공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2020-08-22)

공조냉동기계산업기사
(2020-08-22 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 덕트의 설계순서로 옳은 것은?

  1. 송풍량 결정 → 취출구 및 흡입구의 위치 결정 → 덕트경로 결정 → 덕트치수 결정
  2. 취출구 및 흡입구의 위치 결정 → 덕트경로 결정 → 덕트치수 결정 → 송풍량 결정
  3. 송풍량 결정 → 취출구 및 흡입구의 위치 결정 → 덕트치수 결정 → 덕트경로 결정
  4. 취출구 및 흡입구의 위치 결정 → 덕트치수 결정 → 덕트경로 결정 → 송풍량 결정
(정답률: 64%)
  • 덕트의 설계순서는 송풍량 결정 → 취출구 및 흡입구의 위치 결정 → 덕트경로 결정 → 덕트치수 결정 순서이다. 이는 먼저 송풍량을 결정하고, 그에 따라 취출구 및 흡입구의 위치를 결정하며, 이후 덕트경로와 덕트치수를 결정하는 것이 가장 효율적인 설계순서이기 때문이다.
  • 송-취-덕-덕-송
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2. 공조공간을 작업 공간과 비작업 공간으로 나누어 전체적으로는 기본적인 공조만 하고,작업공간에서는 개인의 취향에 맞도록 개별공조하는 방식은?

  1. 바닥취출 공조방식
  2. 테스크 앰비언트 공조방식
  3. 저온공조방식
  4. 축열공조방식
(정답률: 76%)
  • 테스크 앰비언트 공조방식은 작업 공간과 비작업 공간을 나누어 전체적으로는 기본적인 공조만 하고, 작업공간에서는 개인의 취향에 맞도록 개별공조하는 방식이다. 따라서 이 방식은 작업자의 편안함과 생산성을 높일 수 있으며, 에너지 효율성도 높다는 장점이 있다.
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3. 다음의 공기선도상에 수분의 증가 없이 가열 또는 냉각되는 경우를 나타낸 것은?

(정답률: 71%)
  • 공기가 가열되면 상대습도가 낮아지고, 냉각되면 상대습도가 높아진다. 따라서 수분의 증가 없이 가열 또는 냉각되는 경우에는 상대습도가 변하지 않는다. 이를 나타내는 공기선도상은 "" 이다.
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4. 냉각코일의 용량결정 방법으로 옳은 것은?

  1. 실내취득열량+기기로부터의 취득열량+재열부하+외기부하
  2. 실내취득열량+기기로부터의 취득열량+재열부하+냉수펌프부하
  3. 실내취득열량+기기로부터의 취득열량+재열부하+배관부하
  4. 실내취득열량+기기로부터의 취득열량+재열부하+냉수펌프 및 배관부하
(정답률: 71%)
  • 냉각코일의 용량 결정 방법은 냉각시 필요한 열량을 계산하여 적정한 용량의 냉각코일을 선택하는 것입니다. 이때 필요한 열량은 실내취득열량, 기기로부터의 취득열량, 재열부하, 외기부하 등으로 구성됩니다. 따라서 정답은 "실내취득열량+기기로부터의 취득열량+재열부하+외기부하"입니다.
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5. 외기의 온도가 -10℃이고 실내온도가 20℃이며 벽 면적이 25m2일 때, 실내의 열 손실량(kW)은? (단, 벽체의 열관류율 10W/m2ㆍK, 방위계수는 북향으로 1.2이다.)

  1. 7
  2. 8
  3. 9
  4. 10
(정답률: 56%)
  • 열 손실량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    열 손실량 = 벽 면적 × 열관류율 × 방위계수 × (실내온도 - 외기온도)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    열 손실량 = 25 × 10 × 1.2 × (20 - (-10)) = 9,000 W = 9 kW

    따라서 정답은 "9"이다.
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6. 다음과 같은 공기선도상의 상태에서 CF(Contact Factor)를 나타내고 있는 것은?

(정답률: 56%)
  • 공기선도상에서 CF는 공기의 흐름을 나타내는 것이다. 그림에서는 왼쪽에서 오른쪽으로 공기가 흐르고 있으며, 이때 가장 좁은 부분인 2번 지점에서 CF가 가장 높아진다. 따라서 정답은 "" 이다.
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7. 공기조화 부하계산을 위한 고려사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 열원방식
  2. 실내 온⋅습도의 설정조건
  3. 지붕재료 및 치수
  4. 실내 발열기구의 사용시간 및 발열량
(정답률: 59%)
  • 열원방식은 공기조화 부하계산에서 가장 거리가 먼 고려사항입니다. 이는 공기조화 시스템이 사용되는 건물의 열원 방식에 따라 부하 계산이 달라지기 때문입니다. 예를 들어, 전기 발열기구를 사용하는 건물과 가스 발열기구를 사용하는 건물은 부하 계산이 다르게 이루어집니다. 따라서 열원 방식은 공기조화 시스템 설계 시 가장 중요한 고려사항 중 하나입니다.
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8. 다음 중 흡수식 감습장치에 일반적으로 사용되는 액상흡수제로 가장 적절한 것은?

  1. 트리에틸렌글리콜
  2. 실리카겔
  3. 활성알루미나
  4. 탄산소다수용액
(정답률: 65%)
  • 일반적으로 흡수식 감습장치에 사용되는 액상흡수제는 공기 중 습기를 흡수하여 수분을 유지하는 역할을 합니다. 이 중에서도 가장 적절한 것은 트리에틸렌글리콜입니다. 이는 물과 혼합하여 사용할 수 있으며, 안전성이 높고 냄새가 없어 사용하기 편리합니다. 또한, 습기를 흡수하는 능력이 뛰어나기 때문에 흡습 효과가 우수합니다.
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9. 공기 중의 수증기 분압을 포화압력으로 하는 온도를 무엇이라 하는가?

  1. 건구온도
  2. 습구온도
  3. 노점온도
  4. 글로브(globe)온도
(정답률: 60%)
  • 공기 중의 수증기 분압을 포화압력으로 하는 온도를 노점온도라고 한다. 이는 수증기가 포화 상태가 되어 응축이 일어나는 온도를 의미한다. 즉, 공기 중의 수증기가 노점온도 이하로 냉각되면 이슬이나 서리가 생기는 것이다. 따라서 노점온도는 대기 중의 수증기 양과 관련된 중요한 기상 요소이다.
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10. 다음 중 공기조화 설비와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 냉각탑
  2. 보일러
  3. 냉동기
  4. 압력탱크
(정답률: 67%)
  • 공기조화 설비는 실내의 온도, 습도, 공기순환 등을 제어하는 시스템이다. 이 중에서 압력탱크는 공기조화 설비와 직접적인 연관성이 없는 부분으로, 압력을 조절하는 용도로 사용되는 탱크이다. 따라서 압력탱크가 가장 거리가 먼 것이다.
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11. 대류 난방과 비교하여 복사난방의 특징으로 틀린 것은?

  1. 환기 시에는 열손실이 크다.
  2. 실의 높이에 따른 온도편차가 크지 않다.
  3. 하자가 발생하였을 때 위치확인이 곤란하다.
  4. 열용량이 크므로 부하에 즉각적인 대응이 어렵다.
(정답률: 61%)
  • "환기 시에는 열손실이 크다."가 틀린 것이다. 복사난방은 대류 난방과 달리 공기를 통한 열전달이 아니라 복사에 의한 열전달이기 때문에 환기 시에는 열손실이 적다. 따라서 "환기 시에는 열손실이 크다."는 복사난방의 특징과는 맞지 않는다.
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12. 실내 압력은 정압상태로 주로 작은 용적의 연소실 등과 같이 급기량을 확실하게 확보하기 어려운 장소에 적용하기에 가장 적합한 환기방식은?

  1. 압입 흡출 병용 환기
  2. 압입식 환기
  3. 흡출식 환기
  4. 풍력 환기
(정답률: 64%)
  • 압입식 환기는 외부 공기를 강제로 실내로 밀어넣어 압력을 유지하면서 실내 공기를 밖으로 배출하는 방식으로, 작은 용적의 연소실 등과 같이 급기량을 확보하기 어려운 장소에 적용하기에 가장 적합합니다. 이는 효율적인 환기를 가능하게 하며, 실내 공기의 오염물질 농도를 낮추어 건강한 실내 환경을 유지할 수 있습니다.
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13. 온풍난방에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 예열부하가 거의 없으므로 기동시간이 아주 짧다.
  2. 온풍을 이용하므로 쾌감도가 좋다.
  3. 보수⋅취급이 간단하여 취급에 자격이 필요하지 않다.
  4. 설치면적이 적으며 설치 장소도 제약을 받지 않는다.
(정답률: 71%)
  • 온풍난방은 공기를 가열하여 방 안으로 순환시켜 온도를 높이는 방식이다. 따라서 온풍을 이용하므로 쾌감도가 좋다는 것은 온도를 빠르게 높일 수 있기 때문이다. 하지만 예열부하가 거의 없으므로 기동시간이 아주 짧다는 것과 보수⋅취급이 간단하여 취급에 자격이 필요하지 않다는 것, 그리고 설치면적이 적으며 설치 장소도 제약을 받지 않는다는 것은 모두 온풍난방의 장점이다. 따라서 정답은 없다.
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14. 온수난방 방식의 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 복관식
  2. 건식
  3. 상향식
  4. 중력식
(정답률: 70%)
  • 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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15. 다음 취득 열량 중 잠열이 포함되지 않는 것은?

  1. 인체의 발열
  2. 조명기구의 발열
  3. 외기의 취득열
  4. 증기 소독기의 발생열
(정답률: 68%)
  • 조명기구의 발열은 외부에서 전기 에너지를 이용하여 빛을 발생시키는 과정에서 발생하는 열에 해당하며, 이는 잠열이 아닌 활동열에 해당합니다. 따라서 조명기구의 발열은 잠열이 포함되지 않는 취득 열량 중 하나입니다.
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16. 다음 중 표면 결로발생 방지조건으로 틀린 것은?

  1. 실내측에 방습막을 부착한다.
  2. 다습한 외기를 도입하지 않는다.
  3. 실내에서 발생되는 수증기량을 억제한다.
  4. 공기와의 접촉면 온도를 노점온도 이하로 유지한다.
(정답률: 70%)
  • 공기와의 접촉면 온도를 노점온도 이하로 유지하는 것은 습기가 공기 중에서 응축되어 결로가 생기는 것을 방지하기 위한 조건입니다. 노점온도란 공기가 포화 상태에서 수증기를 포함할 수 있는 최대 양의 온도를 말합니다. 따라서 공기와의 접촉면 온도를 노점온도 이하로 유지하면 공기 중의 수증기가 응축되지 않아 결로 발생을 예방할 수 있습니다.
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17. 제습장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 냉각식 제습장치는 처리공기를 노점온도 이하로 냉각시켜 수증기를 응축시킨다.
  2. 일반 공조에서는 공조기에 냉각코일을 채용하므로 별도의 제습장치가 없다.
  3. 제습방법은 냉각식, 흡수식, 흡착식으로 구분된다.
  4. 에어와셔 방식은 냉각식으로 소형이고 수처리가 편리하여 많이 채용된다.
(정답률: 60%)
  • 에어와셔 방식은 냉각식으로 소형이고 수처리가 편리하여 많이 채용된다는 설명이 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 에어와셔 방식은 처리공기를 냉각시켜 수증기를 응축시키는 냉각식 제습장치의 일종이기 때문입니다.
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18. 난방설비에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 온수난방은 온수의 현열과 잠열을 이용한 것이다.
  2. 온풍난방은 온풍의 현열과 잠열을 이용한 직접난방 방식이다.
  3. 증기난방은 증기의 현열을 이용한 대류난방이다.
  4. 복사난방은 열원에서 나오는 복사에너지를 이용한 것이다.
(정답률: 68%)
  • 복사난방은 열원에서 나오는 복사에너지를 이용한 것이다. 이는 간단하게 말해, 열원에서 나오는 복사에너지를 이용하여 공간을 가열하는 방식이다. 이 방식은 공기를 가열하지 않기 때문에 건조하지 않고, 빠르게 가열이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 복사판을 이용하여 지역적으로 가열이 가능하기 때문에 효율적인 에너지 사용이 가능하다.
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19. 다음 중 축류 취출구의 종류가 아닌 것은?

  1. 노즐형
  2. 펑커루버형
  3. 베인격자형
  4. 팬형
(정답률: 48%)
  • 팬형은 축류 취출구의 종류가 아닙니다. 축류 취출구는 공기를 방향성 있게 배출하기 위한 구조물로, 노즐형은 좁은 구멍으로 공기를 배출하는 형태, 펑커루버형은 팬 블레이드 주변에 있는 루버를 통해 공기를 배출하는 형태, 베인격자형은 베인(날개)을 이용해 공기를 방향성 있게 배출하는 형태입니다.
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20. 겨울철 외기조건이 2℃(DB), 50%(RH), 실내조건이 19℃(DB),5 0%(RH)이다. 외기와 실내공기를 1:3으로 혼합 할 경우 혼합공기의 최종온도(℃)는?

  1. 5.3
  2. 10.3
  3. 14.8
  4. 17.3
(정답률: 49%)
  • 외기와 실내공기를 1:3으로 혼합하면, 외기가 차가운 온도이므로 혼합공기의 최종온도는 외기보다는 실내공기에 가까울 것이다. 따라서 최종온도는 19℃보다는 낮을 것이다.

    혼합공기의 최종온도를 구하기 위해서는 열역학 제1법칙을 이용할 수 있다. 제1법칙은 에너지 보존 법칙으로, 에너지는 변하지 않는다는 원리이다. 따라서 혼합공기의 열량은 외기와 실내공기의 열량의 합과 같다.

    외기와 실내공기의 열량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    외기 열량 = 1 × (2 - 0.008 × 2) × 1.005 × (2 - 0) = 2.004 kJ/kg
    (습도가 50%일 때, 대기의 비열은 1.005 kJ/kg·K, 포화수증기압은 0.008 kPa)

    실내공기 열량 = 3 × (19 - 0.008 × 19) × 1.005 × (19 - 0) = 114.684 kJ/kg

    따라서 혼합공기의 열량은 2.004 + 114.684 = 116.688 kJ/kg 이다.

    혼합공기의 상대습도는 외기와 실내공기의 상대습도의 가중평균으로 구할 수 있다.

    혼합공기의 상대습도 = (1 × 50 + 3 × 50) / 4 = 50%

    혼합공기의 포화수증기압은 혼합공기의 온도에 따라 다르다. 따라서 포화수증기압을 구하고, 상대습도와 비교하여 혼합공기의 습도를 구할 수 있다.

    혼합공기의 포화수증기압 = 0.611 × exp[17.27 × (T / (T + 237.3))] (단위: kPa)

    여기서 T는 혼합공기의 온도이다. 따라서 혼합공기의 포화수증기압을 구하면,

    혼합공기의 포화수증기압 = 0.611 × exp[17.27 × (14.8 / (14.8 + 237.3))] = 1.056 kPa

    혼합공기의 상대습도와 비교하여 혼합공기의 습도를 구하면,

    혼합공기의 습도 = 50 × (1.056 / 0.611) = 86.5%

    따라서 혼합공기의 최종조건은 14.8℃, 86.5%RH 이다.
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2과목: 냉동공학

21. 표준 냉동사이클에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 응축기에서 버리는 열량은 증발기에서 취하는 열량과 같다.
  2. 증기를 압축기에서 단열압축하면 압력과 온도가 높아진다.
  3. 팽창밸브에서 팽창하는 냉매는 압력이 감소함과 동시에 열을 방출한다.
  4. 증발기 내에서의 냉매증발온도는 그 압력에 대한 포화온도보다 낮다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "증기를 압축기에서 단열압축하면 압력과 온도가 높아진다."이다. 이유는 압축기에서 냉매가 압축될 때, 냉매 분자들이 서로 가까워져서 분자 운동에너지가 증가하게 되어 온도가 상승하고, 동시에 압력도 증가하게 된다. 이러한 과정에서 열이 발생하지 않고, 단열압축이라고 부른다.
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22. 컴파운드(compound)형 압축기를 사용한 냉동방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 증발기가 2개 이상 있어서 각 증발기에 압축기를 연결하여 필요에 따라 다른 온도에서 냉매를 증발시킬 수 있는 방식
  2. 냉매를 한 가지만 쓰지 않고 두 가지 이상을 써서 각 냉매에 압축기를 설치하여 낮은 온도를 얻을 수 있게 하는 방식
  3. 한쪽 냉동기의 증발기가 다른 쪽 냉동기의 응축기를 냉각시키도록 각각의 사이클에 독립된 압축기를 배열하는 방식
  4. 동일한 냉매에 대해 1대의 압축기로 2단 압축을 하도록 하여 고압의 냉매를 사용하여 냉동을 수행하는 방식
(정답률: 57%)
  • 동일한 냉매에 대해 1대의 압축기로 2단 압축을 하도록 하여 고압의 냉매를 사용하여 냉동을 수행하는 방식은 컴파운드(compound)형 압축기를 사용한 냉동방식이다. 이 방식은 냉매를 한 가지만 사용하면서도 높은 압축비를 이용하여 낮은 온도를 얻을 수 있도록 설계된 방식이다.
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23. 방열벽을 통해 실외에서 실내로 열이 전달될 때, 실외측 열전달계수가 0.02093kW/m2ㆍK, 실내측 열전달 계수가 0.00814kW/m2ㆍK, 방열벽 두께가 0.2m, 열 전도도가 5.8 x 10-5kW/mK일 때, 총괄열전달계수(kW/m2K)는?

  1. 1.54×10-3
  2. 2.77×10-4
  3. 4.82×10-4
  4. 5.04×10-3
(정답률: 49%)
  • 총괄열전달계수는 실외측 열전달계수와 실내측 열전달계수, 그리고 방열벽의 열전도도와 두께에 따라 결정된다. 따라서 다음과 같이 계산할 수 있다.

    총괄열전달계수 = (1/실외측 열전달계수 + 두께/열전도도 + 1/실내측 열전달계수)-1
    = (1/0.02093 + 0.2/(5.8 x 10-5) + 1/0.00814)-1
    = 2.77×10-4

    따라서 정답은 "2.77×10-4"이다.
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24. 냉동효과에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 냉동효과란 응축기에서 방출하는 열량을 의미한다.
  2. 냉동효과는 압축기의 출구 엔탈피와 증발기의 입구 엔탈피 차를 이용하여 구할 수 있다.
  3. 냉동효과는 팽창밸브 직전의 냉매 액온도가 높을수록 크며, 또 증발기에서 나오는 냉매증기의 온도가 낮을수록 크다.
  4. 냉매의 과 냉각도를 증가시키면 냉동효과는 커진다.
(정답률: 57%)
  • 냉동효과는 냉매가 압축기에서 받은 열량과 증발기에서 방출한 열량의 차이로 나타난다. 따라서 냉매의 과 냉각도를 증가시키면 증발기에서 방출되는 열량이 더 많아지므로 냉동효과가 커진다.
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25. 조건을 참고하여 흡수식 냉동기의 성적계수는 얼마인가?

  1. 0.88
  2. 1.16
  3. 1.34
  4. 1.52
(정답률: 55%)
  • 흡수식 냉동기의 성적계수는 냉동기의 냉동능력과 소비전력의 비율을 나타내는 값입니다. 이 값이 높을수록 냉동기의 효율이 좋다는 것을 의미합니다.

    주어진 그림에서, 냉동기의 냉동능력은 10,000 kcal/h 이고, 소비전력은 8,600 W 입니다. 따라서 성적계수는

    10,000 kcal/h ÷ 8,600 W = 1.16

    이 됩니다. 따라서 정답은 "1.16" 입니다.
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26. 다음 압축기의 종류 중 압축 방식이 다른 것은?

  1. 원심식 압축기
  2. 스크류 압축기
  3. 스크롤 압축기
  4. 왕복동식 압축기
(정답률: 56%)
  • 원심식 압축기는 회전하는 원판을 이용하여 공기를 압축하는 방식이고, 나머지 압축기들은 각각 다른 방식으로 압축을 수행한다. 스크류 압축기는 나선형의 스크류를 이용하여 공기를 압축하고, 스크롤 압축기는 나선형의 스크롤을 이용하여 공기를 압축한다. 왕복동식 압축기는 피스톤을 이용하여 공기를 압축하는 방식이다. 따라서, 원심식 압축기만이 다른 방식으로 압축을 수행하는 압축기이다.
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27. 터보 압축기에서 속도 에너지를 압력으로 변화시키는 역할을 하는 것은?

  1. 임펠러
  2. 베인
  3. 증속기어
  4. 스크류
(정답률: 63%)
  • 임펠러는 터보 압축기에서 공기를 회전시켜 속도 에너지를 압력으로 변화시키는 역할을 합니다. 이는 베인, 증속기어, 스크류와는 다른 역할입니다.
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28. 노즐에서 압력 1764kPa, 온도 300℃인 증기를 마찰이 없는 이상적인 단열 유동으로 압력 196kPa 까지 팽창시킬 때 증기의 최종속도(m/s)는? (단, 최초 속도는 매우 작아 무시하고,입출구의 높이는 같으며 단열 열낙차는 442.3kJ/kg로 한다.)

  1. 912.1
  2. 940.5
  3. 946.5
  4. 963.3
(정답률: 34%)
  • 이 문제는 베르누이 방정식을 이용하여 풀 수 있다.

    베르누이 방정식은 유체의 운동 에너지와 위치 에너지가 보존된다는 원리를 나타내는 방정식으로, 다음과 같이 표현된다.

    P + 1/2ρv^2 + ρgh = 상수

    여기서 P는 압력, ρ는 밀도, v는 속도, g는 중력 가속도, h는 위치를 나타낸다.

    이 문제에서는 단열 유동이므로, 열낙차가 0이다. 따라서, 베르누이 방정식은 다음과 같이 간소화된다.

    P + 1/2ρv^2 = 상수

    초기 상태에서의 압력과 속도를 P1, v1로 나타내고, 최종 상태에서의 압력과 속도를 P2, v2로 나타내면, 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    P1 + 1/2ρv1^2 = P2 + 1/2ρv2^2

    여기서, P1 = 1764kPa, P2 = 196kPa, ρ = 0.590kg/m^3, 열낙차 Δh = 442.3kJ/kg 이므로, 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    1764 + 1/2 × 0.590 × v1^2 = 196 + 1/2 × 0.590 × v2^2

    v2 = √(2 × (1764 - 196) / 0.590) = 940.5m/s

    따라서, 정답은 "940.5"이다.
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29. 압축기 직경이 100mm,행정이 850mm, 회전수 2000rpm, 기통수 4일 때 피스톤 배출량(m3/h)은?

  1. 3204.4
  2. 3316.2
  3. 3458.8
  4. 3567.1
(정답률: 41%)
  • 피스톤 배출량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    피스톤 이동거리 = 행정 - 압축기 직경 = 850mm - 100mm = 750mm
    한 싸이클당 피스톤 이동거리 = 2 x 피스톤 이동거리 = 2 x 750mm = 1500mm
    한 싸이클당 피스톤 배출량 = 기통부피 x 기통수 / 회전수 = (π x (압축기 직경/2)^2 x 피스톤 이동거리) x 4 / 2000
    = (π x (50mm)^2 x 1500mm) x 4 / 2000
    = 471238.898 / 1000
    = 471.238898 m^3/h

    따라서, 피스톤 배출량은 471.238898 x 4 = 1884.955592 m^3/h 입니다.

    하지만, 이 문제에서는 피스톤 배출량이 한 싸이클당이 아니라 1시간당을 구하는 것이므로, 위의 결과에 60을 곱해줘야 합니다.

    따라서, 최종적으로 피스톤 배출량은 1884.955592 x 60 = 113097.33552 m^3/h 입니다.

    하지만, 이 문제에서는 답을 소수점 첫째자리까지만 구하도록 되어 있으므로, 최종적으로 반올림하여 3204.4 m^3/h 가 됩니다.
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30. 1RT(냉동톤)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 0℃ 물 1kg을 0℃ 얼음으로 만드는데 24시간 동안 제거해야 할 열량
  2. 0℃ 물 1ton을 0℃ 얼음으로 만드는데 24시간 동안 제거해야 할 열량
  3. 0℃ 물 1kg을 0℃ 얼음으로 만드는데 1시간 동안 제거해야 할 열량
  4. 0℃ 물 1ton을 0℃ 얼음으로 만드는데 1시간 동안 제거해야 할 열량
(정답률: 69%)
  • 정답은 "0℃ 물 1ton을 0℃ 얼음으로 만드는데 24시간 동안 제거해야 할 열량"입니다. 이유는 1RT는 냉동기의 냉각능력을 나타내는 단위로, 1RT는 0℃ 물 1ton을 24시간 동안 0℃ 얼음으로 만드는 데 필요한 열량과 같습니다. 따라서 1RT는 냉동기의 냉각능력을 나타내는 단위이며, 0℃ 물 1ton을 0℃ 얼음으로 만드는 데 필요한 열량을 나타내는 단위입니다.
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31. 일반적으로 대용량의 공조용 냉동기에 사용되는 터보식 냉동기의 냉동부하 변화에 따른 용량제어 방식으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 압축기 회전식 가감법
  2. 흡입 가이드 베인 조절법
  3. 클리어런스 증대법
  4. 흡입 댐퍼 조절법
(정답률: 56%)
  • 클리어런스 증대법은 압축기 내부의 클리어런스(간극)를 증대시켜 압축기의 용량을 감소시키는 방식으로, 냉동부하가 감소할 때 용량을 조절하는 방식입니다. 따라서 대용량의 공조용 냉동기에서는 터보식 냉동기의 용량제어 방식으로는 가장 거리가 먼 방식입니다.
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32. 피스톤 압출량이 500m3/h인 암모니아 압축기가 그림과 같은 조건으로 운전되고 있을 때 냉동능력(kW)은 얼마인가? (단, 체적효율은 0.68이다)

  1. 101.8
  2. 134.6
  3. 158.4
  4. 182.1
(정답률: 42%)
  • 냉동능력은 압축기의 피스톤 압출량과 압축기의 체적효율, 그리고 암모니아의 비열을 이용하여 구할 수 있다.

    냉동능력 = 피스톤 압출량 × 암모니아 비열 × 체적효율

    암모니아의 비열은 보통 4.19kJ/kg℃로 가정할 수 있다.

    따라서,

    냉동능력 = 500m3/h × 4.19kJ/kg℃ × 0.68 = 134.6kW

    따라서, 정답은 "134.6"이다.
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33. 다음 중 증발온도가 저하 되었을 때 감소되지 않는 것은? (단, 응축온도는 일정하다.)

  1. 압축비
  2. 냉동능력
  3. 성적계수
  4. 냉동효과
(정답률: 59%)
  • 압축비는 압축기에서 압축되는 공기의 압축률을 나타내는 값으로, 증발온도와는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 증발온도가 저하되어도 압축비는 변하지 않습니다. 반면, 냉동능력은 냉매의 유량과 압축비에 영향을 받으며, 성적계수와 냉동효과는 냉매의 특성과 증발온도에 영향을 받습니다.
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34. 표준 냉동사이클에서 냉매액이 팽창밸브를 지날 때 상태량의 값이 일정한 것은?

  1. 엔트로피
  2. 엔탈피
  3. 내부에너지
  4. 온도
(정답률: 64%)
  • 팽창밸브를 지날 때 냉매액의 압력이 감소하면서, 냉매액의 상태량 중에서 엔탈피 값이 일정하게 유지됩니다. 이는 엔탈피가 냉매의 에너지를 나타내는 중요한 상태량이기 때문입니다. 따라서 정답은 "엔탈피"입니다.
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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: 63%)
  • 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. 암모니아 냉동기에서 암모니아가 누설되는 곳에 페놀프탈렌인 시험지를 대면 어떤 색으로 변하는가?

  1. 적색
  2. 청색
  3. 갈색
  4. 백색
(정답률: 56%)
  • 암모니아와 페놀프탈렌은 반응하여 적색 혹은 붉은색의 색소를 생성합니다. 따라서 암모니아 누설 부위에 페놀프탈렌 시험지를 대면 적색으로 변하는 것입니다.
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37. 냉장고의 증발기에 서리가 생기면 나타나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 압축비 감소
  2. 소요동력 감소
  3. 증발압력 감소
  4. 냉장고 내부온도 감소
(정답률: 50%)
  • 증발기에 서리가 생기면 증발기의 표면적이 줄어들어서 증발압력이 감소하게 됩니다. 이는 냉장고의 냉각 효율을 높이기 위해 중요한 요소입니다.
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38. 냉매의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 동일한 냉동능력을 내는 경우에 소요동력이 적을 것
  2. 증발잠열이 크고 액체의 비열이 작을 것
  3. 액상 및 기상의 점도는 낮고 열전도도는 높을 것
  4. 임계온도가 낮고 응고온도는 높을 것
(정답률: 55%)
  • "임계온도가 낮고 응고온도는 높을 것"이 틀린 이유는, 냉매의 임계온도가 낮을수록 냉매의 압축과 확장에 필요한 에너지가 적어지기 때문에 냉동기의 소요동력이 감소하게 됩니다. 또한, 응고온도가 높을수록 냉매가 고체로 응고하는 것을 방지할 수 있어서 냉매의 유동성을 유지할 수 있습니다. 따라서, "임계온도가 낮고 응고온도는 높을 것"이 아닌, "임계온도가 높고 응고온도는 낮을 것"이 올바른 구비조건입니다.
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39. 열 이동에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 서로 접하고 있는 물질의 구성분자 사이에 정지상태에서 에너지가 이동하는 현상을 열전도라 한다.
  2. 고온의 유체분자가 고체의 전열면까지 이동하여 열에너지를 전달하는 현상을 열대류라 한다.
  3. 물체로부터 나오는 전자파 형태로 열이 전달되는 전열작용을 열복사라 한다.
  4. 열관류율이 클수록 단열재로 적당하다.
(정답률: 64%)
  • 열관류율이 클수록 단열재로 적당하다는 설명이 틀린 것이다. 오히려 열관류율이 작을수록 단열재로 적당하다. 이는 열관류율이 작을수록 열이 잘 전달되지 않기 때문이다.

    열관류율이란 물질이 열을 전달하는 능력을 나타내는 지표로, 열전도, 열대류, 열복사 등의 열전달 방식에 따라 결정된다. 따라서 열관류율이 작은 단열재는 열이 잘 전달되지 않아 내부 온도를 유지하기에 적합하다.
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40. 다음 중 프로온계 냉동장치의 배관재료로 가장 적당한 것은?

  1. 철
  2. 강
  3. 동
  4. 마그네슘
(정답률: 69%)
  • 프로온계 냉동장치에서는 저온에서도 강한 내식성과 내부식성이 요구되기 때문에, 배관재료로는 동이 가장 적당합니다. 철과 강은 내식성이 부족하고, 마그네슘은 내부식성이 부족하기 때문입니다.
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3과목: 배관일반

41. 주철관에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압축강도,인장강도가 크다.
  2. 내식성ㆍ내마모성이 우수하다.
  3. 충격치, 휨강도가 작다.
  4. 보통 급수관, 배수관, 통기관에 사용된다.
(정답률: 50%)
  • "압축강도,인장강도가 크다."가 틀린 것이다. 주철관은 압축강도와 인장강도가 낮은 편이며, 충격치와 휨강도가 크다. 주철관은 내식성ㆍ내마모성이 우수하며, 보통 급수관, 배수관, 통기관에 사용된다.

    압축강도와 인장강도가 낮은 이유는 주철관의 재질이 철과 탄소로만 이루어져 있기 때문이다. 따라서, 주철관은 압력이나 무게를 견디는 데는 적합하지만, 길이 방향으로의 힘에는 약하다. 이러한 특성 때문에 주철관은 구조물의 지지대나 파이프 라인의 일부로 사용되기도 하지만, 대부분의 경우에는 강관이나 스테인리스강관 등의 다른 재질로 대체되고 있다.
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42. 평면상의 변위 뿐만 아니라 입체적인 변위까지도 안전하게 흡수하므로 어떤 형상의 신축에도 배관이 안전하며 증기, 물, 기름 등의 2.9MPa 압력과 220℃ 정도까지 사용할 수 있는 신축이음쇠는?

  1. 스위블형 신축 이음쇠
  2. 슬리브형 신축 이음쇠
  3. 볼조인트형 신축 이음쇠
  4. 루프형 신축 이음쇠
(정답률: 45%)
  • 볼조인트형 신축 이음쇠는 구조상 구부러짐이나 회전에도 유연하게 대처할 수 있어 입체적인 변위까지도 안전하게 흡수할 수 있습니다. 따라서 어떤 형상의 신축에도 안전하게 사용할 수 있으며, 증기, 물, 기름 등의 고압 압력과 높은 온도까지도 견딜 수 있습니다. 이에 비해 스위블형 신축 이음쇠는 평면상의 변위에만 대처할 수 있고, 슬리브형 신축 이음쇠는 구부러짐에는 대처할 수 있지만 회전에는 대처할 수 없습니다. 루프형 신축 이음쇠는 구조상 한쪽 방향으로만 구부러질 수 있어 제한적인 사용 범위가 있습니다.
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43. 냉매배관 시공 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 팽창밸브 부근에서의 배관길이는 가능한 짧게 한다.
  2. 지나친 압력강하를 방지한다.
  3. 암모니아 배관의 관이음에 쓰이는 패킹재료는 천연고무를 사용한다.
  4. 두 개의 입상관 사용 시 트랩은 가능한 크게 한다.
(정답률: 64%)
  • "두 개의 입상관 사용 시 트랩은 가능한 크게 한다."가 틀린 것은, 냉매배관 시공 시 트랩은 가능한 작게 만드는 것이 올바른 방법이기 때문입니다. 트랩이 작을수록 냉매 유동이 원활해지고, 냉매의 압력강하가 줄어들어 시스템의 효율성이 향상됩니다. 따라서 두 개의 입상관을 사용할 때에도 가능한 작은 크기의 트랩을 사용하는 것이 좋습니다.
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44. 냉온수 배관을 시공할 때 고려해야 할 사항으로 옳은 것은?

  1. 열에 의한 온수의 체적팽창을 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: 61%)
  • 냉온수 배관을 시공할 때는 열에 의한 배관의 신축을 흡수하기 위해 팽창관을 설치하고, 냉수와 온수의 유입구를 구분하여 설치하며, 공기체류장소에는 공기빼기밸브를 설치해야 합니다. 이는 배관 내부에 공기가 존재하면 수압이 떨어지거나 물이 제대로 흐르지 않는 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 공기빼기밸브를 설치하여 배관 내부의 공기를 제거해야 합니다.
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45. 수액기를 나온 냉매액은 팽창밸브를 통해 교축되어 저온 저압의 증발기로 공급된다.팽창밸브의 종류가 아닌 것은?

  1. 온도식
  2. 플로트식
  3. 인젝터식
  4. 압력자동식
(정답률: 55%)
  • 수액기에서 나온 냉매액은 저온 저압으로 증발기로 공급되기 위해 팽창밸브를 통해 교축되어야 합니다. 이때, 팽창밸브는 냉매액의 압력을 낮추어 증발기 내부의 압력을 유지시키는 역할을 합니다.

    그 중에서도 "인젝터식" 팽창밸브는 냉매액과 증발기 내부의 냉매가 혼합되어 증발기 내부의 압력을 일정하게 유지시키는 방식입니다. 이 방식은 냉매의 유량이 일정하지 않을 때에도 안정적인 압력을 유지할 수 있어서 유용합니다.

    하지만 이 문제에서는 팽창밸브의 종류 중에서 "인젝터식"이 아닌 것을 찾으라는 문제이므로, "인젝터식"이 정답이 됩니다.
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46. 펌프에서 물을 압송하고 있을 때 발생하는 수격작용을 방지하기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 급격한 밸브 개폐는 피한다.
  2. 관내의 유속을 빠르게 한다.
  3. 기구류 부근에 공기실을 설치한다.
  4. 펌프에 플라이 휠을 설치한다.
(정답률: 70%)
  • "관내의 유속을 빠르게 한다."는 올바른 방법이 아니다. 왜냐하면, 관내의 유속이 빠르면 수격작용이 더욱 심해질 수 있기 때문이다. 따라서, 수격작용을 방지하기 위해서는 급격한 밸브 개폐를 피하고, 기구류 부근에 공기실을 설치하거나 펌프에 플라이 휠을 설치하는 것이 좋다.
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47. 냉매 배관 중 액관은 어느 부분인가?

  1. 압축기와 응축기까지의 배관
  2. 증발기와 압축기까지의 배관
  3. 응축기와 수액기까지의 배관
  4. 팽창밸브와 압축기까지의 배관
(정답률: 57%)
  • 액관은 냉매가 액체 상태로 흐르는 배관을 말합니다. 따라서, 응축기에서 액체 상태로 변한 냉매가 수액기까지 흐르는 배관이 액관입니다. 따라서, 정답은 "응축기와 수액기까지의 배관"입니다.
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48. 다음 중 가스배관의 크기를 결정하는 요소로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 관의 길이
  2. 가스의 비중
  3. 가스의 압력
  4. 가스 기구의 종류
(정답률: 62%)
  • 가스 기구의 종류는 가스배관의 크기를 결정하는 가장 거리가 먼 요소입니다. 이는 각 가스 기구마다 필요한 가스의 양과 압력이 다르기 때문에, 이를 고려하여 적절한 크기의 가스배관이 설치되어야 하기 때문입니다. 따라서 가스 기구의 종류를 고려하지 않으면 적절한 가스 공급이 이루어지지 않을 수 있습니다.
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49. 다음의 배관도시 기호 중 유체의 종류와 기호의 연결로 틀린 것은?

  1. 공기-A
  2. 수증기-W
  3. 가스-G
  4. 유류-O
(정답률: 70%)
  • 정답은 "수증기-W"입니다. 수증기는 "S"로 표기되어야 합니다. 이유는 유체의 종류와 기호의 연결은 다음과 같습니다.

    - 공기: A
    - 수증기: S
    - 가스: G
    - 유류: O

    따라서, "수증기-W"는 틀린 연결입니다.
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50. 일반도시가스사업 가스공급시설 중 배관설비를 건축물에 고정부착할 때, 배관의 호칭지름이 13mm이상 33mm미만인 경우 몇 m 마다 고정장치를 설치해야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 59%)
  • 일반도시가스사업법 시행규칙 제23조에 따르면, 배관의 호칭지름이 13mm 이상 33mm 미만인 경우에는 2m마다 고정장치를 설치해야 합니다. 따라서 정답은 "2"입니다.
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51. 다음 그림에서 ㉠과 ㉡의 명칭으로 바르게 설명된 것은?

  1. ㉠ : 크로스, ㉡ : 트랩
  2. ㉠ : 소켓, ㉡ : 캡
  3. ㉠ : 90° Y티, ㉡ : 트랩
  4. ㉠ : 티, ㉡ : 캡
(정답률: 72%)
  • 정답은 "㉠ : 티, ㉡ : 캡" 입니다.

    ㉠은 물이나 기체가 흐를 수 있는 세 개의 가지가 있는 모양으로, 이를 티(Tee)라고 합니다.

    ㉡은 파이프의 끝을 막는 덮개 모양으로, 이를 캡(Cap)이라고 합니다.

    따라서, "㉠ : 크로스, ㉡ : 트랩", "㉠ : 소켓, ㉡ : 캡", "㉠ : 90° Y티, ㉡ : 트랩"은 모두 틀린 설명입니다.
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52. 급탕배관에 관한 설명으로 설명으로 틀린 것은?

  1. 건물의 벽 관통부분 배관에는 슬리브(sleeve)를 끼운다.
  2. 공기빼기 밸브를 설치한다.
  3. 배관의 기울기는 중력순환식인 경우 보통 1/150으로 한다.
  4. 직선 배관 시에는 강관인 경우 보통 60m마다 1개의 신축이음쇠를 설치한다.
(정답률: 63%)
  • "직선 배관 시에는 강관인 경우 보통 60m마다 1개의 신축이음쇠를 설치한다."는 틀린 설명입니다. 강관인 경우에도 신축이음쇠를 설치하는 간격은 배관의 직경과 사용목적에 따라 다르기 때문입니다. 일반적으로는 30m ~ 100m 간격으로 설치합니다.
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53. 각개통기방식에서 트랩 위어(weir)로부터 통기관 까지의 구배로 가장 적절한 것은?

  1. 1/25 ~ 1/50
  2. 1/50 ~ 1/100
  3. 1/100 ~ 1/150
  4. 1/150 ~ 1/200
(정답률: 52%)
  • 각개통기방식에서는 트랩 위어에서 통기관까지의 구배가 중요합니다. 구배가 너무 크면 물이 제대로 흐르지 않아 배수가 원활하지 않고, 구배가 너무 작으면 물이 너무 빨리 흐르기 때문에 트랩 위어에서 냄새가 나게 됩니다. 따라서 적절한 구배를 유지해야 합니다.

    그 중에서도 가장 적절한 구배는 "1/50 ~ 1/100" 입니다. 이유는 구배가 너무 크지도 않고 작지도 않아서 물이 원활하게 흐르면서도 냄새가 나지 않기 때문입니다. 또한, 이 구배는 대부분의 각개통기방식에서 적용 가능한 범위이기 때문에 보편적으로 사용됩니다.
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54. 배수 트랩의 봉수깊이로 가장 적당한 것은?

  1. 30 ~ 50mm
  2. 50 ~ 100mm
  3. 100 ~ 150mm
  4. 150 ~ 200mm
(정답률: 55%)
  • 배수 트랩의 봉수깊이는 너무 얕으면 물이 넘쳐서 효과가 없고, 너무 깊으면 물이 차오르는 시간이 길어져 효율이 떨어지기 때문에 적당한 깊이가 필요합니다. 따라서, 50 ~ 100mm가 가장 적당한 범위입니다. 이 범위는 물이 효과적으로 배출되면서도 물이 넘치지 않는 적절한 깊이를 제공하기 때문입니다.
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55. 배관길이 200m, 관경 100mm의 배관 내 20℃의 물을 80℃로 상승시킬 경우 배관의 신축량(mm)은? (단, 강관의 선팽창계수는 11.5x10-6m/m℃이다.)

  1. 138
  2. 13.8
  3. 104
  4. 10.4
(정답률: 30%)
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56. 다음 중 공기 가열기나 열교환기 등에서 다량의 응축수를 처리하는 경우에 가장 적합한 트랩은?

  1. 버킷 트랩
  2. 플로트 트랩
  3. 온도조절식 트랩
  4. 열역학적 트랩
(정답률: 49%)
  • 플로트 트랩은 다량의 응축수를 처리하는 경우에 가장 적합한 트랩입니다. 이는 플로트 트랩이 응축수가 쌓이면 자동으로 열림으로써 응축수를 효과적으로 배출할 수 있기 때문입니다. 따라서 공기 가열기나 열교환기 등에서 다량의 응축수를 처리하는 경우에는 플로트 트랩을 사용하는 것이 가장 적합합니다.
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57. 증기난방에서 환수주관을 보일러 수면보다 높은 위치에서 설치하는 배관방식은?

  1. 습식 환수관식
  2. 진공 환수식
  3. 강제 순환식
  4. 건식 환수관식
(정답률: 50%)
  • 건식 환수관식은 환수주관을 보일러 수면보다 높은 위치에서 설치하고, 수증기와 물이 혼합되지 않도록 환수주관 내부에 공기배관을 설치하여 공기를 유지하는 방식입니다. 이 방식은 간단하고 유지보수가 쉬우며, 환수주관 내부에 공기가 유지되므로 부식이나 산화가 일어나지 않아서 내구성이 높습니다.
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58. 배관이 바닥이나 벽을 관통할 때 설치하는 슬리브(sleeve)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 슬리브의 구경은 관통배관의 지름보다 충분히 크게 한다.
  2. 방수층을 관통할 때는 누수방지를 위해 슬리브를 설치하지 않는다.
  3. 슬리브를 설치하여 관을 교체하거난 수리할 때 용이하게 한다.
  4. 슬리브를 설치하여 관의 산축에 대응할 수 있다.
(정답률: 58%)
  • "방수층을 관통할 때는 누수방지를 위해 슬리브를 설치하지 않는다."가 틀린 것이다. 실제로는 방수층을 관통할 때도 슬리브를 설치하여 누수를 방지한다. 슬리브는 배관이 벽이나 바닥을 관통할 때 배관과 벽/바닥 사이의 간격을 메우고, 누수를 방지하기 위해 사용된다. 따라서 방수층을 관통할 때도 슬리브를 설치하는 것이 일반적이다.
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59. 다음 중 신축이음쇠의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 슬리브형
  2. 벨로즈형
  3. 루프형
  4. 턱걸이형
(정답률: 65%)
  • 신축이음쇠는 슬리브형, 벨로즈형, 루프형으로 구분됩니다. 턱걸이형은 신축이음쇠의 종류에 해당하지 않습니다. 이유는 턱걸이형은 신축이음쇠가 아니라 일반적으로 열쇠를 걸어두는 용도로 사용되는 것이기 때문입니다.
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60. 배관의 KS 도시기호 중 틀린 것은?

  1. 고압 배관용 탄소강관 - SPPH
  2. 보일러 및 열교환기용 탄소 강관 - STBH
  3. 기계구조용 탄소 강관 - SPTW
  4. 압력 배관용 탄소 강관 -SPPS
(정답률: 59%)
  • "기계구조용 탄소 강관 - SPTW"은 KS 도시기호에서 틀린 것입니다. 이유는 KS 도시기호에서 "기계구조용 탄소 강관"은 "STKM"으로 표기되기 때문입니다. "SPTW"는 KS 도시기호에서 "특수용 탄소 강관"을 나타내는 표기입니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 어떤 회로에 10A의 전류를 흘리기 위해서 300W의 전력이 필효하다면,이 회로의 저항(Ω)은 얼마인가?

  1. 3
  2. 10
  3. 15
  4. 30
(정답률: 53%)
  • 전력(P)은 전압(V)과 전류(I)의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 즉, P = VI 입니다. 이를 전류에 대해 정리하면 I = P/V가 됩니다. 따라서 이 문제에서 전류가 10A이고 전력이 300W이므로, 저항은 R = V/I = P/I^2 = 300/(10^2) = 3Ω가 됩니다. 따라서 정답은 "3"입니다.
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62. 목표치가 정해져 있으며, 입⋅출력을 비교하여 신호전달 경로가 반드시 폐루프를 이루고 있는 제어는?

  1. 조건제어
  2. 시퀀스제어
  3. 피드백제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 58%)
  • 피드백제어는 목표치와 실제 출력값을 비교하여 오차를 계산하고, 이 오차를 다시 입력으로 사용하여 제어를 조절하는 방식입니다. 이 때, 신호전달 경로가 폐루프를 이루어야 하므로, 피드백제어가 정답입니다.
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63. 그림의 신호흐름 선도에서 C(s)/R(s)의 값은?

  1. a+2
  2. a+3
  3. a+5
  4. a+6
(정답률: 59%)
  • C(s)/R(s)의 값은 전달함수에서 출력 Y(s)와 입력 R(s)의 비율을 의미한다. 그림에서 Y(s)는 (a+5)R(s)로 주어지고, 따라서 C(s)/R(s)는 a+5이다.
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64. 피드백제어의 특성에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 정확성이 증가한다.
  2. 대역폭이 증가한다.
  3. 계의 특성변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 증가한다.
  4. 구조가 비교적 복잡하고 오픈루프에 비해 설치비가 많이 든다.
(정답률: 51%)
  • "계의 특성변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 증가한다."이 부분이 틀린 것입니다.

    피드백제어의 특성 중에서는 정확성이 증가하고 대역폭이 증가한다는 것이 맞습니다. 하지만 계의 특성변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 증가하는 것은 오히려 부작용으로 작용할 수 있습니다. 이는 시스템이 불안정해지거나 오버샷(overshoot)이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서, 피드백제어 시스템 설계 시에는 이러한 부작용을 최소화하도록 고려해야 합니다.
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65. 동작 틈새가 가장 많은 조절계는?

  1. 비례동작
  2. 2위치 동작
  3. 비례 미분 동작
  4. 비례 적분 동작
(정답률: 57%)
  • 2위치 동작은 특정 위치에서 목표값과 현재값을 비교하여 목표값에 도달할 때까지 최대한 빠르게 움직이는 동작입니다. 따라서 이러한 동작은 목표값에 도달하는 데 가장 적은 시간과 에너지를 소비하며, 동작 틈새가 가장 많은 조절계로 많이 사용됩니다.
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66. R-L-C 직렬회로에서 소비전력이 최대가 되는 조건은?

(정답률: 51%)
  • R-L-C 직렬회로에서 소비전력이 최대가 되는 조건은 공진조건입니다. 공진조건은 용량과 인덕턴스가 서로 상쇄되어 취소되는 주파수에서 발생합니다. 이때, 전류가 최대가 되므로 소비전력도 최대가 됩니다. 따라서, ""가 정답입니다.
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67. 그림과 같은 유접점 회로의 논리식과 논리회로명칭으로 옳은 것은?

  1. X=A+B+C, OR 회로
  2. X=A⋅B⋅C, AND 회로
  3. , NOT 회로
  4. , NOR 회로
(정답률: 57%)
  • 유접점 회로에서는 입력이 연결된 점에서만 전류가 흐르기 때문에, A, B, C 중 하나라도 0이면 X는 0이 된다. 따라서 X는 A, B, C의 AND 조건이 만족될 때 1이 되므로 "X=A⋅B⋅C, AND 회로"가 옳다.
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68. 접지 도체 P1, P2, P3의 각 접지저항이 R1, R2, R3이다. R1의 접지저항(Ω)을 계산하는 식은? (단, R12=R1+R2, R23=R2+R3, R31=R3+R1이다.)

  1. R1=1/2(R12+R31+R23)
  2. R1=1/2(R31+R23-R12)
  3. R1=1/2(R12-R31+R23)
  4. R1=1/2(R12+R31-R23)
(정답률: 49%)
  • 접지저항은 접지된 지점과 다른 지점 사이의 전압차이를 나눈 값으로 정의된다. 이 문제에서는 P1이 접지되어 있으므로 P1과 다른 지점인 P2, P3 사이의 전압차이를 이용하여 R1을 구할 수 있다.

    전압차이를 구하기 위해 P1에서 시작하여 P2를 거쳐 P3까지 가는 두 가지 경로를 생각해보자. 첫 번째 경로는 P1에서 P2로 가고, P2에서 P3로 가는 것이다. 이 경로에서의 전압차이는 R1과 R2를 연결한 전압차이와 R2와 R3를 연결한 전압차이의 합과 같다. 즉, 전압차이는 (P1-P2)/R1 + (P2-P3)/R2 이다.

    두 번째 경로는 P1에서 P3로 바로 가는 것이다. 이 경로에서의 전압차이는 R1과 R3을 연결한 전압차이와 같다. 즉, 전압차이는 (P1-P3)/R3 이다.

    두 경로에서의 전압차이가 같으므로 다음과 같은 식이 성립한다.

    (P1-P2)/R1 + (P2-P3)/R2 = (P1-P3)/R3

    이를 정리하면 다음과 같은 식이 된다.

    R1 = (R2×R3) / (R2+R3) + (R1×R3) / (R1+R3) - (R1×R2) / (R1+R2)

    이를 정리하면 다음과 같은 식이 된다.

    R1 = 1/2(R12+R31-R23)

    따라서 정답은 "R1=1/2(R12+R31-R23)" 이다.
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69. 유도전동기의 고정손에 해당하지 않는 것은?

  1. 1차권선의 저항손
  2. 철손
  3. 베어링 마찰손
  4. 풍손
(정답률: 51%)
  • 유도전동기의 고정손은 회전자를 고정하는 역할을 합니다. 따라서 회전자와 직접적으로 연결되어 있지 않은 "1차권선의 저항손"은 고정손에 해당하지 않습니다. 1차권선의 저항손은 전류를 제어하는 역할을 하며, 회전자와 직접적으로 연결되어 있습니다.
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70. 목표값이 미리 정해진 시간적 변화를 하는 경우 제어량을 그것에 추종시키기 위한 제어는?

  1. 프로그램제어
  2. 정치제어
  3. 추종제어
  4. 비율제어
(정답률: 41%)
  • 목표값이 미리 정해진 시간적 변화를 하는 경우, 제어량을 그것에 추종시키기 위한 제어는 "추종제어"이다. 이는 목표값과 현재값의 차이를 계산하여 제어량을 조절하는 방식으로 이루어진다. "프로그램제어"는 컴퓨터 프로그램을 이용하여 제어하는 방식을 의미하며, 이와는 관련이 없다. "정치제어"와 "비율제어"도 이와 같이 목표값과의 관계와는 관련이 없다.
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71. 맥동 주파수가 가장 많고 맥동률이 가장 적은 정류방식은?

  1. 단상 반파정류
  2. 단상 브리지 정류회로
  3. 3상 반파정류
  4. 3상 전파정류
(정답률: 53%)
  • 맥동 주파수가 가장 많은 경우, 3상 전파정류 방식이 가장 적합합니다. 이는 3상 전파정류 방식이 3상 전원을 사용하여 전류의 흐름을 균등하게 유지할 수 있기 때문입니다. 또한, 3상 전파정류 방식은 전류의 흐름이 일정하게 유지되므로 맥동률이 낮아지는 효과가 있습니다. 따라서, 맥동 주파수가 높은 경우에는 3상 전파정류 방식이 가장 적합합니다.
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72. 다음 블록선도에서 전달함수 C(s)/R(s)는?

(정답률: 45%)
  • 전달함수 C(s)/R(s)는 블록선도에서 출력 y(s)를 입력 r(s)로 나눈 것이다. 따라서 C(s)/R(s)는 y(s)와 r(s)의 관계를 나타내는 것이다.

    블록선도를 보면, 입력 r(s)은 블록 G1을 통해 출력 y1(s)로 전달되고, y1(s)은 다시 블록 G2를 통해 출력 y(s)로 전달된다. 따라서 전달함수 C(s)/R(s)는 G1과 G2의 전달함수를 곱한 것과 같다.

    C(s)/R(s) = G1(s) * G2(s) =
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73. 다음 회로에서 합성 정전용량(F)의 값은?

  1. C0=C1+C2
  2. C0=C1-C2
(정답률: 50%)
  • 이 회로는 병렬 연결된 3개의 정전용량이 있으므로, 합성 정전용량은 각 정전용량의 역수의 합의 역수로 구할 수 있다. 따라서,

    1/F = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

    위 식을 정리하면,

    1/F = (C1C2 + C2C3 + C3C1) / (C1C2C3)

    F = (C1C2C3) / (C1C2 + C2C3 + C3C1)

    따라서, 보기 중에서 합성 정전용량(F)의 값이 "" 인 것이 정답이다.
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74. 주파수 60Hz의 정현파 교류에서 위상차 π/6(rad)은 약 몇 초의 시간 차인가?

  1. 1×10-3
  2. 1.4×10-3
  3. 2×10-3
  4. 2.4×10-3
(정답률: 46%)
  • 주기 T는 1/60초이므로, 위상차 π/6(rad)는 T/12만큼의 시간 차이를 나타낸다. 따라서, T/12 = (1/60)/12 = 1.4×10-3초이다. 따라서 정답은 "1.4×10-3"이다.
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75. 블럭선도에서 요소의 신호전달 특성을 무엇이라 하는가?

  1. 가합요소
  2. 전달요소
  3. 동작요소
  4. 인출요소
(정답률: 60%)
  • 블럭선도에서 요소들은 서로 연결되어 있고, 이 연결은 신호를 전달하는 역할을 한다. 이때, 신호를 전달하는 역할을 하는 요소를 전달요소라고 한다. 따라서, 정답은 "전달요소"이다.
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76. 오픈 루프 전달함수가 인 단위궤환계에서 단위계단입력을 가하였을때의 잔류편차는?

  1. 5/6
  2. 6/5
  3. ∞
  4. 0
(정답률: 40%)
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77. 다음 그림은 무엇을 나타낸 논리연산회로인가?

  1. HALF-ADDER회로
  2. FULL-ADDER회로
  3. NAND회로
  4. EXCLUSIVE OR회로
(정답률: 58%)
  • 이 그림은 HALF-ADDER회로를 나타낸다. HALF-ADDER회로는 두 개의 입력(A, B)과 두 개의 출력(S, C)을 가지며, S는 A와 B의 합(modulo 2)을, C는 A와 B의 곱을 나타낸다. 이 회로는 덧셈 연산에서 가장 기본적인 논리회로이다.
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78. 권선형 3상 유도전동기에서 2차저항을 변화시켜 속도를 제어하는 경우,최대토크는 어떻게 되는가?

  1. 최대 토크가 생기는 점의 슬립에 비례한다.
  2. 최대 토크가 생기는 점의 슬립에 반비례한다.
  3. 2차저항에만 비례한다.
  4. 항상 일정하다.
(정답률: 39%)
  • 권선형 3상 유도전동기에서 2차저항을 변화시켜 속도를 제어하는 경우, 최대토크는 항상 일정하다. 이는 최대 토크가 생기는 점의 슬립과는 관계가 없기 때문이다. 2차저항을 변화시키면 전류가 변화하고, 이에 따라 자기장이 변화하게 되어 회전자에 작용하는 토크가 변화한다. 하지만 최대토크는 회전자의 자기장과 고정자의 자기장이 최대로 일치하는 지점에서 발생하며, 이는 회전자의 슬립이 일정한 값을 가지는 지점이다. 따라서 2차저항을 변화시켜도 최대토크는 항상 일정하다.
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79. 시스템의 전달함수가 으로 표현되는 2차제어시스템의 고유 주파수는 몇rad/sec인가?

  1. 35.36
  2. 28.87
  3. 25.62
  4. 20.83
(정답률: 28%)
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80. 계전기 접점의 아크를 소거할 목적으로 사용되는 소자는?

  1. 바리스터(Varistor)
  2. 바렉터다이오드
  3. 터널다이오드
  4. 서미스터
(정답률: 62%)
  • 바리스터(Varistor)는 전압이 일정 수준 이상으로 상승할 때 저항값이 급격히 감소하여 전류를 흡수하고, 이를 통해 계전기 접점의 아크를 소거하는 소자입니다. 따라서 계전기 접점의 보호에 많이 사용됩니다. 바리스터는 바렉터다이오드, 터널다이오드, 서미스터와는 다른 원리로 동작합니다.
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