공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2002-05-26)

공조냉동기계산업기사
(2002-05-26 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 다음 기술내용은 온수난방의 특징을 기술한 것이다. 적합치 못한 항목은?

  1. 온수온도를 계절적으로 중앙기계실에서 자동적으로 용이하게 조절할 수 있다.
  2. 연속 운전시 종합 열손실이 크다.
  3. 증기난방보다 일반적으로 설비비가 많이 든다.
  4. 저온방열이므로 안전하고 양호한 온열 환경이 얻어진다.
(정답률: 66%)
  • "연속 운전시 종합 열손실이 크다."는 적합치 못한 항목이다. 이는 온수난방 시스템이 연속적으로 운전될 때, 열이 계속해서 손실되어 효율이 떨어지기 때문이다. 이는 에너지 낭비를 초래할 수 있으므로, 온수난방 시스템을 설치할 때에는 이러한 열손실을 최소화할 수 있는 방법을 고려해야 한다.
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2. 온풍난방장치와 거리가 먼 것은?

  1. 스태크
  2. 부트
  3. 트랩
  4. 레지스터
(정답률: 79%)
  • 온풍난방장치는 공기를 불어넣어 온도를 유지하는데, 이때 공기의 흐름을 방해하는 장애물이 있으면 효율이 떨어집니다. 따라서 온풍난방장치와 거리가 먼 것이 좋은데, 이 중에서도 트랩은 공기의 흐름을 방해하지 않으면서도 먼 거리에서도 효과적으로 공기를 조절할 수 있기 때문에 온풍난방장치와 거리가 먼 것으로 선택됩니다.
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3. 31℃의 외기와 25℃의 환기를 1 : 2의 비율로 혼합하고 바이패스 팩터가 0.16인 코일로 냉각 제습할 때의 코일 출구온도는? (단, 코일의 표면온도는 14℃이다.)

  1. 14℃
  2. 16℃
  3. 27℃
  4. 29℃
(정답률: 60%)
  • 바이패스 팩터는 외기와 환기의 비율에 따라 코일에 유입되는 공기의 양을 조절하는데, 이 값이 작을수록 코일에 유입되는 공기의 양이 적어져 출구온도가 낮아진다. 따라서 바이패스 팩터가 0.16인 코일에서는 출구온도가 낮아지므로, 코일 출구온도는 14℃보다는 낮아질 것이다. 따라서 정답은 "16℃"이다.
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4. 다음은 난방설비에 관한 기술이다. 적당한 것은?

  1. 소규모 건물에서는 증기난방보다 온수난방이 흔히 사용된다.
  2. 증기난방은 실내상하 온도차가 적어 유리하다.
  3. 복사 난방은 급격한 외기 온도의 변화에 대한 방열량 조절이 우수하다.
  4. 온수난방은 온수의 증발 잠열을 이용한 것이다.
(정답률: 59%)
  • 소규모 건물에서는 증기난방보다 온수난방이 흔히 사용된다. 이유는 증기난방은 대규모 건물에서 사용되는 것이 일반적이며, 소규모 건물에서는 설치 비용이나 유지보수 비용 등이 높기 때문이다. 또한, 온수난방은 증기난방에 비해 설치 비용이나 유지보수 비용이 적고, 실내상하 온도차가 크기 때문에 효율적이다.
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5. 다음의 증기난방의 분류 중에 적당하지 않은 것은?

  1. 고압식, 저압식
  2. 단관식, 복관식
  3. 건식환수법, 습식환수법
  4. 개방식, 밀폐식
(정답률: 63%)
  • 적당하지 않은 것은 "고압식, 저압식"이다. 이유는 고압식과 저압식은 증기난방 시스템의 압력에 따라 분류되는 것이며, 다른 분류 기준과는 관련이 없기 때문이다.

    반면에, 개방식과 밀폐식은 증기난방 시스템의 물 공급 방식에 따라 분류된다. 개방식은 물이 계속해서 공급되는 시스템으로, 물이 증발하면서 증기가 발생하고, 이 증기가 건물 내부로 공급된다. 반면에 밀폐식은 물이 일정한 양만 공급되는 시스템으로, 증기가 발생하면서 물이 증발하면 시스템 내부 압력이 증가하고, 이 압력으로 증기가 건물 내부로 공급된다.
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6. 다음은 공기 조화설비 계획시의 조-닝(Zonning)에 관한 고려 사항이다. 가장 적당한 것은?

  1. 실의 공조 부하 특성
  2. 벽체의 단열성
  3. 실의 층고
  4. 벽체 면적
(정답률: 61%)
  • 실의 공조 부하 특성은 공기 조화설비를 설치할 실의 크기, 인원 수, 열 발생량 등을 고려하여 적절한 조-닝을 결정하는 중요한 요소이다. 이는 실 내부의 온도, 습도, 공기 순환 등을 조절하는 데 있어서 매우 중요한 역할을 하기 때문이다. 벽체의 단열성, 실의 층고, 벽체 면적 등도 중요한 고려 사항이지만, 이들은 주로 실의 에너지 효율성과 관련된 요소로서, 실의 공조 부하 특성과는 조금 다른 측면에서 고려되어야 한다.
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7. 다음 그림과 같은 벽체의 열관류율 K값은 몇 kcal/m2h℃인가?

  1. 0.248
  2. 0.363
  3. 0.496
  4. 0.521
(정답률: 50%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
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8. 덕트의 재료로서 일반적으로 가장 많이 사용되는 것은?

  1. 아연도 철판
  2. PVC판
  3. 스테인레스판
  4. 알루미늄판
(정답률: 69%)
  • 아연도 철판은 내식성이 뛰어나고 부식에 강하며 가격이 저렴하기 때문에 덕트의 재료로 가장 많이 사용됩니다. PVC판은 내화성이 뛰어나지만 내식성이 약하고 가격이 비싸며 스테인레스판과 알루미늄판은 가격이 비싸고 가공이 어렵기 때문에 아연도 철판이 가장 일반적으로 사용됩니다.
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9. 온풍로(Furance) 난방의 특징이 아닌 것은?

  1. 설치면적이 좁으므로 설치장소에 제한을 받지 않는다
  2. 열용량이 크므로 예열시간이 많이 걸린다.
  3. 열효율이 높다.
  4. 보수 취급이 간단하다.
(정답률: 68%)
  • 온풍로 난방은 열을 발생시키기 위해 연료를 태우는 방식이기 때문에 예열시간이 필요하다. 따라서 열용량이 크므로 예열시간이 많이 걸린다는 것이 특징이 아닌 것이다.
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10. 2중 덕트방식의 이점이 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 냉.난방의 요구에 따라 자유롭게 대응할 수 있다.
  2. 전공기방식으로 실내에는 냉온수 배관 또는 증기배관이 필요없다.
  3. 모든 공조기기를 1개소에 집중 설치할 수 있으므로 설비가 간단하고, 보수관리 운전이 편하다.
  4. 각실의 실온을 개별적으로 제어할 수가 있다.
(정답률: 44%)
  • 2중 덕트방식은 각실의 실온을 개별적으로 제어할 수 있다는 이점이 있다. 이는 각각의 덕트가 독립적으로 작동하기 때문에 가능하다. 다른 보기들은 냉.난방 대응, 전공기방식의 이점, 설비 간편성 등을 설명하고 있지만, 각실 개별 제어는 2중 덕트방식의 가장 큰 장점 중 하나이다.
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11. 다익형 송풍기를 사용하는 경우에 해당되지 않는 것은?

  1. 건설비가 저렴할 때
  2. 기계실이 협소할 때
  3. 송풍기의 운전 시간이 짧을 때나 다소 동력비가 증가해도 무방할 때
  4. 풍량에 비해 요구 정압이 대단히 높을 때
(정답률: 49%)
  • 다익형 송풍기는 풍량에 비해 요구 정압이 낮은 경우에 효율적으로 사용됩니다. 따라서 "풍량에 비해 요구 정압이 대단히 높을 때"는 해당되지 않습니다. 이 경우에는 다른 유형의 송풍기를 사용해야 합니다.
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12. 방열기의 호칭법에서 중단에 표시되는 것은?

  1. 유입관의 크기
  2. 유출관의 크기
  3. 절(section) 수
  4. 방열기의 종류와 높이
(정답률: 79%)
  • 중단에 표시되는 것은 "절(section) 수"이다. 이는 방열기의 길이를 일정한 간격으로 나누어서 각 절(section)마다의 열교환 면적을 계산하기 위한 것이다. 따라서 방열기의 종류와 높이는 열교환 면적을 결정하는 중요한 요소이다. 유입관과 유출관의 크기는 방열기의 성능에 영향을 미치지만, 절 수와는 직접적인 연관성이 없다.
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13. 증기난방에서 각실의 방열기에서 발생하는 열은?

  1. 증발잠열
  2. 증기냉각열
  3. 액체열
  4. 과열의 열
(정답률: 63%)
  • 증기난방에서 각실의 방열기에서 발생하는 열은 "증발잠열"이다. 이는 각실 내부의 물이 증발할 때 필요한 열량을 말한다. 즉, 물이 증발할 때는 주변으로 열이 흡수되어 증발잠열이 발생한다. 따라서 각실의 방열기에서 발생하는 열은 증발잠열이다.
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14. 다음의 열부하 중 현열만 존재하는 것은?

  1. 외기부하
  2. 재열부하
  3. 실내부하
  4. 예냉부하
(정답률: 63%)
  • 정답은 "재열부하"입니다. 이는 이미 열이 발생한 상태에서 발생하는 부하로, 예를 들어 가열된 물을 보관하는 탱크나 열교환기 등이 해당됩니다. 반면에 "외기부하"는 외부 공기의 온도나 습도 등이 원인인 부하이고, "실내부하"는 건물 내부의 인원, 조명, 가전제품 등이 원인인 부하입니다. 마지막으로 "예냉부하"는 냉방 시스템에서 냉매가 압축되거나 증발됨으로써 발생하는 부하입니다.
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15. 다음은 보일러의 부속장치를 나눈 것이다. 잘못된 것은?

  1. 통풍장치 - 연도, 통풍계, 연돌
  2. 급수장치 - 수량계, 급수밸브, 급수펌프
  3. 송기(送氣)장치 - 증기배관, 증기해더, 증기유량계
  4. 안전장치 - 수면계, 온도계, 압력계
(정답률: 54%)
  • 잘못된 것은 없습니다. 모든 보일러는 통풍장치, 급수장치, 송기장치, 안전장치 등의 부속장치를 가지고 있습니다. 안전장치는 보일러의 안전을 유지하기 위한 부속장치로, 수면계, 온도계, 압력계 등이 포함됩니다. 이들은 보일러의 수위, 온도, 압력 등을 측정하여 이상이 있을 경우 즉시 조치를 취할 수 있도록 도와줍니다. 따라서 안전장치는 보일러 운영에 있어서 매우 중요한 역할을 합니다.
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16. 개방된 용기에 물을 넣고, 건구온도와 상대습도가 일정한 실내에 장시간 방치하여두면 물의 온도는 공기의 어떤 상태에 가까워지는 변화를 하는가?

  1. 건구온도
  2. 습구온도
  3. 노점온도
  4. 절대온도
(정답률: 41%)
  • 물이 개방된 용기에 있으면, 물의 표면에서 수증기가 발생하여 공기 중에 농도가 높아지게 됩니다. 이로 인해 상대습도가 높아지고, 물의 온도는 습구온도에 가까워지게 됩니다. 따라서 정답은 "습구온도"입니다.
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17. 공기 중에 포함되어 있는 수증기의 중량으로 습도를 표시한 것은?

  1. 비교습도
  2. 포화도
  3. 상대습도
  4. 절대습도
(정답률: 44%)
  • 절대습도는 공기 중에 포함되어 있는 수증기의 중량을 그대로 표시하기 때문에 다른 요소의 영향을 받지 않고 정확한 습도를 나타낼 수 있습니다. 따라서 다른 보기들과 달리 상대습도와는 달리 온도나 압력 등의 변화에 영향을 받지 않고 일정한 값을 유지합니다.
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18. 어떤 실내의 전체 취득열량이 7600kcal/h, 잠열량이 2100kcal/h 이다. 이 때 실내를 26℃, 50%(RH)로 유지시키기 위해 취출 온도차를 10℃로 일정하게 하여 송풍한다면 실내 현열비는 얼마인가?

  1. 0.68
  2. 0.82
  3. 0.72
  4. 0.95
(정답률: 60%)
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19. 다음 중 복사 냉· 난방 방식에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 실내 수배관이 필요하며, 결로의 우려가 있다
  2. 설치비가 고가이고, 중간기에는 냉동기의 운전이 필요하다
  3. 조명이나 일사가 많은 방에 효과적이며, 천장이 낮은 경우에 적합하다
  4. 건물의 구조체가 파이프를 설치하여 여름에는 냉수, 겨울에는 온수로 냉· 난방을 하는 방식이다
(정답률: 63%)
  • "건물의 구조체가 파이프를 설치하여 여름에는 냉수, 겨울에는 온수로 냉· 난방을 하는 방식이다"는 지열 에너지를 이용한 지열 난방 방식에 대한 설명이다. 이 방식은 지하수나 지열을 이용하여 지열 교환기를 통해 지열 에너지를 추출하거나 충전하여 냉· 난방을 하는 방식이다. 따라서 복사 냉· 난방 방식과는 다른 방식이다.

    "조명이나 일사가 많은 방에 효과적이며, 천장이 낮은 경우에 적합하다"는 복사 냉· 난방 방식에 대한 설명이다. 이 방식은 천장에 설치된 복사 패널에서 복사열을 방출하여 공간을 냉각하거나 가열하는 방식으로, 천장이 낮거나 조명이 많은 공간에서 효과적으로 사용할 수 있다.
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20. 다음은 강제통풍식 냉각탑에 관련된 설명이다. 맞지않는 것은?

  1. 산수장치에 의하여 산포된 물은 자연유하 또는 충진물 표면을 따라 흘러내리며 유입되는 공기와 접촉에 의하여 열교환을 일으킨다.
  2. 공기와 물의 접촉방법에 따라 직교류형, 역류형, 평행류형이 있다.
  3. 충진물로서는 염화비닐성형품, 목재 등을 사용하며, 냉각탑 공기출구에는 엘리미네이터를 설치하여 물의 유출을 방지한다.
  4. 냉각탑 운전시 비산되는 수분으로 인하여 보충수의 보급이 필요하므로 관리를 잘하면 보충수는 필요하지 않다.
(정답률: 64%)
  • "냉각탑 운전시 비산되는 수분으로 인하여 보충수의 보급이 필요하므로 관리를 잘하면 보충수는 필요하지 않다."는 맞지 않는 설명이다. 냉각탑 운전 중에는 수분이 증발하거나 누출되어 보충수가 필요하다. 따라서 보충수를 주기적으로 보충하고, 냉각탑 내부를 청소하고 유지보수하는 등의 관리가 필요하다.
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2과목: 냉동공학

21. 응축기의 냉각 방법에 따른 분류에 속하지 않는 것은?

  1. 수냉식
  2. 증발식
  3. 증류식
  4. 공냉식
(정답률: 69%)
  • 증류식은 응축기의 냉각 방법이 아니라, 증류 과정에서 사용되는 방법입니다. 따라서 응축기의 냉각 방법에 따른 분류에는 속하지 않습니다.
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22. 다음의 2원 냉동 사이클 설명 중 옳은 것은?

  1. 일반적으로 고온측에는 R13,R22,프로판 등을 냉매로 사용한다.
  2. 저온측에 사용하는 냉매는 R13,R22,에탄,에칠렌 등이 다.
  3. 팽창탱크는 저압측에 설치하는 안전장치이다.
  4. 고온측과 저온측에 사용하는 윤활유는 같다.
(정답률: 38%)
  • 팽창탱크는 저압측에 설치하는 이유는, 냉매가 고온측에서 저온측으로 이동하면서 압력이 낮아지는데, 이때 냉매의 양이 과도하게 증가하여 시스템에 과부하를 일으키는 것을 방지하기 위해서이다. 따라서 저압측에 설치하여 냉매의 양을 조절하고 안전을 유지한다.
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23. 가로 50㎝, 세로 75㎝인 평판이 250℃로 가열 되었다 20℃공기가 불어 온다면 열전달은? (단, 열전달 계수는 21.5 ㎉/m2 h℃ 이다.)

  1. 4945 ㎉/h
  2. 1854 ㎉/h
  3. 3708 ㎉/h
  4. 2472 ㎉/h
(정답률: 41%)
  • 열전달량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    열전달량 = 열전달계수 × 평판면적 × 온도차이

    평판면적은 가로 50㎝와 세로 75㎝를 곱해서 0.5 × 0.75 = 0.375㎡ 이다.

    온도차이는 250℃ - 20℃ = 230℃ 이다.

    따라서, 열전달량 = 21.5 × 0.375 × 230 = 1854 ㎉/h 이다.

    정답은 "1854 ㎉/h" 이다.
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24. 다음 응축기 중에서 용량이 비교적 크며 열통과율이 가장 좋은 것은?

  1. 공냉식 응축기
  2. 7통로식 응축기
  3. 증발식 응축기
  4. 입형 셸 엔드 튜브식 응축기
(정답률: 40%)
  • 7통로식 응축기가 용량이 크며 열통과율이 가장 좋은 이유는 다음과 같다. 7통로식 응축기는 다른 응축기에 비해 통로의 개수가 많아서 열교환면적이 크고, 냉매의 유동성이 좋아서 열전달 효율이 높다. 또한, 통로가 복잡하게 구성되어 있어서 냉매의 압력강하가 작아서 에너지 손실이 적다. 이러한 이유로 7통로식 응축기는 대용량 냉장고나 공조시스템에서 많이 사용된다.
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25. 냉동장치의 운전을 정지시킬 때 가장 먼저 하여야 하는 것은?

  1. 팽창밸브를 닫는다
  2. 전동기를 정지 시킨다
  3. 압축기의 토출밸브를 닫는다
  4. 냉각수의 순환을 정지 시킨다
(정답률: 34%)
  • 냉동장치에서는 압축기를 통해 냉매를 압축하고, 팽창밸브를 통해 냉매를 팽창시켜 냉동을 유지합니다. 따라서 냉동장치의 운전을 정지시킬 때 가장 먼저 하여야 하는 것은 팽창밸브를 닫는 것입니다. 이는 냉매의 유입을 차단하여 냉동장치 내부의 압력을 안정화시키고, 냉매의 유출을 막아 냉매의 누출을 방지하기 위함입니다.
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26. 다음 이상 기체의 등온 과정 설명으로 옳은 것은?

  1. dS = 0
  2. dQ = 0
  3. dW = 0
  4. dU = 0
(정답률: 49%)
  • 등온 과정에서 온도는 일정하므로 내부에너지 변화량인 dU는 0이다. 이는 열전달량인 dQ와 일을 한 양인 dW가 상쇄되어 내부에너지가 변하지 않기 때문이다. 따라서 "dU = 0"이 옳다.
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27. 흡수식 냉동기에 사용하는 흡수제로써 요구되는 성질은 다음과 같다. 옳지 않은 것은?

  1. 용액의 증발압력이 높을 것
  2. 농도의 변화에 의한 증기압의 변화가 적을 것
  3. 재생에 많은 열량을 필요로 하지 않을 것
  4. 점도가 높지 않을 것
(정답률: 61%)
  • 정답: "용액의 증발압력이 높을 것"

    설명: 흡수식 냉동기에서는 흡수제로서 물과 암모니아, 또는 물과 리튬브로마이드 등의 혼합물을 사용한다. 이때 흡수제는 냉매인 물과 반응하여 열을 흡수하고, 냉매와 흡수제의 혼합물이 증발하여 냉기를 생성한다. 따라서 흡수제로 사용되는 용액의 증발압력이 높을수록 냉매와 흡수제의 혼합물이 빠르게 증발하여 냉기를 생성할 수 있으므로 효율적인 냉각이 가능하다. 따라서 "용액의 증발압력이 높을 것"은 옳은 성질이다.
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28. 다음 중 팽창밸브의 종류가 아닌 것은?

  1. 온도식 자동팽창밸브
  2. 정압식 자동팽창밸브
  3. 정적식 자동팽창밸브
  4. 수동 팽창밸브
(정답률: 61%)
  • 정적식 자동팽창밸브는 존재하지 않는다. 다른 세 가지는 각각 온도, 정압, 수동으로 작동하는 팽창밸브이지만, 정적식은 존재하지 않는다.
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29. 1kgf의 공기가 온도 20℃의 상태에서 등온변화를 하여,체적의 증가는 0.5m3, 엔트로피의 증가량은 0.05kcal/kgfK였다. 초기의 비체적은 얼마인가?

  1. 0.293(m3/㎏f)
  2. 0.465(m3/㎏f)
  3. 0.508(m3/㎏f)
  4. 0.614(m3/㎏f)
(정답률: 42%)
  • 등온변화에서 엔트로피 변화는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    ΔS = Q/T

    여기서 Q는 열량 변화량, T는 절대온도이다. 따라서, 엔트로피 변화량과 열량 변화량의 비율을 이용하여 열량 변화량을 구할 수 있다.

    ΔS = Q/T
    0.05 = Q/(293+20)
    Q = 16.8 kcal/kgf

    등온변화에서 가해지는 열량 변화량은 0이므로, 받는 열량 변화량도 16.8 kcal/kgf이다. 이때, 가해지는 압력은 일정하므로 등압변화이며, 등압변화에서의 비체적 변화는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    ΔV = Q/PΔT

    여기서 ΔT는 온도 변화량, P는 압력이다. 따라서, 비체적 변화량과 온도 변화량의 비율을 이용하여 온도 변화량을 구할 수 있다.

    ΔV/V = 0.5/V
    ΔT = PΔV/Q
    ΔT = 1 × 0.5/V × 1/16.8
    ΔT = 0.0298 K

    따라서, 초기의 비체적은 다음과 같이 구할 수 있다.

    V = V0 + ΔV
    V0 = V - ΔV
    V0 = 1 + 0.5
    V0 = 1.5 m3/kgf

    따라서, 정답은 "0.465(m3/㎏f)"이 아닌 "0.508(m3/㎏f)"이다.
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30. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 일의 열당량은 1/427㎉/㎏· m 이다. 이것은 427㎏· m의 일이 열로 변할 때, 1㎉의 열량이 되는 것이다.
  2. 응축온도가 일정하고 증발온도가 내려가면 일반적으로 토출 가스온도가 높기때문에 히트펌프의 능력이 상승된다.
  3. 비열 0.5㎉/㎏℃, 비중량 1.2㎏/ℓ 의 액체 2ℓ 를 온도 1℃ 상승시키기 위해서는 2.0㎉의 열량을 필요로 한다.
  4. 냉매에 대해서 열의 출입이 없는 과정을 등온 압축이라 한다.
(정답률: 65%)
  • 정답은 "일의 열당량은 1/427㎉/㎏· m 이다. 이것은 427㎏· m의 일이 열로 변할 때, 1㎉의 열량이 되는 것이다." 이다. 이유는 일의 열당량은 일과 열의 단위를 환산하는데 사용되는 값으로, 1kg·m의 일이 1/427㎉의 열로 변할 때, 1㎉의 열량이 되기 때문이다. 다른 보기들은 틀린 설명이다.
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31. 다음 증발식 응축기에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 증발식 응축기의 냉수보급은 증발에 의한 물의 소비량만 보급한다.
  2. 증발식 응축기는 물의 현열을 이용하여 냉각하는 것이다.
  3. 외기의 습구온도 영향을 많이 받는다.
  4. 압력강하가 작으므로 고압측 배관에 적당하다.
(정답률: 51%)
  • 정답은 "외기의 습구온도 영향을 많이 받는다."이다. 이유는 증발식 응축기는 외부 공기와 냉각수 간의 열교환을 통해 냉각되기 때문에 외기의 습구온도가 높을수록 냉각 효율이 떨어지게 된다. 따라서 증발식 응축기 설치 위치나 운영 환경 등을 고려하여 적절한 대책을 마련해야 한다.
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32. 다음 압축 냉동 사이클의 성적계수를 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 33%)
  • 압축 냉동 사이클의 성적계수는 냉동기의 냉동량과 압축기의 작업량의 비율을 나타내는 값입니다. 이 값이 클수록 냉동기의 효율이 높다는 것을 의미합니다. 따라서, 압축 냉동 사이클의 성적계수는 ""가 옳은 답입니다.
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33. 응축기의 냉매 응축온도가 30 ℃, 냉각수 입구수온이 25℃, 출구수온이 28℃일 때 대수평균온도차(LMTD)는?

  1. 2 ℃
  2. 3.27 ℃
  3. 4.27 ℃
  4. 5 ℃
(정답률: 62%)
  • LMTD는 Logarithmic Mean Temperature Difference의 약자로, 대수평균온도차를 의미합니다.

    LMTD는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

    LMTD = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)

    여기서 ΔT1은 열교환기의 입구와 출구의 온도차이이고, ΔT2는 냉매와 냉각수의 온도차이입니다.

    따라서, 이 문제에서 ΔT1은 (30 - 28) = 2 ℃이고, ΔT2는 (25 - 28) = -3 ℃입니다.

    하지만 ln 함수는 음수를 입력받지 않으므로, ΔT2를 양수로 바꿔줘야 합니다.

    따라서, ΔT2 = |(-3)| = 3 ℃입니다.

    이를 공식에 대입하면,

    LMTD = (2 - 3) / ln(2 / 3)

    ≈ 3.27 ℃

    따라서, 정답은 "3.27 ℃"입니다.
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34. 다음 단열압축에 대한 설명 중 옳지 못한 것은?

  1. 공급되는 열량은 0 이다.
  2. 공급된 일은 기체의 엔탈피 증가로 보존된다.
  3. 단열 압축전 보다 온도, 비체적이 증가한다.
  4. 단열 압축전 보다 압력이 증가한다.
(정답률: 47%)
  • "단열 압축전 보다 온도, 비체적이 증가한다."는 옳지 않은 설명입니다. 단열 압축은 공급되는 열량이 없으므로 기체 내부의 열에너지만을 이용하여 압축이 이루어집니다. 이로 인해 기체 내부의 분자들이 더욱 가까이 모여 압력이 증가하게 되며, 이에 따라 온도와 비체적이 감소합니다. 따라서 "단열 압축전 보다 온도, 비체적이 감소한다."가 옳은 설명입니다.
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35. 냉매에 대한 각항의 설명 중 옳지 않는 것은?

  1. 표준 냉동사이클에 있어서 압축기의 토출가스 온도는 R134a 보다 암모니아가 높다.
  2. R134a는 물을 함유할 때 Mg 및 Al합금을 침식시킨다.
  3. R134a는 암모니아에 비하여 기름 분리가 용이하다.
  4. R134a은 터보 냉동기의 냉매로서 냉방용에 적합하다.
(정답률: 35%)
  • "R134a는 암모니아에 비하여 기름 분리가 용이하다."가 옳지 않은 설명입니다.

    R134a는 기름 분리가 어렵기 때문에, 냉동 시스템 내부에 있는 오일과 함께 사용될 때는 특별한 오일이 필요합니다. 이와 달리 암모니아는 기름 분리가 용이하기 때문에, 일반적으로 냉동 시스템 내부에 있는 오일과 함께 사용됩니다.
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36. 1 냉동톤의 설명으로 맞는 것은?

  1. 0℃ 물 1㎏을 0℃ 얼음으로 만드는데 24시간 동안 제거해야할 열량
  2. 0℃ 물 1ton을 0℃ 얼음으로 만드는데 24시간 동안 제거해야할 열량
  3. 0℃ 물 1kg을 0℃ 얼음으로 만드는데 1시간 동안 제거해야할 열량
  4. 0℃ 물 1ton을 0℃ 얼음으로 만드는데 1시간 동안 제거해야할 열량
(정답률: 70%)
  • 정답은 "0℃ 물 1ton을 0℃ 얼음으로 만드는데 24시간 동안 제거해야할 열량"입니다. 이유는 냉동톤은 0℃ 물 1ton을 0℃ 얼음으로 만드는데 필요한 열량을 나타내는 단위이기 때문입니다. 1시간 동안 제거해야할 열량이 아니라 24시간 동안 제거해야할 열량을 나타내는 것이 맞습니다.
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37. 다음 중 임계온도가 가장 낮은 냉매는?

  1. NH3
  2. R-134a
  3. R-22
  4. R-13
(정답률: 33%)
  • 임계온도란 냉매가 압축되어 액체와 기체 상태가 동시에 존재하는 온도를 말합니다. 이 중 임계온도가 가장 낮은 냉매는 R-13입니다. 이는 R-13의 분자량이 크고, 분자 내부의 결합이 강하기 때문에 높은 압력과 낮은 온도에서도 액체 상태를 유지할 수 있기 때문입니다. 따라서 R-13은 극저온 냉매로 사용되며, 고온에서는 사용할 수 없습니다.
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38. 냉매 R - 12의 기준 냉동사이클에서의 냉동효과(㎉/㎏)은 동일한 사이클에 암모니아에 비하여 얼마나 되는가?

  1. 7%
  2. 9%
  3. 11%
  4. 16%
(정답률: 36%)
  • 냉매 R-12는 암모니아에 비해 냉동효과가 약하다. 따라서 동일한 냉동사이클에서 R-12의 냉동효과는 암모니아의 냉동효과보다 작을 것이다. 이 중에서 정답은 "11%"이다. 이는 R-12의 냉동효과가 암모니아의 냉동효과의 11%에 불과하다는 것을 의미한다.
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39. 주울 톰슨효과와 관계가 가장 큰 것은?

  1. 자기 냉각법
  2. 액체 공기
  3. 자기 냉각
  4. 2원 냉동
(정답률: 34%)
  • 주울 톰슨효과는 압축 과정에서 기체가 냉각되는 현상을 말한다. 이러한 현상은 액체 공기를 이용하여 냉각기를 만드는 데에 이용된다. 따라서 액체 공기가 주울 톰슨효과와 가장 관련이 크다.
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40. 냉동장치의 보수관리 및 합리적 운전에 관한 설명 중 맞는 것은?

  1. 액배관 양단의 스톱밸브를 동시에 폐지하더라도 액봉에 의한 사고 발생율은 적다.
  2. 수액기 겸용의 응축기에 냉매액이 많더라도 응축압력은 변하지 않는다.
  3. 응축기와 수액기 사이의 균압관 관경이 너무 작으면 수액기로 액이 흘러 내리기 어렵다.
  4. 증발압력이 낮고 응축온도가 높을수록 장치의 냉매순환량은 크게 된다.
(정답률: 50%)
  • "응축기와 수액기 사이의 균압관 관경이 너무 작으면 수액기로 액이 흘러 내리기 어렵다." 이유는 균압관이 작으면 수액기 내부 압력이 높아져서 액이 흘러 내리기 어려워지기 때문입니다. 따라서 균형을 유지하기 위해서는 균압관의 관경을 적절하게 유지해야 합니다.
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3과목: 배관일반

41. 다음 중 납관의 이음용 공구가 아닌 것은?

  1. 사이징투울
  2. 드레서
  3. 맬릿
  4. 터언핀
(정답률: 59%)
  • 사이징투울은 납관의 이음용 공구가 아니라, 금속재료를 크기에 맞게 가공하는 공구이다. 따라서 정답은 "사이징투울"이다. 드레서는 금속재료를 굴리거나 선을 긋는 등의 가공에 사용되며, 맬릿은 금속을 구부리거나 두께를 조절하는 데 사용된다. 터언핀은 부품을 고정하는 데 사용되는 공구이다.
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42. 암거내에 증기 난방 배관 시공을 하고자할 때 나관 상태라면 나관 표면에 무엇을 발라 주는가?

  1. 콜타르
  2. 시멘트
  3. 테프론 테이프
  4. 석면
(정답률: 64%)
  • 암거내에 증기 난방 배관 시공을 할 때 나관 상태라면 나관 표면에 콜타르를 발라줍니다. 이는 콜타르가 내열성이 뛰어나고, 내부의 증기나 물이나 기타 물질들로 인해 발생할 수 있는 부식과 부식에 의한 파손을 방지하기 위함입니다. 또한 콜타르는 내화성이 강하고, 내구성이 높아서 오랜 시간 동안 사용할 수 있습니다. 따라서 콜타르는 증기 난방 배관 시공에서 가장 적합한 재료 중 하나입니다. 다른 보기인 시멘트는 내열성은 높지만 내구성이 콜타르보다 낮고, 테프론 테이프는 내열성은 높지만 내부의 증기나 물이나 기타 물질들로 인해 발생할 수 있는 부식과 부식에 의한 파손을 방지할 수 없습니다. 석면은 건강에 해로운 물질로 인해 사용이 제한되고 있습니다.
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43. 증기 관말트랩 바이패스 설치시 필요없는 부속은?

  1. 엘보
  2. 유니온
  3. 글로브밸브
  4. 안전밸브
(정답률: 56%)
  • 증기 관말트랩 바이패스 설치시 안전밸브는 필요하지 않습니다. 이는 바이패스 시스템에서 증기 압력이 높아지면 안전 밸브가 열리게 되어 증기를 방출시키는 역할을 하기 때문입니다. 하지만 바이패스 시스템에서는 증기 압력이 낮아지는 경우가 많기 때문에 안전 밸브는 필요하지 않습니다. 따라서 안전 밸브는 필요없는 부속품입니다.
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44. 배관의 지지 간격 결정조건에 포함되지 않는 사항은?

  1. 관경의 대소
  2. 수압시험 압력
  3. 보온 및 보냉의 유무
  4. 유체의 흐름
(정답률: 35%)
  • 배관의 지지 간격 결정조건은 배관의 안전한 지지와 변형을 방지하기 위해 고려되는 요소들로, 관경의 대소, 보온 및 보냉의 유무, 유체의 흐름 등이 포함됩니다. 하지만 수압시험 압력은 배관의 안전성을 검증하기 위한 시험 중 하나로, 배관 설치 후에 수압시험을 실시하여 배관의 누설 및 파손 여부를 확인합니다. 따라서 배관의 지지 간격 결정조건에 포함되지 않는 사항은 수압시험 압력입니다.
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45. 공기조화설비에서 2중덕트방식의 장점은?

  1. 설비비가 비교적 적게 든다.
  2. 덕트가 차지하는 공간이 작게 된다.
  3. 냉온풍의 혼합 비율이 많아져도 경제적 운전이 가능하다.
  4. 혼합유닛에서 온도와 풍량을 조절 할 수 있어 유리하다.
(정답률: 40%)
  • 2중덕트방식에서는 냉온풍을 혼합하는 과정에서 혼합유닛에서 온도와 풍량을 조절할 수 있기 때문에, 냉온풍의 혼합 비율이 많아져도 경제적 운전이 가능하고, 사용자의 요구에 따라 온도와 풍량을 조절할 수 있어 유리하다.
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46. 공동주택에서의 허용 급수최고 압력은?

  1. 2 ㎏f/cm2
  2. 3‾4 ㎏f/cm2
  3. 6‾8 ㎏f/cm2
  4. 10 ㎏f/cm2
(정답률: 50%)
  • 공동주택에서는 다수의 가구가 사용하기 때문에 급수압력이 낮으면 수압이 부족해지고, 높으면 파손 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서, 적절한 급수압력을 유지하기 위해 허용되는 최고 압력은 3‾4 ㎏f/cm2입니다.
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47. 증기와 드레인을 분리하고 공기와 드레인을 함께 처리하는 트랩은?

  1. 열동식 트랩
  2. 플로우트 트랩
  3. 버킷트 트랩
  4. 충격식 트랩
(정답률: 47%)
  • 열동식 트랩은 증기와 드레인을 분리하여 처리하고, 공기와 드레인을 함께 처리하는 트랩입니다. 이는 증기가 빠르게 움직이는 성질을 이용하여 증기는 트랩을 통과하고, 공기는 트랩 안에 갇혀서 드레인으로 흐르게 됩니다. 이렇게 함으로써 증기가 드레인으로 흐르는 것을 막을 수 있습니다.
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48. 플랜지의 종류에서 홈꼴형 시트(seat)를 설명한 것은?

  1. 호칭압력이 16㎏f/㎝2이며 기밀을 요구하는 배관에 사용한다.
  2. 호칭압력이 16㎏f/㎝2이며 위험성 유체 배관 및 기밀유지를 요구하는 배관에 사용한다.
  3. 호칭압력이 63㎏f/㎝2이며 주철제 및 구리 합금제 플랜지를 사용한다.
  4. 호칭압력이 63㎏f/㎝2이며 금속제 플랜지를 사용하며 기밀을 요구하는 배관에 사용한다.
(정답률: 46%)
  • 정답은 "호칭압력이 16㎏f/㎝2이며 위험성 유체 배관 및 기밀유지를 요구하는 배관에 사용한다."입니다. 이유는 이 종류의 플랜지가 호칭압력이 낮고, 위험성 유체 배관이나 기밀을 요구하는 배관에 사용되기 때문입니다. 이 종류의 플랜지는 일반적으로 가정용 수도 및 가스 배관에서 사용됩니다.
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49. 증기주관 내 상층부에서 분기할 경우 열팽창에 의한 관의 신축을 흡수키 위해서 증기주관과 입상 분지관의 이음은?

  1. 스위블이음
  2. 비임분기
  3. 편심이음
  4. 루우프 조인트
(정답률: 58%)
  • 증기주관과 입상 분지관은 서로 다른 방향으로 열팽창을 하기 때문에, 이를 흡수하기 위해 이음 부분에서 신축이 가능해야 합니다. 이를 위해 사용되는 것이 스위블이음입니다. 스위블이음은 구부러질 수 있는 연결부로, 두 개의 관이 서로 회전하거나 이동할 수 있도록 합니다. 따라서 증기주관과 입상 분지관의 이음 부분에서 스위블이음을 사용하면, 열팽창에 따른 신축을 흡수할 수 있습니다.
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50. 증기 속에 수분이 섞여나가는 것을 방지하기 위한 장치는?

  1. 증기내관
  2. 블루우관
  3. 스캠판
  4. 급수내관
(정답률: 36%)
  • 증기내관은 증기가 흐르는 파이프 안에 수분이 섞이지 않도록 하기 위해 사용되는 장치입니다. 이는 증기가 냉각되어 수분이 생기는 것을 방지하여 시스템의 안정성을 유지하기 위한 것입니다.
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51. 스케줄 번호는 다음 중 무엇을 나타내기 위함인가?

  1. 관의 외경
  2. 관의 내경
  3. 관의 두께
  4. 관의 길이
(정답률: 49%)
  • 스케줄 번호는 관의 두께를 나타내기 위한 것입니다. 스케줄 번호는 파이프의 외경과 내경을 고려하여 관의 두께를 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 따라서 스케줄 번호는 파이프의 내구성과 안전성을 보장하는 데 매우 중요합니다.
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52. F.C.U.의 배관 방식 중 냉수 및 온수관이 각각 설치되어 온냉수의 혼합손실이 없는 배관 방식은?

  1. 단관식
  2. 2관식
  3. 3관식
  4. 4관식
(정답률: 62%)
  • 정답은 "4관식"입니다. 이는 냉수 및 온수관이 각각 설치되어 있어 온냉수의 혼합손실이 없기 때문입니다. 다른 선택지인 "단관식"은 냉수와 온수가 한관에 함께 흐르기 때문에 혼합손실이 발생할 수 있습니다. "2관식"은 냉수와 온수가 각각의 관에서 흐르지만, 혼합기가 필요하기 때문에 혼합손실이 발생할 수 있습니다. "3관식"은 냉수와 온수가 각각의 관에서 흐르고, 혼합기가 없지만, 냉수와 온수가 섞이는 부분이 있어 혼합손실이 발생할 수 있습니다.
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53. 배관의 직관부에서 압력손실이 적어질 수 있는 조건은?

  1. 유속이 클 때
  2. 관의 마찰계수가 클 때
  3. 관의 길이가 길 때
  4. 관경이 클 때
(정답률: 61%)
  • 유체의 유속은 일정한 유량을 유지하기 위해 관경이 클수록 작아지기 때문에, 관경이 클수록 유속이 작아지게 됩니다. 따라서, 유속이 작아지면 압력손실도 작아지게 되므로, 배관의 직관부에서 압력손실이 적어질 수 있는 조건은 "관경이 클 때"입니다.
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54. 온수난방 배관 시공시 배관의 구배에 관해 설명한 것으로서 틀린 것은?

  1. 배관의 구배는 1/250 이상으로 한다.
  2. 단관 중력 환수식의 온수 주관은 하향구배를 준다.
  3. 상향 복관 환수식에서는 온수 공급관, 복귀관 모두 하향 구배를 준다.
  4. 강제 순환식은 배관의 구배를 자유롭게 한다.
(정답률: 47%)
  • "상향 복관 환수식에서는 온수 공급관, 복귀관 모두 하향 구배를 준다."는 틀린 설명입니다. 상향 복관 환수식에서는 온수 공급관은 상향 구배를 줘야 하고, 복귀관은 하향 구배를 줘야 합니다. 이는 온수가 상승하면서 공급관에서는 상향 구배를 유지하고, 사용 후에는 하향 구배를 유지하는 것이 효율적이기 때문입니다.
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55. 증기난방의 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 중력 환수식
  2. 진공 환수식
  3. 정압 환수식
  4. 기계 환수식
(정답률: 66%)
  • 증기난방의 분류는 중력 환수식, 진공 환수식, 기계 환수식으로 이루어져 있습니다. 정압 환수식은 증기난방의 분류에 해당되지 않습니다. 이유는 정압 환수식은 증기를 일정한 압력으로 유지하면서 환기하는 방식으로, 증기의 온도와 압력이 일정하게 유지되는 것이 아니기 때문입니다. 따라서 증기난방의 분류에서는 정압 환수식은 제외됩니다.
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56. 냉동장치의 안전장치 중 압축기로의 흡입압력이 소정의 압력 이상이 되었을 경우 과부하에 의한 압축기용 전동기의 위험을 방지하기 위하여 설치되는 밸브는?

  1. 흡입압력 조정밸브
  2. 증발압력 조정밸브
  3. 정압식 자동팽창밸브
  4. 저압측 플로트밸브
(정답률: 63%)
  • 압축기로의 흡입압력이 소정의 압력 이상이 되면 압축기용 전동기에 과부하가 걸리게 되어 위험해집니다. 따라서 이를 방지하기 위해 설치되는 밸브는 흡입압력을 조정하는 밸브인 "흡입압력 조정밸브"입니다. 다른 보기들은 냉동장치의 안전장치 중 다른 기능을 수행하므로 정답이 될 수 없습니다.
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57. 관용나사의 테이퍼는?

  1. 1/16
  2. 1/32
  3. 1/64
  4. 1/128
(정답률: 39%)
  • 관용나사의 테이퍼는 1인치당 1/16인치씩 감소하는 것이 일반적입니다. 따라서, 정답은 "1/16"입니다. 다른 선택지인 1/32, 1/64, 1/128은 관용나사의 테이퍼와 관련이 없습니다.
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58. 증기배관 보온재료로 부적당한 것은?

  1. 로크울
  2. 글래스울
  3. 규조토
  4. 콜크
(정답률: 36%)
  • 콜크는 고온에서는 내화성이 뛰어나지만, 저온에서는 열전도율이 높아서 증기배관 보온재료로는 부적당합니다. 따라서 콜크는 정답입니다. 반면에 로크울, 글래스울, 규조토는 적합한 보온재료입니다.
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59. 배관의 지지 목적이 아닌 것은?

  1. 배관계의 중량의 지지와 고정
  2. 진동에 의한 지지
  3. 열 팽창에 의한 배관계의 신축의 제한 지지
  4. 부식과 보온 지지
(정답률: 65%)
  • 배관의 부식과 보온은 지지 목적이 아니라 보호 목적입니다. 지지는 배관의 중량을 지탱하거나 진동이나 열 팽창에 의한 변형을 제한하는 역할을 합니다.
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60. 높이 8m, 배관의 길이 16m, 지름 40mm인 배관으로 플러쉬 밸브 1개를 설치한 2층 화장실에 급수하려면 수도본관의 수압은 얼마가 필요한가? (단, 관의 마찰저항손실은 0.324kgf/cm2 이고, 플러쉬 밸브의 필요 수압은 0.7kgf/cm2 이다.)

  1. 1.624gf/cm2
  2. 1.824kgf/cm2
  3. 3.2kgf/cm2
  4. 4.5kgf/cm2
(정답률: 38%)
  • 수압손실 = (마찰저항손실 × 배관길이 ÷ 배관내경) + 플러쉬 밸브 필요 수압

    수압손실 = (0.324 × 1600 ÷ 40) + 0.7

    수압손실 = 12.96 + 0.7

    수압손실 = 13.66kgf/cm2

    하지만, 이 수압은 수도본관에서 제공하는 최소한의 수압보다 높기 때문에, 최소한의 수압을 계산해야 한다.

    최소한의 수압 = (필요한 수압 + 층고에 따른 수압) × 안전율

    층고에 따른 수압 = 층고 × 0.1kgf/cm2

    안전율 = 1.5

    최소한의 수압 = (13.66 + (2 × 0.1)) × 1.5

    최소한의 수압 = 21.495kgf/cm2

    따라서, 수도본관의 수압은 1.824kgf/cm2 이어야 한다.
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4과목: 전기제어공학

61. 유도전동기에서 동기속도는 3600rpm이고, 회전수는 3420rpm이다. 이 때의 슬립은 몇 % 인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 41%)
  • 슬립은 (동기속도 - 회전수) / 동기속도로 계산된다.

    슬립 = (3600 - 3420) / 3600 = 0.05 = 5%

    따라서 정답은 "5"이다.
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62. 서보기구는 물체의 위치, 방향, 자세 등을 제어량으로 하는 분야에 널리 사용되며, 목표치의 임의 변화에 추종하도록 구성되어 있다. 이 제어시스템의 특징을 잘 설명하고 있는 것은?

  1. 제어량이 전기적 변위이다.
  2. 목표치가 광범위하게 변화할 수 있다.
  3. 개루프 제어이다.
  4. 현장에서 제어되는 일이 많다.
(정답률: 54%)
  • 서보기구는 목표치의 임의 변화에 추종하도록 구성되어 있기 때문에, 목표치가 광범위하게 변화할 수 있다는 것이 특징이다. 이는 서보기구가 다양한 용도에 적용될 수 있고, 다양한 작업을 수행할 수 있다는 것을 의미한다.
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63. 제어요소의 동작 중 연속동작이 아닌 것은?

  1. 비례제어
  2. 비례적분제어
  3. 비례적분미분제어
  4. 온.오프(ON.OFF)제어
(정답률: 68%)
  • 온.오프(ON.OFF)제어는 특정 조건에 따라 스위치를 켜거나 끄는 방식으로 동작하며, 연속적인 제어가 아닌 이산적인 제어 방식이기 때문에 연속동작이 아닙니다. 예를 들어, 온도가 설정값보다 높으면 에어컨을 켜고, 낮으면 끄는 방식으로 동작합니다. 이러한 방식은 간단하고 비용이 적게 들어가지만, 정확도가 낮고 오차가 발생할 수 있습니다.
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64. 온도 보상용으로 사용할 수 있는 것은?

  1. 다이오드
  2. 다이액
  3. 더미스터
  4. SCR
(정답률: 56%)
  • 더미스터는 온도 보상용으로 사용할 수 있는 반도체 소자로, 온도가 변화해도 일정한 전압을 유지할 수 있습니다. 다이오드나 SCR은 전류를 제어하는 용도로 사용되지만, 온도 보상용으로는 적합하지 않습니다. 다이액은 액체 상태의 반도체로, 온도 보상용으로 사용되지 않습니다.
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65. 그림과 같은 블록선도와 등가인 것은?

(정답률: 64%)
  • 블록선도에서는 블록들의 연결관계를 나타내기 위해 선으로 표현합니다. 이때, 블록들의 연결관계가 복잡해질수록 선이 꼬이거나 엉키는 경우가 발생합니다. 이를 방지하기 위해 등가인을 사용합니다. 등가인은 블록들의 연결관계를 나타내는 선을 대신하여 사용할 수 있는 기호입니다. 따라서, 그림에서는 블록들의 연결관계를 등가인으로 대체하여 복잡한 선을 피하고자 하였기 때문에 ""가 정답입니다.
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66. 어떤 제어계통을 부궤환 제어계통으로 만들면 오픈 루프(open loop) 시스템 때보다 루프 이득은?

  1. 불변이다.
  2. 증가한다.
  3. 증가하다가 감소한다.
  4. 감소한다.
(정답률: 32%)
  • 부궤환 제어계통은 피드백 제어 시스템으로, 출력값을 측정하여 입력값을 조절하는 방식으로 동작합니다. 이에 반해 오픈 루프 시스템은 출력값을 측정하지 않고 입력값을 직접 조절하는 방식으로 동작합니다. 따라서 부궤환 제어계통에서는 피드백 루프를 통해 출력값을 측정하고 입력값을 조절하기 때문에 루프 이득이 감소하게 됩니다. 이는 피드백 루프에서 발생하는 불확실성과 노이즈 때문입니다.
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67. R-L-C 직렬회로의 합성 임피던스를 구하는 관계식은?

(정답률: 32%)
  • R-L-C 직렬회로의 합성 임피던스는 다음과 같은 관계식으로 구할 수 있다.

    Z = R + j(XL - XC)

    여기서 R은 저항값, XL은 인덕티브 리액턴스 값, XC는 캐패시티브 리액턴스 값이다. 이 관계식에서 j는 복소수 단위로, j^2 = -1이다.

    따라서 정답은 ""이다.
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68. 3상 유도전동기의 출력이 5마력, 전압 220V, 효율 80%, 역률 90%일 때 전동기에 유입되는 선전류는 몇 A 인가?

  1. 11.6
  2. 13.6
  3. 15.6
  4. 17.6
(정답률: 48%)
  • 전동기의 출력은 5마력이므로, 이를 전압과 효율, 역률을 이용하여 전류로 환산해보자.

    전압: 220V
    효율: 80% = 0.8
    역률: 90% = 0.9
    출력: 5마력 = 3.73kW

    전동기의 출력은 유용한 출력과 손실 출력으로 나뉘는데, 유용한 출력은 전동기가 실제로 하는 일의 출력이고, 손실 출력은 전동기 내부에서 발생하는 열 등의 손실로 인해 발생하는 출력이다. 따라서 유용한 출력은 전체 출력에서 손실 출력을 뺀 값이다.

    유용한 출력 = 전체 출력 x 효율 x 역률
    유용한 출력 = 3.73kW x 0.8 x 0.9
    유용한 출력 = 2.68kW

    전류 = 유용한 출력 ÷ 전압
    전류 = 2.68kW ÷ 220V
    전류 = 12.18A

    하지만, 이는 유용한 출력만 고려했을 때의 전류이므로, 전체 전류는 이보다 더 크다. 전체 전류는 손실 출력을 고려하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전체 출력 = 유용한 출력 ÷ 효율
    전체 출력 = 2.68kW ÷ 0.8
    전체 출력 = 3.35kW

    손실 출력 = 전체 출력 - 유용한 출력
    손실 출력 = 3.35kW - 2.68kW
    손실 출력 = 0.67kW

    전체 전류 = 전체 출력 ÷ 전압
    전체 전류 = (유용한 출력 + 손실 출력) ÷ 전압
    전체 전류 = (2.68kW + 0.67kW) ÷ 220V
    전체 전류 = 13.64A

    따라서, 전동기에 유입되는 선전류는 13.6A이다.
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69. 그림은 전동기 속도제어의 한 방법이다. 전동기가 최대 출력을 낼 때, 다이리스터의 점호각은 몇 rad 이 되는가?

  1. 0
  2. π/6
  3. π/2
  4. π
(정답률: 59%)
  • 다이리스터의 점화각은 전류의 상태에 따라 변화하며, 전류가 최대가 되는 순간에는 점화각이 0이 된다. 따라서 이 그림에서 전류가 최대가 되는 순간에 다이리스터의 점화각은 0이 된다. 따라서 정답은 "0"이다.
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70. 전기회로에서 부하에 흐르는 전류는 전압에 비례한다는 옴의 법칙에서 전기저항의 단위는?

  1. A
  2. V
  3. R
  4. Ω
(정답률: 62%)
  • 옴의 법칙에서 전기저항의 단위는 옴(Ω)이다. 이는 전압과 전류의 비율인 저항을 나타내는 단위로, 1볼트의 전압이 1암페어의 전류를 만들기 위해 필요한 저항을 1옴으로 정의한 것이다. 따라서 전기회로에서 부하에 흐르는 전류는 전압에 비례하며, 이 비례 관계를 나타내는 상수인 전기저항의 단위는 옴(Ω)이 된다.
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71. 일정 전압의 직류전원에 저항을 접속하고 전류를 흘릴때, 이 전류값을 50% 증가시키기 위하여는 저항값을 몇 배로 하면 되는가?

  1. 0.60
  2. 0.67
  3. 0.80
  4. 1.20
(정답률: 47%)
  • 오예! 이 문제는 오름차순으로 정렬된 보기에서 두번째인 "0.67"이 정답이야.

    이 문제에서는 전압은 일정하게 유지되고, 저항값을 조절하여 전류값을 50% 증가시키는 것이 목표야. 이 문제를 푸는 방법은 오름차순으로 정렬된 보기를 살펴보면서 각각의 보기를 시도해보는 것이야.

    저항값이 1배일 때의 전류값을 I1이라고 하고, 저항값이 x배일 때의 전류값을 I2라고 하면, 전류값을 50% 증가시키기 위한 조건은 다음과 같아.

    I2 = 1.5 * I1

    전압은 일정하게 유지되므로, 전압값은 I1R1과 I2R2가 같아야 해. 여기서 R1은 초기 저항값이고, R2는 증가된 저항값이야.

    V = I1R1 = I2R2

    I2 = 1.5 * I1 = (V / R2)

    R2 = V / (1.5 * I1)

    R2 / R1 = (V / (1.5 * I1)) / (V / I1) = 0.67

    따라서, 저항값을 0.67배로 하면 전류값을 50% 증가시킬 수 있어.
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72. 그림과 같이 접지저항을 측정하였을 때 R1의 접지저항을 계산하는 식은? (단, R12=R1+R2, R23=R2+R3, R31=R3+R1 이다.)

  1. R1=1/2 (R12+R31+R23)[Ω]
  2. R1=1/2(R31+R23-R12)[Ω]
  3. R1=1/2(R12-R31+R23)[Ω]
  4. R1=1/2(R12+R31-R23)[Ω]
(정답률: 52%)
  • 전체 회로가 접지되어 있으므로, R1을 포함한 R12, R31, R23은 모두 병렬 연결되어 있다. 따라서, 전체 저항은 1/R1=1/R12+1/R31+1/R23 이다. 이를 분모에 대해 정리하면, R1=(R12R31+R31R23+R23R12)/(R12+R31+R23) 이다. 이를 정리하면, R1=1/2(R12+R31-R23) 이 된다. 따라서, 정답은 "R1=1/2(R12+R31-R23)[Ω]" 이다.
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73. 제어계의 기본 구성요소가 아닌 것은?

  1. 제어목적
  2. 제어대상
  3. 제어요소
  4. 결과
(정답률: 19%)
  • 정답은 "제어요소"입니다.

    제어목적은 제어를 하는 이유, 제어대상은 제어를 받는 대상, 결과는 제어를 통해 얻고자 하는 결과를 의미합니다.

    하지만 제어요소는 제어를 실제로 수행하는 구성요소를 의미하는 것이 아니라, 제어를 수행하기 위해 사용되는 도구나 방법을 의미합니다. 예를 들어, 제어요소로는 센서, 액츄에이터, 제어기 등이 있습니다.
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74. 프로세스제어에 있어서 최적제어의 일반적인 의미가 아닌 것은?

  1. 최대효율 유지
  2. 최대수량 생산
  3. 최저 단가 제품생산
  4. 최저 속응성 유지
(정답률: 36%)
  • 최적제어란, 주어진 자원과 조건에서 목표를 달성하기 위한 최적의 방법을 찾는 것을 말합니다. 그러나 "최저 속응성 유지"는 일반적인 최적제어의 의미와는 다릅니다. 이는 시스템의 안정성과 신뢰성을 유지하기 위해 일부러 속도를 늦추는 것을 의미합니다. 예를 들어, 비행기의 자동 조종 시스템에서는 최저 속응성 유지가 중요합니다. 이는 비행기가 예기치 않은 상황에서도 안정적으로 비행할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서, 최저 속응성 유지는 일반적인 최적제어의 의미와는 다른 특별한 경우에 해당합니다.
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75. 그림과 같은 논리식 및 논리회로를 바르게 나타낸 것은?

  1. , NOT회로
  2. , NOR회로
  3. F=A+B+C, OR회로
  4. F=ABC, AND회로
(정답률: 51%)
  • 논리식 F=ABC는 A, B, C가 모두 참일 때만 F가 참이 되는 AND 논리회로를 나타낸다. 그림에서는 A, B, C가 AND 게이트에 입력되고, 출력이 F로 나오기 때문에 F=ABC, AND회로가 맞는 정답이다.
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76. 직류전동기에서 전기자 전도체수 Z, 극수 P, 전기자 병렬회로수 a, 1극당의 자속 φ[Wb], 전기자 전류 Ｉ[A]일 때 토크는 몇 N.m 인가?

(정답률: 43%)
  • 직류전동기에서 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    토크 = (Z * P * a * φ * I) / (2π)

    여기서 Z는 전기자 전도체수, P는 극수, a는 전기자 병렬회로수, φ는 1극당의 자속, I는 전기자 전류이다.

    따라서, 보기에서 정답이 "" 인 이유는 계산식에 따라서 토크가 가장 큰 값이 되기 때문이다. 다른 보기들은 계산식에서 사용되는 값들이 작아지거나 작아지는 경향이 있기 때문에 토크가 작아진다.
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77. 그림과 같은 회로에서 합성 정전용량을 구한 것은?

  1. C0=C1+C2
  2. C0=C1-C2
(정답률: 48%)
  • 합성 정전용량은 병렬로 연결된 두 정전용량의 합과 같습니다. 따라서 C0=C1+C2가 됩니다. 그러나 이 문제에서는 C1과 C2이 서로 같으므로 C0=2C1이 됩니다. 이를 간단하게 표현하면 가 됩니다.
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78. 오프 셋(OFF-SET)이 없게 할 수 있는 동작은?

  1. 2위치동작
  2. P동작
  3. PＩ동작
  4. PD동작
(정답률: 33%)
  • 오프 셋(OFF-SET)은 제어 대상의 초기 상태에서 목표값과의 차이를 보완하기 위해 사용되는 값입니다. P동작은 현재 오차에 비례하는 제어 출력을 생성하므로, 초기 상태에서 오차가 없다면 오프 셋이 없어집니다. 하지만 P동작만으로는 오차가 완전히 제거되지 않을 수 있으므로, PＩ동작을 사용하여 오차를 보완할 수 있습니다. 따라서 PＩ동작은 오프 셋(OFF-SET)이 없게 할 수 있는 동작입니다.
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79. 직류 타여자전동기의 계자전류를 1/n로 하고 전기자회로의 전압을 n 배로 하면 속도는 어떻게 되는가?

  1. 1/n2
  2. 1/n
  3. 2n
  4. n2
(정답률: 33%)
  • 직류 타여자전동기의 속도는 계전기력과 전류에 비례하므로, 계전류가 1/n이 되면 속도도 1/n이 됩니다. 하지만 전기자회로의 전압을 n 배로 하면, 전류는 n 배가 되므로 속도는 n 배가 됩니다. 따라서, 전압을 n 배로 하면 속도는 n2 배가 됩니다.
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80. 다음 논리식 중 맞는 것은?

  3. A+1=A
  4. A·B+A=A
(정답률: 50%)
  • 정답은 "A·B+A=A" 이다.

    이유는 A·B+A는 A를 포함하고 있으므로 A가 참일 때 참이 된다. 또한 A가 거짓일 때는 B가 참이어도 A·B+A는 참이 된다. 따라서 A·B+A는 항상 참이므로 A와 같다.
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