • 트랩은 작동 원리에 따라 구분하며, 디스크 트랩과 오리피스 트랩이 열역학적 트랩에 해당합니다.

    오답 노트
    버킷 트랩, 플로트 트랩: 기계식 트랩
    바이메탈 트랩: 열동식 트랩
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50. 다음 중 산성내화물이 아닌 것은?

  1. 샤모트질 내화물
  2. 반규석질 내화물
  3. 돌로마이트질 내화물
  4. 납석질 내화물
(정답률: 68%)
  • 산성 내화물에는 규석질, 반규석질, 납석질, 샤모트질 내화물이 포함됩니다.

    오답 노트
    돌로마이트질 내화물: 염기성 내화물에 해당합니다.
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51. 머플(Muffle)로에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 간접 가열로이다.
  2. 열원은 주로 가스가 사용된다.
  3. 로 내는 높은 진공분위기가 된다.
  4. 소형품의 담금질과 뜨임가열에 이용된다.
(정답률: 67%)
  • 머플로는 가열물과 연소 가스를 분리하여 가열하는 간접 가열로이며, 주로 가스를 열원으로 사용하여 소형품의 담금질이나 뜨임에 이용됩니다. 로 내 분위기가 반드시 높은 진공 상태가 되는 것은 아닙니다.
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52. 탄산마그네슘 보온재에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 물 반죽을 하여 사용한다.
  2. 안전사용 온도는 약 250℃ 이하이다.
  3. 석면 85%, 탄산마그네슘 15%를 배합한 것이다.
  4. 방습 가공한 것은 습기가 많은 곳의 옥외 배관에 적합하다.
(정답률: 75%)
  • 탄산마그네슘 보온재는 주성분인 탄산마그네슘의 함량이 높아야 합니다.

    오답 노트
    석면 85%, 탄산마그네슘 15%를 배합한 것이다: 탄산마그네슘 85%, 석면 15%로 배합하는 것이 옳습니다.
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53. 증기의 압력에너지를 이용하여 피스톤을 작동시켜 급수를 행하는 비동력 펌프는?

  1. 볼류트펌프
  2. 터빈펌프
  3. 워싱턴펌프
  4. 프로펠러펌프
(정답률: 75%)
  • 워싱턴펌프는 별도의 전동기 없이 증기의 압력에너지를 이용하여 피스톤을 작동시켜 급수를 수행하는 대표적인 비동력 펌프입니다.
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54. 착화를 원활하게 하는 보염기(stabilizer)의 종류가 아닌 것은?

  1. 축류식 선회기
  2. 반경류식 선회기
  3. 대류식 선회기
  4. 혼류식 선회기
(정답률: 49%)
  • 보염기(stabilizer)는 화염을 안정시켜 착화를 돕는 장치로, 흐름의 방향에 따라 축류식, 반경류식, 혼류식 선회기가 사용됩니다. 대류식 선회기는 보염기의 종류에 해당하지 않습니다.
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55. 보일러 분출장치의 설치 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 보일러수의 농축을 방지한다.
  2. 전열면에 스케일 생성을 방지한다.
  3. 보일러의 저수위 운전을 방지한다.
  4. 프라이밍이나 포밍의 발생을 방지한다.
(정답률: 77%)
  • 보일러 분출장치는 보일러수의 농축 방지, 스케일 생성 억제, 프라이밍 및 포밍 방지를 위해 설치하며, 특히 고수위 운전을 방지하는 것이 목적입니다.

    오답 노트
    보일러의 저수위 운전 방지: 분출장치가 아닌 저수위 차단 장치 등의 역할입니다.
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56. 연속식 요에서 터널요의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 건조대
  2. 예열대
  3. 소성대
  4. 냉각대
(정답률: 75%)
  • 터널요의 구성요소는 예열대, 소성대, 냉각대의 3단계로 이루어집니다.

    오답 노트
    건조대: 터널요의 기본 구성요소에 해당하지 않습니다.
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57. 노통연관 보일러의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전열면적이 넓어서 노통보일러보다 효율이 좋다.
  2. 패키지형으로 설치공사의 시간과 비용을 절약할 수 있다.
  3. 노통에 의한 내분식이므로 열손실이 적다.
  4. 증발량이 많아 증기발생 소요시간이 길다.
(정답률: 63%)
  • 노통연관 보일러는 수관식 보일러에 비해 보유수가 많고 전열면적이 작기 때문에 증발량이 적으며, 이로 인해 증기 발생 소요시간이 길어지는 특징이 있습니다.
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58. 노통 보일러에서 노통에 직각으로 설치한 것으로 전열면적을 증가시키고 물의 순환도 좋게 하며, 노통을 보강하는 역할도 하는 것은?

  1. 파형노통
  2. 아담스 조인트(Adamson joint)
  3. 갤로웨이관(galloway tube)
  4. 거싯 스테이(gusset stay)
(정답률: 77%)
  • 갤로웨이관(galloway tube)은 노통에 직각으로 설치하여 전열면적을 넓히고, 물의 순환을 촉진하며 노통을 보강하는 역할을 합니다.
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59. 플레어 접합은 일반적으로 관경 몇 mm 이하의 동관에 대하여 적용하는가?

  1. 10mm
  2. 20mm
  3. 30mm
  4. 40mm
(정답률: 73%)
  • 플레어 접합은 동관의 끝부분을 나팔꽃 모양으로 넓혀 연결하는 방식으로, 일반적으로 관경 $20\text{mm}$이하의 동관에 적용합니다.
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60. 인젝터의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구조가 간단하고 소형이다.
  2. 별도의 소요 동력이 필요하다.
  3. 설치장소를 적게 차지한다.
  4. 시동과 정지가 용이하다.
(정답률: 84%)
  • 인젝터는 증기의 압력과 속도 에너지를 이용하여 물을 흡입하는 장치이므로, 별도의 외부 동력(전동기 등)이 필요 없는 것이 특징입니다.
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 부식의 종류 중 균열을 동반하는 부식에 속하는 것은?

  1. 점식
  2. 틈새부식
  3. 수소취화
  4. 탈성분부식
(정답률: 69%)
  • 수소취화는 금속 내부로 수소가 침투하여 취성을 증가시키고, 이로 인해 응력이 가해진 부위에 균열이 발생하는 부식 현상입니다.
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62. 보일러의 외부 청소방법이 아닌 것은?

  1. 산세법
  2. 수세법
  3. 스팀 쇼킹법
  4. 워터 쇼킹법
(정답률: 82%)
  • 산세법은 산성 용액을 사용하여 관 내부의 스케일을 제거하는 대표적인 내부 청소 방법입니다.

    오답 노트
    수세법, 스팀 쇼킹법, 워터 쇼킹법: 외부 또는 내부의 이물질을 제거하는 청소 방식에 해당합니다.
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63. 중유보일러의 연소가스 중 부식을 일으키는 성분은?

  1. 공기
  2. 황화수소
  3. 아황산가스
  4. 이산화탄소
(정답률: 70%)
  • 중유에는 황(S) 성분이 포함되어 있어, 연소 시 발생하는 아황산가스가 수분과 결합하여 황산을 형성함으로써 보일러 금속 표면에 부식을 일으킵니다.
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64. 에너지이용 합리화법에서 정한 에너지관리자에 대한 교육기간은?

  1. 1일
  2. 2일
  3. 3일
  4. 5일
(정답률: 87%)
  • 에너지이용 합리화법령에 규정된 에너지관리자의 법정 교육기간은 1일입니다.
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65. 에너지이용합리화법상 에너지의 이용효율을 높이기 위하여 관계행정기관의 장과 협의하여 건축물의 단위 면적당 에너지사용목표량을 정하여 고시하여야 하는 자는?

  1. 산업통상자원부장관
  2. 환경부장관
  3. 시ㆍ도지사
  4. 국무총리
(정답률: 75%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 건축물의 단위 면적당 에너지사용목표량을 정하여 고시하는 주체는 에너지 정책의 총괄 책임자인 산업통상자원부장관입니다.
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66. 보일러 운전 중 연소장치 이상에 따른 소화현상의 발생 사고에 대한 원인으로 틀린 것은?

  1. 연소 장치의 기계적 고장의 경우
  2. 통풍장치의 고장으로 공기량이 부족한 경우
  3. 수분의 혼입이나 통풍에 의한 통풍교란의 경우
  4. 스트레이너가 막혀서 펌프흡입구에서 급유온도가 상승하여 압력이 갑자기 올라갈 경우
(정답률: 69%)
  • 연소장치의 기계적 고장, 공기량 부족, 통풍 교란 등은 직접적으로 불이 꺼지는 소화현상의 원인이 됩니다.

    오답 노트
    스트레이너 폐쇄로 인한 급유온도 상승 및 압력 상승은 연료 공급 계통의 문제이지, 연소장치 이상에 의한 소화현상과는 거리가 멉니다.
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67. 에너지법에서 에너지공급자가 아닌 자는?

  1. 에너지 수입사업자
  2. 에너지 지정사업자
  3. 에너지 전환사업자
  4. 에너지사용시설의 소유자
(정답률: 86%)
  • 에너지공급자는 에너지를 수입, 지정, 전환하여 공급하는 사업자를 의미하며, 에너지사용시설의 소유자는 에너지를 소비하는 주체이므로 공급자에 해당하지 않습니다.
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68. 수질이 산성인지 알칼리성인지를 판단할 수 있는 값을 나타내는 기호는?

  1. °dH
  2. pH
  3. ppm
  4. ppb
(정답률: 87%)
  • 수소 이온 농도 지수를 의미하는 pH는 수용액의 산성도와 알칼리성도를 나타내는 척도로 사용됩니다.
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69. 보일러 수처리에서 용해 고형물의 불순물을 처리하는 순환기 외처리 방법은?

  1. 여과
  2. 응집침전
  3. 전염탈염
  4. 침강분리
(정답률: 57%)
  • 전염탈염은 이온교환수지 등을 이용하여 물속에 용해되어 있는 고형물(이온 성분)을 제거하는 대표적인 외처리 방법입니다.
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70. 보일러의 설계에 있어 고려해야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 보일러는 최대 사용량에 대하여 충분한 증발과 표면적을 갖도록 설계되어야 하며 모든 관군에서 순환이 잘 되어야 한다.
  2. 보일러와 부속기기는 운전 및 보수, 청소 등이 용이하게 설계되어야 하며 수시 점검을 위한 검사구 및 맨홀 등을 갖추어야 한다.
  3. 보일러 노벽은 서냉이 되도록 하고 연소실은 완전 연소가 이루어지도록 충분한 체적이 되게 한다.
  4. 연소실은 공기가 잘 통하도록 하여야 하며 물청소를 할 수 없는 구조로 설계한다.
(정답률: 88%)
  • 보일러 연소실은 운전 중 쌓이는 그을음이나 찌꺼기를 제거하기 위해 물청소가 가능하도록 설계하는 것이 원칙입니다.
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71. 보일러 운전 중 역화방지 대책에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 점화 시 착화는 천천히 한다.
  2. 노 내에 연료를 우선 공급한 후 공기를 공급한다.
  3. 점화 시 댐퍼를 닫고 미연소가스를 배출시킨 뒤 점화한다.
  4. 실화 시 재점화 할 때는 노 내는 충분히 환기시킨 후 점화한다.
(정답률: 63%)
  • 보일러 실화 후 재점화 시 노 내에 잔류한 미연소 가스가 있을 경우 폭발적인 역화가 발생할 수 있으므로, 반드시 충분히 환기시킨 후 점화해야 합니다.

    오답 노트
    점화 시 착화는 신속히 해야 함 / 공기를 먼저 공급한 후 연료를 공급해야 함 / 점화 시 댐퍼를 열어 미연소가스를 배출해야 함
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72. 산업통상자원부장관은 에너지이용 합리화를 위하여 에너지를 소비하는 에너지사용기자재 중 산업통상자원부령이 정하는 기자재에 대하여 고시할 수 있는 사항이 아닌 것은?

  1. 에너지의 소비효율 또는 사용량의 표시
  2. 에너지의 소비효율 등급기준 및 등급표시
  3. 에너지의 소비효율 또는 생산량의 측정방법
  4. 에너지의 최저소비효율 또는 최대 사용량의 기준
(정답률: 82%)
  • 산업통상자원부장관이 고시하는 사항은 에너지의 소비효율 또는 '사용량'의 측정방법입니다. 생산량의 측정방법은 고시 대상이 아닙니다.
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73. 에너지법에서 사용하는 용어에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. “에너지”란 연료ㆍ열 및 전기를 말한다.
  2. “에너지사용자”란 에너지시설의 판매자 또는 공급자를 말한다.
  3. “에너지사용기자재”란 열사용기자재나 그 밖에 에너지를 사용하는 기자재를 말한다.
  4. “에너지사용시설”이란 에너지를 사용하는 공장ㆍ사업장 등의 시설이나 에너지를 전환하여 사용하는 시설을 말한다.
(정답률: 76%)
  • 에너지사용자란 에너지시설의 판매자나 공급자가 아니라, 에너지사용시설의 소유자 또는 관리자를 의미합니다.
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74. 에너지이용합리화법에 따라 국가ㆍ지방자치단체 등이 추진하여야하는 에너지의 효율적 이용과 온실가스의 배출 저감을 위하여 필요한 조치의 구체적인 내용은 무엇으로 정하는가?

  1. 산업통상자원부령
  2. 고용노동부령
  3. 대통령령
  4. 환경부령
(정답률: 71%)
  • 에너지이용합리화법 제8조에 따라 국가 및 지방자치단체 등이 추진해야 하는 에너지의 효율적 이용과 온실가스 배출 저감을 위한 조치의 구체적인 내용은 대통령령으로 정하도록 규정되어 있습니다.
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75. 백색분말로 흡습성은 없으나, 승화와 강의 부식 억제성을 가지고 있는 약품은?

  1. 생석회
  2. VCI(Volatile Corrosion Inhibitor)
  3. 실리카겔
  4. 활성알루미나
(정답률: 71%)
  • VCI(Volatile Corrosion Inhibitor)는 휘발성 부식 억제제로, 백색 분말 형태이며 흡습성은 없으나 승화하여 금속 표면에 보호막을 형성함으로써 강의 부식을 억제하는 특성을 가집니다.
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76. 증기의 건도(x)가 '0' 이면 무엇을 말하는가?

  1. 포화수
  2. 습증기
  3. 과열증기
  4. 건포화증기
(정답률: 71%)
  • 증기의 건도 $x$는 전체 질량 중 증기가 차지하는 비율을 의미합니다. $x = 0$이라는 것은 증기 성분이 전혀 없고 100% 액체 상태임을 뜻하므로 포화수를 말합니다.
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77. 보일러 급수 중의 불순물이 용해되어 전열면벽에 고착하지 않고 동체 저부(低部)에 침전되는 것은?

  1. 스케일
  2. 부유물
  3. 슬러지
  4. 슬래그
(정답률: 76%)
  • 보일러 급수 중의 불순물이 전열면에 고착되지 않고 입자 형태로 존재하다가 동체 하부에 쌓이는 침전물을 슬러지라고 합니다.

    오답 노트
    스케일: 전열면 벽에 단단하게 고착된 경질 침전물
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78. 신설 보일러의 소다끓이기(soda boiling) 작업 시 사용할 수 있는 약품으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 염화나트륨
  2. 탄산나트륨
  3. 수산화나트륨
  4. 제3인산나트륨
(정답률: 58%)
  • 소다끓이기는 보일러 내부의 기름기나 불순물을 제거하기 위해 알칼리성 약품을 사용하는 작업입니다. 탄산나트륨, 수산화나트륨, 제3인산나트륨은 알칼리성 세정제로 사용 가능하지만, 염화나트륨은 중성염이며 부식을 유발할 수 있어 적절하지 않습니다.
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79. 보일러의 정상 정지 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 남은 열로 인한 증기 압력 상승을 확인한다.
  2. 노벽 및 전열면의 급랭을 방지할 수 있는 조치를 한다.
  3. 작업종료 시까지 필요한 증기를 남겨놓고 운전을 정지한다.
  4. 상용수위보다 낮게 급수한 후 드레인 밸브를 연다.
(정답률: 75%)
  • 보일러 정지 시에는 급격한 수위 저하로 인한 사고를 막기 위해 상용수위보다 높게 급수한 후 드레인 밸브를 조작해야 합니다.

    오답 노트
    상용수위보다 낮게 급수한 후 드레인 밸브를 연다: 상용수위보다 높게 급수해야 함
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80. 증발관과 같이 열 부하가 높은 관의 집중과열점 부근에서 수산화나트륨의 농도가 대단히 높아져 pH의 상승으로 부식이 심하게 일어나는 것을 무엇에 의한 부식이라고 하는가?

  1. 알칼리에 의한 부식
  2. 염화마그네슘에 의한 부식
  3. 증기분해에 의한 부식
  4. 산세척에 의한 부식
(정답률: 82%)
  • 수산화나트륨($NaOH$)과 같은 알칼리 성분의 농도가 높아져 $pH$가 상승함에 따라 발생하는 부식은 알칼리에 의한 부식입니다.
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