공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2008-03-02)

공조냉동기계산업기사 2008-03-02 필기 기출문제 해설

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공조냉동기계산업기사
(2008-03-02 기출문제)

목록

1과목: 공기조화

1. 다음 중 전공기 방식의 특징에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 송풍량이 충분하므로 실내공기의 오염이 적다.
  2. 리턴홴을 설치하면 외기냉방이 가능하게 된다.
  3. 실내에는 취출구와 흡입구를 설치하면 되고 홴코일 유닛과 같은 기구가 노출되지 않는다.
  4. 큰 부하의 실에 대해서도 덕트가 작게 되고 스페이스가 적다.
(정답률: 88%)
  • 전공기 방식은 중앙 공조기에서 처리된 공기를 덕트를 통해 송풍하는 방식으로, 큰 부하를 처리하기 위해서는 송풍량이 많아져야 하므로 덕트의 크기가 커지고 설치 공간(스페이스)이 많이 필요하게 됩니다.

    오답 노트
    송풍량이 충분하여 실내 오염이 적고, 리턴팬 설치 시 외기냉방이 가능하며, 실내에 취출구와 흡입구만 설치하므로 홴코일 유닛 같은 기구가 노출되지 않는 것은 전공기 방식의 올바른 특징입니다.
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2. 다음 용어 중에서 습공기선도와 관계가 없는 것은?

  1. 비체적
  2. 열용량
  3. 노점온도
  4. 엔탈피
(정답률: 65%)
  • 습공기선도는 공기의 상태를 나타내는 그래프로, 비체적, 노점온도, 엔탈피, 상대습도, 절대습도, 건구온도 등이 주요 변수로 표시됩니다. 열용량은 물질의 고유 특성으로 습공기선도에서 직접적으로 다루는 상태량과 관계가 없습니다.
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3. 다음은 냉각 코일에서 공기상태변화를 나타낸 것이다. 이때 코일의 BF(BYPASS FACTOR)는 어느 것인가?

(정답률: 77%)
  • 냉각 코일의 바이패스 팩터(BF)는 코일의 표면 온도에 도달하지 못하고 그대로 통과하는 공기의 비율을 의미하며, 습공기선도상에서 입구 상태점, 출구 상태점, 그리고 코일 표면 온도점(포화곡선상의 점)을 연결한 선분의 길이 비로 구할 수 있습니다.
    제시된 이미지 에서 입구점 $C$, 출구점 $A$, 표면 온도점 $E$라고 할 때, BF는 전체 거리 $CE$에 대한 실제 통과 거리 $AE$의 비율인 로 계산됩니다.
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4. 크기가 15m×5m, 천정고가 2.4m인 어느 실의 틈새 바람에 의한 전열부하(kcal/h)는 약 얼마인가?

  1. 2000
  2. 3000
  3. 4000
  4. 5000
(정답률: 57%)
  • 실내외 공기의 엔탈피 차이와 환기량을 이용하여 틈새 바람에 의한 전열부하를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = V \times n \times \rho \times (h_o - h_i)$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q = (15 \times 5 \times 2.4) \times 2 \times 1.2 \times (19.6 - 12.6)$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q = 3024$$
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5. 스테인리스 강판에 리브형 홈을 만들어 합성고무의 가스켓으로 수밀(水密)을 기하여, 초고층 건물의 수-수열교환기로 많이 사용하는 열교환기는?

  1. 원통다관형
  2. 열싸이폰형
  3. 스파이럴형
  4. 플레이트형
(정답률: 51%)
  • 플레이트형 열교환기는 스테인리스 강판에 리브형 홈을 파서 접촉 면적을 넓히고, 합성고무 가스켓으로 수밀을 유지하는 구조로 초고층 건물의 수-수 열교환기로 널리 사용됩니다.
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6. 다음은 송풍기 번호에 의한 송풍기 크기를 나타내는 식이다. 옳은 것은?

  1. 원심송풍기 : No(#)=, 축류송풍기 No(#)=
  2. 원심송풍기 : No(#)=, 축류송풍기 No(#)=
  3. 원심송풍기 : No(#)=, 축류송풍기 No(#)=
  4. 원심송풍기 : No(#)=, 축류송풍기 No(#)=
(정답률: 77%)
  • 송풍기의 크기를 나타내는 번호(No)는 임펠러의 외경을 기준으로 결정됩니다. 원심송풍기는 외경을 $100\text{mm}$로 나누고, 축류송풍기는 외경을 $150\text{mm}$로 나누어 계산합니다.
    따라서 원심송풍기 : No(#)=, 축류송풍기 No(#)= 가 정답입니다.
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7. 40W 짜리 형광등 10개를 조명용으로 사용하는 어떤 사무실이 있다. 이 때 조명기구로 부터의 취득 열량은 약 얼마인가? (단, 안정기의 부하는 20%로 한다.)

  1. 68kcal/h
  2. 210kcal/h
  3. 413kcal/h
  4. 625kcal/h
(정답률: 63%)
  • 조명기구의 취득 열량은 전등의 총 소비전력에 안정기 손실을 포함한 전체 전력을 계산한 후, 이를 열량 단위인 kcal/h로 환산하여 구합니다. (1 W $\approx$ 0.86 kcal/h, 안정기 부하 20% 반영 시 계수 1.2 적용)
    ① [기본 공식] $q = P \times n \times 0.86 \times 1.2$
    ② [숫자 대입] $q = 40 \times 10 \times 0.86 \times 1.2$
    ③ [최종 결과] $q = 412.8 \approx 413 \text{ kcal/h}$
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8. 공기 조화기에 관한 다음의 설명 중 부적당한 것은?

  1. 패케지형 에어컨디셔너는 압축기, 팬 및 코일 등을 내장하고 있다.
  2. 유니트 히터는 냉동기 및 코일 등을 내장하고 있다.
  3. 에어 핸들링 유니트는 팬 및 코일 등을 내장하고 있다.
  4. 팬 코일 유니트는 팬과 코일 등을 내장하고 있다.
(정답률: 59%)
  • 유니트 히터는 기본적으로 팬과 코일을 내장하여 온풍을 공급하는 장치이며, 냉동기를 내장하고 있지 않습니다.

    오답 노트
    패키지형 에어컨디셔너: 압축기, 팬, 코일 내장
    에어 핸들링 유니트: 팬, 코일 내장
    팬 코일 유니트: 팬, 코일 내장
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9. 다음은 냉각 코일에 관한 사항이다. 옳은 것은?

  1. 대수 평균 온도차(MTD)를 크기하면 코일의 열수가 많아져 불리하다.
  2. 냉수의 속도는 2m/s 이상으로 하는 것이 바람직하다.
  3. 코일을 통과하는 풍속은 2-3m/s가 경제적이다.
  4. 코일 온도 상승은 일반적으로 10℃ 전후로 한다.
(정답률: 84%)
  • 냉각 코일의 효율적인 운전을 위해 코일을 통과하는 풍속은 $2 \sim 3\text{m/s}$ 정도로 유지하는 것이 가장 경제적입니다.

    오답 노트
    대수 평균 온도차(MTD)를 크게 하면: 코일의 열수가 작아짐
    냉수의 속도: $2\text{m/s}$이하로 유지
    코일 온도 상승: 일반적으로 $5^{\circ}\text{C}$ 전후로 설정
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10. 다음 중 복사난방의 특징이 아닌 것은?

  1. 낮은 온도에서도 쾌적성이 높다.
  2. 실내 온도가 균일하다.
  3. 설비비가 많이 든다.
  4. 간헐난방에 적합하다.
(정답률: 78%)
  • 복사난방은 열용량이 큰 구조체를 가열하여 열을 방출하는 방식이므로, 온도를 올리는 데 시간이 오래 걸립니다. 따라서 켰다 껐다 하는 간헐난방보다는 일정 온도를 유지하는 계속난방에 적합합니다.
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11. 다음 중 공기의 가습방법으로 맞지 않는 것은?

  1. 에어워셔에 의해서 단열가습을 하는 방법
  2. 얼음을 분무하는 방법
  3. 증기를 분무하는 방법
  4. 가습팬에 의해 수증기를 사용하는 방법
(정답률: 86%)
  • 공기의 가습은 수증기를 직접 공급하거나 물을 분무하여 증발시키는 원리를 이용합니다. 얼음을 분무하는 것은 오히려 온도를 낮추는 냉각 작용을 하며 가습 방법으로는 적절하지 않습니다.
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12. 환기방식 중에서 송풍기를 이용하여 실내에 공기를 공급하고, 배기구나 건축물의 틈새를 통하여 자연적으로 배기하는 방법은?

  1. 제1종 환기
  2. 제2종 환기
  3. 제3종 환기
  4. 제4종 환기
(정답률: 70%)
  • 제2종 환기는 송풍기를 사용하여 실내로 공기를 강제로 밀어 넣는 가압 방식이며, 나가는 공기는 틈새나 배기구를 통해 자연적으로 배출되는 방식입니다.
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13. 다음과 같은 벽체의 열관류율 K값은 몇 kcal/m2h℃ 인가?

  1. 0.248
  2. 0.363
  3. 0.496
  4. 0.521
(정답률: 60%)
  • 벽체의 열관류율은 내·외표면 열전달 저항과 각 재료의 두께 및 열전도율에 의한 열저항의 합을 역수로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$K = \frac{1}{\frac{1}{\alpha_i} + \sum \frac{d}{\lambda} + \frac{1}{\alpha_o}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$K = \frac{1}{\frac{1}{8} + (\frac{0.1}{1.2} + \frac{0.05}{0.03} + \frac{0.15}{1.4}) + \frac{1}{30}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$K = 0.496$$
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14. 다음 공조방식 중 팬, 펌프 등 동력비가 가장 큰 것은?

  1. FC 유니트 방식(덕트병용)
  2. 멀티존 방식
  3. 유인 유니트 방식
  4. 패케지 방식
(정답률: 55%)
  • 멀티존 방식은 전공기 방식의 일종으로, 각 구역마다 필요한 온도를 조절하기 위해 많은 양의 공기를 송풍하므로 열반송력이 크고 팬과 펌프 등의 동력 소모가 가장 많습니다.
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15. 다음 중 저속덕트의 설계 방법과 거리가 먼 것은?

  1. 일반적으로 등압법으로 설계한다.
  2. 일반적으로 주덕트의 풍속을 20m/s~30m/s로 설계한다.
  3. 가장 저항이 큰 경로(주경로)에 대해서 압력손실을 같은 값으로 설계한다.
  4. 일반적으로 풍량이 10000m3/h이상인 부분을 풍속으로 그 이하의 부분을 압력??? 설계한다.
(정답률: 65%)
  • 저속덕트는 일반적으로 풍속이 $15\text{m/s}$이하(보통 $8\text{m/s} \sim 15\text{m/s}$)로 설계되는 덕트를 말합니다.

    오답 노트
    주덕트 풍속을 $20\text{m/s} \sim 30\text{m/s}$로 설계하는 것은 고속덕트의 설계 기준입니다.
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16. 다음 중 공급방식에 이한 분류에 해당되는 증기난방 방식은?

  1. 고압식 증기난방 방식
  2. 하향 급기식 증기난방 방식
  3. 중력식 증기난방 방식
  4. 습식 증기난방 방식
(정답률: 54%)
  • 증기난방의 공급방식에 따른 분류에는 하향 급기식, 상향 급기식 등이 있으며, 이는 증기를 어떻게 공급하느냐에 따른 구분입니다.
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17. 공조용 열원시스템에서 토탈에너지방식에 사용하는 구동기관으로 맞지 않는 것은?

  1. 전동기
  2. 가스엔진
  3. 디젤엔진
  4. 가스터어빈
(정답률: 60%)
  • 토탈에너지방식(CGS)은 가스엔진, 디젤엔진, 가스터빈과 같은 내연기관을 구동원으로 사용하여 전기와 열을 동시에 생산하는 시스템이므로, 단순 전기에너지를 사용하는 전동기는 이에 해당하지 않습니다.
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18. 보일러에서 이코노마이저(절탄기)의 기능은?

  1. 급수 예열
  2. 연료 가열
  3. 급기 예열
  4. 증기 가열
(정답률: 61%)
  • 이코노마이저(절탄기)는 보일러에서 배출되는 폐열을 회수하여 보일러로 들어가는 급수를 예열함으로써 열효율을 높이는 장치입니다.
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19. 다음 중 냉난방시 인체에 적당한 공기의 속도는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 냉방 : 0.10 ~ 0.25m/sec 난방 : 0.13 ~ 0.18m/sec
  2. 냉방 : 1.12 ~ 1.18m/sec 난방 : 1.18 ~ 1.25m/sec
  3. 냉방 : 0.10 ~ 0.25m/min 난방 : 0.13 ~ 0.18m/min
  4. 냉방 : 1.12 ~ 1.18m/min 난방 : 1.18 ~ 1.25m/min
(정답률: 56%)
  • 인체에 쾌적함을 주는 공기 속도는 냉방 시 $0.10 \sim 0.25\text{m/sec}$, 난방 시 $0.13 \sim 0.18\text{m/sec}$ 범위가 적당합니다.
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20. 다음 중 방열기기의 종류가 아닌 것은?

  1. 주철제 방열기
  2. 강판제 방열기
  3. 컨벡터
  4. 직화 방열기
(정답률: 46%)
  • 방열기기는 실내에 열을 공급하기 위한 장치로 주철제, 강판제 방열기와 대류 현상을 이용하는 컨벡터 등이 있습니다. 직화 방열기는 일반적인 방열기기의 분류에 해당하지 않습니다.
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2과목: 냉동공학

21. 전자 누설탐지기는 냉매가 새는 경우 어떤 반응을 보이는가?

  1. 불꽃의 색깔이 변한다.
  2. 눈금을 나타내거나 빛 또는 소리가 난다.
  3. 관에 있는 색깔이 변한다.
  4. 바이메탈을 이용하여 굽어지는 정도로써 눈금을 나타낸다.
(정답률: 70%)
  • 전자 누설탐지기는 냉매 가스가 센서에 닿았을 때 발생하는 전기적 신호 변화를 감지하여, 이를 시각적인 눈금, 빛 또는 청각적인 소리로 사용자에게 알려주는 장치입니다.
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22. 다음 중 브라인의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 열 용량이 작고 전열이 좋을 것
  2. 점도가 적당할 것
  3. 응고점이 낮을 것
  4. 금속에 대한 부식성이 적고 불연성일 것
(정답률: 71%)
  • 브라인은 열전달 매체이므로 효율적인 냉각을 위해 열용량이 커야 하며 전열 성능이 우수해야 합니다.

    오답 노트
    점도가 적당할 것: 펌프 송출 및 흐름 원활
    응고점이 낮을 것: 저온에서도 얼지 않아야 함
    부식성 적고 불연성일 것: 설비 수명 유지 및 안전 확보
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23. 다음은 프레온 장치에서 유분리기를 사용해야 될 경우의 설명이다. 옳지 않는 것은?

  1. 만액식 증발기를 사용하는 경우에 사용한다.
  2. 다량의 기름이 토출가스에 혼입될 때 사용한다.
  3. 증발온도가 높은 경우에 사용한다.
  4. 토출가스 배관이 길어지는 경우에 사용한다.
(정답률: 59%)
  • 유분리기는 냉동유가 냉매와 함께 순환하여 전열 성능을 저하시키는 것을 막기 위해 설치합니다. 증발온도가 매우 낮아 오일의 점도가 높아지거나, 만액식 증발기 사용 및 토출 배관이 길어 오일 회수가 어려울 때 주로 사용합니다. 따라서 증발온도가 높은 경우는 유분리기의 주된 설치 사유가 아닙니다.
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24. -20℃의 암모니아 포화액의 엔탈피가 78kcal/kg이며 동일온도에서 건조포화증기의 엔탈피가 395kcal/kg 이다. 이 냉매액이 팽창밸브를 통과하여 증발기에 유입될 때의 냉매의 엔탈피가 125kcal/kg 이었다면 중량비로 약 몇 % 가 액체상태인가?

  1. 95%
  2. 85%
  3. 35%
  4. 15%
(정답률: 60%)
  • 냉매의 엔탈피를 이용하여 액체 상태의 비율(액비)을 구하는 문제입니다. 전체 엔탈피는 액체 상태의 엔탈피와 증기 상태의 엔탈피의 합으로 표현됩니다.
    ① [기본 공식] $h = x \cdot h_g + (1 - x) \cdot h_f$ (여기서 $x$는 건도, $1-x$는 액비)
    ② [숫자 대입] $125 = x \cdot 395 + (1 - x) \cdot 78$
    ③ [최종 결과] $x = 0.15 \rightarrow \text{액비} = 1 - 0.15 = 0.85 = 85\%$
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25. 다음은 제어기기와 안전장치에 대한 설명이다. 옳은 것은 어느 것인가?

  1. 유압보호 스위치는 유압계의 지기사 일정압력보다 내려 갔을때 압축기가 작동하도록 조정한다.
  2. 압축기에 안전밸브와 고압차단 장치를 설치했을 때 안전밸브의 작동압력은 고압차단 장치의 작동압력보다 높게 조정하는 것이 좋다.
  3. 압축기의 토출압력이 올라가면 전동기의 부하도 커짐으로 전동기의 과부하차단장치(오바로드 릴레이)가 있으면 냉매계통의 안전장치는 없어도 된다.
  4. 절수밸브는 증발압력을 검지하여 냉각수량을 가감하는 조정밸브이므로 안전장치로 간주한다.
(정답률: 68%)
  • 안전장치의 계통 보호를 위해서는 1차적으로 고압차단 장치가 작동하여 시스템을 정지시키고, 그럼에도 압력이 계속 상승하여 위험한 수준에 도달했을 때 최종적으로 안전밸브가 터져야 하므로 안전밸브의 작동압력을 더 높게 설정해야 합니다.

    오답 노트
    유압보호 스위치는 유압계의 지기사 일정압력보다 내려 갔을때 압축기가 작동하도록 조정한다: 압력이 낮아지면 압축기를 정지시켜야 합니다.
    압축기의 토출압력이 올라가면 전동기의 부하도 커짐으로 전동기의 과부하차단장치(오바로드 릴레이)가 있으면 냉매계통의 안전장치는 없어도 된다: 전동기 보호와 냉매 계통 보호는 별개이므로 둘 다 필요합니다.
    절수밸브는 증발압력을 검지하여 냉각수량을 가감하는 조정밸브이므로 안전장치로 간주한다: 절수밸브는 제어장치이지 안전장치가 아닙니다.
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26. 다음의 모리엘 선도는 어떤 냉동장치를 나타낸 것인가?

  1. 1단압축 1단팽창 냉동시스템
  2. 1단압축 2단팽창 냉동시스템
  3. 2단압축 1단팽창 냉동시스템
  4. 2단압축 2단팽창 냉동시스템
(정답률: 83%)
  • 제시된 모리엘 선도를 보면 압축 과정이 두 단계로 나누어져 있고, 팽창 과정 또한 두 단계로 나누어 엔탈피가 감소하는 경로를 보입니다. 따라서 이는 2단압축 2단팽창 냉동시스템을 나타냅니다.
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27. 다음 입형 셸 엔드 튜브식 응축기의 설명으로 맞는 것은?

  1. 설치 면적이 큰데 비해 용량이 적다.
  2. 냉각수 소비량이 비교적 적고 설치장소가 부족한 경우에 설치 한다.
  3. 냉각수의 배분이 불균등하고 유량을 많이 함유 하므로 과부하를 처리 할 수 없다.
  4. 설치면적이 작고 운전 중에도 냉각간 청소가 용이하다.
(정답률: 58%)
  • 입형 셸 엔드 튜브식 응축기는 수직 형태로 설치되어 설치 면적을 적게 차지하며, 구조적으로 운전 중에도 냉각관의 청소가 용이하다는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    설치 면적이 큰데 비해 용량이 적다: 설치 면적이 작습니다.
    냉각수 소비량이 비교적 적고 설치장소가 부족한 경우에 설치 한다: 냉각수 소비량보다는 구조적 특징과 면적 효율이 핵심입니다.
    냉각수의 배분이 불균등하고 유량을 많이 함유 하므로 과부하를 처리 할 수 없다: 효율적인 배분과 과부하 처리가 가능하도록 설계됩니다.
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28. R12 열교환기에서 고압액과 저압증기가 병류로 흐르고 있을 때 고압액은 입구에서 80℃, 출구에서 6.5℃이고 저압증기는 입구에서 -20℃, 출구에서 -13.5℃가 된다면 이때 대수 평균 온도차는 얼마인가?

  1. -16.7℃
  2. 13.2℃
  3. 49.7℃
  4. 60℃
(정답률: 48%)
  • 두 유체의 온도 차이가 입구와 출구에서 다를 때, 전체 평균 온도차를 구하기 위해 대수 평균 온도차(LMTD) 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta T_{lm} = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln(\Delta T_1 / \Delta T_2)}$
    ② [숫자 대입] $\Delta T_{lm} = \frac{(80 - (-20)) - (6.5 - (-13.5))}{\ln((80 - (-20)) / (6.5 - (-13.5)))} = \frac{100 - 20}{\ln(100 / 20)}$
    ③ [최종 결과] $\Delta T_{lm} = 49.7$
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29. 다음은 압축기의 구조에 대해 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 반 밀폐형은 고정식이므로 분해가 곤란한다.
  2. 개방형에는 벨트 구동식과 직결 구동식이 있다.
  3. 밀폐형은 전동기와 압축기가 한 하우징 속에 있다.
  4. 기통 배경에 따라 입형, 횡형, 다기통형으로 구분된다.
(정답률: 77%)
  • 반밀폐형 압축기는 밀폐형과 달리 하우징의 볼트 체결 부위를 풀 수 있어 내부 부품의 수리나 분해가 가능한 구조입니다. 따라서 분해가 곤란하다는 설명은 틀린 것입니다.
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30. 다음은 흡수식 냉동장치에 관한 설명이다. 옳지 않은 것은 어느 것인가?

  1. 흡수식 냉동기에서는 증기압축식 냉동기에서의 압축기 역할을 흡수기와 발생기가 대신하고 있다.
  2. 흡수식 냉동기는 가열원으로 천연가스, LPG 등을 사용할 수 있으나 효율이 나쁘므로 고온의 폐열을 얻을 수 있는 곳에 적합하다.
  3. 흡수식 냉동기의 냉매로는 LIBR, 흡수제로서는 물로 사용하는 흡수식 냉동기가 현재 많이 사용되고 있다.
  4. 흡수식 냉동기는 용량제어의 범위가 넓어 폭 넓은 용량제어가 가능하다.
(정답률: 55%)
  • 흡수식 냉동기에서 일반적으로 가장 많이 사용되는 조합은 냉매로 물($H_{2}O$)을 사용하고, 흡수제로 리튬브로마이드($LiBr$)를 사용하는 방식입니다. 따라서 냉매로 $LiBr$, 흡수제로 물을 사용한다는 설명은 서로 바뀌어 설명된 잘못된 내용입니다.
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31. 30℃의 원수 5ton을 3시간에 2℃까지 냉각하는 수 냉각 장치의 냉동 능력은 얼마인가?

  1. 8RT
  2. 11RT
  3. 14RT
  4. 26RT
(정답률: 58%)
  • 냉각에 필요한 총 열량을 시간으로 나누어 냉동 능력을 구한 뒤, 이를 냉동톤(RT) 단위로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $RT = \frac{\frac{m \times c \times \Delta T}{t}}{3320}$
    ② [숫자 대입] $RT = \frac{\frac{5000 \times 1 \times (30-2)}{3}}{3320}$
    ③ [최종 결과] $RT = 14.056$
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32. 제빙 장치에서 브라인의 온도가 -10℃이고, 얼음 두께가 20cm인 관빙의 결빙 소요시간은?

  1. 24.4시간
  2. 22.4시간
  3. 20.4시간
  4. 18.4시간
(정답률: 68%)
  • 관빙의 결빙 소요시간은 얼음 두께의 제곱에 비례하고 브라인 온도 차에 반비례하는 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{0.56 \times d^{2}}{T}$ (t: 시간, d: 두께, T: 온도차)
    ② [숫자 대입] $t = \frac{0.56 \times 20^{2}}{10}$
    ③ [최종 결과] $t = 22.4$
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33. 히트 파이프의 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 등온성이 풍부하고 온도상승이 빠르다.
  2. 사용온도 영역에 제하니 없음 압력손실이 크다.
  3. 국부 부하의 변동이 강하고 열 유속이 변동이 가능하다.
  4. 적은 온도차에서 장거리 열수송이 가능하다.
(정답률: 64%)
  • 히트 파이프는 내부의 작동 유체가 상변화를 통해 열을 전달하므로 압력 손실이 매우 적은 것이 특징입니다. 따라서 압력손실이 크다는 설명은 틀린 내용입니다.
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34. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 냉동능력을 크게 할려면 압축비를 높게 운전하여야 한다.
  2. 팽창밸브 통과 전후의 냉매 엔탈피는 변하지 않는다
  3. 암모니아 압축기용 냉동유는 암모니아보다 가볍다.
  4. 암모니아는 수분이 있어도 아연을 침식시키지 않는다.
(정답률: 70%)
  • 팽창밸브를 통과하는 과정은 외부와 열교환이 없고 일이 발생하지 않는 등엔탈피 과정이므로, 통과 전후의 냉매 엔탈피는 일정하게 유지됩니다.

    오답 노트
    냉동능력 증대: 압축비를 낮추어 효율을 높여야 함
    암모니아 냉동유: 암모니아보다 무거워야 분리가 용이함
    암모니아 부식성: 수분이 있으면 아연, 구리 등을 심하게 침식시킴
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35. 증발기에서 나오는 냉매가스의 과열도를 일정하게 조정하는 밸브는?

  1. 모세관
  2. 정압식 팽창밸브
  3. 온도식 자동팽창 밸브
  4. 플로트형 밸브
(정답률: 72%)
  • 온도식 자동팽창 밸브는 증발기 출구의 냉매 온도(과열도)를 감지하여 냉매 공급량을 자동으로 조절함으로써 과열도를 일정하게 유지하는 장치입니다.
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36. 냉각관 상부에 피냉각액의 저장조를 설치하여 피냉각액을 작은 구멍을 통해 흘러내리게 하면 피냉각액이 냉각관 외벽에 막상을 이루며 냉매와 열교환을 하는 증발기는?

  1. 냉배살포식 증발기
  2. 원통코일형 증발기
  3. 보델로 증발기
  4. 이중관식 증발기
(정답률: 64%)
  • 피냉각액 저장조에서 작은 구멍을 통해 액체를 흘려보내 냉각관 외벽에 막(Film)을 형성시켜 열교환을 하는 방식은 보델로 증발기의 핵심 특징입니다.
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37. 다음 열역학에 이용되고 있는 식 중 잘못된 것은? (단, q:열량 Cv:정적비열 Cp:정압비열 u:내부에너지 h:엔탈피 T:절대온도 v:비체적 A:일의 열당량 p:압력)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. ⊿h=Cv(T2-T1)
  2. ⊿h=Cp(T2-T1)
  3. δq=δu+Apδv
  4. δh=δq+Apδv
(정답률: 51%)
  • 엔탈피 변화량은 정압비열을 사용하여 계산하며, 내부에너지 변화량은 정적비열을 사용합니다. 따라서 $\Delta h = C_v(T_2 - T_1)$은 잘못된 식입니다.

    오답 노트
    $\Delta h = C_p(T_2 - T_1)$: 엔탈피 정의에 따른 옳은 식
    $\delta q = \delta u + Ap\delta v$: 열역학 제1법칙의 기본 형태
    $\delta h = \delta q + Ap\delta v$: 엔탈피 정의를 대입한 옳은 식
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38. 냉동사이클에서 등엔탈피 과정이 이루어지는 곳은?

  1. 압축기
  2. 증발기
  3. 수액기
  4. 팽창밸브
(정답률: 66%)
  • 냉동사이클의 팽창밸브에서는 냉매가 교축 작용을 통해 급격히 압력이 낮아지며 팽창하는데, 이때 외부와의 열교환이나 외부로의 일 전달이 거의 없으므로 엔탈피가 일정하게 유지되는 등엔탈피 과정이 일어납니다.
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39. 다음 압력 중 크기가 다른 것은?

  1. 9806.65 Pa
  2. 0.1 kgf/cm2
  3. 1.42233 lbf/in2
  4. 0.967841 atm
(정답률: 45%)
  • 각 압력 단위를 표준 단위인 Pa 또는 atm으로 환산하여 크기를 비교합니다. 9806.65 Pa, 0.1 kgf/cm², 1.42233 lbf/in²는 모두 약 0.1 atm의 크기를 가지지만, 0.967841 atm은 이보다 약 10배 더 큰 값입니다.
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40. 항공기 재료의 내한(耐寒)성능을 시험하기 위한 냉동장치를 설치 하려고 한다. 가장 적합한 냉동기는?

  1. 왕복형 압축식 냉동기
  2. 원심 압축식 냉동기
  3. 축류 압축식 냉동기
  4. 흡수식 냉동기
(정답률: 71%)
  • 항공기 재료의 내한성능 시험과 같이 매우 낮은 온도를 정밀하게 제어하고 구현해야 하는 냉동 장치에는 구조가 단순하고 신뢰성이 높은 왕복형 압축식 냉동기가 가장 적합합니다.
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3과목: 배관일반

41. 중앙식 급탕법인 간접가열식에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 고압 보일러가 불필요하다.
  2. 소규모 주택에 적합하다.
  3. 저탕조 내에 가열코일을 설치하여 가열하는 방식이다.
  4. 보일러 내에 스케일이 잘 끼지 않으며 전열효율이 크다.
(정답률: 50%)
  • 간접가열식은 저탕조 내에 가열코일을 설치하여 온수를 가열하는 방식으로, 보일러 내 스케일 발생이 적고 전열효율이 높으며 고압 보일러가 필요 없는 특징이 있습니다. 하지만 설비 규모가 크고 비용이 많이 들어 소규모 주택보다는 대규모 건물에 적합합니다.
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42. 보온재의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 열전도도가 작고 방습성이 클 것
  2. 인화성이 우수할 것
  3. 내압강도가 클 것
  4. 사용온도 범위가 클 것
(정답률: 62%)
  • 보온재는 화재 시 안전을 위해 불에 잘 타지 않는 불연성 또는 난연성 재료여야 합니다. 따라서 인화성이 우수하다는 것은 화재 위험을 높이는 조건이므로 보온재의 구비조건으로 부적절합니다.
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43. 배관이음에 있어서 나사이음에 비하여 용접이음의 이점이 아닌 것은?

  1. 이음부의 강도가 크고 누설의 우려가 적다.
  2. 이음부위의 관두께가 일정하여 유체의 저항손실이 적다.
  3. 이음시간이 단축되며, 이음 재료비가 절약된다.
  4. 돌기부는 없지만 배관상의 공간효율이 나쁘고 중량도 무겁다.
(정답률: 78%)
  • 용접이음은 나사이음에 비해 이음 부위가 매끄러워 유체 저항이 적고, 구조적으로 일체화되어 공간 효율이 좋으며 중량이 가벼운 것이 특징입니다.
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44. 배관 관련설비의 공기조화 설비와 거리가 먼 것은?

  1. 냉동기 설비
  2. 보일러 실내기기 설비
  3. 위생기구 설비
  4. 송풍기, 공조기 설비
(정답률: 77%)
  • 공기조화 설비는 실내의 온도, 습도, 기류, 청정도를 조절하는 설비입니다. 위생기구 설비는 급수, 배수, 통기 등 위생 설비에 해당하므로 공조 설비와는 거리가 멉니다.
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45. 다음 냉매 배관 중 액관은?

  1. 압축기와 응축기까지의 배관
  2. 증발기와 압축기까지의 배관
  3. 응축기와 수액기까지의 배관
  4. 팽창밸브와 압축기까지의 배관
(정답률: 71%)
  • 냉동 사이클에서 액관은 응축기에서 액화된 냉매가 수액기를 거쳐 팽창밸브로 가기 전까지의 구간을 의미하므로, 응축기와 수액기까지의 배관이 이에 해당합니다.
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46. 압력 수조식 급수법의 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 공기 압축기를 설치하여 공기를 보급해야 한다.
  2. 펌프는 고가 수조에 비하여 양정이 낮다.
  3. 탱크의 설치위치에 제한을 받지 않는다.
  4. 최고, 최저의 압력차가 크고 급수압이 일정하지 않다.
(정답률: 33%)
  • 압력 수조식 급수법은 밀폐된 탱크 내의 공기압을 이용하여 급수하므로, 고가 수조 방식보다 더 높은 압력을 만들어내야 하기 때문에 펌프의 양정이 더 높아야 합니다.

    오답 노트
    공기 압축기 설치 필요: 공기압 유지를 위해 필수적임
    설치위치 제한 없음: 가압 방식이므로 지하 설치 가능
    압력차 발생: 수위 변화에 따라 급수압이 변동함
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47. 증기난방 배관 방법에 있어서 리프트 피팅(lift fittung)의 빨아 올리는 높이는 1단을 몇 m 이내로 하는가?

  1. 0.7m
  2. 1m
  3. 1.5m
  4. 3m
(정답률: 72%)
  • 증기난방의 리프트 피팅(lift fitting)은 응축수를 빨아 올리는 장치로, 1단당 최대 상승 높이는 $1.5\text{m}$이내로 제한합니다.
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48. 수도 직결식 급수배관의 수압시험 기준압력은 얼마인가?

  1. 0.2MPa
  2. 0.74MPa
  3. 1.35MPa
  4. 1.72MPa
(정답률: 32%)
  • 수도 직결식 급수배관의 수압시험 기준압력은 규정에 따라 $1.72\text{MPa}$로 정해져 있습니다.
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49. 배관장치의 도중에 설치하는 기구들의 설명으로 맞는 것은?

  1. 스트레이너는 유체의 유동방향을 따라갈 때 트랩 다음에 설치한다.
  2. 저압트랩의 설치시에는 바이패스(bypass)배관이 필요하다.
  3. 감압밸브의 설치시에는 바이패스(bypass)배관이 불필요하다.
  4. 증기트랩의 설치장소는 증기공급이 시작되는 위치이다.
(정답률: 49%)
  • 저압트랩 설치 시에는 트랩 고장이나 유지보수 시에도 유체를 흐르게 하기 위해 바이패스(bypass) 배관을 설치해야 합니다.

    오답 노트
    스트레이너: 트랩 전단에 설치하여 이물질 제거
    감압밸브: 유지보수를 위해 바이패스 배관 필요
    증기트랩: 응축수가 모이는 최하단 지점에 설치
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50. 배수 트랩 중 관 트랩의 종류가 아닌 것은?

  1. P형 트랩
  2. V형 트랩
  3. S형 트랩
  4. U형 트랩
(정답률: 76%)
  • 배수 트랩은 관의 모양에 따라 분류하며, 일반적으로 P형, S형, U형 트랩이 사용됩니다. V형 트랩은 표준적인 관 트랩의 종류에 해당하지 않습니다.
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51. 관경 25A(내경 27.6mm)의 강관에 매분 30ℓ/min의 가스를 흐르게 할 때 유속은 약 얼마인가?

  1. 0.14 m/s
  2. 0.34 m/s
  3. 0.64 m/s
  4. 0.84 m/s
(정답률: 35%)
  • 유량과 유속, 단면적의 관계식을 이용하여 유속을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{Q}{A}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{30 \times 10^{-3} / 60}{\pi \times (0.0276 / 2)^{2}}$
    ③ [최종 결과] $v = 0.84$
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52. 트랩 위어(weir)로부터 통기관까지의 구배로서 적당한 것은?

(정답률: 57%)
  • 트랩 위어(weir)로부터 통기관까지의 배수 구배는 원활한 배수를 위해 일반적으로 $\frac{1}{50} \sim \frac{1}{100}$ 범위를 유지해야 합니다. 따라서 정답은 입니다.
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53. 온수난방할 수 있는 온수를 증기의 열을 이용해서 생산하는 장치는?

  1. 스트로지 탱크
  2. 열교환기
  3. 증발탱크
  4. 팽챙탱크
(정답률: 49%)
  • 열교환기는 서로 다른 온도를 가진 두 유체 사이에서 열을 전달하는 장치입니다. 증기의 높은 열에너지를 이용하여 온수를 생산하는 장치로 사용됩니다.
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54. 냉장설비의 단열방식에 있어서 내부 단열방식이 적합치 않은 곳은?

  1. 사용조건이 서로 다른 냉장실이 필요한 냉장실
  2. 단층 건물 또는 저 층수 냉장실
  3. 층별로 구획된 냉장실
  4. 각? ??? 구조체로 구획되고 구조체의 안쪽에 맞추어 단열 시공되는 냉장실
(정답률: 63%)
  • 내부 단열방식은 구조체 안쪽에 단열재를 시공하므로, 층별로 구획된 냉장실의 경우 층간 슬래브를 통한 열전달(열교 현상)을 완전히 차단하기 어려워 적합하지 않습니다.
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55. 배관의 지지 간격 결정조건에 포함되지 않는 사항은?

  1. 관경의 대소
  2. 수압시험 압력
  3. 보온 및 보냉의 유무
  4. 유체의 흐름에 따른 진동
(정답률: 37%)
  • 배관의 지지 간격은 배관의 자중, 유체의 무게, 외부 하중 및 진동 등을 고려하여 결정합니다. 관경의 대소, 보온 및 보냉의 유무, 유체의 흐름에 따른 진동은 지지 간격에 직접적인 영향을 주는 요소이지만, 수압시험 압력은 일시적인 시험 조건일 뿐 상시 지지 간격을 결정하는 기준이 아닙니다.
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56. 사용압력은 4kg/cm2 정도 이하이며, 공기 가열기, 열교환기 등 다량이 응축수를 처리하는데 적합한 증기트랩은?

  1. 플로우트 트랩
  2. 열동식 트랩
  3. U 트랩
  4. 버켓 트랩
(정답률: 49%)
  • 플로우트 트랩은 부력 원리를 이용하여 응축수를 연속적으로 배출하는 방식으로, 사용압력이 낮고 응축수 발생량이 많은 공기 가열기나 열교환기에 매우 적합한 트랩입니다.
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57. 배관계의 계기표시 방법 중 온도 지시계를 나타낸 것은?

(정답률: 73%)
  • 배관계 계기 표시에서 온도 지시계는 Temperature Indicator의 약자인 TI로 표기합니다. 따라서 가 정답입니다.
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58. 배관재료 선정시 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 관속을 흐르는 유체의 화학적 성질
  2. 관속을 흐르는 유체의 온도
  3. 관의 이음방법
  4. 관의 압축성
(정답률: 66%)
  • 배관 재료를 선정할 때는 유체의 성질(화학적 부식성), 온도(열팽창 및 내열성), 시공성(이음 방법) 등을 종합적으로 고려해야 합니다.

    오답 노트
    관의 압축성: 배관재의 강도나 내압 성능은 고려하지만, 재료 자체의 압축성은 일반적인 배관 선정 기준이 아닙니다.
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59. F.C.U.의 배관 방식 중 냉수 및 온수관이 각각 설치되어 냉온수의 혼합손실이 없는 배관 방식은?

  1. 단관식
  2. 2관식
  3. 3관식
  4. 4관식
(정답률: 68%)
  • 4관식 배관 방식은 냉수 공급/환수관과 온수 공급/환수관이 각각 독립적으로 설치되는 구조입니다. 이로 인해 냉수와 온수가 서로 섞이지 않아 혼합 손실이 없으며, 냉방과 난방을 동시에 또는 개별적으로 효율적으로 제어할 수 있습니다.
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60. 기밀성, 수밀성이 뛰어나고 견고한 배관 접속 방법은?

  1. 플랜지접합
  2. 나사접합
  3. 소켓접합
  4. 용접접합
(정답률: 79%)
  • 용접접합은 배관과 배관을 완전히 융합시켜 일체화하는 방법으로, 접합 부위의 틈새가 없어 기밀성과 수밀성이 가장 뛰어나며 구조적으로 매우 견고합니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 다음 그림의 논리회로는?

  1. AND 회로
  2. OR 회로
  3. NOT 회로
  4. NOR 회로
(정답률: 44%)
  • 제시된 회로도는 스위치 A와 B가 병렬로 연결된 구조입니다. 병렬 연결은 두 스위치 중 어느 하나만 닫혀도 전류가 흐르는 논리 구조이므로 OR 회로에 해당합니다.

    오답 노트
    AND 회로: 스위치가 직렬로 연결되어야 함
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62. 타이머의 타임차트가 그림과 같을 때 접점기호로 가장 알맞은 것은?

(정답률: 59%)
  • 타임차트를 보면 입력이 들어온 후 일정 시간이 지나서 출력이 발생하고, 입력이 끊기면 즉시 출력이 사라지는 온-딜레이(On-Delay) 타이머의 특성을 보입니다. 따라서 접점 기호는 온-딜레이 타이머 접점인 가 정답입니다.
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63. 그림과 같은 회로에서 I1및 I2는 몇 [A] 인가?

  1. I1=8A, I2=4A
  2. I1=4A, I2=8A
  3. I1=7A, I2=5A
  4. I1=5A, I2=7A
(정답률: 52%)
  • 병렬 회로에서 전류는 저항에 반비례하여 분배됩니다. 전류 분배 법칙을 사용하여 각 가지의 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{1} = I \times \frac{R_{2}}{R_{1} + R_{2}}$
    ② [숫자 대입] $I_{1} = 12 \times \frac{4}{2 + 4}$
    ③ [최종 결과] $I_{1} = 8\text{ A}$
    전체 전류에서 $I_{1}$을 뺀 나머지가 $I_{2}$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_{2} = I - I_{1}$
    ② [숫자 대입] $I_{2} = 12 - 8$
    ③ [최종 결과] $I_{2} = 4\text{ A}$
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64. 그림은 전동기 속도제어의 한 방법이다. 전동기가 최대 출력을 낼 때 사이리스터의 점호각은 몇 [rad]이 되는가?

  1. 0
  2. π/6
  3. π/2
  4. π
(정답률: 66%)
  • 전동기가 최대 출력을 내기 위해서는 전원으로부터 최대 전압이 공급되어야 합니다. 사이리스터(SCR)의 점호각 $\alpha$가 $0$일 때, 전압 강하 없이 전원이 그대로 전달되어 최대 전압이 인가되므로 점호각은 $0$이 됩니다.
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65. 그림과 같은 블록선도와 등가인 것은?

(정답률: 63%)
  • 제시된 블록선도는 전향 경로 이득이 $G(s)$이고 피드백 경로 이득이 $1$인 단위 피드백(Negative Feedback) 시스템입니다.
    단위 피드백 시스템의 전체 전달함수 공식은 다음과 같습니다.
    $$\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{G(s)}{1 + G(s)}$$
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66. 그림과 같이 실린더의 한쪽으로 단위시간에 유입하는 유체의 유량을 x(t)라 하고 피스톤의 움직임을 y(t)로 한다. t시간이 경과한 후의 전달함수를 구해보면 어떤 요소가 되는가?

  1. 비례요소
  2. 미분요소
  3. 적분요소
  4. 미적분요소
(정답률: 55%)
  • 유입하는 유량 $x(t)$는 피스톤의 위치 $y(t)$의 변화율(속도)에 비례합니다. 즉, 위치 $y(t)$는 유량 $x(t)$를 시간에 대해 적분한 값과 같으므로, 입력에 대해 출력이 누적되는 형태인 적분요소가 됩니다.
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67. R-L-C 직렬회로에서 전류가 최대로 되는 조건은?

  1. ⍵L=⍵C
  3. ⍵LC=1
(정답률: 67%)
  • R-L-C 직렬회로에서 전류가 최대가 되는 조건은 임피던스가 최소가 되는 '직렬 공진' 상태일 때입니다. 즉, 유도 리액턴스 $X_L$과 용량 리액턴스 $X_C$의 크기가 같아 서로 상쇄되어야 합니다.
    ① [기본 공식] $X_L = X_C$
    ② [숫자 대입] $\omega L = \frac{1}{\omega C}$
    ③ [최종 결과]
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68. 논리식 와 등가인 것은?

  1. A
  2. B
(정답률: 49%)
  • 주어진 논리식 $(A+B)(\overline{A}+B)$를 분배법칙을 통해 전개하여 단순화하면 정답을 도출할 수 있습니다.
    $(A+B)(\overline{A}+B) = A\overline{A} + AB + \overline{A}B + BB$
    여기서 $A\overline{A} = 0$이고 $BB = B$이므로, $0 + AB + \overline{A}B + B$가 됩니다.
    이를 $B$로 묶으면 $(A + \overline{A} + 1)B$가 되며, 불 대수 법칙에 의해 $1 \cdot B = B$가 됩니다.
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69. 회전자가 슬립 S 로 회전하고 있을 때 고정자 및 회전자의 실효 권수비를 α라 하면, 고정가 기전력 E1과 회전자 기전력 E2와의 비는 어떻게 표현되는가?

  2. Sα
  3. (1-S)α
(정답률: 54%)
  • 고정자 기전력 $E_1$과 회전자 기전력 $E_2$의 비는 권수비 $\alpha$와 슬립 $S$의 관계에 의해 결정됩니다. 회전자가 슬립 $S$로 회전할 때, 회전자에 유도되는 기전력은 고정자 기전력에 권수비와 슬립을 곱한 값과 관련이 있으며, 그 비는 다음과 같이 표현됩니다.
    $$\frac{E_1}{E_2} = \frac{\alpha}{S}$$
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70. 제어기기의 대표적인 것으로는 검출기, 변환기, 증폭기, 조작기기를 들 수 있는데 서보모터는 어디에 속하는가?

  1. 검출기
  2. 변환기
  3. 증폭기
  4. 조작기기
(정답률: 76%)
  • 제어 시스템에서 조작기기는 제어부의 신호를 받아 실제 대상물에 물리적인 동작을 가하는 장치를 말합니다. 서보모터는 전기적 신호를 회전 운동이라는 물리적 동작으로 변환하여 위치나 각도를 제어하는 대표적인 조작기기에 해당합니다.
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71. 유도전동기의 1차 접속을 △에서 Y로 바꾸면 기동기의 1차 전류는 어떻게 변화하는가?

  1. 1/3로 감소
  2. 1/√3로 감소
  3. √3배로 증가
  4. 3배로 증가
(정답률: 48%)
  • 유도전동기의 결선을 $\Delta$에서 $Y$로 변경하면 상전압이 $\frac{1}{\sqrt{3}}$배로 감소하고, 이에 따라 상전류 또한 $\frac{1}{\sqrt{3}}$배가 됩니다. 이때 $Y$결선에서는 선전류와 상전류가 같지만, $\Delta$결선에서는 선전류가 상전류의 $\sqrt{3}$배였으므로, 결과적으로 기동 전류(선전류)는 $\frac{1}{\sqrt{3}} \times \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{1}{3}$배로 감소하게 됩니다.
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72. 그림과 같은 신호 흐름 선도에서 C/R를 구하면?

(정답률: 58%)
  • 제시된 신호 흐름 선도는 전형적인 피드백 루프 구조입니다. 폐루프 전달함수는 전향 경로 이득을 1 더하기(또는 빼기) 루프 이득으로 나눈 값으로 결정됩니다. 주어진 그림에서 전향 경로는 $G(s)$이고 피드백 경로는 $H(s)$이며, 피드백 부호가 양(+)의 피드백이므로 분모는 $1 - G(s)H(s)$가 됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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73. 8Ω, 12Ω, 20Ω, 30Ω의 4개 저항을 병렬로 접속 할 때 합성저항은 약 몇 [Ω]인가?

  1. 2.0Ω
  2. 2.35Ω
  3. 3.43Ω
  4. 70Ω
(정답률: 63%)
  • 여러 개의 저항이 병렬로 연결되었을 때의 합성저항은 각 저항의 역수의 합의 역수로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_4}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{R} = \frac{1}{8} + \frac{1}{12} + \frac{1}{20} + \frac{1}{30}$
    ③ [최종 결과] $R = 3.43 \Omega$
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74. 그림과 같은 직병렬회로에 180V를 가하면 3μF의 콘덴서에 축적된 에너지는 약 몇 [J] 인가?

  1. 0.01J
  2. 0.02J
  3. 0.03J
  4. 0.04J
(정답률: 45%)
  • 전체 합성 정전용량을 구한 뒤, 전압 분배 법칙을 통해 $3\mu F$ 콘덴서에 걸리는 전압을 찾아 에너지를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2} C V^2$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{1}{2} \times 3 \times 10^{-6} \times (180 \times \frac{3}{3 + \frac{4 \times 2}{4 + 2}})^2$
    ③ [최종 결과] $0.02$
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75. 유도전동기의 속도제어에 사용할 수 없는 전력 변환기는?

  1. 인버터
  2. 사이클로컨버터
  3. 위상제어기
  4. 정류기
(정답률: 62%)
  • 유도전동기의 속도는 주파수와 전압에 의해 결정됩니다. 인버터, 사이클로컨버터, 위상제어기는 주파수나 전압을 조절할 수 있어 속도제어가 가능하지만, 정류기는 단순히 교류를 직류로 변환하는 장치이므로 유도전동기의 속도제어용으로 사용할 수 없습니다.
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76. 단일 궤환 제어계의 개루프 전달함수 일 때, 입력 r(t)=5u(t)에 대한 정상상태 오차 ess는?

  1. 1/3
  2. 2/3
  3. 4/3
  4. 5/3
(정답률: 51%)
  • 단위 계단 입력에 대한 정상상태 오차는 위치 오차 상수 $K_p$를 이용하여 구할 수 있습니다. 입력 $r(t) = 5u(t)$이므로 입력 크기 $5$를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e_{ss} = \frac{R}{1 + K_p} = \frac{R}{1 + \lim_{s \to 0} G(s)}$
    ② [숫자 대입] $e_{ss} = \frac{5}{1 + \frac{2}{0 + 1}}$
    ③ [최종 결과] $e_{ss} = \frac{5}{3}$
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77. 직류 발전기의 철심을 규소강판으로 성층하여 사용하는 이유로 가장 알맞은 것은?

  1. 브러시에서의 불꽃 방지 및 정류 개선
  2. 맴돌이 전류손과 히스테리시스손의 감소
  3. 전기자 반작용의 감소
  4. 기계적으로 튼튼함
(정답률: 66%)
  • 철심을 규소강판으로 얇게 겹쳐 만드는 성층 철심을 사용하면 와전류(맴돌이 전류)의 통로를 차단하여 맴돌이 전류손을 줄일 수 있으며, 규소(Si) 첨가를 통해 히스테리시스손을 감소시킬 수 있습니다.
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78. 피드백제어의 전달함수가 일 때 의 값을 구하면?

  1. 0
  2. 3
  3. 3/2
  4. ∞
(정답률: 51%)
  • 최종값 정리를 이용하여 시간 영역에서의 극한값을 라플라스 변환 영역에서 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\lim_{t \to 0} f(t) = \lim_{s \to \infty} s F(s)$
    ② [숫자 대입] $\lim_{s \to \infty} s \frac{3}{s + 2}$
    ③ [최종 결과] $3$
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79. 커피 자동 판매기에 동전을 넣으면 일정량의 커피가 나오도록 되어 있는데 다음 중 어느 제엉 해당하는가?

  1. 프로세스제어
  2. 피드백제어
  3. 시퀀스제어
  4. 비율제어
(정답률: 63%)
  • 미리 정해진 순서나 조건에 따라 단계적으로 동작을 수행하는 제어 방식은 시퀀스제어입니다. 커피 자판기처럼 동전 투입 후 커피 추출이라는 정해진 순서대로 작동하는 시스템의 대표적인 예입니다.
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80. CNC 공작기계의 프로그램제어에 많이 이용되는 제어는?

  1. 수치제어
  2. 속도제어
  3. 계산기제어
  4. 최적제어
(정답률: 72%)
  • CNC(Computer Numerical Control) 공작기계는 컴퓨터를 이용한 수치제어 방식을 통해 공구의 이동 경로와 속도를 정밀하게 제어합니다.
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