에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2018-03-04)

에너지관리산업기사 2018-03-04 필기 기출문제 해설

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에너지관리산업기사
(2018-03-04 기출문제)

목록

1과목: 열역학 및 연소관리

1. 온도-엔트로피(T-S)선도 상에서 상태변화를 표시하는 곡선과 S축(엔트로피 축) 사이의 면적은 무엇을 나타내는가?

  1. 일량
  2. 열량
  3. 압력
  4. 비체적
(정답률: 79%)
  • T-S 선도(온도-엔트로피 선도)에서 상태 변화 곡선과 S축(엔트로피 축) 사이의 면적은 시스템이 주고받은 열량을 의미합니다.
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2. 보일러의 연료로 사용되는 LNG의 일반적인 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 메탄을 주성분으로 한다.
  2. 유독성 물질이 적다.
  3. 비중이 공기보다 가벼워서 누출되어도 가스폭발의 위험이 적다.
  4. 연소범위가 넓어서 특별한 연소기구가 필요치 않다.
(정답률: 70%)
  • LNG는 연소 범위가 약 $5 \sim 15\%$ 정도로 좁기 때문에 안전한 연소를 위한 특별한 연소기구가 필요합니다.

    오답 노트
    메탄 주성분: LNG의 핵심 성분
    유독성 물질 적음: 청정 연료의 특징
    공기보다 가벼움: 누출 시 상부로 확산되어 폭발 위험 감소
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3. 고체 및 액체연료의 이론산소량(Nm3/kg)에 대한 식을 바르게 표기한 것은? (단, C는 탄소, H는 수소, O는 산소, S는 황이다.)

  1. 1.87C + 5.6(H - O/8) + 0.7S
  2. 2.67C + 8(H - O/8) + S
  3. 8.89C + 26.7H - 3.33(O - S)
  4. 11.49C + 34.5H - 4.31(O - S)
(정답률: 72%)
  • 연료의 성분 분석을 통한 이론산소량 산출식은 각 원소의 연소 반응비를 기반으로 계산됩니다.
    $$\text{이론산소량} = 1.87C + 5.6(H - \frac{O}{8}) + 0.7S$$
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4. 고위발열량과 저위발열량의 차이는 무엇인가?

  1. 연료의 증발잠열
  2. 연료의 비열
  3. 수분의 증발잠열
  4. 수분의 비열
(정답률: 75%)
  • 고위발열량은 연소 시 생성된 수증기가 응축될 때 방출하는 잠열을 포함한 값이며, 저위발열량은 이 수분의 증발잠열을 제외한 값입니다. 따라서 두 값의 차이는 수분의 증발잠열이 됩니다.
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5. 압력 90kPa에서 공기 1L의 질량이 1g이었다면 이때의 온도(K)는? (단, 기체상수(R)은 0.287kJ/kgㆍK이며, 공기는 이상기체이다.)

  1. 273.7
  2. 313.5
  3. 430.2
  4. 446.3
(정답률: 62%)
  • 이상기체 상태 방정식을 이용하여 주어진 압력, 부피, 질량 조건에서의 온도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{PV}{GR}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{90 \times 0.001}{0.001 \times 0.287}$
    ③ [최종 결과] $T = 313.5$
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6. 가연성가스 용기와 도색 색상의 연결이 틀린 것은?

  1. 아세틸렌 - 황색
  2. 액화염소 - 갈색
  3. 수소 - 주황색
  4. 액화암모니아 - 회색
(정답률: 81%)
  • 가연성 가스 용기는 가스 종류별로 색상이 지정되어 있으며, 액화암모니아 용기의 도색 색상은 백색입니다.
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7. 연소설비 내에 연소 생성물(CO2, N2, H2O등)의 농도가 높아지면 연소 속도는 어떻게 되는가?

  1. 연소 속도와 관계가 없다.
  2. 연소 속도가 저하된다.
  3. 연소 속도가 빨라진다.
  4. 초기에는 느려지나 나중에는 빨라진다.
(정답률: 80%)
  • $CO_{2}$, $N_{2}$, $H_{2}O$와 같은 불연성 가스의 농도가 높아지면, 가연성 가스와 산소의 접촉을 방해하여 전체적인 연소 속도가 저하됩니다.
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8. 보일의 법칙에 따라 가스의 상태변화에 대해 일정한 온도에서 압력을 상승시키면 체적은 어떻게 변화하는가?

  1. 압력에 비례하여 증가한다.
  2. 변화 없다.
  3. 압력에 반비례하여 감소한다.
  4. 압력의 자승에 비례하여 증가한다.
(정답률: 74%)
  • 보일의 법칙은 온도가 일정할 때 가스의 압력($P$)과 체적($V$)은 서로 반비례한다는 법칙입니다. 따라서 압력을 상승시키면 체적은 그에 반비례하여 감소하게 됩니다.
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9. 중유의 비중이 크면 탄화수소비(C/H 비)가 커지는데 이 때 발열량은 어떻게 되는가?

  1. 커진다.
  2. 관계없다.
  3. 작아진다.
  4. 불규칙하게 변한다.
(정답률: 70%)
  • 연료의 성분 중 수소의 발열량($34,000\text{ kcal/kg}$)이 탄소의 발열량($8,100\text{ kcal/kg}$)보다 훨씬 큽니다. 따라서 탄화수소비($C/H$ 비)가 커진다는 것은 상대적으로 발열량이 높은 수소의 함량이 줄어든다는 의미이므로 전체 발열량은 작아집니다.
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10. 외부로부터 열을 받지도 않고 외부로 열을 방출하지도 않는 상태에서 가스를 압축 또는 팽창시켰을 때의 변화를 무엇이라고 하는가?

  1. 정압변화
  2. 정적변화
  3. 단열변화
  4. 폴리트로픽변화
(정답률: 75%)
  • 외부와의 열 교환(흡수 또는 방출)이 완전히 차단된 상태에서 일어나는 압축 또는 팽창 변화를 단열변화라고 합니다.
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11. 중유의 종류 중 저점도로서 예열을 하지 않고도 송유나 무화가 가장 양호한 것은?

  1. A급 중유
  2. B급 중유
  3. C급 중유
  4. D급 중유
(정답률: 89%)
  • 중유는 점도에 따라 A, B, C급으로 분류하며, A급 중유가 가장 저점도입니다. 따라서 A급 중유는 예열 없이도 송유나 무화 상태가 가장 양호합니다.
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12. 체적 300L의 탱크 안에 350℃의 습포화 증기가 60kg이 들어있다. 건조도(%)는 얼마인가? (단, 350℃ 포화수 및 포화증기의 비체적은 각각 0.0017468 m3/kg, 0.008811m3/kg이다.)

  1. 32
  2. 46
  3. 54
  4. 68
(정답률: 50%)
  • 습포화 증기의 비체적을 먼저 구한 뒤, 포화수와 포화증기의 비체적 차이를 이용하여 건조도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $x = \frac{v - v_1}{v_2 - v_1}$
    ② [숫자 대입] $x = \frac{\frac{0.3}{60} - 0.0017468}{0.008811 - 0.0017468}$
    ③ [최종 결과] $x = 0.4605 = 46\%$
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13. 재생 가스터빈 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가스터빈 사이클에 재생기를 사용하여 압축기 출구온도를 상승시킨 사이클이다.
  2. 효율은 사이클 내 최대 온도에 대한 최저 온도의 비와 압력비의 함수이다.
  3. 효율과 일량은 압력비가 최대일 때 최대치가 나타난다.
  4. 사이클 효율은 압력비가 증가함에 따라 감소한다.
(정답률: 54%)
  • 재생 가스터빈 사이클에서 효율과 일량은 압력비가 무조건 최대일 때 최대가 되는 것이 아니라, 특정 최적 압력비에서 최대치가 나타납니다. 압력비가 일정 수준 이상으로 증가하면 오히려 사이클 효율은 감소하는 특성을 가집니다.
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14. 연료의 원소분석법 중 탄소의 분석법은?

  1. 에쉬카법
  2. 리비히법
  3. 켈달법
  4. 보턴법
(정답률: 79%)
  • 연료의 원소분석법 중 탄소와 수소를 분석하는 대표적인 방법은 리비히법입니다.

    오답 노트
    에쉬카법: 연소용량법, 산소봄브법 등과 함께 사용
    켈달법: 질소 분석법
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15. 액체연료를 분석한 결과 그 성분이 다음과 같았다. 이 연료의 연소에 필요한 이론 공기량(Nm3/kg)은? [ 탄소: 80%, 수소: 15%, 산소: 5% ]

  1. 10.9
  2. 12.3
  3. 13.3
  4. 14.3
(정답률: 50%)
  • 연료의 성분 분석 결과(C, H, O)를 바탕으로 연소에 필요한 이론 공기량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A_{0} = 8.89C + 26.67(H - \frac{O}{8})$
    ② [숫자 대입] $A_{0} = 8.89 \times 0.8 + 26.67(0.15 - \frac{0.05}{8})$
    ③ [최종 결과] $A_{0} = 10.9$
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16. 고열원 온도 800K, 저열원 온도 300K 인 두 열원 사이에서 작동하는 이상적인 카르노 사이클이 있다. 고열원에서 사이클에 가해지는 열량이 120kJ 이라면, 사이클의 일(kJ)은 얼마인가?

  1. 60
  2. 75
  3. 85
  4. 120
(정답률: 62%)
  • 카르노 사이클의 효율 공식을 이용하여 가해진 열량 대비 수행한 일을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = Q_{H} \times \frac{T_{H} - T_{L}}{T_{H}}$
    ② [숫자 대입] $W = 120 \times \frac{800 - 300}{800}$
    ③ [최종 결과] $W = 75$
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17. 증기의 압력이 높아졌을 때 나타나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 현열이 증대한다.
  2. 습증기발생이 높아진다.
  3. 포화온도가 높아진다.
  4. 증발잠열이 증대한다.
(정답률: 69%)
  • 증기의 압력이 높아지면 포화온도가 상승하고 현열이 증대하며 습증기 발생 가능성이 높아지지만, 증발잠열은 오히려 감소하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    증발잠열이 증대한다: 압력이 높아지면 증발잠열은 감소함
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18. 같은 온도 범위에서 작동되는 다음 사이클 중 가장 효율이 높은 사이클은?

  1. 랭킨 사이클
  2. 디젤 사이클
  3. 카르노 사이클
  4. 브레이튼 사이클
(정답률: 83%)
  • 카르노 사이클은 모든 과정이 가역 과정으로 이루어진 이상적인 열역학 사이클로, 동일한 온도 범위에서 작동하는 모든 열기관 중에서 이론상 최대 효율을 가집니다.
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19. 다음 중 1기압 상온상태에서 이상기체로 취급하기에 가장 부적당한 것은?

  1. N2
  2. He
  3. 공기
  4. H2O
(정답률: 71%)
  • 이상기체는 분자 간 상호작용이 없고 분자 자체의 부피를 무시할 수 있는 기체를 말합니다. 일반적으로 원자 수가 1~2개인 가벼운 기체나 공기는 이상기체로 취급 가능하지만, $H_{2}O$와 같이 분자 수가 3개 이상인 기체는 분자 간 인력이 강해 이상기체로 취급하기에 부적당합니다.
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20. 과열증기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 건조도가 1인 상태의 증기
  2. 주어진 온도에서 증발이 일어났을 때의 증기
  3. 온도는 일정하고 압력만이 증가된 상태의 증기
  4. 압력이 일정할 때 온도가 포화온도 이상으로 증가된 상태의 증기
(정답률: 82%)
  • 과열증기는 압력이 일정할 때 온도가 포화온도 이상으로 증가된 상태의 증기를 말합니다.

    오답 노트
    건조도가 1인 상태: 포화증기
    증발이 일어났을 때의 증기: 포화증기
    온도 일정, 압력 증가: 포화 상태의 변화
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 보일러 열정산에서 입열 항목에 해당하는 것은?

  1. 연소 잔재물이 갖고 있는 열량
  2. 발생증기의 흡수열량
  3. 연소용 공기의 열량
  4. 배기가스의 열량
(정답률: 75%)
  • 보일러 열정산에서 입열은 보일러 내부로 들어오는 열량을 의미하며, 연소용 공기의 열량이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    연소 잔재물 열량: 출열(손실)
    발생증기 흡수열량: 출열(유효)
    배기가스 열량: 출열(손실)
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22. 다음 전기식 조절기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 배관을 설치하기 힘들다.
  2. 신호의 전달 지연이 거의 없다.
  3. 계기를 움직이는 곳에 배선을 한다.
  4. 신호의 취급 및 변수 간의 계산이 용이하다.
(정답률: 80%)
  • 전기식 조절기는 배관 대신 전선을 사용하는 방식이므로 배관 설치에 대한 제약이 없습니다.

    오답 노트
    신호 전달 지연 거의 없음: 전기적 신호 전달의 특징
    배선 설치: 계기 작동 부위에 배선 필요
    계산 용이: 전기 신호의 수치화 및 연산 가능
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23. 보일러 열정산 시 보일러 최종 출구에서 측정하는 값은?

  1. 급수온도
  2. 예열공기온도
  3. 배기가스온도
  4. 과열증기온도
(정답률: 89%)
  • 보일러 열정산 시 연소 후 가스는 외부로 배출되며, 이때 보일러의 최종 출구에서 측정하는 값은 배기가스온도입니다.
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24. 다음의 연소가스 측정방법 중 선택성이 가장 우수한 것은?

  1. 열전도율식
  2. 연소열식
  3. 밀도식
  4. 자기식
(정답률: 62%)
  • 연소가스 측정방법 중 자기식은 특정 가스의 자기적 성질을 이용하므로 다른 가스와의 간섭이 적어 선택성이 가장 우수합니다.
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25. 다음 중 측정제어 방식이 아닌 것은?

  1. 캐스케이드 제어
  2. 프로그램 제어
  3. 시퀀스 제어
  4. 비율 제어
(정답률: 79%)
  • 측정제어 방식은 측정값을 피드백하여 제어하는 방식(캐스케이드, 프로그램, 비율 제어 등)을 의미합니다. 반면 시퀀스 제어는 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 동작을 수행하는 제어 방식이므로 측정제어 방식에 해당하지 않습니다.
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26. 압력을 나타내는 단위가 아닌 것은?

  1. N/m2
  2. bar
  3. Pa
  4. Nㆍs/m2
(정답률: 80%)
  • 압력의 기본 정의는 단위 면적당 가해지는 힘이므로 $N/m^{2}$ 또는 $Pa$(파스칼), $bar$ 등이 압력 단위로 사용됩니다.

    오답 노트
    $N \cdot s/m^{2}$: 점성 계수의 단위입니다.
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27. 열전대온도계가 갖추어야 할 특성으로 옳은 것은?

  1. 열기전력과 전기저항은 작고 열전도율은 커야 한다.
  2. 열기전력과 전기저항이 크고 열전도율은 작아야 한다.
  3. 전기저항과 열전도율은 작고 열기전력은 커야 한다.
  4. 전기저항과 열전도율은 크고 열기전력은 작아야 한다.
(정답률: 63%)
  • 열전대온도계는 측정하려는 온도차에 의해 발생하는 열기전력이 커야 정밀한 측정이 가능하며, 측정 시 방해가 되는 전기저항과 열손실을 유발하는 열전도율은 작아야 합니다.
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28. 다음 계측기의 구비조건으로 적절하지 않은 것은?

  1. 취급과 보수가 용이해야 한다.
  2. 견고하고 신로성이 높아야 한다.
  3. 설치되는 장소의 주위 조건에 대하여 내구성이 있어야 한다.
  4. 구조가 복잡하고, 전문가가 아니면 취급할 수 없어야 한다.
(정답률: 89%)
  • 계측기는 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 구조가 단순해야 하며, 전문가가 아니더라도 쉽게 취급하고 보수할 수 있어야 합니다. 따라서 구조가 복잡하고 전문가만 취급할 수 있어야 한다는 설명은 계측기의 구비조건에 어긋납니다.
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29. 화씨온도 68℉는 섭씨온도로 몇 ℃인가?

  1. 15
  2. 20
  3. 36
  4. 68
(정답률: 78%)
  • 화씨온도를 섭씨온도로 변환하기 위해서는 화씨 온도에서 32를 뺀 후 $\frac{5}{9}$를 곱하는 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = (F - 32) \times \frac{5}{9}$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = (68 - 32) \times \frac{5}{9}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = 20$$
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30. 다음 국제단위계(SI)에서 사용되는 접두어 중 가장 작은 값은?

  1. n
  2. p
  3. d
  4. μ
(정답률: 75%)
  • SI 접두어의 크기를 비교하면 피코($p$)가 가장 작은 단위입니다.

    오답 노트
    데시($d$): $10^{-1}$
    마이크로($\mu$): $10^{-6}$
    나노($n$): $10^{-9}$
    피코($p$): $10^{-12}$
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31. 보일러내의 포화수 상태에서 습증기 상태로 가열하는 경우 압력과 온도 변화로 옳은 것은?

  1. 압력증가, 온도일정
  2. 압력일정, 온도감소
  3. 압력일정, 온도증가
  4. 압력일정, 온도일정
(정답률: 61%)
  • 포화수 상태에서 습증기 상태로 변하는 과정은 상변화(증발) 과정으로, 상변화가 일어나는 동안에는 외부에서 열을 가해도 압력과 온도가 변하지 않고 일정하게 유지됩니다.
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32. 다음 중 접촉식 온도계가 아닌 것은?

  1. 유리 온도계
  2. 방사 온도계
  3. 열전 온도계
  4. 바이메탈 온도계
(정답률: 76%)
  • 방사 온도계는 대상체에서 방출되는 적외선 에너지를 측정하여 온도를 산출하는 비접촉식 온도계입니다.

    오답 노트
    유리 온도계, 열전 온도계, 바이메탈 온도계: 측정 대상에 직접 접촉하여 열전달을 통해 측정하는 접촉식 온도계입니다.
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33. 보일러 자동제어인 연소제어(A.C.C)에서 조작량에 해당되지 않는 것은?

  1. 연소가스량
  2. 연료량
  3. 공기량
  4. 전열량
(정답률: 78%)
  • 연소제어(A.C.C)에서 조작량은 연소 상태를 조절하기 위한 연료량, 공기량, 연소가스량 등이 해당됩니다.

    오답 노트
    전열량: 조작량이 아닌 제어량에 해당하며, 증기온도제어(S.T.C)의 조작량으로 사용됩니다.
  • 전열량은 증기 온도 제어
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34. 다음 열전대 종류 중 사용온도가 가장 높은 것은?

  1. K형: 크로멜-알루멜
  2. R형: 백금-백금ㆍ로듐
  3. J형: 철-콘스탄탄
  4. T형: 구리-콘스탄탄
(정답률: 84%)
  • 열전대는 사용 재료에 따라 측정 가능 온도 범위가 다르며, 백금-백금·로듐을 사용하는 R형이 제시된 보기 중 가장 높은 온도까지 측정 가능합니다.
    온도 범위 순서: R형 > K형 > J형 > T형
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35. 다음 액면계의 종류 중 보일러 드럼의 수위 경보용에 주로 사용되며, 액면에 부자를 띄워 그것이 상하로 움직이는 위치에 따라 액면을 측정하는 방식은?

  1. 플로트식
  2. 차압식
  3. 초음파식
  4. 정전용량식
(정답률: 88%)
  • 액면에 부자(Float)를 띄워 그 상하 움직임으로 수위를 측정하는 방식은 플로트식입니다. 주로 보일러 드럼의 수위 경보용으로 사용됩니다.
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36. 발열량이 40000kJ/kg인 중유 40kg을 연소해서 실제로 보일러에 흡수된 열량이 1400000kJ일 때 이 보일러의 효율은 몇%인가?

  1. 84.6
  2. 87.5
  3. 89.3
  4. 92.4
(정답률: 69%)
  • 보일러 효율은 공급된 총 열량 대비 실제로 보일러에 흡수된 열량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{Q_{in}}{M \times H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{1400000}{40 \times 40000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 87.5$
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37. 다음 중 탄성식 압력계의 종류가 아닌 것은?

  1. 부르동관식 압력계
  2. 다이어프램식 압력계
  3. 환상천평식 압력계
  4. 벨로스식 압력계
(정답률: 87%)
  • 탄성식 압력계는 압력에 의해 탄성체가 변형되는 원리를 이용하며, 대표적으로 부르동관식, 다이어프램식, 벨로스식이 있습니다.

    오답 노트
    환상천평식 압력계: 링 밸런스식으로, 탄성 변형이 아닌 무게 평형 원리를 이용하는 방식입니다.
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38. 액주식 압력계에서 사용되는 액체의 구비조건 중 틀린 것은?

  1. 항상 액면은 수평을 만들 것
  2. 온도 변화에 의한 밀도 변화가 클 것
  3. 점도, 팽창계수가 적을 것
  4. 모세관 현상이 적을 것
(정답률: 80%)
  • 액주식 압력계의 액체는 측정의 정확성과 안정성을 위해 온도 변화에 따른 밀도 변화가 작아야 합니다.

    오답 노트
    항상 액면은 수평을 만들 것, 점도 및 팽창계수가 적을 것, 모세관 현상이 적을 것: 모두 정확한 측정을 위한 필수 구비조건입니다.
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39. 링밸런스식 압력계에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 압력원에 가깝도록 계기를 설치한다.
  2. 부식성 가스나 습기가 많은 곳에서는 다른 압력계보다 정도가 높다.
  3. 도압관은 될 수 있는 한 가늘고 긴 것이 좋다.
  4. 측정 대상 유체는 주로 액체이다.
(정답률: 68%)
  • 링밸런스식 압력계는 응답 속도를 높이고 오차를 줄이기 위해 도압관을 최대한 짧게 하여 압력원에 가깝게 설치하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    도압관이 가늘고 긴 것이 좋다: 도압관은 짧을수록 좋음
    측정 대상 유체는 액체이다: 주로 기체 측정에 사용됨
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40. 어떠한 조건이 충족되지 않으면 다음 동작을 저지하는 제어방법은?

  1. 인터록제어
  2. 피드백제어
  3. 자동연소제어
  4. 시퀀스제어
(정답률: 84%)
  • 인터록제어는 특정 조건이 충족되지 않았을 때 다음 단계의 동작이 일어나지 않도록 강제로 저지하여 설비의 안전을 확보하는 제어 방식입니다.
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 관류보일러의 특징에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 증기압력이 고압이므로 급수펌프가 필요 없다.
  2. 전열면적에 대한 보유수량이 많아 가동시간이 길다.
  3. 보일러 드럼이 필요 없고 지름이 작은 전열관을 사용하여 증발속도가 빠르다.
  4. 열용량이 크기 때문에 추종성이 느리다.
(정답률: 72%)
  • 관류보일러는 드럼 없이 작은 지름의 전열관으로 구성되어 보유수량이 매우 적기 때문에, 증발 속도가 빠르고 가동 및 정지가 신속한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    급수펌프 필요 없다: 고압 보일러이므로 강력한 급수펌프가 필수적임
    보유수량이 많다: 보유수량이 매우 적음
    추종성이 느리다: 열용량이 작아 추종성이 매우 빠름
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42. 초임계압력 이상의 고압증기를 얻을 수 있으며 증기드럼을 없애고 긴 관으로만 이루어진 수관식 보일러는?

  1. 노통보일러
  2. 연관보일러
  3. 열매체보일러
  4. 관류보일러
(정답률: 77%)
  • 관류보일러는 증기드럼 없이 지름이 작은 전열관으로만 구성되어 있어 증발 속도가 매우 빠르며, 초임계압력 이상의 고압증기를 얻기에 적합한 구조입니다.
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43. 보일러 부속기기 중 발생 증기량에 비해 소비량이 적을 때 남은 잉여증기를 저장 하였다가, 과부하시 긴급히 사용하는 잉여증기의 저장장치는?

  1. 병향류식 과열기
  2. 재열기
  3. 방사대류형 과열기
  4. 증기 축열기
(정답률: 82%)
  • 증기 축열기는 발생한 증기량보다 소비량이 적을 때 남은 잉여 증기를 저장해 두었다가, 부하가 급증하는 과부하시에 긴급히 공급하는 장치입니다.
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44. 강도와 유연성이 커서 곡률반경에 대해 관경의 8배까지 굽힘이 가능하고 내한 내열성이 강한 배관재료는?

  1. 염화비닐관
  2. 폴리부틸렌관
  3. 폴리에틸렌관
  4. XL관
(정답률: 71%)
  • 폴리부틸렌관은 강도와 유연성이 뛰어나 곡률반경이 관경의 8배까지 굽힘이 가능하며, 내한성과 내열성이 강한 것이 특징입니다.
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45. 다음 온수 보일러의 부속품 중 증기 보일러의 압력계와 기능이 동일한 것은?

  1. 액면계
  2. 압력조절기
  3. 수고계
  4. 수면계
(정답률: 70%)
  • 온수 보일러에서 수고계는 시스템 내부의 압력을 측정하는 역할을 수행하므로, 증기 보일러의 압력계와 기능적으로 동일합니다.
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46. 찬물이 한곳으로 인입되면 보일러가 국부적으로 냉각되어 부동팽창에 의한 악영향을 방지하기 위해 설치하는 장치는?

  1. 체크 밸브
  2. 급수 내관
  3. 기수 분리기
  4. 주증기 정지판
(정답률: 70%)
  • 보일러 내부에 찬물이 직접 닿으면 국부적인 냉각으로 인해 부동팽창이 발생하여 보일러가 손상될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 급수를 보일러 내부 깊숙이 전달하는 급수 내관을 설치합니다.
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47. 20℃ 상온에서 재료의 열전도율(kcal/mㆍhㆍ℃)이 큰 것부터 낮은 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. 구리 ＞ 알루미늄 ＞ 철 ＞ 물 ＞ 고무
  2. 구리 ＞ 알루미늄 ＞ 철 ＞ 고무 ＞ 물
  3. 알루미늄 ＞ 구리 ＞ 철 ＞ 물 ＞ 고무
  4. 알루미늄 ＞ 철 ＞ 구리 ＞ 고무 ＞ 물
(정답률: 81%)
  • 일반적으로 금속류가 비금속류보다 열전도율이 훨씬 높으며, 금속 중에서는 구리가 가장 높고 알루미늄, 철 순으로 낮아집니다. 이후 액체인 물, 고체 절연체인 고무 순으로 열전도율이 낮아집니다.
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48. 에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기의 계속사용검사를 받으려는 자는 계속 사용검사신청서를 검사유효기간 만료 며칠 전까지 제출하여야 하는가?

  1. 3일
  2. 5일
  3. 10일
  4. 30일
(정답률: 80%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따라 검사대상기기의 계속사용검사를 신청하려는 자는 검사유효기간 만료 10일 전까지 신청서를 제출해야 합니다.
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49. 공기예열기는 전열식과 재생식으로 나뉜다. 다음 중 재생식 공기예열기에 해당 되는 것은?

  1. 관형식
  2. 강판형식
  3. 판형식
  4. 융그스트롬식
(정답률: 80%)
  • 공기예열기는 열교환 방식에 따라 전열식과 재생식으로 구분되며, 융그스트롬식은 대표적인 재생식 공기예열기입니다.

    오답 노트
    관형식, 강판형식, 판형식: 전열식 공기예열기
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50. 불에 타지 않고 고온에 견디는 성질을 의미하는 것으로 제게로콘(Segercone) 번호(SK)로 표시하는 것은?

  1. 내화도
  2. 감온성
  3. 크리프계수
  4. 점도지수
(정답률: 86%)
  • 물질이 불에 타지 않고 고온에 견디는 성질을 내화도라고 하며, 이를 측정하기 위해 표준 시료인 제게로콘(Segercone) 번호(SK)를 사용합니다.
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51. 관의 안지름을 D(cm), 1초간의 평균유속을 V(m/sec)라 하면 1초간의 평균유량 Q(m3/sec)을 구하는 식은?

  1. Q = DV
  2. Q = πD2V
  3. Q = Vπ/4(D/100)2
  4. Q = (V/100)2D
(정답률: 79%)
  • 유량은 관의 단면적과 평균유속의 곱으로 계산합니다. 이때 지름 $D$의 단위가 $\text{cm}$이므로, 이를 $\text{m}$ 단위로 환산하기 위해 $100$으로 나누어 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times V = \frac{\pi D^{2}}{4} \times V$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{\pi (D/100)^{2}}{4} \times V$
    ③ [최종 결과] $Q = V\pi/4(D/100)^{2}$
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52. 탄화규소질 내화물에 관한 특성으로 틀린 것은?

  1. 탄화규소를 주원료로 한다.
  2. 내열성이 대단히 우수하다.
  3. 내마모성 및 내스폴링성이 크다.
  4. 화학적 침식이 잘 일어난다.
(정답률: 63%)
  • 탄화규소질 내화물은 내열성, 내마모성, 내스폴링성이 매우 우수하며, 화학적 침식에 강한 내식성을 가지고 있습니다.
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53. 내화 골재에 주로 알루미나 시멘트를 섞어 만든 부정형 내화물은?

  1. 내화 모르타르
  2. 돌로마이트
  3. 캐스터블 내화물
  4. 플라시틱 내화물
(정답률: 72%)
  • 내화 골재에 알루미나 시멘트와 물을 섞어 콘크리트처럼 타설하여 굳히는 부정형 내화물을 캐스터블 내화물이라고 합니다.
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54. 에너지이용 합리화법에 의한 검사대상기기인 보일러의 연료 또는 연소방법을 변경한 경우 받아야 하는 검사는?

  1. 구조검사
  2. 개조검사
  3. 계속사용 성능검사
  4. 설치검사
(정답률: 85%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기의 연료나 연소방법을 변경하는 등 구조적인 변경이 있을 때 받는 검사는 개조검사입니다.
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55. 열매체 보일러에서 사용하는 유체 중 온도에 따른 물과 다우섬 사용에 관한 비교 설명으로 옳은 것은?

  1. 100℃ 온도에서 물과 다우섬 모두 증발이 일어난다.
  2. 100℃ 온도에서 물은 증발되며 다우섬은 증발이 일어나지 않는다.
  3. 물은 300℃ 온도에서 액체만 순환된다.
  4. 다우섬은 300℃ 온도에서 액체만 순환된다.
(정답률: 79%)
  • 물은 $100^{\circ}C$에서 끓어 증발하지만, 열매체유인 다우섬은 끓는점이 매우 높아 $100^{\circ}C$에서도 증발하지 않고 액체 상태를 유지합니다.

    오답 노트
    물은 $300^{\circ}C$에서 고압 상태가 아니면 액체로 순환될 수 없습니다.
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56. 평행류 열교환기에서 가열 유체가 80℃로 들어가 50℃로 나오고, 가스는 10℃에서 40℃로 가열된다. 열관류율이 25kcal/m2ㆍhㆍ℃일 때, 시간당 7200kcal의 열교환율을 위한 열교환 면적은?

  1. 1.4m2
  2. 3.5m2
  3. 6.7m2
  4. 9.3m2
(정답률: 38%)
  • 먼저 대수평균온도차($\Delta T_{lm}$)를 구한 뒤, 열전달 기본 공식을 이용하여 전열 면적을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta T_{lm} = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln(\Delta T_1 / \Delta T_2)}, \quad F = \frac{Q}{K \times \Delta T_{lm}}$
    ② [숫자 대입] $\Delta T_{lm} = \frac{(80-10) - (50-40)}{\ln(70/10)} = 30.83, \quad F = \frac{7200}{25 \times 30.83}$
    ③ [최종 결과] $F = 9.3\text{ m}^2$
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57. 시로코형 송풍기를 사용하는 보일러에서 출구압력이 42mmAq, 효율 65%, 풍량이 850m3/min일 때 송풍기 축동력은?

  1. 0.01 PS
  2. 12.2 PS
  3. 476 PS
  4. 732.3 PS
(정답률: 56%)
  • 송풍기의 축동력을 구하기 위해 풍량을 초 단위로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{p \times Q}{75 \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{42 \times \frac{850}{60}}{75 \times 0.65}$
    ③ [최종 결과] $P = 12.2\text{ PS}$
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58. 강관의 접합 방법으로 부적합한 것은?

  1. 나사이음
  2. 플랜지이음
  3. 압축이음
  4. 용접이음
(정답률: 81%)
  • 강관의 접합 방법으로는 나사이음, 용접이음, 플랜지이음, 턱걸이이음 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    압축이음: $20\text{mm}$이하 동관의 플레어 이음 방식입니다.
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59. 주철제 보일러의 일반적인 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 조립 및 분해나 운반이 편리하다.
  2. 쪽수의 증감에 따라 용량 조절에 유리하다.
  3. 내부구조가 간단하여 청소가 쉽다.
  4. 고압용 보일러 으로는 적합하지 않다
(정답률: 74%)
  • 주철제 보일러는 내부 구조가 복잡하여 청소가 어렵다는 특징이 있습니다.
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60. 보일러의 증기 공급, 차단을 위하여 설치하는 밸브는?

  1. 스톱밸브
  2. 게이트 밸브
  3. 감압밸브
  4. 체크밸브
(정답률: 72%)
  • 보일러의 증기 공급과 차단을 목적으로 설치하는 밸브는 스톱밸브입니다.

    오답 노트
    게이트 밸브: 주로 유체 제어용
    감압밸브: 압력 조절용
    체크밸브: 유체 역류 방지용
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 스케일의 종류와 성질에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 중탄산칼슘은 급수에 용존되어 있는 염류중에 슬러지를 생성하는 주된 성분이다.
  2. 중탄산칼슘의 용해도는 온도가 올라갈수록 떨어지기 때문에 높은 온도에서 석출된다.
  3. 황산칼슘은 주로 증발관에서 스케일화 되기 쉽다.
  4. 중탄산마그네슘은 보일러 수 중에서 열분해하여 탄산마그네슘으로 된다.
(정답률: 62%)
  • 중탄산칼슘은 온도가 올라갈수록 용해도가 감소하는 성질이 있어, 온도가 높은 곳에서 석출되어 스케일을 형성합니다.
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62. 회전차(impeller)의 둘레에 안내깃을 달고 이것에 의해 물의 속도를 압력으로 변화시켜 급수하는 펌프는?

  1. 인젝터펌프
  2. 분사펌프
  3. 원심펌프
  4. 피스톤펌프
(정답률: 80%)
  • 회전차(impeller)를 사용하여 원심력을 통해 물의 속도 에너지를 압력 에너지로 변환시켜 급수하는 펌프는 원심펌프의 핵심 원리입니다.
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63. 보일러의 증기 배관에서 수격작용의 발생을 방지하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 환수관 등의 배관 구배를 작게 한다.
  2. 배관 관경을 크게 한다.
  3. 송기를 급격히 하지 않는다.
  4. 증기관의 드레인 빼기장치로 관 내의 드레인을 완전히 배출시킨다.
(정답률: 74%)
  • 수격작용을 방지하기 위해서는 응축수가 원활하게 배출될 수 있도록 환수관 등의 배관 구배를 크게 하여 배수를 촉진해야 합니다.

    오답 노트
    배관 관경을 크게 함, 송기를 서서히 함, 드레인 완전 배출: 모두 수격작용 방지책에 해당함
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64. 보일러 저수위 사고 방지 대책으로 틀린 것은?

  1. 수면계의 수위를 수시로 점검한다.
  2. 급수관에서는 체크 밸브를 부착한다.
  3. 관수 분출작업은 부하가 적을 때 행한다.
  4. 저수위가 되면 연도 댐퍼를 닫고 즉시 급수한다.
(정답률: 74%)
  • 보일러 저수위 사고 발생 시 가장 중요한 조치는 즉시 보일러 운전을 중지시키는 것입니다. 저수위 상태에서 급수만 즉시 하는 것은 위험하며, 반드시 운전 중단이 선행되어야 합니다.
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65. 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: 85%)
  • 보일러수의 이상증발(프라이밍, 포밍)을 예방하기 위해서는 적절한 블로우 다운으로 농축을 막고, 표준수위를 유지하며, 청관제 사용 및 불순물 제거가 필요합니다.

    오답 노트
    송기에 있어서 증기밸브를 빠르게 연다: 급격한 밸브 조작은 수면의 요동을 일으켜 프라이밍과 포밍을 유발하는 주원인이 됩니다.
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66. 프라이밍, 포밍의 발생 원인으로 틀린 것은?

  1. 보일러수의 유지분이 다량 포함되어 있다.
  2. 증기부하가 급변하고 고수위로 운전하였다.
  3. 보일러수가 과도하게 농축되었다.
  4. 송기밸브를 천천히 열어 송기했다.
(정답률: 79%)
  • 프라이밍과 포밍은 보일러수의 유지분 포함, 급격한 증기부하 변동 및 고수위 운전, 보일러수의 과도한 농축 등으로 인해 발생합니다.

    오답 노트
    송기밸브를 천천히 열어 송기했다: 이는 정상적인 운전 방법이며, 오히려 급히 열었을 때 이상증발의 원인이 됩니다.
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67. 에너지이용 합리화법에 따라 산업통상자원부장관은 에너지관리지도 결과, 에너지가 손실되는 요인을 줄이기 위하여 필요하다고 인정하는 경우에 에너지다소비업자에게 어떤 조치를 할 수 있는가?

  1. 에너지손실 요인의 개선을 명할 수 있다.
  2. 벌금을 부과할 수 있다.
  3. 시공업의 등록을 말소시킬 수 있다.
  4. 에너지사용정지를 명할 수 있다.
(정답률: 83%)
  • 산업통상자원부장관은 에너지관리지도 결과 에너지 손실 요인을 줄일 필요가 있다고 인정되는 경우, 에너지다소비업자에게 에너지손실 요인의 개선을 명할 수 있습니다.
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68. 온수난방에서 각 방열기에 공급되는 유량분배를 균등히 하여 전후방 방열기의 온도차를 최소화 시키는 방식으로 환수배관의 길이가 길어지는 단점이 있는 배관 방식은?

  1. 하트포트 배관법
  2. 역환수식 배관법
  3. 콜드 드래프트 배관법
  4. 직접 환수식 배관법
(정답률: 65%)
  • 역환수식 배관법은 환수관의 경로를 길게 하여 각 방열기에 공급되는 유량 분배를 균등하게 함으로써, 전후방 방열기의 온도차를 최소화하는 방식입니다.
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69. 에너지이용 합리화법에 따라 에너지사용량이 대통령령으로 정하는 기준량 이상인 자는 매년 언제까지 신고해야 하는가?

  1. 1월 31일
  2. 3월 31일
  3. 6월 30일
  4. 12월 31일
(정답률: 82%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 에너지사용량이 대통령령으로 정하는 기준량 이상인 자는 매년 1월 31일까지 에너지사용량 및 에너지사용계획을 신고해야 합니다.
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70. 노통연관 보일러의 유지해야 할 최저수위 위치로 옳은 것은?(단,연관이 노통보다 30[mm]높은 경우이다)

  1. 연관 최상면에서 100mm 상부에 오도록 한다.
  2. 연관 최상면에서 75mm 상부에 오도록 한다.
  3. 노통 상면에서 100mm 상부에 오도록 한다.
  4. 노통 상면에서 75mm 상부에 오도록 한다.
(정답률: 65%)
  • 노통연관 보일러에서 연관이 노통보다 높은 위치에 있을 때, 안전한 운전을 위해 유지해야 할 최저수위는 연관 최상면에서 $75\text{mm}$ 상부로 규정하고 있습니다.
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71. 에너지이용 합리화법에 따라 에너지다소비업자가 매년 그 에너지사용시설이 있는 지역을 관할하는 시ㆍ도지사에게 신고하여야 하는 사항이 아닌 것은?

  1. 전년도의 분기별 에너지사용량
  2. 해당 연도의 분기별 에너지이용 합리화 실적
  3. 에너지관리자의 현황
  4. 해당 연도의 분기별 제품생산예정량
(정답률: 49%)
  • 에너지다소비업자가 신고해야 할 사항 중 에너지이용 합리화 실적은 '전년도'의 실적을 신고하는 항목입니다. 해당 연도에는 분기별 에너지사용예정량, 제품생산예정량, 분기별 계획 및 에너지관리자의 현황을 신고해야 합니다.
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72. 복사 난방의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 실내의 온도분포가 거의 균등하다.
  2. 난방의 쾌감도가 좋다.
  3. 실내에 방열기가 없으므로 바닥의 이용도가 높다.
  4. 열용량이 크므로 외기온도가 급변할 경우 방열량 조절이 쉽다.
(정답률: 79%)
  • 복사 난방은 시스템의 열용량이 매우 크기 때문에, 외기 온도가 급격히 변하더라도 즉각적으로 반응하기 어려워 방열량 조절이 어렵다는 단점이 있습니다.
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73. 보일러 급수의 스케일(관석) 생성 성분 중 경질스케일을 생성하는 물질은?

  1. 탄산마그네슘
  2. 탄산칼슘
  3. 수산화칼슘
  4. 황산칼슘
(정답률: 61%)
  • 보일러 급수 중 황산칼슘과 규산염은 제거가 어려운 경질 스케일을 형성하는 대표적인 물질입니다.

    오답 노트
    탄산마그네슘, 탄산칼슘, 수산화칼슘: 연질 스케일을 형성하는 물질입니다.
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74. 에너지이용 합리화법에 따라 강철제 보일러 및 주철제 보일러에서 계속사용검사의 면제 대상 범위에 해당되지 않는 것은?

  1. 전열면적 5m2 이하의 증기보일러로서 대기에 개방된 안지름이 25mm 이상인 증기관이 부착된 것
  2. 전열면적 5m2 이하의 증기보일러로서 수두압이 5m 이하이며 안지름이 25mm 이상인 대기에 개방된 U자형 입관이 보일러의 증기부에 부착된 것
  3. 온수보일러로서 유류ㆍ가스 외의 연료를 사용하는 것으로 전열면적이 30m2 이상인 것
  4. 온수보일러로서 가스 이외의 연료를 사용하는 주철제 보일러
(정답률: 58%)
  • 온수보일러로서 유류·가스 외의 연료를 사용하는 경우, 계속사용검사 면제 대상이 되려면 전열면적이 $30\text{m}^2$ 미만이어야 합니다. 따라서 전열면적이 $30\text{m}^2$이상인 것은 면제 대상 범위에 해당하지 않습니다.
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75. 다음 중 에너지이용 합리화법에 따라 2년 이하의 징역 또는 2000만원 이하의 벌금 기준에 해당하는 경우는?

  1. 에너지 저장의무를 이행하지 아니한 경우
  2. 검사대상기기 조종자를 선임하지 아니한 경우
  3. 검사대상기기의 사용정지 명령에 위반한 경우
  4. 검사대상기기를 설치하고 검사를 받지 아니하고 사용한 경우
(정답률: 70%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 정당한 이유 없이 에너지 저장의무를 거부하거나 이행하지 않은 경우에는 2년 이하의 징역 또는 2000만원 이하의 벌금에 처해집니다.
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76. 에너지이용 합리화법에 따라 특정열사용 기자재 시공업을 할 경우에는 시ㆍ도지사에게 등록하여야한다. 이때 특정열사용기자재 시공업의 범주에 포함되지 않는 것은?

  1. 기자재의 설치
  2. 기자재의 제조
  3. 기자재의 시공
  4. 기자재의 세관
(정답률: 63%)
  • 특정열사용기자재 시공업의 범주에는 기자재의 설치, 시공, 세관 등이 포함되지만, 기자재의 제조는 시공업의 범위에 해당하지 않습니다.
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77. 강철제 보일러 수압시험압력에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보일러 최고사용압력이 0.43MPa 이하일 때는 그 최고압력의 2배의 압력으로 한다.
  2. 시험압력이 0.2MPa 미만일 때는 0.2MPa의 압력으로 한다.
  3. 보일러 최고사용압력이 0.43MPa 초과 1.5MPa 이하일 때는 그최고사용압력의 1.3배의 압력으로 한다.
  4. 보일러 최고사용압력이 1.5MPa를 초과할 때는 그 최고사용압력의 1.5배의 압력으로 한다.
(정답률: 67%)
  • 강철제 보일러의 수압시험압력 기준 중 최고사용압력이 $0.43\text{MPa}$ 초과 $1.5\text{MPa}$이하인 경우에는 최고사용압력의 $1.3$배에 $0.3\text{MPa}$를 더한 압력으로 설정해야 합니다.
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78. 보일러의 보존을 위한 보일러 청소에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보일러 청소의 목적은 사용 수명을 연장하고 그 사고를 방지하며 열효율을 향상시키기 위함이다.
  2. 보일러 청소 횟수를 결정하는 요소에는 보일러 부하, 보일러의 종류, 급수의 성질 등을 들 수 있다.
  3. 외부 청소법의 종류에는 증기 청소법, 워터 쇼킹법, 샌드블라스트법, 스틸쇼트 세정법 등을 들 수 있다.
  4. 내부 청소법은 수세법과 물리적 방법으로 나뉘어 진다.
(정답률: 75%)
  • 보일러 내부 청소법은 크게 기계적 방법과 화학적 방법으로 구분됩니다. 따라서 내부 청소법이 수세법과 물리적 방법으로 나뉜다는 설명은 틀린 내용입니다.
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79. 방열기의 방열량이 700kcal/m2ㆍh이고, 난방 부하가 5000kcal/h 일 때 5-650주철 방열기 (방열면적 a=0.26m2/쪽)를 철치하고자 한다. 소요되는 쪽수는?

  1. 24쪽
  2. 28쪽
  3. 32쪽
  4. 36쪽
(정답률: 69%)
  • 전체 난방 부하를 방열기 한 쪽당 방열량(단위면적당 방열량 $\times$ 한 쪽의 면적)으로 나누어 필요한 쪽수를 계산합니다.
    $$\text{쪽수} = \frac{\text{난방 부하}}{\text{방열량} \times \text{방열면적}}$$
    $$\text{쪽수} = \frac{5000}{700 \times 0.26}$$
    $$\text{쪽수} = 27.47$$
    계산 결과 약 $27.47$쪽이 나오므로, 소수점 올림 하여 $28$쪽이 필요합니다.
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80. 수면계의 시험회수 및 점검시기로 틀린 것은?

  1. 1일 1회 이상 실시한다.
  2. 2개의 수면계 수위가 다를 때 실시한다.
  3. 안전밸브가 작동한 다음에 실시한다.
  4. 수면계 수위가 의심스러울 때 실시한다.
(정답률: 79%)
  • 수면계 시험은 보일러의 안전한 운용을 위해 주기적으로 실시해야 하며, 특히 안전밸브가 작동하기 전(이상 압력 도달 전)에 수위 상태를 정확히 확인하는 것이 중요합니다.

    오답 노트
    안전밸브가 작동한 다음에 실시한다: 안전밸브가 작동하기 전에 실시해야 합니다.
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