에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2019-09-21)

에너지관리산업기사 2019-09-21 필기 기출문제 해설

이 페이지는 에너지관리산업기사 2019-09-21 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

에너지관리산업기사
(2019-09-21 기출문제)

목록

1과목: 열역학 및 연소관리

1. 다음 중 모리엘 (Mollier)선도를 이용할 때 가장 간단하게 계산할 수 있는 것은?

  1. 터빈효율 계산
  2. 엔탈피 변화 계산
  3. 사이클에서 압축비 계산
  4. 증발시의 체적 증가량 계산
(정답률: 87%)
  • 모리엘 선도는 냉매의 압력과 엔탈피의 관계를 나타낸 선도로, 상태 변화에 따른 엔탈피 차이를 통해 냉동 사이클의 열량 변화를 매우 쉽고 빠르게 계산할 수 있습니다.
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2. 액체연료의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 수송과 저장이 편리하다.
  2. 단위 중량에 대한 발열량이 석탄보다 크다.
  3. 인화, 역화 등 화재의 위험성이 없다.
  4. 연소 시 매연이 적게 발생한다.
(정답률: 76%)
  • 액체연료는 휘발성이 강하고 인화점이 낮아 취급 시 인화, 역화 등 화재 및 폭발의 위험성이 매우 큽니다.
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3. 탄소(C) 1 kg을 완전히 연소시키는 데 요구되는 이론산소량은 몇 Nm3 인가?

  1. 1.87
  2. 2.81
  3. 5.63
  4. 8.94
(정답률: 71%)
  • 탄소의 완전 연소 반응식을 통해 탄소 $1kg$당 필요한 산소의 부피를 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\text{이론산소량} = \frac{22.4}{12}$
    ② [숫자 대입] $\text{이론산소량} = \frac{22.4}{12}$
    ③ [최종 결과] $\text{이론산소량} = 1.87$
    따라서 이론산소량은 $1.87 Nm^{3}$ 입니다.
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4. 오토사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일정 체적 과정이 포함되어 있다.
  2. 압축비가 클수록 열효율이 감소한다.
  3. 압축 및 팽창은 등엔트로피 과정으로 이루어진다.
  4. 스파크 점화 내연기관의 사이클에 해당된다.
(정답률: 74%)
  • 오토사이클에서 압축비가 커질수록 열효율은 상승합니다.

    오답 노트
    일정 체적 과정: 가열 및 방열 과정이 정적 과정으로 이루어짐
    등엔트로피 과정: 단열 압축 및 팽창 과정이 가역적으로 진행됨
    스파크 점화: 가솔린 엔진과 같은 불꽃 점화 기관의 표준 사이클임
  • 오토사이클 - 압축비가 클수록 열효율이 상승
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5. 연돌의 통풍력에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 직경이 크면 통풍력도 크게 된다.
  2. 일반적으로 높이가 증가하면 통풍력도 증가한다.
  3. 연돌의 내면에 요철이 적은 쪽이 통풍력이 크다.
  4. 연돌의 벽에서 배기가스의 열방사가 많은 편이 통풍력이 크다.
(정답률: 65%)
  • 연돌의 통풍력은 배기가스의 온도와 높이, 단면적에 비례하며 마찰 저항이 적을수록 커집니다. 연돌 벽면에서 열방사가 많아지면 배기가스의 온도가 낮아지므로 통풍력은 오히려 감소하게 됩니다.
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6. 용기내부에 증기 사용처의 증기 압력 또는 열수 온도보다 높은 압력과 온도의 포화수를 저장하여 증기 부하를 조절하는 장치를 무엇이라고 하는가?

  1. 기수분리기
  2. 스팀 어큐뮬레이터
  3. 스토리지 탱크
  4. 오토 클레이브
(정답률: 85%)
  • 사용처의 압력과 온도보다 높은 포화수를 저장하여 증기 부하를 조절하는 장치는 스팀 어큐뮬레이터입니다.
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7. 그림은 초기 체적이 Vi 상태에 있는 피스톤이 외부로 일을 하여 최종적으로 체적이 Vf 인 상태로 된 것을 나타낸다. 외부로 가장 많은 일을 한 과정은?

  1. 0 – 1 과정
  2. 0 – 2 과정
  3. 0 – 3 과정
  4. 0 – 4 과정
(정답률: 85%)
  • 피스톤이 외부로 한 일은 $P-V$ 선도에서 그래프 아래의 면적과 같습니다. 에서 초기 체적 $V_i$부터 최종 체적 $V_f$까지 이동할 때, 0-1 과정의 경로 아래 면적이 가장 넓으므로 외부로 가장 많은 일을 수행한 과정입니다.
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8. 물질을 연소시켜 생긴 화합물에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 수소가 연소했을 때는 물로 된다.
  2. 황이 연소했을 때는 황화수소로 된다.
  3. 탄소가 불완전 연소했을 때는 이산화탄소가 된다.
  4. 탄소가 완전 연소했을 때는 일산화탄소가 된다.
(정답률: 83%)
  • 수소($H_{2}$)가 연소하면 산소와 결합하여 물($H_{2}O$)이 생성되는 것이 옳습니다.

    오답 노트
    황이 연소했을 때는 황화수소: 이산화황($SO_{2}$)이 됨
    탄소가 불완전 연소했을 때는 이산화탄소: 일산화탄소($CO$)가 됨
    탄소가 완전 연소했을 때는 일산화탄소: 이산화탄소($CO_{2}$)가 됨
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9. 분사컵으로 기름을 비산시켜 무화하는 버너는?

  1. 유압분무식
  2. 공기분무식
  3. 증기분무식
  4. 회전분무식
(정답률: 78%)
  • 회전분무식은 분무컵을 고속으로 회전시켜 연료를 원심력으로 비산시키고, 1차 공기를 이용하여 연료를 무화시키는 방식입니다.
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10. 랭킨사이클에서 단열과정인 것은?

  1. 펌프
  2. 발전기
  3. 보일러
  4. 복수기
(정답률: 77%)
  • 랭킨사이클에서 펌프는 작동 유체를 단열 압축시키는 과정이며, 터빈 역시 단열 팽창 과정에 해당합니다.

    오답 노트
    보일러: 정압 가열 과정
    복수기: 정압 방열 과정
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11. 다음 그림은 물의 압력-온도 선도를 나타낸 것이다. 액체와 기체의 혼합물은 어디에 존재하는가?

  1. 영역 1
  2. 선 4 – 6
  3. 선 0 – 4
  4. 선 4 – 5
(정답률: 84%)
  • 물의 압력-온도 선도에서 액체와 기체가 공존하며 상변화가 일어나는 구간은 증발곡선인 선 4 – 5입니다.

    오답 노트
    영역 1: 고체 상태
    선 4 – 6: 용해곡선
    선 0 – 4: 승화곡선
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12. 일을 할 수 있는 능력에 관한 법칙으로 기계적인 일이 없이는 스스로 저온부에서 고온부로 이동할 수 없다는 법칙은?

  1. 열역학 제0법칙
  2. 열역학 제1법칙
  3. 열역학 제2법칙
  4. 열역학 제3법칙
(정답률: 75%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지의 흐름 방향에 관한 법칙으로, 외부에서 일을 해주지 않는 한 열은 스스로 저온에서 고온으로 이동할 수 없음을 정의합니다.

    오답 노트
    열역학 제0법칙: 열평형 상태 정의
    열역학 제1법칙: 에너지 보존 법칙
    열역학 제3법칙: 절대온도 0K 도달 불가능
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13. 보일러 매연의 발생 원인으로 틀린 것은?

  1. 연소 기술이 미숙할 경우
  2. 통풍이 많거나 부족할 경우
  3. 연소실의 온도가 너무 낮을 경우
  4. 연료와 공기가 충분히 혼합된 경우
(정답률: 84%)
  • 연료와 공기가 충분히 혼합되어 완전 연소가 이루어지면 매연이 발생하지 않습니다. 매연은 불완전 연소의 결과물입니다.

    오답 노트
    연소 기술 미숙, 통풍 불량, 낮은 연소실 온도: 모두 불완전 연소를 유발하여 매연의 원인이 됨
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14. 다음 연료 중 고위발열량이 가장 큰 것은? (단, 동일 조건으로 가정한다.)

  1. 중유
  2. 프로판
  3. 석탄
  4. 코크스
(정답률: 82%)
  • 일반적으로 가스 연료인 프로판은 고체나 액체 연료인 석탄, 코크스, 중유보다 단위 질량당 고위발열량이 더 큽니다.
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15. 엔탈피는 다음 중 어느 것으로 정의되는가?

  1. 과정에 따라 변하는 양
  2. 내부 에너지와 유동 일의 합
  3. 정적 하에서 가해진 열량
  4. 등온하에서 가해진 열량
(정답률: 82%)
  • 엔탈피는 시스템의 내부 에너지에 유동 일(압력과 부피의 곱)을 더한 에너지의 총합으로 정의됩니다.
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16. 이상기체의 가역단열변화에 대한 식으로 틀린 것은? (단, k는 비열비이다.)

(정답률: 60%)
  • 이상기체의 가역단열변화(단열과정)에서는 $PV^k = \text{constant}$ 관계가 성립합니다. 따라서 압력과 부피의 관계식은 $\frac{P_2}{P_1} = (\frac{V_1}{V_2})^k$가 되어야 하며, 부피의 지수가 $k-1$이거나 분모 분자가 뒤바뀐 식은 틀린 식입니다.
    $\frac{P_2}{P_1} = (\frac{V_2}{V_1})^{k-1}$
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17. 정상유동과정으로 단위시간당 50℃의 물 200 kg과 100℃ 포화증기 10kg을 단열된 혼합실에서 혼합할 때 출구에서 물의 온도(℃)는? (단, 100℃ 물의 증발잠열은 2250 kJ/kg이며, 물의 비열은 4.2 kJ/kg·K이다.)

  1. 55.0
  2. 77.3
  3. 77.9
  4. 82.1
(정답률: 46%)
  • 단열 혼합 과정에서 고온의 증기가 응축되며 방출하는 열량과 현열이 저온의 물을 가열하는 에너지 보존 법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $T_2 = \frac{m_1 C_p T_1 + m_2 (L + C_p T_2)}{m_1 C_p + m_2 C_p}$ (단, $L$은 증발잠열)
    ② [숫자 대입] $T_2 = \frac{200 \times 4.2 \times 50 + 10 \times (2250 + 4.2 \times 100)}{ (200 + 10) \times 4.2}$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 77.9$
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18. C(87%), H(12%), S(1%)의 조성을 가진 중유 1kg을 연소시키는 데 필요한 이론공기량은 몇 Nm3/kg 인가?

  1. 6.0
  2. 8.5
  3. 9.4
  4. 11.0
(정답률: 49%)
  • 연료의 성분비에 따른 이론공기량($A_0$) 계산 공식은 각 성분의 연소에 필요한 산소량을 합산하여 공기 중 산소 농도로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A_0 = 8.89C + 26.67(H - \frac{O}{8}) + 3.33S$
    ② [숫자 대입] $A_0 = 8.89 \times 0.87 + 26.67 \times 0.12 + 3.33 \times 0.01$
    ③ [최종 결과] $A_0 = 11.0$
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19. 연소 시 일반적으로 실제공기량과 이론공기량의 관계는 어떻게 설정하는가?

  1. 실제 공기량은 이론공기량과 같아야 한다.
  2. 실제 공기량은 이론공기량보다 작아야 한다.
  3. 실제 공기량은 이론공기량보다 커야 한다.
  4. 아무런 관계가 없다.
(정답률: 79%)
  • 완전 연소를 보장하고 미연소 가스 발생을 방지하기 위해, 실제 공기량은 이론적으로 필요한 공기량보다 더 많은 양을 공급하는 공기비(과잉공기계수)를 설정하여 운전합니다.
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20. 카르노사이클의 작동순서로 알맞은 것은?

  1. 등온팽창 → 단열팽창 → 등온압축 → 단열압축
  2. 등온팽창 → 등온압축 → 단열팽창 → 단열압축
  3. 등온압축 → 등온팽창 → 단열팽창 → 단열압축
  4. 단열압축 → 단열팽창 → 등온팽창 → 등온압축
(정답률: 78%)
  • 카르노 사이클은 가역 등온 과정과 가역 단열 과정이 반복되는 이상적인 사이클로, 등온팽창 $\rightarrow$ 단열팽창 $\rightarrow$ 등온압축 $\rightarrow$ 단열압축 순으로 작동합니다.
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 물 20 kg을 포화증기로 만들려고 한다. 전열효율이 80%일 때, 필요한 공급 열량(kJ)은? (단, 포화증기 엔탈피는 2780 kJ/kg, 급수 엔탈피는 100 kJ/kg이다.)

  1. 53600
  2. 55500
  3. 67000
  4. 69400
(정답률: 60%)
  • 공급 열량은 물의 질량과 엔탈피 차이를 곱한 후 전열효율로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{G \times (h_{2} - h_{1})}{\eta}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{20 \times (2780 - 100)}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $Q = 67000$ kJ
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22. 물체의 탄성 변위량을 이용한 압력계가 아닌 것은?

  1. 다이어프램식 압력계
  2. 경사관식 압력계
  3. 부르동관식 압력계
  4. 벨로스식 압력계
(정답률: 83%)
  • 경사관식 압력계는 액체 기둥의 높이 차이를 이용하는 액주계의 일종으로, 탄성체의 변형을 이용하는 방식이 아닙니다.

    오답 노트
    다이어프램식, 부르동관식, 벨로스식: 금속판이나 관의 탄성 변형을 이용함
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23. 배가스 중 산소농도를 검출하여 적정 공연비를 제어하는 방식을 무엇이라 하는가?

  1. O2 Trimming 제어
  2. 배가스 온도 제어
  3. 배가스량 제어
  4. CO 제어
(정답률: 86%)
  • 배가스 내의 산소($O_{2}$) 농도를 실시간으로 측정하여 공기 공급량을 조절함으로써 최적의 공연비를 유지하는 제어 방식을 $O_{2}$ Trimming 제어라고 합니다.
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24. 잔류편차(off-set)가 있는 제어는?

  1. P 제어
  2. I 제어
  3. PI 제어
  4. PID 제어
(정답률: 80%)
  • 비례 제어(P 제어)는 동작 신호에 대해 조작량이 일정하게 비례하여 변화하는 방식으로, 목표값에 도달하더라도 완전히 제거되지 않는 잔류편차(off-set)가 발생하는 특징이 있습니다.
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25. 배관의 열팽창에 의한 배관 이동을 구속 또는 제한하는 레스트레인트의 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 스토퍼(stopper)
  2. 앵커(anchor)
  3. 가이드(guide)
  4. 서포트(support)
(정답률: 74%)
  • 레스트레인트는 배관의 이동을 구속하거나 제한하는 장치입니다. 앵커는 완전 고정, 스토퍼는 특정 방향 구속, 가이드는 축 방향 이동 안내 역할을 수행합니다.

    오답 노트
    서포트: 배관의 중량을 아래에서 위로 지지하는 것이 주 목적인 장치
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26. 다음 중 열량의 계량단위가 아닌 것은?

  1. J
  2. kWh
  3. Ws
  4. kg
(정답률: 80%)
  • 열량의 단위로는 $J$, $kWh$, $Ws$ 등이 사용되지만, $kg$은 물질의 고유한 양을 나타내는 질량의 단위입니다.
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27. 진동이 일어나는 장치의 진동을 억제시키는데 가장 효과적인 제어동작은?

  1. on-off 동작
  2. 비례 동작
  3. 미분 동작
  4. 적분 동작
(정답률: 62%)
  • 미분 동작은 조작량이 동작 신호의 미분치에 비례하는 제어로, 비례 동작과 함께 사용하면 진동을 억제하여 시스템을 빠르게 안정시키는 효과가 있습니다.
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28. 측정기로 여러 번 측정할 때 측정한 값의 흩어짐이 작으면, 즉 우연오차가 작다면 이 측정기는 어떠한가?

  1. 정밀도가 높다.
  2. 정확도가 높다.
  3. 감도가 좋다.
  4. 치우침이 적다.
(정답률: 73%)
  • 동일한 양을 반복 측정했을 때 측정값들의 흩어짐이 작은 정도를 정밀도라고 합니다. 따라서 우연오차가 작아 흩어짐이 적은 상태는 정밀도가 높은 것입니다.

    오답 노트
    정확도: 측정값의 평균과 참값의 차이(쏠림)가 작은 정도
    감도: 측정량의 변화에 민감하게 반응하는 정도
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29. 가스 분석을 위한 시료채취 방법으로 틀린 것은?

  1. 시료채취 시 공기의 침입이 없도록 한다.
  2. 가능한 한 시료 가스의 배관을 짧게 한다.
  3. 시료 가스는 가능한 한 벽에 가까운 가스를 채취한다.
  4. 가스성분과 화학성분을 일으키는 배관재나 부품을 사용하지 않는다.
(정답률: 80%)
  • 정확한 가스 분석을 위해서는 시료의 대표성이 중요합니다. 배관 벽면 근처의 가스는 벽면 마찰이나 흡착, 온도 차이 등으로 인해 전체 가스의 성분을 대표하지 못하므로, 벽면에서 떨어진 중앙 부분의 가스를 채취해야 합니다.
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30. 보일러 효율시험 측정 위치(방법)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연료 온도 – 유량계 전
  2. 급수 온도 – 보일러 출구
  3. 배기가스 온도 – 전열면 출구
  4. 연료 사용량 – 체적식 유량계
(정답률: 71%)
  • 보일러 효율을 정확히 측정하기 위해서는 보일러로 들어오는 에너지와 나가는 에너지를 계산해야 합니다. 따라서 급수 온도는 보일러 출구가 아니라 보일러 입구에서 측정하여 공급되는 열량을 파악해야 합니다.
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31. 비접촉식 광전관식 온도계의 특징으로 틀린 것은?

  1. 연속 측정이 용이하다.
  2. 이동하는 물체의 온도 측정이 용이하다.
  3. 응답 속도가 빠르다.
  4. 기록제어가 불가능하다.
(정답률: 79%)
  • 비접촉식 광전관식 온도계는 물체에서 방사되는 적외선 에너지를 측정하므로 연속 측정, 이동 물체 측정, 빠른 응답 속도가 가능하며, 측정값을 전기 신호로 변환하여 기록 및 제어하는 것이 충분히 가능합니다.
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32. 다음 중 압력의 계량 단위가 아닌 것은?

  1. N/m2
  2. mmHg
  3. mmAq
  4. Pa/cm2
(정답률: 69%)
  • 압력은 단위 면적당 작용하는 힘으로 정의됩니다. $Pa/cm^{2}$는 압력 단위인 $Pa$를 다시 면적으로 나눈 형태이므로 압력의 계량 단위가 될 수 없습니다.

    오답 노트
    $N/m^{2}$: 압력의 기본 정의 단위($Pa$와 동일)
    $mmHg$: 수은주 높이를 이용한 압력 단위
    $mmAq$: 물기둥 높이를 이용한 압력 단위
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33. 유체의 압력차를 일정하게 유지하고 유체가 흐르는 단면적을 변화시켜 유량을 측정하는 계측기는?

  1. 오리피스
  2. 플로우 노즐
  3. 벤투리미터
  4. 로터미터
(정답률: 68%)
  • 유체의 압력차를 일정하게 유지하면서 유체가 흐르는 단면적을 변화시켜 유량을 측정하는 방식은 면적식 유량계의 원리이며, 대표적인 계측기로 로터미터가 있습니다.
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34. 보일러의 열정산 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 측정 시간은 최소 30분으로 한다.
  2. 발열량은 연료의 총발열량으로 한다.
  3. 증기의 건도는 0.98 이상으로 한다.
  4. 기준 온도는 시험 시의 외기 온도를 기준으로 한다.
(정답률: 68%)
  • 보일러 열정산 시 시험 시간은 원칙적으로 $2$시간으로 하며, 액체 또는 기체 연료를 사용하는 소형 보일러의 경우 협의에 따라 $1$시간 이상으로 할 수 있습니다. 따라서 측정 시간을 최소 $30$분으로 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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35. 모세관 상부에 수은을 고이게 하여 측정온도에 따라 수은의 양을 조절하여 0.01℃까지 정도가 좋은 온도계로 열량계에 많이 사용하는 것은?

  1. 색온도계
  2. 저항온도계
  3. 베크만 온도계
  4. 액체 압력식 온도계
(정답률: 79%)
  • 베크만 온도계는 모세관 상부에 수은을 고이게 하여 그 양을 조절함으로써 측정하며, 미소한 범위의 온도 변화를 $0.01^{\circ}C$까지 정밀하게 측정할 수 있어 열량계에 주로 사용됩니다.
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36. 제어계가 불안정해서 제어량이 주기적으로 변화하는 좋지 못한 상태를 무엇이라고 하는가?

  1. 외란
  2. 헌팅
  3. 오버슈트
  4. 스탭응답
(정답률: 74%)
  • 제어계가 불안정하여 제어량이 목표값을 중심으로 주기적으로 진동하며 변화하는 현상을 헌팅이라고 합니다.
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37. 비접촉식 온도계의 특성 중 잘못 짝지어진 것은?

  1. 광전관 온도계 : 서로 다른 금속선에서 생긴 열기전력을 측정
  2. 광고온계 : 한 파장의 방사에너지 측정
  3. 방사온도계 : 전 파장의 방사에너지 측정
  4. 색온도계 : 고온체의 색 측정
(정답률: 72%)
  • 광전관 온도계는 고온 물체에서 방출되는 복사광을 광전관으로 받아 빛을 전류로 변환하여 온도를 측정하는 장치입니다. 서로 다른 금속선에서 생긴 열기전력을 측정하는 것은 열전대(Thermocouple)의 원리입니다.
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38. 다음 중 유량을 나타내는 단위가 아닌 것은?

  1. m3/h
  2. kg/min
  3. L/s
  4. kg/cm2
(정답률: 78%)
  • $\text{kg/cm}^2$는 단위 면적당 가해지는 힘을 나타내는 압력의 단위입니다. $\text{m}^3/\text{h}$, $\text{kg/min}$, $\text{L/s}$는 모두 단위 시간당 흐르는 양을 나타내는 유량의 단위입니다.
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39. 두께 144 mm의 벽돌벽이 있다. 내면온도 250℃, 외면온도 150℃일 때 이 벽면 10m2에서 손실되는 열량(W)은? (단, 벽돌의 열전도율은 0.7 W/m℃이다.)

  1. 2790
  2. 4860
  3. 6120
  4. 7270
(정답률: 58%)
  • 열전도 공식은 열전도율, 면적, 온도차를 곱한 뒤 두께로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{\lambda \times A \times \Delta T}{L}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{0.7 \times 10 \times (250 - 150)}{0.144}$
    ③ [최종 결과] $Q = 4861.1$
    따라서 가장 근접한 값은 $4860\text{ W}$입니다.
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40. 물의 삼중점에 해당되는 온도(℃)는?

  1. –273.87
  2. 0
  3. 0.01
  4. 4
(정답률: 69%)
  • 물의 삼중점은 얼음, 물, 수증기의 세 가지 상태가 평형을 이루며 공존하는 지점으로, 온도는 $0.01^{\circ}C$ ($273.16\text{ K}$)입니다.

    오답 노트
    $4^{\circ}C$: 물의 밀도가 최대가 되는 온도
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 자연 순환식 수관보일러의 종류가 아닌 것은?

  1. 야로우 보일러
  2. 타쿠마 보일러
  3. 라몬트 보일러
  4. 스털링 보일러
(정답률: 71%)
  • 라몬트 보일러는 펌프를 이용하여 강제로 물을 순환시키는 강제순환식 보일러입니다. 야로우, 타쿠마, 스털링 보일러는 밀도 차이를 이용한 자연 순환식 보일러에 해당합니다.
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42. 배관에 사용되는 보온재의 구비 조건으로 틀린 것은?

  1. 물리적·화학적 강도가 커야 한다.
  2. 흡수성이 적고, 가공이 용이해야 한다.
  3. 부피, 비중이 작아야 한다.
  4. 열전도율이 가능한 한 커야 한다.
(정답률: 84%)
  • 보온재의 핵심 목적은 열의 이동을 차단하는 단열이므로, 열전도율은 가능한 한 낮아야 합니다.

    오답 노트
    열전도율이 가능한 한 커야 한다: 열전도율이 크면 단열 성능이 떨어져 보온재로서의 기능을 상실합니다.
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43. 보일러 노통의 구비 조건으로 적절하지 않은 것은?

  1. 전열작용이 우수해야 한다.
  2. 온도 변화에 따른 신축성이 있어야 한다.
  3. 증기의 압력에 견딜 수 있는 충분한 강도가 필요하다.
  4. 연소가스의 유속을 크게 하기 위하여 노통의 단면적을 작게 한다.
(정답률: 78%)
  • 보일러 노통은 연소가스가 적절한 유속으로 흐를 수 있도록 최적의 지름(단면적)을 선정해야 하며, 무조건 단면적을 작게 하여 유속을 크게 하는 것은 적절하지 않습니다.
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44. 에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기인 보일러의 계속사용검사 중 운전성능 검사의 유효기간은?

  1. 6개월
  2. 1년
  3. 2년
  4. 3년
(정답률: 82%)
  • 에너지이용 합리화법에 따른 검사대상기기 보일러의 계속사용검사 중 운전성능 검사 유효기간은 1년입니다.
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45. 감압밸브를 작동방법에 따라 분류할 때 해당되지 않는 것은?

  1. 솔레노이드식
  2. 다이어프램식
  3. 벨로스식
  4. 피스톤식
(정답률: 66%)
  • 감압밸브의 작동방법에 따른 분류에는 피스톤식, 다이어프램식, 벨로즈식이 포함됩니다.

    오답 노트
    솔레노이드식: 작동방법이 아닌 제어 방식이나 전기적 구동과 관련된 구분입니다.
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46. 상온의 물을 양수하는 펌프의 송출량이 0.7 m3/s이고 전양정이 40m인 펌프의 축동력은 약 몇 kW인가? (단, 펌프의 효율은 80%이다.)

  1. 327
  2. 343
  3. 376
  4. 443
(정답률: 56%)
  • 펌프의 축동력은 유체의 비중량, 유량, 전양정을 곱한 수동력에 효율을 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\gamma \times Q \times H}{102 \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{1000 \times 0.7 \times 40}{102 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $P = 343$ kW
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47. 캐리오버(Carry over)를 방지하기 위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 보일러 내에 증기 세정장치를 설치한다.
  2. 급격한 부하변동을 준다.
  3. 운전 시에 블로우 다운을 행한다.
  4. 고압보일러에서는 실리카를 제거한다.
(정답률: 82%)
  • 캐리오버는 보일러수가 증기와 함께 튀어나가는 현상으로, 이를 방지하려면 부하 변동을 완만하게 유지하여 수위 변동을 최소화해야 합니다. 급격한 부하변동은 오히려 캐리오버를 촉진시키는 원인이 됩니다.
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48. 보일러 내부의 전열면에 스케일이 부착되어 발생하는 현상이 아닌 것은?

  1. 전열면 온도 상승
  2. 전열량 저하
  3. 수격현상 발생
  4. 보일러수의 순환 방해
(정답률: 56%)
  • 스케일이 부착되면 열전달이 방해되어 전열면 온도가 상승하고 전열량이 저하되며, 관로를 좁게 만들어 보일러수의 순환을 방해합니다. 수격현상은 배관 내 증기와 응축수의 급격한 상변화나 유속 변화로 발생하는 현상으로 스케일 부착과는 직접적인 관련이 없습니다.
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49. 급수의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. pH는 최적의 값을 유지할 때 부식방지에 유리하다.
  2. 유지류는 보일러수의 포밍의 원인이 된다.
  3. 용존산소는 보일러 및 부속장치의 부식의 원인이 된다.
  4. 실리카는 슬러지를 만든다.
(정답률: 72%)
  • 급수 중 실리카($SiO_2$)는 슬러지보다는 주로 전열면에 딱딱하게 달라붙는 스케일을 형성하는 주원인이 됩니다.

    오답 노트
    pH 유지: 부식 방지 효과
    유지류: 포밍(거품 발생) 유발
    용존산소: 산소 부식 유발
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50. 관경 50A 인 어떤 관의 최대인장강도가 400 MPa일 때, 허용응력(MPa)은? (단, 안전율은 4이다.)

  1. 100
  2. 125
  3. 168
  4. 200
(정답률: 56%)
  • 허용응력은 재료의 최대인장강도를 안전율로 나누어 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{\sigma_{max}}{S}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{400}{4}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 100$
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51. 용해로, 소둔로, 소성로, 균열로의 분류방식은?

  1. 조업방식
  2. 전열방식
  3. 사용목적
  4. 온도상승속도
(정답률: 70%)
  • 용해로(녹임), 소둔로(풀림), 소성로(굽기), 균열로(분해)와 같이 로의 명칭이 수행하는 작업의 기능에 따라 나누는 것은 사용목적에 의한 분류 방식입니다.
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52. 다음 중 관류보일러로 옳은 것은?

  1. 술저(Sulzer) 보일러
  2. 라몬트(Lamont) 보일러
  3. 벨럭스(Velox) 보일러
  4. 타쿠마(Takuma) 보일러
(정답률: 77%)
  • 술저(Sulzer) 보일러는 드럼 없이 가느다란 관으로 구성되어 물을 빠르게 증발시키는 대표적인 관류보일러입니다.
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53. 에너지이용 합리화법에서 검사의 종류 중 계속사용검사에 해당하는 것은?

  1. 설치검사
  2. 개조검사
  3. 안전검사
  4. 재사용검사
(정답률: 73%)
  • 에너지이용 합리화법에서 계속사용검사는 보일러의 안전한 운용을 위해 주기적으로 실시하는 안전검사와 성능검사를 의미합니다.
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54. 다음 중 에너지이용 합리화법에 따라 소형온수보일러에 해당하는 것은?

  1. 전열면적이 14m2 이하이고 최고사용압력이 0.35 MPa 이하의 온수를 발생하는 것
  2. 전열면적이 14 m2 이하이고 최고사용압력이 0.5 MPa 이상의 온수를 발생하는 것
  3. 전열면적이 24 m2 이하이고 최고사용압력이 0.35 MPa 이하의 온수를 발생하는 것
  4. 전열면적이 24 m2 이하이고 최고사용압력이 0.5 MPa 이상의 온수를 발생하는 것
(정답률: 80%)
  • 에너지이용 합리화법상 소형온수보일러의 기준은 전열면적이 $14\text{m}^2$이하이고 최고사용압력이 $0.35\text{MPa}$이하인 온수 발생 보일러를 말합니다.
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55. 보일러 증기과열기의 종류 중 증기와 열 가스의 흐름이 서로 반대 방향인 방식은?

  1. 병류식(병행류)
  2. 향류식(대향류)
  3. 혼류식
  4. 분사식
(정답률: 81%)
  • 증기과열기에서 증기와 열 가스가 서로 반대 방향으로 흐르는 방식을 향류식(대향류)이라고 합니다.

    오답 노트
    병류식(병행류): 증기와 가스가 같은 방향으로 흐름
    혼류식: 증기와 가스가 서로 교차하며 흐름
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56. 동경관을 직선으로 연결하는 부속이 아닌 것은?

  1. 소켓
  2. 니플
  3. 리듀서
  4. 유니온
(정답률: 72%)
  • 소켓, 니플, 유니온은 동일한 구경의 관을 직선으로 연결할 때 사용합니다. 반면 리듀서는 서로 다른 구경의 관을 연결하여 관경을 변화시키는 부속입니다.
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57. 가열로의 내벽 온도를 1200℃, 외벽 온도를 200℃로 유지하고 매 시간당 1m2에 대한 열손실을 1440 kJ로 설계할 때 필요한 노벽의 두께(cm)는? (단, 노벽 재료의 열전도율은 0.1 W/m·℃이다.)

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 47%)
  • 열전도 법칙을 이용하여 열손실량과 온도 차이를 통해 벽체의 두께를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $b = \frac{k \times A \times (t_1 - t_2)}{q}$
    ② [숫자 대입] $b = \frac{0.1 \times 1 \times (1200 - 200)}{\frac{1440 \times 1000}{3600}}$
    ③ [최종 결과] $b = 0.25\text{m} = 25\text{cm}$
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58. 용해로에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. 용해로는 용탕을 만들어 내는 것을 목적으로 한다.
  2. 전기로에는 형식에 따라 아크로, 저항로, 유도용해로가 있다.
  3. 반사로는 내화벽돌로 만든 아치형의 낮은 천장으로 구성되어 있다.
  4. 용선로는 자연통풍식과 강제통풍식으로 나뉘며 석탄, 중유, 가스를 열원으로 사용한다.
(정답률: 60%)
  • 용선로는 석탄, 중유, 가스가 아니라 코크스, 선철, 석회석을 사용하여 용탕을 유지하고 처리하는 설비입니다.
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59. 보일러 사고의 종류인 저수위의 원인이 아닌 것은?

  1. 급수계통의 이상
  2. 관수의 농축
  3. 분출계통의 누수
  4. 증발량의 과잉
(정답률: 63%)
  • 저수위 사고는 급수 부족이나 과도한 증발, 누수 등으로 인해 발생합니다. 관수의 농축은 수위 자체의 저하보다는 수질 악화와 관련된 현상이므로 저수위의 직접적인 원인이 아닙니다.
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60. 에너지이용 합리화법에 따라 검사 대상기기 관리자 선임에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 검사대상기기 설치자는 검사대상기기 관리자가 퇴직한 경우 시·도지사에게 신고하여야 한다.
  2. 검사대상기기 설치자는 검사대상기기 관리자가 퇴직하는 경우 퇴직 후 7일 이내에 후임자를 선임하여야 한다.
  3. 검사 대상기기 관리자의 선임기준은 1구역마다 1명 이상으로 한다.
  4. 검사 대상기기 관리자의 자격기준과 선임기준은 산업통상자원부령으로 정한다.
(정답률: 83%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기 관리자가 퇴직한 경우, 퇴직 후 7일 이내가 아니라 30일 이내에 후임자를 선임하여야 합니다.
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 특정 열사용기자재의 시공업을 하려는 자는 어느 법에 따라 시공업 등록을 해야 하는가?

  1. 건축법
  2. 집단에너지사업법
  3. 건설산업기본법
  4. 에너지이용 합리화법
(정답률: 67%)
  • 특정 열사용기자재의 시공업 등록을 포함하여 건설과 관련된 모든 시공업 관련 사항은 건설산업기본법의 적용을 받습니다.
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62. 다음은 보일러 설치 시공기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전열면적 10 m2를 초과하는 보일러에서 급수밸브 및 체크밸브의 크기는 호칭 20A 이상이어야 한다.
  2. 최대증발량이 5t/h 이하인 관류보일러의 안전밸브는 호칭지름 25A 이상이어야 한다.
  3. 2개 이상의 원격지시 수면계를 시설하는 경우에 한하여 유리수면계는 1개 이상으로 할 수 있다.
  4. 증기보일러의 압력계에는 물을 넣은 안지름 6.5 mm 이상의 사이폰관 또는 동등한 작용을 하는 장치를 부착해야 한다.
(정답률: 67%)
  • 보일러 설치 시공기준에 따르면 최대증발량이 $5\text{t/h}$이하인 관류보일러의 안전밸브 호칭지름은 $20\text{A}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    호칭지름 25A 이상: $20\text{A}$이상이 올바른 기준임
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63. 증기 발생 시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 연소 초기에는 수면계의 주시를 철저히 한다.
  2. 증기를 송기할 때 과열기의 드레인을 배출시킨다.
  3. 급격한 압력상승이 일어나지 않도록 연소상태를 서서히 조절시킨다.
  4. 증기를 송기할 때 증기관 내의 수격작용을 방지하기 위하여 응축수의 배출을 사후에 실시한다.
(정답률: 73%)
  • 증기를 송기할 때 발생하는 수격작용(워터해머)을 방지하기 위해서는 응축수를 사후에 배출하는 것이 아니라, 송기 전 드레인 및 주증기관 밸브를 열어 응축수를 완전히 배출시켜야 합니다.
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64. 과열기가 설치된 보일러에서 안전밸브의 설치기준에 대해 맞게 설명된 것은?

  1. 과열기에 설치하는 안전밸브는 고장에 대비하여 출구에 2개 이상 있어야 한다.
  2. 관류보일러는 과열기 출구에 최대증발량에 해당하는 안전밸브를 설치할 수 있다.
  3. 과열기에 설치된 안전밸브의 분출용량 및 수는 보일러 동체의 분출용량 및 수에 포함이 안 된다.
  4. 과열기에 안전밸브가 설치되면 동체에 부착되는 안전밸브는 최대증발량의 90%이상 분출할 수 있어야 한다.
(정답률: 49%)
  • 관류보일러의 경우 구조적 특성상 과열기 출구에 최대증발량에 해당하는 안전밸브를 설치하여 안전성을 확보할 수 있습니다.
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65. 단관 중력순환식 온수난방 방열기 및 배관에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 방열기마다 에어벤트 밸브를 설치한다.
  2. 방열기는 보일러보다 높은 위치에 오도록 한다.
  3. 배관은 주관 쪽으로 앞 올림 구배로 하여 공기가 보일러 쪽으로 빠지도록 한다.
  4. 배수밸브를 설치하여 방열기 및 관내의 물을 완전히 뺄 수 있도록 한다.
(정답률: 70%)
  • 단관 중력순환식 온수난방에서 공급주관은 공기가 자연스럽게 배출되고 온수가 원활히 흐를 수 있도록 하향 구배로 설치해야 합니다.

    오답 노트
    배관은 주관 쪽으로 앞 올림 구배로 하여 공기가 보일러 쪽으로 빠지도록 한다: 공급주관은 하향 구배로 설치함
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66. 진공환수식 증기난방의 장점이 아닌 것은?

  1. 배관 및 방열기 내의 공기를 뽑아내므로 증기순환이 신속하다.
  2. 환수관의 기울기를 크게 할 수 있고 소규모 난방에 알맞다.
  3. 방열기 밸브의 개폐를 조절하여 방열량의 폭넓은 조절이 가능하다.
  4. 응축수의 유속이 신속하므로 환수관의 직경이 작아도 된다.
(정답률: 59%)
  • 진공환수식은 응축수를 강제로 흡입하므로 환수관의 기울기에 영향을 거의 받지 않으며, 대규모 난방에 적합한 방식입니다.

    오답 노트
    환수관의 기울기를 크게 할 수 있고 소규모 난방에 알맞다: 대규모 난방에 적합하며 기울기 영향이 적음
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67. 신설 보일러의 소다 끓이기의 주요 목적은?

  1. 보일러 가동 시 발생하는 열응력을 감소하기 위해서
  2. 보일러 동체와 관의 부식을 방지하기 위해서
  3. 보일러 내면에 남아있는 유지분을 제거하기 위해서
  4. 보일러 동체의 강도를 증가시키기 위해서
(정답률: 82%)
  • 신설 보일러 가동 전 소다 끓이기를 수행하는 이유는 제작 및 설치 과정에서 보일러 내면에 묻은 기름기(유지분)를 제거하여 열전달 효율을 높이고 부식을 방지하기 위함입니다.
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68. 어떤 급수용 원심펌프가 800 rpm으로 운전하여 전양정이 8m이고 유량이 2m3/min를 방출한다면 1600rpm으로 운전할 때는 몇 m3/min을 방출할 수 있는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 62%)
  • 펌프의 회전수와 유량은 비례 관계에 있으며, 회전수가 변할 때의 유량 변화는 상사법칙을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_{2} = Q_{1} \times \frac{N_{2}}{N_{1}}$
    ② [숫자 대입] $Q_{2} = 2 \times \frac{1600}{800}$
    ③ [최종 결과] $Q_{2} = 4$
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69. 보일러의 동판에 점식(Pitting)이 발생하는 가장 큰 원인은?

  1. 급수 중에 포함되어 있는 산소 때문
  2. 급수 중에 포함되어 있는 탄산칼슘 때문
  3. 급수 중에 포함되어 있는 인산마그네슘 때문
  4. 급수 중에 포함되어 있는 수산화나트륨 때문
(정답률: 79%)
  • 보일러 급수 중에 용존 산소가 포함되어 있으면 금속 표면에서 산화 반응을 일으켜 국부적으로 깊은 구멍이 파이는 점식(Pitting) 현상이 발생합니다.
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70. 수격작용을 예방하기 위한 조치사항이 아닌 것은?

  1. 송기할 때는 배관을 예열할 것
  2. 주증기 밸브를 급 개방하지 말 것
  3. 송기하기 전에 드레인을 완전히 배출할 것
  4. 증기관의 보온을 하지 말고 냉각을 잘 시킬 것
(정답률: 79%)
  • 수격작용(Water Hammer)을 방지하려면 배관 내 응축수를 완전히 제거하고, 급격한 압력 변화를 피하며, 보온을 통해 온도 차에 의한 응축수 발생을 억제해야 합니다. 따라서 증기관의 보온을 하지 않고 냉각시키는 것은 수격작용을 유발하는 위험한 조치입니다.
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71. 온도를 측정하는 원리와 온도계가 바르게 짝지어진 것은?

  1. 열팽창을 이용 – 유리제 온도계
  2. 상태변화를 이용 – 압력식 온도계
  3. 전기저항을 이용 – 서모컬러 온도계
  4. 열기전력을 이용 – 바이메탈식 온도계
(정답률: 59%)
  • 유리제 온도계는 액체의 열팽창 원리를 이용하여 온도를 측정하는 대표적인 장치입니다.

    오답 노트
    상태변화 이용: 제겔콘, 서모 컬러
    전기저항 이용: 저항 온도계, 서미스터
    열기전력 이용: 열전대 온도계
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72. 에너지법에서 에너지공급자가 아닌 자는?

  1. 에너지를 수입하는 사업자
  2. 에너지를 저장하는 사업자
  3. 에너지를 전환하는 사업자
  4. 에너지사용시설의 소유자
(정답률: 81%)
  • 에너지법상 에너지공급자는 에너지를 수입, 저장, 전환하여 공급하는 사업자를 의미합니다. 에너지사용시설의 소유자는 에너지를 공급받아 사용하는 주체이므로 공급자에 해당하지 않습니다.
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73. 보일러의 만수보존법은 어느 경우에 가장 적합한가?

  1. 장기간 휴지할 때
  2. 단기간 휴지할 때
  3. N2 가스의 봉입이 필요할 때
  4. 겨울철에 동결의 위험이 있을 때
(정답률: 78%)
  • 보일러의 휴지 기간에 따라 보존법이 달라집니다. 만수보존법은 일반적으로 2~3개월 정도의 단기간 휴지할 때 가장 적합한 방법입니다.

    오답 노트
    장기간 휴지할 때: 건조보존법(6개월 이상)이 적합합니다.
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74. 보일러를 사용하지 않고 장기간 보존할 경우 가장 적합한 보존법은?

  1. 건조 보존법
  2. 만수 보존법
  3. 밀폐 만수 보존법
  4. 청관제 만수 보존법
(정답률: 83%)
  • 보일러의 보존 기간에 따른 적합한 방법은 다음과 같습니다. 6개월 이상의 장기간 보존 시에는 내부를 완전히 말려 보관하는 건조 보존법이 가장 적합하며, 2~3개월 정도의 단기 보존 시에는 만수 보존법을 사용합니다.
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75. 에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기 관리자가 퇴직한 경우, 검사 대상기기 관리자 퇴직 신고서에 자격증수첩과 관리할 검사 대상기기 검사증을 첨부하여 누구에게 제출하여야 하는가?

  1. 시 · 도지사
  2. 시공업자단체장
  3. 산업통상자원부장관
  4. 한국에너지공단 이사장
(정답률: 63%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따라 검사대상기기 관리자가 퇴직하여 신고서를 제출해야 하는 대상은 실무 운영 기관인 한국에너지공단 이사장입니다.
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76. 다음 중 에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기의 검사유효기간이 다른 하나는?

  1. 보일러 설치장소 변경 검사
  2. 철금속가열로 운전성능검사
  3. 압력용기 및 철금속가열로 설치검사
  4. 압력용기 및 철금속가열로 재사용검사
(정답률: 68%)
  • 검사대상기기의 검사유효기간을 구분하는 문제입니다. 보일러 설치장소 변경 검사는 유효기간이 1년인 반면, 철금속가열로 운전성능검사, 압력용기 및 철금속가열로 설치검사, 압력용기 및 철금속가열로 재사용검사는 모두 유효기간이 2년입니다.
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77. 진공환수식 증기난방에서 환수관 내의 진공도는?

  1. 50~75 mmHg
  2. 70~125 mmHg
  3. 100~250 mmHg
  4. 250~350 mmHg
(정답률: 72%)
  • 진공환수식 증기난방 시스템에서 환수관 내의 적정 진공도는 $100 \sim 250\text{ mmHg}$로 유지되어야 합니다.
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78. 에너지이용 합리화법에 따라 효율관리기자재에 에너지소비효율 등을 표시해야 하는 업자로 옳은 것은?

  1. 효율관리기자재의 제조업자 또는 시공업자
  2. 효율관리기자재의 제조업자 또는 수입업자
  3. 효율관리기자재의 시공업자 또는 판매업자
  4. 효율관리기자재의 수입업자 또는 시공업자
(정답률: 69%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 효율관리기자재의 에너지소비효율 표시 의무는 해당 제품을 직접 만들거나 외국에서 들여오는 주체인 효율관리기자재의 제조업자 또는 수입업자에게 있습니다.
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79. 보일러 관석(scale)의 성분이 아닌 것은?

  1. 황산칼슘(CaSO4)
  2. 규산칼슘(CaSiO2)
  3. 탄산칼슘(CaCO3)
  4. 염화칼슘(CaCl2)
(정답률: 59%)
  • 보일러 관석은 주로 칼슘 성분의 불용성 염들이 쌓여 형성되지만, 염화칼슘($CaCl_{2}$)은 수용성이며 주로 보일러 건조보존 시 사용하는 흡수제(건조제)로 쓰입니다.
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80. 에너지이용 합리화법에서 에너지사용계획을 제출하여야 하는 민간사업주관자가 설치하려는 시설로 옳은 것은?

  1. 연간 5천 티오이 이상의 연료 및 열을 사용하는 시설
  2. 연간 1만 티오이 이상의 연료 및 열을 생산하는 시설
  3. 연간 1천만 킬로와트시 이상의 전기를 사용하는 시설
  4. 연간 2천만 킬로와트시 이상의 전기를 생산하는 시설
(정답률: 74%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 민간사업주관자가 에너지사용계획을 제출해야 하는 대상은 연간 5천 toe 이상의 연료 및 열을 사용하는 시설입니다.

    오답 노트
    연간 2천만 kWh 이상의 전기를 생산하는 시설: 생산이 아니라 사용하는 시설이어야 함
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