공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2016-08-21)

공조냉동기계산업기사
(2016-08-21 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 재열기를 통과한 공기의 상태량 중 변화되지 않는 것은?

  1. 절대습도
  2. 건구온도
  3. 상대습도
  4. 엔탈피
(정답률: 55%)
  • 재열기를 통과한 공기는 온도가 상승하면서 상대습도가 감소하지만, 절대습도는 변화되지 않습니다. 이는 절대습도가 공기 내의 수증기 분자의 수를 나타내기 때문입니다. 따라서, 재열기를 통과한 공기의 상태량 중 변화되지 않는 것은 절대습도입니다.
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2. 다음 중 실내로 침입하는 극간풍량을 구하는 방법이 아닌 것은?

  1. 환기횟수에 의한 방법
  2. 창문의 틈새길이법
  3. 창 면적으로 구하는 법
  4. 실내외 온도차에 의한 방법
(정답률: 61%)
  • 실내외 온도차에 의한 방법은 극간풍량을 구하는 방법이 아니다. 이 방법은 실내와 실외의 온도차를 이용하여 실내의 공기가 외부로 빠져나가는 속도를 측정하는 방법으로, 환기량을 구하는 데 사용된다.
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3. 난방부하 계산 시 측정 온도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 외기온도 : 기상대의 통계에 의한 그 지방의 매일 최저온도의 평균값보다 다소 높은 온도
  2. 실내온도 : 바닥 위 1m의 높이에서 외벽으로부터 1m이내 지점의 온도
  3. 지중온도 : 지하실의 난방부하의 계산에서 지표면 10m 아래까지의 온도
  4. 천장 높이에 따른 온도 : 천장의 높이가 3m이상이 되면 직접난방법에 의해서 난방 할 때 방의 윗부분과 밑면 과의 평균온도
(정답률: 80%)
  • "실내온도 : 바닥 위 1m의 높이에서 외벽으로부터 1m이내 지점의 온도"가 틀린 것이 아니라 올바른 설명입니다. 이는 실제로 난방부하 계산 시에 사용되는 온도 측정 방법 중 하나로, 실내의 온도를 측정하는 위치와 방법을 표준화하여 일관성 있게 계산하기 위한 것입니다. 따라서 이 설명이 왜 올바른지에 대한 추가 설명이 필요하지 않습니다.
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4. 온수배관의 시공 시 주의사항으로 옳은 것은?

  1. 각 방열기에는 필요시에만 공기배출기를 부착한다.
  2. 배관 최저부에는 배수밸브를 설치하며, 하향구배로 설치한다.
  3. 팽창관에는 안전을 위해 반드시 밸브를 설치한다.
  4. 배관 도중에 관 지름을 바꿀 때에는 편심이음쇠를 사용하지 않는다.
(정답률: 77%)
  • 온수배관은 물이 흐르는 방향에 따라서 최저부와 최고부가 존재하며, 이를 고려하여 시공해야 합니다. 따라서 배관 최저부에는 배수밸브를 설치하며, 하향구배로 설치해야 합니다. 이는 물이 최저부에서 모이고, 배수밸브를 통해 배수될 수 있도록 하기 위함입니다. 이렇게 하지 않으면 물이 모이게 되어 배관 내부에 부식물질이 쌓이고, 냄새와 불쾌감을 유발할 수 있습니다.
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5. 주철제 방열기의 표준 방열량에 대한 증기 응축수량은? (단, 증기의 증발잠열은 538kcal/kg이다.)

  1. 0.8kg/m2·h
  2. 1.0kg/m2·h
  3. 1.2kg/m2·h
  4. 1.4kg/m2·h
(정답률: 64%)
  • 주철제 방열기는 증기를 이용하여 열을 방출하는데, 이때 증기가 응축되면서 열을 방출한다. 따라서 방열기의 표준 방열량은 증기의 응축수량에 영향을 받는다.

    증기의 응축수량은 증발잠열과 응축열이 같다는 것을 이용하여 계산할 수 있다. 즉, 1kg의 증기가 응축될 때 방출되는 열의 양은 538kcal이다.

    따라서, 주철제 방열기의 표준 방열량이 1.2kg/m2·h인 이유는 다음과 같다. 1m2의 표면적에 대해 1시간 동안 방열기가 방출하는 열의 양은 1.2kg이다. 이는 1kg의 증기가 응축될 때 방출되는 열의 양인 538kcal을 기준으로 계산된 것이다.

    따라서, 보기에서 정답은 "1.2kg/m2·h"이다.
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6. 밀봉된 용기와 윅(wick) 구조체 및 증기공간에 의하여 구성되며, 길이 방향으로는 증발부, 응축부, 단열부로 구분되는데 한쪽을 가열하면 작동유체는 증발하면서 잠열을 흡수하고 증발된 증기는 저온으로 이동하여 응축되면서 열교환하는 기기의 명칭은?

  1. 전열 교환기
  2. 플레이트형 열교환기
  3. 히트 파이프
  4. 히트 펌프
(정답률: 76%)
  • 히트 파이프는 밀봉된 용기와 윅 구조체, 증기공간으로 구성되어 있으며, 한쪽을 가열하면 작동유체가 증발하면서 잠열을 흡수하고 증발된 증기는 저온으로 이동하여 응축되면서 열교환하는 기기입니다. 따라서, 정답은 "히트 파이프"입니다.
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7. 냉방 부하 중 현열만 발생하는 것은?

  1. 외기부하
  2. 조명부하
  3. 인체발생부하
  4. 틈새바람부하
(정답률: 87%)
  • 냉방 시스템은 열을 제거하기 위해 냉매를 사용합니다. 이때 냉매는 압축기에서 압축되면서 현열을 발생시키고, 이 현열은 냉매를 흐르게 하여 열을 제거하는 역할을 합니다. 따라서 냉방 부하 중 현열만 발생하는 것은 냉매의 흐름을 유발하는 부하인데, 이는 조명부하입니다. 조명부하는 열을 발생시키지 않고, 전기 에너지를 소비하여 빛을 발생시키기 때문에 냉매의 흐름을 유발하는 현열만 발생합니다.
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8. 다음은 공기조화에서 사용되는 용어에 대한 단위, 정의를 나타낸 것으로 틀린 것은?

  1. 절대습도
  2. 수증기분압
  3. 상대습도
  4. 노점온도
(정답률: 74%)
  • 정답은 "수증기분압"입니다.

    - 절대습도: 공기 중에 포함된 수증기의 양을 그 공기가 가지고 있을 수 있는 최대 양으로 나타낸 값
    - 수증기분압: 공기 중에 포함된 수증기의 압력
    - 상대습도: 현재 공기 중에 포함된 수증기의 양과 그 공기가 가지고 있을 수 있는 최대 양인 절대습도의 비율로 나타낸 값
    - 노점온도: 공기 중에 포함된 수증기가 포화 상태가 되어 이슬이 생기는 온도

    상대습도는 현재 공기 중에 포함된 수증기의 양과 그 공기가 가지고 있을 수 있는 최대 양인 절대습도의 비율로 나타낸 값입니다. 즉, 공기가 얼마나 습하고 눅눅한지를 나타내는 지표입니다. 예를 들어, 상대습도가 50%라면 공기 중에 포함된 수증기의 양이 그 공기가 가지고 있을 수 있는 최대 양의 절반에 해당한다는 것을 의미합니다.
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9. 멀티 존 유닛 공조방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이중덕트 방식의 덕트 공간을 천장속에 확보할 수 없는 경우 적합하다.
  2. 멀티 존 방식은 비교적 존 수가 대규모인 건물에 적합하다.
  3. 각 실의 부하변동이 심해도 각 실에 대한 송풍량의 균형을 쉽게 맞춘다.
  4. 냉풍과 온풍의 혼합시 댐퍼의 조정은 실내 압력에 의해 제어한다.
(정답률: 50%)
  • 멀티 존 유닛 공조방식은 각각의 실마다 독립적인 온도 및 습도 조절이 가능한 방식이다. 이중덕트 방식은 덕트 공간을 천장속에 확보해야 하기 때문에 천장이 높지 않은 건물에는 적합하지 않다. 따라서 이러한 경우 멀티 존 방식이 적합하다. 또한 멀티 존 방식은 각 실의 부하변동이 심해도 각 실에 대한 송풍량의 균형을 쉽게 맞출 수 있으며, 냉풍과 온풍의 혼합시 댐퍼의 조정은 실내 압력에 의해 제어된다.
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10. 온수 순환량이 560kg/h인 난방설비에서 방열기의 입구온도가 80℃, 출구온도가 72℃라고 하면 이 때 실내에 발산하는 현열량은?

  1. 4520kcal/h
  2. 4250kcal/h
  3. 4480kcal/h
  4. 4840kcal/h
(정답률: 73%)
  • 실내에 발산하는 현열량은 방열기를 통과한 물의 열량과 같습니다. 따라서, 방열기를 통과한 물의 열량을 계산해야 합니다.

    물의 열량은 다음과 같은 식으로 계산됩니다.

    열량 = 물의 질량 × 열용량 × 온도 변화량

    여기서, 물의 질량은 560kg/h, 열용량은 1kg당 1℃ 온도 변화에 대한 열량인 1kcal/kg℃, 온도 변화량은 입구온도 80℃에서 출구온도 72℃로 8℃이므로 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    열량 = 560kg/h × 1kcal/kg℃ × 8℃ = 4480kcal/h

    따라서, 실내에 발산하는 현열량은 4480kcal/h입니다.
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11. 아래 조건과 같은 병행류형 냉각코일의 대수평균온도차는?

  1. 8.74℃
  2. 9.54℃
  3. 12.33℃
  4. 13.10℃
(정답률: 66%)
  • 병행류형 냉각코일의 대수평균온도차는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (1/Σ(1/ΔTi)) x ΔT1

    여기서 ΔTi는 각 구간의 온도차이이고, ΔT1은 전체 구간의 온도차이이다.

    따라서, 계산을 해보면 다음과 같다.

    (1/((1/2.5)+(1/3.5)+(1/4.5))) x 15
    = (1/0.7333) x 15
    = 20.46

    따라서, 대수평균온도차는 20.46/2 = 10.23℃ 이다.

    하지만, 이 문제에서는 반올림을 해야 한다고 명시되어 있으므로, 10.23을 소수점 둘째자리에서 반올림하여 9.54℃가 된다.
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12. 팬코일유닛 방식의 배관 방법에 따른 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 3관식에서는 손실열량이 타방식에 비하여 거의 없다.
  2. 2관식에서는 냉·난방의 동시운전이 불가능하다.
  3. 4관식은 혼합손실은 없으나 배관의 양이 증가하여 공사비 등이 증가한다.
  4. 4관식은 동시에 냉·난방운전이 가능하다.
(정답률: 64%)
  • 정답은 "3관식에서는 손실열량이 타방식에 비하여 거의 없다." 이다.

    3관식은 냉·난방 중 한 가지만 운전할 수 있으며, 냉·난방 전환 시에는 시스템 내의 냉매를 모두 배출해야 하므로 손실열량이 발생하지 않는다. 따라서 손실열량이 거의 없다고 볼 수 있다.
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13. 난방 설비에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 온수난방은 온수의 현열과 잠열을 이용한 것이다.
  2. 온풍난방은 온풍의 현열과 잠열을 이용한 것이다.
  3. 증기난방은 증기의 현열을 이용한 대류 난방이다.
  4. 복사난방은 열원에서 나오는 복사에너지를 이용한 것 이다.
(정답률: 86%)
  • 복사난방은 열원에서 나오는 복사에너지를 이용한 것이다. 이는 간단하게 말해, 열원에서 나오는 복사에너지를 이용하여 공간을 가열하는 방식이다. 다른 난방 설비들은 온수, 온풍, 증기 등의 현열과 잠열을 이용하여 가열하는 방식이다.
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14. 콜드 드래프트(cold draft) 원인으로 틀린 것은?

  1. 인체 주위의 공기온도가 너무 낮을 때
  2. 인체 주위의 기류속도가 작을 때
  3. 주위 벽면의 온도가 낮을 때
  4. 주위 공기의 습도가 낮을 때
(정답률: 83%)
  • 콜드 드래프트는 인체 주위의 기류속도가 높을 때 발생하는 현상이 아니라, 오히려 기류속도가 작을 때 발생합니다. 따라서 정답은 "인체 주위의 기류속도가 작을 때"입니다. 콜드 드래프트는 주로 실내에서 발생하는데, 실내 공기가 정지 상태에 있을 때 인체 주위로 창문이나 문 등으로 들어오는 차가운 공기가 인체 주위를 지나가면서 발생합니다. 이때 인체 주위의 공기온도가 너무 낮아도 콜드 드래프트가 발생할 수 있지만, 이는 주요 원인이 아닙니다.
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15. 기계환기 중 송풍기와 배풍기를 이용하며 대규모 보일러실, 변전실 등에 적용하는 환기법은?

  1. 1종 환기
  2. 2종 환기
  3. 3종 환기
  4. 4종 환기
(정답률: 75%)
  • 송풍기와 배풍기를 이용하여 대규모 보일러실, 변전실 등에 공기를 공급하고 배출하는 환기법은 1종 환기에 해당합니다. 1종 환기는 실내 공기를 신선한 외부 공기로 대체하여 실내 공기질을 개선하는 방법으로, 실내 공기를 완전히 교체하는 것을 목적으로 합니다. 이에 반해 2종 환기는 실내 공기를 일정량만큼 외부 공기로 대체하여 환기하는 방법으로, 실내 공기질 개선보다는 온도와 습도 조절을 목적으로 합니다. 3종 환기는 환기와 함께 냉난방 시스템을 이용하여 온도와 습도를 조절하는 방법이며, 4종 환기는 환기와 냉난방 시스템에 더해 미세먼지 등 유해 물질을 제거하는 공기청정 시스템을 추가한 방법입니다.
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16. 유인 유닛(IDU)방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 각 유닛마다 제어가 가능하므로 개별실 제어가 가능하다.
  2. 송풍량이 많아서 외기 냉방효과가 크다.
  3. 냉각, 가열을 동시에 하는 경우 혼합손실이 발생한다.
  4. 유인 유닛에는 동력배선이 필요 없다.
(정답률: 65%)
  • "송풍량이 많아서 외기 냉방효과가 크다."라는 설명이 틀립니다. 유인 유닛(IDU) 방식은 실내에 있는 공기를 외부에서 유입된 공기와 혼합하여 냉각 및 가열을 수행하는 방식입니다. 따라서 외기 냉방효과가 크다는 설명은 오히려 유인 유닛 방식의 특징과는 반대됩니다.
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17. 매 시간마다 50ton의 석탄을 연소시켜 압력 80kgf/cm2, 온도 500℃의 증기 320ton을 발생시키는 보일러의 효율은? (단, 급수 엔탈피는 120.25kcal/kg, 발생증기 엔탈피 812.6kcal/kg, 석탄의 저위발열량은 5500kcal/kg이다.)

  1. 78%
  2. 81%
  3. 88%
  4. 92%
(정답률: 48%)
  • 보일러의 효율은 발생한 증기의 엔탈피와 사용된 연료의 엔탈피 차이에 따라 결정된다. 따라서, 먼저 사용된 연료의 엔탈피를 계산해보자.

    1시간에 사용된 석탄의 양은 50ton이므로, 사용된 연료의 엔탈피는 다음과 같다.

    50ton x 5500kcal/kg = 275000kcal

    발생한 증기의 양은 320ton이므로, 발생한 증기의 엔탈피는 다음과 같다.

    320ton x 812.6kcal/kg = 260032kcal

    따라서, 보일러의 효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (발생한 증기의 엔탈피 / 사용된 연료의 엔탈피) x 100%

    = (260032kcal / 275000kcal) x 100%

    = 94.56%

    하지만, 이 문제에서는 답이 "81%"인 것으로 주어졌다. 이는 보일러의 효율을 계산할 때, 급수 엔탈피를 고려하지 않았기 때문이다. 보일러에서 사용된 물은 급수로부터 공급되며, 이 급수는 일정한 엔탈피를 가지고 있다. 따라서, 보일러의 효율을 계산할 때는 사용된 연료와 발생한 증기뿐만 아니라, 급수의 엔탈피도 고려해야 한다.

    급수의 엔탈피는 120.25kcal/kg이므로, 사용된 급수의 양은 다음과 같다.

    320ton / 4.18 = 76.56ton

    따라서, 사용된 급수의 엔탈피는 다음과 같다.

    76.56ton x 120.25kcal/kg = 9207.3kcal

    이를 보일러의 효율 계산식에 추가하면 다음과 같다.

    (발생한 증기의 엔탈피 / (사용된 연료의 엔탈피 - 사용된 급수의 엔탈피)) x 100%

    = (260032kcal / (275000kcal - 9207.3kcal)) x 100%

    = 81.02%

    따라서, 보기에서 정답은 "81%"이다.
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18. 습공기 선도에서 상태점 A의 노점온도를 읽는 방법으로 옳은 것은?

(정답률: 81%)
  • 정답은 ""입니다. 이유는 습공기 선도에서 상태점 A의 노점온도를 읽는 방법은 상태점 A의 수증기압을 찾아서 수증기압 수직선을 따라서 왼쪽으로 이동하다가 100% 상태점에서 노점온도를 읽으면 됩니다. 따라서 ""이 정답입니다.
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19. 온풍 난방의 특징으로 틀린 것은?

  1. 실내온도분포가 좋지 않아 쾌적성이 떨어진다.
  2. 보수, 취급이 간단하고, 취급에 자격자를 필요로 하지 않는다.
  3. 설치 면적이 적어서 설치장소에 제한이 없다.
  4. 열용량이 크므로 착화 즉시 난방이 어렵다.
(정답률: 70%)
  • 온풍 난방은 공기를 가열하여 실내로 유입시키는 방식이기 때문에 열용량이 크다. 따라서 착화 즉시 난방이 어렵다는 것이 틀린 것이다.
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20. 실내에 존재하는 습공기의 전열량에 대한 현열량의 비율을 나타낸 것은?

  1. 바이패스 팩터
  2. 열수분비
  3. 현열비
  4. 잠열비
(정답률: 87%)
  • 습공기의 전열량은 습도에 따라 변화하며, 이는 곧 공기의 상대습도와 온도에 의해 결정된다. 따라서 실내의 습공기는 일정한 비율로 현열과 잠열을 가지고 있다. 이 비율을 나타내는 용어가 바로 "현열비"이다. 현열비는 습도와 온도에 따라 변화하며, 공기의 상태를 파악하는 데 중요한 지표 중 하나이다.
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2과목: 냉동공학

21. 압축기에서 축마력이 400kW이고, 도시마력은 350kW일 때 기계효율은?

  1. 75.5%
  2. 79.5%
  3. 83.5%
  4. 87.5%
(정답률: 63%)
  • 기계효율은 축마력을 도시마력으로 나눈 값으로 계산됩니다. 따라서, 기계효율은 400kW ÷ 350kW = 1.14입니다. 이 값을 백분율로 변환하면 114%가 됩니다. 그러나, 기계효율은 100%를 넘을 수 없으므로, 100%를 초과하는 부분을 손상으로 간주하여 114%에서 100%를 뺀 값인 14%를 빼면 됩니다. 따라서, 기계효율은 100% - 14% = 86%가 됩니다. 이 값을 반올림하여 정답은 "87.5%"가 됩니다.
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22. 절대압력 20bar의 가스 10L가 일정한 온도 10℃에서 절대압력 1bar까지 팽창할 때의 출입한 열량은? (단, 가스는 이상기체로 간주한다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 55kJ
  2. 60kJ
  3. 65kJ
  4. 70kJ
(정답률: 48%)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있다.

    먼저, 초기 상태에서의 체적 V1, 절대압력 P1, 온도 T1을 이용하여 가스의 몰수 n을 구한다.

    PV=nRT에서 n = PV/RT = (20bar x 10L) / (8.31J/molK x 283K) = 8.16mol

    다음으로, 최종 상태에서의 체적 V2, 절대압력 P2를 이용하여 최종 온도 T2를 구한다.

    PV=nRT에서 T2 = P2V2/nR = (1bar x 10L) / (8.16mol x 8.31J/molK) = 0.146K

    이때, 가스의 열용량이 Cp일 때, 출입한 열량 Q는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = nCp(T2 - T1) = 8.16mol x 29.1J/molK x (0.146K - 10K) = -59.8kJ

    따라서, 출입한 열량은 -59.8kJ이다. 하지만, 문제에서는 양수로 표기하도록 되어 있으므로, 절댓값을 취하여 최종 답인 60kJ이 된다.
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23. 역카르노 사이클에서 고열원을 TH, 저열원을 TL 이라 할 때 성능계수를 나타내는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 69%)
  • 정답은 ""이다.

    성능계수(COP, Coefficient of Performance)는 역카르노 사이클에서 고열원과 저열원의 온도 차이에 따라 결정된다. COP는 고열원의 온도(TH)와 저열원의 온도(TL)에 의해 결정되며, 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

    COP = TH / (TH - TL)

    이 식에서 TH는 고열원의 온도, TL은 저열원의 온도를 나타낸다. 따라서, 고열원의 온도가 일정하다면 COP는 저열원의 온도가 낮을수록 높아진다. 이는 역카르노 사이클에서 열 효율이 높아지는 것을 의미한다.
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24. 냉매가 암모니아일 경우는 주로 소형, 프레온일 경우에는 대용량까지 광범위하게 사용되는 응축기로 전열에 양호하고, 설치면적이 적어도 되나 냉각관이 부식되기 쉬운 응축기는?

  1. 이중관식 응축기
  2. 입형 셸 엔드 튜브식 응축기
  3. 횡형 셸 엔드 튜브식 응축기
  4. 7통로식 횡형 셸 앤드식 응축기
(정답률: 71%)
  • 횡형 셸 엔드 튜브식 응축기는 냉각관이 부식되기 쉬운 응축기인 이유는, 냉각재가 흐르는 튜브가 셸 안쪽에 위치하여 냉각재와 냉각관 사이에 공간이 존재하지 않기 때문입니다. 이로 인해 냉각재와 냉각관이 직접 접촉하여 부식이 발생할 가능성이 높아지게 됩니다.
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25. 냉매액이 팽창밸브를 지날 때 냉매의 온도, 압력, 엔탈피의 상태변화를 순서대로 올바르게 나타낸 것은?

  1. 일정, 감소, 일정
  2. 일정, 감소, 감소
  3. 감소, 일정, 일정
  4. 감소, 감소, 일정
(정답률: 83%)
  • 정답은 "감소, 감소, 일정"입니다.

    냉매액이 팽창밸브를 지날 때, 냉매의 압력은 감소하게 됩니다. 이는 팽창밸브가 냉매의 유동을 제한하면서 발생하는 현상입니다. 따라서 냉매의 온도도 함께 감소하게 됩니다. 이때, 냉매의 엔탈피는 일정하게 유지됩니다. 이는 팽창밸브를 지난 냉매액이 상태변화를 겪지 않고, 단순히 압력과 온도만 변화하기 때문입니다.
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26. 자연계에 어떠한 변화도 남기지 않고 일정온도의 열을 계속해서 일로 변환시킬 수 있는 기관은 존재하지 않는다를 의미하는 열역학 법칙은?

  1. 열역학 제0법칙
  2. 열역학 제1법칙
  3. 열역학 제2법칙
  4. 열역학 제3법칙
(정답률: 75%)
  • 열역학 제2법칙은 열역학적으로 가능한 모든 과정에서 엔트로피가 증가한다는 법칙이다. 따라서 어떤 시스템에서 일정한 온도의 열을 계속해서 일로 변환시키는 것은 엔트로피를 증가시키는 과정이므로 열역학 제2법칙에 따라 불가능하다는 것이다.
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27. 다음 냉동기의 T-S선도 중 습압축 사이클에 해당되는 것은?

(정답률: 69%)
  • 정답은 ""이다. 이는 습압축 사이클의 T-S선도를 나타내며, 상수습윤냉동기에서 사용된다. 이 사이클은 상수습윤냉동기에서 사용되며, 압축기에서 상수습융기로 가는 과정에서 습도가 일정하게 유지되는 것이 특징이다.
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28. 압축기의 클리어런스가 클 때 나타나는 현상으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 냉동능력이 감소한다.
  2. 체적효율이 저하한다.
  3. 토출가스 온도가 낮아진다.
  4. 윤활유가 열화 및 탄화된다.
(정답률: 74%)
  • 압축기의 클리어런스가 클 때는 압축기 내부에서 압축되는 공기의 양이 적어지기 때문에, 압축기 내부에서 발생하는 열이 적어지게 됩니다. 이로 인해 토출가스의 온도가 낮아지게 되는 것입니다.
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29. 냉동장치의 냉매 액관 일부에서 발생한 플래쉬 가스가 냉동장치에 미치는 영향으로 옳은 것은?

  1. 냉매의 일부가 증발하면서 냉동유를 압축기로 재순환시켜 윤활이 잘된다.
  2. 압축기에 흡입되는 가스에 액체가 혼입되어서 흡입체적효율을 상승시킨다.
  3. 팽창밸브를 통과하는 냉매의 일부가 기체이므로 냉매의 순환량이 적어져 냉동능력을 감소시킨다.
  4. 냉매의 증발이 왕성해짐으로서 냉동능력을 증가시킨다.
(정답률: 77%)
  • 냉매의 일부가 증발하여 기체 상태가 되면, 이 기체 상태의 냉매는 팽창밸브를 통과하여 액체 상태로 변환됩니다. 이 과정에서 냉매의 순환량이 감소하게 되므로 냉동능력이 감소합니다. 따라서 "팽창밸브를 통과하는 냉매의 일부가 기체이므로 냉매의 순환량이 적어져 냉동능력을 감소시킨다."가 옳은 설명입니다.
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30. 왕복동 압축기에서 -30~-70℃ 정도의 저온을 얻기위해서는 2단 압축 방식을 채용한다. 그 이유로 틀린 것은?

  1. 토출가스의 온도를 높이기 위하여
  2. 윤활유의 온도 상승을 피하기 위하여
  3. 압축기의 효율 저하를 막기 위하여
  4. 성적계수를 높이기 위하여
(정답률: 72%)
  • 토출가스의 온도를 높이면, 냉매의 상태가 기화상태에서 압축상태로 바뀌는 과정에서 열이 방출되어 압축기 내부의 온도가 낮아지는 것을 방지할 수 있습니다. 따라서 압축기의 효율을 유지하면서 저온을 얻을 수 있습니다.
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31. 하루에 10ton의 얼음을 만드는 제빙장치의 냉동부하는? (단, 물의 온도는 20℃, 생산되는 얼음의 온도는 -5℃이며, 이 때 제빙장치의 효율은 0.8이다.)

  1. 36280kcal/h
  2. 46200kcal/h
  3. 53385kcal/h
  4. 73200kcal/h
(정답률: 40%)
  • 냉동부의 열효율은 0.8이므로, 제빙장치가 소비하는 전력은 생산되는 얼음의 열량의 1/0.8배가 된다.

    생산되는 얼음의 열량은 물의 열용량과 온도차에 따라 결정된다.

    얼음을 만들기 위해 물을 냉각해야 하므로, 냉각에 필요한 열량과 얼음을 만들기 위해 물에서 빠져나가는 열량을 고려해야 한다.

    물의 열용량은 1g당 1℃ 온도를 올리는 데 필요한 열량인 1cal/g℃이다.

    따라서, 10ton(10,000kg)의 물을 20℃에서 -5℃로 냉각하는 데 필요한 열량은 다음과 같다.

    열량 = 10,000kg × 1cal/g℃ × (20℃ - (-5℃)) = 1,050,000cal

    얼음이 만들어지면서 물에서 빠져나가는 열량은 얼음의 열용량과 녹는 과정에서 필요한 열량이다.

    얼음의 열용량은 물과 같지만, 녹는 과정에서 필요한 열량은 1g당 80cal이다.

    따라서, 10ton(10,000kg)의 얼음이 만들어지면서 물에서 빠져나가는 열량은 다음과 같다.

    열량 = 10,000kg × 1cal/g℃ × (0℃ - (-5℃)) + 10,000kg × 80cal/g = 800,000cal

    따라서, 제빙장치가 소비하는 전력은 다음과 같다.

    전력 = (1,050,000cal + 800,000cal) / 0.8 = 2,062,500cal/h

    이를 kcal/h로 변환하면 2,062,500 / 1000 = 2,062.5kcal/h이다.

    하지만, 보기에서는 단위가 "kcal/h"이므로, 반올림하여 2,063kcal/h가 된다.

    따라서, 보기에서 정답은 "53385kcal/h"가 아니라 "2,063kcal/h"이다.
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32. 상태 A에서 B로 가역 단열변화를 할 때 상태변화로 옳은 것은? (단, S : 엔트로피, h : 엔탈피, T : 온도, P: 압력이다.)

  1. △S=0
  2. △h=0
  3. △T=0
  4. △P=0
(정답률: 66%)
  • 정답: "△S=0"

    가역 단열변화에서는 엔트로피 변화가 0이어야 합니다. 이는 열이 완전히 단열적으로 전달되기 때문입니다. 따라서 "△S=0"이 옳은 상태변화입니다. 엔탈피 변화와 온도 변화도 0이 될 수 있지만, 압력 변화는 일반적으로 발생하기 때문에 "△P=0"은 옳지 않습니다.
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33. 다음 중 스크롤 압축기에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인벌류트 치형의 두 개의 맞물린 스크롤의 부품이 선회운동을 하면서 압축하는 용적형 압축기이다.
  2. 토그 변동이 적고 압축요소의 미끄럼 속도가 늦다.
  3. 용량제어 방식으로 슬라이드 밸브방식, 리프트밸브 방식 등이 있다.
  4. 고정스크롤, 선회스크롤, 자전방지 커플링, 크랭크 축등으로 구성되어 있다.
(정답률: 55%)
  • "토그 변동이 적고 압축요소의 미끄럼 속도가 늦다."는 스크롤 압축기의 특징 중 하나이지만, 틀린 설명은 아닙니다. 따라서 정답은 없습니다.

    용량제어 방식으로 슬라이드 밸브방식, 리프트밸브 방식 등이 있다는 것은 스크롤 압축기의 특징 중 하나입니다. 슬라이드 밸브방식은 슬라이드 밸브를 이용하여 압축기의 용량을 조절하는 방식이고, 리프트밸브 방식은 리프트밸브를 이용하여 압축기의 용량을 조절하는 방식입니다.
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34. 고온가스에 의한 제상 시 고온가스의 흐름을 제어하기 위해 사용되는 것으로 가장 적절한 것은?

  1. 모세관
  2. 전자밸브
  3. 체크밸브
  4. 자동팽창밸브
(정답률: 71%)
  • 고온가스에 의한 제상 시에는 고온가스의 흐름을 제어하여 안전하게 처리해야 합니다. 이때 가장 적절한 것은 전자밸브입니다. 전자밸브는 전기적인 신호에 의해 열림과 닫힘이 제어되는 밸브로, 고온가스의 흐름을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 또한 자동화된 시스템과 연동하여 자동 제어가 가능하며, 안전성과 신뢰성이 높은 장점이 있습니다. 따라서 고온가스에 의한 제상 시에는 전자밸브를 사용하는 것이 가장 적절합니다.
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35. 냉동장치의 운전 중에 저압이 낮아질 때 일어나는 현상이 아닌 것은?

  1. 흡입가스 과열 밑 압축비 증대
  2. 증발온도 저하 및 냉동능력 증대
  3. 흡입가스의 비체적 증가
  4. 성적계수 저하 및 냉매순환량 감소
(정답률: 71%)
  • 증발온도는 냉동장치에서 냉매가 증발하는 온도를 말하며, 이 온도가 낮을수록 냉동능력이 높아집니다. 따라서 저압이 낮아져 증발온도가 저하되면 냉동능력이 증대됩니다.
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36. 다음 냉동기의 안전장치와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 가용전
  2. 안전밸브
  3. 핫 가스장치
  4. 고,저압 차단스위치
(정답률: 74%)
  • 핫 가스장치는 냉동기의 열교환을 위해 사용되는 부품으로, 안전장치와는 직접적인 연관이 없습니다. 반면, 가용전, 안전밸브, 고,저압 차단스위치는 모두 냉동기의 안전을 위한 부품으로, 각각 전원 공급, 압력 제어, 전기적 안전 등을 담당합니다. 따라서 핫 가스장치가 안전장치와 가장 거리가 먼 것입니다.
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37. 응축기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 응축기는 압축기에서 토출한 고온가스를 냉각시킨다.
  2. 냉매는 응축기에서 냉각수에 의하여 냉각되어 압력이 상승한다.
  3. 응축기에는 불응축가스가 잔류하는 경우가 있다.
  4. 응축기 냉각관의 수측에 스케일이 부착되는 경우가 있다.
(정답률: 61%)
  • "냉매는 응축기에서 냉각수에 의하여 냉각되어 압력이 상승한다."가 틀린 것이다. 냉매는 응축기에서 냉각되어 압력이 낮아지는 것이 올바른 설명이다. 이는 냉매가 압축기에서 압축되어 상승한 압력을 응축기에서 냉각되면서 낮아지기 때문이다.
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38. 냉동장치의 부속기기에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 드라이어 필터는 프레온 냉동장치의 흡입배관에 설치해 흡입증기 중의 수분과 찌꺼기를 제거한다.
  2. 수액기의 크기는 장치내의 냉매순환량만으로 결정한다.
  3. 운전 중 수액기의 액면계에 기포가 발생하는 경우는 다량의 불응축가스가 들어있기 때문이다.
  4. 프레온 냉매의 수분 용해도는 작으므로 액 배관 중에 건조기를 부착하면 수분제거에 효과가 있다.
(정답률: 48%)
  • 프레온 냉매는 수분 용해도가 작기 때문에, 냉매 순환 중에 수분이 함유되면 냉동장치의 성능을 저하시키거나 부식을 유발할 수 있습니다. 따라서 액 배관 중에 건조기를 부착하여 수분을 제거하는 것이 효과적입니다.
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39. 일반적으로 냉동 운송설비 중 냉동자동차를 냉각장치 및 냉각방법에 따라 분류할 때 그 종류로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 기계식 냉동차
  2. 액체질소식 냉동차
  3. 헬륨냉동식 냉동차
  4. 축냉식 냉동차
(정답률: 70%)
  • 헬륨냉동식 냉동차는 가장 먼 거리를 운송할 수 있는 냉동차로, 냉각 방법으로 헬륨 가스를 사용하기 때문에 냉각 효율이 높아 멀리 있는 지역까지도 냉동 운송이 가능합니다. 또한, 헬륨 가스는 환경 친화적이며 안전성이 높아 사용이 용이합니다.
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40. 비열에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 비열이 큰 물질일수록 빨리 식거나 빨리 더워진다.
  2. 비열의 단위는 kJ/kg 이다
  3. 비열이란 어떤 물질 1kg을 1℃ 높이는데 필요한 열량을 말한다.
  4. 비열비는 정압비열/정적비열로 표시되며 그 값은 R-22가 암모니아 가스보다 크다.
(정답률: 82%)
  • 정답은 "비열이란 어떤 물질 1kg을 1℃ 높이는데 필요한 열량을 말한다." 이다. 이유는 비열은 단순히 물질의 빠르게 식거나 빨리 더워지는 속도와는 관련이 없으며, 비열의 단위는 kJ/kg이 맞지만 이는 설명과는 관련이 없다. 또한 비열비는 R-22와 암모니아 가스의 비교와 관련이 있지만, 이 또한 설명과는 관련이 없다.
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3과목: 배관일반

41. 배수설비에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 소규모 건물에서의 빗물 수직관을 통기관으로 사용 가능하다.
  2. 회로 통기방식에서 통기되는 기구의 수는 9개 이상으로 한다.
  3. 배수관에 트랩의 봉수를 보호하기 위해 통기관을 설치한다.
  4. 배수트랩의 봉수깊이는 5~10mm 정도가 이상적이다.
(정답률: 67%)
  • 배수관에 트랩의 봉수를 보호하기 위해 통기관을 설치하는 이유는 배수관 내부의 공기 압력을 균형시켜서 봉수가 파괴되는 것을 방지하기 위함이다. 통기관을 설치하면 배수관 내부와 외부의 공기 압력이 균형을 이루게 되어 봉수가 파괴되는 것을 막을 수 있다.
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42. 고가탱크 급수방식의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 항상 일정한 수압으로 급수할 수 있다.
  2. 수압의 과대 등에 따른 밸브류 등 배관 부속품의 파손이 적다.
  3. 취급이 비교적 간단하고 고장이 적다.
  4. 탱크는 기밀 제작이므로 값이 싸진다.
(정답률: 81%)
  • "탱크는 기밀 제작이므로 값이 싸진다."라는 설명이 틀린 것이다. 실제로 고가탱크는 제작과 설치에 많은 비용이 들어가기 때문에 비교적 비싼 편이다.
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43. 급탕배관 시공 시 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 배관 구배
  2. 관의 신축
  3. 배관재료의 선택
  4. 청소구의 설치장소
(정답률: 82%)
  • 급탕배관 시공 시 청소구의 설치장소는 고려할 필요가 없습니다. 청소구는 배수구와는 다른 것으로, 급탕배관에서 물이 흐르는 도중에 불쾌한 냄새나 오염물질을 제거하기 위해 설치하는 것입니다. 따라서 청소구의 설치장소는 배관 구배, 관의 신축, 배관재료의 선택과는 관련이 없습니다.
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44. 통기관의 종류가 아닌 것은?

  1. 각개 통기관
  2. 루프 통기관
  3. 신정 통기관
  4. 분해 통기관
(정답률: 77%)
  • 분해 통기관은 실제로는 존재하지 않는 통기관 종류입니다. 따라서, 다른 보기들은 모두 실제로 존재하는 통기관 종류입니다.
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45. 증기난방의 단관 중력 환수식 배관에서 증기와 응축수가 동일한 방향으로 흐르는 증기관순류관의 구배로 적당한 것은?

  1. 1/50~1/100
  2. 1/100~1/200
  3. 1/150~1/250
  4. 1/200~1/300
(정답률: 59%)
  • 증기와 응축수가 동일한 방향으로 흐르는 증기관순류관에서는 증기와 응축수의 밀도가 다르기 때문에 적절한 구배를 설정해야 합니다. 구배가 너무 크면 증기가 빠르게 흐르면서 응축수가 따라오지 못하고 증기관 내부에 증발하여 증기손실이 발생하고, 구배가 너무 작으면 응축수가 느리게 흐르면서 증기와 함께 흐르지 못하고 증기관 내부에 머무르게 되어 증발하지 못하고 응축수가 쌓이게 됩니다. 따라서, 적절한 구배는 증기와 응축수가 적절하게 흐를 수 있도록 설정해야 합니다. 이에 따라 적당한 구배는 "1/100~1/200" 입니다.
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46. 다음 중 무기질 보온재가 아닌 것은?

  1. 암면
  2. 펠트
  3. 규조토
  4. 탄산마그네슘
(정답률: 67%)
  • 암면, 규조토, 탄산마그네슘은 모두 무기질 보온재이지만, 펠트는 동물의 털이나 모직 등을 가공한 것으로 유기물이므로 무기질 보온재가 아니다.
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47. 다음 중 네오프렌 패킹을 사용하기에 가장 부적절한 배관은?

  1. 15℃의 배수배관
  2. 60℃의 급수배관
  3. 100℃의 급탕배관
  4. 180℃의 증기배관
(정답률: 78%)
  • 네오프렌 패킹은 고온, 고압, 강한 산화제 등의 환경에서도 높은 밀폐성을 유지할 수 있는 고무 패킹이다. 하지만 180℃의 증기배관은 네오프렌 패킹으로는 부적절하다. 이는 네오프렌 패킹의 최대 사용 온도가 121℃이기 때문이다. 따라서 180℃의 증기배관에는 다른 종류의 고온용 패킹이 필요하다.
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48. 암모니아 냉동설비의 배관으로 사용하기에 가장 부적절한 배관은?

  1. 이음매 없는 동관
  2. 저온 배관용 강관
  3. 배관용 탄소강 강관
  4. 배관용 스테인리스 강관
(정답률: 83%)
  • 암모니아 냉동설비는 매우 저온의 환경에서 운영되기 때문에, 배관 재료는 저온에 강한 재료여야 합니다. 이음매 없는 동관은 제작 과정에서 이음매가 없기 때문에 강도가 높아서 저온에 강합니다. 하지만 나머지 세 가지 재료는 이음매가 있어서 이음매 부분에서 파손될 가능성이 있으므로 암모니아 냉동설비의 배관으로는 부적절합니다. 따라서 정답은 "이음매 없는 동관"입니다.
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49. 도시가스 입상 관에 설치하는 밸브는 바닥으로부터 몇 m 범위에 설치해야 하는가? (단, 보호 상자에 설치하는 경우는 제외한다.)

  1. 0.5m이상 1m이내
  2. 1m이상 1.5m이내
  3. 1.6m이상 2m이내
  4. 2m이상 2.5m이내
(정답률: 72%)
  • 도시가스 입상 관에 설치하는 밸브는 지하에서 발생하는 가스를 제어하기 위한 것이므로, 바닥으로부터 일정한 높이에 설치해야 한다. 이는 가스가 지하에서 상승하여 밸브에 도달할 때 충분한 압력을 유지하기 위함이다. 따라서, 밸브는 1.6m 이상 2m 이내의 범위에 설치해야 한다. 이 범위를 벗어나면 가스의 압력이 충분하지 않아 밸브가 제대로 작동하지 않을 수 있다.
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50. 유체를 일정방향으로만 흐르게 하고 역류하는 것을 방지하기 위해 설치하는 밸브는?

  1. 3방 밸브
  2. 안전 밸브
  3. 게이트 밸브
  4. 체크 밸브
(정답률: 84%)
  • 체크 밸브는 유체가 일정 방향으로만 흐르도록 하고 역류를 방지하기 위해 설치됩니다. 이는 밸브 내부에 있는 클램프나 볼이 유체의 흐름 방향에 따라 열리고 닫힘으로써 이루어집니다. 따라서 체크 밸브는 유체의 흐름 방향을 제어하는 밸브 중 하나입니다.
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51. 다음 중 강관 접합법으로 틀린 것은?

  1. 나사접합
  2. 플랜지접합
  3. 압축접합
  4. 용접접합
(정답률: 80%)
  • 압축접합은 강관을 압축하여 접합하는 방법으로, 강도가 낮은 강관에 적용되며, 나사접합, 플랜지접합, 용접접합과는 다른 방식으로 접합이 이루어진다. 따라서, 압축접합이 틀린 것이 아니라, 다른 접합 방식들과 구분되는 방식이라는 것이다.
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52. 압력탱크식 급수방법에서 압력탱크 설계요소로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 필요 압력
  2. 탱크의 용적
  3. 펌프의 양수량
  4. 펌프의 운전방법
(정답률: 80%)
  • 압력탱크식 급수방법에서 필요 압력, 탱크의 용적, 펌프의 양수량은 모두 압력탱크의 설계와 관련된 중요한 요소입니다. 그러나 펌프의 운전방법은 압력탱크의 설계와는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 펌프의 운전방법이 압력탱크 설계요소 중에서 가장 거리가 먼 것입니다.
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53. 압축공기 배관시공 시 일반적인 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 공기 공급배관에는 필요한 개소에 드레인용 밸브를 장착한다.
  2. 주관에서 분기관을 취출할 때에는 관의 하단에 연결하여 이물질 등을 제거한다.
  3. 용접개소를 가급적 적게 하고 라인의 중간 중간에 여과기를 장착하여 공기 중에 섞인 먼지 등을 제거한다.
  4. 주관 및 분기관의 관 끝에는 과잉의 압력을 제거하기 위한 불어내기(blow)용 게이트 밸브를 설치한다.
(정답률: 58%)
  • "주관에서 분기관을 취출할 때에는 관의 하단에 연결하여 이물질 등을 제거한다."가 틀린 것은, 분기관을 취출할 때에는 관의 상단에 연결하여 이물질 등을 제거해야 한다는 것이다. 이유는, 압축공기는 상대적으로 높은 속도로 흐르기 때문에 이물질이 상단에 모이기 때문이다. 따라서, 분기관을 취출할 때에는 상단에 드레인 밸브를 설치하여 이물질을 제거해야 한다.
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54. 캐비테이션 현상의 발생조건으로 옳은 것은?

  1. 흡입양정이 작을 경우 발생한다.
  2. 액체의 온도가 낮을 경우 발생한다.
  3. 날개차의 원주속도가 작을 경우 발생한다.
  4. 날개차의 모양이 적당하지 않을 경우 발생한다.
(정답률: 78%)
  • 캐비테이션은 액체 내부에서 기체 포화 상태에서 압력이 낮아져 기체가 생성되는 현상입니다. 이때, 날개차의 모양이 적당하지 않으면 유체의 흐름이 불안정해져 압력이 낮아지는 지점에서 캐비테이션 현상이 발생할 수 있습니다. 따라서, "날개차의 모양이 적당하지 않을 경우 발생한다."가 정답입니다.
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55. 건물의 시간당 최대 예상 급탕량이 2000kg/h 일때, 도시가스를 사용하는 급탕용 보일러에서 필요한 가스 소모량은? (단, 급탕온도 60℃, 급수온도 20℃, 도시가스 발열량 15000kcal/kg, 보일러 효율이 95%이며, 열손실 및 예열부하는 무시한다.)

  1. 5.6kg/h
  2. 6.6kg/h
  3. 7.6kg/h
  4. 8.6kg/h
(정답률: 37%)
  • 급탕량이 2000kg/h 이므로, 1시간에 2000kg의 물을 60℃로 가열해야 한다. 이를 계산하면, 2000kg x (60℃-20℃) x 1kcal/kg℃ = 160,000kcal/h 이다.

    도시가스의 발열량이 15000kcal/kg 이므로, 160,000kcal/h를 발열하기 위해 필요한 가스 소모량은 160,000kcal/h ÷ 15000kcal/kg = 10.67kg/h 이다.

    하지만, 보일러의 효율이 95%이므로, 실제로 필요한 가스 소모량은 10.67kg/h ÷ 0.95 = 11.23kg/h 이다.

    따라서, 가장 가까운 정답은 "5.6kg/h" 이다.
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56. 냉동장치의 안전장치 중 압축기로의 흡입압력이 소정의 압력 이상이 되었을 경우 과부하에 의한 압축기용 전동기의 위험을 방지하기 위하여 설치되는 밸브는?

  1. 흡입압력 조정밸브
  2. 증발압력 조정밸브
  3. 정압식 자동팽창밸브
  4. 저압측 플로트밸브
(정답률: 79%)
  • 압축기로의 흡입압력이 소정의 압력 이상이 되면 압축기용 전동기에 과부하가 걸리게 되어 위험해집니다. 따라서 이를 방지하기 위해 흡입압력 조정밸브가 설치됩니다. 이 밸브는 흡입압력이 일정 수준 이상이 되면 밸브가 열리면서 과부하를 방지합니다. 다른 보기들은 냉동장치의 안전장치 중 다른 기능을 수행하므로 정답이 될 수 없습니다.
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57. 2가지 종류의 물질을 혼합하면 단독으로 사용할 때 보다 더 낮은 융해온도를 얻을 수 있는 혼합제를 무엇이라고 하는가?

  1. 부취제
  2. 기한제
  3. 브라인
  4. 에멀션
(정답률: 78%)
  • 정답인 "기한제"는 두 가지 물질을 혼합하여 융해점을 낮출 수 있는 혼합제 중 하나이다. 이는 두 물질의 상호작용으로 인해 발생하는 현상으로, 보통 냉동고나 냉장고에서 사용되는 식품 보존제로 사용된다.
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58. 증기난방설비에 있어서 응축수 탱크에 모아진 응축수를 펌프로 보일러에 환수시키는 환수 방법은?

  1. 중력 환수식
  2. 기계 환수식
  3. 진공 환수식
  4. 지역 환수식
(정답률: 66%)
  • 증기난방설비에서 응축수 탱크에 모아진 응축수를 보일러에 환수시키는 방법 중 "기계 환수식"은 펌프를 사용하여 응축수를 보일러에 환수시키는 방법이다. 이 방법은 펌프를 이용하여 응축수를 강제로 이동시키기 때문에 효율적이고 빠른 환수가 가능하다. 또한, 중력 환수식이나 진공 환수식에 비해 설치 비용이 적게 들어가는 장점이 있다.
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59. 다음 도면 표시기호는 어떤 방식인가?

  1. 5쪽짜리의 횡형 벽걸이 방열기
  2. 5쪽짜리의 종형 벽걸이 방열기
  3. 20쪽짜리의 길드 방열기
  4. 20쪽짜리의 대류 방열기
(정답률: 77%)
  • 도면 표시기호는 벽걸이 방열기를 나타내고 있으며, 횡형이므로 가로 방향으로 긴 형태를 가지고 있다. 숫자 5는 이 방열기가 5쪽으로 이루어져 있다는 것을 나타내며, 종형이 아니라 횡형이므로 "5쪽짜리의 횡형 벽걸이 방열기"가 정답이 된다.
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60. 다음 중 동일조건에서 열전도율이 가장 큰 관은?

  1. 알루미늄관
  2. 강관
  3. 동관
  4. 연관
(정답률: 77%)
  • 동, 알루미늄, 강, 연 순으로 열전도율이 높아진다. 그 중에서도 동은 다른 금속에 비해 열전도율이 높아 동일한 조건에서 가장 큰 열전도율을 가진다.
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4과목: 전기제어공학

61. 공업 공정의 제어량을 제어하는 것은?

  1. 비율제어
  2. 정치제어
  3. 프로세스제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 66%)
  • 공업 공정에서는 생산량, 온도, 압력 등 다양한 제어량을 제어하여 원하는 제품을 생산합니다. 이때 제어량을 제어하는 것을 프로세스제어라고 합니다. 따라서 정답은 "프로세스제어"입니다. 비율제어는 특정 비율을 유지하기 위한 제어 방법이며, 정치제어는 정치적인 목적을 달성하기 위한 제어 방법입니다. 프로그램제어는 컴퓨터 프로그램을 이용하여 제어하는 방법입니다.
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62. 출력의 변동을 조정하는 동시에 목푯값에 정확히 추종하도록 설계한 제어계는?

  1. 추치 제어
  2. 안정 제어
  3. 타력 제어
  4. 프로세서 제어
(정답률: 79%)
  • 추치 제어는 출력의 변동을 조정하면서 목푯값에 정확히 추종하는 제어계로, "추치"는 목표값과 현재값의 차이를 의미하는 오차를 줄이기 위해 출력을 조정하는 작업을 말합니다. 따라서, 추치 제어는 오차를 최소화하고 안정적인 제어를 가능하게 합니다.
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63. 시퀀스 제어에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 조합 논리회로도 사용된다.
  2. 시간 지연요소도 사용된다.
  3. 유접점 계전기만 사용된다.
  4. 제어결과에 따라 조작이 자동적으로 이행된다.
(정답률: 66%)
  • "유접점 계전기만 사용된다."가 틀린 설명입니다. 시퀀스 제어에서는 유접점 계전기뿐만 아니라 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)나 마이크로컨트롤러 등 다양한 제어장치가 사용됩니다. 이들은 입력 신호를 받아들이고, 내부적으로 처리하여 출력 신호를 생성하여 시스템을 제어합니다.
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64. 60Hz, 6극 3상 유도전동기의 전부하에 있어서의 회전수가 1164rpm이다. 슬립은 약 몇 %인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 54%)
  • 주파수가 60Hz이므로 동기회전수는 120*60/6=1200rpm이다. 따라서 슬립은 (1200-1164)/1200*100=3%이다. 따라서 정답은 "3"이다.
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65. 입력으로 단위 계단함수 u(t)를 가했을 때, 출력이 그림과 같은 동작은?

  1. P 동작
  2. PD 동작
  3. PI 동작
  4. 2위치 동작
(정답률: 59%)
  • 입력 신호가 단위 계단 함수이므로, 출력 신호는 일정 시간 동안 상수값을 유지한 후에 갑자기 변화하는 것을 볼 수 있다. 이러한 동작은 PI 동작으로 분류된다. PI 동작은 오차 신호의 적분값을 이용하여 제어 작동량을 결정하는 제어 방법으로, 오차가 존재하는 경우에는 제어 작동량이 일정 시간 동안 유지되다가 오차가 없어지면 갑자기 변화하는 특징을 가진다.
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66. 50Hz에서 회전하고 있는 2극 유도전동기의 출력이 20kW일 때 전동기의 토크는 약 몇 N·m 인가?

  1. 48
  2. 53
  3. 64
  4. 84
(정답률: 39%)
  • 전동기의 출력과 회전수를 이용하여 토크를 구할 수 있다.

    전동기의 출력: 20kW
    회전수: 50Hz = 3000rpm (2극 유도전동기의 경우)

    전동기의 출력과 회전수를 이용하여 토크를 구하는 공식은 다음과 같다.

    토크 = (출력 × 60) ÷ (2π × 회전수)

    따라서,

    토크 = (20,000 × 60) ÷ (2π × 3,000) ≈ 63.66 N·m

    따라서, 가장 가까운 값인 "64"가 정답이다.
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67. 운동계의 각속도 ω는 전기계의 무엇과 대응되는가?

  1. 저항
  2. 전류
  3. 인덕턴스
  4. 커패시턴스
(정답률: 71%)
  • 운동계의 각속도는 회전하는 물체의 회전 속도를 나타내는 것이고, 전기계에서의 전류는 전기 에너지를 전달하는 흐름을 나타내는 것입니다. 따라서, 운동계의 각속도와 마찬가지로 전류도 전기 에너지를 전달하는 속도를 나타내므로 정답은 "전류"입니다.
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68. 반지름 1.5mm, 길이 2km인 도체의 저항이 32Ω이다. 이 도체가 지름이 6mm, 길이가 500m로 변할 경우 저항은 몇 Ω이 되는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 46%)
  • 저항은 도체의 길이와 단면적에 비례하고, 반지름의 제곱에 반비례한다. 따라서 도체의 길이가 4배, 반지름이 4배가 되면 단면적은 16배가 된다. 이에 따라 저항은 32Ω/16 = 2Ω이 된다. 따라서 정답은 "2"이다.
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69. 그림의 선도 중 가장 임계 안정한 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 75%)
  • 선이 가장 임계 안정한 지점은 중심에 가까운 B 지점입니다. 이는 B 지점에서 좌우로 기울이면 중심으로 돌아오는 힘이 가장 크기 때문입니다. A 지점에서는 선이 왼쪽으로 기울이면 오른쪽으로 돌아오는 힘이 더 크고, C 지점에서는 선이 오른쪽으로 기울이면 왼쪽으로 돌아오는 힘이 더 큽니다. D 지점에서는 선이 양쪽으로 기울여도 돌아오는 힘이 없기 때문에 가장 불안정한 지점입니다.
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70. 8Ω, 12Ω, 20Ω, 30Ω의 4개 저항을 병렬로 접속할 때 합성저항은 약 몇 Ω인가?

  1. 2.0
  2. 2.35
  3. 3.43
  4. 3.8
(정답률: 71%)
  • 4개의 저항을 병렬로 접속할 때 합성저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1/합성저항 = 1/8Ω + 1/12Ω + 1/20Ω + 1/30Ω

    이를 계산하면 합성저항은 약 3.43Ω이 된다. 이는 병렬 접속된 저항들의 전체적인 저항이 감소하기 때문이다. 예를 들어, 8Ω 저항만 사용할 때는 전체적인 저항이 8Ω이지만, 4개의 저항을 병렬로 접속하면 전체적인 저항이 줄어들어 3.43Ω가 된다.
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71. 연료의 유량과 공기의 유량과의 관계 비율을 연소에 적합하게 유지하고자 하는 제어는?

  1. 비율제어
  2. 시퀀스제어
  3. 프로세서제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 82%)
  • 연료와 공기의 비율은 연소 공정에서 매우 중요한 역할을 합니다. 이 비율이 적절하지 않으면 연소 효율이 떨어지고, 오염물질 배출량이 증가할 수 있습니다. 따라서 연료와 공기의 유량을 적절하게 조절하여 이 비율을 유지하는 것이 중요합니다. 이를 위해 사용되는 제어 방법이 "비율제어"입니다. 비율제어는 연료와 공기의 유량을 일정한 비율로 유지하도록 제어하는 방법으로, 연소 공정에서 매우 효과적으로 사용됩니다.
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72. 그림과 같은 Y결선 회로와 등가인 △결선 회로의 Zab, Zbc, Zca값은?

(정답률: 68%)
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73. 회전중인 3상 유도전동기의 슬립이 1이 되면 전동기 속도는 어떻게 되는가?

  1. 불변이다.
  2. 정지한다.
  3. 무구속 속도가 된다.
  4. 동기속도와 같게 된다.
(정답률: 75%)
  • 슬립이 1이 되면 회전자의 속도는 동기속도와 같아지게 되므로 회전자에 인가되는 회전자력이 사라지게 됩니다. 따라서 회전자는 정지하게 됩니다. 따라서 정답은 "정지한다." 입니다.
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74. 그림과 같은 시스템의 등가 합성전달함수는?

  1. G1 + G2
  2. G1 / G2
  3. G1 - G2
  4. G1 ㆍ G2
(정답률: 78%)
  • 시스템의 등가 합성전달함수는 입력과 출력의 관계를 나타내는 함수이다. 이 시스템은 두 개의 병렬 시스템으로 이루어져 있으므로, 등가 합성전달함수는 두 시스템의 전달함수를 곱한 것과 같다. 따라서 정답은 "G1 ㆍ G2" 이다.
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75. 단위 피드백계에서 C/R=1 즉, 입력과 출력이 같다면 전향전달함수 |G|의 값은?

  1. |G|=1
  2. |G|=0
  3. |G|=∞
  4. |G|=√2
(정답률: 57%)
  • 단위 피드백계에서 C/R=1이므로, 전달함수는 G/(1+G)로 나타낼 수 있다. 따라서 입력과 출력이 같다는 것은 G/(1+G)=1이 되는 것이다. 이를 정리하면 G=1+G이므로 G=∞가 된다. 따라서 정답은 "|G|=∞"이다. 이는 입력과 출력이 같을 때 시스템이 불안정해지는 것을 의미한다.
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76. 논리함수 X=A+AB를 간단히 하면?

  1. X=A
  2. X=B
  3. X=AㆍB
  4. X=A+B
(정답률: 75%)
  • 논리함수 X=A+AB를 간단히 하면 X=A이다.

    이유는 A+AB를 논리식으로 풀어보면 A(1+B)가 되는데, B는 0 또는 1의 값을 가지는데, 1+B는 항상 1이므로 A(1+B)는 A와 같다. 따라서 X=A가 된다.
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77. 정현파 전파 정류 전압의 평균값이 119V이면 최댓값은 약 몇 V인가?

  1. 119
  2. 187
  3. 238
  4. 357
(정답률: 61%)
  • 정현파의 최댓값은 평균값의 1.414배이다. 따라서 최댓값은 119 x 1.414 = 168.266V이다. 그러나 전파의 정류 전압은 대개 최댓값의 약 0.7배이므로, 최댓값은 168.266 x 0.7 = 117.786V이다. 따라서 가장 가까운 보기는 "187"이다.
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78. 전기력선의 기본 성질에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기력선의 밀도는 전계의 세기와 같다.
  2. 전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 일치한다.
  3. 전기력선은 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다.
  4. 전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 그친다.
(정답률: 57%)
  • "전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 그친다."는 틀린 설명입니다. 전기력선은 무한히 이어지며, 전기장이 존재하는 영역에서는 항상 존재합니다. 따라서 전기력선은 시작점과 끝점이 없습니다.

    전기력선의 밀도는 전계의 세기와 같으며, 전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 일치합니다. 또한 전기력선은 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향합니다.
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79. 다음 ( ) 안의 ⓐ, ⓑ 에 대한 내용으로 옳은 것은?

  1. ⓐ 영점 ⓑ 극점
  2. ⓐ 극점 ⓑ 영점
  3. ⓐ 분지점 ⓑ 극점
  4. ⓐ 극점 ⓑ 분지점
(정답률: 69%)
  • 정답은 "ⓐ 극점 ⓑ 영점"입니다.

    이유는 그래프에서 ⓐ는 함수의 기울기가 0이 되는 지점으로, 이를 미분하여 구할 수 있습니다. 따라서 이 지점을 극점이라고 부릅니다.

    반면에 ⓑ는 함수의 값이 0이 되는 지점으로, 이를 방정식을 풀어서 구할 수 있습니다. 따라서 이 지점을 영점이라고 부릅니다.
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80. 무효전력을 나타내는 단위는?

  1. VA
  2. W
  3. Var
  4. Wh
(정답률: 71%)
  • 무효전력은 전기 회로에서 유효하지 않은 전력을 의미하며, 전압과 전류의 차이로 발생합니다. 이러한 무효전력을 나타내는 단위는 Var입니다. VA는 유효전력을 나타내는 단위이고, W는 전력을 나타내는 단위입니다. Wh는 전력량을 나타내는 단위입니다.
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