카르노 사이클의 열효율은 $\eta = 1-\dfrac{T_L}{T_H}$로 구하며, 온도는 절대온도(K)를 사용한다.

$T_L = 20+273=293\text{K}$, $T_H=700+273=973\text{K}$이므로 $\eta = 1-\dfrac{293}{973} \approx 0.699$, 즉 약 69.9%로 계산된다.

마찰현상, 낮은 압력으로의 자유팽창, 서로 다른 조성 물질의 혼합은 모두 되돌릴 수 없는 대표적인 비가역 과정이다.

반면 등온 열전달은 온도차가 무한히 작은 상태(준정적 과정)로 이루어지면 가역 과정으로 볼 수 있어, 본질적으로 비가역이라고 단정할 수 없는 항목이다.

압력이 일정한 과정에서 계가 외부에 한 일은 $W = P(V_2-V_1)$이다.

$400\text{kJ} = 10^6\text{N/m}^2 \times (V_2-1\text{m}^3)$에서 $V_2-1 = \dfrac{400{,}000}{1{,}000{,}000}=0.4$, 따라서 $V_2 = 1.4\text{m}^3$로 계산된다.

그림의 T-s 선도는 1→2 급수펌프(단열압축), 2→3 보일러(정압가열), 3→4 터빈(단열팽창), 4→1 응축기(정압방열) 로 이루어진 랭킨 사이클이다. 표에서 읽은 각 지점의 엔탈피는 $h_1=185$, $h_2=210$, $h_3=3100$, $h_4=2100\ \mathrm{kJ/kg}$ 이다.

터빈이 낸 일은 $w_T=h_3-h_4=3100-2100=1000\ \mathrm{kJ/kg}$, 펌프가 소비한 일은 $w_P=h_2-h_1=210-185=25\ \mathrm{kJ/kg}$, 보일러 공급열량은 $q_B=h_3-h_2=3100-210=2890\ \mathrm{kJ/kg}$ 이다.

사이클 효율은 순일을 공급열로 나눈 값이므로 $\eta=\dfrac{(h_3-h_4)-(h_2-h_1)}{h_3-h_2}=\dfrac{1000-25}{2890}=0.337$, 즉 약 33.7 % 이다.

펌프일을 빼지 않고 $w_T/q_B=1000/2890=34.6\%$ 로 계산하면 보기에 없는 값이 나온다. 표에 $h_1$과 $h_2$가 따로 주어졌다는 것은 펌프일을 반드시 빼라는 뜻으로 읽어야 한다.

그림은 상태 1에서 경로 A를 따라 상태 2로 갔다가, 경로 B를 따라 다시 상태 1로 돌아오는 닫힌 곡선, 즉 한 바퀴를 도는 사이클이다. 화살표도 1→A→2→B→1 방향으로 그려져 있다.

열역학 제1법칙의 미분형은 $\delta Q = dU + \delta W$ 이다. 여기서 내부에너지 $U$는 상태량(점함수)이라 처음 상태로 되돌아오면 변화가 0이므로 사이클에 대해 $\oint dU = 0$ 이다.

따라서 사이클 전체에 대해 적분하면 $\oint \delta Q = \oint \delta W$ 가 남는다. 사이클 동안 계에 들어온 순열량이 곧 계가 한 순일과 같다는 표현이 이 그림에 가장 알맞다.

$\Delta U = Q - W$ 는 두 상태 사이의 변화를 나타낸 식이어서 사이클($\Delta U=0$)에는 정보가 없고, $\oint \delta Q = \oint \delta U$ 는 우변이 0이 되어 성립하지 않는다.

이상기체에서 엔탈피와 내부에너지는 $h = u + RT$의 관계를 가지므로 $u = h - RT$로 구한다.

기체상수는 $R = \dfrac{8.314}{28.97} \approx 0.287\text{kJ/(kg}\cdot\text{K)}$이고, $T=25+273.15=298.15\text{K}$이므로 $RT \approx 0.287\times298.15 \approx 85.6\text{kJ/kg}$이다.

따라서 $u = 298.615-85.6 \approx 213.05\text{kJ/kg}$로 계산된다.

비열이 온도의 함수일 때 필요한 열량은 $Q = m\displaystyle\int_{T_1}^{T_2} C_p\,dT = m\left[1.01T+0.0000395T^2\right]_{0}^{100}$로 구한다.

$Q = 5\times\left(1.01\times100+0.0000395\times100^2\right)=5\times(101+0.395)\approx 507\text{kJ}$로 계산된다.

그림에서 고온 유체는 왼쪽의 "고온입구"에서 오른쪽의 "고온출구"로 수평 방향으로 흐르고, 저온 유체는 위쪽의 "저온입구"에서 아래쪽의 "저온출구"로 수직 방향으로 흐른다.

두 유체의 흐름 방향이 서로 90°로 교차하고 있으므로 이는 직교류(cross flow) 배열이다. 자동차 라디에이터, 공조기의 핀튜브 냉·온수 코일처럼 한쪽이 공기인 열교환기에서 흔히 쓰인다.

평행류(=병행류)는 두 유체가 같은 축을 따라 같은 방향으로, 대향류(향류)는 같은 축을 따라 서로 반대 방향으로 흐르는 배열이다. 그림처럼 흐름이 직각으로 만나는 형식은 이들과 구분된다.

정적 과정에서 이상기체의 엔트로피 변화는 $\Delta S = m C_v \ln\dfrac{T_2}{T_1}$로 구한다.

$T_1=15+273=288\text{K}$, $T_2=50+273=323\text{K}$, $C_v=0.7171\text{kJ/(kg}\cdot\text{K)}$, $m=5\text{kg}$를 대입하면 $\Delta S = 5\times0.7171\times\ln\dfrac{323}{288} \approx 5\times0.7171\times0.1148 \approx 0.411\text{kJ/K}$로 계산된다.

절대온도(K)와 화씨온도(F) 사이의 관계는 $K = \dfrac{5}{9}(F-32)+273.15$이며, 단순히 $K=F+273.15$로 계산할 수 없다.

온도가 뜨겁고 차가운 정도를 나타낸다는 것, 열역학 제0법칙이 온도 측정의 기초라는 것, 섭씨온도가 물의 어는점과 끓는점을 0과 100으로 정한 척도라는 설명은 모두 옳다.

압력이 일정하게 유지되는 밀폐계에서 외부에 한 일은 $W=P\Delta V$로 구한다.

$W = 100\text{kPa}\times(2-1)\text{m}^3 = 100\text{kJ}$이므로, 기체가 외부로 행한 일은 100kJ이 된다.

정압 팽창에서는 내부에너지도 함께 증가하므로 기체가 받은 열은 $Q=\Delta U+W$로 100kJ보다 크고, 계의 에너지 변화도 0이 아니다. 또한 이상기체라면 정압에서 부피가 늘면 온도도 상승하므로 온도가 일정하다고 볼 수 없다.

열기관의 열효율은 $\eta = \dfrac{\text{출력}}{\text{공급열량}}$으로 구한다. 출력 10000kW는 시간당 $10000 \times 3600 = 36{,}000{,}000$ kJ/h이고, 연료 공급열량은 $5000 \times 33440 = 167{,}200{,}000$ kJ/h이다.

따라서 $\eta = \dfrac{36{,}000{,}000}{167{,}200{,}000} \approx 0.215$, 즉 약 21.5%로 계산된다.

역카르노 냉동사이클의 성적계수(COP)는 $COP_R = \dfrac{T_L}{T_H - T_L}$로 구한다.

저온 240K, 고온 300K를 대입하면 $COP_R = \dfrac{240}{300-240} = \dfrac{240}{60} = 4$로 계산된다.

펌프가 비압축성 유체(물)에 하는 일은 $w = v(P_2 - P_1)$로 구한다. 여기서 v는 비체적, P2는 토출측(보일러 입구) 압력, P1은 흡입측(응축기) 압력이다.

단위를 kPa로 맞추면 보일러 입구는 $9800$ kN/m² = 9800kPa, 응축기는 $4900$ N/m² = 4.9kPa이다. 대입하면 $w = 0.001 \times (9800 - 4.9) \approx 9.79$ kJ/kg으로 계산된다.

오토 사이클은 불꽃점화기관(가솔린기관)의 공기표준 사이클로, 연소 과정을 정적(등적) 가열과정으로 간주하며, 압축비가 클수록 이론 열효율이 높아진다.

다만 오토 사이클의 열효율은 $\eta = 1 - \left(\dfrac{1}{\varepsilon}\right)^{k-1}$로 압축비 $\varepsilon$뿐 아니라 작업기체의 비열비 $k$에도 영향을 받으므로, 작업기체의 종류와 무관하다는 설명은 옳지 않다.

열효율이 100%인 열기관은 존재할 수 없고, 열은 저온에서 고온으로 자연적으로 이동하지 않으며, 동일 온도범위에서 가역기관은 비가역기관보다 열효율이 높다는 것은 모두 옳은 설명이다.

다만 폐쇄계와 주변계 사이에 열교환이 일어날 때는 고온측(열을 방출하는 쪽)의 엔트로피는 감소하고 저온측(열을 받는 쪽)의 엔트로피는 증가하며, 전체(계+주변) 엔트로피의 합만 증가한다. 따라서 계와 주변계 각각의 엔트로피가 모두 상승한다는 설명은 옳지 않다.

엔탈피는 $H = U + PV$로 구한다.

압력과 체적의 곱은 $PV = 38 \times 7.5 = 285$ kJ이므로, $H = 6700 + 285 = 6985$ kJ로 계산된다.

SI 기본단위는 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 열역학 온도(K), 물질량(mol), 광도(cd) 7가지뿐이며, 기호의 대소문자까지 정확히 지켜야 인정된다.

"cd, J, K, kg, m, Mol, Pa, s"에서는 cd, K, kg, m, s의 5개가 정확한 기본단위 표기다(J·Pa는 유도단위, Mol은 소문자 mol로 써야 하므로 제외). 나머지 보기들은 Cd(소문자 cd로 써야 함), ℃(온도의 기본단위는 K), km(기본단위는 m), Mol(mol), N·W·Pa·J(유도단위), S(지멘스로 유도단위이며 초 s와 다름) 등의 이유로 정확한 기본단위 개수가 이보다 적다.

정상유동 에너지방정식을 적용하면, 터빈에서 $\dot{m}\left[(h_1-h_2) + \dfrac{V_1^2-V_2^2}{2}\right] = \dot{W} + \dot{Q}_{loss}$가 성립한다.

엔탈피차는 $h_1-h_2 = 3000-2500 = 500$ kJ/kg, 속도수두차는 $\dfrac{720^2-120^2}{2} = 252{,}000$ J/kg $=252$ kJ/kg이다. 합은 752 kJ/kg이고, 질량유량 0.4kg/s를 곱하면 $752 \times 0.4 = 300.8$ kW가 된다.

따라서 열손실은 $\dot{Q}_{loss} = 300.8 - 260 = 40.8$ kW로 계산된다.

가역단열(등엔트로피) 압축에서 온도와 체적의 관계는 $T_2 = T_1 \left(\dfrac{V_1}{V_2}\right)^{k-1}$이다.

초기온도 $T_1 = 8 + 273 = 281$ K, 체적비 5, 비열비 1.4를 대입하면 $T_2 = 281 \times 5^{0.4} \approx 281 \times 1.904 \approx 535$ K이다.

섭씨로 환산하면 $535 - 273 \approx 262$℃로 계산된다.

액배관 내에서 냉매액의 압력이 낮아지거나 온도가 상승하면 일부가 기화하여 플래시가스가 발생한다. 플래시가스는 팽창밸브를 통과하는 냉매량을 줄여 실제 냉매 순환량을 감소시키고, 그 결과 증발기에서 얻는 냉동능력이 저하된다.

증발식 응축기는 외기 습구온도가 낮아지면 응축이 잘 되어 고압압력은 오히려 낮아지며, 압축기 흡입압력이 낮아지면 토출압력도 낮아지지만 냉매 순환량이 줄어 냉동능력은 감소한다. 언로더는 압축기의 용량 제어 장치로 부하 변화에 맞춰 용량을 조절하는 것이며, 액백 방지를 목적으로 하는 장치가 아니다.

전도는 물체(또는 물체 내부) 사이 온도차에 의한 열이동, 대류는 유체의 순환에 의한 열이동으로 설명한 것은 옳고, 대류 열전달계수의 단위는 열통과율의 단위와 같다.

다만 열전도율(thermal conductivity)의 단위는 W/m·K(또는 kcal/m·h·℃)이며, W/m²·K는 열전달계수나 열통과율의 단위이므로 이 설명은 옳지 않다.

열통과율과 각 열저항의 관계는 $\dfrac{1}{K} = \dfrac{1}{\alpha_1} + \dfrac{t}{\lambda} + \dfrac{1}{\alpha_2}$이다.

주어진 값을 대입하면 $\dfrac{1}{0.2} = \dfrac{1}{20} + \dfrac{t}{0.03} + \dfrac{1}{5}$, 즉 $5 = 0.05 + \dfrac{t}{0.03} + 0.2$이므로 $\dfrac{t}{0.03} = 4.75$이다.

따라서 $t = 4.75 \times 0.03 = 0.1425$ m, 즉 약 142.5mm로 계산된다.

프레온 냉동장치에 공기(불응축가스)가 침입하면 응축기 내 공기의 분압만큼 응축(고압)압력이 상승한다. 압력이 오른 만큼 압축비가 커지고 압축일이 증가하므로, 냉동톤당 소요동력이 증가한다.

반대로 냉매 순환량이나 냉동능력이 증가한다는 설명, 고압압력이 공기 분압만큼 낮아진다는 설명은 실제 현상과 반대이므로 옳지 않다.

2단 압축 냉동사이클에서 압축일을 최소화하는 이론적 최적 중간압력은 응축압력과 증발압력의 기하평균인 $P_m = \sqrt{P_c \times P_e} = (P_c \times P_e)^{1/2}$로 나타낸다.

팽창밸브는 등엔탈피 과정이므로 팽창밸브 통과 후 냉매의 엔탈피는 통과 전과 같은 237.5 kJ/kg이다. 이때 건도는 $x = \dfrac{h - h_f}{h_g - h_f}$로 구한다.

-15℃에서의 포화액·포화증기 엔탈피를 대입하면 $x = \dfrac{237.5 - 180.1}{389.6 - 180.1} = \dfrac{57.4}{209.5} \approx 0.27$로 계산된다.

냉동부하는 $Q = m \cdot c \cdot \Delta t$로 나타낼 수 있으므로 질량유량은 $m = \dfrac{Q}{c \cdot \Delta t}$이다.

온도차 $\Delta t = -4-(-10) = 6$℃이므로 $m = \dfrac{36000}{0.705 \times 6} \approx 8510.6$ kg/h이다.

밀도로 나누어 체적유량으로 환산하면 $\dfrac{8510.6}{1200} \approx 7.09$ m³/h이고, 분당으로 환산하면 $\dfrac{7.09 \times 1000}{60} \approx 118$ L/min으로 계산된다.

냉매는 증기의 비체적이 작고 임계온도가 충분히 높으며 부식성이 적어야 좋은 냉매로 평가된다.

다만 점도와 표면장력은 오히려 작을수록 열교환기 내 유동저항이 줄고 전열성능이 좋아지므로, 점도와 표면장력이 커야 전열성능이 좋다는 설명은 옳지 않다.

순환공기(냉각공기) 온도가 높거나, 응축기 표면이 오염되어 열교환이 나빠지거나, 장치 내에 불응축가스가 존재하면 응축열이 잘 배출되지 못해 응축압력이 비정상적으로 높아진다.

반면 공기 순환량이 충분한 것은 응축에 유리한 정상적인 조건이므로 응축압력이 과다하게 높아지는 원인이 아니다.

디스트리뷰터(분배기)는 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발기의 여러 냉매 회로에 고르게 나누어 공급하는 역할을 한다.

실제 냉매순환량은 $G = \dfrac{V \cdot \eta_v}{v}$로 구한다. 피스톤압출량 288m³/h, 체적효율 0.8, 흡입비체적 0.62m³/kg을 대입하면 $G = \dfrac{288 \times 0.8}{0.62} \approx 371.6$ kg/h이다.

냉동효과는 흡입냉매 엔탈피에서 팽창밸브 직전 냉매 엔탈피를 뺀 값이므로 $q = 396 - 128 = 268$ kcal/kg이고, 냉동능력은 $371.6 \times 268 \approx 99{,}600$ kcal/h이다.

1RT = 3320 kcal/h(한국 냉동톤)로 나누면 $\dfrac{99{,}600}{3320} \approx 30$ RT로 계산된다.

액가스 열교환기는 증발기에서 나와 압축기로 흡입되는 저온의 냉매 증기와, 응축기에서 나와 팽창밸브로 향하는 고온의 냉매액을 열교환시켜 액관 중의 플래시가스 발생과 액압축(습압축)을 방지하며, 냉동효과와 성적계수를 향상시킬 수 있다. 다만 암모니아는 토출가스 온도가 높아 액가스 열교환기를 잘 사용하지 않는다.

그런데 열교환이 이루어지는 두 유체는 "증발기로 들어가는" 저온 증기가 아니라 "증발기에서 나와 압축기로 향하는" 저온 증기이며, "압축기에서 응축기에 이르는" 고온의 냉매는 액이 아니라 고온·고압의 냉매 가스이다. 따라서 이 설명은 열교환 대상 유체의 위치와 상태를 잘못 나타낸 것이다.

왕복동식, 회전식, 스크류식 압축기는 모두 냉매증기를 기계적으로 압축하는 압축방식의 분류에 속한다.

반면 흡수식은 압축기 없이 흡수제와 냉매의 흡수·재생 작용으로 냉동효과를 얻는 별도의 냉동방식(흡수식 냉동기)이므로, 압축기의 압축방식 분류에는 속하지 않는다.

선도의 아래쪽 두 곡선은 용액(액상)의 등압선으로, 위 곡선이 재생기 압력 $P_C$, 아래 곡선이 흡수기 압력 $P_E$ 이다. 위쪽 두 직선은 증기(냉매) 측 등압선이며 아래가 $P_E$, 위가 $P_C$ 이다. 가로축은 용액 농도이므로 왼쪽 수직선이 묽은 용액, 오른쪽 수직선이 진한 용액이다.

용액(흡수) 순환은 액상 곡선 위에서만 일어난다. 흡수기 출구인 묽은 용액 a($P_E$)에서 농도를 그대로 유지한 채 압력만 올려 b($P_C$)로 가는 것이 용액펌프, b에서 냉매를 증발시켜 농도가 진해진 g로 가는 것이 재생기(발생기)이다.

이어서 g에서 농도 변화 없이 압력만 $P_E$로 떨어뜨려 h로 가는 것이 감압장치, h에서 증발기 냉매증기를 흡수해 농도가 다시 묽어지며 a로 돌아오는 것이 흡수기이다. 따라서 흡수(용액) 사이클은 a → b → g → h → a 이다.

위쪽 증기 등압선 위의 c·d·e·f는 응축기·증발기를 지나는 냉매 측 상태점이므로 용액 순환 경로에는 포함되지 않는다.

그림은 압력–엔탈피 선도에서 증발조건(점 A)은 그대로 두고 응축온도만 높인 경우다. 응축압력이 사이클 A → B → C 순으로 높아지면서 압축기 출구는 B → B′ → B″ 로, 응축기 출구는 C → C′ → C″ 로, 팽창 후 증발기 입구는 D → D′ → D″ 로 오른쪽으로 이동한다.

냉동효과는 $q_e = h_A - h_D$ 인데, D점이 오른쪽으로 갈수록 $h_D$가 커진다. 그림에서 D, D′, D″ 가 왼쪽부터 차례로 놓여 있으므로 냉동효과는 사이클A > 사이클B > 사이클C 로 작아진다. "냉동효과가 사이클C > 사이클B > 사이클A" 라는 서술이 사실과 반대이다.

나머지는 모두 맞다. 압축비 $P_C/P_E$ 는 응축압력이 높아지므로 C가 가장 크고, 압축일 $h_B-h_A$ 도 B″ 가 가장 오른쪽·위쪽이라 C가 가장 크다.

성적계수는 $COP = \dfrac{h_A-h_D}{h_B-h_A}$ 로 분자는 줄고 분모는 커지므로 응축온도가 높은 쪽이 불리해져 사이클C < 사이클B < 사이클A 가 된다.

압축기 윤활유는 미끄럼 부위의 마찰을 줄여 마모를 방지하고, 패킹재를 보호하며, 피스톤이나 스터핑박스 등에서 냉매가 새어 나가지 않도록 밀봉 작용을 한다.

윤활은 마찰열의 발생을 줄이는 것이 목적이지 열을 발생시키는 것이 목적이 아니므로, "열을 발생시킨다"는 설명은 윤활의 목적으로 옳지 않다.

액백(liquid back)은 증발기에서 미처 증발하지 못한 액냉매가 압축기로 흡입되는 현상이다. 저온의 액냉매가 압축기 실린더 표면에서 급격히 증발하면서 주위 열을 빼앗아 압축기 표면에 서리가 맺히는 것이 대표적인 징후이다.

액백이 발생하면 오히려 흡입가스 온도가 낮아져 토출관 온도도 낮아지고, 냉매가 제대로 증발하지 못하므로 냉동능력은 저하된다.

액분리기(accumulator)는 증발기와 압축기 사이 흡입배관에 설치되어, 증발기에서 미처 증발하지 못한 액냉매가 압축기로 직접 흡입되는 것을 막아 액압축을 방지하고 압축기를 보호하는 역할을 한다.

1단 압축 1단 팽창의 이론 냉동사이클(표준 냉동사이클)에서 압축기의 압축과정은 마찰이 없는 가역단열과정으로 가정하며, 이는 곧 등엔트로피(단열가역)변화이다.

실제 냉동사이클에서는 증발기 출구부터 압축기 흡입구까지 배관 마찰로 인해 압력이 다소 떨어지고, 배관을 통해 외부로부터 열을 얻어 냉매가스가 과열되면서 엔탈피는 오히려 증가한다.

따라서 흡입가스는 압력이 감소하고 엔탈피는 증가하는 방향으로 상태가 변화한다.

필요 환기량은 $Q = \dfrac{\text{총 배연량}}{\text{허용 담배 연소량}}$으로 구한다.

20명이 각 1개비씩 피우므로 총 배연량은 $20 \times 0.54 = 10.8$ g/h이고, 1m³/h당 허용 연소량이 0.017g/h이므로 $Q = \dfrac{10.8}{0.017} \approx 635$ m³/h로 계산된다.

정격출력은 난방부하, 급탕부하, 배관부하, 예열부하를 모두 합한 값이고, 상용출력은 정격출력에서 예열부하를 뺀 값(난방+급탕+배관부하)이며, 과부하출력은 운전 초기 등에 정격출력보다 10~20% 정도 크게 운전할 때의 출력으로 정의된다.

정미출력(net output)은 난방부하와 급탕부하만의 합으로 정의되며 예열부하는 포함하지 않으므로, "난방부하, 급탕부하, 예열부하의 합"이라는 설명은 옳지 않다.

패키지 유닛 방식은 냉동기와 송풍기 등 공조에 필요한 기기를 하나의 유닛에 내장하여 실별로 개별 설치·운전하는 방식으로, 개별식 공조방식의 대표적인 예이다.

단일덕트 방식과 2중덕트 방식은 중앙 기계실에서 조화한 공기를 덕트로 각 실에 분배하는 중앙식(전공기방식)이고, 팬 코일 유닛 방식은 중앙에서 만든 냉온수를 각 실의 유닛으로 보내는 중앙식(전수방식)이므로 모두 개별식에 속하지 않는다.

순환수 분무, 온수 분무, 수증기 분무는 모두 습공기에 수분을 직접 공급하는 대표적인 가습 방법이다.

외부공기를 가열하는 것은 절대습도(수분량)를 변화시키지 않고 상대습도만 낮추는 작용이므로 가습 방법으로 보기 어렵다.

송풍기의 상사법칙에 따르면 회전수 N에 대해 풍량은 $N$에, 정압(전압)은 $N^2$에, 소요동력은 $N^3$에 비례한다.

회전수를 2배로 하면 풍량은 $2^1=2$배, 정압은 $2^2=4$배, 소요동력은 $2^3=8$배로 증가한다.

평면벽을 통한 전도 손실열량은 $Q = \dfrac{\lambda \cdot A \cdot \Delta t}{t}$로 구한다.

벽 면적 $A = 10 \times 2.5 = 25$ m², 온도차 $\Delta t = 26-(-15) = 41$℃, 두께 $t=0.25$m을 대입하면 $Q = \dfrac{0.05 \times 25 \times 41}{0.25} = 205$ kcal/h로 계산된다.

흡수식 냉동기는 냉매로 물(H₂O)을, 흡수제로 브롬화리튬(LiBr)을 사용하는 조합이 일반적이다. 냉매와 흡수제가 서로 뒤바뀐 설명이므로 이 진술이 틀린 것이다.

흡수식 냉동기는 압축기 대신 발생기·흡수기를 이용해 냉매를 순환시키므로 대용량 설비에 적합하며, 발생기에서는 증기나 고온수로 냉매(물)를 흡수제 용액에서 분리시키고, 흡수기에서는 흡수 과정에서 발생하는 열을 냉각수로 제거한다.

장방형 덕트를 등가 원형 덕트로 환산하는 Huebscher 식은 $d_e = 1.3\left[\dfrac{(ab)^5}{(a+b)^2}\right]^{1/8}$ 형태로 표현된다.

지수 부분을 정리하면 $(ab)^{5/8}/(a+b)^{1/4}$가 되어, 마찰손실이 같은 원형 덕트의 지름을 긴변과 짧은변의 조합으로 구하는 실무 환산식과 일치한다.

Darcy-Weisbach 식에서 배관 마찰손실수두는 마찰저항계수(관마찰계수) $f$에 좌우되며, 이 $f$는 레이놀즈수(Re)와 관 내면의 상대조도(조도/관경)의 함수로 결정된다.

Moody 선도가 바로 Re와 상대조도를 축으로 하여 f값을 구하는 도표이므로, 이 두 인자가 마찰저항계수와 관련된 대표적인 인자이다.

공기 중 수증기가 응축을 시작하여 포화상태에 이르는 온도를 노점온도라 한다. 이는 해당 공기의 절대습도(수증기분압)가 일정하게 유지된 채 냉각될 때 포화곡선과 만나는 온도이다.

건구온도는 일반 온도계로 잰 공기온도, 습구온도는 증발냉각이 일어나는 젖은 심지 온도계의 온도로 노점온도와는 개념이 다르다.

결로를 방지하려면 벽면 등 접촉면의 온도를 실내공기의 노점온도보다 높게 유지해야 한다. 노점온도 이하로 낮추는 것은 오히려 결로를 유발하는 조건이므로 이 설명이 틀린 것이다.

단열재 부착, 이중유리 사용, 다습한 외기 도입 제한은 모두 표면온도를 노점온도 이상으로 유지하거나 실내 수증기량을 줄여 결로를 억제하는 올바른 방법이다.

가변풍량(VAV) 단일덕트 방식은 실별 부하 변동에 따라 송풍량을 자동으로 조절하므로 부하변동에 대한 제어성이 우수하고, 대규모 사무실처럼 내부 발생열이 크고 구역별 부하 편차가 큰 건물에 적합하다.

동시부하율을 고려해 열원 및 송풍기 용량을 정풍량 방식보다 작게 할 수 있어 에너지 절약 효과가 크며, 이러한 특성이 OA기기 보급으로 내부발생열이 늘어난 대규모 사무실 건물에 잘 맞는다.

바닥취출 공조방식은 바닥 아래 공간을 급기 통로로 활용해 취출구 위치와 풍량을 개인이 직접 조절할 수 있는 것이 특징으로, 이는 오히려 개개인의 쾌적성을 높이는 장점이다. 따라서 풍량·풍속 조절이 어려워 쾌적성이 저해된다는 설명이 틀린 것이다.

천장 덕트를 최소화해 층고를 줄일 수 있고, 가압식은 급기 통로의 압력손실 제약으로 급기거리가 제한되며, 취출온도와 실온의 차이가 크면 콜드드래프트가 발생할 수 있다는 나머지 설명은 모두 옳다.

송풍량은 현열부하식 $q_s = \rho \cdot Q \cdot C_p \cdot \Delta t$에서 $Q = \dfrac{q_s}{\rho \cdot C_p \cdot \Delta t}$로 구한다.

현열부하 5000kcal/h, 취출온도차 $\Delta t = 26 - 15 = 11$℃, 비중량 1.2kg/m³, 정압비열 0.24kcal/kg·℃를 대입하면 $Q = \dfrac{5000}{1.2 \times 0.24 \times 11} \approx 1578$ m³/h가 된다.

급기는 송풍기로 강제 급기하고 배기는 자연 배기(개구부)로 이루어지는 환기법이 제2종 환기이며, 이 경우 실내가 항상 정압(+) 상태로 유지되어 외부의 오염된 공기가 실내로 침입하는 것을 막을 수 있다.

이러한 특성 때문에 연소용 공기 공급이 필요한 보일러실이나 청정도를 유지해야 하는 반도체 무균실, 변전실, 창고 등에 적합하게 쓰인다.

단일덕트 재열방식은 냉각기에서 과냉각한 공기를 각 실 앞의 재열기로 다시 가열해 실별로 온습도를 맞추는 방식으로, 잠열부하 비중이 커서 현열비가 작은 장소(습도 제어가 중요한 구역)에 적합하다. 따라서 현열비가 큰 장소에 적합하다는 설명이 틀린 것이다.

재열기에서 추가로 가열하는 만큼 냉각기의 부하와 송풍량이 늘어나며, 실별로 재열량을 다르게 조절할 수 있어 개별 제어가 가능하다는 나머지 설명은 옳다.

가변풍량(VAV) 방식은 부하에 따라 송풍량을 줄이는 것이 핵심이므로, 실내공기 청정화를 위해 항상 대풍량을 유지해야 하는 경우에는 오히려 적합하지 않다. 이런 경우에는 정풍량 방식이 유리하므로 이 설명이 틀린 것이다.

VAV는 부하가 작을 때 풍량을 줄여 반송동력을 절감할 수 있어 에너지 절약 효과가 크고, 실마다 취출구의 풍량을 조절해 개별 실온 제어가 가능하며, 동시사용률을 고려해 기기 용량을 정풍량 방식보다 작게 설계할 수 있다.

상대습도는 어떤 습공기 중의 수증기분압과 동일 온도에서의 포화수증기분압의 비로 정의되며, 절대습도의 비로 정의되는 것이 아니다. 따라서 이 설명이 틀린 것이다.

절대습도는 건공기 1kg에 대한 수증기 중량비로 정의되고, 포화공기는 절대습도·건구온도 등의 변화로 수증기가 최대로 함유된 상태를 말하며, 무입공기는 포화 이상의 수분을 함유해 물방울이 섞여 있는 공기를 말하는데 이 설명들은 모두 옳다.

공기조화설비의 4대 주요장치는 공기조화기, 열원장치, 열운반장치(덕트·배관), 자동제어장치로 구분되며, 공기조화기는 에어필터, 공기냉각기, 공기가열기, 가습기 등으로 구성된다.

왕복동 압축기는 냉동기(열원장치)를 구성하는 요소이지 공기조화기 자체의 구성요소는 아니므로, 이것이 공기조화기에 해당되지 않는 것이다.

선도에서 외기 ①은 절대습도를 그대로 유지한 채 오른쪽(온도 상승)으로 이동해 ③이 된다. 즉 외기를 먼저 예열하는 과정이다. 그리고 ④는 ③과 환기 ②를 이은 직선 위에 정확히 놓여 있으므로 예열된 외기와 환기의 혼합점이다.

④에서 ⑤로는 왼쪽 위로(온도는 내려가고 절대습도는 올라가며) 포화곡선 쪽으로 이동한다. 등엔탈피선 $i_4$ 를 따라가는 이 변화는 에어와셔·분무를 이용한 단열가습이다. 다시 ⑤에서 ⑥으로는 절대습도가 일정한 채 오른쪽으로 이동하므로 재열이며, ⑥은 실내 ②를 지나는 SHF선 위에 놓인 취출(급기) 상태이다.

따라서 장치 구성은 외기 → 가열기(예열) → 환기와 혼합 → 가습기 → 가열기(재열) → 취출 순서이다. 즉 가습기가 두 개의 가열기 사이에 놓이고, 혼합은 첫 번째 가열기 뒤에 오는 장치도가 이 선도와 맞는다.

혼합을 코일보다 앞에 둔 구성은 ①→③이 가열선으로 나타날 수 없어 맞지 않고, 가습기를 두 번째 코일 뒤에 둔 구성은 ⑤→⑥이 절대습도 일정한 가열선인 점과 어긋난다.

흡수법칙에 의해 $X(X+Y) = X$이고, $XY + X\overline{Y} = X(Y+\overline{Y}) = X$이며, $(X+Y)(X+\overline{Y}) = X + X\overline{Y} + XY + Y\overline{Y} = X$로 세 식 모두 $X$와 같다.

반면 $X(\overline{X}+Y) = X\overline{X} + XY = XY$가 되어 다른 셋과 값이 다르므로, 이 식이 동일한 값을 나타내지 않는 것이다.

광전형 센서는 포토다이오드, 포토트랜지스터처럼 반도체의 pn접합에서 빛에 의해 발생하는 기전력(광기전력 효과)을 이용해 빛의 세기를 전압 변화로 검출하는 소자이다.

초전 효과(pyroelectric effect)는 온도 변화에 따라 표면전하가 변하는 현상으로 적외선 검출용 초전형 센서에 쓰이는 원리이며, 광전형 센서의 동작 원리가 아니므로 이 설명이 틀린 것이다.

3상 권선형 유도전동기는 2차 회로에 외부저항을 삽입해 2차 저항을 늘리면 토크-슬립 특성곡선이 비례추이하여, 같은 토크를 내는 슬립이 커지는 대신 기동토크가 증가한다.

이때 최대토크의 크기 자체는 2차 저항 값과 무관하게 일정하며, 저항 증가는 슬립 증가(속도 감소)를 가져오므로 슬립 감소나 속도 증가는 나타나지 않는다.

R, L, C 직렬회로에서 전압과 전류가 동상이 되는 조건은 리액턴스 성분이 상쇄되는 공진 상태이며, 이때 각주파수는 $\omega L = \dfrac{1}{\omega C}$를 만족하는 $\omega = \dfrac{1}{\sqrt{LC}}$이다.

이 조건에서 회로의 임피던스는 저항 성분만 남아 최소가 되고, 전압과 전류의 위상차가 0이 되어 역률이 1인 순수 저항성 회로처럼 동작한다.

콘덴서의 정전용량은 극판 면적을 넓히거나 극판 간격을 좁히고, 유전율(비유전율)이 큰 유전체를 사용할수록 커진다.

절연 파괴 전압(절연내력)은 콘덴서가 견딜 수 있는 최대 전압과 관련된 값으로 정전용량 자체를 결정하는 요소가 아니며, 이를 작게 하는 것은 오히려 콘덴서의 내전압 성능을 떨어뜨릴 뿐 정전용량을 높이는 방법이 아니므로 이 설명이 틀린 것이다.

그림에서 위쪽 공통선은 접점 X와 접점 $\overline{Y}$의 위쪽 단자에 함께 연결되고, 이 두 접점렬은 가운데 마디에서 만난 뒤 다시 접점 Z와 접점 $\overline{X}$를 거쳐 아래쪽 공통선으로 이어진다. 즉 위쪽 공통선에서 가운데 마디까지는 X와 $\overline{Y}$가 병렬로 연결되어 $X+\overline{Y}$가 되고, 가운데 마디에서 아래쪽 공통선까지는 Z와 $\overline{X}$가 병렬로 연결되어 $Z+\overline{X}$가 되며, 이 두 병렬 구간이 직렬로 이어지므로 전체 회로의 논리식은 $(X+\overline{Y})(Z+\overline{X})$이다.

계측기를 선정할 때는 측정값이 참값에 가까운 정도인 정확도, 반복 측정 시 결과가 일관되는 신뢰도, 측정 결과를 빠르게 얻을 수 있는 신속도 등을 고려한다.

외관이 보기 좋은 정도를 뜻하는 미려도는 계측 성능과 무관한 항목이므로 계측기 선정 시 고려사항에 해당하지 않는다.

라디안을 각도로 바꿀 때는 $180^\circ/\pi$를 곱하므로, $\dfrac{3}{2}\pi \times \dfrac{180^\circ}{\pi} = \dfrac{3}{2} \times 180^\circ = 270^\circ$가 된다.

궤환제어계에서 목표값은 제어계 외부에서 주어지는 희망 제어량으로, 궤환 신호와 비교되어 동작신호(편차)를 만드는 기준이 되지만 그 자체는 궤환 경로에 속하는 신호가 아니다.

기준입력은 목표값에 비례해 실제로 제어계에 인가되는 입력신호이고, 동작신호는 기준입력과 궤환신호의 차이, 궤환신호는 출력을 검출해 되돌리는 신호로 모두 궤환 루프 내부의 신호이므로 목표값과 구분된다.

자력제어는 검출부에서 얻은 에너지만으로 직접 조작부를 움직이는 방식으로 별도의 동력원이 필요 없어 구조가 간단하고 비용이 저렴하며 동작이 확실하다는 장점이 있다.

다만 외부 동력을 이용하는 타력제어에 비해 발생시킬 수 있는 조작력이 작아 조작 속도가 느린 편이므로, 빠른 조작 속도는 자력제어의 특징이 아니라 틀린 설명이다.

그림(a)는 $R_1$, $R_2$ 가 직렬로 이어지고 $R_3$ 가 출력단에 걸린 전압분배 회로로, 출력 $V_o$ 는 $R_3$ 양단에서 뽑아낸다. 따라서 $\dfrac{V_o}{V_1}=\dfrac{R_3}{R_1+R_2+R_3}$ 이다.

그림(b)의 신호흐름선도는 $V_1$ 에서 $V_o$ 까지 이득 1 → A → 1 의 전향경로 하나와, 이득 -1 의 되돌림 경로 하나로 구성된다. 루프이득이 $-A$ 이므로 전달함수는 $\dfrac{V_o}{V_1}=\dfrac{A}{1-(-A)}=\dfrac{A}{1+A}$ 이다.

두 식이 같아야 하므로 $\dfrac{A}{1+A}=\dfrac{R_3}{R_1+R_2+R_3}$ 에서 $A(R_1+R_2+R_3)=R_3(1+A)$, 정리하면 $A(R_1+R_2)=R_3$ 이다.

따라서 A에 들어갈 전달함수는 $A=\dfrac{R_3}{R_1+R_2}$ 이다. $\dfrac{R_3}{R_1+R_2+R_3}$ 는 A가 아니라 회로 전체의 전달함수 $V_o/V_1$ 그 자체이므로 혼동하지 않도록 주의한다.

그림(a)는 전향 이득이 3, 되돌림 요소가 4 인 부(-)피드백 회로다. 종합 전달함수는 $\dfrac{C}{R}=\dfrac{3}{1+3\times 4}=\dfrac{3}{13}$ 이다.

그림(b)는 전향 경로에 3 과 K 가 직렬로 놓이고 출력이 그대로 되돌아오는 단위 부피드백 회로이므로 $\dfrac{C}{R}=\dfrac{3K}{1+3K}$ 이다.

두 블록선도가 등가가 되려면 $\dfrac{3K}{1+3K}=\dfrac{3}{13}$ 이어야 한다. 정리하면 $39K=3+9K$, $30K=3$ 이므로 K = 0.1 이다.

무인 커피 판매기는 동전 투입, 선택, 추출, 배출 등의 동작이 미리 정해진 순서에 따라 차례로 진행되는 제어이므로 시퀀스제어에 해당한다.

서보기구는 위치·방위 등을 목표값에 추종시키는 제어, 자동조정은 전압·주파수 등을 일정하게 유지하는 제어, 프로세스제어는 온도·압력 등 공정량을 제어하는 것으로 무인 판매기의 동작 방식과는 다르다.

공작기계의 가공 경로나 속도를 미리 작성한 프로그램(수치 정보)에 따라 자동으로 제어하는 방식을 수치제어(NC)라 한다.

속도 제어, 공정 제어, 최적 제어는 각각 특정 물리량이나 목적함수를 제어 대상으로 하는 개념으로, 프로그램을 이용한 공작기계 가공 제어와는 직접적인 관련이 적다.

전압, 전류, 주파수, 회전속도 등의 전기적·기계적 양을 목표값으로 유지하도록 빠른 응답속도로 제어하는 것을 자동조정이라 하며, 정전압장치나 발전기, 조속기 제어 등에 활용된다.

서보기구는 위치·방위 등 기계적 변위량을 추종시키는 제어, 비율제어는 두 양의 비를 일정하게 유지하는 제어, 프로세스제어는 온도·압력·유량 등 공정량을 다루는 제어로 자동조정과는 대상과 목적이 다르다.

Δ결선 변압기 3대(각 용량 P)의 정격 출력은 $3P$이고, 1대가 고장 나 나머지 2대로 V결선을 구성하면 출력은 $\sqrt{3}P$가 된다.

따라서 출력비는 $\dfrac{\sqrt{3}P}{3P} = \dfrac{1}{\sqrt{3}} \approx 0.577$로, 원래 출력의 약 57.7%까지 공급할 수 있다.

도체의 저항은 $R = \rho \dfrac{l}{A}$이며, 도체를 늘려도 부피는 변하지 않으므로 단면적은 $A = \dfrac{V}{l}$로 길이에 반비례한다.

이를 대입하면 $R = \rho \dfrac{l^2}{V}$로 길이의 제곱에 비례하므로, 길이가 4배가 되면 저항은 $4^2 = 16$배가 된다.

인덕턴스에 걸리는 단자전압은 $v = L\dfrac{di}{dt}$로 구한다. $i = -30e^{-3t}$를 미분하면 $\dfrac{di}{dt} = 90e^{-3t}$이다.

따라서 $v = 4 \times 90e^{-3t} = 360e^{-3t}$ V가 된다.

목표값이 시간에 따라 변화하면서 그 변화에 정확히 추종하도록, 즉 출력의 변동을 조정함과 동시에 목표값을 따라가도록 설계된 제어계를 추치제어라 하며, 추종제어·비율제어·프로그램제어 등이 여기에 속한다.

타력제어는 동력원의 종류에 따른 구분, 안정제어는 정상상태를 유지하는 제어로 이 정의와는 거리가 있다.

온도 변화에 따라 두 금속 접합점에서 발생하는 열기전력(제벡효과)을 이용해 온도를 전압 신호로 변환하는 소자가 열전대이다.

광전지는 빛을 전기로, 벨로우즈는 압력을 변위로, 가변저항기는 변위를 저항 변화로 변환하는 요소로 온도-전압 변환과는 대상이 다르다.

관의 부식은 주로 이종금속 접촉에 의한 전기화학적 반응이나 수분·산소와의 접촉으로 발생하므로, 전기적으로 절연시키거나 아연 등으로 도금하고 습기와의 접촉을 차단하는 것이 방지 방법이 된다.

열처리는 금속의 기계적 성질(강도, 경도 등)을 조정하는 공정으로 부식 방지와는 직접적인 관련이 없으므로, 이 설명이 부식 방지 방법으로 틀린 것이다.

급탕설비에서 팽창관은 온수가 가열되어 팽창할 때 그 부피 증가분을 흡수시키는 안전장치로, 가열장치(보일러 등)와 고가(팽창)탱크 사이에 설치한다.

팽창관에는 도중에 밸브류를 절대 설치하지 않아 항상 개방 상태를 유지해야 하며, 이를 통해 온수 팽창압력이 배관계통에 이상압력을 일으키지 않도록 한다.

기수혼합식 급탕법은 증기를 물속에 직접 분사하여 온수를 얻는 방식으로, 증기가 물속에서 응축될 때 발생하는 소음이 매우 크다는 단점이 있다.

이 소음을 줄이기 위해 증기 분출구 부분에 사일렌서(silencer)를 설치하여 증기와 물이 완만하게 혼합되도록 한다.

냉각탑은 냉각수와 냉각공기가 흐르는 방향에 따라 대향류형과 직교류형으로 구분된다.

이 중 대향류형(counter flow) 냉각탑은 냉각수와 냉각공기가 서로 반대 방향으로 흘러 열교환 효율이 높아, 같은 냉각능력을 얻는 데 필요한 설치면적과 중량이 작아지므로 소형·경량화가 가능해 가장 널리 사용된다.

직교류형은 냉각수와 공기가 직각으로 교차하며 흐르는 방식으로 대향류형보다 효율이 다소 낮고, 대기식은 자연통풍에 의존해 능력이 작으며, 밀폐식은 냉각수가 공기와 직접 접촉하지 않는 구조로 설비가 커진다.

도시가스 입상배관의 고정장치 설치 기준상 관경이 13mm 미만이면 1m마다, 13mm 이상 33mm 미만이면 2m마다, 33mm 이상이면 3m마다 고정장치를 부착한다.

관 지름 20mm는 13mm 이상 33mm 미만 구간에 해당하므로 2m 마다 고정장치를 부착해야 한다.

가스홀더는 제조·정제된 가스를 저장했다가 수요에 맞추어 공급하는 압력탱크로, 가스압력을 균일하게 유지하고 제조량과 소비량 사이의 불균형(급격한 수요변화)을 조절하는 저장 및 공급조절 기능을 한다.

정압기는 가스압력을 낮추어 일정하게 유지하는 감압장치이고, 압축기와 오리피스는 각각 가압·유량계측 목적의 기기로 저장·공급조절 기능과는 다른 역할을 한다.

배관 도시에서 TOP(Top of Pipe)는 지름이 다른 관의 높이를 나타낼 때 관 외경의 윗면(상단)을 기준으로 표시하는 방식이다.

따라서 관외경의 아랫면을 기준으로 한다는 설명은 틀린 내용이며, 아랫면 기준의 표시는 BOP(Bottom of Pipe)에 해당한다.

EL은 관 중심선, GL은 포장된 지표면, FL은 층 바닥면을 기준으로 높이를 나타낸다는 나머지 설명은 모두 옳다.

급수배관이 벽이나 바닥과 같은 구조체를 관통하는 부분에는 슬리브(sleeve)를 미리 설치해 두어, 이후 배관을 수리하거나 교체할 때 구조체를 다시 파손하지 않고도 배관을 손쉽게 빼내거나 넣을 수 있도록 한다.

나머지 설명은 시공기준과 어긋난다. 상향식 급수배관에서는 수평주관을 올림구배, 수평분기관을 내림구배로 하여 방향이 반대이며, 급수관과 배수관을 수평으로 매설할 때는 오염을 막기 위해 급수관을 배수관보다 위쪽에 두어야 한다.

그림에서 두 45° 엘보의 중심을 잇는 빗변은 밑면 150 mm, 높이 150 mm 인 직각삼각형의 사변이다. 따라서 중심선 간 거리는 $L=\sqrt{150^2+150^2}=150\sqrt{2}\approx 212.13\ \mathrm{mm}$ 이다.

이 값은 엘보 중심까지 포함한 길이이므로, 실제 관을 잘라야 할 길이는 양쪽에서 엘보 중심에서 단면까지의 거리(A = 25 mm) 를 빼고 나사가 물리는 길이(a = 15 mm) 를 다시 더해 주어야 한다. 즉 $\ell = L - 2(A-a)$ 이다.

대입하면 $\ell = 212.13 - 2\,(25-15) = 212.13 - 20 = 192.13\ \mathrm{mm}$, 약 192 mm 이다.

212 mm 는 나사 물림과 이음쇠 여유를 전혀 빼지 않은 중심선 거리 그 자체이므로 실제 소요길이와 구분해야 한다.

저압가스 배관에서 압력손실은 관 내경의 5제곱에 반비례한다($\Delta P \propto \dfrac{1}{D^5}$).

내경이 25mm에서 50mm로 2배가 되면 압력손실은 $\left(\dfrac{1}{2}\right)^5 = \dfrac{1}{32}$로 줄어든다.

따라서 $320 \times \dfrac{1}{32} = 10$mmAq로 계산된다.

냉각레그(cooling leg)는 증기관 말단에서 응축수를 냉각시켜 재증발을 막고 트랩의 작동을 원활하게 하기 위한 배관으로, 트랩 입구(앞) 쪽에 설치한다.

나머지 설명은 옳지 않다. 스트레이너는 이물질이 트랩에 들어가는 것을 막기 위해 트랩의 입구쪽에 설치하고, 플로트형 트랩은 부구가 정상적으로 뜨고 가라앉을 수 있도록 정해진 자세(수평)로 설치해야 하며, 버킷형 트랩은 주로 고압증기 계통에 사용된다.

냉동배관 재료는 저온에서도 기계적 강도가 충분히 커야 냉매의 압력과 열응력을 견딜 수 있다.

제시된 조건 중 저온에서 기계적 강도가 적을 것이라는 부분은 배관 재료가 갖추어야 할 조건과 반대되므로 옳지 않은 설명이다. 저온에서 강도는 커야 하고, 마찰저항(압력손실)은 작아야 한다.

가공성이 좋고 내식성이 우수하며 냉매·윤활유와 화학반응을 일으키지 않아야 한다는 나머지 조건들은 냉동배관 재료의 일반적인 구비조건에 해당한다.

보온재는 열전도율이 작고 시공 후 균열·신축이 적어야 하며, 내식성·내열성을 갖추어야 한다.

또한 취급이 쉽고 보온효과를 높이기 위해 비중이 작고 흡습성이 적어야 하므로, 비중이 크고 흡습성이 크다는 설명은 보온재의 구비조건과 반대되는 내용이다.

급탕배관의 관경은 순환수량, 관내유속, 1m당 마찰손실(구배)을 바탕으로 관 마찰손실 선도 등을 이용해 결정한다.

펌프의 양정은 이렇게 정해진 관경과 배관 전체의 마찰손실을 바탕으로 순환펌프를 선정할 때 계산되는 결과값이지, 관경을 정하기 위해 먼저 고려하는 요소는 아니다.

증기난방의 응축수 환수방식 중 진공환수식은 환수관 끝에 진공펌프를 설치해 배관 내를 진공에 가깝게 유지시켜 응축수를 강제로 흡인하므로, 증기와 응축수의 순환이 가장 빠르고 원활하다.

기계환수식은 응축수 탱크에 모은 뒤 펌프로 보내는 방식이고, 중력(자연)환수식은 응축수 자체의 위치에너지(경사)만으로 흐르므로 진공환수식보다 순환속도가 느리다.

가스배관은 점검과 누설 발견이 쉽도록 가능한 옥외에 노출하여 배관하는 것이 원칙이며, 최단거리로 하고 굴곡을 적게 하는 것이 바람직하다.

반대로 벽이나 바닥 속에 은폐매설하면 누설 사고 발생 시 발견이 어렵고 유지관리가 곤란하므로, 가능한 은폐매설을 하는 것은 경로 선정 시 지양해야 할 사항이다.

버킷 트랩은 통 모양의 버킷이 응축수 유입량에 따라 뜨고 가라앉으면서 그 부력으로 밸브를 개폐하는 구조로, 응축수가 일정 수위에 도달할 때마다 간헐적으로 배출한다.

플로트 트랩도 부구(플로트)의 부력을 이용하지만 응축수량에 비례해 연속적으로 배출한다는 점에서 간헐식인 버킷 트랩과 구분되며, 열동식 트랩은 온도차, 충격식 트랩은 압력 변화를 이용한다.

배수입관에서 통기입관을 접속할 때는 통기 흐름이 원활하도록 45°Y이음 등 완만한 각도의 이음을 사용해야 하며, 90°T 이음으로 접속하면 흐름이 급격히 꺾여 통기 기능이 저하되므로 옳지 않은 시공이다.

각개통기관의 관경을 접속 배수관 관경의 1/2 이상으로 하고, 통기관이 트랩의 봉수를 보호하며 관내를 청결하게 유지한다는 설명, 통기방식에 신정·각개·회로통기가 있다는 설명은 모두 옳다.

선팽창량은 $\Delta L = L \times \alpha \times \Delta T$로 구한다.

길이 1m, 온도변화 1℃, 열팽창계수 0.00012m/(m·℃)를 대입하면 $\Delta L = 1 \times 0.00012 \times 1 = 0.00012$m이며, 이를 mm 단위로 환산하면 $0.12$mm가 된다.

스위블형 신축이음은 2개 이상의 엘보를 조합해 배관 자체의 비틀림과 휨을 이용하여 신축을 흡수하는 방식으로, 시공이 간단하여 주로 증기·온수 난방 배관의 방열기 주변 등에 사용된다.

루프형은 옥외 고온·고압 배관에, 슬리브형과 벨로즈형은 신축량이 크거나 설치공간이 제한된 배관 계통에 주로 사용된다는 점에서 용도가 구분된다.