에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2018-09-15)

에너지관리산업기사 2018-09-15 필기 기출문제 해설

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에너지관리산업기사
(2018-09-15 기출문제)

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1과목: 열역학 및 연소관리

1. 보일러 절탄기 등에 발생할 수 있는 저온부식의 원인이 되는 물질은?

  1. 질소가스
  2. 아황산가스
  3. 바나듐
  4. 수소가스
(정답률: 87%)
  • 보일러의 부식 원인은 온도에 따라 구분됩니다. 저온 부식은 아황산가스가 원인이 되며, 고온 부식은 바나듐이 주된 원인이 됩니다.
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2. 보일러 연료의 완전연소 시 공기비(m)의 일반적인 값은?

  1. m > 1
  2. m = 1
  3. m < 1
  4. m = 0
(정답률: 76%)
  • 공기비 $m$은 이론공기량에 대한 실제공기량의 비를 의미하며, 실제 연소 과정에서는 불완전 연소를 방지하고 완전연소를 유도하기 위해 이론공기량보다 더 많은 공기를 공급해야 하므로 항상 $m > 1$의 값을 가집니다.

    오답 노트

    m = 1: 이론적으로만 가능한 수치로 실제로는 불완전 연소 발생 가능
    m < 1: 공기 부족으로 인한 불완전 연소 발생
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3. 다음 중 집진효율이 가장 좋은 집진장치는 무엇인가?

  1. 중력식 집진장치
  2. 관성력식 집진장치
  3. 여과식 집진장치
  4. 원심력식 집진장치
(정답률: 77%)
  • 여과식 집진장치는 미세 입자를 물리적으로 걸러내는 방식으로, 약 $90 \sim 99\%$의 매우 높은 집진 효율을 가집니다.
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4. 이상기체에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기체분자간의 인력을 무시할 수 있고 이상기체의 상태방정식을 만족하는 기체
  2. 보일-샤를의 법칙(Pv / T=Const)을 만족하는 기체
  3. 분자 간에 완전 탄성충돌을 하는 기체
  4. 일상생활에서 실제로 존재하는 기체
(정답률: 87%)
  • 이상기체는 분자 간 인력이 없고 완전 탄성충돌을 하며 보일-샤를의 법칙을 만족하는 이론상의 가상 기체입니다.

    오답 노트

    일상생활에서 실제로 존재하는 기체: 실제기체에 대한 설명입니다.
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5. 중유연소의 취급에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 중유를 적당히 예열한다.
  2. 과잉공기량을 가급적 많이 하여 연소시킨다.
  3. 연소용 공기는 적절히 예열하여 공급한다.
  4. 2차공기의 송입을 적절히 조절한다.
(정답률: 92%)
  • 중유 연소 시 과잉공기량이 너무 많으면 배기가스로 인해 열손실이 증가하여 효율이 떨어지므로, 적절한 공기량을 유지하는 것이 중요합니다.
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6. 다음 사이클에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 오토사이클은 정압사이클이다.
  2. 디젤사이클은 정적사이클이다.
  3. 사바테사이클의 압력상승비(α)가 1인 상태가 디젤사이클이다.
  4. 오토사이클의 효율은 압축비가 증가에 따라 감소한다.
(정답률: 68%)
  • 사바테 사이클은 오토 사이클과 디젤 사이클의 혼합 형태로, 압력상승비 $\alpha$가 1이 되면 가열 과정이 정압 과정만으로 이루어지는 디젤 사이클이 됩니다.

    오답 노트

    오토사이클은 정압사이클이다: 정적사이클임
    디젤사이클은 정적사이클이다: 정압사이클임
    오토사이클의 효율은 압축비가 증가에 따라 감소한다: 압축비 증가 시 효율 증가함
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7. 고열원 227℃, 저열원 17℃의 온도범위에서 작동하는 카르노 사이클의 열효율은?

  1. 7.5%
  2. 42%
  3. 58%
  4. 92.5
(정답률: 64%)
  • 저... 카르노 사이클의 열효율은 η = 1 - (T2/T1)로 구하는데 η는 열효율 T1은 고열원의 온도 T2는 저열원의 온도로 구하면 되는데 AI계산은 절대온도(273도를 더해서)로 계산하지않은 오류가 있는것같습니다. η = 1 - (17+273)/(227+273) η = 1 - (290/500) η = 1 - 0.58
    η = 0.42 답은 2번인것 같습니다 ^_^
  • 카르노 사이클의 열효율은 고열원과 저열원의 절대온도 비로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{T_L}{T_H}$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 - \frac{17 + 273.15}{227 + 273.15}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.42$
    따라서 열효율은 $42\%$입니다.
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8. 다음( )안에 들어갈 경판의 두께 기준에 대한 설명으로 바르게 짝지어진 것은?

  1. a : 6mm, b : 10mm
  2. a : 4mm, b : 8mm
  3. a : 4mm, b : 10mm
  4. a : 6mm, b : 8mm
(정답률: 77%)
  • 경판의 최소 두께 기준에 따르면, 일반적인 경우 $6\text{mm}$이상으로 하고, 스테이를 부착하는 경우에는 $8\text{mm}$이상으로 해야 합니다. 따라서 $a$는 $6\text{mm}$, $b$는 $8\text{mm}$가 정답입니다.
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9. 온도측정과 연관된 열역학의 기본법칙으로서 열적평형과 관련된 법칙은?

  1. 열역학의 제 0법칙
  2. 열역학의 제 1법칙
  3. 열역학의 제 2법칙
  4. 열역학의 제 3법칙
(정답률: 80%)
  • 열역학 제0법칙은 두 물체가 각각 제3의 물체와 열평형 상태에 있으면, 그 두 물체도 서로 열평형 상태에 있다는 열평형의 법칙입니다.

    오답 노트

    제1법칙: 에너지 보존의 법칙
    제2법칙: 방향성의 법칙
    제3법칙: 절대온도 0K 도달 불가능
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10. 1Kg의 물이 0℃에서 100℃까지 가열될 때 엔트로피의 변화량(KJ/K)은? (단, 물의 평균비열은 4.184KJ/Kg·K이다.)

  1. 0.3
  2. 1
  3. 1.3
  4. 100
(정답률: 67%)
  • 물질의 온도가 변할 때 엔트로피 변화량은 비열과 온도 변화의 자연로그 값의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] subprocess $$\Delta s = c \ln \frac{T_2}{T_1}$$
    ② [숫자 대입] $\Delta s = 4.184 \ln \frac{100 + 273}{273}$
    ③ [최종 결과] $\Delta s = 1.3$
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11. 전체 일(W)을 면적으로 나타낼 수 있는 선도로서 가장 적합한 것은?

  1. P-T(압력-온도)선도
  2. P-V(압력-체적)선도
  3. h-s(엔탈피-엔트로피)선도
  4. T-V(온도-체적)선도
(정답률: 81%)
  • 열역학에서 일은 압력과 체적의 곱으로 정의되며, P-V 선도에서 곡선 아래의 면적이 곧 시스템이 한 전체 일의 양을 나타냅니다.
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12. 매연의 발생 방지방법으로 틀린 것은?

  1. 공기비를 최소화하여 연소한다.
  2. 보일러에 적합한 연료를 선택한다.
  3. 연료가 연소하는데 충분한 시간을 준다.
  4. 연소실 내의 온도가 내려가지 않도록 공기를 적정하게 보낸다.
(정답률: 88%)
  • 매연은 연료가 불완전 연소될 때 발생하므로, 충분한 산소를 공급하기 위해 적절한 공기비를 유지해야 합니다.

    오답 노트

    공기비를 최소화하여 연소한다: 산소 부족으로 불완전 연소가 일어나 매연이 증가합니다.
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13. 포화수의 증발현상이 없고 액체와 기체의 구분이 없어지는 지점을 무엇이라 하는가?

  1. 삼중점
  2. 포화점
  3. 임계점
  4. 비점
(정답률: 90%)
  • 임계점은 액체와 기체의 구분이 없어지며, 포화수의 증발 현상이 나타나지 않는 특정한 온도와 압력 상태의 지점을 말합니다.
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14. 연료 1Kg을 연소시키는데 이론적으로 2.5Nm3의 산소가 소요된다. 이 연료 1Kg을 공기비 1.2로 연소시킬 때 필요한 실제공기량(Nm2/Kg)은?

  1. 11.9
  2. 14.3
  3. 18.5
  4. 24.4
(정답률: 56%)
  • 이론 산소량을 이용해 이론 공기량을 먼저 구한 뒤, 여기에 공기비를 곱하여 실제 공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $A_0 = \frac{O_0}{0.21}, A = m \times A_0$
    ② [숫자 대입] $A = 1.2 \times \frac{2.5}{0.21}$
    ③ [최종 결과] $A = 14.3$
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15. 기체연료 연소장치 중 가스버너의 특징으로 틀린 것은?

  1. 공기비 제어가 불가능하다.
  2. 정확한 온도제어가 가능하다.
  3. 연소상태가 좋아 고부하연소가 용이하다.
  4. 버너의 구조가 간단하고 보수가 용이하다.
(정답률: 85%)
  • 가스버너는 연료와 공기의 혼합 비율을 조절하는 공기비 제어가 가능하여 연소 상태를 최적화할 수 있는 장치입니다.
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16. 고체연료의 일반적인 연소방법이 아닌 것은?

  1. 화격자연소
  2. 미분탄연소
  3. 유동층연소
  4. 예혼합연소
(정답률: 80%)
  • 예혼합연소는 연료와 공기를 미리 혼합하여 연소시키는 방식으로, 주로 기체 연료 연소법에 해당합니다. 화격자연소, 미분탄연소, 유동층연소는 대표적인 고체 연료 연소 방식입니다.
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17. 증기 동력사이클의 기본 사이클인 랭킨사이클에서 작동유체의 흐름을 바르게 나타낸 것은?

  1. 펌프 → 응축기 → 보일러 → 터빈
  2. 펌프 → 보일러 → 응축기 → 터빈
  3. 펌프 → 보일러 → 터빈 → 응축기
  4. 펌프 → 터빈 → 보일러 → 응축기
(정답률: 75%)
  • 랭킨 사이클은 작동유체가 펌프에서 가압되고, 보일러에서 가열되어 증기가 된 후, 터빈에서 팽창하며 일을 하고, 마지막으로 응축기에서 냉각되어 다시 액체가 되는 순환 과정을 거칩니다. 따라서 흐름은 펌프 $\rightarrow$ 보일러 $\rightarrow$ 터빈 $\rightarrow$ 응축기 순입니다.
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18. 다음 중 공기와 혼합 시 폭발범위가 가장 넓은 것은?

  1. 메탄
  2. 프로판
  3. 일산화탄소
  4. 메틸알코올
(정답률: 70%)
  • 가스별 폭발 범위(연소 범위)를 비교하면 일산화탄소가 가장 넓은 범위를 가집니다.

    오답 노트

    메탄: $5\sim15\%$
    프로판: $2.2\sim9.5\%$
    메틸알코올: $7.3\sim36\%$
    일산화탄소: $12.5\sim74.2\%$
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19. 랭킨 사이클의 열효율 증대 방안이 아닌 것은?

  1. 응축기 압력을 낮춘다.
  2. 증기를 고온으로 가열한다.
  3. 보일러의 압력을 높인다.
  4. 응축기 온도를 높인다.
(정답률: 57%)
  • 랭킨 사이클의 효율을 높이려면 열원과 냉각원 사이의 온도 차이를 크게 해야 합니다. 따라서 응축기 온도를 낮추어 배열 온도를 떨어뜨려야 효율이 증대되며, 응축기 온도를 높이는 것은 오히려 효율을 저하시키는 요인이 됩니다.
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20. 노내의 압력이 부압이 될 수 없는 통풍방식은?

  1. 흡입통풍
  2. 압입통풍
  3. 평형통풍
  4. 자연통풍
(정답률: 70%)
  • 압입통풍은 송풍기를 이용해 연소용 공기를 대기압 이상의 압력으로 연소실에 강제로 밀어 넣는 방식이므로, 노내 압력이 항상 정압(양압) 상태로 유지되어 부압이 될 수 없습니다.
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 보일러 전열량을 크게하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 보일러의 전열면적을 작게하고 열가스의 유동을 느리게 한다.
  2. 전열면에 부착된 스케일을 제거한다.
  3. 보일러수의 순환을 잘 시킨다.
  4. 연소율을 높인다.
(정답률: 87%)
  • 보일러의 전열량을 높이기 위해서는 전열면적을 크게 하고 열가스의 유동 속도를 빠르게 하여 열전달 효율을 극대화해야 합니다.
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22. 다음 중 부르돈관(Bourdon tube)압력계에서 측정된 압력은?

  1. 절대압력
  2. 게이지압력
  3. 진공압
  4. 대기압
(정답률: 84%)
  • 부르돈관 압력계는 대기압을 기준으로 측정하는 장치이므로 게이지압력을 측정합니다.
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23. 다음 중 SI기본단위에 속하지 않는 것은?

  1. 길이
  2. 시간
  3. 열량
  4. 광도
(정답률: 81%)
  • SI 기본단위는 길이, 질량, 시간, 전류, 물질량, 온도, 광도의 7가지로 구성됩니다. 열량은 기본단위가 아닌 유도단위에 해당합니다.
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24. 보일러 열정산 시 측정할 필요가 없는 것은?

  1. 급수량 및 급수온도
  2. 연소용 공기의 온도
  3. 과열기의 전열면적
  4. 배기가스의 압력
(정답률: 56%)
  • 보일러 열정산은 에너지의 출입을 계산하는 과정으로 급수량 및 급수온도, 연소용 공기의 온도, 배기가스의 압력과 같은 운전 상태 변수가 필요합니다. 과열기의 전열면적은 설비의 물리적 제원일 뿐 열정산 측정 항목이 아닙니다.
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25. 액주식 압력계의 액체로서 구비조건이 아닌 것은?

  1. 항상 액면은 수평으로 만들 것
  2. 온도변화에 의한 밀도의 변화가 적을 것
  3. 화학적으로 안정적이고 휘발성 및 흡수성이 클 것
  4. 모세관 현상이 적을 것
(정답률: 76%)
  • 액주식 압력계에 사용하는 액체는 증발이나 흡수로 인한 오차를 방지하기 위해 휘발성과 흡수성이 매우 작아야 합니다.
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26. 다음 보일러 자동제어 중 증기온도 제어는?

  1. ABC
  2. ACC
  3. FWC
  4. STC
(정답률: 86%)
  • 증기온도 제어는 영어로 Steam Temperature Control의 약자인 STC라고 합니다.

    오답 노트

    FWC: 급수량 제어(Feed Water Control)
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27. 자동제어장치에서 조절계의 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 공기압식
  2. 전기식
  3. 유압식
  4. 증기식
(정답률: 72%)
  • 자동제어장치의 조절계는 전달 매체에 따라 공기압식, 전기식, 유압식 등으로 분류됩니다. 증기식은 조절계의 일반적인 종류에 해당하지 않습니다.
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28. 열전대의 종류 중 환원성이 강하지만 산화의 분위기에는 약하고 가격이 저렴하며 IC열전대라고 부르는 것은?

  1. 동-콘스탄탄
  2. 철-콘스탄탄
  3. 백금-백금로듐
  4. 크로멜-알루멜
(정답률: 79%)
  • 철-콘스탄탄 열전대는 철(Iron)과 콘스탄탄(Constantan)의 조합으로, 약칭 IC 열전대라고 부릅니다. 환원성 분위기에서 강한 특성을 가지며 가격이 저렴한 것이 특징입니다.
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29. 그림과 같은 경사관 압력계에서 P1의 압력을 나타내는 식으로 옳은 것은?

  1. P1 = P2 × γ × L × cosθ
  2. P1 = P2 × γ × L × tanθ
  3. P1 = P2 × γ × L × sinθ
(정답률: 79%)
  • 경사관 압력계에서 액주 높이 $h$는 경사 길이 $L$과 각도 $\theta$를 이용하여 $h = L \sin \theta$로 나타낼 수 있으며, 압력 차이는 액체의 비중량 $\gamma$와 높이의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $P_{1} = P_{2} + \gamma L \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $P_{1} = P_{2} + \gamma L \sin \theta$
    ③ [최종 결과] $P_{1} = P_{2} + \gamma L \sin \theta$
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30. 열전대가 있는 보호관 속에서 MgO, Al2O3를 넣고 길게 만든 것으로서 진동이 심하고 가소성이 있는 곳에 주로 사용되는 열전대는?

  1. 시이드(Sheath) 열전대
  2. CA(K형) 열전대
  3. 서미스트 열전대
  4. 석영관 열전대
(정답률: 68%)
  • 시이드(Sheath) 열전대는 보호관 내부에 $MgO$, $Al_{2}O_{3}$ 등의 절연분을 충전하여 진동이 심하거나 가소성이 있는 환경에서도 사용할 수 있도록 설계된 열전대입니다.
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31. 오차에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 계측기 고유오차의 최대허용한도를 공차라 한다.
  2. 과실오차는 계통오차가 아니다.
  3. 오차는 “측정값-참값”이다.
  4. 오차율은 “참값/오차”이다.
(정답률: 72%)
  • 오차율은 참값에 대한 오차의 비율을 나타내므로 오차를 참값으로 나누어 계산해야 합니다.

    오답 노트

    오차율은 참값/오차: 오차/참값으로 계산해야 함
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32. 다음 중 열전대 온도계의 비금속 보호관이 아닌 것은?

  1. 석영관
  2. 자기관
  3. 황동관
  4. 카로런덤관
(정답률: 69%)
  • 열전대 보호관 중 황동관은 금속 재질이므로 비금속 보호관에 해당하지 않습니다.
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33. 보일러의 1마력은 한 시간에 몇 Kg의 상당증발량을 나타낼 수 있는 능력인가?

  1. 15.65
  2. 30.0
  3. 34.5
  4. 40.56
(정답률: 84%)
  • 보일러 마력의 정의에 따라 1마력은 1시간 동안 100℃의 물을 100℃의 증기로 증발시킬 수 있는 능력이며, 이는 약 15.65 kg/h의 상당증발량에 해당합니다.
    ① [기본 공식] $1\text{ HP} = 15.65\text{ kg/h}$
    ② [숫자 대입] $1\text{ HP} = 15.65\text{ kg/h}$
    ③ [최종 결과] $15.65$
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34. 보일러에 대한 인터록이 아닌 것은?

  1. 압력초과 인터록
  2. 온도초과 인터록
  3. 저수위 인터록
  4. 저연소 인터록
(정답률: 58%)
  • 보일러 인터록은 안전을 위해 압력 초과, 저수위, 저연소, 불착화, 프리퍼지 등의 상태를 감시하여 작동을 제어합니다. 온도초과 인터록은 일반적인 보일러 인터록 구성 요소에 포함되지 않습니다.
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35. 미량성분의 양을 표시하는 단위인 ppm은?

  1. 1만분의 1단위
  2. 10만분의 1단위
  3. 100만분의 1단위
  4. 10억분의 1단위
(정답률: 82%)
  • ppm(parts per million)은 백만 분의 일($10^{-6}$ )을 나타내는 단위입니다.

    오답 노트

    10억분의 1단위: ppb(parts per billion)에 해당합니다.
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36. 물탱크에서 h=10m, 오리피스의 지름이 5Cm일 때 오리피스의 유량은 약 몇 m2/s인가?

  1. 0.0275
  2. 0.1099
  3. 0.14
  4. 14
(정답률: 46%)
  • 오리피스를 통과하는 유량은 단면적과 유속의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{\pi D^{2}}{4} \times \sqrt{2gh}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{3.14 \times 0.05^{2}}{4} \times \sqrt{2 \times 9.8 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.0275$
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37. 다음 중 광학적 성질을 이용한 가스분석법은?

  1. 가스 크로마토그래피법
  2. 적외선 흡수법
  3. 오르자트법
  4. 세라믹법
(정답률: 71%)
  • 적외선 흡수법은 가스 분자가 특정 파장의 적외선을 흡수하는 광학적 성질을 이용하여 성분을 분석하는 방법입니다.
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38. 보일러의 자동제어에서 제어량의 대상이 아닌 것은?

  1. 증기압력
  2. 보일러수위
  3. 증기온도
  4. 급수온도
(정답률: 68%)
  • 보일러 자동제어의 주요 제어 대상은 증기압력, 보일러 수위, 증기온도, 노내 압력 등입니다. 급수온도는 일반적인 자동제어량의 직접적인 대상에 해당하지 않습니다.
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39. 다음 중 보일러 열정산을 하는 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연료의 성분을 알 수 있다.
  2. 열의 행방을 파악할 수 있다.
  3. 열설비 성능을 파악할 수 있다.
  4. 열의 손실을 파악하여 조업 방법을 개선할 수 있다.
(정답률: 80%)
  • 보일러 열정산은 열의 행방과 손실을 파악하여 설비 성능을 분석하고 조업 방법을 개선하는 것이 목적이며, 연료의 화학적 성분을 분석하는 것과는 거리가 멉니다.
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40. 액면계의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 방사선식 액면계는 밀폐고압탱크나 부식성 탱크의 액면측정에 용이하다.
  2. 부자식 액면계는 초대형 지하탱크의 액면을 측정하기에 적합하다.
  3. 박막식 액면계는 저압밀폐탱크와 고농도액체 저장탱크의 액면측정에 용이하다.
  4. 유리관식 액면계는 지상탱크에 적합하며 직접적인 자동제어가 불가능하다.
(정답률: 62%)
  • 박막식이라는 명칭은 액면계의 종류와 관련이 없는 용어이므로 액면측정에 용이하다는 설명은 옳지 않습니다.
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 다음 중 에너지이용합리화법에 따라 검사대상 기기인 보일러의 검사유효기간이 1년이 아닌 검사는?

  1. 설치장소변경검사
  2. 개조검사
  3. 계속사용안전검사
  4. 용접검사
(정답률: 70%)
  • 에너지이용합리화법에 따른 검사대상 기기 중 구조검사와 용접검사는 별도의 검사유효기간이 설정되어 있지 않습니다.
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42. 에너지이용합리화법에 따라 검사의 전부 또는 일부를 면제할 수 있다. 다음 중 용접검사가 면제되는 경우에 해당되는 것은?

  1. 강철제보일러 중 전열면적이 5m2이하이고, 최고사용압력이 3.5MPa인 것
  2. 강철제보일러 중 헤더의 안지름이 200mm이고 전열면적이 10m2이며 최고사용압력이 0.35MPa인 관류보일러
  3. 압력용기 중 도체의 두께가 6mm이고 최고사용압력(MPa)과 내용적(m3)을 곱한 수치가 0.2이하인 것
  4. 온수보일러로서 전열면적이 15m2이고 최고사용압력이 0.35MPa인 것
(정답률: 64%)
  • 에너지이용합리화법상 용접검사 면제 기준을 묻는 문제입니다. 온수보일러의 경우 전열면적이 $18\text{m}^2$이하이고 최고사용압력이 $0.35\text{MPa}$이하일 때 용접검사가 면제되므로, 전열면적 $15\text{m}^2$와 최고사용압력 $0.35\text{MPa}$인 경우는 면제 대상에 해당합니다.

    오답 노트

    강철제보일러: 최고사용압력이 $0.35\text{MPa}$이하일 때 면제
    관류보일러: 헤더 안지름이 $15\text{mm}$이하일 때 면제
    압력용기: 최고사용압력과 내용적의 곱이 $0.02$이하일 때 면제
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43. 관을 구부렸다가 힘을 제거하면 탄성이 작용하여 다시 펴지는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 스프링백
  2. 브레이스
  3. 플렉시블
  4. 벨로즈
(정답률: 88%)
  • 관을 구부린 후 힘을 제거했을 때, 재료의 탄성으로 인해 원래 상태로 되돌아가려는 성질 때문에 구부러진 각도가 약간 펴지는 현상을 스프링백이라고 합니다.
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44. 원심력 송풍기의 회전수가 2500rpm일 때 송풍량은 150m3/min이었다. 회전수를 3000rpm으로 증가시키면 송풍량은(m3/min)?

  1. 259
  2. 216
  3. 180
  4. 125
(정답률: 65%)
  • 송풍기의 송풍량은 회전수에 정비례한다는 원리를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_2 = Q_1 \times \frac{N_2}{N_1}$
    ② [숫자 대입] $Q_2 = 150 \times \frac{3000}{2500}$
    ③ [최종 결과] $Q_2 = 180$
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45. 배관용 연결부속 중 관의 수리, 점검, 교체가 필요한 곳에 사용되는 것은?

  1. 플러그
  2. 니플
  3. 소켓
  4. 유니온
(정답률: 84%)
  • 유니온은 배관의 분해와 조립이 용이하여, 관의 수리, 점검, 교체가 필요한 구간에 주로 사용되는 연결 부속입니다.
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46. 다음 중 아담슨 조인트, 갤로웨이관과 관련이 있는 원통보일러는?

  1. 노통보일러
  2. 연관보일러
  3. 입형보일러
  4. 특수보일러
(정답률: 78%)
  • 아담슨 조인트와 갤로웨이관은 노통보일러의 효율을 높이거나 설치 편의성을 위해 사용되는 대표적인 부품입니다.
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47. 검사대상 증기보일러에서 사용해야 하는 안전밸브는?

  1. 스프링식 안전밸브
  2. 지렛대식 안전밸브
  3. 중추식 안전밸브
  4. 복합식 안전밸브
(정답률: 85%)
  • 검사대상 증기보일러에서는 정밀한 압력 설정과 확실한 작동이 가능한 스프링식 안전밸브를 사용해야 합니다.
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48. 보일러의 부대장치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 윈드박스는 흡입통풍의 경우에 풍도에서의 정압을 동압으로 바꾸어 노 내에 유입시킨다.
  2. 보염기는 보일러 운전을 정지할 때 진화를 원활하게 한다.
  3. 플레임 아이는 연소 중에 발생하는 화염빛을 감지부에서 전기적 신호로 바꾸어 화염의 유무를 검출한다.
  4. 플레임 로드는 연소온도에 의하여 화염의 유무를 검출한다.
(정답률: 77%)
  • 플레임 아이는 화염에서 발생하는 빛을 감지하여 전기적 신호로 변환함으로써 화염의 유무를 판단하는 장치입니다.

    오답 노트

    윈드박스: 정압을 동압으로 바꾸는 것이 아니라 균일한 압력으로 공기를 공급함
    보염기: 진화가 아니라 점화를 원활하게 함
    플레임 로드: 온도가 아닌 전기전도성을 이용함
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49. 보온재의 보온효율을 바르게 나타낸 것은? (단, Q0 : 보온을 하지 않았을 때 표면으로부터의 방열량, Q : 보온을 하였을 때 표면으로부터의 방열량이다.)

(정답률: 71%)
  • 보온효율은 보온 전후의 방열량 차이를 보온 전 방열량으로 나눈 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{Q_{0} - Q}{Q_{0}}$
    ② [숫자 대입] (수식 동일)
    ③ [최종 결과] $\eta = \frac{Q_{0} - Q}{Q_{0}}$
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50. 내화벽돌이나 단열벽돌을 쌓을 때 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 열의 이동을 막기 위하여 불꽃이 접촉하는 부분에 단열벽돌을 쌓고 그 다음에 내화벽돌을 쌓는다.
  2. 물기가 없는 건조한 것과 불순물을 제거한 것을 쌓는다.
  3. 내화 모르타르는 화학조성이 사용 내화벽돌과 비슷한 것을 사용한다.
  4. 내화벽돌과 단열벽돌 사이에는 내화 모르타르를 사용한다.
(정답률: 77%)
  • 벽돌을 쌓을 때는 고온의 불꽃에 직접 접촉하는 부분에 내열성이 강한 내화벽돌을 먼저 쌓고, 그 뒤에 열 손실을 막기 위한 단열벽돌을 쌓는 것이 올바른 순서입니다.
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51. 기수분리기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 보일러에 투입되는 연소용 공기 중에서 수분을 제거하는 장치
  2. 보일러 급수 중에 포함되어 있는 공기를 제거하는 장치
  3. 증기사용처에서 증기사용 후 물과 증기를 분리하는 장치
  4. 보일러에서 발생한 증기 중에 남아있는 물방울을 제거하는 장치
(정답률: 69%)
  • 기수분리기는 보일러에서 발생한 증기가 배관으로 나갈 때, 증기 속에 섞여 있는 물방울(액적)을 원심력이나 충돌을 이용해 제거하여 건도 높은 증기를 얻기 위한 장치입니다.
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52. 에너지이용합리화법에 따라 검사대상기기설치자가 변경되는 경우 새로운 검사대상기기의 설치자는 그 변경일로부터 며칠 이내에 신고서를 공단이사장에게 제출해야 하는가?

  1. 7일
  2. 10일
  3. 15일
  4. 30일
(정답률: 56%)
  • 에너지이용합리화법상 검사대상기기 설치자가 변경되거나 기기를 폐기할 경우에는 변경일로부터 15일 이내에 신고서를 제출해야 합니다.

    오답 노트

    계속 사용 신청: 10일 이내
    조종자 해임 또는 퇴직 후: 30일 이내
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53. 불연속식 가마로서 바닥은 직사각형이며 여러 개의 흡입구멍이 연도에 연결되어있고 화교가 버너 포트의 앞쪽에 설치되어 있는 것은?

  1. 도염식가마
  2. 터널가마
  3. 둥근가마
  4. 호프만가마
(정답률: 69%)
  • 바닥이 직사각형이고 여러 개의 흡입구멍이 연도에 연결되어 있으며, 화교가 버너 포트 앞쪽에 설치된 불연속식 가마는 도염식가마의 특징입니다.

    오답 노트

    터널가마, 호프만가마: 연속식 가마에 해당함
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54. 발열량이 5500kcal/kg인 석탄을 연소시키는 보일러에서 배기가스 온도가 400℃일 때 보일러의 열효율(%)은? (단, 연소가스량은 10Nm3/kg, 연소가스의 비열은 0.33kcal/Nm3·℃, 실온과 외기온은 0℃이며, 미연분에 의한 손실과 방사에 의한 열손실은 무시한다.)

  1. 64
  2. 70
  3. 76
  4. 80
(정답률: 51%)
  • 배기가스로 인해 손실되는 열량을 계산한 후, 전체 발열량에서 손실량을 뺀 실제 이용 열량의 비율을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q_{loss} = G \times C \times \Delta T$$
    $$\text{효율}(\%) = \frac{H - Q_{loss}}{H} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q_{loss} = 10 \times 0.33 \times (400 - 0) = 1320$$
    $$\text{효율}(\%) = \frac{5500 - 1320}{5500} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{효율} = 76$$
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55. 돌로마이트 내화물에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 염기성 슬래그에 대한 저항이 크다.
  2. 소화성이 크다.
  3. 내화도는 SK26~30이다.
  4. 내스폴링성이 크다.
(정답률: 76%)
  • 돌로마이트 내화물의 내화도는 $SK 36 \sim 39$ 범위에 해당하므로, 내화도가 $SK 26 \sim 30$이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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56. 에너지이용합리화법에 따라 특정열사용기자재 중 온수보일러를 설치하는 경우 제 몇 종 난방시공자가 시공할 수 있는가?

  1. 제 1종
  2. 제 2종
  3. 제 3종
  4. 제 4종
(정답률: 78%)
  • 에너지이용합리화법에 따라 특정열사용기자재 중 온수보일러, 강철제 및 주철제 보일러, 압력용기 등은 제 1종 난방시공자가 시공해야 합니다.

    오답 노트

    제 2종: 용량 $5\text{kcal/h}$이하의 온수보일러 등
    제 3종: 요업요로, 금속요로
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57. 특수 열매체 보일러에서 사용하는 특수열매체로 적합하지 않은 것은?

  1. 다우섬
  2. 카네크롤
  3. 수은
  4. 암모니아
(정답률: 75%)
  • 특수 열매체 보일러에서는 고온에서도 안정적인 다우섬, 카네크롤, 수은 등이 열매체로 사용됩니다. 반면 암모니아는 냉매로 주로 사용되며, 열매체 보일러의 특수 열매체로는 적합하지 않습니다.
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58. 에너지이용합리화법에 따라 검사대상기기의 계속사용검사 중 산업통상자원부령으로 정하는 항목의 검사에 불합격한 경우 일정기간 내 그 검사에 합격할 것을 조건으로 계속 사용을 허용한다. 그 기간을 불합격한 날부터 몇 개월 이내인가? (단, 철금속가열로는 제외한다.)

  1. 6개월
  2. 7개월
  3. 8개월
  4. 10개월
(정답률: 89%)
  • 에너지이용합리화법령에 따라 검사대상기기의 계속사용검사에서 불합격한 경우, 철금속가열로를 제외하고는 불합격한 날부터 6개월 이내에 재검사에 합격할 것을 조건으로 계속 사용이 허용됩니다.
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59. 구조가 간단하여 취급이 용이하고 수리가 간편하며, 수부가 크므로 열의 비축량이 크고 사용 증기량이 변동에 따른 발생증기의 압력변동이 작은 이점이 있으나 폭발 시 재해가 큰 보일러는?

  1. 원통형 보일러
  2. 수관식 보일러
  3. 관류보일러
  4. 열매체 보일러
(정답률: 74%)
  • 원통형 보일러는 구조가 단순하여 취급과 수리가 용이하며, 수부가 커서 열 비축량이 많기 때문에 증기량 변동에 따른 압력 변화가 적습니다. 다만, 대용량의 물을 포함하는 단일 구조 특성상 폭발 시 그 피해 규모가 매우 크다는 단점이 있습니다.
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60. 용광로에 장입하는 코크스의 역할로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 열원으로 사용
  2. SIO2, P의 환원
  3. 광석의 환원
  4. 선철의 흡수
(정답률: 70%)
  • 코크스는 용광로에서 주된 열원 역할을 하며, 일산화탄소를 발생시켜 광석을 환원시키고 $SiO_{2}$ 등의 슬래그 형성을 돕습니다. 하지만 인(P)의 환원과는 관련이 없습니다.
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 보일러 수의 불순물 농도가 400ppm이고 1일 급수량이 5000L일 때, 이 보일러의 1일 분출량(L/day)은 얼마인가? (단, 급수 중의 불순물농도는 50ppm이고, 응축수는 회수하지 않는다.)

  1. 688
  2. 714
  3. 785
  4. 828
(정답률: 52%)
  • 보일러 내 불순물 농도를 일정하게 유지하기 위해 배출해야 하는 분출량은 급수량과 농도 차이를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $B = \frac{W \times (1 - R) \times d}{r - d}$ (분출량 = 급수량 × (1 - 회수율) × 급수농도 / (관수농도 - 급수농도))
    ② [숫자 대입] $B = \frac{5000 \times (1 - 0) \times 50}{400 - 50}$
    ③ [최종 결과] $B = 714.28$
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62. 에너지법에 따라 에너지 수급에 중대한 차질이 발생할 경우를 대비하여 비상시 에너지수급 계획을 수립하여야 하는 자는?

  1. 대통령
  2. 국토교통부장관
  3. 산업통상자원부장관
  4. 한국에너지공단이사장
(정답률: 75%)
  • 에너지법에 의거하여 에너지 수급에 중대한 차질이 발생할 경우를 대비한 비상시 에너지수급 계획의 수립 권한과 책임은 산업통상자원부장관에게 있습니다.
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63. 공급되는 1차 고온수를 감압하여 직결하는데, 여기에 귀환하는 2차 고온수 일부를 바이패스시켜 합류시킴으로서 고온수의 온도를 낮추어 시스템에 공급하도록 하는 고온수 난방방식을 무엇이라고 하는가?

  1. 고온수 직결방식
  2. 브리드인 방식
  3. 열 교환방식
  4. 캐스케이드 방식
(정답률: 58%)
  • 브리드인 방식은 1차 고온수를 감압하여 공급할 때, 귀환하는 2차 고온수 일부를 바이패스시켜 합류시킴으로써 공급 온도를 조절하는 난방 방식입니다.
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64. 보일러 내부부식의 발생을 방지하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 급수나 관수 중의 불순물을 제거한다.
  2. 급열, 급냉을 피하여 열응력작용을 방지한다.
  3. 보일러 수의 PH를 약산성으로 유지한다.
  4. 분출을 적당히 하여 농축수를 제거한다.
(정답률: 83%)
  • 보일러 내부 부식을 방지하기 위해서는 보일러 수의 pH를 약알칼리성으로 유지하여 금속 표면에 보호 피막을 형성해야 합니다.

    오답 노트

    보일러 수의 pH를 약산성으로 유지한다: 산성 환경에서는 부식이 촉진되므로 틀린 설명입니다.
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65. 에너지법에서 사용하는 용어의 정의로 옳은 것은?

  1. 에너지는 연료, 열 및 전기를 말한다.
  2. 연료는 석유, 석탄 및 핵연료를 말한다.
  3. 에너지공급자는 에너지를 개발, 판매하는 사업자를 말한다.
  4. 에너지사용자는 에너지공급시설의 소유자 또는 관리자를 말한다.
(정답률: 74%)
  • 에너지법상 용어의 정의에 따르면, 에너지는 연료, 열 및 전기를 말하는 것이 정확합니다.

    오답 노트

    연료: 석유, 석탄, 핵연료 외에 천연가스 등을 포함하는 더 넓은 개념입니다.
    에너지공급자: 에너지를 공급하는 사업자를 말합니다.
    에너지사용자: 에너지를 사용하는 자를 말하며, 시설 소유자/관리자라는 정의는 부족합니다.
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66. 보일러 급수의 외처리 방법 중 기폭법과 탈기법으로 공통으로 제거할 수 있는 가스는?

  1. 수소
  2. 질소
  3. 탄산가스
  4. 황화수소
(정답률: 72%)
  • 기폭법과 탈기법은 보일러 급수 중의 용존 가스를 제거하는 외처리 방법입니다. 두 방법 모두 공통적으로 부식의 원인이 되는 탄산가스를 제거하는 데 효과적입니다.
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67. 이온교환수지의 이온교환 능력이 소진되었을 때 재생 처리를 하는데, 이온교환처리장치의 운전 공정 순서로 옳은 것은?

  1. ㉠ → ㉤ → ㉢ → ㉡ → ㉣
  2. ㉢ → ㉡ → ㉠ → ㉤ → ㉣
  3. ㉠ → ㉡ → ㉢ → ㉣ → ㉤
  4. ㉢ → ㉤ → ㉠ → ㉣ → ㉡
(정답률: 66%)
  • 이온교환처리장치의 재생 공정은 수지의 효율을 회복시키기 위해 특정 순서로 진행됩니다.
    운전 순서는 역세 $\rightarrow$ 통약 $\rightarrow$ 압출 $\rightarrow$ 수세 $\rightarrow$ 부하 순으로 이루어집니다.
    따라서 이미지의 기호로 매칭하면 ㉢ $\rightarrow$ ㉤ $\rightarrow$ ㉠ $\rightarrow$ ㉣ $\rightarrow$ ㉡ 순서가 정답입니다.
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68. 보일러 성능검사 시 증기건도 측정이 불가능한 경우, 강철제 증기보일러의 증기건도는 몇 % 인가?

  1. 90
  2. 93
  3. 95
  4. 98
(정답률: 72%)
  • 보일러 성능검사 시 증기건도 측정이 불가능한 경우, 재질에 따라 정해진 기준값을 적용합니다.
    강철제 보일러의 경우 증기건도는 $98\%$를 적용하며, 주철제 보일러는 $97\%$를 적용합니다.
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69. 에너지이용합리화법에 따라 산업통상자원부장관이 효율관리기자재에 대하여 고시하여야 하는 사항에 해당되지 않는 것은?

  1. 에너지의 소비효율 또는 사용량의 표시
  2. 에너지의 소비효율 등급기준 및 등급표시
  3. 에너지의 소비효율 또는 생산량의 측정방법
  4. 에너지의 최저소비효율 또는 최고 사용량의 기준
(정답률: 80%)
  • 에너지이용합리화법에 따라 산업통상자원부장관이 고시하는 효율관리기자재 사항에는 소비효율, 등급기준, 최저소비효율 기준 등이 포함됩니다. 하지만 에너지의 소비효율 또는 생산량의 측정방법은 고시 사항에 해당하지 않습니다.
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70. 온수난방 배관에서 원칙적으로 배관 중 밸브류를 설치해서는 안 되는 곳은?

  1. 송수주관
  2. 환수주관
  3. 방출관
  4. 팽창관
(정답률: 80%)
  • 팽창관은 보일러 내의 온도 상승으로 인한 물의 팽창을 흡수하여 압력을 조절하는 역할을 하므로, 흐름을 차단하는 밸브류를 설치해서는 안 됩니다.
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71. 보일러 수면계 유리판의 파손 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 프라이밍 또는 포밍 현상이 발생할 때
  2. 수면계의 너트를 너무 무리하게 조인 경우
  3. 유리관의 재질이 불량한 경우
  4. 외부에서 충격을 받았을 때
(정답률: 82%)
  • 프라이밍(Priming)이나 포밍(Foaming) 현상은 보일러 수면의 요동으로 인해 증기에 수분이 섞여 나가는 현상일 뿐, 수면계 유리판 자체를 파손시키는 직접적인 원인이 되지는 않습니다.
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72. 표준 대기압에서 급수용으로 사용되는 물의 일반적인 성질에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 물의 비중이 가장 높은 온도는 약 1℃이다.
  2. 임계압력은 약 22MPa이다.
  3. 임계온도는 약 374℃이다.
  4. 증발잠열은 약 2256KJ/Kg이다.
(정답률: 73%)
  • 물의 비중(밀도)이 가장 높은 온도는 약 $4^{\circ}C$입니다.

    오답 노트

    임계압력 약 $22\text{MPa}$, 임계온도 약 $374^{\circ}C$, 증발잠열 약 $2256\text{kJ/kg}$은 물의 일반적인 성질로 옳은 설명입니다.
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73. 온수발생보일러는 온수 온도가 얼마 이하일 때, 방출밸브를 설치하여야 하는가?

  1. 100℃
  2. 120℃
  3. 130℃
  4. 150℃
(정답률: 74%)
  • 온수발생보일러의 안전 기준에 따라 온수 온도가 $120^{\circ}C$이하일 때 방출밸브를 설치하여야 합니다.
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74. 다음 중 에너지이용 합리화법에 따라 특정열 사용기자재가 아닌 것은?

  1. 온수보일러
  2. 1종압력용기
  3. 터널가마
  4. 태양열온수기
(정답률: 68%)
  • 에너지이용 합리화법상 특정열 사용기자재는 보일러, 압력용기, 터널가마 등이 해당하며, 태양열온수기는 태양열집열기에 해당하여 특정열 사용기자재에서 제외됩니다.
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75. 보일러의 점식을 일으키는 요인 중 국부전지가 유지되는 주요 원인으로 가장 밀접한 것은?

  1. 실리카 생성
  2. 염화마그네슘 생성
  3. PH상승
  4. 용존산소 존재
(정답률: 74%)
  • 보일러의 점식(Pitting)은 금속 표면의 국부적인 부식 현상으로, 물속에 녹아있는 용존산소가 금속 표면에서 환원 반응을 일으켜 국부전지를 형성하는 것이 주요 원인입니다.
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76. 신설 보일러에 행하는 소다 끓임에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 보일러 내부에 부착된 철분, 유지분 등을 제거하는 방법
  2. 보일러 본체의 누수여부를 확인하는 작업
  3. 보일러 부속장치의 누수여부를 확인하는 작업
  4. 보일러수의 순환상태 및 증발력을 점검하는 작업
(정답률: 85%)
  • 소다 끓임은 신설 보일러를 가동하기 전, 보일러 내부에 남아있는 유지분, 페인트류, 철분(녹) 등을 제거하여 효율을 높이고 부식을 방지하는 작업입니다.
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77. 저압 증기 난방장치의 하트포트 배관방식에서 균형관에 접속하는 환수주관의 분기 위치는 보일러 표준수면에서 약 몇 mm 아래가 적정한가?

  1. 30
  2. 50
  3. 80
  4. 100
(정답률: 81%)
  • 저압 증기 난방의 하트포트 배관방식에서 균형관에 접속하는 환수주관의 분기 위치는 보일러 표준수면에서 약 $50\text{mm}$ 아래에 설치하는 것이 적정합니다.
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78. 보일러의 외부 청소방법이 아닌 것은?

  1. 산세관법
  2. 수세법
  3. 스템 소킹법
  4. 워터 소킹법
(정답률: 78%)
  • 산세관법은 화학 약품을 사용하여 보일러 내부의 스케일과 녹을 제거하는 대표적인 내부 청소 방법입니다.

    오답 노트

    수세법, 스템 소킹법, 워터 소킹법: 보일러 외부의 오염물을 제거하는 외부 청소 방법
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79. 에너지이용합리화법에 의한 검사대상기기의 검사에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 검사대상기기를 개조하여 사용하려는 자는 시·도지사의 검사를 받아야 한다.
  2. 검사대상기기의 계속사용검사를 받으려는 자는 유효기간 만료 전에 검사신청서를 제출하여야 한다.
  3. 검사대상기기의 설치장소를 변경한 경우에는 시·도지사의 검사를 받아야 한다.
  4. 검사대상기기를 사용 중지하는 경우에는 별도의 신고가 필요없다.
(정답률: 84%)
  • 에너지이용합리화법에 따라 검사대상기기를 사용 중지하는 경우에는 정해진 기간(15일) 내에 반드시 신고를 해야 합니다.
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80. 보일러에서 압력차단(제한)스위치의 작동압력은 어느 정도 조정하여야 하는가?

  1. 사용압력과 같게 조정한다.
  2. 안전밸브 작동압력과 같게 조정한다.
  3. 안전밸브 작동압력보다 약간 낮게 조정한다.
  4. 안전밸브 작동압력보다 약간 높게 조정한다.
(정답률: 82%)
  • 안전밸브는 설비의 파손을 막는 최후의 보루입니다. 따라서 안전밸브가 터지기 전에 시스템이 먼저 멈출 수 있도록 압력차단스위치의 작동압력을 안전밸브 작동압력보다 약간 낮게 설정해야 합니다.
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