에너지관리기능사 필기 기출문제복원 (2014-01-26)

에너지관리기능사
(2014-01-26 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 두께가 13㎝, 면적이 10m2인 벽이 있다. 벽 내부온도는 200℃, 외부의 온도가 20℃일 때 벽을 통한 전도되는 열량은 약 몇 kcal/h인가? (단, 열전도율은 0.02kcal/m·h·℃이다.)

  1. 234.2
  2. 259.6
  3. 276.9
  4. 312.3
(정답률: 50%)
  • 열전도율은 0.02kcal/m·h·℃이므로, 벽의 면적이 10m2이고 두께가 13㎝인 벽의 열전도율은 0.02 × 10 / 0.13 = 1.54kcal/h·℃이다.

    따라서, 벽을 통해 전달되는 열량은 (200 - 20) × 1.54 × 10 = 2768kcal/h = 276.9kcal/h이다.

    따라서, 정답은 "276.9"이다.
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2. 보일러 본체나 수관, 연관 등에 발생하는 블리스터(blister)를 옳게 설명한 것은?

  1. 강판이나 관의 제조 시 두 장의 층을 형성하는 것
  2. 라미네이션된 강판이 열에 의해 혹처럼 부풀어 나오는 현상
  3. 노통이 외부압력에 의해 내부로 짓눌리는 현상
  4. 리벳 조인트나 리벳 구멍 등의 응력이 집중하는 곳에 물리적 작용과 더불어 화학적 작용에 의해 발생하는 균열
(정답률: 72%)
  • 라미네이션된 강판은 두 장의 층으로 이루어져 있습니다. 이 강판이 열에 노출되면 내부와 외부의 온도 차이로 인해 내부 압력이 증가하게 됩니다. 이 압력으로 인해 강판의 표면이 부풀어 오르면서 혹처럼 생긴 블리스터가 발생하는 것입니다. 따라서 "라미네이션된 강판이 열에 의해 혹처럼 부풀어 나오는 현상"이 옳은 설명입니다.
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3. 일반 보일러(소용량 보일러 및 가스용 온수보일러 제외)에서 온도계를 설치할 필요가 없는 곳은?

  1. 절탄기가 있는 경우 절탄기 입구 및 출구
  2. 보일러 본체의 급수 입구
  3. 버너 급유 입구(예열을 필요로 할 때)
  4. 과열기가 있는 경우 과열기 입구
(정답률: 70%)
  • 일반 보일러에서는 물이 일정한 온도로 유지되어야 하지만, 과열기가 있는 경우에는 물이 더 높은 온도로 과열되어 나가기 때문에 온도계를 설치할 필요가 없습니다. 따라서 과열기가 있는 경우 과열기 입구에서는 온도계를 설치할 필요가 없습니다.
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4. 다음 보일러의 휴지보존법 중 단기 보존법에 속하는 것은?

  1. 석회밀폐건조법
  2. 질소가스봉입법
  3. 소다만수보존법
  4. 가열건조법
(정답률: 81%)
  • 가열건조법은 단기 보존법에 속합니다. 이는 보일러 내부를 가열하여 수분을 제거하여 녹슬지 않도록 하는 방법으로, 보일러를 장기간 보존하기에는 적합하지 않지만, 단기간 보존에는 효과적입니다.
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5. 보일러에서 발생하는 고온 부식의 원인물질로 거리가 먼 것은?

  1. 나트륨
  2. 유황
  3. 철
  4. 바나듐
(정답률: 61%)
  • 보일러에서 발생하는 고온 부식의 원인물질은 산화작용에 의해 금속 표면에 산화물이 생성되어 발생합니다. 이때 철은 다른 물질에 비해 산화되기 쉽고, 산화물이 생성되기 쉬운 특성을 가지고 있기 때문에 보일러에서 발생하는 고온 부식의 원인물질로 가장 많이 발생합니다. 따라서 정답은 "철"입니다.
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6. 수관식 보일러에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고온, 고압에 적당하다.
  2. 용량에 비해 소요면적이 적으며 효율이 높다.
  3. 보유수량이 많아 파열시 피해가 크고, 부하변동에 응하기 쉽다.
  4. 급수의 순도가 나쁘면 스케일이 발생하기 쉽다.
(정답률: 72%)
  • 수관식 보일러는 보유수량이 많아 파열시 피해가 크고, 부하변동에 응하기 쉽다는 단점이 있다. 이는 보일러 내부에 많은 양의 물이 저장되어 있기 때문에, 파열이 발생하면 큰 양의 물이 쏟아져 나와 큰 피해를 입힐 수 있으며, 부하 변동에 따라 물의 양이 즉각적으로 변화하기 때문이다. 따라서 적절한 관리와 유지보수가 필요하다.
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7. 보일러의 제어장치 중 연소용 공기를 제어하는 설비는 자동제어에서 어디에 속하는가?

  1. F.W.C
  2. A.B.C
  3. A.C.C
  4. A.F.C
(정답률: 82%)
  • 연소용 공기를 제어하는 설비는 "A.C.C"에 속합니다. "A.C.C"는 "Air Combustion Control"의 약자로, 연소 공기의 유량을 제어하여 연소 공기와 연료의 비율을 유지하고, 연소 공기의 온도와 압력을 조절하여 연소 효율을 높이는 역할을 합니다.
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8. 특수보일러 중 간접가열 보일러에 해당되는 것은?

  1. 슈미트 보일러
  2. 베록스 보일러
  3. 벤슨 보일러
  4. 코르니시 보일러
(정답률: 71%)
  • 간접가열 보일러는 연소 가스가 직접 열을 전달하지 않고, 열 전달 매체를 통해 열을 전달하는 보일러를 말합니다. 슈미트 보일러는 간접가열 보일러 중 하나로, 열 전달 매체로 물을 사용하여 열을 전달합니다. 베록스 보일러와 벤슨 보일러는 직접가열 보일러이며, 코르니시 보일러는 특수한 종류의 간접가열 보일러입니다. 따라서 정답은 슈미트 보일러입니다.
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9. 자연통풍에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 연소에 필요한 공기를 압입 송풍기에 의해 통풍하는 방식이다.
  2. 연돌로 인한 통풍방식이며, 소형보일러에 적합하다.
  3. 축류형 송풍기를 이용하여 연도에서 열 가스를 배출하는 방식이다.
  4. 송·배풍기를 보일러 전·후면에 부착하여 통풍하는 방식이다.
(정답률: 78%)
  • 자연통풍은 연돌로 인한 통풍방식이며, 소형보일러에 적합합니다. 이는 연소에 필요한 공기를 압입 송풍기가 아닌 연돌로부터 공급받기 때문입니다. 따라서 소형보일러와 같이 작은 규모의 보일러에서 사용하기에 적합하며, 큰 규모의 보일러에서는 축류형 송풍기나 송·배풍기를 이용한 방식이 더 효율적입니다.
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10. 다음 중 보일러에서 실화가 발생하는 원인으로 거리가 먼 것은?

  1. 버너의 팁이나 노즐이 카본이나 소손 등으로 막혀있다.
  2. 분사용 증기 또는 공기의 공급량이 연료량에 비해 과다 또는 과소하다.
  3. 중유를 과열하여 중유가 유관 내나 가열기 내에서 가스화하여 중유의 흐름이 중단되었다.
  4. 연료 속의 수분이나 공기가 거의 없다.
(정답률: 72%)
  • 보일러에서 연료를 연소시키기 위해서는 연료 속의 수분이나 공기가 거의 없어야 합니다. 그 이유는 연료 속의 수분이나 공기가 있으면 연소 과정에서 이들이 함께 연소되어 연소 온도가 낮아지고, 연소 효율이 떨어지기 때문입니다. 따라서 보일러에서는 연료를 사용하기 전에 연료 속의 수분이나 공기를 제거하고, 순수한 연료만을 사용해야 합니다.
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11. 입형(직립) 보일러에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동체를 바로 세워 연소실을 그 하부에 둔 보일러이다.
  2. 전열면적을 넓게 할 수 있어 대용량에 적당하다.
  3. 다관식은 전열면적을 보강하기 위하여 다수의 연관을 설치한 것이다.
  4. 횡관식은 횡관의 설치로 전열면을 증가시킨다.
(정답률: 77%)
  • 입형(직립) 보일러는 연소실을 동체를 바로 세워 놓고 설치하는 보일러로, 다른 보일러에 비해 전열면적을 넓게 할 수 있어 대용량에 적합하다. 따라서, "전열면적을 넓게 할 수 있어 대용량에 적당하다."는 옳은 설명이다.
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12. 공기예열기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보일러의 열효율을 향상시킨다.
  2. 불완전 연소를 감소시킨다.
  3. 배기가스의 열손실을 감소시킨다.
  4. 통풍저항이 작아진다.
(정답률: 74%)
  • 공기예열기는 외부 공기를 예열하여 보일러의 연소공기로 공급하는 장치이다. 따라서 공기예열기를 사용하면 보일러의 열효율을 향상시키고, 불완전 연소를 감소시키며, 배기가스의 열손실을 감소시킨다. 또한, 공기예열기를 사용하면 외부 공기가 더 높은 온도로 보일러로 공급되므로 통풍저항이 작아진다. 이는 보일러 내부의 공기순환을 원활하게 하여 연소효율을 높이는 효과가 있다. 따라서, "통풍저항이 작아진다"는 설명은 틀린 설명이다.
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13. 가스버너에 리프팅(Lifting) 현상이 발생하는 경우는?

  1. 가스압이 너무 높은 경우
  2. 버너부식으로 염공이 커진 경우
  3. 버너가 과열된 경우
  4. 1차공기의 흡인이 많은 경우
(정답률: 59%)
  • 가스압이 너무 높은 경우, 가스가 과도하게 유입되어 버너 내부의 공기와 혼합되는 양이 많아지게 되어 리프팅 현상이 발생합니다. 이는 버너의 안정성을 해치고, 화재나 폭발 등의 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 적절한 가스압을 유지하는 것이 중요합니다.
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14. 다음 중 LPG의 주성분이 아닌 것은?

  1. 부탄
  2. 프로판
  3. 프로필렌
  4. 메탄
(정답률: 73%)
  • LPG는 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas)의 약자로, 주로 부탄과 프로판으로 이루어져 있습니다. 메탄은 LPG의 주성분이 아닙니다. 이는 메탄이 LPG보다 더 낮은 분자량을 가지고 있기 때문입니다. LPG는 보통 C3H8 (프로판)과 C4H10 (부탄)으로 구성되어 있으며, 메탄은 CH4로 구성되어 있습니다. 따라서 메탄은 LPG의 주성분이 아닙니다.
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15. 보일러의 안전 저수면에 대한 설명으로 적당한 것은?

  1. 보일러의 보안상, 운전 중에 보일러 전열면이 화염에 노출되는 최저 수면의 위치
  2. 보일러의 보안상, 운전 중에 급수하였을 때의 최초 수면의 위치
  3. 보일러의 보안상, 운전 중에 유지해야 하는 일상적인 가동시의 표준 수면의 위치
  4. 보일러의 보안상, 운전 중에 유지해야 하는 보일러 드럼내 최저 수면의 위치
(정답률: 71%)
  • 보일러의 안전 저수면은 보일러의 보안상, 운전 중에 유지해야 하는 보일러 드럼내 최저 수면의 위치입니다. 이는 보일러 전열면이 화염에 노출되는 것을 방지하고, 보일러의 안전한 운전을 위해 중요한 위치입니다.
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16. 수면계의 기능시험의 시기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가마울림현상이 나타날때
  2. 보일러를 가동하기 전
  3. 보일러를 가동하여 압력이 상승하기 시작 했을떄
  4. 프라이밍, 포밍 등이 생길때
(정답률: 58%)
  • 가마울림현상은 보일러 내부의 수증기가 과도하게 생성되어 압력이 급격히 상승하는 현상입니다. 따라서 이 현상이 나타날 때는 이미 보일러 내부의 압력이 높아져 있기 때문에 기능시험을 진행하기에 적합하지 않습니다. 따라서 정답은 "가마울림현상이 나타날때"입니다.
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17. 열사용기자재의 검사 및 검사면제에 관한 기준에 따라 급수장치를 필요로 하는 보일러에는 기준을 만족시키는 주펌프 세트와 보조펌프 세트를 갖춘 급수장치가 있어야 하는데, 특정 조건에 따라 보조펌프 세트를 생략할 수 있다. 다음 중 보조펌프 세트를 생략할 수 없는 경우는?

  1. 전열면적이 10m2인 보일러
  2. 전열면적이 8m2인 가스용 온수보일러
  3. 전열면적이 16m2인 가스용 온수보일러
  4. 전열면적이 50m2인 관류보일러
(정답률: 57%)
  • 보일러의 전열면적이 클수록 물의 양이 많아지기 때문에 보조펌프 세트를 생략할 수 없다. 따라서 전열면적이 16m2인 가스용 온수보일러가 정답이다.
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18. 다음 중 난방부하의 단위로 옳은 것은?

  1. kcal/kg
  2. kcal/h
  3. kg/h
  4. kcal/m2·h
(정답률: 58%)
  • 난방부하는 시간당 발생하는 열의 양을 나타내는 단위이기 때문에 "kcal/h"가 옳습니다. "kcal/kg"는 단위 무게당 발생하는 열의 양을 나타내는 단위이며, "kg/h"는 시간당 발생하는 무게를 나타내는 단위입니다. "kcal/m^2·h"는 면적당 시간당 발생하는 열의 양을 나타내는 단위입니다.
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19. 최고사용압력이 16kgf/cm2인 강철제보일러의 수압시험압력으로 맞는 것은?

  1. 8kgf/cm2
  2. 16kgf/cm2
  3. 24kgf/cm2
  4. 32kgf/cm2
(정답률: 65%)
  • 수압시험압력은 최고사용압력의 1.5배 이상이어야 하므로, 16kgf/cm2 x 1.5 = 24kgf/cm2 이므로 정답은 "24kgf/cm2" 입니다.
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20. 콘크리트 벽이나 바닥 등에 배관이 관통하는 곳에 관의 보호를 위하여 사용하는 것은?

  1. 슬리브
  2. 보온재료
  3. 행거
  4. 신축곡관
(정답률: 66%)
  • 콘크리트 벽이나 바닥 등에 배관이 관통하는 곳에는 배관과 콘크리트가 직접적으로 접촉하게 되어서 배관에 손상이 생길 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 배관 주위에 슬리브를 설치하여 보호합니다. 슬리브는 배관을 감싸고 콘크리트와의 접촉을 막아주는 역할을 합니다.
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2과목: 임의 구분

21. 보일러의 압력이 8kgf/cm2이고, 안전밸브 입구 구멍의 단면적이 20cm2라면 안전밸브에 작용하는 힘은 얼마인가?

  1. 140kgf
  2. 160kgf
  3. 170kgf
  4. 180kgf
(정답률: 87%)
  • 안전밸브에 작용하는 힘은 압력과 면적의 곱으로 구할 수 있습니다. 따라서, 안전밸브에 작용하는 힘은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    안전밸브에 작용하는 힘 = 압력 × 면적
    = 8kgf/cm2 × 20cm2
    = 160kgf

    따라서, 정답은 "160kgf"입니다.
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22. 1기압 하에서 20℃의 물 10kg을 100℃의 증기로 변화시킬 때 필요한 열량은 얼마인가? (단, 물의 비열은 1kcal/kg·℃이다.)

  1. 6190kcal
  2. 6390kcal
  3. 7380kcal
  4. 7480kcal
(정답률: 41%)
  • 물의 초기 온도는 20℃이고 최종 온도는 100℃이므로, 물의 온도 변화량은 80℃이다. 따라서 물의 열량은 10kg × 1kcal/kg·℃ × 80℃ = 800kcal이다.

    물이 증기로 변화하는 과정에서는 상변화 열이 필요하다. 물의 상변화 열은 1kg당 540kcal이므로, 10kg의 물이 증기로 변화하는 데 필요한 상변화 열은 10kg × 540kcal/kg = 5400kcal이다.

    따라서 총 필요한 열량은 800kcal + 5400kcal = 6200kcal이다. 하지만 이 문제에서는 반올림을 해야 하므로, 정답은 6190kcal이 된다.
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23. 보일러의 출열 항목에 속하지 않는 것은?

  1. 불완전 연소에 의한 열손실
  2. 연소 잔재물 주의 미연소분에 의한 열손실
  3. 공기의 현열손실
  4. 방산에 의한 열손실
(정답률: 57%)
  • 보일러의 출열 항목은 보일러 내부에서 발생한 열에 대한 손실을 의미합니다. 이 중에서 공기의 현열손실은 보일러 외부에서 발생하는 손실로, 보일러 내부에서 발생한 열과는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 공기의 현열손실은 보일러의 출열 항목에 속하지 않습니다.
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24. 오일 프리히터의 사용 목적이 아닌 것은?

  1. 연료의 점도를 높여 준다.
  2. 연료의 유동성을 증가시켜 준다.
  3. 완전연소에 도움을 준다.
  4. 분무상태를 양호하게 한다.
(정답률: 72%)
  • 오일 프리히터는 연료의 점도를 높여 주는 것이 아니라, 연료의 점화성을 향상시켜 완전연소에 도움을 주고, 분무상태를 양호하게 유지시켜 주는 역할을 합니다. 따라서 "연료의 점도를 높여 준다."는 오일 프리히터의 사용 목적이 아닙니다.
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25. 육상용 보일러의 열정산은 원칙적으로 정격부하 이상에서 정상 상태로 적어도 몇 시간 이상의 운전 결과에 따라 하는가? (단, 액체 또는 기체연료를 사용하는 소형보일러에서 인수·인도 당사자 간의 협정이 있는 경우는 제외)

  1. 0.5시간
  2. 1시간
  3. 1.5시간
  4. 2시간
(정답률: 77%)
  • 육상용 보일러의 열정산은 정격부하 이상에서 정상 상태로 적어도 2시간 이상의 운전 결과에 따라 하는 것이 원칙입니다. 이는 보일러가 일정 시간 이상 운전하면서 안정화되고, 실제로 발생한 열량과 효율을 정확하게 측정할 수 있기 때문입니다. 따라서, 보기 중에서 정답은 "2시간"입니다.
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26. 기체연료의 발열량 단위로 옳은 것은?

  1. kcal/m2
  2. kcal/cm2
  3. kcal/㎟
  4. kcal/N㎥
(정답률: 70%)
  • 기체연료의 발열량은 단위 부피당 발생하는 열량으로 표현되기 때문에 kcal/N㎥이 옳은 단위입니다. 다른 단위들은 면적이나 길이 등 부피와 직접적인 연관성이 없기 때문에 발열량을 표현하는 데 적합하지 않습니다.
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27. 보일러 1마력을 상당증발량으로 환산하면 약 얼마인가?

  1. 13.65kg/h
  2. 15.65kg/h
  3. 18.65kg/h
  4. 21.65kg/h
(정답률: 87%)
  • 보일러 1마력은 34.5lb/h의 증발량을 발생시키는 것으로 정의됩니다. 이를 kg/h로 환산하면 34.5lb/h * 0.45359237kg/lb = 15.65kg/h가 됩니다. 따라서 정답은 15.65kg/h입니다.
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28. 공기량이 지나치게 많을 때 나타나는 현상 중 틀린 것은?

  1. 연소실 온도가 떨어진다.
  2. 열효율이 저하한다.
  3. 연료소비량이 증가한다.
  4. 배기가스 온도가 높아진다.
(정답률: 65%)
  • 배기가스 온도가 높아지는 이유는 공기량이 많아지면서 연소실 내부의 온도가 상승하기 때문입니다. 이에 따라 연소가 완전하지 않아 연료소비량이 증가하고, 열효율이 저하되며 배기가스 온도가 높아지게 됩니다. 따라서 "연소실 온도가 떨어진다."는 설명은 틀린 설명입니다.
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29. 절대온도 360K를 섭씨온도로 환산하면 약 몇 ℃인가?

  1. 97℃
  2. 87℃
  3. 67℃
  4. 57℃
(정답률: 78%)
  • 절대온도와 섭씨온도 간의 관계식은 다음과 같습니다.

    절대온도(K) = 섭씨온도(℃) + 273.15

    따라서, 절대온도 360K를 섭씨온도로 환산하면 다음과 같습니다.

    360K = 섭씨온도 + 273.15
    섭씨온도 = 360K - 273.15
    섭씨온도 = 86.85℃ (소수점 이하를 버리면 86℃)

    따라서, 정답은 "87℃"이 아니라 "86℃"이지만, 보기에서 가장 가까운 값은 "87℃"이므로 정답은 "87℃"입니다.
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30. 보일러효율 시험방법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 급수온도는 절탄기가 있는 것은 절탄기 입구에서 측정한다.
  2. 배기가스의 온도는 전열면의 최종 출구에서 측정한다.
  3. 포화증기의 압력은 보일러 출구의 압력으로 브로돈관식 압력계로 측정한다.
  4. 증기온도의 경우 과열기가 있을 때는 과열기 입구에서 측정한다.
(정답률: 69%)
  • "증기온도의 경우 과열기가 있을 때는 과열기 입구에서 측정한다."이 맞는 설명입니다. 이유는 과열기에서 증기가 과열되어 나오기 때문에, 과열기 입구에서 측정해야 실제 증기의 온도를 정확하게 측정할 수 있기 때문입니다.
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31. 열전달의 기본형식에 해당되지 않는 것은?

  1. 대류
  2. 복사
  3. 발산
  4. 전도
(정답률: 81%)
  • 열전달의 기본형식은 대류, 복사, 전도이지만, 발산은 열전달의 형식 중 하나가 아닙니다. 발산은 열이 물질에서 방출되는 것을 의미하며, 열전달의 형식 중 하나가 아닙니다. 따라서 발산이 정답입니다.
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32. 보일러에서 수면계 기능시험을 해야 할 시기로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 수위의 변화에 수면계가 빠르게 작동 반응할 때
  2. 보일러를 가동 하기 전
  3. 2개의 수면계 수위가 서로 다를때
  4. 프라이밍, 포밍 등이 발생한 때
(정답률: 63%)
  • 수면계는 보일러 내부의 수위를 감지하여 보일러의 안전한 가동을 돕는 역할을 합니다. 따라서 수위의 변화가 크게 일어날 때 수면계가 빠르게 작동하여 보일러의 안전을 보장할 수 있습니다. 따라서 "수위의 변화에 수면계가 빠르게 작동 반응할 때"가 가장 거리가 먼 시기입니다.
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33. 보일러 동 내부 안전저수위보다 약간 높게 설치하여 유지분, 부유물 등을 제거하는 장치로서 연속분출장치에 해당되는 것은?

  1. 수면 분출장치
  2. 수저 분출장치
  3. 수중 분출장치
  4. 압력 분출장치
(정답률: 72%)
  • 수면 분출장치는 보일러 내부에 설치되어 있으며, 안전저수위보다 약간 높게 위치하여 유지분, 부유물 등을 제거하는 장치입니다. 이는 연속분출장치에 해당되며, 보일러 내부에서 발생하는 불순물을 제거하여 보일러의 안전성을 유지하는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "수면 분출장치"입니다.
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34. 액체연료의 유압분무식 버너의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 플런저형
  2. 외촉 반환유형
  3. 직접 분사형
  4. 간접 분사형
(정답률: 40%)
  • 간접 분사형은 연료와 공기가 분리되어 연소되는 방식이기 때문에 유압분무식 버너의 종류에 해당되지 않습니다. 다른 세 가지 유형은 모두 연료와 공기가 혼합되어 분사되는 방식으로 작동합니다.
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35. 어떤 보일러의 5시간 동안 증발량이 5000kg이고, 그때의 급수 엔탈피가 25kcal/kg, 증기엔탈피가 675kcal/kg이라면 상당증발량은 약 몇 kg/h인가?

  1. 1106
  2. 1206
  3. 1304
  4. 1451
(정답률: 59%)
  • 상당증발량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    상당증발량 = (증발량 / 시간) - (급수량 / 시간)

    여기서 증발량은 주어졌으므로 5000kg입니다. 시간은 5시간이므로 5로 나누어줍니다.

    증발량 / 시간 = 5000 / 5 = 1000 kg/h

    급수량은 급수 엔탈피와 증기 엔탈피를 이용하여 계산할 수 있습니다.

    급수량 = (증발량 * 증기 엔탈피) / (급수 엔탈피 - 증기 엔탈피)

    여기서 증기 엔탈피와 급수 엔탈피는 주어졌으므로 계산할 수 있습니다.

    급수량 = (5000 * 675) / (25 - 675) = 1687500 / (-650) = -2596.15 kg/h

    급수량은 음수가 나오는데, 이는 보일러 내부에서 물이 증발하여 증기가 되면서 보일러 내부로 유입되는 급수량을 의미합니다. 따라서 상당증발량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    상당증발량 = 1000 - (-2596.15) = 3596.15 kg/h

    이 값은 보기 중에서 "1451"이 아니므로, 정답은 "1206"입니다.
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36. 증기보일러에서 감압밸브 사용의 필요성에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 고압증기를 감압시키면 잠열이 감소하여 이용 열이 감소된다.
  2. 고압증기는 저압증기에 비해 관경을 크게 해야 하므로 배관설비비가 증가한다.
  3. 감압을 하면 열교환 속도가 불규칙하나 열전달이 균일하여 생산성이 향상된다.
  4. 감압을 하면 증기의 건도가 향상되어 생산성 향상과 에너지절감이 이루어진다.
(정답률: 63%)
  • 감압을 하면 증기의 건도가 향상되어 생산성 향상과 에너지절감이 이루어진다. 이유는 감압을 하면 증기의 온도가 낮아지고, 이로 인해 증기의 건도가 향상되어 물과 증기의 분리가 용이해지기 때문입니다. 이는 증기의 효율적인 이용을 가능하게 하여 생산성을 향상시키고, 불필요한 열 손실을 줄여 에너지 절감을 이룰 수 있게 됩니다.
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37. 제어계를 구성하는 요소 중 전송기의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 전기식 전송기
  2. 증기식 전송기
  3. 유압식 전송기
  4. 공기압식 전송기
(정답률: 67%)
  • 전송기는 제어계를 구성하는 요소 중 하나로, 신호를 전송하는 역할을 합니다. 전기, 유압, 공기압 등 다양한 방식으로 신호를 전송할 수 있습니다. 하지만 증기식 전송기는 신호를 전송하는 방식이 아니라, 증기를 이용하여 열을 전달하는 역할을 합니다. 따라서 증기식 전송기는 제어계를 구성하는 요소 중 전송기의 종류에 해당되지 않습니다.
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38. 과열기를 연소가스 흐름 상태에 의해 분류할 때 해당되지 않는 것은?

  1. 복사형
  2. 병류형
  3. 향류형
  4. 혼류형
(정답률: 69%)
  • 복사형은 연소가스가 과열기 벽면에 직접적으로 닿아 열을 전달받는 형태가 아니기 때문입니다. 따라서 과열기를 연소가스 흐름 상태에 따라 분류할 때 해당되지 않습니다.
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39. 보일러 연소장치의 선정기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 사용 연료의 종류와 형태를 고려한다.
  2. 연소 효율이 높은 장치를 선택한다.
  3. 과잉공기를 많이 사용할 수 있는 장치를 선택한다.
  4. 내구성 및 가격 등을 고려한다.
(정답률: 85%)
  • 과잉공기를 많이 사용할 수 있는 장치를 선택하는 것은 오히려 비효율적인 선택이기 때문에 틀린 설명입니다. 과잉공기를 많이 사용하면 연소 온도가 낮아지고 연소 효율이 떨어지기 때문입니다. 따라서 보일러 연소장치를 선택할 때는 사용 연료의 종류와 형태, 연소 효율, 내구성, 가격 등을 고려하여 최적의 장치를 선택해야 합니다.
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40. 액상 열매체 보일러 시스템에서 사용하는 팽창탱크에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 액상 열매체 보일러 시스템에는 열매체유의 액팽창을 흡수하기 위한 팽창탱크가 필요하다.
  2. 열매체유 팽창탱크에는 액면계와 압력계가 부착되어야 한다.
  3. 열매체유 팽창탱크의 설치장소는 통상 열매체유 보일러 시스템에서 가장 낮은 위치에 설치한다.
  4. 열매체유의 노화방지를 위해 팽창탱크의 공간부에는 N2가스를 봉입한다.
(정답률: 69%)
  • "열매체유의 노화방지를 위해 팽창탱크의 공간부에는 N2가스를 봉입한다."는 팽창탱크와 관련이 없는 내용이므로 틀린 것이 아닙니다.

    열매체유 보일러 시스템에서는 열매체유의 액팽창을 흡수하기 위한 팽창탱크가 필요하며, 이 팽창탱크에는 액면계와 압력계가 부착되어야 합니다. 또한, 열매체유 팽창탱크의 설치장소는 통상 열매체유 보일러 시스템에서 가장 낮은 위치에 설치됩니다. 이는 열매체유가 팽창하여 탱크에 모이면, 탱크가 가장 낮은 위치에 있기 때문에 열매체유가 다시 보일러로 돌아갈 수 있도록 하기 위함입니다.
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3과목: 임의 구분

41. 보일러 급수처리의 목적으로 볼 수 없는 것은?

  1. 부식의 방지
  2. 보일러수의 농축방지
  3. 스케일생성 방지
  4. 역화(back fire)방지
(정답률: 80%)
  • 보일러 급수처리는 보일러 내부의 부식, 농축, 스케일 생성 등을 방지하기 위해 수행됩니다. 하지만 역화는 보일러 내부에서 연소가 일어나는 과정에서 발생하는 문제로, 보일러 급수처리와는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 역화 방지는 보일러 급수처리의 목적으로 볼 수 없습니다.
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42. 포화온도 105℃인 증기난방 방열기의 상당 방열면적이 20m2 일 경우 시간당 발생하는 응축수량은 약 kg/h인가? (단, 105℃ 증기의 증발잠열은 535.6kcal/kg이다.)

  1. 10.37
  2. 20.57
  3. 12.17
  4. 24.27
(정답률: 38%)
  • 응축수량은 방열기에서 열을 빼내어 증기를 액체로 만들 때 발생하는 수량이므로, 열전달식을 이용하여 구할 수 있다. 열전달식은 다음과 같다.

    Q = U × A × ΔT

    여기서 Q는 열전달량, U는 열전달계수, A는 방열면적, ΔT는 열차이이다.

    이 문제에서는 응축수량을 구해야 하므로, 열전달식을 다음과 같이 변형할 수 있다.

    m = Q / hfg

    여기서 m은 응축수량, hfg는 증발잠열이다.

    따라서, 응축수량을 구하기 위해서는 열전달량을 구해야 한다.

    열전달계수 U는 방열기의 재질과 구조에 따라 다르므로, 문제에서 주어지지 않았다. 따라서, 일반적으로 사용되는 값인 200 W/m2℃를 사용하겠다.

    열차이 ΔT는 증기의 포화온도인 105℃에서 방열기의 온도인 20℃를 뺀 값이다.

    따라서,

    ΔT = 105 - 20 = 85℃

    이다.

    따라서, 열전달량 Q는 다음과 같다.

    Q = U × A × ΔT = 200 × 20 × 85 = 340,000 W

    응축수량 m은 다음과 같다.

    m = Q / hfg = 340,000 / 535.6 = 635.2 kg/h

    따라서, 정답은 "635.2"가 된다.
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43. 강관재 루프형 신축이음은 고압에 견디고, 고장이 적어 고온·고압용 배관에 이용되는데 이 신축이음의 곡률반경은 관지름의 몇 배 이상으로 하는 것이 좋은가?

  1. 2배
  2. 3배
  3. 4배
  4. 6배
(정답률: 60%)
  • 강관재 루프형 신축이음은 고압에 견디기 위해 곡률반경이 크게 설계되어야 합니다. 이는 곡률이 작을수록 신축이음 부분에서의 응력이 커지기 때문입니다. 따라서 관지름이 클수록 곡률반경도 커져야 하며, 일반적으로는 관지름의 6배 이상으로 설계됩니다. 이는 고압·고온 환경에서 안정적인 운전을 위해 필요한 최소한의 곡률반경이기 때문입니다.
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44. 보온재 선정 시 고려하여야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 안전사용 온도범위에 적합해야 한다.
  2. 흡수성이 크고 가공이 용이해야 한다.
  3. 물리적, 화학적 강도가 커야 한다.
  4. 열전도율이 가능한 적어야 한다.
(정답률: 68%)
  • 보온재는 열을 잘 유지시켜주는 역할을 하기 때문에, 흡수성이 크고 가공이 용이한 재질을 선택해야 합니다. 이는 보온재가 수분을 흡수하거나 변형되지 않도록 하기 위함입니다. 따라서 "흡수성이 크고 가공이 용이해야 한다."가 틀린 것이 아닙니다.
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45. 수격작용을 방지하기 위한 조치로 거리가 먼 것은?

  1. 송기에 앞서서 관을 충분히 데운다.
  2. 송기할 때 주증기 밸브는 급히 열지 않고 천천히 연다.
  3. 증기관은 증기가 흐르는 방향으로 경사가 지도록 한다.
  4. 증기관에 드레인이 고이도록 중간을 낮게 배관한다.
(정답률: 79%)
  • 수격작용은 액체나 기체가 갑자기 움직이거나 멈추면서 발생하는 압력 변화로 인해 발생하는 현상입니다. 이 현상은 파열, 누출, 손상 등의 원인이 될 수 있으므로 방지하기 위해 적절한 조치가 필요합니다. 증기관에 드레인이 고이도록 중간을 낮게 배관하는 것은 증기관 내부에 물이나 다른 액체가 고이지 않도록 하여 수격작용을 방지하는 조치입니다. 이렇게 하면 증기관 내부의 압력 변화가 줄어들어 파열이나 누출 등의 문제가 발생할 가능성이 낮아집니다.
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46. 무기질 보온재 중 하나로 안산암, 현무암에 석회석을 섞어 용융하여 섬유모양으로 만든 것은?

  1. 코르크
  2. 암면
  3. 규조토
  4. 유리섬유
(정답률: 75%)
  • 암면은 안산암, 현무암 등의 암석에 석회석을 섞어 용융하여 섬유모양으로 만든 무기질 보온재입니다. 따라서 암석과 석회석이 합쳐져 만들어진 것이기 때문에 "암면"이라는 이름이 붙었습니다.
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47. 보일러 수 처리에서 순환계통의 처리방법 중 용해 고형물 제거 방법이 아닌 것은?

  1. 약제 첨가법
  2. 이온 교환법
  3. 증류법
  4. 여과법
(정답률: 51%)
  • 여과법은 물질을 필터링하여 고형물을 제거하는 방법이지만, 보일러 수 처리에서는 순환계통에서 발생하는 용해 고형물을 제거하기에는 적합하지 않습니다. 따라서 여과법은 보일러 수 처리에서 순환계통의 처리방법 중 용해 고형물 제거 방법이 아닙니다.
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48. 강관에 대한 용접이음의 장점으로 거리가 먼 것은?

  1. 열에 의한 잔류응력이 거의 발생하지 않는다.
  2. 접합부의 강도가 강하다.
  3. 접합부의 누수의 염려가 없다.
  4. 유체의 압력손실이 적다.
(정답률: 71%)
  • 강관에 대한 용접이음은 높은 온도에서 용융된 금속이 빠르게 냉각되어 결정조직이 섬세하게 형성되므로, 열에 의한 잔류응력이 거의 발생하지 않습니다. 이는 용접이음의 강도와 누수 방지에 큰 장점을 제공하며, 유체의 압력손실도 적습니다.
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49. 가동 보일러에 스케일과 부식물 제거를 위한 산세척 처리 순서로 올바른 것은?

  1. 전처리→수세→산액처리→수세→중화·방청처리
  2. 수세→산액처리→전처리→수세→중화·방청처리
  3. 전처리→중화·방청처리→수세→산액처리→수세
  4. 전처리→수세→중화·방청처리→수세→산액처리
(정답률: 78%)
  • 올바른 순서는 "전처리→수세→산액처리→수세→중화·방청처리" 입니다.

    전처리는 보일러 내부의 오염물질을 제거하기 위한 과정으로, 보일러 내부를 청소하고 오염물질을 제거합니다.

    수세는 전처리 후에 보일러 내부에 남아있는 오염물질을 제거하기 위한 과정으로, 보일러 내부를 청소합니다.

    산액처리는 스케일과 부식물을 제거하기 위한 과정으로, 산성 용액을 사용하여 보일러 내부의 스케일과 부식물을 용해시킵니다.

    수세는 산액처리 후에 보일러 내부에 남아있는 산성 용액을 제거하기 위한 과정으로, 보일러 내부를 청소합니다.

    중화·방청처리는 산액처리 후에 보일러 내부에 남아있는 산성 용액을 중화시키고, 보일러 내부에 방청제를 주입하여 부식을 방지하는 과정입니다.
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50. 방열기의 구조에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 주요 구조 부분은 금소재료나 그 밖의 강도와 내구성을 가지는 적절한 재질의 것을 사용해야 한다.
  2. 엘리먼트 부분은 사용하는 온수 또는 증기의 온도 및 압력을 충분히 견디어 낼 수 있는 것으로 한다.
  3. 온수를 사용하는 것에는 보온을 위해 엘리먼트 내에 공기를 빼는 구조가 없도록 한다.
  4. 배관 접속부는 시공이 쉽고 점검이 용이해야 한다.
(정답률: 85%)
  • "온수를 사용하는 것에는 보온을 위해 엘리먼트 내에 공기를 빼는 구조가 없도록 한다."는 옳지 않은 설명입니다. 엘리먼트 내에 공기를 빼는 구조는 온수의 보온성을 높이기 위해 사용됩니다. 따라서 이 설명은 옳지 않습니다.
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51. 신·재생에너지 정책심의회의 구성으로 맞는 것은?

  1. 위원장 1명을 포함한 10명 이내의 위원
  2. 위원장 1명을 포함한 20명 이내의 위원
  3. 위원장 2명을 포함한 10명 이내의 위원
  4. 위원장 2명을 포함한 20명 이내의 위원
(정답률: 68%)
  • 신재생에너지 정책심의회의는 다양한 이해관계자들의 의견을 수렴하고, 효율적인 의사결정을 위해 충분한 인원으로 구성되어야 합니다. 위원장 1명을 포함한 20명 이내의 위원으로 구성하는 것이 적절합니다. 이는 충분한 의견 수렴과 의사결정을 위한 참여자 수를 보장하면서도 회의 운영에 있어서 효율성을 유지할 수 있는 인원 구성이기 때문입니다.
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52. 에너지 수급안정을 위하여 산업통산자원부장관이 필요한 조치를 취할 수 있는 사항이 아닌 것은?

  1. 에너지의 배급
  2. 산업별·주요공급자별 에너지 할당
  3. 에너지의 비축과 저장
  4. 에너지의 양도·양수의 제한 또는 금지
(정답률: 51%)
  • 산업별·주요공급자별 에너지 할당은 에너지 수급안정을 위한 조치 중 하나로, 산업별 및 주요 공급자별로 일정량의 에너지를 할당하여 에너지 사용의 균형을 유지하고, 에너지 공급의 안정성을 확보하는 것을 목적으로 합니다. 따라서 이는 산업통산자원부장관이 취할 수 있는 조치 중 하나입니다.
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53. 저탄소녹색성장 기본법에 의거 온실가스 감축목표 등의 설정·관리 및 필요한 조치에 관한 사항을 관장하는 기관으로 옳은 것은?

  1. 농림축산식품부 : 건물·교통 분야
  2. 환경부 : 농업·축산 분야
  3. 국토교통부 : 폐기물 분야
  4. 산업통상자원부 : 산업·발전 분야
(정답률: 82%)
  • 저탄소녹색성장 기본법은 경제적 발전과 환경 보호를 동시에 추구하는 것을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 온실가스 감축 목표를 설정하고 이를 관리하며 필요한 조치를 취하는 것이 중요합니다. 이에 따라 산업과 발전 분야에서 온실가스 감축을 위한 기술 개발과 적용, 에너지 절약 등의 조치가 필요하므로 산업통상자원부가 이를 관장하는 기관으로 적합합니다.
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54. 에너지이용합리화법상 검사대상기기조종자가 퇴직하는 경우 퇴직 이전에 다름 검사대상기기조종자를 선임하지 아니한 자에 대한 벌칙으로 맞는 것은?

  1. 1천만 원 이하의 벌금
  2. 2천만 원 이하의 벌금
  3. 5백만 원 이하의 벌금
  4. 2년 이하의 징역
(정답률: 80%)
  • 에너지이용합리화법에서는 검사대상기기조종자를 선임하지 않은 경우 1천만 원 이하의 벌금이 부과됩니다. 이는 검사대상기기의 안전성과 정확성을 보장하기 위해 검사대상기기조종자의 역할이 중요하다는 것을 인식하고, 이를 강제적으로 시행하기 위한 제재 조치입니다.
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55. 에너지이용합리화법에서 정한 검사대상기기 조종자의 자격에서 에너지관리기능사가 조정할 수 있는 조종범위로서 옳지 않은 것은?

  1. 용량이 15t/h 이하인 보일러
  2. 온수발생 및 열매체를 가열하는 보일러로서 용량이 581.5킬로와트 이하인 것
  3. 최고사용압력이 1MPa이하이고, 전열면적이 10m2 이하인 증기보일러
  4. 압력용기
(정답률: 63%)
  • 용량이 15t/h 이하인 보일러는 일반적으로 작은 규모의 건물이나 공장에서 사용되는 보일러로, 에너지관리기능사가 조정할 수 있는 범위 내에 있기 때문에 검사대상기기로 포함됩니다.
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56. 배관용접 작업 시 안전사항 중 산소용기는 일반적으로 몇 ℃ 이하의 온도로 보관하여야 하는가?

  1. 100℃ 이하
  2. 80℃ 이하
  3. 60℃ 이하
  4. 40℃ 이하
(정답률: 69%)
  • 산소는 고온에서 불꽃을 일으키거나 폭발할 위험이 있기 때문에 안전한 보관 온도는 40℃ 이하이다. 따라서 배관용접 작업 시 산소용기는 40℃ 이하의 온도로 보관해야 한다.
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57. 단관 중력 순환식 온수난방의 배관은 주관을 앞내림 기울기로 하여 공기가 모두 어느 곳으로 빠지게 하는가?

  1. 드레인 밸브
  2. 팽창 탱크
  3. 에어벤트 밸브
  4. 체크 밸브
(정답률: 43%)
  • 단관 중력 순환식 온수난방의 배관에서는 물이 뜨거워지면 팽창하여 부피가 증가하게 됩니다. 이때 팽창 탱크가 필요한데, 팽창 탱크는 물이 팽창하여 부피가 증가할 때 이를 흡수하여 압력을 안정시켜주는 역할을 합니다. 따라서 팽창 탱크가 없으면 배관 내부의 압력이 높아져서 파손될 가능성이 있습니다.
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58. 배관지지 장치의 명칭과 용도가 잘못 연결된 것은?

  1. 파이프 슈 – 관의 수평부, 곡관부 지지
  2. 리지드 서프토 – 빔 등으로 만든 지지대
  3. 롤러 서포트 – 방진을 위해 변위가 적은 곳에 사용
  4. 행거 – 배관계의 중량을 위에서 달아매는 장치
(정답률: 68%)
  • 롤러 서포트는 방진을 위해 사용되는데, 이는 변위가 적은 곳에 사용되기 때문입니다. 즉, 배관이나 관련 장비가 움직이거나 진동할 가능성이 있는 곳에 사용되어 안정성을 높이는 역할을 합니다. 따라서, 롤러 서포트는 변위가 적은 곳에 사용되어야 하며, 방진을 위한 목적으로 설치됩니다.
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59. 보일러 운전이 끝난 후의 조치사항으로 잘못된 것은?

  1. 유류 사용 보일러의 경우 연료 계통의 스톱밸브를 닫고 버너를 청소한다.
  2. 연소실 내의 잔류여열로 보일러 내부의 압력이 상승하는지 확인한다.
  3. 압력계 지시압력과 수면계의 표준수위를 확인해둔다.
  4. 예열용 연료를 노내에 약간 넣어 둔다.
(정답률: 83%)
  • 예열용 연료를 노내에 약간 넣어 둔다는 것은 잘못된 조치입니다. 이는 보일러 내부에 불필요한 연료를 쌓아두는 것으로, 보일러 운전 후에는 모든 연료 계통을 닫고 보일러 내부의 연료를 모두 소진시켜야 합니다. 따라서 예열용 연료를 노내에 넣어두는 것은 안전하지 않으며, 보일러 내부에 불필요한 연료를 쌓아둘 수 있어 화재의 위험성이 있습니다.
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60. 에너지법에 의거 지역에너지계획을 수립한 시·도지사는 이를 누구에게 제출하여야 하는가?

  1. 대통령
  2. 산업통산자원부장관
  3. 국토교통부장관
  4. 에너지관리공단 이사장
(정답률: 68%)
  • 에너지법 제25조에 따르면 지역에너지계획은 시·도지사가 작성하여 산업통산자원부장관에게 제출하여야 합니다. 따라서 정답은 "산업통산자원부장관"입니다.
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