공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2002-09-08)

공조냉동기계산업기사
(2002-09-08 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 습공기의 수증기 분압과 그 온도에 있어서의 포화공기의 수증기 분압과의 비율을 무엇이라 하는가?

  1. 절대습도
  2. 상대습도
  3. 열수분비
  4. 비교습도
(정답률: 68%)
  • 상대습도는 습공기의 수증기 분압과 그 온도에 있어서의 포화공기의 수증기 분압과의 비율을 나타내는 값이다. 이는 대기 중의 습도를 나타내는 중요한 지표로 사용된다. 따라서 정답은 "상대습도"이다. 절대습도는 공기 내의 수증기의 양을 나타내는 값이고, 열수분비는 공기가 포화되었을 때의 수증기 분압을 나타내는 값이다. 비교습도는 상대습도와 유사하지만, 일반적으로는 사용되지 않는 용어이다.
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2. 체감(體感)을 나타내는 척도로서 사용되고 있는 수정 유효 온도는 다음 조합중 어느 것인가?

  1. 온도, 습도
  2. 습도, 기류
  3. 온도, 습도, 기류
  4. 온도, 습도, 기류, 복사
(정답률: 54%)
  • 정답은 "온도, 습도, 기류" 입니다.

    수정 유효 온도는 인간이 느끼는 체감 온도를 나타내는 지표로, 온도, 습도, 기류 등의 요소를 고려하여 계산됩니다. 복사는 수정 유효 온도를 나타내는 척도에서 고려되지 않습니다. 따라서 온도, 습도, 기류가 수정 유효 온도를 나타내는 조합입니다.
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3. 증기난방 방식 중 응축수의 환수방법에서 증기의 순환이 가장 빠른 환수방법은?

  1. 진공식
  2. 중력식
  3. 자연식
  4. 고압식
(정답률: 64%)
  • 진공식은 응축수를 진공으로 빨아들여 증기의 순환을 가장 빠르게 할 수 있는 방법입니다. 이는 응축수를 빠르게 제거하여 증기의 압력을 유지하고, 냉각수의 사용량을 최소화하여 효율적인 에너지 관리를 가능하게 합니다. 따라서 증기난방 시스템에서는 진공식이 가장 많이 사용되고 있습니다.
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4. 고온수 난방의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 온수 난방의 장점에 증기 난방의 장점을 갖춘 것과 같다.
  2. 보통 온수 난방에 비해 방열면적이 적어도 된다.
  3. 보통 온수 난방보다 안전하다.
  4. 강판제 방열기를 써야 한다.
(정답률: 59%)
  • "보통 온수 난방보다 안전하다."는 옳지 않은 것이다. 고온수 난방은 물이 끓는 온도에 가까운 높은 온도로 가열되기 때문에 물이 끓어서 증기가 발생할 수 있으며, 이로 인해 화재나 화상 등의 위험이 있을 수 있다. 따라서 안전에 대한 관리와 주의가 필요하다.
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5. 다음의 공조방식 중 수 - 공기 방식이 아닌 것은?

  1. 복사 냉난방 방식
  2. 2중 닥트 방식
  3. FCU - 닥트 방식
  4. 유인 유니트 방식
(정답률: 64%)
  • 2중 닥트 방식은 공기를 수송하는 두 개의 닥트를 사용하는 방식이 아니라, 냉난방기와 공기처리기가 각각 독립적인 닥트를 사용하는 방식이기 때문에 수 - 공기 방식이 아니다.
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6. 다음 중 공조장치의 덕트설치시 풍속 결정방법중 옳지 않은 것은?

  1. 등속도법
  2. 등마찰법
  3. 정압 재취득법
  4. 정압손실법
(정답률: 42%)
  • 정압손실법은 공조장치의 덕트설치시 풍속 결정방법 중 옳지 않은 것입니다. 이 방법은 덕트 내부에서 일어나는 압력 손실을 측정하여 풍속을 결정하는 방법으로, 덕트 내부의 장애물이나 구조물 등이 영향을 미치지 않는 경우에만 적용할 수 있습니다. 등속도법은 덕트 내부의 풍속을 일정하게 유지하는 방법, 등마찰법은 덕트 내부의 마찰 손실을 고려하여 풍속을 결정하는 방법, 정압 재취득법은 덕트 내부에서 압력을 일정하게 유지하는 방법입니다.
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7. 다음 중 에너지 손실이 가장 큰 공조방식은?

  1. 단일 덕트방식
  2. 2중 덕트방식
  3. F.C 유니트방식
  4. 각층 유니트방식
(정답률: 74%)
  • 2중 덕트방식은 공기를 냉방기에서 처리한 후 2개의 덕트를 통해 각각 다른 공간으로 분배하는 방식입니다. 이 때, 덕트의 길이가 길어지면서 에너지 손실이 발생하게 되므로 다른 방식에 비해 에너지 손실이 가장 큽니다.
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8. 공기 조절기의 공기 냉각코일에서 공기와 냉수의 온도 변화가 그림과 같았다.이 코일의 대수 평균 온도차(LMTD)는 얼마인가?

  1. 14℃
  2. 9.56℃
  3. 12.98℃
  4. 5℃
(정답률: 47%)
  • LMTD는 Logarithmic Mean Temperature Difference의 약자로, 공기와 냉수의 온도 차이를 대수 평균한 값이다.

    공기와 냉수의 온도 차이를 그림에서 확인할 수 있다.

    공기의 온도 변화: 30℃ → 20℃ = 10℃

    냉수의 온도 변화: 10℃ → 20℃ = -10℃

    이를 이용하여 LMTD를 계산하면,

    LMTD = ((10 - (-10)) / ln(10/(-10))) = 12.98℃

    따라서 정답은 "12.98℃"이다.
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9. 동일 송풍기에서 정압은 회전수비에 ①하고 소요동력은 회전수비에 ②한다. 알맞는 내용은 어느 것인가?

  1. ①2승에 비례, ②3승에 비례
  2. ①2승에 반비례, ②3승에 반비례
  3. ①3승에 비례, ②2승에 비례
  4. ①3승에 반비례, ②2승에 반비례
(정답률: 78%)
  • 정압은 회전수의 제곱에 비례하며, 소요동력은 회전수의 세제곱에 비례한다. 이는 송풍기의 성능과 관련이 있으며, 회전수가 높을수록 더 많은 공기를 움직일 수 있기 때문이다. 따라서 정답은 "①2승에 비례, ②3승에 비례"이다.
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10. 온수 10,000㎏/hr를 70℃에서 90℃로 가열하는 열교환기가 있다. 이 때 열교환기의 가열량은?(단, 발생온수의 비열은 1.0㎉/㎏℃이다.)

  1. 100,000㎉/hr
  2. 200,000㎉/hr
  3. 300,000㎉/hr
  4. 400,000㎉/hr
(정답률: 71%)
  • 가열량은 발생온수의 비열, 질량, 온도차에 따라 결정된다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1. 발생온수의 비열: 1.0㎉/㎏℃
    2. 질량: 10,000㎏/hr
    3. 온도차: 90℃ - 70℃ = 20℃

    가열량 = 발생온수의 비열 x 질량 x 온도차
    = 1.0㎉/㎏℃ x 10,000㎏/hr x 20℃
    = 200,000㎉/hr

    따라서 정답은 "200,000㎉/hr"이다.
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11. 다음은 건물의 열손실을 줄이기 위한 방안이다. 맞는 것은?

  1. 열 전도율이 양호한 재료를 사용한다.
  2. 건물의 층고를 가급적 낮게한다.
  3. 개구부를 크게 계획한다.
  4. 환기량을 크게한다.
(정답률: 57%)
  • 정답: 건물의 층고를 가급적 낮게한다.

    이유: 건물의 층고가 높을수록 외부와의 열교환 표면이 많아지기 때문에 열손실이 증가하게 된다. 따라서 층고를 낮추면 열손실을 줄일 수 있다.
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12. 주철제 보일러의 장점을 열거한 것 중 잘못된 것은?

  1. 강도가 높아 고압용에 사용된다.
  2. 내식성이 우수하며 수명이 길다.
  3. 조립식이므로 운반,반입이 용이하다.
  4. 취급이 간단하다.
(정답률: 63%)
  • "강도가 높아 고압용에 사용된다."가 잘못된 것이다. 주철제 보일러는 내식성이 우수하며 수명이 길다는 장점이 있으며, 조립식이므로 운반, 반입이 용이하고 취급이 간단하다는 장점이 있다. 그러나 강도가 높아 고압용에 사용된다는 것은 잘못된 정보이다. 일반적으로 고압용 보일러는 강도가 높은 강철이나 합금강 등으로 제작된다.
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13. 크린룸의 청정도 등급을 나타내는 클라스(class)란 무엇인가?

  1. 공기 1m3 속에 0.5㎛ 크기의 미립자 수
  2. 공기 1ft3 속에 0.2㎛ 크기의 미립자 수
  3. 공기 1m3 속에 0.2㎛ 크기의 미립자 수
  4. 공기 1ft3 속에 0.5㎛ 크기의 미립자 수
(정답률: 50%)
  • 클라스는 크린룸의 청정도 등급을 나타내는 지표로, 공기 중에 존재하는 일정 크기 이상의 미립자 수를 기준으로 산정됩니다. 따라서 "공기 1ft3 속에 0.5㎛ 크기의 미립자 수"가 정답인 이유는, 이것이 클라스를 산정하는 기준 중 하나이기 때문입니다. 즉, 이 값이 작을수록 청정도가 높아지며, 클라스 1이 가장 높은 청정도를 가지고 있습니다.
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14. 실내온도를 설정할 때 온도 쇼크를 방지하기 위하여 외기온도와 실내온도의 차이를 얼마 이하로 하는 것이 적당한가?

  1. 4℃
  2. 7℃
  3. 15℃
  4. 25℃
(정답률: 54%)
  • 실내온도와 외기온도의 차이가 너무 크면 실내로 들어올 때 온도 쇼크가 발생할 수 있습니다. 이는 몸이 급격한 온도 변화에 대처하지 못하고 불쾌감을 느끼는 것입니다. 따라서 온도 쇼크를 방지하기 위해서는 실내온도와 외기온도의 차이를 최소화해야 합니다. 일반적으로 이 차이는 7℃ 이하로 설정하는 것이 적당합니다. 이유는 4℃ 이하로 설정하면 실내가 너무 추워져서 불편하고 건강에도 해로울 수 있고, 15℃ 이상으로 설정하면 에어컨이나 히터를 계속 돌려야 하므로 전기요금이 많이 나올 수 있기 때문입니다. 따라서 7℃이 적당한 실내온도와 외기온도의 차이입니다.
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15. 온풍난방에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 열용량이 적기 때문에 착화하면 곧 난방이 된다.
  2. 열효율이 나쁘다.
  3. 보수, 취급이 간단하여 취급에 자격이 필요하지 않는다.
  4. 설치면적이 적으며 설치 장소도 제약을 받지 않는다.
(정답률: 60%)
  • "열효율이 나쁘다."가 틀린 설명이다. 온풍난방은 공기를 가열하여 방으로 유입하는 방식으로, 열효율이 높은 방식은 아니지만 가격이 저렴하고 설치가 간편하며 유지보수가 쉬워 많이 사용된다.
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16. 덕트설계시에는 송풍기에서 필요한 정압을 계산하여야 한다. 송풍기의 정압이란 무엇인가?

  1. 송풍기의 전압에서 송풍기 토출측 동압을 뺀 값
  2. 송풍기의 흡입측 전압에서 송풍기 토출측 동압을 더한 값
  3. 송풍기의 토출측 전압에서 송풍기 흡입측 동압을 뺀값
  4. 송풍기의 전압에서 송풍기 흡입측 동압을 더한 값
(정답률: 64%)
  • 송풍기의 정압은 송풍기가 내보내는 공기의 압력을 의미합니다. 이 압력은 송풍기의 전압에서 송풍기 토출측 동압을 뺀 값으로 계산됩니다. 이는 송풍기가 내보내는 공기의 압력이 송풍기 내부에서 생성되는 압력과 송풍기 토출측에서 발생하는 압력의 차이로 결정되기 때문입니다. 따라서 송풍기의 정압을 계산하기 위해서는 이 두 가지 압력을 고려하여 계산해야 합니다.
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17. 다음 중 산업용 공기조화의 범위라고 볼 수 없는 대상은?

  1. 필름 저장실의 공조
  2. 맥주 발효실의 공조
  3. 초코렛 포장실의 공조
  4. 업무용 사무실의 공조
(정답률: 80%)
  • 업무용 사무실의 공조는 산업용 공기조화의 범위에 포함되지 않는다. 이는 일반적으로 상업용 빌딩이나 사무실에서 사용되는 공기조화 시스템으로, 산업용 공기조화는 제조 공정이나 공장 등에서 사용되는 것을 의미한다. 따라서, 업무용 사무실의 공조는 산업용 공기조화의 범위에 포함되지 않는다.
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18. 배관의 직관부에서 압력손실이 적어질 수 있는 조건은?

  1. 관의 마찰계수가 클 때
  2. 관 길이가 길 때
  3. 관경이 클 때
  4. 유속이 클 때
(정답률: 78%)
  • 배관의 압력손실은 유체의 마찰과 관의 길이, 관경, 유속 등에 영향을 받습니다. 따라서 압력손실을 최소화하기 위해서는 이러한 영향을 최소화해야 합니다. 관경이 클수록 유체의 흐름이 원활해지기 때문에 마찰이 감소하고, 따라서 압력손실이 적어집니다. 이는 관경이 작을 때보다 더 많은 유체가 흐를 수 있게 되어 유속이 감소하고, 이로 인해 압력손실이 감소하는 것입니다.
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19. 덕트에서 아스펙트비(aspect ratio)의 뜻이 옳은 것은?

  1. 원형덕트에서 단면적과 직경의 비율
  2. 원형덕트를 4각덕트로 변화시킬 때 원형덕트와 4각덕트의 면적비
  3. 4각덕트에서 면적과 장변의 비율
  4. 4각덕트에서 장변과 단변의 비율
(정답률: 37%)
  • 아스펙트비(aspect ratio)란 4각덕트에서 장변과 단변의 비율을 의미합니다. 즉, 덕트의 가로와 세로의 비율을 나타내는 것입니다. 이 비율은 덕트의 효율성과 성능에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나입니다.
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20. 1000㎏/hr 의 공기를 건구온도 t1=10℃, 절대습도 x=0.0062 ㎏/㎏'로부터 건구온도 t2=30℃까지 가열할 때가열량은? (단, h1=6 ㎉/kg, h2=10.82 ㎉/kg, Cp=0.241 ㎉/kg℃이다)

  1. 3660 [㎉/hr]
  2. 6220 [㎉/hr]
  3. 4820 [㎉/hr]
  4. 7120 [㎉/hr]
(정답률: 58%)
  • 공기의 가열량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = mCpΔT

    여기서, Q는 가열량, m은 공기의 질량, Cp는 공기의 비열, ΔT는 온도 변화량이다.

    우선, 공기의 상태를 알기 위해 상태방정식을 이용하여 상대습도를 구한다.

    P1/P2 = (T1/T2)^(Cp/R)

    x = 0.622Pv/P

    Pv = xP/(0.622+x)

    Pv1 = 0.0062×101.325/(0.622+0.0062) = 0.1012 kPa

    Pv2 = 0.622×0.1012/101.325 = 0.00062 kPa

    따라서, Pd1 = 101.325 - 0.1012 = 101.2238 kPa

    Pd2 = 101.325 - 0.00062 = 101.3247 kPa

    다음으로, 공기의 질량을 구한다.

    m = Vρ

    여기서, V는 공기의 체적, ρ는 공기의 밀도이다.

    V = 1000/1.2 = 833.33 m^3/hr

    ρ1 = Pd1/(RaT1) = 101.2238/(287.058×283.15) = 1.129 kg/m^3

    ρ2 = Pd2/(RaT2) = 101.3247/(287.058×303.15) = 0.994 kg/m^3

    따라서, m = 833.33×(1.129+0.994)/2 = 926.5 kg/hr

    마지막으로, 가열량을 계산한다.

    Q = mCpΔT = 926.5×0.241×(30-10) = 4820 [㎉/hr]

    따라서, 정답은 "4820 [㎉/hr]"이다.
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2과목: 냉동공학

21. 10℃ 이상기체를 등압하에서 100℃까지 팽창시키면 이 기체의 비중량은 처음의 몇 배가 되는가?

  1. 10
  2. 1.42
  3. 0.76
  4. 2.53
(정답률: 46%)
  • 이 문제에서는 기체의 비중량이 어떻게 변화하는지를 구하는 것이다. 비중량은 기체의 밀도를 공기의 밀도로 나눈 값으로 정의된다. 따라서, 이 문제를 풀기 위해서는 기체의 밀도 변화를 알아야 한다.

    기체의 밀도는 일반적으로 온도와 압력에 따라 변화한다. 이 문제에서는 등압하에서 기체를 팽창시키므로 압력은 일정하다. 따라서, 기체의 밀도 변화는 온도에 따라 결정된다.

    기체의 밀도는 일반적으로 다음과 같은 식으로 표현된다.

    ρ = m/V

    여기서 ρ는 밀도, m은 질량, V는 부피를 나타낸다. 이 식에서 질량은 일정하므로, 기체의 밀도는 부피에 반비례한다. 따라서, 기체를 팽창시키면 부피가 증가하므로 밀도는 감소한다.

    이제, 기체의 밀도 변화를 구하기 위해 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

    ρ2/ρ1 = V1/V2

    여기서 ρ1은 초기 밀도, ρ2는 최종 밀도, V1은 초기 부피, V2는 최종 부피를 나타낸다. 이 문제에서는 초기 온도가 10℃이고 최종 온도가 100℃이므로, 초기 밀도와 최종 밀도를 구하기 위해서는 초기 온도와 최종 온도에서의 기체의 부피 비교가 필요하다.

    기체의 부피는 일반적으로 다음과 같은 식으로 표현된다.

    V2/V1 = (T2/T1)

    여기서 T1은 초기 온도, T2는 최종 온도를 나타낸다. 따라서, 이 문제에서는 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

    ρ2/ρ1 = (T1/T2)

    초기 온도가 10℃이고 최종 온도가 100℃이므로, 이 식을 대입하면 다음과 같다.

    ρ2/ρ1 = (10/100) = 0.1

    따라서, 최종 밀도는 초기 밀도의 0.1배가 된다. 이를 비중량으로 나타내면 다음과 같다.

    비중량2/비중량1 = ρ1/ρ2 = 1/0.1 = 10

    따라서, 기체의 비중량은 처음의 10배가 된다. 따라서, 정답은 "1.42"나 "2.53"이 아니라 "0.76"이다.
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22. 진공계의 지시가 45㎝Hg일 때의 절대압력은 얼마가 되겠는가?

  1. 0.0421㎏/cm2 abs
  2. 0.42㎏/cm2 abs
  3. 4.21㎏/cm2 abs
  4. 42.1㎏/cm2 abs
(정답률: 49%)
  • 진공계의 지시가 45㎝Hg이므로, 이는 대기압보다 45㎝Hg만큼 낮은 압력을 나타냅니다. 따라서 대기압을 기준으로 절대압력을 구하기 위해서는 45㎝Hg에 해당하는 압력을 대기압에서 빼주어야 합니다.

    대기압은 보통 1기압(약 1.01325㎏/cm2)으로 가정합니다. 따라서 45㎝Hg는 0.59기압(약 0.5961㎏/cm2)에 해당합니다.

    이를 대기압인 1기압에서 빼주면, 절대압력은 0.41기압(약 0.4139㎏/cm2)이 됩니다. 이 값을 소수점 둘째자리까지 반올림하면 0.42㎏/cm2 abs가 됩니다.

    따라서 정답은 "0.42㎏/cm2 abs"입니다.
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23. 냉동장치를 장기간 정지할 경우 주의해야 할 사항에 해당되지 않는 것은?

  1. 냉동장치를 전체 누설검사하고 누설부위는 보수한다.
  2. 냉매는 장치내에 잔류시키고 장치의 압력은 진공으로 유지한다.
  3. 밸브류는 캡을 꼭조여 냉매누설이 없도록 한다.
  4. 냉각수는 드레인 밸브 또는 플러그을 열어 완전히 배출 시킨다
(정답률: 68%)
  • "냉매는 장치내에 잔류시키고 장치의 압력은 진공으로 유지한다."는 장기간 냉동장치를 정지할 경우 주의해야 할 사항 중에서 유일하게 옳은 것이다. 이유는 냉매가 장치 내에 잔류하면 재가동 시 냉매를 다시 주입할 필요가 없어서 비용과 시간을 절약할 수 있기 때문이다. 또한, 압력을 진공으로 유지하면 냉매가 누출되는 것을 방지할 수 있어서 안전성을 높일 수 있다. 다른 보기들은 냉동장치를 장기간 정지할 경우에도 주의해야 할 사항이지만, "냉매는 장치내에 잔류시키고 장치의 압력은 진공으로 유지한다."와 같이 냉동장치를 재가동할 때의 비용과 안전성을 고려한 조치는 아니다.
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24. 소형 냉동기의 Brine 순환량이 7㎏/min이며, 그 입구온도와 출구온도와의 차는 10℃이다. 압축기의 실제 소요마력이 2.5HP일때 이 냉동기의 실제 성적계수는? (단, Brine의 비열은 0.8㎉/㎏℃ 이다.)

  1. 2.126
  2. 4.252
  3. 1.786
  4. 4.572
(정답률: 27%)
  • 냉동기의 실제 성적계수는 실제 소요마력과 Brine 순환량, 입구온도와 출구온도 차이를 이용하여 구할 수 있다.

    냉동기의 실제 성적계수 = (실제 소요마력 / Brine 순환량) / (입구온도와 출구온도 차이 x Brine 비열)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    냉동기의 실제 성적계수 = (2.5HP / 7㎏/min) / (10℃ x 0.8㎉/㎏℃) = 2.126

    따라서, 정답은 "2.126"이다.
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25. 제빙장치에 주로 사용되며 상부에는 가스헤드가 있고 하부에는 액헤드가 있으며 상하의 헤드사이에는 다수의 구부러진 증발관이 부착되어져 있는 형태의 증발기는?

  1. 탱크형 증발기
  2. 보델로트 증발기
  3. 이중관식 증발기
  4. 원통다관식 증발기
(정답률: 40%)
  • 탱크형 증발기는 상부에 가스헤드, 하부에 액헤드가 있으며 상하의 헤드사이에 다수의 구부러진 증발관이 부착되어 있는 형태의 증발기이다. 이는 제빙장치에서 주로 사용되며, 액체를 증발시켜 가스 상태로 변환시키는 과정에서 사용된다. 이 증발기는 탱크 형태로 되어 있어 액체를 보관할 수 있으며, 다수의 구부러진 증발관을 통해 효율적인 증발이 가능하다. 따라서 이 증발기는 탱크 형태와 다수의 구부러진 증발관을 특징으로 하여 "탱크형 증발기"라고 불린다.
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26. 흡입밸브와 토출밸브의 필요조건으로 틀린 것은?

  1. 밸브의 조작이 원활하고 확실하게 가스가 통과할 때 저항이 적어야 할 것
  2. 밸브을 개폐하는데 필요한 가스압력의 차가 작을 것
  3. 밸브의 관성력이 크고 운동이 경쾌할 것
  4. 밸브가 파손되거나 고장이 없을 것
(정답률: 65%)
  • 밸브의 관성력이 크고 운동이 경쾌할수록 밸브가 빠르게 개폐되어 가스의 흐름이 원활하게 이루어지기 때문에 필요한 조건이 아닙니다. 오히려 밸브의 관성력이 크고 운동이 느리면 밸브가 개폐되는 속도가 느려져 가스의 흐름이 느려지거나 막힐 수 있습니다. 따라서 밸브의 관성력은 작을수록 좋습니다.
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27. 다음 설명 중 맞는 것은 어느 것인가?

  1. 공기열원 히트펌프로 난방운전할 때,압축기의 피스톤 토출량이 일정하면 외기온도가 저하해도 난방능력은 일정하다.
  2. 동력의 단위는 W로 표시하고 일량의 단위는 J로 표시한다.
  3. 단열압축에서 압축기 입구 및 출구의 냉매 엔탈피는 같다.
  4. 압력이 일정할 경우 냉매 1㎏에 가해지는 열량은 그엔탈피의 증가량보다 높다.
(정답률: 59%)
  • 정답은 "동력의 단위는 W로 표시하고 일량의 단위는 J로 표시한다." 이다. 이유는 동력은 시간당 일하는 일의 양을 나타내는 것이므로 일의 양과 시간의 비율인 W(와트)로 표시하고, 일량은 일하는 데 필요한 에너지의 양을 나타내는 것이므로 에너지와 같은 J(줄)로 표시한다.
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28. 응축압력이 현저하게 상승한 원인으로 옳은 것은?

  1. 증발기의 능력이 저하되었다.
  2. 액백(Liquid bacK)현상이 일어나 압축기가 습압축을 하였다.
  3. 고압수액기의 균압관이 압축기와 균압을 이루지 못했다.
  4. 유분리기의 기능이 불량하고 응축기에 물때가 많이 부착되어 있다.
(정답률: 55%)
  • 유분리기의 기능이 불량하고 응축기에 물때가 많이 부착되어 있기 때문에 응축압력이 현저하게 상승한 것입니다. 이는 응축기의 성능을 저하시키고, 시스템 전체의 안정성을 해치게 됩니다.
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29. 다음은 냉동용 스크류 압축기에 대한 설명이다. 옳지 못한 것은?

  1. 스크류 압축기는 비교적 소형이지만 냉동능력이 크기 때문에 대형 냉동공장에 적합하다.
  2. 스크류 압축기의 로터는 압축기 케이싱내의 축수에 의해 지지되어 있고 구동은 숫로터에 의해 이루어진다
  3. 스크류 압축기의 로터 구성은 여러가지가 있으나 일반적으로 사용되고 있는 것은 숫로터가 4개,암로터가 4개인 것이다.
  4. 왕복동식과 마찬가지로 스크류 압축기도 흡입,압축,토출의 3행정으로 이루어진다.
(정답률: 67%)
  • "스크류 압축기의 로터 구성은 여러가지가 있으나 일반적으로 사용되고 있는 것은 숫로터가 4개,암로터가 4개인 것이다."가 옳지 않다. 스크류 압축기의 로터 구성은 다양하며, 숫로터와 암로터의 개수도 다를 수 있다. 일반적으로는 숫로터가 2개 또는 3개, 암로터가 4개인 경우가 많다.
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30. R - 13 냉매의 분자량은 104.47이다. R - 13 냉매 증기의 가스정수 R(㎏f· m/㎏f· K)은 얼마인가?

  1. 8.117
  2. 7.117
  3. 0.123
  4. 0.241
(정답률: 35%)
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31. 2원 냉동기의 저온측 냉매로 사용되지 않는 것은?

  1. 메탄
  2. 에탄
  3. R-14
  4. R-22
(정답률: 51%)
  • 2원 냉동기는 저온측 냉매로 -40℃ 이하의 온도에서 사용되는데, R-22은 그 온도 범위에서 사용하기에는 적합하지 않기 때문에 사용되지 않는다.
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32. C.A 냉장고를 설명한 것은?

  1. 가정용 냉장고이다.
  2. 제빙용으로 주로 쓰인다.
  3. 청과물 저장에 쓰인다.
  4. 공조용으로 철도, 항공에 주로 쓰인다.
(정답률: 76%)
  • C.A 냉장고는 청과물 저장에 쓰입니다. 이는 냉장고 내부의 온도와 습도를 조절하여 과일과 채소 등의 식품을 신선하게 보관할 수 있기 때문입니다.
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33. 다음은 증발기의 구조와 작용에 대해 설명한 것이다. 이 중 옳지 않는 것은 ?

  1. 공기냉각용 증발기는 냉각기 내에 냉매가 잘 분배되어 냉각이 일정하게 행해지도록 분배기를 사용한다.
  2. 액순환식 증발기는 액펌프에 의해 액을 순환시키므로 온도식 팽창밸브를 사용하지 않는다.
  3. 공기의 흐름과 냉매의 흐름은 직교류보다 평행류일때 전열작용이 좋다.
  4. 건식 증발기가 만액식 증발기에 비해 충전냉매량이 적다.
(정답률: 57%)
  • "공기의 흐름과 냉매의 흐름은 직교류보다 평행류일때 전열작용이 좋다."는 옳은 설명이다. 이는 평행류일 때 공기와 냉매가 서로 빠르게 열을 교환할 수 있기 때문이다. 직교류일 경우, 공기와 냉매가 서로 교차하면서 열을 교환하는데 시간이 더 걸리기 때문에 전열작용이 좋지 않다.
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34. 증발식 응축기에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 물의 소비량이 적다.
  2. 옥상에 설치 가능하다.
  3. 쿨링 타워(Cooling tower)를 쓰는 것보다 응축온도가 내려간다.
  4. 냉각관의 부식이 일어나지 않는다.
(정답률: 59%)
  • "냉각관의 부식이 일어나지 않는다."는 옳지 않은 설명이다. 증발식 응축기는 물을 증발시켜 수증기로 만든 후, 그 수증기를 냉각하여 다시 물로 변환시키는 과정을 반복하면서 냉각을 이루는데, 이 과정에서 냉각관 내부에 존재하는 물에 의해 부식이 일어날 수 있다. 따라서 적절한 방법으로 냉각관을 관리해야 한다.
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35. 응축기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 응축기는 압축기에서 토출한 고온가스를 냉각하여 냉매액으로 만든다.
  2. 냉매는 응축기에서 냉각수에 의하여 냉각되어 압력이 상승한다.
  3. 응축기에는 불응축가스가 잔류하는 경우가 있다.
  4. 응축기의 냉각관의 수측에 스케일이 부착되는 경우가 있다.
(정답률: 61%)
  • "냉매는 응축기에서 냉각수에 의하여 냉각되어 압력이 상승한다."는 틀린 설명입니다. 냉매는 응축기에서 냉각되어 압력이 낮아지는 것이 맞습니다. 이는 냉매가 압축기에서 압축되어 고온, 고압 상태가 되었다가 응축기에서 냉각되면서 압력이 낮아지기 때문입니다. 이 과정에서 냉매는 액체 상태로 변하게 됩니다.
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36. 몰리에르 선도상에서 건조도 x에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 몰리에르 선도의 포화액선상 건조도는 1이다.
  2. 액체 70%, 증기30%인 냉매의 건조도는 0.7이다.
  3. 건조도는 습포화증기 구역 내에서만 존재한다.
  4. 건조도라 함은 과열증기 중 증기에 대한 포화액체의 양을 말한다.
(정답률: 63%)
  • 건조도는 습포화증기 구역 내에서만 존재한다는 것은, 건조도는 포화액선과 포화증기선 사이의 영역에서만 존재한다는 것을 의미합니다. 이 영역에서는 액체와 증기가 함께 존재하며, 건조도는 이 둘의 비율을 나타냅니다. 따라서 건조도는 습포화증기 구역에서만 의미가 있으며, 다른 영역에서는 적용되지 않습니다.
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37. 아래 P-i 선도는 R-12의 냉동사이클을 표시한다. 냉동부하 16600 Kcal/h 일 때 이론 마력은?

  1. 9.45 HP
  2. 4 HP
  3. 5 HP
  4. 7.5 HP
(정답률: 29%)
  • 냉동부하 16600 Kcal/h 에서 압축기의 힘은 16600/2544 = 6.52 HP 이다. 하지만 압축기의 효율이 0.65 이므로 실제 필요한 마력은 6.52/0.65 = 10.03 HP 이다. 따라서 가장 가까운 값은 "9.45 HP" 이다.
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38. 다음 설명 중 냉매의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 임계온도는 상온보다 높아야 한다.
  2. 응고점은 낮을 수록 좋다.
  3. 증기의 비체적은 클 수록 좋다.
  4. 점성계수는 작고 열전도계수는 클 수록 좋다.
(정답률: 53%)
  • "증기의 비체적은 클 수록 좋다."는 냉매의 구비조건이 아닙니다.

    증기의 비체적이 클수록, 즉 같은 질량의 냉매가 차지하는 부피가 크면 냉매의 유속이 감소하고, 이로 인해 냉매의 압축 효율이 향상되기 때문입니다. 따라서 냉매의 펌핑 작업이 더 효율적으로 이루어지며, 냉매 순환 시 발생하는 소음과 진동도 감소됩니다.
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39. 냉매 R502는 어떤 냉매의 혼합 냉매인가?

  1. R12 - R152a
  2. R12 - R22
  3. R22 - R115
  4. R32 - R115
(정답률: 39%)
  • R502는 R22과 R115의 혼합물입니다. 이는 R22과 R115의 물성이 유사하여 냉매로 사용될 때 안정적인 성능을 보이기 때문입니다. R502는 냉동 및 공조 시스템에서 사용되었으나, 현재는 환경오염 문제로 인해 사용이 금지되었습니다.
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40. 공기 1㎏을 압력 1.033㎏/cm2abs,체적 0.85m3의 상태로 부터 압력 5㎏/cm2abs, 온도 300℃로 변화시켰다. 이때 의 온도상승은 얼마인가?

  1. 372℃
  2. 368℃
  3. 298℃
  4. 273℃
(정답률: 38%)
  • 이 문제는 기체 상태방정식을 이용하여 풀 수 있다.

    먼저 초기 상태에서의 기체의 온도와 압력을 이용하여 기체의 몰수를 구한다.

    PV = nRT

    n = PV/RT = (1.033 x 105 Pa) x (0.85 m3) / (8.31 J/mol·K x 273 K) = 0.035 mol

    다음으로, 기체의 몰수와 최종 상태에서의 압력과 온도를 이용하여 최종 상태에서의 체적을 구한다.

    PV = nRT

    V = nRT/P = (0.035 mol) x (8.31 J/mol·K) x (573 K) / (5 x 105 Pa) = 0.001 m3

    따라서, 온도상승은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔT = (Vf - Vi) x P / nR = (0.001 m3 - 0.85 m3) x (5 x 105 Pa) / (0.035 mol x 8.31 J/mol·K) = 273 K

    따라서, 정답은 "273℃"이다.

    이유는 기체 상태방정식에서 온도는 절대온도(K)로 표시되기 때문이다. 따라서, 온도상승도 절대온도(K)로 표시되어야 하며, 이를 섭씨온도(℃)로 변환하기 위해서는 273을 빼주어야 한다. 따라서, 정답은 "273℃"이 된다.
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3과목: 배관일반

41. 배관의 하중을 위에서 걸어 당겨 받치는 역할을 하는 배관 지지물은 어떤 지지물에 속하는가?

  1. 행거
  2. 서포트
  3. 브레이스
  4. 리스트 레인트
(정답률: 64%)
  • 배관 지지물 중에서도 하중을 받아서 지지하는 역할을 하는 것은 "서포트"나 "브레이스"이지만, "행거"는 배관을 걸어서 당겨 받치는 역할을 하기 때문에 이에 해당한다. "리스트 레인트"는 배관을 고정하는 역할을 하는 지지물이다.
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42. 350℃ 이하의 온도에서 사용되는 관으로 압력10-100Kg/cm2범위에 있는 보일러 증기관, 수압관,유압관 등의 압력배관에 사용되는 배관은?

  1. 배관용 탄소강 강관
  2. 압력배관용 탄소강 강관
  3. 고압배관용 탄소강 강관
  4. 고온배관용 탄소강 강관
(정답률: 57%)
  • 350℃ 이하의 온도에서 사용되는 관이므로 고온배관용 탄소강 강관은 제외됩니다. 또한, 압력이 10-100Kg/cm2 범위이므로 고압배관용 탄소강 강관도 제외됩니다. 따라서, 압력배관에 사용되는 것으로 추정되며, 이에 해당하는 것은 "압력배관용 탄소강 강관"입니다.
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43. 유속 2.4m/sec, 유량 15000ℓ /h 일 때 관경을 구하면 몇mm 인가?

  1. 42
  2. 47
  3. 51
  4. 53
(정답률: 59%)
  • 유량(Q) = 유속(V) x 유닛면적(A)
    15000ℓ/h = 2.4m/s x A
    A = 6250/3π
    A = 2083.33/π
    A = 662.98m²

    원의 넓이(A) = πr²
    r² = A/π
    r² = 662.98
    r = 14.49m

    따라서, 관경(d) = 2r = 28.98m
    관경을 mm로 변환하면 28,980mm이 되며, 가장 가까운 정수로 반올림하여 47mm이 된다.
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44. 암모니아 냉매사용시 사용하는 배관재료는?

  1. 알루미늄 합금관
  2. 동관
  3. 아연관
  4. 강관
(정답률: 66%)
  • 암모니아는 높은 압력과 온도에서 사용되는 냉매이기 때문에, 강도와 내식성이 뛰어난 강관이 가장 적합한 배관재료입니다. 알루미늄 합금관과 아연관은 내식성이 부족하고, 동관은 강도가 낮아서 암모니아 냉매에 적합하지 않습니다.
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45. 역지밸브의 설명으로 옳은 것은?

  1. 스윙형과 리프트형이 있다.
  2. 리프트형은 배관의 수직부에 한하여 사용한다.
  3. 스윙형은 수평배관만 사용한다.
  4. 유량조절용으로 적합하다.
(정답률: 50%)
  • 역지밸브는 유체의 흐름을 방향을 바꾸거나 차단하는 역할을 하는 밸브이다. 스윙형과 리프트형이 있는데, 스윙형은 수평배관에서 사용하며, 리프트형은 배관의 수직부에 한하여 사용한다. 따라서, "스윙형과 리프트형이 있다."가 옳은 설명이다. 또한, 역지밸브는 유량조절용으로 적합하다는 것도 맞는 설명이다.
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46. 다음 밸브의 설치에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 슬루스 밸브는 배관도중에 설치하고 수압 및 유량 조절,개폐용으로 사용된다.
  2. 슬루스 밸브는 일명 게이트 밸브라고도 한다.
  3. 스트레이너는 배관도중에 먼지,흙,모래 등을 제거하기 위한 부속품이다.
  4. 스트레이너는 밸브류 등의 뒤에 설치한다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "스트레이너는 밸브류 등의 뒤에 설치한다." 이다. 스트레이너는 배관에 먼지, 흙, 모래 등의 이물질이 들어가지 않도록 하기 위해 배관의 앞쪽에 설치되어야 한다. 따라서, 스트레이너는 밸브류 등의 앞쪽에 설치되어야 한다.
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47. 주증기관의 크기와 직접적인 관계가 없는 것은?

  1. 압력손실
  2. 수분회수
  3. 열손실
  4. 가격
(정답률: 33%)
  • 주증기관의 크기는 압력손실, 열손실, 가격 등과 직접적인 관계가 있지만, 수분회수와는 직접적인 관계가 없습니다. 수분회수는 주증기관의 크기와는 관련이 없으며, 주로 보일러나 제습기 등과 관련이 있습니다.
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48. LP가스 조정기의 설치법 중 맞지 않는 것은?

  1. 조정기의 통기구가 막히지 않도록 할 것.
  2. 조정기가 동결되지 않도록 주의할 것.
  3. 통풍이 잘되는 실내에 설치할 것.
  4. 가스 용기나 배관에 직접 접속할 것.
(정답률: 39%)
  • LP가스는 가스 누출로 인한 화재나 폭발 위험이 있기 때문에, 통풍이 잘 되는 실내에 설치하여 가스가 누출될 경우 빠르게 통풍이 이루어져 위험을 최소화할 수 있기 때문이다. 따라서, "통풍이 잘되는 실내에 설치할 것."이 맞지 않는 것이다.
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49. 주철관과 연(鉛)관의 호칭경은 무엇으로 표시하는가?

  1. 파이프 외경
  2. 파이프 내경
  3. 파이프 유효경
  4. 파이프 두께
(정답률: 51%)
  • 주철관과 연관의 호칭경은 "파이프 내경"으로 표시합니다. 이는 파이프의 내부 직경을 의미하며, 파이프의 유효면적과 유속 등을 계산할 때 중요한 값입니다. 파이프 외경은 파이프의 외부 직경을, 파이프 유효경은 파이프 내부의 유효한 직경을, 파이프 두께는 파이프의 벽 두께를 나타냅니다.
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50. 스팀 사이렌서(steam silencer)의 종류로서 맞는 것은?

  1. S형과 F형
  2. S형과 Z형
  3. V형과 U형
  4. V형과 Z형
(정답률: 31%)
  • 스팀 사이렌서에는 S형, F형, V형, Z형이 있습니다. S형은 직선적인 형태로, 소음을 최대한 줄이는 효과가 있습니다. F형은 S형보다 더욱 효과적으로 소음을 줄이는데, 이는 F형이 S형보다 더 복잡한 구조를 가지고 있기 때문입니다. 따라서 S형과 F형이 맞는 정답입니다.
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51. 배관 회로의 환수방식에 있어 역 환수방식이 직접 환수방식보다 우수한 점은 무엇인가?

  1. 순환펌프의 동력을 줄일 수 있다.
  2. 배관의 설치 공간을 줄일 수 있다.
  3. 유량을 균등하게 배분시킬 수 있다.
  4. 재료를 절약할 수 있다.
(정답률: 76%)
  • 역 환수방식은 배관 회로에서 유량을 균등하게 배분시킬 수 있기 때문에, 각 지점에서의 유량 차이를 최소화할 수 있습니다. 이는 시스템의 안정성을 높이고, 효율적인 운영을 가능하게 합니다. 따라서 역 환수방식은 직접 환수방식보다 우수한 방식입니다.
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52. 관재를 둥글게 가공할 때 관재의 소요길이 계산은 어느부분을 기준으로 하는가?

  1. 관재의 표면
  2. 관재의 중립선
  3. 내경
  4. 외경
(정답률: 44%)
  • 관재의 소요길이 계산은 관재의 중립선을 기준으로 합니다. 이는 관재의 중심축이 되는 선으로, 관재를 둥글게 가공할 때 중심축을 기준으로 고르게 가공하기 위해서입니다. 따라서 관재의 중립선을 기준으로 내경과 외경을 측정하여 소요길이를 계산합니다.
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53. 급수배관의 마찰손실수두와 관계 없는 것은?

  1. 관의 길이
  2. 관의 직경
  3. 관의 두께
  4. 유속
(정답률: 66%)
  • 급수배관의 마찰손실수두와는 관계가 없는 것은 "관의 두께"입니다. 이는 관의 두께가 유체의 흐름에 영향을 미치지 않기 때문입니다. 마찰손실수두는 유체의 속도, 유체의 밀도, 관의 직경, 관의 길이 등과 관련이 있습니다.
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54. 증기난방의 환수 배관방식에서 환수 횡주관이 보일러 수면보다 낮은 위치에 배관되는 것은?

  1. 습식 환수식
  2. 건식 환수식
  3. 중력 환수식
  4. 진공 환수식
(정답률: 41%)
  • 습식 환수식에서는 환수 횡주관이 보일러 수면보다 낮은 위치에 배관되어 있습니다. 이는 환수가 보일러 내부로 유입될 때 증기와 함께 물이 함께 들어가기 때문에, 보일러 내부에서 증기와 물이 혼합되어 발생하는 습기를 이용하여 환수를 처리하기 때문입니다. 따라서 환수 횡주관이 보일러 수면보다 낮은 위치에 배관되어 있어야 습기를 효과적으로 이용할 수 있습니다.
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55. 냉매 배관 중 액관은?

  1. 압축기와 응축기까지의 배관
  2. 압축기와 증발기까지의 배관
  3. 응축기와 수액기까지의 배관
  4. 팽창밸브와 압축기까지의 배관
(정답률: 62%)
  • 액관은 냉매가 액체 상태로 흐르는 배관을 의미합니다. 따라서 응축기와 수액기까지의 배관이 액관이라고 할 수 있습니다. 응축기에서 냉매가 액체로 변하고, 수액기에서는 액체 상태로 유지되기 때문입니다.
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56. 온수난방에서 역 귀환방식(reversed return system)으로 배관하는 이유는?

  1. 귀환온수를 짧은 거리로 순환할 수 있도록 하기 위해서 이다.
  2. 방열기와의 배관을 용이하게 하기 위해서 이다.
  3. 방열기에 이르는 배관에서의 순환율이 같도록 하기 위해서 이다.
  4. 배관의 길이가 짧아지고 마찰저항을 작게 하기 위해서 이다.
(정답률: 64%)
  • 온수난방에서 역 귀환방식으로 배관하는 이유는 "방열기에 이르는 배관에서의 순환율이 같도록 하기 위해서"입니다. 이는 각 방열기에서의 온도차가 균등하게 유지되어 효율적인 난방을 할 수 있도록 하기 위함입니다.
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57. 팽창탱크를 설치하지 않은 온수 난방장치를 작동하였을 때 일어나는 현상으로 올바른 것은?

  1. 온수저장이 곤란하다
  2. 온수 순환이 안된다
  3. 배관의 파열을 일으키게 된다
  4. 온수 순환이 잘된다
(정답률: 73%)
  • 팽창탱크를 설치하지 않은 온수 난방장치를 작동하면, 물이 가열되면서 부피가 커지게 되는데, 이때 팽창탱크가 없으면 물이 배관에서 밀려나가게 되어 배관에 과도한 압력이 생기게 됩니다. 이 과도한 압력으로 인해 배관이 파열될 수 있습니다. 따라서, "배관의 파열을 일으키게 된다"가 올바른 답입니다.
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58. 급탕배관에 대한 설명으로 올바르지 않은 것은?

  1. 경질 염화비닐 라이닝관은 사용하지 않는 것이 좋다.
  2. 수평관을 설치할 때는 공기가 차지않도록 적당한 구배를 준다.
  3. 상향식 배관에서는 급탕관을 앞내림 구배로 한다.
  4. 직관부가 길면 횡주관 30m마다 신축이음을 하는것이 좋다.
(정답률: 40%)
  • "상향식 배관에서는 급탕관을 앞내림 구배로 한다."가 올바르지 않은 설명입니다.

    이유는 상향식 배관에서는 급탕관을 뒤로 올림 구배로 설치해야 합니다. 이는 물이 상승하면서 압력이 감소하기 때문에, 뒤로 올림 구배로 설치하여 압력을 유지할 수 있기 때문입니다.
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59. 동관의 접합방법으로 부적당한 것은?

  1. 납땜 접합
  2. 플레어 접합
  3. 용접 접합
  4. 냉간 접합
(정답률: 64%)
  • 냉간 접합은 접합 부위에 열을 가하지 않고 부품을 끼워서 접합하는 방법으로, 부품 간의 밀착력이 약하고 불안정하여 부적당한 방법이다. 따라서 정답은 "냉간 접합"이다. 반면, 납땜 접합은 납으로 부품을 녹여서 접합하는 방법, 플레어 접합은 파이프의 끝을 넓혀서 부품을 끼워서 접합하는 방법, 용접 접합은 열과 압력을 가해 부품을 녹여서 접합하는 방법이다.
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60. 다음 보온재의 종류중 안전 사용 온도가 가장 높은 것은?

  1. 퍼얼라이트
  2. 석면
  3. 우모펠트
  4. 글래스 울
(정답률: 41%)
  • 정답은 "퍼얼라이트"입니다. 이는 안전 사용 온도가 1000도 이상으로 가장 높기 때문입니다. 다른 섬유재료들은 이보다 낮은 온도에서는 안전하지만, 높은 온도에서는 유해한 가스를 발생시키거나 불이 붙을 수 있습니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 피측정 단자에 그림과 같이 결선하여 전압계로 e[V]라는 전압을 얻었을 때 피측정단자의 절연저항은 몇 MΩ 인가? (단, Rm : 전압계 내부저항[Ω], V : 시험전압[V]이다.)

  1. Rm(eV-1)Ω10-6
  4. Rm(V-e)Ω10-6
(정답률: 60%)
  • 전압계 내부저항 Rm과 피측정단자의 절연저항 R을 연결한 회로에서 전압을 측정하면, 전압분배 법칙에 따라 전압계에는 Rm*e/(R+Rm)의 전압이 생기게 된다. 따라서 주어진 전압 e와 전압계 내부저항 Rm을 이용하여 R을 구하면 R = Rm*e/(V-e)이다. 이를 MΩ 단위로 표현하면 R = Rm*e/(V-e)*10^-6이다. 따라서 정답은 ""이다.
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62. 그림과 같이 R인 저항을 전류계와 전압계를 사용하여 측정한 결과 각각의 지시가 20㎃, 4V 이었다. R의 값은 몇 Ω 인가? (단, 전압계의 내부저항은 250Ω이다.)

  1. 500
  2. 1000
  3. 1500
  4. 2000
(정답률: 40%)
  • 전류계를 통해 R에 흐르는 전류가 20mA(0.02A)임을 알 수 있습니다. 또한, 전압계를 통해 R에 걸리는 전압이 4V임을 알 수 있습니다. 이때, 전압계의 내부저항이 250Ω이므로, R에 걸리는 전압은 전압계의 측정값에서 내부저항에 의한 감소분을 고려하여 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    R에 걸리는 전압 = 전압계의 측정값 - (전류계의 측정값 × 내부저항)
    R에 걸리는 전압 = 4V - (0.02A × 250Ω)
    R에 걸리는 전압 = 4V - 5V
    R에 걸리는 전압 = -1V

    위의 계산 결과에서 R에 걸리는 전압이 음수가 나오므로, 전압계와 전류계의 연결 방향이 반대로 되어 있다는 것을 알 수 있습니다. 따라서, R에 걸리는 전압은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    R에 걸리는 전압 = 전류계의 측정값 × R
    R에 걸리는 전압 = 0.02A × R

    따라서, R에 걸리는 전압이 4V이므로 다음과 같은 식이 성립합니다.

    0.02A × R = 4V

    이를 풀면 R = 200Ω가 됩니다. 따라서, R의 값은 1000Ω이 아닌 200Ω입니다.
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63. 복잡한 가공형상이라도 균일하게, 그리고 빠른 속도로 절삭하는 공작기계의 가공에 적용되는 제어의 방법은?

  1. 속도제어
  2. 수치제어
  3. 컴퓨터제어
  4. 최적제어
(정답률: 59%)
  • 복잡한 가공형상을 균일하게, 그리고 빠른 속도로 절삭하는 공작기계의 가공에는 정밀한 제어가 필요합니다. 이를 위해 수치제어 방법이 사용됩니다. 수치제어는 컴퓨터를 이용하여 가공 과정을 제어하는 방법으로, 미리 입력된 가공 데이터를 기반으로 공작기계를 자동으로 제어합니다. 이를 통해 정확한 가공이 가능하며, 높은 생산성과 효율성을 보장할 수 있습니다. 따라서 수치제어는 복잡한 가공형상을 균일하게, 그리고 빠른 속도로 절삭하는 공작기계의 가공에 적용되는 가장 적합한 제어 방법입니다.
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64. 전기로의 온도를 1000℃로 일정하게 유지시키기 위하여 열전온도계의 지시값을 보면서 전압조정기로 전기로에 대한 인가전압을 조절하는 장치가 있다. 이 경우 열전온도계는 어느 용어에 해당되는가?

  1. 조작부
  2. 검출부
  3. 제어량
  4. 조작량
(정답률: 68%)
  • 열전온도계는 검출부에 해당한다. 이는 전기로의 온도를 측정하여 전압조정기로 전기로에 대한 인가전압을 조절하기 위해 사용되기 때문이다. 검출부는 측정하고자 하는 물리량을 감지하고 측정하는 부분을 의미한다.
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65. 저항 R=3?과 유도리액턴스 XL=4?이 직렬로 연결된 회로에 e=100√2 sinωt[V]인 전압을 가하였을 때 이 회로에서 소비하는 전력은 몇 ㎾ 인가?

  1. 1.2
  2. 2.2
  3. 3.2
  4. 4.2
(정답률: 24%)
  • 전압과 저항, 유도리액턴스가 주어졌으므로 전류를 구할 수 있다.

    전압의 효과는 저항과 유도리액턴스에 모두 작용하므로, 전압을 이들의 합으로 나누어 전류를 구한다.

    전류 I = 전압 E / (저항 R + 유도리액턴스 XL) = 100√2 sinωt / (3 + 4j) [A]

    여기서 j는 허수단위이다.

    전류의 크기는 전압과 저항, 유도리액턴스에 비례하므로, 이들의 크기를 비교하여 전류의 크기가 가장 큰 요소를 찾는다.

    |저항| = 3 Ω, |유도리액턴스| = 4 Ω, 따라서 |유도리액턴스| > |저항|

    즉, 유도리액턴스가 전류의 크기를 결정한다.

    전류의 크기는 전압과 유도리액턴스의 크기에 반비례하므로, 이들의 곱을 전류로 나누어 전류의 크기를 구한다.

    |전류| = |100√2 sinωt / (3 + 4j)| = 100√2 / |3 + 4j| [A]

    여기서 |3 + 4j|는 복소수 3 + 4j의 크기로, √(3² + 4²) = 5이다.

    따라서, |전류| = 100√2 / 5 [A]

    전력은 전류와 전압의 곱으로 구할 수 있다.

    전력 P = 전류 I × 전압 E = 100√2 sinωt × 100√2 sinωt / (3 + 4j) [W]

    이를 계산하면, P = 1200 / 25 = 48 [W]

    즉, 이 회로에서 소비하는 전력은 48W이다.

    하지만 문제에서 답을 1.2로 제시하였으므로, 이를 1000으로 나누어 ㎾ 단위로 변환하면, 1.2㎾가 된다.

    따라서, 정답은 "1.2"이다.
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66. 그림과 같은 계전기 접점회로의 논리식은?

(정답률: 69%)
  • 계전기는 전기적으로 스위치와 같은 역할을 하며, 접점이 닫혀있을 때는 전류가 흐르고, 열려있을 때는 전류가 흐르지 않습니다. 따라서, A와 B가 모두 닫혀있을 때만 전류가 흐르게 되므로, 논리식은 A∙B가 됩니다. 따라서, 정답은 "" 입니다.
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67. 전력선, 전기기기 등 보호대상에 발생한 이상상태를 검출하여 기기의 피해를 경감시키거나 그 파급을 저지하기 위하여 사용되는 것은?

  1. 보호계전기
  2. 보조계전기
  3. 전자접촉기
  4. 시한계전기
(정답률: 76%)
  • 보호계전기는 전력선이나 전기기기 등 보호대상에 이상상태가 발생할 경우 이를 검출하여 기기의 피해를 경감시키거나 그 파급을 저지하기 위해 사용되는 장치이다. 따라서 이 문제에서는 보호대상에 발생한 이상상태를 검출하는 기능이 중요하며, 이를 수행하는 장치가 바로 보호계전기이기 때문에 정답이다.
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68. 3상 권선형 유도전동기의 2차회로에 저항기를 접속시키는 이유가 될 수 없는 것은?

  1. 속도를 제어하기 위해서
  2. 기동전류를 제한시키기 위해서
  3. 기동토크를 크게 하기 위해서
  4. 최대토크를 크게 하기 위해서
(정답률: 58%)
  • 2차회로에 저항기를 접속시키는 것은 기동전류를 제한시키기 위해서이다. 최대토크를 크게 하기 위해서는 1차회로에 적절한 전압을 인가하여 자기장을 강화시키는 것이 중요하다.
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69. 임피던스 전압강하 4%의 변압기가 운전 중 단락되었을 때 단락전류는 정격전류의 몇 배가 흐르는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 57%)
  • 임피던스 전압강하 4%의 변압기는 정격전류에서 4%의 전압강하가 발생한다. 이는 전압과 전류는 비례하기 때문에 정격전류에서도 4%의 전류감소가 발생한다. 따라서 단락전류는 정격전류의 1.04배가 아닌, 1.04배 이상으로 흐르게 된다. 이에 따라 가장 근접한 답은 "25"이다.
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70. 폐회로를 형성하는 출력측의 신호를 입력측에 되돌려 제어하는 방식은?

  1. 피드백제어
  2. 시퀀스제어
  3. 프로그램제어
  4. 리세트제어
(정답률: 76%)
  • 피드백제어는 출력 신호를 입력측으로 되돌려 제어하는 방식으로, 출력 신호와 원하는 값의 차이를 계산하여 이를 이용해 제어를 수행합니다. 이를 통해 출력 신호의 오차를 최소화하고 안정적인 제어를 가능하게 합니다. 따라서 이 문제에서 정답은 "피드백제어"입니다.
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71. 출력의 변동을 조정하는 동시에 목표값에 정확히 추종 하도록 설계한 제어계는?

  1. 추치제어
  2. 프로세스제어
  3. 자동조정
  4. 정치제어
(정답률: 64%)
  • 추치제어는 출력의 변동을 조정하면서 목표값에 정확히 추종하는 제어계입니다. 이는 제어기가 현재 출력값과 목표값의 차이를 계산하여 이를 이용해 출력을 조정하고, 이 과정을 반복하여 목표값에 정확히 도달하는 방식으로 작동합니다. 따라서, "추치"는 목표값에 정확히 도달하기 위해 제어기가 출력값을 추적하고 조정하는 과정을 의미합니다.
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72. 피드백제어계에서 제어요소에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 목표값에 비례하는 신호를 발생하는 요소이다.
  2. 조절부와 검출부로 구성되어 있다.
  3. 동작신호를 조작량으로 변화시키는 요소이다.
  4. 조절부와 비교부로 구성되어 있다.
(정답률: 48%)
  • 피드백제어계에서 제어요소는 동작신호를 조작량으로 변화시키는 요소입니다. 이는 조절부에서 입력된 신호를 처리하여 출력되는 동작신호를 조절하는 역할을 합니다. 따라서 제어요소는 시스템의 동작을 조절하는 핵심적인 역할을 수행합니다.
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73. 유도전동기에서 인가전압이 일정하고 주파수가 정격값에서 수 ％ 감소할 때 발생되는 현상이 아닌 것은?

  1. 동기속도가 감소한다.
  2. 철손이 약간 증가한다.
  3. 누설리액턴스가 증가한다.
  4. 역률이 나빠진다.
(정답률: 49%)
  • 유도전동기에서 인가전압이 일정하고 주파수가 정격값에서 수 % 감소할 때 발생되는 현상 중 누설리액턴스가 증가하는 것은, 주파수가 감소하면서 유도자에 인가되는 전류가 증가하게 되어 유도자 주위의 자기장이 강해지고, 이로 인해 유도자와 회전자 사이의 누설리액턴스가 증가하게 됩니다. 이는 동기속도가 감소하고, 철손이 약간 증가하며, 역률이 나빠지는 현상과 함께 발생합니다.
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74. 그림에서 a, b단자에 100V를 인가할 때 저항 2?에 흐르는 전류 Ｉ1은 몇 A 인가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 38%)
  • 전압이 100V이고 저항이 2Ω이므로 오옴의 법칙에 따라 I1=V/R=100/2=50A가 흐르게 됩니다. 하지만 a, b단자 사이에 있는 전압은 50V이므로 이를 고려하여 I1=50/2=25A가 흐르게 됩니다. 따라서 정답은 "25"가 아닌 "15"입니다.
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75. 그림은 인덕턴스회로에서 V, i의 관계를 설명하고 있다. 그 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전압과 전류는 동일 주파수의 정현파이다.
  2. 전류가 전압보다 위상이 90° 앞선다.
  3. 실효치의 비가 1/wL이다.
  4. 콘덴서회로와 같이 다른 주파수의 정현파이다.
(정답률: 47%)
  • 정답: "전류가 전압보다 위상이 90° 앞선다."

    그림에서 보면 전압이 증가하면서 전류가 증가하는 것을 볼 수 있다. 이는 인덕턴스의 특성으로 인해 전류가 전압보다 90° 앞서서 변화하기 때문이다. 따라서 "전류가 전압보다 위상이 90° 앞선다."가 옳은 설명이다.

    "전압과 전류는 동일 주파수의 정현파이다."는 인덕턴스 회로에서 일반적으로 참인 설명이다. "실효치의 비가 1/wL이다."는 인덕턴스의 특성을 나타내는 공식이지만, 이 문제에서는 그림을 통해 특징을 파악하는 것이므로 해당하지 않는다. "콘덴서회로와 같이 다른 주파수의 정현파이다."는 인덕턴스 회로와 콘덴서 회로의 특성이 다르기 때문에 틀린 설명이다.

    "전압과 전류는 동일 주파수의 정현파이다."의 이유는 인덕턴스 회로에서 전압과 전류는 서로 상호작용하면서 변화하기 때문이다. 전류가 변화하면 인덕턴스에서 자기장이 생성되고, 이 자기장이 전압을 유발하여 전압이 변화하게 된다. 이러한 과정에서 전압과 전류는 동일한 주파수의 정현파로 변화하게 된다.
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76. 1F, 1/2F, 1/3F의 콘덴서를 직렬로 연결하고 양단에 가한 전압을 서서히 상승시키면? (단, 유전체의 재질 및 두께는 같다.)

  1. 콘덴서가 모두 동시에 파괴된다.
  2. 1F의 콘덴서가 제일 먼저 파괴된다.
  3. 1/2F의 콘덴서가 제일 먼저 파괴된다.
  4. 1/3F의 콘덴서가 제일 먼저 파괴된다.
(정답률: 52%)
  • 직렬로 연결된 콘덴서는 전압이 분배되어 각 콘덴서에 가해지는 전압이 다르다. 전압이 높은 쪽에 위치한 콘덴서에는 더 큰 전하가 축적되므로 파괴될 가능성이 높다. 따라서, 전압이 상승하면 1/3F의 콘덴서가 제일 먼저 파괴된다.
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77. 무접점 시퀀스의 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. 동작속도가 빠르다.
  2. 고빈도 사용에 견디고 수명이 길다.
  3. 전기적 노이즈 서지에 약하다.
  4. 온도 특성이 양호하다.
(정답률: 34%)
  • 온도 특성이 양호하다는 것은 무접점 시퀀스가 온도 변화에 따라 안정적으로 작동한다는 것을 의미합니다. 이는 무접점 시퀀스가 온도에 민감하지 않다는 것을 의미합니다. 따라서 온도가 변화해도 무접점 시퀀스의 작동에 영향을 미치지 않습니다.
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78. 그림의 신호흐름선도에서 C/R의 값은?

  1. a+2
  2. a+3
  3. a+5
  4. a+6
(정답률: 64%)
  • C/R 값은 2이다. 이는 A에서 B로 가는 신호가 2개이고, B에서 C로 가는 신호가 1개이기 때문이다. 따라서, C에서 D로 가는 신호는 2개가 되어야 하므로, a+2+3 = a+5가 된다.
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79. 컴퓨터실의 온도를 항상 18℃로 유지하기 위하여 자동 냉난방기를 설치하였다. 이 자동 냉난방기의 제어는?

  1. 정치제어
  2. 추종제어
  3. 비율제어
  4. 서보제어
(정답률: 67%)
  • "정치제어"는 목표값과 현재값을 비교하여 차이가 발생하면 제어기가 직접 조치를 취하는 방식으로, 이 경우에는 컴퓨터실의 온도를 항상 18℃로 유지하기 위해 자동 냉난방기가 작동하면서 온도를 측정하고, 18℃보다 높으면 냉방기를 작동시켜 온도를 낮추고, 18℃보다 낮으면 난방기를 작동시켜 온도를 높이는 방식으로 제어가 이루어지기 때문에 "정치제어"이다.
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80. 서보기구의 조작부에 사용되지 않는 전동기는?

  1. 교류 서보전동기
  2. 스테핑모터
  3. 유압전동기
  4. 동기전동기
(정답률: 35%)
  • 서보기구는 위치, 속도, 가속도 등을 제어하기 위해 사용되는 제어기와 모터로 구성되어 있습니다. 이 중에서도 조작부에 사용되는 전동기는 보통 스테핑모터나 교류 서보전동기가 사용됩니다. 그러나 유압전동기는 유압력을 이용하여 움직이기 때문에 전기적인 조작이 불가능하며, 동기전동기는 서보기구에서 사용되지 않는 전동기입니다. 동기전동기는 일정한 속도와 주파수로 회전하는 모터로, 서보기구에서는 위치나 속도 등을 정밀하게 제어해야 하기 때문에 사용되지 않습니다.
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