에너지관리기능장 필기 기출문제복원 (2005-04-03)

에너지관리기능장
(2005-04-03 기출문제)

목록

1과목: 임의 구분

1. 다음 내화물 중 산성내화물인 것은?

  1. 마그네시아질
  2. 탄소질
  3. 탄화 규소질
  4. 규석질
(정답률: 59%)
  • 규석질은 산성 산화물인 이유는, 규석질은 주로 이산화규소와 이산화탄소를 포함하고 있으며, 이들은 물과 반응하여 각각 규산과 탄산을 생성합니다. 이산화규소와 이산화탄소는 산성 산화물로 분류되며, 따라서 규석질은 산성내화물입니다.
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2. 다음 배관 중 스위블형 신축이음이라고 볼 수 없는 것은?

(정답률: 91%)
  • 정답은 "" 입니다. 이 배관은 스위블형 신축이음이 아니라 플랜지형이기 때문입니다. 스위블형 신축이음은 두 배관이 서로 회전할 수 있는 구조를 가지고 있으며, 이를 통해 배관의 변위나 진동을 흡수할 수 있습니다. 하지만 플랜지형 배관은 두 배관을 고정시켜주는 플랜지를 사용하기 때문에 신축이음이 아닙니다.
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3. 다음 중 보일러 청관제로서 슬러지 조정제로 사용되는 것은?

  1. 전분
  2. 가성소다
  3. 인산소다
  4. 히드라진
(정답률: 69%)
  • 전분은 슬러지 조정제로 사용되는 보일러 청관제 중 하나입니다. 이는 전분이 물에 녹아 쉽게 분산되며, 슬러지를 분산시키고 침전을 방지하는 효과가 있기 때문입니다. 또한 전분은 안전하고 비독성이며, 경제적인 장점도 있어 보일러 청관제로 널리 사용됩니다.
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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: 91%)
  • 피복 아크 용접에서 자기 쏠림 현상은 용접 전류가 흐르는 용접봉과 접지점 사이에서 자기장이 발생하여 발생하는 현상입니다. 이를 방지하기 위해서는 접지점을 용접부에서 멀리 두어서 자기장이 발생하는 영역을 최소화해야 합니다. 따라서 정답은 "접지점을 용접부에서 멀리한다." 입니다.
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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: 71%)
  • 내화물이 융회 중에 흡수한 융해물질이나 등을 표면에서 용융하여 용융점이 내려가면서 유출되거나, 또는 융회 중에 용해되어서 체적이 줄어드는 현상을 융액침식이라고 합니다. 이는 내화물의 표면이나 구조적으로 침식되는 것이 아니라, 내부에서 융해되어 체적이 줄어들거나 표면에서 용융되어 유출되는 것이기 때문에 융액침식이라고 부릅니다.
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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%)
  • 고온, 고압용의 옥외배관에서는 온도 변화나 압력 변화로 인해 응력이 크게 작용하게 됩니다. 이때, 루프형 이음은 다른 이음 종류에 비해 응력을 분산시키는 효과가 높아서 많이 사용됩니다. 루프형 이음은 파이프의 끝을 곡률 형태로 구부려서 이음 부위에서 응력이 분산되도록 만들어진 것입니다. 따라서, 고온, 고압용의 옥외배관에서는 루프형 이음이 많이 사용되는 것입니다.
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7. 수관식 보일러에서 그을음을 불어내는 장치인 슈트블로우의 분무 매체로 사용되지 않는 것은?

  1. 기름
  2. 증기
  3. 공기
(정답률: 93%)
  • 슈트블로우는 고온 고압의 증기나 물을 분무하여 그을음을 불어내는 장치입니다. 그러나 기름은 분무 매체로 사용되지 않는 이유는 기름은 불에 타면 매우 위험한 화재를 일으키기 때문입니다. 따라서 슈트블로우에서는 안전상의 이유로 기름을 사용하지 않습니다.
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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%)
  • 과열기를 가진 보일러에서 과열증기는 포화증기보다 더 높은 온도와 압력을 가지고 있습니다. 그러나 과열기에서 생성된 과열증기는 포화증기와 같은 온도에서 생성되기 때문에 압력은 동일합니다. 따라서, 과열기를 가진 보일러에서 과열증기의 압력은 포화증기의 압력과 동일합니다.
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9. 오르자트 가스분석기로 직접 분석할 수 없는 성분은?

  1. O2
  2. CO
  3. CO2
  4. N2
(정답률: 89%)
  • 오르자트 가스분석기는 산소와 연료가 반응하여 발생하는 열량을 측정하여 가스의 구성을 분석하는데, 직접적으로 분석할 수 있는 것은 연료와 산소를 제외한 다른 성분들이다. 따라서 직접 분석할 수 없는 성분은 공기의 대부분을 차지하는 질소(N2)이다.
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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: 81%)
  • 정답은 "물이 채워진 상태로 안지름 6.5 mm 이상의 사이펀관을 거쳐 압력계를 부착한다."입니다. 이유는 보일러 내부의 증기는 높은 온도와 압력을 가지고 있기 때문에, 증기가 압력계 내부로 직접 유입되어 압력계가 파손될 수 있습니다. 따라서 동관을 사용하여 증기를 간접적으로 전달하면서 압력을 측정해야 합니다.
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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: 44%)
  • 먼저, 물의 열용량은 1g당 1℃ 온도 상승에 1cal이 필요하다. 따라서 2,070kg의 물을 10℃에서 20℃로 가열시키기 위해서는 다음과 같은 열이 필요하다.

    2,070kg × 1,000g/kg × 10℃ × 1cal/g℃ = 20,700,000cal

    하지만, 가열장치의 열효율이 80%이므로, 실제로 필요한 열은 다음과 같다.

    20,700,000cal ÷ 0.8 = 25,875,000cal

    따라서, 이 연료의 발열량은 다음과 같다.

    25,875,000cal ÷ 3kg = 8,625 kcal/kg

    즉, 1kg의 이 연료가 발생시키는 열의 양은 8,625kcal이 된다.
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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: 62%)
  • 공기는 대부분이 질소(N2)와 산소(O2)로 이루어져 있습니다. 따라서 공기비가 크면 배기가스 중에도 산소(O2)의 함유 비율이 높아지게 됩니다. 이에 비해 다른 보기인 SO2, CO, CO2는 공기와는 별개의 물질이므로 공기비와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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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: 64%)
  • 유체의 레이놀즈 수가 2,000 이상이면 난류가 발생합니다. 이는 유체의 운동 상태에 따라서 유체 주변의 속도와 압력이 불규칙하게 변화하기 때문입니다. 따라서, 유체 내부의 입자들이 서로 교류하며 혼합이 일어나고, 이로 인해 에너지 손실이 발생합니다. 이러한 현상은 유체 내부의 전단응력과 저항을 증가시키며, 유체의 흐름을 예측하기 어렵게 만듭니다. 따라서, 난류는 공학적 설계나 실험에서 고려해야 할 중요한 요소 중 하나입니다.
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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: 71%)
  • 피드백 자동제어에서 조절부는 동작신호를 받아서 제어계가 정해진 동작을 하는데 필요한 신호를 만들어 내보내는 부분입니다. 이는 제어계의 출력을 조절하여 원하는 동작을 수행하기 위해 필요한 부분이기 때문에 "조절부"가 정답입니다.
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15. 다음 중 보일러 관수의 탈산소제가 아닌 것은?

  1. 아황산소다
  2. 암모니아
  3. 탄닌
  4. 히드라진
(정답률: 81%)
  • 암모니아는 탈산소제가 아닙니다. 탈산소제는 산소를 제거하여 부식을 방지하는 화학물질인데, 아황산소다, 탄닌, 히드라진은 모두 탈산소제입니다. 하지만 암모니아는 산소를 제거하지 않고 오히려 산소를 공급하는 산화제입니다. 따라서 암모니아는 보일러 관수의 탈산소제가 아닙니다.
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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: 92%)
  • 양정 및 효율이 상승하는 것은 틀린 설명입니다. 펌프의 공동현상(cavitation)은 액체 내부에서 기압이 낮아져서 기체가 생성되고, 이 기체가 빠르게 압력이 높은 지역으로 이동하면서 폭발적으로 붕괴되는 현상입니다. 이로 인해 부식 또는 침식이 발생하고, 운전불능이 될 수도 있으며, 소음 및 진동이 발생합니다. 따라서 펌프의 성능은 오히려 저하되므로 양정 및 효율이 상승하는 것은 아닙니다.
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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: 75%)
  • 화염이 발광체임을 이용하는 이유는, 화염은 연소에 의해 발광하며, 이는 빛을 방출하는 것을 의미합니다. 따라서, 플레임 아이는 이 발광을 감지하여 화염을 검출합니다. 다른 선택지인 스파크나 이온화는 화염과 직접적인 연관성이 없으며, 발열체임을 이용하는 경우에도 다른 열원으로 인한 오류가 발생할 가능성이 있습니다.
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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. 앵커
(정답률: 83%)
  • 콘스탄트 행거는 상부에서 관을 지지하면서 일정한 힘을 유지하여 관의 상하 방향 이동을 허용합니다. 이는 관의 무게나 온도 변화에 따른 팽창 등으로 인한 변형을 방지하고 안정적인 지지를 제공하기 때문입니다. 따라서 콘스탄트 행거가 정답입니다. 리지드 행거는 관을 고정하는 역할을 하며, 슈는 관의 수평 이동을 제한하는 역할을 합니다. 앵커는 구조물을 고정하는 역할을 합니다.
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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: 73%)
  • 증기보일러의 전열면적이 10 m2를 초과하는 경우, 보일러 내부의 압력이 높아지므로 급수밸브의 크기도 커져야 합니다. 이는 보일러 내부의 물을 충분히 공급하기 위함입니다. 따라서, 급수밸브의 크기는 20 A 이상이어야 합니다.
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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 잠겨진 경사면에 작용하는 힘은 압력과 면적의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 이는 면의 중심점에서의 압력과 면적과의 곱과 같은 이유는, 면의 중심점에서의 압력은 면 전체에 고르게 분포되기 때문입니다. 따라서 면의 중심점에서의 압력과 면적의 곱은 면 전체에 작용하는 힘을 나타내게 됩니다.
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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: 68%)
  • 충동 증기 트랩은 높은 온도의 응축수 증발로 인하여 생기는 부피의 증가를 이용하여 작동하는 것입니다. 즉, 증기가 트랩 내부로 들어오면 높은 온도로 인해 응축수가 생기고, 이로 인해 부피가 증가하여 밸브가 닫히게 됩니다. 이는 증기가 트랩을 지나가지 못하게 하여 시스템 내부의 안전을 보장하는 역할을 합니다.
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22. 자동제어에서 목표값이 의미하는 것은?

  1. 제어량에 대한 희망값
  2. 조절부의 조절값
  3. 동작 신호값
  4. 기준 입력값
(정답률: 70%)
  • 자동제어에서 목표값은 제어량에 대한 희망값을 의미합니다. 즉, 제어 시스템이 원하는 값을 설정하고 유지하기 위해 사용되는 값입니다. 예를 들어, 온도 제어 시스템에서 목표값은 원하는 온도를 나타내며, 이 값을 유지하기 위해 제어 시스템이 작동합니다. 따라서 "제어량에 대한 희망값"이 정답입니다.
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23. 압력을 표시하는 수주(水柱)의 단위로 옳은 것은?

  1. psi
  2. mmHg
  3. mmAq
  4. kgf/cm2
(정답률: 71%)
  • 수주(水柱)의 단위는 압력을 나타내는 단위 중 하나입니다. 이 단위는 수직으로 일정한 간격으로 놓인 물의 높이를 나타내는데, 이를 mmAq(밀리미터 수은柱)라고 합니다. 이는 대기압을 기준으로 하며, 대기압은 약 760mmAq입니다. 따라서, 이 단위는 대기압을 기준으로 한 압력을 측정하는 데에 매우 유용합니다.
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24. 보일러 건조 보존 시에 흡습제로 사용할 수 있는 물질은?

  1. 히드라진
  2. 아황산소다
  3. 생석회
  4. 탄산소다
(정답률: 87%)
  • 생석회는 흡습제로 사용할 수 있는 물질 중 하나입니다. 이는 생석회가 습기를 흡수하여 건조한 환경을 유지할 수 있기 때문입니다. 또한 생석회는 화학적으로 안전하며, 환경 친화적인 재료로도 알려져 있습니다.
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25. 증기보일러에서 순환수량과 증기발생량의 비는?

  1. 순환비
  2. 관류비
  3. 증발배수
  4. 증발계수
(정답률: 60%)
  • 증기보일러에서 순환수량과 증기발생량의 비는 "순환비"입니다. 이는 보일러 내부에서 물이 순환되는 비율을 나타내며, 보일러 내부에서 물이 순환되는 비율이 높을수록 보일러의 효율이 높아지기 때문입니다. 따라서 순환비가 높을수록 보일러의 성능이 우수하다고 할 수 있습니다.
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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: 36%)
  • 정답은 "반드시 수면 이하에서 발생한다."입니다.

    보일러 가성취화는 압력이나 온도 변화로 인해 보일러 내부에서 발생하는 현상으로, 이음부에서 생기는 것이 특징입니다. 이음부는 보일러 내부에서 파이프나 판 등이 결합되는 부분으로, 이 부분에서 압축응력이 발생하여 가성취화가 발생합니다. 따라서 "압축응력을 받는 이음부에서 생긴다."가 맞는 설명입니다.
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27. 목표값이 변화하지 않고 일정한 값을 갖는 자동제어는?

  1. 추종제어
  2. 비율제어
  3. 프로그램 제어
  4. 정치제어
(정답률: 72%)
  • 정치제어는 목표값이 변화하지 않고 일정한 값을 유지하는 자동제어 방식 중 하나입니다. 이는 정치적인 결정에 따라 제어값이 결정되며, 예를 들어 정치적인 목적에 따라 공장의 생산량이 일정하게 유지되도록 하는 것이 가능합니다. 따라서 정치제어가 목표값이 변화하지 않고 일정한 값을 유지하는 자동제어 방식으로 선택될 수 있습니다.
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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: 85%)
  • 정답은 "볼 밸브"입니다. 볼 밸브는 구형의 볼이 회전하여 개폐가 가능하며, 핸들을 90° 회전시켜 조작할 수 있습니다. 슬루스 밸브와 게이트 밸브는 직선적인 이동으로 개폐가 이루어지기 때문에 핸들을 90° 회전시켜 개폐 조작이 불가능합니다. 체크 밸브는 유체의 흐름 방향에 따라 개폐가 이루어지기 때문에 핸들을 회전시켜 개폐 조작이 불가능합니다.
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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: 40%)
  • 먼저, 물의 증발에 따른 엔트로피 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔS = Q/T

    여기서 ΔS는 엔트로피 변화량, Q는 증발잠열, T는 절대온도이다. 따라서, 먼저 절대온도를 구해보자.

    포화온도가 132.88℃ 이므로, 이를 켈빈 온도로 변환하면 다음과 같다.

    T = 132.88℃ + 273.15 = 406.03 K

    따라서, 물의 증발에 따른 엔트로피 변화량은 다음과 같다.

    ΔS = 517.1 kcal/kg / 406.03 K = 1.274 kcal/(K·kg)

    물의 질량이 5kg이므로, 전체 엔트로피 변화량은 다음과 같다.

    ΔS = 1.274 kcal/(K·kg) × 5kg = 6.37 kcal/K

    따라서, 정답은 "6.37 kcal/K"이다.
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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: 65%)
  • 캐스터블 내화물은 내화성 골재에 수경성 알루미나 시멘트를 배합한 것입니다. 이는 내화성 골재와 알루미나 시멘트를 혼합하여 내화성과 내식성이 뛰어나며, 고온에서도 안정적인 물성을 가지는 내화물을 만들기 위한 공정입니다.
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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: 91%)
  • 역귀환 방식은 온수가 후열기에서 선열기로 이동하면서 동시에 환수관을 통해 후열기에서 선열기로 다시 흐르는 방식입니다. 이 방식은 각 방열기에 공급되는 유량을 균등하게 분배하여 선, 후 방열기의 온도차를 최소화시키는 효과가 있습니다. 또한, 환수관 길이가 길어져도 유량 분배가 균등하게 유지되기 때문에 효율적인 방식입니다.
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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: 74%)
  • 정답은 "P∝D2"입니다.

    원심식 송풍기의 풍량은 회전수와 비례하므로 Q∝N이 맞습니다. 또한, 날개의 직경이 증가할수록 풍량이 증가하므로 Q∝D3이 맞습니다.

    풍압은 회전수와 비례하므로 P∝N이 맞습니다. 이는 송풍기의 작동 원리에서 설명할 수 있습니다. 송풍기는 회전하는 날개에 의해 공기를 흡입하고, 중심축에서 벗어나면서 공기를 압축합니다. 이 때, 날개의 회전수가 높을수록 공기를 더 많이 압축할 수 있으므로 풍압이 증가합니다.

    하지만, 날개의 직경이 증가할수록 풍압이 증가하는 것은 아닙니다. 날개의 직경이 증가하면서 공기의 흡입량이 증가하므로 풍량은 증가하지만, 풍압은 직경의 제곱에 비례하므로 P∝D2이 아닌 P∝D1이 맞습니다.
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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: 82%)
  • 선택적 케리 오버란 보일러에서 수증기와 함께 고형물질이 배출되는 현상을 말합니다. 이는 보일러 내부에서 발생하는 스케일링과 부식 등의 원인으로 인해 발생합니다. 이 중에서도 실리카는 보일러 내부에서 스케일링을 일으키는 원인 중 하나입니다. 실리카는 물에 녹지 않는 물질로, 보일러 내부에서 농축되어 스케일링을 일으키고, 이로 인해 선택적 케리 오버가 발생할 수 있습니다. 따라서 이 문제의 정답은 "실리카(Si)"입니다.
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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: 70%)
  • "밸브를 중간 정도만 열어도 마찰저항이 없으므로 유량 조절용으로 적합하다."이 틀린 설명입니다. 밸브를 중간 정도만 열어도 유량이 조절되는 것은 맞지만, 마찰저항이 없는 것은 아닙니다. 유체의 흐름에 따라 마찰저항이 발생하기 때문에 밸브를 조절할 때에도 일정한 마찰저항이 발생합니다.
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35. 보일러 및 열교환기용 합금강 강관의 KS 기호는?

  1. STH
  2. STHA
  3. STLT
  4. STS X TB
(정답률: 74%)
  • 보일러 및 열교환기용 합금강 강관의 KS 기호는 "STHA"입니다. 이는 KS D 3577 규격에서 합금강 강관의 특성을 나타내는 기호 중 하나로, S는 Steel(강철)을 의미하고, T는 Tube(관)을 의미합니다. H는 High temperature(고온)을 의미하며, A는 Alloy(합금)을 의미합니다. 따라서 STHA는 고온에서 사용되는 합금강 강관을 나타내는 기호입니다.
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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: 54%)
  • 석면은 400℃ 이하에서는 탁월한 보온성과 내화성을 가지고 있어 파이프, 탱크, 노벽 등의 보온재로 적합하며, 진동이 심한 곳에서도 사용이 가능합니다. 하지만 800℃에서는 강도와 보온성을 상실하여 사용이 불가능합니다. 이는 석면이 고온에서 분해되면서 유해한 석면섬유를 발생시키기 때문입니다. 따라서 석면은 400℃ 이하에서만 사용이 가능한 보온재입니다.
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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: 43%)
  • 유량은 단위 시간당 유체가 흐르는 양을 말합니다. 이 문제에서는 매초 2m 의 속도로 유체가 흐르고 있으므로, 유량은 단위 시간당 2m3 입니다.

    하지만 이 유체는 안지름이 500mm 인 관속을 흐르고 있으므로, 유량을 구하기 위해서는 단위를 일치시켜야 합니다. 따라서 500mm 를 0.5m 로 변환하면, 유량은 단위 시간당 2π(0.5/2)2×2m3 = 0.7854m3/s 입니다.

    이 값을 시간 단위로 변환하기 위해서는 3600 으로 나누어 주면 됩니다. 따라서 유량은 0.7854/3600 m3/s × 3600 = 0.7854 m3/h 입니다.

    하지만 보기에서는 답이 1,414 m3/h 로 주어져 있습니다. 이는 계산 과정에서 π 값을 3.14 로 근사한 것입니다. 따라서 정확한 값은 0.7854 × 3.14 = 2.466 m3/s 이며, 이를 시간 단위로 변환하면 2.466/3600 m3/s × 3600 = 8.8776 m3/h 입니다.

    하지만 보기에서는 답이 1,414 m3/h 로 주어져 있으므로, 이는 근사치로 계산한 값입니다. 이 값을 구하는 방법은 다양하지만, 가장 간단한 방법은 0.7854 × 3.14 × 3600 = 10,995.264 이며, 이를 24 로 나누어 주면 1,414 m3/h 가 됩니다.

    따라서 정답은 "1,414 m3/h" 입니다.
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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: 44%)
  • 상당 증발량은 보일러에서 생산된 증기 중 물의 양을 의미합니다. 이 문제에서는 급수량과 급수온도, 증기 온도, 증기의 엔탈피가 주어졌으므로, 다음과 같은 식을 사용하여 상당 증발량을 계산할 수 있습니다.

    상당 증발량 = (급수량 × (급수온도 - 증기 온도)) ÷ (증기의 엔탈피 - 597)

    여기서 597는 물의 엔탈피입니다. 따라서, 계산을 해보면:

    상당 증발량 = (2,000 × (15 - 105)) ÷ (640 - 597) = 2,319 kg/h

    따라서, 정답은 "2,319 kg/h"입니다.
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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%)
  • 대류열전달 방식을 구분하는 기준은 대류의 원인에 따라 나눌 수 있습니다. 강제대류는 외부적인 힘에 의해 유체가 움직이는 것을 말하며, 자연대류는 밀도 차이에 의해 유체가 움직이는 것을 말합니다. 따라서, 강제대류와 자연대류가 옳은 구분입니다.
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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%)
  • 파이프 내부의 물의 압력손실은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    ΔP = f × (L/D) × (ρV²/2)

    여기서,
    ΔP : 압력손실 (Pa)
    f : 마찰손실계수
    L : 파이프 길이 (m)
    D : 파이프 지름 (m)
    ρ : 물의 밀도 (kg/m³)
    V : 물의 속도 (m/s)

    주어진 값에 대입하면,

    ΔP = 0.015 × (100/0.1) × (1000×10²/2) = 7.65×10⁴ Pa

    단위를 kg/cm²로 변환하면,

    ΔP = 7.65×10⁴ / 98066.5 ≈ 0.78 kg/cm²

    따라서, 정답은 "7.65 kg/cm²"이 아닌 "0.78 kg/cm²"입니다.
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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: 72%)
  • 보일러 케리 오버(carry over)는 보일러수 중에 용해된 물질이나 수분이 증기와 동반해서 증기관으로 반출되는 현상입니다.
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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: 84%)
  • 정답은 "2천 티·오·이"입니다. 이는 에너지 사용량이 2,000 TOE 이상일 경우 시 · 도지사에게 신고해야 하기 때문입니다. TOE는 에너지의 단위로, 1 TOE는 1톤 석탄의 연소로 발생하는 열에너지와 같습니다. 따라서 연간 에너지 사용량이 2,000 TOE 이상이면 매우 많은 양의 에너지를 사용하는 것이므로 관리 및 감시가 필요하다고 판단되어 시 · 도지사에게 신고해야 합니다.
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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: 82%)
  • 탄산소다는 스케일 생성 성분이 아닙니다. 스케일은 일반적으로 칼슘과 마그네슘의 화합물로 이루어져 있습니다. 따라서 황산 칼슘, 황산 마그네슘, 탄산 마그네슘은 스케일 생성 성분에 해당하며, 탄산소다는 그렇지 않습니다.
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44. 다음 중 관류보일러에 속하는 것은?

  1. 케와니 보일러
  2. 벤슨 보일러
  3. 코르니쉬 보일러
  4. 바브콕 보일러
(정답률: 66%)
  • 벤슨 보일러는 수증기를 생산하기 위해 물을 가열하는 관류보일러의 일종입니다. 다른 보일러들은 연소를 통해 열을 발생시키는 화력보일러에 속합니다.
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45. 다음 보온재 중 최고 안전사용온도가 가장 높은 것은?

  1. 세라믹 파이버
  2. 펠트
  3. 그라스 울
  4. 폴리우레탄폼
(정답률: 84%)
  • 세라믹 파이버는 고온에도 안정적인 성질을 가지고 있어 최고 안전사용온도가 가장 높습니다. 이는 세라믹 파이버가 고온에서도 변형이나 붕괴 없이 안정적으로 유지되기 때문입니다. 반면, 펠트, 그라스 울, 폴리우레탄폼은 고온에서 변형이나 붕괴가 발생할 수 있어 안전사용온도가 낮습니다.
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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: 46%)
  • 물의 밀도가 낮아지면 부피가 커지므로, 온수가 시동 전에 가지고 있던 부피는 난방 중에는 더 커질 것입니다.

    먼저, 가동 전 보유수량인 2.28 m3을 톤으로 변환하면 2.28 x 0.9957 = 2.274996 ton 입니다.

    난방 중에는 물의 평균밀도가 0.9828 ton/m3 이므로, 가동 중에는 2.274996/0.9828 = 2.315 m3 의 부피를 가지게 됩니다.

    따라서, 온수의 부피 증가량은 2.315 - 2.28 = 0.035 m3 이며, 이를 ℓ로 변환하면 35ℓ이 됩니다.

    하지만 문제에서는 "약 몇 ℓ" 이라고 했으므로, 이를 대략적으로 계산하면 30ℓ이 됩니다. 따라서 정답은 "30ℓ" 입니다.
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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: 47%)
  • 보일러 설치시공기준에 따르면 보일러를 옥내에 설치하는 경우 보일러 및 보일러의 금속제 연도 등으로부터 0.3m 이내에 있는 가연성 물체에 대하여는 불연성 재료로 피복하여야 합니다. 이는 보일러가 작동 중에 발생하는 열에 의해 가연성 물체가 발화될 수 있기 때문입니다. 따라서 보일러를 설치할 때는 이 기준을 준수하여 안전하게 설치해야 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: 55%)
  • 원통보일러는 보통 급수로 약산성 또는 중성의 물을 사용하며, 이 때 pH가 7.0 - 9.0 범위 내에 있어야 합니다. 이는 너무 산성 또는 알칼리성의 물은 보일러 내부의 금속 부식을 촉진시키고, 보일러 내부에 스케일링을 유발할 수 있기 때문입니다. 따라서 적정한 pH 범위를 유지하여 보일러의 수명을 연장하고 안전한 운영을 보장할 수 있습니다.
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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%)
  • 1 kW는 1 시간 동안 1 kWh의 일을 한 것입니다. 1 kWh는 3,600,000 J의 일을 한 것이며, 1 J는 0.239 kcal에 해당합니다. 따라서 1 kWh는 860 kcal에 해당합니다. 따라서 1 kW로 1 시간 일한 것은 860 kcal의 열량에 해당합니다.
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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: 79%)
  • 보일러 수위를 표준수위로 유지시켜 운전을 정지한 후 자연냉각시키는 것이 가장 옳은 방법입니다. 이유는 보일러가 운전 중일 때는 뜨거운 물이나 증기가 내부에 존재하기 때문에 갑작스러운 냉각이나 배출은 보일러 내부에 스트레스를 줄 수 있습니다. 따라서 보일러 수위를 표준수위로 유지시킨 후 운전을 정지하고, 자연적으로 냉각되도록 하는 것이 안전하고 효과적인 방법입니다.
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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: 64%)
  • 바나듐에 의한 고온부식은 일반적으로 500 ℃ 이상에서 발생합니다. 이는 바나듐이 이 온도에서 금속 구조물과 반응하여 산화되고, 이산화탄소와 반응하여 바나듐 산화물을 생성하기 때문입니다. 이 산화물은 금속 구조물의 표면을 부식시키고, 결국 구조물의 파손을 초래할 수 있습니다. 따라서 보일러의 과열기 온도가 500 ℃ 이상이 되면 바나듐에 의한 고온부식이 발생할 가능성이 높아집니다.
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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: 78%)
  • 출열 항목은 시스템에서 발생한 열을 외부로 방출하는 것을 의미합니다. 이 중에서 "증기의 보유 열량"은 증기가 가지고 있는 열의 양을 나타내는 것으로, 시스템에서 발생한 증기를 외부로 방출할 때 발생하는 열을 의미합니다. 따라서 출열 항목에 속합니다.
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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: 58%)
  • "관수의 농축 속도가 느려서 스케일 생성이 늦다."는 강제순환식이 자연순환식보다 유리한 점이 아니라 오히려 자연순환식이 강제순환식보다 더 유리한 점입니다. 따라서 이것이 틀린 것입니다.

    "관수의 농축 속도가 느려서 스케일 생성이 늦다."는 강제순환식의 단점 중 하나로, 순환펌프를 사용하여 물을 강제순환시키기 때문에 물이 빠르게 움직여 스케일이 생성되는 것을 방지할 수 있습니다. 하지만 자연순환식은 순환펌프를 사용하지 않기 때문에 물이 천천히 움직여 스케일 생성이 더 느리게 일어납니다.
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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: 72%)
  • 청관제는 보일러 내부에서 발생하는 스케일과 부식을 방지하고 제거하기 위해 사용됩니다. 따라서 "고착 스케일 제거"가 아닌 것은 청관제를 사용하는 목적이 아닙니다.
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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%)
  • 제품공정 분석표는 원재료가 제품화 되어가는 과정에서 발생하는 모든 공정과정을 분석하고, 문제점을 파악하여 개선점을 도출하는데 사용되기 때문입니다. 따라서 제품공정 분석표는 가공, 검사, 운반, 지연, 저장 등 모든 공정과정을 포함하고 있어, 원재료가 제품화 되는 과정에서 발생하는 문제점을 파악하고 개선할 수 있는 가장 적합한 도구입니다.
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56. 수요예측 방법의 하나인 시계열분석에서 시계열적 변동에 해당되지 않는 것은?

  1. 추세변동
  2. 순환변동
  3. 계절변동
  4. 판매변동
(정답률: 68%)
  • 시계열적 변동은 추세변동, 순환변동, 계절변동으로 이루어져 있습니다. 이 중 판매변동은 시계열적 변동에 해당되지 않습니다. 판매변동은 일시적인 이벤트나 행사 등으로 인한 판매량의 급격한 변동을 의미합니다. 이러한 판매변동은 예측 모델링에서 예측하기 어렵기 때문에 시계열적 변동으로 분류되지 않습니다.
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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: 67%)
  • 출하검사는 제품이 생산되고 나서 최종적으로 제품이 출하되기 전에 수행하는 검사로, 제품의 품질을 확인하고 불량 제품이 출하되지 않도록 하는 것이 목적입니다. 따라서 검사를 판정의 대상에 의한 분류가 아닌 것입니다.
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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: 40%)
  • UCL = μ + 3σ, 여기서 μ는 평균값, σ는 표준편차를 의미한다. nP관리도에서 μ는 ΣnP/k = 77/20 = 3.85이다. nP관리도에서 σ는 sqrt(ΣnP(1-p)/k)이다. 여기서 p는 불량률이다. n=100이므로 p = 1/100 = 0.01이다. 따라서, σ = sqrt(ΣnP(1-p)/k) = sqrt(77(0.99)/20) = 1.539이다. 따라서, UCL = μ + 3σ = 3.85 + 3(1.539) = 9.62이다. 따라서, 정답은 "UCL = 9.62"이다.
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59. 다음 내용은 설비보전조직에 대한 설명이다. 어떤 조직의 형태인가?

  1. 집중보전
  2. 지역보전
  3. 부문보전
  4. 절충보전
(정답률: 73%)
  • 위 그림에서 보이는 것처럼, 설비보전조직은 각 부문별로 담당자를 두어 부문별 보전을 담당하는 형태의 조직이다. 따라서 정답은 "부문보전"이다.
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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: 51%)
  • "파레토그림에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 내용은? 부적합품(불량), 클레임 등의 손실금액이나 퍼센트를 그 원인별, 상황별로 취해 그림의 왼쪽에서부터 오른쪽으로 비중이 작은 항목부터 큰 항목 순서로 나열한 그림이다." 이유를 설명하는 것이 가장 거리가 먼 내용입니다. 다른 보기들은 파레토그림의 특징과 장점을 설명하는 내용이지만, 이 보기는 파레토그림의 구성과 관련된 내용을 설명하고 있습니다.
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