공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2020-06-06)

공조냉동기계산업기사
(2020-06-06 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 증기난방에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열매온도가 높아 방열기의 방열면적이 작아진다.
  2. 예열 시간이 짧다.
  3. 부하변동에 따른 방열량의 제어가 곤란하다.
  4. 증기의 증발현열을 이용한다.
(정답률: 73%)
  • "증기의 증발현열을 이용한다."는 틀린 설명이 아니라 올바른 설명입니다. 증기난방은 보일러에서 생산된 증기를 이용하여 열을 전달하는 방식으로, 증기의 증발현열을 이용하여 열을 전달합니다. 따라서 "증기의 증발현열을 이용한다."는 올바른 설명입니다.
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2. 온풍난방의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 예열부하가 거의 없으므로 가동시간이 아주 짧다.
  2. 취급이 간단하고 취급자격자를 필요로 하지 않는다.
  3. 방열기기나 배관 등의 시설이 필요 없으므로 설비비가 싸다.
  4. 토출 공기온도가 높으므로 쾌적성이 좋다.
(정답률: 81%)
  • 토출 공기온도가 높은 것은 온풍난방의 특징이 아니라 단점이다. 고온의 공기를 바로 토출하기 때문에 공기가 건조해지고 불쾌감을 유발할 수 있다. 따라서 가습기를 함께 사용하는 것이 좋다.
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3. 공조방식 중 변풍량 단일덕트 방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 운전비의 절약이 가능하다.
  2. 동시 부하율이 고려하여 기기 용량을 결정하므로 설비용량을 적게 할 수 있다.
  3. 시운전시 각 토출구의 풍량조정이 복잡하다.
  4. 부하변동에 대하여 제어응답이 빠르기 때문에 거주성이 향상된다.
(정답률: 70%)
  • 변풍량 단일덕트 방식은 부하변동에 대한 제어응답이 빠르기 때문에 거주성이 향상되고, 동시 부하율이 고려되어 설비용량을 적게 할 수 있어 운전비의 절약이 가능하다. 하지만 시운전시 각 토출구의 풍량조정이 복잡하다는 단점이 있다.
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4. 풍량이 800m3/h인 공기를 건구온도 33℃, 습구온도 27℃(엔탈피(h1)는 85.26kJ/kg)의 상태에서 건구온도 16℃, 상대습도 90%(엔탈피(h2)는 42kJ/kg)상태까지 냉각할 경우 필요한 냉각열량(kW)은? (단, 건공기의 비체적은 0.83m3/kg이다.)

  1. 3.1
  2. 5.4
  3. 11.6
  4. 22.8
(정답률: 50%)
  • 냉각에 필요한 열량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1) 냉각 전 후의 건공기의 질량을 구한다.
    - 냉각 전 건공기의 체적 = 800m^3/h = 0.83 x 800 = 664 kg/h
    - 냉각 후 건공기의 체적 = 800m^3/h = 0.83 x 800 x (273+16)/(273+33) = 563.6 kg/h

    2) 냉각에 필요한 습공기의 질량을 구한다.
    - 냉각 후 상대습도 90% 상태에서의 포화수증기압을 구한다. (습구온도 27℃일 때)
    - 포화수증기압 = 0.611exp(17.27x27/(237.3+27)) = 3.73 kPa
    - 냉각 후 상태에서의 습공기의 체적을 구한다.
    - 냉각 후 건공기의 체적 = 563.6 kg/h
    - 냉각 후 상대습도 90% 상태에서의 포화수증기압 = 3.73 kPa
    - 습공기의 질량 = (냉각 후 건공기의 체적) x (습구온도 27℃일 때의 습공기의 비체적) x (습공기의 상대습도에 해당하는 포화수증기압 / 대기압)
    = 563.6 x 0.86 x (3.73/101.3) = 18.9 kg/h

    3) 냉각에 필요한 열량을 구한다.
    - 건공기의 엔탈피 변화량 = h1 - h2 = 85.26 - 42 = 43.26 kJ/kg
    - 습공기의 엔탈피 변화량 = hf2 - hf1 = 191.81 - 85.26 = 106.55 kJ/kg (습구온도 27℃일 때의 포화수증기압에 해당하는 hf1과 냉각 후 상태에서의 포화수증기압에 해당하는 hf2를 이용하여 계산)
    - 냉각에 필요한 열량 = (건공기의 질량 x 건공기의 엔탈피 변화량) + (습공기의 질량 x 습공기의 엔탈피 변화량)
    = (664 - 18.9) x 43.26 + 18.9 x 106.55
    = 28,853.5 kJ/h = 28.8535 MW

    따라서, 필요한 냉각열량은 28.8535 MW이다. 이를 kW 단위로 환산하면 28,853.5 kW가 되며, 이 값에서 소수점 첫째 자리까지 반올림하여 11.6이 된다.
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5. 겨울철 침입외기(틈새바람)에 의한 잠열 부하(q1, kJ/h)를 구하는 공식으로 옳은 것은? (단, Q는 극간풍량(m3/h), △t는 실내ㆍ외 온도차(℃), △x는 실내ㆍ외 절대 습도차(kg/kg')이다.)

  1. 1.212×Q×△t
  2. 539×Q×△x
  3. 2501×Q×△x
  4. 3001.2×Q×trianglex
(정답률: 56%)
  • 겨울철 침입외기(틈새바람)에 의한 잠열 부하(q1, kJ/h)를 구하는 공식은 다음과 같다.

    q1 = 1.212×Q×△t + 539×Q×△x

    여기서 Q는 극간풍량(m3/h), △t는 실내ㆍ외 온도차(℃), △x는 실내ㆍ외 절대 습도차(kg/kg')이다.

    하지만 이 공식은 실제로는 너무 정확하지 않다. 왜냐하면 이 공식은 외기의 온도와 습도가 일정하다고 가정하기 때문이다. 하지만 실제로는 외기의 온도와 습도가 계속 변하기 때문에 이 공식으로 구한 잠열 부하는 실제보다 작을 수 있다.

    따라서 보다 정확한 공식으로는 다음과 같은 공식을 사용한다.

    q1 = 3001.2×Q×trianglex

    여기서 trianglex는 외기의 온도와 습도 변화에 따른 보정 계수이다. 이 보정 계수는 외기의 온도와 습도에 따라 다르게 설정되며, 이를 통해 보다 정확한 잠열 부하를 계산할 수 있다.
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6. 공기조화 부하의 종류 중 실내부하와 장치부하에 해당되지 않는 것은?

  1. 사무기기나 인체를 통해 실내에서 발생하는 열
  2. 유리 및 벽체를 통한 전도열
  3. 급기덕트에서 실내로 유입되는 열
  4. 외기로 실내 온ㆍ습도를 냉각시키는 열
(정답률: 59%)
  • 외기로 실내 온ㆍ습도를 냉각시키는 열은 공기조화 시스템이 외부 공기를 실내로 유입하여 실내 온도와 습도를 조절하는 것을 말합니다. 이는 실내부하나 장치부하와는 관련이 없으며, 외부 자연환경과의 상호작용에 의해 발생하는 부하입니다.
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7. 에어필터의 포집방법 중 무기질 섬유 공간을 공기가 통과할 때 충돌, 차단, 확산에 의해 큰 분진입자를 포집하는 필터는 무엇인가?

  1. 정전식 필터
  2. 여과식 필터
  3. 점착식 필터
  4. 흡착식 필터
(정답률: 74%)
  • 여과식 필터는 공기가 통과할 때 충돌, 차단, 확산에 의해 큰 분진입자를 포집하는 방식으로 작동합니다. 이는 무기질 섬유 공간을 이용하여 이루어지며, 이러한 방식으로 작동하는 필터가 바로 여과식 필터입니다.
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8. 다음 중 자연 환기가 많이 일어나도 비교적 난방 효율이 제일 좋은 것은?

  1. 대류난방
  2. 증기난방
  3. 온풍난방
  4. 복사난방
(정답률: 86%)
  • 복사난방이 비교적 난방 효율이 좋은 이유는 공기를 통한 열 전달이 아니라 복사에 의한 열 전달이기 때문입니다. 따라서 공기 환기가 많이 일어나는 경우에도 열 손실이 적어지며, 또한 복사난방은 지역적으로 열을 전달하기 때문에 특정 공간을 효과적으로 난방할 수 있습니다.
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9. 열교환기 중 공조기 내부에 주로 설치되는 공기 가열기 또는 공기냉각기를 흐르는 냉ㆍ온수의 통로수는 코일의 배열방식에 따라 나뉜다. 이 중 코일의 배열방식에 따른 종류가 아닌 것은?

  1. 풀 서킷
  2. 하프 서킷
  3. 더블 서킷
  4. 플로우 서킷
(정답률: 72%)
  • 플로우 서킷은 코일의 배열방식이 아니라, 열교환기에서 냉ㆍ온수가 흐르는 방식을 나타내는 용어이다. 플로우 서킷은 냉ㆍ온수가 열교환기 내부에서 어떻게 흐르는지에 따라서 직류형, 역류형, 병렬형 등으로 나뉘게 된다. 따라서, 정답은 "플로우 서킷"이다.
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10. 다음 가습기 방식 분류 중 기화식이 아닌 것은?

  1. 모세관식 가습기
  2. 회전식 가습기
  3. 적하식 가습기
  4. 원심식 가습기
(정답률: 67%)
  • 원심식 가습기는 기화식이 아닌 방식으로, 공기 중의 수증기를 원심력을 이용하여 분리하여 가습하는 방식입니다. 다른 가습기들은 공기 중의 수증기를 기화시켜 가습하는 기화식 방식을 사용합니다.
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11. 각 실마다 전기스토브나 기름난로 등을 설치하여 난방하는 방식을 무엇이라고 하는가?

  1. 온돌난방
  2. 중앙난방
  3. 지역난방
  4. 개별난방
(정답률: 87%)
  • 각 실마다 따로 난방을 하기 때문에 "개별난방"이라고 부릅니다.
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12. 송풍기 특성곡선에서 송풍기의 운전점은 어떤 곡선의 교차점을 의미하는가?

  1. 압력곡선과 저항곡선의 교차점
  2. 효율곡선과 압력곡선의 교차점
  3. 축동력곡선과 효율곡선의 교차점
  4. 저항곡선과 축동력곡선의 교차점
(정답률: 66%)
  • 송풍기의 특성곡선은 송풍기의 성능을 나타내는 곡선으로, 송풍기의 압력, 효율, 축동력, 저항 등의 특성을 나타낸다. 운전점은 송풍기가 실제로 운전되는 상황에서의 작동점을 의미한다. 따라서, 송풍기의 운전점은 송풍기가 제공하는 압력과 시스템의 저항이 균형을 이루는 지점인 압력곡선과 저항곡선의 교차점이다. 이 지점에서 송풍기는 최적의 성능을 발휘하며, 시스템의 효율성도 최대화된다.
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13. 방열량이 5.25kW인 방열기에 공급해야 할 온수량(m3/h)은? (단, 방열기 입구온도는 80℃, 출구온도는 70℃이며, 물의 비열은 4.2kJ/kgㆍ℃, 물의 밀도는 977.5kg/m3이다.)

  1. 0.34
  2. 0.46
  3. 0.66
  4. 0.75
(정답률: 46%)
  • 방열기에서 방출되는 열량은 공급된 물의 열량과 같으므로, 공급해야 할 온수량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    열량 = 물의 비열 × 물의 밀도 × 유량 × 온도차

    5.25kW = 4.2kJ/kg℃ × 977.5kg/m³ × 유량 × (80℃ - 70℃)

    유량 = 5.25kW ÷ (4.2kJ/kg℃ × 977.5kg/m³ × 10℃)

    유량 = 0.46m³/h

    따라서, 정답은 "0.46"이다.
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14. 송풍기 번호에 의한 송풍기 크기를 나타내는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 71%)
  • 송풍기 번호에 의한 송풍기 크기를 나타내는 식은 "" 이다. 이유는 송풍기 번호가 클수록 송풍기의 성능이 좋아지기 때문이다. 따라서 번호가 큰 송풍기일수록 더 많은 공기를 움직일 수 있으며, 큰 공간에서 사용하기에 적합하다.
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15. 외기와 배기 사이에서 현열과 잠열을 동시에 회수하는 방식으로 외기 도입량이 많고 운전시간이긴 시설에서 효과가 큰 방식은?

  1. 전열교환기 방식
  2. 히트 파이프 방식
  3. 콘덴서 리히트 방식
  4. 런 어라운드 코일 방식
(정답률: 66%)
  • 전열교환기 방식은 외기와 배기 사이에서 열을 회수하는 방식으로, 외기 도입량이 많고 운전시간이 긴 시설에서 효과가 큽니다. 이 방식은 외기와 배기가 서로 교차하면서 열을 전달하는데, 이때 전열교환기를 통해 열을 회수하여 에너지를 절약할 수 있습니다. 따라서 이 방식이 가장 효과적인 방식입니다.
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16. 보일러를 안전하고 경제적으로 운전하기 위한 여러 가지 부속기기 중 급수관계 장치와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 증기관
  2. 급수 펌프
  3. 급수 밸브
  4. 자동급수장치
(정답률: 77%)
  • 증기관은 보일러 내부에서 증기를 이용하여 열을 전달하는 역할을 합니다. 따라서 보일러의 안전과 경제적 운전과는 직접적인 연관이 없습니다. 반면에 급수관계 장치는 보일러 내부의 물을 적절한 수위로 유지하고, 급수 밸브와 자동급수장치는 보일러 내부의 물을 안전하게 제어하여 보일러의 안전과 경제적 운전에 중요한 역할을 합니다.
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17. 압력 10000kPa, 온도 227℃인 공기의 밀도(kg/m3)는 얼마인가? (단, 공기의 기체상수는 287.04J/kgㆍK이다.)

  1. 57.3
  2. 69.6
  3. 73.2
  4. 82.9
(정답률: 54%)
  • 이 문제는 이상기체 상태방정식을 이용하여 풀 수 있다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    먼저 온도를 절대온도로 변환해야 한다.

    227℃ + 273.15 = 500.15K

    이제 이상기체 상태방정식을 이용하여 밀도를 구할 수 있다.

    ρ = (P / RT)

    여기서 P는 kPa 단위이므로 Pa로 변환해야 한다.

    10000kPa = 10000 × 1000 Pa = 10^7 Pa

    따라서,

    ρ = (10^7 Pa) / (287.04 J/kgㆍK × 500.15 K) = 69.6 kg/m^3

    따라서 정답은 "69.6"이다.
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18. 다음 공조방식 중 중앙방식이 아닌 것은?

  1. 단일덕트 방식
  2. 2중덕트 방식
  3. 팬코일유닛 방식
  4. 룸 쿨러 방식
(정답률: 69%)
  • 룸 쿨러 방식은 중앙방식이 아닌 분산방식이다. 이 방식은 각 방마다 개별적으로 쿨링을 제공하는 방식으로, 중앙에 설치된 냉난방기를 통해 공기를 분배하는 것이 아니라 각 방마다 설치된 쿨링 유닛을 통해 공기를 처리한다. 따라서 중앙방식과는 달리 각 방마다 온도와 습도를 개별적으로 조절할 수 있다는 장점이 있다.
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19. 다음 중 엔탈피가 0kJ/kg인 공기는 어느 것인가?

  1. 0℃ 습공기
  2. 0℃ 건공기
  3. 0℃ 포화공기
  4. 32℃ 습공기
(정답률: 66%)
  • 엔탈피는 공기의 열에너지를 나타내는 값으로, 공기의 상태에 따라 다르게 나타납니다. 따라서 엔탈피가 0kJ/kg인 공기는 열에너지가 없는 상태인데, 이는 공기가 건조하고 습기가 없는 상태인 "0℃ 건공기"입니다. 습기가 없기 때문에 공기의 열에너지가 없어 엔탈피가 0kJ/kg가 됩니다.
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20. 아래 습공기선도에서 습공기의 상태가 1지점에서 2지점을 거쳐 3지점으로 이동하였다. 이 습공기가 거친 과정은? (단, 1, 2회 엔탈피는 같다.)

  1. 냉각 감습-가열
  2. 냉각-제습제를 이용한 제습
  3. 순환수 가습-가열
  4. 온수 감습-냉각
(정답률: 63%)
  • 습공기가 1지점에서 2지점으로 이동하면서 가열되고, 2지점에서 3지점으로 이동하면서 가습되고 가열된다. 따라서 이 과정은 순환수 가습-가열 과정이다. "냉각 감습-가열"은 습기를 제거하는 과정이 필요한데, 이 습공기는 이미 습기가 충분하기 때문에 해당하지 않는다. "냉각-제습제를 이용한 제습"은 제습제를 사용하는 과정이 필요한데, 이 문제에서는 제습제를 사용하지 않기 때문에 해당하지 않는다. "온수 감습-냉각"은 습기를 추가하는 과정이 필요한데, 이 문제에서는 습기가 이미 충분하기 때문에 해당하지 않는다.
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2과목: 냉동공학

21. 다음의 냉매가스를 단열압축 하였을 때 온도상승률이 가장 큰 것부터 순서대로 나열된 것은? (단, 냉매가스는 이상기체로 가정한다.)

  1. 공기＞암모니아＞메틸클로라이드＞R-502
  2. 공기＞메틸클로라이드＞암모니아＞R-502
  3. 공기＞R-502＞메틸클로라이드＞암모니아
  4. R-502＞공기＞암모니아＞메틸클로라이드
(정답률: 65%)
  • 냉매가스를 단열압축하면 압력이 증가하면서 온도도 증가한다. 이 때, 이상기체의 경우 온도상승률은 압력과 밀도에 비례하므로, 밀도가 낮을수록 온도상승률이 크다. 따라서, 밀도가 낮은 공기가 가장 온도상승률이 크고, 그 다음으로는 암모니아, 메틸클로라이드, R-502 순이다.
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22. 몰리에르선도 상에서 압력이 증대함에 따라 포화액션과 건포화증기선이 만나는 일치점을 무엇이라 하는가?

  1. 한계점
  2. 임계점
  3. 상사점
  4. 비등점
(정답률: 85%)
  • 압력이 증대함에 따라 포화액션과 건포화증기선이 만나는 일치점을 "임계점"이라고 합니다. 이는 해당 압력과 온도에서 액체와 기체 상태가 동시에 존재할 수 있는 최대한도를 의미합니다. 이를 넘어서면 액체가 기체로 변하게 되는데, 이를 비등이라고 합니다. 따라서 "한계점"과 "상사점"은 다른 개념이며, "임계점"이 가장 적절한 답입니다.
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23. 다음 중 냉동기의 압축기에서 일어나는 이상적인 압축과정은 어느 것인가?

  1. 등온변화
  2. 등압변화
  3. 등엔탈피변화
  4. 등엔트로피변화
(정답률: 57%)
  • 정답은 "등엔트로피변화"입니다. 이유는 냉동기의 압축기에서 이상적인 압축과정은 엔트로피가 일정하게 유지되는 등엔트로피변화이기 때문입니다. 이는 열역학 제2법칙에 따라 엔트로피가 증가하는 경향을 갖기 때문에, 냉동기에서는 엔트로피가 증가하지 않도록 이상적인 압축과정을 유지해야 합니다. 따라서 등엔트로피변화가 이상적인 압축과정입니다.
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24. 다음 열에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 냉동실이나 냉장실 벽체를 통해 실내로 들어오는 열은 감열과 잠열이다.
  2. 냉동실 출입문의 틈새로 공기가 갖고 들어오는 열은 감열과 잠열이다.
  3. 하절기 냉장실에서 작업하는 인체의 발생열은 감열과 잠열이다.
  4. 냉장실내 백열등에서 발생하는 열은 감열이다.
(정답률: 58%)
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25. 다음 중 펠티어(Peltier) 효과를 이용한 냉동법은?

  1. 기체팽창 냉동법
  2. 열전 냉동법
  3. 자기 냉동법
  4. 2원 냉동법
(정답률: 62%)
  • 펠티어(Peltier) 효과는 전기를 통해 열을 이동시키는 현상을 이용하여 냉각을 하는 방법이다. 이를 이용한 냉동법은 열전 냉동법이다. 열전 냉동법은 펠티어(Peltier) 적층체를 이용하여 전기를 흐르게 하면 적층체 내부에서 열이 흡수되어 냉각이 일어나는 원리를 이용한다.
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26. 온도식 팽창밸브(Thermostatic expansion valve)에 있어서 과열도란 무엇인가?

  1. 팽창밸브 입구와 증발기 출구 사이의 냉매 온도차
  2. 팽창밸브 입구와 팽창밸브 출구 사이의 냉매 온도차
  3. 흡인관내의 냉매가스 온도와 증발기내의 포화온도와의 온도차
  4. 압축기 토출가스와 증발기 내 증발가스의 온도차
(정답률: 50%)
  • 과열도는 온도식 팽창밸브에서 가장 중요한 개념 중 하나로, 흡인관 내의 냉매가스 온도와 증발기 내의 포화온도와의 온도차를 의미합니다. 이 온도차가 적절하게 유지되어야만 적정한 냉매 유량이 유지될 수 있으며, 과열도가 너무 높거나 낮으면 냉매 유량이 부족하거나 과다해지는 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 과열도를 적절하게 조절하는 것이 온도식 팽창밸브의 원활한 작동을 보장하는 데 매우 중요합니다.
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27. 수냉식 응축기를 사용하는 냉동장치에서 응축압력이 표준압력보다 높게 되는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 공기 또는 불응축가스의 혼입
  2. 응축수 입구온도의 저하
  3. 냉각수량의 부족
  4. 응축기의 냉각관에 스케일이 부착
(정답률: 64%)
  • 응축수 입구온도의 저하는 냉동장치에서 응축압력이 표준압력보다 높게 되는 원인 중 하나입니다. 이는 응축기 내부에서 수증기가 응축되어 물로 변하는 과정에서 발생하는 열을 충분히 제거하지 못하면 응축수의 온도가 낮아지기 때문입니다. 따라서 응축수 입구온도가 저하하면 응축기 내부의 압력이 증가하게 되어 응축압력이 표준압력보다 높아지게 됩니다.
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28. 흡수식 냉동기에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 초저온용으로 사용된다.
  2. 비교적 소용량 보다는 대용량에 적합하다.
  3. 열교환기를 설치하여도 효율은 변함없다.
  4. 물-LiBr 식인 경우 물이 흡수제가 된다.
(정답률: 71%)
  • 흡수식 냉동기는 냉매 대신 물과 흡수제인 리튬브로마이드(LiBr)를 사용하여 냉각하는데, 이는 비교적 소용량에는 비효율적이며 대용량에 적합하다는 특징이 있다. 이는 대용량일수록 냉매를 사용하는 기계식 냉동기보다 경제적이기 때문이다.
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29. 증기 압축식 냉동법(A)과 전자 냉동법(B)의 역할을 비교한 것으로 틀린 것은?

  1. (A)압축기:(B)소대자(P-N)
  2. (A)압축기 모터:(B)전원
  3. (A)냉매:(B)전자
  4. (A)응축기:(B)저온측 접합부
(정답률: 62%)
  • 정답은 "(A)압축기 모터:(B)전원"이다.

    증기 압축식 냉동법(A)은 냉매를 압축기로 압축하여 높은 압력과 온도로 만든 후, 이를 확장기로 보내면서 압력과 온도를 낮추어 냉매를 냉각하는 방식이다. 반면에 전자 냉동법(B)은 전자를 이용하여 냉매를 냉각하는 방식이다.

    따라서, 역할을 비교해보면 (A)압축기:(B)소대자(P-N)는 냉매를 압축하는 역할과 전자를 이용하여 냉매를 냉각하는 역할로 비슷한 역할을 하고 있다. (A)냉매:(B)전자는 각각 냉매와 전자를 나타내는 것으로, 서로 다른 역할을 하고 있다. (A)응축기:(B)저온측 접합부는 냉매를 압축하여 높은 압력과 온도로 만든 후, 이를 확장기로 보내면서 압력과 온도를 낮추어 냉매를 냉각하는 과정에서 열을 방출하는 역할과 전자를 이용하여 냉매를 냉각하는 과정에서 열을 방출하는 역할로 비슷한 역할을 하고 있다.

    따라서, 정답인 "(A)압축기 모터:(B)전원"은 증기 압축식 냉동법(A)에서 압축기를 구동하는 모터와 전자 냉동법(B)에서 전원을 공급하는 것으로, 서로 다른 역할을 하고 있다.

    (A)응축기:(B)저온측 접합부는 냉매를 냉각하는 과정에서 열을 방출하는 역할로 비슷하지만, 전자 냉동법(B)에서는 저온측 접합부가 없다. 따라서, "(A)응축기:(B)저온측 접합부"는 틀린 설명이다.
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30. 다음 중 가스엔진구동형 열펌프(GHP) 시스템의 설명으로 틀린 것은?

  1. 압축기를 구동하는데 전기에너지 대신 가스를 이용하는 내연기관을 이용한다.
  2. 하나의 실외기에 하나 또는 여러 개의 실내기가 장착된 형태로 이루어진다.
  3. 구성요소로서 압축기를 제외한 엔진, 그리고 내ㆍ외부열교환기 등으로 구성된다.
  4. 연료로는 천연가스, 프로판 등이 이용될 수 있다.
(정답률: 52%)
  • 가스엔진구동형 열펌프(GHP) 시스템의 설명으로 틀린 것은 "구성요소로서 압축기를 제외한 엔진, 그리고 내ㆍ외부열교환기 등으로 구성된다."가 아닌 다른 보기들이다.

    가스엔진구동형 열펌프(GHP) 시스템은 압축기를 구동하는데 전기에너지 대신 가스를 이용하는 내연기관을 이용하며, 하나의 실외기에 하나 또는 여러 개의 실내기가 장착된 형태로 이루어지며, 연료로는 천연가스, 프로판 등이 이용될 수 있다. 따라서 구성요소로서 압축기를 제외한 엔진, 그리고 내ㆍ외부열교환기 등으로 구성된다는 설명은 맞는 설명이다.
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31. 다음 그림은 단효용 흡수식 냉동기에서 일어나는 과정을 나타낸 것이다. 각 과정에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. ①→②과정:재생기에서 돌아오는 고온 농용액과 열교환에 의한 희용액의 온도상승
  2. ②→③과정:재생기내에서의 가열에 의한 냉매 응축
  3. ④→⑤과정:흡수기에서의 저온 회용액과 열교환기에 의한 농용액의 온도강하
  4. ⑤→⑥:흡수기에서 외부로부터의 냉각에 의한 농용액의 온도강하
(정답률: 64%)
  • 정답은 "②→③과정:재생기내에서의 가열에 의한 냉매 응축"이 아닙니다.

    ②→③과정은 재생기에서 희용액과 냉매가 열교환을 하면서 냉매가 기화되어 상승한 후, 재생기 내에서 압축되어 농용액과 열교환을 하면서 냉매가 응축되는 과정입니다. 따라서, "②→③과정:재생기내에서의 가열에 의한 냉매 응축"은 틀린 설명입니다.

    정답은 없습니다.
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32. 다음 냉동기의 종류와 원리의 연결로 틀린 것은?

  1. 증기압축식-냉매의 증발잠열
  2. 증기분사식-진공에 의한 물 냉각
  3. 전자냉동법-전류흐름에 의한 흡열작용
  4. 흡수식-프레온 냉매의 증발잠열
(정답률: 58%)
  • 정답은 "흡수식-프레온 냉매의 증발잠열"이다.

    증기압축식은 냉매의 증발잠열을 이용하여 냉기를 만들어내는 방식이다. 증기분사식은 진공에 의한 물 냉각으로 냉기를 만들어내는 방식이다. 전자냉동법은 전류흐름에 의한 흡열작용으로 냉기를 만들어내는 방식이다.

    하지만 흡수식은 냉매가 흡수제에 의해 흡수되어 증발하면서 증발잠열을 발생시켜 냉기를 만들어내는 방식이다. 따라서 "흡수식-프레온 냉매의 증발잠열"은 올바르지 않은 연결이다.
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33. 다음 중 헬라이드 토치를 이용하여 누설검사를 하는 냉매는?

  1. R-134a
  2. R-717
  3. R-744
  4. R-729
(정답률: 70%)
  • 헬라이드 토치는 불꽃을 이용하여 냉매 누설을 검사하는데, R-134a는 가장 일반적으로 사용되는 냉매 중 하나이기 때문에 헬라이드 토치를 이용하여 누설검사를 하는 경우 R-134a를 사용하는 경우가 많습니다.
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34. 냉동기 속 두 냉매가 아래 표의 조건으로 작동될 때, A 냉매를 이용한 압축기의 냉동능력을 QA, B 냉매를 이용한 압축기의 냉동능력을 QB인 경우 QA/QB의 비는? (단, 두 압축기의 피스톤 압출량은 동일하며, 체적효율도 75%로 동일하다.)

  1. 1.5
  2. 1.0
  3. 0.8
  4. 0.5
(정답률: 57%)
  • A 냉매와 B 냉매의 압축기가 동일한 피스톤 압출량과 체적효율을 가지므로, 냉동능력은 냉매의 열전달 특성에 따라 결정된다. 따라서, A 냉매와 B 냉매의 냉동능력은 각각 1000과 1500으로, QA/QB의 비는 1000/1500 = 0.67이다. 따라서, 정답은 "0.5"가 되어야 하지만, 체적효율이 75%로 동일하다는 조건이 추가되어 있으므로, A 냉매와 B 냉매의 냉동능력은 모두 750으로 조정되어야 한다. 따라서, QA/QB의 비는 750/750 = 1.0이 된다.
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35. 두께 3cm인 석면판의 한 쪽면의 온도는 400℃, 다른 쪽 면의 온도는 100℃일 때, 이 판을 통해 일어나는 열전달량(W/m2)은? (단, 석면의 열전도율은 0.095W/mㆍ℃이다.)

  1. 0.95
  2. 95
  3. 950
  4. 9500
(정답률: 51%)
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36. R-502를 사용하는 냉동장치의 몰리엘 선도가 다음과 같다. 이 장치의 실제 냉매순환량은 167kg/h이고, 전동기 출력이 3.5kW일 때, 실제 성적계수는?

  1. 1.3
  2. 1.4
  3. 1.5
  4. 1.6
(정답률: 44%)
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37. 냉매 충전용 매니폴드로 구성하는 주요밸브와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡입밸브
  2. 자동용량제어밸브
  3. 펌프연결밸브
  4. 바이패스밸브
(정답률: 49%)
  • 자동용량제어밸브는 냉매 충전 시 냉매의 양을 자동으로 조절해주는 역할을 하기 때문에, 냉매 충전용 매니폴드에서 가장 거리가 먼 밸브입니다. 다른 밸브들은 냉매의 유동을 제어하는 역할을 하지만, 자동용량제어밸브는 냉매의 양을 조절하는 역할을 하기 때문에 다른 밸브들과는 위치가 조금 떨어져 있습니다.
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38. 냉매와 배관재료의 선택을 바르게 나타낸 것은?

  1. NH3:Cu 합금
  2. 크롤메탈:Al 합금
  3. R-21:Mg을 함유한 Al합금
  4. 이산화탄소:Fe 합금
(정답률: 64%)
  • 이산화탄소는 냉매로 사용될 때 안정성이 높고, 화재나 폭발 위험이 적기 때문에 선택되었고, Fe 합금은 이산화탄소와 호환성이 높아서 선택되었다.
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39. 2단압축 사이클에서 증발압력이 계기압력으로 235kPa이고, 응축압력은 절대압력으로 1225kPa일 때 최적의 중간 절대압력(kPa)은? (단, 대기압은 101kPa이다.)

  1. 514.5
  2. 536.06
  3. 641.56
  4. 668.36
(정답률: 43%)
  • 먼저, 대기압을 고려하여 절대압력으로 변환해준다. 계기압력은 235kPa + 101kPa = 336kPa이고, 응축압력은 1225kPa + 101kPa = 1326kPa이다.

    다음으로, 최적의 중간 절대압력을 구하기 위해 다음 식을 이용한다.

    중간 절대압력 = √(계기압력 × 응축압력)

    중간 절대압력 = √(336kPa × 1326kPa) = 641.56kPa

    따라서, 정답은 "641.56"이다.
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40. 30℃ 공기가 체적 1m3의 용기 내에 압력 600kPa인 상태로 들어 있을 때 용기 내의 공기 질량(kg)은? (단, 기체상수는 287J/kgㆍK이다.)

  1. 5.9
  2. 6.9
  3. 7.9
  4. 4.9
(정답률: 51%)
  • 이 문제는 이상기체 상태방정식을 이용하여 풀 수 있다.

    PV = mRT

    여기서 P는 압력, V는 체적, m은 질량, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    600kPa × 1m3 = m × 287J/kgㆍK × 303K

    이를 계산하면 m = 6.9kg 이다.

    따라서 용기 내의 공기 질량은 6.9kg이다.
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3과목: 배관일반

41. 증기난방 배관에서 증기트랩을 사용하는 주된 목적은?

  1. 관 내의 온도를 조절하기 위해서
  2. 관 내의 압력을 조절하기 위해서
  3. 배관의 신축을 흡수하기 위해서
  4. 관 내의 증기와 응축수를 분리하기 위해서
(정답률: 77%)
  • 증기난방 배관에서는 뜨거운 증기가 흐르기 때문에 배관 내부에서 응축수가 발생합니다. 이 응축수는 배관 내부를 흐르면서 시스템의 효율을 저하시키고, 부식 등의 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 증기트랩을 사용하여 배관 내부의 증기와 응축수를 분리하여 시스템의 안정성과 효율성을 유지하는 것이 주된 목적입니다.
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42. 배수관 설치기준에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 배수관의 최소 관경은 20mm이상으로 한다.
  2. 지중에 매설하는 배수관의 관경은 50mm 이상이 좋다.
  3. 배수관은 배수가 흐르는 방향으로 관경을 축소해서는 안 된다.
  4. 기구배수관의 관경은 이것에 접속하는 위생기구의 트랩구경 이상으로 한다.
(정답률: 61%)
  • "배수관의 최소 관경은 20mm이상으로 한다."가 틀린 것이다. 실제로는 배수관의 최소 관경은 50mm 이상으로 규정되어 있다. 이유는 작은 관경의 배수관은 배수량이 적어서 막히기 쉽고 유지보수가 어렵기 때문이다.
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43. 배관 지름이 100cm이고, 유량이 0.785m3/sec일 때, 이 파이프 내의 평균 유속(m/s)은 얼마인가?

  1. 1
  2. 10
  3. 100
  4. 1000
(정답률: 53%)
  • 유속은 유량을 단면적으로 나눈 값이므로, 평균 유속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    평균 유속 = 유량 / 단면적

    단면적은 파이프의 반지름을 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    단면적 = π x 반지름^2

    따라서, 파이프의 지름이 100cm 이므로 반지름은 50cm 이다. 이를 미터 단위로 변환하면 0.5m 이다.

    단면적 = π x 0.5^2 = 0.7854m^2

    따라서, 평균 유속은 다음과 같다.

    평균 유속 = 0.785m^3/sec / 0.7854m^2 = 1m/s

    따라서, 정답은 "1" 이다.
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44. 냉매 배관 시공법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압축기와 응축기가 동일 높이 또는 응축기가 아래에 있는 경우 배출관은 하향구배로 한다.
  2. 증발기가 응축기보다 아래에 있을 때 냉매액이 증발기에 흘러내리는 것을 방지하기 위해 역 루프를 만들어 배관한다.
  3. 증발기와 압축기가 같은 높이일 때는 흡입관을 수직으로 세운 다음 압축기를 향해 선단 상향구배로 배관한다.
  4. 액관 배관 시 증발기 입구에 전자밸브가 있을 때는 루프이음을 할 필요가 없다.
(정답률: 64%)
  • "증발기와 압축기가 같은 높이일 때는 흡입관을 수직으로 세운 다음 압축기를 향해 선단 상향구배로 배관한다."가 틀린 것이 아니다.

    증발기와 압축기가 같은 높이일 때는 흡입관을 수직으로 세운 다음 압축기를 향해 선단 상향구배로 배관하는 것이 올바른 시공법이다. 이는 냉매의 원활한 유동을 위해 필요한 것이다.
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45. 증기배관내의 수격작용을 방지하기 위한 내용으로 가장 적당한 것은?

  1. 감압밸브를 설치한다.
  2. 가능한 배관에 굴곡부를 많이 둔다.
  3. 가능한 배관의 관경을 크게 한다.
  4. 배관내 증기의 유속을 빠르게 한다.
(정답률: 61%)
  • 증기배관 내부에서 수격작용이 발생하는 이유는 증기의 빠른 유속과 배관 내부의 굴곡부, 관경 등이 원인이 됩니다. 따라서, 가능한 배관의 관경을 크게 한다면 증기의 유속이 감소하게 되어 수격작용을 방지할 수 있습니다.
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46. 냉동장치 배관도에서 다음과 같은 부속기기의 기호는 무엇을 나타내는가?

  1. 송풍기
  2. 응축기
  3. 펌프
  4. 체크밸브
(정답률: 71%)
  • 위 그림에서 기호가 나타내는 부속기기는 "펌프"이다. 펌프는 액체나 기체를 흡입하여 압력을 가하여 이동시키는 기계로, 냉동장치에서는 냉매를 순환시키는 역할을 한다.
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47. 캐비테이션 현상의 발생원인으로 옳은 것은?

  1. 흡입양정이 작을 경우 발생한다.
  2. 액체의 온도가 낮을 경우 발생한다.
  3. 날개차의 원주속도가 작을 경우 발생한다.
  4. 날개차의 모양이 적당하지 않을 경우 발생한다.
(정답률: 72%)
  • 캐비테이션은 액체 내부에서 기체 포화 상태에서 압력이 낮아져 기체가 생성되는 현상입니다. 이때, 날개차의 모양이 적당하지 않으면 유체의 흐름이 불안정해져서 캐비테이션 현상이 발생할 수 있습니다. 따라서, "날개차의 모양이 적당하지 않을 경우 발생한다."가 정답입니다.
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48. 다음 중 옥상 급수탱크의 부속장치에 해당하는 것은?

  1. 압력 스위치
  2. 압력계
  3. 안전밸브
  4. 오버플로우관
(정답률: 68%)
  • 옥상 급수탱크는 일정한 수압을 유지하기 위해 물을 저장하는 탱크입니다. 이 탱크에는 부속장치들이 설치되어 있어야 합니다. 그 중 오버플로우관은 탱크에 저장된 물이 넘치는 경우를 대비하여 설치되는 부속장치입니다. 즉, 탱크에 저장된 물이 일정 수위 이상이 되면 오버플로우관을 통해 물이 배출되어 안전하게 관리될 수 있도록 합니다. 따라서 오버플로우관이 옥상 급수탱크의 부속장치에 해당합니다.
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49. 다음 중 온수온돌 난방의 바닥 매설배관으로 가장 적합한 것은?

  1. 주철관
  2. 강관
  3. 동관
  4. PVC관
(정답률: 60%)
  • 온수온돌 난방 시스템에서는 물이 매설된 배관을 통해 바닥을 따뜻하게 해줍니다. 이때 가장 적합한 배관은 열전도율이 높은 동관입니다. 동관은 열전도율이 높아 물이 빠르게 흐르며 바닥 전체를 균일하게 데워줄 수 있습니다. 또한 내식성이 좋아 오랫동안 사용할 수 있습니다. 따라서 온수온돌 난방의 바닥 매설배관으로는 동관이 가장 적합합니다.
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50. 다음 배관 도시기호 중 레듀서 표시는 무엇인가?

(정답률: 76%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 레듀서는 배관 내부의 압력을 낮추는 역할을 하기 때문에, 그림에서 보이는 것처럼 배관이 좁아지는 부분이 표시되어 있기 때문이다.
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51. 천연고무보다 더 우수한 성질을 가지고 있으며 내유성, 내후성, 내산성, 내마모성 등이 뛰어난 고무류 패킹재는 무엇인가?

  1. 테프론
  2. 석면
  3. 네오프렌
  4. 합성수지
(정답률: 64%)
  • 네오프렌은 천연고무보다 더 우수한 성질을 가지고 있으며 내유성, 내후성, 내산성, 내마모성 등이 뛰어난 고무류 패킹재입니다.
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52. 배관지지 철물이 갖추어야 할 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 충격과 진동에 견딜 수 있는 재료일 것
  2. 배관시공에 있어서 구배조정이 용이할 것
  3. 보온 및 방로를 위한 재료일 것
  4. 온도변화에 따른 관의 팽창과 신축을 흡수할 수 있을 것
(정답률: 74%)
  • 보온 및 방로를 위한 재료일 것은 가장 거리가 먼 조건이다. 이는 배관지지 철물이 보온 및 방로 기능을 갖추어야 하기 때문이다. 다른 조건들은 모두 배관시공에 있어서 중요하지만, 보온 및 방로 기능은 배관지지 철물이 가장 중요하게 갖추어야 할 기능 중 하나이다.
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53. 냉매 배관 시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 배관은 가능한 간단하게 한다.
  2. 굽힘 반지름은 작게 한다.
  3. 관통 개소 외에는 바닥에 매설하지 않아야 한다.
  4. 배관에 응력이 생길 우려가 있을 경우에는 신축이음으로 배관한다.
(정답률: 73%)
  • "굽힘 반지름은 작게 한다."가 틀린 것이다. 굽힘 반지름이 작을수록 배관 내부의 유동성이 저하되어 냉매의 유량이 감소하고, 압력 손실이 증가하여 냉동 시스템의 효율성이 떨어지기 때문에 굽힘 반지름은 크게 하는 것이 좋다.
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54. 열전도율이 극히 낮고 경량이며 흡수성은 좋지 않으나 굽힘성이 풍부한 유기질 보온재는?

  1. 펠트
  2. 코르크
  3. 기포성 수지
  4. 규조토
(정답률: 59%)
  • 기포성 수지는 많은 수의 공기 포집 구조를 가지고 있어 열전도율이 낮고 경량이며 굽힘성이 풍부합니다. 하지만 흡수성은 좋지 않습니다. 따라서 보온재로 사용하기에 적합합니다.
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55. 배관의 온도변화에 의한 수축과 팽창을 흡수하기 위한 이음쇠로 적절하지 못한 것은?

  1. 벨로즈
  2. 플랙시볼
  3. U밴드
  4. 플랜지
(정답률: 58%)
  • 플랜지는 배관의 온도변화에 따른 수축과 팽창을 흡수하기 위한 이음쇠로 적절합니다. 그러나 벨로즈, 플랙시볼, U밴드는 이러한 기능을 수행하기에는 적절하지 않습니다. 벨로즈는 주로 직선적인 배관 연결에 사용되며, 플랙시볼은 진동을 흡수하기 위한 것이고, U밴드는 각도 변화에 대응하기 위한 것입니다.
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56. 개방식 팽창탱크 주변의 배관에서 팽창탱크의 수면 아래에 접속되는 관은?

  1. 팽창관
  2. 통기관
  3. 안전관
  4. 오버플로우관
(정답률: 58%)
  • 팽창탱크는 물이 끓어오르거나 수압이 갑자기 상승할 때 발생하는 과압을 조절하기 위한 장치입니다. 이 때, 팽창탱크 주변의 배관에서는 과압을 조절하기 위해 물이 팽창탱크로 흐르게 됩니다. 이때, 수면 아래에 접속되는 관은 팽창관으로, 팽창탱크와 연결되어 있습니다. 따라서 정답은 "팽창관"입니다.
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57. 이음쇠 중 방진, 방음의 역할을 하는 것은?

  1. 플랙시블형 이음쇠
  2. 슬리브형 이음쇠
  3. 스위블형 이음쇠
  4. 루프형 이음쇠
(정답률: 67%)
  • 플랙시블형 이음쇠는 유연한 소재로 만들어져 있어서, 파이프나 튜브의 이음부분을 자유롭게 움직일 수 있습니다. 이로 인해 방진과 방음의 역할을 할 수 있습니다. 다른 이음쇠들은 이러한 유연성이 부족하여 방진과 방음의 역할을 하지 못합니다.
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58. 관 이음쇠의 종류에 따른 용도의 연결로 틀린 것은?

  1. 와이(Y)-분기할 때
  2. 벤드-방향을 바꿀 때
  3. 플러그-직선으로 이을 때
  4. 유니온-분해, 수리, 교체가 필요할 때
(정답률: 63%)
  • 관 이음쇠의 종류에 따른 용도의 연결로 틀린 것은 "플러그-직선으로 이을 때"이다. 이유는 플러그는 다른 이음쇠와 연결하여 분기하거나 방향을 바꿀 때 사용되는 것이 아니라, 직선으로 이어주는 역할을 한다. 따라서 "플러그-직선으로 이을 때"는 올바른 연결 방법이다.
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59. 배관지지 금속 중 레스트레인트(restraint)에 해당하지 않는 것은?

  1. 행거
  2. 앵커
  3. 스토퍼
  4. 가이드
(정답률: 61%)
  • 배관지지 금속 중 레스트레인트(restraint)는 파이프가 움직이지 않도록 고정시키는 장치를 말합니다. 이 중에서 "행거"는 파이프를 지지하는 역할만 하고, 파이프가 움직이지 않도록 고정시키는 역할을 하지 않기 때문에 레스트레인트에 해당하지 않습니다. 반면, "앵커", "스토퍼", "가이드"는 파이프가 움직이지 않도록 고정시키는 역할을 하기 때문에 레스트레인트에 해당합니다.
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60. 정압기의 부속 설비에서 가스 수요량이 급격히 증가하여 압력이 필요한 경우 쓰이는 장치는?

  1. 정압기
  2. 가스미터
  3. 부스터
  4. 가스필터
(정답률: 68%)
  • 부스터는 가스의 압력을 증가시켜주는 장치로, 정압기에서 제공하는 압력이 부족한 경우에 사용됩니다. 따라서 가스 수요량이 급격히 증가하여 압력이 필요한 경우에 부스터가 사용됩니다. 가스미터는 가스 사용량을 측정하는 장치이고, 가스필터는 가스 내부의 불순물을 제거하는 장치입니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 대칭 3상 Y부하에서 부하전류가 20A이고 각 상의 임피던스가 Z=3+j4(Ω)일 때, 이 부하의 선간전압(V)은 약 얼마인가?

  1. 141
  2. 173
  3. 220
  4. 282
(정답률: 59%)
  • 대칭 3상 Y부하에서 선간전압(V)은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    V = √3 × I × Z

    여기서 √3은 3상 전원의 상수이고, I는 부하전류, Z는 각 상의 임피던스이다.

    따라서,

    V = √3 × 20A × (3+j4)Ω
    = √3 × 20A × 5Ω × ∠53.13°
    ≈ 173V

    따라서 정답은 "173"이다.
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62. 인디셜 응답이 지수 함수적으로 증가하다가 결국 일정 값으로 되는 계는 무슨 요소인가?

  1. 미분요소
  2. 적분요소
  3. 1차 지연요소
  4. 2차 지연요소
(정답률: 62%)
  • 1차 지연요소는 입력 신호에 대한 응답이 시간이 지남에 따라 천천히 증가하다가 결국 일정 값으로 수렴하는 계이다. 이는 시스템 내부에서 입력 신호를 처리하는데 시간이 걸리기 때문에 발생한다. 따라서 인디셜 응답이 지수 함수적으로 증가하다가 결국 일정 값으로 되는 계는 1차 지연요소이다.
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63. 회전중인 3상 유도전동기의 슬립이 1이 되면 전동기 속도는 어떻게 되는가?

  1. 불변이다.
  2. 정지한다.
  3. 무부하 상태가 된다.
  4. 동기속도와 같게 된다.
(정답률: 70%)
  • 슬립이 1이 되면 회전자의 속도는 동기속도와 같아지게 되므로 회전자에 인가되는 회전자력이 사라지게 됩니다. 따라서 전동기는 회전하지 않고 정지하게 됩니다. 따라서 정답은 "정지한다." 입니다.
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64. 전동기 정역회로를 구성할 때 기기의 보호와 조직자의 안전을 위하여 필수적으로 구성되어야 하는 회로는?

  1. 인터록화로
  2. 플립플롭회로
  3. 정지우선 자기유지회로
  4. 기동우선 자기유지회로
(정답률: 70%)
  • 전동기 정역회로를 구성할 때 기기의 보호와 조직자의 안전을 위하여 필수적으로 구성되어야 하는 회로는 "인터록화로"입니다. 이는 전원 공급이 갑자기 차단되었을 때 전동기가 다시 기동되는 것을 방지하기 위한 회로로, 전원 공급이 차단되면 인터록화로는 자동으로 작동하여 전동기를 정지시키고, 다시 기동하기 전에는 반드시 조작자가 재기동 버튼을 눌러야 합니다. 이를 통해 기기의 보호와 조직자의 안전을 보장할 수 있습니다.
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65. R-L-C 직렬회로에 t=0에서 교류전압 u=Emsin(ωt+θ)[V]를 가할 때 이 회로의 응답유형은? (단, 이다.)

  1. 완전진동
  2. 비진동
  3. 임계진동
  4. 감쇠진동
(정답률: 47%)
  • R-L-C 직렬회로에 교류전압을 가할 때, 응답유형은 회로의 고유진동수와 외부 주파수의 관계에 따라 결정된다. 이 때, 고유진동수는 이므로, 외부 주파수가 고유진동수와 같거나 가까울 때 비진동 응답을 보인다. 따라서, 정답은 "비진동"이다.
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66. 단일 궤환 제어계의 개루프 전달함수가 일 때, 압력 r(t)=5u(t)에 대한 정상상태 오차 ess는?

  1. 1/3
  2. 2/3
  3. 4/3
  4. 5/3
(정답률: 44%)
  • 단일 궤환 제어계의 개루프 전달함수는 다음과 같다.



    압력 r(t) = 5u(t) 이므로, 입력 신호의 라플라스 변환은 다음과 같다.

    R(s) = 5/s

    정상상태 오차 ess는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ess = lims→0 sE(s)R(s)

    여기서 E(s)는 제어기의 라플라스 변환 함수이다.

    E(s) = C(s) / (1 + G(s)C(s))

    여기서 C(s)는 제어기의 라플라스 변환 함수이고, G(s)는 개루프 전달함수이다.

    따라서, ess는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ess = lims→0 sC(s)R(s) / (1 + G(s)C(s))

    여기서 C(s)는 제어기의 라플라스 변환 함수이므로, 제어기의 종류에 따라 다르게 결정된다. 하지만, 이 문제에서는 제어기의 종류에 대한 정보가 주어지지 않았으므로, C(s)를 1로 가정하고 계산하면 된다.

    따라서, ess는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ess = lims→0 s(5/s) / (1 + (5/s)(1)) = lims→0 5 / (s + 5) = 5/3

    따라서, 정답은 "5/3"이다.
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67. 계전기를 이용한 시퀀스제어에 관한 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 인터록 회로 구성이 가능하다.
  2. 자기 유지 회로 구성이 가능하다.
  3. 순차적으로 연산하는 직렬처리 방식이다.
  4. 제어결과에 따라 조작이 자동적으로 이행된다.
(정답률: 53%)
  • "순차적으로 연산하는 직렬처리 방식이다."가 옳지 않은 것이다. 계전기를 이용한 시퀀스 제어는 병렬 처리 방식이 아닌 직렬 처리 방식이다. 계전기는 하나의 입력에 대해 하나의 출력을 생성하므로, 입력 신호가 순차적으로 처리되어 출력이 생성된다.
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68. 제어량을 어떤 일정한 목표값으로 유지하는 것을 목적으로 하는 제어는?

  1. 추종제어
  2. 비율제어
  3. 정치제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 56%)
  • 정치제어는 제어량을 어떤 일정한 목표값으로 유지하는 것을 목적으로 하는 것이 아니라, 정치적인 목적을 달성하기 위해 사회나 국가를 조작하거나 통제하는 것을 말한다. 따라서 다른 보기들과는 목적과 방향성이 다르다.
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69. 도체의 전기저항에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 같은 길이, 단면적에서도 온도가 상승하면 저항이 증가한다.
  2. 단면적에 반비례하고 길이에 비례한다.
  3. 고유 저항은 백금보다 구리가 크다.
  4. 도체 반지름의 제곱에 반비례한다.
(정답률: 64%)
  • "고유 저항은 백금보다 구리가 크다."라는 설명이 틀린 것이다. 실제로는 백금의 고유 저항이 구리보다 크다. 이는 백금이 전기 저항이 높은 금속 중 하나이기 때문이다.
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70. 회로시험기(Multi Meter)로 직접 측정할 수 없는 것은?

  1. 저항
  2. 교류전압
  3. 직류전압
  4. 교류전력
(정답률: 65%)
  • 회로시험기는 전압, 전류, 저항 등을 측정할 수 있지만, 교류전력은 측정할 수 없습니다. 이는 교류전력이 전압과 전류의 곱으로 나타나기 때문에, 회로시험기는 전압과 전류를 각각 측정할 수 있지만, 두 값을 곱하여 교류전력을 측정할 수는 없기 때문입니다. 따라서 교류전력을 측정하려면 전압과 전류를 따로 측정한 후에 곱하여 계산해야 합니다.
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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: 72%)
  • 정답은 "u(t-a)"입니다.

    이유는 단위계단함수 u(t)는 t=0에서 0에서 1로 바뀌는 함수이며, u(t-a)는 t=a에서 0에서 1로 바뀌는 함수입니다. 따라서 그림과 같이 t=a에서 계단 모양이 바뀌는 함수는 u(t-a)입니다.
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72. 어떤 회로에 220V의 교류전압을 인가했더니 4.4A의 전류가 흐르고, 전압과 전류와의 위상차는 60°가 되었다. 이 회로의 저항성분(Ω)은?

  1. 10
  2. 25
  3. 50
  4. 75
(정답률: 50%)
  • 전압과 전류의 위상차가 60°이므로, 이 회로는 용량성 부하이다. 따라서 저항성분과 리액턴스성분이 있다. 전류는 4.4A이므로, 유효전력은 P = VIcosθ = 220 × 4.4 × cos60° = 220 × 2.2 × 0.5 = 121W이다. 또한, 유효전력은 P = I²R이므로, R = P / I² = 121 / (4.4 × 4.4) ≈ 25Ω이다. 따라서 정답은 "25"이다.
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73. 기계적 변위를 제어량으로 해서 목표값의 임의의 변화에 추종하도록 구성되어 있는 것은?

  1. 자동조정
  2. 서보기구
  3. 정치제어
  4. 프로세스제어
(정답률: 52%)
  • 서보기구는 기계적 변위를 제어량으로 사용하여 목표값의 변화에 추종하는 제어 시스템이다. 따라서 이 보기 중에서 서보기구가 정답인 것이다. 자동조정은 제어 시스템에서 자동으로 조정하는 것을 의미하며, 정치제어는 정치적인 요소를 고려한 제어 시스템을 의미한다. 프로세스제어는 공정이나 제조 과정을 제어하는 시스템을 의미한다.
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74. 다음 회로에서 합성 정전용량(μF)은?

  1. 1.1
  2. 2.0
  3. 2.4
  4. 3.0
(정답률: 54%)
  • 주어진 회로는 병렬 연결된 3개의 정전용량이 있으므로, 합성 정전용량은 각 정전용량의 역수의 합의 역수가 된다. 따라서, 합성 정전용량은 1/1.0 + 1/0.8 + 1/0.5 = 2.0 (μF) 이다.
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75. 직류전동기의 속도제어방법 중 광범위한 속도제어가 가능하며 정토크 가변속도의 용도에 적합한 방법은?

  1. 계자제어
  2. 직렬저항제어
  3. 병렬저항제어
  4. 전압제어
(정답률: 53%)
  • 전압제어는 직류전동기의 속도를 광범위하게 제어할 수 있으며, 정토크 가변속도의 용도에 적합한 방법이다. 이는 전압을 조절하여 전류와 속도를 제어하는 방법으로, 전압을 높이면 속도가 빨라지고 전압을 낮추면 속도가 느려진다. 따라서 전압제어는 다양한 용도에 적용 가능하며, 정밀한 속도 제어가 필요한 경우에도 유용하게 사용된다.
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76. 서보 전동기는 다음 중 어디에 속하는가?

  1. 검출기
  2. 증폭기
  3. 변환기
  4. 조작기기
(정답률: 74%)
  • 서보 전동기는 조작기기에 속한다. 이는 서보 전동기가 입력 신호에 따라 움직임을 제어하는 기기이기 때문이다. 서보 전동기는 모터와 위치 피드백 장치로 구성되어 있으며, 입력 신호에 따라 모터를 제어하여 원하는 위치로 이동시킨다. 따라서 서보 전동기는 로봇, 자동차, 비행기 등 다양한 분야에서 사용되는 제어 장치로 활용된다.
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77. 다음 중 기동 토크가 가장 큰 단상 유도전동기는?

  1. 분상기동형
  2. 반발기동형
  3. 셰이딩코일형
  4. 콘덴서기동형
(정답률: 58%)
  • 기동 토크란 모터가 회전하기 시작할 때 발생하는 토크를 말합니다. 이 중에서 기동 토크가 가장 큰 단상 유도전동기는 "반발기동형"입니다. 이는 반발기동형 모터가 회전자에 부착된 반발코일을 이용하여 기동 토크를 증가시키기 때문입니다. 회전자가 회전을 시작하면 반발코일에 의해 생성된 자기장이 회전자 자기장과 상호작용하여 회전자에 토크를 제공합니다. 이로 인해 기동 토크가 증가하게 됩니다.
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78. 그림과 같은 회로에서 해당되는 램프의 식으로 옳은 것은?

(정답률: 72%)
  • 램프는 병렬 회로에 연결되어 있으므로 전압은 동일하고 전류는 분할되어 흐르게 됩니다. 따라서 전압은 12V이고 전류는 2A + 1A + 1A = 4A가 됩니다. 따라서 해당되는 램프의 식은 "12V, 4A"이므로 ""가 정답입니다.
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79. 목표값이 미리 정해진 변화량에 따라 제어량을 변화시키는 제어는?

  1. 정치 제어
  2. 추종 제어
  3. 비율 제어
  4. 프로그램 제어
(정답률: 60%)
  • 목표값이 미리 정해진 변화량에 따라 제어량을 변화시키는 것은 "프로그램 제어"입니다. 이는 미리 작성된 프로그램에 따라 제어량을 자동으로 조절하는 방식으로, 목표값과 현재값을 비교하여 제어량을 조절합니다. 이 방식은 반복적인 작업에 적합하며, 인간의 개입 없이 자동으로 작동할 수 있습니다.
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80. 그림과 같은 블록선도와 등가인 것은?

(정답률: 62%)
  • 블록선도에서는 블록들의 연결관계를 나타내기 위해 선으로 표현합니다. 이때, 등가인은 전류나 전압이 같은 것을 의미합니다. 따라서, 블록선도에서 등가인을 나타내는 선은 같은 전류나 전압이 흐르는 블록들을 연결하는 것입니다. 그림에서 ""은 같은 전류나 전압이 흐르는 블록들을 연결하는 등가인을 나타내는 것입니다.
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