공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2017-08-26)

공조냉동기계산업기사 2017-08-26 필기 기출문제 해설

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공조냉동기계산업기사
(2017-08-26 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 다음 중 냉난방 과정을 설계할 때 주로 사용되는 습공기선도는? (단, h는 엔탈피, x는 절대습도, t는 건구온도, s는 엔트로피, p는 압력이다.)

  1. h-x 선도
  2. t-s 선도
  3. t-h 선도
  4. p-h 선도
(정답률: 75%)
  • 냉난방 설계 시 이론적 계산에 주로 사용되는 습공기선도는 엔탈피 $h$를 경사축으로, 절대습도 $x$를 종축으로 구성한 h-x 선도입니다.
  • h-x선도
    엔탈피 h를 경사축으로 절대습도x를 종축으로 구성한 선도
    t-x 선도
    건구온도t를 횡축애 절대습도 x를 종축으로 구성한 선도


    1) P-V선도: 종축 -절대압력 횡축- 체적
    2) h-S선도:종축 -엔탈피 횡축- 엔트로피
    3) P-T선도:종축 -절대압력 횡축- 절대온도
    4) T-S선도:종축 -절대온도 횡축- 엔트로피
    5) P-h선도:종축 -절대압력 횡축- 엔트로피

    몰리에르선도
    P-h선도 냉동장치의 기본
    (압축->응축->팽창->증발)선도상에 그려넣어 장치의 효율,
    설계운전상태를 체크한다
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2. 냉각수 출입구 온도차를 5℃, 냉각수의 처리 열량을16380kJ/h로 하면 냉각수량(L/min)은? (단, 냉각수의 비열은 4.2kJ/kgㆍ℃로 한다.)

  1. 10
  2. 13
  3. 18
  4. 20
(정답률: 76%)
  • 냉각수가 제거하는 열량 공식을 이용하여 단위 시간당 필요한 냉각수량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $m = \frac{Q}{60 \times c \times \Delta T}$
    ② [숫자 대입] $m = \frac{16380}{60 \times 4.2 \times 5}$
    ③ [최종 결과] $m = 13$
  • Q=G×C × ΔT
    냉각수량(L/min)
    G=Q/C × ΔT
    =16380/4.2× 5=780L/h
    =780/60= 13(L/min)
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3. 난방부하 계산에서 손실부하에 해당되지 않는 것은?

  1. 외벽, 유리창, 지붕에서의 부하
  2. 조명기구, 재실자의 부하
  3. 틈새바람에 의한 부하
  4. 내벽, 바닥에서의 부하
(정답률: 80%)
  • 난방부하 중 손실부하는 열이 밖으로 빠져나가는 항목을 의미합니다. 조명기구와 재실자로부터 발생하는 열은 실내 온도를 높여주는 열취득 부하(발열 부하)이므로 난방 부하를 감소시키는 역할을 합니다.
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4. 냉난방부하에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 외기온도와 실내설정온도의 차가 클수록 냉난방도일은 작아진다.
  2. 실내의 잠열부하에 대한 현열부하의 비를 현열비라고 한다.
  3. 난방부하 계산 시 실내에서 발생하는 열부하는 일반적으로 고려하지 않는다.
  4. 냉방부하 계산 시 틈새 바람에 대한 부하는 무시하여도 된다.
(정답률: 58%)
  • 난방부하 계산 시 실내에서 발생하는 열(인체, 조명, 기기 등)은 난방에 도움을 주는 요소이므로, 보수적인 설계를 위해 일반적으로 고려하지 않고 계산합니다.

    오답 노트
    외기온도와 실내설정온도 차: 클수록 냉난방도일은 커집니다.
    현열비: 전열부하(현열+잠열)에 대한 현열부하의 비입니다.
    틈새 바람: 실내 현열 및 잠열 손실을 유발하므로 반드시 고려해야 합니다.
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5. 복사 냉·난방 방식에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 실내 수배관이 필요하며, 결로의 우려가 있다.
  2. 실내에 방열기를 설치하지 않으므로 바닥이나 벽면을 유용하게 이용할 수 있다.
  3. 조명이나 일사가 많은 방에 효과적이며, 천장이 낮은 경우에만 적용된다.
  4. 건물의 구조체가 파이프를 설치하여 여름에는 냉수, 겨울에는 온수로 냉·난방을 하는 방식이다.
(정답률: 80%)
  • 복사 냉·난방 방식은 방의 상하 온도차가 적어 실온 변화가 적기 때문에, 천장이 높은 방이나 조명 부하가 많은 방에 채택하는 것이 효과적입니다.

    오답 노트
    천장이 낮은 경우에만 적용된다: 천장이 높은 방에 적합한 방식입니다.
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6. 냉각수는 배관 내를 통하게 하고 배관 외부에 물을 살수하여 살수된 물의 증발에 의해 배관 내 냉각수를 냉각시키는 방식으로 대기오염이 심한 곳 등에서 많이 적용되는 냉각탑은?

  1. 밀폐식 냉각탑
  2. 대기식 냉각탑
  3. 자연통풍식 냉각탑
  4. 강제통풍식 냉각탑
(정답률: 84%)
  • 냉각수가 배관 내부에 밀폐되어 흐르고 외부에서 물을 살수하여 증발 잠열로 냉각하는 방식입니다. 특히 외부 공기가 냉각수와 직접 접촉하지 않으므로 대기오염이 심한 지역에서 냉각수의 오염을 방지하기 위해 밀폐식 냉각탑을 사용합니다.
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7. 공기 냉각코일에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 소형 코일에는 일반적으로 외경 9~13mm 정도의 동관 또는 강관의 외측에 동, 또는 알루미늄제의 핀을 붙인다.
  2. 코일의 관 내에는 물 또는 증기, 냉매 등의 열매가 통하고 외측에는 공기를 통과시켜서 열매와 공기를 열교환 시킨다.
  3. 핀의 형상은 관의 외부에 얇은 리본 모양의 금속판을 일정한 간격으로 감아 붙인 것을 에로핀형이라 한다.
  4. 에로핀 중 감아 붙인 핀이 주름진 것을 평판핀, 주름이 없는 평면상의 것을 파형핀이라 한다.
(정답률: 76%)
  • 에로핀의 종류 중 핀이 주름진 형태는 파형핀(링클핀)이라고 하며, 주름이 없는 평면 형태를 평판핀(스무드핀)이라고 합니다. 따라서 주름진 것을 평판핀, 평면상의 것을 파형핀이라고 설명한 내용은 잘못되었습니다.
  • 주름이 진것을 파형핀
    주름이 없는것을 평판핀 이라고 합니다
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8. 다음 공기조화에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기조화란 온도, 습도조정, 청정도, 실내기류 등 항목을 만족시키는 처리과정이다.
  2. 반도체산업, 전산실 등은 산업용 공조에 해당된다.
  3. 보건용 공조는 재실자에게 쾌적환경을 만드는 것을 목적으로 한다.
  4. 공조장치에 여유를 두어 여름에 실·내외 온도차를 크게 할수록 좋다.
(정답률: 88%)
  • 여름철 실내외 온도차를 너무 크게 설정하면 냉방 부하가 급증하여 에너지 소비량이 불필요하게 커지므로, 일반적으로 온도차는 $5^{\circ}C$이하로 적게 유지하는 것이 효율적입니다.

    오답 노트
    공기조화 정의: 온도, 습도, 청정도, 기류 등을 조절하는 과정이므로 옳은 설명
    산업용 공조: 반도체산업, 전산실 등이 포함되므로 옳은 설명
    보건용 공조: 재실자의 쾌적환경 조성이 목적이므로 옳은 설명
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9. 32W 형광등 20개를 조명용으로 사용하는 사무실이 있다. 이때 조명기구로부터의 취득 열량은 약 얼마인가? (단, 안정기의 부하는 20%로 한다.)

  1. 550W
  2. 640W
  3. 660W
  4. 768W
(정답률: 63%)
  • 조명기구의 취득 열량은 형광등의 총 소비전력에 안정기 손실분(부하)을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = N \times P \times (1 + f)$
    ② [숫자 대입] $Q = 20 \times 32 \times 1.2$
    ③ [최종 결과] $Q = 768$ W
  • 형광등 취득열량 qe=W x N x 1.2
    =32 x 20 x 1.2=768
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10. HEPA 필터에 적합한 효율 측정법은?

  1. 중량법
  2. 비색법
  3. 보간법
  4. 계수법
(정답률: 78%)
  • 필터의 종류에 따라 효율 측정법이 다르며, 고성능 필터인 HEPA 필터는 입자의 개수를 직접 세는 계수법을 사용하여 효율을 측정합니다.

    오답 노트
    중량법: PRE FILTER에 사용
    비색법: MEDIUM FILTER에 사용
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11. 직교류형 및 대향류형 냉각탑에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 직교류형은 물과 공기 흐름이 직각으로 교차한다.
  2. 직교류형은 냉각탑의 충진재 표면적이 크다.
  3. 대향류형 냉각탑의 효율이 직교류형보다 나쁘다.
  4. 대향류형은 물과 공기 흐름이 서로 반대이다.
(정답률: 78%)
  • 대향류형 냉각탑은 물과 공기의 흐름이 서로 반대 방향으로 교차하여 열교환 효율이 직교류형보다 더 우수합니다.

    오답 노트
    대향류형 냉각탑의 효율이 직교류형보다 나쁘다: 대향류형의 효율이 더 좋습니다.
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12. 그림과 같은 단면을 가진 덕트에서 정압, 동압, 전압의 변화를 나타낸 것으로 옳은 것은? (단, 덕트의 길이는 일정한 것으로 한다.)

(정답률: 75%)
  • 덕트의 단면적이 좁아지면 유속이 빨라져 동압이 증가하고 정압은 감소하며, 단면적이 다시 넓어지면 유속이 느려져 동압이 감소하고 정압이 증가합니다. 전압은 마찰 손실로 인해 전체적으로 서서히 감소하는 경향을 보입니다. 이러한 압력 변화를 정확하게 나타낸 그래프는 입니다.
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13. 온수난방 방식의 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 복관식
  2. 건식
  3. 상향식
  4. 중력식
(정답률: 84%)
  • 온수난방 방식은 물(액체)을 열매체로 사용하는 방식이므로, 공기나 증기를 사용하는 건식 방식은 존재할 수 없습니다.
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14. 수관식 보일러의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 드럼이 작아 구조상 고압 대용량에 적합하다.
  2. 구조가 복잡하여 보수·청소가 곤란하다.
  3. 예열시간이 짧고 효율이 좋다.
  4. 보유수량이 커서 파열 시 피해가 크다.
(정답률: 59%)
  • 수관식 보일러는 수관이 전체의 약 80%를 차지하는 구조로, 보유 수량이 매우 적습니다. 따라서 파열 시 발생하는 피해가 적은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    보유수량이 커서 파열 시 피해가 크다: 수관식은 보유 수량이 적어 피해가 적습니다.
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15. 공기를 가열하는 데 사용하는 공기 가열코일이 아닌 것은?

  1. 증기코일
  2. 온수코일
  3. 전기히터코일
  4. 증발코일
(정답률: 73%)
  • 공기 가열코일은 온수코일, 증기코일, 전기히터코일 등이 사용됩니다. 반면 증발코일은 냉매가 증발하며 주위의 열을 흡수하는 냉각용 코일입니다.
  • 공기가열 코일의 종류
    증기,온수,전열,냉매코일 등이 있다
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16. 공기조화방식 중 중앙식 전공기방식의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 실내공기의 오염이 적다.
  2. 외기냉방이 가능하다.
  3. 개별제어가 용이하다.
  4. 대형의 공조기계실을 필요로 한다.
(정답률: 75%)
  • 중앙식 전공기방식은 설비가 중앙기계실에 집중되어 있어 유지관리는 편리하지만, 각 실별로 세밀하게 조절하는 개별제어는 어렵습니다.
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17. 통과 풍량이 350m3/min일 때 표준 유닛형 에어필터의 수는? (단, 통과 풍속은 1.5m/s, 통과 면적은 0.5m2이며, 유효면적은 80%이다.)

  1. 5개
  2. 6개
  3. 8개
  4. 10개
(정답률: 65%)
  • 필요한 에어필터의 수는 전체 통과 풍량을 필터 1개당 처리 가능한 풍량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{Q}{v \times A \times \eta \times t}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{350}{1.5 \times 0.5 \times 0.8 \times 60}$
    ③ [최종 결과] $N = 9.72 \approx 10$
  • Q= AVn
    A = 면적, V = 풍속, n = 필터개수
    n = Q / AV
    350 / 0.5 x 0.8 x 1.5 x 60 = 9.722 = 10개
  • Q= A x V x n
    Q:-> 통과풍량, A :-> 면적, V :->통과풍속, n :-> 필터의 개수
    n = Q / A x V
    350 / (0.5 x 0.8) x 1.5 x 60 = 9.72 = 10개
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18. 냉각코일로 공기를 냉각하는 경우에 코일표면 온도가 공기의 노점온도보다 높으면 공기 중의 수분량 변화는?

  1. 변화가 없다.
  2. 증가한다.
  3. 감소한다.
  4. 불규칙적이다.
(정답률: 58%)
  • 냉각코일 표면온도가 공기의 노점온도보다 높으면 수분이 응결되지 않고 현열만 변화하는 상태가 되므로, 절대습도 및 수분량에는 변화가 없습니다.
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19. 습공기의 수증기 분압과 동일한 온도에서 포화공기의 수증기 분압과의 비율을 무엇이라 하는가?

  1. 절대습도
  2. 상대습도
  3. 열수분비
  4. 비교습도
(정답률: 66%)
  • 동일 온도에서 현재 공기 중의 수증기 분압과 포화 수증기 분압의 비율을 상대습도라고 합니다.
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20. 어느 실내에 설치된 온수 방열기의 방열면적이 10m2 EDR일 때의 방열량(W)은?

  1. 4500
  2. 6500
  3. 7558
  4. 5233
(정답률: 53%)
  • 온수 방열기의 표준 방열량을 이용하여 전체 방열량을 계산합니다. 온수 상당방열량은 $450 \text{ kcal/h} \cdot \text{m}^2$이며, 이를 $\text{W}$ 단위로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times q_{std} \times \frac{1}{860} \times 1000$
    ② [숫자 대입] $Q = 10 \times 450 \times \frac{1}{860} \times 1000$
    ③ [최종 결과] $Q = 5233$
  • EDR(Equivalent Direct Radiation):
    1 m² EDR당 방열량은 약 650 W로 통상 계산됩니다.
    총 방열량 = 10 × 650 = 6500 W
  • Q=EDR×q
    Q:난방부하:,
    EDR: 표준방열면적
    q:표준방열량
    10×523=5230W

    [참고] 표준방열량
    온수:450kcal/m2 h 523W/m2
    증기:650kcal/m2 h 756W/m2
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2과목: 냉동공학

21. 어느 재료의 열통과율이 0.35W/m2 ㆍ K, 외기와 벽면과의 열전달률이 20W/m2 ㆍ K, 내부공기와 벽면과의 열전달률이 5.4W/m2 ㆍ K이고, 재료의 두께가 187.5mm일 때, 이 재료의 열전도도는?

  1. 0.032 W/m ㆍ K
  2. 0.056 W/m ㆍ K
  3. 0.067 W/m ㆍ K
  4. 0.072 W/m ㆍ K
(정답률: 48%)
  • 열통과율은 내부와 외부의 열전달 저항 및 재료의 전도 저항의 합의 역수로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $K = \frac{1}{\frac{1}{a_1} + \frac{l}{\lambda} + \frac{1}{a_2}}$
    ② [숫자 대입] $0.35 = \frac{1}{\frac{1}{20} + \frac{0.1875}{\lambda} + \frac{1}{5.4}}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 0.072$
  • 1 / 0.35 = 1/20 + 1/5.4 + 0.1875 / x
    x = 0.07151
  • *열관류율 구하는 공식
    K=1/1/a1+L/ λ +1/a2
    위공식에서 열전도율 λ를 구한다
    (L=187.5[mm]=0.1875[m]
    0.35=1/1/20 + 0.1875/λ + 1/5.4
    1/20 + 0.1875/λ + 1/5.4=1/0.35
    0.1875/λ =1/0.35-1/20-1/5.4
    λ=0.1875/1/0.35+1/20-1/5.4
    =0.072[W/m.K]
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22. 축열장치에서 축열재가 갖추어야 할 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 열의 저장은 쉬워야 하나 열의 방출은 어려워야 한다.
  2. 취급하기 쉽고 가격이 저렴해야 한다.
  3. 화학적으로 안정해야 한다.
  4. 단위체적당 축열량이 많아야 한다.
(정답률: 85%)
  • 축열장치의 축열재는 에너지를 효율적으로 저장하고 필요할 때 즉시 사용할 수 있어야 하므로, 열의 저장과 방출이 모두 쉬워야 합니다.

    오답 노트
    열의 방출은 어려워야 한다: 저장뿐만 아니라 방출 또한 용이해야 효율적인 축열이 가능합니다.
  • 축열재는 열을 쉽게 저장하고, 필요할 때 쉽게 방출할 수 있어야 합니다.
    즉, 열의 저장과 방출이 모두 용이해야 효율적인 축열이 가능합니다.
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23. 1kg의 공기가 온도 20℃의 상태에서 등온변화를 하여, 비체적의 증가는 0.5m3/kg, 엔트로피의 증가량은 0.05kcal/kg ㆍ ℃였다. 초기의 비체적은 얼마인가? (단, 공기의 기체상수는 29.27kg ㆍ ℃이다.)

  1. 0.293 m3/kg
  2. 0.465 m3/kg
  3. 0.508 m3/kg
  4. 0.614 m3/kg
(정답률: 47%)
  • 등온변화 과정에서 엔트로피 변화량 공식을 이용하여 초기 비체적을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\Delta s = \frac{R}{T} \ln \frac{v_2}{v_1}$
    ② [숫자 대입] $0.05 = \frac{29.27}{273 + 20} \ln \frac{v_1 + 0.5}{v_1}$
    ③ [최종 결과] $v_1 = 0.465$
  • *등온과정에서의 엔트로피 변화
    ΔS=AGRLn(V2/V1)
    Ln(V2/V1)=ΔS/AGR
    (V2/V1)=e^ ΔS/AGR
    V2=V1 × e^ ΔS/AGR
    이때 비체적 증가량이 0.5M^3/kgV2= V1=0.5가 되므로
    위식에 대입하면......
    V1+0.5=V1× e^ ΔS/AGR
    V1× e^ ΔS/AGR-V1=0.5
    V1× (e^ ΔS/AGR-1)=0.5
    V1=0.5/(e^ ΔS/AGR-1)
    =0.5/0.05/(e^ 1/427×29.27)-1=0.465

    위식에서 A는 일의 열당량을 나타낸다
    A=1/427[kcal/kg.m]

    문제와 공식이 고난이도 문제라 패스?????????????


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24. 다음 중 냉각탑의 용량제어 방법이 아닌 것은?

  1. 슬라이드 밸브 조작 방법
  2. 수량변화 방법
  3. 공기 유량변화 방법
  4. 분할 운전 방법
(정답률: 64%)
  • 슬라이드 밸브 조작 방법은 냉각탑이 아니라 스크류 압축기의 용량을 제어하는 방식입니다.
  • 냉각탑 용량제어방식
    공기유량제어: 냉각수의 온도에따라 송풍기,댐퍼등에서 송풍량조절
    냉각수 수량제어:냉각탑에서 공급되능 냉각수 유량을 조절
    냉각탑 분할운전:냉각수토출온도에 따라 냉각탑의 운전대수를 조절
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25. 다음 중 무기질 브라인이 아닌 것은?

  1. 염화나트륨
  2. 염화마그네슘
  3. 염화칼슘
  4. 에틸렌글리콜
(정답률: 88%)
  • 에틸렌글리콜은 탄소 화합물 기반의 유기질 브라인에 해당합니다.

    오답 노트
    염화나트륨, 염화마그네슘, 염화칼슘: 무기질 브라인
  • 무기질 브라인: 염화나트륨,염화마그네슘,염화칼슘
    부식순서 암기:나>마>카
    유기질 브라인: 에틸렌 글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸알콜
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26. 증발식 응축기에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 증발식 응축기는 많은 냉각수를 필요로 한다.
  2. 송풍기, 순환펌프가 설치되지 않아 구조가 간단하다.
  3. 대기온도는 동일하지만 습도가 높을 때는 응축압력이 높아진다.
  4. 증발식 응축기의 냉각수 보급량은 물의 증발량과는 큰 관계가 없다.
(정답률: 57%)
  • 증발식 응축기는 물의 증발잠열을 이용하므로, 대기 온도가 같더라도 습도가 높으면 증발이 억제되어 냉각 성능이 떨어지고 응축압력이 상승하게 됩니다.

    오답 노트
    많은 냉각수를 필요로 한다: 증발잠열을 이용해 냉각수 소모량이 적음
    구조가 간단하다: 송풍기, 펌프 등이 필요하여 구조가 복잡함
    물 증발량과 관계가 없다: 보급량은 증발량에 직접적으로 비례함
  • 증발식 응축기의 특징
    1)물의 증발잠열을 이용하므로 전열효율이 좋아 냉각수 소비량이작다
    2)팬 노즐 냉각수펌프 등 부속설비가 많아 구조복잡 설치비 비쌈
    3)외기 습구온도의 영향을 많이 받는다
    4) 증발식 응축기의 보급수량은 비산수량, 증발수량,불순물의 농도를
    낮추기 위해 수량등이 고려 되어야 한다
    5)대기온도가 동일할때 습도가 높아지면 냉각능력이 떨어져
    응축압력이 높아진다
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27. 저온장치 중 얇은 금속판에 브라인이나 냉매를 통하게 하여 금속판의 외면에 식품을 부착시켜 동결하는 장치는?

  1. 반 송풍 동결장치
  2. 접촉식 동결장치
  3. 송풍 동결장치
  4. 터널식 공기 동결장치
(정답률: 81%)
  • 금속판 내부에 냉매나 브라인을 흐르게 하여 식품을 직접 접촉시켜 동결시키는 방식은 접촉식 동결장치입니다.
  • 저온 동결장치의 종류
    접촉식 동결장치: 얇은 금속판에 브라인이나 냉매를 통하게 하여 금속판의 외면에 식품을 부착시켜 동결하는 장치

    송풍동결장치:냉각된 공기를 높은속도로 송풍하여 동결하는 장치
    터널시 공기동결장치:방열된 터널형의 동결실에 공기냉각기로 냉각된 공기를 송풍하여 동결시키는 장치
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28. 이상 냉동 사이클에서 응축기 온도가 40℃, 증발기 온도가 -10℃이면 성적계수는?

  1. 3.26
  2. 4.26
  3. 5.26
  4. 6.26
(정답률: 55%)
  • 이상 냉동 사이클의 성적계수는 절대온도를 기준으로 저온부 온도와 고온부 온도 차이의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{T_L}{T_H - T_L}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{273 - 10}{(273 + 40) - (273 - 10)}$
    ③ [최종 결과] $COP = 5.26$
  • 냉동기 성적계수 COP=TL/TH-TL .....적은 수가 분자에 오도록
    =(-10+273)/(40+273)-(-10+273)
    =5.26
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29. 다음 h -x (엔탈피-농도) 선도에서 흡수식 냉동기 사이클을 나타낸 것으로 옳은 것은?

  1. ⓒ - ⓓ - ⓔ - ⓕ - ⓒ
  2. ⓑ - ⓒ - ⓕ - ⓖ - ⓑ
  3. ⓐ - ⓑ - ⓖ - ⓗ - ⓐ
  4. ⓐ - ⓓ - ⓔ - ⓗ - ⓐ
(정답률: 72%)
  • 흡수식 냉동기의 $h-x$ 선도 사이클은 재생기, 응축기, 증발기, 흡수기를 거치는 과정으로, 주어진 선도에서 $\text{ⓐ} \rightarrow \text{ⓑ} \rightarrow \text{ⓖ} \rightarrow \text{ⓗ} \rightarrow \text{ⓐ}$ 경로가 표준적인 사이클 흐름을 나타냅니다.
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30. 진공압력 300mmHg를 절대압력으로 환산하면 약 얼마인가? (단, 대기압은 101.3kPa이다.)

  1. 48.7 kPa
  2. 55.4 kPa
  3. 61.3 kPa
  4. 70.6 kPa
(정답률: 57%)
  • 절대압력은 대기압에서 진공압력을 뺀 값으로 계산하며, 진공압력 단위를 kPa로 환산하여 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P_{abs} = P_{atm} - P_{vac}$
    ② [숫자 대입] $P_{abs} = 101.3 - ( \frac{300}{760} \times 101.3 )$
    ③ [최종 결과] $P_{abs} = 61.3$
  • 수은주 절대압력 = 760mmHg - 300mmHg = 460mmHg
    460 / 760 x 101.3 = 61.31
  • 표준대기압
    1atm=760mmHg=101.3kPa
    단위환산(진공압력)
    300/760 x 101.3 =40kPa
    절대압력=대기압-진공압력
    =101.3 - 40=61.3
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31. 브라인의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 열 용량이 크고 전열이 좋을 것
  2. 점성이 클 것
  3. 빙점이 낮을 것
  4. 부식성이 없을 것
(정답률: 84%)
  • 브라인은 냉매 대신 사용되는 2차 냉매로, 열전달 효율을 높이고 펌프 동력을 줄이기 위해 점성이 낮아야 합니다.

    오답 노트
    열 용량이 크고 전열이 좋을 것: 열전달 효율을 위해 필요함
    빙점이 낮을 것: 낮은 온도에서도 얼지 않아야 함
    부식성이 없을 것: 배관 및 장치 부식을 방지해야 함
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32. 15℃의 물로 0℃의 얼음을 100kg/h 만드는 냉동기의 냉동능력은 몇 냉동톤(RT)인가? (단, 1RT는 3320kcal/h이다.)

  1. 1.43
  2. 1.78
  3. 2.12
  4. 2.86
(정답률: 40%)
  • 냉동능력을 구하기 위해 물의 냉각 열량과 얼음의 응고 잠열을 합산하여 냉동톤(RT)으로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{m \times c \times \Delta T + m \times L}{3320}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{100 \times 1 \times (15 - 0) + 100 \times 80}{3320}$
    ③ [최종 결과] $Q = 2.86$
  • 100×15=1500
    100×80=8000
    9500÷3320
  • 15℃ 물->0℃ 물-> 0℃ 얼음 .......순차적 계산
    1) Q1=G×C × ΔT=100× 1× (15-0)=1500 kcal/h
    2) Q2=G(중량)×r(잠열)=100 ×80=8,000 kcal/h
    (80은 얼음의 융해잠열)
    냉동톤 (RT)1500+8000/3320= 2.86
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33. 이론 냉동사이클을 기반으로 한 냉동장치의 작동에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 냉동능력을 크게 하려면 압축비를 높게 운전하여야 한다.
  2. 팽창밸브 통과 전후의 냉매 엔탈피는 변하지 않는다.
  3. 냉동장치의 성적계수 향상을 위해 압축비를 높게 운전하여야 한다.
  4. 대형 냉동장치의 암모니아 냉매는 수분이 있어도 아연을 침식시키지 않는다.
(정답률: 69%)
  • 이론 냉동사이클에서 팽창밸브를 통한 교축 과정은 등엔탈피 과정으로 간주하므로, 팽창 전후의 냉매 엔탈피는 변하지 않습니다.

    오답 노트
    냉동능력/성적계수: 압축비를 낮게 운전해야 향상됩니다.
    암모니아 냉매: 수분이 있으면 구리나 아연 등의 금속을 부식시킵니다.
  • 1),3)압축비를 높게운전시 토출가스온도상승,윤활유열화탄화,
    체적효율감소 소요동력상승등 악영향으로 냉동장치 성적계수 감소

    4) 암모니아 냉매는 수분이 함유할경우 암모니아증가
    가 아연 ,동및 동합금을 부식시킨다.

    "팽창밸브 통과 전후의 냉매 엔탈피는 변하지 않는다."가
    맞는 답이다.


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34. 냉동사이클에서 증발온도가 일정하고 압축기 흡입가스의 상태가 건포화 증기일 때, 응축온도를 상승시키는 경우 나타나는 현상이 아닌 것은?

  1. 토출압력 상승
  2. 압축비 상승
  3. 냉동효과 감소
  4. 압축일량 감소
(정답률: 52%)
  • 응축온도가 상승하면 응축압력이 높아지므로 토출압력이 상승하고, 증발온도가 일정할 때 압축비($\text{응축압력}/\text{증발압력}$)가 상승합니다.
    압축비가 상승하면 압축일량이 증가하고, 냉매의 플래시 가스 발생량이 늘어나 냉동효과는 감소하게 됩니다.
    따라서 압축일량 감소는 틀린 설명이며, 실제로는 압축일량이 증가합니다.
  • 응축온도 (압력)상승시 나타나는 현상
    1.압축비 증가
    2.토출가스 온도상승
    3.압축일량증가
    4.체적효율감소
    5.냉동효과 감소
    6.성적계수 감소
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35. 실제기체가 이상기체의 상태식을 근사적으로 만족하는 경우는?

  1. 압력이 높고 온도가 낮을수록
  2. 압력이 높고 온도가 높을수록
  3. 압력이 낮고 온도가 높을수록
  4. 압력이 낮고 온도가 낮을수록
(정답률: 76%)
  • 실제기체가 이상기체 상태식에 근사하기 위해서는 분자 간의 상호작용(인력 및 반발력)이 무시될 수 있는 조건이어야 합니다.
    압력이 낮아 분자 간 거리가 멀어지고, 온도가 높아 분자의 운동 에너지가 커질수록 이상기체에 가까워집니다.
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36. p-h (압력-엔탈피) 선도에서 포화증기선상의 건조도는 얼마인가?

  1. 2
  2. 1
  3. 0.5
  4. 0
(정답률: 71%)
  • 건조도($x$)는 습증기 중의 증기 질량 분율을 의미합니다.
    포화액선에서는 증기가 전혀 없으므로 $x = 0$이며, 포화증기선에서는 전체가 증기 상태이므로 $x = 1$이 됩니다.

    오답 노트
    포화액선: $x = 0$
    습포화증기: $0 < x < 1$
  • p-h 선도에서 건조도(X)
    1) 포화액:X=0
    2) 습증기: 0 < x < 1
    3) 건포화증기: x=1
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37. 냉동장치의 p - i (압력-엔탈피) 선도에서 성적계수를 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 66%)
  • 냉동장치의 성적계수(COP)는 냉동효과(증발기에서 흡수한 열량)를 압축기 일량(압축기에서 가해준 에너지)으로 나눈 값입니다.
    증발기 입구 엔탈피를 $i_2$, 출구 엔탈피를 $i_3$, 압축기 출구 엔탈피를 $i_4$라고 할 때, 냉동효과는 $i_3 - i_2$이며 압축일량은 $i_4 - i_3$가 됩니다.
    따라서 성적계수 식은 가 됩니다.
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38. 암모니아 냉동장치에서 팽창밸브 직전의 냉매액 온도가 20℃이고 압축기 직전 냉매가스 온도가 -15℃의 건포화 증기이며, 냉매 1kg당 냉동량은 270kcal이다. 필요한 냉동능력이 14RT일 때, 냉매순환량은? (단, 1RT는 3320kcal/h이다.)

  1. 123 kg/h
  2. 172 kg/h
  3. 185 kg/h
  4. 212 kg/h
(정답률: 59%)
  • 냉동능력을 냉동효과(냉매 1kg당 냉동량)로 나누어 시간당 필요한 냉매 순환량을 계산합니다.
    ① [냉매순환량 = 냉동능력 / 냉동효과]
    ② $G = \frac{14 \times 3320}{270}$
    ③ $G = 172$
    따라서 냉매순환량은 $172\text{ kg/h}$입니다.
  • 냉매순환량 = 냉동능력 / 냉매 1kg당 냉동량
    14 x 3320 / 270 = 172.14
  • Q(냉동능력)=G(냉매순환량)x q(냉동효과)

    냉매순환량을 구하려면
    G(냉매순환량)=Q(냉동능력)/q(냉동효과)
    14 x 3320 / 270 = 172.15
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39. 2원 냉동사이클의 특징이 아닌 것은?

  1. 일반적으로 저온측과 고온측에 서로 다른 냉매를 사용한다.
  2. 초저온의 온도를 얻고자 할 때 이용하는 냉동사이클이다.
  3. 보통 저온측 냉매로는 임계점이 높은 냉매를 사용하며, 고온측에는 임계점이 낮은 냉매를 사용한다.
  4. 중간열교환기는 저온측에서는 응축기 역할을 하며, 고온측에서는 증발기 역할을 수행한다.
(정답률: 67%)
  • 2원 냉동사이클에서는 저온측에 비등점(끓는점)이 낮은 냉매를 사용하여 초저온을 얻고, 고온측에는 비등점이 높은 냉매를 사용하여 효율적으로 열을 방출합니다.
  • 보통 저온측 냉매로는 비등점이 낮은 냉매를 사용하고
    고온측에는 비등점이 높은냉매를 사용한다.

    보통 저온측 냉매로는 임계점이 높은 냉매를 사용하며,
    고온측에는 임계점이 낮은 냉매를 사용한다.....이게 틀린답이다
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40. 수냉식 응축기를 사용하는 냉동장치에서 응축압력이 표준압력보다 높게 되는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 공기 또는 불응축 가스의 혼입
  2. 응축수 입구온도의 저하
  3. 냉각수량의 부족
  4. 응축기의 냉각관에 스케일이 부착
(정답률: 68%)
  • 응축수 입구온도가 저하되면 냉각 효율이 좋아져 응축온도와 응축압력이 낮아지게 됩니다.

    오답 노트
    공기 또는 불응축 가스 혼입, 냉각수량 부족, 냉각관 스케일 부착: 모두 열전달을 방해하거나 압력을 상승시키는 원인입니다.
  • 응축압력 상승원인
    1. 불응축가스가 혼입되었을때
    2.냉매가 과충전되었을때
    3.응축기 냉각관에 물때,유막,스케일,등이 형성되었을때
    4.수냉식의 경우 냉각수량이 부족하여 냉각수가 상승시
    5.공랭식의 경우 송풍량부족 외기온도 상승시
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3과목: 배관일반

41. 가스미터 부착 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 온도, 습도가 급변하는 장소는 피한다.
  2. 부식성의 약품이나 가스가 미터기에 닿지 않도록 한다.
  3. 인접 전기설비와는 충분한 거리를 유지한다.
  4. 가능하면 미관상 건물의 주요 구조부를 관통한다.
(정답률: 84%)
  • 가스미터는 안전을 위해 설치하며, 건물의 주요 구조부를 관통하여 설치할 경우 구조적 결함이나 유지보수의 어려움이 발생할 수 있으므로 피해야 합니다.
  • 건물의 주요구조부 (내력벽, 기둥,보)를 관통하여 설치
    할 경우 검사,수리등이 어렵기 때문에 각급적 관통
    하지 않토록 한다.
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42. 급탕배관 시공 시 주요 고려사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배관 구배
  2. 배관 재료의 선택
  3. 관의 신축과 영향
  4. 관내 유체의 물리적 성질
(정답률: 69%)
  • 급탕배관 시공 시에는 배관 구배, 공기 빼기, 관의 신축 영향, 보온 및 지지 등이 주요 고려사항입니다. 관내 유체의 물리적 성질은 시공 단계보다는 배관 재료를 선정하는 설계 단계에서 고려해야 할 사항입니다.
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43. 냉매 배관 중 액관은 어느 부분인가?

  1. 압축기와 응축기까지의 배관
  2. 증발기와 압축기까지의 배관
  3. 응축기와 수액기까지의 배관
  4. 팽창밸브와 압축기까지의 배관
(정답률: 71%)
  • 냉동 사이클에서 액관은 응축기에서 액화된 냉매가 수액기를 거쳐 팽창밸브로 가기 전까지의 구간을 의미하므로, 응축기와 수액기까지의 배관이 액관에 해당합니다.
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44. 배수트랩의 종류에 해당하는 것은?

  1. 드럼 트랩
  2. 버킷 트랩
  3. 벨로스 트랩
  4. 디스크 트랩
(정답률: 55%)
  • 배수트랩은 크게 사이펀식(S, P, U트랩)과 비사이펀식(용적형)으로 나뉘며, 드럼 트랩은 대표적인 용적형 배수트랩에 해당합니다.

    오답 노트
    버킷, 벨로스, 디스크 트랩: 응축수를 배출하는 증기트랩의 종류임
  • 나머지는 증기트랩
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45. 증기 가열코일이 있는 저탕조의 하부에 부착하는 배관 또는 부속품이 아닌 것은?

  1. 배수관
  2. 급수관
  3. 증기환수관
  4. 버너
(정답률: 73%)
  • 증기 가열코일 방식은 코일 내부로 증기를 통과시켜 물을 가열하는 간접 가열 방식이므로, 직접 연소시키는 버너는 필요하지 않습니다.
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46. 냉온수 배관에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 배관이 보·천장·바닥을 관통하는 개소에는 플렉시블 이음을 한다.
  2. 수평관의 공기체류부에는 슬리브를 설치한다.
  3. 팽창관(도피관)에는 슬루스 밸브를 설치한다.
  4. 주관이 굽힘부에는 엘보 대신 벤드(곡관)를 사용한다.
(정답률: 65%)
  • 주관의 굽힘부에서는 유체 저항을 줄이고 흐름을 원활하게 하기 위해 엘보보다는 곡률 반경이 큰 벤드(곡관)를 사용하는 것이 옳습니다.

    오답 노트
    배관이 보·천장·바닥을 관통하는 개소: 슬리브를 설치함
    수평관의 공기체류부: 공기 빼기 밸브를 설치함
    팽창관(도피관): 밸브를 설치하지 않음
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47. 다음 중 대구경 강관의 보수 및 점검을 위해 분해, 결합을 쉽게 할 수 있도록 사용되는 연결방법은?

  1. 나사 접합
  2. 플랜지 접합
  3. 용접 접합
  4. 슬리브 접합
(정답률: 82%)
  • 플랜지 접합은 볼트와 너트를 사용하여 연결하므로, 대구경 강관의 보수 및 점검 시 분해와 결합이 매우 용이한 연결 방법입니다.
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48. 파이프 내 흐르는 유체가 “물”임을 표시하는 기호는?

(정답률: 84%)
  • 배관 기호에서 물(Water)은 영문 대문자 $W$로 표시합니다.

    오답 노트
    : 공기(Air)
    : 기름(Oil)
    : 증기(Steam)
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49. 냉동장치의 토출배관 시공 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 관의 합류는 T이음보다 Y이음으로 한다.
  2. 압축기 정지 중에도 관내에 응축된 냉매가 압축기로 역류하지 않도록 한다.
  3. 압축기에서 입상된 토출관의 수평 부분은 응축기 쪽으로 상향 구배를 한다.
  4. 여러 대의 압축기를 병렬 운전할 때는 가스의 충돌로 인한 진동이 없게 한다.
(정답률: 80%)
  • 냉동장치의 토출관 수평 부분은 응축기 쪽으로 하향 구배를 하여 냉매의 흐름을 원활하게 해야 합니다.

    오답 노트
    상향 구배를 한다: 하향 구배를 해야 합니다.
  • 압축기 통출가스 배관의 경우 압축기쪽으로 액이 넘어오는 것을
    방지하기 위해 압축기에서 입상된 토출관의 수평부분은 응축기
    쪽으로 하향구배하여야 한다
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50. 다음 중 가스 공급 설비와 관련이 없는 것은?

  1. 가스 홀더
  2. 압송기
  3. 정적기
  4. 정압기
(정답률: 61%)
  • 가스 공급 설비에는 가스 홀더, 압송기, 정압기, 가스미터, 가스 콕, 도관 등이 포함됩니다. 따라서 정적기는 가스 공급 설비와 관련이 없습니다.
  • 가스공급설비
    가스홀더,압송기,정압기, 가스미터,가스콕,도관등이
    있다
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51. 관경 25A(내경 27.6mm)의 강관에 30L/min의 가스를 흐르게 할 때 유속(m/s)은?

  1. 0.14
  2. 0.34
  3. 0.64
  4. 0.84
(정답률: 33%)
  • 유량, 단면적, 유속의 관계식을 이용하여 유속을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{Q}{A}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{30 \times 10^{-3} / 60}{\pi \times (0.0276)^2 / 4}$
    ③ [최종 결과] $v = 0.84$
  • 연속방정식
    Q(유량)=A(면적)V(유속)=(πD^2/4)원면적 × V
    V=Q/(πD^2/4)/4
    =0.03 × 1/60/π×0.0276^2=0.84[m/s]

    ※단위 환산
    1m^3=1,000L이므로
    30[L/min]=0.03[m^3/min]이 된다.
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52. 증기난방 배관 시공 시 복관 중력 환수식 증기 주관의 증기 흐름 방향으로의 구배로 적당한 것은?

  1. 1/100 정도의 선단 상향 구배로 한다.
  2. 1/100 정도의 선단 하향 구배로 한다.
  3. 1/200 정도의 선단 상향 구배로 한다.
  4. 1/200 정도의 선단 하향 구배로 한다.
(정답률: 57%)
  • 복관 중력 환수식 증기 주관의 경우, 원활한 증기 공급과 응축수 배출을 위해 $1/200$ 정도의 선단 하향 구배를 유지해야 합니다.
  • 복관 중력환수식
    ---하향공급관(순류관,순구배)1/200
    단관중력 환수식
    1.하향 공급관(순류관,순구배)1/100~1/200
    2.상향 공급관(역류식,역구배)1/50~1/100
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53. 냉온수 배관을 시공할 때 고려해야 할 사항으로 옳은 것은?

  1. 열에 의한 온수의 체적 팽창을 흡수하기 위해 신축이음을 한다.
  2. 기기와 관의 부식을 방지하기 위해 물을 자주 교체한다.
  3. 열에 의한 배관의 신축을 흡수하기 위해 팽창관을 설치한다.
  4. 공기체류장소에는 공기빼기밸브를 설치한다.
(정답률: 74%)
  • 배관 내에 공기가 정체되면 유체의 흐름을 방해하고 소음이나 부식을 유발하므로, 공기가 체류하기 쉬운 곳에는 반드시 공기빼기밸브를 설치하여 제거해야 합니다.
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54. 강관의 접합방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 나사 접합
  2. 플랜지 접합
  3. 압축 접합
  4. 용접 접합
(정답률: 75%)
  • 강관의 대표적인 접합 방법으로는 나사 접합, 용접 접합, 플랜지 접합, 조인트 접합 등이 있으며, 압축 접합은 일반적인 강관 접합 방식에 해당하지 않습니다.
  • 강관접합: 나사접합, 용접접합,플랜지접합
    동관접합: 납땜접합, 압축접합(플레어이음),플랜지접합
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55. 배관용 탄소강관의 호칭경은 무엇으로 표시하는가?

  1. 파이프 외경
  2. 파이프 내경
  3. 파이프 유효경
  4. 파이프 두께
(정답률: 62%)
  • 배관용 탄소강관의 호칭지름은 파이프 내경을 기준으로 표시하는 것이 원칙입니다.
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56. 공기조화기에 설치된 공기 냉각코일 내에 흐르는 냉수의 적정 유속은?

  1. 약 1m/s
  2. 약 3m/s
  3. 약 5m/s
  4. 약 7m/s
(정답률: 74%)
  • 공기조화기 냉각코일의 효율적인 열교환과 압력 손실을 고려한 적정 유속 기준을 적용합니다.
    냉수유속의 적정 범위는 $1 \sim 2\text{m/s}$이므로 약 $1\text{m/s}$가 정답입니다.
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57. 냉매배관 시공 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 팽창밸브 부근에서 배관길이는 가능한 짧게 한다.
  2. 지나친 압력강하를 방지한다.
  3. 암모니아 배관의 관이음에 쓰이는 패킹재료는 천연고무를 사용한다.
  4. 두 개의 입상관 사용 시 트랩과정은 되도록 크게 한다.
(정답률: 76%)
  • 냉매배관에서 두 개의 입상관을 사용할 경우, 오일 회수 및 효율적인 흐름을 위해 트랩과정은 되도록 작게 유지해야 합니다.
  • 두개의 입상관 사용시 트랩은 직경이 큰관의 입구에 설치하고
    트랩은 되도록 작게 하여 압축기의 유면약동을 방지해야 한다
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58. 각 난방 방식과 관련된 용어의 연결로 옳은 것은?

  1. 온수난방 - 잠열
  2. 증기난방 - 팽창탱크
  3. 온풍난방 - 팽창관
  4. 복사난방 - 평균복사온도
(정답률: 75%)
  • 복사난방은 주변 벽면이나 천장의 온도에 의해 결정되는 평균복사온도가 핵심 관리 요소입니다.

    오답 노트
    온수난방: 잠열이 아닌 현열을 이용함
    증기난방: 팽창탱크가 아닌 증기의 잠열을 이용함
    온풍난방: 팽창관은 온수난방 시스템의 구성 요소임
  • 온수난방_ 현열(감열)
    온수난방-팽창탱크, 증기난방-안전밸브
    온수난방-팽창관
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59. 다음 중 관을 도중에 분기시키기 위해 사용되는 부속품이 아닌 것은?

  1. 티(T)
  2. 와이(Y)
  3. 크로스(cross)
  4. 엘보(elbow)
(정답률: 72%)
  • 티(T), 와이(Y), 크로스(cross)는 관을 여러 방향으로 나누거나 합치는 분기용 부속품입니다.

    오답 노트
    엘보(elbow): 관의 방향을 바꾸는 방향전환용 부속
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60. 펌프주위 배관에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 흡입관의 길이는 가능하면 짧게 배관한다.
  2. 흡입관은 펌프를 향해서 약 1/50 정도의 올림 구배가 되도록 한다.
  3. 토출관에는 글로브 밸브를 설치하고, 흡입관에는 체크밸브를 설치한다.
  4. 흡입측에는 진공계를 설치하고, 토출측에는 압력계를 설치한다.
(정답률: 57%)
  • 펌프 배관 시 토출관에는 역류 방지를 위해 체크밸브를 설치하고, 흡입관에는 개폐를 위한 슬루스 밸브를 설치하는 것이 올바른 구성입니다. 따라서 토출관에 글로브 밸브를, 흡입관에 체크밸브를 설치한다는 설명은 틀린 것입니다.
  • 토출관에는 펌프의 역류를 방지하기 위해
    체크밸브를 설치하고, 흡입관에는 개폐용 게이트
    (슬루스 밸브)를 설치한다.
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4과목: 전기제어공학

61. 어떤 회로의 전압이 V[V]이고 전류가 I[A]이며 저항이 R[Ω]일 때 저항이 10% 감소되면 그때의 전류는 처음 전류 I[A]의 약 몇 배가 되는가?

  1. 1.11배
  2. 1.41배
  3. 1.73배
  4. 2.82배
(정답률: 61%)
  • 옴의 법칙($V=IR$)에 따라 전압이 일정할 때 전류는 저항에 반비례합니다. 저항이 $10\%$ 감소하면 새로운 저항은 기존의 $0.9$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_{new} = \frac{V}{0.9R}$
    ② [숫자 대입] $I_{new} = \frac{1}{0.9} \times I$
    ③ [최종 결과] $I_{new} = 1.11I$
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62. 3상 유도전동기의 출력이 5마력, 전압 220V, 효율80%, 역률 90%일 때 전동기에 흐르는 전류는 약 몇 A인가?

  1. 11.6
  2. 13.6
  3. 15.6
  4. 17.6
(정답률: 44%)
  • 3상 유도전동기의 출력 공식을 이용하여 전류를 산출합니다. 이때 1마력은 $746\text{W}$로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{3} \times V \times I \times \cos\theta \times \eta$
    ② [숫자 대입] $5 \times 746 = \sqrt{3} \times 220 \times I \times 0.9 \times 0.8$
    ③ [최종 결과] $I = 13.6\text{A}$
  • 1단계: 마력을 와트로 변환

    5마력 × 746 = 3730W


    ---

    2단계: 입력 전력 계산

    3730W ÷ 0.8 = 4662.5W


    ---

    3단계: 3상 전류 공식

    전류 I = 입력전력 ÷ (√3 × 전압 × 역률)
    = 4662.5 ÷ (1.732 × 220 × 0.9)
    = 4662.5 ÷ 342.7 ≈ 13.6A
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63. 추종제어에 속하지 않는 제어량은?

  1. 유량
  2. 방위
  3. 위치
  4. 자세
(정답률: 59%)
  • 추종제어는 목표값의 변화에 따라 제어량이 따라가는 제어로 위치, 자세, 방위 등이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    유량: 온도, 압력, 액면 등과 함께 프로세스 제어에 해당합니다.
  • 추종제어: 서보기구(위치,방위,자세)
    정치제어:프로세스제어(압력,온도,유량액면,농도)
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64. 시퀀스 제어에 관한 설명을 틀린 것은?

  1. 시간지연요소가 사용된다.
  2. 논리회로가 조합 사용된다.
  3. 기계적 계전기 접점이 사용된다.
  4. 전체시스템에 연결된 접점들이 동시에 동작한다.
(정답률: 76%)
  • 시퀀스 제어는 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 제어 동작이 이루어지는 방식입니다. 따라서 전체 시스템에 연결된 접점들이 동시에 동작하는 것이 아니라, 정해진 순서에 따라 순차적으로 동작해야 합니다.
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65. 잔류편차가 존재하는 제어계는?

  1. 적분제어계
  2. 비례제어계
  3. 비례적분제어계
  4. 비례적분미분제어계
(정답률: 65%)
  • 비례제어계는 설정값과 제어 결과의 편차 크기에 비례하여 조작량을 조절하는 방식이므로, 편차가 0이 되면 조작량도 0이 되어 목표값에 완전히 도달하지 못하는 잔류편차가 발생합니다.
  • 비례제어(P동작);설정값과 제어 결과와의 편차크기에 비례하여
    조작부를 제어하는 동작

    비례제어의특징
    외란이 있을경우 잔류편차가 발생한다
    부하변동이 작은 경우 이용한다
    비례동작을 작게 할수록 동작은 강하게 변한다
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66. 전기력선의 성질로 틀린 것은?

  1. 전기력선은 서로 교차한다.
  2. 양전하에서 나와 음전하로 끝나는 연속곡선이다.
  3. 전기력선상의 접선은 그 점에 있어서의 전계의 방향이다.
  4. 단위 전계강도 1V/m인 점에 있어서 전기력선 밀도를 1개/m2라 한다.
(정답률: 66%)
  • 전기력선은 서로 밀어내는 성질이 있어 절대 서로 교차하거나 합쳐지지 않습니다.

    오답 노트
    양전하에서 나와 음전하로 끝나는 연속곡선이다: 옳은 성질
    전기력선상의 접선은 그 점에 있어서의 전계의 방향이다: 옳은 성질
    단위 전계강도 $1\text{V/m}$인 점에 있어서 전기력선 밀도를 $1/\text{m}^2$라 한다: 옳은 성질
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67. 다음 그림에서 단위 피드백 제어계의 입력을 R(s), 출력을 C(s)라 할 때 전달함수는 어떻게 표현되는가?

(정답률: 65%)
  • 단위 피드백 제어계에서 전달함수는 전향 경로의 이득 $G(s)$를 분자로, $1 +$ 전향 경로 이득과 피드백 경로 이득(1)의 곱을 분모로 하여 표현합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{G(s)}{1 + G(s) \times 1}$
    ② [숫자 대입] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{G(s)}{1 + G(s)}$
    ③ [최종 결과]
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68. 다음 블록선도의 입력과 출력이 성립하기 위한 A의 값은?

  1. 3
  2. 4
  3. 1/3
  4. 1/4
(정답률: 48%)
  • 블록선도에서 전체 전달함수는 전향 경로 이득을 $1 +$ (전향 경로 이득 $\times$ 피드백 경로 이득)으로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{C}{R} = \frac{3 \times A}{1 + (3 \times A \times 1)}$
    ② [숫자 대입] $\frac{3}{5} = \frac{3A}{1 + 3A}$
    ③ [최종 결과] $A = \frac{1}{4}$
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69. 피드백 제어계에서 제어요소에 대한 설명인 것은?

  1. 목푯값에 비례하는 기준, 입력신호를 발생하는 요소이다.
  2. 기준입력과 주궤환신호의 차로 제어동작을 일으키는 요소이다.
  3. 제어를 하기 위해 제어 대상에 부착시켜 놓은 장치이다.
  4. 조작부와 조절부로 구성되어 동작신호를 조작량으로 변환하는 요소이다.
(정답률: 59%)
  • 제어요소는 입력된 동작신호를 분석하여 제어 대상에 필요한 조작량으로 변환하는 역할을 수행하며, 일반적으로 조절부와 조작부로 구성됩니다.

    오답 노트
    목푯값에 비례하는 기준, 입력신호를 발생하는 요소: 기준입력 생성부
    기준입력과 주궤환신호의 차로 제어동작을 일으키는 요소: 비교부
    제어를 하기 위해 제어 대상에 부착시켜 놓은 장치: 제어 대상/액추에이터
  • 제어요소:
    동작신호를 조작량으로 변환하는 요소로
    조절부와 조작부로 구성된다.
    1번 기준입력 요소에 대한 설명
    2번 동작신호에 대한 설명
    3번 제어장치에 대한 설명
    4번 제어요소에 대한 설명
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70. 계측기를 선택할 경우 고려하여야 할 사항과 가장 관계가 적은 것은?

  1. 정확성
  2. 신속성
  3. 신뢰성
  4. 배율성
(정답률: 74%)
  • 계측기를 선택할 때는 측정값이 얼마나 정확한지(정확성), 얼마나 빠르게 응답하는지(신속성), 반복 측정 시 얼마나 일관된지(신뢰성)를 고려해야 합니다. 배율성은 계측기 선택의 기본 고려 사항과는 거리가 멉니다.
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71. 그림과 같은 단위계단함수를 옳게 나타낸 것은?

  1. U(t)
  2. U(t-a)
  3. U(a-t)
  4. U(-a-t)
(정답률: 74%)
  • 단위계단함수는 $t=0$에서 값이 0에서 1로 변하는 함수입니다. 와 같이 시간축으로 $a$만큼 평행이동하여 $t=a$에서 값이 변하는 경우, 수식으로는 $U(t-a)$로 나타냅니다.
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72. 전력선, 전기기기 등 보호대상에 발생한 이상상태를 검출하여 기기의 피해를 경감시키거나 그 파급을 저지하기 위하여 사용되는 것은?

  1. 보호계전기
  2. 보조계전기
  3. 전자접촉기
  4. 한시계전기
(정답률: 78%)
  • 전력선이나 전기기기에서 발생하는 이상상태를 신속하게 검출하여 사고의 파급을 방지하고 기기를 보호하는 장치는 보호계전기입니다.
  • ■보호계전기: 전기회로의 단락, 과부하,지락등의 이상발생시 그 부분을 신속히 발견 차단하는 계전기, 기기의 손상을 경감시키고 다른 계통에 대한 피해 방지를 목적으로 사용한다.
    ■보조 계전기: 보호계전기의 보조용으로 사용되며
    접점용량및 점점수가 증가 또는 한시계전기를 포함한 보조적으로 사용되는 계전기의 통칭
    ■전자접촉기(MC) 전자릴레이처럼 전자 코일에 의하여 접점의 걔페가 이루어지는 것으로 전동기회로의 개폐등에 사용된다.
    ■ 한시계전기: 입력신호를 받아 일정한 시간이 되면 회로를 끊거나
    바꾸어 조정하는 계전기
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73. 목푯값이 다른 양과 일정한 비율 관계를 가지고 변화하는 경우의 제어는?

  1. 추종제어
  2. 정치제어
  3. 비율제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 77%)
  • 목푯값이 다른 양과 일정한 비율 관계를 유지하며 변화하도록 제어하는 방식은 비율제어입니다.
  • ■추치제어
    목표값이 임의의 변화에 대하여 추종하도록 구성된 제어로 목표값이
    시간에 따라 변화되는 상태량을 제어한다.
    ■추치제어의 종류
    1.추종제어: 목표값이 임으로 변화되는 경우의 제어 (서보기구)
    2.프로그램제어: 목표값이 변화량이 미리정해진 프로그램에 의하여
    상태량을 제어한다
    3,비율제어: 목표값이 다른양과 일정한 비율관계를 갖는 상태량을 제어한다
    4,정치제어: 목표값이 시간에 따라 일정한 상태량을 제어하는 방식
    (프로세스제어,자동조정제어,온도제어등)
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74. 서보 전동기는 다음 중 어디에 속하는가?

  1. 검출기
  2. 증폭기
  3. 변환기
  4. 조작기기
(정답률: 76%)
  • 서보 전동기는 제어 시스템의 최종 단계에서 에너지를 이용하여 실제 대상의 상태를 물리적으로 변화시키는 조작기기에 해당합니다.
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75. 전달함수를 정의할 때의 조건으로 옳은 것은?

  1. 입력신호만을 고려한다.
  2. 모든 초깃값을 고려한다.
  3. 주파수 특성만을 고려한다.
  4. 모든 초깃값을 0으로 한다.
(정답률: 72%)
  • 전달함수는 시스템의 입력 라플라스 변환에 대한 출력 라플라스 변환의 비로 정의되며, 이때 시스템의 모든 초깃값은 0으로 가정합니다.
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76. 그림과 같은 R-L-C 직렬회로에서 단자전압과 전류가 동상이 되는 조건은?

  1. ω=LC
  2. ωLC=1
  3. ω2LC=1
  4. ωL2C2=1
(정답률: 66%)
  • R-L-C 직렬회로에서 전압과 전류가 동상이 되려면 유도 리액턴스와 용량 리액턴스가 서로 같아져 상쇄되는 공진 상태가 되어야 합니다.
    ① [기본 공식] $\omega L = \frac{1}{\omega C}$
    ② [숫자 대입] $\omega^2 LC = 1$
    ③ [최종 결과] $\omega^2 LC = 1$
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77. 변위를 전압으로 변환시키는 장치가 아닌 것은?

  1. 전위차계
  2. 측온저항
  3. 포텐셔미터
  4. 차동변압기
(정답률: 52%)
  • 전위차계(포텐셔미터)와 차동변압기는 물리적인 변위를 전기적 신호(저항 또는 전압)로 변환하는 장치입니다.

    오답 노트
    측온저항: 온도를 측정하는 온도 센서입니다.
  • 측온저항계(저항온도계) 온도에따른 저항의 변화를 이용하여
    온도를 측정하는 장치
    전위차계(포텐셔미터): 권선형 저항을 이용하여 변위,변수를
    측정하는장치(변위->전압)
    차동변압기( 변위를 자기저항의 불균형으로 변환하는 장치
    (변위->전압)
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78. 다음 블록선도에서 전달함수 C(s)/R(s)는?(문제 오류로 전항 전답 처리된 문제입니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

(정답률: 60%)
  • 해당 문제는 보기 구성의 오류로 인해 전항 정답 처리된 문제입니다. 블록선도 해석 원리에 따라 전달함수를 구하면 가 정답으로 처리됩니다.
  • 전항 정답임
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79. 권선형 유도전동기의 회전자 입력이 10kW일 때 슬립이 4%였다면 출력은 몇 kW인가?

  1. 4
  2. 8
  3. 9.6
  4. 10.4
(정답률: 61%)
  • 회전자의 출력은 입력에서 슬립에 의한 손실을 제외한 나머지 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{out} = P_{in} \times (1 - s)$
    ② [숫자 대입] $P_{out} = 10 \times (1 - 0.04)$
    ③ [최종 결과] $P_{out} = 9.6$
  • 10(1-0.04) = 9.6
  • P=Ps(s-1)
    =10(1-0.01)=9.6
    P:출력 kw
    Ps :회전자입력 kw
    s: 슬립 %
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80. 제동비 ζ는 그 범위가 0~1 사이의 값을 갖는 것이 보통이다 그 값이 0에 가까울수록 어떻게 되는가?

  1. 증가 진동한다.
  2. 응답속도가 늦어진다.
  3. 일정한 진폭으로 계속 진동한다.
  4. 최대 오버슈트가 점점 작아진다.
(정답률: 59%)
  • 제동비 $\zeta$가 0에 가까워질수록 시스템의 감쇠가 적어져 오버슈트는 증가하고, 목표값에 도달하는 응답속도는 늦어지게 됩니다.
  • 과제동:ζ > 1
    임계제동:ζ = 1
    부족제동:ζ < 1
    오버슈트는 주로 부족제동시 발생하며 제동비가 0에
    가까울수록 오버슈트는 증가하며 응답속도는 늦어진다
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