공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2011-06-12)

공조냉동기계산업기사 2011-06-12 필기 기출문제 해설

이 페이지는 공조냉동기계산업기사 2011-06-12 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

공조냉동기계산업기사
(2011-06-12 기출문제)

목록

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: 64%)
  • 원심식 냉동기는 대량의 냉매를 빠르게 압축할 수 있어 대규모 건축물의 중앙 공조 시스템과 같은 대용량 냉각 부하에 가장 적합한 형식입니다.
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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: 83%)
  • 다이아몬드 브레이크는 덕트 굴곡부의 기류 안내가 아니라, 덕트 옆면 철판에 주름을 잡아 덕트 자체의 강도를 높이는 것을 의미합니다.
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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: 74%)
  • 실내부하는 인체, 기기, 외기 침입열 등을 포함하며, 장치부하는 덕트나 배관에서의 손실 및 취득열을 의미합니다.

    오답 노트
    펌프동력에서의 취득열: 이는 열원부하에 해당합니다.
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4. 인체에 작용하는 실내 온열환경 4대요소가 아닌 것은?

  1. 청정도
  2. 평균복사온도
  3. 기류속도
  4. 공기온도
(정답률: 81%)
  • 인체에 작용하는 온열환경 4대 요소는 온도, 습도, 기류, 복사온도입니다. 청정도는 온열환경이 아닌 공기조화의 4대 요소에 해당합니다.
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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: 86%)
  • 회전문은 외부 공기의 직접적인 유입과 내부 공기의 유출을 물리적으로 차단하는 구조이므로, 틈새바람(침입외기)을 줄이는 데 가장 효과적입니다.
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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: 75%)
  • 전열교환기는 실내의 오염된 공기를 배출하고 외부의 신선한 공기를 도입할 때, 두 공기 흐름 사이의 열을 회수하여 도입되는 외기의 온도를 조절합니다. 따라서 외부 공기 도입으로 인해 발생하는 외기부하를 직접적으로 감소시킵니다.
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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 전체 열량(전열) 중에서 현열이 차지하는 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $SHF = \frac{q_s}{q_s + q_l}$ (현열비 = 현열 / (현열 + 잠열))
    ② [숫자 대입] $SHF = \frac{2326}{2326 + 407}$
    ③ [최종 결과] $SHF = 0.85$
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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: 40%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 공기의 비체적을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{RT}{P}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{29.27 \times (273 + 30)}{4 \times 10^{4}}$
    ③ [최종 결과] $V = 0.22$
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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: 80%)
  • 수열원 히트펌프는 물(水)을 열교환 매체로 사용하는 시스템입니다. 지하수, 하수, 해수 등은 모두 물을 이용한 열원이지만, 공기는 공기열원 히트펌프에서 사용하는 매체이므로 수열원으로는 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: 69%)
  • 수관식 보일러는 물이 관 속을 흐르고 연소가스가 관 밖을 흐르는 구조입니다.

    오답 노트
    연관보일러: 원통형 보일러의 일종으로, 관 속에 연소가스가 흐르는 방식입니다.
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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: 69%)
  • 소규모 변전실, 보일러실, 창고 등은 외부의 신선한 공기를 강제로 밀어 넣어 내부를 양압으로 유지함으로써 환기하는 압입식 환기가 가장 적합합니다.
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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 다공성 구조를 가진 활성탄의 흡착 성질을 이용하여 공기 중의 유해가스나 악취 분자를 제거하는 데 매우 효과적입니다.
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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: 55%)
  • 전동기가 실외에 있고 기계만 실내에 있는 경우, 전동기 효율과 관계없이 기계가 소비하는 유효 전력만이 실내 열량으로 취득됩니다.
    ① [기본 공식] $Q = P \times 860 \times \text{부하율} \times \text{가동율}$
    ② [숫자 대입] $Q = 10 \times 860 \times 0.85 \times 0.7$
    ③ [최종 결과] $Q = 5117 \text{ kcal/h}$
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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: 68%)
  • 절대습도는 건조공기 1kg당 포함된 수증기의 질량으로, 수증기 분압과 전압의 관계를 통해 계산합니다.
    $$x = 0.622 \frac{P_w}{P - P_w}$$
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15. 난방방식 분류가 잘못된 것은?

  1. 복사난방-온돌난방
  2. 직접난방-증기난방
  3. 간접난방-온수난방
  4. 지열난방-고온수난방
(정답률: 60%)
  • 난방 방식은 열전달 매체가 실내에 직접 노출되는지 여부에 따라 분류합니다.
    온수난방, 증기난방, 복사난방은 열매체가 직접 열을 전달하는 직접난방에 해당하며, 온풍난방은 공기를 매개로 하는 간접난방에 해당합니다.

    오답 노트
    간접난방-온수난방: 온수난방은 직접난방 방식입니다.
  • 직접난방 = 온수, 복사 , 증기
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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: 63%)
  • 실내온도는 그 공간을 사용하는 사람과 용도, 법적 기준에 따라 결정되는 설정값입니다.
    재실자의 특성, 건물의 용도, 에너지 절약 설계기준 등은 온도 결정의 핵심 요소이지만, 건물의 구조는 설정 온도 자체가 아니라 결정된 온도를 유지하기 위한 단열 및 부하 계산에 영향을 주는 요소입니다.
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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: 77%)
  • 공기세정기의 효율적인 작동을 위한 부품 구성 문제입니다.
    입구 측에는 공기 흐름을 균일하게 분산시키는 루버를 설치하고, 출구 측에는 세정수 물방울이 공기와 함께 나가는 것을 방지하는 엘리미네이터를 설치합니다.
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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: 87%)
  • 방열기 기호의 표기법에 따라 각 위치의 의미가 결정됩니다.
    상단(20)은 절수, 중앙(5-950)은 방열기의 종류와 높이(5세주, 높이 950), 하단(25x15)은 유입 및 유출 관경을 의미합니다.
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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: 86%)
  • 온수난방은 물의 온도 변화를 통해 열을 전달하는 방식이므로, 상태 변화 없이 온도만 변하는 감열(현열)을 이용합니다.

    오답 노트
    온수난방의 주 이용열은 잠열이다: 잠열은 증기난방에서 이용하는 열입니다.
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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 프로펠러 형태로 공기를 축 방향으로 밀어내며, 풍압은 낮지만 풍량이 많고 효율이 좋아 환기용이나 냉각탑에 주로 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: 80%)
  • 증기분사 냉동기는 고속의 증기 제트(스팀 이젝터)를 이용하여 냉매 증기를 흡입하고 압축하는 원리를 사용하는 냉동기입니다.
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22. 냉동장치에서 안전밸브의 설치 위치로 적당하지 않은 곳은?

  1. 압축기 토출관
  2. 수액기
  3. 증발기 출구
  4. 응축기 출구
(정답률: 54%)
  • 안전밸브는 시스템의 과압을 방지하기 위해 압력이 높은 고압측에 설치하는 보호장치입니다.

    오답 노트
    증발기 출구: 저압측에 해당하므로 설치 장소로 부적절함
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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: 75%)
  • 액관 내의 압력이 급격히 낮아지면 냉매액이 증발하여 플래쉬가스가 발생합니다. 솔레노이드 밸브나 스트레이너가 오물로 막히거나 액관 구경이 너무 작으면 압력 손실이 커져 플래쉬가스가 나타나게 됩니다.
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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: 73%)
  • P-h 선도에서 성적계수(COP)는 냉동효과를 압축 일량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$COP = \frac{h_1 - h_4}{h_2 - h_1}$$
    ② [숫자 대입]
    $$COP = \frac{148 - 107}{157 - 148}$$
    ③ [최종 결과]
    $$COP = 4.56$$
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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 효율을 높이기 위해 2개의 재생기와 2개의 열교환기를 갖추고 있으나, 증발기는 기본적으로 1개를 사용합니다.
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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: 70%)
  • 저온수송은 냉장수송 및 상온수송보다 낮은 온도를 의미하며, 일반적으로 특정 고정 수치보다는 상대적인 온도 범위를 뜻합니다.
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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%)
  • 정적 과정에서 엔트로피 변화량을 통해 최종 온도를 구한 뒤, 내부에너지 변화량을 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta S = m \cdot C_v \cdot \ln(\frac{T_2}{T_1})$$
    $$\Delta U = m \cdot C_v \cdot (T_2 - T_1)$$
    ② [숫자 대입]
    $$0.25 = 3 \cdot 0.17 \cdot \ln(\frac{T_2}{283})$$
    $$T_2 = 464$$
    $$\Delta U = 3 \cdot 0.17 \cdot (464 - 283)$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta U = 92.31$$
  • 엔트로피 변화량 = G x C x In( T2 / T1 )
    내부에너지 변화량 = G x C x ( T2 - T1 )
    0.25kcal/kg·K = 0.17kcal/kg.℃ x 3kg x In( T2 / 283 )
    T2 =462.04 K
    0.17kcal/kg.℃ x 3kg x (462 - 283)K =91.29
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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: 66%)
  • 공랭식 응축기는 냉각수를 사용하지 않고 송풍 공기의 현열을 이용하여 냉매를 응축 냉각시키는 방식이므로, 냉각수용 배관 및 배수설비가 필요하지 않습니다.
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29. 암모니아(NH3)를 냉매로 사용하는 흡수 식 냉동기의 흡수제는 어느 것인가?

  1. 질소
  2. 프레온
  3. 염화나트륨
  4. 물
(정답률: 84%)
  • 암모니아($NH_{3}$)를 냉매로 사용하는 흡수식 냉동기에서는 물($H_{2}O$)을 흡수제로 사용하여 냉매를 흡수합니다.
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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: 66%)
  • 터보식 냉동기는 회전수 가감, 흡입 가이드 베인 조절, 흡입 댐퍼 조절 등을 통해 용량을 제어합니다.

    오답 노트
    크리어런스 증대법: 왕복동식 압축기의 용량제어 방법입니다.
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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: 83%)
  • 항공기 재료의 내한성능 시험과 같이 정밀한 온도 제어와 고압 압축이 필요한 냉동 설비에는 왕복동 압축식 냉동기가 가장 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: 78%)
  • 전자밸브 내에는 전자기 코일이 설치되어 있으므로, 코일 부분은 하부가 아닌 상부로 오도록 수평하게 설치해야 합니다.
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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%)
  • 효율적인 축열 시스템을 위해서는 에너지 손실을 최소화하고 운반에 드는 동력을 줄여야 합니다.

    오답 노트
    축열조에서 열손실 및 반송동력(펌프)이 클 것: 열손실과 반송동력은 작을수록 유리함
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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%)
  • 에너지 보존 법칙은 에너지가 형태만 바뀔 뿐 총량은 일정하다는 원리로, 이를 열역학적으로 표현한 것이 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: 78%)
  • 살수 제상 시 제상수의 온도가 너무 높으면 냉장실 온도 상승 및 에너지 낭비가 발생하므로 적정 온도를 유지해야 합니다.
    제상수의 온도는 $10 \sim 25^{\circ}C$ 정도가 적당합니다.

    오답 노트
    제상수의 온도는 $30 \sim 40^{\circ}C$ 정도의 물을 사용한다: 적정 온도($10 \sim 25^{\circ}C$)보다 너무 높음
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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%)
  • 응축기에서 제거하는 열량은 냉동능력과 압축기 일의 합과 같습니다. $1 \text{ RT} = 3320 \text{ kcal/h}$, $1 \text{ kW} = 860 \text{ kcal/h}$ 단위를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $Q = (RT \times 3320) + (P \times 860)$
    ② [숫자 대입] $Q = (3 \times 3320) + (3.7 \times 860)$
    ③ [최종 결과] $Q = 13140$
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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: 42%)
  • 실제 성적계수(COP)는 냉동능력을 압축기 소요동력으로 나눈 값입니다. 이미지의 엔탈피 차이($107 - 105 = 2 \text{ kcal/kg}$)를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{G \times (h_1 - h_4)}{P \times 860}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{450 \times (107 - 105)}{3.0 \times 860}$
    ③ [최종 결과] $COP = 5.24$
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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%)
  • 증발압력이 낮아지는 원인은 냉매의 흐름이 방해받거나 부하가 감소할 때 발생합니다. 수액기 및 응축기 내에 냉매가 충만해 있는 상태는 오히려 압력을 상승시키는 요인이 됩니다.

    오답 노트
    팽창밸브가 너무 조여 있다: 냉매 공급량 감소로 압력 저하
    여과기가 막혀 있다: 냉매 흐름 방해로 압력 저하
    증발기의 풍량이 부족하다: 열교환 불량으로 증발압력 저하
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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%)
  • 일(kg·m)을 열량(kcal)으로 환산하기 위해 일의 열량 환산 계수인 $427 \text{kg} \cdot \text{m/kcal}$를 사용합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{W}{427}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{15000}{427}$
    ③ [최종 결과] $Q = 35.13$
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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: 62%)
  • 냉매의 종류에 따라 냉동기유에 대한 용해도가 다르며, R-113은 용해도가 매우 큰 냉매에 속합니다.

    오답 노트
    R-22: 용해도가 중간 수준임
    R-115, R-717: 용해도가 작은 냉매에 속함
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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: 78%)
  • 옥상탱크의 오버플로우관 관경은 양수관 관경의 2배로 설계하는 것이 원칙입니다.
    ① [기본 공식] $D_{overflow} = D_{pump} \times 2$
    ② [숫자 대입] $D_{overflow} = 25 \times 2$
    ③ [최종 결과] $D_{overflow} = 50$
  • 양수관경의 2배
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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%)
  • 2단 압축기의 중간냉각기는 압축 과정에서 상승한 온도를 낮추기 위해 사용하며, 대표적인 종류로는 플래시형, 액냉각형, 직접 팽창형이 있습니다.

    오답 노트
    흡수형 중간 냉각기: 중간냉각기의 종류에 해당하지 않습니다.
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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: 54%)
  • 팽창 밸브는 냉매의 압력과 온도를 낮추는 동시에, 냉동부하 변동에 맞춰 증발기로 들어가는 냉매 유량을 조절하여 시스템의 균형을 유지하는 장치입니다.
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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%)
  • 증기코일의 일반적인 운전 압력 범위를 확인하는 문제입니다. 일반적인 증기 압력은 $0.35\sim2\text{kgf/cm}^2$ 정도로 설계합니다.
  • 증기압력은 0.35~2
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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: 79%)
  • 온수난방은 증기난방에 비해 온도 조절이 매우 용이하다는 것이 핵심 특징입니다.

    오답 노트
    예열 하는데 많은 시간이 걸린다: 온수난방의 단점이 맞음
    방열면의 온도가 비교적 높지 않아 쾌감도가 좋다: 온수난방의 장점이 맞음
    설비비가 다소 고가이나 취급이 쉽고 비교적 안전하다: 온수난방의 특징이 맞음
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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: 69%)
  • 중앙관리방식 공기조화설비의 쾌적한 실내 환경을 위한 표준 기준을 묻는 문제입니다. 실내온도는 $17\sim28\text{℃}$, 상대습도는 $40\sim70\%$, 기류속도는 $0.5\text{m/s}$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: 61%)
  • 전기방식법에는 희생양극법, 선택배류법, 강제배류법, 외부전원법이 있습니다.

    오답 노트
    내부전원법: 전기방식법에 해당하지 않는 용어입니다.
  • 외부전원법
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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: 58%)
  • U트랩(가옥트랩)은 수평주관 도중이 아니라, 건물 내 배수 수평주관의 끝부분에 설치하여 공공하수관으로부터 유독가스가 건물 안으로 침입하는 것을 방지합니다.
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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: 52%)
  • 팽창관은 가열로 인한 물의 체적 팽창을 흡수하고 밀폐장치 내의 상승 압력을 도피시키며 안전밸브 역할을 수행합니다. 온도에 따른 관 자체의 길이 팽창을 흡수하는 것은 팽창관이 아닌 신축이음의 역할입니다.
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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: 72%)
  • 배수관의 최소 관경은 $32\text{mm}$이상으로 설치해야 합니다.

    오답 노트
    지중 매설 배수관 관경 $50\text{mm}$이상, 유하방향 관경 축소 금지, 기구배수관 관경은 트랩구경 이상 설치는 옳은 기준입니다.
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51. 가스관으로 많이 사용하는 일반적인 관의 종류는?

  1. 주철관
  2. 주석관
  3. 연관
  4. 강관
(정답률: 77%)
  • 강관은 강도가 높고 기밀성이 뛰어나 가스관 및 고압 배관으로 가장 널리 사용되는 일반적인 관 종류입니다.
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52. 중수도에서 처리한 물의 용도로 적당하지 않은 것은?

  1. 청소용수
  2. 소방용수
  3. 조경용수
  4. 음용수
(정답률: 86%)
  • 중수도는 사용한 수돗물을 처리하여 재이용하는 물이므로 청소, 소방, 조경용수로는 적합하지만, 위생 및 안전상의 이유로 사람이 마시는 음용수로는 사용할 수 없습니다.
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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: 88%)
  • 스트레이너(Strainer)는 배관 내부에 설치하여 유체에 섞여 있는 모래, 찌꺼기 등의 이물질을 걸러내어 펌프나 밸브 등 후단 기기를 보호하는 장치입니다.
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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: 75%)
  • 플러시밸브나 급속 개폐식 수전처럼 밸브가 갑자기 닫히면 관내 유속의 급격한 변화로 인해 수격작용, 소음, 진동이 발생하지만, 이는 물리적 충격 현상이므로 수온의 저하와는 직접적인 관련이 없습니다.
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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: 68%)
  • 게이트밸브는 유체의 흐름을 완전히 차단하거나 개방하는 단속용 밸브로, 구조상 슬루스밸브 또는 사절변이라고도 불립니다.
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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: 81%)
  • 콘백터는 강판 케이싱 내부에 열전도율이 높은 핀을 설치하여, 공기의 대류 작용을 통해 열을 전달하는 대표적인 대류 방열기입니다.
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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%)
  • 도시가스 배관의 식별을 위해 지하에 매설하는 중압 이상의 배관은 적색으로, 지상에 설치하는 배관은 황색으로 표기하여 안전사고를 예방합니다.
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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: 79%)
  • 도시가스 사업법 및 관련 기준에 따라 배관의 압력 구분 중 중압은 $0.1\text{MPa}$이상 $1\text{MPa}$ 미만의 압력을 의미합니다.
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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: 68%)
  • 주거용 건물에서 물 사용량이 가장 집중되는 피크타임의 사용수량인 피크로드는 일반적으로 1일 전체 사용수량의 $10 \sim 15\%$ 정도를 차지합니다.
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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: 80%)
  • 압력을 수두(물 높이)로 변환할 때는 $1\text{kg/cm}^2$가 약 $10\text{m}$의 수두와 같다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $H = P \times 10$
    ② [숫자 대입] $H = 0.7 \times 10$
    ③ [최종 결과] $H = 7$
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4과목: 전기제어공학

61. 다음 중 제어기기에서 서보전동기는 어디에 속하는가?

  1. 검출기기
  2. 변환기기
  3. 증폭기기
  4. 조작기기
(정답률: 84%)
  • 제어 시스템에서 서보전동기는 제어 신호를 받아 실제 기계적인 움직임으로 바꾸어 목표값을 구현하는 조작기기(Actuator)에 해당합니다.
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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: 75%)
  • 회로도를 분석하면 입력 $A$와 $B$가 AND 게이트를 통과하고, 그 결과값이 다시 $B$와 OR 게이트로 연결되는 구조입니다.
    AND 게이트의 출력은 $AB$이며, 이를 $B$와 OR 연산하면 최종 출력 $Y$는 $AB + B$가 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: 60%)
  • 전하량 $Q$는 전자의 개수 $n$과 전자 1개의 전하량 $e$의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{Q}{e}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{1}{1.602 \times 10^{-19}}$
    ③ [최종 결과] $n = 6.24 \times 10^{18}$
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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: 52%)
  • 인덕터에 일정한 전류가 흐르는 정상 상태(DC)에서는 전압 강하가 $0$이 됩니다. 따라서 일정한 전류가 흐를 때 전압은 무한대라는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    인덕터는 직류에 대해 단락(Short) 상태로 동작하며, 에너지를 자기장 형태로 축적하지만 소비하지는 않습니다.
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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%)
  • 전동기의 출력과 회전수를 이용하여 토크를 구하는 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T = \frac{975 \times P}{N}$$
    토크 = (975 × 출력) / 회전수
    ② [숫자 대입]
    $$T = \frac{975 \times 3}{1500}$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = 1.95$$
    따라서 토크는 $1.95 \text{ kg\cdot m}$ 입니다.
  • 975 × P / RPM
    = 975 × 3 / 1500 = 1.95
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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 한 번 방전하면 재충전이 불가능한 전지로, 수은전지가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    납축전지, 니켈-카드뮴전지, 리튬-이온전지: 충전하여 재사용 가능한 2차 전지
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67. 제어계의 응답 속응성을 개선하기 위한 제어동작은?

  1. D동작
  2. I동작
  3. PD동작
  4. PI동작
(정답률: 66%)
  • PD동작은 비례동작(P)에 미분동작(D)을 추가하여 응답 속도를 빠르게 하고 오버슈트를 억제함으로써 속응성을 개선하는 제어 방식입니다.
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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: 56%)
  • 제동비 $\delta$가 1보다 작은 경우($\delta < 1$)는 지침이 목표값에 도달하기 전 진동하며 수렴하는 부족제동 상태를 의미합니다.

    오답 노트
    임계제동: $\delta = 1$일 때
    과제동: $\delta > 1$일 때
    무제동: 제동 항이 0일 때
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69. 변압기는 어떤 원리를 이용한 것인가?

  1. 정전유도작용
  2. 전자유도작용
  3. 전류의 발열작용
  4. 전극의 화학작용
(정답률: 75%)
  • 변압기는 자기장의 변화에 의해 전압이 유도되는 전자유도작용의 원리를 이용하여 전압의 크기를 바꾸는 장치입니다.
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70. 블록선도의 등가변환이 잘못된 것은?

(정답률: 50%)
  • 블록선도의 등가변환에서 피드백 루프를 제거하여 하나의 블록으로 변환할 때, 전향 경로가 $G$이고 피드백 경로가 $H$인 음의 피드백 시스템의 전달함수는 $\frac{G}{1+GH}$가 되어야 합니다.
    제시된 의 경우, 피드백 경로가 $G-1$이므로 단순한 $G$ 블록으로 변환될 수 없어 잘못된 변환입니다.
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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: 61%)
  • 폐루프 제어계(피드백 제어계)는 출력값을 다시 입력측으로 되돌려 오차를 수정하므로 정밀한 제어가 가능하지만, 시스템 구조가 복잡하여 개루프 제어계에 비해 제어장치의 운전 및 수리가 어렵습니다.
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72. PI 동작의 전달함수는?

  1. K
  2. KsT
  3. K(1+sT)
(정답률: 56%)
  • PI 제어는 비례(Proportional) 동작과 적분(Integral) 동작이 결합된 형태로, 전달함수는 다음과 같이 표현됩니다.
    $$\text{PI 전달함수} = K(1 + \frac{1}{sT})$$
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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 통해 전동기의 속도를 제어하기 위해서는 전압과 주파수를 동시에 가변적으로 조절하는 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 제어 방식이 필요합니다.
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74. 논리식 와 같은 식은?

(정답률: 72%)
  • 드모르간의 법칙에 의해 논리합의 부정은 각각의 부정을 논리곱한 것과 같으며, 반대로 논리곱의 부정은 각각의 부정을 논리합한 것과 같습니다.
    주어진 식 $\overline{X} + \overline{Y}$는 드모르간의 법칙을 적용하면 $\overline{X \cdot Y}$와 동일합니다.
    따라서 정답은 입니다.
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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: 53%)
  • 단상에서 3상 정류회로로 변환하면 전압의 리플(맥동)이 줄어들어 맥동률은 감소하고, 출력되는 직류 평균전압은 상승하여 전원 품질이 개선됩니다.
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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: 79%)
  • PI제어(비례-적분 제어)는 저주파 이득을 높여 정상상태 오차를 제거하는 특성이 있으며, 이는 위상을 늦추는 지상 보상요소의 특성과 대응합니다.
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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%)
  • 저항의 직렬 연결은 단순히 합산하고, 병렬 연결은 역수의 합의 역수로 계산하여 그 비율을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_{series} = n \times R$$
    $$R_{parallel} = \frac{R}{n}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R_{series} = 5 \times 5 = 25\Omega$$
    $$R_{parallel} = \frac{5}{5} = 1\Omega$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{25}{1} = 25$$
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78. 자동제어 장치의 종류에서 연속식 압연기의 자동제어는?

  1. 추종제어
  2. 프로그래밍제어
  3. 비례제어
  4. 정치제어
(정답률: 45%)
  • 연속식 압연기처럼 설정된 일정한 값(두께 등)을 유지하도록 제어하는 방식은 정치제어입니다.
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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%)
  • 전기 에너지가 열에너지로 변환된 비율을 통해 역률을 계산합니다. 이때 $1\text{cal} \approx 0.24\text{W}$ (또는 $4.184\text{J}$)의 환산 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\text{역률} = \frac{Q \times 0.24}{V \times I \times t}$
    ② [숫자 대입] $\text{역률} = \frac{7200 \times 0.24}{200 \times 1 \times (5 \times 60)}$
    ③ [최종 결과] $\text{역률} = 0.5$
  • 200 × 1 × 5 × 60 = 60000
    7200 / 60000 × 0.24 = 0.5
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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: 88%)
  • 피드백 제어계는 출력값을 다시 입력측으로 되돌려 설정값과 비교함으로써 오차를 수정하는 시스템입니다. 따라서 현재의 출력 상태와 목표 입력값을 대조하여 편차를 찾아내는 입력과 출력을 비교하는 비교장치가 반드시 필요합니다.
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