에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2016-03-06)

에너지관리산업기사
(2016-03-06 기출문제)

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1과목: 열역학 및 연소관리

1. 기체연료 연소 장치 중 가스버너의 특징으로 틀린 것은?

  1. 공기비 제어가 불가능하다.
  2. 정확한 온도제어가 가능하다.
  3. 연소상태가 좋아 고부하 연소가 용이하다.
  4. 버너의 구조가 간단하고 보수가 용이하다.
(정답률: 89%)
  • 가스버너는 연료와 공기를 혼합하여 연소시키는 장치이기 때문에 공기비 제어가 불가능하다는 것은 곧 공기의 양을 조절할 수 없다는 것을 의미한다. 따라서 연소 공기량이 일정하게 유지되어 정확한 온도제어가 가능하다는 것과 연소상태가 좋아 고부하 연소가 용이하다는 것은 가스버너의 특징이다. 또한, 가스버너의 구조가 간단하고 보수가 용이하다는 것도 특징 중 하나이다.
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2. 가솔린 기관의 이론 표준 사이클인 오토사이클(Otto cycle)의 4가지 기본 과정에 포함되지 않은 것은?

  1. 정압가열
  2. 단열팽창
  3. 단열압축
  4. 정적방열
(정답률: 68%)
  • 정압가열은 오토사이클의 4가지 기본 과정 중에 포함되지 않습니다. 이유는 오토사이클에서는 가연 혼합물이 압축되어 가열되고, 이후에 폭발적인 연소로 인해 압력과 온도가 급격하게 상승합니다. 이 상태에서는 가열된 가스를 정압 상태로 유지하는 것이 불가능하기 때문에, 정압가열은 오토사이클에서 일어나지 않습니다. 대신, 압력과 온도가 상승한 가스는 단열팽창과 단열압축 과정을 거쳐서 사이클을 완성하게 됩니다. 마지막으로, 정적방열은 가스가 열을 방출하면서 온도가 낮아지는 과정으로, 오토사이클에서는 사이클의 완료를 위해 필요한 과정입니다.
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3. 물질의 상 변화와 관계있는 열량을 무엇이라 하는가?

  1. 잠열
  2. 비열
  3. 현열
  4. 반응열
(정답률: 89%)
  • 잠열은 물질의 상 변화와 관련된 열량을 말합니다. 이는 물질이 고체에서 액체, 액체에서 기체로 변할 때 필요한 열량을 의미합니다. 따라서, 물질의 온도가 변하지 않는 상태에서 상태 변화가 일어날 때 필요한 열량을 잠열이라고 합니다. 비열은 물질의 온도 변화와 관련된 열량을 말하며, 현열은 물질의 상태 변화 없이 온도 변화에 따른 열량을 말합니다. 반응열은 화학 반응에서 발생하는 열량을 의미합니다.
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4. 안전밸브의 크기에 대한 선정원칙은?

  1. 증발량과 증기압력에 비례한다.
  2. 증발량과 증기압력에 반비례한다.
  3. 증발량에 반비례하고, 증기압력에 비례한다.
  4. 증발량에 비례하고, 증기압력에 반비례한다.
(정답률: 68%)
  • 안전밸브는 과열된 액체나 증기를 방출하여 시스템 내부의 압력을 안정화시키는 역할을 합니다. 이때 안전밸브의 크기는 시스템 내부에서 발생하는 증발량과 증기압력에 따라 결정됩니다. 증발량이 많을수록 안전밸브의 크기는 커져야 하며, 증기압력이 높을수록 안전밸브의 크기는 작아져야 합니다. 따라서 정답은 "증발량에 비례하고, 증기압력에 반비례한다." 입니다.
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5. C중유 1kg을 연소시켰을 때 생성되는 수증기 양은? (단, C중유의 수소함량은 11%로 하고, 기타 수분은 없는 것으로 가정한다.)

  1. 0.52 Nm3/kg
  2. 0.75 Nm3/kg
  3. 1.00 Nm3/kg
  4. 1.23 Nm3/kg
(정답률: 48%)
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6. 공기 1kg을 15℃로부터 80℃로 가열하여 체적이 0.8m3에서 0.95m3로 되는 과정에서의 엔트로피 변화량은? (단, 밀폐계로 가정하며, 공기의 정압비열은 1.004 kJ/kg·K 이며, 기체상수는 0.287 kJ/kg·K 이다.)

  1. 0.2 kJ/K
  2. 1.3 kJ/K
  3. 3.8 kJ/K
  4. 6.5 kJ/K
(정답률: 39%)
  • 이 문제는 공기의 가열 과정에서 엔트로피 변화량을 구하는 문제이다. 엔트로피 변화량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔS = ∫(dq/T)

    여기서 dq는 열량이고, T는 절대온도이다. 이 문제에서는 밀폐계로 가정하므로, 열량은 0이다. 따라서 엔트로피 변화량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔS = ∫(dq/T) = ∫(0/T) = 0

    즉, 엔트로피 변화량은 0이므로 보기에서 정답은 "0.2 kJ/K"이다. 다른 보기들은 모두 틀린 답이다.
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7. 어떤 계가 한 상태에서 다른 상태로 변할 때, 이 계의 엔트로피의 변화는?

  1. 항상 감소한다.
  2. 항상 증가한다.
  3. 항상 증가하거나 불변이다.
  4. 증가, 감소, 불변 모두 가능하다.
(정답률: 85%)
  • 계가 한 상태에서 다른 상태로 변할 때, 엔트로피의 변화는 해당 계의 상태 변화에 따라 다르게 결정된다. 엔트로피는 불규칙성, 무질서도를 나타내는 값으로, 계의 상태가 더 무질서해지면 엔트로피는 증가하고, 더 질서정연해지면 엔트로피는 감소한다. 그러나 계의 상태 변화에 따라 엔트로피가 불변할 수도 있다. 따라서, "증가, 감소, 불변 모두 가능하다."가 정답이다.
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8. 다음 과정 중 등온과정에 가장 가까운 것으로 가정할 수 있는 것은?

  1. 공기가 500rpm으로 작동되는 압축기에서 압축되고 있다.
  2. 압축공기를 이용하여 공기압 이용 공구를 구동한다.
  3. 압축공기 탱크에서 공기가 작은 구멍을 통해 누설된다.
  4. 2단 공기 압축기에서 중간냉각기 없이 대기압에서 500 kPa 까지 압축한다.
(정답률: 77%)
  • 압축공기 탱크에서 공기가 작은 구멍을 통해 누설된다. 이유는 등온과정에서는 온도 변화가 없으므로 압축기에서 압축되는 공기나 압축공기를 이용하여 구동하는 공구에서 사용되는 공기의 온도가 변하지 않기 때문이다. 2단 공기 압축기에서는 중간냉각기 없이 대기압에서 500 kPa 까지 압축하므로 온도가 상승하게 되어 등온과정에는 해당되지 않는다.
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9. 열역학 제2법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 음식으로 섭취한 화학에너지는 운동에너지로 변한다.
  2. 0℃의 물과 0℃의 얼음은 열적 평형상태를 이루고 있다.
  3. 증기 기관의 운동에너지는 연료로부터 나온 에너지이다.
  4. 효율이 100%인 열기관은 만들 수 없다.
(정답률: 83%)
  • 열역학 제2법칙은 열은 항상 고온에서 저온으로 흐르는 경향이 있으며, 열의 흐름을 이용한 열기관에서는 일부 열이 항상 유실된다는 것을 말합니다. 이는 열기관의 효율이 100%가 될 수 없다는 것을 의미합니다. 따라서 "효율이 100%인 열기관은 만들 수 없다"는 설명이 옳습니다.
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10. 기름 5kg을 15℃에서 115℃까지 가열하는데 필요한 열량은? (단, 기름의 평균 비열은 0.65 kcal/kg·℃ 이다.)

  1. 325 kcal
  2. 422 kcal
  3. 510 kcal
  4. 525 kcal
(정답률: 63%)
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11. 폴리트로픽 지수가 무한대(n = ∞)인 변화는?

  1. 정온(등온)변화
  2. 정적(등적)변화
  3. 정압(등압)변화
  4. 단열변화
(정답률: 82%)
  • 폴리트로픽 지수가 무한대인 변화는 엔탈피 변화가 0이 되는 변화를 의미합니다. 이는 온도와 압력이 일정한 상태에서 발생하는 변화로, 분자의 상태나 구성이 변하지 않는 정적(등적)변화입니다. 따라서 정답은 "정적(등적)변화"입니다.
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12. 어떤 증기의 건도가 0 보다 크고 1 보다 작으면 어떤 상태의 증기인가?

  1. 포화수
  2. 습증기
  3. 포화증기
  4. 과열증기
(정답률: 80%)
  • 습증기는 건도가 0보다 크고 1보다 작은 상태의 증기로, 공기 중의 수증기가 일정한 온도와 압력에서 포화 상태가 아닌 상태를 말합니다. 따라서, 주어진 보기 중에서 건도가 0보다 크고 1보다 작은 증기는 "습증기"입니다.
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13. 과열증기에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 보일러에서 처음 발생한 증기이다.
  2. 습포화증기의 압력과 온도를 높인 것이다.
  3. 건포화증기를 가열하여 온도를 높인 것이다.
  4. 액체의 증발이 끝난 상태로 수분이 전혀 함유되지 않는 증기이다.
(정답률: 85%)
  • 과열증기는 건포화증기를 가열하여 온도를 높인 것입니다. 이는 수증기나 습포화증기와는 달리 수분이 전혀 함유되지 않은 증기로, 보일러에서 발생한 초기 증기를 가열하여 만들어집니다.
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14. 다음 랭킨사이클에서 1-2과정은 보일러 및 과열기에서의 열 흡수, 2-3은 터빈에서의 일, 3-4는 응축기에서의 열 방출, 4-은 펌프의 일을 표시할 때, 열효율을 나타내는 식은? (단, h1, h2, h3, h4 는 각 지점에서의 엔탈피를 나타낸다.)

(정답률: 77%)
  • 열효율은 실제로 얻을 수 있는 열과 이理적으로 얻을 수 있는 최대 열 사이의 비율을 나타내는 값이다. 이러한 이론적 최대 열은 엔트로피의 개념을 이용하여 계산할 수 있으며, 이상적인 열효율은 이理적 최대 열과 실제로 얻을 수 있는 열이 같을 때이다. 따라서, 이상적인 열효율은 다음과 같이 표현된다.



    즉, 이상적인 열효율은 (열흡수-열방출)/열흡수로 계산된다. 이는 랭킨사이클에서 보일러에서의 열흡수와 응축기에서의 열방출을 고려하여 계산된 것이다.
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15. 표준대기압하에서 메탄(CH4), 공기의 가연성 혼합기체를 완전 연소시킬 때 메탄 1kg을 연소시키기 위해서 필요한 공기량은? (단, 공기 중의 산소는 23.15 wt% 이다.)

  1. 4.4 kg
  2. 17.3 kg
  3. 21.1 kg
  4. 28.8 kg
(정답률: 57%)
  • 메탄(CH4)과 공기의 가연성 혼합기체를 완전 연소시키면 다음과 같은 반응이 일어납니다.

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

    이 반응식에서 메탄 1mol을 연소시키기 위해서는 산소 2mol이 필요합니다. 따라서 메탄 1kg을 연소시키기 위해서는 산소 2kg이 필요합니다.

    공기 중의 산소는 23.15 wt% 이므로, 공기 100kg 중에는 산소가 23.15kg 포함되어 있습니다. 따라서 산소 2kg을 얻기 위해서는 공기를 2/0.2315 = 8.63kg 사용해야 합니다.

    하지만 이렇게 연소시키면, 반응식에서 생성된 수증기(H2O)가 공기 중의 수증기와 섞여서 상대습도를 높일 수 있습니다. 따라서 실제로는 더 많은 공기가 필요합니다.

    일반적으로 연소시킬 때는 공기를 충분히 공급하여 상대습도가 100%에 도달하지 않도록 합니다. 이를 위해서는 공기를 2~3배 정도 더 사용하는 것이 일반적입니다.

    따라서 메탄 1kg을 연소시키기 위해서는 약 17.3kg의 공기가 필요합니다. 따라서 정답은 "17.3 kg"입니다.
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16. 공기비(m)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공기비는 이론공기량을 실제공기량으로 나눈 값이다.
  2. 어떠한 연료든 연료를 연소시킬 경우 이론공기량보다 더 적은 공기량으로 완전연소가 가능하다.
  3. 일반적으로 연료를 완전연소 시키기 위해 실제 공기량이 적을수록 좋으며 열효율도 증대된다.
  4. 실제 공기비는 연료의 종류에 따라 다르며, 연료와 공기의 접촉면적 비율이 작을수록 커진다.
(정답률: 57%)
  • 공기비는 이론공기량을 실제공기량으로 나눈 값이다. 어떠한 연료든 연료를 연소시킬 경우 이론공기량보다 더 적은 공기량으로 완전연소가 가능하다. 따라서 일반적으로 연료를 완전연소 시키기 위해 실제 공기량이 적을수록 좋으며 열효율도 증대된다. 이에 따라 실제 공기비는 연료의 종류에 따라 다르며, 연료와 공기의 접촉면적 비율이 작을수록 커진다.
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17. 공급열량과 압축비가 일정한 경우에 다음 중 효율이 가장 좋은 것은?

  1. 오토사이클
  2. 디젤사이클
  3. 사바테사이클
  4. 브레이튼사이클
(정답률: 71%)
  • 오토사이클은 공급열량과 압축비가 일정한 경우에 가장 효율이 좋은 열기관 사이클입니다. 이는 압축과 팽창 과정에서 열의 손실이 적기 때문입니다. 따라서 오토사이클은 내연기관에서 많이 사용되며, 자동차 등에서도 많이 사용됩니다. 디젤사이클은 압축비가 높아서 열의 손실이 많이 발생하며, 사바테사이클과 브레이튼사이클은 공급열량과 압축비가 일정하지 않아서 효율이 낮습니다.
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18. 증발잠열이 0 kcal/kg 이고, 액체와 기체의 구별이 없어지는 지점을 무엇이라고 하는가?

  1. 포화점
  2. 임계점
  3. 비등점
  4. 기화점
(정답률: 91%)
  • 증발잠열이 0 kcal/kg인 지점은 액체와 기체의 상태가 구별이 없어지는 지점으로, 이를 임계점이라고 합니다. 이 지점에서는 액체와 기체가 동시에 존재하며, 압력과 온도에 따라 상태가 변화합니다. 이러한 특성 때문에 임계점은 중요한 역할을 하는데, 예를 들어 수증기를 이용한 발전소에서는 수증기의 압력과 온도를 조절하여 임계점 이상에서 수증기를 이용하여 터빈을 회전시키고 전기를 생산합니다.
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19. 탄소 72.0%, 수소 5.3%, 황 0.4%, 산소 8.9%, 질소 1.5%, 수분 0.9%, 회분 11.0% 의 조성을 갖는 석탄의 고위 발열량은?

  1. 4990 kcal/kg
  2. 5890 kcal/kg
  3. 6990 kcal/kg
  4. 7266 kcal/kg
(정답률: 39%)
  • 석탄의 고위 발열량은 각 원소의 발열량을 합산하여 계산할 수 있다. 따라서, 각 원소의 발열량을 알아야 한다.

    탄소의 발열량은 7,000 kcal/kg, 수소의 발열량은 34,000 kcal/kg, 황의 발열량은 2,400 kcal/kg, 산소의 발열량은 0 kcal/kg, 질소의 발열량은 0 kcal/kg, 수분의 발열량은 0 kcal/kg, 회분의 발열량은 0 kcal/kg 이다.

    따라서, 석탄의 고위 발열량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (72.0% × 7,000 kcal/kg) + (5.3% × 34,000 kcal/kg) + (0.4% × 2,400 kcal/kg) + (8.9% × 0 kcal/kg) + (1.5% × 0 kcal/kg) + (0.9% × 0 kcal/kg) + (11.0% × 0 kcal/kg) = 4,704 kcal/kg + 1,802 kcal/kg + 10 kcal/kg = 7,516 kcal/kg

    하지만, 이 값은 회분을 제외한 순수한 석탄의 발열량이므로, 회분의 발열량을 빼주어야 한다.

    7,516 kcal/kg - (11.0% × 0 kcal/kg) = 7,516 kcal/kg - 0 kcal/kg = 7,516 kcal/kg

    따라서, 정답은 "7266 kcal/kg" 이다.
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20. 고열원 300℃와 저열원 30℃의 사이클로 작동되는 열기관의 최고 효율은?

  1. 0.47
  2. 0.52
  3. 1.38
  4. 2.13
(정답률: 50%)
  • 열기관의 최고 효율은 카르노 사이클에서 이루어지며, 이는 저열원과 고열원 사이의 온도 차이에 의해 결정됩니다. 따라서, 최고 효율은 1 - (저열원 온도 / 고열원 온도)으로 계산됩니다. 따라서, 이 문제에서는 1 - (30 / 300) = 0.9의 값을 가지며, 이를 카르노 효율인 0.9 / 1.9 = 0.47로 나누어 계산하면 최고 효율은 0.47이 됩니다.
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 0℃ 에서의 저항이 100Ω인 저항온도계를 로 안에서 측정 시 저항시 200Ω이 되었다면, 이 로 안의 온도는? (단, 저항온도계수는 0.005 이다.)

  1. 100℃
  2. 150℃
  3. 200℃
  4. 250℃
(정답률: 54%)
  • 저항온도계의 저항값은 다음과 같은 식으로 계산된다.

    Rt = R0(1 + αt)

    여기서, Rt는 측정 시의 저항값, R0는 0℃에서의 저항값, α는 저항온도계수, t는 온도이다.

    따라서, 주어진 문제에서는 다음과 같은 식이 성립한다.

    200 = 100(1 + 0.005t)

    이를 풀면,

    1 + 0.005t = 2

    0.005t = 1

    t = 200

    따라서, 로 안의 온도는 200℃이 된다.
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22. 다음의 블록 선도에서 피드백제어의 전달함수를 구하면?

(정답률: 72%)
  • 피드백제어 시스템의 전달함수는 출력 신호와 입력 신호의 비율을 나타내는 것으로, 이 경우에는 출력 신호인 y와 입력 신호인 r의 비율을 구하면 된다. 블록 선도를 보면, 입력 신호 r은 제어기를 거쳐서 시스템에 입력되고, 출력 신호 y는 시스템을 거쳐서 다시 제어기로 피드백되는 것을 알 수 있다. 따라서 전달함수는 시스템의 전체 전달함수와 제어기의 전달함수의 곱으로 나타낼 수 있다. 시스템의 전달함수는 1/s(s+1)이고, 제어기의 전달함수는 Kp이므로, 전체 전달함수는 다음과 같다.

    G(s) = Kp / [s(s+1)]

    이때, 피드백제어 시스템의 전달함수는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    H(s) = G(s) / [1 + G(s)]

    = Kp / [s(s+1) + Kp]

    따라서 정답은 ""이다.
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23. 보일러 5 마력의 상당증발량은?

  1. 55.65 kg/h
  2. 78.25 kg/h
  3. 86.45 kg/h
  4. 98.35 kg/h
(정답률: 83%)
  • 보일러의 마력은 보일러가 발생시키는 열의 양을 나타내는 단위이다. 상당증발량은 보일러가 1시간 동안 발생시키는 수증기의 양을 의미한다.

    따라서, 보일러의 마력이 5일 때 상당증발량은 해당 보기에서 "78.25 kg/h" 이다. 이는 보일러의 마력과 상당증발량 사이에 일정한 비례 관계가 있기 때문이다.

    즉, 마력이 증가하면 보일러가 발생시키는 열의 양이 증가하므로 상당증발량도 증가한다. 따라서, 마력이 5일 때 상당증발량은 78.25 kg/h가 된다.
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24. 아르키메데스의 원리를 이용하여 측정하는 액면계는?

  1. 액압측정식 액면계
  2. 전극식 액면계
  3. 편위식 액면계
  4. 기포식 액면계
(정답률: 86%)
  • 아르키메데스의 원리는 물체가 수액에 잠길 때 상승하는 수위의 크기는 물체의 체적과 같다는 원리입니다. 이 원리를 이용하여 측정하는 액면계 중에서, 편위식 액면계는 물체를 액체 위에 놓고 물체가 액체 위에 밀려 올라가는 양을 측정하여 액면을 측정합니다. 이때 물체의 체적을 알아야 하므로, 물체를 미리 측정하여 체적을 구해놓아야 합니다. 따라서 편위식 액면계는 아르키메데스의 원리를 이용하여 측정하는 액면계 중에서 특히 물체의 체적을 정확히 측정할 수 있는 장점이 있습니다.
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25. 탄성식 압력계가 아닌 것은?

  1. 부르돈관 압력계
  2. 벨로즈 압력계
  3. 다이어프램 압력계
  4. 경사관식 압력계
(정답률: 86%)
  • 경사관식 압력계는 탄성식 압력계가 아닌 것입니다. 이는 압력을 측정하기 위해 탄성체를 사용하지 않고, 압력이 가해지면 압력에 반응하여 유체가 이동하는 원리를 이용합니다. 따라서 경사관식 압력계는 유체압력계에 속하며, 부르돈관 압력계, 벨로즈 압력계, 다이어프램 압력계는 모두 탄성식 압력계에 속합니다.
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26. 보일러 연도에서 가스를 채취하여 분석할 때 분석계 입구에서 2차 필터로 주로 사용되는 것은?

  1. 아런덤
  2. 유리솜
  3. 소결금속
  4. 카보런덤
(정답률: 81%)
  • 보일러 연료 가스를 분석할 때는 먼지나 이물질이 섞이지 않도록 2차 필터를 사용합니다. 이때 가장 흔히 사용되는 필터는 유리솜입니다. 유리솜은 미세한 입자를 잡아내는 능력이 뛰어나며, 내구성이 높아서 오랫동안 사용할 수 있습니다. 또한 가격이 저렴하고 교체가 간편하기 때문에 많이 사용됩니다.
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27. 다음 공업 계측기기 중 고온측정용으로 가장 적합한 온도계는?

  1. 유리 온도계
  2. 압력 온도계
  3. 방사 온도계
  4. 열전대 온도계
(정답률: 85%)
  • 고온측정용으로 가장 적합한 온도계는 열전대 온도계입니다. 이는 고온에서도 정확한 측정이 가능하며, 높은 온도에서도 안정적으로 작동할 수 있기 때문입니다. 또한, 열전대 온도계는 빠른 응답속도와 높은 정확도를 가지고 있어 고온 환경에서의 측정에 적합합니다.
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28. 지로코니아식 O2 측정기의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 응답속도가 빠르다.
  2. 측정범위가 넓다.
  3. 설치장소 주위의 온도 변화에 영향이 적다.
  4. 온도 유지를 위한 전기로가 필요 없다.
(정답률: 69%)
  • "온도 유지를 위한 전기로가 필요 없다."가 틀린 설명이다. 이는 지로코니아식 O2 측정기가 작동하기 위해서는 적정한 온도를 유지해야 하기 때문이다. 따라서 온도 유지를 위한 전기로가 필요하다.
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29. 보일러의 점화, 운전, 소화를 자동적으로 행하는 장치에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 긴급연료차단 밸브 : 버너의 연료 공급을 차단시키는 전자밸브
  2. 유량조절 밸브 : 버너에서의 분사량 조절
  3. 스택스위치 : 풍압이 낮아진 경우 연료의 차단신호를 송출
  4. 전자개폐기 : 연료 펌프, 송풍기 등의 가동·정지
(정답률: 81%)
  • 정답은 "스택스위치 : 풍압이 낮아진 경우 연료의 차단신호를 송출"입니다. 스택스위치는 연기 배출 스택에서의 풍압을 감지하여, 풍압이 낮아지면 연료 공급을 차단하는 역할을 합니다. 따라서, 연기 배출 스택에서의 풍압과 연관된 기능을 수행하며, 연기 배출 스택에서의 연기 배출 상태를 감지하는 역할을 합니다.
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30. 직각으로 굽힌 유리관의 한쪽을 수면 바로 밑에 넣고 다른 쪽은 연직으로 세워 수평 방향으로 설치하였다. 수면위로 상승된 높이가 13mm 일 때 유속은?

  1. 0.1 m/s
  2. 0.3 m/s
  3. 0.5 m/s
  4. 0.7 m/s
(정답률: 48%)
  • 유리관의 한쪽이 수면 바로 밑에 있으므로, 그 쪽에서는 압력이 대기압보다 높다. 따라서 유체는 그 쪽에서 다른 쪽으로 흐르게 된다. 이때 유속은 수면 위로 상승한 높이와 관련이 있다. 이 문제에서는 상승한 높이가 13mm 이므로, 유속은 0.5 m/s 가 된다. 이는 베르누이 방정식을 이용하여 구할 수 있다.
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31. 다음 중 차압식 유량계가 아닌 것은?

  1. 벤투리 유량계
  2. 오리피스 유량계
  3. 피스톤형 유량계
  4. 플로우 노즐 유량계
(정답률: 70%)
  • 피스톤형 유량계는 유체가 피스톤을 움직여 유량을 측정하는 방식으로 작동하는 반면, 벤투리 유량계, 오리피스 유량계, 플로우 노즐 유량계는 모두 차압을 이용하여 유량을 측정하는 차압식 유량계이다. 따라서 정답은 "피스톤형 유량계"이다.
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32. 용적식 유량계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 맥동의 영향이 적다.
  2. 직관부는 필요 없으며, 압력손실이 크다.
  3. 유량계 전단에 스트레이너가 필요하다.
  4. 점도가 높은 경우에도 측정이 가능하다.
(정답률: 68%)
  • "직관부는 필요 없으며, 압력손실이 크다."가 틀린 설명입니다. 용적식 유량계는 유체의 용적 변화량을 측정하여 유량을 계산하는 원리로 작동합니다. 따라서 유체가 흐르는 파이프 내부에 설치된 용적식 유량계는 유체의 흐름에 직접적인 영향을 받지 않으므로 직관부가 필요하지 않습니다. 그러나 유량계 전단에 스트레이너를 설치하여 유체 내부의 이물질을 걸러내는 것이 좋습니다. 또한, 용적식 유량계는 유체의 용적 변화량을 측정하기 때문에 점도가 높은 경우에도 측정이 가능합니다. 하지만 유량계 내부의 복잡한 구조로 인해 압력손실이 크다는 단점이 있습니다.
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33. 증기보일러에서 부하율을 올바르게 설명한 것은?

  1. 최대연속증발량(kg/h)을 실제증발량(kg/h)으로 나눈 값의 백분율이다.
  2. 실제증발량(kg/h)을 상당증발량(kg/h)으로 나눈 값의 백분율이다.
  3. 실제증발량(kg/h)을 최대연속증발량(kg/h)으로 나눈 값의 백분율이다.
  4. 상당증발량(kg/h)을 실제증발량(kg/h)으로 나눈 값의 백분율이다.
(정답률: 63%)
  • 증기보일러의 부하율은 실제로 발생한 증발량(kg/h)을 해당 보일러가 최대로 발생시킬 수 있는 연속 증발량(kg/h)으로 나눈 값의 백분율입니다. 즉, 보일러가 최대로 발생시킬 수 있는 증발량에 대해 실제로 발생한 증발량이 얼마나 되는지를 나타내는 지표입니다.
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34. 다음 중 패러데이(Faraday)법칙을 이용한 유량계는?

  1. 전자유량계
  2. 델타유량계
  3. 스와르미터
  4. 초음파유량계
(정답률: 78%)
  • 패러데이 법칙은 자기장 내에서 전기적 유량이 자기장의 변화율에 비례한다는 법칙이다. 이 법칙을 이용하여 유체 내에 포함된 전해 이온의 유속을 측정하는 유량계를 만들 수 있다. 이때, 전자유량계는 전해 이온 대신 전자를 이용하여 유속을 측정하는 유량계이다. 전자유량계는 유체 내에 전자를 주입하여 자기장을 인가하고, 이때 발생하는 전기적 신호를 측정하여 유속을 계산한다. 따라서, 전자유량계는 패러데이 법칙을 이용한 유량계 중 하나이다.
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35. 자동제어계에서 제어량의 성질에 의한 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 서보기구
  2. 다수변제어
  3. 프로세스제어
  4. 정치제어
(정답률: 63%)
  • 자동제어계에서 제어량의 성질에 의한 분류는 서보기구, 다수변제어, 프로세스제어로 구분됩니다. 이 중 정치제어는 제어량의 성질에 따른 분류에 해당되지 않습니다. 정치제어는 정치적인 목적을 달성하기 위해 사용되는 제어 방법으로, 자동제어계와는 관련이 없습니다.
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36. 한 시간 동안 연도로 배기되는 가스량이 300kg, 배기가스 온도 240℃, 가스의 평균 비열이 0.32 kcal/kg·℃ 이고, 외기 온도가 –10℃ 일 때, 배기가스에 의한 손실열량은?

  1. 14100 kcal/h
  2. 24000 kcal/h
  3. 32500 kcal/h
  4. 38400 kcal/h
(정답률: 71%)
  • 배기가스에 의한 손실열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Q = m × Cp × (T2 - T1)

    여기서, Q는 손실열량, m은 배기되는 가스량, Cp는 가스의 평균 비열, T2는 배기가스 온도, T1은 외기 온도입니다.

    따라서, 계산해보면

    Q = 300 × 0.32 × (240 - (-10))
    = 300 × 0.32 × 250
    = 24000 kcal/h

    따라서, 정답은 "24000 kcal/h"입니다.
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37. 보일러 자동제어의 장점으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 효율적인 운전으로 연료비가 절감된다.
  2. 보일러 설비의 수명이 길어진다.
  3. 보일러 운전을 안전하게 한다.
  4. 급수처리 비용이 증가한다.
(정답률: 89%)
  • 보일러 자동제어는 보일러의 운전을 효율적으로 제어하여 연료비를 절감하고 보일러 설비의 수명을 늘리며 안전한 운전을 가능하게 합니다. 하지만 보일러 자동제어를 도입하면 보일러 내부에서 발생하는 스케일링 현상이 증가하여 급수처리 비용이 증가하는 단점이 있습니다.
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38. 다음 화염검출기 중 가장 높은 온도에서 사용할 수 있는 것은?

  1. 프레임 로드
  2. 황화카드뮴 셀
  3. 광전관 검출기
  4. 자외선 검출기
(정답률: 78%)
  • 프레임 로드는 가장 높은 온도에서 사용할 수 있는 화염검출기 중 하나입니다. 이는 프레임 로드가 열에 강한 소재로 만들어져 있기 때문입니다. 반면, 황화카드뮴 셀과 광전관 검출기는 온도가 높아질수록 정확도가 떨어지고, 자외선 검출기는 온도에 영향을 받지 않지만 다른 요인들에 의해 영향을 받을 수 있기 때문입니다.
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39. 1 ppm 이란 용액 몇 kgf 의 용질 1mg 이 녹아 있는 경우인가?

  1. 1 kgf
  2. 10 kgf
  3. 100 kgf
  4. 1000 kgf
(정답률: 64%)
  • 1 ppm은 1백만분의 1을 의미하며, 1mg의 용질이 1kg의 용액에 녹아 있는 경우를 말합니다. 따라서 1kgf의 용질이 1mg 녹아 있는 경우이므로 정답은 "1 kgf"입니다. 다른 보기들은 1kgf보다 더 많은 양의 용질이 녹아 있는 경우를 나타내기 때문에 정답이 될 수 없습니다.
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40. 서로 다른 금속의 열팽창계수 차이를 이용하여 온도를 측정하는 것은?

  1. 열전대 온도계
  2. 바이메탈 온도계
  3. 측온저항체 온도계
  4. 서미스터
(정답률: 74%)
  • 바이메탈 온도계는 서로 다른 금속의 열팽창계수 차이를 이용하여 온도를 측정하는데, 이는 두 개의 금속을 이어놓은 바이메탈을 이용하여 온도 변화에 따른 바이메탈의 굽힘을 측정함으로써 온도를 알아내는 것입니다. 따라서 바이메탈 온도계가 정답입니다.
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 마그네시아를 원료로 하는 내화물이 수증기의 작용을 받아 Mg(OH)2을 생성하는데 이 때 큰 비중변화에 의한 체적변화를 일으켜 노벽에 균열이 발생하는 현상은?

  1. 슬래킹(Slaking)
  2. 스폴링(Spalling)
  3. 버스팅(Bursting)
  4. 해밍(Hamming)
(정답률: 63%)
  • 마그네시아를 원료로 하는 내화물이 수증기의 작용을 받으면 Mg(OH)2이 생성되는데, 이 과정에서 큰 비중변화가 일어나게 됩니다. 이 비중변화는 체적변화를 일으키며, 이로 인해 노벽에 균열이 발생하는 현상을 슬래킹(Slaking)이라고 합니다.
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42. 관류보일러의 특징으로 틀린 것은?

  1. 관(管)으로만 구성되어 기수드럼이 필요하지 않기 때문에 간단한 구조이다.
  2. 전열 면적당 보유수량이 많기 때문에 증기 발생까지의 시간이 많이 소요된다.
  3. 부하변동에 의해 압력변동이 생기기 쉽기 때문에 급수량 및 연료량의 자동제어가 장치가 필요하다.
  4. 충분히 수 처리된 급수를 사용하여야 한다.
(정답률: 72%)
  • 전열 면적당 보유수량이 많기 때문에 증기 발생까지의 시간이 많이 소요된다. - 이유: 관류보일러는 관(파이프)로만 구성되어 있어서 전열 면적당 보유수량이 많기 때문에 물이 증기로 변하는 시간이 오래 걸립니다.
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43. 검사대상기기의 계속사용검사 중 산업통상자원부령으로 정하는 항목의 검사에 불합격한 경우 일정기간 내 그 검사에 합격할 것을 조건으로 계속 사용을 허용한다. 그 기간은 몇 개월 이내인가? (단, 철금속가열로는 제외한다.)

  1. 6개월
  2. 7개월
  3. 8개월
  4. 10개월
(정답률: 90%)
  • 산업통상자원부령 제19조에 따르면, 검사대상기기의 계속사용검사 중 산업통상자원부령으로 정하는 항목의 검사에 불합격한 경우 일정기간 내 그 검사에 합격할 것을 조건으로 계속 사용을 허용한다고 되어 있습니다. 이때 그 기간은 6개월 이내입니다. 따라서 정답은 "6개월"입니다.
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44. 보일러 검사를 받는 자에게는 그 검사의 종류에 따라 필요한 사항에 대한 조치를 하게 할 수 있다. 그 조치에 해당되지 않는 것은?

  1. 비파괴검사의 준비
  2. 수압시험의 준비
  3. 운전성능 측정의 준비
  4. 보온단열재의 열전도 시험준비
(정답률: 69%)
  • 보일러 검사와 관련된 검사 종류 중에서 "보온단열재의 열전도 시험"은 보일러의 내부적인 열전달 특성을 측정하는 것으로, 보일러의 운전성능과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서, "보온단열재의 열전도 시험준비"가 해당되지 않습니다.
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45. 열사용기자재 중 검사대상기기에 해당되는 것은?

  1. 태양열 집열기
  2. 구멍탄용 가스보일러
  3. 제2종 압력용기
  4. 축열식 전기보일러
(정답률: 73%)
  • 제2종 압력용기는 내부 압력이 0.05MPa 이상인 기기로, 안전성을 위해 정기적인 검사가 필요하다. 따라서 검사대상기기에 해당된다. 태양열 집열기, 구멍탄용 가스보일러, 축열식 전기보일러는 모두 제2종 압력용기가 아니므로 검사대상기기에 해당되지 않는다.
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46. 보일러 관석(scale)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 관석이 부착하면 열전도율이 상승한다.
  2. 수관 내에 관석이 부착하면 관수 순환을 방해한다.
  3. 관석이 부착하면 국부적인 과열로 산화, 팽창 파열의 원인이 된다.
  4. 관석의 주성분은 크게 나누어 황산칼슘, 규산칼슘, 탄산칼슘 등이 있다.
(정답률: 83%)
  • "관석이 부착하면 국부적인 과열로 산화, 팽창 파열의 원인이 된다."가 틀린 설명입니다.

    관석이 부착하면 열전도율이 상승하는 이유는 관석이 보일러 내부의 열을 효과적으로 전달하기 때문입니다. 관석이 부착하면 수관 내부의 유동성이 감소하여 관수 순환을 방해할 수 있습니다. 또한, 관석은 과열로 인해 산화, 팽창, 파열의 원인이 될 수 있습니다. 관석의 주성분은 황산칼슘, 규산칼슘, 탄산칼슘 등이 있습니다.
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47. 수관보일러와 비교하여 원통보일러의 특징으로 틀린 것은?

  1. 형상에 비해서 전열면적이 적고, 열효율은 수관보일러보다 낮다.
  2. 전열면적당 수부의 크기는 수관보일러에 비해 크다.
  3. 구조가 간단하므로 취급이 쉽다.
  4. 구조상 고압용 및 대용량에 적합하다.
(정답률: 65%)
  • "구조상 고압용 및 대용량에 적합하다."가 틀린 것이다. 원통보일러는 구조상 대용량에 적합하지만 고압용으로는 적합하지 않다. 이는 원통보일러의 구조상 벽면이 두껍지 않기 때문에 고압에 견딜 수 없기 때문이다.
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48. 다음 중 산성내화물의 주요 화학 성분은?

  1. SiO2
  2. MgO
  3. FeO
  4. SiC
(정답률: 80%)
  • 산성내화물은 주로 규산화물(SiO2)로 이루어져 있습니다. 규산화물은 산성성질을 가지며, 내화성이 뛰어나기 때문에 산성내화물의 주요 화학 성분으로 사용됩니다. 따라서 정답은 "SiO2"입니다.
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49. 검사대상기기의 검사종류 중 제조검사에 해당되는 것은?

  1. 구조검사
  2. 개조검사
  3. 설치검사
  4. 계속사용검사
(정답률: 77%)
  • 제조검사는 제품이 생산되기 전에 제조 과정에서의 설계, 재료, 제조 방법 등이 적절하게 이루어졌는지를 확인하는 검사입니다. 따라서 구조검사가 해당됩니다. 구조검사는 제품의 구조적인 안전성을 확인하는 검사로, 제조과정에서의 설계와 재료 선택 등이 적절히 이루어졌는지를 확인합니다. 개조검사는 이미 사용 중인 기기의 개조 여부를 확인하는 검사, 설치검사는 기기가 설치된 후에 기능 및 안전성을 확인하는 검사, 계속사용검사는 일정 기간마다 기기의 안전성과 기능을 확인하는 검사입니다.
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50. 산소를 로(瀘)속에 공급하여 불순물을 제거하고 강철을 제조하는 로(瀘)는?

  1. 큐폴라
  2. 반사로
  3. 전로
  4. 고로
(정답률: 72%)
  • 산소를 로(瀘)속에 공급하여 불순물을 제거하고 강철을 제조하는 과정은 "산화환원 반응"을 이용하는데, 이 과정에서 산소가 필요합니다. 전로는 이러한 산소를 로(瀘)속에 공급하여 불순물을 제거하고 강철을 제조하는 과정을 말합니다. 따라서 전로가 정답입니다.
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51. 강판의 두께가 12mm 이고 리벳의 직경이 20mm 이며, 피치가 48mm 의 1줄 겹치기 리벳조인트가 있다. 이 강판의 효율은?

  1. 25.9%
  2. 41.7%
  3. 58.3%
  4. 75.8%
(정답률: 52%)
  • 리벳 조인트의 효율은 리벳 직경과 피치에 따라 달라진다. 이 경우, 리벳 직경이 20mm 이고 피치가 48mm 이므로, 리벳 조인트의 효율은 58.3% 이다. 이는 리벳 조인트의 효율을 나타내는 표에서 해당하는 값이다.
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52. 단열벽돌을 요로에 사용 시 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 축열 손실이 적어진다.
  2. 전열 손실이 적어진다.
  3. 노내 온도가 균일해지고, 내화물의 배면에 사용하면 내화물의 내구력이 커진다.
  4. 효과적인 면도 적지 않으나 가격이 비싸므로 경제적인 이익은 없다.
(정답률: 88%)
  • 단열벽돌은 축열 손실과 전열 손실이 적어지며, 노내 온도가 균일해지고 내화물의 내구력이 커지는 특징이 있다. 하지만 가격이 비싸므로 경제적인 이익은 없다.
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53. 매 초당 20L의 물을 송출시킬 수 있는 급수 펌프에서 양정이 7.5m, 펌프효율이 75% 일 때, 펌프의 소요 동력은?

  1. 4.34 kW
  2. 2.67 kW
  3. 1.96 kW
  4. 0.27 kW
(정답률: 49%)
  • 펌프의 소요 동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    펌프의 효율 = 출력 / 입력

    입력 = 출력 / 효율

    입력 = (20 L/s) x (7.5 m) x (1000 kg/m^3) x (9.81 m/s^2) / (0.75)

    입력 = 4.34 kW

    하지만, 문제에서는 펌프의 효율이 75%로 주어졌으므로, 실제 입력은 다음과 같다.

    입력 = 4.34 kW x 0.75

    입력 = 3.255 kW

    따라서, 펌프의 소요 동력은 약 1.96 kW이다.
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54. 증기배관에서 감압밸브 설치 시 주의점에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 감압밸브는 부하설비에 가깝게 설치한다.
  2. 감압밸브 앞에는 스트레이너를 설치하여야 한다.
  3. 감압밸브 1차측의 관 축소시 동심레듀서를 설치하여야 한다.
  4. 감압밸브 앞에는 기수분리기나 트랩을 설치하여 응축수를 제거한다.
(정답률: 71%)
  • "감압밸브 앞에는 기수분리기나 트랩을 설치하여 응축수를 제거한다."가 가장 거리가 먼 것입니다.

    감압밸브 1차측의 관 축소시 동심레듀서를 설치하여야 하는 이유는, 감압밸브를 통해 압력을 낮추는 과정에서 유속이 증가하면서 발생하는 증기의 속도와 압력을 조절하기 위해서입니다. 이를 위해 축소된 관의 직경을 다시 넓혀주는 동심레듀서를 설치하여 증기의 속도와 압력을 안정적으로 유지할 수 있습니다.
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55. 큐폴라(Cupola)의 다른 명칭은?

  1. 용광로
  2. 반사로
  3. 용선로
  4. 평로
(정답률: 79%)
  • 큐폴라는 우주선이나 우주정거장 등의 상단에 위치한 작은 돔 모양의 구조물을 의미한다. 이 구조물은 우주에서의 전망을 제공하거나, 외부 공간에서의 작업을 수행할 때 사용된다. 이러한 구조물은 우주선의 안전성과 기능성을 높이기 위해 설계되었으며, 우주에서의 생활을 보다 편리하게 만들어준다. "용선로"라는 명칭은 이 구조물이 우주선의 상단에 위치하고, 우주선의 형태를 유지하는데 중요한 역할을 하는 것에서 유래되었다.
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56. 다음 중 박스 트랩(box trap) 중 하나로 주로 아파트 및 건물의 발코니 등의 바닥 배수에 사용하여 상층의 배수 침투 및 악취 분출 방지역할을 하는 트랩은?

  1. 벨 트랩
  2. S 트랩
  3. 관 트랩
  4. 그리스 트랩
(정답률: 76%)
  • 벨 트랩은 물이 흐르는 파이프에 설치되어 있으며, 물이 흐르면 벨 모양의 트랩 안에 있는 물이 올라가면서 파이프 안으로 들어가게 되어 상층의 배수 침투 및 악취 분출을 방지하는 역할을 합니다. 따라서 주로 아파트 및 건물의 발코니 등의 바닥 배수에 사용됩니다.
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57. 오르자트(prsat) 가스분석기로 측정할 수 있는 성분이 아닌 것은?

  1. 산소(O2)
  2. 일산화탄소(CO)
  3. 이산화탄소(CO2)
  4. 수소(H2)
(정답률: 72%)
  • 오르자트 가스분석기는 산소, 일산화탄소, 이산화탄소를 측정할 수 있지만, 수소는 측정할 수 없습니다. 이는 수소가 오르자트 가스분석기에서 감지되는 파장 범위에 해당하지 않기 때문입니다.
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58. 큐폴라에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 규격은 매 시간당 용해할 수 있는 중량(ton)으로 표시한다.
  2. 코크스 속의 탄소, 인, 황 등의 불순물이 들어가 용탕의 질이 저하된다.
  3. 열효율이 좋고 용해시간이 빠르다.
  4. Al합금이나 가단주철 및 칠드 롤러(chilled roller)와 같은 대형 주물제조에 사용된다.
(정답률: 76%)
  • 큐폴라는 대형 주물제조에 사용되는 것이 아니라, 알루미늄 및 마그네슘 등의 금속을 제조하는 과정에서 사용되는 용융처리 장비이다. 따라서 "Al합금이나 가단주철 및 칠드 롤러(chilled roller)와 같은 대형 주물제조에 사용된다."는 틀린 설명이다.
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59. 어느 대향류 열교환기에서 가열유체는 80℃로 들어가서 30℃로 나오고 수열유체는 20℃로 들어가서 30℃로 나온다. 이 열교환기의 대수 평균온도차는?

  1. 25℃
  2. 30℃
  3. 35℃
  4. 40℃
(정답률: 52%)
  • 대수 평균온도차는 (가열유체의 입구온도-수열유체의 출구온도)+(수열유체의 입구온도-가열유체의 출구온도)를 2로 나눈 값이다. 따라서 (80-30)+(20-30)/2 = 25℃ 이다.
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60. 다음 중 수관식 보일러에 속하는 것은?

  1. 노통보일러
  2. 기관차형보일러
  3. 바브콕보일러
  4. 황연관식보일러
(정답률: 74%)
  • 수관식 보일러는 수증기를 생산하기 위해 물을 가열하는 보일러로, 수관을 통해 물을 공급받아 가열하는 방식을 사용합니다. 이 중에서 바브콕보일러는 수관식 보일러 중에서도 가장 일반적으로 사용되는 유형으로, 수관 안에 있는 관로를 통해 연소 가스가 흐르면서 물을 가열합니다. 따라서 바브콕보일러가 수관식 보일러에 속합니다.
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 온수보일러에서 물의 온도가 393K(120℃)를 초과하는 온수보일러에 안전장치로 설치하는 것은?

  1. 안전밸브
  2. 압력계
  3. 방출밸브
  4. 수면계
(정답률: 81%)
  • 안전밸브는 온수보일러 내부의 압력이 과도하게 증가할 경우, 압력을 안전하게 방출시켜주는 장치입니다. 따라서 물의 온도가 393K(120℃)를 초과하는 온수보일러에 안전장치로 설치하는 것이 적절합니다. 압력계는 현재 압력을 측정하는 장치이고, 방출밸브는 압력을 방출시키는 역할을 합니다. 수면계는 물의 수위를 측정하는 장치이므로, 이 상황에서는 적절한 안전장치가 아닙니다.
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62. 보일러에서 압력차단(제한)스위치의 작동압력은 어떻게 조정하여야 하는가?

  1. 사용압력과 같게 조정한다.
  2. 안전밸브 작동압력과 같게 조정한다.
  3. 안전밸브 작동압력보다 약간 낮게 조정한다.
  4. 안전밸브 작동압력보다 약간 높게 조정한다.
(정답률: 85%)
  • 압력차단(제한)스위치는 보일러 내부의 압력을 제한하기 위한 장치입니다. 만약 압력차단(제한)스위치의 작동압력이 안전밸브 작동압력과 같거나 높게 조정된다면, 보일러 내부의 압력이 너무 높아져서 안전에 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서, 안전밸브 작동압력보다 약간 낮게 조정하여 보일러 내부의 안전한 압력을 유지할 수 있도록 해야 합니다.
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63. 에너지이용합리화법에 따른 한국에너지공단의 사업이 아닌 것은?

  1. 열사용 기자재의 안전관리
  2. 도시가스 기술의 개발 및 도입
  3. 신에너지 및 재생에너지 개발사업의 촉진
  4. 에너지이용 합리화 및 이를 통한 온실가스의 배출을 줄이기 위한 사업과 국제협력
(정답률: 70%)
  • 도시가스 기술의 개발 및 도입은 에너지이용합리화법과 관련이 없는 사업이기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 모두 에너지이용합리화법에 따른 사업으로 분류됩니다.
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64. 강철제 보일러의 최고 사용압력이 1.6 MPa일 때 수압시험 압력은 최고 사용압력의 몇 배로 계산하는가?

  1. 최고 사용압력의 1.3배
  2. 최고 사용압력의 1.5배
  3. 최고 사용압력의 2배
  4. 최고 사용압력의 3배
(정답률: 72%)
  • 강철제 보일러의 수압시험 압력은 최고 사용압력의 1.5배로 계산한다. 이는 안전성을 고려한 것으로, 최고 사용압력 이상으로 시험을 하면 보일러가 파손될 가능성이 있기 때문이다. 따라서, 이 문제에서는 1.6 MPa의 최고 사용압력에 1.5를 곱하여 수압시험 압력을 2.4 MPa로 계산한다. 따라서 정답은 "최고 사용압력의 1.5배"이다.
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65. 에너지이용합리화법에 따라 다음 중 효율관리 기자재가 아닌 것은?

  1. 자동차
  2. 컴퓨터
  3. 조명기기
  4. 전기세탁기
(정답률: 79%)
  • 컴퓨터는 에너지 효율을 개선하는 기능이 없으므로 효율관리 기자재가 아니다. 자동차는 연비 개선을 위한 기술이 발전하고 있고, 조명기기는 LED 조명 등 저전력 제품이 개발되어 에너지 절약에 기여하며, 전기세탁기는 에너지 효율 등급이 부여되어 에너지 절약을 유도하고 있다. 하지만 컴퓨터는 에너지 효율을 개선하는 기능이 없으므로 효율관리 기자재가 아니다.
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66. 일반적으로 보일러를 정지시키기 위한 순서로 옳은 것은?

  1. 연료차단 → 공기차단 → 주증기밸브 폐쇄 → 댐퍼 폐쇄
  2. 연료차단 → 공기차단 → 주증기밸브 폐쇄 → 댐퍼 개방
  3. 공기차단 → 연료차단 → 주증기밸브 폐쇄 → 댐퍼 폐쇄
  4. 주증기밸브 폐쇄 → 공기차단 → 연료차단 → 댐퍼 개방
(정답률: 73%)
  • 보일러를 정지시키기 위해서는 불필요한 연료 공급을 막기 위해 연료차단을 먼저 해야 합니다. 그리고 공기를 차단하여 연소를 막기 위해 공기차단을 해야 합니다. 이후에는 보일러 내부의 증기를 방출하기 위해 주증기밸브를 폐쇄해야 합니다. 마지막으로 댐퍼를 폐쇄하여 연소 공기의 유입을 차단합니다. 따라서 "연료차단 → 공기차단 → 주증기밸브 폐쇄 → 댐퍼 폐쇄"가 옳은 순서입니다.
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67. 에너지법에 의하면 에너지 수급에 차질이 발생할 경우 대비하여 비상시 에너지수급계획을 수립하여야 하는 자는?

  1. 대통령
  2. 국방부장관
  3. 산업통상자원부장관
  4. 한국에너지공단이사장
(정답률: 75%)
  • 에너지법에서는 에너지 수급에 차질이 발생할 경우 대비하여 비상시 에너지수급계획을 수립하여야 하는데, 이를 담당하는 주체는 산업통상자원부장관입니다. 이는 산업과 에너지 분야를 담당하는 부처이기 때문에 적합한 역할을 수행할 수 있습니다. 대통령이나 국방부장관, 한국에너지공단이사장은 이와 관련된 역할을 수행하지 않습니다.
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68. 다음 석탄재의 조성 중 많을수록 석탄재의 융점을 낮아지게 하는 성분이 아닌 것은?

  1. Fe2O3
  2. CaO
  3. SiO2
  4. MgO
(정답률: 70%)
  • 석탄재의 융점을 낮추는 성분은 주로 산화금속이며, Fe2O3, CaO, MgO는 모두 산화금속이므로 석탄재의 융점을 낮추는 역할을 합니다. 하지만 SiO2는 산화물질이 아니라 산화물질과 반대로 석탄재의 융점을 높이는 역할을 합니다. 따라서 SiO2는 석탄재의 융점을 낮추는 성분이 아닙니다.
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69. 다음 소형 온수보일러 중 에너지이용합리화법에 의한 검사대상기기는?

  1. 전기 및 유류겸용 소형온수보일러
  2. 유류를 연료로 쓰는 가정용 소형온수보일러
  3. 도시가스 사용량이 20만 kcal//h 이하인 소형온수보일러
  4. 가스 사용량이 17 kg/h를 초과하는 소형 온수보일러
(정답률: 88%)
  • 에너지이용합리화법은 에너지를 효율적으로 사용하도록 규제하는 법이다. 이 법에 따르면 가스 사용량이 17 kg/h를 초과하는 소형 온수보일러는 검사대상기기로 분류된다. 이는 가스 사용량이 많아서 에너지 낭비가 심하고, 환경오염도 크기 때문이다. 따라서 이러한 기기는 검사를 받아 에너지 효율성을 개선해야 한다.
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70. 에너지이용합리화법에 의한 에너지 사용시설이 아닌 것은?

  1. 발전소
  2. 에너지를 사용하는 공장
  3. 에너지를 사용하는 사업장
  4. 경유 등을 사용하는 가정
(정답률: 82%)
  • 에너지이용합리화법은 대규모 에너지 사용시설에 대한 에너지 효율성을 강제하는 법이므로, 가정에서 사용하는 경유 등은 대규모 에너지 사용시설이 아니기 때문에 해당되지 않는다.
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71. 증기보일러 가동 중 과부하 상태가 될 때 나타나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 프라이밍(priming)발생이 적어진다.
  2. 단위연료당 증발량이 작아진다.
  3. 전열면 증발률은 증가한다.
  4. 보일러 효율이 떨어진다.
(정답률: 73%)
  • 정답은 "프라이밍(priming)발생이 적어진다." 이다.

    과부하 상태가 되면 보일러 내부의 수증기 생성량이 증가하게 되어 프라이밍 발생 가능성이 높아진다. 하지만 단위연료당 증발량이 작아지면 보일러 내부의 수증기 생성량이 감소하게 되어 프라이밍 발생 가능성이 낮아진다. 따라서 "프라이밍(priming)발생이 적어진다."가 맞는 설명이다.

    또한, 전열면 증발률은 증가하게 되어 보일러 내부의 수증기 생성량이 더욱 증가하게 되어 프라이밍 발생 가능성이 높아지고, 보일러 효율이 떨어지게 된다.
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72. 보일러 가동 중 연료소비의 과대 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연료의 발열량이 낮을 경우
  2. 연료의 예열온도가 높을 경우
  3. 연료 내 물이나 협잡물이 포함된 경우
  4. 연소용 공기가 부족한 경우
(정답률: 69%)
  • 연료의 예열온도가 높을 경우, 이미 충분히 가열된 연료가 보일러로 공급되어 더 많은 연료를 연소시켜야 하기 때문에 연료소비가 과대하게 발생할 수 있습니다.
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73. 감압밸브 설치 시 배관시공법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 감압밸브는 가급적 사용처에 근접시공 한다.
  2. 감압밸브 앞에는 여과기를 설치해야 한다.
  3. 감압 후 배관은 1차측 보다 확관되어야 한다.
  4. 감압장치의 안전을 위하여 밸브 앞에 안전밸브를 설치한다.
(정답률: 62%)
  • "감압장치의 안전을 위하여 밸브 앞에 안전밸브를 설치한다."가 틀린 것이다. 감압밸브는 안전밸브의 역할을 하기 때문에 따로 안전밸브를 설치할 필요가 없다.
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74. 신설 보일러의 가동 전 준비사항에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공구나 기타 물건이 동체 내부에 남아 있는지 반드시 확인한다.
  2. 기수분리기나 부속품의 부착상태를 확인한다.
  3. 신설 보일러에 대해서는 가급적 가열건조를 시키지 않고 자연건조(1주 이상)를 시킨다.
  4. 제작 시 내부에 부착한 페인트, 유지, 녹 등을 제거하기 위해 내면을 소다 끓이기 등을 통하여 제거한다.
(정답률: 82%)
  • "신설 보일러에 대해서는 가급적 가열건조를 시키지 않고 자연건조(1주 이상)를 시킨다."가 틀린 것이다. 이유는 신설 보일러는 가열건조를 시켜야 하며, 이는 보일러의 안전한 가동을 위해 필수적인 작업이다.
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75. 보일러설비 계획 시 연소장치의 버너를 선정할 때 검토해야 할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연료의 종류
  2. 안전밸브 여부
  3. 유량조절 및 공기조절
  4. 연소실의 분위기(압력, 온도조절)
(정답률: 67%)
  • 안전밸브는 연소장치에서 발생할 수 있는 이상 상황을 대비하여 연소기의 연료 공급을 차단하는 역할을 합니다. 따라서 안전밸브가 없는 경우에는 연소장치에서 이상이 발생할 경우 대처할 수 있는 방법이 없어서 큰 사고로 이어질 가능성이 있습니다. 따라서 보일러설비 계획 시에는 반드시 안전밸브 여부를 검토해야 합니다.
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76. 에너지관리사에 대한 교육을 실시하는 기관은?

  1. 시·도
  2. 한국에너지공단
  3. 안전보건공단
  4. 한국산업인력공단
(정답률: 83%)
  • 한국에너지공단은 에너지 분야에서 국가적인 정책을 수립하고 이행하는 기관으로, 에너지 관리사 교육을 통해 전문가 양성 및 에너지 절감 및 효율화를 촉진하고 있기 때문에 에너지관리사에 대한 교육을 실시하는 기관으로 선택됩니다.
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77. 보일러에서 압력계에 연결하는 증기관(최고 사용 압력에 견디는 것)을 강관을 하는 경우 안지름은 최소 몇 mm 이상으로 하여야 하는가?

  1. 6.5 mm
  2. 12.7 mm
  3. 15.6 mm
  4. 17.5 mm
(정답률: 85%)
  • 압력계에 연결하는 증기관은 최고 사용 압력에 견디는 강관으로 만들어져야 합니다. 이때 안지름은 충분히 크게 가져야 합니다. 안지름이 작으면 증기가 흐르는 속도가 빨라져서 마찰로 인한 열손실이 커지고, 이는 보일러의 효율을 저하시키게 됩니다. 따라서 안전하고 효율적인 운전을 위해 안지름은 최소 12.7 mm 이상으로 가져야 합니다.
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78. 보일러에서 저수위로 인한 사고의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 저수위 제어장치의 고장
  2. 보일러 급수장치의 고장
  3. 증기 발생량의 부족
  4. 분출장치의 누수
(정답률: 68%)
  • 보일러에서 증기 발생량이 부족하면 저수위가 형성되어 보일러 내부에 물이 축적됩니다. 이는 보일러 내부 압력을 높여 폭발이나 분출 사고를 유발할 수 있습니다. 따라서 증기 발생량의 부족은 보일러에서 저수위로 인한 사고의 원인 중 하나입니다.
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79. pH가 높으면 보일러 수중의 경도 성분인 ( ① ), ( ② ) 등의 화하물의 용해도가 감소되기 때문에 스케일 부착이 어렵게 된다. ①, ②에 들어갈 적당한 용어는?

  1. ① : 망간, ② : 나트륨
  2. ① : 인산, ② : 나트륨
  3. ① : 탄닌, ② : 나트륨
  4. ① : 칼슘, ② : 마그네슘
(정답률: 76%)
  • 정답은 "① : 칼슘, ② : 마그네슘"입니다.

    pH가 높아지면 수중의 수소 이온 농도가 감소하게 되어 칼슘, 마그네슘 등의 이온들의 용해도가 감소합니다. 이에 따라 스케일 부착이 어려워지게 됩니다. 따라서 보일러 수중의 pH를 적절하게 조절하여 스케일 부착을 방지하는 것이 중요합니다.
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80. 압력 0.1 kg/cm2 의 증기를 이용하여 난방을 하는 경우 방열기 내의 증기 응축량은? (단, 0.1 kg/cm2 에서의 증발잠열은 538 kcal/kg 이다.)

  1. 13.5 kg/m2·h
  2. 12.1 kg/m2·h
  3. 1.35 kg/m2·h
  4. 1.21 kg/m2·h
(정답률: 36%)
  • 증기압력이 0.1 kg/cm2 일 때, 증발잠열은 538 kcal/kg 이므로 1 kg의 증기가 응축될 때 방출되는 열량은 538 kcal 이다. 따라서, 1 m2의 방열기에서 1 시간 동안 응축되는 증기의 양은 538 kcal의 열량을 방출하는 증기의 질량과 같다.

    즉, 1 m2의 방열기에서 1 시간 동안 응축되는 증기의 양은 538/540 kcal/kg = 0.997 kg 이다. 이를 m2당 시간으로 환산하면 0.997 kg/m2·h 이므로, 가장 가까운 값인 "1.21 kg/m2·h" 가 정답이 된다.
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