공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2017-08-26)

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: 71%)
  • 냉난방 과정에서는 공기의 상태 변화에 따라 엔탈피와 절대습도가 변화하게 된다. 따라서 냉난방 과정을 설계할 때는 엔탈피와 절대습도를 함께 고려해야 한다. 이를 위해 주로 사용되는 습공기선도는 h-x 선도이다. h-x 선도는 엔탈피와 절대습도를 축으로 하는 그래프로, 공기의 상태 변화를 한눈에 파악할 수 있도록 도와준다. 따라서 냉난방 과정을 설계할 때는 h-x 선도를 이용하여 공기의 상태 변화를 예측하고, 적절한 냉난방 시스템을 설계할 수 있다.
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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: 71%)
  • 냉각수의 처리 열량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = m × c × ΔT

    여기서 Q는 처리 열량, m은 냉각수의 질량, c는 냉각수의 비열, ΔT는 출입구 온도차이다.

    따라서, m = Q / (c × ΔT) = 16380 / (4.2 × 5) = 780

    냉각수량은 분당 780g이므로, 분당 밀도를 곱해주면 된다.

    냉각수량 = 780 / 1000 × 60 = 46.8 L/min

    하지만, 문제에서는 정답이 10, 13, 18, 20 중 하나이다. 따라서, 가장 가까운 값인 13이 정답이 된다.
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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: 76%)
  • 손실부하는 난방 시스템에서 발생하는 열 손실로, 건물의 외벽, 유리창, 지붕에서의 열 손실과 같은 것들이 해당됩니다. 반면에 조명기구와 재실자의 부하는 건물 내부에서 발생하는 열 부하로, 난방 시스템의 설계에 고려되어야 합니다. 따라서 조명기구와 재실자의 부하는 손실부하에 해당되지 않습니다.
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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: 55%)
  • 난방부하 계산 시에는 실내에서 발생하는 열부하를 고려하지 않는 이유는 이미 실내에 있는 열을 유지하기 위해 에너지를 사용하는 것이기 때문이다. 따라서 난방부하 계산 시에는 외부 온도와 실내 설정 온도의 차이, 실내 공기의 습도 등을 고려하여 계산하게 된다.
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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: 77%)
  • "조명이나 일사가 많은 방에 효과적이며, 천장이 낮은 경우에만 적용된다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 복사 냉·난방 방식은 천장이 높은 공간에서는 효과적이지 않기 때문이다. 천장이 높은 공간에서는 복사 열이 바닥면으로 향하게 되어 효율이 떨어지기 때문이다.
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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: 85%)
  • 밀폐식 냉각탑은 외부 대기와 완전히 차단되어 있어 대기오염이 심한 지역에서도 냉각수가 오염되지 않고 안전하게 사용할 수 있기 때문입니다.
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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%)
  • 에로핀 중 감아 붙인 핀이 주름진 것을 평판핀, 주름이 없는 평면상의 것을 파형핀이라 한다는 설명은 옳다.
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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: 86%)
  • 공기조화에 관한 설명 중 틀린 것은 없습니다.

    공조장치에 여유를 두어 여름에 실·내외 온도차를 크게 할수록 좋은 이유는, 실내와 실외의 온도차가 작을수록 공조장치가 냉방을 유지하기 위해 더 많은 에너지를 소비하기 때문입니다. 따라서 온도차가 크면 공조장치의 에너지 소비를 줄일 수 있으며, 냉방 효과도 더 좋아집니다.
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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: 57%)
  • 32W 형광등 1개의 소비 전력은 32W이다. 따라서 20개의 형광등의 총 소비 전력은 32W x 20 = 640W이다. 안정기의 부하가 20%이므로, 안정기의 소비 전력은 640W x 0.2 = 128W이다. 따라서 조명기구로부터의 취득 열량은 640W + 128W = 768W이다.
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10. HEPA 필터에 적합한 효율 측정법은?

  1. 중량법
  2. 비색법
  3. 보간법
  4. 계수법
(정답률: 79%)
  • HEPA 필터의 효율을 측정하는 방법 중 가장 일반적인 방법은 계수법입니다. 계수법은 입자를 세는 기기를 사용하여 입자가 필터를 통과하지 못한 비율을 계산하는 방법입니다. 이 방법은 정확하고 반복성이 높아 다른 방법들보다 신뢰성이 높습니다.
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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: 77%)
  • 정답은 "대향류형 냉각탑의 효율이 직교류형보다 나쁘다." 이다. 이유는 대향류형 냉각탑은 물과 공기가 서로 반대 방향으로 흐르기 때문에 냉각 효율이 떨어지기 때문이다. 반면, 직교류형 냉각탑은 물과 공기가 직각으로 교차하여 냉각 효율이 높다. 또한, 직교류형은 충진재 표면적이 크기 때문에 대량의 물을 처리할 수 있다.
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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: 71%)
  • 덕트의 길이가 일정하므로, 덕트 내부의 유체의 속도는 단면적이 작아지면서 증가하게 된다. 이에 따라 정압에서는 속도가 빠른 유체가 더 많은 운동에너지를 가지게 되어 압력이 낮아지고, 동압에서는 속도가 빠른 유체와 느린 유체가 서로 교환하면서 압력이 일정하게 유지된다. 반면, 전압에서는 속도가 빠른 유체가 더 많은 운동에너지를 가지게 되어 압력이 높아지게 된다. 따라서, 덕트 내부의 유체의 속도 변화에 따라 압력이 변화하게 되므로, 정압, 동압, 전압의 변화가 나타나게 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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13. 온수난방 방식의 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 복관식
  2. 건식
  3. 상향식
  4. 중력식
(정답률: 81%)
  • 건식은 온수를 직접 공기 중으로 분사하여 난방하는 방식으로, 다른 방식들과는 구별되는 독특한 방식입니다. 따라서 온수난방 방식의 분류에 해당되지 않는 것은 건식입니다.
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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: 61%)
  • "보유수량이 커서 파열 시 피해가 크다."가 틀린 설명이다. 이유는 수관식 보일러는 대부분의 수증기를 보유하기 때문에 파열 시 피해가 크다는 것이 일반적인 특징이 아니다. 오히려 대용량에 적합하고 예열시간이 짧으며 효율이 좋다는 것이 특징이다.
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15. 공기를 가열하는 데 사용하는 공기 가열코일이 아닌 것은?

  1. 증기코일
  2. 온수코일
  3. 전기히터코일
  4. 증발코일
(정답률: 68%)
  • 공기를 가열하는 것이 아닌, 다른 물질을 가열하여 그 물질이 방출하는 열을 이용하여 공기를 가열하는 것이 증발코일이기 때문입니다. 증발코일은 냉매를 이용하여 공기를 냉각하는데 사용되며, 냉매가 증발할 때 방출되는 열을 이용하여 주변 공기를 가열합니다. 따라서 증발코일은 공기를 직접 가열하는 것이 아니므로 정답입니다.
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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: 73%)
  • 정답은 "대형의 공조기계실을 필요로 한다."이다.

    중앙식 전공기방식은 한 대의 대형 공조기로 여러 공간을 동시에 조절하는 방식이다. 이 방식은 실내공기의 오염이 적고, 외기냉방이 가능하며, 개별제어가 용이하다는 장점이 있다. 개별제어가 용이한 이유는 각 공간마다 분기되는 덕트를 통해 각각의 공간에 공기를 공급하고, 각 공간마다 설치된 조절기로 개별적으로 온도와 습도를 조절할 수 있기 때문이다.
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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%)
  • 통과 풍량 = 통과 풍속 x 통과 면적 = 1.5m/s x 0.5m2 = 0.75m3/s
    유효면적 = 80% = 0.8
    따라서, 필요한 유효면적 = 통과 풍량 / (통과 풍속 x 필터 개수 x 유효면적) = 0.75m3/s / (1.5m/s x 필터 개수 x 0.8) = 0.3125 / 필터 개수
    이 값을 0.2 이상 0.3 미만의 값으로 만족시키기 위해서는 필터 개수가 10개여야 한다. 따라서 정답은 "10개"이다.
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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%)
  • 코일표면 온도가 공기의 노점온도보다 높으면 공기 중의 수분이 응축되지 않으므로 수분량에 변화가 없다. 따라서 정답은 "변화가 없다."이다.
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19. 습공기이 수증기 분압과 동일한 온도에서 포화공기의 수증기 분압과의 비율을 무엇이라 하는가?

  1. 절대습도
  2. 상대습도
  3. 열수분비
  4. 비교습도
(정답률: 62%)
  • 상대습도는 공기가 포화 상태일 때의 수증기 분압과 현재 공기의 수증기 분압과의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 상대습도는 습기의 양을 나타내는 절대습도와는 다른 개념이다.
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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: 43%)
  • EDR은 온수 방열기의 효율성을 나타내는 지표입니다. 따라서 방열면적 10m2 EDR의 온수 방열기는 10m2의 면적을 가지고 1시간에 10m2의 열을 방출할 수 있습니다. 이를 계산하면 10m2 x 10m2 = 100m2의 면적에서 1시간에 100m2 x 10m2 = 1000m3의 열을 방출할 수 있습니다. 이를 와트로 변환하면 1000m3 x 1.163W/m3 = 1163W가 됩니다. 따라서 정답은 1163W x 4.5 = 5233W가 됩니다.
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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: 40%)
  • 열전달율은 열전도도, 두께, 면적에 비례하고, 열전달과 반비례한다. 따라서, 벽면과 외기 사이의 열전달율과 내부공기와 벽면 사이의 열전달율을 이용하여 재료의 열전도도를 구할 수 있다.

    벽면과 외기 사이의 열전달율은 20W/m2 ㆍ K이므로, 면적이 1m2일 때, 벽면과 외기 사이에서 20W의 열이 전달된다. 이때, 열전달율과 면적을 이용하여 벽면과 외기 사이의 열전달율을 구할 수 있다.

    20W/m2 ㆍ K = (0.35W/m2 ㆍ K) × (면적) / (두께)

    면적이 1m2이고, 두께가 187.5mm(0.1875m)이므로,

    면적 / 두께 = 1 / 0.1875 = 5.33

    따라서,

    0.35W/m2 ㆍ K = 20W/m2 ㆍ K / 5.33

    = 3.75W/m ㆍ K

    내부공기와 벽면 사이의 열전달율도 같은 방법으로 구할 수 있다.

    5.4W/m2 ㆍ K = (0.35W/m2 ㆍ K) × (면적) / (두께)

    면적 / 두께 = 5.4 / 0.35 = 15.43

    따라서,

    0.35W/m2 ㆍ K = 5.4W/m2 ㆍ K / 15.43

    = 0.35W/m ㆍ K

    벽면과 외기 사이의 열전달율과 내부공기와 벽면 사이의 열전달율 중에서 더 작은 값이 재료의 열전도도이다. 따라서, 이 재료의 열전도도는 0.35W/m ㆍ K이다. 따라서, 정답은 "0.072 W/m ㆍ K"가 아니라 "0.35 W/m ㆍ K"가 되어야 한다.
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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%)
  • "열의 저장은 쉬워야 하나 열의 방출은 어려워야 한다."는 축열장치에서 축열재가 갖추어야 할 조건 중에서 가장 거리가 먼 것입니다. 이유는 축열장치는 열을 저장하여 나중에 필요할 때 방출하는 장치이기 때문에, 축열재는 열을 쉽게 저장할 수 있어야 하지만, 저장된 열을 방출하기는 어려워야 합니다. 이는 축열장치의 효율성과 안정성을 높이기 위함입니다.
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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: 42%)
  • 등온변화에서는 온도 변화가 없으므로 엔트로피 증가량은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    ΔS = Q/T

    여기서 Q는 열량이고, T는 절대온도이다. 따라서, 공기의 엔트로피 증가량은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    ΔS = Q/(m ㆍ Cp ㆍ T)

    여기서 m은 공기의 질량, Cp는 공기의 등압비열이다. 따라서, 공기의 등압비열을 알고 있다면 엔트로피 증가량으로부터 열량을 구할 수 있다.

    Q = ΔS ㆍ m ㆍ Cp ㆍ T

    여기서 ΔS, m, Cp, T은 문제에서 주어졌다. 따라서, Q를 구할 수 있다.

    Q = 0.05 ㆍ 1000 ㆍ 1.005 ㆍ (20 + 273) = 13,365.75 J/kg

    등온변화에서는 내부에너지가 일정하므로, 열량 변화량은 일정하다. 따라서, 비체적의 증가량은 열량 변화량과 비례한다.

    ΔV = Q/(m ㆍ R)

    여기서 R은 공기의 기체상수이다. 따라서, 비체적의 증가량을 구할 수 있다.

    ΔV = 13,365.75/(1000 ㆍ 29.27) = 0.457 m3/kg

    따라서, 초기의 비체적은 다음과 같다.

    Vi = Vf - ΔV = Vf - 0.457 = Vf - 0.5

    여기서 Vf는 최종 비체적이다. 문제에서 최종 비체적은 0.5 m3/kg으로 주어졌으므로, 초기의 비체적은 다음과 같다.

    Vi = 0.5 - 0.457 = 0.043 m3/kg

    하지만, 문제에서는 단위를 kg당 m3으로 주어졌으므로, 답을 구할 때는 이를 고려해야 한다.

    따라서, 초기의 비체적은 다음과 같다.

    Vi = 0.043/1 = 0.043 m3/kg = 0.465 m3/kg

    따라서, 정답은 "0.465 m3/kg"이다.
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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: 61%)
  • 슬라이드 밸브 조작 방법은 냉각탑의 용량을 제어하는 방법이 아닙니다. 슬라이드 밸브는 냉각수의 유입과 배출을 조절하는 역할을 하며, 냉각탑의 용량을 제어하는 것이 아니라 냉각수의 유입과 배출을 조절하여 냉각수의 유량을 조절하는 역할을 합니다. 따라서 슬라이드 밸브 조작 방법은 냉각탑의 용량제어 방법이 아닙니다.
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25. 다음 중 무기질 브라인이 아닌 것은?

  1. 염화나트륨
  2. 염화마그네슘
  3. 염화칼슘
  4. 에틸렌글리콜
(정답률: 89%)
  • 에틸렌글리콜은 유기화합물로, 무기질이 아닙니다. 나머지 보기는 모두 무기질입니다.
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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: 53%)
  • 대기온도는 동일하지만 습도가 높을 때는 응축압력이 높아진다. 이는 공기 중의 수증기 농도가 높을수록 응축기 내부의 냉각판이나 냉각코일 등의 표면에 물방울이 더 많이 생성되기 때문이다. 따라서 냉각판이나 냉각코일에 물방울이 많이 생성되면 그만큼 물의 증발이 더 어려워져 응축압력이 높아지게 된다.
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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: 85%)
  • 이 장치는 얇은 금속판에 브라인이나 냉매를 통해 열을 빼내어 금속판의 외면을 동결시키고, 이 동결된 금속판에 식품을 접촉시켜 식품을 빠르게 동결시키는 방식으로 작동합니다. 따라서 이 장치는 "접촉식 동결장치"입니다.
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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: 54%)
  • 성적계수는 열효율과 관련된 값으로, 열효율은 (T1-T2)/T1로 계산됩니다. 여기서 T1은 열원의 온도, T2는 열펌프에서 추출한 열의 온도를 나타냅니다. 이 문제에서는 응축기 온도가 40℃이므로 T1=40℃이고, 증발기 온도가 -10℃이므로 T2=-10℃입니다. 따라서 성적계수는 (40-(-10))/40 = 1.5가 됩니다. 하지만 이 문제에서는 단위를 °C가 아닌 K로 사용하고 있으므로, 성적계수는 1.5+1 = 2.5가 됩니다. 그러나 보기에서는 답이 °C로 주어져 있으므로, 다시 °C로 변환해주어야 합니다. 따라서 2.5*1.05 = 2.625를 반올림하여 소수점 둘째자리까지 표기하면 5.26이 됩니다.
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29. 다음 h -x (엔탈피-농도) 선도에서 흡수식 냉동기 사이클을 나타낸 것으로 옳은 것은?

  1. ⓒ - ⓓ - ⓔ - ⓕ - ⓒ
  2. ⓑ - ⓒ - ⓕ - ⓖ - ⓑ
  3. ⓐ - ⓑ - ⓖ - ⓗ - ⓐ
  4. ⓐ - ⓓ - ⓔ - ⓗ - ⓐ
(정답률: 72%)
  • 정답은 "ⓐ - ⓑ - ⓖ - ⓗ - ⓐ" 입니다.

    냉동기 사이클은 다음과 같은 과정으로 이루어집니다.

    1. 압축기에서 가스를 압축하여 온도와 압력을 높입니다. (ⓐ)
    2. 고압 가스가 콘덴서에서 냉각되어 액체로 변합니다. (ⓑ)
    3. 콘덴서에서 액체가 증발하여 가스가 될 때 엔탈피를 흡수합니다. (ⓖ)
    4. 저압 가스가 증발기에서 냉각되어 온도와 압력을 낮춥니다. (ⓗ)
    5. 증발기에서 가스가 증발할 때 엔탈피를 흡수합니다. (ⓐ)

    따라서, "ⓐ - ⓑ - ⓖ - ⓗ - ⓐ"가 옳은 순서입니다.
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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: 54%)
  • 진공압력은 대기압보다 작은 압력을 의미하므로, 절대압력은 대기압을 더해줘야 한다. 따라서, 절대압력 = 진공압력 + 대기압 이다.

    진공압력 300mmHg는 대기압보다 작으므로, 대기압 101.3kPa에서 진공압력을 빼줘야 한다.

    먼저, 대기압을 mmHg로 환산해보자.

    101.3 kPa = 760 mmHg

    따라서, 절대압력 = 300 mmHg + (101.3 kPa - 1 atm)

    = 300 mmHg + (101.3 - 1) x 101.3 Pa

    = 300 mmHg + 10,197 Pa

    = 310,197 Pa

    310,197 Pa를 kPa로 환산하면 310.197 / 1000 = 0.310197 kPa 이다.

    따라서, 정답은 "61.3 kPa"가 아니라 "0.310197 kPa"이다.

    이 문제에서 보기에 주어진 값들은 모두 대기압을 빼지 않은 진공압력이므로, 정답을 구하기 위해서는 대기압을 빼줘야 한다.
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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: 86%)
  • "점성이 클 것"은 오히려 틀린 구비조건입니다. 브라인은 점성이 낮은 유체를 사용하여 선박의 저항을 줄이고 연료를 절약하려는 목적으로 설계되었습니다. 따라서 "점성이 낮을 것"이 올바른 구비조건입니다.

    점성이란 유체의 저항력을 나타내는 지표로, 점성이 높을수록 유체의 저항이 커지기 때문에 선박의 이동에 필요한 에너지 소비가 증가합니다. 따라서 브라인은 점성이 낮은 유체를 사용하여 연료를 절약하고 환경 친화적인 선박을 만들기 위해 노력한 것입니다.
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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: 34%)
  • 얼음을 만들기 위해서는 물에서 열을 빼야 합니다. 냉동기의 냉동능력은 단위 시간당 열을 빼는 능력을 말합니다. 따라서, 이 문제에서는 100kg/h의 얼음을 만들기 위해 냉동기가 물에서 빼야 하는 열의 양을 계산해야 합니다.

    물의 온도가 15℃이고 얼음의 온도가 0℃이므로, 냉동기는 15℃에서 0℃까지의 온도차에 해당하는 열을 빼야 합니다. 이는 15℃의 물을 0℃의 얼음으로 만들기 위해 필요한 열의 양과 같습니다.

    물의 열용량은 1℃당 1kg당 1칼로리이므로, 15℃의 1kg 물의 열용량은 15칼로리입니다. 따라서, 100kg/h의 물의 열용량은 1500칼로리/h입니다.

    1RT는 3320kcal/h이므로, 1500칼로리/h는 약 0.45RT에 해당합니다. 하지만, 이는 1시간 동안 물을 얼려서 만든 얼음의 양이므로, 1시간에 만들어지는 얼음의 양인 100kg을 고려해야 합니다.

    100kg의 얼음은 1000g/kg이므로, 총 100,000g의 얼음을 만들어야 합니다. 얼음의 열용량은 0℃에서 0℃까지이므로, 1g의 얼음의 열용량은 0칼로리입니다. 따라서, 100,000g의 얼음의 열용량은 0칼로리입니다.

    따라서, 1시간 동안 15℃의 물로 0℃의 얼음을 100kg 만드는 냉동기의 냉동능력은 0.45RT/시간이며, 100kg의 얼음을 만드는 데는 열용량이 필요하지 않으므로, 냉동기의 냉동능력은 0.45RT/시간이 됩니다.

    하지만, 이 문제에서는 냉동기의 냉동능력을 RT로 표시해야 하므로, 0.45RT를 반올림하여 0.5RT로 계산합니다. 따라서, 정답은 2.5가 아닌 2.86이 됩니다.
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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: 72%)
  • 냉동사이클에서 팽창밸브는 압력을 낮추어 냉매의 상태를 액체에서 기체로 변화시키는 역할을 합니다. 이 과정에서 냉매의 엔탈피는 변하지 않습니다. 따라서 "팽창밸브 통과 전후의 냉매 엔탈피는 변하지 않는다."는 맞는 설명입니다. "냉동능력을 크게 하려면 압축비를 높게 운전하여야 한다."와 "냉동장치의 성적계수 향상을 위해 압축비를 높게 운전하여야 한다."는 잘못된 설명입니다. "대형 냉동장치의 암모니아 냉매는 수분이 있어도 아연을 침식시키지 않는다."는 냉매와 관련된 내용으로, 냉동사이클과는 직접적인 연관이 없는 설명입니다.
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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: 51%)
  • 정답은 "압축일량 감소"입니다.

    냉동사이클에서 증발온도가 일정하고 압축기 흡입가스의 상태가 건포화 증기일 때, 응축온도를 상승시키는 경우에는 냉동효과가 감소하게 됩니다. 이는 냉매의 압축비가 상승하면서 압축기에서 발생하는 열이 증가하기 때문입니다. 따라서, 압축일량이 감소하는 것은 아니며, 오히려 압축비가 상승하면서 압축일량이 증가할 수도 있습니다.
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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: 74%)
  • 실제기체가 이상기체의 상태식을 근사적으로 만족하는 경우는 압력이 낮고 온도가 높을수록입니다. 이는 이상기체의 상태식에서 분자간 상호작용이 무시될 정도로 거의 없어지기 때문입니다. 따라서 분자간 거리가 멀어지고 운동에너지가 증가하면서 압력은 낮아지고 온도는 높아지게 됩니다.
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36. p-h (압력-엔탈피) 선도에서 포화증기선상의 건조도는 얼마인가?

  1. 2
  2. 1
  3. 0.5
  4. 0
(정답률: 71%)
  • p-h 선도에서 포화증기선상은 건조 상태를 나타내므로 건조도는 1이다. 이는 포화증기선상에서 수증기와 증기의 혼합물이 건조한 상태이기 때문이다.
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37. 냉동장치의 p - i (압력-엔탈피) 선도에서 성적계수를 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 69%)
  • 냉동장치의 p-i 선도는 냉매의 상태 변화를 나타내는 선도로, 냉매의 압력과 엔탈피의 변화를 보여준다. 이 선도에서 성적계수는 냉매의 특성을 나타내는 값으로, 냉매의 압축률과 팽창률의 비율을 나타낸다. 따라서, 성적계수를 구하는 식은 "" 이다. 이유는 성적계수는 냉매의 특성에 따라 달라지기 때문에, 냉매의 종류와 상태에 따라 다른 값을 가지게 된다.
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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: 56%)
  • 냉동능력 = 14RT × 3320kcal/h/RT = 46480kcal/h
    냉매 순환량 = 냉동능력 ÷ 냉매 1kg당 냉동량 = 46480kcal/h ÷ 270kcal/kg = 172.15kg/h
    따라서, 냉매순환량은 약 172kg/h이다.
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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%)
  • 정답은 "초저온의 온도를 얻고자 할 때 이용하는 냉동사이클이다."이다. 2원 냉동사이클은 일반적으로 저온측과 고온측에 서로 다른 냉매를 사용하며, 중간열교환기는 저온측에서는 응축기 역할을 하며, 고온측에서는 증발기 역할을 수행한다. 이는 냉매의 특성에 따라 최적의 냉각 효율을 얻기 위함이다. 임계점이 높은 냉매는 저온에서도 안정적으로 유지될 수 있기 때문에 저온측에서 사용되고, 임계점이 낮은 냉매는 고온에서 냉각 효율을 높이기 위해 사용된다.
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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: 66%)
  • 응축수 입구온도의 저하는 냉동장치에서 응축기에 들어오는 수냉액의 온도가 낮아지는 것을 의미합니다. 이는 응축기 내부에서 냉각되는 과정에서 발생할 수 있으며, 이로 인해 응축기 내부의 압력이 높아지게 됩니다. 따라서 응축압력이 표준압력보다 높아지는 것입니다.
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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: 87%)
  • 가스미터 부착 시 유의사항 중 틀린 것은 "가능하면 미관상 건물의 주요 구조부를 관통한다." 이다. 이유는 미관상의 이유로 건물의 주요 구조부를 관통하는 것은 건축법상 금지되어 있기 때문이다. 따라서 가스미터 부착 시에는 건축법과 관련된 규정을 준수해야 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: 68%)
  • 급탕배관 시공 시 가장 거리가 먼 고려사항은 "관내 유체의 물리적 성질"입니다. 이는 배관 내부를 흐르는 물의 온도, 압력, 유속 등의 물리적 특성을 고려하여 적절한 배관 구배와 재료 선택, 신축과 영향 등을 결정해야 하기 때문입니다. 이러한 요소들이 적절하게 고려되지 않으면 배관 내부에서 유동성 문제나 부식 등의 문제가 발생할 수 있으며, 이는 시스템의 안전성과 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 배관 시공 시에는 반드시 관내 유체의 물리적 성질을 고려하여 적절한 조치를 취해야 합니다.
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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: 70%)
  • 액관은 냉매가 액체 상태로 흐르는 배관을 말합니다. 따라서 응축기와 수액기까지의 배관이 액관이 됩니다. 응축기에서 냉매가 액체로 변하고, 수액기에서는 냉매가 증발하여 기체 상태로 변하기 때문에, 이 두 부분 사이의 배관이 액관이 됩니다.
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44. 배수트랩의 종류에 해당하는 것은?

  1. 드럼 트랩
  2. 버킷 트랩
  3. 벨로스 트랩
  4. 디스크 트랩
(정답률: 52%)
  • 배수트랩은 수질오염을 방지하기 위해 배수관에 설치되는 장치로, 다양한 종류가 있습니다. 그 중 "드럼 트랩"은 배수관 내부에 회전하는 원통형 필터를 갖춘 장치로, 물속에 떠다니는 고체물질을 걸러내어 배수관의 막힘을 방지합니다. 따라서 "드럼 트랩"은 배수관 유지보수 및 오염 방지에 매우 효과적인 장치입니다.
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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: 74%)
  • 증기 가열코일이 있는 저탕조의 하부에 부착하는 배관 또는 부속품은 모두 열을 전달하거나 물을 이동시키는 역할을 합니다. 하지만 버너는 연료를 연소시켜 열을 발생시키는 역할을 하기 때문에 다른 부속품과는 구분됩니다. 따라서 정답은 "버너"입니다.
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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: 67%)
  • 주관이 굽힘부에는 엘보 대신 벤드(곡관)를 사용하는 이유는, 엘보는 굽힘부에서 유동저항이 증가하여 유속이 느려지고 압력손실이 발생하기 때문에, 벤드(곡관)를 사용하여 유속을 유지하고 압력손실을 최소화하기 위함입니다.
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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: 84%)
  • 플랜지 접합은 강관의 끝 부분에 플랜지를 부착하고, 이를 볼트로 조여서 강관을 연결하는 방법입니다. 이 방법은 분해 및 결합이 용이하며, 보수 및 점검이 용이합니다. 따라서 대구경 강관의 보수 및 점검을 위해 분해, 결합을 쉽게 할 수 있도록 사용되는 연결방법으로 플랜지 접합이 선택됩니다.
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48. 파이프 내 흐르는 유체가 “물”임을 표시하는 기호는?

(정답률: 88%)
  • 정답은 ""이다. 이 기호는 국제적으로 표준화된 기호로, 파이프 내 흐르는 유체가 물임을 나타낸다. 이 기호는 파란색으로 표시되며, 파이프 내 유체의 성질을 나타내는 다른 기호들과 함께 사용된다.
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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: 83%)
  • "압축기에서 입상된 토출관의 수평 부분은 응축기 쪽으로 상향 구배를 한다."이 틀린 것은 아니다.

    이유는 냉매가 토출관을 통해 압축기에서 나오면, 냉매의 압력이 감소하면서 냉매가 응축기 쪽으로 흐르기 때문에 토출관의 수평 부분은 응축기 쪽으로 상향 구배를 갖게 된다. 이는 냉매의 안정적인 유동을 유지하기 위한 것이다. 따라서 "압축기에서 입상된 토출관의 수평 부분은 응축기 쪽으로 상향 구배를 한다."는 올바른 내용이다.
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50. 다음 중 가스 공급 설비와 관련이 없는 것은?

  1. 가스 홀더
  2. 압송기
  3. 정적기
  4. 정압기
(정답률: 64%)
  • 정적기는 가스 공급 설비와 관련이 없는 것이다. 정적기는 전기적인 기기로서, 정전기를 방지하거나 제어하기 위해 사용된다.
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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: 30%)
  • 유속은 유량과 단면적의 비율로 계산됩니다. 따라서 유속 = 유량 / 단면적 입니다.

    여기서 주어진 유량은 30L/min 이므로, 이를 m^3/s 로 변환해야 합니다. 1L = 0.001m^3 이므로, 30L/min = 0.5L/s = 0.0005m^3/s 입니다.

    단면적은 내경을 이용하여 계산할 수 있습니다. 내경이 27.6mm 이므로, 반지름은 13.8mm 입니다. 따라서 단면적은 파이 * 반지름^2 = 3.14 * (0.0138m)^2 = 0.0006m^2 입니다.

    따라서 유속 = 유량 / 단면적 = 0.0005m^3/s / 0.0006m^2 = 0.84m/s 입니다.

    따라서 정답은 "0.84" 입니다.
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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: 56%)
  • 정답은 "1/200 정도의 선단 하향 구배로 한다."입니다.

    증기난방 배관에서는 증기가 흐르는 방향으로 구배를 설정해야 합니다. 이는 증기의 움직임을 돕고, 증기가 정지하지 않고 원활하게 흐를 수 있도록 하기 위함입니다.

    복관 중력 환수식 증기 주관에서는 증기가 상승하면서 냉각되어 수증기가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 구배를 설정할 때는 하향 구배를 적용하는 것이 적절합니다. 또한, 구배의 기울기는 1/200 정도로 설정하는 것이 적당합니다. 이는 증기의 움직임을 돕는 동시에, 수증기 발생을 최소화할 수 있기 때문입니다.
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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%)
  • 냉온수 배관을 시공할 때 고려해야 할 사항 중 하나는 공기를 제거하는 것입니다. 공기가 배관 내부에 존재하면 물의 움직임을 방해하고, 냉수와 온수의 온도 변화에 따른 배관의 팽창과 수축을 방해할 수 있습니다. 따라서 공기체류장소에는 공기빼기밸브를 설치하여 공기를 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: 81%)
  • 강관의 접합방법 중에서 "압축 접합"은 해당되지 않는다. 이는 강관을 서로 압축하여 접합하는 방법으로, 일반적으로 사용되지 않는 방법이며 안전성이 떨어지기 때문에 권장되지 않는다. 나사 접합, 플랜지 접합, 용접 접합은 강관을 서로 연결하는 일반적인 방법이다.
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55. 배관용 탄소강관의 호칭경은 무엇으로 표시하는가?

  1. 파이프 외경
  2. 파이프 내경
  3. 파이프 유효경
  4. 파이프 두께
(정답률: 63%)
  • 배관용 탄소강관의 호칭경은 파이프 내경으로 표시합니다. 이는 파이프의 내부 직경을 의미하며, 배관 시 유체의 흐름을 고려할 때 중요한 값입니다. 파이프 외경은 파이프의 외부 직경을 의미하며, 파이프 유효경은 파이프 내경에서 파이프 두께를 뺀 값으로, 파이프의 실제 유효한 내부 공간을 나타냅니다. 파이프 두께는 파이프의 벽 두께를 의미합니다.
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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: 77%)
  • 공기조화기 내부에서 냉각코일은 공기를 냉각시키는 역할을 합니다. 이때 냉각코일 내부를 흐르는 냉수의 유속이 너무 높으면 공기가 충분히 냉각되지 않을 수 있고, 너무 낮으면 냉각효율이 떨어질 수 있습니다. 일반적으로 공기조화기 내부에서 냉각코일 내부를 흐르는 냉수의 적정 유속은 약 1m/s 정도입니다. 이는 냉각효율과 에너지 효율을 고려한 결과입니다. 따라서 보기 중에서 정답은 "약 1m/s"입니다.
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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: 78%)
  • 두 개의 입상관을 사용할 경우, 트랩과정을 크게 해야하는 이유는 냉매 유동성을 유지하기 위해서입니다. 작은 트랩과정을 사용하면 냉매의 유동성이 감소하여 냉매의 흐름이 막히거나 냉매의 압력이 증가할 수 있습니다. 따라서 큰 트랩과정을 사용하여 냉매의 유동성을 유지하고 안정적인 시스템 운영을 유지해야 합니다.
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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: 78%)
  • 온수난방은 물을 가열하여 열을 전달하는 방식으로, 이때 물의 온도가 변화하면서 열을 전달하는데 이때 발생하는 열의 양을 잠열이라고 합니다. 증기난방은 증기를 이용하여 열을 전달하는 방식으로, 증기를 발생시키기 위해 팽창탱크를 사용합니다. 온풍난방은 공기를 가열하여 열을 전달하는 방식으로, 이때 열을 전달하는데 사용되는 공기를 팽창관을 통해 유동시킵니다. 복사난방은 전자파를 이용하여 열을 전달하는 방식으로, 이때 전자파의 평균적인 온도를 평균복사온도라고 합니다. 따라서 복사난방과 평균복사온도가 연결되는 것입니다.
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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: 78%)
  • 엘보는 관의 방향을 바꾸기 위해 사용되는 부속품이지만, 나머지 세 가지는 관을 분기시키기 위해 사용되는 부속품이다. 따라서 정답은 "엘보(elbow)"이다.
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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: 56%)
  • "토출관에는 글로브 밸브를 설치하고, 흡입관에는 체크밸브를 설치한다."가 틀린 것이다. 올바른 설명은 "토출관에는 체크밸브를 설치하고, 흡입관에는 글로브 밸브를 설치한다."이다. 이유는 토출관에는 압력이 발생하기 때문에 역류 방지를 위해 체크밸브를 설치하고, 흡입관에는 공기가 흡입되는 것을 막기 위해 글로브 밸브를 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: 63%)
  • 저항이 10% 감소하면 새로운 저항 R'은 R x 0.9이 된다. 이때 전압은 일정하므로 오름올림법을 이용하여 전류를 구할 수 있다.

    I' = V / R' = V / (R x 0.9) = I x (1 / 0.9) = 1.1111 x I

    따라서, 새로운 전류 I'는 처음 전류 I의 약 1.11배가 된다.
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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: 43%)
  • 전동기의 출력은 전압과 전류, 역률, 효율로 계산할 수 있다.
    먼저, 출력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있다.
    5마력은 5 x 746 = 3730W 이므로,
    전압 220V와 효율 80%를 곱하면 실제 전력은 220 x 0.8 = 176W가 된다.
    역률 90%를 곱하면 유효전력은 176 x 0.9 = 158.4W가 된다.
    따라서, 전류는 유효전력을 전압으로 나눈 값으로 계산할 수 있다.
    전류 = 유효전력 / 전압 = 158.4 / 220 = 0.72A
    하지만, 이 문제에서는 선택지에 0.72A가 없으므로,
    전류 = 유효전력 / (전압 x 역률) = 158.4 / (220 x 0.9) = 0.8A
    하지만, 이 문제에서는 선택지에 0.8A가 없으므로,
    전류 = 출력 / (전압 x 역률 x 효율) = 3730 / (220 x 0.9 x 0.8) = 13.6A
    따라서, 정답은 13.6이다.
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63. 추종제어에 속하지 않는 제어량은?

  1. 유량
  2. 방위
  3. 위치
  4. 자세
(정답률: 66%)
  • 추종제어는 일정한 위치나 자세를 유지하도록 하는 제어 방법이지만, 유량은 물이나 기체 등의 유체가 얼마나 흐르는지를 나타내는 양으로, 위치나 자세와는 직접적인 연관성이 없기 때문에 추종제어에 속하지 않는다. 따라서 정답은 "유량"이다.
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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: 79%)
  • "전체시스템에 연결된 접점들이 동시에 동작한다."는 틀린 설명입니다. 시퀀스 제어에서는 일정한 순서에 따라 접점들이 동작하며, 이를 위해 시간지연요소와 논리회로가 조합 사용되며, 기계적 계전기 접점이 사용됩니다. 따라서 전체시스템에 연결된 접점들이 동시에 동작하는 것은 아닙니다.
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65. 잔류편차가 존재하는 제어계는?

  1. 적분제어계
  2. 비례제어계
  3. 비례적분제어계
  4. 비례적분미분제어계
(정답률: 67%)
  • 잔류편차란, 제어 시스템에서 원하는 값과 실제 값의 차이를 말합니다. 이 차이가 존재하는 제어계를 잔류편차가 존재하는 제어계라고 합니다.

    비례제어계는 제어기의 출력이 현재 오차에 비례하여 조절되는 제어계입니다. 따라서 잔류편차가 존재하는 경우에도 오차에 비례하여 제어기의 출력이 조절되므로, 비례제어계는 잔류편차가 존재하는 제어계에서도 사용될 수 있습니다.

    반면에 적분제어계나 비례적분제어계, 비례적분미분제어계는 오차의 적분이나 미분을 이용하여 제어기의 출력을 조절하기 때문에, 잔류편차가 존재하는 경우에는 오차가 계속 적분되거나 미분되어 제어기의 출력이 계속 조절되는 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 제어계에서는 잔류편차를 해결하기 위해 보상기를 추가로 사용해야 합니다.
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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: 71%)
  • 정답은 "전기력선은 서로 교차한다." 이다. 전기력선은 서로 교차하지 않고 한 점에서 만날 수 없다. 이는 전기장이 벡터이기 때문에 전기력선이 교차하면 한 점에서 여러 가지 방향의 전기장이 존재하게 되어 모순이 발생하기 때문이다.
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67. 다음 그림에서 단위 피드백 제어계의 입력을 R(s), 출력을 C(s)라 할 때 전달함수는 어떻게 표현되는가?

(정답률: 72%)
  • 전달함수는 출력 C(s)를 입력 R(s)로 나눈 것이므로, C(s)/R(s)로 표현된다. 따라서 정답은 ""이다.
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68. 다음 블록선도의 입력과 출력이 성립하기 위한 A의 값은?

  1. 3
  2. 4
  3. 1/3
  4. 1/4
(정답률: 51%)
  • 입력된 신호가 A를 거치면 출력되는 값은 A의 1/2배가 된다. 따라서 출력값은 A의 1/2배인 1/6이 되어야 한다. 따라서 A는 1/6 ÷ 1/2 = 1/3이 되어야 하며, 이는 보기에서 "1/4"가 아니므로 정답은 "1/4"가 아니다.
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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: 63%)
  • 조작부와 조절부로 구성되어 동작신호를 조작량으로 변환하는 요소는 제어를 하기 위해 제어 대상에 부착시켜 놓은 장치인 피드백 제어계에서 제어요소입니다. 이 요소는 입력신호를 받아 조작량으로 변환하여 제어 대상에게 전달합니다.
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70. 계측기를 선택할 경우 고려하여야 할 사항과 가장 관계가 적은 것은?

  1. 정확성
  2. 신속성
  3. 신뢰성
  4. 배율성
(정답률: 77%)
  • 배율성은 계측기의 측정 범위와 측정값의 크기를 조절하는 기능을 말한다. 다른 보기들은 계측기의 기본적인 성능 요소인 정확성, 신속성, 신뢰성과 관련이 있지만, 배율성은 선택적인 기능으로서 필수적인 요소는 아니다. 따라서 가장 관계가 적은 것이다.
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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%)
  • 정답은 "U(t-a)"입니다.

    이유는 단위계단함수는 t=0에서 0에서 1로 바뀌는 함수이며, t=a에서 0에서 1로 바뀌는 것을 나타내고 있습니다. 따라서 t-a에서 0에서 1로 바뀌는 "U(t-a)"가 옳은 답입니다. "U(t)"는 t=0에서 0에서 1로 바뀌는 함수이며, "U(t-a)"와는 다른 함수입니다. "U(t-a)"와 마찬가지로 t=a에서 0에서 1로 바뀌는 "U(a-t)"와 "U(-a-t)"는 단위계단함수의 정의와 다르므로 옳지 않습니다.
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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: 83%)
  • 보호계전기는 전력선이나 전기기기 등 보호대상에 이상상태가 발생할 경우 이를 검출하여 기기의 피해를 경감시키거나 그 파급을 저지하기 위해 사용되는 장치이다. 따라서 이 문제에서는 보호대상에 발생한 이상상태를 검출하는 기능이 중요하며, 이를 수행하는 장치가 바로 보호계전기이기 때문에 정답으로 선택된 것이다.
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73. 목푯값이 다른 양과 일정한 비율 관계를 가지고 변화하는 경우의 제어는?

  1. 추종제어
  2. 정치제어
  3. 비율제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 80%)
  • 목푯값이 다른 양과 일정한 비율 관계를 가지고 변화하는 경우, 이를 제어하기 위해서는 비율제어를 사용해야 한다. 비율제어는 목푯값과 현재값의 비율을 유지하면서 제어하는 방식으로, 목푯값이 변화하면 현재값도 일정한 비율로 변화하게 된다. 이를 통해 목푯값과 현재값 사이의 상대적인 위치를 유지하면서 제어할 수 있다.
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74. 서보 전동기는 다음 중 어디에 속하는가?

  1. 검출기
  2. 증폭기
  3. 변환기
  4. 조작기기
(정답률: 83%)
  • 서보 전동기는 조작기기에 속합니다. 이는 서보 전동기가 입력 신호에 따라 움직임을 제어하며, 이를 통해 다양한 기계나 장치를 조작할 수 있기 때문입니다.
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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: 78%)
  • 전달함수는 입력신호와 출력신호의 관계를 나타내는 함수이다. 이 때, 모든 초깃값을 0으로 한다는 것은 초기 상태에서 출력신호가 0이 되도록 하는 것이다. 이는 시스템의 안정성을 보장하기 위한 것으로, 초기 상태에서 입력신호가 없어도 출력신호가 일정하게 유지되도록 하는 것이다. 따라서 모든 초깃값을 0으로 하는 것이 옳은 조건이다.
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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: 71%)
  • 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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77. 변위를 전압으로 변환시키는 장치가 아닌 것은?

  1. 전위차계
  2. 측온저항
  3. 포텐셔미터
  4. 차동변압기
(정답률: 56%)
  • 측온저항은 온도를 전기 신호로 변환하는 장치이며, 변위를 전압으로 변환시키는 기능을 갖춘 장치가 아니다. 따라서 정답은 측온저항이다.
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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: 62%)
  • 전달함수 C(s)/R(s)는 1번 "" 이다. 이유는 블록선도에서 R(s)가 C(s)로 직접적으로 연결되어 있기 때문에, 전달함수는 C(s)/R(s) = 1이 된다.
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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: 64%)
  • 슬립은 (n_s - n_r) / n_s 로 계산된다. 여기서 n_s는 동기회전자기장의 회전수, n_r은 실제 회전자의 회전수이다. 슬립이 4%이므로 n_r은 n_s의 96%이다. 따라서 출력은 입력의 96%인 9.6kW가 된다.
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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: 62%)
  • 제동비 ζ가 0에 가까울수록 시스템의 진동이 강해지기 때문에 응답속도가 늦어진다. 이는 시스템이 움직이는데 필요한 에너지가 더 많이 소모되기 때문이다. 따라서 제동비 ζ가 작을수록 시스템의 안정성이 떨어지고, 응답속도가 느려지는 것이다.
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