에너지관리기능장 필기 기출문제복원 (2005-04-03)

에너지관리기능장
(2005-04-03 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 다음 내화물 중 산성내화물인 것은?

  1. 마그네시아질
  2. 탄소질
  3. 탄화 규소질
  4. 규석질
(정답률: 63%)
  • 규석질 내화물은 SiO2를 주성분으로 하는 대표적인 산성내화물입니다.
    마그네시아질: MgO를 주성분으로 하는 염기성 내화물입니다.
    탄소질: 탄소를 주성분으로 하는 중성 내화물입니다.
    탄화 규소질: SiC를 주성분으로 하는 중성 내화물입니다.
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2. 다음 배관 중 스위블형 신축이음이라고 볼 수 없는 것은?

(정답률: 91%)
  • 스위블형 신축이음은 여러 개의 엘보(elbow)와 파이프를 조합하여 회전 운동을 통해 열팽창을 흡수하는 방식이다.
    1은 단순한 엘보 이음으로 신축 흡수 기능이 없다.
    : U자형 신축이음으로, 열팽창을 흡수하는 신축이음의 한 종류이지만 스위블형은 아니다.
    : 여러 개의 엘보를 조합하여 회전 운동으로 신축을 흡수하는 스위블형 신축이음이다.
    : 여러 개의 엘보를 조합하여 회전 운동으로 신축을 흡수하는 스위블형 신축이음이다.
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3. 다음 중 보일러 청관제로서 슬러지 조정제로 사용되는 것은?

  1. 전분
  2. 가성소다
  3. 인산소다
  4. 히드라진
(정답률: 71%)
  • 전분은 보일러 청관제 중 슬러지 조정제로 사용되어 슬러지의 응집 및 배출을 돕습니다.
    가성소다: pH 조정제로 사용되므로 오답.
    인산소다: 경도 성분 제거 및 스케일 방지제로 사용되므로 오답.
    히드라진: 용존 산소 제거제로 사용되므로 오답.
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4. 피복 아크 용접에서 자기 쏠림 현상을 방지하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 용접봉을 굵은 것으로 사용한다.
  2. 접지점을 용접부에서 멀리한다.
  3. 용접 전압을 높여준다.
  4. 용접 전류를 높여준다.
(정답률: 90%)
  • 자기 쏠림(Arc Blow)은 용접 전류에 의해 발생하는 자기장 때문에 아크가 한쪽으로 쏠리는 현상으로, 이를 방지하기 위해서는 자기장의 영향을 줄여야 합니다.
    접지점을 용접부에서 멀리한다: 접지점을 용접부에서 멀리하면 자기장의 불균형을 줄여 자기 쏠림을 방지할 수 있습니다.
    용접봉을 굵은 것으로 사용한다: 용접봉 굵기는 자기 쏠림 방지와 직접적인 관련이 없습니다.
    용접 전압을 높여준다: 용접 전압은 자기 쏠림 방지와 직접적인 관련이 없습니다.
    용접 전류를 높여준다: 용접 전류를 높이면 자기장이 강해져 자기 쏠림이 더 심해질 수 있으므로 오답.
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5. 내화물이 융회 등을 흡수하여서 표면의 용융점이 내려가서 유출되든가, 혹은 융회 중에 용해하여 점차 줄어드는 현상은?

  1. 연화변형
  2. 열적 스폴링
  3. 구조적 스폴링
  4. 융액침식
(정답률: 74%)
  • 융액침식은 내화물이 고온에서 융액(슬래그 등)과 접촉하여 표면이 녹거나 침식되어 손상되는 현상을 말한다.
    연화변형: 고온에서 내화물이 하중을 받아 서서히 변형되는 현상이다.
    열적 스폴링: 급격한 온도 변화로 인해 내화물 표면에 균열이 생기거나 박리되는 현상이다.
    구조적 스폴링: 내화물 내부에 불순물 침투나 화학 반응 등으로 인해 구조가 약화되어 파괴되는 현상이다.
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6. 배관의 신축이음 종류 중 고온, 고압용의 옥외배관에 많이 사용되며, 응력이 크게 작용하는 것은?

  1. 슬리브형
  2. 루프형
  3. 벨로즈형
  4. 스위블형
(정답률: 68%)
  • 루프형 신축이음은 배관 자체를 구부려 루프 형태로 만들어 열팽창을 흡수하는 방식으로, 고온·고압의 옥외배관에 많이 사용되며, 배관에 응력이 크게 작용할 수 있습니다.
    슬리브형: 주로 저압 배관에 사용되며, 누설 위험이 있습니다.
    벨로즈형: 주름관 형태로 신축을 흡수하며, 고압에는 취약할 수 있습니다.
    스위블형: 회전 가능한 조인트를 사용하여 신축을 흡수하며, 주로 소구경 배관에 사용됩니다.
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7. 수관식 보일러에서 그을음을 불어내는 장치인 슈트블로우의 분무 매체로 사용되지 않는 것은?

  1. 기름
  2. 증기
  3. 물
  4. 공기
(정답률: 90%)
  • 슈트블로우는 보일러 튜브에 부착된 그을음을 제거하기 위해 증기, 물, 또는 공기를 분사하여 사용합니다.
    기름은 연소되어 그을음을 발생시킬 수 있으므로 분무 매체로 사용되지 않습니다.
    증기: 고온의 증기를 분사하여 그을음을 제거합니다.
    물: 물을 분사하여 그을음을 제거합니다.
    공기: 압축 공기를 분사하여 그을음을 제거합니다.
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8. 과열기를 가진 보일러에서 과열증기의 압력은 포화증기의 압력에 비하여 어떠한가?

  1. 과열증기 압력이 높다.
  2. 동일하다.
  3. 과열증기 압력이 낮다.
  4. 조건에 따라 다르다.
(정답률: 60%)
  • 과열기는 보일러 드럼에서 발생한 포화증기를 추가로 가열하여 온도를 높이는 장치이므로, 압력은 포화증기와 동일합니다.
    과열증기 압력이 높다: 과열기는 압력을 높이는 장치가 아닙니다.
    과열증기 압력이 낮다: 과열기는 압력을 낮추는 장치가 아닙니다.
    조건에 따라 다르다: 과열기의 기본 원리상 압력은 동일하게 유지됩니다.
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9. 오르자트 가스분석기로 직접 분석할 수 없는 성분은?

  1. O2
  2. CO
  3. CO2
  4. N2
(정답률: 87%)
  • 오르자트 가스분석기는 O2, CO, CO2를 흡수액을 이용하여 직접 분석하지만, N2는 흡수되지 않으므로 간접적으로 측정합니다.
    O2: 수산화칼륨 용액으로 흡수하여 분석합니다.
    CO: 염화제1구리 암모니아 용액으로 흡수하여 분석합니다.
    CO2: 수산화칼륨 용액으로 흡수하여 분석합니다.
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10. 보일러의 압력계 부착 방법을 잘못 설명한 것은?

  1. 증기온도가 120℃ 가 넘을 때는 동관을 사용해야 한다.
  2. 압력계와 연결된 증기관은 동관일 경우 안지름 6.5 mm 이상이어야 한다.
  3. 압력계의 콕 대신에 밸브를 사용할 경우에는 한 눈에 개폐 여부를 알 수 있는 구조로 한다.
  4. 물이 채워진 상태로 안지름 6.5 mm 이상의 사이펀관을 거쳐 압력계를 부착한다.
(정답률: 79%)
  • 증기온도가 120℃를 넘을 때는 동관이 아닌 강관을 사용해야 합니다.
    동관은 고온에서 강도가 약해지기 때문입니다.
    압력계와 연결된 증기관은 동관일 경우 안지름 6.5 mm 이상이어야 한다: 올바른 설명입니다.
    압력계의 콕 대신에 밸브를 사용할 경우에는 한 눈에 개폐 여부를 알 수 있는 구조로 한다: 올바른 설명입니다.
    물이 채워진 상태로 안지름 6.5 mm 이상의 사이펀관을 거쳐 압력계를 부착한다: 올바른 설명입니다.
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11. 어떤 연료 3 kg 으로 2,070 kg 의 물을 가열시켰더니 온도가 10℃ 에서 20℃ 로 되었다. 이 연료의 발열량은? (단, 가열장치의 열효율은 80 % 이다.)

  1. 6,900 kcal/kg
  2. 8,625 kcal/kg
  3. 2,587 kcal/kg
  4. 9,834 kcal/kg
(정답률: 52%)
  • 이 문제는 연료의 발열량을 구하는 문제로, 물이 얻은 열량과 가열장치의 열효율을 이용하여 계산합니다.
    $$H = \frac{m_w · c_w · Δ T}{η · m_f}$$

    $$H = \frac{2070 kg · 1 kcal/kg·℃ · (20 - 10) ℃}{0.80 · 3 kg}$$

    $$H = 8625 kcal/kg$$
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12. 공기비(m)가 큰 경우 배기가스 중의 함유 비율이 커지는 것은?

  1. SO2
  2. CO
  3. O2
  4. CO2
(정답률: 56%)
  • 공기비가 크다는 것은 이론 공기량보다 실제 공급되는 공기량이 많다는 의미이므로, 연소 후 배기가스 중에 미반응 산소(O2)의 비율이 증가합니다.
    SO2: 연료 중 황 성분이 연소될 때 생성되며, 공기비와 직접적인 비례 관계는 아닙니다.
    CO: 불완전 연소 시 발생하는 가스로, 공기비가 너무 낮거나 연소 조건이 좋지 않을 때 증가합니다.
    공기비가 크면 오히려 감소하는 경향이 있습니다.
    CO2: 완전 연소 시 발생하는 가스로, 공기비가 증가하면 농도는 희석되어 감소하는 경향이 있습니다.
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13. 유체의 레이놀즈(Reynolds)수가 얼마 이상이면 난류라고 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 3,000
  2. 2,000
  3. 1,000
  4. 550
(정답률: 55%)
  • 레이놀즈수가 2,000 이상이면 난류로 판단합니다.
    3,000: 난류의 일반적인 상한선으로, 2,000부터 난류로 간주합니다.
    1,000: 층류에 해당하거나 층류와 난류의 전이 영역에 해당합니다.
    550: 층류에 해당합니다.
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14. 피드백 자동제어의 중심부분으로 동작신호를 받아서 제어계가 정해진 동작을 하는데 필요한 신호를 만들어 내보내는 부분은?

  1. 조절부
  2. 조작부
  3. 비교부
  4. 검출부
(정답률: 78%)
  • 조절부는 비교부에서 얻은 편차 신호를 바탕으로 제어 대상에 필요한 조작량을 결정하고 조작부에 지령을 내리는 역할을 합니다.
    조작부: 조절부의 지령을 받아 실제로 제어량을 변화시키는 장치이므로 오답.
    비교부: 목표값과 검출된 제어량을 비교하여 편차 신호를 만드는 부분이므로 오답.
    검출부: 제어량을 측정하여 피드백 신호를 보내는 부분이므로 오답.
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15. 다음 중 보일러 관수의 탈산소제가 아닌 것은?

  1. 아황산소다
  2. 암모니아
  3. 탄닌
  4. 히드라진
(정답률: 78%)
  • 암모니아는 보일러 관수의 pH를 조절하여 부식을 방지하는 데 사용되지만, 직접적인 탈산소제는 아닙니다.
    아황산소다: 물 속의 용존 산소와 반응하여 산소를 제거하는 탈산소제이므로 오답.
    탄닌: 유기계 탈산소제로, 산소와 반응하여 제거하므로 오답.
    히드라진: 강력한 탈산소제로, 용존 산소와 반응하여 질소와 물을 생성하므로 오답.
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16. 펌프의 공동현상(cavitation)에 의하여 발생하는 현상 설명으로 틀린 것은?

  1. 부식 또는 침식이 발생한다.
  2. 운전불능이 될 수도 있다.
  3. 소음 및 진동이 발생한다.
  4. 양정 및 효율이 상승한다.
(정답률: 89%)
  • 공동현상(캐비테이션)이 발생하면 펌프 내부에서 기포가 생성되고 파열되면서 소음, 진동, 침식, 성능 저하가 발생하며, 양정 및 효율은 오히려 감소합니다.
    부식 또는 침식이 발생한다: 기포 파열로 인한 충격으로 침식이 발생하므로 옳은 설명.
    운전불능이 될 수도 있다: 심한 공동현상은 펌프의 성능을 급격히 저하시켜 운전 불능을 초래할 수 있으므로 옳은 설명.
    소음 및 진동이 발생한다: 기포의 생성과 파열 과정에서 큰 소음과 진동이 발생하므로 옳은 설명.
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17. 보일러 화염검출기인 플레임 아이(flame eye)는 화염의 어떠한 성질을 이용하여 화염 검출을 하는가?

  1. 화염의 스파크를 이용
  2. 화염의 이온화를 이용
  3. 화염이 발광체임을 이용
  4. 화염이 발열체임을 이용
(정답률: 74%)
  • 플레임 아이는 화염에서 방출되는 빛(자외선 또는 가시광선)을 감지하여 화염의 유무를 확인합니다.
    화염의 스파크를 이용: 스파크는 점화 시 발생하며 화염 자체의 지속적인 성질이 아니므로 오답.
    화염의 이온화를 이용: 이온화는 화염의 한 현상이지만, 플레임 아이는 주로 빛을 감지하므로 오답.
    화염이 발열체임을 이용: 화염은 발열체이지만, 플레임 아이는 열이 아닌 빛을 감지하므로 오답.
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18. 배관의 상부에서 관을 지지하는 것으로, 관의 상하 방향이동을 허용하면서 일정한 힘으로 관을 지지하는 것은?

  1. 콘스탄트 행거
  2. 리지드 행거
  3. 슈
  4. 앵커
(정답률: 80%)
  • 콘스탄트 행거는 배관의 상하 이동을 허용하면서도 항상 일정한 지지력을 유지하여 배관에 가해지는 응력을 최소화합니다.
    리지드 행거: 배관의 상하 이동을 허용하지 않고 고정 지지하므로 오답.
    슈: 배관을 지지하는 받침대로, 상하 이동을 허용하면서 일정한 힘을 유지하는 기능은 없으므로 오답.
    앵커: 배관의 움직임을 완전히 구속하여 고정하는 장치이므로 오답.
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19. 강철제 증기보일러의 전열면적이 10 m2를 초과하는 경우 급수밸브의 크기는 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 15 A
  2. 20 A
  3. 30 A
  4. 40 A
(정답률: 68%)
  • 강철제 증기보일러의 전열면적이 10 m2를 초과하는 경우, 급수밸브의 최소 크기는 20 A 이상으로 규정되어 있다.
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20. 유체속에 잠겨진 경사면에 작용하는 힘은?

  1. 경사진 각도에만 관계된다.
  2. 유체의 비중량과 단면적의 곱과 같다.
  3. 단면적의 크기와 경사각에 비례한다.
  4. 면의 중심점에서의 압력과 면적과의 곱과 같다.
(정답률: 71%)
  • 유체 속에 잠긴 평면에 작용하는 전압력은 면의 중심점에서의 압력과 면적의 곱으로 계산된다.
    경사진 각도에만 관계된다: 전압력은 면의 깊이, 면적, 유체의 비중량 등 여러 요소에 관계된다.
    유체의 비중량과 단면적의 곱과 같다: 이는 전압력의 일부 요소일 뿐, 깊이와도 관계된다.
    단면적의 크기와 경사각에 비례한다: 전압력은 단면적에 비례하지만, 경사각 자체보다는 깊이에 더 직접적으로 관계된다.
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2과목: 임의 구분

21. 충동 증기 트랩을 옳게 설명한 것은?

  1. 높은 온도의 응축수 증발로 인하여 생기는 부피의 증가를 이용한 것
  2. 부력을 이용하여 밸브를 개폐하는 것
  3. 휘발성이 큰 액체를 봉입한 것을 이용한 것
  4. 저온의 공기를 통과시키며 관말 트랩으로 사용한 것
(정답률: 74%)
  • 충동식 증기 트랩은 응축수가 밸브를 통과할 때 발생하는 플래시 증기의 압력 차이를 이용하여 작동한다.
    부력을 이용하여 밸브를 개폐하는 것: 플로트식 트랩에 대한 설명이다.
    휘발성이 큰 액체를 봉입한 것을 이용한 것: 온도 조절식 트랩(예: 바이메탈식, 증기압식)에 대한 설명이다.
    저온의 공기를 통과시키며 관말 트랩으로 사용한 것: 증기 트랩은 응축수를 배출하고 증기 누설을 막는 장치이며, 공기 배출은 부수적인 기능이다.
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22. 자동제어에서 목표값이 의미하는 것은?

  1. 제어량에 대한 희망값
  2. 조절부의 조절값
  3. 동작 신호값
  4. 기준 입력값
(정답률: 78%)
  • 목표값은 제어 시스템에서 제어하고자 하는 양(제어량)이 도달해야 할 원하는 값이다.
    조절부의 조절값: 조절부는 목표값과 제어량의 차이를 줄이기 위해 조작량을 결정하는 부분이다.
    동작 신호값: 동작 신호는 목표값과 검출값의 차이로, 제어 동작을 일으키는 신호이다.
    기준 입력값: 기준 입력값은 목표값을 시스템에 전달하는 신호 또는 값으로, 목표값 그 자체는 아니다.
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23. 압력을 표시하는 수주(水柱)의 단위로 옳은 것은?

  1. psi
  2. mmHg
  3. mmAq
  4. kgf/cm2
(정답률: 67%)
  • mmAq는 수주(물기둥)의 높이로 압력을 나타내는 단위입니다.
    psi: 제곱인치당 파운드(pound per square inch)를 나타내는 압력 단위이므로 오답.
    mmHg: 수은주(수은 기둥)의 높이로 압력을 나타내는 단위이므로 오답.
    kgf/cm²: 제곱센티미터당 킬로그램힘(kilogram-force per square centimeter)을 나타내는 압력 단위이므로 오답.
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24. 보일러 건조 보존 시에 흡습제로 사용할 수 있는 물질은?

  1. 히드라진
  2. 아황산소다
  3. 생석회
  4. 탄산소다
(정답률: 84%)
  • 생석회(CaO)는 강력한 흡습제로 보일러 건조 보존 시 내부 습기를 제거하는 데 사용됩니다.
    히드라진: 탈산소제로 사용되므로 오답.
    아황산소다: 탈산소제로 사용되므로 오답.
    탄산소다: pH 조절 및 스케일 방지제로 사용되므로 오답.
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25. 증기보일러에서 순환수량과 증기발생량의 비는?

  1. 순환비
  2. 관류비
  3. 증발배수
  4. 증발계수
(정답률: 64%)
  • 순환비는 보일러 튜브 내의 순환수량과 증기발생량의 비를 나타냅니다.
    관류비: 보일러에 공급되는 급수량과 증기발생량의 비를 의미하지 않으므로 오답.
    증발배수: 보일러에서 1kg의 연료로 증발시키는 물의 양을 의미하므로 오답.
    증발계수: 실제 증발량을 표준 증발량으로 나눈 값으로, 보일러 성능을 나타내는 지표이므로 오답.
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26. 보일러 가성취화의 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 방향이 불규칙적이다.
  2. 반드시 수면 이하에서 발생한다.
  3. 압축응력을 받는 이음부에서 생긴다.
  4. 리벳과 리벳 사이에서 발생되기 쉽다.
(정답률: 44%)
  • 가성취화는 인장응력을 받는 이음부에서 발생합니다.
    방향이 불규칙적이다.: 가성취화의 특징 중 하나이므로 옳은 설명.
    반드시 수면 이하에서 발생한다.: 가성취화는 농축된 알칼리 용액이 침투하여 발생하는 현상으로, 수면 이하에서 주로 발생하므로 옳은 설명.
    리벳과 리벳 사이에서 발생되기 쉽다.: 리벳 이음부 틈새에 농축된 알칼리 용액이 침투하여 발생하기 쉬우므로 옳은 설명.
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27. 목표값이 변화하지 않고 일정한 값을 갖는 자동제어는?

  1. 추종제어
  2. 비율제어
  3. 프로그램 제어
  4. 정치제어
(정답률: 74%)
  • 정치제어는 목표값이 변화하지 않고 일정한 값을 갖도록 제어하는 방식입니다.
    추종제어: 목표값이 시간에 따라 변화하는 것을 추종하는 제어이므로 오답.
    비율제어: 제어량과 조작량의 비례 관계를 이용하는 제어이므로 오답.
    프로그램 제어: 미리 정해진 프로그램에 따라 목표값이 변화하는 제어이므로 오답.
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28. 다음 밸브 중 핸들을 90° 회전시켜 개폐 조작이 가능한 것은?

  1. 슬루스 밸브
  2. 게이트 밸브
  3. 체크 밸브
  4. 볼 밸브
(정답률: 76%)
  • 볼 밸브는 밸브 내부에 구형의 볼이 있어 핸들을 90° 회전시켜 유로를 개폐할 수 있습니다.
    슬루스 밸브: 게이트 밸브와 동일하게 핸들을 여러 바퀴 돌려 개폐하므로 오답.
    게이트 밸브: 핸들을 여러 바퀴 돌려 개폐하므로 오답.
    체크 밸브: 유체의 흐름 방향에 따라 자동으로 개폐되므로 오답.
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29. 압력 3 kg/cm2에서 물의 증발잠열이 517.1 kcal/kg 이며, 포화온도는 132.88℃ 이다. 물 5kg 을 3kg/cm2 하에서 증발시킬 때 엔트로피의 변화량은?

  1. 6.37 kcal/K
  2. 8.73 kcal/K
  3. 1.32 kcal/K
  4. 4.42 kcal/K
(정답률: 35%)
  • 이 문제는 엔트로피 변화량 공식을 적용하여 증발 시 엔트로피 변화를 구합니다.
    엔트로피 변화량(ΔS)은 증발잠열(L)을 절대온도(T)로 나눈 값에 질량(m)을 곱하여 구합니다.
    $$ΔS = \frac{m · L}{T}$$

    $$ΔS = \frac{5 kg · 517.1 kcal/kg}{ (132.88 + 273.15) K}$$

    $$ΔS = 6.37 kcal/K$$
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30. 캐스터블 내화물을 옳게 설명한 것은?

  1. 내화성 골재에 수경성 알루미나 시멘트를 배합한 것
  2. 내화성 골재에 가소성 점토를 가하여 배합한 것
  3. SiO2 를 휘발시키고 정제하여 결합제를 가하여 성형한 것
  4. MgO 를 천연 광석과 함께 분쇄한 후 물, 유리를 가하여 소성한 것
(정답률: 66%)
  • 캐스터블 내화물은 내화성 골재에 수경성 알루미나 시멘트를 배합하여 물을 섞어 시공하는 내화물입니다.
    내화성 골재에 가소성 점토를 가하여 배합한 것: 플라스틱 내화물에 대한 설명이므로 오답.
    SiO2 를 휘발시키고 정제하여 결합제를 가하여 성형한 것: 설명이 불분명하며 캐스터블 내화물에 해당하지 않으므로 오답.
    MgO 를 천연 광석과 함께 분쇄한 후 물, 유리를 가하여 소성한 것: 마그네시아 내화물에 대한 설명이므로 오답.
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31. 온수 귀환 방식에서 각 방열기에 공급되는 유량 분배를 균등히 하여 선, 후 방열기의 온도차를 최소화시키는 방식으로 환수관 길이가 길어지는 방식은?

  1. 중력귀환 방식
  2. 강제귀환 방식
  3. 역귀환 방식
  4. 직접귀환 방식
(정답률: 90%)
  • 역귀환 방식은 각 방열기의 급수관과 환수관의 총 길이가 같아 유량 분배가 균등하여 선, 후 방열기의 온도차를 최소화합니다.
    중력귀환 방식: 자연대류를 이용하므로 오답.
    강제귀환 방식: 펌프를 이용하여 강제로 순환시키는 방식이므로 오답.
    직접귀환 방식: 각 방열기의 급수관과 환수관의 총 길이가 달라 유량 분배가 불균등하므로 오답.
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32. 원심식 송풍기의 풍량을 Q(m3/min), 회전수 N(rpm), 풍압을 P(mmAq), 날개의 직경을 D 라고 할 때, 다음 관계식 중 틀린 것은?

  1. Q∝N
  2. Q∝D3
  3. P∝N
  4. P∝D2
(정답률: 69%)
  • 원심식 송풍기의 상사법칙에 따르면 풍압(P)은 회전수(N)의 제곱에 비례한다 (P ∝ N²). 따라서 P ∝ N은 틀린 관계식이다.
    Q∝N: 풍량(Q)은 회전수(N)에 비례하므로 맞는 설명이다.
    Q∝D³: 풍량(Q)은 날개 직경(D)의 세제곱에 비례하므로 맞는 설명이다.
    P∝D²: 풍압(P)은 날개 직경(D)의 제곱에 비례하므로 맞는 설명이다.
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33. 보일러에서 선택적 케리 오버( carry over )의 원인이 되는 원소의 종류는?

  1. 나트륨(Na)
  2. 마그네슘(Mg)
  3. 실리카(Si)
  4. 칼숨(Ca)
(정답률: 87%)
  • 보일러에서 선택적 캐리 오버는 증기 속으로 실리카(Si)가 용해되어 증기와 함께 운반되는 현상이다.
    나트륨(Na): 보일러수 농축 시 총 용존 고형물(TDS) 증가의 주원인으로, 일반적인 캐리 오버의 원인이 되지만 선택적 캐리 오버와는 직접적인 관련이 적어 오답.
    마그네슘(Mg): 보일러 스케일 형성의 주원인으로 오답.
    칼슘(Ca): 보일러 스케일 형성의 주원인으로 오답.
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34. 슬루스 밸브에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 리프트가 커서 개폐에 시간이 걸린다.
  2. 밸브를 중간 정도만 열어도 마찰저항이 없으므로 유량 조절용으로 적합하다.
  3. 밸브를 완전히 열면 밸브 본체 속이 관로의 단면적과 거의 같게 된다.
  4. 쐐기형의 밸브 본체가 밸브 시트 안을 눌러 기밀을 유지한다.
(정답률: 73%)
  • 슬루스 밸브는 유량 조절용으로 부적합하며, 중간 개방 시 유체 저항이 크고 밸브 시트의 손상이 발생할 수 있다.
    리프트가 커서 개폐에 시간이 걸린다: 슬루스 밸브의 특징으로 맞는 설명이다.
    밸브를 완전히 열면 밸브 본체 속이 관로의 단면적과 거의 같게 된다: 슬루스 밸브는 전개 시 유체 저항이 적은 특징이 있어 맞는 설명이다.
    쐐기형의 밸브 본체가 밸브 시트 안을 눌러 기밀을 유지한다: 슬루스 밸브의 구조 및 작동 방식에 대한 맞는 설명이다.
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35. 보일러 및 열교환기용 합금강 강관의 KS 기호는?

  1. STH
  2. STHA
  3. STLT
  4. STS X TB
(정답률: 81%)
  • STHA는 보일러 및 열교환기용 합금강 강관의 KS 기호이다.
    STH: 보일러 및 열교환기용 탄소강 강관의 KS 기호로 오답.
    STLT: 저온 배관용 탄소강 강관의 KS 기호로 오답.
    STS X TB: 스테인리스 강관의 KS 기호로 오답.
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36. 400℃ 이하의 파이프, 탱크, 노벽 등의 보온재로 적합하며, 진동이 심한 곳에서도 사용이 가능하지만, 800 ℃에서는 강도와 보온성을 상실하는 보온재는?

  1. 규조토
  2. 탄산 마그네슘
  3. 석면
  4. 암면
(정답률: 55%)
  • 석면은 400℃ 이하에서 보온성이 우수하고 진동에 강하지만, 800℃ 이상에서는 강도와 보온성을 상실하는 특성을 가진 보온재이다.
    규조토: 고온용 보온재로 1000℃ 이상에서도 사용 가능하여 오답.
    탄산 마그네슘: 300℃ 이하에서 주로 사용되며, 고온에서 분해되어 오답.
    암면: 600℃ 이상에서도 사용 가능하며, 석면보다 내열성이 높아 오답.
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37. 안지름이 500mm 인 관속을 매초 2m 의 속도로 유체가 흐를 때 단위 시간당의 유량은?

  1. 0.39 m3/h
  2. 23.4 m3/h
  3. 524.3 m3/h
  4. 1,414 m3/h
(정답률: 49%)
  • 이 문제는 관을 통해 흐르는 유체의 유량을 구하는 문제로, 관의 단면적과 유체의 평균 속도를 곱하여 계산합니다.
    $$Q = A × v = π \left(\frac{D}{2}\right)² × v$$

    $$Q = π × \left(\frac{0.5 m}{2}\right)² × 2 m/s$$

    $$Q \approx 0.3927 m³/s \approx 1414 m³/h$$
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38. 어떤 보일러의 성능시험 결과 급수량이 2,000 kg/h, 급수온도 15℃, 증기 온도 105℃, 증기의 엔탈피 640 kcal/kg 이었다. 이 보일러의 상당 증발량은?

  1. 334 kg/h
  2. 1,985 kg/h
  3. 2,319 kg/h
  4. 2,000 kg/h
(정답률: 47%)
  • 이 문제는 보일러의 상당 증발량을 구하는 문제로, 보일러가 실제로 생산한 증기량과 증발에 필요한 열량을 기준으로 표준 조건(100℃ 포화수에서 100℃ 포화증기로)에서의 증발량으로 환산합니다.
    $$W_e = W_s \frac{h_s - h_w}{539}$$

    $$W_e = 2000 kg/h × \frac{640 kcal/kg - 15 kcal/kg}{539 kcal/kg}$$

    $$W_e \approx 2319 kg/h$$
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39. 대류(對流)열전달 방식을 2가지로 옳게 구분한 것은?

  1. 자유대류와 복사대류
  2. 강제대류와 자연대류
  3. 열판대류와 전도대류
  4. 교환대류와 강제대류
(정답률: 84%)
  • 대류 열전달은 유체의 움직임에 의해 열이 전달되는 현상으로, 유체의 움직임을 유발하는 원인에 따라 강제대류와 자연대류로 구분됩니다.
    강제대류와 자연대류: 외부 동력(펌프, 팬 등)에 의해 유체가 강제로 움직이는 것을 강제대류, 밀도 차이 등 자연적인 부력에 의해 유체가 움직이는 것을 자연대류라고 합니다.
    자유대류와 복사대류: 복사대류는 대류의 한 종류가 아니라 복사 열전달 방식이므로 오답.
    열판대류와 전도대류: 전도대류는 대류의 한 종류가 아니라 전도 열전달 방식이므로 오답.
    교환대류와 강제대류: 교환대류는 일반적인 대류 구분 방식이 아니므로 오답.
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40. 안지름 0.1m, 길이 100m 인 파이프에 물이 흐르고 있다. 파이프의 마찰손실계수를 0.015, 물의 평균속도가 10 m/s 일 때 나타나는 압력손실은?

  1. 5.65 kg/cm2
  2. 6.65 kg/cm2
  3. 7.65 kg/cm2
  4. 8.65 kg/cm2
(정답률: 45%)
  • 이 문제는 Darcy-Weisbach 공식을 적용하여 파이프의 마찰로 인한 수두 손실을 계산한 후, 이를 압력 손실로 변환합니다.
    $$h_{f} = f \frac{L}{D} \frac{v²}{2g}$$
    $$h_{f} = 0.015 · \frac{100 m}{0.1 m} · \frac{(10 m/s)²}{2 · 9.81 m/s²}$$
    $$h_{f} = 76.45 m$$
    이제 수두 손실을 압력 손실로 변환합니다.
    $$ΔP = ρgh_{f}$$
    $$ΔP = 1000 kg/m³ · 9.81 m/s² · 76.45 m$$
    $$ΔP = 750000 Pa$$
    압력 단위를 kg/cm²로 변환합니다. (1 kg/cm² = 98100 Pa)
    $$ΔP = \frac{750000 Pa}{98100 Pa/(kg/cm²)}$$
    $$ΔP = 7.65 kg/cm²$$
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3과목: 임의 구분

41. 보일러 케리 오버(carry over)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 대량의 거품이 일어나는 포밍(forming)현상이다.
  2. 수분과 증기가 비등하는 프라이밍(priming) 현상이다
  3. 보일러수 중에 용해된 물질이나 수분이 증기와 동반해서 증기관으로 반출되는 현상이다.
  4. 보일러수에 용해된 유지분 등이 동 내면에 고착하는 현상이다.
(정답률: 77%)
  • 캐리 오버는 보일러수 내 불순물이나 수분이 증기와 함께 보일러 밖으로 나가는 현상이다.
    대량의 거품이 일어나는 포밍(forming)현상이다: 포밍은 캐리 오버의 원인 중 하나일 수 있으나, 캐리 오버 자체의 정의는 아니다.
    수분과 증기가 비등하는 프라이밍(priming) 현상이다: 프라이밍은 급격한 증기 발생으로 수면이 솟아올라 증기와 함께 물방울이 튀어 나가는 현상으로, 캐리 오버의 한 형태이다.
    보일러수에 용해된 유지분 등이 동 내면에 고착하는 현상이다: 이는 스케일이나 슬러지 고착 현상에 가깝다.
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42. 연간 에너지 사용량(연료 및 열과 전력의 합)이 얼마 이상이면 시 · 도지사에게 신고하여야 하는가?

  1. 2천 티·오·이
  2. 1천5백 티·오·이
  3. 1천 티·오·이
  4. 2천5백 티·오·이
(정답률: 78%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 연간 에너지 사용량 2천 티·오·이 이상인 사업자는 시·도지사에게 신고해야 한다.
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43. 보일러수에 함유되어 있는 물질 중 스케일 생성 성분이 아닌 것은?

  1. 황산 칼슘
  2. 황산 마그네슘
  3. 탄산 마그네슘
  4. 탄산소다
(정답률: 76%)
  • 탄산소다는 스케일 생성 성분이 아니라 보일러수 처리제로 사용되어 스케일 생성을 억제한다.
    황산 칼슘: 경도 성분으로 스케일을 생성한다.
    황산 마그네슘: 경도 성분으로 스케일을 생성한다.
    탄산 마그네슘: 경도 성분으로 스케일을 생성한다.
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44. 다음 중 관류보일러에 속하는 것은?

  1. 케와니 보일러
  2. 벤슨 보일러
  3. 코르니쉬 보일러
  4. 바브콕 보일러
(정답률: 65%)
  • 벤슨 보일러는 드럼이 없는 대표적인 관류보일러이다.
    케와니 보일러: 노통연관 보일러의 일종이다.
    코르니쉬 보일러: 노통 보일러의 일종이다.
    바브콕 보일러: 수관 보일러의 일종이다.
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45. 다음 보온재 중 최고 안전사용온도가 가장 높은 것은?

  1. 세라믹 파이버
  2. 펠트
  3. 그라스 울
  4. 폴리우레탄폼
(정답률: 86%)
  • 세라믹 파이버는 내열성이 매우 우수하여 최고 안전사용온도가 가장 높다.
    펠트: 비교적 낮은 온도에서 사용되는 유기질 보온재이다.
    그라스 울: 유리섬유로, 세라믹 파이버보다 내열성이 낮다.
    폴리우레탄폼: 저온용 보온재로, 내열성이 가장 낮다.
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46. 온수난방에서 시동 전에 물의 평균밀도가 0.9957 ton/m3이고, 난방 중 온수의 평균밀도가 0.9828 ton/m3 인 경우 시동 전에 비해 온수의 팽창량은 약 몇 ℓ 인가? (단, 온수시스템 내의 가동 전 보유수량은 2.28 m3 이다.)

  1. 20ℓ
  2. 30ℓ
  3. 40ℓ
  4. 50ℓ
(정답률: 52%)
  • 이 문제는 물의 밀도 변화를 이용하여 온수의 팽창량을 계산합니다.
    $$V_{팽창량} = V_{초기} \left( \frac{\rho_{초기}}{\rho_{난방}} - 1 \right)$$

    $$V_{팽창량} = 2.28 \left( \frac{0.9957}{0.9828} - 1 \right)$$

    $$V_{팽창량} = 30 ℓ$$
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47. 보일러 설치시공기준 상 보일러를 옥내에 설치하는 경우 보일러 및 보일러의 금속제 연도 등으로부터 몇 m 이내에 있는 가연성 물체에 대하여는 불연성 재료로 피복하여야 하는가?

  1. 0.3 m
  2. 0.6 m
  3. 0.9 m
  4. 1.2 m
(정답률: 44%)
  • 보일러 설치시공기준에 따라 보일러 및 연도 주변 가연성 물체는 0.3 m 이내에서 불연성 재료로 피복해야 합니다.
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48. 원통보일러의 급수 pH로 적정한 것은?

  1. 10.0 – 11.8
  2. 5.0 - 6.5
  3. 12.0 – 13.0
  4. 7.0 - 9.0
(정답률: 57%)
  • 보일러 급수 pH는 중성 또는 약알칼리성으로 유지하여 부식을 방지합니다.
    10.0 – 11.8: 너무 높은 알칼리성으로 부식 및 스케일 발생 위험이 있어 오답.
    5.0 - 6.5: 산성으로 보일러 부식을 유발하므로 오답.
    12.0 – 13.0: 매우 높은 알칼리성으로 부식 및 스케일 발생 위험이 매우 커 오답.
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49. 1 kW 로 1 시간 일한 것은 몇 kcal 의 열량에 해당되는가?

  1. 860 kcal
  2. 632 kcal
  3. 552 kcal
  4. 486 kcal
(정답률: 72%)
  • 이 문제는 전력량을 열량으로 환산하는 공식을 사용합니다. 1 kW는 1 kJ/s와 같고, 1 kcal는 4.186 kJ에 해당합니다.
    $$Q = P × t × C$$

    $$Q = 1 kW × 1 h × 860 kcal/kWh$$

    $$Q = 860 kcal$$
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50. 보일러를 청소하기 위한 냉각방법으로 가장 옳은 것은?

  1. 운전을 정지한 후 보일러수를 한꺼번에 배출시키고 냉각시킨다.
  2. 보일러수를 배출시키는 한편 차가운 물을 급수하여 냉각시킨다.
  3. 운전을 서서히 계속하여 증기를 완전히 배출시킨 후 차가운 물을 급수하여 냉각시킨다.
  4. 보일러 수위를 표준수위로 유지시켜 운전을 정지한 후 자연냉각시킨다.
(정답률: 83%)
  • 보일러를 청소하기 위한 냉각 시에는 급격한 온도 변화로 인한 보일러 본체의 변형이나 손상을 방지하기 위해 운전을 정지한 후 표준 수위를 유지하며 자연냉각시키는 것이 가장 안전하고 올바른 방법입니다.
    운전을 정지한 후 보일러수를 한꺼번에 배출시키고 냉각시킨다: 급격한 배수는 보일러 본체에 열응력을 발생시켜 변형이나 손상을 초래할 수 있습니다.
    보일러수를 배출시키는 한편 차가운 물을 급수하여 냉각시킨다: 뜨거운 보일러에 찬물을 급수하는 것은 급격한 온도 변화를 일으켜 보일러에 심각한 손상을 줄 수 있습니다.
    운전을 서서히 계속하여 증기를 완전히 배출시킨 후 차가운 물을 급수하여 냉각시킨다: 증기를 완전히 배출하더라도 보일러 본체는 고온 상태이므로 찬물 급수는 위험합니다.
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51. 보일러의 과열기 온도가 일반적으로 약 몇 도 이상이 되면 바나듐에 의한 고온부식이 발생하는가?

  1. 300 ℃ 이상
  2. 350 ℃ 이상
  3. 500 ℃ 이상
  4. 950 ℃ 이상
(정답률: 72%)
  • 바나듐에 의한 고온부식은 주로 중유 연소 시 발생하는 바나듐 화합물이 고온에서 금속 표면에 침착되어 발생하는 부식으로, 일반적으로 과열기 온도가 500 ℃ 이상일 때 심화됩니다.
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52. 열정산에서 출열 항목에 속하는 것은?

  1. 증기의 보유 열량
  2. 공기의 보유 열량
  3. 연료의 현열
  4. 화학 반응열
(정답률: 76%)
  • 열정산에서 출열 항목은 보일러에서 외부로 나가는 열을 의미하며, 증기의 보유 열량은 보일러에서 생산되어 나가는 유효 열량입니다.
    공기의 보유 열량: 연소용 공기가 가지고 들어오는 열량으로, 입열 항목에 해당합니다.
    연료의 현열: 연료가 가지고 있는 열량으로, 입열 항목에 해당합니다.
    화학 반응열: 연료의 연소에 의해 발생하는 열량으로, 입열 항목에 해당합니다.
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53. 수관 보일러에서 강제순환식이 자연순환식보다 유리한 점을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 동일한 증발량에 대해 소형경량으로 제작할 수 있다.
  2. 관수의 농축 속도가 느려서 스케일 생성이 늦다.
  3. 순환펌프를 사용하므로 열전달이 높고 기동이 빠르다.
  4. 수관군의 배열에 신경 쓸 필요가 없으므로 자유로운 설계를 할 수 있다.
(정답률: 57%)
  • 강제순환식은 자연순환식에 비해 순환량이 많아 관수의 농축 속도가 더 빠를 수 있으며, 스케일 생성 억제는 순환 방식보다는 수처리 방법에 더 크게 의존합니다.
    따라서 농축 속도가 느려서 스케일 생성이 늦다는 설명은 틀렸습니다.
    동일한 증발량에 대해 소형경량으로 제작할 수 있다: 강제순환식은 순환 펌프를 사용하여 순환을 강제하므로 자연순환식보다 관경을 작게 하고 보일러를 소형화할 수 있습니다.
    순환펌프를 사용하므로 열전달이 높고 기동이 빠르다: 펌프에 의한 강제 순환으로 열전달 효율이 높고, 증기 발생이 빨라 기동 시간이 단축됩니다.
    수관군의 배열에 신경 쓸 필요가 없으므로 자유로운 설계를 할 수 있다: 강제순환식은 자연순환식과 달리 중력에 의한 순환에 제약이 없어 수관 배열 설계가 자유롭습니다.
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54. 보일러수 관내처리 방법으로 청관제를 투입하는 방법이 있는데 청관제를 사용하는 목적이 아닌 것은?

  1. 고착 스케일 제거
  2. 기포방지
  3. 가성취화 억제
  4. pH, 알칼리도 조정
(정답률: 61%)
  • 청관제는 스케일 생성을 방지하거나 스케일이 고착되지 않도록 분산시키는 역할을 하지만, 이미 고착된 스케일을 직접적으로 제거하는 주된 목적은 아닙니다.
    기포방지: 청관제는 보일러수 내 기포 발생을 억제하는 역할을 합니다.
    가성취화 억제: 청관제는 보일러 강재의 가성취화를 방지하는 데 도움을 줍니다.
    pH, 알칼리도 조정: 청관제는 보일러수의 pH와 알칼리도를 적정 범위로 유지하여 부식 및 스케일 생성을 억제합니다.
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55. 원재료가 제품화 되어가는 과정 즉 가공, 검사, 운반, 지연, 저장에 관한 정보를 수집하여 분석하고 검토를 행하는 것은?

  1. 사무공정 분석표
  2. 작업자공정 분석표
  3. 제품공정 분석표
  4. 연합작업 분석표
(정답률: 73%)
  • 원재료가 제품화되어가는 과정, 즉 가공, 검사, 운반, 지연, 저장에 관한 정보를 수집하여 분석하고 검토를 행하는 것은 '제품공정 분석표'입니다.
    사무공정 분석표: 사무 작업의 흐름을 분석하는 표입니다.
    작업자공정 분석표: 작업자의 동작이나 작업 순서를 분석하는 표입니다.
    연합작업 분석표: 여러 작업자가 동시에 수행하는 작업을 분석하는 표입니다.
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56. 수요예측 방법의 하나인 시계열분석에서 시계열적 변동에 해당되지 않는 것은?

  1. 추세변동
  2. 순환변동
  3. 계절변동
  4. 판매변동
(정답률: 63%)
  • 시계열 분석의 4가지 변동 요인은 추세변동, 순환변동, 계절변동, 불규칙변동입니다.
    판매변동은 시계열적 변동에 해당하지 않습니다.
    추세변동: 시계열 분석의 주요 변동 요인 중 하나입니다.
    순환변동: 시계열 분석의 주요 변동 요인 중 하나입니다.
    계절변동: 시계열 분석의 주요 변동 요인 중 하나입니다.
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57. 다음 중 검사를 판정의 대상에 의한 분류가 아닌 것은?

  1. 관리 샘플링검사
  2. 로트별 샘플링검사
  3. 전수검사
  4. 출하검사
(정답률: 75%)
  • 검사를 판정의 대상에 따라 분류하면 전수검사, 로트별 샘플링검사, 관리 샘플링검사 등이 있습니다.
    출하검사는 검사 시점에 따른 분류이므로 판정 대상에 의한 분류가 아닙니다.
    관리 샘플링검사: 판정 대상에 의한 분류 중 하나입니다.
    로트별 샘플링검사: 판정 대상에 의한 분류 중 하나입니다.
    전수검사: 판정 대상에 의한 분류 중 하나입니다.
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58. nP관리도에서 시료군마다 n=100 이고, 시료군의 수가 k=20이며, ΣnP = 77이다. 이때 nP관리도의 관리상한선 UCL을 구하면 얼마인가?

  1. UCL = 8.94
  2. UCL = 3.85
  3. UCL = 5.77
  4. UCL = 9.62
(정답률: 46%)
  • 이 문제는 nP관리도에서 관리상한선(UCL)을 계산하는 문제입니다.
    먼저 평균 부적합품수(nP_bar)와 부적합률(p_bar)을 구한 후, 표준편차를 이용하여 UCL을 계산합니다.
    $$nP_{bar} = \frac{σ nP}{k}$$

    $$p_{bar} = \frac{nP_{bar}}{n}$$

    $$UCL = nP_{bar} + 3\sqrt{nP_{bar}(1-p_{bar})}$$

    $$nP_{bar} = \frac{77}{20} = 3.85$$

    $$p_{bar} = \frac{3.85}{100} = 0.0385$$

    $$UCL = 3.85 + 3\sqrt{3.85(1-0.0385)}$$

    $$UCL = 3.85 + 3\sqrt{3.85 × 0.9615}$$

    $$UCL = 3.85 + 3\sqrt{3.699525}$$

    $$UCL = 3.85 + 3 × 1.9234$$

    $$UCL = 3.85 + 5.7702$$

    $$UCL = 9.62$$
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59. 다음 내용은 설비보전조직에 대한 설명이다. 어떤 조직의 형태인가?

  1. 집중보전
  2. 지역보전
  3. 부문보전
  4. 절충보전
(정답률: 64%)
  • 제시된 내용은 보전작업자가 각 제조부문의 감독자 밑에 소속되어 운전과의 일체감과 현장감독의 용이성을 장점으로 가지며, 생산 우선에 의한 보전작업 경시 등의 단점을 갖는 '부문보전' 조직 형태에 대한 설명입니다.
    집중보전: 보전작업자가 보전부문에 집중되어 있는 형태입니다.
    지역보전: 특정 지역에 보전작업자가 배치되는 형태입니다.
    절충보전: 집중보전과 지역보전의 장점을 결합한 형태입니다.
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60. 파레토그림에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 부적합품(불량), 클레임 등의 손실금액이나 퍼센트를 그 원인별, 상황별로 취해 그림의 왼쪽에서부터 오른쪽으로 비중이 작은 항목부터 큰 항목 순서로 나열한 그림이다.
  2. 현재의 중요 문제점을 객관적으로 발견할 수 있으므로 관리방침을 수립할 수 있다.
  3. 도수분포의 응용수법으로 중요한 문제점을 찾아내는 것으로서 현장에서 널리 사용된다.
  4. 파레토그림에서 나타난 1∼2개 부적합품(불량) 항목만 없애면 부적합품(불량)률은 크게 감소된다.
(정답률: 56%)
  • 파레토 그림은 문제점의 중요도를 파악하기 위해 항목들을 비중이 큰 항목부터 작은 항목 순서로 왼쪽에서 오른쪽으로 나열합니다.
    현재의 중요 문제점을 객관적으로 발견할 수 있으므로 관리방침을 수립할 수 있다.: 파레토 그림의 주요 목적 중 하나로, 중요한 문제점을 시각적으로 파악하여 개선 우선순위를 정하는 데 유용합니다.
    도수분포의 응용수법으로 중요한 문제점을 찾아내는 것으로서 현장에서 널리 사용된다.: 파레토 그림은 도수분포를 활용하여 문제의 원인별 기여도를 파악하는 데 효과적인 도구입니다.
    파레토그림에서 나타난 1∼2개 부적합품(불량) 항목만 없애면 부적합품(불량)률은 크게 감소된다.: 파레토 법칙(80/20 법칙)에 따라 소수의 중요한 원인이 전체 문제의 대부분을 차지하므로, 핵심 원인을 해결하면 큰 개선 효과를 얻을 수 있습니다.
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