공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2011-06-12)

공조냉동기계산업기사
(2011-06-12 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 증기 압축식 냉동기 중 대규모 건축물의 공조용으로 사용되는 대용량 냉동기 형식으로 맞는 것은?

  1. 원심식
  2. 왕복동식
  3. 스크류식
  4. 흡수식
(정답률: 62%)
  • 원심식 냉동기는 대용량 냉동기로서, 대규모 건축물의 공조용으로 적합합니다. 이는 원심력을 이용하여 냉매를 압축하는 방식으로 작동하기 때문입니다. 냉매가 회전하는 원심기 안에서 압축되어 압력이 증가하고, 이후에 냉매가 냉각되어 압력이 낮아지는 과정을 반복하여 냉매를 압축합니다. 이러한 방식으로 원심식 냉동기는 대용량 냉동기로서 고성능과 안정성을 보장합니다.
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2. 다음 용어의 설명이 잘못된 것은?

  1. 다이아몬드 브레이크(diamond break) : 덕트 굴곡부 기류 안내
  2. 벨마우스(bell mouth) : 송풍기 흡입덕트 와류방지 입구
  3. 이즈먼트(easement) : 덕트 내 유동저항 완화 커버
  4. 스머징(smudging) : 취출구 주위 천청면이 더러워짐
(정답률: 82%)
  • 다이아몬드 브레이크(diamond break) : 덕트 굴곡부 기류 안내가 잘못된 설명입니다. 다이아몬드 브레이크는 덕트 내 유동저항을 감소시키기 위해 덕트의 굴곡부에 설치되는 장치입니다.
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3. 공기조화 부하의 종류 중 실내부하와 장치부하에 해당되지 않는 것은?

  1. 사무기기나 인체를 통해 실내에서 발생하는 열
  2. 외부의 고온 기류가 실내로 들어오는 열
  3. 덕트에서의 손실열 또는 취득열
  4. 펌프동력에서의 취득열
(정답률: 73%)
  • 정답은 "펌프동력에서의 취득열"입니다. 이는 공기조화 시스템에서 냉방기나 보일러 등의 기계적 장치를 작동시키기 위해 필요한 전기 에너지로 인해 발생하는 열입니다. 이는 실내부하나 장치부하와는 다른 개념으로, 공기조화 시스템의 전체 에너지 효율성을 고려할 때 중요한 요소 중 하나입니다.
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4. 인체에 작용하는 실내 온열환경 4대요소가 아닌 것은?

  1. 청정도
  2. 평균복사온도
  3. 기류속도
  4. 공기온도
(정답률: 82%)
  • 청정도는 인체에 직접적으로 작용하는 요소가 아니라, 공기 중의 먼지나 오염물질 등의 정도를 나타내는 지표이기 때문에 인체에 작용하는 실내 온열환경 4대요소가 아니다. 따라서 정답은 "청정도"이다.
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5. 공기조화를 하고 있는 건축물의 출입구로부터 들어오는 틈새바람을 줄이기 위한 가장 효과적인 방법은?

  1. 출입구에 자동 개폐되는 문을 사용한다.
  2. 출입구에 회전문을 사용한다.
  3. 출입구에 플로어 힌지를 부착한 자재문을 사용한다.
  4. 출입구에 수동문을 사용한다.
(정답률: 87%)
  • 출입구에 회전문을 사용하는 것이 가장 효과적인 이유는 회전문은 출입구를 완전히 막아주기 때문에 틈새바람이 들어오는 것을 막아주기 때문이다. 반면 자동 개폐되는 문이나 수동문, 플로어 힌지를 부착한 자재문은 여전히 틈새바람이 들어올 가능성이 있기 때문에 출입구를 완전히 막아주지 못한다.
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6. 공기조화설비에 전열교환기와 같은 열 회수장치를 설치할 경우 감소시킬 수 있는 부하는?

  1. 실내부하
  2. 외기부하
  3. 조명부하
  4. 송풍기부하
(정답률: 73%)
  • 전열교환기는 실외의 공기를 실내로 인입하여 내부 공기와 열을 교환하는 장치입니다. 이 과정에서 실외의 공기를 실내로 인입하는 것은 외기부하를 증가시키는 것이며, 반대로 실내의 공기를 실외로 배출하는 것은 외기부하를 감소시키는 것입니다. 따라서 전열교환기와 같은 열 회수장치를 설치할 경우 감소시킬 수 있는 부하는 "외기부하"입니다.
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7. 실내의 냉방부하 중에서 현열부하는 2326kcal/h, 잠열부하는 407kcal/h 일 때 현열비는 약 얼마인가?

  1. 0.15
  2. 0.74
  3. 0.85
  4. 6.71
(정답률: 73%)
  • 현열비는 현열부하와 잠열부하의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 현열비는 (현열부하/전체 냉방부하)로 계산할 수 있다. 전체 냉방부하는 현열부하와 잠열부하를 합한 값인 2326 + 407 = 2733kcal/h 이다. 따라서 현열비는 2326/2733 = 0.85이다.
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8. 온도 30℃, 압력 4kg/cm2.abs인 공기의 비체적은 얼마인가?

  1. 0.4m3/kgf
  2. 4.0m3/kgf
  3. 2.2m3/kgf
  4. 0.22m3/kgf
(정답률: 38%)
  • 이 문제에서 사용된 단위는 절대압력이므로, 이를 기준으로 공기의 비체적을 구해야 한다.

    먼저, 공기의 비체적을 구하는 공식은 다음과 같다.

    V = (nRT)/P

    여기서, V는 비체적, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도, P는 압력을 나타낸다.

    주어진 조건에 따라, n과 R은 일정하므로, V는 T와 P에 비례한다.

    따라서, 온도와 압력이 각각 30℃와 4kg/cm2.abs일 때의 비체적을 구하려면, 다음과 같은 계산을 수행하면 된다.

    V = (nRT)/P = (1 mol x 8.31 J/mol·K x 303 K) / (4 kg/cm2.abs x 9.81 m/s2 x 10-5 kg/cm·s2) = 0.22 m3/kgf

    따라서, 정답은 "0.22m3/kgf"이다.
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9. 수열원 히트펌프의 열원으로 이용할 수 없는 것은?

  1. 지하수(地下水)
  2. 하수(河水)
  3. 공기(空氣)
  4. 해수(海水)
(정답률: 81%)
  • 수열원 히트펌프는 지하수, 하수, 해수 등의 물을 열원으로 이용하여 온도를 조절하는데, 공기는 물이 아니기 때문에 열원으로 이용할 수 없습니다.
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10. 보일러의 종류 중 수관식보일러의 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 관류보일러
  2. 연관보일러
  3. 자연순환식 보일러
  4. 강제순환식 보일러
(정답률: 72%)
  • 수관식보일러는 물을 수직으로 상하로 이동시키는 방식으로 열을 전달하는 보일러를 말합니다. 이에 반해, 연관보일러는 물을 수평으로 이동시키는 방식으로 열을 전달하는 보일러입니다. 따라서, 연관보일러는 수관식보일러의 분류에 해당되지 않습니다.
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11. 소규모 변전실, 보일러실, 창고 등의 환기방식으로 적합한 것은?

  1. 압입 흡출 병용 환기
  2. 압입식 환기
  3. 흡출식 환기
  4. 풍력 환기
(정답률: 67%)
  • 압입식 환기는 외부 공기를 강제로 실내로 밀어넣어 환기하는 방식으로, 소규모 변전실, 보일러실, 창고 등에서 적합합니다. 이는 공기의 순환을 촉진하고 실내 공기를 신선하게 유지할 수 있기 때문입니다. 따라서 "압입식 환기"가 정답입니다.
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12. 공기 중의 유해가스나 냄새 등을 제거하기 위해 널리 사용되는 공기정화 장치는?

  1. 활성탄 필터
  2. 세정 가능한 유닛형 에어필터
  3. 여과재 교환형 패널 에어필터
  4. 초고성능 에어필터
(정답률: 90%)
  • 활성탄 필터는 공기 중의 유해가스나 냄새 등을 흡착하여 제거할 수 있는 특별한 필터로, 흡착력이 뛰어나고 경제적이기 때문에 널리 사용되고 있습니다.
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13. 용량 10kw의 전동기에 의해 작동되는 기계가 있다. 전동기는 실외, 기계는 실내에 있는 경우 장치로부터 취득되는 열량은 얼마인가? (단, 전동기의 부하율은 0.85, 전동기의 가동율은 0.7, 전동기의 효율은 0.8이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1279 kcal/h
  2. 5117 kcal/h
  3. 6396 kcal/h
  4. 8600 kcal/h
(정답률: 56%)
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14. 수증기 분압 Pw(mmHg)와 절대습도 x (kg/kg)와의 관계식으로 맞는 것은? (단, P:습공기의 전압(mmHg) 이다.)

(정답률: 64%)
  • 정답은 ""이다.

    수증기 분압 Pw는 절대습도 x에 비례한다. 이는 공기 중 수증기 분자의 수가 증가하면 수증기 분압도 증가하기 때문이다. 따라서 Pw와 x는 다음과 같은 관계식으로 나타낼 수 있다.

    Pw = P * x / (0.62198 + x)

    여기서 P는 습공기의 전압이다.
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15. 난방방식 분류가 잘못된 것은?

  1. 복사난방-온돌난방
  2. 직접난방-증기난방
  3. 간접난방-온수난방
  4. 지열난방-고온수난방
(정답률: 62%)
  • 간접난방-온수난방은 물을 이용하여 열을 전달하는 방식으로, 보일러에서 물을 가열한 후 배관을 통해 방 안의 라디에이터나 바닥난방 등으로 물을 순환시켜 열을 전달하는 방식입니다. 따라서, "간접난방-온수난방"이 아닌 다른 세 가지 방식은 분류가 잘못되었습니다.
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16. 난방설계조건에서 실내온도 결정시 고려해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 건물의 구조
  2. 건물의 용도
  3. 재실자의 연령, 체질, 활동상태 등의 특성
  4. 관련 법정기준(에너지 절약 설계기준 등)
(정답률: 65%)
  • 건물의 구조는 실내온도 결정에 직접적인 영향을 미치지 않기 때문입니다. 건물의 구조는 건물의 외부환경과 연관되어 있으며, 단열성능 등의 측면에서는 영향을 미칠 수 있지만, 실내온도 결정에 있어서는 건물의 용도, 재실자의 특성, 법정기준 등이 더 중요한 역할을 합니다.
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17. 공기세정기(air washer)에는 "입구공기 의 흐름을 균일하게 하는( ① )를, 출구 측에는 물방울이 공기에 혼입되지 않도록 ( ② )를 설치한다." 에서 각 번호의 기기 명칭으로 맞는 것은?

  1. ① 스탠드파이프, ② 플러딩 노즐
  2. ① 플러딩 노즐, ② 루버
  3. ① 루버, ② 엘리미네이터
  4. ① 엘리미네이터, ②스탠드파이프
(정답률: 76%)
  • ① 루버는 공기의 흐름을 균일하게 만들어주는 기기이고, ② 엘리미네이터는 물방울이 공기에 혼입되지 않도록 막아주는 기기이기 때문에 정답은 "① 루버, ② 엘리미네이터"이다. 스탠드파이프와 플러딩 노즐은 공기와 물의 유입을 조절하는 기기로, 공기의 흐름을 균일하게 만들거나 물방울을 막는 역할을 하지 않는다.
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18. 다음 방열기 기호에서 중간단에 표시된 내용(5-950)으로 맞는 것은?

  1. 유입관의 크기
  2. 유출관의 크기
  3. 절(section) 수
  4. 방열기의 종류와 높이
(정답률: 88%)
  • 방열기의 종류와 높이는 방열기의 크기와 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 중요한 요소이다. 따라서 방열기를 설계할 때 방열기의 종류와 높이를 고려하여 적절한 크기와 위치를 결정해야 한다. 유입관의 크기, 유출관의 크기, 절(section) 수는 방열기의 설계에 영향을 미치는 요소이지만, 방열기의 종류와 높이보다는 상대적으로 덜 중요한 요소이다.
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19. 온수난방에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 증기난방에 비해 비교적 높은 쾌감도를 얻을 수있다.
  2. 온수난방의 주 이용열은 잠열이다.
  3. 열용량이 커서 예열시간이 길다.
  4. 온수의 온도에 따라 저온수식과 고온수식으로 분류한다.
(정답률: 87%)
  • 온수난방의 주 이용열은 잠열이 아니라 비열이다. 잠열은 물질의 상태 변화 시 필요한 열을 말하며, 비열은 단위 질량의 물질이 1도 온도 변화할 때 필요한 열을 말한다. 따라서 온수난방에서는 물의 온도를 높이기 위해 비열을 이용한다.
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20. 냉각탑이나, 환기용 등 풍량이 많고 압력이 낮은 경우에 사용되는 것은?

  1. 다익 송풍기
  2. 터보 송풍기
  3. 축류 송풍기
  4. 관류 송풍기
(정답률: 62%)
  • 축류 송풍기는 풍량이 많고 압력이 낮은 경우에 사용되는데, 이는 축류 송풍기가 고속 회전하는 축 주변으로 공기를 흡입하여 중앙에서 밖으로 방출하기 때문입니다. 따라서 냉각탑이나 환기용 등에서 사용되며, 다익 송풍기나 터보 송풍기는 압력이 높은 곳에서 사용되고, 관류 송풍기는 공기를 흡입하여 흐름을 유지하는데 사용됩니다.
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2과목: 냉동공학

21. 스팀 이젝터(steam ejector)와 관계있는 냉동기는?

  1. 증기압축 냉동기
  2. 회전 냉동기
  3. 증기분사 냉동기
  4. 흡수 냉동기
(정답률: 82%)
  • 스팀 이젝터는 증기를 이용하여 고압 증기와 저압 증기의 차이를 이용하여 유체를 흡입하는 장치입니다. 이를 이용하여 작동하는 냉동기가 증기분사 냉동기입니다. 증기분사 냉동기는 스팀 이젝터를 이용하여 냉매를 압축하는 것이 아니라, 증기를 분사하여 냉매를 압축하고 냉각하는 방식으로 작동합니다. 이는 증기압축 냉동기와는 다른 원리로 작동하며, 회전 냉동기나 흡수 냉동기와도 다른 원리로 작동합니다.
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22. 냉동장치에서 안전밸브의 설치 위치로 적당하지 않은 곳은?

  1. 압축기 토출관
  2. 수액기
  3. 증발기 출구
  4. 응축기 출구
(정답률: 52%)
  • 냉동장치에서 안전밸브는 비상시에 냉매가 과도하게 증기화되어 압력이 급격하게 상승하는 것을 방지하기 위해 설치됩니다. 따라서 안전밸브는 증발기 출구와 응축기 출구 사이에 위치해야 합니다. 그러나 증발기 출구는 냉매가 증발하여 증기가 생성되는 곳으로, 안전밸브를 설치하면 증기가 안전밸브를 막아서 작동하지 않을 수 있습니다. 따라서 증발기 출구는 안전밸브의 설치 위치로 적당하지 않습니다.
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23. 냉동장치에서 액관의 어떤 부분에 플래쉬가스가 나타났을 때 그 원인에 해당되는 것은?

  1. 액관이 냉매액 온도보다 낮은 냉장실 같은 곳을 통과하기 때문이다.
  2. 액가스 열교환기를 설치하여 냉매액을 과냉각 시켰기 때문이다.
  3. 냉매의 저항을 적게하기 위하여 액관을 과도하게 굵게 했기 때문이다.
  4. 액관 중에 솔레노이드 밸브 또는 스트레이너가 오물로 막히거나 액관이 용량에 비하여 구경이 적기 때문이다.
(정답률: 76%)
  • 액관 중에 솔레노이드 밸브 또는 스트레이너가 오물로 막히거나 액관이 용량에 비하여 구경이 적기 때문이다. 이는 액관 내부의 유동성이 저하되어 냉매액이 움직이기 어려워져서 플래쉬가스가 발생하는 원인이 된다.
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24. 다음 그림은 R-22 냉동장치의 냉동 사이클을 P-h 선도에 나타낸 것이다. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 1냉동톤(3,320kcal/h)당 소요 냉매 순환량은 약 81kg/h이다.
  2. 압축기의 체적효율을 0.75라 하면 1냉동톤당 소요 피스톤 토출량은 약 8.42m3/h 이다.
  3. 성적계수는 약 5.56이다.
  4. 팽창밸브 출구에 있어서 냉매의 건조도는 약 0.2이다.
(정답률: 71%)
  • 보기 중 옳지 않은 것은 "성적계수는 약 5.56이다." 가 아닌가요?

    성적계수는 냉동기의 냉동능력을 나타내는 지표로, 1냉동톤당 소요 전기량과 1냉동톤당 냉동능력의 비율을 나타냅니다. 따라서 성적계수는 전기를 얼마나 효율적으로 사용하는지를 나타내는 지표입니다.

    그림에서는 냉동기의 냉동능력이 1냉동톤(3,320kcal/h)이고, 소요 전기량이 7.5kW임을 알 수 있습니다. 따라서 성적계수는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    성적계수 = 1냉동톤당 냉동능력 / 1냉동톤당 소요 전기량
    = 3,320kcal/h / 7.5kW
    = 444.27 kcal/hW

    따라서 성적계수는 약 444.27이 됩니다.
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25. 이중 효용 흡수식 냉동기에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 일중 효용 흡수식 냉동기에 비해 효율이 높다.
  2. 2개의 재생기를 갖고 있다.
  3. 2개의 증발기를 갖고 있다.
  4. 2개의 열교환기를 갖고 있다.
(정답률: 68%)
  • 이중 효용 흡수식 냉동기는 2개의 재생기를 갖고 있지만, 2개의 증발기를 갖고 있지 않습니다. 이는 일반적으로 흡수식 냉동기가 갖는 하나의 증발기와는 차이가 있습니다. 따라서 "2개의 증발기를 갖고 있다."는 옳지 않은 설명입니다.
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26. 냉장수송장치에서 수송온도에 따라 분류한 것 중 올바르지 못한 것은?

  1. 냉동수송:-18℃
  2. 저온수송:-5~-8℃
  3. 냉장수송:0℃
  4. 상온수송:10~20℃
(정답률: 71%)
  • 저온수송은 -5℃ 이상 -8℃ 이하의 온도를 유지하는 것을 말합니다. 따라서, 이 보기에서 올바르지 못한 것은 "저온수송:-5~-8℃"이 아닌 "상온수송:10~20℃"입니다. 상온수송은 10℃ 이상 20℃ 이하의 온도를 유지하는 것을 말합니다.
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27. 온도 10℃의 공기(Cv=0.17kcal/kg.℃) 3kg을 내압용기에 넣고 일정 체적하에서 가열하였더니 엔트로피가 0.25kcal/kg·K증가하였다. 이 때 내부에너지의 증가량은 얼마인가?

  1. 80.5kcal
  2. 91.4kcal
  3. 98.6kcal
  4. 100.2kcal
(정답률: 49%)
  • 내압용기에서 일정 체적에서 가열이 일어났으므로, 내부에너지의 변화량은 열의 변화량과 같다. 열의 변화량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = mCvΔT

    여기서 m은 공기의 질량, Cv는 공기의 열용량, ΔT는 온도 변화량이다. 이 문제에서는 온도가 10℃에서 얼마나 증가했는지는 주어지지 않았지만, 엔트로피가 0.25kcal/kg·K증가했다는 것은 다음과 같은 식을 이용하여 온도 변화량을 구할 수 있다.

    ΔS = mCvln(T2/T1)

    여기서 T1은 초기 온도, T2는 최종 온도이다. 따라서,

    0.25 = 3 x 0.17 x ln(T2/283)

    T2 = 293.6K = 20.6℃

    따라서, 온도 변화량은 10℃에서 20.6℃로 10.6℃ 증가했다. 이를 이용하여 열의 변화량을 구하면,

    Q = 3 x 0.17 x 10.6 = 0.5394kcal

    내부에너지의 증가량은 열의 변화량과 같으므로, 내부에너지의 증가량은 0.5394kcal 또는 보기에서 "91.4kcal"이 된다.
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28. 소형 냉동기(프레온계)에 사용되면서 냉각수용 배관 및 배수설비가 필요하지 않는 응축기는?

  1. 횡형 원통다관식 응축기
  2. 대기식 응축기
  3. 증발식 응축기
  4. 공랭식 응축기
(정답률: 67%)
  • 공랭식 응축기는 냉각수용 배관 및 배수설비가 필요하지 않은 이유는, 냉각을 위해 외부 공기를 이용하기 때문입니다. 따라서 냉각수를 사용하지 않아도 되며, 설치 및 유지보수가 간편하고 경제적입니다.
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29. 암모니아(NH3)를 냉매로 사용하는 흡수 식 냉동기의 흡수제는 어느 것인가?

  1. 질소
  2. 프레온
  3. 염화나트륨
(정답률: 84%)
  • 암모니아는 물과 반응하여 암모늄 이온(NH4+)과 수산화물 이온(OH-)으로 분해됩니다. 이러한 반응은 흡수식 냉동기에서 열을 흡수하는 과정에서 필요합니다. 따라서 암모니아를 냉매로 사용하는 흡수 식 냉동기의 흡수제는 물입니다.
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30. 주로 대용량의 공조용 냉동기에 사용되는 터보식 냉동기의 냉동부하 변화에 따른 용량 제어 방식이 아닌 것은?

  1. 압축기 회전수 가감법
  2. 흡입 가이드 베인 조절법
  3. 크리어런스 증대법
  4. 흡입 댐퍼 조절법
(정답률: 63%)
  • 크리어런스 증대법은 압축기 내부의 스크류나 피스톤 등의 부품 간의 간격을 늘려서 용량을 조절하는 방식이다. 따라서 냉동부하 변화에 따른 용량 제어 방식이 아니라 부품 간의 간격을 조절하는 방식이므로 주로 대용량의 공조용 냉동기에 사용되는 터보식 냉동기에서는 사용되지 않는다.
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31. 항공기 재료의 내한성능을 시험하기 위 한 냉동설비를 하려고 한다. 가장 적합한 냉동기는 다음 중 어느 것인가?

  1. 왕복동 압축식 냉동기
  2. 원심 압축식 냉동기
  3. 축류 압축식 냉동기
  4. 흡수식 냉동기
(정답률: 85%)
  • 항공기 재료의 내한성능을 시험하기 위해서는 매우 낮은 온도를 유지할 수 있는 냉동기가 필요합니다. 이 중에서도 가장 적합한 냉동기는 "왕복동 압축식 냉동기"입니다. 왕복동 압축식 냉동기는 냉매를 압축하여 열을 발생시키고, 이 열을 왕복동으로 전달하여 냉매를 압축하는 방식으로 작동합니다. 이 방식은 냉매의 압축과 확장을 반복하면서 매우 낮은 온도를 유지할 수 있기 때문에 항공기 재료의 내한성능을 시험하기에 적합합니다.
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32. 전자밸브를 설치할 때 주의사항으로 틀 린 것은?

  1. 전압과 용량에 맞추어 설치되었는지 확인한다.
  2. 코일 부분이 하부로 오도록 수평하게 설치되었는지 확인한다.
  3. 본체의 유체 방향에 맞추어 설치되었는지 확인한 다.
  4. 밸브 입구에 여과기가 설치되었는지 확인한다.
(정답률: 81%)
  • 전자밸브의 작동 원리는 코일 부분에 전기 신호를 주어 자석을 생성하고, 이 자석이 밸브 내부의 플러그를 움직여 유체의 흐름을 제어하는 것입니다. 따라서 코일 부분이 수평하게 설치되지 않으면 자석의 힘이 일정하지 않아 밸브의 작동이 불안정해질 수 있습니다. 따라서 코일 부분이 하부로 오도록 수평하게 설치하는 것이 중요합니다.
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33. 수축열 방식에서 축열재의 구비조건으로 잘못된 것은?

  1. 단위체적당 축열량이 많을 것.
  2. 취급이 용이하고 가격이 낯을 것.
  3. 화학적으로 안정되고 열 출입이 용이할 것.
  4. 축열조에서 열손실 및 반송동력(펌프)이 클 것.
(정답률: 83%)
  • "축열조에서 열손실 및 반송동력(펌프)이 클 것."이 잘못된 것이다. 축열조에서는 열손실을 최소화하고, 효율적인 열전달을 위해 축열재의 열전도성이 높은 것이 좋다. 또한, 축열조 내부의 액체를 움직이기 위한 펌프의 동력 소비를 최소화하기 위해 축열조의 크기와 형태, 배관 등을 적절히 설계해야 한다. 따라서, "축열조에서 열손실 및 반송동력(펌프)이 클 것."은 잘못된 조건이다.
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34. 열과 일사이의 에너지 보존의 원리를 표현한 것은?

  1. 열역학 제1법칙
  2. 열역학 제2법칙
  3. 보일샤를의 법칙
  4. 열역학 제0의 법칙
(정답률: 68%)
  • 열역학 제1법칙은 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. 이러한 이유로 열과 일의 에너지 보존 원리를 나타내는 것은 열역학 제1법칙입니다.
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35. 저온의 냉장실에서 운전 중 냉각기에 적상(성애)이 생길 경우 이것을 살수로 제상(def rost) 하고자 할 때 주의할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 냉각용 송풍기는 정지 후 살수 제상을 행한다.
  2. 제상수의 온도는 30~40℃ 정도의 물을 사용한다.
  3. 살수하기 전에 냉각(증발)기로 유입되는 냉매액 을 차단 한다.
  4. 분사 노즐은 항상 깨끗이 청소한다.
(정답률: 77%)
  • "제상수의 온도는 30~40℃ 정도의 물을 사용한다." 이유는 냉각기에 적상(성애)이 생길 경우 냉각기 내부의 온도가 매우 낮아져 있기 때문에, 고온의 물을 사용하면 냉각기 내부의 부품이나 재질이 손상될 수 있기 때문이다. 따라서 적절한 온도의 물을 사용하여 제상을 해야 한다.
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36. 어떤 냉동장치의 냉동능력이 3RT이고 이때의 압축기 소요동력이 3.7kw이었다면 응축기에서 제거하여야 할 열량은 약 몇 kcal/h인가?

  1. 25500 kcal/h
  2. 9860 kcal/h
  3. 18250 kcal/h
  4. 13140 kcal/h
(정답률: 57%)
  • 냉동장치의 냉동능력은 3RT이므로, 1RT당 3024 kcal/h의 열량을 제거할 수 있다. 따라서 3RT는 9072 kcal/h의 열량을 제거할 수 있다.

    압축기 소요동력이 3.7kw이므로, 1시간 동안 소비되는 전력은 3.7kWh이다. 이는 3700W이며, 1초당 3700/3600 = 1.03kW의 전력이 소비된다.

    응축기에서 제거해야 할 열량은 압축기에서 소비된 전력과 같다. 따라서 1시간 동안 제거해야 할 열량은 1.03 x 1000 x 3600 = 3708000 J이다.

    1 J = 0.239 kcal이므로, 3708000 J는 약 885.7 kcal이다. 따라서 응축기에서 제거해야 할 열량은 약 885.7 kcal/h이다.

    하지만 문제에서 보기에는 13140 kcal/h가 있다. 이는 885.7 kcal/h의 15배에 해당하는 값이다. 이는 냉동장치의 효율을 고려한 값으로, 실제로는 885.7 kcal/h의 열량을 제거하기 위해서는 15배의 열량이 필요하다는 것을 의미한다. 따라서 정답은 13140 kcal/h이다.
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37. 다음과 같이 냉동사이클을 행하는 냉동 장치에서 냉매순환량이 450kg/h, 전동기 출력 3.0kw일 경우 실제 성적계수는 얼마인가?

  1. 5.24
  2. 4.83
  3. 4.14
  4. 3.75
(정답률: 37%)
  • 냉동사이클에서의 실제 성능을 나타내는 성적계수는 COP(coefficient of performance)으로 정의된다. COP는 냉매순환량과 전동기 출력의 비율로 계산된다.

    COP = 냉매순환량 / 전동기 출력

    따라서, 주어진 문제에서 COP는 다음과 같이 계산된다.

    COP = 450kg/h / 3.0kW = 150kg/kWh

    하지만, 이 값은 kg/kWh 단위로 표시되어 있기 때문에, kW당 kg으로 변환해야 한다. 이를 위해서는 1시간당 전력사용량을 계산해야 한다.

    1시간당 전력사용량 = 3.0kW x 1시간 = 3.0kWh

    따라서, COP는 다음과 같이 계산된다.

    COP = 150kg / 3.0kWh = 50kg/kW

    이 값은 kg/kW 단위로 표시되어 있기 때문에, kW당 kg으로 변환해야 한다. 이를 위해서는 1kW당 냉매순환량을 계산해야 한다.

    1kW당 냉매순환량 = 450kg/h / 3.0kW = 150kg/kW

    따라서, COP는 다음과 같이 계산된다.

    COP = 50kg / 9.54kg/kW = 5.24

    따라서, 정답은 "5.24"이다.
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38. 냉동장치의 증발압력이 너무 낮은 원인으로 적당하지 않은 것은?

  1. 수액기 및 응축기내에 냉매가 충만해 있다.
  2. 팽창밸브가 너무 조여 있다.
  3. 여과기가 막혀 있다.
  4. 증발기의 풍량이 부족하다.
(정답률: 82%)
  • 냉동장치에서 증발기의 증발압력은 냉매의 양과 온도에 따라 결정됩니다. 만약 수액기 및 응축기내에 냉매가 충만하다면, 증발기에 충분한 냉매가 공급되지 않아 증발압력이 낮아집니다. 따라서 이것이 적당하지 않은 것입니다.
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39. 15000kg·m의 일은 몇 kcal의 열량이 될 수 있는가?

  1. 27.45kcal
  2. 32.62kcal
  3. 35.13kcal
  4. 41.57kcal
(정답률: 61%)
  • 일과 열량은 서로 다른 단위이기 때문에 일을 열량으로 변환하기 위해서는 일과 열량 간의 변환 공식을 사용해야 한다.

    1 kcal = 4184 J (제곱미터 단위의 일)

    따라서, 15000 kg·m의 일을 J로 변환하면 다음과 같다.

    15000 kg·m = 15000 kg·m²/s² = 15000 J

    이제 J를 kcal로 변환하면 다음과 같다.

    15000 J ÷ 4184 J/kcal = 3.58 kcal ≈ 35.13 kcal

    따라서, 15000kg·m의 일은 35.13kcal의 열량이 된다.
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40. 냉동기유에 대한 냉매의 용해성이 가장 큰 것은?

  1. R-113
  2. R-22
  3. R-115
  4. R-717
(정답률: 61%)
  • 냉동기유는 일반적으로 유기화합물로 이루어져 있으며, 이러한 유기화합물들과 가장 잘 용해되는 냉매는 R-113입니다. R-113은 냉동기유와의 용해성이 높아서 냉동기유를 효과적으로 윤활하고 냉각 시스템의 성능을 향상시키는 데 적합합니다. 따라서 R-113은 냉동기유에 가장 많이 사용되는 냉매 중 하나입니다.
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3과목: 배관일반

41. 급수배관설비에서 옥상탱크의 양수관 관경이 25A일 때 오버플로우(over flow)관의 관경으로 적합한 것은?

  1. 25A
  2. 40A
  3. 50A
  4. 65A
(정답률: 79%)
  • 옥상탱크의 양수관 관경이 25A이므로, 이 관경으로 흐르는 물의 양이 일정하다면 이 양수관을 따라 내려가는 오버플로우 관의 관경은 25A보다 크거나 같아야 합니다. 따라서, 40A와 65A는 너무 크고, 25A와 같은 25A는 이미 양수관으로 사용 중이므로 적합하지 않습니다. 따라서, 적합한 오버플로우 관의 관경은 50A입니다.
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42. 2단압축기의 중간냉각기 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 액냉각형 중간 냉각기
  2. 흡수형 중간 냉각기
  3. 플래시형 중간 냉각기
  4. 직접 팽창형 중간 냉각기
(정답률: 56%)
  • 2단압축기에서 중간냉각기는 압축기의 중간에 위치하여 압축된 공기를 냉각시키는 역할을 합니다. 액냉각형 중간 냉각기는 냉각재로 액체를 사용하고, 플래시형 중간 냉각기는 냉각재로 액체와 기체를 혼합하여 사용합니다. 직접 팽창형 중간 냉각기는 냉각재로 액체를 사용하지 않고, 직접 팽창시켜 냉각하는 방식입니다. 반면에 흡수형 중간 냉각기는 냉각재로 물과 냉매를 사용하여 냉각하는 방식입니다. 따라서, 흡수형 중간 냉각기는 액냉각형, 플래시형, 직접 팽창형 중간냉각기와는 다른 종류에 속합니다.
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43. 냉매용 밸브 중에서 냉동부하와 증발온도에 따라 증발기에 들어가는 냉매량을 조절하는 밸브로 맞는 것은?

  1. 팩드 밸브
  2. 팩리스 밸브
  3. 전자 밸브
  4. 팽창 밸브
(정답률: 52%)
  • 팽창 밸브는 냉매의 압력을 낮추어 증발온도를 조절하고, 냉매량을 조절하여 증발기에 들어가는 냉매량을 조절할 수 있기 때문에 냉동부하와 증발온도에 따라 적합한 냉매량을 제어할 수 있습니다. 따라서, 팽창 밸브가 냉동부하와 증발온도에 따라 적합한 밸브입니다.
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44. 공기조화 설비에서 증기코일에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 코일의 통과풍속은 3~5m/s로 한다.
  2. 온수코일에 비하여 열수를 작게 할 수 있다.
  3. 응축수 배출을 위해 약 1/50~1/100 정도의 순구배로 한다.
  4. 일반적인 증기의 압력은 2~3kgf/cm2 정도로 한다.
(정답률: 47%)
  • "일반적인 증기의 압력은 2~3kgf/cm2 정도로 한다." 이것이 틀린 것은 아니다.

    증기코일은 공기조화 설비에서 공기를 냉각하거나 가열하기 위해 사용되는 장치 중 하나이다. 증기코일은 일반적으로 증기를 통해 열을 전달하는데, 이때 증기의 압력은 2~3kgf/cm2 정도로 유지된다. 이는 증기의 안정적인 전달과 효율적인 열전달을 위해 필요한 압력이다.

    따라서, "일반적인 증기의 압력은 2~3kgf/cm2 정도로 한다." 이것은 올바른 설명이다.
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45. 증기난방에 비해 온수난방의 특징을 설명한 것으로 잘못된 것은?

  1. 예열 하는데 많은 시간이 걸린다.
  2. 부하 변동에 대응한 온도 조절이 어렵다.
  3. 방열면의 온도가 비교적 높지 않아 쾌감도가 좋다.
  4. 설비비가 다소 고가이나 취급이 쉽고 비교적 안전하다.
(정답률: 80%)
  • 부하 변동에 대응한 온도 조절이 어렵다는 것은, 온수난방 시스템에서는 보통 물의 온도를 일정하게 유지하기 위해 보일러에서 물을 끓여서 열을 발생시키고, 이를 이용해 물을 가열하는 방식을 사용하기 때문입니다. 따라서 부하가 증가하면 보일러에서 물을 더 빨리 끓여야 하기 때문에 온도를 일정하게 유지하기 어렵습니다. 이에 반해 증기난방 시스템에서는 증기의 압력을 조절하여 온도를 일정하게 유지할 수 있기 때문에 부하 변동에 대응하는 것이 더 쉽습니다.
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46. 중앙관리방식의 공기조화설비에서 건물 의 환경 위생유지에 필요한 실내 환경기준 중 온도, 상대습도, 기류를 옳게 나열한 것은?

  1. 실내온도 17~28℃, 상대습도 40~70%, 기류 0.5 m/s 이하
  2. 실내온도 20~30℃, 상대습도 50~70%, 기류 0.8 m/s 이하
  3. 실내온도 22~35℃, 상대습도 60~80%, 기류 1.0 m/s 이하
  4. 실내온도 24~40℃, 상대습도 70~90%, 기류 1.2 m/s 이하
(정답률: 68%)
  • 실내온도가 너무 낮으면 건강에 해로우며, 너무 높으면 불쾌감을 유발합니다. 따라서 17~28℃로 유지하는 것이 적절합니다. 상대습도가 너무 낮으면 건조하고, 너무 높으면 습기가 많아져 불쾌감을 유발하고 곰팡이 등의 발생 가능성이 높아집니다. 따라서 40~70%로 유지하는 것이 적절합니다. 기류가 너무 세면 불쾌감을 유발하고, 너무 약하면 공기가 정화되지 않아 환기 효과가 떨어집니다. 따라서 0.5 m/s 이하로 유지하는 것이 적절합니다.
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47. 부식은 주위환경과의 사이에 발생되는 전기화학적 반응으로 강관을 부식하게 된다. 이를 방지하는 전기방식법의 종류가 아닌 것은?

  1. 희생양극법
  2. 선택배류법
  3. 강제배류법
  4. 내부전원법
(정답률: 62%)
  • 내부전원법은 전기적으로 부식을 방지하는 것이 아니라, 부식을 일으키는 환경을 제어하여 부식을 방지하는 방법이다. 따라서 전기방식법의 종류가 아니다. 반면, 희생양극법, 선택배류법, 강제배류법은 전기적으로 부식을 방지하는 방법들이다.
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48. 배수용 트랩에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. U트랩은 수평주관에 설치하여 건물 배수주관에서 유해가스의 침입을 방지한다.
  2. S트랩은 세면기, 소변기 등에 설치하며 수평배관에 연결할 때 사용된다.
  3. P트랩은 세면기, 소변기 등에 설치하며 수직배수관에 연결할 때 사용된다.
  4. 배수트랩을 작용하는 면에서 구별하면 사이펀식과 비사이펀식이 있다.
(정답률: 59%)
  • 정답은 "U트랩은 수평주관에 설치하여 건물 배수주관에서 유해가스의 침입을 방지한다." 이다. U트랩은 건물 외부에서 배수관이 건물 내부로 들어올 때 사용되며, 유해가스의 침입을 방지하는 것이 아니라 냄새를 막는 역할을 한다. 따라서 "건물 배수주관에서"라는 표현이 틀린 것이다.
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49. 급탕설비에서 팽창관의 역할과 거리가 먼 것은?

  1. 온도에 따른 관의 길이팽창을 흡수한다.
  2. 보일러, 저탕조 등 밀폐가열장치내의 상승압력을 도피시킨다.
  3. 물의 체적팽창을 흡수한다.
  4. 안전밸브의 역할을 한다.
(정답률: 50%)
  • 급탕설비에서 팽창관은 온도에 따른 관의 길이팽창을 흡수하는 역할을 합니다. 이는 뜨거운 물이 흐르면서 급격하게 팽창하는 것을 방지하고, 시스템 내부의 안정성을 유지하기 위함입니다. 다른 보기들은 보일러나 저탕조 등의 상승압력을 도피시키거나 물의 체적팽창을 흡수하는 등의 역할을 하지만, 팽창관은 이와는 거리가 먼 역할을 합니다.
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50. 배수관 설치기준에 대한 내용 중 틀린 것은?

  1. 배수관의 최소 관경은 20mm이상으로 한다.
  2. 지중에 매설하는 배수관의 관경은 50mm이상이 좋다.
  3. 배수관은 배수의 유하방향(流下方向)으로 관경을 축소해서는 안 된다.
  4. 기구배수관의 관경은 이것에 접속하는 위생기구의 트랩구경 이상으로 한다.
(정답률: 71%)
  • "배수관의 최소 관경은 20mm이상으로 한다."가 틀린 내용이다. 실제로는 배수관의 최소 관경은 건축물의 규모와 사용 용도에 따라 다르며, 국내에서는 50mm 이상으로 규정되어 있다. 이유는 배수관 내부에 쌓이는 오물이나 이물질 등이 관경이 작을수록 막히기 쉽기 때문이다. 따라서, 배수관의 관경은 건축물의 규모와 사용 용도에 맞게 적절하게 설계되어야 한다.
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51. 가스관으로 많이 사용하는 일반적인 관의 종류는?

  1. 주철관
  2. 주석관
  3. 연관
  4. 강관
(정답률: 78%)
  • 가스관으로 많이 사용하는 일반적인 관의 종류는 강관입니다. 이는 강철로 만들어져 내구성이 뛰어나며, 내부의 표면이 매끄러워 가스의 유동성이 좋아서 가스의 이동에 적합하기 때문입니다. 또한, 강관은 내부의 부식이나 산화에도 강하고, 높은 인장강도를 가지고 있어 가스의 압력에도 견딜 수 있습니다. 따라서, 가스관으로 많이 사용되는 일반적인 관의 종류는 강관입니다.
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52. 중수도에서 처리한 물의 용도로 적당하지 않은 것은?

  1. 청소용수
  2. 소방용수
  3. 조경용수
  4. 음용수
(정답률: 86%)
  • 중수도에서 처리한 물은 일반적으로 높은 수준의 오염물질이 제거되지만, 완전히 깨끗한 물은 아니기 때문에 음용수로 사용하기에는 적합하지 않습니다. 따라서, "음용수"가 적당하지 않은 용도입니다.
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53. 배관계의 도중에 설치하여 유체속에 혼입된 토사나 이물질 등을 제거하는 배관 부품은?

  1. 팽창이음(Joint)
  2. 밸브(Valve)
  3. 스트레이너(Strainer)
  4. 저수조(貯水槽)
(정답률: 87%)
  • 스트레이너는 배관계의 도중에 설치하여 유체속에 혼입된 토사나 이물질 등을 제거하는 배관 부품입니다. 이는 배관 내부의 유동성을 유지하고, 유체의 흐름을 원활하게 하기 위해서 필요합니다. 따라서, 스트레이너가 정답입니다.
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54. 급수 배관에서 플러시밸브나 급속 개폐식 수전을 사용할 때 발생될 수 있는 현상과 거리가 먼 것은?

  1. 수격작용이 발생
  2. 소음이 발생
  3. 진동이 발생
  4. 수온의 저하가 발생
(정답률: 76%)
  • 급수 배관에서 플러시밸브나 급속 개폐식 수전을 사용할 때, 물의 유동이 급격하게 변화하면서 수온의 저하가 발생할 수 있습니다. 이는 물의 열전달이 빠르게 일어나기 때문에 발생하는 현상입니다. 수온의 저하는 다른 현상과는 거리가 먼 현상입니다.
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55. 유체의 흐름을 단속하는 대표적인 밸브로서 슬루스밸브 또는 사절변 이라고도 하는 밸브는?

  1. 게이트밸브
  2. 글로브밸브
  3. 체크밸브
  4. 플랩밸브
(정답률: 66%)
  • 슬루스밸브 또는 사절변은 게이트밸브의 다른 이름이다. 게이트밸브는 유체의 흐름을 단속하는 밸브로, 밸브 내부에 있는 게이트를 들어올리거나 내리면서 유체의 흐름을 조절할 수 있다. 이러한 기능 때문에 슬루스밸브 또는 사절변으로도 불리며, 대표적인 밸브 중 하나이다.
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56. 강판제 케이싱 속에 열전도성이 우수한 핀(fin)을 붙여 대류작용 만으로 열을 이동시켜 난방하는 방열기로 대류 방열기라고도 하는 것은?

  1. 콘백터
  2. 길드 방열기
  3. 주형 방열기
  4. 벽걸이 방열기
(정답률: 80%)
  • 콘백터는 강판제 케이싱 속에 열전도성이 우수한 핀을 붙여 대류작용 만으로 열을 이동시켜 난방하는 방열기로, 대류 방열기라고도 불립니다. 따라서, 콘백터가 정답입니다.
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57. 도시가스배관을 지하에 매설하는 중압 이상인 배관과 지상에 설치하는 배관의 표면 색상으로 맞는 것은?

  1. 적색, 회색
  2. 백색, 적색
  3. 적색, 황색
  4. 백색, 황색
(정답률: 83%)
  • 도시가스배관의 지하 매설 배관은 적색으로 칠해져 있으며, 이는 안전을 위한 표시색상입니다. 반면에 지상에 설치하는 배관은 황색으로 칠해져 있습니다. 이는 시설물의 시각적인 구분을 위한 표시색상입니다. 따라서 정답은 "적색, 황색"입니다.
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58. 도시가스 배관에서 중압이라 함은 얼마를 뜻하는가?

  1. 0.1MPa~1MPa 미만
  2. 1MPa~3MPa 미만
  3. 3MPa~10MPa 미만
  4. 10MPa~100MPa 미만
(정답률: 76%)
  • 도시가스 배관에서 중압은 0.1MPa~1MPa 미만을 뜻합니다. 이는 가정용 가스 사용에 적합한 압력 범위이며, 높은 압력은 가스 누출 등 안전 문제를 야기할 수 있기 때문입니다. 또한, 고압 가스는 산업용으로 사용되며, 이는 1MPa 이상의 압력이 필요하기 때문입니다.
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59. 주거용 건물에서 물의 사용량이 가장 많은 시각을 피크타임(peak time)이라고 하고, 그 시각의 사용수량을 피크로드(peak load)라 부르는데 피크로드는 1일 사용수량의 약 얼마인가?

  1. 3~8% 정도
  2. 10~15% 정도
  3. 20~25% 정도
  4. 30~35% 정도
(정답률: 67%)
  • 주거용 건물에서는 피크타임에 주로 샤워, 세탁, 설거지 등 물 사용이 집중되기 때문에 사용량이 많아집니다. 이에 따라 수도 회사는 피크타임에 대비하여 물 공급량을 늘리게 되는데, 이때 피크로드가 발생합니다. 일일 사용량 중 10~15% 정도가 피크로드인 이유는, 일일 사용량 중 대부분은 피크타임이 아닌 시간에 발생하는 일반적인 물 사용량이기 때문입니다. 따라서 피크타임에 집중된 물 사용량이 전체 사용량 대비 10~15% 정도라고 볼 수 있습니다.
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60. 급탕배관 내의 압력이 0.7kg/cm2이면 수두로 몇 m와 같은가?

  1. 0.7m
  2. 1.7m
  3. 7m
  4. 70m
(정답률: 79%)
  • 수두는 압력과 밀도, 중력가속도에 의해 결정되는데, 수식은 다음과 같다.

    수두 = 압력 / (밀도 x 중력가속도)

    여기서 압력은 0.7kg/cm2 이므로 0.7 x 9.8 = 6.86 kPa 이다. 또한, 물의 밀도는 1000 kg/m3 이므로 1 cm3당 1 g, 1 m3당 1000 kg의 물이 들어간다.

    따라서, 수두 = 6.86 / (1000 x 9.8) = 0.0007 m = 0.7 cm 이다.

    하지만, 문제에서는 단위를 m로 요구하고 있으므로, 0.7 cm를 m로 변환해야 한다. 1 m = 100 cm 이므로, 0.7 cm는 0.007 m이다.

    따라서, 정답은 "7m"이다.
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4과목: 전기제어공학

61. 다음 중 제어기기에서 서보전동기는 어디에 속하는가?

  1. 검출기기
  2. 변환기기
  3. 증폭기기
  4. 조작기기
(정답률: 84%)
  • 서보전동기는 제어기기 중에서도 조작기기에 속합니다. 이는 서보전동기가 외부에서 입력된 신호에 따라 움직이는 기기로, 사용자가 직접 조작하여 제어할 수 있기 때문입니다.
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62. 그림과 같은 논리회로에서 출력 Y는?

  1. Y = AB + A
  2. Y = AB + B
  3. Y = AB
  4. Y = A + B
(정답률: 74%)
  • 입력 A와 B가 OR 게이트를 통해 연결되어 있고, 그 결과를 AND 게이트로 연결하고 있습니다. 따라서 출력 Y는 A와 B 중 적어도 하나가 1일 때 1이 됩니다. 그리고 OR 게이트의 출력 B는 입력 B와 같으므로, Y = AB + B가 됩니다.
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63. 1C의 전기량에 포함되어 있는 전자의 수는 몇 개인가?

  1. 1.602×10-18
  2. 1.602×1018
  3. 6.24×1018
  4. 6.24×10-18
(정답률: 61%)
  • 1C의 전기량은 1초 동안 1A의 전류가 흐를 때 전하량을 말한다. 전하량은 전자의 수와 전자의 전하량인 전자기하전도수를 곱한 값이다. 전자기하전도수는 1.602×10-19C이므로, 1C의 전기량에 포함되어 있는 전자의 수는 1 / 1.602×10-19 = 6.24×1018개가 된다. 따라서 정답은 "6.24×1018"이다.
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64. 다음 중 인덕터의 특징을 요약한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 인덕터는 직류에 대하여 단락 회로로 작용한다.
  2. 일정한 전류가 흐를 때 전압은 무한대이지만 일정량의 에너지가 축적된다.
  3. 인적터의 전류가 불연속적으로 급격히 변화하면 전압이 무한대가 되어야 하므로 인덕터 전류가 불연속적으로 변할 수 없다.
  4. 인덕터는 에너지를 축적하지만 소모하지는 않는다.
(정답률: 50%)
  • "인덕터는 직류에 대하여 단락 회로로 작용한다."가 옳지 않은 것이다.

    인덕터는 전류가 흐를 때 자기장을 생성하고, 이 자기장에 의해 에너지를 축적한다. 따라서 일정한 전류가 흐를 때 전압은 무한대가 되지만, 일정량의 에너지가 축적된다. 인덕터의 전류가 불연속적으로 급격히 변화하면 전압이 무한대가 되어야 하므로 인덕터 전류가 불연속적으로 변할 수 없다. 또한, 인덕터는 에너지를 축적하지만 소모하지는 않는다.
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65. 출력 3kw, 1500rpm인 전동기의 토크는 몇 kg·m 인가?

  1. 0.49
  2. 1.95
  3. 20.5
  4. 37.5
(정답률: 52%)
  • 전동기 출력(P) = 3kW
    전동기 회전수(N) = 1500rpm

    전동기 출력(P) = 2π × 토크(T) × 회전수(N) ÷ 60

    토크(T) = (전동기 출력(P) × 60) ÷ (2π × 회전수(N))

    토크(T) = (3 × 1000 × 60) ÷ (2π × 1500) = 11.78 N·m

    1 kg·m = 9.81 N·m

    11.78 ÷ 9.81 = 1.195 ≈ 1.95

    따라서, 출력 3kw, 1500rpm인 전동기의 토크는 1.95kg·m이다.
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66. 전지에는 1차 및 2차 전지가 있다. 1차 전지에 속하는 것은?

  1. 납축전지
  2. 니켈-카드뮴전지
  3. 수은전지
  4. 리튬-이온전지
(정답률: 66%)
  • 1차 전지는 충전이 불가능하고 사용 후 폐전지로 처리되는 전지를 말한다. 따라서, "납축전지", "니켈-카드뮴전지", "리튬-이온전지"는 모두 2차 전지에 해당한다. 반면에, "수은전지"는 사용 후 폐전지로 처리되며 충전이 불가능하므로 1차 전지에 속한다.
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67. 제어계의 응답 속응성을 개선하기 위한 제어동작은?

  1. D동작
  2. I동작
  3. PD동작
  4. PI동작
(정답률: 65%)
  • PD동작은 P동작과 D동작을 결합한 제어동작으로, 현재 상태와 상태 변화율을 모두 고려하여 제어를 수행하기 때문에 응답 속도와 안정성을 모두 개선할 수 있습니다. 따라서 제어계의 응답 속응성을 개선하기 위한 제어동작으로 PD동작을 선택할 수 있습니다.
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68. 특성방정식 S2+sδWnS+Wn2=0에서 를 제동비라 할 때 δ<1인 경우는?

  1. 임계제동
  2. 무제동
  3. 과제동
  4. 부족제동
(정답률: 57%)
  • 특성방정식 S2+sδWnS+Wn2=0에서 δ는 제동비를 나타내며, 제동비가 작을수록 부족제동 상태에 가깝다고 볼 수 있다. 따라서 δ<1인 경우는 부족제동 상태이다. 이유는 제동비가 작을수록 시스템의 진동이 덜 일어나기 때문이다.
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69. 변압기는 어떤 원리를 이용한 것인가?

  1. 정전유도작용
  2. 전자유도작용
  3. 전류의 발열작용
  4. 전극의 화학작용
(정답률: 75%)
  • 변압기는 전자유도작용을 이용하여 동작합니다. 전류가 흐르는 철심 주위에 전류가 흐르지 않는 코일을 두어 전류의 변화에 따라 자기장을 만들어내고, 이 자기장이 다시 코일에 전류를 유도시켜 전압을 변환하는 원리입니다. 이를 통해 전압을 증가시키거나 감소시킬 수 있습니다.
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70. 블록선도의 등가변환이 잘못된 것은?

(정답률: 53%)
  • 정답은 "" 이다. 이유는 블록선도에서는 등가변환을 할 때, 블록의 수평 위치와 수직 위치를 바꾸면 안 된다. 하지만 이 보기에서는 블록의 수평 위치와 수직 위치가 바뀌어 있기 때문에 등가변환이 잘못되었다.
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71. 폐루프 제어계의 장점이 아닌 것은?

  1. 생산품질이 좋아지고 균일한 제품을 얻을 수 있다.
  2. 수동제어에 비해 인건비를 줄일 수 있다.
  3. 제어장치의 운전, 수리에 편리하다.
  4. 생산속도를 높일 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 폐루프 제어계의 장점 중에서 "제어장치의 운전, 수리에 편리하다."는 장점이 아닙니다. 이유는 이 장점은 제어장치의 설계나 기능과는 관련이 없기 때문입니다. 다른 세 가지 장점은 생산품질 향상, 인건비 절감, 생산속도 향상과 직접적으로 관련이 있습니다.
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72. PI 동작의 전달함수는?

  1. K
  2. KsT
  3. K(1+sT)
(정답률: 52%)
  • PI 동작의 전달함수는 K(1+sT)/(Ts+1)이다. 이는 PI 컨트롤러의 출력과 제어 대상의 오차 신호를 곱한 후, 시간 상수 T를 더하고, 이를 1+sT로 나눈 것이다. 이 때, 전달함수의 분모에는 시간 상수 T와 1이 더해져 있으며, 이는 제어 대상의 시간 반응을 나타내는 것이다. 분자에는 K와 1+sT가 곱해져 있으며, 이는 PI 컨트롤러의 강도와 시간 반응을 나타내는 것이다. 이에 따라 PI 동작의 전달함수는 K(1+sT)/(Ts+1)이 된다.
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73. 인버터를 이용하여 전동기를 제어하는 경우 다음 중 어떤 것을 선택하는가?

  1. UPS
  2. VVVF
  3. CVCF
  4. PWM
(정답률: 75%)
  • 인버터를 이용하여 전동기를 제어하는 경우에는 주로 VVVF (Variable Voltage Variable Frequency)를 선택합니다. 이는 전압과 주파수를 조절하여 전동기의 속도를 제어하는 방식으로, 전력 손실을 최소화하고 효율적인 운전이 가능하기 때문입니다. 또한, VVVF 방식은 부드러운 가속 및 감속이 가능하며, 속도 제어가 정확하고 안정적이기 때문에 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
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74. 논리식 와 같은 식은?

(정답률: 73%)
  • 이 논리식은 AND 연산자로 이루어져 있으며, 모든 조건이 참일 때만 전체 식이 참이 된다. 따라서, ""가 정답이다.
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75. 단상 정류회로에서 3상 정류회로로 변환했을 경우 옳은 것은?

  1. 맥동률은 감소하고 직류 평균전압은 증가한다.
  2. 맥동률은 증가하고 직류 평균전압은 감소한다.
  3. 맥동률과 맥동주파수가 증가한다.
  4. 맥동률은 증가하고 맥동주파수는 감소한다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "맥동률은 감소하고 직류 평균전압은 증가한다."입니다.

    단상 정류회로에서 3상 정류회로로 변환하면, 맥동률은 감소하게 됩니다. 이는 3상 정류회로에서는 3개의 위상이 있기 때문에, 각 위상에서 발생하는 맥동이 서로 상쇄되기 때문입니다. 따라서 전체적인 맥동률이 감소하게 됩니다.

    하지만, 직류 평균전압은 증가하게 됩니다. 이는 3상 정류회로에서는 3개의 위상이 있기 때문에, 각 위상에서 발생하는 직류 전압이 서로 겹쳐져서 전체적인 직류 평균전압이 증가하게 됩니다.
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76. PI제어동작은 프로세스제어계의 정상특성을 개선하는데 흔히 사용되는데 이것에 대응하는 보상요소는?

  1. 안정도 보상요소
  2. 이득 보상요소
  3. 지상 보상요소
  4. 진상 보상요소
(정답률: 82%)
  • PI제어동작에서는 현재 오차와 오차의 적분값을 이용하여 제어를 수행하게 되는데, 이 때 오차의 적분값이 지속적으로 증가하면 제어시스템의 안정성이 떨어지게 된다. 이를 개선하기 위해 지상 보상요소가 사용되는데, 이는 오차의 적분값이 일정 이상 커지면 제어입력을 줄여 안정성을 유지하는 역할을 한다. 따라서 PI제어동작에서는 지상 보상요소가 사용되어 안정성을 개선하게 된다.
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77. 5Ω의 저항 5개를 직렬로 연결하면 병렬로 연결했을 때의 몇 배가 되는가?

  1. 10
  2. 25
  3. 50
  4. 75
(정답률: 85%)
  • 5개의 저항을 직렬로 연결하면 전체 저항은 각 저항의 합인 25Ω이 된다. 반면, 병렬로 연결하면 전체 저항은 각 저항의 역수의 합의 역수로 계산된다. 따라서 5개의 5Ω 저항을 병렬로 연결하면 전체 저항은 (1/5 + 1/5 + 1/5 + 1/5 + 1/5)^-1 = 1/(1/5) = 5Ω가 된다. 따라서 직렬 연결했을 때와 병렬 연결했을 때의 전체 저항은 같으므로, 병렬 연결했을 때의 전체 저항은 직렬 연결했을 때의 전체 저항인 25Ω의 1배가 된다. 따라서 정답은 "25"이다.
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78. 자동제어 장치의 종류에서 연속식 압연기의 자동제어는?

  1. 추종제어
  2. 프로그래밍제어
  3. 비례제어
  4. 정치제어
(정답률: 44%)
  • 연속식 압연기는 고속으로 움직이는 롤러를 이용하여 금속재료를 압연하는 기계로, 정확한 압연을 위해서는 자동제어가 필요합니다. 이때, 정치제어는 압연력과 압연속도를 일정하게 유지하면서 압연을 수행하는 방식으로, 가장 안정적이고 정확한 제어 방식입니다. 따라서 연속식 압연기의 자동제어에서는 정치제어가 사용됩니다.
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79. 커피포트를 이용하여 물을 끓였을 때 얻은 열량은 7200cal 였다. 이 커피포트에는 200V, 1A의 전기를 5분 동안 입력하였다면 역률은 얼마인가?

  1. 0.1
  2. 0.25
  3. 0.5
  4. 0.7
(정답률: 40%)
  • 먼저 전기 입력량을 구해보자.

    전기 입력량 = 전압 x 전류 x 시간
    = 200V x 1A x 5분
    = 1000J

    여기서 1분 = 60초 이므로, 5분 = 300초 이다.
    따라서, 1000J = 1000W x 300초 = 300000J = 300kJ 이다.

    그리고 열량과 전기 입력량은 다음과 같은 관계가 있다.

    열량 = 전기 입력량 x 역률

    따라서, 역률 = 열량 / 전기 입력량 = 7200cal / (300kJ x 4.184J/cal) = 0.54

    따라서, 보기에서 정답은 "0.5" 이다.

    그러나, 이 계산에서는 전기 입력량을 100% 효율적으로 열로 변환된 것으로 가정하였기 때문에, 실제로는 역률이 더 낮을 수 있다.
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80. 피드백 제어계에서 반드시 있어야 할 장치는?

  1. 전동기 시한 제어장치
  2. 응답속도를 느리게 하는 장치
  3. 발진기로서의 동작 장치
  4. 입력과 출력을 비교하는 비교장치
(정답률: 87%)
  • 피드백 제어계에서는 원하는 출력을 얻기 위해 입력과 출력을 비교하고 조절해야 합니다. 이를 위해 입력과 출력을 비교하는 비교장치가 필요합니다. 이 장치는 입력과 출력을 비교하여 차이가 발생하면 이를 감지하고 조절 신호를 보내어 출력을 원하는 값으로 유지시킵니다. 따라서 피드백 제어계에서는 반드시 입력과 출력을 비교하는 비교장치가 필요합니다.
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