공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2002-03-10)

공조냉동기계산업기사
(2002-03-10 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 건구온도 30℃,절대습도 0.02㎏/㎏'인 외부공기 40%와 건구온도 25℃,절대습도 0.01㎏/㎏'인 실내공기 60%를 혼합하였을 때의 건구온도 및 절대습도는?

  1. 28℃, 0.054㎏/㎏'
  2. 27℃, 0.054㎏/㎏'
  3. 28℃, 0.014㎏/㎏'
  4. 27℃, 0.014㎏/㎏'
(정답률: 39%)
  • 공기의 혼합비를 구하면 다음과 같다.

    외부공기의 수분량 = 0.02 × 40/100 = 0.008㎏/㎏
    실내공기의 수분량 = 0.01 × 60/100 = 0.006㎏/㎏
    총 수분량 = 0.008 + 0.006 = 0.014㎏/㎏

    따라서 혼합된 공기의 절대습도는 0.014㎏/㎏이 된다.

    건구온도는 외부공기와 실내공기의 온도를 가중평균한 값으로 구할 수 있다.

    건구온도 = (30 × 40/100) + (25 × 60/100) = 27℃

    따라서 정답은 "27℃, 0.014㎏/㎏'"이 된다.
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2. 증기 난방 방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 방열면 온도가 높아 온열 감각이 저하한다.
  2. 한랭지에서는 동결의 문제가 생기기 쉽다.
  3. 실내의 상하 간의 온도 차가 크다.
  4. 배관의 시공성 및 제어성이 용이하다.
(정답률: 45%)
  • 증기 난방 방식은 고온의 증기를 이용하여 열을 전달하는 방식으로, 배관을 통해 증기를 전달하고 방열면에서 열을 방출합니다. 이에 따라 배관의 시공성 및 제어성이 용이하다는 것은 배관을 통해 쉽게 증기를 전달하고 제어할 수 있기 때문입니다. 따라서, "배관의 시공성 및 제어성이 용이하다."가 증기 난방 방식의 특징이 아닙니다.
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3. 다음 그림에 표시한 사무실의 손실 열량은 얼마인가? (단,설계조건은 실내온도 20℃,옆방온도 20℃,층위온도 20℃,옥외온도 0℃, 바닥밑온도 6℃,복도온도 10℃, 외벽 k = 3.2,내벽 K = 1.6,바닥 K = 0.7,창 K=2.2, 문 K = 2.2,천정 K = 1.4㎉/m2h℃으로 하고 환기회수는 1회/h로 한다.)

  1. 3,176㎉/h
  2. 3,872㎉/h
  3. 4,193㎉/h
  4. 2,937㎉/h
(정답률: 47%)
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4. 벽의 두께 ℓ = 100[㎜]인 물질의 양표면 온도가 각각 t1 =320℃, t2 = 40℃일 때 이벽의 단위시간, 단위면적당 방열량과 벽의 중심에서의 온도는? (단, 벽의 열전도율은 λ = 0.05[kcal/m h℃]이다.)

  1. 121 kcal/m2h , 180℃
  2. 121 kcal/m2h , 165℃
  3. 140 kcal/m2h , 165℃
  4. 140 kcal/m2h , 180℃
(정답률: 32%)
  • 이 문제는 열전달 방정식을 이용하여 해결할 수 있다.

    먼저, 벽의 단위면적당 방열량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    q = λ * (t1 - t2) / l

    여기서 λ는 열전도율, t1은 내부 온도, t2는 외부 온도, l은 벽의 두께이다. 따라서,

    q = 0.05 * (320 - 40) / 100 = 0.12 [kcal/m^2 h]

    즉, 벽의 단위면적당 방열량은 0.12 kcal/m^2 h이다.

    다음으로, 벽의 중심에서의 온도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Δt = q * l / λ

    여기서 Δt는 내부 온도와 외부 온도의 차이이다. 따라서,

    Δt = 0.12 * 100 / 0.05 = 240 [℃]

    벽의 중심에서의 온도는 내부 온도와 외부 온도의 평균이므로,

    T = (t1 + t2) / 2 = (320 + 40) / 2 = 180 [℃]

    따라서, 정답은 "140 kcal/m^2 h , 180℃"이다.
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5. 벽체의 두께 15㎝,열관류율 4㎉/m2h℃,실내온도 20℃,외기온도 2℃, 벽의 면적 10m2일때 벽면의 열손실량은 몇㎉/h인가?

  1. 720
  2. 864
  3. 960
  4. 1152
(정답률: 40%)
  • 열손실량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    열손실량 = 열전달계수 × 면적 × 온도차

    여기서 열전달계수는 열관류율의 역수인 0.25이다. 따라서,

    열손실량 = 0.25 × 10 × (20 - 2) = 45 × 8 = 360

    따라서, 정답은 "360"이다. 보기에서 "720"이 나오는 이유는 계산 실수일 가능성이 있으며, "864", "960", "1152"는 모두 오답이다.
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6. 덕트의 계획에 있어서 주의해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 덕트 단면의 아스펙트 비(ASPACT RATIO)는 4 : 1 이하로 한다.
  2. 덕트의 각 취출구에의 풍량조정을 지나치게 댐퍼에 의존해서는 안된다.
  3. 덕트의 급격한 굽힘은 제작상의 허락하는 범위내에서 상관없다.
  4. 덕트의 급격한 확대와 축소는 피한다.
(정답률: 66%)
  • 정답은 "덕트의 급격한 굽힘은 제작상의 허락하는 범위내에서 상관없다." 이다. 이유는 덕트의 급격한 굽힘이 제작상의 허락 범위 내에서 상관없다는 것은 올바르지 않다. 덕트의 급격한 굽힘이 발생하면 공기의 흐름이 방해되어 효율이 떨어지고 소음이 발생할 수 있기 때문에 굽힘의 각도와 반지름 등을 고려하여 설계해야 한다.
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7. 다음 그림은 냉방시의 공기조화 과정을 나타낸다. 그림과 같은 조건일 경우 냉각코일의 바이패스 팩터 (Bypass Factor)는 얼마인가? (단, ①실내공기의 상태점, ②외기의 상태점, ③혼합공기의 상태점 ④취출공기의 상태점, ⑤코일의 장치노점온도)

  1. 0.15
  2. 0.20
  3. 0.25
  4. 0.30
(정답률: 56%)
  • 냉각코일의 바이패스 팩터는 (실내공기와 혼합공기의 엔탈피 차이) / (실내공기와 외기의 엔탈피 차이) 로 계산된다. 이 그림에서는 외기와 혼합공기의 엔탈피 차이가 없으므로, 바이패스 팩터는 (실내공기와 혼합공기의 엔탈피 차이) / (실내공기와 외기의 엔탈피 차이 + 혼합공기와 취출공기의 엔탈피 차이) 로 계산된다. 따라서 바이패스 팩터는 (50-30) / (50-10+30-14) = 0.20 이다.
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8. 그림은 공기조화기 내부에서의 공기의 변화를 나타낸 것이다. 이 중에서 냉각 코일에서 나타나는 상태변화는 공기선도상 어느 점을 나타내는가?

  1. ㉮ - ㉯
  2. ㉯ - ㉰
  3. ㉱ - ㉮
  4. ㉱ - ㉲
(정답률: 68%)
  • 냉각 코일에서는 공기가 냉각되면서 상대습도가 높아지다가 포화 상태에 이르러 수분이 응축된다. 따라서 냉각 코일에서의 상태변화는 공기선도상 "㉱ - ㉮"을 나타낸다. "㉮ - ㉯"는 가습기에서의 상태변화, "㉯ - ㉰"은 제습기에서의 상태변화, "㉱ - ㉲"은 공기청정기에서의 상태변화를 나타낸다.
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9. 병원이나 식품공장 등 미생물 오염을 방지하기 위한 공기조화 설비는?

  1. 바이오 클린룸
  2. 제습실
  3. 항온 항습실
  4. V.A.V 시스템
(정답률: 79%)
  • 바이오 클린룸은 공기 중의 미생물을 제거하고, 공기의 온도와 습도를 조절하여 미생물 오염을 방지하는 공기조화 설비입니다. 따라서 병원이나 식품공장 등에서 사용되며, 제습실은 습기를 제거하는 공기조화 설비, 항온 항습실은 온도와 습도를 일정하게 유지하는 공기조화 설비, V.A.V 시스템은 공기의 유동성을 조절하는 공기조화 설비입니다.
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10. 구조체를 통한 손실 열량을 구하는 공식에서 Rt는 무엇을 나타내는가? 【공식 : Ht=1/Rt× A(tR-t0)[㎉/HR]】(단, Ht:손실열량, A:면적, t:온도)

  1. 열 복사율
  2. 열 전도 계수
  3. 열 통과 저항
  4. 열 관류율
(정답률: 44%)
  • Rt는 열 통과 저항을 나타냅니다. 이는 열이 특정한 물질을 통과할 때 발생하는 저항을 의미하며, 이 값이 클수록 열이 잘 통과하지 않는 것을 의미합니다. 따라서 손실 열량을 구하는 공식에서는 열 통과 저항이 클수록 손실 열량이 많아지게 됩니다.
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11. 가습방법 중 가습효율이 가장 높은 것은?

  1. 에어워셔에 의한 단열 가습
  2. 온수 분수 가습
  3. 증기 분수 가습
  4. 초음파 가습
(정답률: 72%)
  • 증기 분수 가습이 가습효율이 가장 높은 이유는 물을 증기로 바꾸는 과정에서 열을 이용하기 때문입니다. 따라서 증기 분수 가습은 물을 적게 사용하면서도 공기를 빠르게 가습할 수 있으며, 가습효율도 높습니다. 또한 증기 분수 가습기는 공기 중의 미세먼지나 세균 등을 제거하는 기능도 있어서 공기를 깨끗하게 유지할 수 있습니다.
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12. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 주철 보일러는 능력이 부족할 때는 섹션을 늘릴 수없다.
  2. 주철 보일러는 압력 1 atg 이하의 저압 증기용이다.
  3. 진공식 보일러는 온수 전용이다.
  4. 노통 연관 보일러는 고압증기를 얻을 수 있다.
(정답률: 51%)
  • "주철 보일러는 능력이 부족할 때는 섹션을 늘릴 수없다."라는 설명은 옳지 않습니다. 주철 보일러는 섹션을 추가하여 능력을 높일 수 있습니다.
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13. 보일러의 안전 수면을 유지시키는 역할을 하는 배관 설비는 어떤 것인가?

  1. 하트포드 배관
  2. 리버스리턴 배관
  3. 신축이음
  4. 리턴 코크
(정답률: 70%)
  • 하트포드 배관은 보일러의 안전 수면을 유지시키는 역할을 하는 배관 설비 중 하나이다. 이는 보일러에서 생기는 스팀과 물을 분리하여 안전하게 배출할 수 있도록 하는 역할을 한다. 이와 달리 리버스리턴 배관은 열을 유지하기 위한 배관이며, 신축이음은 배관의 길이를 조절하기 위한 장치이다. 리턴 코크는 보일러에서 생기는 스팀과 물을 분리하는 역할을 하지 않는다.
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14. 다음 중 벽 설치형 취출구가 아닌 것은?

  1. 아네모스텟형 취출구
  2. 유니버셜형 취출구
  3. 노즐형 취출구
  4. 고정베인 취출구
(정답률: 53%)
  • 아네모스텟형 취출구는 벽면에 설치되는 것이 아니라 천장에 설치되는 형태의 취출구이기 때문에 벽 설치형 취출구가 아니다.
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15. 건구온도 T ℃인 습공기의 엔탈피 계산식에 있어서 틀린것은?

  1. 건조공기의 정압비열은 0.24 kcal/kg· ℃이다
  2. 수증기의 정압비열은 0.441 kcal/kg· ℃이다
  3. 597 kcal/kg은 0 ℃인 물을 0 ℃의 포화증기로 증발시키는 데 필요한 잠열이다
  4. 0.441· T는 잠열량을 계산하는 식이다
(정답률: 49%)
  • 0.441· T는 잠열량을 계산하는 식이 아니다. 올바른 식은 "수증기의 잠열량은 0.441 kcal/kg이다"이다. 잠열량은 온도에 따라 변하지 않는 상수값이기 때문에 온도에 따라 계산되는 것이 아니라, 해당 물질의 특성값으로 고정되어 있다. 따라서 온도 T는 잠열량을 계산하는 식에서 사용되지 않는다.
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16. 다음 중 복사난방의 장점이 아닌 것은?

  1. 쾌적성이 좋다
  2. 방열기나 배관이 작다
  3. 실내의 상하 온도차이가 작다
  4. 패널열용량이 크기 때문에 장치의 운전 정지 후에도 효과가 유지된다
(정답률: 54%)
  • 복사난방의 장점 중 "방열기나 배관이 작다"는 아닙니다. 이는 복사난방 시스템이 작은 배관과 방열기를 사용할 수 있기 때문에 발생하는 이점입니다. 작은 배관과 방열기는 설치 및 유지보수 비용을 줄이고, 공간을 절약할 수 있습니다.
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17. 공조기를 설치한 바닥 면적은 좁고 층고가 높은 경우에 적합한 공조기(AHU)의 형식은?

  1. 수직형
  2. 수평형
  3. 복합형
  4. 멀티존형
(정답률: 80%)
  • 층고가 높은 경우에는 공기의 상승력이 커져서 수직으로 공기를 유동시키는 것이 효율적입니다. 따라서 바닥 면적이 좁고 층고가 높은 경우에는 수직형 AHU가 적합합니다.
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18. 다음 중 송풍기의 풍량제어 방법이 아닌 것은?

  1. 토출댐퍼 제어
  2. 흡입댐퍼 제어
  3. 흡입베인 제어
  4. 정압 제어
(정답률: 56%)
  • 송풍기의 풍량을 제어하는 방법 중에서 정압 제어는 풍량을 제어하는 방법이 아닙니다. 정압 제어는 송풍기가 공급하는 공기의 압력을 일정하게 유지하는 방법으로, 풍량을 제어하는 것이 아니기 때문입니다. 따라서 정답은 "정압 제어"입니다.
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19. 온풍난방을 하고 있는 사무실 내의 환경에 대해 다음의 a-d의 각 항목에 대해 설비 설계상 가장 적당하다고 생각되는 값을 개개의 수치 중에서 골라 조합한 것 중 가장 적합한 것은?

  1. a---②, b---①, c---③, d---①
  2. a---③, b---③, c---①, d---②
  3. a---①, b---②, c---①, d---①
  4. a---②, b---②, c---②, d---③
(정답률: 51%)
  • a. 실내온도 : 20~25℃
    b. 상대습도 : 40~60%
    c. 조명밝기 : 300~500룩스
    d. 실내공기순환 : 1시간당 2~3회

    정답: a---①, b---②, c---①, d---①

    이유:
    a. 온풍난방을 하고 있는 사무실에서는 실내온도를 20~25℃로 유지하는 것이 적당하다.
    b. 상대습도는 40~60%로 유지하는 것이 적당하다. 공기가 너무 건조하거나 습기가 많으면 건강에 좋지 않기 때문이다.
    c. 조명밝기는 300~500룩스로 유지하는 것이 적당하다. 너무 어둡거나 밝으면 눈의 피로를 유발할 수 있기 때문이다.
    d. 실내공기순환은 1시간당 2~3회로 유지하는 것이 적당하다. 공기가 정지되어 있으면 불쾌감을 유발하고, 공기순환이 너무 자주 일어나면 에너지 낭비가 될 수 있기 때문이다.
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20. 다음 중 덕트내의 정압을 측정하고자 할 때 적당한 기기는?

  1. 벤츄리관
  2. 사이폰관
  3. 서모스탯
  4. 마노미터
(정답률: 55%)
  • 마노미터는 압력을 측정하는 기기로, 덕트내의 정압을 측정하는 데 적합합니다. 벤츄리관과 사이폰관은 유체의 유속을 측정하는 기기이며, 서모스탯은 온도를 측정하는 기기입니다. 따라서 이 중에서는 마노미터가 정답입니다.
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2과목: 냉동공학

21. 2중 효용 흡수식 냉동기에 대한 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 단중 효용 흡수식 냉동기에 비해 훨씬 증기소비량이 적다.
  2. 2개의 재생기를 갖고 있다.
  3. 2개의 증발기를 갖고 있다.
  4. 발생기의 열원으로 증기 대신 가스연소를 사용하기도 한다.
(정답률: 52%)
  • "2개의 증발기를 갖고 있다."는 옳지 않은 설명이다. 2중 효용 흡수식 냉동기는 2개의 재생기를 갖고 있지만, 증발기는 1개이다. 증발기는 냉매를 증발시켜 냉동 효과를 만드는 부품으로, 2개의 증발기를 갖고 있다는 것은 불가능하다.
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22. 표준 대기압 하에서 100℃의 물 1㎏을 전부 증기로 바꿀때 체적은 0.001m3에서 1673배로 팽창했다. 이 때 내부 에너지의 증가는 몇 ㎉인가?

  1. 230
  2. 498
  3. 525
  4. 580
(정답률: 41%)
  • 증기화는 상변화 중에서도 엔탈피 변화가 큰 변화이다. 따라서 내부 에너지의 증가량은 엔탈피 변화량과 거의 같다고 볼 수 있다.

    즉, 물 1kg이 증기로 변할 때 엔탈피 변화량을 구하면 된다. 이는 물의 비열과 증기화 엔탈피의 합이다.

    물의 비열은 1cal/g℃, 증기화 엔탈피는 540cal/g이다. 따라서 1kg의 물이 증기로 변할 때 엔탈피 변화량은 다음과 같다.

    (1kg x 1cal/g℃ x 100℃) + (1kg x 540cal/g) = 640kcal = 640,000cal = 640,000J = 640kJ

    하지만 문제에서는 단위를 kJ가 아닌 J로 주어졌으므로, 640kJ를 1,000으로 나누어 준다.

    640,000J ÷ 1,000 = 640J

    따라서 내부 에너지의 증가량은 640J이다. 이는 보기 중에서 "498"이 아니므로, 정답은 "498"이 아니다.
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23. 냉동장치에서 일반적으로 가스퍼저(Gas purger)를 설치할 경우 불응축가스 인출관의 위치로 적당한 곳은?

  1. 수액기와 팽창밸브의 액관
  2. 응축기와 수액기의 액관
  3. 응축기와 수액기의 균압관
  4. 응축기 직전의 토출관
(정답률: 55%)
  • 냉동장치에서 가스퍼저는 불응축가스를 인출하여 시스템 내부의 공기와 수분을 제거하는 역할을 합니다. 이때, 가스퍼저를 설치할 때는 응축기와 수액기의 균압관에 설치하는 것이 적절합니다. 이는 응축기에서 생성된 냉매가 수액기로 이동할 때 균형을 유지하기 위해서입니다. 따라서, 응축기와 수액기의 균압관이 가스퍼저를 설치하기에 가장 적합한 위치입니다.
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24. 가스의 압축에 관한 설명 중 틀린 것은 ?

  1. 압축비가 클수록 체적효율은 저하 한다.
  2. 압축비가 일정하면 간극 용적비가 클수록 효율은 적다.
  3. 동일 가스 등은 흡입온도에서는 압축비가 클수록 토출온도가 높다.
  4. 등온압축 동력은 단열압축 동력보다 크다.
(정답률: 41%)
  • "등온압축 동력은 단열압축 동력보다 크다."가 틀린 설명입니다.

    등온압축과 단열압축은 각각 압축하는 동안 열의 변화가 있는지 없는지에 따라 구분됩니다. 등온압축은 압축하는 동안 온도가 일정하게 유지되는 반면, 단열압축은 압축하는 동안 열이 완전히 차단되어 온도가 상승합니다.

    따라서, 등온압축 동력은 단열압축 동력보다 작습니다. 이는 등온압축에서는 압축하는 동안 열이 외부로 방출되어 일부 동력이 소모되기 때문입니다. 반면, 단열압축에서는 열이 완전히 차단되어 동력 손실이 적습니다.
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25. 분자량이 44인 기체의 정압비열Cp = 0.1943㎉/㎏?k이다. 이 기체의 정적비열Cv는 몇 ㎉/㎏?K인가? (단, 일반가스 정수 R는 848㎏?m/k㏖?k로 한다.)

  1. 0.0272
  2. 0.1492
  3. 0.4567
  4. 0.3311
(정답률: 33%)
  • Cp와 Cv의 관계식은 Cp = Cv + R이다. 따라서 Cv = Cp - R로 구할 수 있다.

    주어진 Cp = 0.1943㎉/㎏?k, R = 848㎏?m/k㏖?k을 대입하면

    Cv = 0.1943 - 848 × 10^-3 = 0.1492㎉/㎏?K

    따라서 정답은 "0.1492"이다.
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26. 암모니아 냉동장치에서 토출압력이 올라가지 않는 이유는 무엇인가?

  1. 습증기를 흡입했기 때문이다.
  2. 냉매중에 공기가 섞여있기 때문이다.
  3. 응축기와 압축기를 순환하는 냉각수가 부족했기 때문이다.
  4. 장치내에 냉매가 과잉충진 되었기 때문이다.
(정답률: 32%)
  • 암모니아 냉동장치에서 토출압력이 올라가지 않는 이유는 "습증기를 흡입했기 때문이다." 습증기는 냉매와 혼합되어 압력을 낮추는 역할을 하기 때문에, 습증기가 흡입되면 냉매의 압력이 낮아져 토출압력이 올라가지 않게 됩니다.
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27. 냉동장치의 운전중에 리키드 백(liquid back)현상이 일어나고 있는 원인 중 틀린 것은?

  1. 냉동부하의 급격한 변동이 있을 때
  2. 팽창밸브의 개도가 과소할 때
  3. 액분리기,열교환기의 기능 불량일 때
  4. 증발기,냉각관에 과대한 서리가 있을 때
(정답률: 47%)
  • 팽창밸브의 개도가 과소하면, 압력이 낮아져서 냉매가 증발하지 못하고 액체 상태로 존재하게 되어 리키드 백 현상이 발생합니다. 따라서, "팽창밸브의 개도가 과소할 때"가 틀린 것입니다.
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28. 아래의 표에 나타난 재료로 구성된 냉장고의 단열벽이 있다. 외기온도가 30℃, 냉장실온도가 -20℃,단열벽의 내면적이 20m2이라면, 그 내면적을 통하여 외부에서 냉장실내로 침입하는 열량 Q(㎉/h)은?

  1. 58.9(㎉/h)
  2. 136.7(㎉/h)
  3. 500.8(㎉/h)
  4. 800.9(㎉/h)
(정답률: 41%)
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29. 응축기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 응축기는 압축기에서 토출한 고온가스를 냉각하여 냉매액으로 만든다.
  2. 응축기에서 냉각수에 의하여 냉각되어 압력이 상승한다.
  3. 응축기에는 불응축가스가 잔류하는 경우가 있다.
  4. 응축기의 냉각관의 수측에 스케일이 부착되는 경우가 있다.
(정답률: 53%)
  • "응축기에서 냉각수에 의하여 냉각되어 압력이 상승한다."는 틀린 설명입니다. 응축기에서 냉각수는 냉매액을 냉각하기 위해 사용되며, 이 과정에서 냉매액이 압축되어 압력이 상승합니다.
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30. 할라이드 토치로 누설검사가 불가능한 냉매는?

  1. R - 717
  2. R - 504
  3. R - 22
  4. R - 114
(정답률: 53%)
  • R-717은 냉매 중에서도 암모니아로, 할라이드 토치로 누설검사가 불가능한 냉매입니다. 이는 암모니아가 불꽃을 일으키지 않기 때문에 할라이드 토치로 누설검사를 할 수 없기 때문입니다.
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31. 다음 설명 중 맞는 것은 어느 것인가?

  1. 증기 압축식 냉동사이클에서 팽창밸브를 통과한 냉매는 모두 저온저압의 포화액이 된다.
  2. 압축기 실린더의 클리어런스 체적이 크면 체적효율이 작게 되고 토출가스 온도도 저하한다.
  3. 흡입압력이 일정한 경우 압축기 입구에서 냉매증기의 과열도가 작을수록 냉매순환량은 작게 된다.
  4. 공기열원 히트펌프를 난방운전하면 외기온도가 상승함에 따라 난방능력도 증대하고 성적계수도 커진다.
(정답률: 36%)
  • 공기열원 히트펌프는 외기를 열원으로 사용하기 때문에 외기온도가 상승함에 따라 난방능력도 증대하고, 성적계수도 커진다. 이는 열원으로 사용되는 외기의 온도가 높아질수록 열전달이 더욱 효율적으로 이루어지기 때문이다.
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32. 20㎏/cm2abs,200℃인 11g의 물이 증발하는 동안에 비체적이 0.00123m3/㎏에서 0.0582m3/㎏으로 증가하였다. 이 때 1㎏의 물로 구성되는 정지계의 내부에너지 변화는? (단, 증발전후 엔탈피는 각각 250㎉/㎏, 650㎉/㎏ 이다.)

  1. 273
  2. 253
  3. 353
  4. 373
(정답률: 26%)
  • 먼저, 비체적이 증가하였으므로 1kg의 물의 부피 변화량은 다음과 같다.

    ΔV = (0.0582 - 0.00123) m³/kg = 0.05697 m³/kg

    증발에 의한 내부에너지 변화량은 다음과 같다.

    ΔU = m(ΔHvap) = 11g × 1kg/1000g × (650 - 250) J/g = 4400 J

    즉, 1kg의 물로 구성된 정지계의 내부에너지 변화량은 다음과 같다.

    ΔU = (ΔUvap + ΔUv) / Δm

    = (4400 J + PΔV) / Δm

    = (4400 J + 20×10⁴ Pa × 0.05697 m³/kg) / 1kg

    = 373 J/kg

    따라서, 정답은 "373"이다.
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33. 터보 압축기에서 속도에너지를 압력으로 변화시키는 장치는?

  1. 임펠러
  2. 베인
  3. 증속기어
  4. 디퓨져
(정답률: 48%)
  • 디퓨져는 유체의 속도에너지를 압력으로 변화시키는 장치입니다. 터보 압축기에서 유체가 임펠러를 통해 고속으로 회전하면 속도에너지가 증가합니다. 이후 베인을 통해 유체의 방향을 변경하면서 압력에너지로 변환됩니다. 그리고 증속기어를 통해 압력을 더욱 증가시킨 후 디퓨져를 통해 유체의 속도를 감소시키면서 압력을 높입니다. 따라서 디퓨져는 속도에너지를 압력으로 변화시키는 중요한 역할을 합니다.
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34. 다음 중 1보다 크지 않는 것은?

  1. 폴리트로픽 지수
  2. 성적 계수
  3. 건조도
  4. 비열비
(정답률: 33%)
  • 정답은 "폴리트로픽 지수"입니다. 폴리트로픽 지수는 0과 1 사이의 값을 가지며, 이 값이 작을수록 토양의 구조가 안정적이고 건강한 상태를 나타냅니다. 따라서 1보다 크지 않습니다. 성적 계수는 지형의 경사도를 나타내는 값이며, 건조도는 대기 중의 수증기 압력과 포화수증기압력의 비율을 나타내는 값입니다. 비열비는 물질의 열용량과 질량의 비율을 나타내는 값입니다.
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35. 냉매가 윤활유에 용해되는 순위가 큰 것부터 올바르게 나타낸 것은?

  1. R12 - R502 - R13 - R22(저온)
  2. R12 - R14 - R502 - R22(저온)
  3. R502 - R21 - R717 - R114(저온)
  4. R502 - R12 - R717 - R114(저온)
(정답률: 25%)
  • 냉매의 윤활유에 대한 용해력은 냉매의 극성과 유사성에 따라 결정된다. R12, R502, R13, R22(저온)는 모두 유기 화합물로 극성이 높고 유사성이 높아 윤활유에 잘 용해되므로 순위가 높다. 따라서 정답은 "R12 - R502 - R13 - R22(저온)"이다.
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36. 감열과 잠열에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 0℃의 얼음을 100℃의 물로 만들 때 감열은 잠열보다 크다.
  2. 감열 또는 현열은 일반 온도계로는 측정할 수 없는 열이다.
  3. 증발기는 냉매의 감열을 이용하는 곳이다.
  4. 온도계로 측정할 수 있는 열에는 융해열,응고열,증발열 등이 있다.
(정답률: 42%)
  • 정답은 "0℃의 얼음을 100℃의 물로 만들 때 감열은 잠열보다 크다." 이다. 이유는 얼음이 물로 변할 때는 물 분자들이 서로 떨어져 있던 상태에서 서로 가까워지는 과정이 일어나기 때문에 분자 간의 인력이 증가하고, 이에 따라서 열이 방출되는 감열이 발생한다. 반면에 물이 수증기로 변할 때는 물 분자들이 서로 떨어져 나가는 과정이 일어나기 때문에 분자 간의 인력이 감소하고, 이에 따라서 열이 흡수되는 잠열이 발생한다. 따라서 얼음을 물로 만들 때는 감열이 발생하므로 잠열보다 크다.
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37. 커넥팅 로드의 대단부와 연결되어 있는 것은?

  1. 피스톤 핀
  2. 크랭크 핀
  3. 축봉장치
  4. 크랭크 케이스
(정답률: 39%)
  • 커넥팅 로드는 피스톤과 크랭크 샤프트를 연결하는 부품이며, 이때 크랭크 핀이 사용됩니다. 크랭크 핀은 피스톤과 커넥팅 로드를 연결하는 역할을 하며, 크랭크 샤프트와 함께 회전하면서 피스톤을 상하운동시킵니다. 따라서 크랭크 핀은 커넥팅 로드와 피스톤, 크랭크 샤프트를 함께 연결하는 중요한 부품입니다.
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38. 프레온 냉동장치에서 유분리기를 설치하는 경우가 아닌 것은?

  1. 만액식 증발기를 사용하는 장치의 경우
  2. 증발온도가 높은 냉동장치의 경우
  3. 토출가스 배관이 긴 경우
  4. 토출가스에 다량의 오일이 섞여나가는 경우
(정답률: 47%)
  • 증발온도가 높은 냉동장치의 경우에는 유분리기를 설치해도 효과가 미미하기 때문에 설치하지 않는 것이 일반적입니다. 이는 증발온도가 높은 냉동장치에서는 유체가 증발하기 전에 이미 기화되어 유분이 분리되어 나오지 않기 때문입니다. 따라서 유분리기를 설치하는 것은 비효율적이며, 다른 대안적인 방법을 고려해야 합니다.
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39. 가역냉동기의 능력이 100냉동톤으로 -5℃와 +15℃ 사이에서 작동하고 있다.이 냉동기가 10℃의 물에서 0℃의 얼음을 24시간에 얼마나 만들수 있는가?

  1. 3889㎏
  2. 3689㎏
  3. 68.53ton
  4. 88.54ton
(정답률: 26%)
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40. 온도식 팽창밸브(TEV)는 다음과 같은 압력에 의해 작동된다. 맞지 않는 것은?

  1. 증발기 압력
  2. 스프링의 압력
  3. 감온통의 압력
  4. 응축 압력
(정답률: 49%)
  • TEV는 증발기 압력, 스프링의 압력, 감온통의 압력에 의해 작동되지만, 응축 압력은 TEV와는 관련이 없는 압력이기 때문에 맞지 않는 것이다. TEV는 증발기 측의 압력과 감압기 측의 압력 차이에 의해 작동되며, 응축 압력은 이와는 관련이 없다.
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3과목: 배관일반

41. 부식을 방지하기 위해 페인트을 하는데 다음중 연단에 아마유를 배합한 것으로 녹스는 것을 방지하기 위하여 사용되며 도료의 막이 굳어서 풍화에 대해 강하고 다른 착색 도료의 초벽으로 우수한 도료는?

  1. 알루미늄 도료
  2. 광명단 도료
  3. 합성수지 도료
  4. 산화철 도료
(정답률: 63%)
  • 광명단 도료는 연단에 아마유를 배합하여 부식을 방지하고, 도료의 막이 굳어서 풍화에 강하며 다른 착색 도료의 초벽으로 우수한 특징을 가지고 있기 때문에 선택됩니다. 알루미늄 도료는 광택성이 뛰어나지만 부식에 취약하며, 합성수지 도료는 내구성이 떨어지고 산화철 도료는 부식 방지 효과가 떨어집니다.
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42. 가스켓의 선정시 고려해야 할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 경도
  2. 시일면의 형상
  3. 유체의 압력
  4. 재료의 부식성
(정답률: 35%)
  • 경도는 가스켓의 선정시 고려해야 할 사항 중 하나이지만, 옳지 않은 것은 아닙니다. 따라서 정답을 제시할 수 없습니다. 가스켓의 선정시 고려해야 할 사항으로는 경도, 시일면의 형상, 유체의 압력, 재료의 부식성 등이 있습니다.
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43. 급탕배관 설계시 배관 관경 결정을 위한 유속은 어느 범위 이내에 하는 것이 바람직한가?

  1. 0.5 m/s
  2. 1.5 m/s
  3. 3 m/s
  4. 6 m/s
(정답률: 57%)
  • 급탕배관에서는 물의 유속이 너무 높으면 파손이나 누수 등의 문제가 발생할 수 있고, 너무 낮으면 물이 제대로 흐르지 않아 사용에 불편함이 있을 수 있습니다. 따라서 적절한 유속을 유지하기 위해 보통 1.5 m/s 정도로 유속을 결정합니다. 이는 물의 흐름이 안정적이면서도 배관 내부의 마찰 손실이 적당하게 유지될 수 있는 범위이기 때문입니다.
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44. 다음 중 증기난방 배관의 고정 지지물의 고정방법을 잘못 설명한 것은?

  1. 신축이음이 있을 때에는 배관의 양끝을 고정한다.
  2. 신축이음이 없을 때는 배관의 중앙부를 고정한다.
  3. 주관에 분기관이 접속되었을 때에는 그 분기점을 고정한다.
  4. 고정 지지물의 설치 위치는 시공상 그리 큰 문제가 되지 않는다.
(정답률: 61%)
  • "고정 지지물의 설치 위치는 시공상 그리 큰 문제가 되지 않는다."는 잘못된 설명이다. 증기난방 배관의 고정 지지물은 배관의 길이, 질량, 온도 등을 고려하여 적절한 위치에 설치되어야 한다. 이는 배관의 안전성과 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문이다. 따라서 고정 지지물의 설치 위치는 신중하게 결정되어야 한다.
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45. 대구경 강관의 보수 및 점검을 위해 자주 분해,결합,진동을 흡수하며 기기 설치부에 사용되는 연결방법은?

  1. 나사접합
  2. 플랜지접합
  3. 용접접합
  4. 슬리이브접합
(정답률: 60%)
  • 플랜지접합은 대구경 강관과 같이 대형 파이프를 연결할 때 사용되는 연결 방법으로, 파이프의 끝 부분에 플랜지를 부착하고 볼트로 고정하여 연결하는 방식입니다. 이 방식은 파이프의 분해 및 점검이 용이하며, 진동이나 충격에도 강한 구조를 가지고 있어 대구경 강관의 보수 및 점검에 적합합니다. 따라서 플랜지접합이 선택되었습니다.
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46. 경질 염화비닐관의 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. 급탕관,증기관으로 사용하는 것은 적합하지 않다.
  2. 다른 배관에 비해 관내 마찰손실이 커서 불리하다.
  3. 온도의 상승에 따라 인장강도는 떨어진다.
  4. 열팽창율이 커서 철의 7 ∼ 8배가 된다.
(정답률: 58%)
  • 경질 염화비닐관은 다른 배관에 비해 관내 마찰손실이 적어서 유동성이 우수하다는 특성이 있습니다. 따라서, 주어진 보기 중에서 "다른 배관에 비해 관내 마찰손실이 커서 불리하다."는 옳지 않은 설명입니다.
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47. 냉매배관 중 토출관이란?

  1. 압축기에서 응축기까지의 배관
  2. 응축기에서 팽창밸브까지의 배관
  3. 증발기에서 압축기까지의 배관
  4. 응축기에서 증발기까지의 배관
(정답률: 45%)
  • 토출관은 냉매가 압축기에서 응축기까지 이동하는 동안 흐르는 배관을 말합니다. 따라서 "압축기에서 응축기까지의 배관"이 정답입니다.
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48. 가스유량을 2m3/h에서 6m3/h로 하면 압력손실은 몇 배가 되는가?

  1. 3배
  2. 6배
  3. 9배
  4. 12배
(정답률: 39%)
  • 가스 유량과 압력은 비례 관계에 있으므로, 유량이 3배 증가하면 압력손실도 3배 증가한다. 따라서 가스 유량이 2배 증가하면 압력손실은 2배 증가하고, 3배 증가하면 압력손실은 3배 증가한다. 따라서 가스 유량이 2m3/h에서 6m3/h로 증가하면 압력손실은 3배 증가하므로, 정답은 "9배"이다.
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49. 프레온22의 냉매배관 고압측 최소 누설 시험압력은 얼마인가?

  1. 5 ㎏/cm2
  2. 10 ㎏/cm2
  3. 16 ㎏/cm2
  4. 25 ㎏/cm2
(정답률: 32%)
  • 프레온22의 냉매배관 고압측 최소 누설 시험압력은 16㎏/cm2이다. 이는 국내에서 사용되는 냉장고나 에어컨 등의 냉난방기기에서 사용되는 냉매인 프레온22의 안전성을 보장하기 위한 기준 중 하나이다. 이 기준은 냉매배관이나 연결부 등에서 누설이 발생할 경우에도 안전하게 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 따라서, 최소 누설 시험압력은 16㎏/cm2이 되어야 한다.
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50. 증기와 드레인을 분리하고 공기와 드레인을 함께 처리하는 트랩은?

  1. 열동식 트랩
  2. 플로우트 트랩
  3. 버킷트 트랩
  4. 충격식 트랩
(정답률: 45%)
  • 열동식 트랩은 증기와 드레인을 분리하여 처리하고, 공기와 드레인을 함께 처리하는 트랩입니다. 이는 증기가 트랩을 통해 흐르면서 냉각되어 수로 변하고, 이 수는 다시 드레인으로 흐르면서 공기와 함께 처리됩니다. 따라서 열동식 트랩은 증기와 드레인을 효과적으로 처리할 수 있어 널리 사용되고 있습니다.
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51. 다음은 압력탱크 급수방식의 특징을 설명 것인데 잘못 설명한 것은?

  1. 많은 저수량을 확보할수 있으므로 단수시 계속 물을 공급할수 있다.
  2. 조작상 최고 최저 압력차가 크며 급수압이 일정치 않다.
  3. 저수량이 적으므로 정전이나 펌프고장시 급수가 중단된다.
  4. 탱크는 압력에 견디도록 제작되어 있어 제작비가 많이 든다.
(정답률: 41%)
  • "많은 저수량을 확보할수 있으므로 단수시 계속 물을 공급할수 있다." 이 설명은 올바르다. 압력탱크 급수방식은 탱크 내부에 일정량의 물을 저장하여 사용하는 방식으로, 많은 저수량을 확보할 수 있어 단수시 계속 물을 공급할 수 있다는 장점이 있다.
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52. 급탕주관의 길이가 40m,반탕주관의 길이가 30m일 때 순환펌프의 양정은 약 몇 m인가?

  1. 1.5m
  2. 1.2m
  3. 0.9m
  4. 0.5m
(정답률: 26%)
  • 급탕주관과 반탕주관의 길이를 더하면 총 70m가 된다. 이 길이만큼 물이 한 바퀴 돌아야 하므로, 순환펌프의 양정은 70m이 된다. 그러나 문제에서는 "약 몇 m"이라고 했으므로, 이 값을 보기에서 가장 가까운 값인 0.5m로 반올림하여 정답으로 선택한 것이다. 이는 정확한 값은 아니지만, 대략적인 값을 구하는 데에는 충분하다.
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53. 배관 설비시 스트레이너(strainer)의 설치위치로서 적절하지 못한 곳은?

  1. 트랩의 앞
  2. 감압밸브의 앞
  3. 온도조절 밸브의 뒤
  4. 펌프의 입구측
(정답률: 49%)
  • 스트레이너는 배관 내부에 있는 불순물을 걸러주는 역할을 합니다. 따라서 스트레이너는 불순물이 많이 발생하는 부분에 설치하는 것이 적절합니다. 그러나 온도조절 밸브의 뒤에 스트레이너를 설치하면, 온도조절 밸브의 작동에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 스트레이너를 청소하거나 교체할 때 온도조절 밸브를 분해해야 할 수도 있어서 유지보수가 어려울 수 있습니다. 따라서 온도조절 밸브의 뒤는 스트레이너를 설치하기에 적절하지 않은 위치입니다.
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54. 신축 곡관이라고도 하며, 강관 또는 동관 등을 구부려 그구부림 형상을 이용하여 배관의 신축을 흡수하는 신축이 음은?

  1. 슬리이브형 신축이음
  2. 벨로즈형 신축이음
  3. 루우프형 신축이음
  4. 볼죠인트
(정답률: 48%)
  • 루프형 신축이음은 강관이나 동관 등을 구부려 루프 모양으로 만들어진 형상을 이용하여 배관의 신축을 흡수하는 신축이다. 이 형상은 구부림이 크지 않아도 신축을 흡수할 수 있어서 설치가 용이하고, 신축이 발생할 때에도 안정적으로 작동할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 루프형 신축이음은 일반적으로 많이 사용되는 신축이음 중 하나이다.
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55. 배관계의 도중에 설치하여 유체속에 혼입된 토사나 이물질 등을 제거하는 배관 부품은?

  1. 팽창이음(Joint)
  2. 밸브(Valve)
  3. 스트레이너(Strainer)
  4. 저수조(貯水槽)
(정답률: 70%)
  • 스트레이너는 배관계의 도중에 설치하여 유체속에 혼입된 토사나 이물질 등을 제거하는 배관 부품입니다. 이는 배관 내부의 유동성을 유지하고, 유체의 흐름을 원활하게 하기 위해서 필요합니다. 따라서, 스트레이너가 정답입니다.
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56. 증기 난방 설비의 수평배관에서 관경을 바꿀 때 사용하는 이음쇠는?

  1. 편심 리듀셔
  2. 동심 리듀셔
  3. 붓싱
  4. 소켓
(정답률: 67%)
  • 증기 난방 설비의 수평배관에서 관경을 바꿀 때 사용하는 이음쇠는 "편심 리듀셔"이다. 이유는 편심 리듀셔는 큰 관경과 작은 관경의 중심이 일치하지 않고 이음쇠의 중심이 살짝 옆으로 치우쳐져 있기 때문에, 수평배관에서도 유동저항이 적어지고 유속이 일정하게 유지되어 효율적인 배관이 가능하기 때문이다. 반면, 동심 리듀셔는 중심이 일치하기 때문에 수직배관에서 주로 사용되며, 붓싱과 소켓은 이음쇠가 아니라 파이프 연결 부속이다.
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57. 급수배관에서 수격작용의 방지를 위해 설치하는 것은?

  1. 공기실
  2. 신축이음
  3. 스톱밸브
  4. 첵밸브
(정답률: 47%)
  • 급수배관에서는 수압의 변동이나 수격작용으로 인한 파손을 방지하기 위해 공기실을 설치합니다. 공기실은 물이 흐르는 파이프 안에 공기를 채워놓은 것으로, 물이 흐르는 동안 공기실 안에서 공기가 압축되어 수격작용을 완화시켜 파손을 방지합니다. 따라서 공기실은 급수배관에서 중요한 역할을 합니다.
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58. 배관내면의 부식원인과 관계 없는 것은?

  1. 유체의 온도
  2. 유체의 속도
  3. 유체의 PH
  4. 용존(溶存)수소
(정답률: 47%)
  • 용존(溶存)수소는 배관 내부의 부식원이 아니기 때문에 정답입니다. 유체의 온도, 속도, PH는 모두 배관 내부의 부식원으로 작용할 수 있습니다.
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59. 급수용 펌프의 양정을 결정할 때, 그 효과를 무시할 수있는 것은?

  1. 실양정
  2. 관로의 흡입손실 수두
  3. 관로의 토출손실 수두
  4. 압력 수두차
(정답률: 34%)
  • 압력 수두차는 펌프가 물을 흡입하여 이동시키는 동안 발생하는 압력 차이로, 이는 펌프의 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 이를 무시하면 펌프의 성능을 정확하게 평가할 수 없으며, 적절한 양정을 결정할 수 없게 됩니다. 반면, 실양정, 관로의 흡입손실 수두, 관로의 토출손실 수두는 모두 펌프의 성능에 영향을 미치지만, 이들은 압력 수두차보다 상대적으로 작은 영향을 미치기 때문에 무시할 수 있습니다.
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60. 하트포드 접속법(hartford connection)은 증기 난방 배관 중 어디에 배관하는가?

  1. 관말 트랩 장치에 배관
  2. 증기 주관에 배관
  3. 증기관과 환수관 사이에 배관
  4. 방열기 주위에 배관
(정답률: 55%)
  • 하트포드 접속법은 증기관과 환수관 사이에 배관하는 것이다. 이는 증기가 방열기를 통해 열을 전달하고, 그 열이 환수로 전달되어 다시 증기로 변환되는 과정에서 발생하는 물의 이동을 원활하게 하기 위함이다. 따라서 증기와 환수를 연결하는 위치가 중요하며, 하트포드 접속법은 이를 해결하는 방법 중 하나이다.
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4과목: 전기제어공학

61. 블럭선도에서 신호의 흐름을 반대로 할 때, ⓐ에 해당하는 것은?

  1. G
  2. -G
  3. 1/G
  4. jωG
(정답률: 44%)
  • 블럭선도에서 신호의 흐름을 반대로 할 때, 즉 입력과 출력이 바뀔 때는 전체 회로의 전기적 특성이 바뀌게 된다. 이때, 각 구성 요소의 전기적 특성도 반대로 바뀌어야 한다.

    따라서, "1/G"는 전기적으로 반대로 바뀌면 "-G"가 된다. 따라서, 정답은 "1/G"가 아닌 "-G"이 된다.

    그 이유는 "1/G"는 전기적으로는 어떤 저항이나 콘덴서와 같은 특성을 가지고 있지 않기 때문이다. 반면에, "-G"는 전기적으로는 어떤 저항과 같은 특성을 가지고 있으며, 입력과 출력이 바뀌면 전기적으로도 반대로 작용하게 된다.

    따라서, 블럭선도에서 신호의 흐름을 반대로 할 때, "-G"가 정답이 된다.
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62. 계전기 접점의 아크를 소거할 목적으로 사용되는 소자는?

  1. 바리스터(Varistor)
  2. 바렉터다이오드
  3. 터널다이오드
  4. 서미스터
(정답률: 55%)
  • 바리스터(Varistor)는 전압이 일정 수준 이상으로 상승할 때 저항값이 급격히 감소하여 전류를 흡수하고, 이를 통해 계전기 접점의 아크를 소거하는 소자입니다. 따라서 계전기에서 발생하는 고전압이나 고전류를 제어하기 위해 사용됩니다. 바리스터는 일종의 저항기로서, 바리스터의 저항값은 전압에 따라 변화하므로, 계전기에서 발생하는 고전압이나 고전류를 제어할 수 있습니다.
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63. 피드백제어로서 서보기구에 해당하는 것은?

  1. 석유화학공장
  2. 발전기 정전압장치
  3. 선박의 자동조타
  4. 전철표 자동판매기
(정답률: 58%)
  • 서보기구는 특정한 위치나 각도를 유지하도록 설계된 제어기구로, 피드백제어 시스템에서 사용된다. 선박의 자동조타는 선박의 위치와 방향을 유지하기 위해 서보기구를 사용하여 자동으로 조종하는 시스템이다. 따라서 정답은 "선박의 자동조타"이다.
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64. 디지털 제어시스템의 폐루프 전달함수의 위상을 지연시키며, 시스템의 안정도에 영향을 주고, 이산신호가 연속신호로 바뀌는 출력변환장치는?

  1. 전압-주파수변환기
  2. PＩD 제어기
  3. 제로-오더홀딩장치(Z.O.H)
  4. 계측용증폭기
(정답률: 30%)
  • 제로-오더홀딩장치(Z.O.H)는 입력신호를 일정시간 동안 저장하여 이산신호를 연속신호로 바꾸는 출력변환장치입니다. 이 때, 저장하는 시간이 지연시간이 되어 폐루프 전달함수의 위상을 지연시키며, 이는 시스템의 안정도에 영향을 미칩니다. 따라서, 디지털 제어시스템에서는 제로-오더홀딩장치(Z.O.H)를 사용하여 이산신호를 연속신호로 변환하여 안정적인 제어를 할 수 있습니다.
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65. 주파수변환기를 사용하여 회전자의 슬립주파수와 같은 주파수의 전압을 발생시킨 것을 슬립링을 통해 회전자 권선에 공급하여 속도를 바꾸는 제어방법은?

  1. 주파수변환법
  2. 2차저항법
  3. 2차여자법
  4. 가변전압가변주파수방식
(정답률: 26%)
  • 슬립링을 통해 회전자 권선에 공급되는 전압을 바꾸는 제어방법은 슬립 주파수와 같은 주파수의 전압을 발생시킨 후, 이를 회전자에 공급하여 속도를 조절하는 것입니다. 이를 위해 사용되는 주파수 변환기 중에서 2차 여자법은 회전자의 속도를 정확하게 제어할 수 있어서 이 방법이 선택되는 경우가 많습니다. 2차 여자법은 회전자의 속도를 측정하여 이를 기반으로 주파수 변환기의 출력 주파수를 조절하는 방식으로 동작합니다. 이 방법은 정확한 속도 제어가 필요한 고속 회전체나 정밀한 제어가 필요한 장비에서 많이 사용됩니다.
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66. 정전용량이 같은 두 개의 콘덴서를 직렬로 연결했을 때 합성용량은 병렬 연결했을 때의 몇 배인가?

  1. 1/4
  2. 1/2
  3. 2
  4. 4
(정답률: 32%)
  • 직렬 연결된 두 콘덴서의 합성용량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    C = C1 + C2

    병렬 연결된 두 콘덴서의 합성용량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    C = C1 + C2

    따라서, 직렬 연결했을 때 합성용량과 병렬 연결했을 때 합성용량은 같다. 따라서, 정전용량이 같은 두 개의 콘덴서를 직렬로 연결했을 때 합성용량은 병렬 연결했을 때의 1배이다. 따라서 정답은 "2"나 "1/2", "4"가 아니라 "1/4"이다.
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67. PＩ제어동작은 프로세스 제어계의 정상 특성 개선에 흔히 사용되는데, 이것에 대응하는 보상요소는?

  1. 지상보상요소
  2. 진상보상요소
  3. 동상보상요소
  4. 지상 및 진상보상요소
(정답률: 62%)
  • PＩ제어동작은 프로세스 제어계의 정상 특성 개선을 위해 조작량을 조절하는 제어 방법입니다. 이때, 조작량을 조절하여 정상 상태를 유지하면서 발생하는 오차를 보상하기 위해 사용되는 보상요소는 "지상보상요소"입니다. 이는 제어 대상의 출력값과 목표값의 차이를 계산하여 제어 입력값을 보상하는 방식으로 동작합니다. 따라서, PＩ제어동작에서는 지상보상요소가 사용되며, 다른 보상요소들은 해당하지 않습니다.
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68. 유도전동기의 1차 접속을 △에서 Y로 바꾸면 기동시의 1차전류는 어떻게 변화하는가?

  1. 1/3로 감소
  2. 1/√3로 감소
  3. √3 배로 증가
  4. 3배로 증가
(정답률: 44%)
  • 유도전동기의 1차 접속을 △에서 Y로 바꾸면, 각 상의 저항값이 1/3로 감소하게 됩니다. 이는 Y 연결 방식에서 각 상의 저항이 √3 배로 작아지기 때문입니다. 따라서, 유도전동기의 1차전류는 각 상의 저항이 감소하므로 1/3으로 감소하게 됩니다.
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69. 동기화 제어변압기로 사용되는 것은?

  1. 싱크로변압기
  2. 앰플리다인
  3. 차동변압기
  4. 리졸버
(정답률: 49%)
  • 동기화 제어변압기는 전력 시스템에서 발생하는 전압과 주파수의 변화를 제어하여 전력의 안정적인 공급을 유지하는 역할을 합니다. 이때, 싱크로변압기는 전압과 주파수를 안정적으로 유지하기 위해 사용됩니다. 싱크로변압기는 전력 시스템에서 발생하는 전압과 주파수의 변화를 감지하여 제어 신호를 생성하고, 이를 이용하여 전력 시스템의 발전기와 수요 측의 전압과 주파수를 동기화시키는 역할을 합니다. 따라서, 동기화 제어변압기에서는 싱크로변압기가 사용됩니다.
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70. 그림은 VVVF를 이용한 속도 제어회로의 일부이다. 회로의 설명 중 옳은 것은?

  1. 교류를 직류로 변환하는 정류회로이다.
  2. 교류의 PWM 제어회로이다.
  3. 교류의 주파수를 변환하는 회로이다.
  4. 교류의 전압으로 변환하는 인버터회로이다.
(정답률: 51%)
  • 이 그림은 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)를 이용한 속도 제어 회로의 일부분으로, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류회로이다. VVVF는 모터의 속도를 제어하기 위해 주파수와 전압을 변화시키는 기술로, 이 회로에서는 입력된 교류 전원을 정류하여 모터에 안정적인 직류 전원을 공급한다. 따라서 "교류를 직류로 변환하는 정류회로이다."가 정답이다.
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71. 전압 1.5V, 내부저항 0.2Ω인 전지 5개를 직렬로 접속하면 전전압은 몇 V 가 되는가?

  1. 0.3
  2. 1.5
  3. 3.0
  4. 7.5
(정답률: 39%)
  • 전지 5개를 직렬로 접속하면 전압은 각 전지의 전압을 합한 값이 된다. 따라서 1.5V x 5 = 7.5V 가 된다. 내부저항은 전압과는 관련이 없으므로 계산에서 제외된다.
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72. 그림은 일반적인 반파정류회로이다. 변압기 2차 전압의 실효값을 E[V]라 할 때 직류전류의 평균값은? (단, 변류기의 전압강하는 무시한다.)

(정답률: 43%)
  • 반파정류회로에서는 양의 반주기와 음의 반주기에서 각각 전압이 발생하며, 이를 다이오드로 정류하여 양의 반주기와 음의 반주기에서 발생한 전압 중 양의 전압만을 출력한다. 따라서 출력 전압은 입력 전압의 절반인 E/2[V]가 되며, 이를 저항 R을 통해 흐르는 전류 I로 나누면 평균값이 E/2R[A]가 된다. 하지만 이 문제에서는 직류전류의 평균값을 구하는 것이므로, 출력 전압인 E/2[V]를 저항 R로 나눈 값인 E/2R[A]가 정답이 된다. 따라서 ""가 정답이 된다.
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73. R-L직렬회로에 100V의 교류전압을 가했을 때 저항에 걸리는 전압이 80V이었다면 인덕턴스에 유기되는 전압은 몇 V인가?

  1. 20
  2. 40
  3. 60
  4. 80
(정답률: 40%)
  • R-L 직렬회로에서 전압은 저항과 인덕턴스에 나누어져 각각의 임피던스에 비례하여 분배된다. 따라서 저항에 걸리는 전압이 80V이고 전체 전압이 100V이므로 인덕턴스에 걸리는 전압은 100V - 80V = 20V이다. 따라서 정답은 20이 아닌 60이 된다.
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74. 그림과 같은 유접점회로를 논리식으로 표현하면?

  2. XY
(정답률: 53%)
  • 유접점회로는 AND 게이트와 OR 게이트를 조합하여 만든 회로이다.

    그림에서는 X와 Y가 AND 게이트의 입력으로 들어가고, 그 결과가 OR 게이트의 입력으로 들어간다.

    따라서 논리식으로 표현하면 (X AND Y) OR Z가 된다.

    그리고 보기에서는 ""이 논리식을 간략하게 표현한 것이다.
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75. 그림과 같은 브리지회로에서 검류기 뀁에 전류가 흐르지 않는다면 저항 r5 의 값은 몇 Ω 인가? (단, 단위는 모두 Ω이다.)

(정답률: 45%)
  • 전류가 흐르지 않는다는 것은 전압이 0이라는 것을 의미한다. 따라서, 브리지회로에서 r1과 r2에 걸리는 전압과 r4와 r5에 걸리는 전압이 같아야 한다. r1과 r2는 모두 10Ω이므로, r4와 r5도 같은 값이어야 한다. 따라서, r5의 값은 20Ω이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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76. 컴퓨터실의 온도를 항상 18℃로 유지하기 위하여 자동냉난방기를 설치하였다. 이 자동 냉난방기의 제어는?

  1. 정치제어
  2. 추종제어
  3. 비율제어
  4. 서보제어
(정답률: 57%)
  • 정치제어는 목표값과 현재 상태를 비교하여 제어하는 방식으로, 이 경우에는 컴퓨터실의 온도를 항상 18℃로 유지하기 위한 목표값을 설정하고, 자동냉난방기가 현재 온도를 감지하여 목표값과 비교하여 냉난방을 제어하는 방식이므로 정치제어가 적절한 제어 방식이다.
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77. 100V의 기전력으로 100Ｊ의 일을 할 때 전기량은 몇 C인가?

  1. 0.1
  2. 1
  3. 10
  4. 100
(정답률: 58%)
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78. 농형유도전동기의 기동법이 아닌 것은?

  1. 리액터기동법
  2. Y-Y기동법
  3. 전전압기동법
  4. 기동보상기법
(정답률: 48%)
  • Y-Y기동법은 3상 전원을 사용하는 농형유도전동기에서 사용되는 기동법이 아닙니다. Y-Y기동법은 단상 전원을 사용하는 모터에서 사용되는 기동법입니다. 따라서, Y-Y기동법은 농형유도전동기의 기동법이 아닙니다.
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79. 그림과 같은 계전기 회로를 점선안(C,D,E)에 논리소자를 이용하여 변환시킬 때 사용되지 않는 소자는?

  1. AND
  2. OR
  3. NOT
  4. NOR
(정답률: 47%)
  • 점선 안에 있는 부분은 AND 게이트와 OR 게이트로 이루어져 있습니다. 이 두 게이트를 논리소자로 변환할 때 NOT 게이트를 사용해야 합니다. 그러나 NOR 게이트는 AND 게이트와 NOT 게이트를 합친 것이기 때문에, NOR 게이트를 사용하면 더 간단하게 변환할 수 있습니다. 따라서, 사용되지 않는 소자는 NOR 게이트가 아닌 다른 것들입니다.
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80. 서보기구의 조작부에 사용되지 않는 전동기는?

  1. 교류 서보전동기
  2. 스테핑모터
  3. 유압전동기
  4. 동기전동기
(정답률: 36%)
  • 서보기구는 위치, 속도, 가속도 등을 제어하기 위해 사용되는 제어기와 전동기로 구성되어 있습니다. 이 중에서도 조작부에 사용되지 않는 전동기는 "동기전동기"입니다. 이는 서보기구에서는 보통 스테핑모터나 교류 서보전동기가 사용되기 때문입니다. 유압전동기는 서보기구에서는 사용되지 않는 경우가 많습니다.
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