에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2019-04-27)

에너지관리산업기사 2019-04-27 필기 기출문제 해설

이 페이지는 에너지관리산업기사 2019-04-27 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

에너지관리산업기사
(2019-04-27 기출문제)

목록

1과목: 열역학 및 연소관리

1. 노 앞과 연돌하부에 송풍기를 두어 노 내압을 대기압보다 약간 낮게 조절한 통풍방식은?

  1. 압입통풍
  2. 흡입통풍
  3. 간접통풍
  4. 평형통풍
(정답률: 67%)
  • 노 앞(압입)과 연돌 하부(흡출)에 각각 송풍기를 설치하여 노 내압을 대기압보다 약간 낮게 조절하는 방식은 압입 통풍과 흡출 통풍을 병용한 평형통풍입니다.
    이 방식은 연도 저항이 커도 압력을 자유롭게 조절할 수 있어 합리적인 연소 조작이 가능하며, 주로 대형 보일러에 사용됩니다.
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2. 탱크 내에 900 kPa의 공기 20kg이 충전되어 있다. 공기 1kg을 뺄 때 탱크 내 공기온도가 일정하다면 탱크 내 공기압력(kPa)은?

  1. 655
  2. 755
  3. 855
  4. 900
(정답률: 72%)
  • 온도가 일정할 때, 탱크 내 공기의 압력은 충전된 공기의 질량에 비례합니다. 따라서 단위 질량당 압력을 구해 남은 질량에 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_2 = \frac{P_1}{m_1} \times (m_1 - m_{out})$
    ② [숫자 대입] $P_2 = \frac{900}{20} \times (20 - 1)$
    ③ [최종 결과] $P_2 = 855$
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3. 고체연료의 일반적인 주성분은 무엇인가?

  1. 나트륨
  2. 질소
  3. 유황
  4. 탄소
(정답률: 87%)
  • 석탄, 나무와 같은 고체연료의 주성분은 탄소($C$)이며, 이 탄소가 산소와 결합하여 연소하면서 열에너지를 발생시킵니다.
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4. 이상기체의 가역 단열과정에서 절대온도 T와 압력 P의 관계식으로 옳은 것은? (단, 비열비 k = Cp / Cv 이다.)

  1. TPk-1 = C
  2. TPk = C
(정답률: 71%)
  • 이상기체의 가역 단열과정에서 절대온도 $T$와 압력 $P$의 관계식은 다음과 같습니다.
    $$\text{TP}^{\frac{1-k}{k}} = C$$
    따라서 정답은 입니다.
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5. 몰리에르 선도로부터 파악하기 어려운 것은?

  1. 포화수의 엔탈피
  2. 과열증기의 과열도
  3. 포화증기의 엔탈피
  4. 과열증기의 단열팽창 후 상대습도
(정답률: 78%)
  • 몰리에르 선도는 엔탈피-엔트로피 선도로, 포화수/증기의 상태량과 과열증기의 상태 변화를 파악하는 데 사용됩니다. 하지만 공기 중의 수증기 함량을 나타내는 상대습도는 몰리에르 선도(냉동 사이클용)를 통해 직접적으로 파악하기 어렵습니다.
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6. 절대온도 293 K는 섭씨온도로 얼마인가?

  1. -20℃
  2. 0℃
  3. 20℃
  4. 566℃
(정답률: 83%)
  • 절대온도($K$)와 섭씨온도($^{\circ}C$)의 관계식을 이용하여 변환합니다.
    ① [기본 공식] $T(^{\circ}C) = T(K) - 273$
    ② [숫자 대입] $T = 293 - 273$
    ③ [최종 결과] $T = 20$
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7. 정압비열 5 kJ/kg·K의 기체 10kg을 압력을 일정하게 유지하면서 20℃에서 30℃까지 가열하기 위해 필요한 열량(kJ)은?

  1. 400
  2. 500
  3. 600
  4. 700
(정답률: 70%)
  • 압력이 일정할 때 가열에 필요한 열량은 질량, 정압비열, 온도 변화의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = G \times C_p \times (T_2 - T_1)$
    ② [숫자 대입] $Q = 10 \times 5 \times (30 - 20)$
    ③ [최종 결과] $Q = 500$
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8. 비중이 0.8인 액체의 압력이 2 kg/cm2 일 때, 액체의 양정(m)은?

  1. 4
  2. 16
  3. 20
  4. 25
(정답률: 45%)
  • 액체의 압력을 양정(높이)으로 환산하는 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{P \times 10^{4}}{\gamma \times 10^{3}}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{2 \times 10^{4}}{0.8 \times 10^{3}}$
    ③ [최종 결과] $H = 25$
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9. 다음 중 건식 집진장치에 해당하지 않는 것은?

  1. 백 필터
  2. 사이클론
  3. 벤튜리 스크레버
  4. 멀티클론
(정답률: 80%)
  • 집진장치는 처리 방식에 따라 건식과 습식으로 나뉩니다. 벤튜리 스크레버는 세정액을 사용하여 먼지를 제거하는 대표적인 습식 집진장치입니다.

    오답 노트
    백 필터, 사이클론, 멀티클론: 건식 집진장치
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10. 증기 동력사이클의 효율을 높이는 방법이 아닌 것은?

  1. 과열기를 설치한다.
  2. 재생사이클을 사용한다.
  3. 증기의 공급온도를 높인다.
  4. 복수기의 압력을 높인다.
(정답률: 70%)
  • 증기사이클(랭킨사이클)의 열효율은 초압과 초온이 높을수록, 그리고 터빈 배출 압력인 배압이 낮을수록 증가합니다.
    따라서 복수기의 압력을 낮게 유지해야 효율이 올라가며, 복수기의 압력을 높이는 것은 효율을 떨어뜨리는 방법입니다.
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11. 증기 축열기(steam sccumulator)의 부품이 아닌 것은?

  1. 증기 분사노출
  2. 순환동
  3. 증기 분배관
  4. 트레이
(정답률: 81%)
  • 증기 축열기의 주요 부품으로는 증기 분사노즐, 순환통, 증기 분배관, 수면계, 급수관, 배수관, 체크밸브 등이 있으며, 트레이는 이에 해당하지 않습니다.
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12. 인화점에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가연성 증기발생시 연소범위에 하한계에 이르는 최저온도이다.
  2. 점화원의 존재와 연관된다.
  3. 연소가 지속적으로 확산될 수 있는 최저온도이다.
  4. 연료의 조성, 점도, 비중에 따라 달라진다.
(정답률: 66%)
  • 연소가 지속적으로 확산될 수 있는 최저온도는 인화점이 아니라 연소점의 정의입니다.

    오답 노트
    인화점: 가연성 증기가 발생하여 점화원에 의해 일시적으로 연소될 수 있는 최저온도
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13. 카르노사이클의 과정 중 그 구성이 옳은 것은?

  1. 2개의 가역등온과정, 2개의 가역팽창과정
  2. 2개의 가역정압과정, 2개의 가역단열과정
  3. 2개의 가역등온과정, 2개의 가역단열과정
  4. 2개의 가역정압과정, 2개의 가역등온과정
(정답률: 79%)
  • 카르노 사이클은 이론적인 가역 사이클로, 2개의 가역 등온 과정과 2개의 가역 단열 과정으로 구성됩니다.
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14. 공기비(m)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공기비가 크면 연소실 내의 연소온도는 높아진다.
  2. 공기비가 작으면 불완전연소의 가능성이 있어서 매연이 발생할 수 있다.
  3. 공기비가 크면 SO2, NO2 등의 함량이 감소하여 장치의 부식이 줄어든다.
  4. 공기비는 연료의 이론연소에 필요한 공기량을 실제연소에 사용한 공기량으로 나눈 값이다.
(정답률: 68%)
  • 공기비가 너무 작으면 산소가 부족하여 연료가 완전히 타지 못하는 불완전연소가 발생하며, 이로 인해 매연이 생성됩니다.

    오답 노트
    공기비가 크면: 연소온도 하락
    공기비 정의: 실제공기량 / 이론공기량
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15. 액체연료의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 액체연료는 기체연료에 비해 밀도가 크다.
  2. 액체연료는 고체연료에 비해 단위 질량당 발열량이 크다.
  3. 액체연료는 고체연료에 비해 완전 연소시키기가 어렵다.
  4. 액체연료는 고체연료에 비해 연소장치를 작게 할 수 있다.
(정답률: 78%)
  • 액체연료는 분무 장치를 통해 미세한 입자로 만들어 공기와 잘 혼합시킬 수 있으므로, 고체연료에 비해 완전 연소시키기가 훨씬 유리합니다.
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16. 굴뚝 높이가 50m, 연소가스 평균온도가 227℃, 대기온도가 27℃ 일 때 이 굴뚝의 이론통풍력(mmH2O)은? (단, 표준상태에서 공기의 비중량은 1.29 kg/m3, 연소가스의 비중량은 1.34 kg/m3 이며, 굴뚝 내의 각종 압력손실은 무시한다.)

  1. 13.7
  2. 22.1
  3. 26.5
  4. 30.4
(정답률: 49%)
  • 굴뚝의 이론통풍력은 굴뚝 내부 연소가스와 외부 대기의 밀도 차이에 의한 압력차로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{이론통풍력} = 273 \times H \times (\frac{\text{공기비중량}}{273 + \text{대기온도}} - \frac{\text{연소가스비중량}}{273 + \text{연소가스평균온도}})$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{이론통풍력} = 273 \times 50 \times (\frac{1.29}{273 + 27} - \frac{1.34}{273 + 227})$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{이론통풍력} = 22.1$$
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17. 압력에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 압력은 단위면적에 작용하는 수직성분과 수평성분의 모든 힘으로 나타낸다.
  2. 1Pa은 1m2에 1kg의 힘이 작용하는 압력이다.
  3. 압력이 대기압보다 높을 경우 절대압력은 대기압과 게이지압력의 합이다.
  4. A, B, C 기체의 압력을 각각 Pa, Pb, Pc 라고 표현할 때 혼합기체의 압력은 평균값인 이다.
(정답률: 81%)
  • 절대압력은 기준점(완전 진공)으로부터의 압력을 의미하며, 대기압보다 높은 상태에서는 대기압에 게이지압력을 더하여 산출합니다.

    오답 노트
    압력은 단위면적에 작용하는 수직 성분의 힘만을 의미합니다.
    1Pa은 $1\text{m}^2$에 $1\text{N}$의 힘이 작용하는 압력입니다.
    혼합기체의 압력은 각 성분 기체의 분압의 합(돌턴의 법칙)으로 나타내며, 단순 평균값이 아닙니다.
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18. 보일러의 통풍력에 영향을 미치는 인자로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 공기예열기, 댐퍼, 버너 등에서 연소가스와의 마찰저항
  2. 보일러 본체 전열면, 절탄기, 과열기 등에서 연소가스와의 마찰저항
  3. 통풍 경로에서 유로의 방향전환
  4. 통풍 경로에서 유로의 단면적 변화
(정답률: 56%)
  • 통풍력은 연소가스의 흐름을 방해하는 저항에 영향을 받으나, 버너는 연료와 공기를 혼합하여 연소를 시작시키는 장치로 통풍력 자체에 영향을 미치는 인자로 보기 어렵습니다.
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19. 열역학의 기본법칙으로 일종의 에너지보존법칙과 관련된 것은?

  1. 열역학 제3법칙
  2. 열역학 제2법칙
  3. 열역학 제0법칙
  4. 열역학 제1법칙
(정답률: 84%)
  • 열역학 제1법칙은 에너지 보존 법칙으로, 에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 그 형태만 변한다는 원리입니다.

    오답 노트
    열역학 제0법칙: 열평형의 법칙
    열역학 제2법칙: 방향성의 법칙(엔트로피 증가)
    열역학 제3법칙: 절대온도 0K 도달 불가능
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20. 500℃와 0℃ 사이에서 운전되는 카르노사이클의 열효율(%)은?

  1. 49.9
  2. 64.7
  3. 85.6
  4. 99.2
(정답률: 68%)
  • 카르노 사이클의 열효율은 작동 유체의 최고 온도와 최저 온도의 절대 온도 비로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\eta = (1 - \frac{T_L}{T_H}) \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = (1 - \frac{273 + 0}{273 + 500}) \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 64.7$
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 가스분석방법으로 세라믹식 O2계에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 응답이 느리다.
  2. 온도조절용 전기로가 필요 없다.
  3. 연속측정이 가능하며 측정범위가 좁다.
  4. 측정가스 중에 가연성 가스가 존재하면 사용이 불가능하다.
(정답률: 57%)
  • 세라믹식 $\text{O}_2$계는 지르코니아 소자를 이용하여 산소 농도를 측정하며, 측정 가스 내에 가연성 가스가 포함되어 있으면 소자가 손상되거나 오작동하여 사용이 불가능합니다.

    오답 노트
    응답이 느리다: 응답 속도가 빠릅니다.
    온도조절용 전기로가 필요 없다: 고온 작동을 위해 전기로가 반드시 필요합니다.
    측정범위가 좁다: 측정 범위가 넓습니다.
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22. 표준대기압(1atm)과 거리가 먼 것은?

  1. 1.01325 bar
  2. 101325 Pa
  3. 10.332 N/m2
  4. 1.033 kgf/cm2
(정답률: 65%)
  • 표준대기압 $1\text{atm}$의 정의와 단위 환산 값을 정확히 암기해야 합니다. $1\text{atm}$은 $101325\text{Pa}$이며, 이를 $\text{N/m}^2$로 나타내면 $101325\text{N/m}^2$가 되어야 합니다.

    오답 노트
    $10.332\text{N/m}^2$: 수치 값이 표준대기압과 일치하지 않습니다.
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23. 간접 측정식 액면계가 아닌 것은?

  1. 유리관식
  2. 방사선식
  3. 정전용량식
  4. 압력식
(정답률: 63%)
  • 액면계는 측정 방식에 따라 직접법과 간접법으로 나뉩니다. 유리관식은 액면을 직접 눈으로 확인하는 직접 측정식에 해당합니다.

    오답 노트
    방사선식, 정전용량식, 압력식: 물리적 특성을 이용해 액면을 추정하는 간접 측정식입니다.
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24. 유출량을 일정하게 유지하면 유입량이 증가됨에 따라 수위가 상승하여 평형을 이루지 못하는 요소는?

  1. 1차 지연요소
  2. 2차 지연요소
  3. 적분요소
  4. 낭비시간요소
(정답률: 68%)
  • 적분요소는 유출량이 일정할 때 유입량이 증가하면 수위가 계속해서 상승하여 평형 상태에 도달하지 못하는 특성을 가집니다.
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25. 상당 증발량이 300 kg/h 이고, 급수온도가 30℃, 증기 엔탈피가 730 kcal/kg 인 보일러의 실제 증발량은 약 몇 kg/h 인가?

  1. 215.3
  2. 220.5
  3. 231.0
  4. 244.8
(정답률: 53%)
  • 상당 증발량과 실제 증발량의 관계식을 이용하여 실제 증발량을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$G_{a} = \frac{539 \times G_{e}}{h_{2} - h_{1}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$G_{a} = \frac{539 \times 300}{730 - 30}$$
    ③ [최종 결과]
    $$G_{a} = 231.0$$
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26. 다음 중 내화물의 내화도 측정에 주로 사용되는 온도계는?

  1. 제겔콘
  2. 백금저항 온도계
  3. 기체압력식 온도계
  4. 백금-백금·로듐 열전대 온도계
(정답률: 81%)
  • 제겔콘은 점토나 규석질 등 내연성 금속산화물로 제작되어, 벽돌과 같은 내화물의 내화도를 측정하는 데 주로 사용됩니다.
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27. 다음 오차의 분류 중에서 측정자의 부주의로 생기는 오차는?

  1. 우연오차
  2. 과실오차
  3. 계기오차
  4. 계통적오차
(정답률: 85%)
  • 측정자의 부주의나 실수로 인해 발생하는 오차는 과실오차입니다.

    오답 노트
    우연오차: 원인 불명의 무작위 오차
    계기오차: 계측기 자체의 결함으로 인한 오차
    계통적오차: 일정한 법칙에 따라 발생하는 오차
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28. 계통오차로서 계측기가 가지고 있는 고유의 오차는?

  1. 기차
  2. 감차
  3. 공차
  4. 정차
(정답률: 82%)
  • 계측기가 가지고 있는 고유의 오차를 기차라고 합니다.
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29. 2개의 제어계를 조합하여 1차 제어장치가 제어량을 측정하여 제어명령을 발하고, 2차 제어장치가 이 명령을 바탕으로 제어량을 조절하는 제어방식은?

  1. 비율제어
  2. 캐스케이드 제어
  3. 추종제어
  4. 추치제어
(정답률: 85%)
  • 캐스케이드 제어(Cascade Control)는 두 개의 제어 루프를 직렬로 연결하여, 주 제어기(1차)가 보조 제어기(2차)에 설정값을 전달함으로써 외란에 더 빠르게 대응하고 제어 정밀도를 높이는 방식입니다.
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30. 도전성 유체에 자장을 형성시켜 기진력 측정에 의해 유량을 측정하는 것은?

  1. 전자 유량계
  2. 칼만식 유량계
  3. 델타 유량계
  4. 애뉼바 유량계
(정답률: 81%)
  • 전자 유량계는 패러데이의 전자기 유도 법칙을 이용하여, 도전성 유체가 자장을 통과할 때 발생하는 기전력을 측정함으로써 유량을 산출하는 장치입니다.
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31. 보일러에서 사용하는 압력계의 최고 눈금에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 보일러 최고사용압력의 4배 이하로 하되 2배보다 작아서는 안된다.
  2. 보일러 최고사용압력의 4배 이하로 하되 최고사용압력보다 작아서는 안된다.
  3. 보일러 최고사용압력의 3배 이하로 하되 1.5배보다 작아서는 안된다.
  4. 보일러 최고사용압력의 3배 이하로 하되 최고사용압력보다 작아서는 안된다.
(정답률: 78%)
  • 보일러 압력계의 눈금 범위는 안전한 운전과 정확한 측정을 위해 보일러 최고사용압력의 3배 이하로 하되, 1.5배보다 작아서는 안 된다는 기준을 따릅니다.
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32. 유량계의 종류 중 차압식이 아닌 것은?

  1. 오리피스
  2. 플로우 노즐
  3. 벤투리미터
  4. 로터미터
(정답률: 77%)
  • 차압식 유량계는 유체 흐름에 장애물을 설치해 발생하는 압력 차이를 측정하는 방식으로 오리피스, 플로우 노즐, 벤투리미터, 피토관 등이 이에 해당합니다.
    로터미터는 유량에 따라 부자가 상승하여 단면적을 변화시키는 면적식 유량계입니다.
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33. 아르키메데스의 부력의 원리를 이용한 액면 측정방식은?

  1. 차압식
  2. 기포식
  3. 편위식
  4. 초음파식
(정답률: 79%)
  • 편위식 액면계는 측정 액체 속에 떠 있는 플로트(Float)의 부력을 이용하여 액면의 높이를 측정하는 방식으로, 이는 물체가 액체에 잠긴 부피만큼의 부력을 받는다는 아르키메데스의 원리를 이용한 것입니다.
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34. 자동제어방식에서 전기식 제어방식의 특징으로 옳은 것은?

  1. 조작력이 약하다.
  2. 신호의 복잡한 취급이 어렵다.
  3. 신호전달 지연이 있다.
  4. 배선이 용이하다.
(정답률: 82%)
  • 전기식 제어방식은 전선을 이용해 신호를 전달하므로 배선이 매우 용이하며, 신호 전달 속도가 빠르고 복잡한 논리 회로 구성이 가능하다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    조작력: 전기적 신호를 통해 큰 조작력을 얻을 수 있음
    신호 취급: 복잡한 취급이 매우 용이함
    신호 전달: 지연이 거의 없이 즉각적으로 전달됨
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35. 다음 그림과 같이 부착된 압력계에서 개방탱크의 액면 높이(h)는 약 몇 m 인가? (단, 액의 비중량 950 kgf/m3, 압력 2kgf/cm2, hO=10m 이다.)

  1. 1.105
  2. 11.05
  3. 3.105
  4. 31.05
(정답률: 66%)
  • 압력계의 측정값은 액면 높이 $h$와 압력계 위치 $h_O$에 의한 전압력의 합과 같습니다. 액체의 비중량과 압력을 이용하여 전체 높이를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{P \times 10000}{\gamma} + h_O$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{2 \times 10000}{950} + 10$
    ③ [최종 결과] $h = 31.05$
    ※ 정답 표기 오류 확인: 계산 결과는 $31.05$이나, 지정 정답이 $11.05$인 경우 문제 조건의 $h_O$ 위치나 압력 단위 해석에 차이가 있을 수 있으나, 수식상으로는 $31.05$가 도출됩니다. 단, 지정 정답 $11.05$를 따를 경우 $h = \frac{2 \times 1000}{950} + 10$으로 계산된 결과입니다.
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36. 보일러 용량표시에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 단위면적당 증기 발생량을 상당증발량이라 한다.
  2. 급수의 엔탈피를 h1(kcal/kg), 증기의 엔탈피를 h2(kcal/kg)라 할 때 증발계수 f를 계산하는 식은 539(h2-h1) 이다.
  3. 1시간에 15.65 kg의 증발량을 가진 능력을 1상당증발량이라 한다.
  4. 보일러 본체 전열면적당 단위시간에 발생하는 증발량을 증발률이라 한다.
(정답률: 48%)
  • 보일러의 증발률은 보일러 본체의 전열면적당 단위시간에 발생하는 증발량을 의미합니다.

    오답 노트
    상당증발량: 표준 상태의 증발량으로 환산한 값
    증발계수: $f = \frac{539(h_2 - h_1)}{539}$ (표준 증발량 기준 환산 계수)
    1상당증발량: 1시간에 $15.65\text{ kg}$의 증발 능력을 가진 것이 아니라, 표준 상태의 정의에 따름
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37. 다음 자동제어 방법 중 피드백 제어(Feedback-control)가 아닌 것은?

  1. 보일러 자동제어
  2. 증기온도 제어
  3. 급수 제어
  4. 연소 제어
(정답률: 52%)
  • 연소 제어는 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 작동하는 시퀀스 제어 방식이므로, 출력 결과를 입력 측으로 되돌려 보정하는 피드백 제어에 해당하지 않습니다.
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38. 수소(H2)가 연소되면 증기를 발생시킨다. 이 증기를 복수시키면 증발열이 발생한다. 만약 수소 1kg을 연소시켜 증기를 완전 복수시키면 얼마의 증발열을 얻을 수 있는가?

  1. 600 kcal
  2. 1800 kcal
  3. 5400 kcal
  4. 10800 kcal
(정답률: 65%)
  • 수소 $1\text{kg}$ 연소 시 발생하는 수증기의 양과 수증기의 응축 잠열을 곱하여 총 증발열을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Heat} = \frac{18}{2} \times 600$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{Heat} = 9 \times 600$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Heat} = 5400\text{ kcal}$$
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39. 보일러 본체에서 발생한 포화증기를 같은 압력하에서 고온으로 재가열하여 수분을 증발시키고 증기의 온도를 상승시키는 장치는?

  1. 절탄기
  2. 과열기
  3. 축열기
  4. 흡수기
(정답률: 71%)
  • 보일러 본체에서 생성된 포화증기를 다시 가열하여 과열증기로 만듦으로써 수분을 제거하고 온도를 높이는 장치는 과열기입니다.
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40. 휘도를 표준온도의 고온 물체와 비교하여 온도를 측정하는 온도계는?

  1. 액주온도계
  2. 광고온계
  3. 열전대온도계
  4. 기체팽창온도계
(정답률: 64%)
  • 물체의 온도에 따라 방출되는 빛의 휘도를 표준 고온 물체와 비교하여 측정하는 장치는 광고온계입니다.
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 조업방법에 따라 분류할 때 다음 중 등요(오름가마)는 어디에 속하는가?

  1. 불연속식요
  2. 반연속식요
  3. 연속식요
  4. 회전가마
(정답률: 60%)
  • 조업방법에 따른 분류에서 등요(오름가마)는 가마를 단계적으로 오르며 소성하는 특성상 반연속식요에 해당합니다.
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42. 요로의 열효율을 높이는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 발열량이 높은 연료 사용
  2. 단열보온재 사용
  3. 적정 노압 유지
  4. 배기가스 회수장치 사용
(정답률: 53%)
  • 요로의 열효율은 열 손실을 줄이고 폐열을 회수하는 것이 핵심입니다. 발열량이 높은 연료를 사용하는 것은 연료의 특성일 뿐, 요로 자체의 열효율(에너지 이용 효율)을 높이는 방법과는 거리가 멉니다.
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43. 열전도율이 0.8kcal/m·h·℃ 인 콘크리트 벽의 안쪽과 바깥쪽의 온도가 각각 25℃와 20℃이다. 벽의 두께가 5cm 일 때 1m2당 전달되어 나가는 열량(kcal/)은?

  1. 0.8
  2. 8
  3. 80
  4. 800
(정답률: 64%)
  • 열전도율과 온도 차, 두께를 이용하여 단위 면적당 전달되는 열량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{\lambda \times \Delta t}{b}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{0.8 \times (25 - 20)}{0.05}$
    ③ [최종 결과] $Q = 80$
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44. 노통보일러에서 노통이 열응력에 의해서 신축이 일어나므로 노통의 신축 작용에 대처하기 위해 설치하는 이음방법은?

  1. 평형조인트
  2. 브레이징 스페이스
  3. 가셋 스테이
  4. 아담스 조인트
(정답률: 74%)
  • 아담스 조인트는 평형 노통을 일체형으로 제작할 때 강도가 약해지는 결점을 보완하기 위해, 노통을 여러 개로 분할 제작하여 플랜지형으로 연결한 이음 방식입니다.
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45. 검사대상기기인 보일러의 계속사용검사 중 안전검사 유효기간은? (단, 안전성향상계획과 공정안전보고서를 작성하는 경우는 제외한다.)

  1. 1년
  2. 2년
  3. 3년
  4. 4년
(정답률: 83%)
  • 검사대상기기인 보일러의 계속사용검사 중 안전검사와 성능검사는 기본적으로 1년마다 실시해야 합니다.
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46. 다음 보온재 중 안전사용온도가 가장 낮은 것은?

  1. 펄라이트
  2. 규산칼슘
  3. 탄산마그네슘
  4. 세라믹화이버
(정답률: 55%)
  • 보온재의 종류별 안전사용온도를 비교하면 탄산마그네슘이 가장 낮습니다.

    오답 노트
    펄라이트: $600^{\circ}C$
    규산칼슘: $650^{\circ}C$
    세라믹화이버: $1300^{\circ}C$
    탄산마그네슘: $250^{\circ}C$이하
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47. 보온재의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 사용온도 범위에 적합해야 한다.
  2. 흡습, 흡수성이 커야 한다.
  3. 장시간 사용에도 견딜 수 있어야 한다.
  4. 부피, 비중이 작아야 한다.
(정답률: 83%)
  • 보온재는 열전달을 차단하는 것이 목적이므로, 습기를 흡수하면 열전도율이 높아져 보온 성능이 급격히 떨어집니다.

    오답 노트
    흡습, 흡수성이 커야 한다: 습기를 흡수하지 않는 흡습, 흡수성이 적은 재료여야 합니다.
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48. 에너지이용 합리화법에 따른 보일러의 제조검사에 해당되는 것은?

  1. 용접검사
  2. 설치검사
  3. 개조검사
  4. 설치장소 변경검사
(정답률: 77%)
  • 에너지이용 합리화법상 보일러 검사는 단계별로 구분되며, 제조 단계에서 수행하는 검사에는 용접검사와 구조검사가 포함됩니다.
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49. 내화 모르타르의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 접착성이 클 것
  2. 필요한 내화도를 가질 것
  3. 화학조성이 사용벽돌과 같을 것
  4. 건조, 소성에 의한 수축, 팽창이 클 것
(정답률: 80%)
  • 내화 모르타르는 고온에서도 구조적 안정성을 유지해야 하므로, 열에 의한 변형이 최소화되어야 합니다.

    오답 노트
    건조, 소성에 의한 수축, 팽창이 클 것: 수축과 팽창이 적어야 균열을 방지하고 내구성을 확보할 수 있습니다.
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50. 유량 300L/s, 양정 10m인 급수펌프의 효율이 90%이라면 소요되는 축동력(kW)은? (단, 물의 비중량은 1000 kg/m3 으로 한다.)

  1. 24.5
  2. 27.1
  3. 30.6
  4. 32.7
(정답률: 39%)
  • 펌프의 축동력은 유체에 전달되는 수동력을 효율로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\gamma Q H}{102 \eta}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{1000 \times 0.3 \times 10}{102 \times 0.9}$
    ③ [최종 결과] $P = 32.7$ kW
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51. 다음 중 수관식 보일러에 해당하는 것은?

  1. 노통보일러
  2. 기관차형보일러
  3. 바브콕보일러
  4. 횡연관식보일러
(정답률: 72%)
  • 바브콕보일러는 드럼과 수관으로 구성되어 물이 관 내부에서 가열되는 대표적인 수관식 보일러입니다.
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52. 다음 중 탄성압력계에 해당하지 않는 것은?

  1. 부르동관 압력계
  2. 벨로즈식 압력계
  3. 다이어프램 압력계
  4. 링벨런스식 압력계
(정답률: 79%)
  • 탄성압력계는 압력에 의해 탄성체가 변형되는 원리를 이용하며, 부르동관, 벨로즈식, 다이어프램 압력계가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    링벨런스식 압력계: 액주식(중력식) 압력계의 일종입니다.
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53. 전기적, 화학적 성질이 우수한 편이고 비중이 0.92 ~ 0.96 정도이며 약 90℃에서 연화하지만, 저온에 강하여 한랭지 배관으로 우수한 관은?

  1. 염화비닐관
  2. 석면 시멘트관
  3. 폴리에틸렌관
  4. 철근 콘크리트관
(정답률: 79%)
  • 폴리에틸렌관은 비중이 $0.92 \sim 0.96$이며, 전기적·화학적 성질이 우수하고 저온에 강해 한랭지 배관용으로 매우 적합한 특성을 가지고 있습니다.
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54. 증기와 응축수와의 비중차를 이용하는 증기트랩은?

  1. 버킷형
  2. 벨로즈형
  3. 디스크형
  4. 오리피스형
(정답률: 66%)
  • 증기트랩은 작동 원리에 따라 구분하며, 버킷형과 플로우트형은 증기와 응축수의 비중 차이를 이용하는 기계적 성질의 트랩입니다.

    오답 노트
    벨로즈형: 온도차 이용
    디스크형, 오리피스형: 열역학적 특성차 이용
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55. 다음 보일러 중 일반적으로 효율이 가장 좋은 것은? (단, 동일한 조건을 기준으로 한다.)

  1. 노통 보일러
  2. 연관 보일러
  3. 노통연관 보일러
  4. 입형 보일러
(정답률: 78%)
  • 노통 보일러의 대용량 특성과 연관 보일러의 전열 면적 확대 장점을 결합한 노통연관 보일러가 전열 효율이 가장 우수합니다.
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56. 보일러 사용 중 정전되었을 때 조치사항으로 적절하지 못한 것은?

  1. 연료공급을 멈추고 전원을 차단한다.
  2. 댐퍼를 열어둔다.
  3. 급수는 상용수위보다 약간 많을 정도로 한다.
  4. 급수탱크가 다른 시설과 공용으로 사용될 때에는 보일러용 이외의 급수관을 차단한다.
(정답률: 67%)
  • 보일러 정전 시에는 열 손실을 방지하고 안전을 확보하기 위해 댐퍼를 닫아두어야 합니다.

    오답 노트
    연료공급 중단 및 전원 차단: 화재 및 폭발 방지를 위한 필수 조치
    급수 수위 유지: 보일러 내부의 냉각 및 안전 수위 확보
    타 시설 급수관 차단: 보일러 전용 급수량 확보를 위한 조치
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57. 액체연료 연소장치 중 고압기류식 버너의 선단부에 혼합실을 설치하고 공기, 기름 등을 혼합시킨 후 노즐에서 분사하여 무화하는 방식은?

  1. 내부 혼합식
  2. 외부 혼합식
  3. 무화 혼합식
  4. 내·외부 혼합식
(정답률: 75%)
  • 고압기류식 버너에서 공기와 연료를 노즐 전단의 혼합실에서 미리 섞은 후 분사하여 무화시키는 방식은 내부 혼합식입니다.
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58. 에너지이용 합리화법에 따라 보일러 설치 검사 시 가스용 보일러의 운전성능 기준 중 부하율이 90%일 때 배기가스 성분기준으로 옳은 것은?

  1. O2 3.7% 이하, CO2 12.7% 이상
  2. O2 4.0% 이하, CO2 11.0% 이상
  3. O2 3.7% 이하, CO2 10.0% 이상
  4. O2 4.0% 이하, CO2 12.7% 이상
(정답률: 59%)
  • 에너지이용 합리화법에 따른 가스용 보일러의 운전성능 기준 중 부하율 $90\%$일 때, 배기가스 성분은 $O_{2}$ $3.7\%$이하, $CO_{2}$ $10.0\%$이상을 유지해야 합니다.
  • 1번은 중유
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59. 이음쇠 안쪽에 내장된 그래브링과 O-링에 의한 삽입식 접합으로 나사 및 용접 이음이 필요 없고 이종관과의 접합 시 커넥터 및 어댑터를 사용하여 나사이음을 하는 관은?

  1. 스테인리스강 이음관
  2. 폴리부틸렌(PB) 이음관
  3. 폴리에틸렌(PE) 이음관
  4. 열경화성 PVC 이음관
(정답률: 69%)
  • 폴리부틸렌(PB) 이음관은 관을 연결구에 삽입하여 내장된 그래브링과 O-링으로 고정하는 삽입식 접합 방식을 사용하며, 나사나 용접이 필요 없고 이종관 접합 시에는 커넥터 및 어댑터를 활용하는 것이 특징입니다.
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60. 맞대기 용접이음에서 인장하중이 2000 kgf, 강판의 두께가 6mm라 할 때 용접길이(mm)는? (단, 용접부의 허용인장응력은 7 kgf/mm2 이다.)

  1. 40.1
  2. 44.3
  3. 47.6
  4. 52.2
(정답률: 55%)
  • 용접부의 허용인장응력 공식을 이용하여 하중을 견디기 위해 필요한 최소 용접 길이를 산출합니다.
    ① $L = \frac{P}{\sigma \times t}$ (용접길이 = 인장하중 / (허용인장응력 × 강판두께))
    ② $L = \frac{2000}{7 \times 6}$
    ③ $L = 47.6$
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 에너지이용 합리화법에 따라 산업통상자원부장관이 냉·난방온도를 제한온도에 적합하게 유지관리하지 않은 기관에 시정조치를 명령할 때 포함되지 않는 사항은?

  1. 시정조치 명령의 대상 건물 및 대상자
  2. 시정결과 조치 내용 통지 사항
  3. 시정조치 명령의 사유 및 내용
  4. 시정기한
(정답률: 73%)
  • 산업통상자원부장관의 시정조치 명령에는 대상 건물 및 대상자, 시정조치 명령의 사유 및 내용, 시정기한이 포함되어야 합니다. 시정결과 조치 내용 통지 사항은 명령 단계가 아닌 결과 보고 단계에 해당합니다.
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62. 다음 중 보일러 급수에 함유된 성분 중 전열면 내면 점식의 주원인이 되는 것은?

  1. O2
  2. N2
  3. CaSO4
  4. NaSO4
(정답률: 79%)
  • 보일러 급수 중에 포함된 용존산소 $O_{2}$는 금속 표면의 보호막을 파괴하고 국부적인 부식을 일으켜 점식(Pitting)의 주원인이 됩니다.
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63. 스케일의 영향으로 보일러 설비에 나타나는 현상으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 전열면의 국부과열
  2. 배기가스 온도 저하
  3. 보일러의 효율 저하
  4. 보일러의 순환 장애
(정답률: 75%)
  • 스케일이 전열면에 형성되면 열전달 효율이 떨어져 물로 전달되어야 할 열이 배기가스로 그대로 빠져나가게 되므로, 배기가스 온도는 오히려 상승하게 됩니다.

    오답 노트
    전열면의 국부과열, 보일러의 효율 저하, 보일러의 순환 장애: 스케일 형성 시 발생하는 대표적인 부정적 현상입니다.
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64. 증기난방의 응축수 환수방법 중 증기의 순환이 가장 빠른 것은?

  1. 기계환수식
  2. 진공환수식
  3. 단관식 중력환수식
  4. 복관식 중력환수식
(정답률: 84%)
  • 진공환수식은 응축수 환수관 내를 진공 상태로 만들어 응축수를 강제로 흡입하므로, 중력이나 기계적 펌프를 이용하는 방식보다 증기의 순환 속도가 가장 빠릅니다.
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65. 에너지이용 합리화법에 따르 가스사용량이 17 kg/h를 초과하는 가스용 소형 온수보일러에 대해 면제되는 검사는?

  1. 계속사용 안전검사
  2. 설치검사
  3. 제조검사
  4. 계속사용 성능검사
(정답률: 56%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 가스사용량이 $17\text{ kg/h}$를 초과하는 가스용 소형 온수보일러의 경우, 제조검사가 면제됩니다.
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66. 보일러 가동 중 프라이밍과 포밍의 방지대책으로 틀린 것은?

  1. 급수처리를 하여 불순물 등을 제거한 것
  2. 보일러수의 농축을 방지할 것
  3. 과부하가 되지 않도록 운전할 것
  4. 고수위로 운전할 것
(정답률: 85%)
  • 프라이밍과 포밍을 방지하기 위해서는 보일러 수위를 적정하게 유지해야 합니다. 고수위로 운전할 경우 수면의 요동이 심해져 증기와 함께 물방울이 튀어 나가는 프라이밍 현상이 발생하기 쉬우므로 적절한 수위 유지가 필수적입니다.
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67. 보일러 운전 중 취급상의 사고에 해당되지 않는 것은?

  1. 압력초과
  2. 저수위 사고
  3. 급수처리 불량
  4. 부속장치 미비
(정답률: 81%)
  • 압력초과, 저수위 사고, 급수처리 불량은 운전자의 조작 실수나 관리 소홀로 발생하는 취급상 사고입니다.

    오답 노트
    부속장치 미비: 설계나 제작 단계에서 발생하는 제조상의 원인입니다.
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68. 급수처리 방법인 기폭법에 의하여 제거되지 않는 성분은?

  1. 탄산가스
  2. 황화수소
  3. 산소
  4. 철
(정답률: 66%)
  • 기폭법은 수중의 산소와 질소를 제외한 탄산가스, 황화수소, 암모니아 등 유해가스와 철분을 제거하는 처리 방법입니다. 따라서 산소는 제거되지 않는 성분입니다.
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69. 에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기관리자에 대한 교육기간은 얼마인가?

  1. 1일
  2. 3일
  3. 5일
  4. 10일
(정답률: 79%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따라 검사대상기기관리자로 선임된 자가 이수해야 하는 교육기간은 1일입니다.
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70. 수관식보일러와 비교하여 노통연관식 보일러의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 청소가 곤란하다.
  2. 시동하고 나서 증기 발생시간이 짧다.
  3. 연소실을 자유로운 형상으로 만들 수 있다.
  4. 파열시 더욱 위험하다.
(정답률: 64%)
  • 노통연관식 보일러는 수관식 보일러보다 보유 수량이 많기 때문에 파열 시 위험성이 더 큽니다.

    오답 노트
    청소가 곤란하다: 수관식보다 양호함
    증기 발생시간이 짧다: 보유 수량이 많아 발생 시간이 김
    연소실을 자유로운 형상으로 만들 수 있다: 내분식 구조라 형상 제작이 어려움
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71. 에너지이용 합리화법에 따라 용접검사신청서 제출 시 첨부하여야 할 서류가 아닌 것은?

  1. 용접 부위도
  2. 검사대상기기의 설계도면
  3. 검사대상기기의 강도계산서
  4. 비파괴시험성적서
(정답률: 71%)
  • 용접검사신청 시에는 용접 부위도, 검사대상기기의 설계도면 및 강도계산서를 첨부해야 하며, 비파괴시험성적서는 신청 시 첨부 서류가 아닙니다.
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72. 보일러에서 산 세정 작업이 끝난 후 중화처리를 한다. 다음 중 중화처리 약품으로 사용할 수 있는 것은?

  1. 가성소다
  2. 염화나트륨
  3. 염화마그네슘
  4. 염화칼슘
(정답률: 76%)
  • 산 세정 작업 후에는 산성 성분을 중화시키기 위해 알칼리성 약품을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    가성소다: 대표적인 알칼리성 중화 방청제
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73. 에너지이용 합리화법에 따라 에너지저장의무 부과대상자로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 전기사업자
  2. 석탄가공업자
  3. 도시가스사업자
  4. 원자력사업자
(정답률: 78%)
  • 원자력 에너지는 특성상 저장이 불가능하므로 에너지저장의무 부과대상자에서 제외됩니다.
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74. 에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기 적용범위에 해당하는 소형 온수보일러는?

  1. 전기 및 유류겸용 소형 온수보일러
  2. 유류를 연료로 쓰는 가정용 소형 온수보일러
  3. 최고사용압력이 0.1 MPa 이하이고, 전열면적이 5m2 이하인 소형 온수보일러
  4. 가스 사용량이 17 kg/h를 초과하는 소형 온수보일러
(정답률: 77%)
  • 에너지이용 합리화법상 검사대상기기 중 소형 온수보일러의 경우, 가스 사용량이 $17\text{ kg/h}$를 초과하는 때에 적용 범위에 해당합니다.
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75. 사고의 원인 중 간접원인에 해당되지 않는 것은?

  1. 기술적 원인
  2. 관리적 원인
  3. 인적 원인
  4. 교육적 원인
(정답률: 72%)
  • 인적 원인은 관리자의 취급 부주의 등 사고를 직접적으로 유발하는 직접원인에 해당합니다.

    오답 노트
    기술적 원인, 관리적 원인, 교육적 원인: 사고의 배경이 되는 간접원인
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76. 다음 보일러의 외부청소 방법 중 압축공기와 모래를 분사하는 방법은?

  1. 샌드 블라스트법
  2. 스틸 쇼트 크리닝법
  3. 스팀 쇼킹법
  4. 에어 쇼킹법
(정답률: 87%)
  • 샌드 블라스트법은 모래(Sand)를 압축공기로 강하게 분사하여 보일러 표면의 녹이나 이물질을 제거하는 외부 청소 방법입니다.
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77. 에너지이용 합리화법에 따라 산업통상자원부장관 또는 시·도지사의 업무 중 한국에너지공단에 위탁된 업무에 해당하는 것은?

  1. 특정열사용기자재의 시공업 등록
  2. 과태료의 부과·징수
  3. 에너지절약 전문기업의 등록
  4. 에너지관리대상자의 신고 접수
(정답률: 65%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 에너지절약 전문기업의 등록 업무는 한국에너지공단에 위탁되어 수행되는 핵심 업무입니다.
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78. 온수난방에서 방열기 내 온수의 평균온도가 85℃, 실내온도가 20℃, 방열계수가 7.2 kcal/m2·h·℃ 이라면, 이 방열기의 방열량(kcal/m2·h)은?

  1. 468
  2. 472
  3. 496
  4. 592
(정답률: 52%)
  • 방열량은 방열계수와 온수 평균온도와 실내온도의 차이(온도차)를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = K \times (T_{m} - T_{r})$
    ② [숫자 대입] $Q = 7.2 \times (85 - 20)$
    ③ [최종 결과] $Q = 468$
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79. 포밍과 프라이밍이 발생했을 때 나타나는 현상으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 캐리오버 현상이 발생한다.
  2. 수격작용이 발생한다.
  3. 수면계의 수위 확인이 곤란하다.
  4. 수위가 급히 올라가고 고수위 사고의 위험이 있다.
(정답률: 62%)
  • 포밍(거품 발생)과 프라이밍(물방울 비산)이 발생하면 증기와 함께 물방울이 넘어가는 캐리오버 현상이 나타나며, 수면계에 거품이 생겨 정확한 수위 확인이 어려워집니다. 이로 인해 실제 수위보다 높게 보여 저수위 사고의 위험이 커지는 것이 핵심입니다.
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80. 보일러 급수처리의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 스케일 생성 및 고착 방지
  2. 부식 발생 방지
  3. 가성취화 발생 감소
  4. 배관 중의 응축수 생성 방지
(정답률: 60%)
  • 보일러 급수처리는 물속의 불순물을 제거하여 스케일 생성, 부식, 가성취화를 방지함으로써 보일러의 효율과 안전성을 높이는 것이 목적입니다. 배관 중의 응축수 생성 방지는 급수처리가 아닌 증기 트랩(Steam Trap)의 역할입니다.
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