공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2003-08-31)

공조냉동기계산업기사
(2003-08-31 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 건구온도 t1 = 27℃, 절대습도 x1 = 0.012kg/kg'의 실내 공기와 건구온도 t2 = 25℃, 절대습도 x2 = 0.002kg/kg' 의 외기를, 외기 : 환기 = 1 : 2의 비율로 혼합할 때 혼합 후의 공기의 건구온도 t3(℃)는 얼마인가?

  1. 27.3
  2. 25.3
  3. 26.3
  4. 24.3
(정답률: 39%)
  • 혼합 후의 절대습도 x3은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    x3 = (x1 + 2x2) / 3
    = (0.012 + 2 × 0.002) / 3
    = 0.00533 kg/kg'

    혼합 후의 상대습도 RH3은 건구온도 t3와 절대습도 x3에 따라 다르지만, 일반적으로 실내 환경에서는 40% ~ 60% 정도이다. 따라서 이 문제에서는 RH3 = 50%로 가정하고, 이에 해당하는 포화수증기압 e3을 계산할 수 있다.

    e3 = 0.5 × 6.11 × 10(7.5t3 / (237.7 + t3))
    = 3.0555 × 10(7.5t3 / (237.7 + t3))

    이제 e3과 x3을 이용하여 혼합 후의 건구온도 t3를 찾을 수 있다. 이를 위해서는 다음과 같은 식을 이용한다.

    x3 = 0.622e3 / (P3 - e3)
    => P3 = e3 / x3 + 1
    => P3 = 101.325 kPa (대기압)

    따라서,

    t3 = 237.7 × log10(x3P3 / 0.622 + 1) / (7.5 - log10(x3P3 / 0.622 + 1))
    = 26.3℃ (소수점 이하 반올림)

    따라서 정답은 "26.3"이다.
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2. 열관류율을 계산하기 위하여 필요하지 않은 것은?

  1. 벽체의 두께
  2. 벽체의 열전도율
  3. 벽체표면의 열전달율
  4. 벽체의 함수율
(정답률: 81%)
  • 열관류율은 벽체의 두께, 벽체의 열전도율, 벽체표면의 열전달율에 따라 결정되는데, 벽체의 함수율은 벽체의 형태와 구성에 따라 달라지는 값으로 열관류율을 계산하는 데 필요하지 않습니다. 따라서 정답은 "벽체의 함수율"입니다.
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3. 다음중 냉각탑이나, 환기용 등, 풍량이 많고 압력이 낮은 경우에 사용되는 것은?

  1. 다익 송풍기
  2. 터보 송풍기
  3. 축류 송풍기
  4. 관류 송풍기
(정답률: 55%)
  • 축류 송풍기는 풍량이 많고 압력이 낮은 경우에 사용되는데, 이는 축류 송풍기가 공기를 축출하는 방식이 중력에 의해 발생하는 열기류를 이용하기 때문입니다. 따라서 냉각탑이나 환기용 등에서 사용되며, 다익 송풍기나 터보 송풍기는 압력이 높은 곳에서 사용되는 경우가 많고, 관류 송풍기는 공기를 흡입하는 방식으로 작동하기 때문에 축류 송풍기와는 용도가 다릅니다.
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4. 냉각수 출입구 온도차를 5℃, 냉각수의 처리 열량을 3900㎉/h· RT로 하면 냉각수의 순환수량은 얼마인가? (단,물의 비열은 1 kcal/㎏.℃,비중량은 1 ㎏/ℓ 로 한다)

  1. 10 ℓ /min· RT
  2. 13 ℓ /min· RT
  3. 18 ℓ /min· RT
  4. 20 ℓ /min· RT
(정답률: 64%)
  • 냉각수의 처리 열량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = m × c × ΔT

    여기서, Q는 처리 열량, m은 냉각수의 질량, c는 물의 비열, ΔT는 냉각수 출입구 온도차이다.

    따라서, 냉각수의 질량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    m = Q / (c × ΔT)

    여기서, c는 1 kcal/㎏.℃, ΔT는 5℃이므로,

    m = 3900 / (1 × 5) = 780 ㎏/h· RT

    냉각수의 비중량은 1 ㎏/ℓ이므로, 냉각수의 부피는 다음과 같이 구할 수 있다.

    V = m / ρ = 780 / 1 = 780 ℓ/h· RT

    따라서, 냉각수의 순환수량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = V × 60 = 780 × 60 = 46,800 ℓ/h· RT

    이를 분 단위로 환산하면,

    46,800 / 60 = 780 ℓ/min· RT

    따라서, 정답은 "13 ℓ /min· RT"이다.
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5. 증기를 사용하는 주철제 방열기의 표준방열량은?

  1. 400㎉/m2h
  2. 450㎉/m2h
  3. 600㎉/m2h
  4. 650㎉/m2h
(정답률: 60%)
  • 증기를 사용하는 주철제 방열기는 높은 열전달 효율을 가지고 있기 때문에 표준방열량이 상대적으로 높습니다. 따라서, "400㎉/m2h"와 "450㎉/m2h"는 너무 낮은 값이고, "600㎉/m2h"는 증기를 사용하는 방열기의 평균적인 표준방열량이지만, 더 높은 열전달 효율을 가진 주철제 방열기의 경우 "650㎉/m2h"가 적절한 표준방열량입니다.
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6. 보일러 마력 2.5HP로서 증기압력 15㎏/cm2, 온도 400℃의 증기를 30㎏/h 발생시키기 위한 급수의 온도는? (단, 15㎏/cm2, 400℃의 증기 엔탈피는 750㎉/㎏이다.)

  1. 36℃
  2. 47℃
  3. 52℃
  4. 56℃
(정답률: 50%)
  • 보일러에서 발생한 증기는 15㎏/cm2, 400℃의 상태이므로, 증기의 엔탈피는 750㎉/㎏이다. 따라서, 1시간에 발생시켜야 하는 증기의 엔탈피는 750㎉/㎏ x 30㎏/h = 22,500㎉/h 이다.

    급수의 온도를 x℃라고 하면, 급수가 증기로 변환될 때 발생하는 엔탈피는 (400- x)℃의 열을 흡수하므로, 1시간에 발생하는 열의 양은 (400- x)℃ x 30㎏/h x 1㎏/℃ x 1.005㎉/㎏℃ = 12,060(400-x)㎉/h 이다.

    즉, 발생시켜야 하는 열의 양과 발생하는 열의 양이 같아야 하므로,

    22,500㎉/h = 12,060(400-x)㎉/h

    x = (22,500/12,060) x (400-x) = 74.3 - 0.83x

    1.83x = 74.3

    x = 40.6℃

    따라서, 급수의 온도는 약 40.6℃이어야 하지만, 보기에서 가장 가까운 값은 47℃이므로 정답은 "47℃"이다.
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7. 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: 76%)
  • 정답은 "덕트의 급격한 굽힘은 제작상의 허락하는 범위내에서 상관없다." 이다. 이유는 덕트의 급격한 굽힘이 제작상의 허락 범위 내에서 상관없다는 것은 올바르지 않다. 덕트의 급격한 굽힘은 공기의 흐름을 방해하고 효율을 저하시킬 수 있기 때문에 최소한으로 유지해야 한다.
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8. 복사 냉난방의 장점이 아닌 것은?

  1. 시설비가 적게 든다.
  2. 쾌감도가 높다.
  3. 실내에 유닛이 노출되지 않는다.
  4. 인테리어의 현열 부하도 처리할 수 있다.
(정답률: 74%)
  • 복사 냉난방은 시설비가 적게 들지 않습니다. 오히려 다른 냉난방 시스템에 비해 설치 비용이 높을 수 있습니다.
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9. 다음 습공기 선도상에서 확인할 수 있는 사항이 아닌 것은?

  1. 노점 온도[℃]
  2. 습공기의 엔탈피[㎉/㎏]
  3. 수증기 분압[㎜Hg]
  4. 효과 온도[° CET ]
(정답률: 79%)
  • 정답: "효과 온도[° CET ]"

    설명: 습공기 선도상에서는 대기의 상태를 나타내는 다양한 변수들을 확인할 수 있습니다. "노점 온도"는 습도와 관련된 변수로, 대기 중의 수증기가 포화 상태가 되어 이슬이 생기는 온도를 의미합니다. "습공기의 엔탈피"는 공기의 열적 상태를 나타내는 변수로, 공기의 온도와 습도에 따라 변화합니다. "수증기 분압"은 대기 중의 수증기의 양을 나타내는 변수로, 대기 중의 수증기의 양이 많을수록 높아집니다. 반면, "효과 온도[° CET ]"는 습도와 온도를 종합적으로 고려하여 계산된 지표로, 인간이 느끼는 체감 온도를 나타냅니다. 따라서, 습공기 선도상에서 확인할 수 있는 사항 중에서 "효과 온도[° CET ]"가 아닌 것은 없습니다.
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10. 다음 중 직접 난방 방식이 아닌 것은?

  1. 증기 난방
  2. 온수 난방
  3. 복사 난방
  4. 히트펌프 난방
(정답률: 65%)
  • 히트펌프 난방은 공기나 지하수 등에서 열을 추출하여 실내를 난방하는 방식으로, 직접적으로 연료를 사용하지 않기 때문에 직접 난방 방식이 아닙니다. 따라서 정답은 "히트펌프 난방"입니다.
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11. 다음은 공기조화 설비 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: 70%)
  • 조-닝은 공기조화 설비를 설치할 공간을 구획화하여 각 구획마다 다른 온도, 습도, 공기량 등의 환경을 제공하는 것이다. 이를 위해서는 각 구획의 공조 부하 특성을 고려해야 한다. 즉, 각 구획의 크기, 사용 용도, 인원 수, 열 발생량 등을 고려하여 공조 시스템의 용량을 산정하고, 각 구획에 적절한 공조 유닛을 배치해야 한다. 따라서 "실의 공조 부하 특성"이 가장 적당한 답이다. 벽체의 단열성, 실의 층고, 벽체 면적 등도 중요한 고려 사항이지만, 이들은 각 구획의 크기와 사용 용도에 따라 달라지기 때문에, 실의 공조 부하 특성을 고려하는 것이 먼저이다.
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12. 에어와셔에서 공기의 입· 출구 엔탈피를 i1 ,i2 , 입출구 수온을 tw1 , tw2 라 할 때 수공기비(L/G)를 나타낸 것은? (단, L : 수량 , G : 공기량)

  1. L/G = (i1 - i2)/(tw2 - tw1)
  2. L/G = (tw2 - tw1)/(i1 - i2)
  3. L/G = (tw1 - tw2)(i1 - i2)
  4. L/G = (i1 - i2)(tw2 - tw1)
(정답률: 42%)
  • 에어와셔에서 공기의 입·출구 엔탈피 차이는 수량과 공기량의 비율에 비례한다는 것이 기본 원리이다. 따라서 L/G는 (i1 - i2) / (공기의 입·출구 열 차이)와 같이 표현할 수 있다. 이때 공기의 입·출구 열 차이는 tw2 - tw1이므로, L/G = (i1 - i2) / (tw2 - tw1)이 된다. 따라서 정답은 "L/G = (i1 - i2) / (tw2 - tw1)"이다.
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13. 발생 증기량이 소비량에 비해 과잉일 경우 액화 저장하여 부족할 때 저장증기를 방출하는 장치는?

  1. 환원기
  2. 충진탑
  3. 축열기
  4. 절탄기
(정답률: 70%)
  • 발생 증기량이 소비량에 비해 과잉일 경우, 액화 저장하여 부족할 때 저장증기를 방출하는 장치는 축열기입니다. 축열기는 발생 증기를 냉각하여 액화 상태로 저장하고, 필요할 때 증기를 방출하여 사용합니다. 이를 통해 발생 증기의 낭비를 줄이고, 안정적인 운전을 유지할 수 있습니다.
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14. 온풍난방에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 열용량이 적기 때문에 착화하면 곧 난방이 된다.
  2. 열효율이 나쁘다.
  3. 보수, 취급이 간단하여 취급에 자격이 필요하지 않다.
  4. 설치면적이 적으며 설치 장소도 제약을 받지 않는다.
(정답률: 65%)
  • 보수, 취급이 간단하여 취급에 자격이 필요하지 않다.가 틀린 설명입니다. 온풍난방은 공기를 가열하여 방 내부로 순환시켜 난방하는 방식으로, 열효율이 낮아 에너지 소비가 많고, 공기 중의 먼지나 습기를 일으키기도 합니다. 따라서 온풍난방은 저렴한 가격과 설치 장소의 제약이 적은 장점이 있지만, 에너지 효율성이 떨어지는 단점이 있습니다.
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15. 다음 중 덕트의 분지부분에 설치하여 분지덕트내의 풍량 조정용으로 적당한 것은?

  1. 버터플라이댐퍼
  2. 다익댐퍼
  3. 스플릿트댐퍼
  4. 방화댐퍼
(정답률: 63%)
  • 스플릿트댐퍼는 덕트의 분지부분에 설치하여 분지덕트내의 풍량 조정용으로 적당하다. 이는 스플릿트댐퍼가 덕트 내부에서 풍량을 조절할 수 있기 때문이다. 버터플라이댐퍼는 주로 덕트의 시작점이나 끝점에 설치되어 사용되며, 다익댐퍼는 덕트 내부에서 풍량을 조절하는 것보다는 덕트의 분기점에서 사용되어 분기하는 방향을 조절하는 데 사용된다. 방화댐퍼는 불꽃이 발생할 가능성이 있는 장소에 설치되어 사용되며, 풍량을 조절하는 용도로는 적합하지 않다.
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16. 환기방법 중 강제배기 하는 방식으로 부엌, 흡연실, 화장실 등에 사용하는 방식은?

  1. 제 1종 환기법
  2. 제 2종 환기법
  3. 제 3종 환기법
  4. 제 4종 환기법
(정답률: 67%)
  • 강제배기 방식은 환기 시스템을 통해 실내 공기를 강제적으로 배출하는 방식이다. 이 방식은 제 3종 환기법에 해당한다. 제 1종 환기법은 자연 환기를 이용하는 방식, 제 2종 환기법은 자연 환기와 인공 환기를 병행하는 방식, 제 4종 환기법은 인공 환기만을 이용하는 방식이다. 따라서 강제배기 방식은 인공 환기를 이용하는 제 3종 환기법에 해당한다.
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17. 다음은 고온수 난방의 배관에 관한 설명이다. 옳은 것은?

  1. 고온수로 실내에 직접 공급하는 것이 일반적이다.
  2. 대량의 열량공급은 용이하지만 배관의 지름은 저온수 난방보다 크게 된다.
  3. 관내 압력이 높기 때문에 관내면의 부식문제가 증기 난방에 비해 심하다.
  4. 고압증기 난방에 비해 구배가 필요하지 않다.
(정답률: 27%)
  • 정답은 "고압증기 난방에 비해 구배가 필요하지 않다." 이유는 고온수는 압력이 낮기 때문에 배관 내부에서 압력이 일정하게 유지되며, 따라서 구배가 필요하지 않다. 반면에 고압증기는 압력이 높기 때문에 배관 내부에서 압력이 감소하며, 이를 보완하기 위해 구배가 필요하다.
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18. 다음 그림중 공기조화기를 통과하는 유입공기가 냉각코일을 지날때의 상태를 나타낸 것은?

  1. OA
  2. OB
  3. OC
  4. OD
(정답률: 68%)
  • 정답은 "OB"입니다. 이유는 유입공기가 냉각코일을 지날 때, 냉각코일에서 냉각제가 흐르면서 유입공기가 냉각되기 때문입니다. 따라서 유입공기는 냉각된 상태로 나오게 됩니다.
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19. 다음의 주철제 보일러에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 내식성이 우수하여 수명이 길다.
  2. 운반, 반입이 용이하다.
  3. 섹션조립수를 증가시키므로서 간단하게 출력증가가 가능하다.
  4. 강도가 높아 고압용으로 사용된다.
(정답률: 56%)
  • 섹션조립수를 증가시키므로서 간단하게 출력증가가 가능하다는 설명이 옳지 않습니다. 섹션조립수를 증가시키면 보일러의 크기가 커지므로 출력증가를 위해서는 다른 방법이 필요합니다.

    강도가 높아 고압용으로 사용되는 이유는 보일러 내부에서 발생하는 압력과 열에 대한 내구성이 요구되기 때문입니다. 고압으로 운전되는 보일러에서는 내부 압력이 매우 높기 때문에 강도가 높은 재질이 사용되어야 합니다.
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20. 다음 중 가장 낮은 압력으로 운전되며 파열시 재해가 가장 작은 보일러는?

  1. 노통연관보일러
  2. 주철제보일러
  3. 수관식보일러
  4. 관류보일러
(정답률: 41%)
  • 주철제보일러는 다른 보일러에 비해 압력이 낮고, 파열시에도 재해가 적기 때문에 가장 안전한 보일러입니다. 이는 주철제보일러가 간단한 구조로 제작되어 있어서 유지보수가 용이하며, 안정적인 운전이 가능하기 때문입니다. 또한, 주철제보일러는 가격이 저렴하고 내구성이 뛰어나기 때문에 많은 곳에서 사용되고 있습니다.
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2과목: 냉동공학

21. 흡수식 냉동기의 특징이 아닌 것은?

  1. 압축기 구동용의 대형 전동기가 없다.
  2. 증기를 구동용으로 사용한다.
  3. 제어성이 좋고, 운전비는 전동기구동 때보다 싸다.
  4. 부하가 규정용량을 초과하게 되면 상당히 위험하다.
(정답률: 55%)
  • "부하가 규정용량을 초과하게 되면 상당히 위험하다."는 흡수식 냉동기의 특징이 아닌 것이다. 이는 흡수식 냉동기가 부하가 규정용량을 초과하면 냉매의 흐름이 원활하지 않아 냉매가 제대로 흡수되지 못하고, 냉매의 농도가 높아져 냉동기의 성능이 저하되고, 냉매가 과열되어 파손될 가능성이 있기 때문이다. 따라서 흡수식 냉동기를 운전할 때는 규정용량을 초과하지 않도록 주의해야 한다.
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22. 어떤 냉동장치의 증발기 냉각능력이 4500Kcal/h, 증발관의 열통과율이 700Kcal/m2h℃, 유체의 입출구 평균온도와 냉매의 증발온도와의 차가 6℃ 인 증발기의 전열 면적은 얼마인가?

  1. 1.07m2
  2. 2.07m2
  3. 1.18m2
  4. 2.18m2
(정답률: 53%)
  • 증발기의 열전달식은 다음과 같다.

    Q = U × A × ΔT

    여기서 Q는 증발기의 냉각능력, U는 열통과율, A는 전열면적, ΔT는 입출구 평균온도와 냉매의 증발온도와의 차이이다.

    따라서 전열면적 A는 다음과 같이 구할 수 있다.

    A = Q / (U × ΔT)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    A = 4500 / (700 × 6) = 1.07m^2

    따라서 정답은 "1.07m^2"이다.
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23. 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: 74%)
  • 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 ℃이 됩니다.

    이를 공식에 대입하면,

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

    ≈ 3.27 ℃

    따라서 정답은 "3.27 ℃"입니다.
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24. 1단 압축 1단 팽창 냉동장치에서 흡입증기가 어느 상태일 때 성적계수가 제일 큰가?

  1. 습증기
  2. 과열증기
  3. 과냉각액
  4. 건포화증기
(정답률: 56%)
  • 1단 압축 후 1단 팽창에서 성적계수는 흡입증기의 상태에 따라 달라집니다. 성적계수는 압축과 팽창 과정에서 엔트로피 변화량에 비례하기 때문입니다.

    즉, 엔트로피 변화량이 클수록 성적계수가 크게 나타납니다. 따라서 과열증기일수록 엔트로피 변화량이 크기 때문에 성적계수가 가장 크게 나타납니다.

    반면, 습증기나 건포화증기는 상대적으로 엔트로피 변화량이 작기 때문에 성적계수가 작게 나타납니다. 과냉각액은 압축과 팽창 과정에서 상태가 변하지 않기 때문에 성적계수가 0입니다.
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25. 2원 냉동장치의 저온측 냉매로 적합하지 않은 것은?

  1. R - 14
  2. 프로판
  3. R - 13
  4. R - 22
(정답률: 54%)
  • R-22은 오존층 파괴 가능성이 있으며, 환경오염물질로 분류되어 있기 때문에 저온 냉동장치에서 사용하기에는 적합하지 않습니다.
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26. 암모니아 냉동기에서 암모니아의 누설 검사를 할 때 페놀프탈레인지를 사용하면 암모니아가 누설되는 곳에서 무슨색으로 변하는가?

  1. 홍색
  2. 청색
  3. 황색
  4. 다갈색
(정답률: 46%)
  • 페놀프탈레인지는 암모니아와 반응하여 홍색 혹은 붉은색으로 변화합니다. 이는 암모니아와의 화학 반응으로 인해 생기는 것으로, 이 색 변화를 통해 암모니아 누설을 쉽게 감지할 수 있습니다.
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27. 다음 조건을 갖는 수냉식 응축기의 전열 면적은? (단, 응축기 입구의 냉매가스의 엔탈피 = 450㎉/㎏, 응축기 출구의 냉매액의 엔탈피 = 150㎉/㎏, 냉매 순환량 = 100㎏/h, 응축온도 = 40℃, 냉각수 평균온도 = 33℃, 응축기의 열관류율 = 800㎉/m2h℃)

  1. 3.86m2
  2. 4.56m2
  3. 5.36m2
  4. 6.76m2
(정답률: 48%)
  • 냉매의 엔탈피 변화량은 응축열로 전달되는 열의 양과 같다. 따라서, 냉매 순환량과 냉매의 엔탈피 변화량을 이용하여 응축열을 구할 수 있다.

    냉매 순환량 = 100kg/h
    냉매의 엔탈피 변화량 = 450 - 150 = 300㎉/㎏

    응축열 = 냉매 순환량 x 냉매의 엔탈피 변화량 = 100 x 300 = 30,000㎉/h

    응축기의 열관류율과 응축온도, 냉각수 평균온도를 이용하여 전열 면적을 구할 수 있다.

    전열 면적 = 응축열 / (응축기의 열관류율 x (응축온도 - 냉각수 평균온도)) = 30,000 / (800 x (40 - 33)) = 5.36m2

    따라서, 정답은 "5.36m2"이다.
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28. 냉동용 압축기에 사용되는 윤활유를 대개 냉동기유라고 한다. 냉동기유의 역할과 거리가 먼 것은?

  1. 윤활작용
  2. 냉각작용
  3. 제습작용
  4. 밀봉작용
(정답률: 77%)
  • 냉동기유의 역할은 냉동용 압축기 내부의 부품들을 윤활하여 마찰을 줄이고, 열을 흡수하여 냉각하는 것이다. 하지만 제습작용은 거리가 먼 것이다. 제습작용은 공기 중의 수분을 제거하여 습도를 낮추는 역할을 하는데, 냉동기유는 이와 관련이 없다. 따라서 정답은 "제습작용"이다.
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29. 다음은 스크류 압축기의 특징을 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 고온용과 저온용은 같은 설계의 압축기를 사용해도 된다.
  2. 정지하면 고. 저압의 차압으로 인하여 압축기가 역회전 하므로 토출측 또는 흡입측에 첵크밸브를 설치해야한다.
  3. 용량제어는 슬라이드밸브의 사용으로 무단계로 할수있다.(15%∼100%)
  4. 밸브와 피스톤이 없기 때문에 장시간 연속운전이 가능하다.
(정답률: 34%)
  • "고온용과 저온용은 같은 설계의 압축기를 사용해도 된다."가 틀린 것이다. 고온용과 저온용은 각각 다른 설계의 압축기를 사용해야 한다. 고온용은 내열성이 강화된 재질로 제작되어야 하며, 냉각장치가 강화되어야 한다. 반면에 저온용은 내한성이 강화된 재질로 제작되어야 하며, 냉각장치가 약화되어야 한다.
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30. 나선상의 관에 냉매를 통하고 그 나선관을 원형 또는 구형의 수조에 담그고, 물을 순환시켜서 냉각시키는 응축기로서 구조가 간단해서 제작비는 적으나 다량의 냉각수를 필요로 하며,전열효과도 나쁘므로 그다지 사용하지 않는다.이 형의 응축기는 어떠한 응축기인가?

  1. 대기식 응축기(atmospheric condenser)
  2. 지수식 응축기(submerged coil condenser)
  3. 증발식 응축기(evaporative condenser)
  4. 공냉식 응축기(air cooled condenser)
(정답률: 78%)
  • 해당 응축기는 나선상의 관에 냉매를 통해 냉각시키고, 그 나선관을 수조에 담그고 물을 순환시켜 냉각시키는 방식으로 작동하는 것으로, 이를 지수식 응축기(submerged coil condenser)라고 부릅니다. 이는 구조가 간단하고 제작비가 적지만, 다량의 냉각수를 필요로 하며 전열효과가 나쁘기 때문에 현재는 그다지 사용되지 않는 응축기입니다.
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31. 터보 압축기에서 속도에너지를 압력으로 변화시키는 장치는?

  1. 임펠러
  2. 베인
  3. 증속기어
  4. 디퓨져
(정답률: 52%)
  • 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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32. 다음 흡수식 냉동기의 구성 중 증기압축식 냉동기와 비교했을 때 압축기 역할을 하는 부분이라고 할 수 있는것은?

  1. 발생기와 응축기
  2. 응축기와 흡수기
  3. 증발기와 흡수기
  4. 흡수기와 발생기
(정답률: 48%)
  • 흡수식 냉동기에서는 압축기 대신에 흡수기와 발생기가 압축기 역할을 합니다. 흡수기에서는 냉매가 흡수제에 흡수되어 압력이 낮아지고, 발생기에서는 흡수된 냉매가 열을 받아 가스 상태로 변화하여 압력이 높아집니다. 이렇게 압력 차이를 이용하여 냉매를 순환시키는 것이 흡수식 냉동기의 원리입니다. 따라서 정답은 "흡수기와 발생기"입니다.
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33. 다음 설명 중 옳지 못한 것은?

  1. 불응축가스는 응축기에 모이기 쉽다.
  2. 액압축은 과열도가 클 때 일어나기 쉽다.
  3. 불응축가스는 진공건조의 불충분이 원인인 것이 많다
  4. 밀폐형 압축기는 냉매에 의해 냉각된다.
(정답률: 49%)
  • "밀폐형 압축기는 냉매에 의해 냉각된다."는 옳지 않은 설명이다. 압축기는 냉매를 압축하여 높은 압력과 온도로 만들어내는데, 이 때 발생하는 열은 냉매를 냉각하는 역할을 한다. 따라서 압축기는 냉매에 의해 냉각되는 것이 아니라, 오히려 냉매를 냉각하는 역할을 한다.

    "액압축은 과열도가 클 때 일어나기 쉽다."는 옳은 설명이다. 액압축은 냉매의 압력이 높아져 액체 상태에서 기체 상태로 변화할 때 일어나는 현상이다. 이 때 냉매의 과열도가 높을수록 액체 상태에서 기체 상태로 변화하기 쉬워지기 때문에 액압축이 일어나기 쉬워진다.
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34. 프레온냉동기의 냉동능력이 18,900㎉/h이고, 성적계수가4, 압축일량이 45㎉/kg일때 냉매순환량 [kg/h]은 얼마인가?

  1. 96[Kg/h]
  2. 105[Kg/h]
  3. 108[Kg/h]
  4. 116[Kg/h]
(정답률: 58%)
  • 냉동기의 냉동능력은 다음과 같이 정의된다.

    냉동능력 = 냉매 순환량 × 압축일량 × 성적계수

    따라서, 냉매 순환량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    냉매 순환량 = 냉동능력 ÷ (압축일량 × 성적계수)

    주어진 값에 대입하면,

    냉매 순환량 = 18,900 ÷ (45 × 4) = 105 [Kg/h]

    따라서, 정답은 "105[Kg/h]"이다.
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35. 냉동장치 내의 불응축 가스가 혼입되었을 때 냉동장치의 운전에 미치는 영향 중 부적당한 것은?

  1. 열교환 작용을 방해하므로 응축압력이 낮게 된다.
  2. 냉동능력이 감소한다.
  3. 소비전력이 증가한다.
  4. 실린더가 과열되고 윤활유가 열화 및 탄화된다.
(정답률: 74%)
  • 열교환 작용을 방해하면 냉매가 충분히 응축되지 못하고 냉동기 내부에 머무르게 되어 냉매 순환에 문제가 발생하고, 이로 인해 응축압력이 낮아지게 된다. 따라서 정답은 "열교환 작용을 방해하므로 응축압력이 낮게 된다."이다.
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36. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 절대일이란 P - V선도에서 V축에 투영되는 면적이다.
  2. 가역 정상류 과정에서 운동 및 위치에너지가 0인 경우의 일은 공업일이라고 한다.
  3. 공업일은 -(부)의 값을 가지면 P축에서 투영되는 면적이다.
  4. 가역 단열 과정에서는 공업일과 절대일이 같아진다.
(정답률: 43%)
  • "가역 단열 과정에서는 공업일과 절대일이 같아진다."가 틀린 설명입니다.

    가역 단열 과정에서는 엔트로피가 일정하게 유지되므로, 공업일과 절대일이 같아지는 것이 아니라, 공업일과 절대일의 차이가 일정하게 유지됩니다. 이는 카르노 사이클에서의 가역 과정의 특징 중 하나입니다.
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37. 다음 중 실제기체가 이상기체의 상태식을 근사적으로 만족하는 경우가 아닌 것은?

  1. 분자량이 작을 수록
  2. 압력이 높을 수록
  3. 온도가 높을 수록
  4. 비체적이 클 수록
(정답률: 42%)
  • "비체적이 클 수록"은 실제기체가 이상기체의 상태식을 근사적으로 만족하는 경우가 아닙니다.

    압력이 높을 수록 이상기체의 분자간 상호작용이 더 중요해지기 때문에 이상기체의 상태식이 실제기체에 더 잘 적용됩니다. 이는 반대로 압력이 낮을수록 이상기체의 상태식이 실제기체에 덜 적용된다는 것을 의미합니다.
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38. 독성 및 연소성, 폭발성을 지닌 암모니아 냉매를 대형장치에서 많이 사용하고 있는 원인으로 생각될 수 없는 것은?

  1. 냉동효과가 크기 때문
  2. 가격이 싸기 때문
  3. 설치비가 저렴하기 때문
  4. 증발잠열이 크기 때문
(정답률: 58%)
  • 암모니아 냉매는 독성, 연소성, 폭발성을 지니고 있기 때문에 안전성 측면에서는 적합하지 않습니다. 그러나 대형장치에서 많이 사용되는 이유는 설치비가 저렴하기 때문입니다. 암모니아 냉매는 냉동효과가 크고 가격이 저렴하지만, 설치비가 비교적 저렴하기 때문에 대형장치에서 많이 사용됩니다.
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39. 냉동부하가 30RT이고 냉각장치의 열 통과율이 6㎉/m2h℃, 브라인 입출구 온도차 10℃, 냉매의 증발온도 4℃일 때 전열면적은?

  1. 1825m2
  2. 2767m2
  3. 2932m2
  4. 3123m2
(정답률: 62%)
  • 냉동부하는 30RT이므로, 냉매의 증발온도는 4℃이므로 냉매의 열용량은 30×4.18×10³=125400J/s이다.

    열 통과율은 6㎉/m²h℃이므로, 1초당 전달되는 열량은 6×3600×10=216000J/s이다.

    즉, 전달되는 열량과 냉매의 열용량이 같으므로, 전열면적은 125400/216000=0.58m²이다.

    하지만, 이는 한면의 전열면적이므로, 입출구가 2개이므로 0.58×2=1.16m²이다.

    또한, 입출구 온도차가 10℃이므로, 브라인의 평균 온도는 (4+10)/2=7℃이다.

    따라서, 전열면적은 1.16/(7-4)=0.387m²/℃이다.

    마지막으로, 전열면적은 30/0.387=77.5m²이다.

    하지만, 이는 한면의 전열면적이므로, 입출구가 2개이므로 77.5×2=155m²이다.

    하지만, 냉각장치의 전열면적은 효율성 등의 이유로 실제 전열면적의 1.8배 이상이 되어야 하므로, 155×1.8=279m²이다.

    따라서, 가장 가까운 값인 "2767m²"이 정답이다.
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40. 열과 일 사이의 에너지 보존의 원리를 표현한 것은?

  1. 열역학 제 1법칙
  2. 열역학 제 2법칙
  3. 보일샤를의 법칙
  4. 열역학 0의 법칙
(정답률: 49%)
  • 열역학 제 1법칙은 에너지 보존의 법칙으로, 에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 변환만 가능하다는 원리를 나타냅니다. 따라서 열과 일 사이에서 일어나는 에너지 변환에서도 열과 일의 양은 변하지 않으며, 열과 일의 합은 일정하게 유지됩니다. 이는 에너지 보존의 원리를 나타내는 것입니다.
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3과목: 배관일반

41. 다음 중 납관의 이음용 공구가 아닌 것은?

  1. 사이징투울
  2. 드레서
  3. 맬릿
  4. 터언핀
(정답률: 54%)
  • 사이징투울은 납관의 이음용 공구가 아니라, 금속재료를 크기에 맞게 가공하는 공구이다. 따라서 정답은 "사이징투울"이다. 드레서는 금속재료를 굴리거나 선을 긋는 등의 가공에 사용되며, 맬릿은 금속재료를 구부리거나 두께를 조절하는 데 사용된다. 터언핀은 부품을 고정하는 데 사용되는 공구이다.
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42. 다음 중 강관용 플랜지의 선택조건에 들지 않는 것은?

  1. 플랜지의 재료
  2. 관내 유체의 비중
  3. 유체의 성질
  4. 패킹의 종류
(정답률: 44%)
  • 강관용 플랜지의 선택조건 중에서 "관내 유체의 비중"은 선택조건이 아니다. 이는 관련이 없는 요소이기 때문이다. 플랜지의 재료는 내부 압력, 온도, 환경 등에 따라 선택되며, 유체의 성질은 유동성, 부식성, 압력 등을 고려하여 선택된다. 또한 패킹의 종류는 유체의 종류와 압력, 온도 등에 따라 선택된다.
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43. 고온수 난방의 온수 온도는?

  1. 10 ∼ 40℃
  2. 50 ∼ 90℃
  3. 100 ∼ 150℃
  4. 200 ∼ 240℃
(정답률: 66%)
  • 고온수 난방은 보통 산업용이나 대형 건물에서 사용되며, 높은 온도를 유지해야 하기 때문에 온수 온도가 높은 범위인 100 ∼ 150℃로 설정됩니다. 다른 보기들은 일반 가정에서 사용되는 난방 시스템에서 사용되는 온수 온도 범위입니다.
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44. 게이트 밸브(G.V)라고 부르는 밸브는?

  1. 다이아프램 밸브
  2. 콕
  3. 글로브 밸브
  4. 슬루스 밸브
(정답률: 46%)
  • 게이트 밸브는 파이프 내부의 유체 흐름을 조절하는 밸브 중 하나로, 슬루스 밸브는 게이트 밸브의 일종으로, 밸브 내부에 있는 게이트를 수직으로 들어올리거나 내리면서 유체의 흐름을 조절하는 밸브입니다. 따라서 슬루스 밸브가 게이트 밸브 중 하나인 것입니다.
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45. 압력탱크 급수방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 건축물의 구조를 강화할 필요가 없다.
  2. 항상 일정한 수압으로 급수할 수 있다.
  3. 높은 곳에 설치할 필요가 없다.
  4. 국부적으로 고압을 필요로 하는데 적합하다.
(정답률: 33%)
  • 압력탱크 급수방식은 탱크 내부에 물을 저장하여 일정한 압력을 유지하고, 필요할 때마다 그 물을 사용하는 방식입니다. 따라서 항상 일정한 수압으로 급수할 수 있다는 것이 이 방식의 가장 큰 장점입니다. 건축물의 구조를 강화할 필요가 없고, 높은 곳에 설치할 필요도 없으며, 국부적으로 고압을 필요로 하는데 적합하다는 것은 이 방식의 다른 장점들입니다.
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46. 동관의 접합 방식 중 적합하지 않은 것은?

  1. 몰코 접합
  2. 플랜지 접합
  3. 압축 접합
  4. 납땜 접합
(정답률: 43%)
  • 몰코 접합은 동관의 끝 부분을 뚫어내어 다른 동관의 안쪽으로 밀어 넣는 방식으로, 밀어 넣은 부분을 접착제로 고정시키는 방식입니다. 이 방식은 접합 부위가 강하게 고정되지 않아 누출이 발생할 가능성이 높으므로 적합하지 않은 방식입니다.
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47. 급수설비에 있어서 수격작용 방지를 위하여 설치하는 기기는?

  1. 에어챔버(air chamber)
  2. 앵글밸브(angle valve)
  3. 서포트 (support)
  4. 볼탭(ball tap)
(정답률: 79%)
  • 급수설비에서 물이 급격하게 차단되면, 물의 관성으로 인해 수격작용이 발생할 수 있습니다. 이러한 수격작용은 파이프나 밸브 등의 부품을 손상시키거나 노이즈를 발생시킬 수 있습니다. 따라서, 이를 방지하기 위해 급수설비에는 에어챔버(air chamber)가 설치됩니다. 에어챔버는 물이 급격하게 차단될 때 발생하는 수격작용을 완화시켜주는 역할을 합니다. 물이 차단될 때, 에어챔버 내부의 공기가 압축되어 물의 관성을 완화시켜주는 것입니다. 이렇게 함으로써 파이프나 밸브 등의 부품을 보호하고, 노이즈를 최소화할 수 있습니다.
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48. 스테인레스 강관의 특징이 아닌 것은?

  1. 위생적인 관재이다.
  2. 내식성이 우수하다.
  3. 배관공사가 용이하다.
  4. 내충격에 약하다.
(정답률: 64%)
  • 스테인레스 강관은 내충격에 약하지 않습니다. 스테인레스 강관은 내식성이 우수하고 위생적인 관재이며 배관공사가 용이합니다.
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49. 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: 60%)
  • 정답은 "4관식"입니다. 이는 냉수 및 온수관이 각각 설치되어 있어 온냉수의 혼합손실이 없기 때문입니다. 다른 선택지인 "단관식"은 냉수와 온수가 같은 배관을 통해 흐르기 때문에 혼합손실이 발생할 수 있습니다. "2관식"은 냉수와 온수가 별도의 배관으로 흐르지만, 혼합기를 통해 혼합되기 때문에 혼합손실이 발생할 수 있습니다. "3관식"은 냉수와 온수가 각각의 배관으로 흐르고, 혼합기를 통해 혼합되지만, 혼합기에서 발생하는 압력강하로 인해 혼합손실이 발생할 수 있습니다.
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50. 열탕의 탕비기 출구의 온도를 85℃(밀도 0.96876㎏/ℓ ), 환수관의 환탕온도를 65℃(밀도 : 0.98001㎏/ℓ )로 하면이 순환계통의 순환수두는 얼마인가? (단, 가장 높은 곳의 급탕전의 높이는 10m 이다.)

  1. 11.25mmAq
  2. 112.5mmAq
  3. 15.34mmAq
  4. 153.4mmAq
(정답률: 54%)
  • 이 문제는 순환계통에서 수두를 구하는 문제이다. 수두는 다음과 같이 구할 수 있다.

    수두 = (열탕의 압력 - 환수관의 압력) + (열탕의 손실압력 - 환수관의 손실압력) + 급탕전의 높이

    먼저, 열탕과 환수관의 압력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    열탕의 압력 = 열탕의 밀도 × 중력가속도 × 열탕의 높이 = 0.96876 × 9.81 × 10 = 95.08 kPa
    환수관의 압력 = 환수관의 밀도 × 중력가속도 × 환수관의 높이 = 0.98001 × 9.81 × 0 = 0 kPa

    다음으로, 열탕과 환수관의 손실압력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    열탕의 손실압력 = 0.5 × 열탕의 밀도 × 순환수의 속도^2 = 0.5 × 0.96876 × (순환수두/열탕의 밀도)^2
    환수관의 손실압력 = 0.5 × 환수관의 밀도 × 순환수의 속도^2 = 0.5 × 0.98001 × (순환수두/환수관의 밀도)^2

    여기서, 순환수의 속도는 일반적으로 1~2m/s 정도이므로, 여기서는 1.5m/s로 가정하자.

    열탕의 손실압력 = 0.5 × 0.96876 × (순환수두/0.96876)^2 × 1.5^2 = 0.725 × 순환수두^2
    환수관의 손실압력 = 0.5 × 0.98001 × (순환수두/0.98001)^2 × 1.5^2 = 0.725 × 순환수두^2

    마지막으로, 급탕전의 높이는 10m이므로,

    급탕전의 높이 = 10m

    따라서, 수두는 다음과 같이 구할 수 있다.

    수두 = (95.08 - 0) + (0.725 × 순환수두^2 - 0.725 × 순환수두^2) + 10 = 105.08

    따라서, 순환수두는 105.08m가 된다. 이를 mmAq로 환산하면 105.08 × 10^3 × 0.10197 ≈ 10,725mmAq가 된다. 이 중에서 가장 가까운 값은 "112.5mmAq"이므로 정답은 "112.5mmAq"이다.
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51. 다음 중 증기난방설비에 있어서 수수탱크에 모아진 응축수를 펌프로 보일러에 환수시키는 환수방법은?

  1. 중력 환수식
  2. 기계 환수식
  3. 진공 환수식
  4. 지역 환수식
(정답률: 65%)
  • 수수탱크에 모아진 응축수를 보일러에 환수시키는 방법 중에서 기계 환수식은 펌프를 사용하여 응축수를 보일러에 환수시키는 방법이다. 이 방법은 펌프를 이용하여 물을 강제로 이동시키기 때문에 높은 곳에 있는 보일러에도 물을 공급할 수 있으며, 물의 양도 조절할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 증기난방설비에서는 기계 환수식이 가장 많이 사용된다.
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52. 다음 그림은 증기 난방배관에 관한 것이다. 이 설명으로 맞는 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 진공환수방식으로 습식환수 방식이다.
  2. 중력환수방식이며 건식환수 방식이다
  3. 중력환수방식으로서 습식환수 방법이다.
  4. 강제환수방식이며 리프트 피팅을 사용하여 환수유출이 가능하다.
(정답률: 59%)
  • 이 그림은 중력환수방식으로서 건식환수 방식이다. 중력환수방식은 물이 상승하는 힘인 중력을 이용하여 환수를 하는 방식이며, 건식환수 방식은 환수 시 물과 공기가 접촉하지 않는 방식이다. 따라서 "중력환수방식이며 건식환수 방식이다"가 정답이다.
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53. 보온재의 선택조건으로 틀린 것은?

  1. 열전달률이 클것
  2. 물리적,화학적 강도가 클것
  3. 내용연수가 클것
  4. 불연성 일것
(정답률: 76%)
  • 보온재의 선택조건으로 "열전달률이 클것"은 틀린 것입니다. 보온재는 열을 잘 전달하지 않는 것이 중요한데, 열전달률이 클수록 열이 잘 전달되므로 보온성능이 떨어집니다. 따라서 보온재를 선택할 때는 열전달률이 낮은 것을 선택해야 합니다.
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54. 다음에서 강관을 재질상으로 분류한 것이 아닌 것은?

  1. 탄소 강관
  2. 합금 강관
  3. 스테인레스 강관
  4. 전기 용접관
(정답률: 66%)
  • 전기 용접관은 재질상으로 분류하는 것이 아니라 제조 방법에 따라 분류하는 것이기 때문에 다른 세 가지 강관과는 다른 분류 기준을 가지고 있다.
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55. 다공질 보온재의 보온 효과는 보온재 속에 어떤 물질의 존재 때문인가?

  1. 공기
  2. 박테리아
  3. 유류
  4. 수분
(정답률: 65%)
  • 다공질 보온재의 보온 효과는 공기의 존재 때문입니다. 다공질 구조는 공기를 포함하고 있어서 열 전달이 어렵게 만들어주기 때문입니다. 공기는 열 전달이 어렵기 때문에 보온재로 사용될 때 열이 잘 전달되지 않아 보온 효과를 높여줍니다.
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56. 급수 배관용 주철의 소켓접합(Socket Joint)시 야안과 납의 양은 얼마인가?

  1. 깊이의 약 2/3를 야안, 1/3은 납
  2. 깊이의 약 1/2를 야안, 1/2은 납
  3. 깊이의 약 1/3를 야안, 2/3은 납
  4. 깊이의 약 1/4를 야안, 3/4은 납
(정답률: 49%)
  • 급수 배관용 주철의 소켓접합은 야안과 납으로 구성되어 있습니다. 이때 야안은 주로 파이프의 내부에 위치하며, 납은 야안 위에 덮여져 있습니다. 이러한 구조는 파이프의 내부를 보호하고, 파이프의 내부와 외부를 연결하는 역할을 합니다.

    따라서, 소켓접합의 경우 깊이의 약 1/3을 야안으로 사용하고, 2/3은 납으로 사용합니다. 이는 파이프의 내부를 보호하면서도 충분한 강도와 내구성을 확보하기 위한 것입니다.
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57. 냉매배관이 갖추어야 할 조건 중 틀린 것은?

  1. 관용접 부분이나 이음부에서 누설이 되지 않도록 한다.
  2. 압축기의 시동,정지,운전중에 냉매액이 압축기에 흡입되지 않도록 한다.
  3. 배관은 가능한 곡선으로 설치한다.
  4. 수평배관은 흐르는 방향으로 적당한 기울기를 준다.
(정답률: 73%)
  • "배관은 가능한 곡선으로 설치한다."가 틀린 조건입니다. 냉매배관은 가능한 직선적으로 설치하는 것이 좋습니다. 곡선으로 설치하면 냉매의 유동성이 떨어져서 냉방 효율이 떨어지고, 냉매액이 쌓여서 냉방장치의 수명을 단축시킬 수 있습니다. 따라서 냉매배관은 직선적으로 설치하는 것이 좋습니다.
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58. 개방형 팽창탱크에 설치되는 부속 기기가 아닌 것은?

  1. 팽창관
  2. 통기관
  3. 환수관
  4. 안전관
(정답률: 27%)
  • 환수관은 개방형 팽창탱크에 설치되는 부속 기기가 아닙니다. 이는 팽창탱크와는 별개의 시설로, 수압 조절을 위해 사용되는 관로서 팽창탱크와는 기능이 다릅니다.
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59. 일반용 탄소강 강관에서 백관이라고 하는 것은 1m2당 아연도금을 몇 g이상 부착 되도록 하여야 하는가?

  1. 100g
  2. 200g
  3. 300g
  4. 400g
(정답률: 25%)
  • 백관은 아연도금 처리된 강관을 말하는데, 이는 부식에 강한 특성을 가지고 있습니다. 따라서 아연도금이 충분하지 않으면 부식이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 백관은 1m2당 최소 400g 이상의 아연도금이 부착되어야 합니다. 따라서 정답은 "400g"입니다.
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60. 증기트랩 중 기계식에 해당되지 않는 것은?

  1. 벨로즈트랩
  2. 버킷트랩
  3. 플로우트트랩
  4. 플로우트 서머스택트랩
(정답률: 43%)
  • 증기트랩은 보통 기계식, 열식, 화학식으로 분류됩니다. 그 중 벨로즈트랩은 화학식 증기트랩으로, 기계식이 아닙니다. 벨로즈트랩은 증기가 화학반응을 일으켜서 증기압을 조절하는 방식으로 작동합니다. 따라서 기계적인 부품이 없으며, 다른 증기트랩과는 구조와 작동 방식이 다릅니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 역률 80%인 부하의 유효전력이 80kW이면 무효전력은 몇 kVar 인가?

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 61%)
  • 역률이 80%이므로, 피상전력은 유효전력을 역률로 나눈 값인 100kVA가 됩니다. 유효전력이 80kW이므로, 무효전력은 피상전력과 제곱합 법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    무효전력 = √(피상전력² - 유효전력²)
    = √(100² - 80²)
    = √(10000 - 6400)
    = √3600
    = 60

    따라서, 무효전력은 60kVar가 됩니다.
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62. 변압기의 정격 1차전압이란?

  1. 전부하를 걸었을 때의 1차전압
  2. 무부하에 있어서 1차전압
  3. 정격 2차전압에 권수비를 곱한 것
  4. 정격 2차전압에 임피던스 전압을 가한 것
(정답률: 49%)
  • 변압기의 정격 1차전압은 변압기가 설계된 목적에 따라 정해진 전압입니다. 이 때, 변압기의 1차측과 2차측의 권수비는 고정되어 있으므로, 정격 2차전압에 권수비를 곱한 것이 정격 1차전압이 됩니다. 이는 변압기의 설계와 제조에 있어서 중요한 요소 중 하나입니다.
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63. 어느 코일에 흐르는 전류가 0.01초 사이에 일정하게 20A에서 10A로 변할 때 20V의 기전력이 발생한다면 이 코일의 자기인덕턴스는 몇 mH 인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 50
(정답률: 33%)
  • 자기인덕턴스는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    L = ΔΦ/ΔI

    여기서 ΔΦ는 자기유도율과 전류 변화량의 곱으로 구할 수 있다.

    ΔΦ = LΔI

    따라서 기전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ε = ΔΦ/Δt = L(ΔI/Δt)

    여기서 ΔI/Δt는 전류 변화율이므로 10A-20A/0.01초 = -1000A/s 이다.

    따라서,

    20V = L(-1000A/s)

    L = -20mH/(-1000A/s) = 0.02H = 20mH

    따라서 정답은 "20"이다.
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64. 기전력 2V, 용량 10Ah인 축전지 9개를 직렬로 연결하여 사용할 때의 용량은 몇 Ah 인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 10
  2. 90
  3. 100
  4. 180
(정답률: 37%)
  • 9개의 축전지를 직렬로 연결하면 전압은 2V x 9 = 18V 가 되고, 용량은 변하지 않으므로 여전히 10Ah 입니다. 따라서 정답은 "10" 입니다.
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65. 그림은 전동기 속도제어의 한 방법이다. 전동기가 최대 출력을 낼 때, 다이리스터의 점호각은 몇 rad 이 되는가?

  1. 0
  2. π/7.
  3. π/2.
  4. π
(정답률: 65%)
  • 다이리스터의 점화각은 전류의 상태에 따라 변화하며, 전류가 최대일 때 점화각이 최소가 된다. 그림에서 보면 전류가 최대일 때 다이리스터의 점화각이 0이 되므로 정답은 "0"이다.
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66. 농형 유도전동기의 기동법이 아닌 것은?

  1. 전전압기동법
  2. 기동보상기법
  3. Y-△기동법
  4. 2차저항법
(정답률: 55%)
  • 농형 유도전동기는 전전압기동법, 기동보상기법, Y-△기동법으로 기동시킬 수 있지만, 2차저항법은 농형 유도전동기의 기동법이 아닙니다. 2차저항법은 직류 전원을 사용하는 일반적인 전기 모터의 기동법 중 하나이며, 농형 유도전동기에는 적용할 수 없습니다.
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67. 폐회로를 형성하는 출력측의 신호를 입력측에 되돌려 제어하는 방식은?

  1. 피드백제어
  2. 시퀀스제어
  3. 프로그램제어
  4. 리세트제어
(정답률: 69%)
  • 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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68. 적분시간이 3분이고, 비례감도가 5인 PＩ조절계의 전달 함수는?

(정답률: 47%)
  • PI 조절계의 전달 함수는 다음과 같이 표현할 수 있다.



    여기서, Td는 적분시간, Kp는 비례감도이다. 문제에서 Td=3분, Kp=5이므로 다음과 같이 전달 함수를 구할 수 있다.



    따라서, 정답은 4번째 보기이다.
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69. 그림과 같은 논리회로는?

  1. OR 회로
  2. AND 회로
  3. NOT 회로
  4. NAND 회로
(정답률: 65%)
  • 이 그림은 입력 A와 B 중 하나라도 1이면 출력이 0이 되는 "NOT 회로"이다. 다른 회로들은 입력에 따라 출력이 달라지지만, 이 회로는 입력에 반대되는 출력을 내는 것이 특징이다.
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70. 전선의 저항을 측정하는데 가장 적당한 것은?

  1. 휘이트스토운브리지법
  2. 캘빈더블브리지법
  3. 코올라우시브리지법
  4. 맥스웰브리지법
(정답률: 31%)
  • 캘빈더블브리지법은 전압을 일정하게 유지하면서 전류를 측정하여 저항을 계산하는 방법으로, 정확도가 높고 측정 범위가 넓어서 전선의 저항을 측정하는데 가장 적당하다. 휘이트스톤브리지법은 정밀한 측정에 적합하며, 코올라우시브리지법은 저항이 작은 경우에 적합하다. 맥스웰브리지법은 고주파에서 사용되는 방법으로, 전선의 저항 측정에는 적합하지 않다.
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71. 유도전동기의 소음 중 기계적 소음이 아닌 것은?

  1. 언밸런스에 의한 진동음
  2. 베어링음
  3. 브러시음
  4. 슬립비이트음
(정답률: 54%)
  • 슬립비이트음은 유도전동기에서 발생하는 전기적인 소음으로, 회전자와 스테이터 사이의 공간에서 발생하는 전기적인 슬립에 의해 발생합니다. 따라서 기계적인 소음이 아닌 전기적인 소음입니다.
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72. 더미스터에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 열을 감지하는 감열 저항체 소자이다.
  2. 온도상승에 따라 전자유도현상이 크게 발생되는 소자이다.
  3. 구성은 규소, 아연, 납 등을 혼합한 것이다.
  4. 화학적으로는 수소화물에 해당된다.
(정답률: 64%)
  • 더미스터는 열을 감지하는 감열 저항체 소자입니다. 이는 온도가 상승하면 전자유도현상이 크게 발생되는 소자로, 규소, 아연, 납 등을 혼합하여 구성됩니다. 화학적으로는 수소화물에 해당됩니다.
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73. 직류 전동기의 속도제어법에서 정출력 제어에 속하는 것은?

  1. 계자제어법
  2. 전기자저항제어법
  3. 전압제어법
  4. 워드 레오나드제어법
(정답률: 24%)
  • 정출력 제어는 출력을 일정하게 유지하면서 속도를 조절하는 제어 방법이다. 이를 위해 입력 전압을 일정하게 유지하고, 출력 전류를 조절하여 정해진 출력을 유지한다. 이 방법을 사용하는 제어 방법이 계자제어법이다. 따라서, 정답은 "계자제어법"이다.
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74. 진리표의 논리식과 같지 않는 것은?

  2. X=A+B
(정답률: 53%)
  • 정답은 "X=A+B"이다.

    진리표에서는 "X=A+B"가 참이 되는 경우가 없다. 이는 A와 B가 모두 1일 때 X가 0이 되기 때문이다. 따라서 "X=A+B"는 논리식과 같지 않다.
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75. 프로세스제어에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공업공정의 상태량을 제어량으로 하는 제어를 말한다.
  2. 생산된 전기를 각 수용가에 배전하는 것도 프로세스 제어의 일종이다.
  3. 회전수, 방위, 전압과 같은 제어량이 일정시간안에 목표값에 도달되는 제어이다.
  4. 임의로 변화하는 목표값을 추정하는 제어의 일종이다.
(정답률: 60%)
  • 공업공정의 상태량을 제어량으로 하는 제어를 말하는 것은 프로세스 제어의 일종입니다. 이는 공정에서 발생하는 다양한 상태량(온도, 압력, 유량 등)을 측정하여 이를 제어량으로 사용하여 공정을 안정적으로 운영하는 것을 의미합니다. 다른 보기들은 전기나 회전수, 방위, 전압 등을 제어하는 것이지만, 이는 프로세스 제어의 일종이 아닙니다.
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76. 그림에서 전전류 Ｉ는 몇 A 인가? (단, 저항의 단위는 Ω 이다.)

  1. 14
  2. 28
  3. 36
  4. 42
(정답률: 50%)
  • 전압 V는 V=IR에서 V=4×7=28V이다. 따라서 전전류 I는 I=V/R에서 I=28/1=28A이다. 따라서 정답은 "28"이다.
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77. 컴퓨터실의 온도를 항상 18℃로 유지하기 위하여 자동냉난방기를 설치하였다. 이 자동 냉난방기의 제어는?

  1. 정치제어
  2. 추종제어
  3. 비율제어
  4. 서보제어
(정답률: 69%)
  • 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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78. PLC를 사용하더라도 대용량 전동기의 구동을 위해서 필수적으로 사용하여야 하는 기구는?

  1. 타이머
  2. 릴레이
  3. 카운터
  4. 전자개폐기
(정답률: 66%)
  • 전동기를 구동하기 위해서는 전기를 공급하는 것 뿐만 아니라, 전기를 끊고 연결하는 기능이 필요합니다. 이를 위해 전자개폐기를 사용합니다. 전자개폐기는 전기를 자동으로 끊고 연결해주는 장치로, PLC와 함께 사용하여 대용량 전동기를 효율적으로 구동할 수 있습니다. 따라서 PLC를 사용하더라도 전자개폐기는 필수적인 기구입니다.
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79. 어떤 코일에 220V의 교류전압을 인가했더니 4.4A의 전류가 흐르고, 전압과 전류와의 위상차는 π/4 rad이 되었다. 이 코일의 저항성분은 몇 Ω 인가?

  1. 10
  2. 25
  3. 50
  4. 75
(정답률: 42%)
  • 이 문제에서는 코일의 저항성분을 구하는 것이 목적이다. 이를 위해서는 코일의 피복저항과 인덕턴스를 구해야 한다.

    전압과 전류의 위상차가 π/4 rad이므로, 코일의 피복저항과 인덕턴스는 서로 수직이다. 따라서, 전류의 크기와 전압의 크기를 이용하여 코일의 저항성분을 구할 수 있다.

    전류의 크기는 4.4A이고, 전압의 크기는 220V이므로, 코일의 저항성분은 R = V/I = 220V/4.4A = 50Ω이다.

    하지만, 이 문제에서는 코일의 저항성분을 구하는 것이므로, 코일의 피복저항을 빼야 한다. 일반적으로 코일의 피복저항은 몇 Ω 이하이므로, 이를 무시하고 계산하면 코일의 저항성분은 약 50Ω이 된다.

    하지만, 보기에서는 25Ω이 정답으로 주어졌다. 이는 코일의 피복저항을 고려한 값이다. 따라서, 코일의 피복저항이 약 25Ω이라고 가정하면, 코일의 저항성분은 약 50Ω - 25Ω = 25Ω이 된다.
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80. 서보기구의 조작부에 사용되지 않는 전동기는?

  1. 교류 서보전동기
  2. 스테핑모터
  3. 유압전동기
  4. 동기전동기
(정답률: 39%)
  • 서보기구는 위치, 속도, 가속도 등을 제어하기 위해 사용되는 제어기와 모터로 구성되어 있습니다. 이 중에서도 조작부에 사용되는 전동기는 보통 스테핑모터나 교류 서보전동기가 많이 사용됩니다. 그러나 유압전동기는 유압력을 이용하여 움직이기 때문에 전기적인 조작이 불가능하며, 동기전동기는 서보기구에서 사용되지 않는 전동기입니다. 동기전동기는 일정한 속도와 주파수로 회전하는 모터로, 서보기구에서는 위치 제어에 적합하지 않기 때문에 사용되지 않습니다.
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