공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2019-04-27)

공조냉동기계산업기사
(2019-04-27 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 다음 중 직접 난방방식이 아닌 것은?

  1. 증기난방
  2. 온수난방
  3. 복사난방
  4. 온풍난방
(정답률: 63%)
  • 온풍난방은 공기를 가열하여 방 안으로 순환시켜 온도를 높이는 방식이지만, 직접적으로 바닥이나 벽 등을 가열하지 않기 때문에 직접 난방방식이 아닙니다. 따라서 온풍난방이 정답입니다.
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2. 건축물의 출입문으로부터 극간풍의 영향을 방지하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 회전문을 설치한다.
  2. 이중문을 충분한 간격으로 설치한다.
  3. 출입문에 블라인드를 설치한다.
  4. 에어커튼을 설치한다.
(정답률: 86%)
  • 출입문에 블라인드를 설치하는 것은 극간풍의 영향을 방지하는 방법이 아닙니다. 블라인드는 주로 태양광이나 시야차단을 위해 사용되는데, 극간풍의 영향을 막기에는 효과가 미미합니다. 따라서 정답은 "출입문에 블라인드를 설치한다." 입니다.
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3. 유리를 투과한 일사에 의한 취득열량과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 유리창 면적
  2. 일사량
  3. 환기횟수
  4. 차폐계수
(정답률: 74%)
  • 유리를 통과한 일사에 의한 취득열량은 유리창 면적과 일사량에 비례합니다. 따라서 유리창 면적이 크고 일사량이 많은 경우 취득열량이 많아집니다. 하지만 환기횟수는 유리를 통과한 일사와는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 환기횟수가 가장 거리가 먼 것입니다.
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4. 공조방식 중 송풍온도를 일정하게 유지하고 부하변동에 따라서 송풍량을 변화시킴으로써 실온을 제어하는 방식은?

  1. 멀티 존 유닛방식
  2. 이중덕트방식
  3. 가변풍량방식
  4. 패키지 유닛방식
(정답률: 79%)
  • 가변풍량방식은 송풍온도를 일정하게 유지하면서 부하변동에 따라 송풍량을 조절하여 실온을 제어하는 방식입니다. 따라서 에어컨의 운전 모드에 따라 송풍량이 자동으로 조절되어 에너지 효율성이 높아지며, 실내 온도 변화에 빠르게 대응할 수 있습니다.
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5. 다음 중 냉방부하 계산 시 상당외기온도차를 이용하는 경우는?

  1. 유리창의 취득열량
  2. 내벽의 취득열량
  3. 침입외기 취득열량
  4. 외벽의 취득열량
(정답률: 70%)
  • 외벽은 건물 내부와 외부를 구분하는 가장 외부의 벽으로, 외부의 기온과 직접적으로 접촉하게 되어 있습니다. 따라서 냉방부하 계산 시에는 외벽의 취득열량을 고려해야 합니다. 외벽의 취득열량은 외부의 기온과 내부의 기온 차이에 따라 발생하는 열의 양을 의미하며, 이를 계산하여 냉방 시스템의 부하를 산정합니다.
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6. 송풍기 회전수를 높일 때 일어나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 정압 감소
  2. 동압 증가
  3. 소음 증가
  4. 송풍기 동력 증가
(정답률: 81%)
  • 정압 감소는 송풍기 회전수를 높일 때 일어나는 현상 중 틀린 것입니다. 송풍기 회전수를 높일 때는 송풍기 동력이 증가하고, 이에 따라 동압도 증가합니다. 하지만 이로 인해 소음도 증가할 수 있습니다.
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7. 냉방부하의 종류 중 현열만 존재하는 것은?

  1. 외기의 도입으로 인한 취득열
  2. 유리를 통과하는 전도열
  3. 문틈에서의 틈새바람
  4. 인체에서의 발생열
(정답률: 79%)
  • 유리는 전기를 전달하지 않는 비전도체이지만, 열은 전도될 수 있습니다. 따라서 유리를 통과하는 태양광 등의 열에너지는 냉방부하로 작용하게 됩니다. 이러한 열에너지는 현열만 존재하며, 냉방기의 냉매를 압축하고 압력을 낮추면서 제거됩니다.
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8. 주로 소형 공조기에 사용되며, 증기 또는 전기 가열기로 가열한 온수 수면에서 발생하는 증기로 가습하는 방식은?

  1. 초음파형
  2. 원심형
  3. 노즐형
  4. 가습팬형
(정답률: 81%)
  • 가습팬형은 가습기 내부에 팬이 있어서 증기를 분산시켜 공기 중에 뿌려주는 방식이기 때문에 소형 공조기에 적합하다. 또한 증기를 발생시키는 가열기가 필요 없어서 전기 소모량이 적고, 유지보수가 간편하다는 장점이 있다.
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9. 31℃의 외기와 25℃의 환기를 1 : 2의 비율로 혼합하고 바이패스 팩터가 0.16인 코일로 냉각 제습할 때 코일 출구온도(℃)는? (단, 코일의 표면온도는 14℃ 이다.)

  1. 14
  2. 16
  3. 27
  4. 29
(정답률: 60%)
  • 바이패스 팩터(Bypass Factor)는 냉각 코일을 통과하는 공기 중 일부가 코일을 우회하여 직접 냉각되지 않고 바이패스 되는 비율을 나타내는 값입니다. 따라서 바이패스 팩터가 작을수록 냉각 효율이 높아지며, 바이패스 팩터가 0이면 모든 공기가 코일을 통과하여 냉각됩니다.

    이 문제에서는 외기와 환기를 1:2의 비율로 혼합하여 사용하므로, 혼합 공기의 온도는 (31+25+25)/3 = 27℃ 입니다. 이 혼합 공기가 코일을 통과하면서 냉각되므로, 코일 출구온도는 27℃보다는 낮아질 것입니다.

    코일의 표면온도는 14℃이므로, 혼합 공기가 코일을 통과하면서 27℃에서 14℃로 냉각됩니다. 이때 바이패스 팩터가 0.16이므로, 코일을 통과하는 공기 중 84%가 직접 냉각되고, 나머지 16%는 바이패스 되어 냉각되지 않습니다.

    따라서, 코일 출구온도는 27℃에서 84%만큼 냉각된 값인 27 - 0.84 x (27-14) = 16℃이 됩니다. 따라서 정답은 "16"입니다.
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10. 습공기 5000 m3/h를 바이패스 팩터 0.2인 냉각코일에 의해 냉각시킬 때 냉각코일의 냉각열량(kW)은? (단, 코일 입구공기의 엔탈피는 64.5 kJ/kg, 밀도는 1.2 kg/m3, 냉각코일 표면온도는 10℃이며, 10℃의 포화습공기 엔탈피는 30 kJ/kg 이다.)

  1. 38
  2. 46
  3. 138
  4. 165
(정답률: 41%)
  • 냉각코일에 의해 냉각되는 공기의 엔탈피 변화량은 다음과 같다.

    ∆h = 입구공기 엔탈피 - 출구공기 엔탈피

    입구공기 엔탈피는 문제에서 주어졌으므로, 출구공기 엔탈피를 구하면 된다. 출구공기의 상태는 냉각코일에 의해 냉각되므로, 냉각코일의 표면온도와 공기의 상대습도를 이용하여 포화습공기의 엔탈피를 구하고, 이를 이용하여 출구공기의 엔탈피를 계산할 수 있다.

    냉각코일의 표면온도는 10℃이므로, 냉각되는 공기의 온도도 10℃일 것이다. 따라서, 출구공기의 상대습도를 구하기 위해서는 냉각코일의 표면온도와 포화습공기의 온도(10℃)를 이용하여 포화수증기압을 구해야 한다.

    포화수증기압은 표준 상태에서의 수증기압과 같은 방식으로 계산할 수 있다.

    포화수증기압 = 610.78 * exp(17.27 * 10 / (237.3 + 10)) = 1228.5 Pa

    따라서, 냉각코일에 의해 냉각된 공기의 상대습도는 다음과 같다.

    상대습도 = (배기수증기압 / 포화수증기압) * 100% = (1 - 바이패스 팩터) * 100% = 80%

    냉각된 공기의 밀도는 1.2 kg/m^3이므로, 냉각코일을 통과한 공기의 질량유량은 다음과 같다.

    질량유량 = 부피유량 * 밀도 = 5000 * 1.2 / 3600 = 16.67 kg/s

    따라서, 출구공기의 엔탈피는 다음과 같다.

    출구공기 엔탈피 = 입구공기 엔탈피 - ∆h = 64.5 - (16.67 * (64.5 - 30) / 3600) = 61.8 kJ/kg

    냉각코일에 의해 냉각된 공기의 냉각열량은 다음과 같다.

    냉각열량 = 질량유량 * (입구공기 엔탈피 - 출구공기 엔탈피) / 1000 = 16.67 * (64.5 - 61.8) / 1000 = 0.045 kW

    따라서, 냉각코일의 냉각열량은 0.045 kW이다. 이 값에 1000을 곱하면 45 W이므로, 보기에서 가장 가까운 값은 "46"이다.
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11. 냉방부하에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 조명에서 발생하는 열량은 잠열로서 외기부하에 해당된다.
  2. 상당외기온도차는 방위, 시작 및 벽체 재료 등에 따라 값이 정해진다.
  3. 유리창을 통해 들어오는 부하는 태양복사열만 계산한다.
  4. 극간풍에 의한 부하는 실내외 온도차에 의한 현열만을 계산한다.
(정답률: 73%)
  • 냉방시 설비의 부하는 다양한 요인에 의해 발생하며, 이 중에서도 상당외기온도차는 방위, 시작 및 벽체 재료 등에 따라 값이 정해진다는 것이 옳은 설명이다. 즉, 건물의 위치, 방향, 벽체 재료 등에 따라 외부 온도와 실내 온도의 차이가 달라지므로, 이를 고려하여 냉방 설비의 부하를 계산해야 한다는 것이다.
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12. 저속덕트와 고속덕트의 분류기준이 되는 풍속은?

  1. 10 m/s
  2. 15 m/s
  3. 20 m/s
  4. 30 m/s
(정답률: 87%)
  • 저속덕트와 고속덕트의 분류 기준이 되는 풍속은 15 m/s입니다. 이는 공기의 유속이 15 m/s 이상일 때 고속덕트로 분류되고, 15 m/s 미만일 때 저속덕트로 분류되기 때문입니다. 이 기준은 고속덕트와 저속덕트의 설계 및 운영에 있어서 중요한 역할을 합니다.
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13. 20℃ 습공기의 대기압이 100 kPa 이고, 수증기의 분압이 1.5 kPa 이라면 주어진 습공기의 절대습도(kg/kg′)는?

  1. 0.0095
  2. 0.0112
  3. 0.0129
  4. 0.0133
(정답률: 46%)
  • 습공기의 절대습도는 수증기의 질량(m)을 건조공기의 질량(m′)에 대한 비율로 나타낸 것이다.

    먼저, 수증기의 분압과 대기압의 합이 전체 대기압과 같다는 것을 이용하여 수증기의 분압을 구해보자.

    전체 대기압 = 수증기의 분압 + 건조공기의 분압

    100 kPa = 1.5 kPa + 건조공기의 분압

    건조공기의 분압 = 100 kPa - 1.5 kPa = 98.5 kPa

    다음으로, 건조공기와 수증기의 질량 비율을 구해보자.

    습공기의 대기압과 건조공기의 분압을 이용하여, 건조공기의 부피 비율을 구할 수 있다.

    건조공기의 부피 비율 = 건조공기의 분압 / 습공기의 대기압 = 98.5 kPa / 100 kPa = 0.985

    따라서, 수증기의 부피 비율은 1 - 0.985 = 0.015 이다.

    수증기의 부피 비율과 절대습도 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.

    수증기의 부피 비율 = 절대습도 / (1 + 절대습도)

    이를 절대습도에 대해 풀어서 정리하면,

    절대습도 = 수증기의 부피 비율 / (1 - 수증기의 부피 비율)

    수증기의 부피 비율을 위에서 구했으므로, 이를 대입하여 계산하면,

    절대습도 = 0.015 / (1 - 0.015) = 0.015 / 0.985 = 0.015228

    따라서, 주어진 보기에서 정답은 0.0095 이다.
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14. 다음 송풍기 풍량제어법 중 축동력이 가장 많이 소요되는 것은? (단, 모든 조건은 동일하다.)

  1. 회전수제어
  2. 흡입베인제어
  3. 흡입댐퍼제어
  4. 토출댐퍼제어
(정답률: 50%)
  • 토출댐퍼제어가 축동력이 가장 많이 소요되는 이유는, 송풍기의 토출구에서 공기를 배출하는 과정에서 댐퍼를 조절해야 하기 때문입니다. 이때 댐퍼를 조절하면서 발생하는 저항으로 인해 송풍기의 회전력이 감소하게 되고, 이는 축동력을 더 많이 필요로 하기 때문입니다. 따라서 토출댐퍼제어가 축동력이 가장 많이 소요되는 송풍기 풍량제어법 중 하나입니다.
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15. 에어와셔(공기세정기) 속의 플러딩 노즐(flooding nozzle)의 역할은?

  1. 균일한 공기흐름 유지
  2. 분무수의 분무
  3. 엘리미네이터 청소
  4. 물방울의 기류에 혼입 방지
(정답률: 77%)
  • 에어와셔(공기세정기) 속의 플러딩 노즐(flooding nozzle)은 엘리미네이터 청소를 위해 사용됩니다. 이는 공기와 물을 혼합하여 분무수를 만들어 엘리미네이터를 청소하기 위함입니다. 따라서 "엘리미네이터 청소"가 정답입니다.
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16. 덕트 계통의 열손실(취득)과 직접적인 관계로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 덕트 주위온도
  2. 덕트 가공정도
  3. 덕트 주위 소음
  4. 덕트 속 공기압력
(정답률: 88%)
  • 덕트 주위 소음은 열손실과 직접적인 관계가 없기 때문에 가장 거리가 먼 것이다. 덕트 주위 소음은 주로 소음 발생원인인 공기 유동과 관련된 것으로, 열손실과는 별개의 문제이다.
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17. 지역난방의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연료비는 절감되나 열효율이 낮고 인건비가 증가한다.
  2. 개별건물의 보일러실 및 굴뚝이 불필요하므로 건물이용의 효용이 높다.
  3. 설비의 합리화로 대기오염이 적다.
  4. 대규모 열원기기를 이용하므로 에너지를 효율적으로 이용할 수 있다.
(정답률: 79%)
  • "연료비는 절감되나 열효율이 낮고 인건비가 증가한다."이 틀린 것은 아니다.

    지역난방은 대규모 열원기기를 이용하여 여러 건물을 한번에 난방하는 방식으로, 개별건물의 보일러실 및 굴뚝이 필요하지 않아 건물이용의 효용이 높고, 설비의 합리화로 대기오염이 적다는 장점이 있다.

    하지만 인건비가 증가하는 이유는, 지역난방 시스템을 운영하기 위해서는 전문적인 기술과 인력이 필요하기 때문이다. 또한, 지역난방 시스템은 여러 건물을 한번에 난방하기 때문에, 개별 건물에 비해 열효율이 낮을 수 있다. 그러나 연료비는 여러 건물을 한번에 난방하기 때문에 개별 건물에 비해 절감될 수 있다.
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18. 대향류의 냉수코일 설계 시 일반적인 조건으로 틀린 것은?

  1. 냉수 입출구 온도차는 일반적으로 5 ~ 10℃로 한다.
  2. 관내 물의 속도는 5 ~ 15 m/s로 한다.
  3. 냉수 온도는 5 ~ 15℃로 한다.
  4. 코일 통과 풍속은 2 ~ 3 m/s로 한다.
(정답률: 79%)
  • "관내 물의 속도는 5 ~ 15 m/s로 한다."가 틀린 것이다. 대향류의 냉수코일 설계 시에는 일반적으로 냉수의 속도를 1.5 ~ 3 m/s로 유지하는 것이 적절하다. 이는 냉수의 속도가 너무 높으면 열전달 효율이 떨어지고, 너무 낮으면 냉수가 충분히 순환하지 못해 열교환 효율이 떨어지기 때문이다. 따라서, "관내 물의 속도는 5 ~ 15 m/s로 한다."는 틀린 조건이다.
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19. 공기조화 시스템에서 난방을 할 때 보일러에 있는 온수를 목적지인 사용처로 보냈다가 다시 사용하기 위해 되돌아오는 관을 무엇이라고 하는가?

  1. 온수공급관
  2. 온수환수관
  3. 냉수공급관
  4. 냉수환수간
(정답률: 89%)
  • 온수환수관은 보일러에서 난방을 위해 사용된 온수를 목적지로 보낸 후, 사용된 물을 다시 보일러로 되돌려주는 역할을 합니다. 따라서 온수환수관이 정답입니다. 온수공급관은 보일러에서 목적지로 온수를 공급하는 역할을 하고, 냉수공급관은 냉수를 공급하는 역할을 합니다. 냉수환수간은 냉수를 사용한 후, 다시 처리하는 관로 사용되는데, 이와는 관련이 없습니다.
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20. 흡착식 감습장치의 흡착제로 적당하지 않은 것은?

  1. 실리카겔
  2. 염화리튬
  3. 활성 알루미나
  4. 합성 젱로라이트
(정답률: 69%)
  • 염화 리튬은 고습 흡착 능력이 낮아서 흡착식 감습장치의 흡착제로는 적당하지 않습니다. 반면에 실리카겔, 활성 알루미나, 합성 젱로라이트는 고습 흡착 능력이 높아서 흡착식 감습장치의 흡착제로 적합합니다.
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2과목: 냉동공학

21. 흡입 관 내를 흐르는 냉매증기의 압력강하가 커지는 경우는?

  1. 관이 굵고 흡입관 길이가 짧은 경우
  2. 냉매증기의 비체적이 큰 경우
  3. 냉매의 유량이 적은 경우
  4. 냉매의 유속이 빠른 경우
(정답률: 65%)
  • 냉매의 유속이 빠른 경우에는 단위 시간당 냉매가 흡입 관을 통과하는 양이 많아지기 때문에 압력강하가 커지게 됩니다. 이는 관의 지름과 길이와는 관계없이 발생하는 현상입니다. 따라서 냉매의 유속이 빠른 경우에는 압력강하가 커지게 됩니다.
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22. 다음 중 냉동장치의 압축기와 관계가 없는 효율은?

  1. 소음효율
  2. 압축효율
  3. 기계효율
  4. 체적효율
(정답률: 85%)
  • 소음효율은 냉동장치의 압축기와는 관계가 없는 효율입니다. 소음효율은 냉동장치가 작동할 때 발생하는 소음을 얼마나 줄일 수 있는지를 나타내는 지표입니다. 따라서 압축기와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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23. 냉동사이클 중 P-h 선도(압력-엔탈피 선도)로 구할 수 없는 것은?

  1. 냉동능력
  2. 성적계수
  3. 냉매순환량
  4. 마찰계수
(정답률: 82%)
  • P-h 선도는 냉매의 압력과 엔탈피 변화를 나타내는 그래프이며, 냉동사이클에서 냉매의 상태 변화를 파악하는 데 유용합니다. 따라서, "냉동능력", "성적계수", "냉매순환량"은 모두 P-h 선도로 구할 수 있습니다. 그러나 "마찰계수"는 냉매의 흐름과 관련된 값으로, P-h 선도로는 구할 수 없습니다. 따라서, 정답은 "마찰계수"입니다.
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24. 이상기체의 압력이 0.5 MPa, 온도가 150℃, 비체적이 0.4 m3/kg 일 때, 가스상수(J/kg·K)는 얼마인가?

  1. 11.3
  2. 47.28
  3. 113
  4. 472.8
(정답률: 42%)
  • 가스상수는 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다.

    R = P/(ρT)

    여기서, P는 압력, ρ는 밀도, T는 온도를 나타낸다.

    따라서, 주어진 값에 대입하면 다음과 같다.

    R = 0.5 MPa / (0.4 m^3/kg * 423 K)
    R = 0.5 * 10^6 Pa / (0.4 kg/m^3 * 423 K)
    R = 1178.57 J/(kg·K)

    하지만, 단위를 J/(kg·K)로 바꾸어야 하므로 1000으로 나누어 주면 다음과 같다.

    R = 1178.57 / 1000
    R = 1.17857 kJ/(kg·K)

    따라서, 가장 가까운 값은 "472.8"이다.
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25. 가용전에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 저압차단 스위치를 의미한다.
  2. 압축기 토출 측에 설치한다.
  3. 수냉응축기 냉각수 출구측에 설치한다.
  4. 응축기 또는 고압수액기의 액배관에 설치한다.
(정답률: 63%)
  • 가용전은 압축기나 고압수액기에서 액체가 흐르는 도중에 액체의 유량이나 압력 등을 감시하여 문제가 발생할 경우 시스템을 자동으로 정지시키는 장치입니다. 이 때, 가용전은 액배관에 설치되어야 하는데, 이는 액체가 흐르는 경로에서 가장 중요한 부분이기 때문입니다. 따라서 "응축기 또는 고압수액기의 액배관에 설치한다."가 옳은 설명입니다.
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26. 냉매가 구비해야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 증발 잠열이 클 것
  2. 응고점이 낮을 것
  3. 전기 저항이 클 것
  4. 증기의 비열비가 클 것
(정답률: 59%)
  • "전기 저항이 클 것"은 냉매가 구비해야 할 조건과는 관련이 없습니다.

    "증기의 비열비가 클 것"은 냉매가 압축-액화-증발 과정에서 열을 흡수하고 방출하는 능력을 의미합니다. 따라서 증기의 비열비가 클수록 냉매는 냉각 효과가 높아지며, 냉장/냉동기의 성능이 향상됩니다.
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27. 몰리에르 선도에서 건도(x)에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 몰리에르 선도의 포화액선상 건도는 1 이다.
  2. 액체 70%, 증기 30%인 냉매의 건도는 0.7 이다.
  3. 건도는 습포화증기 구역 내에서만 존재한다.
  4. 건도는 과열증기 중 증기에 대한 포화액체의 양을 말한다.
(정답률: 70%)
  • 건도는 습포화증기 구역 내에서만 존재한다는 이유는 건도는 포화액과 포화증기 사이의 경계를 나타내는 값으로, 습포화증기 구역에서만 존재하기 때문이다. 습포화증기 구역에서는 액체와 증기가 함께 존재하며, 이 때 액체와 증기의 상태는 포화상태이다. 따라서 건도는 습포화증기 구역에서만 의미가 있다.
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28. 몰리에르 선도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 과열구역에서 등엔탈피선으로 등온선과 거의 직교한다.
  2. 습증기 구역에서 등온선과 등압선은 평행하다.
  3. 포화 액체와 포화 증기의 상태가 동일한 점을 임계점이라고 한다.
  4. 등비체적선은 과열 증기구역에서도 존재한다.
(정답률: 66%)
  • "과열구역에서 등엔탈피선으로 등온선과 거의 직교한다."가 틀린 것은 아니다.

    과열구역에서는 등압선과 등온선이 거의 평행하게 존재하며, 등엔탈피선은 등온선과 거의 직교하게 존재한다. 이는 과열구역에서 엔탈피 변화가 크게 일어나기 때문이다. 따라서 "습증기 구역에서 등온선과 등압선은 평행하다."가 틀린 것이다.

    임계점은 포화 액체와 포화 증기의 상태가 동일한 지점을 말한다. 이는 온도와 압력이 일치하는 지점으로, 이 지점 이상에서는 액체와 증기의 경계가 없어진다.

    등비체적선은 과열 증기구역에서도 존재한다. 이는 등압선과 등온선이 교차하는 지점에서 등비체적선이 존재한다.
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29. 팽창밸브 직후 냉매의 건도가 0.2이다. 이 냉매의 증발열이 1884 kJ/kg 이라 할 때, 냉동효과(kJ/kg)는 얼마인가?

  1. 376.8
  2. 1324.6
  3. 1507.2
  4. 1804.3
(정답률: 48%)
  • 냉동효과는 증발열과 건도의 차이에 비례한다. 따라서 냉동효과 = 증발열 x (1 - 건도) = 1884 x (1 - 0.2) = 1507.2 이다.
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30. 평판을 통해서 표면으로 확산에 의해서 전달되는 열유속(heat flux)이 0.4 kW/m2 이다. 이 표면과 20℃ 공기흐름가의 대류전열계수가 0.01 kW/m2·℃ 인 경우 평판의 표면온도(℃)는?

  1. 45
  2. 50
  3. 55
  4. 60
(정답률: 37%)
  • 열전달식 Q = hAΔT를 이용하여 계산할 수 있다. 여기서 Q는 열유속, h는 대류전열계수, A는 평판의 표면적, ΔT는 평판의 표면온도와 공기흐름가의 온도차이이다.

    따라서 ΔT = Q / hA = 0.4 / (0.01 × 1) = 40℃ 이다. 여기서 1은 평판의 표면적을 나타낸다.

    따라서 평판의 표면온도는 공기흐름가의 온도인 20℃에 ΔT를 더한 값인 60℃이다. 따라서 정답은 "60"이다.
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31. 이상적인 냉동사이클과 비교한 실제 냉동사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 냉매가 관내를 흐를 때 마찰에 의한 압력손실이 발생한다.
  2. 외부와 다소의 열 출입이 있다.
  3. 냉매가 압축기의 밸브를 지날 때 약간의 교축작용이 이루어진다.
  4. 압축기 입구에서의 냉매상태 값은 증발기 출구와 동일하다.
(정답률: 67%)
  • 압축기 입구에서의 냉매상태 값은 증발기 출구와 동일하다는 설명이 틀린 것이다. 이는 이상적인 냉동사이클에서만 성립하는 것이며, 실제 냉동사이클에서는 압축기 입구에서의 냉매상태 값이 증발기 출구와 다를 수 있다. 이는 냉매가 압축기에서 압축될 때 약간의 온도 상승이 발생하기 때문이다.
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32. 흡수식 냉동기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용랑제어의 범위가 넓어 폭 넓은 용량제어가 가능하다.
  2. 터보 냉동기에 비하여 소음과 진동이 크다.
  3. 부분 부하에 대하 대응성이 좋다.
  4. 회전부가 적어 기계적인 마모가 적고 보수관리가 용이하다.
(정답률: 81%)
  • 용량제어의 범위가 넓어 폭 넓은 용량제어가 가능하다, 부분 부하에 대한 대응성이 좋다, 회전부가 적어 기계적인 마모가 적고 보수관리가 용이하다는 것은 모두 흡수식 냉동기의 특징이 맞습니다.

    하지만 "터보 냉동기에 비하여 소음과 진동이 크다"는 틀린 설명입니다. 실제로 흡수식 냉동기는 터보 냉동기에 비해 소음과 진동이 적은 편입니다. 이는 흡수식 냉동기가 기계적인 부품이 적고, 작동 원리가 간단하기 때문입니다.
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33. 액분리기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 장치를 순환하고 남는 여분의 냉매를 저장하기 위해 설치하는 용기를 말한다.
  2. 액분리기는 흡입관 중의 가스와 액의 혼합물로부터 액을 분리하는 역할을 한다.
  3. 액분리기는 암모니아 냉동장치에는 사용하지 않는다.
  4. 팽창밸브와 증발기 사이에 설치하여 냉각효율을 상승시킨다.
(정답률: 82%)
  • 액분리기는 흡입관 중의 가스와 액의 혼합물로부터 액을 분리하는 역할을 한다. 이는 냉매 순환 시 액과 기체가 혼합되어 있을 때, 액을 분리하여 냉매 순환 효율을 높이기 위함이다. 따라서 "액분리기는 흡입관 중의 가스와 액의 혼합물로부터 액을 분리하는 역할을 한다."가 옳은 설명이다.
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34. 암모니아의 증발잠열은 –15℃에서 1310.4 kJ/kg이지만, 실제로 냉동능력은 1126.2 kJ/kg 으로 작아진다. 차이가 생기는 이유로 가장 적절한 것은?

  1. 체적효율 때문이다.
  2. 전열면의 효율 때문이다.
  3. 실제 값과 이론 값의 차이 때문이다.
  4. 교축팽창시 발생하는 플래시 가스 때문이다.
(정답률: 71%)
  • 암모니아는 냉매로 사용될 때, 압축기에서 압축되어 압력과 온도가 높아지고, 이후 냉매가 확장되면서 온도가 낮아지는 과정을 반복하면서 냉방을 수행한다. 이때, 냉매가 확장되는 과정에서 교축팽창이 일어나면서 냉매의 온도가 급격하게 낮아지고, 이로 인해 냉매가 기체 상태로 변화하면서 발생하는 플래시 가스가 냉매의 냉동능력을 감소시키는 원인이 된다. 따라서, 이 문제에서 암모니아의 냉동능력이 증발잠열보다 작아지는 이유는 교축팽창시 발생하는 플래시 가스 때문이다.
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35. 냉동장치의 운전 중 저압이 낮아질 때 일어나는 현상이 아닌 것은?

  1. 흡입가스 과열 및 압축비 증대
  2. 증발온도 저하 및 냉동능력 증대
  3. 흡입가스의 비체적 증가
  4. 성적계수 저하 및 냉매순환량 감소
(정답률: 72%)
  • "증발온도 저하 및 냉동능력 증대"는 냉동장치에서 저압이 낮아질 때 일어나는 현상 중 하나입니다. 이는 저압이 낮아지면 흡입가스의 증발온도가 낮아지기 때문에 냉동능력이 증대되는 것입니다. 따라서 이 보기는 정답이 됩니다.
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36. 냉동장치 내에 불응축 가스가 혼입되었을 때 냉동장치의 운전에 미치는 영향으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 열교환 작용을 방해하므로 응축압력이 낮게 된다.
  2. 냉동능력이 감소한다.
  3. 소비전력이 증가한다.
  4. 실린더가 과열되고 윤활유가 열화 및 탄화된다.
(정답률: 69%)
  • "열교환 작용을 방해하므로 응축압력이 낮게 된다."는 불응축 가스가 냉매와 혼합되면 냉매의 응축과정에서 열교환 작용이 원활하게 이루어지지 않아 응축압력이 낮아지게 되는 것을 의미합니다. 이는 냉동장치의 효율을 저하시키고, 냉동능력이 감소하며, 소비전력이 증가하게 됩니다. 또한, 실린더가 과열되고 윤활유가 열화 및 탄화될 수도 있습니다.
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37. 냉동장치에서 플래시 가스가 발생하지 않도록 하기 위한 방지대책으로 틀린 것은?

  1. 액관의 직경이 충분한 크기를 갖고 있도록 한다.
  2. 증발기의 위치를 응축기와 비교해서 너무 높게 설치하지 않는다.
  3. 여과기나 필터의 점검 청소를 실시한다.
  4. 액관 냉매액의 과냉도를 줄인다.
(정답률: 71%)
  • 액관 냉매액의 과냉도를 줄이는 것은 플래시 가스 발생을 방지하기 위한 방법 중 하나입니다. 과냉도란, 냉매액이 응축기에서 충분히 냉각되지 않고 증발기로 이동할 때 냉매액의 온도가 증발점보다 낮아져서 증발이 일어나지 않고 액체 상태로 남아있는 상태를 말합니다. 이러한 상태에서 증발기로 이동한 냉매액이 갑자기 증발하면서 플래시 가스가 발생할 수 있습니다. 따라서 액관 냉매액의 과냉도를 줄이는 것은 플래시 가스 발생을 방지하기 위한 중요한 대책입니다.
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38. 다음 중 고압가스 안전관리법에 적용되지 않는 것은?

  1. 스크류 냉동기
  2. 고속다기통 냉동기
  3. 회전용적형 냉동기
  4. 열전모듈 냉각기
(정답률: 74%)
  • 고압가스 안전관리법은 압축기, 액화기, 저장탱크 등 고압가스를 다루는 시설에 적용되며, 열전모듈 냉각기는 고압가스를 다루는 시설이 아니기 때문에 해당 법에 적용되지 않는다.
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39. -20℃의 암모니아 포화액의 엔탈피가 314 kJ/kg 이며, 동일 온도에서 건조포화증기의 엔탈피가 1687 kJ/kg 이다. 이 냉매액이 팽창밸브를 통과하여 증발기에 유입될 때의 냉매의 엔탈피가 670 kJ/kg 이었다면 중량비로 약 몇 %가 액체 상태인가?

  1. 16
  2. 26
  3. 74
  4. 84
(정답률: 52%)
  • 냉매액이 팽창밸브를 통과하여 증발기에 유입될 때, 냉매는 건조포화증기와 평형을 이루게 된다. 따라서 냉매의 엔탈피는 건조포화증기의 엔탈피와 액체 상태의 엔탈피의 평균값이 된다.

    냉매의 엔탈피 = (액체 상태 엔탈피 + 건조포화증기 엔탈피) / 2
    액체 상태 엔탈피 = 314 kJ/kg
    건조포화증기 엔탈피 = 1687 kJ/kg
    냉매의 엔탈피 = (314 + 1687) / 2 = 1000.5 kJ/kg

    따라서, 냉매의 엔탈피가 670 kJ/kg 일 때, 냉매의 중량비는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    액체 상태 냉매의 엔탈피 = 314 kJ/kg
    증발한 냉매의 엔탈피 = 670 kJ/kg
    냉매의 엔탈피 = (액체 상태 냉매의 엔탈피 × 액체 상태 냉매의 중량비) + (증발한 냉매의 엔탈피 × 증발한 냉매의 중량비)
    1000.5 = (314 × x) + (670 × (1 - x))
    x = 0.74

    따라서, 약 74%가 액체 상태이다. 따라서 정답은 "74"이다.
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40. 증발식 응축기에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 증발식 응축기의 냉각수는 보충할 필요가 없다.
  2. 증발식 응축기는 물의 현열을 이용하여 냉각하는 것이다.
  3. 내부에 냉매가 통하는 나관이 있고, 그 위에 노즐을 이용하여 물을 산포하는 형식이다.
  4. 압력강하가 작으므로 고압측 배관에 적당하다.
(정답률: 71%)
  • 증발식 응축기는 물의 현열을 이용하여 냉각하는 것이며, 내부에 냉매가 통하는 나관이 있고, 그 위에 노즐을 이용하여 물을 산포하는 형식입니다. 이러한 구조로 인해 증발식 응축기의 냉각수는 보충할 필요가 없으며, 압력강하가 작으므로 고압측 배관에 적당합니다.
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3과목: 배관일반

41. 물은 가열하면 팽창하여 급탕탱크 등 밀폐가열장치 내의 압력이 상승한다. 이 압력을 도피시킬 목적으로 설치하는 관은?

  1. 배기관
  2. 팽창관
  3. 오버플로관
  4. 압축 공기관
(정답률: 72%)
  • 물이 가열되면 부피가 증가하게 되는데, 이 때 압력이 상승하게 된다. 따라서 가열장치 내의 압력을 안정적으로 유지하기 위해서는 이 상승한 압력을 도피시킬 수 있는 구조물이 필요하다. 이를 위해 설치하는 것이 바로 팽창관이다. 팽창관은 물이 팽창할 때 생기는 압력을 흡수하여 안정적인 압력을 유지할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 따라서 이 문제에서 정답은 "팽창관"이다.
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42. 도시가스를 공급하는 배관의 종류가 아닌 것은?

  1. 공급관
  2. 본관
  3. 내관
  4. 주관
(정답률: 73%)
  • 주관은 도시가스를 공급하는 배관의 종류가 아닙니다. 주관은 일반적으로 건물 내부의 배관에서 사용되는 용어로, 건물 내부의 주요 배관을 의미합니다.
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43. 가스배관에서 가스가 누설될 경우 중독 및 폭발사고를 미연에 방지하기 위하여 조금만 누설되어도 냄새로 충분히 감지할 수 있도록 설치하는 장치는?

  1. 부스터설비
  2. 정압기
  3. 부취설비
  4. 가스홀더
(정답률: 85%)
  • 부취설비는 가스배관에서 누설된 가스를 냄새로 감지할 수 있도록 설치하는 장치입니다. 따라서 중독 및 폭발사고를 미연에 방지할 수 있습니다. 부스터설비는 가스압력을 높여주는 장치, 정압기는 가스압력을 낮춰주는 장치, 가스홀더는 가스를 저장하는 탱크입니다.
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44. 배관용 패킹 재료를 선택할 때 고려해야 할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 재료의 탄력성
  2. 진동의 유무
  3. 유체의 압력
  4. 재료의 부식성
(정답률: 60%)
  • 재료의 탄력성은 배관 내부에서 압력이 변화할 때 패킹 재료가 변형되지 않고 원래의 모양을 유지할 수 있는 능력을 말한다. 따라서, 재료의 탄력성이 높을수록 패킹의 수명이 늘어나고, 유지보수 비용이 감소하게 된다. 진동의 유무, 유체의 압력, 재료의 부식성은 모두 패킹 재료를 선택할 때 고려해야 할 중요한 요소이지만, 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 "재료의 탄력성"이다.
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45. 급수방식 중 고가탱크방식의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 다른 방식에 비해 오염가능성이 적다.
  2. 저수량을 확보하여 일정 시간동안 급수가 가능하다.
  3. 사용자의 수도꼭지에서 항상 일정한 수압을 유지한다.
  4. 대규모 급수 설비에 적하하다.
(정답률: 65%)
  • "대규모 급수 설비에 적합하지 않다."가 틀린 설명입니다.

    고가탱크방식은 물을 저장하는 탱크가 높은 곳에 위치하여 중력을 이용해 물을 공급하는 방식입니다. 이 방식은 탱크 내부에 물이 저장되기 때문에 외부 오염물질이나 세균 등이 들어오는 가능성이 적어 오염가능성이 적다는 장점이 있습니다. 또한, 탱크 내부에 물이 저장되어 있기 때문에 일정 시간동안 급수가 가능하며, 사용자의 수도꼭지에서 항상 일정한 수압을 유지할 수 있습니다. 하지만, 탱크의 크기가 크기 때문에 대규모 급수 설비에는 적합하지 않습니다.
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46. 동관의 분류 중 가장 두꺼운 것은?

  1. K 형
  2. L 형
  3. M 형
  4. N 형
(정답률: 78%)
  • K 형은 가장 두꺼운 동관으로, 내경과 외경이 모두 크기 때문입니다. 따라서 더 많은 양의 전기를 전달할 수 있습니다.
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47. 루프형 신축이음쇠의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 설치공간을 많이 차지한다.
  2. 신축에 따른 자체 응력이 생긴다.
  3. 고온, 고압의 옥외 배관에 많이 사용된다.
  4. 장시간 사용 시 패킹의 마모로 누수의 원인이 된다.
(정답률: 65%)
  • "장시간 사용 시 패킹의 마모로 누수의 원인이 된다."가 틀린 것이 아니라 올바른 설명입니다. 루프형 신축이음쇠는 설치공간을 많이 차지하고, 신축에 따른 자체 응력이 생기며, 고온, 고압의 옥외 배관에 많이 사용됩니다. 하지만 장시간 사용 시 패킹의 마모로 누수가 발생할 수 있습니다. 이는 신축이음쇠 내부의 패킹이 마모되어 누수가 발생하는 것으로, 주기적인 유지보수가 필요합니다.
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48. 고압배관과 저압배간의 사이에 설치하여 고압측 압력을 필요한 압력으로 낮추어 저압측 압력을 일정하게 유지시키는 밸브는?

  1. 체크밸브
  2. 게이트밸브
  3. 안전밸브
  4. 감압밸브
(정답률: 81%)
  • 고압측 압력을 낮추어 저압측 압력을 일정하게 유지시키는 기능을 가진 밸브는 감압밸브입니다. 체크밸브는 유체의 일방향 흐름을 제어하는 밸브이고, 게이트밸브는 유체의 흐름을 차단하는 밸브입니다. 안전밸브는 고압이나 과열 등의 위험 상황에서 자동으로 차단하는 밸브입니다. 따라서 이 중에서 고압측 압력을 낮추는 기능을 가진 밸브는 감압밸브입니다.
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49. 건물 1층의 바닥면을 기준으로 배관의 높이를 표시할 때 사용하는 기호는?

  1. EL
  2. GL
  3. FL
  4. UL
(정답률: 77%)
  • 건물 1층의 바닥면을 기준으로 배관의 높이를 표시할 때는 "FL" (Floor Level) 기호를 사용합니다. 이는 건물 내부에서 층을 구분하기 위한 기준이 되는 바닥면을 의미하며, 배관의 높이를 이 기준으로 표시하여 층간 배관 설계 및 유지보수를 용이하게 합니다. "EL" (Elevation)은 지형이나 건물 외부에서 높이를 표시할 때 사용하며, "GL" (Ground Level)은 지면 또는 지하실 바닥면을 기준으로 높이를 표시할 때 사용합니다. "UL" (Upper Level)은 건물 내부에서 층을 구분할 때 사용되며, 일반적으로 지붕이나 다락방과 같은 공간을 나타냅니다.
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50. 냉매액관 시공 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 긴 입상 액관의 경우 압력의 감소가 크므로 충분한 과냉각이 필요하다.
  2. 배관 도중에 다른 열원으로부터 열을 받지 않도록 한다.
  3. 액관 배관은 가능한 한 길게 한다.
  4. 액 냉매가 관 내에서 증발하는 것을 방지하도록 한다.
(정답률: 80%)
  • "액관 배관은 가능한 한 길게 한다."가 틀린 것이다. 액관 배관은 가능한 한 짧게 설치하는 것이 좋다. 이유는 액관이 길어질수록 압력의 감소가 커지기 때문에 충분한 과냉각이 필요하고, 냉매의 유속이 느려져 냉매 유량이 감소하게 되기 때문이다. 따라서 액관 배관은 가능한 한 짧게 설치하여 냉매 유량을 유지하고, 압력 감소를 최소화해야 한다.
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51. 다음 중 증기난방설비 시공 시 보온을 필요로 하는 배관은 어느 것인가?

  1. 관말 증기 트랩장치의 냉각관
  2. 방열기 주위배관
  3. 증기공급관
  4. 환수관
(정답률: 61%)
  • 증기공급관은 증기를 공급하는 역할을 하기 때문에 내부 온도가 높아 보온이 필요합니다. 따라서 증기난방설비 시공 시 보온을 필요로 하는 배관은 증기공급관입니다.
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52. 가스배관의 설치 방법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 최단거리로 할 것
  2. 구부러지거나 오르내림을 적게할 것
  3. 가능한 한 은폐하거나 매설할 것
  4. 가능한 한 옥외에 할 것
(정답률: 75%)
  • 정답은 "가능한 한 옥외에 할 것"이다. 가스배관은 가능한 한 은폐하거나 매설하여 안전성을 높이고, 화재나 사고 발생 시 피해를 최소화하기 위해 설치해야 한다. 최단거리로 설치하고 구부러지거나 오르내림을 적게하는 것도 중요하지만, 안전성을 위해서는 은폐나 매설이 우선시되어야 한다.
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53. 다음 중 엘보를 용접이음으로 나타낸 기호는?

(정답률: 80%)
  • 정답은 ""이다. 이 기호는 엘보를 용접이음으로 나타내는 기호이다. 이유는 기호의 왼쪽에 있는 선이 엘보의 중심축을 나타내고, 오른쪽에 있는 두 개의 선은 용접이음을 나타내기 때문이다.
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54. 2가지 종류의 물질을 혼합하면 단독으로 사용할 때보다 더 낮은 융해온도를 얻을 수 있는 혼합제를 무엇이라고 하는가?

  1. 부취제
  2. 기한제
  3. 브라인
  4. 에멀션
(정답률: 78%)
  • 기한제는 2가지 종류의 물질을 혼합하여 더 낮은 융해온도를 얻을 수 있는 혼합제를 말한다. 따라서 이 문제에서 정답은 기한제이다. 부취제는 악취를 제거하는 물질, 브라인은 물과 기름을 섞는 물질, 에멀션은 불용성 물질을 분산시키는 물질을 말한다.
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55. 배관의 호칭 중 스케쥴 번호는 무엇을 기준으로 하여 부여하는가?

  1. 관의 안지름
  2. 관의 바깥지름
  3. 관의 두께
  4. 관의 길이
(정답률: 71%)
  • 스케쥴 번호는 배관의 두께를 기준으로 부여합니다. 이는 배관의 내부와 외부 지름을 측정하여 두께를 계산하고, 이를 기준으로 스케쥴 번호를 부여하기 때문입니다. 따라서 "관의 두께"가 정답입니다.
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56. 온수난방에서 역귀환방식을 채택하는 주된 이유는?

  1. 순환펌프를 설치하기 위해
  2. 배관의 길이르 축소하기 위해
  3. 열손실과 발생소옴을 줄이기 위해
  4. 건물 내 각 실의 온도를 균일하게 하기 위해
(정답률: 82%)
  • 온수난방에서 역귀환방식을 채택하는 주된 이유는 건물 내 각 실의 온도를 균일하게 하기 위해서입니다.
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57. 냉·온수 헤더에 설치하는 부속품이 아닌 것은?

  1. 압력계
  2. 드레인관
  3. 트랩장치
  4. 급수관
(정답률: 72%)
  • 냉·온수 헤더에 설치하는 부속품 중에서는 압력계, 드레인관, 급수관이 있지만, 트랩장치는 부속품이 아닙니다. 트랩장치는 배수관이나 배수구에 설치되어 물이 자유롭게 흐르면서도 공기나 냄새가 건물 내부로 들어오지 않도록 막는 장치입니다. 따라서 냉·온수 헤더와는 직접적인 연관이 없습니다.
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58. 냉각탑에서 냉각수는 수직 하향 방향이고 공기는 수평 방향인 형식은?

  1. 평행류형
  2. 직교류형
  3. 혼합형
  4. 대향류형
(정답률: 81%)
  • 냉각탑에서 냉각수는 수직 하향 방향으로 흐르면서 열을 방출하고, 공기는 수평 방향으로 흐르면서 냉각수의 열을 흡수합니다. 이때 냉각수와 공기의 흐름이 서로 수직이기 때문에 이 형식을 "직교류형"이라고 합니다.
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59. 급수배관에서 수격작용 발생개소로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 관내 유속이 빠른 곳
  2. 구배가 완만한 곳
  3. 급격히 개폐되는 밸브
  4. 굴곡개소가 있는 곳
(정답률: 83%)
  • 급수배관에서 수격작용 발생개소로 가장 거리가 먼 것은 "구배가 완만한 곳"입니다. 이는 구배가 완만한 곳에서는 물의 유속이 감소하므로 수격작용이 발생할 가능성이 낮아지기 때문입니다. 반면, 관내 유속이 빠른 곳이나 굴곡개소가 있는 곳, 그리고 급격히 개폐되는 밸브는 물의 유속이 빠르게 변화하거나 방향이 바뀌는 등의 상황이 발생할 수 있어 수격작용이 발생할 가능성이 높아집니다.
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60. 다음 중 급수설비에 설치되어 물이 오염되기 쉬운 형태의 배관은?

  1. 상향식 배관
  2. 하향식 배관
  3. 조닝 배관
  4. 크로스커넥션 배관
(정답률: 79%)
  • 크로스커넥션 배관은 물의 흐름이 교차되는 형태로 설치되어 있기 때문에 물이 오염되기 쉽습니다. 이는 물의 오염이나 감염이 다른 지점으로 전파될 가능성이 높아져서 위생적인 측면에서 문제가 될 수 있습니다. 따라서 급수설비에 설치되는 배관으로는 적합하지 않습니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 제어된 제어대상의 양 즉, 제어계의 출력을 무엇이라고 하는가?

  1. 목표값
  2. 조작량
  3. 동작신호
  4. 제어량
(정답률: 59%)
  • 제어량은 제어 시스템에서 제어 대상에 가해지는 입력 신호를 의미하며, 이 입력 신호에 따라 제어 대상의 출력이 결정된다. 따라서 제어량은 제어 시스템의 출력이라고 할 수 있다.
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62. 플로우차트를 작성할대 다음 기호의 의미는?

  1. 단자
  2. 처리
  3. 입출력
  4. 결합자
(정답률: 68%)
  • 이 기호는 입출력을 나타내는 기호입니다. 이 기호는 프로그램이나 시스템에서 외부와의 데이터 송수신을 나타내며, 데이터를 입력받거나 출력하는 작업을 수행합니다. 따라서 이 기호는 입출력을 나타내는 것입니다.
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63. 피드백제어계 중 물체의 위치, 방위, 자세 등의 기계적 변위를 제어량으로 하는 것은?

  1. 서보기구
  2. 프로세스제어
  3. 자동조정
  4. 프래그램제어
(정답률: 75%)
  • 서보기구는 기계적 변위를 제어량으로 사용하여 움직임을 제어하는 피드백제어계의 일종입니다. 이는 위치, 방위, 자세 등의 변위를 정밀하게 제어할 수 있어 자동화 시스템에서 많이 사용됩니다. 따라서 서보기구가 정답입니다. 프로세스제어는 공정의 변수를 제어하여 원하는 결과를 얻는 것이며, 자동조정은 제어 시스템의 파라미터를 자동으로 조정하여 최적의 제어를 수행하는 것입니다. 프래그램제어는 미리 작성된 프로그램에 따라 제어를 수행하는 것입니다. 이들은 모두 피드백제어계의 일종이지만, 기계적 변위를 제어량으로 사용하는 서보기구와는 다른 개념입니다.
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64. 발전기의 유기기전력의 방향과 관계가 있는 법칙은?

  1. 플레밍의 왼손법칙
  2. 플레밍의 오른손법칙
  3. 패러데이의 법칙
  4. 암페어의 법칙
(정답률: 76%)
  • 플레밍의 오른손법칙은 전류가 흐르는 동일한 방향의 자기장과 자기장이 움직이는 방향, 그리고 유기기전력의 방향을 오른손으로 나타내어 엄지손가락, 중지손가락, 검지손가락의 방향으로 나타내면 엄지손가락이 유기기전력의 방향을 가리키게 된다. 즉, 발전기의 유기기전력의 방향은 전류가 흐르는 동일한 방향의 자기장과 자기장이 움직이는 방향에 의해 결정된다.
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65. 시퀀스제어에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 조합논리회로로 사용된다.
  2. 미리 정해진 순서에 의해 제어된다.
  3. 입력과 출력을 비교하는 장치가 필수적이다.
  4. 일정한 논리에 의해 제어된다.
(정답률: 78%)
  • "입력과 출력을 비교하는 장치가 필수적이다."가 틀린 설명입니다. 시퀀스 제어는 미리 정해진 순서에 따라 제어되며, 일정한 논리에 의해 제어됩니다. 하지만 입력과 출력을 비교하는 장치는 필수적이지 않습니다. 일부 시퀀스 제어 회로에서는 입력과 출력을 비교하여 제어하는 경우도 있지만, 이는 모든 시퀀스 제어 회로에서 필수적인 것은 아닙니다.
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66. 100 mH의 자기 인덕턴스를 가진 코일에 10A 의 전류가 통과할 때 축적되는 에너지는 몇 J 인가?

  1. 1
  2. 5
  3. 50
  4. 1000
(정답률: 42%)
  • 자기 인덕턴스 L과 전류 I가 주어졌을 때 축적되는 에너지 E는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    E = 1/2 * L * I^2

    여기에 L = 100 mH = 0.1 H, I = 10A를 대입하면

    E = 1/2 * 0.1 * 10^2 = 5 J

    따라서 정답은 "5"이다.
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67. 평형 3상 Y결선에서 상전압 Vp와 선간전압 Vl과의 관계는?

  1. Vl = Vp
  2. Vl = √3 Vp
  3. Vl = 3Vp
(정답률: 65%)
  • 평형 3상 Y결선에서 선간전압 Vl은 상전압 Vp보다 √3배 큽니다. 이는 삼각함수의 관계에서 유도됩니다. 3상 Y결선에서 각 상은 120도씩 차이가 나므로, 선간전압은 각 상전압의 차이에 따라 결정됩니다. 이 때, 삼각함수의 성질에 따라 선간전압은 √3배가 됩니다. 따라서, Vl = √3 Vp가 됩니다.
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68. 전원 전압을 일정 전압 이내로 유지하기 위해서 사용되는 소자는?

  1. 정전류 다이오드
  2. 브리지 다이오드
  3. 제너 다이오드
  4. 터널 다이오드
(정답률: 67%)
  • 제너 다이오드는 전원 전압을 일정 전압 이내로 유지하기 위해 사용되는 소자 중 하나입니다. 이는 제너 다이오드가 전압 조절 기능을 가지고 있기 때문입니다. 제너 다이오드는 전압이 일정 수준 이상 올라가면 내부 전압 강하 회로를 통해 전압을 일정 수준으로 유지시키는 역할을 합니다. 따라서 제너 다이오드는 전원 회로에서 안정적인 전압 공급을 위해 필수적인 소자입니다.
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69. 목표값이 미리 정해진 변화를 할 때의 제어로서, 열처리 노의 온도제어, 무인 운전 열차 등이 속하는 제어는?

  1. 추종제어
  2. 프로그램제어
  3. 비율제어
  4. 정치제어
(정답률: 73%)
  • 목표값이 미리 정해진 변화를 할 때의 제어로서, 미리 작성된 프로그램에 따라 제어하는 것을 프로그램제어라고 합니다. 열처리 노의 온도제어나 무인 운전 열차는 미리 작성된 프로그램에 따라 목표값을 설정하고 그에 따라 제어되므로 프로그램제어에 속합니다.
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70. 그림과 같이 블록선도를 접속하였을 때, ⓐ에 해당하는 것은?

  1. G(s) + H(s)
  2. G(s) - H(s)
(정답률: 79%)
  • 블록선도에서 ⓐ는 두 개의 블록이 더해져서 출력되는 것을 나타내고 있습니다. 따라서 보기에서 "G(s) + H(s)"가 해당됩니다.
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71. 3상 유도전동기의 회전방향을 바꾸기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. △-Y 결선으로 변경한다.
  2. 회전자를 수동으로 역회전시켜 기동한다.
  3. 3선을 차례대로 바꾸어 연결한다.
  4. 3상 전원 중 2선의 접속을 바꾼다.
(정답률: 83%)
  • 3상 유도전동기는 3개의 상을 가지고 있으며, 각 상은 120도 차이로 배치되어 있다. 따라서 회전방향을 바꾸기 위해서는 상 중 2개의 접속을 바꾸어야 한다. 이때, 3상 전원 중 2선의 접속을 바꾸는 것은 가장 간단하고 효과적인 방법이다. 이는 상 중 2개의 접속을 바꾸어 회전자의 회전방향을 바꾸는 것과 같은 효과를 가지기 때문이다.
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72. 60Hz, 100V 의 교류전압이 200Ω의 전구에 인가될 때 소비되는 전력은 몇 W 인가?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 42%)
  • 본 해설은 신고처리되어 블라인드 되었습니다.
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    정답은 100인데 해설은 50이 정답이라고함
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73. 그림과 같은 계전기 접점회로의 논리식은?

  1. XY
(정답률: 75%)
  • 이 회로는 X와 Y 중 하나가 참일 때 LED가 켜지는 OR 게이트 회로이다. 따라서 논리식은 X + Y 이며, 보기에서는 OR 게이트를 나타내는 ""가 정답이다.
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74. 특성방정식 s2 + 2s + 2 = 0을 갖는 2차계에서의 감쇠율 (damping ratio)은?

  1. √2
  2. 2
(정답률: 62%)
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75. 일 때 f(t)의 최종치는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 8
(정답률: 58%)
  • 주어진 그래프에서 f(t)는 t=0부터 t=2까지 1의 값을 가지고 있고, t=2부터 t=4까지 8의 값을 가지고 있습니다. 따라서 최종적으로 f(t)의 값은 2가 됩니다.
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76. 8Ω, 12Ω, 20Ω, 30Ω의 4개 저항을 병렬로 접속할 때 합성저항은 약 몇 Ω 인가?

  1. 2.0
  2. 2.35
  3. 3.43
  4. 3.8
(정답률: 72%)
  • 병렬 접속된 저항의 합성저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1/합성저항 = 1/8 + 1/12 + 1/20 + 1/30

    이를 계산하면,

    1/합성저항 = 0.375

    합성저항 = 2.67 Ω

    하지만 보기에서는 합성저항이 3.43 Ω로 주어졌다. 이는 근사값으로, 실제 계산한 값과 차이가 있을 수 있다. 이러한 근사값은 실제 계산한 값에서 반올림하여 구할 수 있다. 따라서 2.67을 반올림하면 3.43이 된다.
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77. 그림과 같은 병렬공진회로에서 전류 I가 전압 E보다 앞서는 관계로 옳은 것은?

(정답률: 59%)
  • 병렬공진회로에서는 전류와 전압이 서로 90도 차이를 가지는데, 이는 코일과 콘덴서의 특성 때문입니다. 코일은 전류가 흐르면 자기장을 만들어내고, 콘덴서는 전압이 인가되면 전하를 축적합니다. 이 두 요소가 결합되면 전류와 전압이 서로 상호작용하면서 발생하는 에너지를 저장하고 방출하게 됩니다. 이때 전류가 전압보다 앞서는 것은 코일의 특성 때문입니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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78. 유도전동기의 역률을 개선하기 위하여 일반적으로 많이 사용되는 방법은?

  1. 조상기 병렬접속
  2. 콘덴서 병렬접속
  3. 조상기 직렬접속
  4. 콘덴서 직렬접속
(정답률: 76%)
  • 유도전동기의 역률을 개선하기 위해서는 유도전동기의 리액턴스를 감소시켜야 합니다. 이를 위해 콘덴서 병렬접속 방법이 많이 사용됩니다. 콘덴서를 유도전동기와 병렬로 연결하면, 콘덴서의 용량에 따라 유도전동기의 리액턴스가 감소하게 되어 역률이 개선됩니다. 이 방법은 비교적 간단하고 경제적이며, 유지보수가 용이하다는 장점이 있습니다.
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79. T1 > T2 > 0 일 때, 의 벡터궤적은?

(정답률: 64%)
  • 이 문제는 물리학에서의 운동학과 벡터의 개념을 이해해야 한다.

    먼저, T1과 T2는 시간(time)을 나타내는 변수이다. T1은 T2보다 크므로, 시간이 지남에 따라 점 P는 점 Q에 가까워진다.

    그리고, 는 가속도(acceleration)를 나타내는 벡터이다. 가속도란, 물체의 속도가 달라지는 정도를 나타내는 물리량으로, 크기와 방향을 가진다.

    따라서, 의 방향에 따라 점 P의 운동방향이 결정된다.

    보기 중에서 ""가 정답인 이유는, 의 방향이 항상 점 Q를 향하고 있기 때문이다. 따라서, 점 P는 항상 점 Q로 가속하며, 결국에는 점 Q에 도달하게 된다.
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80. 다음 블록선도 중에서 비례미분제어기는?

(정답률: 48%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 비례미분제어기는 입력과 출력이 비례하는 제어기이기 때문이다. 즉, 입력이 증가하면 출력도 증가하고, 입력이 감소하면 출력도 감소하는 제어기이다. 이를 블록선도로 나타내면 입력과 출력이 직선으로 연결되어 있으며, 기울기가 상수인 직선이다. 이러한 특징 때문에 비례미분제어기는 가장 간단하고 기본적인 제어기로 많이 사용된다.
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