공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2005-08-07)

공조냉동기계산업기사
(2005-08-07 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 다음 그림에서 습공기의 상태가 1지점에서 2지점으로 이동하였다. 이 습공기는 어떤 과정을 거쳤는가? (단, h1=h1')

  1. 증기분무 가습 - 가열
  2. 냉각 - 제습제를 이용한 제습
  3. 순환수가습 - 가열
  4. 온수부무 가습 - 가열
(정답률: 70%)
  • 습공기가 1지점에서 2지점으로 이동하면서 온도가 상승하고 상대습도가 감소했다. 이는 습공기가 가열되면서 절대습도는 일정하게 유지되었기 때문이다. 따라서 이 과정은 순환수가습 - 가열 과정이다.
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2. 열수분비(u)에 대한 다음의 설명 중 옳은 것은?

  1. 상대습도의 증가량에 대한 엔탈피의 증가량
  2. 상대습도의 증가량에 대한 절대습도의 증가량
  3. 절대습도의 증가량에 대한 엔탈피의 증가량
  4. 절대습도의 증가량에 대한 상대습도의 증가량
(정답률: 47%)
  • 정답은 "절대습도의 증가량에 대한 엔탈피의 증가량"입니다. 열수분비는 공기 중의 수증기가 포화 상태가 아닌 상태에서 추가로 증기를 포함시키는 것을 말합니다. 이때, 절대습도가 증가하면서 공기의 엔탈피도 증가하게 됩니다. 따라서, 절대습도의 증가량에 따른 엔탈피의 증가량을 나타내는 것이 열수분비입니다.
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3. 아래 그림은 환기(R.A)와 외기(O.A)를 혼합한 후 가습하고 이 공기를 다시 가열하는 과정을 공기선도상에 표시한 것이다. 가습과정은?

  1. ED
  2. DC
  3. DA
  4. CB
(정답률: 71%)
  • 환기와 외기를 혼합한 후 가습기를 통해 공기에 수분을 추가하고, 이후 가열기를 통해 공기를 다시 가열하는 과정이다. 따라서 정답은 "DA"이다.
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4. 덕트의 재료로서 일반적으로 가장 많이 사용되는 것은?

  1. 아연도 철판
  2. PVE판
  3. 스테인레스판
  4. 알루미늄판
(정답률: 76%)
  • 아연도 철판은 내식성이 뛰어나고 부식에 강하며 가격이 저렴하여 덕트 제작에 가장 많이 사용되는 재료입니다. PVE판은 내식성이 높지만 가격이 비싸고, 스테인레스판은 내식성과 내구성이 뛰어나지만 가격이 높아서 일반적으로 사용되지 않습니다. 알루미늄판은 가볍고 내식성이 높지만 내구성이 낮아서 덕트 제작에는 적합하지 않습니다.
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5. 외기부하에 대한 잠열의 계산식은 다음중 어느 것인가? (단, Xo, Xi:외기 및 실내공기의 절대습도, to, ti:외기 및 실내공기의 온도, G, Q:공기의 질량 및 체적유량)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. qL=597G(Xo-Xi)
  2. qL=597Q(Xo-Xi)
  3. qL=720G(Xo-Xi)
  4. qL=720Q(Xo-Xi)
(정답률: 34%)
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6. 다음 손실 풍량을 구하는 계산식에서 qts는 무엇인가?

  1. 실내 잠열부하
  2. 실내 전체손실부하
  3. 실내 감열부하
  4. 유효 잠열비
(정답률: 41%)
  • qts는 실내 감열부하를 나타내는 값이다. 이는 실내에서 발생하는 열의 양을 나타내며, 실내의 온도 상승에 영향을 미친다. 따라서 이 값을 고려하여 적절한 냉난방 시스템을 설계해야 한다. "실내 감열부하"가 정답인 이유는 다른 보기들은 실내의 전체 손실 부하나 잠열 비 등을 나타내는 용어이기 때문이다.
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7. 2중 덕트방식을 설명한 것 중 관계 없는 것은?

  1. 전공기 방식이다.
  2. 열복원 방식이다.
  3. 개별제어가 가능하다.
  4. 열손실이 거의 없다.
(정답률: 48%)
  • "전공기 방식이다."는 2중 덕트방식과 관계 없는 내용이다.

    2중 덕트방식은 실내와 실외에 각각 덕트를 설치하여 공기를 순환시키는 방식으로, 열손실이 거의 없는 이유는 덕트 사이에 공기가 갇혀서 열이 전달되지 않기 때문이다. 개별제어가 가능하므로 각각의 공간에 맞게 온도를 조절할 수 있어 효율적인 에너지 사용이 가능하다.
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8. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 주철 보일러는 능력이 부족할 때는 섹션을 늘릴 수 없다.
  2. 주철 보일러는 고압증기를 얻을 수 없다.
  3. 주처 보일러는 강제보일러보다 내식성이 우수하다.
  4. 주철 보일러는 배부청소가 불편하고 사용압력과 용량의 제한을 받는다.
(정답률: 50%)
  • "주철 보일러는 고압증기를 얻을 수 없다."는 옳지 않은 설명이다. 주철 보일러는 고압증기를 얻을 수 있으며, 이는 보일러의 설계와 운전 조건에 따라 달라진다. 따라서 주철 보일러가 능력이 부족할 때 섹션을 늘릴 수 없는 이유는 주로 보일러의 구조와 설계에 따른 것이다. 섹션을 늘리는 것이 보일러의 능력을 향상시키는 것이 아니라, 보일러의 능력에 맞게 적절한 섹션을 선택하는 것이 중요하다.
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9. 엔탈피(Enthalpy)가 0kcal/kg인 공기는 다음 중 어느 것인가?

  1. 0℃ 습공기
  2. 0℃ 건공기
  3. 0℃ 포화공기
  4. 32℃ 습공기
(정답률: 67%)
  • 엔탈피는 공기의 열에너지를 나타내는 값으로, 공기의 온도와 상태에 따라 달라집니다. 따라서 엔탈피가 0kcal/kg인 공기는 열에너지가 없는 상태이며, 이는 공기가 완전히 건조한 상태일 때 나타납니다. 따라서 정답은 "0℃ 건공기"입니다. 0℃ 습공기는 공기에 습기가 포함되어 있으므로 엔탈피가 0이 아닙니다. 0℃ 포화공기는 공기가 포화상태이므로 엔탈피가 0이 아닙니다. 32℃ 습공기는 공기에 습기가 포함되어 있으며, 엔탈피가 0이 아닙니다.
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10. 공조장치의 공기 여과기에서 에어필터 효물의 측정법이 아닌 것은?

  1. 중량법
  2. 변색도법(비색법)
  3. 집진법
  4. DOP법
(정답률: 55%)
  • 공기 여과기에서 에어필터 효율을 측정하는 방법 중 "집진법"은 아닙니다. 이는 에어필터가 잡은 먼지를 집진기로 집어내어 무게를 측정하는 방법으로, 공기 여과기에서는 사용되지 않습니다. 대신 중량법, 변색도법(비색법), DOP법 등이 사용됩니다.
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11. 온수난방 배관시의 고려할 사항 중 틀린 것은?

  1. 배관이 최저점이나 입관의 하단에서 배수용 밸브를 설치한다.
  2. 배관내 발생되는 기포를 배출시킬 수 있는 장치를 한다.
  3. 팽창관 도중에는 밸브를 성치하지 않는다.
  4. 증기배관과는 달리 신축 이음은 설치하지 않아야 한다.
(정답률: 72%)
  • 온수난방 배관은 물을 운반하기 때문에 배관이 최저점이나 입관의 하단에서 배수용 밸브를 설치하여 물이 빠져나갈 수 있도록 해야 합니다. 또한 배관내 발생되는 기포를 배출시킬 수 있는 장치를 설치하여 공기가 배관에 쌓이지 않도록 해야 합니다. 팽창관 도중에는 밸브를 성치하지 않아야 하며, 증기배관과는 달리 신축 이음은 설치하지 않아야 합니다. 이는 물이 흐르는 배관에서는 신축성을 가진 이음이 필요하지 않기 때문입니다.
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12. 다음 손싱 수두 공식 중 관내 마찰손실 수두를 구하는 식은 어느 것인다? (단, d: 관이 안지름, ℓ : 관의 길이, g : 중력가속도, V : 유속, f : 마찰계수, r : 물의 비중량)

(정답률: 63%)
  • 정답은 "" 이다.

    이유는 이 식이 다른 식들보다 간단하고 직관적으로 관내 마찰손실 수두를 구할 수 있기 때문이다. 이 식은 관내 마찰손실 수두를 d, ℓ, g, V, f, r의 값만으로 구할 수 있으며, 이 값들은 모두 쉽게 측정 가능하다. 따라서 이 식은 실제 엔지니어링 분야에서 많이 사용되는 식 중 하나이다.
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13. 유인 유닛 공조방식에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 유인비(유인비)가 크기 때문에 유닛의 여과기가 막히는 일이 거의 없다.
  2. 덕트 공간이 비교적 크다.
  3. 각 실의 제어가 어렵다.
  4. 유닛이 실내의 유효 공간을 감소시킨다.
(정답률: 41%)
  • 유인 유닛은 외부 공기를 실내로 유입시키는데, 이때 유닛 자체가 일정한 크기를 가지기 때문에 실내의 유효 공간을 감소시키게 된다. 따라서 유닛 설치 시 실내 공간의 크기와 유닛 크기를 고려하여 적절한 위치에 설치해야 한다.
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14. 사람 주위에 흐르는 기류의 쾌적한 속도는?

  1. 0.1~0.2m/sec
  2. 0.3~0.4m/sec
  3. 0.5~0.6m/sec
  4. 0.7~0.8m/sec
(정답률: 62%)
  • 사람 주위의 공기는 높은 속도로 흐르면 불편하고, 낮은 속도로 흐르면 느리게 느껴집니다. 따라서 쾌적한 속도는 중간 정도인 0.1~0.2m/sec 정도가 적당합니다. 또한 이 속도는 먼지나 냄새 등을 제거하기에도 적합하며, 공기의 순환을 유지하기에도 좋습니다.
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15. 두께 150mm 면적 10m2인 콘크리이트 벽의 외부온도가 30℃ 내부온도가 20℃일 때 8시간 동안 전달되는 열량은 얼마인가? (단, 콘크리이트 열전도율은 1.3kcal/mh℃ 이다.)

  1. 866.7kcal
  2. 1733.3kcal
  3. 2600kcal
  4. 6933.3kcal
(정답률: 39%)
  • 열전도율은 1.3kcal/mh℃ 이므로, 면적 1m2에서 1℃ 온도차이가 발생할 때 1.3kcal/h의 열이 전달된다. 따라서 면적 10m2에서 1℃ 온도차이가 발생할 때 13kcal/h의 열이 전달된다.

    외부온도가 30℃이고 내부온도가 20℃이므로, 온도차이는 10℃이다. 따라서 8시간 동안 전달되는 열량은 13kcal/h × 10℃ × 8h × 10m2 = 10400kcal 이다.

    하지만 문제에서 요구하는 것은 면적이 10m2인 벽에서 전달되는 열량이므로, 최종적으로 10400kcal ÷ 2 = 5200kcal 이다. (벽은 두께가 있으므로, 열이 전달되는 면적은 실제 면적의 절반)

    따라서 정답은 "6933.3kcal"이 아닌, "5200kcal"이다.
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16. 병원이나 식품공장 등 미생물 오염을 방지하기 위한 공기조화 설비는?

  1. 바이오 클린룸
  2. 제습실
  3. 항온 항습실
  4. V.A.V 시스템
(정답률: 91%)
  • 바이오 클린룸은 공기 중의 미생물을 제거하고, 공기의 온도와 습도를 조절하여 미생물 오염을 방지하는 공기조화 설비입니다. 따라서 병원이나 식품공장 등에서 사용되며, 제습실은 습기를 제거하는 공기조화 설비, 항온 항습실은 온도와 습도를 일정하게 유지하는 공기조화 설비, V.A.V 시스템은 공기의 유동성을 조절하는 공기조화 설비입니다.
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17. 다음 중 에어 핸들린 유니트(Air Handling Unit)의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 공기 여과기
  2. 송풍기
  3. 공기 세정기
  4. 압축기
(정답률: 81%)
  • 에어 핸들링 유니트(Air Handling Unit)의 구성요소 중 압축기는 포함되지 않습니다. 이유는 압축기는 공기를 압축하여 저장하는 기능을 수행하는데, 에어 핸들링 유니트는 이미 압축된 공기를 처리하는 장비이기 때문입니다. 따라서 압축기는 에어 핸들링 유니트와는 별도의 장비로 설치되어야 합니다.
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18. 가습장치에 관한 다음 설명 중 가장 옳은 것은?

  1. 증기를 분무하는 방법은 제어의 응답성이 나쁘다.
  2. 초음파 가습기는 저온에서 가습할 수 있어 전산실드에 사용된다.
  3. 수분무가습의 경우 노즐의 구경이 클수록 가습에 유리하다.
  4. 에어워셔의 경우 입구수온이 입구공기의 노점온도보다 낮은 경우에 가습된다.
(정답률: 48%)
  • 초음파 가습기는 저온에서 가습할 수 있어 전산실드에 사용된다. - 초음파 가습기는 물을 초음파로 분해하여 가습하는 방식으로, 열을 발생시키지 않기 때문에 저온에서도 가습이 가능하다. 따라서 전산실과 같은 저온 환경에서 사용하기에 적합하다.
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19. 다음 중 가장 낮은 압력으로 운전되며 파열시 재해가 가장 작은 보일러는?

  1. 노통연간보일러
  2. 주철제보일러
  3. 수관식보일러
  4. 관류보일러
(정답률: 52%)
  • 주철제보일러는 다른 보일러에 비해 압력이 낮고, 파열시에도 재해가 상대적으로 적기 때문에 가장 안전한 보일러입니다. 이는 주철제보일러가 구조가 단순하고 제작 및 유지보수 비용이 낮기 때문입니다.
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20. 개별방식의 특징으로 적당하지 않은 것은?

  1. 설치장소에 제한을 받는다.
  2. 실내에 유닛의 설치면적을 차지한다.
  3. 취급이 간단하고 운전이 용이하다.
  4. 외기냉방을 할 수 있다.
(정답률: 69%)
  • 외기냉방을 할 수 있다는 것은 개별방식의 특징이 아니라 중앙공조시스템의 특징이다. 개별방식은 설치장소에 제한을 받고, 실내에 유닛의 설치면적을 차지하며, 취급이 간단하고 운전이 용이하다는 특징이 있다.
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2과목: 냉동공학

21. 액압축 (Liquid back) 현상의 영향은?

  1. 축수하중 감소
  2. 소요동력 감소
  3. 토출가스 온도저하
  4. 흡입관 서리 생성
(정답률: 46%)
  • 액압축 현상은 압축기 내부에서 액체가 생성되어 압축 과정에 영향을 미칩니다. 이로 인해 흡입 과정에서 공기가 냉각되어 흡입관에 서리가 생성됩니다. 이는 엔진의 성능을 저하시키고, 연료 효율성을 감소시키는 요인이 됩니다. 따라서 흡입관 서리 생성은 액압축 현상의 영향 중 하나입니다.
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22. 다음 중 습압축 냉동 사이클을 나타낸 것은?

(정답률: 65%)
  • 정답은 ""이다. 이 그림은 습압축 냉동기의 사이클을 나타내며, 냉매가 압축되어 압력과 온도가 높아지고, 이후 냉매가 냉각되어 압력과 온도가 낮아지는 과정을 보여준다. 이 사이클은 냉매의 상태 변화를 이용하여 냉방 및 냉동을 수행하는 기술이다.
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23. 역 carnot cycle에서 저열원 온도를 5℃, 고열원 온도를 40℃라고 할 때 냉동능력 1000kcal/h에 대한 소요동력(kcal/h)을 구하면?

  1. 252kcal/h
  2. 152kcal/h
  3. 126kcal/h
  4. 304kcal/h
(정답률: 38%)
  • 역 Carnot cycle에서 냉동기의 냉동능력은 다음과 같이 주어진다.

    냉동능력 = (고열원에서의 열량) - (저열원에서의 열량)

    냉동기의 냉동능력이 1000kcal/h 이므로,

    1000 = Qh - Ql

    여기서 Qh는 고열원에서의 열량, Ql은 저열원에서의 열량이다.

    또한, Carnot cycle에서 열효율은 다음과 같이 주어진다.

    열효율 = 1 - (저열원에서의 온도 / 고열원에서의 온도)

    여기서 저열원 온도는 5℃, 고열원 온도는 40℃이므로,

    열효율 = 1 - (5 / 40) = 0.875

    따라서, 고열원에서의 열량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Qh = (냉동능력 + Ql) / 열효율
    = (1000 + Ql) / 0.875

    이제 Qh와 Ql을 이용하여 소요동력을 구할 수 있다.

    소요동력 = Qh - Ql
    = (1000 + Ql) / 0.875 - Ql
    = 1142.86 - 1.143Ql

    이때, 소요동력이 126kcal/h가 되려면 Ql은 다음과 같이 구할 수 있다.

    126 = 1142.86 - 1.143Ql
    Ql = 1016.86 / 1.143
    = 888.89 kcal/h

    따라서, 소요동력은 다음과 같다.

    소요동력 = 1142.86 - 1.143(888.89)
    = 126 kcal/h

    따라서, 정답은 "126kcal/h"이다.
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24. 50RT의 브라인 쿨러에서 입구온도 -15℃일 때 브라인의 유량이 0.5m3/min이라면 출구의 온도는 몇 ℃인가? (단, 브라인의 비중 1.27, 비열은 0.66kcal/kg℃이다.)

  1. -20.3℃
  2. -21.6℃
  3. -11℃
  4. -18.3℃
(정답률: 62%)
  • 먼저, 브라인의 유량과 비중, 비열을 이용하여 열전달량을 구해야 한다.

    열전달량 = 유량 x 비중 x 비열 x 온도차

    여기서 유량은 0.5m3/min, 비중은 1.27, 비열은 0.66kcal/kg℃, 온도차는 15℃이므로,

    열전달량 = 0.5 x 1.27 x 0.66 x 15 = 6.363kcal/min

    다음으로, 브라인 쿨러의 입구와 출구에서 열전달량이 같다고 가정하고 출구의 온도를 구한다.

    열전달량 = 유량 x 비중 x 비열 x 온도차

    여기서 유량은 0.5m3/min, 비중은 1.27, 비열은 0.66kcal/kg℃, 열전달량은 6.363kcal/min이므로,

    6.363 = 0.5 x 1.27 x 0.66 x (T - (-15))

    T - (-15) = 19.24

    T = -21.76

    따라서, 출구의 온도는 -21.6℃이다.

    보기에서 정답이 "-21.6℃" 인 이유는 계산 결과에서 반올림한 값이기 때문이다.
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25. 초저온 냉동장치(Super chilling unit)로 적당하지 않은 냉동장치는 어느 것인가?

  1. 다단압축식(Multi - stage)
  2. 다원압축식(Multi - stage Cascade)
  3. 2원압축식(Cascade System)
  4. 단단압축식(Single - stage)
(정답률: 77%)
  • 초저온 냉동장치는 매우 낮은 온도를 유지해야 하기 때문에, 냉매 압축 과정에서 발생하는 열이 최소화되어야 합니다. 다단압축식, 다원압축식, 2원압축식은 여러 단계의 압축 과정을 거치기 때문에 열이 많이 발생하며, 이는 초저온 냉동장치에는 적합하지 않습니다. 반면에, 단단압축식은 하나의 압축 과정만 거치기 때문에 열 발생이 적고, 초저온 냉동장치에 적합합니다. 따라서 정답은 "단단압축식(Single - stage)" 입니다.
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26. 다음 증발식 응축기에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 증발식 응축기의 내수보급은 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: 53%)
  • 정답: 외기의 습구온도 영향을 많이 받는다.

    설명: 증발식 응축기는 공기 중의 수증기를 냉각하여 물로 변환시키는 원리로 작동합니다. 따라서 외기의 습구온도가 높을수록 증발식 응축기의 성능이 떨어지게 됩니다. 외기의 습구온도가 낮을수록 증발식 응축기의 내수보급량이 높아지게 됩니다.
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27. 다음은 비열에 관한 설명이다. 옳은 것은?

  1. 비열이 큰 물질 일수록 빨리 식거나 빨리 더워진다.
  2. 비열은 기체보가 액체, 액체보가 고체가 크다.
  3. 비령리란 어떤 물질 1kg을 1℃높이는데 필요한 열량을 말한다.
  4. 비열비는(정압비열/정압비열)로 표시되며 그 값은 R-22가 암모니아가스보다 크다.
(정답률: 80%)
  • 정답은 "비령리란 어떤 물질 1kg을 1℃높이는데 필요한 열량을 말한다." 이다. 비열은 물질의 열적 특성을 나타내는 값으로, 단위 질량당 온도 변화에 따른 열량 변화를 의미한다. 따라서 비열이 큰 물질은 온도 변화에 민감하며, 빨리 식거나 빨리 더워진다는 것이다. 비열은 물질의 상태에 따라 다르며, 기체보다 액체, 액체보다 고체가 더 큰 비열을 가진다. 비열비는 정압비열과 정부비열로 나뉘며, R-22가 암모니아가스보다 큰 값을 가진다.
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28. 응축기 전열관벽의 오염요소가 아닌 것은?

  1. 생물적인 오염
  2. 용해석출성 오염
  3. 물리반응에 의한 오염
  4. 입자상물질에 의한 오염
(정답률: 36%)
  • 물리반응에 의한 오염은 입자의 크기, 밀도, 전하 등 물리적 특성에 의해 발생하는 오염으로, 입자상물질에 의한 오염과는 구분된다. 예를 들어, 응축기 전열관벽의 물리적 특성에 의해 입자가 충돌하여 부식되거나, 열전달에 의해 결로가 생성되는 것이 물리반응에 의한 오염이다.
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29. 다음 중 암모니아 냉동장치에서 워터재킷을 설치하는 이유로서 옳은 것은?

  1. 다른 냉매에 비해 압축비가 크기 때문
  2. 다른 냉매에 비해 비열비가 크기 때문
  3. 체적효율을 낮추기 위해
  4. 냉동능력을 낮추기 위해
(정답률: 58%)
  • 암모니아는 다른 냉매에 비해 비열비가 크기 때문에 워터재킷을 설치하여 냉매의 온도 상승을 최소화하고 냉동능력을 향상시키기 위해 사용됩니다.
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30. 공기 1kg을 압력 1.33kg/cm2abs, 체적 0.85m3상태로부터 압력 5kg/cm2abs, 온도 300℃로 변화시켰다. 이때의 온도 상승은 얼마인가?

  1. 372℃
  2. 368℃
  3. 298℃
  4. 273℃
(정답률: 36%)
  • 이 문제는 기체 상태방정식을 이용하여 풀 수 있다.

    먼저, 초기 상태에서의 기체의 온도와 압력을 구해보자.

    기체의 상태방정식은 다음과 같다.

    P1V1/T1 = P2V2/T2

    여기서 P1은 초기 압력, V1은 초기 체적, T1은 초기 온도를 나타내고, P2는 변화 후 압력, V2는 변화 후 체적, T2는 변화 후 온도를 나타낸다.

    문제에서 주어진 초기 상태의 값들을 대입하면 다음과 같다.

    1.33kg/cm2abs × 1cm2/10.1972cm2 × 0.85m3 = T1 × 1kg/1.293kg × 8.314J/mol·K

    여기서 1cm2/10.1972cm2는 1kg/cm2abs를 Pa로 변환하기 위한 단위 환산이고, 1kg/1.293kg는 공기의 밀도를 나타낸다. 또한, 8.314J/mol·K는 기체 상태방정식에서 사용되는 기체 상수이다.

    위 식을 풀면 T1 = 298K이다. 따라서 초기 온도는 25℃이다.

    이제 변화 후의 온도를 구해보자. 변화 후의 압력과 온도가 주어졌으므로, 다시 상태방정식을 사용하여 구할 수 있다.

    5kg/cm2abs × 1cm2/10.1972cm2 × 0.85m3 = T2 × 1kg/1.293kg × 8.314J/mol·K

    위 식을 풀면 T2 = 571K이다. 따라서 변화 후의 온도는 298℃이다.

    마지막으로 온도 상승을 구하기 위해 초기 온도를 빼주면 된다.

    571K - 298K = 273K

    따라서 온도 상승은 273℃이다.

    정답은 "273℃"이다.
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31. 다음 흡수식 냉동기에 대한 설명 중 올바른 것은?

  1. 공기조화용으로 많이 사용되거나, H2O+LiBr계는 0℃이하의 저온을 얻을 수 있다.
  2. 압축기는 없으나, 발생기 등에서 사용되는 전력량은 압축식 냉동기보다 많다.
  3. H2O+LiBr계나 H2O+NH3 계에서는 흡수제가 H2O이다.
  4. H2O+LiBr계에서는 응축측에서 비체적이 커지므로 공냉화가 곤란하다.
(정답률: 35%)
  • H2O+LiBr계에서는 응축측에서 비체적이 커지므로 공냉화가 곤란하다. - 이유: 응축측에서는 냉매인 물과 흡수제인 LiBr이 결합하여 고체가 되기 때문에 공냉화가 어렵다.
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32. 압축내동 사이클에서 엔트로피가 감소하고 있는 과정은 다음중 어느 과정인가?

  1. 증발과정
  2. 압축과정
  3. 응축과정
  4. 팽창과정
(정답률: 66%)
  • 정답은 "응축과정"입니다.

    압축내동 사이클에서는 냉매가 압축되어 압력과 온도가 상승하게 됩니다. 이때 냉매의 상태는 가스 상태에서 액체 상태로 변하게 되는데, 이 과정이 바로 응축과정입니다.

    액체 상태로 변하면서 냉매 분자들이 서로 가까워지고, 분자 간의 상호작용이 증가하게 됩니다. 이로 인해 분자의 무질서도가 감소하고, 엔트로피가 감소하게 됩니다. 따라서 압축과정에서는 엔트로피가 감소하는 과정이 일어나게 됩니다.
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33. 냉동장치에 다소 습기가 있을 때 냉동장치에 가장 큰 영향을 주는 냉매는?

  1. 암모니아
  2. 아황산 가스
  3. 메틸 클로라이드
  4. 탄산가스
(정답률: 44%)
  • 냉동장치에서 아황산 가스는 냉매로 사용될 때 물과 반응하여 황산을 생성할 수 있습니다. 따라서 냉동장치 내부에 습기가 있을 경우, 아황산 가스는 물과 반응하여 황산을 생성하고, 이로 인해 냉동장치 내부의 부식이 발생할 수 있습니다. 이는 냉동장치의 수명을 단축시키고, 안전 문제를 야기할 수 있으므로 가장 큰 영향을 미치는 냉매 중 하나입니다.
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34. 균압관에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 응축기와 유분리기(油分離器)의 상부를 연결한다.
  2. 유분리기와 수액기(受液器)의 상부를 연결한다.
  3. 응축기에서 수액기로 흐르는 액체의 흐름에 영향을 준다.
  4. 응축기의 응축작용에 직접 영향을 준다.
(정답률: 59%)
  • 균압관은 유체의 압력을 균등하게 전달하기 위한 장치로, 응축기와 유분리기, 유분리기와 수액기를 연결하여 압력을 균등하게 전달한다. 따라서 응축기에서 수액기로 흐르는 액체의 흐름에 영향을 준다. 이는 균일한 압력 분포를 유지하여 정확한 측정을 가능하게 하기 위함이다.
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35. 온도식 자동팽창 밸브에 있어서 강온통의 설치위치가 올바른 것은?

(정답률: 56%)
  • 강온통은 온도식 자동팽창 밸브의 출구쪽에 위치해야 한다. 그림 4는 강온통이 출구쪽에 위치하고 있으므로 올바른 설치위치이다.
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36. 계가 외부로부터 에너지 공급없이 그 자체의 내부에너지를 소모하여 외부에 대하여 2135kgㆍm의 일을 하였다면 내부에너지의 변화량은 얼마인가?

  1. 1kcal
  2. 5kcal
  3. 15kcal
  4. 25kcal
(정답률: 58%)
  • 내부에너지 변화량 = 일의 양 / 열역학적 일률

    여기서 일의 양은 2135kgㆍm 이므로,

    내부에너지 변화량 = 2135kgㆍm / 열역학적 일률

    계가 외부로부터 에너지 공급없이 일을 한 것이므로, 열역학적 일률은 0이다.

    따라서, 내부에너지 변화량은 2135kgㆍm / 0 = ∞ 이다.

    하지만, 보기에서 주어진 답은 "5kcal" 이므로, 이 문제는 계산 실수로 인해 오류가 있는 것으로 판단된다.
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37. 다음 무기 Brine 중에 공정점이 제일 낮은 것은?

  1. MgCl2
  2. CaCl2
  3. H2O
  4. NaCl
(정답률: 67%)
  • 공정점이란 물질이 고체로 변하는 온도를 말합니다. 공정점이 낮을수록 물질이 녹는 온도가 낮아지므로, Brine 중 공정점이 제일 낮은 것은 CaCl2입니다. 이는 CaCl2가 다른 무기에 비해 물과 더 많은 결합력을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 CaCl2는 물과 더 쉽게 상호작용하여 녹는 온도가 낮아지게 됩니다.
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38. 액화가스 동결법에 사용하는 가스로 옳은 것은?

  1. 액화가스, 액화이산화탄소
  2. 액화산소, 액화천연가스
  3. 액화질소, 액화이산화탄소
  4. 액화질소, 액화암모니아
(정답률: 67%)
  • 액화가스 동결법은 샘플을 냉각하여 고체로 만들기 위해 액화가스를 사용하는 방법입니다. 이때 사용하는 가스는 샘플과 상호작용하지 않고, 냉각능력이 높아야 합니다. 따라서 액화질소와 액화이산화탄소가 적합한 선택입니다.
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39. 다음 응축기 중 냉동톤당 냉각수량이 가장 많은 것은?

  1. 횡형응축기
  2. 대기식응축기
  3. 이중관식응축기
  4. 입형응축기
(정답률: 24%)
  • 입형응축기가 냉동톤당 냉각수량이 가장 많은 이유는, 냉각수가 직접 냉매관과 접촉하여 냉각되기 때문입니다. 따라서 냉매와 냉각수 간의 열교환 효율이 높아져 냉각효율이 높아지는 것입니다. 반면, 횡형응축기와 대기식응축기는 냉매와 냉각수가 간접적으로 열교환되기 때문에 냉각효율이 낮아집니다. 이중관식응축기는 냉매와 냉각수가 이중관을 통해 열교환되지만, 입형응축기보다는 냉각효율이 낮습니다.
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40. 다음 설명 중 증발기의 전열 작용에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 건식 증발기에서 디스트리뷰터의 사용은 냉매량을 균일하게 분배하기 위해서 이다.
  2. 건식은 반만액식보다 일반적으로 냉매 보유량이 적다.
  3. 공기냉각기의 능력을 충분히 발휘하기 위해서는 냉매와 공기의 흐름을 병행류로 해야 한다.
  4. 공랭식 증발기에 전열판을 붙이면 전열효과가 좋아진다.
(정답률: 64%)
  • "공기냉각기의 능력을 충분히 발휘하기 위해서는 냉매와 공기의 흐름을 병행류로 해야 한다."가 옳은 설명이다. 이유는 병행류로 흐르게 되면 냉매와 공기가 서로 열을 교환하면서 냉각 효과를 높일 수 있기 때문이다. 만약 역류로 흐르게 되면 냉매와 공기가 열을 교환하지 않고 지나가기 때문에 냉각 효과가 떨어지게 된다.
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3과목: 배관일반

41. 기수혼합식 급탕법에 관한 다음 설명 중 잘못된 것은?

  1. 증기를 열원으로 하는 급탕법이다.
  2. 증기로 인한 소음은 스팀 사이렌서로 완화시킨다.
  3. 스팀 사이렌서의 종류에는 P형과 U형이 있다.
  4. 사용증기압력은 1~4kg/cm2 정도이다.
(정답률: 31%)
  • "스팀 사이렌서의 종류에는 P형과 U형이 있다."가 잘못된 설명이다. 기수혼합식 급탕법에서는 스팀 사이렌서의 종류로 P형과 Q형이 있다.
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42. 건식 진공 환수배관의 증기주관 구배는?

  1. 1/100~1/150 의 선하 구배
  2. 1/200~1/300 의 선하 구배
  3. 1/350~1/400 의 선하 구배
  4. 1/450~1/500 의 선하 구배
(정답률: 51%)
  • 건식 진공 환수배관에서는 증기를 흡입하여 진공을 유지하고, 이를 이용하여 배관 내부의 물을 흡입하는데 사용된다. 이때, 증기주관의 구배는 적절한 진공을 유지하기 위해 중요하다. 구배는 배관 내부의 경사를 의미하며, 일반적으로 구배가 높을수록 빠른 유속을 유지할 수 있다.

    그러나, 건식 진공 환수배관에서는 너무 높은 구배는 오히려 증기의 유속을 늦추어 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 적절한 구배를 유지하기 위해 일반적으로 1/200~1/300의 선하 구배가 사용된다. 이는 충분한 진공을 유지하면서도 적절한 유속을 유지할 수 있는 최적의 구배이다.
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43. 엘보를 용접 이음으로 나타낸 기호는?

(정답률: 70%)
  • 정답은 "" 이다. 이유는 엘보를 나타내는 기호는 두 개의 직선과 하나의 호로 이루어져 있으며, 이는 용접 이음을 나타내는 기호와 유사하다. 따라서 엘보를 용접 이음으로 나타내는 기호로 사용된다.
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44. 급탄배관길이 L[m], 관의 선팽창계수 α[mm/mm℃], 초기온도 t1[℃], 최종온도 t2[℃]일 때 관의 팽창량은 몇 [mm]인가?

  1. 1000La(t2-t1)
(정답률: 36%)
  • 급탄배관은 열팽창 계수가 큰 재질로 만들어져 있기 때문에 온도가 변화하면 길이가 변화한다. 이때 급탄배관의 팽창량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    팽창량 = 길이변화량 = αL(t2 - t1)

    여기서 α는 선팽창계수이고, L은 급탄배관의 길이, t1은 초기온도, t2는 최종온도이다.

    하지만 문제에서는 팽창량을 mm 단위로 구하라고 했으므로, 단위 변환을 해주어야 한다.

    α의 단위는 mm/mm℃이므로, L과 팽창량의 단위는 모두 mm이다. 따라서,

    팽창량 = αL(t2 - t1) mm

    하지만 문제에서는 L의 단위가 m으로 주어졌으므로, 이를 mm로 변환해주어야 한다.

    1m = 1000mm 이므로,

    L = 1000mm x L

    따라서,

    팽창량 = α x 1000L x (t2 - t1) mm

    이것이 바로 정답인 "1000La(t2-t1)"의 식이다.
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45. 스케줄 번호에 의해 두께를 나타내는 관이 아닌 것은?

  1. 수도용 아연도금 강관
  2. 압력배관용 탄소강관
  3. 고압 배관용 탄소강관
  4. 배관용 스테인리스 강관
(정답률: 65%)
  • 스케줄 번호에 의해 두께를 나타내는 것은 "압력배관용 탄소강관", "고압 배관용 탄소강관", "배관용 스테인리스 강관"이지만, "수도용 아연도금 강관"은 아연도금 처리된 강관으로 두께가 아닌 표면처리 방법을 나타내는 것이다.
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46. 고압, 중압, 저압 등의 어느 것에나 사용 가능한 증기트랩은?

  1. 실푠트랩
  2. 그리이스트랩
  3. 충동식트랩
  4. 버킷트랩
(정답률: 47%)
  • 충동식트랩은 간단하고 구조가 단순하여 고압, 중압, 저압 등 모든 유형의 증기 시스템에서 사용할 수 있기 때문에 증기트랩으로 널리 사용됩니다.
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47. 냉매배관 중 토출관이란?

  1. 압축기에서 응축기까지의 배관
  2. 응축기에서 팽창밸브가지의 배관
  3. 증발기에서 압축기까지의 배관
  4. 응축기에서 증발기까지의 배관
(정답률: 53%)
  • 토출관은 냉매가 압축기에서 응축기까지 이동하는 과정에서 사용되는 배관입니다. 이 배관은 냉매를 압축기에서 응축기로 이동시키는 역할을 합니다. 따라서 "압축기에서 응축기까지의 배관"이 정답입니다.
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48. 다음 중 체크밸브의 종류가 아닌 것은?

  1. 스윙형 체크밸브
  2. 듀얼 플레이트 체크밸브
  3. 리프트형 체크밸브
  4. 버터플라이 체크밸브
(정답률: 43%)
  • 버터플라이 체크밸브는 체크밸브의 종류가 아니라, 버터플라이 밸브와 같은 형태의 밸브에 체크밸브 기능을 추가한 것이다. 따라서 정답은 "버터플라이 체크밸브"이다.
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49. 다음 중 한쪽은 커플링으로 이음쇠 내에 동관이 들어갈 수 있도록 되어 있고 다른 한 쪽은 수나사가 있어 강 부속과 연결할 수 있도록 되어 있는 동관용 이음쇠는 다음중 어느 것인가?(문제 오류로 2번 4번 보기가 같습니다. 정확한 내용을 아시는분께서는 오류신고를 통하여 보기 내용 작성부탁드립니다. 정답은 2번입니다.)

  1. 커플링C×C
  2. 어댑터C×M
  3. 어댑터Ftg×M
  4. 어댑터C×M
(정답률: 74%)
  • 정답은 "어댑터C×M" 입니다. 이는 한쪽이 커플링으로 이음쇠 내에 동관이 들어갈 수 있도록 되어 있고, 다른 한 쪽은 수나사가 있어 강 부속과 연결할 수 있도록 되어 있기 때문입니다.
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50. 암모니아 냉매사용시 일반적으로 사용하는 배관재료는?

  1. 알루미늄 합금관
  2. 동관
  3. 아연관
  4. 강관
(정답률: 69%)
  • 암모니아는 높은 압력과 온도에서 사용되는 냉매이기 때문에, 강도와 내식성이 뛰어난 강관이 일반적으로 사용됩니다. 알루미늄 합금관과 아연관은 내식성이 부족하고, 동관은 강도가 낮기 때문에 암모니아 냉매에 적합하지 않습니다.
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51. 증발기가 응축기보다 아래에 있는 액관의 경우에는 2m 이상의 역루프배관을 해준다. 그 이유는?

  1. 압축기 가동, 정지시 냉매액이 증발기로 흘러내리는 것을 방지하기 위해서이다.
  2. 압력강하를 크게 줄이기 위해서 이다.
  3. 신축을 감소시키기 위해서 이다.
  4. 전자밸브 설치위치를 정확히 하기 위해서 이다.
(정답률: 72%)
  • 증발기가 응축기보다 아래에 있는 액관에서는 압축기가 가동되거나 정지될 때 냉매액이 증발기로 흘러내리는 현상이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 2m 이상의 역루프배관을 설치하여 냉매액의 흐름을 제어합니다. 따라서 "압축기 가동, 정지시 냉매액이 증발기로 흘러내리는 것을 방지하기 위해서이다."가 정답입니다.
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52. 관 결합방식의 표시방법 중 소켓식을 나타낸 것은?

(정답률: 66%)
  • 소켓식은 컴퓨터 네트워크에서 프로세스 간 통신을 위한 API이며, 이를 나타내는 표시방법이 "" 이다. 이 그림은 소켓식에서 사용되는 소켓(Socket)을 나타내며, 소켓은 프로세스 간 통신을 위한 엔드포인트(endpoint)로 사용된다.
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53. 다음 밸브의 설치에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 슬루스 밸브는 유량조절용 보다는 개폐용(ON-OFF용)에 주로 사용한다.
  2. 슬루스 밸브는 일명 게이트 밸브라고도 한다.
  3. 스트레이너는 배관도중에 먼지, 흙, 모래 등을 제거하지 위한 부속품이다.
  4. 스트레이너는 밸브류 등의 뒤에 설치한다.
(정답률: 72%)
  • "스트레이너는 밸브류 등의 뒤에 설치한다."가 틀린 설명이다. 스트레이너는 유체가 흐르는 파이프 안에 먼지, 모래, 머리카락 등의 이물질이 들어가지 않도록 하기 위해 파이프의 앞쪽에 설치한다. 따라서 밸브류 등의 앞쪽에 설치한다.
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54. 보온재의 선택요건이 아닌 것은?

  1. 열전도도가 작고 방습성이 클 것
  2. 인화성이 우수할 것
  3. 내압강도가 클 것
  4. 사용온도 범위가 클 것
(정답률: 59%)
  • 인화성이 우수할 것은 보온재의 선택요건이 아닙니다. 이는 오히려 보온재로서 적합하지 않은 성질입니다. 인화성이 우수하다는 것은 불이 붙었을 때 빠르게 확산되어 화재의 위험이 높아진다는 것을 의미합니다. 따라서 보온재의 선택요건으로는 열전도도가 작고 방습성이 클 것, 내압강도가 클 것, 사용온도 범위가 클 것 등이 있습니다.
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55. 동관의 납땜이음에 사용하는 연납재와 경납재의 용융온도 구분은?

  1. 100℃
  2. 300℃
  3. 450℃
  4. 650℃
(정답률: 50%)
  • 동관의 납땜이음에 사용하는 연납재와 경납재는 각각 용융온도가 다릅니다. 연납재는 용융온도가 낮은 100℃에서 300℃ 사이이고, 경납재는 용융온도가 높은 450℃에서 650℃ 사이입니다. 따라서, 정답은 "450℃"입니다.
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56. 온수 난방설비와 관계가 없는 것은?

  1. 팽창밸브
  2. 하아트 포드 접속법
  3. 안전관
  4. 팽창관
(정답률: 50%)
  • 온수 난방설비와 관련된 것은 "팽창밸브"와 "팽창관"입니다. 하지만 "하아트 포드 접속법"은 자동차 엔진의 연료 시스템에서 사용되는 연료 분사 방식 중 하나로, 온수 난방설비와는 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "하아트 포드 접속법"입니다.
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57. 다음은 증기난방 배관 시공법에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 분기관은 주관에 대해 45° 이상으로 취출해 낸다.
  2. 고압증기의 환수관을 저압증기의 환수관에 접속하는 경우 증발탱크를 경우시킨다.
  3. 이경 증기관 접합 시공시 편심 이경 조이트를 사용하여 응축수의 고임을 방지한다.
  4. 암거내 배관시에는 밸브 트랩 등을 가능하면 맨홀 근처에서 멀게 집결시킨다.
(정답률: 66%)
  • "암거내 배관시에는 밸브 트랩 등을 가능하면 맨홀 근처에서 멀게 집결시킨다."가 틀린 것이다. 이유는 맨홀 근처에 집결시키면 유지보수나 수리 작업이 어려워지기 때문이다. 따라서 가능한 멀리 배치하여 접근성을 높이는 것이 좋다.
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58. 배관의 신축이음 흡수를 위한 부속의 종류가 아닌 것은?

  1. 빅토릭 조인트
  2. 슬리브형
  3. 스위블 조인트
  4. 루프형벤드
(정답률: 61%)
  • 배관의 신축이음 흡수를 위한 부속 중 "빅토릭 조인트"는 존재하지 않습니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "빅토릭 조인트"입니다.
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59. 양정 40m, 양수량 0.4m3/min으로 작동하고 있는 펌프의 회전수가 2000rpm이었다가 전압강하로 인하여 회전수가 1500pm으로 되었다면 양수량은 다음 중 어느 것인가?

  1. 0.2m3/min
  2. 0.3m3/min
  3. 0.4m3/min
  4. 0.5m3/min
(정답률: 37%)
  • 양정은 펌프가 1분에 푸는 물의 양을 의미하므로, 회전수가 감소하면 양정도 감소한다. 회전수가 2000rpm에서 1500rpm으로 감소하면, 양정은 1500/2000 = 0.75배로 감소한다. 따라서 양수량도 0.4 x 0.75 = 0.3m3/min으로 감소한다. 따라서 정답은 "0.3m3/min"이다.
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60. 캐비테이션(cavitation)의 발생 조건이 아닌 것은?

  1. 흡입양정이 클 경우
  2. 날개차의 원주속도가 클 경우
  3. 액체의 온도가 낮을 경우
  4. 날개차의 모양이 적당하지 않을 경우
(정답률: 57%)
  • 캐비테이션은 액체 내부에서 압력이 급격하게 낮아져서 기체 포화 상태가 되어 기포가 생성되는 현상입니다. 따라서 액체의 온도가 낮을 경우에는 오히려 압력이 높아져서 캐비테이션이 발생하기 어렵습니다. 따라서 "액체의 온도가 낮을 경우"가 캐비테이션의 발생 조건이 아닙니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 유도전동기의 속도제어에 사용할 수 없는 전력 변환기는?

  1. 인버터
  2. 사이클로컨버터
  3. 위상제어기
  4. 정류기
(정답률: 55%)
  • 정류기는 입력 전압을 일정한 값으로 유지하는 역할을 하기 때문에 속도를 제어하는데 사용할 수 없습니다. 다른 세 가지 전력 변환기는 입력 전압, 주파수, 위상 등을 제어하여 유도전동기의 속도를 조절할 수 있습니다.
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62. 3상 교류전압 및 주파수를 변화시켜 유도전동기의 회전수를 1750rpm으로 하고자 한다. 이 경우 회전수는 자동제어계의 구성요소 중 어느 것에 해당하는가?

  1. 제어량
  2. 목표값
  3. 조작량
  4. 제어대상
(정답률: 41%)
  • 회전수는 제어량에 해당한다. 제어량은 제어 시스템에서 제어대상을 제어하기 위해 측정되고 조작되는 물리량으로, 이 경우에는 유도전동기의 회전수가 제어량이 된다. 목표값은 제어 시스템에서 제어량이 도달해야 하는 목표치를 의미하고, 조작량은 제어 시스템에서 제어대상에 가해지는 조작이며, 제어대상은 제어 시스템에서 제어하고자 하는 대상을 의미한다.
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63. 직류전동기의 속도제어 방법 중 속도제어의 범위가 가장 광범위 하며,운전효율이 양호한 것은?

  1. 저항제어법
  2. 전압제어법
  3. 계자제어법
  4. 2차여자제어법
(정답률: 54%)
  • 전압제어법은 직류전동기의 속도를 조절할 때, 전압을 조절하여 속도를 제어하는 방법이다. 이 방법은 속도 제어 범위가 가장 광범위하며, 운전효율이 높기 때문에 많이 사용된다. 또한, 저항제어법은 속도 제어 범위가 제한적이고, 운전효율이 낮기 때문에 사용이 제한되며, 계자제어법과 2차여자제어법은 복잡하고 비용이 많이 드는 방법이기 때문에 전압제어법이 가장 효율적인 방법이다.
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64. 저속이지만 큰 출력을 얻을 수 있고, 속응성이 빠른 조작기기기는?

  1. 유압식 조작기기
  2. 공기압식 조작기기
  3. 전기식 조작기기
  4. 기계식 조작기기
(정답률: 54%)
  • 유압식 조작기기는 유체의 압력을 이용하여 작동하기 때문에 저속이지만 큰 출력을 얻을 수 있습니다. 또한 유체의 속응성이 빠르기 때문에 빠른 조작이 가능합니다.
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65. 현대적 개념에서 자동제어가 필요한 이유로 볼 수 없는 것은?

  1. 작업능률의 향상
  2. 품질향상과 균일화
  3. 위험요소가 존재하는 작업에의 대응
  4. 인력 및 시설비용 절감
(정답률: 48%)
  • 자동제어는 작업능률의 향상, 품질향상과 균일화, 위험요소가 존재하는 작업에 대응하는 등의 이점을 제공하지만, 인력 및 시설비용 절감은 그렇지 않습니다. 자동제어를 도입하면 초기 투자비용이 필요하며, 유지보수 및 업그레이드 비용도 발생할 수 있습니다. 따라서 자동제어를 도입하는 가장 큰 이유는 생산성과 품질 향상이며, 비용 절감은 부가적인 이점입니다.
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66. 지시 전기계기의 정확성에 의한 분류가 아닌 것은?

  1. 0.2급
  2. 0.5급
  3. 2.5급
  4. 5급
(정답률: 57%)
  • "5급"은 전기계기의 정확성에 의한 분류가 아니라, 전기기기의 안전성과 내구성에 따른 분류이기 때문에 정답이다. 다른 보기들은 전기계기의 정확성을 나타내는 등급을 나타내는 것이다.
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67. 다음 중 불연속 제어계는?

  1. 비례제어
  2. 미분제어
  3. 적분제어
  4. 2 치제어
(정답률: 56%)
  • 2 치제어는 제어 대상의 상태가 변화할 때마다 제어 입력을 변경하여 제어하는 방식으로, 불연속적인 제어를 수행한다. 이에 반해 비례제어, 미분제어, 적분제어는 모두 연속적인 제어를 수행한다.
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68. 15C의 전기가 3초간 흐르면 전류는 몇 A 인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 68%)
  • 전류 = 전기량 / 시간
    전기량 = 전압 x 전류 x 시간
    여기서 전압은 주어지지 않았으므로 생략 가능
    전기량 = 전류 x 시간 x 전압
    15C = 전류 x 3s
    전류 = 15C / 3s = 5A
    따라서 정답은 "5" 이다.
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69. 논리식 을 간단히 한 식으로 옳은 것은?

(정답률: 40%)
  • 논리식을 간단히 하면 다음과 같다.



    이유는 논리식에서 AND 연산자는 둘 다 참일 때만 참이므로, 두 개의 부정 연산자가 적용된 부분은 원래의 값과 반대가 되어 참이 된다. 따라서, 논리식을 간단히 하면 위와 같다.
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70. 그림과 같은 논리회로에서 출력 X의 값은?

  1. A
  2. AㆍBㆍC
  3. AㆍB+BㆍC
  4. (A+B)ㆍC
(정답률: 53%)
  • 이 논리회로에서 출력 X는 AND 게이트와 OR 게이트로 이루어져 있습니다.

    AND 게이트의 입력은 A와 BㆍC입니다. 따라서 AND 게이트의 출력은 A와 BㆍC가 모두 참일 때 참이 됩니다.

    OR 게이트의 입력은 B와 (A AND BㆍC)입니다. A와 BㆍC가 모두 참일 때, AND 게이트의 출력은 참이 되므로 OR 게이트의 입력은 B와 참이 됩니다. 따라서 OR 게이트의 출력은 B가 참일 때 또는 (A AND BㆍC)가 참일 때 참이 됩니다.

    이를 수식으로 나타내면,

    AND 게이트 출력 = A AND BㆍC

    OR 게이트 출력 = B OR (A AND BㆍC)

    따라서 전체 논리회로의 출력 X는 AㆍB+BㆍC가 됩니다.
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71. 지름10cm, 권수 10회의 원형코일에 10A의 전류를 흘릴 때 중심에서의 자계의 세기는 약 몇 AT/m 인가?

  1. 63.7
  2. 147.7
  3. 318.5
  4. 420.5
(정답률: 25%)
  • 원형코일의 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    B = (μ0 * n * I) / 2

    여기서, B는 자계의 세기, μ0는 자유공간의 유도율 (4π × 10^-7), n은 권수, I는 전류입니다.

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    B = (4π × 10^-7 * 10 * 10) / 2
    = 2π × 10^-6 T

    여기서 T는 테슬라를 나타내는 단위입니다.

    하지만 문제에서는 자계의 세기를 AT/m으로 나타내라고 했으므로, 다음과 같이 단위를 변환해줘야 합니다.

    B = 2π × 10^-6 T
    = 2π × 10^-6 (AT / m^2) * (m / 1) (단위 변환)
    = 2π × 10^-6 AT/m

    따라서, 중심에서의 자계의 세기는 약 318.5 AT/m입니다.
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72. 그림과 같은 회로에서 각 저항에 걸리는 전압 V1 과 V2는 몇 V 인가?

  1. V1=10, V2=10
  2. V1=6, V2=4
  3. V1=4, V2=6
  4. V1=5, V2=5
(정답률: 52%)
  • 이 회로는 병렬 회로와 직렬 회로가 섞인 형태이다. 먼저 R1과 R2는 직렬 회로이므로 전압은 저항의 비율에 따라 나누어진다. 따라서 V1은 전체 전압의 R1/(R1+R2) 만큼이고, V2는 전체 전압의 R2/(R1+R2) 만큼이다.

    여기서 R1=2Ω, R2=3Ω 이므로, V1=10/(2+3) = 2V, V2=10/(2+3) = 2V 이다.

    다음으로, R3과 R4는 병렬 회로이므로 전압은 각 저항에 동일하게 걸린다. 따라서 V2는 2V 그대로이다.

    마지막으로, R5와 R6은 직렬 회로이므로 전압은 저항의 비율에 따라 나누어진다. 따라서 V1은 전체 전압의 R5/(R5+R6) 만큼이고, V2는 전체 전압의 R6/(R5+R6) 만큼이다.

    여기서 R5=4Ω, R6=2Ω 이므로, V1=10/(4+2) = 1.67V, V2=10/(4+2) = 1.67V 이다.

    따라서 정답은 "V1=4, V2=6" 이다.
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73. 피드백 제어계의 특징으로 옳은 것은?

  1. 정확성이 떨어진다.
  2. 감대폭이 감소한다.
  3. 계의 특정 변화에 대한 입력대 출력비의 강도가 감소한다.
  4. 발진이 전혀 없고 항상 안정한 상태로 되어가는 경향이 있다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "계의 특정 변화에 대한 입력대 출력비의 강도가 감소한다."입니다.

    피드백 제어계는 입력 신호를 받아 출력을 조절하는 시스템입니다. 이 때, 피드백 제어계는 출력 신호를 다시 입력으로 사용하여 출력을 조절합니다. 이러한 과정에서 입력과 출력의 비율이 강도에 따라 변화하게 되는데, 이 강도가 감소하면 입력과 출력의 비율이 줄어들어 정확성이 떨어지게 됩니다. 따라서 "계의 특정 변화에 대한 입력대 출력비의 강도가 감소한다."가 옳은 설명입니다.
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74. 파형률을 나타내는 것은?

  1. 실효값/평균값
  2. 최대값/평균값
  3. 최대값/실효값
  4. 실효값/최대값
(정답률: 56%)
  • 파형의 모양은 최대값과 최소값이 다르기 때문에 평균값으로는 정확한 파형의 크기를 나타낼 수 없습니다. 따라서 파형의 크기를 나타내는 데에는 실효값이 더 적합합니다. 실효값은 파형의 크기를 나타내는데에 가장 정확한 값이기 때문에 파형률을 나타내는 것에 적합합니다. 따라서 정답은 "실효값/평균값" 입니다.
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75. 워드 레오너드방식의 목적은?

  1. 정류 개선
  2. 속도 제어
  3. 계자자속 조정
  4. 병렬 운전
(정답률: 43%)
  • 워드 레오너드방식의 목적은 속도 제어입니다. 이 방식은 전력 변환 장치에서 발생하는 고조파를 제거하여 모터의 속도를 정확하게 제어할 수 있습니다. 이를 통해 모터의 안정성과 효율성을 높일 수 있습니다.
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76. 대칭 3상 Y부하에서 각 상의 임피던스가 Z=3+j4Ω이고, 부하전류가 20A 일 때, 이 부하의 선간전압은 약 몇 V인가?

  1. 141
  2. 173
  3. 220
  4. 282
(정답률: 56%)
  • 부하의 선간전압은 선간전압 = √3 × 부하전류 × 부하임피던스 이므로,

    선간전압 = √3 × 20A × (3+j4)Ω = √3 × 20A × 5Ω × ∠37°

    따라서, 선간전압은 약 173V이다.

    여기서 ∠37°는 부하임피던스의 복소수 표현에서의 각도이며, ∠37°는 아크탄젠트 함수를 이용하여 구할 수 있다.

    즉, ∠37° = arctan(4/3) ≈ 53.13° 이다.
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77. 그림의 선도 중 가장 안정한 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 24%)
  • 선이 안정적이다는 것은 선이 굵고 짧은 것이 좋다는 것을 의미합니다. 따라서 "D"가 가장 안정적인 선입니다. "A"와 "B"는 선이 너무 얇아서 끊어질 위험이 있고, "C"는 선이 너무 길어서 불안정합니다.
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78. 프로그램형 제어기의 강전(强電)출력이 아닌 것은?

  1. 프린터
  2. 전동기
  3. 계전기
  4. 솔레노이드
(정답률: 53%)
  • 프로그램형 제어기는 전기적인 신호를 이용하여 각종 기기를 제어하는데, 프린터는 강전력이 필요하지 않은 기기이기 때문에 강전 출력이 아닌 것이다. 반면, 전동기, 계전기, 솔레노이드는 모두 강전 출력이 필요한 기기들이다.
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79. 그림과 같은 신호 흐름 선도에서 C/R 를 구하면?

(정답률: 49%)
  • C/R은 신호가 수신자에게 도달하기 전에 반사되는 정도를 나타내는 값입니다. 이 신호 흐름 선도에서는 수신자와 송신자 사이에 반사되는 장애물이 없으므로 C/R 값은 0입니다. 따라서 정답은 "" 입니다.
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80. 직류 전동기의 회전 방향을 바꾸려면 어떻게 하는가?

  1. 입력단자의 극성을 바꾼다.
  2. 전기자의 접속을 바꾼다.
  3. 보극권선의 접속을 바꾼다.
  4. 브러시의 위치를 조정한다.
(정답률: 39%)
  • 직류 전동기는 전기자 내부에서 자기장이 생성되어 회전하는데, 이 자기장의 방향이 전류의 방향에 따라 결정된다. 따라서 전기자의 접속을 바꾸면 전류의 방향이 바뀌어 자기장의 방향도 바뀌게 되어 회전 방향이 바뀌게 된다. 다른 선택지들은 직류 전동기의 회전 방향을 바꾸는 방법이 아니다.
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