공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2015-05-31)

공조냉동기계산업기사
(2015-05-31 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 극간풍의 풍량을 계산하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 환기 횟수에 의한 방법
  2. 극간 길이에 의한 방법
  3. 창 면적에 의한 방법
  4. 재실 인원수에 의한 방법
(정답률: 86%)
  • 재실 인원수에 의한 방법은 극간풍의 풍량을 계산하는 올바른 방법이 아닙니다. 이는 인원수에 따라 환기량이 결정되는 것으로, 환기량을 정확하게 계산할 수 없기 때문입니다. 따라서 극간풍의 풍량을 계산하는 방법으로는 환기 횟수에 의한 방법, 극간 길이에 의한 방법, 창 면적에 의한 방법이 적절합니다.
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2. 환기와 배연에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 환기란 실내의 공기를 차거나 따뜻하게 만들기 위한 것이다.
  2. 환기는 급기 또는 배기를 통하여 이루어진다.
  3. 환기는 자연적인 방법, 기계적인 방법이 있다.
  4. 배연 설비란 화재 초기에 발생하는 연기를 제거하기 위한 설비이다.
(정답률: 89%)
  • 본 해설은 신고처리되어 블라인드 되었습니다.
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
    신고사유
    배연설비 화재 초기 발생하느 ㄴ연기를 제거하기 윈한 설비 맞습니다. 근데 왜 해설에 그 보기가 정답이라고 쓰셨는지요? 보기의 1번 실내의 공기를 차게하거나 따뜻하게 만들기위한것이아니라 환기란 일정공간의 공기를 그외의 공기와 교환하는일이라해야 맞는 겁니다.
  • "배연 설비란 화재 초기에 발생하는 연기를 제거하기 위한 설비이다."가 틀린 설명입니다. 배연 설비는 화재 발생 시 연기를 제거하는 것뿐만 아니라 실내 공기를 교체하여 화재 발생 시 인명피해를 최소화하는 역할도 합니다. => 틀린설명이아니라 올바른 설명이고요... 보기1번 이 잘못됬지요.
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3. 공기조화방식 분류 중 전공기방식이 아닌 것은?

  1. 멀티존 유닛방식
  2. 변풍량 재열식
  3. 유인유닛방식
  4. 정풍량식
(정답률: 76%)
  • 유인유닛방식은 공기를 유인하여 처리하는 방식이 아니라, 공기를 강제로 순환시켜 처리하는 방식이기 때문에 전공기방식이 아닙니다.
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4. 다음 분류 중 천장 취출방식이 아닌 것은?

  1. 아네모스탯형
  2. 브리즈 라인형
  3. 팬형
  4. 유니버설형
(정답률: 57%)
  • 유니버설형은 천장 취출방식이 아니라 벽면에 부착되는 형태의 공조기이다. 다른 세 가지는 모두 천장 취출방식의 공조기이다.
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5. 다음 중 엔탈피의 단위는?

  1. kcal/kg·℃
  2. kcal/kg
  3. kcal/m2·h·℃
  4. kcal/m·h·℃
(정답률: 76%)
  • 엔탈피의 단위는 "kcal/kg"이다. 엔탈피는 단위 질량당 열량을 나타내는 물리량이기 때문에, 단위는 열량(kcal)을 질량(kg)으로 나눈 것이다. 따라서 "kcal/kg"가 엔탈피의 단위이다. 나머지 보기는 각각 "kcal/kg·℃", "kcal/m2·h·℃", "kcal/m·h·℃"로, 각각 단위가 온도나 면적, 시간 등 다른 물리량을 포함하고 있어 엔탈피의 단위로 사용될 수 없다.
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6. 다음의 표시된 백체의 열관류율은? (단, 내표면의 열전달률 ai=8kcal/m2·h·℃, 외표면의 열전도율 ao=20kcal/m2·h·℃, 벽돌의 열전도율 λa=0.5kcal/m·h·℃, 단열재의 열전도율 λb=0.03kcal/m·h·℃, 모르터의 열전도율 λc=0.62kcal/m·h·℃이다.)

  1. 0.685kcal/m2·h·℃
  2. 0.778kcal/m2·h·℃
  3. 0.813kcal/m2·h·℃
  4. 1,460kcal/m2·h·℃
(정답률: 52%)
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7. 다음 중 현열부하에만 영향을 주는 것은?

  1. 건구온도
  2. 절대습도
  3. 비체적
  4. 상대습도
(정답률: 66%)
  • 현열부하는 전기적으로 발생하는 열로 인해 발생하는 부하이기 때문에, 건구온도가 영향을 미칩니다. 건구온도는 공기 중의 온도를 나타내는 지표로, 현열부하에 영향을 미치는 온도입니다. 따라서, 다른 보기들인 절대습도, 비체적, 상대습도는 현열부하에 영향을 미치지 않습니다.
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8. 전열량의 변화와 절대습도 변화의 비율을 무엇이라고 하는가?

  1. 현열비
  2. 포화비
  3. 열수분비
  4. 절대비
(정답률: 73%)
  • 전열량의 변화와 절대습도 변화의 비율을 열수분비라고 한다. 이는 공기의 상태 변화를 나타내는 중요한 지표 중 하나로, 공기가 얼마나 건조한지를 나타내는 값이다. 열수분비는 공기가 가지고 있는 수증기의 양과 온도에 따라 결정되며, 공기가 더 많은 수증기를 포함하면 열수분비가 높아지고, 더 적은 수증기를 포함하면 열수분비가 낮아진다. 따라서 열수분비는 공기의 건조함을 나타내는 중요한 지표이다.
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9. 유인 유닛 공조방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 실내환경 변화에 대응이 어렵다.
  2. 덕트 공간이 비교적 크다.
  3. 각 실의 제어가 어렵다.
  4. 회전부분이 없어 동력(전기) 배선이 필요없다.
(정답률: 71%)
  • 유인 유닛은 공기를 유입시키는 방식으로 작동하며, 회전부분이 없기 때문에 동력(전기) 배선이 필요하지 않습니다. 이는 설치 및 유지보수가 간편하며, 안전성이 높은 장점을 가지고 있습니다.
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10. 습공기 선도상에서 확인할 수 있는 사항이 아닌 것은?

  1. 노점 온도
  2. 습공기의 엔탈피
  3. 효과 온도
  4. 수증기 분압
(정답률: 67%)
  • 습공기 선도상에서는 노점 온도, 습공기의 엔탈피, 수증기 분압 등을 확인할 수 있지만, 효과 온도는 확인할 수 없습니다. 이는 효과 온도가 실제 공기의 온도가 아니라, 공기와 수증기의 혼합물의 온도를 나타내는 것이기 때문입니다. 따라서 습공기 선도상에서는 효과 온도를 직접적으로 확인할 수 없습니다.
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11. 공기조화의 냉수코일을 설계하고자 할 때의 설명으로 틀린 것은?

  1. 코일을 통과하는 물의 속도는 1m/s 정도가 되도록 한다.
  2. 코일 출입구의 수온 차는 대개 5~10℃ 정도가 되도록 한다.
  3. 공기와 물의 흐름은 병류(평행류)로 하는 것이 대수평균 온도차가 크게 된다.
  4. 코일의 모양은 효율을 고려하여 가능한 한 정방형으로 본다.
(정답률: 79%)
  • "공기와 물의 흐름은 병류(평행류)로 하는 것이 대수평균 온도차가 크게 된다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 역류(교류) 방식이 대수평균 온도차를 크게 만듭니다. 역류 방식은 공기와 물이 서로 반대 방향으로 흐르면서 열을 교환하는 방식으로, 대수평균 온도차를 최대화할 수 있습니다.
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12. 전공기식 공기조화에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 덕트가 소형으로 되므로 스페이스가 작게 된다.
  2. 송풍량이 충분하므로 실내공기의 오염이 적다.
  3. 중앙집중식이므로 운전, 보수관리를 집중화할 수 있다.
  4. 병원의 수술실과 같이 높은 공기의 청정도를 요구하는 곳에 적합하다.
(정답률: 81%)
  • "덕트가 소형으로 되므로 스페이스가 작게 된다."는 틀린 설명입니다. 덕트가 소형으로 되면 오히려 공간을 더 많이 확보할 수 있기 때문입니다. 덕트가 크면 공간을 차지하기 때문에, 덕트를 작게 만들면 공간을 더 확보할 수 있습니다.
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13. 펌프를 작동원리에 따라 분류할 때 왕복펌프에 해당되지 않는 것은?

  1. 피스톤 펌프
  2. 베인 펌프
  3. 다이어프램 펌프
  4. 플런저 펌프
(정답률: 76%)
  • 왕복펌프는 피스톤 펌프, 다이어프램 펌프, 플런저 펌프에 해당됩니다. 베인 펌프는 회전 운동을 이용하여 유체를 이동시키는 펌프로, 왕복 운동을 이용하는 펌프가 아니기 때문에 왕복펌프에 해당되지 않습니다.
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14. 다음과 같은 사무실에서 방열기 설치위치로 가장 적당한 것은?

  1. [㉠, ㉡]
  2. [㉡, ㉤]
  3. [㉢, ㉣]
  4. [㉣, ㉥]
(정답률: 89%)
  • 방열기는 창문이나 문과 가까운 위치에 설치하는 것이 효과적입니다. 따라서, 사무실의 창문과 문 중에서 가까운 위치에 있는 것은 "[㉢, ㉣]" 입니다.
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15. 덕트의 설계법을 순서대로 나열한 것 중 가장 바르게 연결한 것은?

  1. 송풍량 결정 - 덕트경로 결정 - 덕트치수 결정 - 취출구 및 흡입구 위치결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
  2. 송풍량 결정 - 취출구 및 흡입구 위치 결정 - 덕트경로 설정 - 덕트치수 결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
  3. 덕트치수 결정 - 송풍량 결정 - 덕트경로 결정 - 취출구 및 흡입구 위치 결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
  4. 덕트치수 결정 - 덕트경로 결정 - 취출구 및 흡입구위치 결정 - 송풍량 결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
(정답률: 74%)
  • 덕트 설계의 첫 단계는 송풍량 결정이며, 이후에는 취출구 및 흡입구 위치 결정, 덕트 경로 설정, 덕트 크기 결정, 송풍기 선정, 설계도 작성 순으로 진행됩니다. 따라서, "송풍량 결정 - 취출구 및 흡입구 위치 결정 - 덕트경로 설정 - 덕트치수 결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성"이 가장 바르게 연결된 순서입니다.
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16. 다음의 습공기 선도상에서 E-F는 무엇을 나타내는 것인가?

  1. 가습
  2. 재열
  3. CF(Contact Factor)
  4. BF(By-pass Factor)
(정답률: 80%)
  • E-F는 BF(By-pass Factor)를 나타냅니다.

    BF(By-pass Factor)는 공기청정기에서 처리되지 않고 우회되어 나가는 공기의 비율을 나타내는 지표입니다. 이 값이 높을수록 공기청정기의 성능이 낮아지게 됩니다. 따라서 이 값을 낮추기 위해 공기청정기 설치 위치나 사용 방법 등을 조정해야 합니다.

    가습, 재열, CF(Contact Factor)는 습공기 선도상에서 다른 개념을 나타냅니다. 가습은 공기 중의 수증기 함량을 높이는 것을 의미하며, 재열은 공기를 데워서 온도를 높이는 것을 의미합니다. CF(Contact Factor)는 공기청정기 필터와 공기 사이의 접촉 면적을 나타내는 지표입니다. 이 값이 높을수록 필터의 성능이 좋아지게 됩니다.
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17. 공조용 가습장치 중 수분무식에 해당하지 않는 것은?

  1. 원심식
  2. 초음파식
  3. 분무식
  4. 적하식
(정답률: 79%)
  • 적하식은 공조용 가습장치 중 수분을 뿌리지 않고, 공기를 건조하게 유지하는 방식입니다. 따라서 수분무식에 해당하지 않습니다.
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18. 덕트의 직관부를 통해 공기가 흐를 때 발생하는 마찰저항에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 관의 마찰 저항계수에 비례한다.
  2. 덕트의 지름에 반비례한다.
  3. 공기의 평균속도의 제곱에 비례한다.
  4. 중력 가속도의 2배에 비례한다.
(정답률: 65%)
  • "중력 가속도의 2배에 비례한다."는 틀린 설명입니다. 공기의 흐름에서 발생하는 마찰저항은 관의 마찰 저항계수, 덕트의 지름, 공기의 평균속도의 제곱에 비례합니다. 중력 가속도와는 관련이 없습니다.
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19. 다음 장치도 및 t-x선도와 같이 공기를 혼합하여 냉각, 재열한 후 실내로 보낸다. 여기서, 외기부하를 나타내는 식은? (단, 혼합공기량은 G(kg/h)이다.)

  1. q=G(h3-h4)
  2. q=G(h1-h3)
  3. q=G(h5-h4)
  4. q=G(h3-h2)
(정답률: 66%)
  • 공기는 T-x선을 따라 압축되거나 팽창되면서 상태가 변화한다. 이때, 공기의 상태 변화에 따라 엔탈피(h)도 변화하게 된다. 따라서, 공기가 혼합되어 냉각, 재열되는 과정에서도 엔탈피 변화가 일어나게 된다. 이 문제에서는 외기와 실내공기가 혼합되어 냉각, 재열되는 과정을 다루고 있으므로, 외기와 실내공기의 엔탈피 차이를 구해야 한다. 이때, 외기와 실내공기의 엔탈피 차이는 q=G(h3-h2)로 나타낼 수 있다. 따라서, 정답은 "q=G(h3-h2)"이다.
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20. 습공기를 냉각하게 되면 공기의 상태가 변화한다. 이때 증가하는 상태값은?

  1. 건구온도
  2. 습구온도
  3. 상대습도
  4. 엔탈피
(정답률: 58%)
  • 습공기를 냉각하면 공기 내에 포함된 수증기의 양이 일정하게 유지되면서 상대습도가 증가하게 된다. 따라서 정답은 "상대습도"이다. 건구온도는 공기가 건조한 상태에서의 온도를 의미하고, 습구온도는 공기 내 수증기가 포함된 상태에서의 온도를 의미한다. 엔탈피는 공기의 열적 에너지를 나타내는 값이다.
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2과목: 냉동공학

21. 이상 기체를 체적이 일정한 상태에서 가열하면 온도와 압력은 어떻게 변하는가?

  1. 온도가 상승하고 압력도 높아진다.
  2. 온도는 상승하고 압력은 낮아진다.
  3. 온도는 저하하고 압력은 높아진다.
  4. 온도가 저하하고 압력도 낮아진다.
(정답률: 75%)
  • 이상 기체의 상태방정식에서, 체적이 일정하다는 것은 기체의 양이 일정하다는 것을 의미한다. 가열하면 분자의 평균 운동에너지가 증가하고, 이는 온도 상승으로 나타난다. 분자의 운동이 더 활발해지면, 기체 분자들이 용기 벽면에 부딪히는 횟수가 증가하고, 이는 압력 상승으로 나타난다. 따라서, 이상 기체를 체적이 일정한 상태에서 가열하면 온도가 상승하고 압력도 높아진다.
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22. 그림과 같은 이론 냉동 사이클이 적용된 냉동장치의 성적계수는? (단, 압축기의 압축효율 80%, 기계효율 85%로 한다.)

  1. 2.4
  2. 3.1
  3. 4.4
  4. 5.1
(정답률: 63%)
  • 냉동장치의 성적계수는 냉동량을 얻기 위해 필요한 열량과 압축기에서 공급한 열량의 비율로 정의된다. 이를 계산하기 위해서는 냉동 사이클에서 각 단계별로 열량 변화를 계산해야 한다.

    1. 압축 단계: 1 → 2
    - 압축기에서 공급된 열량: Q1 = mCp(T2 - T1) = 0.2 × 4.18 × (40 - (-10)) = 37.56 kJ
    - 실제 압축된 열량: Q2 = Q1 × 압축효율 = 37.56 × 0.8 = 30.05 kJ

    2. 공급 단계: 2 → 3
    - 열량 공급량: Q3 = mHf = 0.2 × 335 = 67 kJ

    3. 확장 단계: 3 → 4
    - 냉매의 엔탈피 변화: h4 - h3 = -Hg = -250 kJ/kg
    - 확장한 냉매의 열량: Q4 = m(h4 - h3) = 0.2 × (-250) = -50 kJ

    4. 흡수 단계: 4 → 1
    - 열량 흡수량: Q5 = mCp(T1 - T4) = 0.2 × 4.18 × (-10 - (-50)) = 33.44 kJ

    따라서, 필요한 열량은 Q3 + Q4 = 67 - 50 = 17 kJ 이고, 압축기에서 공급한 열량은 Q2 + Q5 = 30.05 + 33.44 = 63.49 kJ 이다. 따라서, 성적계수는 17 / 63.49 = 0.267 이고, 이를 1로 보정한 값은 1 / 0.267 = 3.74 이다. 하지만, 기계효율을 고려해야 하므로, 최종 성적계수는 3.74 × 0.85 = 3.17 이다. 따라서, 보기에서 정답은 3.1 이다.
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23. 단열재의 선택요건에 해당되지 않는 것은?

  1. 열전도도가 크고 방습성이 클 것
  2. 수축변형이 적을 것
  3. 흡수성이 없을 것
  4. 내압강도가 클 것
(정답률: 83%)
  • "흡수성이 없을 것"은 단열재의 선택요건에 해당되지 않는다. 이유는 단열재는 열을 잘 전달하지 않는 성질을 가지고 있어야 하기 때문에, 흡수성이 없다는 것은 열을 흡수하지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, "열전도도가 크고 방습성이 클 것"은 단열재의 선택요건에 해당되는 이유는, 열전도도가 크면 열을 잘 전달하지 않는 성질을 가지지 않기 때문에, 방습성이 클수록 단열재의 성능이 더욱 향상되기 때문이다.
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24. 팽창밸브로 모세관을 사용하는 냉동장치에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 교축 정도가 일정하므로 증발부하 변동에 따라 유량조절이 불가능하다.
  2. 밀폐형으로 제작되는 소형 냉동장치에 적합하다.
  3. 내경이 크거나 길이가 짧을수록 유체저항의 감소로 냉동능력은 증가한다.
  4. 감압정도가 크면 냉매 순환량이 적어 냉동능력을 감소시킨다.
(정답률: 45%)
  • "내경이 크거나 길이가 짧을수록 유체저항의 감소로 냉동능력은 증가한다."라는 설명이 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 내경이 크면 유체의 흐름이 원활해지고, 길이가 짧으면 유체가 흐르는 거리가 짧아져서 유체저항이 감소하기 때문입니다. 따라서 내경이 크거나 길이가 짧을수록 냉동능력은 증가합니다.
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25. 4마력(PS)기관이 1분간에 하는 일의 열당량은?

  1. 약 0.042kcal
  2. 약 0.42kcal
  3. 약 4.2kcal
  4. 약 42.1kcal
(정답률: 71%)
  • 1마력(PS)은 0.7355kW이며, 1kW는 1분간에 60kJ의 일을 할 수 있다. 따라서 4마력(PS)는 4 x 0.7355kW = 2.942kW이며, 1분간에 2.942kW의 일을 할 수 있다. 이를 열에너지로 환산하면 2.942kW x 60s = 176.52kJ이다. 1kcal은 4.184kJ이므로, 176.52kJ를 kcal로 환산하면 176.52/4.184 = 약 42.1kcal이 된다. 따라서 정답은 "약 42.1kcal"이다.
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26. 수냉식 응축기에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 냉각수량이 일정한 경우 냉각수 입구온도가 높을수록 응축기내의 냉매는 액화하기 쉽다.
  2. 종류에는 입형 셀 튜브식, 7통로식, 지수식 응축기 등이 있다.
  3. 이중관식 응축기는 냉매증기와 냉각수를 평행류로 함으로써 냉각수량이 많이 필요하다.
  4. 냉각수의 증발잠열을 이용해 냉매가스를 냉각한다.
(정답률: 66%)
  • 수냉식 응축기는 냉각수를 이용하여 냉매가스를 액화시키는 장치이다. 냉각수량이 일정한 경우 냉각수 입구온도가 높을수록 응축기내의 냉매는 액화하기 쉽다. 종류에는 입형 셀 튜브식, 7통로식, 지수식 응축기 등이 있다. 이중관식 응축기는 냉매증기와 냉각수를 평행류로 함으로써 냉각수량이 많이 필요하다. 냉각수의 증발잠열을 이용해 냉매가스를 냉각한다.
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27. 프레온 냉동장치에서 유분리기를 설치하는 경우가 아닌 것은?

  1. 만액식 증발기를 사용하는 장치의 경우
  2. 증발온도가 높은 냉동장치의 경우
  3. 토출가스 배관이 긴 경우
  4. 토출가스에 다량의 오일이 섞여나가는 경우
(정답률: 49%)
  • 증발온도가 높은 냉동장치의 경우에는 유분리기를 설치해도 효과가 미미하기 때문에 설치하지 않는 것이 일반적입니다. 이는 증발온도가 높은 냉동장치에서는 유체가 증발하기 전에 이미 기화되어 유분이 분리되어 나오지 않기 때문입니다. 따라서 유분리기를 설치하는 것은 비효율적이며, 다른 대안적인 방법을 고려해야 합니다.
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28. 2원냉동 사이클에서 중간열교환기인 캐스케이트 열교환기의 구성은 무엇으로 이루어져 있는가?

  1. 저온측 냉동기의 응축기와 고온측 냉동기의 증발기
  2. 저온측 냉동기의 증발기와 고온측 냉동기의 응축기
  3. 저온측 냉동기의 응축기와 고온측 냉동기의 응축기
  4. 저온측 냉동기의 증발기와 고온측 냉동기의 증발기
(정답률: 72%)
  • 캐스케이트 열교환기는 저온측 냉동기의 응축기와 고온측 냉동기의 증발기로 구성되어 있습니다. 이는 냉동 사이클에서 열을 이동시키는 방향에 따라 각각의 열교환기가 위치하게 되기 때문입니다. 저온측 냉동기의 응축기는 냉매가 압축되어 열이 방출되는 곳이며, 고온측 냉동기의 증발기는 냉매가 증발하면서 열이 흡수되는 곳입니다. 따라서 이 두 열교환기를 연결하여 열을 전달하는 캐스케이트 열교환기는 냉동 사이클에서 중요한 역할을 합니다.
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29. 프레온계 냉동장치의 배관재료로 가장 적당한 것은?

  1. 철
  2. 강
  3. 동
  4. 마그네슘
(정답률: 84%)
  • 프레온계 냉동장치에서는 냉매로 프레온을 사용하고, 이는 철과 강에 대해 부식이 발생할 수 있습니다. 마그네슘은 가벼운 금속으로 강도가 낮아 사용하기에는 적합하지 않습니다. 따라서, 가장 적합한 배관재료는 부식에 강한 동입니다.
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30. 카르노 사이클의 기관에서 20℃와 300℃ 사이에서 작동하는 열기관의 열효율은?

  1. 약 42%
  2. 약 48%
  3. 약 52%
  4. 약 58%
(정답률: 59%)
  • 카르노 사이클은 열기관의 최대 열효율을 나타내는 이상적인 열기관 사이클입니다. 이 사이클에서 열효율은 1 - (저온에서의 열량 / 고온에서의 열량)으로 계산됩니다. 따라서 20℃와 300℃ 사이에서 작동하는 열기관의 열효율은 1 - (20 / 300) = 약 93.3%입니다. 그러나 실제 열기관에서는 열기관의 내부 손실과 열전달 손실 등으로 인해 이상적인 열효율을 달성할 수 없습니다. 따라서 실제 열기관의 열효율은 이상적인 열효율보다 낮습니다. 일반적으로 20℃와 300℃ 사이에서 작동하는 열기관의 열효율은 약 48%입니다.
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31. 열에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 온도는 변화하지 않고 물질의 상태를 변화시키는 열은 잠열이다.
  2. 냉동에는 주로 이용되는 것은 현열이다.
  3. 잠열은 온도계로 측정할 수 있다.
  4. 고체를 기체로 직접 변화시키는데 필요한 승화열은 감열이다.
(정답률: 80%)
  • 온도는 물질의 분자 운동에 따라 결정되는데, 상태 변화를 일으키는 열은 분자 운동에 영향을 주는 열로서 온도는 변화하지 않는다. 이러한 열을 잠열이라고 한다. 따라서 "온도는 변화하지 않고 물질의 상태를 변화시키는 열은 잠열이다."가 옳다.
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32. 몰리에르 선도에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 과열구역에서 등엔탈피선은 등온선과 거의 직교한다.
  2. 습증기 구역에서 등온선과 등압선은 평행하다.
  3. 습증기 구역에서만 등건조도선이 존재한다.
  4. 등비체적선은 과열 증기구역에서도 존재한다.
(정답률: 66%)
  • "습증기 구역에서만 등건조도선이 존재한다."가 틀린 설명입니다.

    과열구역에서 등엔탈피선이 등온선과 거의 직교하는 이유는, 과열구역에서는 압력이 일정하게 유지되기 때문에 등압선과 거의 평행하게 되고, 등온선은 엔탈피가 증가함에 따라 기울기가 급격히 증가하게 되어 등엔탈피선과 거의 직교하게 됩니다.

    등건조도선은 습증기 구역에서는 존재하지 않지만, 과습증기 구역에서는 존재합니다. 따라서 "습증기 구역에서만 등건조도선이 존재한다."라는 설명은 틀린 것입니다.

    등비체적선은 과열 증기구역에서도 존재합니다.
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33. 만액식 증발기의 특징으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 전열작용이 건식보다 나쁘다.
  2. 증발기 내에 액을 가득 채우기 위해 액면제어 장치가 필요하다.
  3. 액과 증기를 분리시키기 위해 액분리기를 설치한다.
  4. 증발기 내에 오일이 고일 염려가 있으므로 프레온의 경우 유회수장치가 필요하다.
(정답률: 69%)
  • "전열작용이 건식보다 나쁘다."는 만액식 증발기의 특징 중 하나입니다. 이는 건식 증발기와 달리, 액과 증기 간의 열 전달이 더 어렵기 때문입니다. 이는 액면제어 장치와 액분리기 설치 등의 추가적인 조치가 필요하게 만듭니다. 또한, 증발기 내에 오일이 고일 염려가 있으므로 프레온의 경우 유회수장치가 필요합니다.
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34. 건식 증발기의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 셀 코일식 냉각기
  2. 핀 코일식 냉각기
  3. 보델로 냉각기
  4. 플레이트 냉각기
(정답률: 69%)
  • 건식 증발기는 공기를 통해 수분을 제거하는 장치로, 셀 코일식 냉각기, 핀 코일식 냉각기, 플레이트 냉각기 등이 해당된다. 하지만 보델로 냉각기는 공기를 통해 수분을 제거하는 것이 아니라, 냉각재를 통해 열을 제거하는 장치이기 때문에 건식 증발기의 종류에 해당되지 않는다.
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35. 제빙능력이 50ton/day, 제빙원수 온도가 5℃, 제빙된 얼음의 평균온도가 -6℃일 때, 제빙조에 설치된 증발기의 냉동부하는? (단, 물의 비열은 1kcal/kg·℃, 얼음의 비열은 0.5kcal/kg·℃, 물의 응고잠열은 80kcal/kg이다.)

  1. 약 162400kcal/h
  2. 약 183333kcal/h
  3. 약 185220kcal/h
  4. 약 193515kcal/h
(정답률: 59%)
  • 제빙능력이 50ton/day 이므로 1시간에 제빙할 수 있는 물의 양은 다음과 같다.

    50 ton/day = 50,000 kg/day
    50,000 kg/day ÷ 24 hours/day = 2,083.33 kg/hour

    제빙된 얼음의 평균온도가 -6℃ 이므로, 물이 응고되어 얼음이 되는 과정에서 방출되는 열은 다음과 같다.

    2,083.33 kg/hour × 80 kcal/kg = 166,666.4 kcal/hour

    제빙된 얼음의 비열은 0.5kcal/kg·℃ 이므로, 얼음이 녹아 물이 되는 과정에서 흡수하는 열은 다음과 같다.

    2,083.33 kg/hour × (6℃ + 5℃) × 0.5 kcal/kg·℃ = 10,416.65 kcal/hour

    따라서, 제빙조에 설치된 증발기의 냉동부하는 다음과 같다.

    166,666.4 kcal/hour - 10,416.65 kcal/hour = 156,249.75 kcal/hour

    하지만, 물이 얼음이 되는 과정에서 방출되는 열과 얼음이 녹아 물이 되는 과정에서 흡수하는 열만으로는 제빙조에 필요한 냉동부하를 충분히 계산할 수 없다. 물이 얼음이 되는 과정에서는 냉각수를 제공하여 냉각하고, 얼음이 녹아 물이 되는 과정에서는 냉각수를 제공하여 냉각하고, 제빙조 내부의 공기를 냉각하는 등의 추가적인 열이 발생하기 때문이다. 따라서, 제빙조에 필요한 총 냉동부하는 이론적인 계산으로는 정확하게 계산할 수 없으며, 경험적인 방법으로 추정해야 한다.

    따라서, 보기 중에서 가장 적절한 답은 "약 183333kcal/h" 이다.
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36. 12kW 펌프의 회전수가 800rpm, 토출량 1.5m3/min인 경우 펌프의 토출량을 1.8m3/min으로 하기 위하여 회전수를 얼마로 변화하면 되는가?

  1. 850rpm
  2. 960rpm
  3. 1025rpm
  4. 1365rpm
(정답률: 62%)
  • 펌프의 토출량은 회전수와 비례하므로, 회전수를 높이면 토출량도 증가한다. 따라서, 토출량을 높이기 위해서는 회전수를 높여야 한다.

    토출량이 1.5m3/min에서 1.8m3/min으로 증가하려면, 토출량을 1.5로 나눈 후에 1.8로 곱해주면 된다.

    즉, 1.8/1.5 = 1.2 이므로, 회전수도 1.2배 증가시켜야 한다.

    800rpm에 1.2를 곱하면 960rpm이 된다. 따라서, 정답은 "960rpm"이다.
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37. 액체나 기체가 갖는 모든 에너지를 열량의 단위로 나타나낸 것을 무엇이라고 하는가?

  1. 엔탈피
  2. 외부에너지
  3. 엔트로피
  4. 내부에너지
(정답률: 75%)
  • 액체나 기체가 갖는 모든 에너지는 그것의 내부에너지와 외부에너지로 나눌 수 있습니다. 엔탈피는 내부에너지와 외부에너지의 합으로 정의되며, 열역학에서 시스템의 상태 변화를 설명하는 중요한 물리량입니다. 따라서 정답은 "엔탈피"입니다.
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38. 밀폐계에서 실린더 내에 0.2kg의 가스가 들어있다. 이것을 압축하기 위하여 1200kg·m의 일을 소비할 때, 1kcal의 열을 주위에 방출한다면 가스 1kg당 내부에너지의 증가는? (단, 위치 및 운동에너지는 무시한다.)

  1. 약 5.41kcal/kg
  2. 약 7.65kcal/kg
  3. 약 9.05kcal/kg
  4. 약 11.43kcal/kg
(정답률: 40%)
  • 일을 소비하여 가스를 압축하는 과정에서 내부에너지가 증가하게 된다. 이 때, 압축된 가스가 주위에 방출하는 열은 내부에너지의 증가량과 같다. 따라서, 1200kg·m의 일을 소비하여 가스를 압축하면 내부에너지는 1200kg·m에 해당하는 열에 비례하여 증가하게 된다. 1kcal은 4184J에 해당하므로, 1200kg·m은 1200kg·m·g·9.8m/s^2 = 11760J에 해당한다. 따라서, 내부에너지의 증가량은 11760J/0.2kg = 58800J/kg = 14.03kcal/kg이다. 그러나 문제에서는 1kg당 내부에너지의 증가량을 구하라고 하였으므로, 14.03kcal/kg를 0.2로 나누어 계산하면 약 9.05kcal/kg가 된다. 따라서, 정답은 "약 9.05kcal/kg"이다.
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39. 간접 냉각 냉동장치에 사용하는 2차 냉매인 브라인이 갖추어야 할 성질로 틀린 것은?

  1. 열전달 특성이 좋아야 한다.
  2. 부식성이 없어야 한다.
  3. 비등점이 높고, 응고점이 낮아야 한다.
  4. 점성이 커야 한다.
(정답률: 81%)
  • "점성이 커야 한다."가 틀린 것이다. 간접 냉각 냉동장치에서는 2차 냉매로 브라인을 사용하는데, 브라인은 열전달 특성이 좋아야 하고 부식성이 없어야 하며 비등점이 높고 응고점이 낮아야 한다. 하지만 브라인의 점성은 크게 중요하지 않다.
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40. 암모니아 냉매의 특성이 아닌 것은?

  1. 수분을 함유한 암모니아는 구리와 그 합금을 부식시킨다.
  2. 대규모 냉동장치에 널리 사용되고 있다.
  3. 물과 윤활유에 잘 용해된다.
  4. 독성이 강하고, 강한 자극성을 가지고 있다.
(정답률: 76%)
  • 암모니아는 물과 윤활유에 잘 용해되는 특성을 가지고 있기 때문에 냉매로 사용될 때 냉매와 함께 윤활유를 사용하여 기계 부품의 마모를 줄이고, 냉매의 순환을 원활하게 하기 위해 사용된다.
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3과목: 배관일반

41. 다음의 경질염화 비닐관에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전기 절연성이 좋으므로 전기부식 작용이 없다.
  2. 금속관에 비해 차음효과가 크다.
  3. 열전도율이 동관보다 크다.
  4. 극저온 및 고온배관에 부적당하다.
(정답률: 74%)
  • "열전도율이 동관보다 크다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. 경질염화 비닐관은 금속관에 비해 열전도율이 낮기 때문에, 열손실이 적고 내열성이 높은 장점이 있다.
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42. 건축설비의 급수배관에서 기울기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 급수관의 모든 기울기는 1/250을 표준으로 한다.
  2. 배관 기울기는 관의 수리 및 기타 필요 시 관내의 물을 완전히 퇴수시킬 수 있도록 시공하여야 한다.
  3. 배관 기울기는 관 내 흐르는 유체의 유속과 관련이 없다.
  4. 옥상 탱크의 수평 주관은 내림 기울기를 한다.
(정답률: 82%)
  • "배관 기울기는 관 내 흐르는 유체의 유속과 관련이 없다."는 틀린 설명입니다. 배관 기울기는 유체의 유속과 관련이 있습니다. 유속이 높을수록 기울기가 크게 필요하며, 유속이 낮을수록 기울기가 작아질 수 있습니다. 이는 유체가 일정한 속도로 흐르기 위해서는 일정한 기울기가 필요하기 때문입니다.
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43. 급탕 배관에서 안전을 위해 설치하는 팽창관의 위치는 어느 곳인가?

  1. 급탕관과 반탕관 사이
  2. 순환펌프와 가열장치 사이
  3. 반탕관과 순환펌프 사이
  4. 가열장치와 고가탱크 사이
(정답률: 67%)
  • 팽창관은 급탕 배관에서 생기는 열팽창을 흡수하여 배관의 파손을 방지하기 위해 설치됩니다. 따라서, 가열장치에서 발생하는 열이 가장 크기 때문에 가열장치와 고가탱크 사이에 팽창관을 설치하여 안전을 확보합니다.
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44. 일반적으로 루프형 신축이음의 굽힘 반경은 사용관경의 몇 배 이상으로 하는가?

  1. 1배
  2. 3배
  3. 4배
  4. 6배
(정답률: 66%)
  • 루프형 신축이음은 파이프의 연결부위에서 발생하는 진동과 충격을 완화하기 위해 사용된다. 이 때, 굽힘 반경이 작으면 파이프가 더욱 쉽게 파손될 수 있으므로 굽힘 반경을 크게 하는 것이 중요하다. 일반적으로 사용관경의 6배 이상으로 굽힘 반경을 설정하여 파이프의 안정성을 높인다. 따라서 정답은 "6배"이다.
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45. 고압증기 난방에서 환수관이 트랩 장치보다 높은 곳에 배관 되었을 때 버킷 트랩이 응축수를 리프팅 하는 높이는 증기 파이프와 환수관의 압력차 1kg/cm2에 대하여 얼마로 하는가?

  1. 2m 이하
  2. 5m 이하
  3. 8m 이하
  4. 11m 이하
(정답률: 68%)
  • 버킷 트랩은 응축수를 리프팅하기 위해 증기 파이프와 환수관 사이에 위치해야 한다. 이때, 환수관이 트랩 장치보다 높은 곳에 배관되었다면, 증기 파이프와 환수관 사이에 압력차가 발생하게 된다. 이 압력차가 클수록 응축수를 리프팅하기 위해 필요한 높이가 높아지게 된다.

    압력차 1kg/cm2에 대해 버킷 트랩이 응축수를 리프팅하는 높이는 대략 5m 이하이다. 이는 증기 파이프와 환수관 사이의 압력차가 클수록 높이가 높아지기 때문에, 2m 이하와 8m 이하는 범위를 벗어나고, 11m 이하는 너무 높은 범위이기 때문이다.
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46. 기수 혼합식 급탕기를 사용하여 물을 가열할 때 열 효율은?

  1. 100%
  2. 90%
  3. 80%
  4. 70%
(정답률: 69%)
  • 기수 혼합식 급탕기는 전기와 가스를 혼합하여 물을 가열하는데, 이는 전기와 가스 각각의 장단점을 살려서 최적의 열 효율을 얻을 수 있기 때문에 100%의 열 효율을 가진다고 볼 수 있다. 즉, 전기와 가스를 적절히 혼합하여 사용하면서 열 손실을 최소화하고 물을 가열하는 것이 가능하기 때문이다.
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47. 밸브의 일반적인 기능으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 관내 유량 조절 기능
  2. 관내 유체의 유동 방향 전환 기능
  3. 관내 유체의 온도 조절 기능
  4. 관내 유체 유동의 개폐 기능
(정답률: 82%)
  • 밸브는 일반적으로 유체의 유동을 제어하는 기능을 가지고 있습니다. 그 중에서도 "관내 유량 조절 기능", "관내 유체의 유동 방향 전환 기능", "관내 유체 유동의 개폐 기능"은 모두 유체의 유동을 제어하는 기능입니다. 하지만 "관내 유체의 온도 조절 기능"은 유체의 온도를 제어하는 기능으로, 다른 기능들과는 다른 역할을 합니다. 따라서, "관내 유체의 온도 조절 기능"이 가장 거리가 먼 기능입니다.
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48. 고가 탱크식 급수설비에서 급수경로를 바르게 나타 낸 것은?

  1. 수도본관 → 저수조 → 옥상탱크 → 양수관 → 급수관
  2. 수도본관 → 저수조 → 양수관 → 옥상탱크 → 급수관
  3. 저수조 → 옥상탱크 → 수도본관 → 양수관 → 급수관
  4. 저수조 → 옥상탱크 → 양수관 → 수도본관 → 급수관
(정답률: 72%)
  • 고가 탱크식 급수설비에서는 물을 먼저 수도본관에서 가져와 저수조에 저장합니다. 그리고 저수조에서 양수관을 통해 옥상탱크로 물을 보냅니다. 옥상탱크에서 다시 양수관을 통해 급수관으로 물을 보내 사용자에게 공급합니다. 따라서 정답은 "수도본관 → 저수조 → 양수관 → 옥상탱크 → 급수관" 입니다.
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49. 온수난방과 비교하여 증기난방 방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 예열시간이 짧다.
  2. 배관부식 우려가 적다.
  3. 용량제어가 어렵다.
  4. 동파우려가 크다.
(정답률: 61%)
  • 배관부식 우려가 적다는 것은 증기난방 시스템에서는 물이 아닌 증기를 이용하기 때문에 물에 의한 부식이 발생하지 않는다는 것을 의미합니다. 증기는 물보다 부식성이 낮기 때문에 배관 부식 우려가 적다는 것입니다.
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50. 탄성이 크고 엷은 산이나 알칼리에는 침해되지 않으나 열이나 기름에 약하며, 급수, 배수, 공기 등의 배관에 쓰이는 패킹은?

  1. 고무 패킹
  2. 금속 패킹
  3. 글랜드 패킹
  4. 액상 합성수지
(정답률: 81%)
  • 고무 패킹은 탄성이 크고 엷은 산이나 알칼리에는 침해되지 않기 때문에 배수나 공기 등의 배관에 적합하며, 또한 유연성이 있어서 조립이 용이하고 누출 방지에 효과적입니다. 반면에 열이나 기름에는 약하기 때문에 이러한 환경에서는 사용이 어렵습니다. 따라서 이러한 특성 때문에 고무 패킹이 가장 적합한 선택입니다.
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51. 고온수 난방의 배관에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 온수 순환력이 작아 순환펌프가 필요하다.
  2. 고온수 난방에서는 개방식 팽창탱크를 사용한다.
  3. 관내 압력이 높기 때문에 관 내면의 부식문제가 증기 난방에 비해 심하다.
  4. 특수 고압기기가 필요하고 취급 관리가 복잡 곤란하다.
(정답률: 54%)
  • 고온수 난방은 높은 온도와 압력을 유지해야 하기 때문에 특수 고압기기가 필요하며, 이에 따라 취급 관리가 복잡하고 곤란해진다.
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52. 관의 용접이음에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 돌기부가 없어서 보온시공이 용이하다.
  2. 나사이음보다 이음부의 강도가 크고 누수의 우려가 적다.
  3. 누설의 염려가 없고 시설유지비가 절감된다.
  4. 관 두께의 불균일한 부분으로 인해 유체의 압력 손실이 크다.
(정답률: 80%)
  • "관 두께의 불균일한 부분으로 인해 유체의 압력 손실이 크다."는 다른 보기들과 달리 부정적인 내용을 담고 있기 때문에 가장 거리가 먼 것이다. 이는 용접이음 부분에서 관 두께가 불균일하게 되면 유체가 흐르는 동안 압력이 일정하지 않아서 압력 손실이 발생하기 때문이다.
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53. 배관이 바닥 또는 벽을 관통할 때 슬리브(sleeve)를 사용하는데 그 이유로 가장 적당한 것은?

  1. 방진을 위하여
  2. 신축흡수 및 수리를 용이하게 하기 위하여
  3. 방식을 위하여
  4. 수격작용을 방지하기 위하여
(정답률: 84%)
  • 슬리브는 배관이 바닥 또는 벽을 관통할 때 사용되는데, 이는 신축흡수 및 수리를 용이하게 하기 위해서입니다. 배관은 온도 변화나 지진 등의 외부 요인에 의해 변형될 수 있으며, 이때 슬리브를 사용하면 배관의 변형을 흡수하여 파손을 방지할 수 있습니다. 또한, 슬리브를 사용하면 배관의 수리가 용이해지므로 유지보수가 간편해집니다.
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54. 난방, 급탕, 급수배관의 높은 곳에 설치되어 공기를 제거하여 유체의 흐름을 원활하게 하는 것은?

  1. 안전밸브
  2. 에어벤트밸브
  3. 팽창밸브
  4. 스톱밸브
(정답률: 84%)
  • 에어벤트밸브는 난방, 급탕, 급수배관과 같은 유체 시스템에서 공기를 제거하여 유체의 원활한 흐름을 유지하는 역할을 합니다. 따라서 높은 곳에 설치되어 있어야 하며, 유체 시스템의 안정성과 효율성을 높이는 중요한 부품입니다. 다른 보기인 안전밸브, 팽창밸브, 스톱밸브는 각각 다른 기능을 가지고 있으며, 에어벤트밸브와는 목적과 역할이 다릅니다.
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55. 냉매 배관 시 주의 사항으로 틀린 것은?

  1. 배관은 가능한 한 간단하게 한다.
  2. 굽힘 반지름은 작게 한다.
  3. 관통 개소외에는 바닥에 매설하지 않아야 한다.
  4. 배관에 응력이 생길 우려가 있을 경우에는 신축이음으로 배관한다.
(정답률: 80%)
  • "굽힘 반지름은 작게 한다."가 틀린 것이다. 굽힘 반지름이 작을수록 배관 내부의 유동성이 저하되어 냉매의 유량이 감소하고, 압력 손실이 증가하여 냉동 시스템의 효율성이 떨어지기 때문에 굽힘 반지름은 크게 하는 것이 좋다.
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56. 오수만을 정화조에서 단독으로 정화처리한 후 공공하수도에 방류하는 반면에 잡배수 및 우수는 그대로 공공하수도로 방류되는 방식은?

  1. 합류식
  2. 분류식
  3. 단독식
  4. 일체식
(정답률: 71%)
  • 이유: 분류식은 오수와 잡배수/우수를 따로 분리하여 처리하는 방식으로, 오수는 정화조에서 단독으로 정화처리한 후 공공하수도에 방류하고, 잡배수/우수는 그대로 공공하수도로 방류됩니다. 이 방식은 오수의 처리 효율을 높일 수 있고, 잡배수/우수의 공공하수도 방류로 인한 환경오염을 줄일 수 있기 때문에 선택되는 방식입니다.
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57. 급수배관에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 배관시공은 마찰로 인한 손실을 줄이기 위해 최단거리로 배관한다.
  2. 주배관에는 적당한 위치에 플랜지 이음을 하여 보수점검을 용이하게 한다.
  3. 불가피하게 산형배관이 되어 공기가 체류할 우려가 있는 곳에는 공기실(air chamber)을 설치한다.
  4. 수질의 오염을 방지하기 위하여 수도꼭지를 설치할 때는 토수구 공간을 충분히 확보한다.
(정답률: 65%)
  • "배관시공은 마찰로 인한 손실을 줄이기 위해 최단거리로 배관한다."는 틀린 설명이다. 배관시공에서는 최단거리뿐만 아니라, 안전성, 유지보수 용이성 등 다양한 요소를 고려하여 설계되어야 한다.

    불가피하게 산형배관이 되어 공기가 체류할 우려가 있는 곳에는 공기실(air chamber)을 설치하는 이유는, 배관 내부에서 물이 급격하게 움직이거나 방향이 바뀔 때 발생하는 수압충격을 완화하기 위해서이다. 이 수압충격은 배관이 파손되거나 노폐물이 발생하는 원인이 될 수 있기 때문에, 공기실을 설치하여 이를 방지하는 것이 중요하다.
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58. 도시가스 배관을 매설할 경우 기준으로 틀린 것은?

  1. 배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 1m이상 수평거리를 유지할 것
  2. 배관을 철도부지에 매설하는 경우에는 배관의 외면으로부터 궤도 중심까지 4m 이상
  3. 시가지 외의 도로노면 밑에 매설하는 경우에는 노면으로부터 배관의 외면까지 깊이를 2m 이상으로 할 것
  4. 인도 등 노면 외의 도로 밑에 매설하는 경우에는 지표면으로부터 배관의 외면까지 깊이를 1.2m 이상으로부터 할 것
(정답률: 65%)
  • 정답은 "배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 1m이상 수평거리를 유지할 것"입니다. 이유는 도로와 인접한 지역에서는 도로의 안전성을 위해 도로와 배관 사이에 일정한 거리를 유지해야 하기 때문입니다. 다른 보기들은 배관의 안전성을 위한 깊이나 거리를 제시하고 있습니다.
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59. 냉매배관의 시공 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 배관재료는 각각의 용도, 냉매종류, 온도 등에 의해 선택한다.
  2. 온도배관에 의한 배관의 신축을 고려한다.
  3. 배관 중에 불필요하게 오일이 체류하지 않도록 한다.
  4. 관경은 가급적 작게 하여 플래쉬 가스의 발생을 줄인다.
(정답률: 84%)
  • "관경은 가급적 작게 하여 플래쉬 가스의 발생을 줄인다."가 틀린 것이다. 냉매의 유속과 압력에 따라 적절한 관경을 선택해야 하며, 관경이 작을수록 유속이 높아져 플래쉬 가스 발생 가능성이 높아진다. 따라서 적절한 관경을 선택해야 한다.
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60. 유체의 저항은 크나 개폐가 쉽고 유량 조절이 용이하며, 직선 배관 중간에 설치하는 밸브는?

  1. 슬루스 밸브
  2. 글로브 밸브
  3. 체크 밸브
  4. 전동 밸브
(정답률: 72%)
  • 글로브 밸브는 개폐가 쉽고 유량 조절이 용이하며, 직선 배관 중간에 설치하기에 적합합니다. 또한 유체의 저항이 크기 때문에 글로브 밸브는 유체의 흐름을 제어할 수 있어 유용합니다. 따라서 글로브 밸브가 직선 배관 중간에 설치하는 밸브로 적합한 것입니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 전력량 1kWh는 몇 kcal의 열량을 낼 수 있는가?

  1. 4.3
  2. 8.6
  3. 430
  4. 860
(정답률: 78%)
  • 1kWh는 1000W의 전력을 1시간 동안 사용한 것이므로, 1시간 동안 발생하는 열량은 1000W x 1시간 = 1000Wh = 1000kcal이다. 하지만, 1kcal은 1,000 cal이므로 1000kcal은 1,000,000 cal이다. 따라서, 1kWh는 1,000,000 cal의 열량을 발생시키며, 1 cal은 약 4.3 J이므로 1kWh는 1,000,000 cal x 4.3 J/cal = 4,300,000 J의 열량을 발생시킨다. 이를 1,000으로 나누면 4,300 J = 4.3 kJ가 되고, 이를 다시 1,000으로 나누면 4.3 kcal이 된다. 따라서, 1kWh는 약 860 kcal의 열량을 발생시킬 수 있다.
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62. 절연저항을 측정하는데 사용되는 것은?

  1. 후크온 메타
  2. 회로시험기
  3. 메거
  4. 휘이트스톤 브리지
(정답률: 74%)
  • 절연저항을 측정하는데 사용되는 것은 "메거"입니다. 이는 절연체의 내부 저항을 측정하는데 사용되며, 다른 보기들은 전기 회로의 다른 측면을 측정하는데 사용됩니다.
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63. 출력이 입력에 전혀 영향을 주지 못하는 제어는?

  1. 프로그램제어
  2. 피드백제어
  3. 시퀀스제어
  4. 폐회로제어
(정답률: 64%)
  • 시퀀스제어는 입력에 대한 반응이 아닌, 미리 정해진 순서대로 동작하는 제어 방식이기 때문에 출력이 입력에 전혀 영향을 주지 못합니다. 따라서 시퀀스제어는 출력이 입력에 전혀 영향을 주지 못하는 제어입니다.
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64. 제어계의 특성방정식이 s2+as+b=0일 때 안정조건은?

  1. a＞0, b＞0
  2. a=0, b＜0
  3. a＜0, b＜0
  4. a＞0, b＜0
(정답률: 69%)
  • 제어계의 특성방정식에서 안정조건은 모든 근의 실수부가 음수여야 한다는 것이다. 따라서 s2+as+b=0의 근의 실수부가 음수가 되기 위해서는 근의 실수부가 모두 음수인 두 개의 실근을 가져야 한다. 이를 위해서는 판별식 D=a2-4b가 양수여야 하며, 이는 a＞0, b＞0일 때 성립한다. 따라서 정답은 "a＞0, b＞0"이다.
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65. 그림과 같은 회로에서 해당하는 램프의 식으로 옳은 것은?

(정답률: 80%)
  • 램프는 병렬 회로에 연결되어 있으므로 전압은 동일하고 전류는 분할되어 흐르게 됩니다. 따라서 전압은 12V이고 전류는 1A/3 = 0.33A가 됩니다. 이에 따라 램프의 저항값을 이용하여 전류를 구하면 다음과 같습니다.

    램프1: I = V/R = 12/36 = 0.33A
    램프2: I = V/R = 12/36 = 0.33A
    램프3: I = V/R = 12/36 = 0.33A

    따라서 옳은 정답은 "" 입니다.
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66. PI 제어동작은 프로세스 제어계의 정상특성개선에 흔히 사용된다. 이것에 대응하는 보상요소는?

  1. 동상 보상요소
  2. 지상 보상요소
  3. 진상 보상요소
  4. 지상 및 진상 보상요소
(정답률: 75%)
  • PI 제어동작에서 사용되는 보상요소는 "지상 보상요소"이다. 이는 제어대상의 현재 상태와 목표 상태의 차이를 계산하여 제어입력을 조절하는 방식으로 동작하며, 이를 통해 제어대상의 정상특성을 개선할 수 있다. 동상 보상요소는 제어대상의 상태가 목표 상태와 일치할 때 주어지는 보상으로, PI 제어동작에서는 사용되지 않는다. 진상 보상요소는 제어대상의 상태가 목표 상태와 일치하지 않을 때 주어지는 보상으로, PI 제어동작에서는 사용되지 않는다. 지상 및 진상 보상요소는 PI 제어동작에서 사용되지 않는 보상요소들의 조합이다.
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67. 출력의 변동을 조정하는 동시에 목푯값에 정확히 추종하도록 설계한 제어계는?

  1. 추치제어
  2. 프로세스제어
  3. 자동조정
  4. 정치제어
(정답률: 72%)
  • 추치제어는 출력의 변동을 조정하면서 목푯값에 정확히 추종하는 제어계입니다. 이는 제어기가 현재 출력값과 목푯값의 차이를 계산하여 이를 이용해 출력을 조정하고, 이 과정을 반복하여 목푯값에 정확히 추종하도록 설계되어 있습니다. 따라서, "추치"라는 단어는 목푯값을 추적하면서 출력을 조정한다는 의미를 가지고 있습니다.
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68. 100V, 60Hz의 교류전압을 어느 콘덴서에 가하니 2A의 전류가 흘렀다. 이 콘덴서의 정전용량은 약 몇 μF인가?

  1. 26.5
  2. 36
  3. 53
  4. 63.6
(정답률: 39%)
  • 정전용량을 구하는 공식은 다음과 같다.

    C = I / (2πfV)

    여기서, I는 전류, f는 주파수, V는 전압이다.

    주어진 값에 대입하면,

    C = 2 / (2π x 60 x 100) = 0.000053F = 53μF

    따라서, 정답은 "53"이다.
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69. 유도전동기에서 동기속도는 3600rpm이고, 회전수는 3420rpm이다. 이때의 슬립은 몇 %인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 45%)
  • 슬립은 (동기속도 - 회전수) / 동기속도로 계산된다.

    슬립 = (3600 - 3420) / 3600 = 0.05 = 5%

    따라서 정답은 "5"이다.
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70. 피드백제어의 전달함수가 일 때 의 값을 구하면?

  1. 0
  2. 3
  3. 3/2
  4. ∞
(정답률: 37%)
  • 전달함수의 분모인 1 + Td*s는 s가 무한히 커질 때 1에 수렴하므로 분자의 상수항인 Kp가 전체 전달함수의 값에 영향을 미치게 된다. 따라서 Kp가 3일 때 전체 전달함수의 값은 3이 된다.
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71. 다음 중 상용의 3상 교류에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 각 전압이나 전류를 합하면 0이 된다.
  2. 전압이나 전류는 각각 (2π)/3의 위상차를 갖고 있다.
  3. 단상 교류보다 3상의 교류가 회전자장을 얻기가 쉽다.
  4. 기기에 Y결선을 하면 △결선보다 높은 전압을 얻을 수 있다.
(정답률: 69%)
  • "각 전압이나 전류를 합하면 0이 된다."는 틀린 설명입니다. 3상 교류에서는 각 상의 전압이나 전류가 서로 다른 위상을 갖기 때문에 합하면 0이 되지 않습니다.

    기기에 Y결선을 하면 △결선보다 높은 전압을 얻을 수 있는 이유는 Y결선에서는 각 상의 전압이 △결선보다 높아지기 때문입니다. Y결선에서는 각 상의 전압이 루트3배 만큼 높아지기 때문에 더 높은 전압을 얻을 수 있습니다.
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72. 그림과 같은 R-L-C 직렬회로에서 단자전압과 전류 가 동상이 되는 조건은?

  1. ω=LC
  2. ωLC=1
  3. ω2LC=1
  4. ωL2C2=1
(정답률: 70%)
  • R-L-C 직렬회로에서 단자전압과 전류가 동상이 되는 조건은 공진조건입니다. 공진조건은 용량, 인덕턴스, 저항이 모두 고려되어야 합니다. 따라서, 공진조건은 ω2LC=1 입니다. 이는 용량과 인덕턴스의 곱에 각진도수의 제곱을 곱한 값이 1이 되어야 함을 의미합니다.
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73. 종류가 다른 금속으로 폐회로를 두 접속점에 온도를 다르게 하면 전류가 흐르게 되는 것은?

  1. 펠티어효과
  2. 평형현상
  3. 제벡효과
  4. 자화현상
(정답률: 71%)
  • 이 문제에서 설명하고자 하는 현상은 두 접점 사이에서 온도차이를 만들어 전기적인 에너지를 발생시키는 것입니다. 이러한 현상을 제벡효과라고 합니다. 다른 보기들은 이와 관련이 없거나 다른 현상을 설명하는 것입니다.
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74. 계전기 접점의 아크를 소거할 목적으로 사용되는 소자는?

  1. 배리스터(Varistor)
  2. 바렉터다이오드
  3. 터널다이오드
  4. 서미스터
(정답률: 76%)
  • 배리스터(Varistor)는 전압이 일정 수준 이상으로 상승할 때 저항이 급격히 감소하여 전류를 흡수하고, 이를 통해 계전기 접점의 아크를 소거하는 소자입니다. 따라서 계전기에서 발생하는 고전압이나 고전류를 제어하기 위해 사용됩니다. 다른 보기인 바렉터다이오드, 터널다이오드, 서미스터는 모두 다른 용도로 사용되는 소자들입니다.
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75. 그림과 같은 산호 흐름 선도에서 C/R 를 구하면?

(정답률: 58%)
  • C/R은 산호 흐름 선도에서 강과 바다 사이의 경계를 나타내는 선이다. 이 경계는 강과 바다의 염분 농도가 다르기 때문에 형성된다. C/R은 강에서 바다로 향하는 방향으로 이동할 때 염분 농도가 0.5ppt가 되는 지점을 나타낸다. 따라서, 그림에서 C/R은 ""이다.
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76. 단상 변압기 3대를 3상 병렬 운전하는 경우에 불가능한 운전 상태의 결선 방법은?

  1. △-△와 Y-Y
  2. △-Y와 Y-△
  3. △-△와 △-Y
  4. △-Y와 △-Y
(정답률: 70%)
  • 단상 변압기 3대를 3상 병렬 운전할 때, 각 변압기의 상은 서로 독립적으로 운전되어야 합니다. 따라서 △-△와 △-Y 결선 방법은 불가능합니다. 이유는 △-△와 △-Y로 결선하면, △-Y로 결선된 변압기의 Y상은 △-△로 결선된 변압기의 △상과 연결되어 동일한 전압을 가지게 되어 상호 간섭이 발생하게 됩니다. 이는 운전 상태를 유지하기 어렵게 만들며, 안정적인 운전을 보장할 수 없기 때문에 불가능한 결선 방법입니다.
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77. 사이리스터를 이용한 정류회로에서 직류전압의 맥동률이 가장 작은 정류회로는?

  1. 단상반파
  2. 단상전파
  3. 3상반파
  4. 3상전파
(정답률: 69%)
  • 사이리스터를 이용한 정류회로에서 직류전압의 맥동률이 가장 작은 정류회로는 3상전파이다. 이는 3상전파가 3개의 전압을 이용하여 정류하기 때문에, 전압의 맥동률이 상쇄되어 작아지기 때문이다. 즉, 한 상의 전압이 맥동을 일으키면, 다른 두 상의 전압이 맥동을 상쇄시켜서 전체적인 맥동률이 작아지게 된다. 따라서 3상전파를 이용한 정류회로는 직류전압의 안정성이 높아지며, 고출력 전원 등에 많이 사용된다.
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78. 서보 전동기는 다음 중 어디에 속하는가?

  1. 조작기기
  2. 검출기
  3. 증폭기
  4. 변환기
(정답률: 83%)
  • 서보 전동기는 조작기기에 속한다. 이는 서보 전동기가 입력 신호에 따라 움직임을 제어하며, 이를 통해 다양한 기계나 장치를 조작할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 로봇 팔이나 자동차의 조향 장치 등에서 서보 전동기가 사용된다.
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79. 단위 계단함수 u(t-a)를 라플라스변환 하면?

(정답률: 63%)
  • 단위 계단함수 u(t-a)는 t=a에서 0에서 1로 바뀌는 함수이다. 따라서 라플라스 변환을 하면 ∫0∞ e^(-st)u(t-a)dt = ∫a∞ e^(-st)dt = e^(-as)/s 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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80. 3상 유도전동기의 제어방법에 대한 설명 중에서 틀린 것은?

  1. Y-△ 기동 방식으로 기동토오크를 줄일 수 있다.
  2. 역상 제동기법으로 전동기를 급속정지 또는 감속시킬 수 있다.
  3. 속도제어시에는 전압, 주파수 일정 제어기법이 유리하다.
  4. 단자전압이 정격전압보다 낮을 경우에는 슬립이 감소한다.
(정답률: 60%)
  • "단자전압이 정격전압보다 낮을 경우에는 슬립이 감소한다."라는 설명이 틀린 것은, 오히려 단자전압이 낮을수록 슬립이 증가하기 때문이다. 슬립이 증가하면 전동기의 출력도 감소하게 되므로, 제어 방법을 선택할 때는 이러한 상황을 고려해야 한다.
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