공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2012-03-04)

공조냉동기계산업기사 2012-03-04 필기 기출문제 해설

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공조냉동기계산업기사
(2012-03-04 기출문제)

목록

1과목: 공기조화

1. 다음 중 용어와 단위가 잘못 연결된 것은?

  1. 열수분비 - %
  2. 음의 강도 –watt/m2
  3. 비열 –kcal/kg℃
  4. 일사강도 –kcal/m2h
(정답률: 77%)
  • 열수분비는 절대습도 증가량에 대한 엔탈피 증가량을 의미하며, 단위는 $\text{kcal/kg}$를 사용합니다.

    오답 노트
    열수분비 - %: 습도와 관련된 비율이 아니라 에너지 변화량을 나타내는 단위가 필요함
  • 열수분비(Heat-to-Moisture Ratio, HMR)란?
    열수분비는 다음과 같이 정의됩니다.
    HMR = \frac{\text{총 열량} (kJ/h)}{\text{수분 부하} (kg/h)}
    즉, 공기 속에 포함된 열량을 수분 증가량으로 나눈 값으로, 단위는 kJ/kg 또는 kcal/kg입니다.

    HMR이 크다 → 열 부하가 크고, 상대적으로 수분 증가량이 적음
    (건조한 공기)

    HMR이 작다 → 열 부하가 작고, 상대적으로 수분 증가량이 많음
    (습한 공기)
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2. 다음 중 실내 발열부하가 아닌 것은?

  1. 펌프부하
  2. 조명부하
  3. 인체부하
  4. 기구부하
(정답률: 85%)
  • 실내 발열부하는 실내에 존재하는 인체, 조명, 기구 등에서 발생하는 열을 의미합니다. 펌프부하는 기구로부터 발생하는 동력부하의 일종으로 분류되나, 일반적인 실내 발열부하의 기본 구성 요소와는 구분됩니다.
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3. 열원방식의 특징으로 맞는 것은?

  1. 흡수식 냉동기 : 피크전력부하 경감
  2. 축열방식 : 심야전력 이용곤란
  3. 지역냉난방방식 : 대기오염 심각
  4. 열펌프 : 폐열발생
(정답률: 75%)
  • 흡수식 냉동기는 전기 구동의 압축기 대신 열에너지를 주로 사용하므로, 전력 수요가 많은 시간대의 피크전력부하를 경감시키는 효과가 있습니다.

    오답 노트
    축열방식: 심야전력을 이용하여 에너지를 저장하므로 이용이 용이합니다.
    지역냉난방방식: 대규모 열원 설비를 집중 관리하여 개별 난방보다 대기오염을 경감시킵니다.
    열펌프: 버려지는 폐열을 회수하여 이용하는 방식입니다.
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4. 에어와셔의 엘리미네이터의 더러워짐을 방지하기위해 상부에 설치하여 물을 분무하여 청소를 하는 것은?

  1. 플러딩 노즐
  2. 루버
  3. 분무 노즐
  4. 스텐드 파이프
(정답률: 77%)
  • 플러딩 노즐은 엘리미네이터 상부에 설치되어 물을 분무함으로써 부착된 먼지나 오염물질을 씻어내어 청결을 유지하는 역할을 합니다.
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5. 클린룸 설비에 있어 실내기류에 따른 방식에 해당되지 않은 것은?

  1. 수직층류 방식
  2. 수평층류 방식
  3. 비층류 방식
  4. 직교류층류 방식
(정답률: 74%)
  • 클린룸의 실내 기류 방식은 기류의 흐름 방향과 형태에 따라 수직층류 방식, 수평층류 방식, 비층류 방식으로 구분합니다. 직교류층류 방식은 실제 사용되는 기류 방식이 아닙니다.
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6. 지붕 구조체의 열관류율 0.48(W/m2℃), 면적200m2, 냉방부하온도차(CLTD)34℃, 실내온도 26℃ 일때 관류에 의한 냉방부하는 얼마인가?

  1. 768W
  2. 2496W
  3. 2880W
  4. 3264W
(정답률: 51%)
  • 관류에 의한 냉방부하는 열관류율, 면적, 그리고 냉방부하온도차(CLTD)를 모두 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = K \times A \times CLTD$
    ② [숫자 대입] $Q = 0.48 \times 200 \times 34$
    ③ [최종 결과] $Q = 3264$ W
  • Q=K×F×ΔT
    *Q=> 열전달량
    *K=> 열통과율
    *F=> 전열면적

    =0.48 × 200 × 34
    =3,264W
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7. 보일러에서 연료를 연소하는 데에는 연소에 필요한 산소량을 알면 공기량을 산출할 수 있지만, 이 공기량 만으로는 완전연소가 곤란하다. 따라서 연료를 완전 연소시키기 위해서는 더 많은 공기가 필요한데, 실제로 필요한 공기량과 이론적인 공기량의 비를 무엇이라 하는가?

  1. 실제공기계수
  2. 연소공기계수
  3. 공기과잉계수
  4. 필요공기계수
(정답률: 78%)
  • 연료의 완전 연소를 위해 실제로 공급되는 공기량과 이론적으로 필요한 공기량의 비율을 공기과잉계수라고 합니다.
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8. 온도 30℃ 습공기의 절대습도는 0.00104kg/kg이다. 엔탈피(kcal/kg)는 약 얼마인가?

  1. 10.1
  2. 9.2
  3. 8.6
  4. 7.8
(정답률: 46%)
  • 습공기의 엔탈피는 건공기의 현열과 수증기의 엔탈피 합으로 계산합니다.
    $$\text{h} = 0.24 \times \text{t} + (597.5 + 0.441 \times \text{t}) \times \text{x}$$
    $$\text{h} = 0.24 \times 30 + (597.5 + 0.441 \times 30) \times 0.00104$$
    $$\text{h} = 7.8$$
  • 공식:Δh= Cp.t+x(r+Cup.t)
    =0.24×30+0.00104×(597.5+0.44×30)
    =7.8
    Cp: 건공기 정압비열(0.24)
    Cup: 습공기 정압비열(0.44)
    t : 습공기 온도
    x:습공기 절대습도:
    r:0도시 포화수 증발잠열 597.5
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9. 냉수 코일 설계에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 대수 평균 온도차(MTD)를 크게 하면 코일의 열수가 많아진다.
  2. 냉수의 속도는 2m/s 이상으로 하는 것이 바람직하다.
  3. 코일을 통과하는 풍속은 2~3m/s가 경제적이다.
  4. 물의 온도 상승은 일반적으로 15℃ 전후로 한다.
(정답률: 85%)
  • 냉수 코일 설계 시 경제적인 풍속 범위는 $2 \sim 3\text{m/s}$입니다.

    오답 노트
    대수 평균 온도차(MTD)가 크면: 코일 수가 적어짐
    냉수의 속도: $1\text{m/s}$이상 권장
    물의 온도 상승: 일반적으로 $5^{\circ}\text{C}$ 전후
    • 정답은 코일을 통과하는 풍속은 2~3m/s가 경제적이다.
    • 대수 평균 온도차(MTD)를 클수록 열교환이 잘되 코일열수(두께는) 작아집니다.
    • 냉수의 속도는 1m/s 내외가 적당합니다. 이상은 관내마찰저항이 커집니다
    • 냉수코일의 입구차온도는 5℃ 전후로설계 하는게 일반적예를 들자면 입구 7도 출구 12도
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10. 덕트의 설계에서 고려해야 할 사항으로 맞는 것은?

  1. 취출구 또는 흡입구와 송풍기까지는 가능한 길게 설계한다.
  2. 덕트의 굴곡이나 변형 등 저항 증가 요소를 많게하여 송풍 동력을 증가시킨다.
  3. 극장, 방송국, 스튜디오 등에는 반드시 고속덕트로 설계하여 공기조화목적을 달성할 수 있어야 한다.
  4. 덕트내의 압력손실은 덕트공의 기능도, 접합방법등에 의하여 달라질 수 있기 때문에 주의하여야 하며 각 덕트가 분기되는 지점에 댐퍼를 설치하여 압력의 평형을 유지 할 수 있도록 한다.
(정답률: 83%)
  • 덕트 설계 시 압력 손실은 덕트의 표면 거칠기(기능도)나 접합 방식에 따라 달라지므로 주의가 필요하며, 각 분기점에 댐퍼를 설치하여 계통 내 압력 평형을 유지하는 것이 올바른 설계 방법입니다.

    오답 노트
    취출구/흡입구와 송풍기 거리: 저항을 줄이기 위해 가능한 짧게 설계해야 함
    굴곡 및 변형: 저항 증가 요소를 최소화하여 송풍 동력을 절감해야 함
    극장, 방송국, 스튜디오: 소음 방지를 위해 고속덕트가 아닌 저속덕트로 설계해야 함
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11. 실내취득열량 중 현열이 25000 kcal/h일 때, 실내 온도를 26℃로 유지하기 위해 14℃의 공기를 송풍하고자 한다. 송풍량은 약 얼마(m3/min)인가? (단, 공기의 비열은 0.24 kcal/kg⋅℃, 공기의 비중량은 1.2 kg/m3로 한다.)

  1. 7233.8
  2. 10416.7
  3. 173.6
  4. 120.6
(정답률: 52%)
  • 현열 부하를 처리하기 위한 송풍량 계산 문제입니다. 공기의 비중량과 비열, 온도차를 이용하여 시간당 송풍량을 구한 뒤 분당 송풍량으로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{q}{G \times C \times \Delta T}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{25000}{1.2 \times 0.24 \times (26 - 14)}$
    ③ [최종 결과] $Q = 7233.8 \text{ m}^3/\text{h} = 120.6 \text{ m}^3/\text{min}$
  • Q=G. C. ΔT
    ---> Q=q×1.2×C×ΔT
    --->q=Q/1.2×C×ΔT
    q=25,000/(1.2×0.24×(26-14))=7,233
    =7,233÷60 (h--->min)
    =120.56

    ■ 기본공식 단위 암기
    * Q =열량(kcal/h)
    * q = 풍량(m^3/h)
    * 공기비중량 =1.2(kg/m^3)
    * C =공기비열(kcal/kg ㆍ ℃)
    * ΔT = 온도차(℃)
    * G = 유체의 순환량(kg/h)
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12. 변풍량 단일덕트 방식(VAV 방식)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. Zone 또는 각 방마다 설치한 변풍량유닛에 의해 실내기류에 따라 송풍량을 조절하는 방식이다.
  2. 동시 사용률을 고려하여 기기용량을 결정할 수 있으므로 설비용량을 적게 할 수 있다.
  3. 칸막이 변경이나 부하 증감에 대하여 적응성이 좋다.
  4. 부분부하 시 송풍기 동력을 절감할 수 있다.
(정답률: 68%)
  • 변풍량 단일덕트 방식(VAV)은 실내기류가 아니라, 실내의 부하변동에 따라 송풍량을 조절하여 온도를 제어하는 방식입니다.

  • 1.취출덕트 부분에 변풍량 유닛을 설치하여 실내기류에 따라 송풍량을 조절하는 방식이다.

    실내기류가 아니라 실내부하로 바꿔야 합니다.

    온도부하를 체크해서 뎀퍼를 열고닫는 장치이기 때문

    정풍량(CAV) :온도를 바꿔서 조절(극장,체육관,공장)

     칸막이가 없는곳에 유리,정밀한 온습도가 유지되는 연구실적합

    실내기류 분포가 일정,환기 성능이 좋다

    변풍량(VAV) :바람의 양을 바꿔서 조절

    에너지절약:송풍기회전수줄여 동력절감,동시사용율 장비용량을 작게 설계가능하다.개별제어용이: 각존마다 설치된 VAV유닛이 스스로 풍량을 조절하므로 방별온도 맞추기 쉽다.시운전간편

    확장성: 칸막이변경,부하증감에 대한 적응성 뛰어남


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13. 온수난방의 배관방식이 아닌 것은?

  1. 역 환수식
  2. 진공 환수식
  3. 단관식
  4. 복관식
(정답률: 75%)
  • 온수난방의 배관방식으로는 단관식, 복관식, 역 환수식(리버스 리턴) 등이 사용됩니다. 진공 환수식은 증기난방에서 응축수를 회수하기 위해 사용하는 방식입니다.

    오답 노트
    진공 환수식: 증기난방 방식(중력, 진공, 기계 환수식)
  • ※증기난방(중.진.기)
    배관방식: 단관식,복관식
    환수방식: 중력환수식,진공환수식,,기계환수식

    ※온수난방
    배관방식: 단관식,복관식,역환수방식
    환수방식: 자연순환식,강제 순환식
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14. 다음 중 용어와 난방방식의 조합이 틀린 것은?

  1. 리버스 리턴 –온수난방
  2. MRT –복사난방
  3. 온도조절식 트랩 –증기난방
  4. 팽창탱크 –증기난방
(정답률: 77%)
  • 팽창탱크는 온수의 열팽창으로 인한 배관 파손을 방지하기 위해 설치하는 장치이므로 온수난방 방식에 해당합니다.

    오답 노트
    리버스 리턴: 온수난방 방식의 일종
    MRT: 복사난방의 평균복사온도 지표
    온도조절식 트랩: 증기난방의 응축수 배출 장치
  • 리버스리턴(역환수방식): 온수난방의 환수방식
    MRT: 평균복사온도
    온도조절식 트랩: 증기난방시 웅축수를 원할히 환수
    팽창탱크: 온수난방시 온수의 체적팽창을 흡수하기위해 사용
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15. 열교환기의 열관류율을 달라지게 하는 인자와 거리가 먼 것은?

  1. 유체의 유속
  2. 내구성
  3. 전열면의 재질
  4. 전열면의 오염정도
(정답률: 72%)
  • 열관류율은 열전달 효율을 결정하는 인자로, 유체의 유속, 전열면의 재질, 전열면의 오염정도, 관의 직경 및 두께 등에 의해 결정됩니다. 내구성은 재료의 수명과 관련된 성질일 뿐, 열이 전달되는 속도인 열관류율에는 영향을 주지 않습니다.
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16. 일반적인 난방부하 계산 시 포함하지 않는 난방부하 경감요인에 해당하는 것은?

  1. 침입외기 영향
  2. 일사영향
  3. 외기도입 영향
  4. 벽체의 관류영향
(정답률: 73%)
  • 난방부하 계산 시 실내 온도를 높여주는 요인은 부하를 줄여주는 경감요인이 됩니다. 일사, 조명기구, 재실 인원 등은 열을 공급하므로 난방부하를 경감시키는 요인에 해당합니다.
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17. 송풍기에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압력이 10kPa 이하는 일반적으로 팬(fan)이라 한다.
  2. 송풍기의 크기가 일정할 때 압력은 회전속도비의 2제곱에 비례하여 변화한다.
  3. 회전속도가 같을 때 동력은 송풍기 임펠러 지름비의 3제곱에 비례하여 변화한다.
  4. 일반적으로 원심송풍기에 사용되는 풍량제어 방법에는 회전수제어, 베인제어 댐퍼제어 등이 있다.
(정답률: 76%)
  • 송풍기의 회전속도가 일정할 때, 동력은 송풍기 임펠러 지름비의 5제곱에 비례하여 변화합니다.
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18. 구조체의 결로방지에 관한 설명이다. 옳지 않은 것은?

  1. 표면결로를 방지하기 위해서는 다습한 외기를 도입하지 않는다.
  2. 내부결로를 방지하기 위해서는 실내측보다 실외측에 방습막을 부착하는 것이 바람직하다.
  3. 유리창의 경우는 공기층이 밀폐된 2중 유리를 사용한다.
  4. 공기와의 접촉면 온도를 노점온도 이상으로 유지한다.
(정답률: 78%)
  • 내부결로를 방지하기 위해서는 수증기가 벽체 내부로 침투하는 것을 막아야 하므로, 습도가 높은 실내측에 방습막을 부착하는 것이 바람직합니다.
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19. 각 실마다 전기스토브나 기름난로 등을 설치하여 난방을 하는 방식은?

  1. 온돌난방
  2. 중앙난방
  3. 지역난방
  4. 개별난방
(정답률: 91%)
  • 각 실마다 전기스토브나 기름난로와 같은 난방 기구를 개별적으로 설치하여 독립적으로 난방하는 방식은 개별난방입니다.
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20. 냉방부하에 관한 설명이다. 옳은 것은?

  1. 조명에서 발생하는 열량은 잠열로서 외기부하에 해당된다.
  2. 상당외기온도차는 방위, 시각 및 벽체 재료 등에 따라 값이 정해진다.
  3. 유리창을 통해 들어오는 부하는 태양복사열만 계산한다.
  4. 극간풍에 의한 부하는 실내외 온도차에 의한 현열만을 계산한다.
(정답률: 80%)
  • 상당외기온도차(ETD)는 벽체의 열전달을 계산할 때 방위, 시각, 벽체 재료 및 구조에 따른 태양 복사열의 영향을 고려하여 결정되는 값입니다.

    오답 노트
    조명 열량: 현열이며 내부부하임
    유리창 부하: 태양복사열 외에 실내외 온도차에 의한 전열 포함
    극간풍 부하: 현열과 잠열을 모두 계산
  • 1.조명에서 발생하는 열량은 현열로써 실내부하에 해당
    3.유리창을 통해 들어오는 부하는 태양의 복사열 실의 방위등을
    고려하여 계산(그외 틈새바람,환기부하등은 간접적으로 고려)
    4.극간풍에 의한 부하는 실내외 온도차에 의한 현열과 잠열을
    함께 계산한다
  • "상당외기온도차"는 공조 및 냉난방 시스템에서 사용하는 용어로, 영어로는 ETD (Effective Temperature Difference) 또는 Equivalent Temperature Difference라고 합니다. 이 개념은 **열 교환기나 건축 외피(예: 벽, 지붕)**를 통해 전달되는 열을 계산할 때 사용됩니다.
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2과목: 냉동공학

21. 20℃ 의 물 1kg을 냉각하여 –9℃의 얼음으로 만들고자 할 때 제빙에 필요한 냉동능력을 구하고자 한다. 이때 필요한 값이 아닌 것은?

  1. 얼음의 비체적
  2. 물의 비열
  3. 물의 응고잠열
  4. 얼음의 비열
(정답률: 78%)
  • 물($20^{\circ}\text{C}$)을 얼음($-9^{\circ}\text{C}$)으로 만드는 과정에는 물의 냉각(물의 비열), 응고(물의 응고잠열), 얼음의 냉각(얼음의 비열) 과정이 필요하므로, 부피와 관련된 얼음의 비체적은 냉동능력 계산에 필요하지 않습니다.
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22. 카르노 사이클(Carnot cycle)의 가역과정 순서를 올바르게 나타낸 것은?

  1. 등온팽창 → 단열팽창 → 등온압축 → 단열압축
  2. 등온팽창 → 단열압축 → 단열팽창 → 등온압축
  3. 등온팽창 → 등온압축 → 단열압축 → 단열팽창
  4. 등온팽창 → 단열팽창 → 단열압축 → 등온압축
(정답률: 75%)
  • 카르노 사이클은 이론적인 가역 사이클로, 고온부에서의 등온팽창, 단열팽창, 저온부에서의 등온압축, 단열압축의 4단계 순서로 이루어집니다.
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23. 냉동장치의 안전장치가 아닌 것은?

  1. 안전밸브
  2. 가용전, 파열판
  3. 고압차단스위치
  4. 응축압력 조절밸브
(정답률: 68%)
  • 응축압력 조절밸브는 시스템의 응축압력을 일정 수준으로 유지하여 효율을 관리하는 제어 장치이며, 이상 압력 상승 시 시스템을 보호하는 안전장치가 아닙니다.
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24. 원통다관식 암모니아 만액식 증발기의 원통(셀)내의 냉매액은 어느 정도 차도록 하는 것이 적당한가?

  1. 원통높이의 1/4 ~ 1/2
  2. 원통길이의 1/4 ~ 1/2
  3. 원통높이의 1/2 ~ 3/4
  4. 원통길이의 1/2 ~ 3/4
(정답률: 78%)
  • 원통다관식 암모니아 만액식 증발기의 경우, 효율적인 열교환을 위해 냉매액이 원통높이의 $1/2 \sim 3/4$ 정도 차도록 유지하는 것이 가장 적당합니다.
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25. 냉장고 중 쇼 케이스(show case)의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 리칭(reach)형 쇼 케이스
  2. 밀폐형 쇼 케이스
  3. 개방형 쇼 케이스
  4. 유닛소형 쇼 케이스
(정답률: 66%)
  • 쇼 케이스는 전시 및 보관 방식에 따라 리칭형, 밀폐형, 개방형으로 분류됩니다. 유닛소형 쇼 케이스는 표준적인 쇼 케이스의 분류 종류에 해당하지 않습니다.

  • 냉장고 중 쇼 케이스(show case)의 종류
    리칭(reach)형 쇼 케이스
    밀폐형 쇼 케이스
    개방형 쇼 케이스
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26. 일의 열당량(A)을 옳게 표시한 것은?

  1. A = 472kg • m/kcal
  2. A = 1/427kcal/kg • m
  3. A = 102kg • m
  4. A = 860kg • m/kcal
(정답률: 83%)
  • 일의 열당량은 기계적 일량을 열량으로 환산할 때 사용하는 비례 상수를 의미합니다.
    ① [기본 공식] $A = \frac{Q}{L}$
    ② [숫자 대입] $A = \frac{1}{427}$
    ③ [최종 결과] $A = \frac{1}{427} \text{ kcal/kg} \cdot \text{m}$
  • 일의 열당량 : 1/427kcal/kg • m
    열의 일당량 : 427kg • m/kcal
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27. 프레온 냉동장치에 공기가 유입되면 어떠한 현상이 일어나는가?

  1. 고압이 공기의 분압만큼 낮아진다.
  2. 고압이 높아지므로 냉매 순환량이 많아지고 냉동능력도 증가한다.
  3. 토출가스의 온도가 상승하므로 응축기의 열통과율이 높아지고 방출열량도 증가한다.
  4. 냉동톤당 소요동력이 증가한다.
(정답률: 66%)
  • 프레온 냉동장치 내부에 불응축 가스인 공기가 유입되면 응축 압력이 상승하게 됩니다. 이로 인해 압축비가 커지면서 압축기가 수행해야 할 일이 많아져 결국 냉동톤당 소요동력이 증가하게 됩니다.
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28. 다음 무기질 브라인 중에 동결점이 제일 낮은 것은?

  1. MgCl2
  2. CaCl2
  3. H2O
  4. NaCl
(정답률: 78%)
  • 무기질 브라인의 동결점 비교 시 염화칼슘($CaCl_{2}$)이 가장 낮은 온도를 유지하여 저온 냉각에 유리합니다.

    오답 노트
    $NaCl$: $-21^{\circ}C$
    $MgCl_{2}$: $-33^{\circ}C$
    $H_{2}O$: $0^{\circ}C$
  • 무기질 브라인의 공정점
    MgCl2...........(-33.6℃)
    CaCl2.............(-55.0℃)
    NaCl....................(-21.0℃)
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29. 할라이드 토치로 누설을 탐지할 때 누설이 있는 곳에서는 토치의 불꽃색깔이 어떻게 되는가?

  1. 흑색
  2. 파란색
  3. 노란색
  4. 녹색
(정답률: 85%)
  • 할라이드 토치는 냉매 누설 시 불꽃의 색 변화로 누설량을 판별합니다. 정상일 때는 청색을 띠지만, 누설이 시작되어 소량의 냉매가 검출되면 녹색으로 변합니다.

    오답 노트
    적색: 다량 누설 시 발생
    불꽃 꺼짐: 과대량 누설 시 발생
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30. 다음은 증발식 응축기에 관한 설명이다. 잘못된 것은?

  1. 구조가 간단하고 압력강하가 작다.
  2. 일반 수냉식에 비하여 전열 작용이 나쁘다.
  3. 대기의 습구온도 영향을 많이 받는다.
  4. 물의 증발 잠열을 이용하여 냉각하므로 냉각수가 적게 든다.
(정답률: 54%)
  • 증발식 응축기는 실외에 설치되어 관의 길이가 길어지기 때문에 구조가 복잡하며, 이로 인해 압력강하가 크게 발생합니다.

    오답 노트
    일반 수냉식에 비하여 전열 작용이 나쁘다: 증발 잠열을 이용하므로 전열 작용이 우수합니다.
  • 다른 응축기에 비해 구조복잡 그리고 압력강하가 크다


    응축기의 분류 : 수(물)냉식, 공(공기)냉식, 증발(냉매)식
    1)수냉식 응축기
    입형쉘앤튜브식,횡형 쉘앤튜브식,쉘앤코일식,2중관식 응축기
    7통로식응축기,대기식응축기,
    2) 증발식 응축기
    3) 공냉식 응축기
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31. 진공압력 200mmHg를 절대압력으로 환산하면 약 얼마인가? (단, 대기압은 1.033kgf/cm2이다.)

  1. 0.52kgf/cm2
  2. 0.76kgf/cm2
  3. 1.72kgf/cm2
  4. 3.52kgf/cm2
(정답률: 66%)
  • 절대압력은 대기압에서 진공압력을 뺀 값으로 계산합니다. 진공압력 단위를 대기압 단위인 $kgf/cm^{2}$로 환산하여 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P_{abs} = P_{atm} - P_{vac}$
    ② [숫자 대입] $P_{abs} = 1.033 - (\frac{200}{760} \times 1.033)$
    ③ [최종 결과] $P_{abs} = 0.76$

  • 1.단위환산

    200x(1.033/760)=0.272

    (769mmhg는1.033이다

    1.033/760이라는 비율을 기억하세요)

    2.절대압력계산

    =1.033-0.272

    =0.76

    암기할사항

    절대압력= 대기압+게이지압력 (절=대+게)

    절대압력= 대기압-진공압력 (절=대-진)

    ====================

    진공압력=대기압-절대압력

    게이지압력=절대압력-대기압

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32. 흡수식 냉동시스템에서 냉매의 순환방향으로 올바른 것은?

  1. 압축기 → 응축기 → 증발기 → 열교환기 → 압축기
  2. 증발기 → 흡수기 → 발생기(재생기) → 응축기 → 증발기
  3. 압축기 → 응축기 → 팽창장치 → 증발기 → 압축기
  4. 증발기 → 열교환기 → 발생기(재생기) → 흡수기 → 증발기
(정답률: 75%)
  • 흡수식 냉동시스템은 압축기 대신 흡수기와 발생기를 사용하여 냉매를 순환시킵니다. 냉매는 증발기에서 증발한 후 흡수기에서 흡수제에 흡수되고, 발생기에서 다시 분리되어 응축기를 거쳐 증발기로 돌아가는 순환 구조를 가집니다.

    오답 노트
    압축기 → 응축기 → 팽창장치 → 증발기 → 압축기: 일반 증기 압축식 냉동 사이클의 순환 방향입니다.
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33. 팽창밸브 직전 냉매의 온도가 낮아짐에 따라 증발기의 능력은 어떻게 되는가?

  1. 냉매의 온도가 낮아지면 냉매 조절장치가 동작할것이므로 증발기의 능력에 변화가 없다.
  2. 냉매의 온도가 낮아지면 증발기의 능력도 감소한다.
  3. 냉매온도가 낮아짐에 따라 증발기의 능력은 증가한다.
  4. 증발기의 능력은 크기와 과열도 등에 관계되므로 증발기의 능력에는 변화가 없다.
(정답률: 69%)
  • 팽창밸브 직전의 냉매 온도가 낮아지면 과냉각도가 증가하게 됩니다. 이로 인해 팽창 과정에서 발생하는 플래시 가스(Flash Gas)의 양이 감소하여, 결과적으로 증발기에서 실제로 증발하며 열을 흡수할 수 있는 냉매량이 늘어나 증발기의 능력이 증가하게 됩니다.
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34. 다음 보기의 내용 중 맞는 것으로 짝지어진 것은?

  1. ①, ②
  2. ②, ③
  3. ①, ④
  4. ①, ③
(정답률: 71%)
  • 냉매와 냉동기유의 용해성 및 비중 특성에 관한 문제입니다.
    NH$_3$는 냉동기유에 용해되기 어렵지만, R-12는 기름에 매우 잘 용해됩니다. 또한 R-22는 온도에 따라 용해도가 달라져 고온에서는 잘 용해되고 저온에서는 잘 용해되지 않는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    냉동기유 NH$_3$ 액보다 가볍다: 냉동기유는 NH$_3$ 액보다 무겁습니다.
    증발기 중에서 냉동기유는 R-12의 액위에 분리하여 뜬다: R-12와 냉동기유의 비중 관계상 적절하지 않은 설명입니다.
  • NH3는 공기보다 가벼워 상승하는 성질을 가지고 있다.
    (암모니아 관련 출제)
    -암모니아:N(14)H3(3*1)=17g/mol
    -공기:N2(28) O2(32)=29g/mol

    1.냉동기유는 암모니아액(NH3)보다 무겁다
    4. 증발기중에서 냉동기유는 R-12에 융해되어 순환한다
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35. 1RT 냉동기의 수냉식 응축기에 있어서 냉각수 입구 및 출구 온도를 10℃, 20℃로 하기 위하여 약 얼마의 냉각수가 필요한가? (단, 공기조화용 이며 응축기방열량은 20% 추가 할것)

  1. 5.5L/min
  2. 6.6L/min
  3. 332L/min
  4. 400L/min
(정답률: 61%)
  • 냉각수량은 총 방열량을 냉각수의 비열과 온도 차의 곱으로 나누어 계산하며, 시간당 질량 유량을 분당 부피 유량($L/min$)으로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{Q \times 1.2}{C \times \Delta T}$
    ② [숫자 대입] $G = \frac{3320 \times 1.2}{1 \times (20 - 10)} \div 60$
    ③ [최종 결과] $G = 6.6$
  • Q=G. C. ΔT
    ---> G=Q/C×ΔT (물의 비열:1 본문제에는 비열값 제시안됨)
    G=1×3320×1.2/1×(20-10)=398.4
    =398.4÷60=6.6 (h->min)
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36. 흡수식 냉온수기에서 기내로 유입된 공기와 기내에서 발생한 불응축가스를 기외로 방출하는 장치는?

  1. 흡수장치
  2. 재생장치
  3. 압축장치
  4. 추기장치
(정답률: 80%)
  • 추기장치는 냉동장치 내부의 진공 상태를 방해하여 효율을 떨어뜨리는 불응축가스를 외부로 강제 배출하는 장치입니다.
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37. 왕복동식 냉동기의 기동부하를 경감시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 바이패스 법
  2. 클리어런스 증대법
  3. 언로우더 시스템법
  4. 흡입 댐퍼 조절법
(정답률: 58%)
  • 흡입 댐퍼 조절법은 왕복동식이 아닌 원심식(터보식) 냉동기에서 유량을 조절하여 용량을 제어하는 방법입니다.
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38. 0℃와 100℃사이의 물을 열원으로 역카르노 사이클로 작동되는 냉동기(ℇC)와 히트펌프(ℇH)의 성적계수는 각각 얼마인가?

  1. ℇC = 1.00, ℇH = 2.00
  2. ℇC = 3.54, ℇH = 4.54
  3. ℇC = 2.12, ℇH = 3.12
  4. ℇC = 2.73, ℇH = 3.73
(정답률: 74%)
  • 역카르노 사이클에서 냉동기의 성적계수($\epsilon_C$)는 저온부 온도를 두 온도의 차로 나눈 값이며, 히트펌프의 성적계수($\epsilon_H$)는 고온부 온도를 두 온도의 차로 나눈 값입니다. 이때 온도는 반드시 절대온도($K$)를 사용해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon_C = \frac{T_L}{T_H - T_L}, \epsilon_H = \frac{T_H}{T_H - T_L}$
    ② [숫자 대입] $\epsilon_C = \frac{273}{(100+273) - 273}, \epsilon_H = \frac{100+273}{(100+273) - 273}$
    ③ [최종 결과] $\epsilon_C = 2.73, \epsilon_H = 3.73$
  • ℇC=qL/Aw =T2/T1-T2
    = 0+273/(100+273)-(0+273)=2.73

    ℇH=qH/Aw =T1/T1-T2
    = 100+273/(100+273)-(0+273)=3.73
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39. 냉장고의 방열재의 두께가 200mm인데 냉각효과를 좋게 하기 위해 300mm로 했다. 외기와 외벽면과의 열전달율이 20kcal/m2h℃, 고내 공기와 내벽면과의 열전달율이 10kcal/m2h℃, 방열재의 열전도율이 0.035kcal/m2h℃이다. 이 경우 열손실은 약 몇 % 감소하는가? (단, 방열재 이외의 열전도저항은 무시하는 것으로 한다.)

  1. 18
  2. 33
  3. 45
  4. 62
(정답률: 55%)
  • 방열재 이외의 열전도저항을 무시하므로, 열손실은 방열재의 두께에 반비례합니다. 두께 증가에 따른 열손실 감소율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{감소율} = \frac{L_2 - L_1}{L_2} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{감소율} = \frac{300 - 200}{300} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{감소율} = 33.3$
  • 단순공식(열손실 계산문제)
    열손실 감소율= (L2-L1/L2) x 100

    문제풀이
    (300-200/300)x100 =33%
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40. 냉동장치의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 사용되는 온도제어기(thermostat)의 방식으로 적당하지 않은 것은?

  1. 바이메탈식
  2. 건습구식
  3. 증기 압력식
  4. 전기 저항식
(정답률: 61%)
  • 온도제어기는 설정 온도를 유지하는 장치이며, 건습구식은 주로 대기 온도나 습도를 측정하는 데 사용되는 방식이므로 온도제어기로는 적당하지 않습니다.
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3과목: 배관일반

41. 펌프의 베이퍼록 발생 요인이 아닌 것은?

  1. 액 자체 또는 흡입배관 외부의 온도가 상승할 경우
  2. 펌프 냉각기가 작동하지 않거나 설치되지 않은 경우
  3. 흡입관 지름이 크거나 펌프 설치위치가 적당하지 않을 때
  4. 흡입 관로의 막힘, 스케일 부착 등에 의한 저항의 증대
(정답률: 64%)
  • 베이퍼록은 액체의 압력이 포화증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 현상입니다. 흡입관의 지름이 크면 압력 손실이 줄어들어 베이퍼록 발생 가능성이 낮아집니다.
  • 펌프의 베이퍼록 현상이란?
    펌프나 연료시스템등에서 액체가 증기로 변하면서 흐름이 막히는 현상을 말합니다. 주로 고온환경에서 발생하며,시스템 성능을 심각하게 저하 시킬수 있습니다.

    * 베이퍼록의 정의
    액체가 지나가야할 라인(관)안에서 액체가 기화하면서 기체(증기)방을이 생기고 그 증기때문에 펌프가 정상적으로 작동하지 않거나 유량이 급감하는 현상.
    *왜 문제인가?
    펌프는 액체를 밀어내는 장치이기때문에 중간에 기체가 차면
    압력을 제대로 전달할수 없습니다. 결과적으로 펌프는 작동을
    하지만 유체를 못 보내는 문제가 생기거나,펌프 자체가 공회전하거나
    손상될수 있습니다.

    *주로 발생하는 환경
    고온-> 유체가 증발하여 기포발생
    낮은흡입압(NPSH부족)-> 액체가 쉽게 기화
    연료라인이나 고속회전펌프에서 자주 발생
    수직흡입배관,길거나 복잡한 배관에서도 위험

    *예방방법
    1.흡입구 압력(NPSHa) 충분히 확보
    2.유체의 끓는점보다 낮은온도에서 운용
    3.배관설계를 단순하게 하고 수직상승을 줄이기.
    4.냉각장치또는 단열재 사용
    5.펌프 흡입구에 에어밴트 또는 베이퍼 제거 시스템 장착

    *예시를 들면은
    1)자동차 연료라인에서 연료가 뜨거운 배기계 부근을 지나며
    끓어 시동불량

    2)산업용 펌프에서 고온 유체을 다룰때 펌프 케비테이션과 함께
    발생한다.











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42. 플랜지 관이음쇠의 시트모양에 따른 용도에서 위험성이 있는 유체의 배관 및 기밀을 요하는 배관에 가장 적합한 것은?

  1. 홈꼴형 시트
  2. 소평면 시트
  3. 대평면 시트
  4. 삽입형 시트
(정답률: 74%)
  • 홈꼴형 시트는 시트 면에 홈을 파서 기밀성을 높인 구조로, 위험성이 있는 유체의 배관이나 엄격한 기밀이 필요한 배관에 가장 적합합니다.
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43. 주철관의 용도로 적합하지 않은 것은?

  1. 수도용
  2. 가스용
  3. 배수용
  4. 냉매용
(정답률: 69%)
  • 주철관은 내식성과 내마모성은 우수하지만 열응력에 약해 급격한 온도 변화 시 파손될 위험이 크므로, 온도 변화가 심한 냉매용으로는 적합하지 않습니다.
  • 주철관은 내식성 내마모성이 우수하여 급수관
    배수관, 도시가스공급관, 통신용케이블매설관,화학공업용관
    광산용 양수관등 주로 매설관에 사용된다.
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44. 도시가스 입상 관에 설치하는 밸브는 바닥으로부터 몇 m 이상에 설치해야 하는가?

  1. 0.5m이상 1m이하
  2. 1m이상 1.5m이하
  3. 1.6m이상 2m이하
  4. 2m이상 2.5m이하
(정답률: 77%)
  • 도시가스 입상관의 밸브 등 설치 부속은 어린아이들이 호기심으로 건드려 사고가 발생하는 것을 방지하기 위해 바닥으로부터 $1.6\text{m}$이상 $2\text{m}$이하의 높이에 설치해야 합니다.
  • 도시가스 입상관에 설치하는 밸브는
    바닥으로부터 1.6m 이상 2m 이하로 설치하여야 한다
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45. 암모니아 냉동설비의 배관으로 사용하지 못하는 것은?

  1. 배관용 탄소강 강관
  2. 이음매 없는 동관
  3. 저온 배관용 강관
  4. 배관용 스테인리스 강관
(정답률: 86%)
  • 암모니아 냉매는 구리(동)와 화학적으로 반응하여 부식을 일으키기 때문에 이음매 없는 동관을 배관으로 사용할 수 없습니다. 동관은 주로 프레온 냉매용으로 사용합니다.
  • 암모니아 냉동설비는 동관을 사용할수 없다. --->부식된다.

    **옥상 EHP에어컨 실외기를 중수 암모니아가 배출된 곳에
    설치된 사례
    ->실외기 동관이 다 부식되어 사용이 불가능한 수준
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46. 급수설비에서 급수펌프 설치 시 캐비테이션(cavitation) 방지책에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 펌프의 회전수를 빠르게 한다.
  2. 흡입배관은 굽힘부를 적게 한다.
  3. 단흡입 펌프를 양흡입 펌프로 바꾼다.
  4. 흡입관경은 크게 하고 흡입 양정을 짧게 한다.
(정답률: 76%)
  • 캐비테이션은 액체의 정압이 낮아져 기포가 발생하는 현상으로, 펌프의 회전수를 빠르게 하면 유속이 증가하여 정압이 더 낮아지므로 캐비테이션이 촉진됩니다.

    오답 노트
    흡입배관 굽힘 최소화, 양흡입 펌프 사용, 흡입관경 확대 및 양정 단축은 모두 압력 손실을 줄여 캐비테이션을 방지하는 올바른 방법입니다.
  • 캐비테이션이란?
    수압관내흐르는물이 부하의 급격한 변화로 기포가 생기고
    그 기포가 압력이 높은곳에 도달하게 되면 갑자기 터져서 부근의
    믈체에(니들밸브,노즐등에) 큰 충격을 주게되는 현상

    방지대책
    1.회전속도 감소
    2. 흡출관 높이를 크게 하지마라
    3.침식에 강한 수차제작(터보팬)
    4.부분부하,과부하 운전하지말것
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47. 급수장치에서 세정밸브를 사용하는 경우 최저 필요 수압은 얼마인가?

  1. 1kgf/cm2
  2. 0.7kgf/cm2
  3. 0.5kgf/cm2
  4. 0.3kgf/cm2
(정답률: 68%)
  • 급수장치에서 세정밸브를 사용할 때 원활한 작동을 위해 필요한 최소 소요 압력은 $0.7\text{kgf/cm}^2$ 입니다.

  • 급수장치에서 세정밸브를 사용하는 경우 최저 필요 수압

    0.7kgf/cm2 ( 암기사항)
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48. 온수난방에서 역귀환 방식(Reverse ReturnSystem)을 채택하는 주된 이유는?

  1. 순환펌프를 설치하기 위해
  2. 배관의 길이를 축소하기 위해
  3. 열손실과 발생소음을 줄이기 위해
  4. 건물내 각실의 온도를 균일하게 하기 위해
(정답률: 83%)
  • 역귀환 방식은 공급관과 환수관의 경로를 조절하여 각 방열기까지의 배관 경로 길이를 거의 동일하게 만드는 방식입니다. 이를 통해 압력 손실을 균등하게 배분함으로써 건물 내 각 실의 온도를 균일하게 유지할 수 있습니다.
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49. 관내에 분리된 증기나 공기를 배출하고 물의 팽창에 따른 위험을 방지하기 위해 설치하는 것은?

  1. 순환탱크
  2. 팽창탱크
  3. 옥상탱크
  4. 압력탱크
(정답률: 85%)
  • 배관 내의 물이 온도 상승으로 인해 팽창할 때 발생하는 압력을 흡수하여 배관의 파손 위험을 방지하고, 내부에 분리된 증기나 공기를 배출하는 장치는 팽창탱크입니다.
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50. 동기관의 종류가 아닌 것은?

  1. 각개 통기관
  2. 루프 통기관
  3. 신정 통기관
  4. 분해 통기관
(정답률: 77%)
  • 동기관은 배수 계통의 공기 흐름을 원활하게 하여 트랩의 봉수를 보호하는 관으로, 각개 통기관, 루프 통기관, 신정 통기관 등이 있습니다. 분해 통기관이라는 명칭의 통기관 종류는 존재하지 않습니다.
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51. 스케줄 번호에 의해 두께를 나타내는 관이 아닌 것은?

  1. 수도용 아연도금 강관
  2. 압력배관용 탄소강관
  3. 고압 배관용 탄소강관
  4. 배관용 합금강관
(정답률: 73%)
  • 스케줄 번호(Schedule Number)는 주로 압력배관용 탄소강관, 고압 배관용 탄소강관, 배관용 합금강관과 같이 고압을 견뎌야 하는 관의 두께를 규정할 때 사용합니다. 반면 수도용 아연도금 강관은 스케줄 번호가 아닌 일반 배관용 강관 규격을 따릅니다.
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52. 정압기 종류에서 구조와 기능이 우수하고 중압을 저압으로 감압하며, 일반 소비기기용이나 지구정압기에 널리 쓰이는 것은?

  1. 레이놀드식 정압기
  2. 피셔식 정압기
  3. 엠코 정압기
  4. 부종식 정압기
(정답률: 80%)
  • 레이놀드식 정압기는 구조와 기능이 우수하여 중압을 저압으로 감압하는 데 사용되며, 일반 소비기기용이나 지구정압기로 널리 쓰이는 대표적인 정압기입니다.
  • 레이놀드정압기
    구조및 기능이 우수하고 중압을 저압으로 감압하며, 일반
    소비기기용이나 지구정압기에 널리 쓰인다.
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53. 개방형 팽창탱크의 특징이 아닌 것은?

  1. 설치가 어렵고 설치비가 고가이다.
  2. 산소가 용해되어 배관 부식의 원인 된다.
  3. 설치 위치에 제약이 따른다.
  4. 공기배출을 위하여 탱크를 대기에 개방시킨다.
(정답률: 70%)
  • 개방형 팽창탱크는 구조가 단순하여 제작 및 시공이 용이하고 가격이 저렴한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    산소가 용해되어 배관 부식의 원인 된다: 대기 개방형의 단점
    설치 위치에 제약이 따른다: 최상단에 설치해야 하므로 제약이 있음
    공기배출을 위하여 탱크를 대기에 개방시킨다: 개방형의 기본 작동 원리
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54. 증기난방의 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 중력 환수식
  2. 진공 환수식
  3. 정압 환수식
  4. 기계 환수식
(정답률: 70%)
  • 증기난방은 환수 방식에 따라 중력 환수식, 진공 환수식, 기계 환수식으로 분류합니다. 정압 환수식은 증기난방의 분류에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    온수난방: 단관식, 복관식, 리버스리턴(역환수식)으로 분류
  • ※증기난방(중.진.기)
    배관방식: 단관식,복관식
    환수방식: 중력환수식,진공환수식,,기계환수식

    ※온수난방
    배관방식: 단관식,복관식,역환수방식
    환수방식: 자연순환식,강제 순환식
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55. 중앙식 급탕방법에 장점으로 맞는 것은?

  1. 배관길이가 짧아 열손실이 적다.
  2. 탕비장치가 대규모이므로 열효율이 좋다.
  3. 건물완성 후에도 급탕개소의 증설이 비교적 쉽다.
  4. 설비규모가 적기 때문에 초기 설비비가 적게 든다.
(정답률: 72%)
  • 중앙식 급탕방식은 대규모 탕비장치를 통해 온수를 생산하여 각 세대로 공급하므로, 개별식에 비해 열효율이 좋다는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    배관길이가 짧아 열손실이 적다: 배관이 길어 열손실이 큼
    급탕개소의 증설이 쉽다: 배관 공사가 필요하여 어려움
    초기 설비비가 적게 든다: 대규모 장비로 인해 초기 비용이 많이 듦
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56. 배수 및 통기설비에서 배수 배관의 청소구 설치를 필요로 하는 곳이다. 틀린 것은?

  1. 배수 수직관의 제일 밑부분 또는 그 근처
  2. 배수 수평 주관과 배수 수평 분기관의 분기점
  3. 길이가 긴 배수관의 중간지점으로 하되 100A이상의 배수관은 10m마다 설치
  4. 배수관이 45° 이상의 각도로 방향을 전환하는 곳
(정답률: 78%)
  • 배수 배관의 청소구 설치 기준에 관한 문제입니다. 길이가 긴 배수관의 중간지점에 설치할 경우, $100\text{A}$이상의 배수관은 $30\text{m}$마다 설치하는 것이 원칙입니다.
  • 배수관의 청소구 설치위치
    1.길이가 긴 배수관의 중간지점으로 하되
    100A 이상의 배수관은 30m마다 설치
    2.길이가 긴 배수관의 중간지점으로 하되
    100A 이하의 배수관은 15m마다 설치............................[15m]
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57. 옥내 급수관에서 20A 급수전 4개에 급수하는 주관의 관경을 정하는 방법 중에서 아래의 급수관 균등표를 사용하여 관경을 구한 것으로 맞는 것은?

  1. 25A
  2. 32A
  3. 40A
  4. 50A
(정답률: 71%)
  • 급수관 균등표를 이용하여 주관의 관경을 결정할 때는 [기구 수 $\times$ 동시사용률 $\times$ 기구당 균등수]를 통해 필요한 균등수를 구한 뒤, 해당 관경을 찾습니다.
    1. 기구수 4개일 때 동시사용률은 $75\%$이며, $20\text{A}$ 기구 1개의 균등수는 $1$입니다.
    2. 필요한 총 균등수: $4 \times 0.75 \times 1 = 3$
    3. 균등표에서 $20\text{A}$ 기구 기준, 균등수 $3$을 수용할 수 있는 최소 관경은 $32\text{A}$ (수용 가능 균등수 $3.6$)입니다.
  • 4*0.75=3개 20A 4개 급수전
    3개보다 한단계 높은수 3.6---> 7.2 지나서 = 32
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58. 덕트 제작에 이용되는 심의 종류가 아닌 것은?

  1. 스탠딩 심
  2. 포켓펀치 심
  3. 피츠버그 심
  4. 로크 그루브 심
(정답률: 77%)
  • 덕트 제작 시 판재를 연결하는 심(Seam)의 종류에는 피츠버그 심, 로크 그루브 심, 스탠딩 심, 버튼펀치스냅 심, 더블 심 등이 있습니다.

    오답 노트
    포켓펀치 심: 덕트 이음 시 사용하는 표준 심의 종류가 아닙니다.

  • 덕트이음시 사용되는 심의 종류

    1.피츠버그심: 모서리이음 (가장많이 사용)

    2,버튼펀치스냅 심: 홈에 끼우면 딸각

    3.로크 그루부심: 판의 끝 말아서 평면이음

    4.더블심:두번 접어 기밀성 높임

    5.스탠딩 심: 강도를 높이기위함(기밀성)


     [문제보기]

    포켓펀치심(오답임)

    펀치라는 명칭을 이용해 교묘히게 바꾼 오답입니다.

    심(.SEAM)이란

    덕트를 규격에 맞게 휘어서 이음하는 이음매

    (덕트뿐만 아니라 타기기의 이음매 역시 심이라 부른다)

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59. 온수난방 배관의 분류와 합류를 나타낸 것으로 적합하지 않은 것은?

(정답률: 76%)
  • 온수난방 배관의 분류와 합류 지점에서는 온도 변화에 따른 배관의 팽창과 수축을 흡수하기 위해 반드시 신축이음을 설치해야 합니다. 의 경우 이러한 신축 대응 조치가 적절하지 않아 부적합합니다.
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60. 플레어 관이음쇠에 의한 접합은 어느 관에서 사용 하는가?

  1. 강관
  2. 동관
  3. 염화비닐관
  4. 시멘트관
(정답률: 75%)
  • 플레어 관이음쇠는 관 끝을 나팔 모양으로 넓혀서 접합하는 방식으로, 주로 연성이 좋은 동관의 연결에 사용됩니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 다음의 블록선도와 등가인 블록선도는?

(정답률: 51%)
  • 직렬로 연결된 두 블록의 전달함수를 하나의 등가 블록으로 합치는 문제입니다. 직렬 연결된 블록의 전체 전달함수는 각 블록 전달함수의 곱으로 나타냅니다.
    ① [기본 공식] $G = G_1 \times G_2$
    ② [숫자 대입] $G = \frac{3s+7}{s+2} \times \frac{1}{s+3}$
    ③ [최종 결과] $G = \frac{3s+7}{(s+2)(s+3)}$
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62. 공기콘덴서의 극판사이에 비유전률 Es의 유전체를 채운 경우 동일 전위차에 대한 극판간의 전하량은?

  1. 1/E로 감소
  2. E 배로 증가
  3. 변하지 않음
  4. πE 배로 증가
(정답률: 65%)
  • 유전체가 채워진 콘덴서의 정전용량 변화에 따른 전하량 변화를 묻는 문제입니다. 정전용량 $C$는 비유전률 $E_s$에 비례하며, 전하량 $Q = CV$이므로 전위차 $V$가 일정할 때 전하량은 비유전률에 비례하여 증가합니다.
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63. 저항 20Ω 인 전열기에 5A의 전류를 흘렸다면 소비전력은 몇 W인가?

  1. 200
  2. 300
  3. 400
  4. 500
(정답률: 60%)
  • 전류와 저항이 주어졌을 때 소비전력을 구하는 문제입니다. 전력 공식 $P = I^2 R$을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = I^2 R$
    ② [숫자 대입] $P = 5^2 \times 20$
    ③ [최종 결과] $P = 500$ W
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64. 제어요소가 제어대상에 주는 양은?

  1. 기준입력
  2. 동작신호
  3. 제어량
  4. 조작량
(정답률: 61%)
  • 제어 시스템의 구성 요소 간 신호 흐름을 묻는 문제입니다. 제어 요소(Controller)가 제어 대상(Plant)을 조절하기 위해 실제로 가하는 입력 신호를 조작량이라고 합니다.

    오답 노트
    기준입력: 사용자가 설정한 목표값
    동작신호: 기준입력과 제어량의 차이(편차)
    제어량: 제어 대상의 출력값

  • 1.기준입력: 제어계에 주는 목표값

    2. 동작신호: 기준입력과 피드백신호의 차이로 제어요소에 보내지는 신호

    3. 제어요소: 동작신호를 받아서 제어대상에  전달할 에너지를 만든다(조절부와 조작부로 구성)

    4. 조작량: 제어요소가 제어대상에 가하는 양

    5.제어대상: 제어대상의 출력값으로 위가 최종적으로 제어하고자 하는 물리량(온도,속도)입이다.

    핵심키워드

    동작신호- 제어요소에 들어가는 입력(오차신호)

    조작량- 제어요소->제어대상에 주는 에너지양

    제어량- 제어계의 최종출력 결과물

    외란- 제어량을 변화시키려는 외부의 불필요한 입력

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65. 그림과 같은 회로에서 R의 값은?

(정답률: 55%)
  • 회로의 전압 분배와 옴의 법칙을 이용하여 저항 $R$을 구하는 문제입니다. 전원 전압 $E$에서 내부 저항 $r$에 걸리는 전압 강하를 제외한 나머지 전압 $V$가 외부 저항 $R$에 걸리게 됩니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I} = \frac{V}{\frac{E-V}{r}}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{V}{\frac{E-V}{r}}$
    ③ [최종 결과] $R = \frac{V}{E-V}r$
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66. 그림과 같은 게이트회로에서 출력 Y는?

(정답률: 60%)
  • 회로의 게이트 구성을 분석하여 논리식을 도출합니다.
    먼저 $B$와 $C$가 NAND 게이트를 통과하므로 출력 $X$는 $\overline{B \cdot C}$가 됩니다.
    이후 $X$와 $\overline{A}$가 다시 NAND 게이트를 통과하므로 최종 출력 $Y$는 $\overline{X \cdot \overline{A}}$가 됩니다.
    드모르간의 정리를 적용하면 $\overline{X \cdot \overline{A}} = \overline{X} + \overline{\overline{A}} = \overline{X} + A$가 되며, 여기서 $\overline{X} = \overline{\overline{B \cdot C}} = B \cdot C$이므로 최종 식은 $A + B \cdot C$가 됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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67. 절연저항 측정에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 절연체에 직류고전압을 가하면 누설전류가 흐르는 것을 이용한 것이다.
  2. 선로의 사용전압에 관계없이 절연저항 측정시 선로에 일정한 전압을 인가한다.
  3. 절연저항의 측정단위는 ΩM 이다.
  4. 옥내선로의 절연저항 측정시에는 모든 부하쪽의 선로를 개방해야 한다.
(정답률: 56%)
  • 절연저항을 측정할 때는 선로의 사용전압에 관계없이 일정한 전압을 인가하는 것이 아니라, 해당 선로의 사용전압에 적합한 전압을 인가하여 측정해야 합니다.
  • *절연저항 측정은
    선로의 사용전압에 따라 서로다른 전압을 인가한다.

    2)항목이 틀린 답(절연저항 측정시)이다.
    선로의 사용전압에 관계없이 일정한 전압을 인가한다

    절연저항측정
    전기기기나 배선등의 절연상태를 점검하여 누전,감전등의 사고를 예방
    하기 위하여 하는 검사
    측정장비:메거테스터기, 절연저항계
    일반적 DC500 ,1,000V 등의 시험전압 출력
    정격전압 시험전압
    ~300V이하 500V
    ~600V이하 500~1000V
    1KV이상 1000V이상

    기준갑
    0.1 MΩ : 일반적인 최소기준
    1 MΩ이상: 전동기,변압기등에서 요구되는 수준
    권장값: 보통 수십~수백MΩ이상이면 양호

    예시: 전동기 절연저항측정
    1. 전원을 차단하고 전동기 단자함 개방
    2.각상(L1,L,2L3)과 접지(G) 사이를 각각측정
    3.시험전압 500V또는 1000V설정
    4. 측정값이 1 MΩ이상일경우 "정상"


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68. 유기 기전력은 어느 것에 관계되는가?

  1. 시간에 비례한다.
  2. 쇄교 자속수의 변화에 비례한다.
  3. 쇄교 자속수에 반비례한다.
  4. 쇄교 자속수의 변화에 반비례한다.
(정답률: 69%)
  • 유기 기전력은 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따라 코일을 통과하는 쇄교 자속수가 시간에 따라 변화할 때 발생하며, 그 변화량에 비례합니다.
    $$\text{기전력} = N \times \frac{\Phi}{t}$$
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69. 교류 전기에서 실효치는?

(정답률: 78%)
  • 교류 전기에서 실효치는 최대값을 $\sqrt{2}$로 나눈 값으로 정의됩니다.
    $$\frac{\text{최대치}}{\sqrt{2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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70. 그림과 같은 회로도의 논리식은 어떻게 되는가?

(정답률: 71%)
  • 회로도의 각 게이트를 분석하여 논리식을 도출합니다. 상단 AND 게이트는 $A$와 $\overline{B}$의 조합, 중간 NAND 게이트는 $A$와 $B$의 부정 조합, 하단 AND 게이트는 $A$와 $B$의 조합이며, 이 세 결과가 최종 OR 게이트로 입력됩니다.
    이를 식으로 나타내면 $A \cdot \overline{B} + \overline{A \cdot B} + A \cdot B = X$가 됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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71. 170V, 50Hz, 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 4%이다. 공급전압이 5% 저하된 경우의 전부하 슬립은 약 몇 %인가?

  1. 4.4
  2. 5.1
  3. 5.6
  4. 7.4
(정답률: 35%)
  • 유도전동기의 슬립 $S$는 공급전압 $V$의 제곱에 반비례하는 특성을 가집니다. 전압이 변할 때의 슬립 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S_2 = S_1 \times (\frac{V_1}{V_2})^2$
    ② [숫자 대입] $S_2 = 4 \times (\frac{170}{170 \times (1 - 0.05)})^2$
    ③ [최종 결과] $S_2 = 4.4$
  • S2=S1(V1/V2)^2
    V1=170V
    V2=170 x (1-0.05)[V]
    S2=4 x(170/170x (1-0.05))^2=4.4
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72. 50kVA 단상변압기 4대를 사용하여 부하에 공급할 수 있는 3상 전력은 최대 몇 kVA 인가?

  1. 100
  2. 150
  3. 173
  4. 200
(정답률: 62%)
  • 단상변압기 4대를 사용하여 3상 전력을 공급할 때, 가장 효율적인 구성인 V-V 결선 2뱅크를 구성하면 최대 용량을 얻을 수 있습니다. 이 경우 전체 용량은 단상 변압기 1대 용량의 $2\sqrt{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = 2 \sqrt{3} \times P_1$
    ② [숫자 대입] $P = 2 \times 1.732 \times 50$
    ③ [최종 결과] $P = 173$
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73. 그림과 같은 평형 3상 회로에서 전력계의 지시가 100W 일 때 3상 전력은 몇 W 인가? (단, 부하의 역률은 100%로 한다.)

  1. 100√2
  2. 100√3
  3. 200
  4. 300
(정답률: 65%)
  • 평형 3상 회로에서 2전력계법을 사용할 때, 부하의 역률이 100%($\cos\theta = 1$)이면 두 전력계의 지시값은 동일하게 나타납니다. 전체 3상 전력은 두 전력계 지시값의 합으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = P_1 + P_2$
    ② [숫자 대입] $P = 100 + 100$
    ③ [최종 결과] $P = 200$
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74. 그림(a)의 직렬로 연결된 저항회로에서 입력전압 Vi와 출력전압 Vo의 관계를 그림(b)의 블록선도로 나타낼 때 A에 들어갈 전달함수는?

(정답률: 55%)
  • 회로의 출력전압 $V_o$는 전압분배 법칙에 의해 $V_i$와 $R_1, R_2, R_3$의 관계로 결정됩니다. 블록선도에서 피드백 루프가 포함된 형태이므로, 전달함수 $A$는 입력에서 피드백 성분을 뺀 값에 곱해지는 이득을 의미합니다. 회로 분석 시 $V_o$에 대한 식을 정리하면 전달함수 $A$는 $\frac{R_3}{R_1 + R_2}$가 됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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75. 기계적 추치제어계로 그 제어량이 위치, 각도 등인 것은?

  1. 자동조정
  2. 정치제어
  3. 프로그래밍제어
  4. 서보기구
(정답률: 77%)
  • 서보기구(Servo Mechanism)는 제어 대상의 위치, 각도, 방향 등 기계적인 위치를 정밀하게 제어하는 시스템을 말합니다.
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76. 그림은 VVVF를 이용한 속도 제어회로의 일부이다. 회로의 설명 중 옳은 것은?

  1. 교류를 직류로 변환하는 정류회로이다.
  2. 교류의 PWM 제어회로이다.
  3. 교류의 주파수를 변환하는 회로이다.
  4. 교류의 전압으로 변환하는 인버터회로이다.
(정답률: 65%)
  • 제시된 회로도는 다이오드 브리지 회로로, 입력된 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전원으로 변환하는 정류회로의 전형적인 구성입니다.
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77. 계단응답이 입력신호와 파형이 같고 크기만 증가 하였다. 이계의 요소는?

  1. 미분요소
  2. 비례요소
  3. 1차 뒤진요소
  4. 2차 뒤진요소
(정답률: 58%)
  • 입력 신호의 파형은 그대로 유지되면서 크기만 변하는 것은 입력에 일정 상수를 곱하는 비례 동작의 특성입니다.
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78. 3상 농형유도전동기의 특징으로 틀린 것은?

  1. 슬립링이나 브러시 등을 사용하지 않으므로, 간단하 구조로 고장이 적으며, 유지보수가 간단하다.
  2. 회전자의 구조가 간단하여 제작이 쉽다.
  3. 사용전원을 직접 입력하여 운전시, 발생토크와 고정자 정류사이에는 선형관계가 성립하지 않는다.
  4. 기동시에는 회전자장을 만들 수 없어 기동장치를 필요로 한다.
(정답률: 50%)
  • 3상 농형유도전동기는 고정자 권선에 3상 전원을 인가하면 회전자장에 의해 스스로 기동할 수 있는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    기동시에는 회전자장을 만들 수 없어 기동장치를 필요로 한다: 이는 단상유도전동기의 특징입니다.
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79. 다음 블록선도로 제어계를 구성하여, 계단함수 1/s를 입력하였다. 이때 시간이 충분히 지나 제어계가 정상상태가 되었을 때의 출력은?

  1. 0
  2. 1
  3. 4
  4. 8
(정답률: 45%)
  • 최종값 정리를 이용하여 정상상태 출력값을 구하는 문제입니다. 전달함수 $G(s) = \frac{4}{s+1}$, 피드백 요소 $H(s) = \frac{3}{4}$, 입력 $R(s) = \frac{1}{s}$일 때, 폐루프 전달함수는 $\frac{G(s)}{1+G(s)H(s)}$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $C(s) = \frac{G(s)}{1+G(s)H(s)} R(s)$
    ② [숫자 대입] $C(s) = \frac{\frac{4}{s+1}}{1 + \frac{4}{s+1} \cdot \frac{3}{4}} \cdot \frac{1}{s} = \frac{4}{s+1+3} \cdot \frac{1}{s} = \frac{4}{s+4} \cdot \frac{1}{s}$
    ③ [최종 결과] $\lim_{s \to 0} s C(s) = \frac{4}{0+4} = 1$
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80. 제어명령을 증폭시켜 직접 제어대상을 제어시키는 부분을 무엇이라 하는가?

  1. 조작부
  2. 전송부
  3. 검출부
  4. 조절부
(정답률: 65%)
  • 조작부는 조절부에서 전달받은 제어 신호를 실제 조작량으로 변환하여 제어 대상에 직접 작용시키는 역할을 수행하는 부분입니다.
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