공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

공조냉동기계산업기사 2012-05-20 필기 기출문제 해설

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공조냉동기계산업기사
(2012-05-20 기출문제)

목록

1과목: 공기조화

1. 극간풍량을 구하는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 환기횟수법
  2. 창문 길이법
  3. DOP법
  4. 이용 빈도수에 의한 풍량
(정답률: 84%)
  • DOP법은 HEPA나 ULPA와 같은 초고성능 필터의 여과 효율을 측정하는 시험법이며, 극간풍량을 구하는 방법과는 무관합니다.
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2. 실내 냉방시 냉동기용량 중 냉각코일용량에 속하지 않는 것은?

  1. 송풍기 부하
  2. 재열부하
  3. 배관부하
  4. 외기부하
(정답률: 59%)
  • 냉각코일용량은 실내의 열부하를 처리하기 위한 용량으로 송풍기 부하, 재열부하, 외기부하 등이 포함됩니다. 반면 배관부하는 냉각코일 자체가 아닌 냉동기 전체 시스템의 부하에 해당하므로 냉각코일용량에 속하지 않습니다.
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3. 일반적으로 상대습도(%)가 가장 낮은 사업장은?

  1. 렌즈 연마실
  2. 빵 발효 식품 공장
  3. 담배 원료 가공 공장
  4. 반도체 공장
(정답률: 92%)
  • 반도체 공정은 미세한 수분만으로도 제품이 치명적인 손상을 입어 불량이 발생하므로, 극도로 낮은 상대습도를 유지하는 정밀 제어 환경이 필수적입니다.
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4. 펌프를 작동원리에 따라 분류할 때 왕복펌프에 해당하지 않는 것은?

  1. 피스톤 펌프
  2. 베인 펌프
  3. 버킷 펌프
  4. 플런저 펌프
(정답률: 82%)
  • 펌프는 작동 원리에 따라 왕복동식과 회전식으로 나뉩니다. 베인 펌프는 기어 펌프, 나사 펌프와 함께 대표적인 회전식 펌프에 해당합니다.

    오답 노트
    피스톤 펌프, 버킷 펌프, 플런저 펌프: 왕복동식 펌프
  • 펌프의 종류
    1. 터보형: 케이싱내의 임펠라를 회전시켜 유체에 에너지를 부가하여
    이를 압력에너지로 변환시키는 펌프

    1) 원심식: 볼류트,디퓨저
    2) 사류식:볼류트,디퓨저펌프
    3) 축류식: 축류,경사류펌프

    2.용적형:피스톤,플렌지,보터등의 압력작용을 이용해 고압이 필요하거나 점도,밀도가 높은 유체의 이송및 유량의 정밀한제어가 필요한곳
    고속운전에는 부적합 펌프이다.

    1) 왕복식: 피스톤, 플런져, 다이아프렘펌프
    2)회전식: 기어 ,나사, 베인, 스크류펌프

    3.특수형-----제트,진공펌프


    베인펌프란?
    케이싱에 접하여 내부로터에 설치된 베인(날개)를 회전시켜 베인사이로 흡입한 액체를흡입측에서 토출측으로 밀어내는 형식
    베인(날개)이 원심력으로 바깥쪽으로 튀어나와 펌프의 케이싱
    벽에 닫아 유체을 이송합니다.
    (연료이송,윤활유 순환등 정밀 제어가 필요한곳에 사용)
    구조가 복잡하고 소음이적으며 정밀하게 작동
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5. 어떤 실내의 현열량이 3000kcal/h, 실내온도 25℃, 송풍기 출구온도 15℃ 일 때 실내 송풍량은 약 얼마인가? (단, 공기의 비열 0.24kcal/kg℃, 공기의 비중량 1.2kg/m3 으로 한다.)

  1. 1071.43m3/h
  2. 1061.67m3/h
  3. 1051.43m3/h
  4. 1041.67m3/h
(정답률: 70%)
  • 실내 현열량 공식을 이용하여 필요한 송풍량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \rho \times C_p \times V \times \Delta T$ (여기서 $V$는 송풍량)
    ② [숫자 대입] $V = \frac{3000}{1.2 \times 0.24 \times (25 - 15)}$
    ③ [최종 결과] $V = 1041.67$ $\text{m}^3/\text{h}$
  • Q=G×C×ΔT Q=q×1.2×0.24×ΔT ■ (G=q×1.2)1.2는 공기의 비중
    q=Q/1.2×0.24×ΔT

    q=3,000/1.2×0.24×(25-15)
    =1041.67

    ※스마트폰 계산기 계산방식
    (나누기 다음에 괄호를 넣어야 정답나옴)
    =3,000/(1.2×0.24×(25-15)
    =1041.67
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6. 보일러의 종류 중 원통보일러의 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 폐열 보일러
  2. 입형 보일러
  3. 노통 보일러
  4. 연관 보일러
(정답률: 87%)
  • 원통보일러는 구조에 따라 입형, 노통, 연관 보일러 등으로 분류됩니다.
    폐열 보일러는 버려지는 열을 이용하는 특수보일러에 해당하므로 원통보일러 분류에 포함되지 않습니다.
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7. 전열교환기의 일종으로 흡습성물질이 도포된 엘리멘트를 적층시켜 원판형태로 만든 로터와 로터를 구동하는 장치 및 케이싱으로 구성되어 있는 전열교환기는?

  1. 고정형
  2. 정지형
  3. 회전형
  4. 원판형
(정답률: 82%)
  • 로터(Rotor)는 회전자를 의미하며, 흡습성 물질이 도포된 엘리멘트를 원판 형태로 만들어 회전시키며 열과 습기를 교환하는 방식이므로 회전형 전열교환기입니다.
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8. 하트포드(hart ford) 접속법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보일러의 물이 환수관에 역류하여 보일러 속의 수면이 저수위 이하로 내려가지 않도록 한다.
  2. 보일러의 물이 환수관으로 들어가도록 하는 역할을 한다.
  3. 균형관(밸런스관)은 보일러 사용수위보다 50mm 아래에 연결해야 한다.
  4. 증기관과 환수관 사이에 균형관(밸런스관)을 설치한다.
(정답률: 68%)
  • 하트포드 접속법은 보일러의 물이 환수관으로 역류하여 수면이 저수위 이하로 내려가는 것을 방지하기 위해 증기관과 환수관 사이에 균형관(밸런스관)을 설치하는 방식입니다. 따라서 보일러의 물이 환수관으로 들어가도록 하는 역할을 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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9. 원심식 송풍기에 사용되는 풍량제어 방법이라고 할 수 없는 것은?

  1. 댐퍼제어
  2. 베인제어
  3. 압력제어
  4. 회전수제어
(정답률: 62%)
  • 원심식 송풍기의 풍량제어 방법에는 댐퍼제어, 베인제어, 회전수제어, 가변피치 제어 등이 있습니다.

    오답 노트
    압력제어: 압축식 송풍기에서 사용하는 제어 방식입니다.
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10. 복사난방의 특징을 설명한 것 중 맞지 않는 것은?

  1. 외기온도 변화에 따라 실내의 온도 및 습도조절이 쉽다.
  2. 방열기가 불필요하므로 가구배치가 용이하다.
  3. 실내의 온도분포가 균등하다.
  4. 복사열에 의한 난방이므로 쾌감도가 크다.
(정답률: 82%)
  • 복사난방은 배관이 바닥이나 벽체 내부에 매립되어 있어 열응답 속도가 느리기 때문에, 외기온도 변화에 따른 신속한 온도 조절이 곤란한 것이 특징입니다.
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11. 냉방 시 유리를 통한 일사 취득열량을 줄이기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 유리창의 입사각을 적게 한다.
  2. 투과율을 적게 한다.
  3. 반사율을 크게 한다.
  4. 차폐계수를 적게 한다.
(정답률: 82%)
  • 유리창의 입사각이 작을수록 태양광이 더 많이 투과되어 실내로 들어오므로, 냉방 시 일사 취득열량을 줄이려면 입사각을 크게 해야 합니다.

    오답 노트
    투과율 적게 함: 빛 투과 감소
    반사율 크게 함: 빛 반사 증가
    차폐계수 적게 함: 일사 유입 감소
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12. 열수분비에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 상대습도의 변화량에 대한 전열량의 변화량의 비율
  2. 상대습도의 변화량에 대한 절대습도의 변화량의 비율
  3. 절대습도의 변화량에 대한 전열량의 변화량의 비율
  4. 절대습도의 변화량에 대한 절대습도의 변화량의 비율
(정답률: 66%)
  • 열수분비는 절대습도의 변화량에 대한 전열량의 변화량의 비율을 의미하며, 다음과 같은 관계식으로 나타냅니다.
    $$u = \frac{dh}{dx}$$
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13. 공조용 가습장치 중 수분무식에 해당하지 않는 것은?

  1. 원심식
  2. 초음파식
  3. 분무식
  4. 적하식
(정답률: 80%)
  • 가습장치 중 적하식은 물을 떨어뜨려 증발시키는 증발식 가습장치에 해당하며, 수분무식과는 작동 원리가 다릅니다.
  • 가습장치의 종류
    1) 수분무식:원심식,초음파식,분무식
    2)증발식: 회전식,모세관식,적하식,에어와샤식
    3)증기식: 전열식(가습팬식)전극식,적외선식

    여기서 수분무식이 아닌것은 적하식입니다..
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14. 보일러의 안전수면을 유지시키기 위한 배관접속 방법으로 적당한 것은?

  1. 하트포드 접속
  2. 신축 이음 접속
  3. 리버스리턴 접속
  4. 리턴콕 접속
(정답률: 84%)
  • 하트포드 접속은 저압증기난방 습식환수방식에서 환수관 누설로 인한 저수위 사고를 방지하기 위해, 증기관과 환수관 사이에 표준수면보다 $50\text{mm}$ 아래에 균형관을 설치하여 안전수면을 유지하는 방식입니다.

  • 하트포트란

    증기보일러에서 저수위사고(물이 부족해 보일러과열되는사고)를 방지하기위해 환수관을 보일러

    안전저수위 부근에서 접속하는 방식

    핵심

    배관이 터져도 역류현상을 발생해도 보일러안이 물이 최소한의 안전수위 이하로 빠져나가지 않게 만드는것

    하트포드접속

    1.환수관을 일단 보일러 수위만큼 올렸다가 다시 내립니다.

    2. 이꺽이는 지점을 보일러의 안전 저수위높이에 맟춤니다.

    3.배관에 구멍이 나도 사이펀현상이 끊기면서

    보일러 안에는 최소한의 물이 항상 남게 됩니다.

    보일러가 타버리는 대참사를 막아주죠

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15. 급수온도 48℃에서 증기압력 15kgf/cm2, 온도 400℃의 증기를 30kg/h 발생시키는 보일러 마력(HP)은 약 얼마인가? (단, 15kgf/cm2, 400℃에서 과열증기 엔탈피는 784.2kcal/kg 이다.)

  1. 1.49
  2. 1.87
  3. 2.34
  4. 2.62
(정답률: 43%)
  • 보일러 마력은 매시간 $100^{\circ}\text{C}$의 물 $15.65\text{kg}$을 $100^{\circ}\text{C}$의 증기로 만드는 능력으로, 증기 발생량과 엔탈피 차이를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $B.HP = \frac{G(h_2 - h_1)}{8435}$
    ② [숫자 대입] $B.HP = \frac{30(784.2 - 48)}{8435}$
    ③ [최종 결과] $B.HP = 2.62$
  • 보일러 마력(B-HP) 매시간 100℃ 믈 15.65kg을 100℃ 증기로
    만드는데 필요한 능력
    ★ 계산공식
    (B-HP) =G(h''-h')/8435 [HP]
    ※ 단위공식 참조
    1(B-HP)=8,435Kcal/h

    = 30 ×(784.2-48)/8,435
    =2.62 [HP]

    G: 급수량kg/h)
    h'': 증기엔탈피(kcal/kg)
    h':급수 엔탈피(kcal/kg) ........급수온도와 동일 대입함
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16. 온수난방을 시설한 건물의 설계 열손실이 100000 kcal/h이고 도중 배관손실이 10000kcal/h 이다. 보일러 출구 및 환수온도를 각각 85℃, 70℃로 하여 펌프에 의한 강제순환을 할 때 펌프 용량은 약 얼마인가?

  1. 3.65 L/s
  2. 2.76L/s
  3. 2.04L/s
  4. 3.05L/s
(정답률: 51%)
  • 전체 열량(설계 열손실 + 배관손실)을 온수 온도차와 비열을 이용하여 질량 유량으로 계산한 뒤, 이를 초당 리터 단위로 환산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$G = \frac{Q}{C \times \Delta t}$$
    ② [숫자 대입]
    $$G = \frac{100000 + 10000}{1 \times (85 - 70)}$$
    ③ [최종 결과]
    $$G = 7333.33\text{kg/h} = 2.04\text{L/s}$$
  • Q=G x C x ΔT
    G=Q/Cx ΔT
    110000/1x(85-70)=7,333.33 kg/h
    =7,333.33 kg/h/3,600s/h
    =2.037[kg/s][L/s]
    단위환산 힌트
    물 1L = 1kg , 1HR=3600sec
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17. 공조기(AHU)와 덕트의 접속에서 송풍기의 진동이 덕트로 전달되지 않도록 하기위한 적합한 이음법은?

  1. 플렉시블 이음
  2. 캔버스 이음
  3. 스위블 이음
  4. 루프 이음
(정답률: 71%)
  • 송풍기와 덕트가 직접 연결되면 송풍기의 진동이 덕트로 그대로 전달됩니다. 이를 방지하기 위해 유연한 재질의 캔버스 이음을 사용하여 진동을 흡수하고 차단합니다.

    오답 노트
    플렉시블 이음: 주로 펌프 배관에서 진동 흡수 및 변형 방지를 위해 사용
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18. 개방식 냉각탑의 설계에 관한 설명으로 맞는 것은?

  1. 압축식 냉동기 1RT당 냉각열량은 2800kcal/h로 한다.
  2. 압축식 냉동기 1RT당 풍량은 역류식은 600m3/h정도, 직교류식에서는 400m3/h정도로 한다.
  3. 압축식 냉동기 1RT당 수량은 외기습구온도 27℃일 때 8L/min정도로 한다.
  4. 흡수식냉동기를 사용할 때 열량은 일반적으로 압축식 냉동기의 약 1.7 ~ 2.0배 정도로 한다.
(정답률: 82%)
  • 흡수식 냉동기는 압축식 냉동기에 비해 냉각해야 할 열량이 더 많으므로, 일반적으로 압축식 냉동기 열량의 약 $1.7 \sim 2.0$배 정도로 설계합니다.

    오답 노트
    압축식 냉동기 1RT당 냉각열량: $3320\text{kcal/h}$
    역류식 풍량: 직교류식보다 풍량이 더 작음
    1RT당 수량: 외기습구온도 $27^{\circ}C$일 때 약 $13\text{L/min}$

  • 개방식 냉각탑의 설계에 관한 설명중 틀린것 수정함

    1) 압축식 냉동기 1RT당 냉각열량은 3900kcal/h로 한다.
    2) 압축식 냉동기 1RT당 풍량은 역류식은 400m3/h정도,
    직교류식에서는 600m3/h정도로 한다.
    3) 압축식 냉동기 1RT당 수량은 외기습구온도 27℃일 때
    13L/min정도로 한다.

    정답은 4번이다.
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19. 동일 송풍기에서 회전수를 2배로 했을 경우의 성능의 변화량에 대하여 옳은 것은?

  1. 압력 2배, 풍량 4배, 동력 8배
  2. 압력 8배, 풍량 4배, 동력 2배
  3. 압력 4배, 풍량 8배, 동력 2배
  4. 압력 4배, 풍량 2배, 동력 8배
(정답률: 78%)
  • 송풍기의 회전수 변화에 따른 풍량, 압력, 동력의 관계는 각각 비례, 제곱, 세제곱에 비례하는 송풍기 법칙을 따릅니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{풍량} \propto N, \text{압력} \propto N^2, \text{동력} \propto N^3$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{풍량} = 2^1, \text{압력} = 2^2, \text{동력} = 2^3$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{풍량} = 2\text{배}, \text{압력} = 4\text{배}, \text{동력} = 8\text{배}$$
  • 풍량 Q2 =(N2/N1) ' ( D2/D1)^3 ' Q1
    정압 P2=(N2/N1)^2 ' ( D2/D1)^2 ' P1
    동력 L2=(N2/N1)^3 ' ( D2/D1)^5 ' L1

    여기서 N은 회전수 D는 직경
    동일 송풍기의 회전수를 2배로 했을때
    풍량: (2)^1 2배........ 암력: (2)^2 4배........... 동력: (2)^3 8배
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20. 보일러연료로 기름을 사용할 때 기름을 저장할 수 있는 탱크가 필요하다. 다음 중 오일탱크의 종류가 아닌 것은?

  1. 서비스 탱크
  2. 옥내 저장탱크
  3. 지하 저장탱크
  4. 익스팬션 탱크
(정답률: 79%)
  • 서비스 탱크, 옥내 저장탱크, 지하 저장탱크는 기름을 저장하기 위한 오일탱크의 종류입니다.

    오답 노트
    익스팬션 탱크: 온수보일러에서 물의 열팽창을 흡수하는 안전장치입니다.
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2과목: 냉동공학

21. 냉동장치의 운전 중 냉각수 펌프 이상으로 인하여 응축기 냉각수량이 부족하였다. 이때 발생할 수 있는 현상이 아닌 것은?

  1. 응축온도의 상승
  2. 압축일량 증가
  3. 압축기 흡입가스 체적증가
  4. 고압 상승
(정답률: 62%)
  • 냉각수량 부족 시 응축온도가 상승하고 고압이 상승하며, 이에 따라 압축일량이 증가합니다. 하지만 이는 시스템에 부정적인 영향을 주어 압축기 흡입가스 체적은 오히려 감소하게 됩니다.
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22. 냉동 사이클이 0℃와 100℃ 사이에서 역 카르노 사이클로 작동될 때 성적계수는 얼마인가?

  1. 0.19
  2. 1.37
  3. 2.73
  4. 3.73
(정답률: 75%)
  • 역 카르노 사이클의 성적계수는 저온부와 고온부의 절대온도 관계식으로 계산합니다.
    $$COP = \frac{T_{L}}{T_{H} - T_{L}}$$
    $$COP = \frac{0 + 273}{(100 + 273) - (0 + 273)}$$
    $$COP = 2.73$$
  • 냉동장치의 성적계수공식
    COP=Q/AW=T2/T1-T2
    0+273/(100+273)-(0+273)
    =2.73
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23. 빙축열방식에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 제빙을 위한 냉동기 운전은 냉수 취출을 위한 운전보다 증발온도가 낮기 때문에 성능계수(COP)가 높아 20~30% 정도의 소비동력이 감소한다.
  2. 냉매를 직접 제빙부에 공급하는 직접팽창식과 냉동기에서 냉각된 브라인을 제빙부에 공급하는 브라인 방식으로 나눈다.
  3. 제빙방식은 정적제빙방식과 동적제빙방식으로 나눈다.
  4. 주로 심야전력을 이용하는 잠열축열 방식이다.
(정답률: 67%)
  • 제빙을 위한 운전은 냉수 취출 운전보다 증발온도가 낮아지므로, 압축일량이 증가하여 성적계수(COP)가 낮아지고 소비동력이 약 20~30% 정도 증가하게 됩니다.

  •  잘못된 설명은 1번항목임

    "제빙을 위한 냉동기 운전은..성능계수(COP)가 높아 20~30% 정도의 소비동력이 감소한다."


    • 진실: 얼음을 얼리기 위해서는 물을 냉각할 때보다 훨씬 낮은 온도(일반적으로 -5 ~ -10°C 이하)에서 증발기가 작동해야 합니다. 냉동기 증발온도가 낮아질수록 효율(COP)이 떨어지며, 동일한 냉방 능력을 내기 위해 더 많은 전력을 소모하게 됩니다.

    • 교정: 따라서 소비동력이 감소하는 것이 아니라 오히려 약 20~30% 정도 증가합니다. 빙축열의 경제성은 효율이 좋아서가 아니라, 저렴한 심야 전력 요금을 활용하는 데서 옵니다.

        올바른 설명

    • 직접팽창식 vs 브라인 방식: * 직접팽창식: 냉매가 직접 얼음 생성부에서 증발하며 제빙하는 방식입니다.

      • 브라인 방식: 냉동기에서 차갑게 식힌 부동액(브라인)을 순환시켜 얼음을 얼리는 방식입니다.

    • 정적제빙 vs 동적제빙: * 정적(Static): 코일 주위에 얼음을 붙여서 그대로 보관하는 방식(Ice-on-coil)입니다.

      • 동적(Dynamic): 얼음을 만든 후 떼어내어 별도의 저장고에 보관하는 방식(Slurry, Ice-harvest)입니다.

    • 잠열축열 방식:

      • 물이 얼음으로 변할 때의 **상변화 에너지(잠열)**를 이용하기 때문에, 단순히 물의 온도만 낮추는 수축열(현열) 방식보다 훨씬 작은 부피에 많은 에너지를 저장할 수 있습니다.

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24. 냉동기의 성능을 표시하기 위해 정한 기준(표준) 냉동 사이클의 운전 조건으로 잘못된 것은?

  1. 증발온도 = -15℃
  2. 응축온도 = 30℃
  3. 압축기 흡입가스 상태 = 건조포화증기
  4. 팽창밸브 직전온도 = 45℃(과냉각도 5℃)
(정답률: 74%)
  • 표준 냉동 사이클의 운전 조건에서 팽창밸브 직전온도는 $25^{\circ}\text{C}$ (과냉각도 $5^{\circ}\text{C}$)여야 합니다. 따라서 팽창밸브 직전온도가 $45^{\circ}\text{C}$라는 설명은 잘못되었습니다.

  • ※표준냉동 사이클 수치는 자주출제되므로 세트로 외워두기

    응축온도:30℃

    증발온도:-15℃

    과냉각:25(과냉각도5℃)

    압축기 흡입가스상태-- 건조포화증기

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25. 증발기의 종류와 그 용도가 적정하지 않은 것은?

  1. 나관코일식 : 공기냉각용
  2. 헤링본식 : 음료수 냉각용
  3. 셀튜브식 : 브라인 냉각용
  4. 보델로 : 유류, 우유 등의 냉각용
(정답률: 73%)
  • 헤링본식 증발기는 주로 제빙용으로 사용되는 증발기입니다.

    오답 노트
    나관코일식: 공기냉각용으로 적절함
    셀튜브식: 브라인 냉각용으로 적절함
    보델로: 유류, 우유 등의 냉각용으로 적절함
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26. 저온측 응축기를 고온측 냉동기로 냉각하는 것은?

  1. 흡수식 냉동
  2. 터보 냉동
  3. 로터리 냉동
  4. 2원 냉동
(정답률: 78%)
  • 2원 냉동은 고온 사이클과 저온 사이클을 병행 운영하는 방식으로, 저온 사이클의 응축기를 고온 사이클의 냉동기로 냉각시켜 매우 낮은 온도를 얻는 시스템입니다.
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27. -20℃의 암모니아 포화액의 엔탈피가 75kcal/kg이며, 동일 온도에서 건조포화증기의 엔탈피가 403kcal/kg 이다. 이 냉매액의 팽창밸브를 통과하여 증발기에 유입될 때의 냉매의 엔탈피가 128kcal/kg이었다면 중량비로 약 몇 % 가 액체 상태인가?

  1. 16%
  2. 45%
  3. 84%
  4. 94%
(정답률: 65%)
  • 냉매의 엔탈피 변화를 이용하여 전체 냉매량 중 액체 상태로 남아있는 중량비를 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{액체 중량비} = \frac{h_{g} - h}{h_{g} - h_{f}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{액체 중량비} = \frac{403 - 128}{403 - 75} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{액체 중량비} = 84\%$$

    • 포화액의 엔탈피 (h_f): 75  kcal/kg

    • 건조포화증기의 엔탈피 (h_g): 403 kcal/kg

    • 습포화증기(유입 냉매)의 엔탈피 (h): 128  kcal/kg

    2. 계산 과정1


    액체의 중량비(%)

    (403-128/403-75)×100

    =84%


    2. 계산 과정2

    h = h_f + x(h_g - h_f)
    128 = 75 + x(403 - 75)=53=328x
    x=0.1616 
    액체의 비율=1-0.1616=0.838   약 84%
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28. 냉매 중에서 지구 성층권의 오존층을 가장 많이 파괴시키는 냉매는 어느 것인가?

  1. R-22
  2. R-152
  3. R-125
  4. R-134a
(정답률: 76%)
  • 오존층 파괴의 주범은 냉매 분자 내에 포함된 염소($Cl$) 성분입니다. R-22는 화학식이 $CHF_{2}Cl$로 염소를 포함하고 있어 성층권의 오존층을 가장 많이 파괴시킵니다.
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29. 열역학 제2법칙을 바르게 설명한 것은?

  1. 열은 에너지의 하나로서 일을 열로 변화하거나 또는 열을 일로 변환시킬 수 있다.
  2. 온도계의 원리를 제공한다.
  3. 절대 0도에서의 엔트로피 값을 제공한다.
  4. 열은 스스로 고온물체로부터 저온물체로 이동되나 그 과정은 비가역이다.
(정답률: 80%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지의 흐름 방향성을 정의하는 법칙으로, 열은 항상 고온에서 저온으로 스스로 이동하며 이 과정은 자연적으로 되돌릴 수 없는 비가역 과정임을 설명합니다.

    오답 노트
    열은 에너지의 하나로서 일을 열로 변화하거나 또는 열을 일로 변환시킬 수 있다: 열역학 제1법칙(에너지 보존 법칙)
    온도계의 원리를 제공한다: 열역학 제0법칙(열평형의 법칙)
    절대 0도에서의 엔트로피 값을 제공한다: 열역학 제3법칙(절대 0도의 법칙)
  • 1.열역학제1법칙: 에너지 보존의 법칙
    2.열역학제0법칙: 온도계의 원리(열평형)
    3.열역학제3의 법칙: 열적 평형상테에서 모든 결정성
    고체의 엔트로피는 절대 0에서 0이 된다
    4.열역학제2법칙:에너지 흐름의 법칙=실제적 법칙
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30. 브라인의 동결방지 목적으로 사용하는 기기가 아닌 것은?

  1. 온도 스위치
  2. 단수 릴레이
  3. 흡입압력 조절기
  4. 증발압력 조절기
(정답률: 59%)
  • 흡입압력 조절기는 흡입압력이 일정 압력 이상으로 상승하는 것을 방지하여 압축기의 파손을 막는 장치이며, 브라인의 동결 방지와는 거리가 멉니다.

    오답 노트
    온도 스위치: 일정 온도 이하 시 압축기 정지
    단수 릴레이: 냉각수 및 브라인의 단수 방지
    증발압력 조절기: 증발기 이상 저압 방지
  • *브라인 동결방지대책
    1.부동액을 첨가한다
    2.동결방지용 TC (온도제어)를 사용한다
    3.단수릴레이를 설치한다
    4.EPR(증발압력 조절밸브)를 사용한다
    5.브,라인펌프와 압축기모터를 인터록 시킨다.
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31. 냉매의 압축, 응축, 팽창, 증발과정으로 구성되어 있는 냉동사이클에서 저압축 압력조정밸브가 아닌 것은?

  1. 응축압력조정밸브
  2. 증발압력조정밸브
  3. 흡입압력조정밸브
  4. 정압밸브
(정답률: 61%)
  • 응축압력조정밸브라는 장치는 냉동사이클 내에 존재하지 않는 명칭입니다.
  • *냉동장치 저압측 압력조정밸브
    1)증발 압력 조정장치(EPR)
    2)흡입압력조정밸브(SPR)
    3)정압밸브
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32. 초저온동결에 액체질소를 사용할 때의 장점으로 적당하지 않은 것은?

  1. 산화에 의한 품질변화를 억제할 수 있다.
  2. 동일능력의 냉동설비에 비해 설비비가 적게 든다.
  3. 식품의 온도가 순식간에 낮아진다.
  4. 식품에 직접 분사하므로 제품표면에 손상이 없다.
(정답률: 84%)
  • 액체질소의 비점은 $-196^{\circ}C$로 매우 낮기 때문에, 이를 식품에 직접 분사할 경우 급격한 온도 차이로 인해 제품 표면에 손상이 발생할 수 있습니다.
  • 액체질소는 식품에 직접분사하게 되면 제품애 손상이 발생될수
    있다.
    저온액화가스 동결법
    액체질소의비점: -196 ℃
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33. 다음 제어기기와 안전장치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유압보호 스위치는 유압계의 지시가 일정압력보다 내려갔을 때 압축기가 작동하도록 조정한다.
  2. 압축기에 안전밸브와 고압차단 장치를 설치했을 때 안전밸브의 작동압력은 고압차단 장치의 작동압력보다 높게 조정하는 것이 좋다.
  3. 압축기 전동기의 과부하차단장치(오바로드 릴레이)가 있으면 냉배계통의 안정장치는 없어도 된다.
  4. 절수밸브는 증발압력을 검지하여 냉각수량을 가감하는 조정밸브이므로 안전장치로 간주한다.
(정답률: 72%)
  • 안전밸브는 시스템의 최종 방어선인 상위 장치이므로, 고압차단 장치가 먼저 작동하여 시스템을 보호한 후에도 압력이 계속 상승할 때 비로소 작동하도록 작동압력을 더 높게 설정하는 것이 옳습니다.

    오답 노트
    유압보호 스위치: 압력이 일정 수준 이하로 내려가면 윤활유 부족으로 판단하여 압축기를 정지시켜야 함
    과부하차단장치: 전동기 보호 장치일 뿐, 냉배계통의 전반적인 안전장치를 대체할 수 없음
    절수밸브: 냉각수량을 조절하는 조정밸브이며 안전장치에 해당하지 않음

  • 정답: 압축기에 안전밸브와 고압차단 장치를 설치했을 때 안전밸브의 작동압력은 고압차단 장치의 작동압력보다 높게 조정하는 것이 좋다.

    이유: 고압차단 장치(HPS)는 시스템을 보호하기 위해 전기적으로 압축기를 멈추는 1차 보호 역할을 합니다. 반면, 안전밸브는 압력이 위험 수위까지 치솟았을 때 가스를 방출하여 폭발을 막는 최후의 보루입니다. 따라서 기계적인 파손을 막는 안전밸브가 고압차단 스위치보다 조금 더 높은 압력에서 터지도록 설정하는 것이 표준입니다.

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34. 헬라이드 토치는 프레온계 냉매의 누설감지기이다. 누설시 식별방법은?

  1. 불꽃의 크기
  2. 연료의 소비량
  3. 불꽃의 온도
  4. 불꽃의 색깔
(정답률: 90%)
  • 헬라이드 토치는 냉매가 누설될 때 불꽃의 색깔이 변하는 원리를 이용하여 누설 여부를 식별합니다.
    정상일 때는 청색, 소량 누설 시 녹색, 대량 누설 시 적색으로 변하며, 과대량 누설 시에는 불꽃이 꺼집니다.
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35. 다음 냉매 중 15℃에서의 포화압력(증발압력)이 큰것부터 순서대로 된 것은?

  1. R-22 → R-113 → NH3 → R-550
  2. R-22 → NH3 → R-550 → R-113
  3. NH3 → R-550 → R-22 → R-113
  4. NH3 → R-22 → R-550 → R-113
(정답률: 66%)
  • 각 냉매의 $15^{\circ}C$ 기준 포화압력을 비교하면 R-22가 가장 높고 R-113이 가장 낮습니다.
    압력 크기 순서: R-22($3.03\text{kg/cm}^2$) $\rightarrow$ $\text{NH}_3$($2.49\text{kg/cm}^2$) $\rightarrow$ R-550($2.17\text{kg/cm}^2$) $\rightarrow$ R-113($0.07\text{kg/cm}^2$)
  • - R-22: ........3.3kg/cm^2
    - NH3..........: 2.41kg/cm^2
    - R-550: ........2.175kg/cm^2
    - R-113: ........0.07kg/cm^2
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36. 흡수식 냉동기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 부분 부하에 대한 대응성이 좋다.
  2. 용량제어의 범위가 넓어 폭넓은 용량제어가 가능하다.
  3. 초기 운전 시 정격 성능을 발휘할 때까지의 도달 속도가 느리다.
  4. 냉동기의 성능계수(COP)가 높다.
(정답률: 64%)
  • 흡수식 냉동기는 압축기 대신 버너와 흡수제를 사용하므로 다른 냉동기에 비해 성적계수(COP)가 낮은 편입니다.

    오답 노트
    부분 부하 대응성 및 용량제어 범위: 우수함
    도달 속도: 압축기가 없어 느림

  • 위 AI해설 틀린내용입니다.

    COP란?

    냉동기나 히트펌프의 효율을 나타내는 지표

    *냉동기COP = 3~6

    *흡수식 냉동기COP = 0.6~1.2


    냉동기의 성능계수(COP)가 타 냉동기에 비해 낮습니다.

    4번이 틀린답입니다.


    틀린 내용: 냉동기의 성능계수(COP)가 높다.

    • 이유: 흡수식 냉동기의 최대 단점 중 하나가 **낮은 성능계수(COP)**입니다.

      일반적으로 증기압축식 냉동기의 COP가 3.0 ~ 5.0 이상인 것에 비해, 흡수식 냉동기는 단효용의 경우 0.6 ~ 0.7, 이중효용이라 해도 1.0 ~ 1.2 정도에 불과합니다.


    • 다만, 전기가 아닌 폐열이나 가스를 직접 열원으로 사용하기 때문에 에너지 비용 측면에서 경제성을 확보하는 방식입니다.


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37. 20℃의 물 1ton이 들어있는 용기에 100℃ 건포화증기(증발잠열 539kcal/kg)를 혼합시켜 60℃의 물을 만들려면 약 몇 kg이 필요한가? (단, 용기의 전열량은 무시한다.)

  1. 39kg
  2. 49kg
  3. 59kg
  4. 69kg
(정답률: 47%)
  • 증기가 응축되며 방출하는 잠열과 냉각되는 현열의 합이 물의 온도 상승에 필요한 열량과 같다는 열평형 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $G \times (r + c \times \Delta T_{steam}) = M \times c \times \Delta T_{water}$
    ② [숫자 대입] $G \times (539 + 1 \times (100 - 60)) = 1000 \times 1 \times (60 - 20)$
    ③ [최종 결과] $G = 68.8 kg \approx 69 kg$
  • 1000 x ( 60 - 20) x 1 = (539 + ( 100 - 60 ) x 1 ) x G
    G =69.08

  • 증기가 잃은열량= 물이얻은열량

    이라는 열평형원리를 이용하면 쉽게 풀수있는 문제임

    1. 건포화 증기의 열량변화(Q1)

    100℃증기->100℃물->60℃물

    ㉠qL=G x 539

    ㉡qS=G x 1 x (100-60)

    2.물의 열량변화(Q2)

    20℃물->60℃물

    ㉠qS=1000 x 1 x (60-20)

    3.건포화 증기와 물의 열량은 열평형 상태에서(Q1=Q2)

    이므로

    G x 539 +G x 1 x (100-60)=1000 x 1 x (60-20)

    G=1000 x 1 x (60-20)/539+1 x (100-60)

    =69 [kg]

    ※.기본공식설정

    Gs x( r+(T1-Tm))=Gw x C x (Tm-T2)

    Gs :필요한 증기량(kg) r:증기이 증발잠열(539kcal/kg)

    T1;증기온도(100℃) Tm:혼합후 최종온도(60℃)

    Gw: 물의 질량(1t=1,000kg) C; 물의 비열(1kcal/kg.℃)

    T2:처음물의 온도(20℃)

    ※.수치계산:증기가 60℃의 물이 도면서 내놓은 열량과,20℃의 물이 60℃가 되면서 흡수하는 열량을 계산합니다.

    1. 물이 얻은열량(Q1) 1,000x1x(60-20)=40,000kcal

    2.증기가 잃은열량(Q2)

    증기는미리 액체로 변하며 잠열을 내놓고, 그후 100℃

    물에서 60℃ 물로 식으며 현열을 내놓습니다.

    Gsx[539+(100-60)]=Gs x 579kcal/kg

    3.열평형 방정식(Q1=Q2) 579xGs=40,000

    Gs=40,000/579=69.08kg

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38. 이상적 냉동사이클로 작동되는 냉동기의 성적계수가 6.84일 때 증발온도가 -15℃이다. 응축온도는 약 몇 ℃인가?

  1. 18
  2. 23
  3. 27
  4. 32
(정답률: 58%)
  • 이상적 냉동사이클의 성적계수(COP)는 증발온도와 응축온도의 절대온도 차이로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{T_{low}}{T_{high} - T_{low}}$
    ② [숫자 대입] $6.84 = \frac{258}{T_{high} - 258}$
    ③ [최종 결과] $T_{high} = 296.7 K = 23 {\circ}C$
  • 성적계수 계산문제
    COP=T2/T1-T2
    6.84=273-15/T1-(273-15)
    T1-(273-15)=(273-15/6.84)
    T1=(273-15/6.84)+(273-15)=295.7 [K]
    T1=295.7-273=22.71
    =약 23℃
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39. 제빙장치의 설명으로 틀린 것은?

  1. 용빙탱크 : 빙관과 얼음의 접촉면을 녹이는 장치
  2. 주수탱크 : 결빙시간을 단축하기 위한 장치
  3. 탈빙기 : 얼음과 빙관을 분리시키는 장치
  4. 양빙기 : 결빙된 얼음을 빙관에 든 채로 이동시키는 장치
(정답률: 75%)
  • 주수탱크는 탈빙 후 비어있는 빙관 내부에 다시 원료수를 공급하여 다음 결빙을 준비하는 장치입니다. 결빙 시간을 단축시키는 장치가 아닙니다.
  • 주수탱크
    얼음을 얼리기위해 물을 담아두는 탱크
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40. 냉동용 압축기에 사용되는 윤활유를 냉동기유라고 한다. 냉동기유의 역할과 거리가 먼 것은?

  1. 윤활작용
  2. 냉각작용
  3. 제습작용
  4. 밀봉작용
(정답률: 78%)
  • 냉동기유는 압축기 내부의 마찰을 줄이는 윤활작용, 열을 식히는 냉각작용, 가스 누설을 막는 밀봉작용을 수행합니다. 하지만 오일 성분으로 습기를 제거하는 제습작용은 수행할 수 없습니다.
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3과목: 배관일반

41. 수도직결식 급수설비에서 수도본관에서 최상층 수전까지 높이가 10m일 때 수도본관의 최저필요수압은 얼마인가? (단, 수전의 최저 필요압력은 0.3kgf/cm2, 관내 마찰손실 수두는 0.2kgf/cm2으로 한다.)

  1. 1.0kgf/cm2
  2. 1.5kgf/cm2
  3. 2.0kgf/cm2
  4. 2.5kgf/cm2
(정답률: 70%)
  • 수도직결식 급수설비의 최저 필요수압은 최상층 기구의 소요압력, 배관 마찰손실, 그리고 설치 높이에 따른 수두압을 모두 합산하여 계산합니다.
    $$P = P_{min} + P_{loss} + P_{height}$$
    $$P = 0.3 + 0.2 + 1.0$$
    $$P = 1.5$$
    최종 결과는 $1.5\text{kgf/cm}^2$ 입니다.
  • 1.단위환산 :mH2O---->kg/cm^2
    (10/10.332)×1.0332=1kg/cm^2
    2.수도 본관의 최저필요수압
    1+0.3+0.2=1.5kg/cm^2
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42. 다음 그림은 감압밸브 주위의 배관도이다. 명칭이 틀린 것은?

  1. ① 스톱밸브
  2. ② 감압밸브
  3. ③ 파이룻트관
  4. ④ 티이
(정답률: 81%)
  • 제시된 배관도에서 번호 ④가 가리키는 부품은 이물질을 걸러주는 스트레이너입니다. 따라서 티이라고 설명한 내용은 틀린 명칭입니다.
  • ① 스톱밸브
    ② 감압밸브
    ③ 파일럿관
    ④ 스트레이너 (여과기)
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43. 공기조화 배관 설비 중 냉수코일을 통과하는 일반적인 설비 풍속으로 가장 적당한 것은?

  1. 2 ~ 3m/s
  2. 4 ~ 5m/s
  3. 6 ~ 7m/s
  4. 8 ~ 10m/s
(정답률: 88%)
  • 냉수코일을 통과하는 일반적인 설비 풍속은 열교환 효율과 소음, 압력 손실을 고려하여 $2 \sim 3\text{m/s}$ 정도로 유지하는 것이 가장 적당합니다.

  • 공기조화 배관 설비 중 냉수코일을 통과시 일반적인 설비 풍속
    2 ~ 3m/s
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44. 경질 염화비닐관의 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. 급탕관, 증기관으로 사용하는 것은 적합하지 않다.
  2. 다른 관에 비해 관내 마찰손실이 커서 불리하다.
  3. 온도의 상승에 따라 인장강도는 떨어진다.
  4. 충격에 약하며 열팽창률은 철의 약 7~ 8배가 된다.
(정답률: 70%)
  • 경질 염화비닐관은 관 내면이 매끄러워 다른 관에 비해 마찰손실이 적은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    급탕·증기관: 내열성이 낮아 부적합
    인장강도: 온도 상승 시 저하됨
    열팽창률: 철의 약 7~8배로 큼
  • 경질 염화비닐관을 통상적으로 PVC관이라고 하며
    다른관에 비해 관내 마찰손실이 적어서 유리하다.
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45. 보온피복 재료로 적당하지 않은 것은?

  1. 우모펠트, 코르크
  2. 유리섬유, 기포성수지
  3. 탄산마그네슘, 규산칼슘
  4. 광명단, 에폭시수지
(정답률: 78%)
  • 광명단과 에폭시수지는 부식을 방지하거나 표면을 보호하기 위해 사용하는 도료(페인트)이며, 열전달을 차단하는 보온피복 재료가 아닙니다.
  • 광명단, 에폭시수지 페인트(도료)에 포함된다
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46. 다음 중 보온, 보냉이 필요한 배관은?

  1. 천정속의 냉. 온수배관
  2. 지중 매설된 급수관
  3. 방열기 주위 배관
  4. 공기빼기 및 물뻬기 밸브 이후의 배관
(정답률: 75%)
  • 천정 속의 냉·온수배관은 외부 공기와의 온도 차이로 인해 열 손실이 발생하거나 결로 현상이 생길 수 있으므로 반드시 보온 및 보냉 처리가 필요합니다.
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47. 동관용 공구에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 튜브커터 : 동관 절단용
  2. 익스팬더 : 동관의 압축 접합용
  3. 튜브벤더 : 동관 굽힘용
  4. 사이징 툴 : 동관의 끝부분을 원형으로 성형
(정답률: 79%)
  • 익스팬더는 동관의 끝부분을 넓혀주는 확장기입니다. 동관의 압축 접합을 위해 끝을 나팔꽃 모양으로 만드는 공구는 플레어 툴입니다.
  • 익스팬더: 동관 확관용 공구
    플레이어링툴이란
    풀레어 이음용공구로 관끝을 나팔모양으로 성형해 풀레어 볼트와 너트를 연결할때 사용한다
    플레어 이음:플레어 볼트와 너트가 조여질때 동관에 압력이 가햬지므로 압축이음 이라고도 한다
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48. 수격작용 방지법에 관한 설명 중 부적합한 것은?

  1. 수전류 가까이에 공기실을 설치한다.
  2. 관내 유속을 느리게 한다.
  3. 관의 지름을 크게 한다.
  4. 밸브의 개폐를 신속히 한다.
(정답률: 85%)
  • 수격작용을 방지하기 위해서는 급격한 압력 변화를 막아야 하므로 밸브의 개폐는 천천히 수행해야 합니다.

    오답 노트
    수전류 가까이 공기실 설치, 관내 유속 저하, 관 지름 확대는 모두 수격작용을 완화하는 적절한 방법입니다.
  • 수격작용 방지대책
    1.공기실및 수격방지기를 설치한다
    2.관경을 크게하여 유속을 느리게 한다
    3.펌프에 플라이 휠을 설치한다
    4.배관을 가능한 직선으로 시공한다
    5.밸브는 송출구 가까이 설치하고 서서히 개폐한다
    6.조압수조를 설치한다

    플라이 휠
    펌프의 급격한 속도변화를 방지한다
    조압수조
    수압관및 도수관에서 발생하는 수압의 급격한 증감을 조정하는 수조
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49. 강관의 일반적인 접합방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 나사 접합
  2. 플렌지 접합
  3. 압축 접합
  4. 용접 접합
(정답률: 82%)
  • 강관은 재료의 특성상 나사 접합, 플렌지 접합, 용접 접합 방식을 주로 사용합니다. 압축 접합은 주로 PE배관이나 동관 접합에 사용되는 방식으로 강관에는 적용되지 않습니다.
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50. 패널난방(panel heating)은 열의 전달방법 중 주로 어느것을 이용한 것인가?

  1. 전도
  2. 대류
  3. 복사
  4. 전파
(정답률: 84%)
  • 패널난방은 가열된 패널 표면에서 방출되는 전자기파 형태의 열에너지를 이용하여 실내를 난방하는 방식으로, 열전달 방법 중 복사를 주된 원리로 사용합니다.
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51. 공기조화 설비의 구성과 거리가 먼 것은?

  1. 냉동기 설비
  2. 보일러 실내기기 설비
  3. 위생기구 설비
  4. 송풍기, 공조기 설비
(정답률: 84%)
  • 공기조화 설비는 실내 온습도 및 공기질 조절을 위해 냉동기, 보일러, 송풍기, 공조기 등으로 구성됩니다. 위생기구 설비는 급배수 및 오물 처리를 위한 설비로 공기조화 설비와는 거리가 멉니다.
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52. LP가스의 주성분으로 맞는 것은?

  1. 프로판(C3H8)과 부틸렌(C4H8)
  2. 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)
  3. 프로필렌(C3H6)과 부틸렌(C4H8)
  4. 프로필렌(C3H6)과 부탄(C4H10)
(정답률: 85%)
  • LP가스(액화석유가스)의 주성분은 프로판 $C_{3}H_{8}$과 부탄 $C_{4}H_{10}$으로 구성되어 있습니다.
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53. 증기보일러에서 환수방법을 진공환수 방법으로 할 때 설명으로 맞는 것은?

  1. 증기주관은 선하향 구배로 한다.
  2. 환수관은 습식 환수관을 사용한다.
  3. 리프트 피팅의 1단 흡상고는 2m로 한다.
  4. 리프트 피팅은 펌프부근에 2개이상 설치한다.
(정답률: 67%)
  • 진공환수방식에서는 증기의 흐름 방향으로 $1/200 \sim 1/300$ 정도의 선하향 구배를 유지해야 합니다.

    오답 노트
    환수관은 습식이 아닌 건식 환수관을 사용해야 하며, 리프트 피팅의 1단 흡상고는 $1.5\text{m}$이며 펌프 부근에 1개를 설치합니다.
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54. 통기관의 관경을 정할 때 기본 원칙으로 틀린 것은?

  1. 결합통기관은 배수 수직관과 통기수직관 중 관경이 작은 쪽의 관경이상으로 한다.
  2. 신정통기관의 관경은 그것에 접속하는 배수수직관 관경의1/2 이상으로 한다.
  3. 도피통기관의 관경은 그것에 접속하는 배수수평지관 관경의 1/2 이상으로 한다.
  4. 각개통기관의 관경은 그것에 접속하는 배수수평지관 관경의 1/2 이상으로 한다.
(정답률: 58%)
  • 신정통기관은 배수수직관의 연장관 개념이므로, 관경을 줄이지 않고 배수수직관의 관경 그대로 설치하는 것이 원칙입니다.
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55. 배관의 신축 이음 중 고압에 잘 견디며 고온고압의 옥괴 배관 신축이음쇠로 가장 좋은 것은?

  1. 루프형 신축 이음쇠
  2. 슬리브형 신축 이음쇠
  3. 벨로스형 신축 이음쇠
  4. 스위블형 신축 이음쇠
(정답률: 76%)
  • 루프형 신축 이음쇠는 배관을 루프 모양으로 굽혀 신축을 흡수하는 방식으로, 구조적으로 매우 견고하여 고온 고압의 옥외 배관에 가장 적합합니다.
  • 루프형 신축이음쇠
    1.고압증기 옥외배관에 많이 사용한다
    2.신축흡수에 따른 응축이 발생한다
    3.고압에 잘 견디고 고장이 적어 고온,고압용 배관에 사용된다
    4.곡률반경은 직경의 6배이상으로 한다
    6.설치공간을 많이 차지한다.
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56. 온수 배관에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 배관재료는 내열성을 고려해야 한다.
  2. 온수보일러의 팽창관에는 슬루스 밸브를 설치한다.
  3. 공기가 고일 염려가 있는 곳에는 공기 배출밸브를 설치한다.
  4. 배관의 지지는 처짐이 생기지 않도록 한다.
(정답률: 78%)
  • 온수보일러의 팽창관은 압력 상승을 방지하는 중요한 역할을 하므로, 실수로 밸브를 잠가 사고가 발생하는 것을 막기 위해 절대로 밸브를 설치해서는 안 됩니다.
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57. 클린룸(clean room)의 실내 기류방식이 아닌 것은?

  1. 수직수평 정류방식
  2. 수직 정류방식
  3. 수평 정류방식
  4. 비 정류방식
(정답률: 68%)
  • 클린룸의 실내 기류방식은 기류의 흐름과 정류 여부에 따라 수직 정류방식, 수평 정류방식, 비 정류방식으로 구분합니다. 수직수평 정류방식이라는 분류는 존재하지 않습니다.
  • 클린룸 실내기류형식에 따른 분류
    1.수직정류방식
    2.수평정류방식
    3.비정류방식(난류식)
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58. S트랩에서 잘 일어나며 관내에 배수가 가득차서 흐를 경우 발생하는 봉수 파괴 현상은?

  1. 자기 사이펀작용
  2. 분출작용
  3. 모세관현상
  4. 증발작용
(정답률: 76%)
  • S트랩과 같이 배수관 내에 물이 가득 차서 흐를 때, 관성 및 압력 차에 의해 봉수가 함께 빨려 나가는 현상을 자기 사이펀작용이라고 합니다.
  • 봉수파괴원인중 S트랩에서 잘 일어나며 관내 배수가
    가득차서 흐를경우 발생하기 쉬운 현상은 자기 사이편 작용이다.
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59. 급탕설비 중에서 증기 사이렌서(steam silencer)를 필요로 하는 방식은?

  1. 순간 급탕기
  2. 저탕식 급탕기
  3. 간접가열 급탕기
  4. 기수 혼합 급탕기
(정답률: 71%)
  • 기수 혼합 급탕기는 증기를 열원으로 사용하여 효율이 매우 높지만, 증기가 유입될 때 발생하는 소음이 심하기 때문에 이를 제거하기 위해 증기 사이렌서를 설치해야 합니다.
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60. 정압기 설치시공 상 주의 사항으로 틀린 것은?

  1. 출구에는 가스차단장치를 설치할 것
  2. 출구에는 압력이상 상승방지장치를 설치할 것
  3. 출구에는 경보장치 및 불순물 제거장치를 설치할 것
  4. 출구에는 압력 특정장치를 설치할 것
(정답률: 68%)
  • 정압기 설치 시 불순물 제거장치는 가스가 정압기로 들어가기 전의 입구 측에 설치하여 기기 내부를 보호해야 합니다.
  • 출구에는 경보장치를 설치하고
    입구에는 불순물 제거장치를 설치할 것
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4과목: 전기제어공학

61. 자동제어계에서 각 요소를 블럭선도로 표시할 때 각 요소는 전달함수로 표시한다. 신호의 전달경로는 무엇으로 표현하는가?

  1. 접점
  2. 점선
  3. 화살표
  4. 스위치
(정답률: 86%)
  • 자동제어계의 블록선도에서 각 요소는 전달함수로 나타내며, 신호가 흐르는 전달경로는 화살표로 표현하여 신호의 방향성을 나타냅니다.
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62. 400[V] 이상인 저압전로의 절연저항값은 몇 [MΩ] 이상이어야 하는가?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 70%)
  • 전기설비기술기준에 따라 사용전압(대지전압)에 따른 절연저항 최소값 기준을 적용합니다.
    기준: 400V 초과 시 $0.4\text{M}\Omega$이상
    따라서 400V 이상인 저압전로의 절연저항값은 $0.4\text{M}\Omega$이상이어야 합니다.
  • 사용전압에 따른 절연저항
    사용전압 절연저항
    300V이하 대지전압150V이하 0.1MΩ
    300V이하 150V~300V이하 0.2MΩ
    300~400V이하 0.3MΩ
    400V이하 0.4MΩ
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63. 그림과 같은 유접점 회로를 간단히 한 회로는?

(정답률: 70%)
  • 주어진 유접점 회로를 불 대수(Boolean Algebra) 논리식으로 변환하여 간소화하면 다음과 같습니다.
    회로식: $A + \bar{B}D + B$ (기존 해설의 $dB$는 $\bar{B}D$의 오기로 판단됨)
    정리 과정: $A + (\bar{B}D + B) = A + (B + D)$ (흡수 법칙 $\bar{B}D + B = B + D$ 적용)
    최종적으로 $A + B$ 형태의 병렬 회로인 로 간소화됩니다.
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64. 자동제어에서 제어동작의 특징 중 정상편차가 없는 것은?

  1. 2위치동작(사이클링이 있음)
  2. P 동작(사이틀링을 방지함)
  3. PI동작(뒤진 회로의 특성과 같음)
  4. PD동작(앞선 회로의 특성과 같음)
(정답률: 59%)
  • 제어동작에서 I(적분) 동작은 오차를 계속 누적하여 계산하므로 잔류편차를 완전히 제거하는 특성이 있습니다. 따라서 PI동작은 정상편차가 발생하지 않습니다.

    오답 노트
    P 동작: 잔류편차(정상편차)가 발생함
    2위치 동작: 사이클링 현상이 발생함
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65. 그림과 같은 계전기 접점회로의 논리식으로 알맞은 것은?

(정답률: 64%)
  • 제시된 회로의 접점 구성을 논리식으로 변환하면 다음과 같습니다.
    상단 경로는 $\bar{X}$, $\bar{Y}$, $\bar{Z}$가 직렬로 연결되어 $\bar{X}\bar{Y}\bar{Z}$가 되고, 하단 경로는 $\bar{X}$와 ($\bar{Y}$ 또는 $Z$의 병렬 연결)이 직렬로 연결되어 $\bar{X}(\bar{Y}+Z)$가 됩니다. 이를 합치면 $\bar{X}\bar{Y}\bar{Z} + \bar{X}(\bar{Y}+Z)$가 되며, 이를 정리한 결과인 가 정답입니다.
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66. 교류의 실효치에 관하 설명 중 틀린 것은?

  1. 교류의 진폭은 실효치의 √2배이다.
  2. 전류나 전압의 한주기의 평균치가 실효치이다.
  3. 실효치 100V인 교류와 직류 100V로 같은 전등을 점등하면 그 밝기는 같다.
  4. 상용전원이 220V라는 것은 실효치를 의미한다.
(정답률: 67%)
  • 실효치(RMS)는 교류 전압이나 전류가 저항에서 직류와 동일한 에너지를 소비할 때의 값입니다. 전류나 전압의 한 주기의 평균치는 실효치가 아니라 '평균값'에 해당하므로 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    교류의 진폭은 실효치의 $\sqrt{2}$배: 옳은 설명
    실효치 100V 교류와 직류 100V의 밝기 동일: 옳은 설명
    상용전원 220V는 실효치 의미: 옳은 설명
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67. 변압기의 무부하 전류에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 철심에 지속을 만드는 전류로서 여자전류라고도 한다.
  2. 1차 단자간에 전압을 가했을 때 흐르는 전류이다.
  3. 전압보다 약 90도 뒤진 위상의 전류이다.
  4. 부하에 흐르는 전류가 0 이며, 전압이 존재하지 않는 무저항 전류이다.
(정답률: 59%)
  • 무부하 전류(여자전류)는 부하가 없는 상태에서도 철심의 자속을 형성하기 위해 흐르는 전류이며, 전압이 인가된 상태에서 흐르는 전류입니다. 따라서 전압이 존재하지 않는 무저항 전류라는 설명은 틀린 내용입니다.
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68. 평형 상태인 브리지에서 L1 :L2 길이의 비율은 1 : 2 이다. R = 20[Ω]일 때 저항 X의 값은 몇 [Ω] 인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 40
(정답률: 60%)
  • 브리지 회로의 평형 조건에 따라 저항의 곱과 길이의 비율이 일정하다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R \times L_2 = X \times L_1$$
    ② [숫자 대입]
    $$20 \times 2 = X \times 1$$
    ③ [최종 결과]
    $$X = 40$$
    따라서 저항 $X$의 값은 $40\Omega$ 입니다.
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69. 어떤 제어계의 임펄스 응답이 sinωt일 때 계의 전달함수는?

(정답률: 75%)
  • 임펄스 응답의 라플라스 변환은 곧 해당 계의 전달함수가 됩니다. $\sin \omega t$를 라플라스 변환하면 다음과 같습니다.
    $$\mathcal{L}\{\sin \omega t\} = \frac{\omega}{s^2 + \omega^2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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70. 자동제어에서 미리 정해 놓은 순서에 따라 제어의 각 단계가 순차적으로 진행되는 제어 방식은?

  1. 프로세스제어
  2. 시퀀스제어
  3. 서보제어
  4. 되먹임제어
(정답률: 83%)
  • 미리 정해진 순서(Sequence)에 따라 각 단계가 순차적으로 진행되는 제어 방식을 시퀀스제어라고 합니다.
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71. 제어기기 중 조작기기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전기식은 적응성이 대단히 넓고 특성의 변경은 어렵다.
  2. 공기식은 PID동작을 만들기 쉬우나 장거리 전송은 빠르다.
  3. 유압식은 관성이 적고 큰 출력을 얻기가 쉽다.
  4. 전기식에는 전자밸브, 직류 서보전동기, 클러치 등이 있다.
(정답률: 49%)
  • 유압식 조작기기는 작동 유체의 비압축성 덕분에 응답성이 좋고(관성이 적고), 높은 압력을 이용해 매우 큰 출력을 얻기에 유리합니다.

    오답 노트
    전기식 특성 변경: 전기식은 회로 수정이나 파라미터 조절을 통해 특성 변경이 매우 쉽습니다.
    공기식 전송: 공기식은 전송 속도가 느려 장거리 전송에 불리합니다.
    전기식 구성: 전자밸브는 주로 공압/유압식 조작기기에 해당합니다.
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72. 그림과 같은 회로에서 ab간에 100[V]를 가했을 때 cd사이에 나타나는 전압은 몇 [V] 인가?

  1. 43.8
  2. 53.8
  3. 63.8
  4. 73.8
(정답률: 39%)
  • 델타($\Delta$) 결선 저항을 와이($Y$) 결선으로 변환하여 등가 회로를 구성한 후, 전압 분배 법칙을 적용하여 $cd$ 사이의 전압을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{cd} = V_{ab} \times \frac{R_y + R_{load}}{R_y + R_y + R_{load}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{cd} = 100 \times \frac{11 + 20}{11 + 11 + 20}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{cd} = 73.8$$
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73. 변압기의 용도가 아닌 것은?

  1. 전압의 변환
  2. 임피던스의 변환
  3. 전류의 변환
  4. 주파수의 변환
(정답률: 74%)
  • 변압기는 전자기 유도 작용을 이용하여 전압, 전류, 임피던스를 변환하는 장치이며, 주파수는 변환할 수 없습니다.

    오답 노트
    주파수의 변환: 인버터나 컨버터와 같은 전력전자 변환 장치가 수행하는 역할입니다.
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74. 그림은 피드백 제어계의 일부이다. 출력 Y는?

  1. X1+3X2-5
  2. X1+3X2+5
  3. X1ㆍ3X2ㆍ(-5)
  4. X1ㆍ3X2ㆍ5
(정답률: 65%)
  • 제시된 회로도는 합산점(Summing Point)으로, 각 입력 신호의 부호에 따라 더하거나 빼서 출력 $Y$를 결정합니다.
    입력 $X_1$과 $3X_2$는 $+$ 부호로 들어오고, $5$는 $-$ 부호로 들어오므로 이를 모두 합산하면 다음과 같습니다.
    $$Y = X_1 + 3X_2 - 5$$
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75. 워드 레오나드방식의 속도제어는 어느 제어에 속하는가?

  1. 직렬저항제어
  2. 계자제어
  3. 전압제어
  4. 직병렬제어
(정답률: 70%)
  • 워드 레오나드 방식은 전동기에 인가되는 전압을 연속적으로 변화시켜 속도를 제어하는 대표적인 전압제어 방식입니다.
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76. 전달함수 을 갖는 계에 w=2[rad/sec]인 정현파를 줄 때 이득은 약 몇 [dB]인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 6
(정답률: 46%)
  • 전달함수 $G(s) = \frac{10}{3+2s}$에 $\omega = 2\text{ rad/sec}$를 대입하여 이득(dB)을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $Gain = 20\log_{10}|G(j\omega)|$
    ② [숫자 대입] $Gain = 20\log_{10}|\frac{10}{3+j(2 \times 2)}| = 20\log_{10}\frac{10}{\sqrt{3^2+4^2}}$
    ③ [최종 결과] $Gain = 20\log_{10}\frac{10}{5} = 20\log_{10}2 \approx 6\text{ dB}$
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77. 기전력1[V]의 정의는?

  1. 1C의 전기량이 이동할 때 1J의 일을 하는 두 점간의 전위차
  2. 1A의 전류가 이동할 때 1J의 일을 하는 두 점간의 전위차
  3. 1C의 전기량이 1초 동안에 이동하는 양
  4. 어떤 전기회로에 전압을 가하면 전류가 흐르고 이에 따른 전력이 발생하는 것
(정답률: 62%)
  • 전압(기전력)은 단위 전하량이 이동할 때 하는 일의 양으로 정의됩니다. 즉, $1\text{ C}$의 전기량이 이동할 때 $1\text{ J}$의 일을 하는 두 점 사이의 전위차를 $1\text{ V}$라고 합니다.
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78. 1[W]와 크기가 같은 것은?

  1. 1[J]
  2. 1[J/sec]
  3. 1[cal]
  4. 1[cal/sec]
(정답률: 72%)
  • 전력의 단위인 와트(W)는 단위 시간당 수행한 일의 양을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{W}{t}$ 전력 = 일 / 시간
    ② [숫자 대입] $1\text{ W} = \frac{1\text{ J}}{1\text{ sec}}$
    ③ [최종 결과] $1\text{ W} = 1\text{ J/sec}$
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79. 전압 v=125sin377t[V]를 인가하여 전류 i=50cos377t[A]가 흘렀다면 이것은 어떤 소자에 전류를 흘린 것인가?

  1. 저항
  2. 저항과 사이리스터
  3. 콘덴서
  4. 인덕터
(정답률: 69%)
  • 전압은 $\sin$ 함수이고 전류는 $\cos$ 함수로 나타나 있습니다. $\cos$은 $\sin$보다 위상이 $90^{\circ}$ 앞서는 진상 회로이며, 전류가 전압보다 앞서는 소자는 콘덴서입니다.
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80. 프로세스제어에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공업공정의 상태량을 제어량으로 하는 제어를 말한다.
  2. 생산된 정기를 각 수용가에 배전하는 것도 프로세스 제어의 일종이다.
  3. 회전수, 방위, 전압과 같은 제어량이 일정 시간안에 목표값에 도달되는 제어이다.
  4. 임의로 변화하는 목표값을 추정하는 제어의 일종이다.
(정답률: 67%)
  • 프로세스제어는 공업 공정에서 발생하는 온도, 압력, 유량, 레벨과 같은 상태량을 제어량으로 하여 목표값을 유지하는 제어 방식입니다.
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