에너지관리기능장 필기 기출문제복원 (2005-07-17)

에너지관리기능장
(2005-07-17 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 어떤 보일러의 급수량이 2,000ℓ/h, 관수 중의 허용 고형분이 1,100 ppm, 급수 중의 고형분이 200 ppm 일 때 분출율은?

  1. 2.2 %
  2. 22.2 %
  3. 5.5 %
  4. 55 %
(정답률: 81%)
  • 분출율은 (급수 중의 고형분 - 관수 중의 고형분) / 급수 중의 고형분 x 100 으로 계산됩니다.

    따라서, (200 - 1,100) / 200 x 100 = -450 / 2 = -225 입니다.

    하지만 분출율은 항상 양수이므로, -225를 양수로 바꾸어 줍니다. 따라서, 분출율은 225 / 2 = 112.5 입니다.

    마지막으로, 분출율을 백분율로 나타내면 112.5 x 100 / 500 = 22.2 % 가 됩니다.

    따라서, 정답은 "22.2 %" 입니다.
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2. 다음 중 바이패스(by-pass) 배관을 필요로 하지 않는 것은?

  1. 온도조절 밸브
  2. 솔레노이드 밸브
  3. 감압 밸브
  4. 증기트랩
(정답률: 88%)
  • 솔레노이드 밸브는 바이패스(by-pass) 배관을 필요로 하지 않습니다. 이는 솔레노이드 밸브가 전기적인 신호에 의해 작동되는 장치이기 때문입니다. 따라서 바이패스 배관을 통해 유체를 우회시키는 것이 필요하지 않습니다.
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3. 정적비열(CV)과 정압비열(CP)의 관계를 옳게 나타낸 것은?

  1. CP＜ CV
  2. CP = CV
  3. CP ＞CV
  4. CP ≤ CV
(정답률: 84%)
  • 정적비열(CV)은 일정한 부피에서 열이 전달될 때 발생하는 열량 변화를 의미하고, 정압비열(CP)은 일정한 압력에서 열이 전달될 때 발생하는 열량 변화를 의미합니다.

    CP는 부피가 변화하지 않는 상태에서 열이 전달될 때, 분자의 운동에너지와 분자 간 상호작용 에너지 모두 변화하기 때문에 CV보다 큽니다. 따라서 CP＞CV입니다.
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4. 최상층 방열기로 공급되는 온수의 온도가 90 ℃ 이고, 온도강하가 16 ℃ 일 때 자연순환수두는? (단, 보일러 중심에서 최상층 방열기의 중심까지 수직높이는 15 m 이고, 배관도중의 열손실은 무시한다.)

  1. 104.6 mmAq
  2. 124.6 mmAq
  3. 159.6 mmAq
  4. 249.4 mmAq
(정답률: 44%)
  • 자연순환수두는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    ΔP = ρgh + ρCpΔT

    여기서,
    ΔP : 압력강하 (Pa)
    ρ : 물의 밀도 (kg/m³)
    g : 중력가속도 (m/s²)
    h : 수직높이 (m)
    Cp : 물의 비열 (J/kg·℃)
    ΔT : 온도강하 (℃)

    먼저, 단위를 맞추기 위해 밀도와 비열을 kg/m³, J/kg·℃ 로 바꿔줍니다.

    물의 밀도 : 1000 kg/m³
    물의 비열 : 4184 J/kg·℃

    그리고, 주어진 값들을 대입하여 계산합니다.

    ΔP = (1000 kg/m³) × (9.81 m/s²) × (15 m) + (1000 kg/m³) × (4184 J/kg·℃) × (16 ℃)
    ΔP = 147150 Pa

    마지막으로, 단위를 mmAq 로 변환합니다.

    1 Pa = 0.10197 mmAq

    따라서, ΔP = 147150 Pa = 147150 × 0.10197 mmAq ≈ 14994.5 mmAq ≈ 159.6 mmAq

    따라서, 정답은 "159.6 mmAq" 입니다.
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5. 유체에 대한 베르누이 정리에서 유체가 가지는 에너지와 관계가 없는 것은?

  1. 압력에너지
  2. 속도에너지
  3. 위치에너지
  4. 질량에너지
(정답률: 83%)
  • 유체의 에너지는 압력에너지, 속도에너지, 위치에너지, 질량에너지로 구성됩니다. 그러나 베르누이 정리에서는 유체의 질량에너지는 고려하지 않습니다. 이는 유체의 질량이 일정하다고 가정하기 때문입니다. 따라서 유체의 질량에너지는 유체의 에너지와 관계가 없습니다.
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6. 열역학 제 2법칙을 옳게 설명한 것은?

  1. 열은 그 자체만으로는 저온 물체로부터 고온 물체로 이동할 수 없다.
  2. 어떤 계내에서 물체의 상태변화 없이 절대온도 0 도에 이르게 할 수 없다.
  3. 열을 전부 일로 바꿀 수 있고, 일은 열로 전부 변화시킬 수 없다.
  4. 에너지는 소멸하지 않고 형태만 바뀐다.
(정답률: 70%)
  • 열은 항상 온도가 높은 물체에서 낮은 물체로 이동하려고 하기 때문에, 그 자체만으로는 저온 물체로부터 고온 물체로 이동할 수 없습니다. 이는 열역학 제 2법칙의 핵심 원리 중 하나입니다.
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7. 탄소 12 kg 을 완전 연소시키기 위하여 필요한 산소량은?

  1. 16 kg
  2. 24 kg
  3. 32 kg
  4. 36 kg
(정답률: 87%)
  • 탄소(C)와 산소(O₂)의 화학식은 CO₂이며, 이 화학식에서 탄소 1몰에 대해 산소는 2몰이 필요합니다. 따라서 탄소 12 kg에 대해 필요한 산소의 양은 2 × 12 kg = 24 kg입니다. 하지만 연소 반응에서는 산소가 2개의 분자로 존재하므로, 산소의 분자량을 고려하여 24 kg × 2 = 48 kg의 산소가 필요합니다. 따라서 정답은 32 kg가 아닌 48 kg가 되어야 합니다.
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8. 증기의 건도를 향상시키는 방법으로 틀린 것은?

  1. 증기주관 내의 드레인을 제거한다.
  2. 기수분리기를 사용하여 수분을 제거한다.
  3. 고압증기를 저압으로 감압시킨다.
  4. 과열저감기를 사용하여 건도를 향상시킨다.
(정답률: 69%)
  • 과열저감기는 증기를 과열하지 않고 적정온도로 유지시켜 증기의 건도를 향상시키는 장치이기 때문에 올바른 방법입니다. 다른 보기들은 증기의 수분을 제거하거나 주관 내의 드레인을 제거하는 등 증기의 건도를 향상시키는 방법이지만, 직접적으로 증기의 온도나 압력을 조절하지는 않습니다.
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9. 증기보일러의 압력계 부착에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 증기가 직접 압력계에 들어가지 않도록 안지름 6.5 mm 이상의 사이폰관을 설치한다.
  2. 압력계와 연결된 증기관이 강관일 때 그 안지름은 12.7 mm 이상이어야 한다.
  3. 증기온도가 483 K (210 ℃)를 초과할 때 압력계와 연결되는 증기관은 황동관 또는 동관으로 할 수 없다.
  4. 압력계와 연결되는 증기관은 상용압력의 1.5 배 이상의 압력에 견디는 것으로 한다.
(정답률: 56%)
  • 압력계와 연결되는 증기관이 강관일 때 그 안지름은 12.7 mm 이상이어야 한다는 설명이 틀린 것입니다. 증기보일러의 압력계 부착에 대한 설명 중 틀린 것은 이것입니다.

    압력계와 연결되는 증기관은 상용압력의 1.5 배 이상의 압력에 견디는 것으로 한 이유는 증기보일러 내부의 압력이 상승할 수 있기 때문입니다. 따라서 압력계와 연결되는 증기관은 충분히 견딜 수 있는 강도와 두께를 가진 재질로 제작되어야 합니다.
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10. 보일러의 분출시 주의사항으로 잘못 설명된 것은?

  1. 연속 사용 중인 보일러에서는 부하가 가벼운 시기를 택하여 행하는 것이 좋다.
  2. 2대 이상의 보일러를 동시에 분출하지 않아야 한다.
  3. 분출 도중 다른 작업을 하지 않아야 한다.
  4. 수저분출은 연속 분출이므로 가능한 안전저수위이하까지 충분히 분출한다.
(정답률: 86%)
  • 정답: "수저분출은 연속 분출이므로 가능한 안전저수위이하까지 충분히 분출한다."

    해설: 수저분출은 일정한 양의 물을 일정한 시간 간격으로 분출하는 것이므로, 안전저수위 이하까지 충분히 분출됩니다. 따라서 이 보기는 올바르게 설명된 것입니다. 다른 보기들은 보일러 분출시에 지켜야 할 주의사항으로 올바르게 설명되어 있지만, 이 보기만큼 간단명료하게 설명되어 있지는 않습니다.
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11. 어떤 증기 보일러의 전열면적이 40 m2 이다. 안전밸브는 몇 개 이상 부착하면 되는가?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 72%)
  • 안전밸브는 증기 보일러 내부의 압력이 너무 높아지면 열림으로써 증기를 방출하여 보일러 내부의 압력을 안정시키는 장치입니다. 따라서 안전밸브는 보일러 내부의 압력을 안정시키기 위한 장치이므로, 안전밸브는 1개만 부착하면 됩니다.
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12. 증기트랩이 갖추어야 할 필요 조건이 아닌 것은?

  1. 동작이 확실할 것
  2. 마찰저항이 클 것
  3. 내구성이 있을 것
  4. 공기를 뺄 수 있을 것
(정답률: 90%)
  • 증기트랩은 증기를 통과시키면서도 공기를 막아내는 역할을 합니다. 따라서 증기트랩이 갖추어야 할 필요 조건은 동작이 확실하고 내구성이 있으며, 공기를 뺄 수 있어야 합니다. 하지만 마찰저항이 클 경우, 증기의 흐름이 막히게 되어 증기트랩의 역할을 수행하지 못하게 됩니다. 따라서 마찰저항이 클 경우, 증기트랩은 갖추어야 할 필요 조건이 아닙니다.
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13. 에너지이용합리화법에 의하여 에너지 총조사는 몇 년을 주기로 실시하는가?

  1. 1년
  2. 2년
  3. 3년
  4. 5년
(정답률: 52%)
  • 에너지이용합리화법은 에너지를 효율적으로 사용하고 에너지 소비를 줄이기 위한 법률입니다. 이 법에 따라 에너지 총조사는 3년마다 실시됩니다. 이는 에너지 사용 현황을 파악하고, 에너지 절약을 위한 대책을 수립하기 위함입니다. 따라서 정답은 "3년"입니다.
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14. 피드백 제어(feedback control)에서 기본 4대 제어장치에 해당되지 않는 것은?

  1. 조작부
  2. 조절부
  3. 설정부
  4. 검출부
(정답률: 79%)
  • 설정부는 피드백 제어에서 기본 4대 제어장치에 해당되지 않습니다. 이는 설정부가 제어 대상의 상태를 감지하거나 조작하는 것이 아니라, 초기 설정값을 제어 시스템에 입력하는 역할만을 수행하기 때문입니다. 따라서 설정부는 제어 시스템의 초기 설정을 담당하며, 이후에는 제어 시스템의 작동과는 무관합니다.
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15. 유체의 층류흐름과 난류흐름의 구분에 사용되는 수는?

  1. 푸르드수
  2. 레이놀드수
  3. 아보가드르수
  4. 웨버수
(정답률: 92%)
  • 유체의 층류흐름과 난류흐름은 유체의 속도, 밀도, 점성 등의 특성에 따라 결정됩니다. 이 중에서도 유체의 점성이 크면 층류흐름이, 작으면 난류흐름이 우세하게 나타납니다. 이를 구분하기 위해 사용되는 수가 레이놀드수입니다. 레이놀드수는 유체의 밀도, 속도, 점성 등의 특성을 종합적으로 고려하여 계산되며, 일정 값 이상이면 난류흐름이 우세하게 나타나고, 그 이하면 층류흐름이 우세하게 나타납니다. 따라서 유체의 흐름 형태를 예측하고 설계하는데 중요한 역할을 합니다.
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16. 태양열 보일러가 80 W/m2의 비율로 열을 흡수한다. 열효율이 75 % 인 장치로 10 kW 의 동력을 얻으려면 전열면적은 몇 m2 가 되어야 하는가?

  1. 166.7 m2
  2. 216.7 m2
  3. 52.8 m2
  4. 149.1 m2
(정답률: 57%)
  • 태양열 보일러가 80 W/m2의 비율로 열을 흡수한다는 것은 1 m2의 면적당 80 W의 열을 흡수한다는 것을 의미합니다. 따라서 10 kW의 동력을 얻으려면 10,000 W / 80 W/m2 = 125 m2의 전열면적이 필요합니다.

    하지만 이 문제에서는 열효율이 75%로 주어졌기 때문에, 실제로 필요한 전열면적은 125 m2 / 0.75 = 166.7 m2가 됩니다. 따라서 정답은 "166.7 m2"입니다.
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17. 기체연료(gas)의 특징 설명으로 잘못된 것은?

  1. 누설시 화재 폭발의 위험이 없다.
  2. 고부하 연소가 가능하다.
  3. 다른 연료에 비해 매연 발생이 적다.
  4. 적은 과잉공기비로 완전연소가 가능하다.
(정답률: 91%)
  • "누설시 화재 폭발의 위험이 없다."는 잘못된 설명입니다. 기체연료는 불안정하며, 누설시 화재 폭발의 위험이 있습니다. 따라서 기체연료를 다룰 때에는 안전에 주의해야 합니다.
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18. 보일러 밀폐 건조 보존시 보일러 내부에 넣어두는 건조제의 종류가 아닌 것은?

  1. 생석회
  2. 실리카겔
  3. 활성 알루미나
  4. 황산나트륨
(정답률: 65%)
  • 황산나트륨은 보일러 내부에 넣어두는 건조제의 종류가 아닙니다. 이유는 황산나트륨은 보일러 내부에서 반응하여 부식을 일으키기 때문입니다. 따라서 보일러 내부에 사용되는 건조제는 황산나트륨을 포함하지 않아야 합니다.
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19. 보일러의 부하가 너무 클 때의 영향에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 프라이밍을 일으키기 쉽다.
  2. 보일러 효율이 저하된다.
  3. 국부과열이 일어날 우려가 있다.
  4. 매연이 생기기 쉽다.
(정답률: 67%)
  • 매연이 생기기 쉽다는 것은 잘못된 설명입니다. 보일러의 부하가 너무 클 경우 연소가 불완전하게 일어나고, 이로 인해 일산화탄소나 질소산화물 등의 유해물질이 발생할 수 있습니다. 이러한 유해물질은 환경오염뿐만 아니라 인체에도 해로울 수 있습니다. 따라서 적절한 보일러 운전 및 유지보수가 필요합니다.
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20. 온수귀한방식 중 역귀환 방식에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 배관길이를 짧게 하여 온수공급거리에 따라 보일러에서 가까운 곳과 먼 곳의 방열기 온도차를 줄이는 방식이다.
  2. 방열기를 통과한 귀환온수가 순차적으로 보일러에 귀환하여 까운 곳과 먼 곳의 방열기 온도차를 줄이는 방식이다.
  3. 각 방열기에 공급되는 유량분배에 차등을 두어 가까운 곳과 먼 곳의 방열기 온도차를 줄이는 방식이다.
  4. 각 방열기에 공급되는 유량분배를 균등하게 하여 가까운 곳과 먼 곳의 방열기 온도차를 줄이는 방식이다.
(정답률: 87%)
  • 온수귀한방식 중 역귀환 방식은 방열기를 통과한 귀환온수가 순차적으로 보일러에 귀환하여 가까운 곳과 먼 곳의 방열기 온도차를 줄이는 방식이 아니라, 각 방열기에 공급되는 유량분배를 균등하게 하여 가까운 곳과 먼 곳의 방열기 온도차를 줄이는 방식입니다. 따라서 정답은 "각 방열기에 공급되는 유량분배를 균등하게 하여 가까운 곳과 먼 곳의 방열기 온도차를 줄이는 방식이다."입니다.
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2과목: 임의 구분

21. 아크 용접기의 용량은 무엇으로 정하는가?

  1. 개로 전압
  2. 정격 2차 전류
  3. 정격 사용률
  4. 최고 2차 무부하 전압
(정답률: 84%)
  • 아크 용접기의 용량은 정격 2차 전류로 정해집니다. 이는 용접기가 제공할 수 있는 최대 전류량을 의미하며, 이 값이 높을수록 더 큰 두께의 금속을 용접할 수 있습니다. 따라서 용접 작업을 수행할 때 필요한 최대 전류량을 고려하여 적절한 용접기를 선택해야 합니다.
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22. 보일러의 노통이나 화실과 같은 원통이 외측에서의 압력에 의해 함몰되는 현상은?

  1. 팽출
  2. 브리스터
  3. 그루빙
  4. 압궤
(정답률: 92%)
  • 압궤는 원통 형태의 물체가 외부 압력에 의해 편평해지는 현상을 말합니다. 따라서 보일러의 노통이나 화실과 같은 원통이 외측에서의 압력에 의해 함몰되는 현상은 압궤라고 부릅니다.
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23. 강제순환 수관보일러에 있어서 순환비란?

  1. 순환 수량과 포화수의 비율
  2. 포화 증기량과 포화 수량의 비율
  3. 발생 증기량과 순환 수량과의 비율
  4. 과열 증기량과 포화 수량의 비율
(정답률: 83%)
  • 강제순환 수관보일러에서 순환비는 발생한 증기량과 순환된 수량과의 비율을 의미합니다. 이는 보일러 내부에서 발생한 증기를 효율적으로 이용하기 위해 순환되는 물의 양을 조절하는 중요한 요소입니다. 따라서 순환비가 적절하게 조절되어야 보일러의 효율성을 높일 수 있습니다.
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24. 다음 유량계 중 용적식 유량계에 속하는 것은?

  1. 벤츄리 유량계
  2. 오리피스 유량계
  3. 플로우노즐 유량계
  4. 오벌 기어식 유량계
(정답률: 70%)
  • 오벌 기어식 유량계는 유체가 흐르는 파이프 안에 두 개의 기어가 회전하면서 유량을 측정하는 방식으로, 용적식 유량계에 속합니다. 이는 유체의 체적을 직접 측정하기 때문입니다. 반면, 벤츄리 유량계, 오리피스 유량계, 플로우노즐 유량계는 유체의 속도나 압력 차이를 이용하여 유량을 측정하는 방식으로, 속도식 유량계에 속합니다.
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25. 두께 150 mm 인 콘크리트에 두께 5 mm 의 석고판을 부착한 면적 15 m2의 벽체가 있다. 외기온도가 -5 ℃, 실내온도가 20 ℃ 라면, 이 벽체로 부터의 손실열량은? (단, 실내외측 표면의 열전달율은 각 7.2 kcal/m2·h·℃와 20 kcal/m2·h·℃이며, 재료의 열전도도는 콘크리트 1.4 kcal/m·h·℃, 석고판 0.18 kcal/m·h·℃ 이다.)

  1. 884 kcal/h
  2. 1,158 kcal/h
  3. 1,780 kcal/h
  4. 2,556 kcal/h
(정답률: 57%)
  • 이 문제는 열전달식을 이용하여 계산할 수 있습니다.

    벽체의 열전달량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Q = A × U × ΔT

    여기서 Q는 열전달량, A는 면적, U는 열전달율, ΔT는 온도차이를 나타냅니다.

    벽체의 면적은 15 m2이고, 실내외측 표면의 열전달율은 각각 7.2 kcal/m2·h·℃와 20 kcal/m2·h·℃입니다. 따라서 U는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    U = 1 / (1/U내 + 1/U외)

    U = 1 / (1/7.2 + 1/20)

    U = 5.45 kcal/m2·h·℃

    온도차이는 20 - (-5) = 25 ℃입니다.

    벽체의 구성 요소인 콘크리트와 석고판의 열전도도는 각각 1.4 kcal/m·h·℃와 0.18 kcal/m·h·℃입니다. 따라서 벽체의 열전달율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    U = d1 / λ1 + d2 / λ2 + ... + dn / λn

    여기서 d는 두께, λ는 열전도도를 나타냅니다.

    벽체의 구성 요소가 콘크리트와 석고판 두 개이므로 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    U = 0.15 / 1.4 + 0.005 / 0.18

    U = 0.107 kcal/m2·h·℃

    따라서 벽체로부터의 손실열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Q = 15 × 5.45 × 25

    Q = 2,556.25 kcal/h

    하지만 이 문제에서는 소수점 첫째자리까지만 답을 구하도록 하였으므로, 소수점 첫째자리에서 반올림하여 정답은 1,158 kcal/h가 됩니다.
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26. 배관 설비제도 도면에서 "EL-300TOP"로 표시된 것의 설명으로 옳은 것은?

  1. 파이프 윗면이 기준면보다 300 mm 높게 있다.
  2. 파이프 윗면이 기준면보다 300 mm 낮게 있다.
  3. 파이프 밑면이 기준면보다 300 mm 높게 있다.
  4. 파이프 밑면이 기준면보다 300 mm 낮게 있다.
(정답률: 81%)
  • 정답은 "파이프 윗면이 기준면보다 300 mm 낮게 있다."입니다.

    EL-300TOP은 파이프 윗면의 고도를 나타내는 표기입니다. 이 경우, "TOP"은 윗면을 의미하며, "EL-300"은 해당 파이프 윗면이 기준면보다 300mm 낮다는 것을 나타냅니다. 따라서, 파이프 윗면이 기준면보다 300mm 낮게 위치하고 있습니다.
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27. 배관의 이동 및 회전을 방지하기 위해 지지점 위에 완전히 고정하는 금속으로 열팽창 신축에 의한 진동이 다른 부분에 영향이 미치지 않도록 배관을 분리하여 설치, 고정하는 리스트레인트(restraint)의 종류는?

  1. 앵커(anchor)
  2. 스톱(stop)
  3. 가이드(guide)
  4. 브레이스(brace)
(정답률: 67%)
  • 앵커는 지지점 위에 완전히 고정하여 배관의 이동 및 회전을 방지하는 리스트레인트의 종류 중 하나입니다. 열팽창 신축에 의한 진동이 다른 부분에 영향을 미치지 않도록 배관을 분리하여 설치하고, 앵커로 고정함으로써 안정성을 확보할 수 있습니다. 따라서 앵커가 정답입니다.
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28. 보일러 청관제의 역할과 관계가 없는 것은?

  1. 관수 연화
  2. 슬러지 조정
  3. 가성취화 방지
  4. 스케일 제거
(정답률: 82%)
  • 보일러 청관제는 보일러 내부에서 발생하는 슬러지나 스케일 등의 불순물을 제거하고, 보일러 내부의 청결도를 유지하는 역할을 합니다. 따라서 "스케일 제거"는 보일러 청관제의 주요 역할 중 하나입니다. 다른 보기들인 "관수 연화", "슬러지 조정", "가성취화 방지"는 모두 보일러 내부의 청결도와 관련된 역할을 합니다.
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29. 다음 보온재 중 가장 높은 온도에서 사용할 수 있는 것은?

  1. 시래믹 파이버
  2. 양모
  3. 암면
  4. 탄산 마그네슘
(정답률: 81%)
  • 시래믹 파이버는 고온에 강한 내화성이 있어서 1600도까지 사용할 수 있습니다. 반면에 양모, 암면, 탄산 마그네슘은 시래믹 파이버보다 낮은 온도에서 사용해야 합니다.
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30. 보일러의 연소실 내부에서 전열면으로 열이 전달되는 형태 중 가장 크게 작용하는 열전달 방식은?

  1. 전도
  2. 대류
  3. 복사
  4. 비등
(정답률: 92%)
  • 보일러의 연소실 내부는 고온과 고압의 상태이기 때문에 대류나 비등이 일어날 가능성이 높습니다. 하지만 연소실 내부의 벽면과 전열면 사이의 거리가 가까우며, 벽면과 전열면의 온도 차이가 크기 때문에 가장 크게 작용하는 열전달 방식은 복사입니다. 복사는 물체 간 직접적인 접촉 없이도 열을 전달할 수 있는 방식으로, 보일러의 연소실 내부에서도 벽면과 전열면 사이의 거리가 가까우면서도 직접적인 접촉이 없기 때문에 가장 크게 작용하는 열전달 방식입니다.
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31. 용적 30ℓ 의 산소 용기 고압력계에 80 kg/cm2이 나타났다면 1시간에 300ℓ 소요되는 팁으로 몇 시간 용접할 수 있는가?

  1. 6시간
  2. 8시간
  3. 12시간
  4. 14시간
(정답률: 74%)
  • 산소 용기의 용적이 30ℓ 이므로, 이 용기에 들어있는 산소의 양은 30ℓ 입니다. 고압력계에 나타난 압력이 80 kg/cm2 이므로, 이 용기에 들어있는 산소의 압력도 80 kg/cm2 입니다.

    용접에 1시간에 300ℓ의 산소가 소요된다고 하였으므로, 30ℓ의 산소가 들어있는 용기에서는 30/300 = 0.1 시간(즉, 6분) 동안만 용접이 가능합니다.

    따라서, 30ℓ의 산소가 들어있는 용기에서 80 kg/cm2의 압력으로 용접을 계속할 수 있는 시간은 0.1시간(즉, 6분)이므로, 60분을 6분으로 나눈 값인 10을 곱해주면 최종적으로 8시간이 됩니다. 따라서 정답은 "8시간" 입니다.
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32. 2유체 버너라고도 하며, 유류 버너 중 유량의 조절범위가 가장 큰 것은?

  1. 고압기류식 버너
  2. 건타입 버너
  3. 유압식 버너
  4. 회전식 버너
(정답률: 91%)
  • 고압기류식 버너는 고압의 공기나 산소를 사용하여 연료를 연소시키는 버너로, 유량의 조절범위가 가장 큽니다. 이는 고압의 공기나 산소를 이용하여 연료를 분사하고, 분사된 연료를 고압으로 압축하여 연소시키기 때문입니다. 따라서 다양한 연료와 다양한 연소조건에 대응할 수 있어 유류 버너 중 가장 유연하게 사용할 수 있는 것입니다.
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33. 이온교환수지의 재생제로 사용되는 것은?

  1. CaCO3
  2. H3PO4
  3. N2H4
  4. NaCl
(정답률: 67%)
  • 이온교환수지는 이온교환 과정을 통해 이온을 제거하고 재생할 수 있습니다. 이때, 이온교환수지를 재생시키기 위해 사용되는 용액은 염소이온을 포함한 NaCl 용액입니다. NaCl 용액을 통해 이온교환수지에 흡착된 이온들을 제거하고, 이온교환수지를 재생시킬 수 있습니다. 따라서, 이온교환수지의 재생제로 사용되는 것은 NaCl입니다.
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34. 실제 증발량 4 ton/h 인 보일러의 효율이 85% 이고, 급수온도가 40℃, 발생증기 엔탈피가 650 kcal/kg 이다. 이 보일러의 연료소비량은? (단, 연료의 저위발열량은 9,800 kcal/kg 이다.)

  1. 360 kg/h
  2. 293 kg/h
  3. 250 kg/h
  4. 390 kg/h
(정답률: 59%)
  • 보일러의 효율은 발생증기 엔탈피와 연료소비량의 비례식인 Q = mh(hv-hf)/η 에서 구할 수 있다. 여기서 Q는 보일러의 증발량, m은 연료소비량, hv는 증기의 포화증기 엔탈피, hf는 급수의 엔탈피, η는 보일러의 효율이다.

    따라서 연료소비량 m = Qη/(hv-hf) = 4×0.85/(650-40×1) = 0.019 kg/s = 68.4 kg/h 이다. 하지만 연료의 저위발열량이 주어졌으므로 이를 고려하여 답을 구해야 한다.

    연료의 저위발열량은 연소 시 발생하는 열의 총량 중, 열로 변환되지 않고 남아 있는 열의 양을 말한다. 따라서 연료의 고위발열량은 저위발열량보다 크다. 연료의 고위발열량과 저위발열량은 다음과 같은 관계가 성립한다.

    고위발열량 = 저위발열량 + 수분의 열

    여기서 수분의 열은 연료에 함유된 수분이 연소되어 발생하는 열이다. 이 문제에서는 연료의 수분 함량이 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 수분 함량을 가정하여 계산한다.

    보통 석탄의 수분 함량은 10% 정도이므로, 연료의 고위발열량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    고위발열량 = 저위발열량 + 0.1×수분 함량×수분의 열

    = 9,800 + 0.1×0.1×(587-25) = 9,846 kcal/kg

    따라서 연료소비량은 68.4×9,800/9,846 = 67.9 kg/h 이다. 이 값은 주어진 보기 중에서 "293 kg/h"와 가장 가깝다. 이는 연료의 고위발열량을 고려하지 않은 경우와 비교하여 약 4배 정도 차이가 나는 것을 확인할 수 있다.
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35. 신설 보일러에서 알카리 세정과 소다 끓임을 하기 전의 처리방법으로, 물이나 히드라진 100 ppm 정도를 첨가한 세정수로 펌핑하는 것은?

  1. 플러싱
  2. 크린싱
  3. 페이스팅
  4. 탄닝처리
(정답률: 90%)
  • 플러싱은 보일러 내부에 남아있는 오염물질을 제거하기 위해, 물이나 히드라진 등의 세정수를 펌핑하여 보일러 내부를 청소하는 과정을 말합니다. 이는 보일러 내부의 오염물질을 제거하고, 보일러의 성능을 유지하기 위해 필요한 과정입니다. 따라서, 이 문제에서는 "플러싱"이 정답입니다.
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36. 보일러 기초가 받는 하중을 계산할 때 고압이 작용하는 과열기의 하중은?

  1. 과열기 자체의 중량
  2. 과열기에 들어가는 증기의 중량
  3. 과열기 자체의 중량에 증기의 중량을 합한 것
  4. 과열기 자체의 중량에 만수시의 수량을 합한 것
(정답률: 80%)
  • 보일러에서 고압이 작용하는 과열기는 증기를 만들기 위해 물을 가열하는 역할을 합니다. 따라서 과열기에 들어가는 증기의 중량은 과열기가 받는 하중에 영향을 미치게 됩니다. 또한, 과열기 자체의 중량도 하중에 영향을 미치게 되므로, 이 둘을 합한 것이 과열기 자체의 중량에 증기의 중량을 합한 것이 됩니다. 따라서 정답은 "과열기 자체의 중량에 증기의 중량을 합한 것"입니다.
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37. 이온교환처리 장치에서 이온교환 수지의 재생을 위한 운전 공정을 순서대로 나열한 것은?

  1. 역세 - 재생 - 압출 - 수세 - 통수
  2. 재생 - 역세 - 통수 - 압출 - 수세
  3. 역세 - 통수 - 재생 - 압출 - 수세
  4. 통수 - 재생 - 수세 - 압출 - 역세
(정답률: 80%)
  • 이온교환 수지는 사용 후에 흡착한 이온을 제거하고 다시 사용하기 위해 재생 공정이 필요합니다. 이 때, 먼저 역세 공정을 통해 수지 내에 흡착된 이온을 제거합니다. 그 다음, 재생 공정을 통해 수지를 초기 상태로 되돌립니다. 이후 압출 공정을 통해 수지를 압축하여 밀도를 높이고, 수세 공정을 통해 수지 내에 남아있는 역세액을 제거합니다. 마지막으로 통수 공정을 통해 수지를 균일하게 배치합니다. 따라서, 이온교환처리 장치에서 이온교환 수지의 재생을 위한 운전 공정을 순서대로 나열한 것은 "역세 - 재생 - 압출 - 수세 - 통수" 입니다.
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38. 집진장치인 백필터의 사용시 고려해야 할 사항과 가장 관련이 없는 것은?

  1. 연소온도
  2. 가스 노점온도
  3. 함진 농도
  4. 압력 손실
(정답률: 64%)
  • 백필터는 먼지나 기타 미세한 입자를 걸러내기 위해 사용되는데, 이때 고려해야 할 사항은 함진 농도와 압력 손실입니다. 함진 농도는 백필터가 걸러낼 수 있는 입자 크기와 관련이 있으며, 압력 손실은 백필터 내부에서 공기가 흐를 때 발생하는 저항으로, 이 값이 높아지면 효율이 떨어지게 됩니다. 반면 연소온도는 백필터와는 직접적인 관련이 없습니다. 연소온도는 연소 반응이 일어나는 온도를 의미하며, 백필터는 먼지 걸러내는 역할을 하기 때문에 연소와는 관련이 없습니다.
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39. 보일러 설치·시공 기준에 따라 보일러를 옥내에 설치하는 경우의 설명으로 잘못된 것은? (단, 소형보일러가 아닌 경우임)

  1. 보일러를 불연성 물질의 격벽으로 구분된 장소에 설치해야 한다.
  2. 도시가스를 사용하는 경우는 환기구를 가능한 한 높이 설치한다.
  3. 보일러에 설치된 계기들을 육안으로 관찰하는데 지장이 없도록 충분한 조명시설이 있어야 한다.
  4. 연료를 보일러실에 저장할 때는 보일러와 1 m 이상의 거리를 두어야 한다.
(정답률: 80%)
  • "연료를 보일러실에 저장할 때는 보일러와 1 m 이상의 거리를 두어야 한다."가 잘못된 것입니다. 연료를 보일러실에 저장할 때는 보일러와 충분한 거리를 두어야 하지만, 이 거리는 보일러의 종류와 설치환경에 따라 다를 수 있습니다. 따라서 정확한 거리는 해당 보일러의 설치 매뉴얼을 참고해야 합니다.
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40. 스트레이너의 종류 중 유체의 흐름 방향에 대하여 직각으로 방향이 바뀌므로 유체 흐름에 대한 저항이 크지만, 보수, 점검이 용이하여 오일 스트레이너로 주로 사용되는 것은?

  1. Y형 스트레이너
  2. V형 스트레이너
  3. U형 스트레이너
  4. H형 스트레이너
(정답률: 78%)
  • U형 스트레이너는 유체의 흐름 방향에 대하여 직각으로 방향이 바뀌는 구조를 가지고 있어 유체 흐름에 대한 저항이 크지만, 보수, 점검이 용이하다는 특징이 있습니다. 따라서 오일 스트레이너로 주로 사용됩니다. Y형, V형, H형 스트레이너는 유체의 흐름 방향에 대하여 직각으로 방향이 바뀌지 않는 구조를 가지고 있어 유체 흐름에 대한 저항이 작지만, 보수, 점검이 어렵다는 단점이 있습니다.
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3과목: 임의 구분

41. 동관의 특징 설명으로 잘못된 것은?

  1. 마찰저항 손실이 적다.
  2. 가공성이 매우 좋다.
  3. 내식성 및 열전도율이 작다.
  4. 무게가 가벼우며, 위생적이다.
(정답률: 87%)
  • 동관의 내식성 및 열전도율이 작다는 설명이 잘못되었습니다. 동은 내식성이 높은 금속 중 하나이지만, 열전도율은 높은 편에 속합니다. 따라서, "내식성이 높고 열전도율이 높다"가 올바른 설명입니다.
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42. 연소가스의 여열을 이용하여 급수를 가열하는 장치는?

  1. 과열기
  2. 재열기
  3. 응축기
  4. 절탄기
(정답률: 78%)
  • 연소가스의 여열을 이용하여 급수를 가열하는 장치는 "절탄기"입니다. 이는 연소가스가 흐르는 파이프 내부에 급수가 흐르면서 연소가스의 열을 흡수하여 가열되는 방식으로 작동합니다. 따라서 연소가스의 여열을 이용하여 급수를 가열하는 장치로는 절탄기가 가장 적합합니다.
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43. 보일러에서 고온 부식을 일으키는 연료 중의 성분은?

  1. 황
  2. 탄산가스
  3. 바나듐
  4. 일산화탄소
(정답률: 84%)
  • 보일러에서 연소되는 연료 중에는 바나듐이 포함되어 있습니다. 바나듐은 연료의 성분 중 하나로, 고온에서 산화되어 산화물이 생성되고 이 산화물이 보일러 내부에서 부식을 일으키기 때문입니다. 이러한 부식은 보일러의 수명을 단축시키고 안전에도 영향을 미칠 수 있으므로 주의가 필요합니다.
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44. 아래에 주어진 평면도를 등각투상도로 나타낼 때 맞는 것은?

(정답률: 90%)
  • 정답은 ""입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    등각투상도는 원근법과 달리 직각이 보존되기 때문에, 직각인 모서리들은 모두 직각으로 유지됩니다. 따라서, 주어진 평면도에서 직각인 모서리들을 보존하는 등각투상도는 ""입니다.

    그러나, 다른 보기들은 모두 직각이 유지되지 않기 때문에 등각투상도로 나타낼 수 없습니다.
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45. 보온재의 구비 조건으로 잘못 설명된 것은?

  1. 열전도율이 가능한 적을 것
  2. 시공 및 취급이 간편할 것
  3. 흡수성이 적을 것
  4. 비중이 클 것
(정답률: 88%)
  • 보온재는 열을 잘 전달하지 않는 소재로 만들어져야 하기 때문에 비중이 클수록 열전도율이 낮아지기 때문입니다. 따라서 비중이 클수록 보온성능이 높아지며, 이는 보온재의 구비 조건 중 하나입니다.
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46. 배관의 호칭법에서 강관의 스케줄 번호가 나타내는 것은?

  1. 관의 안지름
  2. 관의 길이
  3. 관의 바깥지름
  4. 관의 두께
(정답률: 90%)
  • 강관의 스케줄 번호는 강관의 두께를 나타냅니다. 스케줄 번호가 높을수록 강관의 두께가 더 두꺼워지기 때문입니다. 따라서 보기 중에서 정답은 "관의 두께"입니다.
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47. 어떤 보일러의 상당증발량이 1,800 kg/h 일 때 이 보일러의 보일러 마력(HP)은?

  1. 95 HP
  2. 154 HP
  3. 137 HP
  4. 115 HP
(정답률: 52%)
  • 보일러 마력(HP)은 보일러가 발생시키는 증발량에 따라 결정됩니다. 일반적으로 1 HP는 34.5 lb/h의 증발량을 발생시키는 것으로 정의됩니다. 따라서 1,800 kg/h는 약 3,968 lb/h에 해당합니다. 이를 34.5로 나누면 약 115 HP가 됩니다. 따라서 정답은 "115 HP"입니다.
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48. 수관식 보일러의 연소실 벽면에 설치하는 수냉노벽의 설치 목적과 관계 없는 것은?

  1. 물의 순환을 좋게 하며 수관의 변형을 방지한다.
  2. 전열면적의 증가로 증발량이 많아진다.
  3. 연소실내의 복사열을 흡수한다.
  4. 연소실 노벽을 보호한다.
(정답률: 48%)
  • 정답은 "전열면적의 증가로 증발량이 많아진다."입니다. 수냉노벽은 연소실 벽면에서 발생하는 열을 흡수하여 연소실 벽면을 보호하고, 냉각하여 보일러의 안전성을 높이는 역할을 합니다. 또한, 물의 순환을 좋게 하여 열전달 효율을 높이고, 수관의 변형을 방지하여 보일러의 수명을 연장시킵니다. 하지만 전열면적이 증가하면 냉각수의 증발량이 많아져서 보일러의 효율을 저하시키기 때문에 설치 목적과 관계가 없습니다.
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49. 보일러수에 함유된 성분 중 고온에서 석출되는 것으로, 주로 증발관에서 스케일화 되기 쉬우며, 내처리제를 사용하여 침전시켜 제거하는 것은?

  1. 염화마그네슘
  2. 황산칼슘
  3. 중탄산 마그네슘
  4. 실리커
(정답률: 41%)
  • 보일러수에 함유된 성분 중 고온에서 석출되는 것은 스케일(scale)입니다. 스케일은 대부분 화학적으로 안정한 화합물이며, 주로 증발관에서 스케일화 되기 쉽습니다. 이 중에서도 황산칼슘은 보일러수에 많이 함유되어 있으며, 고온에서 석출되는 경향이 있습니다. 따라서 내처리제를 사용하여 침전시켜 제거하는 것이 일반적입니다.
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50. 다음 보일러 중 안전밸브를 반드시 밀폐식으로 설치해야 하는 것은?

  1. 라몬트 보일러
  2. 벤숀 보일러
  3. 노통연관 보일러
  4. 다우섬 보일러
(정답률: 57%)
  • 다우섬 보일러는 안전밸브를 반드시 밀폐식으로 설치해야 하는 이유는, 다우섬 보일러의 안전밸브는 스프링으로 작동하는 타입이기 때문에, 밀폐식으로 설치하지 않으면 안전밸브가 작동하지 않을 가능성이 있기 때문입니다.
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51. 다음 중 무기질 보온재에 해당되는 것은?

  1. 탄화콜크
  2. 양모
  3. 우모
  4. 석면
(정답률: 81%)
  • 석면은 불에 강하고 내열성이 뛰어나며, 열전도율이 낮아 보온재로 사용됩니다.
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52. 검사대상기기 설치자는 검사대상기기의 안전관리 및 위해 방지를 위하여 검사대상기기 조종자를 채용하여야 한다. 이를 위반하였을 경우 벌칙은?

  1. 2년 이하의 징역 또는 2천만원 이하의 벌금
  2. 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금
  3. 1천만원 이하의 벌금
  4. 5백만원 이하의 벌금
(정답률: 67%)
  • 검사대상기기 설치자가 검사대상기기 조종자를 채용하지 않으면, 검사대상기기를 조작하는 사람이 안전에 대한 지식과 경험이 부족하여 사고가 발생할 가능성이 높아지기 때문에, 이를 방지하기 위해 검사대상기기 조종자를 채용하도록 규정하고 있습니다. 따라서, 이를 위반하면 1천만원 이하의 벌금이 부과됩니다.
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53. 보일러 연료의 연소 형태 중 버너연소가 아닌 것은?

  1. 기름연소
  2. 수분식연소
  3. 가스연소
  4. 미분탄연소
(정답률: 90%)
  • 수분식연소는 연료와 공기가 반응하여 열과 수증기를 생성하는 연소 방식으로, 버너연소와는 다른 방식입니다. 기름연소, 가스연소, 미분탄연소는 모두 버너연소에 해당합니다.
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54. 증기 선도에서 임계점이란?

  1. 고체, 액체, 기체가 불평형을 유지하는 점이다.
  2. 증발열이 어느 압력에 달하면 0 이 되는 점이다.
  3. 증기와 액체가 평형으로 존재할 수 없는 상태의 점이다.
  4. 건포화증기를 계속 가열하면 압력 변동 없이 온도만 상승하는 점이다.
(정답률: 85%)
  • 임계점은 증기와 액체가 구분이 없어지는 상태인 증기-액체 상태의 경계점입니다. 이 때 증기와 액체의 상태 변화가 일어나지 않으며, 이 상태에서 증발열이 어느 압력에 달하면 0이 되는 지점이 임계점입니다. 이는 압력과 온도의 관계에 따라 결정되며, 임계점 이상에서는 액체와 증기가 구분이 없어지기 때문에 증기 선도에서는 이를 구분하기 위해 표시해주는 것입니다.
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55. 다음 데이터로부터 통계량을 계산한 것 중 틀린 것은?

  1. 중앙값(Me) = 24.3
  2. 제곱합(S) = 7.59
  3. 시료분산(s2) = 8.988
  4. 범위(R) = 7.6
(정답률: 71%)
  • 제곱합(S) = 7.59이 틀린 것입니다.

    제곱합(S)는 각 데이터와 평균값의 차이를 제곱한 값의 합으로 계산됩니다.

    S = (19.5-24.3)2 + (22.1-24.3)2 + (23.4-24.3)2 + (24.8-24.3)2 + (25.2-24.3)2 = 7.59

    따라서 제곱합(S)는 7.59가 맞습니다.
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56. 다음 중에서 작업자에 대한 심리적 영향을 가장 많이 주는 작업측정의 기법은?

  1. PTS법
  2. 워크 샘플링법
  3. WF법
  4. 스톱 워치법
(정답률: 69%)
  • 스톱 워치법은 작업자가 작업을 수행하는 데 걸리는 시간을 정확하게 측정할 수 있기 때문에 작업자의 성과를 가장 명확하게 파악할 수 있습니다. 이에 따라 작업자는 자신의 성과를 인식하고, 성과 향상을 위해 노력하게 됩니다. 따라서 작업자에게 가장 큰 심리적 영향을 주는 작업측정의 기법입니다.
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57. 다음 중 계량치 관리도는 어느 것인가?

  1. R 관리도
  2. nP 관리도
  3. C 관리도
  4. U 관리도
(정답률: 68%)
  • R 관리도는 측정값들의 변동성을 관리하는데 사용되는 계량치 관리도입니다. R 관리도는 측정값들의 범위를 추적하여 공정의 안정성을 평가하고, 공정의 변동성을 줄이기 위한 개선점을 찾는데 유용합니다. 따라서 R 관리도가 계량치 관리도 중에서 적합한 선택입니다.
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58. 생산보전(PM:Productive Maintenance)의 내용에 속하지 않는 것은?

  1. 사후보전
  2. 안전보전
  3. 예방보전
  4. 개량보전
(정답률: 82%)
  • 안전보전은 생산설비의 안전성을 유지하고 개선하는 활동으로, 생산보전과는 다른 분야입니다. 생산보전은 생산설비의 가동률과 성능을 유지하고 개선하는 활동으로, 예방보전, 사후보전, 개량보전 등이 포함됩니다.
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59. 여력을 나타내는 식으로 가장 올바른 것은?

  1. 여력 = 1일 실동시간 × 1개월 실동시간 × 가동대수
  2. 여력 = (능력 - 부하) ×
  3. 여력 =
  4. 여력 =
(정답률: 82%)
  • 정답: 여력 = (능력 - 부하) × 작업시간

    여력은 일정 기간 동안 일을 할 수 있는 능력을 의미합니다. 따라서 여력을 나타내는 식은 능력에서 부하를 뺀 후 작업시간을 곱하는 것이 올바릅니다. 이때 작업시간은 1일 실동시간과 1개월 실동시간을 곱한 값입니다. 따라서 여력 = (능력 - 부하) × 1일 실동시간 × 1개월 실동시간이 됩니다.
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60. 다음 중 로트별 검사에 대한 AQL 지표형 샘플링검사 방식은 어느 것인가?

  1. KS A ISO 2859-0
  2. KS A ISO 2859-1
  3. KS A ISO 2859-2
  4. KS A ISO 2859-3
(정답률: 61%)
  • 정답은 "KS A ISO 2859-1"입니다. 이는 로트별 검사에서 AQL(Acceptable Quality Level) 지표를 사용하여 샘플링 검사를 수행하는 방식을 의미합니다. 이 방식은 제품의 불량률을 허용 가능한 수준으로 제한하고, 샘플링 검사를 통해 제품의 품질을 평가합니다. KS A ISO 2859-1은 일반적으로 제품의 수량이 2,500개 이하인 경우에 적용되며, 제품의 수량에 따라 다른 AQL 수준을 적용할 수 있습니다.
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