공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2010-05-09)

공조냉동기계산업기사 2010-05-09 필기 기출문제 해설

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공조냉동기계산업기사
(2010-05-09 기출문제)

목록

1과목: 공기조화

1. 여과기를 여과작용에 의해 분류할 때 해당되는 것이 아닌 것은?

  1. 충돌 점착식
  2. 자동 재생식
  3. 건성 여과식
  4. 활성탄 흡착식
(정답률: 75%)
  • 여과기는 여과 작용(원리)에 따라 충돌 점착식, 건성 여과식, 활성탄 흡착식 등으로 분류합니다. 자동 재생식은 여과 작용의 원리가 아니라 재생 방식에 따른 분류입니다.
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2. 다음 중 여름철 냉방에 가장 중요한 것은?

  1. 온도 변화
  2. 압력 변화
  3. 탄산가스량 변화
  4. 비체적 변화
(정답률: 91%)
  • 여름철 냉방의 핵심 목적은 실내의 열을 제거하여 쾌적한 온도를 유지하는 것이므로 온도 변화가 가장 중요합니다.
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3. 공조가 되고 있는 실내에서 배기되는 배기와, 환기를 위해 외부에서 도입되는 외기와의 사이에서 현열과 잠열을 동시에 교환시킬 수 있어 공조용 송풍량이 많은 건물에서 에너지 절약을 할 수 있는 전열교환기의 종류로 옳은 것은?

  1. 흡착식, 대류식
  2. 회전식, 고정식
  3. 흡수식, 압축식
  4. 복사식, 흡착식
(정답률: 66%)
  • 전열교환기는 배기와 외기 사이에서 현열과 잠열을 동시에 교환하여 에너지를 절약하는 장치이며, 대표적인 종류로는 회전식과 고정식이 있습니다.
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4. 지역난방의 특징 설명으로 잘못된 것은?

  1. 연료비는 절감되나 열효율이 낮고 인건비가 증가된다.
  2. 개별건물의 보일러실 및 굴뚝이 불필요하므로 건물이용의 효용이 높다.
  3. 설비의 합리화로 대기오염이 적다.
  4. 대규모 열원기기를 이용하므로 에너비를 효율적으로 이용할 수 있다.
(정답률: 86%)
  • 지역난방은 대규모 열원 설비를 집중화하여 운영하므로 에너지 이용 효율이 높고, 전문 인력에 의한 통합 관리가 가능하여 인건비와 공간을 절약할 수 있는 시스템입니다.

    오답 노트
    연료비는 절감되나 열효율이 낮고 인건비가 증가된다: 열효율이 상승하고 인력이 적게 소요되므로 틀린 설명입니다.
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5. 모터로 고속회전반을 돌리고 그 힘으로 물을 빨아올려 회전반에 공급하면 얇은 수막이 형성되어 안개와 같이 비산된 후 공기를 가습하는 것은?

  1. 스크류식
  2. 회전식
  3. 원심식
  4. 분무식
(정답률: 65%)
  • 원심식 가습기는 모터로 고속 회전반을 돌려 원심력으로 물을 비산시켜 얇은 수막을 형성하고, 이를 통해 공기를 가습하는 방식입니다.
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6. 공기 조화를 하고자 하는 어떤 실의 냉방부하를 계산한 결과 현열부하 qs=3500kcal/h, 잠열부하 qL=500kcal/h였다. 이 때 취출공기의 온도를 17℃, 실내 기온을 26℃로 하면 취출풍량은 약 얼마인가? (단, 습공기의 정압 비열 Cpa=0.24kccal/kg℃ 이다.)

  1. 1341(kg/h)
  2. 1530(kg/h)
  3. 1620(kg/h)
  4. 1851(kg/h)
(정답률: 53%)
  • 취출풍량은 실내의 현열부하를 정압비열과 온도차의 곱으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{q_{s}}{C_{pa} \times (t_{i} - t_{o})}$
    ② [숫자 대입] $G = \frac{3500}{0.24 \times (26 - 17)}$
    ③ [최종 결과] $G = 1620.37$
    따라서 취출풍량은 약 $1620 \text{ kg/h}$ 입니다.
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7. 온수배관의 시공시 주의할 사항으로 적합한 것은?

  1. 각 방열기에는 필요시만 공기배출기를 부착한다.
  2. 배관 최저부에는 배수밸브를 설치하며, 하향구배로 설치한다.
  3. 팽창관에는 안전을 위해 반드시 밸브를 설치한다.
  4. 배관 도중에 관지름을 바꿀 때에는 편심이음쇠를 사용하지 않는다.
(정답률: 79%)
  • 온수배관 시공 시 배관의 최저부에는 배수를 위한 배수밸브를 설치하고, 물이 잘 빠지도록 하향구배로 설치하는 것이 적합합니다.

    오답 노트
    각 방열기에는 반드시 공기배출기를 부착해야 함
    팽창관에는 안전을 위해 밸브를 설치해서는 안 됨
    관지름 변경 시에는 편심이음쇠를 사용해야 함
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8. 난방부하를 줄일 수 있는 요인이 아닌 것은?

  1. 극간풍에 의한 잠열
  2. 태양열에 의한 복사열
  3. 인체의 발생열
  4. 기계의 발생열
(정답률: 69%)
  • 난방부하는 실내 온도를 유지하기 위해 공급해야 하는 열량입니다. 태양열, 인체 발생열, 기계 발생열은 실내로 유입되는 열원이 되어 난방부하를 감소시키지만, 극간풍에 의한 잠열은 외부의 차가운 공기가 유입되어 열 손실을 일으키므로 난방부하를 증가시키는 요인이 됩니다.
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9. 노통 연관식 보일러의 장점이 아닌 것은?

  1. 비교적 고압의 대용량까지 제작이 가능하다.
  2. 효율이 높다.
  3. 동일용량의 수관식 보일러보다 가격이 싸다.
  4. 부하변동에 따른 압력변동이 크다.
(정답률: 60%)
  • 노통 연관식 보일러는 보유 수량이 많기 때문에 부하 변동이 발생하더라도 압력 변동이 크지 않고 안정적인 특성을 가집니다.
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10. 고속덕트와 저속덕트는 주덕트 내에서 최대 풍속 몇 m/s를 경계로 하여 구분되는가?

  1. 5 m/s
  2. 15 m/s
  3. 30 m/s
  4. 55 m/s
(정답률: 89%)
  • 주덕트 내의 최대 풍속을 기준으로 고속덕트와 저속덕트를 구분하며, 그 경계값은 $15\text{m/s}$입니다.

    오답 노트
    고속덕트: $15\text{m/s}$이상
    저속덕트: $15\text{m/s}$이하
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11. 다음 중 흡수식냉동기의 결점에 해당하지 않는 것은?

  1. 압축식 냉동기에 비해 설치면적, 높이, 중량이 크다.
  2. 냉각탑, 기타 부속설비가 압축식에 비해 큰 용량을 필요로 한다.
  3. 압축식에 비해 예냉시간이 약간 길다.
  4. 부하가 규정용량을 초과하면 사고 발생우려가 크다.
(정답률: 62%)
  • 흡수식 냉동기는 구조적 특성상 과부하가 발생하더라도 압축식 냉동기와 달리 사고 발생 위험이 거의 없다는 것이 특징입니다.
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12. 공기조화 방식중 유인 유니트 방식에 대한 설명이다. 부적당한 것은?

  1. 다른 방식에 비해 덕트 스페이스가 적게 소요된다.
  2. 비교적 높은 운전비로서 개별실제어가 불가능하다.
  3. 각 유닛마다 수배관을 해야 하므로 누수의 염려가 있다.
  4. 송풍량이 적어서 외기 냉방효과가 낮다.
(정답률: 61%)
  • 유인 유니트 방식은 각 실마다 유닛이 설치되어 있어 개별실제어가 가능합니다.

    오답 노트
    개별실제어가 불가능하다: 개별실제어가 가능하므로 틀린 설명입니다.
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13. 습공기 선도상의 습구온도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단열 포화온도와 같다.
  2. 습구에 닿는 풍속이 3~5m/s 이다.
  3. 아스만 습도계로 측정한 값이다.
  4. 모발 습도계로 측정한 값이다.
(정답률: 67%)
  • 습구온도는 아스만 습도계 등을 통해 측정하며 단열 포화온도와 동일한 개념입니다. 반면, 모발 습도계는 머리카락의 길이 변화를 이용해 상대습도를 측정하는 장치이므로 습구온도 측정과는 무관합니다.
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14. 다음과 같은 조건인 벽체의 열 관류율은 얼마인가? (단, 몰타르 1cm, 열전도율 1.2kcal/mh℃, 콘크리트 15cm, 열전도율 1.4kcal/mh℃, 양면 5cm, 열전도율 0.038kcal/mh℃, 하드텍스 0.6cm, 열전도율 0.12kcal/mh℃ 이다. 외측 및 내측의 열전달율은 각각 20kcal/m2h℃, 8kcal/m2h℃ 이다.)

  1. 0.475 kcal/m2h℃
  2. 0.0067 kcal/m2h℃
  3. 0.604 kcal/m2h℃
  4. 0.458 kcal/m2h℃
(정답률: 53%)
  • 열관류율은 내외측 표면 열전달 저항과 각 재료의 열전도 저항의 합을 역수로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $K = \frac{1}{\frac{1}{\alpha_i} + \sum \frac{d}{\lambda} + \frac{1}{\alpha_o}}$
    ② [숫자 대입] $K = \frac{1}{\frac{1}{8} + \frac{0.01}{1.2} + \frac{0.15}{1.4} + \frac{0.1}{0.038} + \frac{0.006}{0.12} + \frac{1}{20}}$
    ③ [최종 결과] $K = 0.604$
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15. 수관 보일러의 특징으로 틀린 것은?

  1. 사용압력이 연관식보다 높다.
  2. 부하변동에 따른 추종성이 높다.
  3. 예열시간이 짧고 효율이 좋다.
  4. 초기투자비가 적게 들며 급수처리도 용이하다.
(정답률: 66%)
  • 수관 보일러는 고압 운전이 가능하고 효율이 좋으며 부하 추종성이 뛰어나지만, 구조가 복잡하여 초기 투자비가 많이 들고 수질 관리가 매우 엄격해야 하므로 급수처리가 어렵습니다.
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16. 팬코일 유니트에 대한 설명 중 맞는것은?

  1. 고속덕트로 보내져온 1차 공기를 노즐에 분출시켜 주위의 공기를 유인하여 팬코일로 송풍하는 공기조화기이다.
  2. 송풍기, 냉온수 코일 에어필터 등을 케이싱 내에 수납한 소형의 실내용 공기조화기이다.
  3. 송풍기, 냉동기, 냉온수코일 등을 기내에 조립한 공기 조화기이다.
  4. 송풍기, 냉동기, 냉온수코일, 에어필터 등을 케이싱 내에 수납한 소형의 실내용 공기조화기이다.
(정답률: 73%)
  • 팬코일 유니트(FCU)는 송풍기, 냉온수 코일, 에어필터를 하나의 케이싱(캐비닛) 내에 수납하여 각 실에 설치하는 소형 실내용 공기조화기입니다.
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17. 일명 무덕트 방식으로 중형 축류팬으로부터 취출된 공기의 유인 효과를 이용하여 급기팬으로부터 공급된 외기를 주차장 전역으로 이송시켜 오염가스를 희석시킨 후 배기팬으로 배출하는 방식의 희석환기방식은?

  1. 제트팬방식
  2. 고속노즐방식
  3. 디리벤트 방식
  4. 무덕트 벤티레이터 방식
(정답률: 60%)
  • 제트팬방식은 덕트 없이 중형 축류팬의 유인 효과를 이용해 외기를 이송시키고 오염가스를 희석하여 배출하는 무덕트 희석환기방식입니다.
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18. 보일러의 안전장치에 해당 되지 않는 것은?

  1. 안전밸브
  2. 저수위 경보기
  3. 화염 검출기
  4. 절탄기
(정답률: 78%)
  • 절탄기는 보일러 연도에서 배출되는 폐열을 회수하여 급수를 예열함으로써 효율을 높이는 열교환 장치이며, 안전장치가 아닙니다.
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19. 식당의 주방이나 화장실과 같은 장소에 적합한 환기방식으로 자연급기와 기계배기로 조합된 환기방식은?

  1. 제1종 환기방식
  2. 제2종 환기방식
  3. 제3종 환기방식
  4. 제4종 환기방식
(정답률: 70%)
  • 환기 방식은 급기와 배기의 강제성 여부에 따라 구분하며, 자연급기와 기계배기를 조합한 방식은 제3종 환기방식입니다.

    오답 노트
    제1종 환기방식: 강제급기 + 강제배기
    제2종 환기방식: 강제급기 + 자연배기
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20. 난방설비에 관한 설명으로 적당한 것은?

  1. 소규모 건물에서는 증기난방보다 온수난방이 흔히 사용된다.
  2. 증기난방은 실내 상하 온도차가 적어 유리하다.
  3. 복사난방은 급격한 외기 온도의 변화에 대한 방열량 조절이 우수하다.
  4. 온수난방은 온수의 증발 잠열을 이용한 것이다.
(정답률: 63%)
  • 온수난방은 증기난방에 비해 설치가 간편하고 관리가 쉬워 소규모 건물에서 흔히 사용됩니다.

    오답 노트
    증기난방: 실내 상하 온도차가 큽니다.
    복사난방: 열용량이 커서 외기 온도 변화에 대한 응답 속도가 느립니다.
    온수난방: 증발 잠열이 아닌 온수의 현열을 이용합니다.
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2과목: 냉동공학

21. 액분리기(Accumulator)이 설명이 잘못된 것은?

  1. 압축기에 액이 흡입되지 않게 한다.
  2. 응축기와 압축기 사이에 설치한다.
  3. 압축기의 파손을 방지한다.
  4. 장치 기동시 증발기 내이서의 냉매의 교란을 방지한다.
(정답률: 79%)
  • 액분리기는 증발기에서 미처 증발하지 못한 액냉매가 압축기로 흡입되어 액압축으로 인한 파손이 발생하는 것을 방지하기 위해 증발기와 압축기 사이에 설치하는 장치입니다.

    오답 노트
    응축기와 압축기 사이에 설치하는 장치는 유분리기입니다.
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22. 증기 분사식 냉동기를 설명한 것 중 옳지 않은 것은?

  1. 회전부가 없어 조용하고, 기밀이 잘 유지된다.
  2. 물을 냉매로 이용한 것이다.
  3. 증발기에서 증발된 냉매는 디퓨저를 통해 감압되어 복수기로 유입된다.
  4. 한 개의 이젝터에 여러 개의 노즐을 설치한다.
(정답률: 72%)
  • 증기 분사식 냉동기는 물을 냉매로 사용하며, 회전부가 없어 조용하고 기밀 유지가 뛰어납니다. 또한 증발된 냉매는 디퓨저를 통해 감압되어 복수기로 유입됩니다. 다만, 일반적으로 한 개의 노즐을 사용하여 고속 분사함으로써 진공을 형성합니다.
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23. 제빙장치 중 용빙조의 역할로 맞는 것은?

  1. 제빙조에 빙관을 넣고 꺼내는 장치
  2. 결빙된 얼음을 방관에서 떼어내기 쉽도록 하는 장치
  3. 결빙된 얼음을 빙관에서 꺼내는 장치
  4. 꺼낸 얼음을 부수는 장치
(정답률: 76%)
  • 용빙조는 빙관 내부에 결빙된 얼음을 녹여서 빙관에서 쉽게 떼어낼 수 있도록 돕는 장치입니다.
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24. 암모니아 냉동기에서 암모니아가 누설되는 곳에 리트머스 시험지를 대면 어떤 색으로 변하는가?

  1. 홍색
  2. 청색
  3. 갈색
  4. 백색
(정답률: 84%)
  • 암모니아($NH_{3}$)는 물에 녹아 알칼리성(염기성)을 띠는 성질이 있습니다. 따라서 리트머스 시험지를 대면 알칼리성 반응에 의해 청색으로 변합니다.
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25. 냉동장치의 압축기와 관계가 없는 효율은?

  1. 소음효율
  2. 압축효율
  3. 기계효율
  4. 체적효율
(정답률: 86%)
  • 압축기의 성능을 평가하는 효율에는 실제 흡입되는 가스량과 이론적 흡입량의 비인 체적효율, 실제 압축 일과 이론적 압축 일의 비인 압축효율, 그리고 마찰 손실을 고려한 기계효율이 포함됩니다. 소음효율은 압축기의 성능 지표에 해당하지 않습니다.
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26. 냉동장치의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 사용되는 온도제어기(thermodtat)의 방식으로 적당하지 않은 것은?

  1. 바이메탈식
  2. 건습구식
  3. 증기 압력식
  4. 전기 저항식
(정답률: 62%)
  • 온도제어기는 온도 변화에 따른 물리적 성질 변화를 이용해야 합니다. 건습구식은 온도가 아니라 습도를 측정하는 방식이므로 온도제어기로는 적당하지 않습니다.
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27. 냉동능력 9960kcal/h 인 냉동기에서 냉매를 압축할 때 3.2kW의 동력이 소모되었다. 응축기 방열량은 몇 kcal/h인가?

  1. 11982
  2. 12012
  3. 12712
  4. 13160
(정답률: 67%)
  • 응축기 방열량은 냉동능력과 압축기에서 소모된 동력의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{방열량} = \text{냉동능력} + \text{압축동력}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{방열량} = 9960 + 3.2 \times 860$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{방열량} = 12712$$
    단위는 kcal/h 입니다.
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28. 고속다기동 압축기의 특성 중 틀린 것은?

  1. 윤활유의 소비가 많다.
  2. 능력에 비해 소형이며 가볍다.
  3. 기통수가 많아 용량제어가 곤란하다.
  4. 무부하 기동이 가능하다.
(정답률: 73%)
  • 고속다기통 압축기는 기통수가 많아 오히려 용량제어와 자동제어가 용이하며, 이를 통해 경제적인 운전이 가능합니다.

    오답 노트
    윤활유 소비 많음, 소형·경량, 무부하 기동 가능: 고속다기통 압축기의 올바른 특성입니다.
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29. 증발기의 제상법으로 제상시간이 짧고 용이하게 설비할 수 있어 소형의 전기냉장고, 쇼 케이스 등에 많이 사용하는 방식은?

  1. 고압가스 제상
  2. 압축기 정지 제상
  3. 온수 브라인 제상
  4. 살수식 제상
(정답률: 61%)
  • 고압가스 제상은 제상 시간이 짧고 설비가 간편하여 소형 전기냉장고나 쇼케이스 등에 주로 사용되는 방식입니다.
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30. 드라이아이스의 승화 잠열로 맞는 것은?

  1. 137 kcal/kg
  2. 137 cal/kg
  3. 237 kcal/kg
  4. 237 cal/kg
(정답률: 61%)
  • 드라이아이스(고체 이산화탄소)가 액체 단계를 거치지 않고 바로 기체로 변하는 승화 잠열의 값은 $137\text{ kcal/kg}$ 입니다.
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31. 감열(Sensible heat)에 대해 설명한 것으로 맞는 것은?

  1. 물질이 상태 변화없이 온도가 변화할 때 필요한 열
  2. 물질이 상태, 압력, 온도 모두 변화할 때 필요한 열
  3. 물질이 압력은 변화하고 상태가 변하지 않을 때 필요한 열
  4. 물질이 온도만 변하고 압력이 변화하지 않을 때 필요한 열
(정답률: 81%)
  • 감열은 물질의 상태 변화(상변화) 없이 오직 온도만 변화시킬 때 출입하는 열량을 의미합니다.
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32. P-V선도에서 1에서 2까지 단열 압축하였을 때의 압축일량은 다음 중 어느 것으로 표현되는가?

  1. 면적 1 2 c d 1
  2. 면적 1 d 0 b 1
  3. 면적 1 2 a b 1
  4. 면적 a e d 0 a
(정답률: 85%)
  • P-V 선도에서 압축 일량은 압축 과정의 곡선 아래에 위치한 면적으로 나타납니다. 1에서 2까지 단열 압축 시, 압력-체적 평면에서 해당 경로 하부의 면적인 면적 1 2 a b 1이 압축 일량이 됩니다.
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33. 흡수식 냉동기의 주요부품이 아닌 것은?

  1. 흡수기
  2. 압축기
  3. 발생기
  4. 증발기
(정답률: 71%)
  • 흡수식 냉동기는 기계적 압축기 대신 열에너지를 이용하여 냉매를 순환시킵니다. 주요 4대 구성요소는 흡수기, 증발기, 재생기(발생기), 응축기입니다.

    오답 노트
    압축기: 증기 압축식 냉동기의 핵심 부품이며 흡수식에서는 사용되지 않음
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34. 압축기의 압축방식에 의한 분류중 용적형 압축기가 아닌 것은?

  1. 왕복동식 압축기
  2. 스크루식 압축기
  3. 회전식 압축기
  4. 원심식 압축기
(정답률: 70%)
  • 압축기는 작동 방식에 따라 용적형과 터보형으로 나뉩니다. 원심식 압축기는 고속 회전 날개를 이용해 압력을 높이는 터보식 압축기에 해당하므로 용적형이 아닙니다.
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35. 냉동 싸이클에서 응축온도가 32℃, 증발온도가 -10℃이면 성적계수는 약 얼마인가?

  1. 9.73
  2. 8.45
  3. 7.26
  4. 6.26
(정답률: 55%)
  • 냉동기의 성적계수(COP)는 증발온도와 응축온도의 절대온도 차이와 증발온도의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{T_{low}}{T_{high} - T_{low}}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{273 - 10}{(273 + 32) - (273 - 10)}$
    ③ [최종 결과] $COP = 6.26$
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36. 응축압력이 현저하게 상승한 원인으로 옳은 것은?

  1. 냉각면적이 용량에 비해 크다.
  2. 응축부하가 크게 감소하였다.
  3. 수냉식일 경우 냉각수량이 증가하였다.
  4. 유분리기의 기능이 불량하고 응축기에 물때가 많이 부착되어 있다.
(정답률: 77%)
  • 응축압력이 상승하는 이유는 응축기의 열교환 효율이 떨어지거나 냉매 흐름이 방해받을 때 발생합니다. 유분리기가 불량하여 오일이 응축기에 유입되거나 물때(스케일)가 부착되면 열전달이 방해되어 압력이 상승합니다.

    오답 노트
    냉각면적 큼: 응축압력 하강 요인
    응축부하 감소: 응축압력 하강 요인
    냉각수량 증가: 응축압력 하강 요인
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37. 정압식 팽창밸브에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 증발 압력을 일정하게 유지하기 위해 사용한다.
  2. 부하 변동에 따른 유량제어를 용이하게 할 수 있다.
  3. 주로 대용량에 사용되며 증발부차가 큰 곳에 사용한다.
  4. 증발기내 압력이 높아지면 밸브가 열리고 낮아지면 닫힌다
(정답률: 71%)
  • 정압식 팽창밸브는 증발기 내의 압력을 일정하게 유지하여 냉매의 흐름을 조절하는 장치입니다.

    오답 노트
    부하 변동 유량제어: 정압식은 부하 변동 대응력이 낮음
    대용량 및 증발부차 큰 곳: 주로 자동팽창밸브나 감온식 밸브의 특성
    압력 상승 시 닫힘: 증발 압력이 높아지면 밸브가 닫혀 압력을 조절함
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38. 열에너지의 흐름에 대한 방향성을 말해주는 법칙은?

  1. 제0법칙
  2. 제1법칙
  3. 제2법칙
  4. 제3법칙
(정답률: 70%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지가 항상 고온에서 저온으로 흐른다는 방향성을 정의하는 법칙입니다.

    오답 노트
    제0법칙: 열평형 상태의 정의
    제1법칙: 에너지 보존 법칙
    제3법칙: 절대영도에서의 엔트로피 정의
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39. 어떤 냉동장치의 게이지압이 저압은 60mmHgv, 고압은 6kgf/cm2였다면 이때의 압축비는 약 얼마인가?

  1. 5.8
  2. 6.0
  3. 7.4
  4. 8.3
(정답률: 52%)
  • 압축비는 절대압력 기준의 고압과 저압의 비율로 계산합니다. 게이지압에 대기압($1.0332\text{ kgf/cm}^2$)을 더해 절대압으로 변환하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $압축비 = \frac{P_{high}}{P_{low}}$
    ② [숫자 대입] $압축비 = \frac{6 + 1.0332}{\frac{760 - 60}{760} \times 1.0332}$
    ③ [최종 결과] $압축비 = 7.4$
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40. 압축기의 클리어런스가 클 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 냉동능력이 감소한다.
  2. 체적효율이 저하한다.
  3. 압축기가 과열한다.
  4. 토출가스 온도가 저하한다.
(정답률: 83%)
  • 압축기의 클리어런스(틈새)가 너무 크면 토출 밸브가 열리기 전 잔류 가스가 팽창하여 흡입 가스량이 줄어듭니다. 이로 인해 체적효율과 냉동능력이 감소하며, 재압축 과정이 반복되어 토출가스 온도는 오히려 상승하게 됩니다.
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3과목: 배관일반

41. 급수배관 시공시 공공수도 직결배관에 대해서는 몇 kgf/cm2의 수압시험을 하는가?

  1. 17.5
  2. 15.5
  3. 13.5
  4. 11.5
(정답률: 49%)
  • 공공수도 직결배관의 수압시험 기준 수치를 묻는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $P = 17.5$ 공공수도 직결관 수압 기준
    ② [숫자 대입] $P = 17.5$
    ③ [최종 결과] $P = 17.5$ $\text{kgf/cm}^2$
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42. 간접가열식 급탕설비에서 증기가열장치의 주위 배관에 증기트랩을 설치하는 이유는?

  1. 배관내의 소음을 줄이기 위하여
  2. 열팽창에 따른 신축을 흡수하기 위하여
  3. 응축수만을 보일러로 환수시키기 위하여
  4. 보일러나 저탕탱크로 배수가 역류되는 것을 방지하기 위하여
(정답률: 59%)
  • 증기트랩은 증기 배관 및 가열 장치에서 발생하는 응축수를 자동으로 배출하는 장치입니다. 이를 통해 증기는 배관 내에 유지하고 응축수만을 분리하여 보일러로 환수시킴으로써 열효율을 높이고 배관 부식을 방지합니다.
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43. 배수관에서 발생한 해로운 하수가스의 실내 침입을 방지 하기 위해 배수트랩을 설치한다. 배수트랩의 종류가 아닌 것은?

  1. 드럼 트랩
  2. 디스크 트랩
  3. 하우스 트랩
  4. 벨 트랩
(정답률: 68%)
  • 배수트랩은 하수구의 악취와 유해가스가 실내로 들어오는 것을 막기 위해 물을 고이게 하는 장치입니다. 드럼 트랩, 하우스 트랩, 벨 트랩은 대표적인 배수트랩의 종류이지만, 디스크 트랩은 배관 내 응축수를 배출하는 증기트랩의 일종이므로 배수트랩에 해당하지 않습니다.
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44. 컴퓨터실의 공조방식 중 바닥아래 송풍방식(프리액세스 취충방식)의 특징이 아닌 것은?

  1. 컴퓨터에 일정 온도의 공기 공급이 용이하다.
  2. 급기의 청정도가 천장 취출 방식보다 높다.
  3. 바닥온도가 낮게 되고 불쾌감을 느기는 경우가 있다.
  4. 온ㆍ습도조건이 극소적으로 불만족한 경우가 있다.
(정답률: 63%)
  • 바닥아래 송풍방식은 바닥 하부 공간을 플레넘으로 활용하여 컴퓨터에 일정 온도의 공기를 효율적으로 공급하고 청정도를 높일 수 있는 방식입니다.

    오답 노트
    온·습도조건이 극소적으로 불만족한 경우가 있다: 이는 바닥 송풍 방식의 특징이 아니라 다른 공조 방식의 단점에 해당합니다.
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45. 하나의 장치에서 4방밸브를 조작하여 냉ㆍ난방 어느 쪽도 사용할 수 있는 공기조화용 펌프는?

  1. 냉각 펌프
  2. 열 펌프
  3. 원심 펌프
  4. 왕복 펌프
(정답률: 79%)
  • 열 펌프(히트 펌프)는 4방밸브를 이용하여 냉매의 흐름 방향을 바꿈으로써 하나의 장치로 냉방과 난방을 모두 수행할 수 있는 장치입니다.
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46. 동기설비의 통기 방식에 해당하지 않는 것은?

  1. 루프 통기 방식
  2. 각개 통기 방식
  3. 신정 통기 방식
  4. 결합 통기 방식
(정답률: 69%)
  • 통기 방식에는 루프 통기 방식, 각개 통기 방식, 신정 통기 방식 등이 있으며, 결합 통기 방식은 일반적인 동기설비의 주요 통기 방식 분류에 해당하지 않습니다.
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47. 냉매 배관 시 주의사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 배관의 굽힘 반지름은 작게 한다.
  2. 불응축 가스의 침입이 없어야 한다.
  3. 냉매에 의한 관의 부식이 없어야 한다.
  4. 냉매 압력에 충분히 견디는 강도를 가져야 한다.
(정답률: 88%)
  • 냉매 배관 시 관의 굴곡부에서 압력 손실을 줄이고 관의 변형이나 파손을 방지하기 위해 굽힘 반지름은 충분히 크게 유지해야 합니다.
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48. 다음 중 열전도율이 가장 큰 관은?

  1. 강관
  2. 알루미늄관
  3. 동관
  4. 연관
(정답률: 80%)
  • 금속 재질별 열전도율을 비교하면 동(구리)이 가장 높으며, 일반적으로 동 > 알루미늄 > 강철 순으로 열을 잘 전달합니다.
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49. 열팽창에 의한 배관의 신축이 방열기에 영향을 주지 않도록 방열기 주변에 설치하는 신축이음쇠는?

  1. 신축곡관
  2. 스위블 조인트
  3. 슬리브형 신축이음
  4. 벨로즈형 신축이음
(정답률: 73%)
  • 스위블 조인트는 방열기 주변에 설치하여 열팽창으로 인한 배관의 신축이 방열기 본체에 직접적인 응력을 주지 않도록 흡수하는 역할을 하는 신축이음쇠입니다.
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50. 냉매 배관 설계시 잘못된 것은?

  1. 2중 입상관(Riser)사용시 트랩을 크게 한다.
  2. 과도한 압력강하를 방지한다.
  3. 압축기로 액체 냉매의 유입을 방지한다.
  4. 압축기를 떠난 윤활유가 일정비율로 다시 압축기로 되돌아 오게 한다.
(정답률: 79%)
  • 냉매 배관 설계 시 2중 입상관(Riser)을 사용할 때는 오일 회수를 원활하게 하기 위해 트랩을 적절한 크기로 설치해야 하며, 무조건 크게 하는 것은 올바른 설계 방법이 아닙니다.
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51. 도시가스 배관에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 상수도관, 하수도관 등이 매설된 도로에서는 이들의 최하부에 매설한다.
  2. 배관외부에 사용가스명칭, 최고사용압력, 흐름방향 등을 표시하고 지상배관은 황색으로 표시한다.
  3. 배관접합은 나사를 원칙으로 하며 나사가 곤란한 경우는 기계적 접합 또는 용접 접합을 한다.
  4. 건물내의 배관은 외부에 노출시켜 시공하며 동관이나 스테인리스관등 이음매 없는 관은 매몰하여 설치 할 수 있다.
(정답률: 62%)
  • 도시가스 배관의 접합은 안전성을 위해 용접 접합을 원칙으로 합니다. 용접이 곤란한 경우에 한하여 플랜지 접합, 기계적 접합 또는 나사 접합을 적용해야 합니다.
  • 배관접합은 용접이 원칙이나 용접이 곤란하면 나사,기계,플렌지 접합을 한다.
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52. 스케줄 번로(Sch. NO)에 의해 관의 살 두께를 나타내는 강관이 아닌 것은?

  1. 배관용 탄소강관(SPP)
  2. 압력배관용 탄소강관(SPPS)
  3. 고압배관용 탄소강관(SPPH)
  4. 고온배관용 탄소강관(SPHT)
(정답률: 61%)
  • 스케줄 번호(Sch. NO)는 관의 두께를 규격화한 것으로, 주로 압력배관용(SPPS), 고압배관용(SPPH), 고온배관용(SPHT) 강관에 적용됩니다. 반면 배관용 탄소강관(SPP)은 일반적인 용도로 사용되며 스케줄 번호가 아닌 호칭 지름과 두께로 구분합니다.
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53. 급탕배관에서 슬리브(sleeve)를 사용하는 목적은?

  1. 보온효과 증대
  2. 배관의 신축 및 보수
  3. 배관 부식방지
  4. 배관의 고정
(정답률: 84%)
  • 슬리브는 배관이 벽체나 바닥을 관통할 때 설치하는 보호관으로, 배관의 열팽창에 의한 신축을 수용하고 향후 배관의 교체 및 보수를 용이하게 하기 위해 사용합니다.
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54. 다음에서 보온 피복을 하지 않는 관은?

  1. 증기관
  2. 급수관
  3. 난방관
  4. 통기관
(정답률: 77%)
  • 보온 피복은 결로 방지나 열 손실 방지가 필요한 관에 실시합니다. 통기관은 단순히 공기를 통하게 하는 관으로 온도 유지나 결로 방지가 필요 없으므로 보온을 하지 않습니다.
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55. 동관작업과 관계가 없는 공구는?

  1. 사이징 둘
  2. 익스팬더
  3. 플레어링 둘 셋
  4. 오스타
(정답률: 72%)
  • 동관 작업에는 관경을 넓히는 익스팬더, 끝단을 나팔 모양으로 만드는 플레어링 툴, 관 끝을 정돈하는 사이징 툴 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    오스타: 파이프에 나사를 깎는 나사 절삭 공구입니다.
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56. 공조기 분출구 중 가장 큰 유인성능을 가지고 있으며 원형 및 각형 모양으로 주로 천장에 부착하는 분출구는?

  1. 평커루버형
  2. 아네모스탯형
  3. 베인격자형
  4. 다공판형
(정답률: 72%)
  • 아네모스탯형 분출구는 원형 또는 각형 모양으로 주로 천장에 설치하며, 유인 성능이 매우 뛰어나 실내 공기를 효과적으로 혼합시키는 특징이 있습니다.
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57. 급수배관에 워터해머 발생을 방지하거나 경감하는 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 배관은 가능한 한 직선으로 한다.
  2. 공기빼기 밸브를 설치한다.
  3. 급격히 개폐되는 밸브의 사용을 제한한다.
  4. 관내 유속을 1.5~2m/s 이하로 제한한다.
(정답률: 51%)
  • 워터해머(수격작용)를 방지하기 위해서는 급격한 압력 변화를 줄여야 합니다. 공기빼기 밸브가 아니라 충격을 흡수할 수 있는 공기실(에어챔버)을 설치해야 합니다.

    오답 노트
    배관 직선화, 급격한 밸브 개폐 제한, 유속 제한은 모두 수격작용을 방지하는 올바른 방법입니다.
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58. 저압 가스배관의 유량을 산출하는 식으로 맞는 것은? [단, Q:유량(m3/h), D:관지름(cm), △P:압력손실(mmAq), S:비중, K:유량계수, L:관의 길이(m)]

(정답률: 61%)
  • 저압 가스배관의 유량 $Q$는 관지름의 5제곱과 압력손실의 곱에 비례하고, 비중과 관 길이의 곱에 반비례하는 관계식을 가집니다.
    $$Q = K \sqrt{\frac{D^{5} \Delta P}{SL}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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59. 일반 수용가용 가스미터이며 값이 싸고 저압용에 사용되는 것은?

  1. 습식 가스미터
  2. 레이놀드식 가스미터
  3. 다이어프램식 가스미터
  4. 루트식 가스미터
(정답률: 62%)
  • 다이어프램식 가스미터는 구조가 간단하여 가격이 저렴하며, 주로 일반 수용가의 저압 가스 계량에 사용되는 대표적인 방식입니다.
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60. 냉각탑을 사용하는 경우의 일반적인 냉각수 온도 조절 방법이 아닌 것은?

  1. 전동 2 way valve를 사용하는 방법
  2. 전동 혼합 3 way valve를 사용하는 방법
  3. 전동 분류 4 way valve를 사용하는 방법
  4. 냉각탑 송풍기를 on-off제어 하는 방법
(정답률: 70%)
  • 냉각수 온도 조절은 주로 2 way valve, 혼합 3 way valve를 사용하거나 송풍기의 on-off 제어를 통해 이루어집니다. 전동 분류 4 way valve를 사용하는 방법은 일반적인 냉각수 온도 조절 방법이 아닙니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 다음 중 제어계의 기본 구성요소가 아닌 것은?

  1. 제어목적
  2. 제어대상
  3. 제어요소
  4. 추치제어
(정답률: 76%)
  • 제어계의 기본 구성요소는 제어목적, 제어대상, 제어요소로 이루어집니다. 추치제어는 제어계의 구성요소가 아니라 제어 방식의 일종이므로 정답이 아닙니다.
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62. 그림과 같은 단위 피드백 제어계의 입력을 R(s), 츨력을 C(s)라 할 때 전달함수는 어떻게 표현되는가?

(정답률: 75%)
  • 단위 피드백 제어계에서 전달함수는 전향 경로 이득을 $1 + (\text{전향 경로 이득} \times \text{피드백 경로 이득})$으로 나눈 값입니다. 본 문제에서는 피드백 경로 이득이 $1$인 단위 피드백이므로 다음과 같이 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{G(s)}{1 + G(s) \times 1}$
    ② [숫자 대입] $\frac{G(s)}{1 + G(s)}$
    ③ [최종 결과] $\frac{G(s)}{1 + G(s)}$
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63. 시퀀스 제어에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 조합 논리회로로도 사용된다.
  2. 전력계통에 연결된 스위치가 일시에 동작한다.
  3. 시간 지연요소로도 사용된다.
  4. 제어 결과에 따라 조작이 자동적으로 이행된다.
(정답률: 70%)
  • 시퀀스 제어는 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 제어 동작이 이루어지는 방식이므로, 스위치가 일시에 동작하는 것이 아니라 정해진 순서대로 순차적으로 동작해야 합니다.
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64. 저항을 측정할 때 전원공급장치, 검출계 및 4개의 저항으로 구성하여 이 4개의 저항 중 하나는 미지저항이고 이 마지저항은 다른 3개의 저항의 관계로 구한다. 이것을 무엇이라 하는가?

  1. DC전위차계
  2. 휘트스튼 브리지
  3. 메거
  4. 영상변류기
(정답률: 64%)
  • 휘트스튼 브리지는 4개의 저항을 브리지 형태로 연결하여 평형 조건을 이용해 미지의 저항값을 정밀하게 측정하는 회로입니다.
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65. 배리스터의 주된 용도는?

  1. 서지전압에 대한 회로 보호용
  2. 온도
  3. 측정용출력전류 조절용
  4. 전압 증폭용
(정답률: 80%)
  • 배리스터는 전압에 따라 저항값이 변하는 비선형 저항기로, 과도 전압(서지 전압)이 인가되었을 때 저항이 급격히 감소하여 전류를 바이패스함으로써 회로를 보호하는 역할을 합니다.
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66. 단상 변압기 2대를 V결선으로 3상 결선하는 경우 변압기의 이용률[%]은 얼마인가?

  1. 57.7
  2. 70.7
  3. 86.6
  4. 96
(정답률: 63%)
  • V결선 변압기의 이용률은 설치 용량 대비 출력 용량의 비율을 의미하며, $\frac{\sqrt{3}}{2}$의 값을 가집니다.
    ① [기본 공식] $\text{이용률} = \frac{\sqrt{3}}{2} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{이용률} = \frac{1.732}{2} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{이용률} = 86.6$
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67. 단상 변압기 3대를 사용하는 것과 3상 변압기 1대를 사용하는 것을 비교할 때 단상 변압기를 사용할 때의 장점에 해당되는 것은?

  1. 철심재료 및 부싱, 유량 등이 적게 들어 경제적이다.
  2. 단위방식이 늘어 결선이 용이하다.
  3. 부하시 탭 변환장치를 채용하는데 유리하다.
  4. 부하의 증가에 대처하기가 용이하다.
(정답률: 58%)
  • 단상 변압기 3대를 조합하여 3상 전원을 구성하면, 부하가 증가했을 때 변압기를 추가로 증설하거나 교체하기가 용이하여 유연한 대처가 가능하다는 장점이 있습니다.
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68. 다음 중 온도보상용으로 사용되는 것은?

  1. 다이오드
  2. 다이액
  3. 서미스터
  4. SCR
(정답률: 81%)
  • 서미스터(Thermistor)는 온도 변화에 따라 저항값이 급격히 변하는 특성을 가진 반도체 소자로, 온도 센서나 온도 보상 회로에 주로 사용됩니다.
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69. 그림과 같은 회로망에서 전류를 계산하는데 맞는 식은?

  1. I1+I2+I3+I4=0
  2. I1+I2+I3-I4=0
  3. I1+I2=I3+I4
  4. I1+Is=I2+I4
(정답률: 81%)
  • 키르히호프의 전류 법칙(KCL)에 따라 회로의 한 접속점에서 유입되는 전류의 합은 유출되는 전류의 합과 같습니다.

    그림에서 $I_1, I_2, I_3$는 유입 전류이고 $I_4$는 유출 전류이므로 식은 다음과 같습니다.
    $$I_1 + I_2 + I_3 - I_4 = 0$$
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70. 3상 권성형 유도전동기의 2차 회로에 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%)
  • 권선형 유도전동기의 2차 회로에 외부 저항을 삽입하면 기동전류 제한, 기동토크 증대, 속도 제어가 가능합니다. 하지만 최대토크는 전동기 고유의 특성값으로, 2차 저항을 조절해도 그 크기 자체는 변하지 않습니다.
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71. 전기력선의 밀도와 같은 것은?

  1. 정전력
  2. 유전속밀도
  3. 전계의 세기
  4. 전하밀도
(정답률: 63%)
  • 전계의 세기는 단위 면적을 통과하는 전기력선의 수, 즉 전기력선의 밀도와 동일한 개념입니다.
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72. 제어요소는 무엇으로 구성되는가?

  1. 입력부와 조절부
  2. 출력부와 검출부
  3. 피드백 동작부
  4. 조작부와 조절부
(정답률: 80%)
  • 제어시스템에서 제어요소는 오차를 계산하여 적절한 제어 신호를 만드는 조절부와, 그 신호를 받아 실제 구동 장치를 움직이는 조작부로 구성됩니다.
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73. 변압기의 병렬운전에서 필요하지 않는 조건은?

  1. 극성이 같을 것
  2. 1차, 2차 정격전압이 같을 것
  3. 출력이 같을 것
  4. 권수비가 같을 것
(정답률: 60%)
  • 변압기의 병렬운전 시 전압의 크기와 위상, 극성이 일치해야 순환전류가 흐르지 않고 안정적인 운전이 가능합니다. 하지만 각 변압기의 용량(출력)은 서로 달라도 무방하며, 부하는 각 변압기의 용량비에 따라 분담됩니다.

    오답 노트
    극성이 같을 것, 정격전압이 같을 것, 권수비가 같을 것: 모두 순환전류 방지를 위한 필수 조건입니다.
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74. 위상차가 30°이고 단상 220V 교류전압을 인가했더니 15A의 전류가 흘렀다. 소비전력은 약 몇 [kW] 인가?

  1. 3.2
  2. 2.9
  3. 29.1
  4. 13.2
(정답률: 40%)
  • 단상 교류 회로에서 소비전력은 전압, 전류, 그리고 전압과 전류의 위상차에 대한 코사인 값(역률)을 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = V I \cos\theta$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = 220 \times 15 \times \cos 30^{\circ}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 2857.9\text{ W} = 2.9\text{ kW}$$
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75. 다음 블록선도의 특성방정식은?

  1. 3s+2
  4. 2s
(정답률: 64%)
  • 특성방정식은 폐루프 전달함수의 분모를 0으로 만드는 방정식입니다. 주어진 블록선도에서 전향경로 전달함수는 $G(s) = s \times \frac{2}{s+2} = \frac{2s}{s+2}$이고, 피드백 경로 $H(s) = 1$ 입니다.
    전체 전달함수의 분모인 $1 + G(s)H(s) = 0$을 계산하면 다음과 같습니다.
    $$1 + \frac{2s}{s+2} = 0$$
    $$\frac{s+2+2s}{s+2} = 0$$
    $$3s+2 = 0$$
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76. 서보기구는 물체의 위치, 방향, 자세 등을 제어량으로 하는 분야에 널리 사용되며, 목표치의 양의 변화에 추종하도록 구성되어 있다. 이 제어시스템의 특징을 잘 설명하고 있는 것은?

  1. 제어량이 전기적 변위이다.
  2. 목표치가 광범위하게 변화할 수 있다.
  3. 개루프 제어이다.
  4. 현장에서 제어되는 일이 많다.
(정답률: 64%)
  • 서보 제어시스템은 목표치의 변화에 따라 물체의 위치나 자세를 정밀하게 추종하는 시스템으로, 목표치가 광범위하게 변화하더라도 이에 정확하게 대응하여 추종할 수 있는 것이 특징입니다.
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77. 안정될 필요조건을 갖춘 특성방정식은?

  1. s4+2s2+5s+5=0
  2. s3+s2-3s+10=0
  3. s2+3s2+3s-3=0
  4. s3+6s2+10s+9=0
(정답률: 77%)
  • 시스템이 안정되기 위한 필요조건은 특성방정식의 모든 계수가 동일한 부호를 가지며, 어느 하나라도 0이 되어서는 안 된다는 것입니다.

    오답 노트
    $s^4+2s^2+5s+5=0$: $s^3$ 항의 계수가 0이므로 불안정
    $s^3+s^2-3s+10=0$: 계수의 부호가 서로 다름
    $s^2+3s^2+3s-3=0$: 계수의 부호가 서로 다름
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78. 그림의 회로에서 전압 100V를 가할 때 10Ω의 저항에 흐르는 전류는 몇 A인가? (단, 회로의 저항단위는 모두 Ω이다.)

  1. 4
  2. 6
  3. 9
  4. 10
(정답률: 51%)
  • 전체 저항을 먼저 구한 뒤, 회로에 흐르는 전체 전류를 계산하고 이를 병렬 저항의 분배 법칙을 이용하여 $10\Omega$ 저항에 흐르는 전류를 구합니다.
    ① [전체 저항] $R_{total} = 4 + \frac{10 \times 15}{10 + 15}$
    ② [전체 전류] $I_{total} = \frac{100}{10} = 10\text{ A}$
    ③ [최종 결과] $I = \frac{10}{10 + 15} \times 15 = 6\text{ A}$
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79. 제어량이 온도, 압력, 유량 및 액면 등일 경우 제어하는 방식은?

  1. 프로그램제어
  2. 시퀀스제어
  3. 추종제어
  4. 프로세스제어
(정답률: 66%)
  • 온도, 압력, 유량, 액면과 같이 연속적으로 변화하는 물리량을 제어하여 공정의 상태를 일정하게 유지하는 방식을 프로세스제어라고 합니다.
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80. 다음 중 그림과 같은 시퀀스 제어회로가 나타내는 것은? (단, A와B는 푸시버튼스위치, R은 전자계전기, L은 램프이다.)

  1. 자기유지
  2. AND논리
  3. 지연논리
  4. NAND논리
(정답률: 73%)

  • 푸시버튼 스위치 A를 눌러 릴레이 R이 여자되면, R의 a접점이 닫히면서 스위치 A에서 손을 떼더라도 R이 계속 여자 상태를 유지하게 되는 자기유지 회로입니다.
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