에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2020-08-22)

에너지관리산업기사 2020-08-22 필기 기출문제 해설

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에너지관리산업기사
(2020-08-22 기출문제)

목록

1과목: 열역학 및 연소관리

1. 공기 중 폭발범위가 약 2.2~9.5v%인 기체연료는?

  1. 수소
  2. 프로판
  3. 일산화탄소
  4. 아세틸렌
(정답률: 80%)
  • 기체 연료별 폭발 범위(연소 범위)를 묻는 암기 문제입니다. 프로판의 폭발 범위는 약 $2.2 \sim 9.5\text{v}\%$입니다.

    오답 노트
    수소: $4.0 \sim 75\%$
    아세틸렌: $2.5 \sim 81\%$
    일산화탄소: $12.5 \sim 74.2\%$
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2. 압축성 인자(compressibility factor)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 실제기체가 이상기체에 대한 거동에서 벗어나는 정도를 나타낸다.
  2. 실제기체는 1의 값을 갖는다.
  3. 항상 1보다 작은 값을 갖는다.
  4. 기체 압력이 0으로 접근할 때 0으로 접근된다.
(정답률: 61%)
  • 압축성 인자는 동일한 온도와 압력에서 실제 기체의 몰 부피와 이상 기체의 몰 부피 비율을 나타내며, 실제 기체가 이상 기체의 거동에서 얼마나 벗어나는지를 보여주는 척도입니다.

    오답 노트
    실제기체는 1의 값을 갖는다: 이상기체가 1의 값을 가짐
    항상 1보다 작은 값을 갖는다: 기체의 종류와 상태에 따라 1보다 크거나 작을 수 있음
    기체 압력이 0으로 접근할 때 0으로 접근된다: 압력이 0으로 접근하면 이상기체처럼 거동하여 1로 접근함
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3. 수소 1kg을 완전연소시키는데 필요한 이론산소량은 약 몇 Nm3인가?

  1. 1.86
  2. 2
  3. 5.6
  4. 26.7
(정답률: 61%)
  • 수소의 연소 화학 반응식을 통해 수소 $1\text{ kg}$당 필요한 산소의 부피를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{이론산소량} = \frac{\text{산소 부피}}{\text{수소 질량}}$
    ② [숫자 대입] $\text{이론산소량} = \frac{11.2}{2}$
    ③ [최종 결과] $\text{이론산소량} = 5.6$
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4. 기체연료의 장점에 해당하지 않는 것은?

  1. 저장이나 운송이 쉽고 용이하다.
  2. 비열이 작아서 예열이 용이하고 열효율, 화염온도 조절이 비교적 용이하다.
  3. 연료의 공급량 조절이 쉽고 공기와의 혼합을 임의로 조절할 수 있다.
  4. 연소 후 유해잔류 성분이 거의 없다.
(정답률: 83%)
  • 기체연료는 부피가 크고 압축 저장이 필요하므로 액체나 고체 연료에 비해 저장이나 운송이 어렵고 용이하지 않습니다.
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5. 15℃의 물로 –15℃의 얼음을 매시간당 100kg씩 제조하고자 할 때, 냉동기의 능력은 약 몇 kW인가? (단 0℃ 얼음의 응고잠열은 335kJ/kg이고, 물의 비열은 4.2kJ/kg·℃, 얼음의 비열은 2kJ/kg·℃이다.)

  1. 2
  2. 4
  3. 12
  4. 30
(정답률: 60%)
  • 냉동기 능력은 물의 냉각 현열, 얼음의 응고 잠열, 얼음의 냉각 현열의 합을 시간으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{m \cdot c_{w} \cdot \Delta T_{w} + m \cdot L + m \cdot c_{i} \cdot \Delta T_{i}}{3600}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{100 \cdot 4.2 \cdot (15 - 0) + 100 \cdot 335 + 100 \cdot 2 \cdot (0 - (-15))}{3600}$
    ③ [최종 결과] $P = 11.8 \approx 12$
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6. 다음 온도에 대한 설명으로 잘못 된 것은?

  1. 온수의 온도가 110°F로 표시되어 있다면 섭씨온도로는 43.3℃이다.
  2. 30℃를 화씨온도로 고치면 86°F이다.
  3. 섭씨 30℃에 해당하는 절대온도는 303K이다.
  4. 40°F는 절대 온도로 464.4K이다.
(정답률: 73%)
  • 화씨온도를 절대온도(K)로 변환하려면 먼저 섭씨온도로 변환한 후 $273.15$를 더해야 합니다.
    ① [기본 공식] $K = (F - 32) \times \frac{5}{9} + 273.15$
    ② [숫자 대입] $K = (40 - 32) \times \frac{5}{9} + 273.15$
    ③ [최종 결과] $K = 277.6$
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7. 보일러 통풍에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 자연 통풍은 굴뚝내의 연소가스와 대기와의 밀도차에 의해 이루어진다.
  2. 통풍력은 굴뚝 외부의 압력과 굴뚝하부(유입구)의 압력과의 차이이다.
  3. 압입통풍을 하는 경우 연소실내는 부압이 작용한다.
  4. 강제통풍 방식 중 평형통풍 방식은 통풍력을 조절할 수 있다.
(정답률: 65%)
  • 통풍 방식에 따라 연소실 내의 압력 상태가 결정됩니다.

    오답 노트
    압입통풍: 공기를 밀어 넣으므로 연소실 내는 정압이 형성됩니다.
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8. 과잉공기량이 많을 경우 발생되는 현상을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 배기가스 중 CO2농도가 낮게 된다.
  2. 연소실 온도가 낮게 된다.
  3. 배기가스에 의한 열손실이 증가한다.
  4. 불완전연소를 일으키기 쉽다.
(정답률: 54%)
  • 과잉공기량이 많아지면 연소실 온도가 낮아지고 배기가스량이 증가하여 열손실이 커지며, 상대적으로 $CO_{2}$ 농도는 낮아집니다. 반면, 불완전연소는 공기가 부족할 때 발생하는 현상이므로 과잉공기량이 많을 때 일어난다는 설명은 틀린 것입니다.
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9. 물질의 상변화 과정동안 흡수되거나 방출되는 에너지의 양을 무엇이라 하는가?

  1. 잠열
  2. 비열
  3. 현열
  4. 반응열
(정답률: 78%)
  • 물질이 상태 변화(융해, 기화 등)를 일으킬 때 온도는 변하지 않으면서 흡수하거나 방출하는 에너지를 잠열이라고 합니다.

    오답 노트
    비열: 물질 $1\text{kg}$의 온도를 $1\text{K}$ 올리는 데 필요한 열량
    현열: 상태 변화 없이 온도만 변화시킬 때 출입하는 열량
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10. 온도 300K인 공기를 가열하여 600K가 되었다. 초기 상태 공기의 비체적을 1m3/kg, 최종 상태 공기의 비체적을 2m3/kg이라고 할 때, 이 과정 동안 엔트로피의 변화량은 약 몇 kJ/kg·K인가? (단, 공기의 정적비율은 0.7kJ/kg·K, 기체상수는 0.3kJ/K이다.)

  1. 0.3
  2. 0.5
  3. 0.7
  4. 1.0
(정답률: 47%)
  • 온도와 비체적이 동시에 변하는 과정에서의 엔트로피 변화량을 구하는 문제입니다.
    $$\Delta S = C_v \ln \frac{T_2}{T_1} + R \ln \frac{v_2}{v_1}$$
    $$\Delta S = 0.7 \ln \frac{600}{300} + 0.3 \ln \frac{2}{1}$$
    $$\Delta S = 0.693$$
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11. 연돌의 상부 단면적을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, F:연돌의 상부 단면적(m2), t: 배기가스 온도(℃), W: 배기가스 속도(m/s), G: 배기가스 양(Nm3/h)이다.)

(정답률: 68%)
  • 연돌의 상부 단면적은 배기가스의 양, 온도에 따른 부피 팽창 계수, 그리고 배출 속도를 고려하여 산출합니다.
    $$F = \frac{G(1 + 0.0037t)}{3600W}$$
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12. 임의의 사이클에서 클라우지우스의 적분을 나타내는 식은?

(정답률: 70%)
  • 클라우지우스의 부등식(적분)은 임의의 사이클에서 엔트로피 변화의 합이 가역 과정일 때는 0이고, 비가역 과정일 때는 0보다 작거나 같음을 나타냅니다.
    $$\oint \frac{dQ}{T} \le 0$$
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13. 압력 0.1MPa, 온도 20℃의 공기가 6m×10m×4m인 실내에 존재할 때 공기의 질량은 약 몇 kg인가? (단, 공기의 기체상수 R은 0.287kJ/kg·K이다.)

  1. 270.7
  2. 285.4
  3. 299.1
  4. 303.6
(정답률: 57%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 주어진 압력, 온도, 부피 조건에서의 공기 질량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{PV}{RT}$
    ② [숫자 대입] $G = \frac{0.1 \times 10^{3} \times (6 \times 10 \times 4)}{0.287 \times (20 + 273)}$
    ③ [최종 결과] $G = 285.4$
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14. 원심식 통풍기에서 주로 사용하는 풍량 및 풍속 조절 방식이 아닌 것은?

  1. 회전수를 변화시켜 조절한다.
  2. 댐퍼의 개폐에 의해 조절한다.
  3. 흡입 베인의 개도에 의해 조절한다.
  4. 날개를 동익가변시켜 조절한다.
(정답률: 74%)
  • 원심식 통풍기는 회전수 변화, 댐퍼 개폐, 흡입 베인 조절 등을 통해 풍량과 풍속을 조절합니다. 날개를 동익가변시켜 조절하는 방식은 원심식이 아닌 축류식 통풍기에서 사용하는 방식입니다.
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15. 증기의 건도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 포화수의 건도는 0이다.
  2. 습증기의 건도는 0보다 크고 1보다 작다.
  3. 건포화증기의 건도는 1이다.
  4. 과열증기의 건도는 0보다 작다.
(정답률: 65%)
  • 증기의 건도는 포화수에서 0, 건포화증기에서 1의 값을 가지며, 습증기는 그 사이인 0보다 크고 1보다 작은 값을 가집니다. 과열증기는 건포화증기보다 더 건조한 상태이므로 건도가 1보다 크거나 1로 간주하며, 0보다 작을 수 없습니다.
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16. 중유에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 점도에 따라 A급, B급, C급으로 나눈다.
  2. 비중은 약 0.79~0.85이다.
  3. 보일러용 연료로 많이 사용된다.
  4. 인화점은 약 60~150℃정도이다.
(정답률: 68%)
  • 중유의 비중은 일반적으로 약 $0.856 \sim 1.0$ 범위에 해당합니다.

    오답 노트
    비중은 약 0.79~0.85이다: 중유의 실제 비중 범위와 일치하지 않음
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17. 포화액의 온도를 그대로 두고 압력을 높이면 어떤 상태가 되는가?

  1. 압축액
  2. 포화액
  3. 습포화 증기
  4. 건포화 증기
(정답률: 68%)
  • 포화액 상태에서 온도를 일정하게 유지한 채 압력을 높이면, 해당 온도에서의 포화압력보다 높은 압력 상태가 되어 액체 상태가 더욱 압축된 압축액 상태가 됩니다.
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18. 액체연료 사용 시 고려해야 할 대상이 아닌 것은?

  1. 잔류탄소분
  2. 인화점
  3. 점결성
  4. 황분
(정답률: 54%)
  • 점결성은 가열 시 연화되어 서로 엉겨 붙는 성질로, 유연탄이나 무연탄과 같은 고체연료의 특성을 판단할 때 고려하는 대상입니다.
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19. 다음 중 CH4 및 H2를 주성분으로 한 기체연료는?

  1. 고로가스
  2. 발생로가스
  3. 수성가스
  4. 석탄가스
(정답률: 68%)
  • 석탄가스는 석탄을 불완전 연소시켜 제조하며, 주성분으로 메탄($CH_{4}$)과 수소($H_{2}$)를 포함하고 있는 기체연료입니다.
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20. 랭킨사이클에서 열효율을 상승시키기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 보일러의 온도를 높이고, 응축기의 압력을 높게 한다.
  2. 보일러의 온도를 높이고, 응축기의 압력을 낮게 한다.
  3. 보일러의 온도를 낮추고, 응축기의 압력을 높게 한다.
  4. 보일러의 온도를 낮추고, 응축기의 압력을 낮게 한다.
(정답률: 69%)
  • 랭킨사이클의 열효율을 높이려면 가열 단계의 온도를 높여 평균 가열 온도를 올리고, 응축 단계의 압력을 낮추어 응축 온도를 낮춤으로써 사이클의 온도 차이를 극대화해야 합니다.
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 적외선 가스분석계의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 선택성이 뛰어나다.
  2. 대상 범위가 좁다.
  3. 저농도의 분석에 부적합하다.
  4. 측정가스의 더스트 방지나 탈습에 충분한 주의가 필요 없다.
(정답률: 67%)
  • 적외선 가스분석계는 특정 가스가 특정 파장의 적외선을 흡수하는 성질을 이용하므로 선택성이 매우 뛰어난 것이 특징입니다.

    오답 노트
    대상 범위가 좁다: 측정 범위가 넓음
    저농도의 분석에 부적합하다: 저농도 분석 가능
    측정가스의 더스트 방지나 탈습에 충분한 주의가 필요 없다: 더스트 및 수분 제거 필수
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22. 다음 중 전기식 제어방식의 특징으로 틀린 것은?

  1. 고온 다습한 주위환경에 사용하기 용이하다.
  2. 전송거리가 길고 전송지연이 생기지 않는다.
  3. 신호처리나 컴퓨터 등과의 접속이 용이하다.
  4. 배선이 용이하고 복잡한 신호에 적합하다.
(정답률: 76%)
  • 전기식 제어방식은 신호 전송 속도가 빠르고 컴퓨터 접속이 용이하며 배선이 간편한 장점이 있습니다. 하지만 습기가 많은 환경에서는 누전이나 오작동이 발생할 위험이 커서 고온 다습한 주위환경에 사용하기에는 부적합합니다.
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23. 매시간 1600kg의 연료를 연소시켜 16000kg/h의 증기를 발생시키는 보일러의 효율(%)은 약 얼마인가? (단, 연료의 발열량 39800kJ/kg, 발생증기의 엔탈피 3023kJ/kg, 급수증기의 엔탈피 92kJ/kg,이다.)

  1. 84.4
  2. 73.6
  3. 65.2
  4. 88.9
(정답률: 53%)
  • 보일러 효율은 연료가 공급한 총 열량 대비 증기가 흡수한 유효 열량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{G_s(h_s - h_w)}{G_f \times H_l} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{16000(3023 - 92)}{1600 \times 39800} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 73.6$
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24. 보일러의 노내압을 제어하기 위한 조작으로 적절하지 않은 것은?

  1. 연소가스 배출량의 조작
  2. 공기량의 조작
  3. 댐퍼의 조작
  4. 급수량 조작
(정답률: 69%)
  • 보일러의 노내압을 제어하려면 연소 가스의 양을 조절해야 합니다. 따라서 공기량, 연소가스 배출량, 댐퍼 조작은 노내압 제어에 직접적인 영향을 주지만, 급수량 조작은 노내압 제어와 직접적인 관련이 없습니다.
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25. 증기보일러의 용량표시 방법 중 일반적으로 가장 많이 사용되는 정격용량은 무엇을 의미하는가?

  1. 상당증발량
  2. 최고사용압력
  3. 상당방열면적
  4. 시간당 발열량
(정답률: 70%)
  • 증기보일러의 정격용량은 일반적으로 실제 증발량에 증발 잠열과 현열의 차이를 보정한 상당증발량으로 표시하여 사용합니다.
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26. 보일러 열정산에서 출열 항목에 속하는 것은?

  1. 연료의 현열
  2. 연소용 공기의 현열
  3. 미연분에 의한 손실열
  4. 노내 분입 증기의 보유열량
(정답률: 68%)
  • 보일러 열정산에서 미연분에 의한 손실열은 밖으로 나가는 출열 항목에 해당합니다.

    오답 노트
    연료의 현열, 연소용 공기의 현열, 노내 분입 증기의 보유열량: 모두 보일러로 들어오는 입열 항목임
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27. 오차에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 계통오차는 발생 원인을 알고 보정에 의해 측정값을 바르게 할 수 있다.
  2. 계측상태의 미소변화에 의한 것은 우연오차이다.
  3. 표준편차는 측정값에서 평균값을 더한 값의 제곱의 산술평균의 제곱근이다.
  4. 우연오차는 정확한 원인을 찾을 수 없어 완전한 제거가 불가능 하다.
(정답률: 65%)
  • 표준편차는 측정값에서 평균값을 '뺀' 값(편차)의 제곱을 산술평균하여 제곱근을 구하는 것입니다.

    오답 노트
    계통오차: 원인 파악 및 보정 가능
    우연오차: 미소변화에 의한 발생 및 완전 제거 불가능
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28. 도너츠형의 측정실이 있고, 온도변화가 적고 부식성 가스나 습기가 적은 곳에 주로 사용되며 접압기체 및 배기가스의 압력측정에 적합한 압력계는?

  1. 침종식 압력계
  2. 환상천평식 압력계
  3. 분동식 압력계
  4. 부르동관식 압력계
(정답률: 67%)
  • 환상천평식 압력계는 도너츠 모양의 환상형 측정실을 가지고 있으며, 온도 변화가 적고 부식성 가스나 습기가 적은 환경에서 접압기체 및 배기가스의 압력을 측정하는 데 적합합니다.
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29. 공기식으로 전송하는 계장용 압력계의 공기압 신호압력(kPa) 범위는?

  1. 20~100
  2. 300~500
  3. 500~1000
  4. 800~2000
(정답률: 64%)
  • 계장용 압력계에서 공기압 신호로 사용하는 표준 압력 범위는 $20 \sim 100 \text{ kPa}$ 입니다.
    참고로 공기압 신호의 전달거리는 통상 $100 \sim 150 \text{ m}$이내로 제한됩니다.
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30. 보일러 열정산 시 보일러 최종 출구에서 측정하는 값은?

  1. 급수온도
  2. 예열공기온도
  3. 배기가스온도
  4. 과열증기온도
(정답률: 75%)
  • 보일러 열정산은 공급된 열량과 손실된 열량을 계산하는 과정이며, 보일러의 최종 출구(연돌)를 통해 나가는 배기가스온도를 측정하여 배기 손실을 계산합니다.
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31. 2000kPa의 압력을 mmHg로 나타내면 약 얼마인가?

  1. 10000
  2. 15000
  3. 17000
  4. 20000
(정답률: 60%)
  • 표준 대기압 $1\text{ atm}$이 $101.325\text{ kPa}$이며 $760\text{ mmHg}$라는 관계를 이용하여 압력을 환산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{mmHg} = \frac{P}{\text{atm}} \times 760$
    ② [숫자 대입] $\text{mmHg} = \frac{2000}{101.325} \times 760$
    ③ [최종 결과] $\text{mmHg} = 15001.2$
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32. 다음 온도계 중 가장 높은 온도를 측정할 수 있는 것은?

  1. 바이메탈 온도계
  2. 수은 온도계
  3. 백금저항 온도계
  4. PR열전대 온도계
(정답률: 68%)
  • PR열전대 온도계는 백금(Pt)과 로듐(Rh)의 합금을 사용하여 매우 높은 고온 영역까지 정밀하게 측정할 수 있는 고온용 온도계입니다.
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33. 차압식 유량계로서 교축기구 전·후에 탭을 설치하는 것은?

  1. 오리피스
  2. 로터미터
  3. 피토관
  4. 가스미터
(정답률: 64%)
  • 오리피스는 배관 내에 구멍 뚫린 판(교축기구)을 설치하여 전·후의 압력 차이를 측정함으로써 유량을 산출하는 대표적인 차압식 유량계입니다.
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34. SI 유도단위 상태량이 아닌 것은?

  1. 넓이
  2. 부피
  3. 전류
  4. 전압
(정답률: 57%)
  • SI 기본단위는 길이($m$), 질량($kg$), 시간($s$), 전류($A$), 온도($K$), 물질량($mol$), 광도($cd$)의 7가지입니다. 전류는 기본단위이며, 넓이, 부피, 전압은 기본단위들의 조합으로 이루어진 유도단위입니다.
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35. 원거리 지시 및 기록이 가능하여 1대의 계기로 여러 개소의 온도를 측정할 수 있으며, 제백(Seebeck) 효과를 이용한 온도계는?

  1. 유리 온도계
  2. 압력 온도계
  3. 열전대 온도계
  4. 방사 온도계
(정답률: 68%)
  • 서로 다른 두 금속의 접점 온도 차이에 의해 기전력이 발생하는 제백(Seebeck) 효과를 이용하는 장치는 열전대 온도계입니다. 이는 응답 속도가 빠르고 원거리 전송 및 기록이 가능하다는 장점이 있습니다.
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36. 서미스터(thermistor)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 온도변화에 따라 저항치가 크게 변하는 반도체로Ni, Co, Mn, Fe 및 Cu 등 금속산화물을 혼합하여 만든 것이다.
  2. 서미스터는 넓은 온도 범위 내에서 온도계수가 일정하다.
  3. 25℃에서 서미스터 온도계수는 약 –2~6%/℃의 매우 큰 값으로서 백금선의 약 10배이다.
  4. 측정온도 범위는 –100~300℃정도이며, 측온부를 작게 제작할 수 있어 시간 지연이 매우 적다.
(정답률: 53%)
  • 서미스터는 온도 변화에 따라 저항값이 매우 크게 변하는 반도체 소자이지만, 온도계수가 온도 범위에 따라 비선형적으로 변하므로 넓은 온도 범위에서 일정하지 않습니다.
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37. 고압유체에서 레이놀즈수가 클 때 유량측정에 적합한 교축기구는?

  1. 플로우 노즐
  2. 오리피스
  3. 피토관
  4. 벤츄리관
(정답률: 53%)
  • 고압 유체와 같이 레이놀즈 수가 매우 큰 고속 유동 상태에서는 압력 손실이 적고 유동 박리 현상에 강한 플로우 노즐이 유량 측정에 가장 적합합니다.
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38. 보일러에 있어서 자동제어가 아닌 것은?

  1. 급수제어
  2. 위치제어
  3. 연소제어
  4. 온도제어
(정답률: 74%)
  • 보일러의 자동제어는 효율적인 운전과 안전을 위해 급수량, 연소 상태, 증기 온도 등을 조절하는 것이 핵심입니다. 위치제어는 보일러의 운전 상태를 조절하는 자동제어 항목에 해당하지 않습니다.
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39. 액체와 계기가 직접 접촉하지 않고 측정하는 액면계로서 산, 알카리, 부식성 유체의 액면 측정에 사용되는 액면계는?

  1. 직관식 액면계
  2. 초음파 액면계
  3. 압력식 액면계
  4. 플로트식 액면계
(정답률: 70%)
  • 초음파 액면계는 비접촉식 측정 방식으로, 센서가 액체와 직접 닿지 않아 산, 알칼리, 부식성 유체와 같이 반응성이 강한 물질의 액면을 측정하는 데 최적입니다.
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40. 화학적 가스분석계의 측정법에 속하는 것은?

  1. 도전율법
  2. 세라믹법
  3. 자화율법
  4. 연소열법
(정답률: 62%)
  • 화학적 가스분석계는 성분 가스의 화학적 반응을 이용하며, 연소열법은 가스의 연소 시 발생하는 열량을 측정하여 분석하는 대표적인 화학적 측정법입니다.
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 스폴링(spalling)이란 내화물에 대한 어떤 현상을 의미하는가?

  1. 용융현상
  2. 연화현상
  3. 박락현상
  4. 분화현상
(정답률: 67%)
  • 스폴링(spalling)은 내화물의 표면이 열충격이나 화학적 반응으로 인해 얇게 조각나 떨어져 나가는 박락현상을 의미합니다.
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42. 강판의 두께가 12mm이고 리벳의 직경이 20mm이며, 피치가 48mm의 1줄 겹치기 리벳 조인트가 있다. 이 강판의 효율은?

  1. 25.9%
  2. 41.7%
  3. 58.3%
  4. 75.8%
(정답률: 50%)
  • 리벳 조인트의 효율은 전체 피치 거리에서 리벳 구멍이 차지하는 비율을 제외한 나머지 강도의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{효율} = 1 - \frac{D}{P}$
    ② [숫자 대입] $\text{효율} = 1 - \frac{20}{48}$
    ③ [최종 결과] $\text{효율} = 0.583 = 58.3\%$
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43. 주철관의 공구 중 소켓 접합시 용해된 납물의 비산을 방지하는 것은?

  1. 클립
  2. 파이어 포트
  3. 링크형 파이프 커터
  4. 코킹정
(정답률: 64%)
  • 주철관 소켓 접합 시 용해된 납물이 밖으로 튀는 비산 현상을 방지하기 위해 클립을 사용합니다.

    오답 노트
    파이어 포트: 납 용해용 공구
    링크형 파이프 커터: 주철관 전용 절단 공구
    코킹정: 납물을 다지는 공구
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44. 다음 중 전기로에 속하지 않는 것은?

  1. 전로
  2. 전기 저항로
  3. 아크로
  4. 유도로
(정답률: 63%)
  • 전기로는 전기에너지를 열에너지로 변환하는 장치로, 대표적으로 전기 저항로, 아크로, 유도로가 있습니다. 전로는 일반적인 전기로의 분류에 속하지 않습니다.
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45. 보일러 설치검사기준상 전열면적이 7m2인 경우 급수밸브 크기의 기준은 얼마이어야 하는가?

  1. 10A 이상
  2. 15A 이상
  3. 20A 이상
  4. 25A 이상
(정답률: 63%)
  • 보일러 설치검사기준에 따른 급수밸브 크기는 전열면적에 따라 결정됩니다.
    전열면적 $10\text{m}^2$이하인 경우 $15\text{A}$이상, $10\text{m}^2$ 초과인 경우 $20\text{A}$이상을 설치해야 합니다. 따라서 $7\text{m}^2$인 경우 $15\text{A}$이상이 정답입니다.
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46. 고로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 제철공장에서 선철을 제조하는데 사용된다.
  2. 광석을 제련상 유리한 상태로 변화시키는데 목적이 있다.
  3. 용광로의 하부에 배치된 송풍구로부터 고온의 열풍을 취입한다.
  4. 용광로의 상부에 철광석과 환원제 그리고 원료로서 코크스를 투입한다.
(정답률: 52%)
  • 고로는 철광석, 코크스, 환원제를 투입하고 하부에서 열풍을 불어넣어 선철을 제조하는 장치입니다. 광석을 제련상 유리한 상태로 변화시키는 것은 배소로의 목적입니다.
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47. 인젝터의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구조가 간단하고 소형이다.
  2. 별도의 소요 동력이 필요하다.
  3. 설치장소를 적게 차지한다.
  4. 시동과 정지가 용이하다.
(정답률: 72%)
  • 인젝터는 증기나 물의 압력차를 이용하여 급수를 공급하는 장치로, 별도의 외부 동력(모터나 펌프 등) 없이 작동하는 것이 가장 큰 특징입니다.
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48. 증기보일러에는 원칙적으로 2개 이상의 안전밸브를 설치하여야 하지만, 1개를 설치할 수 있는 최대 전열면적 기준은?

  1. 10m2 이하
  2. 30m2 이하
  3. 50m2 이하
  4. 100m2 이하
(정답률: 69%)
  • 증기보일러의 안전밸브 설치 기준에 따르면, 원칙적으로 2개 이상의 안전밸브를 설치해야 하지만 전열면적이 $50\text{m}^2$이하인 경우에는 1개만 설치할 수 있습니다.
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49. 그림과 같이 노벽에 깊이 10cm의 구멍을 뚫고 온도를 재었더니 250℃이었다. 바깥표면의 온도는 200℃이고, 노벽재료의 열전도율이 0.814W/m·℃일 때 바깥 표면 1m2에서 전열량은 약 몇 W인가?

  1. 59
  2. 147
  3. 171
  4. 407
(정답률: 47%)
  • 푸리에의 열전도 법칙을 이용하여 단위 면적당 전열량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{k \cdot A \cdot \Delta T}{d}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{0.814 \cdot 1 \cdot (250 - 200)}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $Q = 407$
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50. 다음 중 연관식 보일러에 해당되는 것은?

  1. 벤슨 보일러
  2. 케와니 보일러
  3. 라몬트 보일러
  4. 코르니시 보일러
(정답률: 50%)
  • 연관식 보일러는 연소 가스가 지나는 관이 물 속에 잠겨 있는 구조의 보일러로, 대표적으로 케와니 보일러와 기관식 보일러가 있습니다.
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51. 캐스터블 내화물에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 현장에서 필요한 형상으로 성형이 가능하다.
  2. 접촉부 없이 로체를 수축할 수 있다.
  3. 잔존 수축이 크고 열팽창도 작다.
  4. 내스폴링성이 작고 열전도율이 크다.
(정답률: 53%)
  • 캐스터블 내화물은 내스폴링성이 좋고 열전도율이 낮아 단열 효과가 뛰어난 것이 특징입니다.

    오답 노트
    현장 성형 가능: 가능함
    로체 수축: 접촉부 없이 가능함
    잔존 수축 및 열팽창: 잔존 수축이 작고 열팽창도 작음
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52. 중심선의 길이가 600mm이 되도록 25A의 관에서 90°와 45°의 엘보를 이음할 때 파이프의 실제 절단 길이(mm)는?

  1. 563
  2. 575
  3. 600
  4. 650
(정답률: 58%)
  • 파이프의 실제 절단 길이는 중심선 길이에서 엘보의 중심부터 단면까지의 거리 합계와 나사 물림 길이를 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = L_{center} - ( (L_{90} - a) + (L_{45} - a) )$
    ② [숫자 대입] $L = 600 - ( (38 - 15) + (29 - 15) )$
    ③ [최종 결과] $L = 563$
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53. 에너지이용 합리화법령에 따라 검사의 종류 중 개조검사 적용 대상이 아닌 것은?

  1. 보일러의 설치장소를 변경하는 경우
  2. 연료 또는 연소방법을 변경하는 경우
  3. 증기보일러를 온수보일러로 개조하는 경우
  4. 보일러 섹션의 증감에 의하여 용량을 변경하는 경우
(정답률: 63%)
  • 에너지이용 합리화법령상 개조검사는 보일러의 구조나 성능에 영향을 주는 변경 사항이 있을 때 실시합니다. 보일러의 설치장소를 변경하는 경우는 단순한 위치 이동에 해당하며, 이는 개조검사 대상이 아닌 설치검사 또는 변경신고 대상입니다.

    오답 노트
    연료/연소방법 변경, 보일러 종류 변경(증기→온수), 용량 변경(섹션 증감)은 모두 기기의 성능과 안전성에 영향을 주는 개조 사항입니다.
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54. 크롬마그네시아계 내화물에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 용융 온도가 낮다.
  2. 비중과 열팽창성이 작다.
  3. 내화도 및 하중연화점이 낮다.
  4. 염기성 슬래그에 대한 저항이 크다.
(정답률: 59%)
  • 크롬마그네시아계 내화물은 마그네시아($MgO$)와 크롬($Cr_2O_3$)의 화합물로, 화학적으로 염기성을 띠어 염기성 슬래그에 대한 저항성이 매우 뛰어난 것이 특징입니다.

    오답 노트
    용융 온도, 내화도, 하중연화점: 모두 높습니다.
    비중과 열팽창성: 큽니다.
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55. 주로 보일러 전열면이나 절탄기에 고정 설치해 두며, 분사관은 다수의 작은 구멍이 뚫려 있고 이곳에서 분사되는 증기로 매연을 제거하는 것으로서 분사관은 구조상 고온가스의 접촉을 고려해야 하는 매연 분출장치는?

  1. 롱레트랙터블형
  2. 쇼트레트랙터블형
  3. 정치 회전형
  4. 공기예열기 클리너
(정답률: 52%)
  • 정치 회전형 매연 분출장치는 보일러 전열면이나 절탄기에 고정 설치되어, 다수의 작은 구멍이 뚫린 분사관을 통해 증기를 분사함으로써 매연을 제거하는 장치입니다.
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56. 에너지이용 합리화법령상 검사대상기기관리자의 선임을 하여야 하는 자는?

  1. 시·도지사
  2. 한국에너지공단이사장
  3. 검사대상기기판매자
  4. 검사대상기기설치자
(정답률: 60%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따라 검사대상기기를 안전하게 관리하고 운전하기 위해, 해당 기기를 실제로 설치하여 운영하는 검사대상기기설치자가 관리자를 선임해야 합니다.
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57. 글로브 밸브의 디스크 형상 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 스윙형
  2. 반구형
  3. 원뿔형
  4. 반원형
(정답률: 69%)
  • 글로브 밸브의 디스크는 유체의 흐름을 조절하기 위해 반구형, 원뿔형, 반원형 등의 형상을 사용합니다.

    오답 노트
    스윙형: 글로브 밸브가 아닌 체크 밸브의 디스크 형상입니다.
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58. 에너지이용 합리화법령상 검사대상기기의 계속사용검사신청서는 검사유효기간 만료 며칠전까지 한국에너지공단이사장에게 제출하여야 하는가?

  1. 7일
  2. 10일
  3. 15일
  4. 30일
(정답률: 59%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따라 검사대상기기의 계속사용검사신청서는 검사유효기간 만료 10일 전까지 한국에너지공단이사장에게 제출해야 합니다.
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59. 연도나 매연 속에 복사광선을 통과시켜 광도변화에 따른 매연농도가 지시 기록된다. 이 농도계의 명칭은?

  1. 링겔만 매연농도계
  2. 광전관식 매연농도계
  3. 전기식 매연농도계
  4. 매연포집 중량계
(정답률: 71%)
  • 복사광선을 통과시켜 광도의 변화(흡광도)를 측정함으로써 매연의 농도를 지시하고 기록하는 장치는 광전관식 매연농도계입니다.
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60. 원통형 보일러와 비교할 때 수관식 보일러의 장점에 해당되지 않는 것은?

  1. 수부가 커서 부하변동에 따른 압력변화가 적다.
  2. 전열면적이 커서 증기발생이 빠르다.
  3. 과열기, 공기예열기 설치가 용이하다.
  4. 효율이 좋고, 고압, 대용량에 많이 쓰인다.
(정답률: 58%)
  • 수관식 보일러는 전열면적이 넓어 증기 발생이 빠르고 고압·대용량에 적합하며 부속 설비 설치가 용이한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    수부가 커서 부하변동에 따른 압력변화가 적다: 이는 수관식이 아닌 원통형 보일러의 특징입니다.
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 보일러 청관제 중 슬러지 조정제가 아닌 것은?

  1. 탄닌
  2. 리그닌
  3. 전분
  4. 수산화나트륨
(정답률: 60%)
  • 보일러 청관제 중 슬러지 조정제는 전분, 탄닌, 리그닌 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    수산화나트륨: 슬러지 조정제가 아닌 pH 조절제(알칼리제)입니다.
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62. 환수관이 고장을 일으켰을 때 보일러의 물이 유출하는 것을 막기 위하여 하는 배관방법은?

  1. 리프트 이음 배관법
  2. 하트포트 연결법
  3. 이경과 접속법
  4. 증기 주관 간말 트랩 배관법
(정답률: 71%)
  • 환수관 고장 시 보일러 내부의 물이 유출되는 것을 방지하기 위해 사용하는 배관 방법은 하트포트 연결법입니다.
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63. 수트 블로워를 실시할 때 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 수트 블로워 전에 반드시 드레인을 충분히 한다.
  2. 부하가 클 때나 소화 후에 사용해야 한다.
  3. 수트 블로워 할 때는 통풍력을 크게 한다.
  4. 수트 블로워는 한 장소에서 오래 사용하면 안 된다.
(정답률: 62%)
  • 수트 블로워는 부하가 $50\%$이하일 때나 소화 후에는 사용을 금지해야 합니다.

    오답 노트
    드레인 실시, 통풍력 증대, 사용 장소의 주기적 변경은 수트 블로워 시 올바른 주의사항입니다.
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64. 온수난방에서 방열기의 평균온도 80℃, 실내온도 18℃, 방열계수 8.1W/m2·℃의 측정 결과를 얻었다. 방열기의 방열량(W/m2)은 약 얼마인가?

  1. 146
  2. 502
  3. 648
  4. 794
(정답률: 53%)
  • 방열량은 방열계수와 방열기 평균온도와 실내온도의 차이(온도차)를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = K \times (t_1 - t_2)$
    ② [숫자 대입] $Q = 8.1 \times (80 - 18)$
    ③ [최종 결과] $Q = 502.2$
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65. 노통이나 화실 등과 같이 외압을 받는 원통 또는 구체의 부분이 과열이나 좌굴에 의해 외압에 견디지 못하고 내부로 들어가는 현상은?

  1. 팽출
  2. 압궤
  3. 균열
  4. 블리스터
(정답률: 75%)
  • 외압을 받는 원통이나 구체 부분이 과열 또는 좌굴로 인해 외압을 견디지 못하고 내부로 찌그러져 들어가는 현상을 압궤라고 합니다.
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66. 다음 보일러 운전 중 압력초과의 직접적인 원인이 아닌 것은?

  1. 압력계의 기능에 이상이 생겼을 때
  2. 안전밸브의 분출압력 조정이 불확실 할 때
  3. 연료공급을 다량으로 했을 때
  4. 연소장치의 용량이 보일러 용량에 비해 너무 클 때
(정답률: 58%)
  • 연료공급을 다량으로 하는 것은 입력 초과를 유발하는 간접적인 요인일 뿐, 압력초과를 일으키는 직접적인 원인으로 보지 않습니다.
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67. 연도 내에서 가스폭발이 일어나는 원인으로 가장 옳은 것은?

  1. 연소초기에 통풍이 너무 강했다.
  2. 배기가스 중에 산소량이 과다하다.
  3. 연도 중의 미연소가스를 완전히 배출하지 않고 점화하였다.
  4. 댐퍼를 너무 열어 두었다.
(정답률: 73%)
  • 연도 내에 배출되지 않고 남아있던 미연소가스가 점화원과 만나면 급격한 연소가 일어나며 가스폭발이 발생하게 됩니다.
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68. 가마울림 현상의 방지 대책이 아닌 것은?

  1. 수분이 많은 연료를 사용한다.
  2. 연소실과 연도를 개조한다.
  3. 연소실내에서 완전연소 시킨다.
  4. 2차 공기의 가열, 통풍 조절을 개선한다.
(정답률: 70%)
  • 가마울림 현상은 연소실 내의 불안정한 연소로 인해 발생하며, 연료에 수분이 많을 경우 이러한 현상이 더욱 심화됩니다. 따라서 수분이 많은 연료를 사용하는 것은 방지 대책이 아니라 오히려 발생 원인이 됩니다.
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69. 에너지이용 합리화법령에 따라 산업통상자원부장관이 에너지저장의 무를 부과할 수 있는 대상자는? (단, 연간 2만 티오이 이상의 에너지를 사용하는 자는 제외한다.)

  1. 시장·군수
  2. 시·도지사
  3. 전기사업법에 따른 전기사업자
  4. 석유사업법에 따른 석유정제업자
(정답률: 58%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따라 산업통상자원부장관은 에너지저장시설의 설치 및 운영과 관련하여 전기사업법에 따른 전기사업자 등에게 에너지저장의 무를 부과할 수 있습니다.
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70. 에너지이용 합리화법령에서 정한 효율관리기자재에 속하지 않는 것은? (단, 산업통상자원부장관이 그 효율의 향상이 특히 필요하다고 인정하여 따로 고시하는 기자재 및 설비는 제외한다.)

  1. 전기냉장고
  2. 자동차
  3. 조명기기
  4. 텔레비전
(정답률: 67%)
  • 에너지이용 합리화법에 따른 효율관리기자재는 에너지 소비량이 많아 합리적 이용이 필요하다고 인정되어 효율 등급을 표시하는 제품들입니다. 전기냉장고, 조명기기, 자동차, 전기 냉방기, 전기세탁기, 삼상 유도 전동기 등이 이에 해당하며, 텔레비전은 해당 법령에서 정한 효율관리기자재에 포함되지 않습니다.
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71. 다음 중 에너지이용 합리화법령상 매년 1월31일까지 그 에너지사용시설이 있는 지역을 관할하는 시·도지사에게 전년도 분기별 에너지사용량을 신고를 하여야 하는 자에 대한 기준으로 옳은 것은?

  1. 연료·열 및 전력의 분기별 사용량의 합계가 3백 티오이 이상인 자
  2. 연료·열 및 전력의 연간 사용량의 합계가 2천 티오이 이상인 자
  3. 연간사용량 1천 티오이 이상의 연료 및 열을 사용하거나 연간사용량 2백만 킬로와트시 이상의 전력을 사용하는 자
  4. 연간사용량 1천 티오이 이상의 연료 및 열을 사용하거나 계약전력 5백 킬로와트 이상으로서 연간 사용량 2백만 킬로와트시 이상의 전력을 사용하는 자
(정답률: 69%)
  • 에너지이용 합리화법령상 연료·열 및 전력의 연간 사용량 합계가 $2,000\text{ toe}$이상인 자는 매년 1월 31일까지 관할 시·도지사에게 전년도 분기별 에너지사용량을 신고해야 합니다.
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72. 보일러의 장기 보존 시 만수보존법에 사용되는 약품은?

  1. 생석회
  2. 탄산마그네슘
  3. 가성소다
  4. 염화칼슘
(정답률: 61%)
  • 만수보존법은 보일러 내부에 관수를 가득 채워 보존하는 방법으로, 부식을 방지하기 위해 가성소다(NaOH), 아황산소다, 히드라진과 같은 알칼리성 약제를 사용합니다.
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73. 에너지이용 합리화법령에 따라 제조업자 또는 수입업자가 효율관리기자재의 에너지 사용량을 측정 받아야 하는 시험 기관은 누가 지정하는가?

  1. 산업통상자원부장관
  2. 시·도지사
  3. 한국에너지공단이사장
  4. 국토교통부장관
(정답률: 56%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따라 효율관리기자재의 에너지 사용량을 측정하는 시험 기관의 지정 권한은 산업통상자원부장관에게 있습니다.
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74. 고온의 응축수 흡입 시 흡인력증가를 위해 보조로 사용하며 일반적인 펌프보다 효율은 떨어지나, 취급이 용이한 펌프의 종류는?

  1. 제트펌프
  2. 기어펌프
  3. 와류펌프
  4. 축류펌프
(정답률: 61%)
  • 제트펌프는 고온의 응축수를 흡입할 때 흡인력을 높이기 위해 보조적으로 사용하며, 일반 펌프에 비해 효율은 낮지만 구조가 단순하여 취급이 용이한 것이 특징입니다.
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75. 보일러 수질기준에서 순수처리 기준에 맞지 않는 것은? (단, 25℃기준이다.)

  1. pH: 7~9
  2. 총경도: 1~2
  3. 전기 전도율: 0.5μS/cm 이하
  4. 실리카: 흔적이 나타나지 않음
(정답률: 60%)
  • 보일러 순수처리 기준에서 총경도는 불순물이 없는 상태인 $0$이어야 합니다. 따라서 총경도가 $1\sim2$ 라는 설명은 기준에 맞지 않습니다.
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76. 에너지이용 합리화법령에 따라 검사대상기기 관리자를 선임하지 아니하엿을 경우에 부과되는 벌칙기준으로 옳은 것은?

  1. 100만원 이하의 벌금
  2. 500만원 이하의 벌금
  3. 1천만원 이하의 벌금
  4. 2천만원 이하의 벌금
(정답률: 74%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따라 검사대상기기 관리자를 선임하지 않았을 경우, 벌칙기준으로 1천만원 이하의 벌금이 부과됩니다.
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77. 다음 중 온수난방용 밀폐식 팽창탱크에 설치되지 않는 것은?

  1. 압축공기 공급관
  2. 수위계
  3. 일수관(over flow과)
  4. 안전밸브
(정답률: 60%)
  • 밀폐식 팽창탱크는 내부 압력을 조절하기 위해 압축공기 공급관, 수위계, 안전밸브 등을 설치합니다. 일수관(over flow관)은 개방식 탱크 상부에서 물이 넘치는 것을 방지하기 위해 설치하는 장치이므로 밀폐식에는 필요하지 않습니다.
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78. 프라이밍, 포밍의 방지대책 중 맞지 않는 것은?

  1. 주증기 밸브를 천천히 개방할 것
  2. 가급적 안전고수위 상태를 지속 운전할 것
  3. 보일러수의 농축을 방지할 것
  4. 급수처리를 하여 부유물을 제거할 것
(정답률: 69%)
  • 프라이밍과 포밍을 방지하려면 보일러수의 농축을 방지하고, 급수처리를 통해 부유물을 제거하며, 주증기 밸브를 천천히 개방하여 급격한 압력 변화를 막아야 합니다.

    오답 노트
    가급적 안전고수위 상태를 지속 운전할 것: 이는 캐비테이션 방지대책에 해당합니다.
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79. 난방부하를 계산하는 경우 여러 가지 여건을 검토해야 하는데 이에 대한 사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 건물의 방위
  2. 천장높이
  3. 건축구조
  4. 실내소음, 진동
(정답률: 71%)
  • 난방부하 계산 시에는 열 손실과 획득에 영향을 주는 건물의 방위, 천장높이, 건축구조 등의 물리적 환경 요인을 검토해야 합니다. 실내소음, 진동은 거주 쾌적성과 관련된 요소일 뿐 난방부하 계산과는 무관합니다.
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80. 다음 중 구식(grooving)이 가장 발생되기 쉬운 곳은?

  1. 기수드럼
  2. 횡형 노통의 상반면
  3. 연소실과 접하는 수관
  4. 경판의 구석의 둥근 부분
(정답률: 65%)
  • 구식(grooving)은 주로 응력 집중이 심하거나 유체의 흐름이 정체되어 부식과 침식이 가속화되는 부위에서 발생하며, 특히 경판의 구석의 둥근 부분과 같이 구조적으로 취약한 곳에서 가장 발생하기 쉽습니다.
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