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[공조냉동기계산업기사 필기] 18년 3회차
공조냉동기계산업기사 필기 기출문제

18년 3회차

총 80문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
공조냉동기계산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

18년 3회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 공기조화기 부하를 바르게 나타낸 것은?
1실내부하+외기부하+덕트통과열부하+송풍기부하
2실내부하+외기부하+덕트통과열부하+배관통과열부하
3실내부하+외기부하+송풍기부하+펌프부하
4실내부하+외기부하+재열부하+냉동기부하
정답 및 해설

공기조화기(AHU) 부하는 공조기가 실제로 처리해야 하는 열량으로, 실내부하에 외기부하를 더하고 여기에 송풍 과정에서 더해지는 덕트통과 열부하와 송풍기 동력에 의한 발열까지 포함한다. 배관통과 열부하와 펌프부하, 냉동기부하는 공조기가 아니라 열원(냉동기·보일러)이 부담하는 열원부하에 속한다.

문제 2
압력 760mmHg, 기온 15℃의 대기가 수증기 분압 9.5mmHg를 나타낼 때 건조공기 1kg 중에 포함되어 있는 수증기의 중량은 얼마인가?
10.00623kg/kg
20.00787kg/kg
30.00821kg/kg
40.00931kg/kg
정답 및 해설

절대습도는 x=0.622×PwPPwx=0.622\times\dfrac{P_w}{P-P_w}로 구한다. 전압 760 mmHg, 수증기 분압 9.5 mmHg이므로 x=0.622×9.57609.5=0.00787 kg/kg(DA)x=0.622\times\dfrac{9.5}{760-9.5}=0.00787\ \mathrm{kg/kg(DA)}이다. 분모가 전압이 아니라 건공기 분압(전압−수증기 분압)이라는 점이 핵심이다.

문제 3
8000W의 열을 발산하는 기계실의 온도를 외기 냉방하여 26℃로 유지하기 위해 필요한 외기도입량(m3/h) 은? (단, 밀도는 1.2kg/m3, 공기 정압비열은 1.01kJ/kgㆍ℃, 외기온도는 11℃이다.)
1600.06
21584.16
31851.85
42160.22
정답 및 해설

현열식 q=ρQCpΔtq=\rho\,Q\,C_p\,\Delta t에서 외기도입량을 구한다. 발열량 8000 W는 8 kJ/s×3600=28800 kJ/h8\ \mathrm{kJ/s}\times3600=28800\ \mathrm{kJ/h}이고 온도차는 2611=15C26-11=15^\circ\mathrm{C}이므로 Q=288001.2×1.01×15=1584.16 m3/hQ=\dfrac{28800}{1.2\times1.01\times15}=1584.16\ \mathrm{m^3/h}이다.

문제 4
증기난방에 대한 설명으로 옳은 것은?
1부하의 변동에 따라 방열량을 조절하기가 쉽다.
2소규모 난방에 적당하며 연료비가 적게 든다.
3방열면적이 작으며 단시간 내에 실내온도를 올릴 수 있다.
4장거리 열수송이 용이하며 배관의 소음 발생이 작다.
정답 및 해설

증기난방은 잠열(약 2257 kJ/kg)을 이용하므로 열량 밀도가 커서 온수난방보다 방열면적이 작아도 되고, 예열시간이 짧아 단시간에 실내온도를 올릴 수 있다. 반면 방열량은 증기의 공급·차단으로만 조절되어 부하변동 대응이 어렵고, 응축수와 증기가 부딪히는 소음(스팀해머)이 크다.

문제 5
공기조화방식의 분류 중 전공기 방식에 해당되지 않는 것은?
1팬코일 유닛 방식
2정풍량 단일덕트 방식
32중덕트 방식
4변풍량 단일덕트 방식
정답 및 해설

전공기 방식은 열을 오직 공기로만 실내에 운반하는 방식으로 정풍량 단일덕트, 변풍량 단일덕트, 2중덕트 방식이 여기에 속한다. 팬코일 유닛 방식은 냉·온수를 각 유닛까지 배관으로 보내 실내에서 열교환하므로 전수(全水) 방식으로 분류된다.

문제 6
일반적인 취출구의 종류가 아닌 것은?
1라이트-트로퍼(light-troffer)형
2아네모스탯(annemostat)형
3머쉬룸(mushroom)형
4웨이(way)형
정답 및 해설

머쉬룸(mushroom)형은 극장·강당의 바닥에 설치해 실내 오염공기를 빨아들이는 바닥 흡입구이므로 취출구가 아니다. 라이트-트로퍼형(조명기구 겸용), 아네모스탯형(다층 콘형 확산 취출구), 웨이형(1~4방향 날개 취출구)은 모두 취출구에 속한다.

문제 7
극간풍을 방지하는 방법으로 적합하지 않는 것은?
1실내를 가압하여 외부보다 압력을 높게 유지한다.
2건축의 건물 기밀성을 유지한다.
3이중문 또는 회전문을 설치한다.
4실내외 온도차를 크게 한다.
정답 및 해설

극간풍(틈새바람)은 건물 내외의 압력차와 굴뚝효과로 생기므로, 기밀성 확보·이중문이나 회전문 설치·실내 가압(양압 유지)이 방지책이 된다. 실내외 온도차를 크게 하면 공기 밀도차가 커져 굴뚝효과가 강해지고 오히려 극간풍이 증가한다.

문제 8
다음 중 실내 환경기준 항목이 아닌 것은?
1부유분진의 양
2상대습도
3탄산가스 함유량
4메탄가스 함유량
정답 및 해설

건축물의 실내 환경기준(공중위생관리법상 공기조화설비 기준) 항목은 부유분진량, 일산화탄소 및 이산화탄소(탄산가스) 함유량, 온도, 상대습도, 기류이다. 메탄가스는 실내 환경기준 항목에 포함되지 않는다.

문제 9
덕트를 설계할 때 주의사항으로 틀린 것은?
1덕트를 축소할 때 각도는 30˚이하로 되게 한다.
2저속 덕트 내의 풍속은 15m/s 이하로 한다.
3장방형 덕트의 종횡비는 4:1이상 되게 한다.
4덕트를 확대할 때 확대각도는 15˚이하로 되게 한다.
정답 및 해설

장방형 덕트의 종횡비(아스펙트비)는 4:1 이하로 하되 가능한 한 2:1에 가깝게 한다. 종횡비가 커지면 같은 단면적에 대해 둘레가 길어져 마찰저항과 재료비, 열손실이 모두 증가하기 때문이다. 확대각 15˚ 이하, 축소각 30˚ 이하, 저속덕트 15 m/s 이하는 옳은 기준이다.

문제 10
상당방열면적을 계산하는 식에서 qo는 무엇을 뜻하는가?
1상당 증발량
2보일러 효율
3방열기의 표준 방열량
4방열기의 전방열량
정답 및 해설

상당방열면적(EDR)은 EDR=방열기의 전방열량qo\mathrm{EDR}=\dfrac{\text{방열기의 전방열량}}{q_o}로 정의되므로 분모의 qoq_o는 방열기의 표준 방열량이다. 표준 방열량은 증기 650 kcal/m2h (756 W/m2)650\ \mathrm{kcal/m^2\cdot h}\ (756\ \mathrm{W/m^2}), 온수 450 kcal/m2h (523 W/m2)450\ \mathrm{kcal/m^2\cdot h}\ (523\ \mathrm{W/m^2})이다.

문제 11
중앙 공조기의 전열교환기에서는 어떤 공기가 서로 열교환을 하는가?
1환기와급기
2외기와배기
3배기와급기
4환기와배기
정답 및 해설

전열교환기는 실내에서 버려지는 배기가 가진 열(현열+잠열)을 회수해 도입되는 외기에 옮겨주는 장치이므로, 열교환하는 두 공기는 외기와 배기이다. 이로써 외기부하가 줄어 냉난방 에너지가 절감된다.

문제 12
실내 발생열에 대한 설명으로 틀린 것은?
1벽이나 유리창을 통해 들어오는 전도열은 현열뿐이다
2여름철 실내에서 인체로부터 발생하는 열은 잠열뿐 이다.
3실내의 기구로부터 발생열은 잠열과 현열이다.
4건축물의 틈새로부터 침입하는 공기가 갖고 들어오는 열은 잠열과 현열이다.
정답 및 해설

인체에서 발생하는 열은 피부와 복사·대류로 나가는 현열과 땀·호흡의 수분에 의한 잠열이 함께 있으므로 잠열뿐이라는 설명은 틀리다. 벽체·유리의 전도열은 현열뿐이고, 실내 기구와 침입외기는 현열과 잠열을 모두 동반한다.

문제 13
공기여과기의 성능을 표시하는 용어 중 가장 거리가 먼 것은?
1제거효율
2압력손실
3집진용량
4소재의 종류
정답 및 해설

공기여과기의 성능은 먼지를 얼마나 걸러내는지(제거효율, 포집효율), 통과 시 저항이 얼마인지(압력손실), 얼마나 오래 쓸 수 있는지(집진용량, 먼지보유용량)로 표시한다. 여재 소재의 종류는 여과기의 구조·재질 구분일 뿐 성능을 나타내는 값이 아니다.

문제 14
환기의 목적이 아닌 것은?
1실내공기 정화
2열의 제거
3소음 제거
4수증기 제거
정답 및 해설

환기의 목적은 오염된 실내공기를 신선한 외기로 바꾸어 정화하고, 실내에서 발생한 열과 수증기, 냄새·유해가스를 제거하는 데 있다. 소음 제거는 차음·방진 대책의 영역이며 환기로 해결되지 않는다.

문제 15
공조기 내에 흐르는 냉ㆍ온수 코일의 유량이 많아서 코일 내에 유속이 너무 빠를 때 사용하기 가장 적절한 코일은?
1풀서킷 코일(full circuit coil)
2더블서킷 코일(double circuit coil)
3하프서킷 코일(half circuit coil)
4슬로서킷 코일(slow circuit coil)
정답 및 해설

더블서킷 코일은 코일 내부 유로를 두 갈래로 나누어 흐르게 하므로 유량이 많아도 각 회로의 유속이 절반으로 낮아져 마찰손실과 침식을 줄일 수 있다. 반대로 유량이 적어 유속이 지나치게 느릴 때는 유로를 반으로 줄여 유속을 높이는 하프서킷 코일을 쓴다.

문제 16
날개 격자형 취출구에 대한 설명으로 틀린 것은?
1유니버셜형은 날개를 움직일 수 있는 것이다.
2레지스터란 풍량조절 셔터가 있는 것이다.
3수직 날개형은 실의 폭이 넓은 방에 적합하다.
4수평 날개형 그릴이라고도 한다.
정답 및 해설

날개 격자형 취출구에서 그릴은 풍량조절 셔터가 없는 격자형 취출구 전체를 가리키는 명칭이며 수평 날개형만을 뜻하지 않는다. 셔터가 붙으면 레지스터, 날개를 움직일 수 있으면 유니버설형이고, 수직 날개형은 기류를 좌우로 퍼뜨리므로 폭이 넓은 방에 적합하다.

문제 17
송풍기의 회전수 변환에 의한 풍량 제어 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?
1극수를 변환한다.
2유도전동기의 2차측 저항을 조정한다.
3전동기에 의한 회전수에 변화를 준다.
4송풍기 흡입측에 있는 댐퍼를 조인다.
정답 및 해설

회전수 변환에 의한 풍량 제어는 극수 변환, 권선형 유도전동기의 2차 저항 조정, 인버터(주파수) 제어처럼 전동기 회전수 자체를 바꾸는 방법이다. 흡입측 댐퍼를 조이는 것은 회전수는 그대로 두고 유로 저항을 키우는 댐퍼 제어이므로 회전수 제어에 해당하지 않는다.

문제 18
현열비를 바르게 표시한 것은?
1현열량/전열량
2잠열량/전열량
3잠열량/현열량
4현열량/잠열량
정답 및 해설

현열비(SHF)는 전열량 중 현열량이 차지하는 비로 SHF=qsqs+qL=현열량전열량\mathrm{SHF}=\dfrac{q_s}{q_s+q_L}=\dfrac{\text{현열량}}{\text{전열량}}이다. 공기선도에서 취출공기의 상태변화 방향(취출선의 기울기)을 결정하는 값이다.

문제 19
어떤 실내의 전체 취득열량이 9kW, 잠열량이 2.5kW 이다. 이때 실내를 26℃, 50%(RH)로 유지시키기 위해 취출 온도차를 10℃로 일정하게 하여 송풍한다면 실내 현열비는 얼마인가?
10.28
20.68
30.72
40.88
정답 및 해설

현열량은 전체 취득열량에서 잠열량을 뺀 값이므로 qs=92.5=6.5 kWq_s=9-2.5=6.5\ \mathrm{kW}이다. 따라서 SHF=6.59=0.72\mathrm{SHF}=\dfrac{6.5}{9}=0.72이다. 취출 온도차 10℃는 송풍량을 구할 때 쓰는 조건일 뿐 현열비 계산에는 관여하지 않는다.

문제 20
다음 중 온수난방 설비와 관계가 없는 것은?
1리버스 리턴 배관
2하트포드 배관 접속
3순환펌프
4팽창탱크
정답 및 해설

하트포드 접속법은 저압 증기난방 보일러에서 응축수 환수관을 안전수위 위치에 연결해 보일러 수위가 안전수위 아래로 내려가는 것을 막는 배관법이므로 증기난방 설비에 속한다. 리버스 리턴(역환수) 배관, 순환펌프, 팽창탱크는 온수난방의 대표적 구성요소이다.

문제 21
2차 냉매인 브라인이 갖추어야 할 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?
1열용량이 적어야 한다.
2열전도율이 커야 한다.
3동결점이 낮아야 한다.
4부식성이 없어야 한다.
정답 및 해설

브라인은 냉열을 실어 나르는 2차 냉매이므로 같은 유량으로 많은 열을 운반하려면 비열, 즉 열용량이 커야 한다. 이와 함께 열전도율이 크고 동결점이 낮으며 금속에 대한 부식성이 없고 점성이 작아야 좋은 브라인이다.

문제 22
냉동장치의 운전 중에 냉매가 부족할 때 일어나는 현상에 대한 설명으로 틀린 것은?
1고압이 낮아진다.
2냉동능력이 저하한다.
3흡입관에 서리가 부착되지 않는다.
4저압이 높아진다.
정답 및 해설

냉매가 부족하면 증발기로 들어가는 냉매량이 줄어 증발압력이 떨어지므로 저압은 오히려 낮아진다. 동시에 응축기로 가는 냉매량도 적어 고압이 낮아지고, 냉동능력이 저하되며 흡입가스가 과열되어 흡입관에 서리가 붙지 않는다.

문제 23
히트 파이프의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?
1등온성이 풍부하고 온도상승이 빠르다.
2사용온도 영역에 제한이 없으며 압력손실이 크다.
3구조가 간단하고 소형 경량이다.
4증발부, 응축부, 단열부로 구성되어 있다.
정답 및 해설

히트파이프는 밀폐관 내 작동유체의 증발·응축과 윅의 모세관력만으로 열을 옮기므로 압력손실이 거의 없고, 작동유체의 상변화 온도에 따라 사용온도 영역이 제한된다. 등온성이 우수해 온도상승이 빠르고 구조가 간단하며 증발부·단열부·응축부로 구성된다.

문제 24
다음 조건으로 운전되고 있는 수냉 응축기가 있다. 냉매와 냉각수와의 평균 온도차는?
14℃
25℃
36℃
47℃
정답 및 해설

냉각수가 응축기에서 받아간 열량은 Q=mcΔt=(200×60)kg/h×4.186kJ/kgC×(2416)C=401856kJ/hQ=mc\Delta t=(200\times 60)\,\mathrm{kg/h}\times 4.186\,\mathrm{kJ/kg\cdot ^\circ C}\times(24-16)^\circ\mathrm{C}=401856\,\mathrm{kJ/h}이다. 같은 열량이 전열면을 통과하므로 Q=KAΔtmQ=KA\Delta t_m에서 Δtm=4018563349.6×206C\Delta t_m=\dfrac{401856}{3349.6\times 20}\approx 6^\circ\mathrm{C}가 된다. 냉각수량을 분당 부피에서 시간당 질량으로 환산하는 것이 계산의 요점이다.

문제 25
냉동장치 내 불응축 가스에 관한 설명으로 옳은 것은?
1불응축 가스가 많아지면 응축압력이 높아지고 냉동능력은 감소한다.
2불응축 가스는 응축기에 잔류하므로 압축기의 토출가스 온도에는 영향이 없다.
3장치에 윤활유를 보충할 때에 공기가 흡입되어도 윤활유에 용해되므로 불응축 가스는 생기지 않는다.
4불응축 가스가 장치 내에 침입해도 냉매와 혼합되므로 응축압력은 불변한다.
정답 및 해설

불응축 가스는 응축기 상부에 모여 냉매의 응축을 방해하고 자신의 분압만큼 압력을 더하므로 응축압력이 상승하고, 그 결과 압축비가 커져 토출가스 온도가 오르며 냉동능력은 감소하고 소요동력은 증가한다. 윤활유 보충이나 수리 시 침입한 공기는 용해되지 않고 불응축 가스로 남는다.

문제 26
얼음 제조 설비에서 깨끗한 얼음을 만들기 위해 빙관 내로 공기를 송입, 물을 교반시키는 교반장치의 송풍 압력(kPa)은 어느 정도인가?
12.5~8.5
219.6~34.3
362.8~86.8
4101.3~132.7
정답 및 해설

제빙에서 빙관 내 물을 교반해 기포와 불순물을 몰아내고 투명빙을 만드는 공기 교반장치의 송풍 압력은 19.634.3 kPa19.6\sim34.3\ \mathrm{kPa}(약 0.20.35 kgf/cm20.2\sim0.35\ \mathrm{kgf/cm^2}) 정도이다. 압력이 너무 낮으면 교반이 되지 않고 너무 높으면 물이 넘치거나 결빙이 방해된다.

문제 27
냉동 사이클이 -10℃와 60℃ 사이에서 역카르노 사이클로 작동될 때, 성적계수는?
12.21
22.84
33.76
44.75
정답 및 해설

역카르노 사이클의 성적계수는 절대온도만으로 결정되어 COP=TLTHTL\mathrm{COP}=\dfrac{T_L}{T_H-T_L}이다. TL=273+(10)=263 KT_L=273+(-10)=263\ \mathrm{K}, TH=273+60=333 KT_H=273+60=333\ \mathrm{K}이므로 COP=263333263=3.76\mathrm{COP}=\dfrac{263}{333-263}=3.76이다.

문제 28
증기 압축식 사이클과 흡수식 냉동 사이클에 관한 비교 설명으로 옳은 것은?
1증기 압축식 사이클은 흡수식에 비해 축동력이 적게 소요된다.
2흡수식 냉동 사이클은 열구동 사이클이다.
3흡수식은 증기 압축식의 압축기를 흡수기와 펌프가 대신한다.
4흡수식의 성능은 원리상 증기 압축식에 비해 우수 하다.
정답 및 해설

흡수식 냉동기는 재생기(발생기)에 가해지는 증기·온수·가스 등의 열에너지로 냉매를 분리해 구동되는 열구동 사이클이다. 압축기 대신 흡수기·재생기·용액펌프가 그 역할을 대신하므로 축동력은 증기 압축식보다 훨씬 적지만, 성적계수는 원리상 증기 압축식보다 낮다.

문제 29
밀폐된 용기의 부압작용에 의하여 진공을 만들어 냉동작용을 하는 것은?
1증기분사 냉동기
2왕복동 냉동기
3스크류 냉동기
4공기압축 냉동기
정답 및 해설

증기분사 냉동기는 고압 증기를 이젝터 노즐로 분사할 때 생기는 부압(진공)으로 밀폐 용기 내 물의 일부를 증발시키고, 그 증발잠열로 나머지 물을 냉각한다. 냉매가 물이어서 0℃ 이하로는 내릴 수 없고 주로 냉수 제조에 쓰인다.

문제 30
저온용 냉동기에 사용되는 보조적인 압축기로서 저온을 얻을 목적으로 사용되는 것은?
1회전 압축기(rotary compressor)
2부스터(booster)
3밀폐식 압축기(hermetic compressor)
4터보 압축기(turbo compressor)
정답 및 해설

부스터(booster)는 2단 압축 사이클에서 저압측을 담당하는 저단 압축기로, 증발기의 낮은 압력 냉매를 중간압까지 올려 고단 압축기로 보낸다. 이렇게 압축을 나누면 압축비가 낮아져 체적효율 저하와 토출가스 과열 없이 저온을 얻을 수 있다.

문제 31
다음 중 무기질 브라인이 아닌 것은?
1염화칼슘
2염화마그네슘
3염화나트륨
4트리클로로에틸렌
정답 및 해설

무기질 브라인은 염화칼슘, 염화나트륨, 염화마그네슘 등의 염수(鹽水)계 브라인이며 이 중 염화칼슘이 가장 널리 쓰인다. 트리클로로에틸렌은 에틸렌글리콜·프로필렌글리콜·메틸렌클로라이드 등과 함께 유기질 브라인에 속한다.

문제 32
P-V(압력-체적)선도에서 l에서 2까지 단열 압축하였을 때 압축일량(절대일)은 어느 면적으로 표현되는가?
1면적 12cd1
2면적 1d0b1
3면적 12ab1
4면적 aed0a
정답 및 해설

절대일(밀폐계 일)은 W=12PdVW=\int_1^2 P\,dV이므로 P-V선도에서 과정선 1→2 아래쪽, 즉 과정선과 체적축 사이의 면적으로 나타난다. 반면 과정선과 압력축 사이의 면적은 Wt=12VdPW_t=-\int_1^2 V\,dP인 공업일(개방계 일)에 해당한다.

문제 33
응축 부하계산법이 아닌 것은?
1냉매순환량×응축기 입ㆍ출구엔탈피차
2냉각수량×냉각수 비열×응축기 냉각수입ㆍ출구온도차
3냉매순환량×냉동효과
4증발부하+압축일량
정답 및 해설

응축부하는 증발기에서 흡수한 열에 압축일량을 더한 값이므로 냉매순환량과 응축기 입·출구 엔탈피차의 곱, 냉각수량·비열·냉각수 입출구 온도차의 곱, 증발부하와 압축일량의 합으로 계산한다. 냉매순환량에 냉동효과를 곱한 값은 응축부하가 아니라 냉동능력이다.

문제 34
할라이드 토치로 누설을 탐지할 때 소량의 누설이 있는 곳에서 토치의 불꽃 색깔은 어떻게 변화 되는가?
1보라색
2파란색
3노란색
4녹색
정답 및 해설

할라이드 토치는 구리판에 접촉한 프레온이 분해되며 불꽃 색을 바꾸는 원리를 이용한다. 누설이 없으면 파란색, 소량 누설이면 녹색, 다량이면 자색(보라색)을 띠고 아주 많으면 불꽃이 꺼진다. ※ 현행 기준으로는 R-22 등 HCFC 냉매가 퇴출 단계여서 전자식 누설탐지기가 주로 쓰인다.

문제 35
28℃의 원수 9ton을 4시간에 5℃까지 냉각하는 수냉각치의 냉동능력은? (단, 1RT는 13900kJ/h로 한다.)
112.5RT
215.6RT
317.1RT
420.7RT
정답 및 해설

물이 뺏기는 열량은 q=GCΔt=9000×4.2×(285)=869400 kJq=G\,C\,\Delta t=9000\times4.2\times(28-5)=869400\ \mathrm{kJ}이고 이를 4시간에 처리하므로 217350 kJ/h217350\ \mathrm{kJ/h}이다. 따라서 냉동능력은 21735013900=15.6 RT\dfrac{217350}{13900}=15.6\ \mathrm{RT}이다.

문제 36
냉동장치에서 교축작용(throttling)을 하는 부속기기는 어느 것인가?
1다이아프램 밸브
2솔레노이드 밸브
3아이솔레이트 밸브
4팽창 밸브
정답 및 해설

팽창밸브는 고압 액냉매를 좁은 오리피스로 통과시켜 외부와 열·일의 교환 없이 압력만 떨어뜨리는 교축(throttling) 작용을 하며, 이때 엔탈피는 일정하고 온도는 낮아진다. 솔레노이드 밸브는 전자식 개폐, 다이아프램 밸브는 유체 차단·조절용이다.

문제 37
탱크식 증발기에 관한 설명으로 틀린 것은?
1제빙용 대형 브라인이나 물의 냉각장치로 사용된다.
2냉각관의 모양에 따라 헤링본식, 수직관식, 패러럴식이 있다.
3물건을 진열하는 선반대용으로 쓰기도 한다.
4증발기는 피냉각액 탱크 내의 칸막이 속에 설치되며 피냉각액은 이 속을 교반기에 의해 통과한다.
정답 및 해설

탱크식(헤링본식) 증발기는 제빙용 브라인 탱크나 물 냉각에 쓰이며, 탱크 내 칸막이 안에 증발기를 설치하고 교반기로 피냉각액을 순환시킨다. 냉각관을 선반 대용으로 쓰는 것은 냉장실에 설치하는 관coil식(선반형) 증발기이므로 탱크식의 설명이 아니다.

문제 38
기준 냉동사이클로 운전할 때 단위질량당 냉동효과가 큰 냉매 순으로 나열한 것은?
1R11 > R12 > R22
2R12 > R11 > R22
3R22 > R12 > R11
4R22 > R11 > R12
정답 및 해설

기준 냉동사이클(증발 −15℃, 응축 30℃)에서 단위질량당 냉동효과는 R22가 약 168 kJ/kg168\ \mathrm{kJ/kg}, R11이 약 156 kJ/kg156\ \mathrm{kJ/kg}, R12가 약 124 kJ/kg124\ \mathrm{kJ/kg}로 R22가 가장 크고 R12가 가장 작다. ※ 현행 기준으로는 R11(CFC)과 R22(HCFC) 모두 오존층 보호를 위해 퇴출된 냉매이다.

문제 39
증발잠열을 이용하므로 물의 소비량이 적고, 실외설치가 가능하며, 송풍기 및 순환 펌프의 동력을 필요로 하는 응축기는?
1입형 쉘앤 튜브식 응축기
2횡형 쉘앤 튜브식 응축기
3증발식 응축기
4공냉식 응축기
정답 및 해설

증발식 응축기는 냉매관 위로 물을 뿌리고 송풍기로 공기를 불어 물의 증발잠열로 냉매를 응축시키므로, 순환수의 보충량만 있으면 되어 물 소비량이 적고 냉각탑이 필요 없어 옥외 설치가 가능하다. 대신 살수펌프와 송풍기 동력이 함께 필요하다.

문제 40
유량 100L/min의 물을 15℃에서 9℃로 냉각하는 수냉각기가 있다. 이 냉동 장치의 냉동효과가 168kJ/kg일경우 냉매순환량(kg/h)은? (단, 물의 비열은 4.2kJ/kgㆍK로 한다.)
1700
2800
3900
41000
정답 및 해설

물이 잃는 열량은 q=100×60×4.2×(159)=151200 kJ/hq=100\times60\times4.2\times(15-9)=151200\ \mathrm{kJ/h}이다(물 1 L를 1 kg으로 본다). 냉매순환량은 G=q냉동효과=151200168=900 kg/hG=\dfrac{q}{\text{냉동효과}}=\dfrac{151200}{168}=900\ \mathrm{kg/h}이다.

문제 41
냉매배관 중 토출측 배관 시공에 관한 설명으로 틀린 것은?
1응축기가 압축기보다 2.5m 이상 높은 곳에 있을때에는 트랩을 설치한다.
2수직관이 너무 높으면 2m마다 트랩을 1개씩 설치한다.
3토출관의 합류는 Y이음으로 한다.
4수평관은 모두 끝 내림 구배로 배관한다.
정답 및 해설

토출 수직관이 높으면 정지 중 관 내 응축액과 오일이 압축기로 역류하지 않도록 약 10 m마다 중간 트랩을 1개씩 설치하며 2 m마다가 아니다. 응축기가 압축기보다 2.5 m 이상 높으면 입상관 아래에 트랩을 두고, 토출관 합류는 Y이음, 수평관은 흐름 방향으로 끝내림 구배로 한다.

문제 42
일정 흐름 방향에 대한 역류 방지 밸브는?
1글로브밸브
2게이트밸브
3체크밸브
4앵글밸브
정답 및 해설

체크밸브(역지밸브)는 유체를 한 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향 흐름이 생기면 디스크가 닫혀 역류를 막는 밸브로, 스윙형과 리프트형이 있다. 글로브·게이트·앵글 밸브는 유량 조절이나 개폐용이며 역류를 막지 못한다.

문제 43
스트레이너의 종류에 속하지 않는 것은?
1Y형
2X형
3U형
4V형
정답 및 해설

스트레이너는 배관 속 이물질을 걸러 밸브와 기기를 보호하는 여과기로 몸체 모양에 따라 Y형, U형, V형으로 나뉜다. X형 스트레이너는 존재하지 않는다.

문제 44
한쪽은 커플링으로 이음쇠 내에 동관이 들어갈 수 있도록 되어 있고 다른 한쪽은 수나사가 있어 강 부속과 연결할 수 있도록 되어 있는 동관용 이음쇠는?
1커플링 C×C
2어댑터 C×M
3어댑터 Ftg×M
4어댑터 C×F
정답 및 해설

동관 이음쇠 기호에서 C는 동관이 끼워지는 암(承口) 접합부, F는 암나사, M은 수나사, Ftg는 이음쇠 수(男) 접합부를 뜻한다. 한쪽이 커플링(C)이고 다른 쪽이 수나사(M)로 강관 부속과 연결되는 것은 어댑터 C×M이다.

문제 45
다음 프레온 냉매 배관에 관한 설명으로 틀린 것은?
1주로 동관을 사용하나 강관도 사용된다.
2증발기와 압축기가 같은 위치인 경우 흡입관을 수직으로 세운 다음 압축기를 향해 선단 하향 구배로 배관한다.
3동관의 접속은 플레어 이음 또는 용접 이음 등이 있다.
4관의 굽힘 반경을 작게 한다.
정답 및 해설

냉매관을 급하게 구부리면 관이 찌그러져 유로 단면이 줄고 저항과 응력이 커지므로 굽힘 반경은 되도록 크게 잡아야 한다. 동관을 주로 쓰되 강관도 사용하고, 플레어 이음이나 용접 이음으로 접속하며, 흡입관은 압축기 쪽으로 하향 구배를 준다.

문제 46
일반적으로 관의 지름이 크고 관의 수리를 위해 분해할 필요가 있는 경우 사용되는 파이프 이음에 속하는 것은?
1신축이음
2엘보이음
3턱걸이이음
4플랜지이음
정답 및 해설

플랜지이음은 두 관 끝에 플랜지를 붙이고 볼트로 조여 접합하므로 볼트만 풀면 분해·재조립이 쉬워, 관경이 크거나 수리·점검을 위해 자주 떼어내야 하는 곳에 쓴다. 신축이음은 열팽창 흡수용, 엘보이음은 방향 전환용이다.

문제 47
다음 중 배관 내의 침식에 영향을 미치는 요소로 가장 거리가 먼 것은?
1물의속도
2사용시간
3배관계의소음
4물속의부유물질
정답 및 해설

배관 내면의 침식(erosion)은 유체가 관 벽을 깎는 현상이므로 물의 속도, 사용시간(누적 접촉량), 물속 부유물질(모래 등 고형입자)이 직접적인 영향 인자이다. 배관계의 소음은 침식이나 유속 이상의 결과로 나타나는 현상일 뿐 침식의 원인 요소가 아니다.

문제 48
맞대기 용접의 홈 형상이 아닌 것은?
1V형
2U형
3X형
4Z형
정답 및 해설

맞대기 용접의 홈(개선) 형상은 판 두께에 따라 I형, V형, U형, X형, H형, J형, K형 등으로 구분한다. Z형 홈은 없다.

문제 49
배수 배관의 시공상 주의점으로 틀린 것은?
1배수를 가능한 한 빨리 옥외 하수관으로 유출할 수 있을 것
2옥외 하수관에서 하수가스나 벌레 등이 건물 안으로 침입하는 것을 방지할 것
3배수관 및 통기관은 내구성이 풍부할 것
4한랭지에서는 배수 통기관 모두 피복을 하지 않을것
정답 및 해설

한랭지에서는 배수관과 통기관이 얼어 막히거나 파손되지 않도록 반드시 방동 보온피복을 해야 하므로 피복하지 않는다는 설명은 틀리다. 배수는 신속히 옥외 하수관으로 배출하고, 트랩 등으로 하수가스와 벌레의 침입을 막으며, 관은 내구성이 있어야 한다.

문제 50
프레온 냉동장치 흡입관이 횡주관일 때 적정 구배는 얼마인가?
11/100
21/200
31/300
41/400
정답 및 해설

프레온 냉동장치의 흡입 횡주관은 냉매와 함께 흐르는 윤활유가 압축기로 되돌아오도록 압축기를 향해 1/2001/200의 하향(끝내림) 구배를 준다. 구배가 없으면 오일이 관 내에 고여 압축기 유부족을 일으킨다.

문제 51
급탕배관 내의 압력이 0.7kgf/cm2이면 수주로 몇 m 와 같은가?
10.7
21.7
37
470
정답 및 해설

물의 압력과 수두 관계는 1 kgf/cm2=10 mAq1\ \mathrm{kgf/cm^2}=10\ \mathrm{mAq}이므로 H=0.7×10=7 mH=0.7\times10=7\ \mathrm{m}이다. 즉 P=γH=1000 kgf/m3×7 m=7000 kgf/m2=0.7 kgf/cm2P=\gamma H=1000\ \mathrm{kgf/m^3}\times7\ \mathrm{m}=7000\ \mathrm{kgf/m^2}=0.7\ \mathrm{kgf/cm^2}로 확인된다.

문제 52
배수설비에 대한 설명으로 틀린 것은?
1오수란 대소변기, 비데 등에서 나오는 배수이다.
2잡배수란 세면기, 싱크대, 욕조 등에서 나오는 배수이다.
3특수배수는 그대로 방류하거나 오수와 함께 정화하여 방류시키는 배수이다.
4우수는 옥상이나 부지 내에 내리는 빗물의 배수이다.
정답 및 해설

특수배수는 공장 폐수, 병원의 감염성 배수, 방사성 배수처럼 유해물질을 포함한 배수여서 반드시 별도의 전용 처리설비로 정화한 뒤 방류해야 하며, 그대로 방류하거나 오수와 함께 처리할 수 없다. 대소변기 계통은 오수, 세면기·싱크대 계통은 잡배수, 빗물은 우수로 구분한다.

문제 53
다음 중 열역학식 트랩에 해당되는 것은?
1디스크형 트랩
2벨로즈식 트랩
3버킷 트랩
4바이메탈식 트랩
정답 및 해설

디스크형(오리피스형) 트랩은 응축수와 재증발 증기의 유속·압력 차이로 디스크가 열리고 닫히는 열역학적 원리를 이용하므로 열역학식 트랩에 속한다. 벨로즈식과 바이메탈식은 온도차를 이용하는 온도조절식이고, 버킷 트랩은 부력을 이용하는 기계식이다.

문제 54
다음 중 소켓식 이음을 나타내는 기호는?
1
2
3
4
정답 및 해설

관 이음 도시기호에서 소켓식(턱걸이) 이음은 한쪽 관 끝이 벌어져 다른 관을 받아들이는 모양을 본떠 관 선 위에 활 모양의 곡선을 그려 나타낸다. 관 선을 가로지르는 짧은 수직선 하나는 나사식, 나란한 두 줄의 수직선은 플랜지식, 수직선 사이에 점을 찍은 것은 유니언식이므로 서로 구분된다.

문제 55
가스배관 설비에서 정압기의 종류가 아닌 것은?
1피셔(Fisher)식 정압기
2오리피스(Orifice)식 정압기
3레이놀드(Reynolds)식 정압기
4AFV(Axial Flow Valve)식 정압기
정답 및 해설

가스 정압기(거버너)는 작동 방식에 따라 피셔식, 레이놀드식, AFV(축류식)식으로 분류한다. 오리피스는 유량 측정이나 교축에 쓰는 요소일 뿐 정압기의 종류가 아니다.

문제 56
일반적으로 프레온 냉매 배관용으로 사용하기 가장 적절한 배관 재료는?
1아연도금 탄소강 강관
2배관용 탄소강 강관
3동관
4스테인리스 강관
정답 및 해설

프레온 냉매는 수분이 없으면 동에 대한 부식성이 없고, 동관은 열전도가 좋으며 가공과 플레어·용접 이음이 쉬워 프레온 냉매 배관에 가장 널리 쓰인다. 다만 암모니아 냉매는 동을 부식시키므로 강관을 사용해야 한다.

문제 57
가스배관의 관 지름을 결정하는 요소와 가장 거리가 먼 것은?
1가스 발열량
2가스관의 길이
3허용 압력손실
4가스 비중
정답 및 해설

저압 가스배관의 관경은 폴(Pole)식 Q=KD5HSLQ=K\sqrt{\dfrac{D^5 H}{S L}}로 정하므로 유량, 관 길이 LL, 허용 압력손실 HH, 가스 비중 SS가 결정 요소이다. 가스의 발열량은 필요 공급 유량을 산정할 때의 자료일 뿐 관경 계산식에는 들어가지 않는다.

문제 58
급수배관의 마찰손실수두와 가장 거리가 먼 것은?
1관의 길이
2관의 직경
3관의 두께
4유속
정답 및 해설

마찰손실수두는 hf=fLdv22gh_f=f\dfrac{L}{d}\cdot\dfrac{v^2}{2g}로 계산되므로 관의 길이, 안지름, 유속, 마찰계수(관 내면 조도)에 좌우된다. 관의 두께는 강도·내압에 관계될 뿐 안지름이 정해진 이상 마찰손실 계산에는 직접 관여하지 않는다.

문제 59
가스배관을 실내에 노출설치할 때의 기준으로 틀린 것은?
1배관은 환기가 잘 되는 곳으로 노출하여 시공할것
2배관은 환기가 잘되지 않는 천정ㆍ벽ㆍ공동구 등에는 설치하지 아니할 것
3배관의 이음매(용접이음매 제외)와 전기 계량기와는 60cm 이상 거리를 유지할 것
4배관 이음부와 단열조치를 하지 않은 굴뚝과의 거리는 5cm 이상의 거리를 유지할 것
정답 및 해설

가스배관의 이음부는 단열조치를 하지 않은 굴뚝, 전기점멸기, 전기접속기와 30 cm 이상, 절연조치를 하지 않은 전선과 15 cm 이상, 전기계량기·전기개폐기와는 60 cm 이상 거리를 두어야 하므로 굴뚝과 5 cm는 틀리다. 배관은 환기가 잘 되는 곳에 노출 시공하고 천장·벽·공동구 등 환기가 되지 않는 곳에는 설치하지 않는다.

문제 60
다음 중 중앙 급탕방식에서 경제성, 안정성을 고려한 적정 급탕온도(℃)는 얼마인가?
140
260
380
4100
정답 및 해설

중앙식 급탕설비의 표준 급탕온도는 60℃로, 이보다 낮으면 레지오넬라균 번식 우려가 있고 높으면 열손실과 관 내 스케일 생성, 화상 위험이 커진다. 사용처에서는 냉수와 혼합해 40℃ 안팎으로 낮춰 쓴다.

문제 61
유도전동기의 회전력에 관한 설명으로 옳은 것은?
1단자전압에 비례한다.
2단자전압과는 무관하다.
3단자전압의 2승에 비례한다.
4단자전압의 3승에 비례한다.
정답 및 해설

유도전동기의 토크는 2차 입력에 비례하고 2차 전류가 단자전압에 비례하므로 결과적으로 토크는 단자전압의 제곱에 비례한다. 따라서 전압이 10% 떨어지면 토크는 약 81%로 감소해 기동 불능이나 과열의 원인이 된다.

문제 62
정현파전압 u=50sin(628t-π/6)[V]인 파형의 주파수는 얼마인가?
130
250
360
4100
정답 및 해설

정현파 u=Vmsin(ωt+θ)u=V_m\sin(\omega t+\theta)에서 각주파수 ω=628 rad/s\omega=628\ \mathrm{rad/s}이므로 f=ω2π=6282π=100 Hzf=\dfrac{\omega}{2\pi}=\dfrac{628}{2\pi}=100\ \mathrm{Hz}이다. 위상각 π/6-\pi/6은 주파수와 무관하다.

문제 63
피드백 제어계의 특징으로 옳은 것은?
1정확성이 떨어진다.
2감대폭이 감소한다.
3계의 특성 변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 감소한다.
4발진이 전혀 없고 항상 안정한 상태로 되어 가는 경향이 있다.
정답 및 해설

피드백 제어는 출력을 되먹여 오차를 줄이므로 계의 파라미터가 변해도 입력 대 출력비의 감도가 11+GH\dfrac{1}{1+GH}배로 낮아져 외란과 특성 변화에 둔감해진다. 그 대신 정확도는 향상되고 대역폭은 넓어지며, 루프 이득에 따라 발진(불안정)이 생길 수 있다.

문제 64
스캔타임(scan time)에 대한 설명으로 맞는 것은?
1PLC 입력 모듈에서 l개 선호가 입력되는 시간
2PLC 출력 모듈에서 1개 출력이 실행되는 시간
3PLC에 의해 제어되는 시스템의 1회 실행시간
4PLC에 입력된 프로그램을 1회 연산하는 시간
정답 및 해설

스캔타임은 PLC가 입력을 읽어 사용자 프로그램을 처음부터 끝까지 1회 연산하고 출력을 갱신하기까지 걸리는 시간이다. 프로그램 스텝 수와 CPU 성능에 좌우되며 스캔타임이 길수록 제어 응답이 느려진다.

문제 65
2진수 0010111101011001(2)을 16진수로 변환하면?
13F59
22G6A
32F59
43G6A
정답 및 해설

2진수를 16진수로 바꿀 때는 최하위부터 4비트씩 끊는다. 00101111010110010010\,|\,1111\,|\,0101\,|\,1001이므로 각각 2, F, 5, 92,\ \mathrm{F},\ 5,\ 9가 되어 2F59(16)2\mathrm{F}59_{(16)}이다. 16진수에는 G라는 숫자가 없으므로 G가 들어간 보기는 성립하지 않는다.

문제 66
교류 전기에서 실효치는?
1최대치/2
2최대치/√3
3최대치/√2
4최대치/3
정답 및 해설

정현파 교류의 실효값은 V=Vm2=0.707VmV=\dfrac{V_m}{\sqrt{2}}=0.707V_m이다. 이는 V=1T0Tv2dtV=\sqrt{\dfrac{1}{T}\int_0^T v^2dt}로 정의되는 제곱평균제곱근 값으로, 같은 저항에서 직류와 동일한 열을 내는 크기를 뜻한다. 참고로 평균값은 2Vmπ\dfrac{2V_m}{\pi}이다.

문제 67
자기 평형성이 없는 보일러 드럼의 액위제어에 적합한 제어동작은?
1P동작
2I동작
3PI동작
4PD동작
정답 및 해설

보일러 드럼 액위처럼 자기평형성(자기조정성)이 없는 적분 특성의 제어대상에 적분(I)동작을 더하면 적분이 이중으로 겹쳐 위상이 크게 뒤져 발진하기 쉽다. 따라서 잔류편차는 남더라도 비례(P)동작만 쓰는 것이 안정적이다.

문제 68
농형 유도전동기의 기동법이 아닌 것은?
1전전압기동법
2기동보상기법
3Y-△기동법
42차저항법
정답 및 해설

2차 저항법(2차 저항 기동)은 회전자 권선을 슬립링으로 외부에 끌어내 저항을 삽입하는 방법이므로 권선형 유도전동기에만 쓸 수 있다. 농형은 회전자가 단락된 구조여서 전전압(직입)기동, Y-△기동, 기동보상기법, 리액터 기동 등을 사용한다.

문제 69
블록선도에서 등가 합성 전달함수는?
1
2
3
4
정답 및 해설

G를 지난 신호가 가합점에서 궤환 신호와 합해져 그대로 출력 C가 되므로 C=GRHCC=GR\mp HC이다. 정리하면 C(1±H)=GRC(1\pm H)=GR이므로 등가 합성 전달함수는 CR=G1±H\dfrac{C}{R}=\dfrac{G}{1\pm H}이다. 궤환이 G의 뒤쪽에서 걸리기 때문에 분모에 G가 들어가지 않는 점이 일반적인 궤환 결합식과 다르다.

문제 70
검출용 스위치에 해당하지 않는 것은?
1리밋 스위치
2광전 스위치
3온도 스위치
4복귀형 스위치
정답 및 해설

검출용 스위치는 물체나 물리량의 상태를 자동으로 감지해 접점을 여닫는 것으로 리밋 스위치, 광전 스위치, 온도(서모) 스위치, 근접 스위치 등이 있다. 복귀형 스위치(누름버튼 스위치)는 사람이 손으로 조작하는 조작용 스위치이다.

문제 71
논리식 A(A+B)를 간단히 하면?
1A
2B
3AB
4A+B
정답 및 해설

흡수의 법칙에 의해 A(A+B)=AA+AB=A+AB=A(1+B)=AA(A+B)=AA+AB=A+AB=A(1+B)=A이다. 논리합 1+B=11+B=1이므로 결과는 A만 남는다.

문제 72
그림과 같은 논리회로는?
1OR 회로
2AND 회로
3NOT 회로
4NAND 회로
정답 및 해설

입력 접점 A는 a접점으로 릴레이 X의 코일과 직렬로 연결되고, 출력은 X의 b접점에서 얻는다. A를 동작시키면 X가 여자되어 b접점이 열리므로 출력이 사라지고, A를 놓으면 X가 소자되어 b접점이 닫히면서 출력이 나타난다. 입력이 있으면 출력이 없고 입력이 없으면 출력이 있으므로 부정(NOT) 회로다.

문제 73
어떤 계기에 장시간 전류를 통전한 후 전원을 OFF 시켜도 지침이 0으로 되지 않았다. 그 원인에 해당되는 것은?
1정전계 영향
2스프링의 피로도
3외부자계 영향
4자기가열 영향
정답 및 해설

가동코일형 등 지침식 계기는 구동토크와 제어스프링의 복원토크가 균형을 이루어 지시하는데, 큰 전류를 오래 흘리면 발열과 반복 변형으로 스프링에 피로가 쌓여 복원력이 약해진다. 그 결과 전원을 끊어도 지침이 0점으로 완전히 돌아오지 않는 영점 이동이 생긴다.

문제 74
그림과 같은 회로에 전압 200[V]를 가할 때 30[Ω]의 저항에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?
12
25
33
410
정답 및 해설

20Ω과 30Ω의 병렬 합성저항은 20×3020+30=12Ω\dfrac{20\times 30}{20+30}=12\,\Omega이고 전체 저항은 28+12=40Ω28+12=40\,\Omega이므로 전체 전류는 20040=5A\dfrac{200}{40}=5\,\mathrm{A}이다. 병렬부에 걸리는 전압은 5×12=60V5\times 12=60\,\mathrm{V}이므로 30Ω에 흐르는 전류는 6030=2A\dfrac{60}{30}=2\,\mathrm{A}이다.

문제 75
PI 제어동작은 프로세스 제어계의 정상특성 개선에 흔히 사용된다. 이것에 대응하는 보상요소는?
1동상 보상요소
2지상 보상요소
3진상 보상요소
4지상 및 진상 보상요소
정답 및 해설

PI 동작의 전달함수는 G(s)=Kp(1+1Tis)G(s)=K_p\left(1+\dfrac{1}{T_i s}\right)로 저주파에서 이득을 키워 정상편차를 없애는 대신 위상이 뒤지므로 지상(lag) 보상요소에 해당한다. 반대로 PD 동작은 위상을 앞서게 하는 진상(lead) 보상, PID는 지상·진상 보상요소이다.

문제 76
내부 장치 또는 공간을 물질로 포위시켜 외부 자계의 영향을 차폐시키는 방식을 자기차폐라 한다. 다음중 자기차폐에 가장 좋은 물질은?
1강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질
2강자성체 중에서 비투자율이 작은 물질
3비투자율이 1보다 작은 역자성체
4비투자율과 관계없이 두께에만 관계되므로 되도록두꺼운 물질
정답 및 해설

자기차폐는 외부 자속을 차폐재 안으로 끌어들여 내부 공간으로 들어가지 못하게 하는 것이므로, 자속이 잘 통하는 비투자율이 큰 강자성체(퍼멀로이, 규소강 등)일수록 효과가 좋다. 비투자율이 1보다 작은 역자성체는 자속을 모으지 못해 차폐 효과가 거의 없다.

문제 77
그림과 같은 시스템의 등가 합성전달함수는?
1G1 + G2
2G1ㆍG2
3G1 - G2
4
정답 및 해설

두 요소가 앞뒤로 이어진 직렬(종속) 결합에서는 앞 요소의 출력이 뒤 요소의 입력이 되므로 등가 전달함수는 각 전달함수의 곱 G=G1G2G=G_1\cdot G_2가 된다. 병렬 결합이라면 합 G1+G2G_1+G_2가 된다.

문제 78
자동제어의 조절기기 중 불연속 동작인 것은?
12위치 동작
2비례제어 동작
3적분제어 동작
4미분제어 동작
정답 및 해설

2위치 동작(온-오프 동작)은 조작량이 최대와 최소 두 값만 가지므로 대표적인 불연속 동작이다. 비례·적분·미분 동작은 편차 크기에 따라 조작량이 연속적으로 변하는 연속 동작이다.

문제 79
그림과 같은 회로에서 저항 R2에 흐르는 전류 I2[A]는?
1
2
3
4
정답 및 해설

R1과 R2는 병렬이라 양단 전압이 같으므로 I1R1=I2R2I_1R_1=I_2R_2이고, 전체 전류는 I=I1+I2I=I_1+I_2이다. 두 식을 연립해 풀면 I2=I×R1R1+R2I_2=I\times\dfrac{R_1}{R_1+R_2}이 된다. 분자에 자기 자신의 저항이 아니라 상대편 저항이 오는 것이 전류 분배 법칙의 핵심이다.

문제 80
다음의 블록선도와 등가인 블록선도는?
1
2
3
4
정답 및 해설

주어진 직렬 결합의 전달함수는 3s+7s+21s+3=3s+7(s+2)(s+3)\dfrac{3s+7}{s+2}\cdot\dfrac{1}{s+3}=\dfrac{3s+7}{(s+2)(s+3)}이다. 이를 부분분수로 분해하면 3s+7(s+2)(s+3)=1s+2+2s+3\dfrac{3s+7}{(s+2)(s+3)}=\dfrac{1}{s+2}+\dfrac{2}{s+3}이므로, 두 요소를 병렬로 두고 각 출력을 더해 주는 블록선도가 이와 등가다.

공조냉동기계산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

18년 3회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 공기조화기 부하를 바르게 나타낸 것은?
1실내부하+외기부하+덕트통과열부하+송풍기부하
2실내부하+외기부하+덕트통과열부하+배관통과열부하
3실내부하+외기부하+송풍기부하+펌프부하
4실내부하+외기부하+재열부하+냉동기부하
정답 및 해설

공기조화기(AHU) 부하는 공조기가 실제로 처리해야 하는 열량으로, 실내부하에 외기부하를 더하고 여기에 송풍 과정에서 더해지는 덕트통과 열부하와 송풍기 동력에 의한 발열까지 포함한다. 배관통과 열부하와 펌프부하, 냉동기부하는 공조기가 아니라 열원(냉동기·보일러)이 부담하는 열원부하에 속한다.

문제 2
압력 760mmHg, 기온 15℃의 대기가 수증기 분압 9.5mmHg를 나타낼 때 건조공기 1kg 중에 포함되어 있는 수증기의 중량은 얼마인가?
10.00623kg/kg
20.00787kg/kg
30.00821kg/kg
40.00931kg/kg
정답 및 해설

절대습도는 x=0.622×PwPPwx=0.622\times\dfrac{P_w}{P-P_w}로 구한다. 전압 760 mmHg, 수증기 분압 9.5 mmHg이므로 x=0.622×9.57609.5=0.00787 kg/kg(DA)x=0.622\times\dfrac{9.5}{760-9.5}=0.00787\ \mathrm{kg/kg(DA)}이다. 분모가 전압이 아니라 건공기 분압(전압−수증기 분압)이라는 점이 핵심이다.

문제 3
8000W의 열을 발산하는 기계실의 온도를 외기 냉방하여 26℃로 유지하기 위해 필요한 외기도입량(m3/h) 은? (단, 밀도는 1.2kg/m3, 공기 정압비열은 1.01kJ/kgㆍ℃, 외기온도는 11℃이다.)
1600.06
21584.16
31851.85
42160.22
정답 및 해설

현열식 q=ρQCpΔtq=\rho\,Q\,C_p\,\Delta t에서 외기도입량을 구한다. 발열량 8000 W는 8 kJ/s×3600=28800 kJ/h8\ \mathrm{kJ/s}\times3600=28800\ \mathrm{kJ/h}이고 온도차는 2611=15C26-11=15^\circ\mathrm{C}이므로 Q=288001.2×1.01×15=1584.16 m3/hQ=\dfrac{28800}{1.2\times1.01\times15}=1584.16\ \mathrm{m^3/h}이다.

문제 4
증기난방에 대한 설명으로 옳은 것은?
1부하의 변동에 따라 방열량을 조절하기가 쉽다.
2소규모 난방에 적당하며 연료비가 적게 든다.
3방열면적이 작으며 단시간 내에 실내온도를 올릴 수 있다.
4장거리 열수송이 용이하며 배관의 소음 발생이 작다.
정답 및 해설

증기난방은 잠열(약 2257 kJ/kg)을 이용하므로 열량 밀도가 커서 온수난방보다 방열면적이 작아도 되고, 예열시간이 짧아 단시간에 실내온도를 올릴 수 있다. 반면 방열량은 증기의 공급·차단으로만 조절되어 부하변동 대응이 어렵고, 응축수와 증기가 부딪히는 소음(스팀해머)이 크다.

문제 5
공기조화방식의 분류 중 전공기 방식에 해당되지 않는 것은?
1팬코일 유닛 방식
2정풍량 단일덕트 방식
32중덕트 방식
4변풍량 단일덕트 방식
정답 및 해설

전공기 방식은 열을 오직 공기로만 실내에 운반하는 방식으로 정풍량 단일덕트, 변풍량 단일덕트, 2중덕트 방식이 여기에 속한다. 팬코일 유닛 방식은 냉·온수를 각 유닛까지 배관으로 보내 실내에서 열교환하므로 전수(全水) 방식으로 분류된다.

문제 6
일반적인 취출구의 종류가 아닌 것은?
1라이트-트로퍼(light-troffer)형
2아네모스탯(annemostat)형
3머쉬룸(mushroom)형
4웨이(way)형
정답 및 해설

머쉬룸(mushroom)형은 극장·강당의 바닥에 설치해 실내 오염공기를 빨아들이는 바닥 흡입구이므로 취출구가 아니다. 라이트-트로퍼형(조명기구 겸용), 아네모스탯형(다층 콘형 확산 취출구), 웨이형(1~4방향 날개 취출구)은 모두 취출구에 속한다.

문제 7
극간풍을 방지하는 방법으로 적합하지 않는 것은?
1실내를 가압하여 외부보다 압력을 높게 유지한다.
2건축의 건물 기밀성을 유지한다.
3이중문 또는 회전문을 설치한다.
4실내외 온도차를 크게 한다.
정답 및 해설

극간풍(틈새바람)은 건물 내외의 압력차와 굴뚝효과로 생기므로, 기밀성 확보·이중문이나 회전문 설치·실내 가압(양압 유지)이 방지책이 된다. 실내외 온도차를 크게 하면 공기 밀도차가 커져 굴뚝효과가 강해지고 오히려 극간풍이 증가한다.

문제 8
다음 중 실내 환경기준 항목이 아닌 것은?
1부유분진의 양
2상대습도
3탄산가스 함유량
4메탄가스 함유량
정답 및 해설

건축물의 실내 환경기준(공중위생관리법상 공기조화설비 기준) 항목은 부유분진량, 일산화탄소 및 이산화탄소(탄산가스) 함유량, 온도, 상대습도, 기류이다. 메탄가스는 실내 환경기준 항목에 포함되지 않는다.

문제 9
덕트를 설계할 때 주의사항으로 틀린 것은?
1덕트를 축소할 때 각도는 30˚이하로 되게 한다.
2저속 덕트 내의 풍속은 15m/s 이하로 한다.
3장방형 덕트의 종횡비는 4:1이상 되게 한다.
4덕트를 확대할 때 확대각도는 15˚이하로 되게 한다.
정답 및 해설

장방형 덕트의 종횡비(아스펙트비)는 4:1 이하로 하되 가능한 한 2:1에 가깝게 한다. 종횡비가 커지면 같은 단면적에 대해 둘레가 길어져 마찰저항과 재료비, 열손실이 모두 증가하기 때문이다. 확대각 15˚ 이하, 축소각 30˚ 이하, 저속덕트 15 m/s 이하는 옳은 기준이다.

문제 10
상당방열면적을 계산하는 식에서 qo는 무엇을 뜻하는가?
1상당 증발량
2보일러 효율
3방열기의 표준 방열량
4방열기의 전방열량
정답 및 해설

상당방열면적(EDR)은 EDR=방열기의 전방열량qo\mathrm{EDR}=\dfrac{\text{방열기의 전방열량}}{q_o}로 정의되므로 분모의 qoq_o는 방열기의 표준 방열량이다. 표준 방열량은 증기 650 kcal/m2h (756 W/m2)650\ \mathrm{kcal/m^2\cdot h}\ (756\ \mathrm{W/m^2}), 온수 450 kcal/m2h (523 W/m2)450\ \mathrm{kcal/m^2\cdot h}\ (523\ \mathrm{W/m^2})이다.

문제 11
중앙 공조기의 전열교환기에서는 어떤 공기가 서로 열교환을 하는가?
1환기와급기
2외기와배기
3배기와급기
4환기와배기
정답 및 해설

전열교환기는 실내에서 버려지는 배기가 가진 열(현열+잠열)을 회수해 도입되는 외기에 옮겨주는 장치이므로, 열교환하는 두 공기는 외기와 배기이다. 이로써 외기부하가 줄어 냉난방 에너지가 절감된다.

문제 12
실내 발생열에 대한 설명으로 틀린 것은?
1벽이나 유리창을 통해 들어오는 전도열은 현열뿐이다
2여름철 실내에서 인체로부터 발생하는 열은 잠열뿐 이다.
3실내의 기구로부터 발생열은 잠열과 현열이다.
4건축물의 틈새로부터 침입하는 공기가 갖고 들어오는 열은 잠열과 현열이다.
정답 및 해설

인체에서 발생하는 열은 피부와 복사·대류로 나가는 현열과 땀·호흡의 수분에 의한 잠열이 함께 있으므로 잠열뿐이라는 설명은 틀리다. 벽체·유리의 전도열은 현열뿐이고, 실내 기구와 침입외기는 현열과 잠열을 모두 동반한다.

문제 13
공기여과기의 성능을 표시하는 용어 중 가장 거리가 먼 것은?
1제거효율
2압력손실
3집진용량
4소재의 종류
정답 및 해설

공기여과기의 성능은 먼지를 얼마나 걸러내는지(제거효율, 포집효율), 통과 시 저항이 얼마인지(압력손실), 얼마나 오래 쓸 수 있는지(집진용량, 먼지보유용량)로 표시한다. 여재 소재의 종류는 여과기의 구조·재질 구분일 뿐 성능을 나타내는 값이 아니다.

문제 14
환기의 목적이 아닌 것은?
1실내공기 정화
2열의 제거
3소음 제거
4수증기 제거
정답 및 해설

환기의 목적은 오염된 실내공기를 신선한 외기로 바꾸어 정화하고, 실내에서 발생한 열과 수증기, 냄새·유해가스를 제거하는 데 있다. 소음 제거는 차음·방진 대책의 영역이며 환기로 해결되지 않는다.

문제 15
공조기 내에 흐르는 냉ㆍ온수 코일의 유량이 많아서 코일 내에 유속이 너무 빠를 때 사용하기 가장 적절한 코일은?
1풀서킷 코일(full circuit coil)
2더블서킷 코일(double circuit coil)
3하프서킷 코일(half circuit coil)
4슬로서킷 코일(slow circuit coil)
정답 및 해설

더블서킷 코일은 코일 내부 유로를 두 갈래로 나누어 흐르게 하므로 유량이 많아도 각 회로의 유속이 절반으로 낮아져 마찰손실과 침식을 줄일 수 있다. 반대로 유량이 적어 유속이 지나치게 느릴 때는 유로를 반으로 줄여 유속을 높이는 하프서킷 코일을 쓴다.

문제 16
날개 격자형 취출구에 대한 설명으로 틀린 것은?
1유니버셜형은 날개를 움직일 수 있는 것이다.
2레지스터란 풍량조절 셔터가 있는 것이다.
3수직 날개형은 실의 폭이 넓은 방에 적합하다.
4수평 날개형 그릴이라고도 한다.
정답 및 해설

날개 격자형 취출구에서 그릴은 풍량조절 셔터가 없는 격자형 취출구 전체를 가리키는 명칭이며 수평 날개형만을 뜻하지 않는다. 셔터가 붙으면 레지스터, 날개를 움직일 수 있으면 유니버설형이고, 수직 날개형은 기류를 좌우로 퍼뜨리므로 폭이 넓은 방에 적합하다.

문제 17
송풍기의 회전수 변환에 의한 풍량 제어 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?
1극수를 변환한다.
2유도전동기의 2차측 저항을 조정한다.
3전동기에 의한 회전수에 변화를 준다.
4송풍기 흡입측에 있는 댐퍼를 조인다.
정답 및 해설

회전수 변환에 의한 풍량 제어는 극수 변환, 권선형 유도전동기의 2차 저항 조정, 인버터(주파수) 제어처럼 전동기 회전수 자체를 바꾸는 방법이다. 흡입측 댐퍼를 조이는 것은 회전수는 그대로 두고 유로 저항을 키우는 댐퍼 제어이므로 회전수 제어에 해당하지 않는다.

문제 18
현열비를 바르게 표시한 것은?
1현열량/전열량
2잠열량/전열량
3잠열량/현열량
4현열량/잠열량
정답 및 해설

현열비(SHF)는 전열량 중 현열량이 차지하는 비로 SHF=qsqs+qL=현열량전열량\mathrm{SHF}=\dfrac{q_s}{q_s+q_L}=\dfrac{\text{현열량}}{\text{전열량}}이다. 공기선도에서 취출공기의 상태변화 방향(취출선의 기울기)을 결정하는 값이다.

문제 19
어떤 실내의 전체 취득열량이 9kW, 잠열량이 2.5kW 이다. 이때 실내를 26℃, 50%(RH)로 유지시키기 위해 취출 온도차를 10℃로 일정하게 하여 송풍한다면 실내 현열비는 얼마인가?
10.28
20.68
30.72
40.88
정답 및 해설

현열량은 전체 취득열량에서 잠열량을 뺀 값이므로 qs=92.5=6.5 kWq_s=9-2.5=6.5\ \mathrm{kW}이다. 따라서 SHF=6.59=0.72\mathrm{SHF}=\dfrac{6.5}{9}=0.72이다. 취출 온도차 10℃는 송풍량을 구할 때 쓰는 조건일 뿐 현열비 계산에는 관여하지 않는다.

문제 20
다음 중 온수난방 설비와 관계가 없는 것은?
1리버스 리턴 배관
2하트포드 배관 접속
3순환펌프
4팽창탱크
정답 및 해설

하트포드 접속법은 저압 증기난방 보일러에서 응축수 환수관을 안전수위 위치에 연결해 보일러 수위가 안전수위 아래로 내려가는 것을 막는 배관법이므로 증기난방 설비에 속한다. 리버스 리턴(역환수) 배관, 순환펌프, 팽창탱크는 온수난방의 대표적 구성요소이다.

문제 21
2차 냉매인 브라인이 갖추어야 할 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?
1열용량이 적어야 한다.
2열전도율이 커야 한다.
3동결점이 낮아야 한다.
4부식성이 없어야 한다.
정답 및 해설

브라인은 냉열을 실어 나르는 2차 냉매이므로 같은 유량으로 많은 열을 운반하려면 비열, 즉 열용량이 커야 한다. 이와 함께 열전도율이 크고 동결점이 낮으며 금속에 대한 부식성이 없고 점성이 작아야 좋은 브라인이다.

문제 22
냉동장치의 운전 중에 냉매가 부족할 때 일어나는 현상에 대한 설명으로 틀린 것은?
1고압이 낮아진다.
2냉동능력이 저하한다.
3흡입관에 서리가 부착되지 않는다.
4저압이 높아진다.
정답 및 해설

냉매가 부족하면 증발기로 들어가는 냉매량이 줄어 증발압력이 떨어지므로 저압은 오히려 낮아진다. 동시에 응축기로 가는 냉매량도 적어 고압이 낮아지고, 냉동능력이 저하되며 흡입가스가 과열되어 흡입관에 서리가 붙지 않는다.

문제 23
히트 파이프의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?
1등온성이 풍부하고 온도상승이 빠르다.
2사용온도 영역에 제한이 없으며 압력손실이 크다.
3구조가 간단하고 소형 경량이다.
4증발부, 응축부, 단열부로 구성되어 있다.
정답 및 해설

히트파이프는 밀폐관 내 작동유체의 증발·응축과 윅의 모세관력만으로 열을 옮기므로 압력손실이 거의 없고, 작동유체의 상변화 온도에 따라 사용온도 영역이 제한된다. 등온성이 우수해 온도상승이 빠르고 구조가 간단하며 증발부·단열부·응축부로 구성된다.

문제 24
다음 조건으로 운전되고 있는 수냉 응축기가 있다. 냉매와 냉각수와의 평균 온도차는?
14℃
25℃
36℃
47℃
정답 및 해설

냉각수가 응축기에서 받아간 열량은 Q=mcΔt=(200×60)kg/h×4.186kJ/kgC×(2416)C=401856kJ/hQ=mc\Delta t=(200\times 60)\,\mathrm{kg/h}\times 4.186\,\mathrm{kJ/kg\cdot ^\circ C}\times(24-16)^\circ\mathrm{C}=401856\,\mathrm{kJ/h}이다. 같은 열량이 전열면을 통과하므로 Q=KAΔtmQ=KA\Delta t_m에서 Δtm=4018563349.6×206C\Delta t_m=\dfrac{401856}{3349.6\times 20}\approx 6^\circ\mathrm{C}가 된다. 냉각수량을 분당 부피에서 시간당 질량으로 환산하는 것이 계산의 요점이다.

문제 25
냉동장치 내 불응축 가스에 관한 설명으로 옳은 것은?
1불응축 가스가 많아지면 응축압력이 높아지고 냉동능력은 감소한다.
2불응축 가스는 응축기에 잔류하므로 압축기의 토출가스 온도에는 영향이 없다.
3장치에 윤활유를 보충할 때에 공기가 흡입되어도 윤활유에 용해되므로 불응축 가스는 생기지 않는다.
4불응축 가스가 장치 내에 침입해도 냉매와 혼합되므로 응축압력은 불변한다.
정답 및 해설

불응축 가스는 응축기 상부에 모여 냉매의 응축을 방해하고 자신의 분압만큼 압력을 더하므로 응축압력이 상승하고, 그 결과 압축비가 커져 토출가스 온도가 오르며 냉동능력은 감소하고 소요동력은 증가한다. 윤활유 보충이나 수리 시 침입한 공기는 용해되지 않고 불응축 가스로 남는다.

문제 26
얼음 제조 설비에서 깨끗한 얼음을 만들기 위해 빙관 내로 공기를 송입, 물을 교반시키는 교반장치의 송풍 압력(kPa)은 어느 정도인가?
12.5~8.5
219.6~34.3
362.8~86.8
4101.3~132.7
정답 및 해설

제빙에서 빙관 내 물을 교반해 기포와 불순물을 몰아내고 투명빙을 만드는 공기 교반장치의 송풍 압력은 19.634.3 kPa19.6\sim34.3\ \mathrm{kPa}(약 0.20.35 kgf/cm20.2\sim0.35\ \mathrm{kgf/cm^2}) 정도이다. 압력이 너무 낮으면 교반이 되지 않고 너무 높으면 물이 넘치거나 결빙이 방해된다.

문제 27
냉동 사이클이 -10℃와 60℃ 사이에서 역카르노 사이클로 작동될 때, 성적계수는?
12.21
22.84
33.76
44.75
정답 및 해설

역카르노 사이클의 성적계수는 절대온도만으로 결정되어 COP=TLTHTL\mathrm{COP}=\dfrac{T_L}{T_H-T_L}이다. TL=273+(10)=263 KT_L=273+(-10)=263\ \mathrm{K}, TH=273+60=333 KT_H=273+60=333\ \mathrm{K}이므로 COP=263333263=3.76\mathrm{COP}=\dfrac{263}{333-263}=3.76이다.

문제 28
증기 압축식 사이클과 흡수식 냉동 사이클에 관한 비교 설명으로 옳은 것은?
1증기 압축식 사이클은 흡수식에 비해 축동력이 적게 소요된다.
2흡수식 냉동 사이클은 열구동 사이클이다.
3흡수식은 증기 압축식의 압축기를 흡수기와 펌프가 대신한다.
4흡수식의 성능은 원리상 증기 압축식에 비해 우수 하다.
정답 및 해설

흡수식 냉동기는 재생기(발생기)에 가해지는 증기·온수·가스 등의 열에너지로 냉매를 분리해 구동되는 열구동 사이클이다. 압축기 대신 흡수기·재생기·용액펌프가 그 역할을 대신하므로 축동력은 증기 압축식보다 훨씬 적지만, 성적계수는 원리상 증기 압축식보다 낮다.

문제 29
밀폐된 용기의 부압작용에 의하여 진공을 만들어 냉동작용을 하는 것은?
1증기분사 냉동기
2왕복동 냉동기
3스크류 냉동기
4공기압축 냉동기
정답 및 해설

증기분사 냉동기는 고압 증기를 이젝터 노즐로 분사할 때 생기는 부압(진공)으로 밀폐 용기 내 물의 일부를 증발시키고, 그 증발잠열로 나머지 물을 냉각한다. 냉매가 물이어서 0℃ 이하로는 내릴 수 없고 주로 냉수 제조에 쓰인다.

문제 30
저온용 냉동기에 사용되는 보조적인 압축기로서 저온을 얻을 목적으로 사용되는 것은?
1회전 압축기(rotary compressor)
2부스터(booster)
3밀폐식 압축기(hermetic compressor)
4터보 압축기(turbo compressor)
정답 및 해설

부스터(booster)는 2단 압축 사이클에서 저압측을 담당하는 저단 압축기로, 증발기의 낮은 압력 냉매를 중간압까지 올려 고단 압축기로 보낸다. 이렇게 압축을 나누면 압축비가 낮아져 체적효율 저하와 토출가스 과열 없이 저온을 얻을 수 있다.

문제 31
다음 중 무기질 브라인이 아닌 것은?
1염화칼슘
2염화마그네슘
3염화나트륨
4트리클로로에틸렌
정답 및 해설

무기질 브라인은 염화칼슘, 염화나트륨, 염화마그네슘 등의 염수(鹽水)계 브라인이며 이 중 염화칼슘이 가장 널리 쓰인다. 트리클로로에틸렌은 에틸렌글리콜·프로필렌글리콜·메틸렌클로라이드 등과 함께 유기질 브라인에 속한다.

문제 32
P-V(압력-체적)선도에서 l에서 2까지 단열 압축하였을 때 압축일량(절대일)은 어느 면적으로 표현되는가?
1면적 12cd1
2면적 1d0b1
3면적 12ab1
4면적 aed0a
정답 및 해설

절대일(밀폐계 일)은 W=12PdVW=\int_1^2 P\,dV이므로 P-V선도에서 과정선 1→2 아래쪽, 즉 과정선과 체적축 사이의 면적으로 나타난다. 반면 과정선과 압력축 사이의 면적은 Wt=12VdPW_t=-\int_1^2 V\,dP인 공업일(개방계 일)에 해당한다.

문제 33
응축 부하계산법이 아닌 것은?
1냉매순환량×응축기 입ㆍ출구엔탈피차
2냉각수량×냉각수 비열×응축기 냉각수입ㆍ출구온도차
3냉매순환량×냉동효과
4증발부하+압축일량
정답 및 해설

응축부하는 증발기에서 흡수한 열에 압축일량을 더한 값이므로 냉매순환량과 응축기 입·출구 엔탈피차의 곱, 냉각수량·비열·냉각수 입출구 온도차의 곱, 증발부하와 압축일량의 합으로 계산한다. 냉매순환량에 냉동효과를 곱한 값은 응축부하가 아니라 냉동능력이다.

문제 34
할라이드 토치로 누설을 탐지할 때 소량의 누설이 있는 곳에서 토치의 불꽃 색깔은 어떻게 변화 되는가?
1보라색
2파란색
3노란색
4녹색
정답 및 해설

할라이드 토치는 구리판에 접촉한 프레온이 분해되며 불꽃 색을 바꾸는 원리를 이용한다. 누설이 없으면 파란색, 소량 누설이면 녹색, 다량이면 자색(보라색)을 띠고 아주 많으면 불꽃이 꺼진다. ※ 현행 기준으로는 R-22 등 HCFC 냉매가 퇴출 단계여서 전자식 누설탐지기가 주로 쓰인다.

문제 35
28℃의 원수 9ton을 4시간에 5℃까지 냉각하는 수냉각치의 냉동능력은? (단, 1RT는 13900kJ/h로 한다.)
112.5RT
215.6RT
317.1RT
420.7RT
정답 및 해설

물이 뺏기는 열량은 q=GCΔt=9000×4.2×(285)=869400 kJq=G\,C\,\Delta t=9000\times4.2\times(28-5)=869400\ \mathrm{kJ}이고 이를 4시간에 처리하므로 217350 kJ/h217350\ \mathrm{kJ/h}이다. 따라서 냉동능력은 21735013900=15.6 RT\dfrac{217350}{13900}=15.6\ \mathrm{RT}이다.

문제 36
냉동장치에서 교축작용(throttling)을 하는 부속기기는 어느 것인가?
1다이아프램 밸브
2솔레노이드 밸브
3아이솔레이트 밸브
4팽창 밸브
정답 및 해설

팽창밸브는 고압 액냉매를 좁은 오리피스로 통과시켜 외부와 열·일의 교환 없이 압력만 떨어뜨리는 교축(throttling) 작용을 하며, 이때 엔탈피는 일정하고 온도는 낮아진다. 솔레노이드 밸브는 전자식 개폐, 다이아프램 밸브는 유체 차단·조절용이다.

문제 37
탱크식 증발기에 관한 설명으로 틀린 것은?
1제빙용 대형 브라인이나 물의 냉각장치로 사용된다.
2냉각관의 모양에 따라 헤링본식, 수직관식, 패러럴식이 있다.
3물건을 진열하는 선반대용으로 쓰기도 한다.
4증발기는 피냉각액 탱크 내의 칸막이 속에 설치되며 피냉각액은 이 속을 교반기에 의해 통과한다.
정답 및 해설

탱크식(헤링본식) 증발기는 제빙용 브라인 탱크나 물 냉각에 쓰이며, 탱크 내 칸막이 안에 증발기를 설치하고 교반기로 피냉각액을 순환시킨다. 냉각관을 선반 대용으로 쓰는 것은 냉장실에 설치하는 관coil식(선반형) 증발기이므로 탱크식의 설명이 아니다.

문제 38
기준 냉동사이클로 운전할 때 단위질량당 냉동효과가 큰 냉매 순으로 나열한 것은?
1R11 > R12 > R22
2R12 > R11 > R22
3R22 > R12 > R11
4R22 > R11 > R12
정답 및 해설

기준 냉동사이클(증발 −15℃, 응축 30℃)에서 단위질량당 냉동효과는 R22가 약 168 kJ/kg168\ \mathrm{kJ/kg}, R11이 약 156 kJ/kg156\ \mathrm{kJ/kg}, R12가 약 124 kJ/kg124\ \mathrm{kJ/kg}로 R22가 가장 크고 R12가 가장 작다. ※ 현행 기준으로는 R11(CFC)과 R22(HCFC) 모두 오존층 보호를 위해 퇴출된 냉매이다.

문제 39
증발잠열을 이용하므로 물의 소비량이 적고, 실외설치가 가능하며, 송풍기 및 순환 펌프의 동력을 필요로 하는 응축기는?
1입형 쉘앤 튜브식 응축기
2횡형 쉘앤 튜브식 응축기
3증발식 응축기
4공냉식 응축기
정답 및 해설

증발식 응축기는 냉매관 위로 물을 뿌리고 송풍기로 공기를 불어 물의 증발잠열로 냉매를 응축시키므로, 순환수의 보충량만 있으면 되어 물 소비량이 적고 냉각탑이 필요 없어 옥외 설치가 가능하다. 대신 살수펌프와 송풍기 동력이 함께 필요하다.

문제 40
유량 100L/min의 물을 15℃에서 9℃로 냉각하는 수냉각기가 있다. 이 냉동 장치의 냉동효과가 168kJ/kg일경우 냉매순환량(kg/h)은? (단, 물의 비열은 4.2kJ/kgㆍK로 한다.)
1700
2800
3900
41000
정답 및 해설

물이 잃는 열량은 q=100×60×4.2×(159)=151200 kJ/hq=100\times60\times4.2\times(15-9)=151200\ \mathrm{kJ/h}이다(물 1 L를 1 kg으로 본다). 냉매순환량은 G=q냉동효과=151200168=900 kg/hG=\dfrac{q}{\text{냉동효과}}=\dfrac{151200}{168}=900\ \mathrm{kg/h}이다.

문제 41
냉매배관 중 토출측 배관 시공에 관한 설명으로 틀린 것은?
1응축기가 압축기보다 2.5m 이상 높은 곳에 있을때에는 트랩을 설치한다.
2수직관이 너무 높으면 2m마다 트랩을 1개씩 설치한다.
3토출관의 합류는 Y이음으로 한다.
4수평관은 모두 끝 내림 구배로 배관한다.
정답 및 해설

토출 수직관이 높으면 정지 중 관 내 응축액과 오일이 압축기로 역류하지 않도록 약 10 m마다 중간 트랩을 1개씩 설치하며 2 m마다가 아니다. 응축기가 압축기보다 2.5 m 이상 높으면 입상관 아래에 트랩을 두고, 토출관 합류는 Y이음, 수평관은 흐름 방향으로 끝내림 구배로 한다.

문제 42
일정 흐름 방향에 대한 역류 방지 밸브는?
1글로브밸브
2게이트밸브
3체크밸브
4앵글밸브
정답 및 해설

체크밸브(역지밸브)는 유체를 한 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향 흐름이 생기면 디스크가 닫혀 역류를 막는 밸브로, 스윙형과 리프트형이 있다. 글로브·게이트·앵글 밸브는 유량 조절이나 개폐용이며 역류를 막지 못한다.

문제 43
스트레이너의 종류에 속하지 않는 것은?
1Y형
2X형
3U형
4V형
정답 및 해설

스트레이너는 배관 속 이물질을 걸러 밸브와 기기를 보호하는 여과기로 몸체 모양에 따라 Y형, U형, V형으로 나뉜다. X형 스트레이너는 존재하지 않는다.

문제 44
한쪽은 커플링으로 이음쇠 내에 동관이 들어갈 수 있도록 되어 있고 다른 한쪽은 수나사가 있어 강 부속과 연결할 수 있도록 되어 있는 동관용 이음쇠는?
1커플링 C×C
2어댑터 C×M
3어댑터 Ftg×M
4어댑터 C×F
정답 및 해설

동관 이음쇠 기호에서 C는 동관이 끼워지는 암(承口) 접합부, F는 암나사, M은 수나사, Ftg는 이음쇠 수(男) 접합부를 뜻한다. 한쪽이 커플링(C)이고 다른 쪽이 수나사(M)로 강관 부속과 연결되는 것은 어댑터 C×M이다.

문제 45
다음 프레온 냉매 배관에 관한 설명으로 틀린 것은?
1주로 동관을 사용하나 강관도 사용된다.
2증발기와 압축기가 같은 위치인 경우 흡입관을 수직으로 세운 다음 압축기를 향해 선단 하향 구배로 배관한다.
3동관의 접속은 플레어 이음 또는 용접 이음 등이 있다.
4관의 굽힘 반경을 작게 한다.
정답 및 해설

냉매관을 급하게 구부리면 관이 찌그러져 유로 단면이 줄고 저항과 응력이 커지므로 굽힘 반경은 되도록 크게 잡아야 한다. 동관을 주로 쓰되 강관도 사용하고, 플레어 이음이나 용접 이음으로 접속하며, 흡입관은 압축기 쪽으로 하향 구배를 준다.

문제 46
일반적으로 관의 지름이 크고 관의 수리를 위해 분해할 필요가 있는 경우 사용되는 파이프 이음에 속하는 것은?
1신축이음
2엘보이음
3턱걸이이음
4플랜지이음
정답 및 해설

플랜지이음은 두 관 끝에 플랜지를 붙이고 볼트로 조여 접합하므로 볼트만 풀면 분해·재조립이 쉬워, 관경이 크거나 수리·점검을 위해 자주 떼어내야 하는 곳에 쓴다. 신축이음은 열팽창 흡수용, 엘보이음은 방향 전환용이다.

문제 47
다음 중 배관 내의 침식에 영향을 미치는 요소로 가장 거리가 먼 것은?
1물의속도
2사용시간
3배관계의소음
4물속의부유물질
정답 및 해설

배관 내면의 침식(erosion)은 유체가 관 벽을 깎는 현상이므로 물의 속도, 사용시간(누적 접촉량), 물속 부유물질(모래 등 고형입자)이 직접적인 영향 인자이다. 배관계의 소음은 침식이나 유속 이상의 결과로 나타나는 현상일 뿐 침식의 원인 요소가 아니다.

문제 48
맞대기 용접의 홈 형상이 아닌 것은?
1V형
2U형
3X형
4Z형
정답 및 해설

맞대기 용접의 홈(개선) 형상은 판 두께에 따라 I형, V형, U형, X형, H형, J형, K형 등으로 구분한다. Z형 홈은 없다.

문제 49
배수 배관의 시공상 주의점으로 틀린 것은?
1배수를 가능한 한 빨리 옥외 하수관으로 유출할 수 있을 것
2옥외 하수관에서 하수가스나 벌레 등이 건물 안으로 침입하는 것을 방지할 것
3배수관 및 통기관은 내구성이 풍부할 것
4한랭지에서는 배수 통기관 모두 피복을 하지 않을것
정답 및 해설

한랭지에서는 배수관과 통기관이 얼어 막히거나 파손되지 않도록 반드시 방동 보온피복을 해야 하므로 피복하지 않는다는 설명은 틀리다. 배수는 신속히 옥외 하수관으로 배출하고, 트랩 등으로 하수가스와 벌레의 침입을 막으며, 관은 내구성이 있어야 한다.

문제 50
프레온 냉동장치 흡입관이 횡주관일 때 적정 구배는 얼마인가?
11/100
21/200
31/300
41/400
정답 및 해설

프레온 냉동장치의 흡입 횡주관은 냉매와 함께 흐르는 윤활유가 압축기로 되돌아오도록 압축기를 향해 1/2001/200의 하향(끝내림) 구배를 준다. 구배가 없으면 오일이 관 내에 고여 압축기 유부족을 일으킨다.

문제 51
급탕배관 내의 압력이 0.7kgf/cm2이면 수주로 몇 m 와 같은가?
10.7
21.7
37
470
정답 및 해설

물의 압력과 수두 관계는 1 kgf/cm2=10 mAq1\ \mathrm{kgf/cm^2}=10\ \mathrm{mAq}이므로 H=0.7×10=7 mH=0.7\times10=7\ \mathrm{m}이다. 즉 P=γH=1000 kgf/m3×7 m=7000 kgf/m2=0.7 kgf/cm2P=\gamma H=1000\ \mathrm{kgf/m^3}\times7\ \mathrm{m}=7000\ \mathrm{kgf/m^2}=0.7\ \mathrm{kgf/cm^2}로 확인된다.

문제 52
배수설비에 대한 설명으로 틀린 것은?
1오수란 대소변기, 비데 등에서 나오는 배수이다.
2잡배수란 세면기, 싱크대, 욕조 등에서 나오는 배수이다.
3특수배수는 그대로 방류하거나 오수와 함께 정화하여 방류시키는 배수이다.
4우수는 옥상이나 부지 내에 내리는 빗물의 배수이다.
정답 및 해설

특수배수는 공장 폐수, 병원의 감염성 배수, 방사성 배수처럼 유해물질을 포함한 배수여서 반드시 별도의 전용 처리설비로 정화한 뒤 방류해야 하며, 그대로 방류하거나 오수와 함께 처리할 수 없다. 대소변기 계통은 오수, 세면기·싱크대 계통은 잡배수, 빗물은 우수로 구분한다.

문제 53
다음 중 열역학식 트랩에 해당되는 것은?
1디스크형 트랩
2벨로즈식 트랩
3버킷 트랩
4바이메탈식 트랩
정답 및 해설

디스크형(오리피스형) 트랩은 응축수와 재증발 증기의 유속·압력 차이로 디스크가 열리고 닫히는 열역학적 원리를 이용하므로 열역학식 트랩에 속한다. 벨로즈식과 바이메탈식은 온도차를 이용하는 온도조절식이고, 버킷 트랩은 부력을 이용하는 기계식이다.

문제 54
다음 중 소켓식 이음을 나타내는 기호는?
1
2
3
4
정답 및 해설

관 이음 도시기호에서 소켓식(턱걸이) 이음은 한쪽 관 끝이 벌어져 다른 관을 받아들이는 모양을 본떠 관 선 위에 활 모양의 곡선을 그려 나타낸다. 관 선을 가로지르는 짧은 수직선 하나는 나사식, 나란한 두 줄의 수직선은 플랜지식, 수직선 사이에 점을 찍은 것은 유니언식이므로 서로 구분된다.

문제 55
가스배관 설비에서 정압기의 종류가 아닌 것은?
1피셔(Fisher)식 정압기
2오리피스(Orifice)식 정압기
3레이놀드(Reynolds)식 정압기
4AFV(Axial Flow Valve)식 정압기
정답 및 해설

가스 정압기(거버너)는 작동 방식에 따라 피셔식, 레이놀드식, AFV(축류식)식으로 분류한다. 오리피스는 유량 측정이나 교축에 쓰는 요소일 뿐 정압기의 종류가 아니다.

문제 56
일반적으로 프레온 냉매 배관용으로 사용하기 가장 적절한 배관 재료는?
1아연도금 탄소강 강관
2배관용 탄소강 강관
3동관
4스테인리스 강관
정답 및 해설

프레온 냉매는 수분이 없으면 동에 대한 부식성이 없고, 동관은 열전도가 좋으며 가공과 플레어·용접 이음이 쉬워 프레온 냉매 배관에 가장 널리 쓰인다. 다만 암모니아 냉매는 동을 부식시키므로 강관을 사용해야 한다.

문제 57
가스배관의 관 지름을 결정하는 요소와 가장 거리가 먼 것은?
1가스 발열량
2가스관의 길이
3허용 압력손실
4가스 비중
정답 및 해설

저압 가스배관의 관경은 폴(Pole)식 Q=KD5HSLQ=K\sqrt{\dfrac{D^5 H}{S L}}로 정하므로 유량, 관 길이 LL, 허용 압력손실 HH, 가스 비중 SS가 결정 요소이다. 가스의 발열량은 필요 공급 유량을 산정할 때의 자료일 뿐 관경 계산식에는 들어가지 않는다.

문제 58
급수배관의 마찰손실수두와 가장 거리가 먼 것은?
1관의 길이
2관의 직경
3관의 두께
4유속
정답 및 해설

마찰손실수두는 hf=fLdv22gh_f=f\dfrac{L}{d}\cdot\dfrac{v^2}{2g}로 계산되므로 관의 길이, 안지름, 유속, 마찰계수(관 내면 조도)에 좌우된다. 관의 두께는 강도·내압에 관계될 뿐 안지름이 정해진 이상 마찰손실 계산에는 직접 관여하지 않는다.

문제 59
가스배관을 실내에 노출설치할 때의 기준으로 틀린 것은?
1배관은 환기가 잘 되는 곳으로 노출하여 시공할것
2배관은 환기가 잘되지 않는 천정ㆍ벽ㆍ공동구 등에는 설치하지 아니할 것
3배관의 이음매(용접이음매 제외)와 전기 계량기와는 60cm 이상 거리를 유지할 것
4배관 이음부와 단열조치를 하지 않은 굴뚝과의 거리는 5cm 이상의 거리를 유지할 것
정답 및 해설

가스배관의 이음부는 단열조치를 하지 않은 굴뚝, 전기점멸기, 전기접속기와 30 cm 이상, 절연조치를 하지 않은 전선과 15 cm 이상, 전기계량기·전기개폐기와는 60 cm 이상 거리를 두어야 하므로 굴뚝과 5 cm는 틀리다. 배관은 환기가 잘 되는 곳에 노출 시공하고 천장·벽·공동구 등 환기가 되지 않는 곳에는 설치하지 않는다.

문제 60
다음 중 중앙 급탕방식에서 경제성, 안정성을 고려한 적정 급탕온도(℃)는 얼마인가?
140
260
380
4100
정답 및 해설

중앙식 급탕설비의 표준 급탕온도는 60℃로, 이보다 낮으면 레지오넬라균 번식 우려가 있고 높으면 열손실과 관 내 스케일 생성, 화상 위험이 커진다. 사용처에서는 냉수와 혼합해 40℃ 안팎으로 낮춰 쓴다.

문제 61
유도전동기의 회전력에 관한 설명으로 옳은 것은?
1단자전압에 비례한다.
2단자전압과는 무관하다.
3단자전압의 2승에 비례한다.
4단자전압의 3승에 비례한다.
정답 및 해설

유도전동기의 토크는 2차 입력에 비례하고 2차 전류가 단자전압에 비례하므로 결과적으로 토크는 단자전압의 제곱에 비례한다. 따라서 전압이 10% 떨어지면 토크는 약 81%로 감소해 기동 불능이나 과열의 원인이 된다.

문제 62
정현파전압 u=50sin(628t-π/6)[V]인 파형의 주파수는 얼마인가?
130
250
360
4100
정답 및 해설

정현파 u=Vmsin(ωt+θ)u=V_m\sin(\omega t+\theta)에서 각주파수 ω=628 rad/s\omega=628\ \mathrm{rad/s}이므로 f=ω2π=6282π=100 Hzf=\dfrac{\omega}{2\pi}=\dfrac{628}{2\pi}=100\ \mathrm{Hz}이다. 위상각 π/6-\pi/6은 주파수와 무관하다.

문제 63
피드백 제어계의 특징으로 옳은 것은?
1정확성이 떨어진다.
2감대폭이 감소한다.
3계의 특성 변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 감소한다.
4발진이 전혀 없고 항상 안정한 상태로 되어 가는 경향이 있다.
정답 및 해설

피드백 제어는 출력을 되먹여 오차를 줄이므로 계의 파라미터가 변해도 입력 대 출력비의 감도가 11+GH\dfrac{1}{1+GH}배로 낮아져 외란과 특성 변화에 둔감해진다. 그 대신 정확도는 향상되고 대역폭은 넓어지며, 루프 이득에 따라 발진(불안정)이 생길 수 있다.

문제 64
스캔타임(scan time)에 대한 설명으로 맞는 것은?
1PLC 입력 모듈에서 l개 선호가 입력되는 시간
2PLC 출력 모듈에서 1개 출력이 실행되는 시간
3PLC에 의해 제어되는 시스템의 1회 실행시간
4PLC에 입력된 프로그램을 1회 연산하는 시간
정답 및 해설

스캔타임은 PLC가 입력을 읽어 사용자 프로그램을 처음부터 끝까지 1회 연산하고 출력을 갱신하기까지 걸리는 시간이다. 프로그램 스텝 수와 CPU 성능에 좌우되며 스캔타임이 길수록 제어 응답이 느려진다.

문제 65
2진수 0010111101011001(2)을 16진수로 변환하면?
13F59
22G6A
32F59
43G6A
정답 및 해설

2진수를 16진수로 바꿀 때는 최하위부터 4비트씩 끊는다. 00101111010110010010\,|\,1111\,|\,0101\,|\,1001이므로 각각 2, F, 5, 92,\ \mathrm{F},\ 5,\ 9가 되어 2F59(16)2\mathrm{F}59_{(16)}이다. 16진수에는 G라는 숫자가 없으므로 G가 들어간 보기는 성립하지 않는다.

문제 66
교류 전기에서 실효치는?
1최대치/2
2최대치/√3
3최대치/√2
4최대치/3
정답 및 해설

정현파 교류의 실효값은 V=Vm2=0.707VmV=\dfrac{V_m}{\sqrt{2}}=0.707V_m이다. 이는 V=1T0Tv2dtV=\sqrt{\dfrac{1}{T}\int_0^T v^2dt}로 정의되는 제곱평균제곱근 값으로, 같은 저항에서 직류와 동일한 열을 내는 크기를 뜻한다. 참고로 평균값은 2Vmπ\dfrac{2V_m}{\pi}이다.

문제 67
자기 평형성이 없는 보일러 드럼의 액위제어에 적합한 제어동작은?
1P동작
2I동작
3PI동작
4PD동작
정답 및 해설

보일러 드럼 액위처럼 자기평형성(자기조정성)이 없는 적분 특성의 제어대상에 적분(I)동작을 더하면 적분이 이중으로 겹쳐 위상이 크게 뒤져 발진하기 쉽다. 따라서 잔류편차는 남더라도 비례(P)동작만 쓰는 것이 안정적이다.

문제 68
농형 유도전동기의 기동법이 아닌 것은?
1전전압기동법
2기동보상기법
3Y-△기동법
42차저항법
정답 및 해설

2차 저항법(2차 저항 기동)은 회전자 권선을 슬립링으로 외부에 끌어내 저항을 삽입하는 방법이므로 권선형 유도전동기에만 쓸 수 있다. 농형은 회전자가 단락된 구조여서 전전압(직입)기동, Y-△기동, 기동보상기법, 리액터 기동 등을 사용한다.

문제 69
블록선도에서 등가 합성 전달함수는?
1
2
3
4
정답 및 해설

G를 지난 신호가 가합점에서 궤환 신호와 합해져 그대로 출력 C가 되므로 C=GRHCC=GR\mp HC이다. 정리하면 C(1±H)=GRC(1\pm H)=GR이므로 등가 합성 전달함수는 CR=G1±H\dfrac{C}{R}=\dfrac{G}{1\pm H}이다. 궤환이 G의 뒤쪽에서 걸리기 때문에 분모에 G가 들어가지 않는 점이 일반적인 궤환 결합식과 다르다.

문제 70
검출용 스위치에 해당하지 않는 것은?
1리밋 스위치
2광전 스위치
3온도 스위치
4복귀형 스위치
정답 및 해설

검출용 스위치는 물체나 물리량의 상태를 자동으로 감지해 접점을 여닫는 것으로 리밋 스위치, 광전 스위치, 온도(서모) 스위치, 근접 스위치 등이 있다. 복귀형 스위치(누름버튼 스위치)는 사람이 손으로 조작하는 조작용 스위치이다.

문제 71
논리식 A(A+B)를 간단히 하면?
1A
2B
3AB
4A+B
정답 및 해설

흡수의 법칙에 의해 A(A+B)=AA+AB=A+AB=A(1+B)=AA(A+B)=AA+AB=A+AB=A(1+B)=A이다. 논리합 1+B=11+B=1이므로 결과는 A만 남는다.

문제 72
그림과 같은 논리회로는?
1OR 회로
2AND 회로
3NOT 회로
4NAND 회로
정답 및 해설

입력 접점 A는 a접점으로 릴레이 X의 코일과 직렬로 연결되고, 출력은 X의 b접점에서 얻는다. A를 동작시키면 X가 여자되어 b접점이 열리므로 출력이 사라지고, A를 놓으면 X가 소자되어 b접점이 닫히면서 출력이 나타난다. 입력이 있으면 출력이 없고 입력이 없으면 출력이 있으므로 부정(NOT) 회로다.

문제 73
어떤 계기에 장시간 전류를 통전한 후 전원을 OFF 시켜도 지침이 0으로 되지 않았다. 그 원인에 해당되는 것은?
1정전계 영향
2스프링의 피로도
3외부자계 영향
4자기가열 영향
정답 및 해설

가동코일형 등 지침식 계기는 구동토크와 제어스프링의 복원토크가 균형을 이루어 지시하는데, 큰 전류를 오래 흘리면 발열과 반복 변형으로 스프링에 피로가 쌓여 복원력이 약해진다. 그 결과 전원을 끊어도 지침이 0점으로 완전히 돌아오지 않는 영점 이동이 생긴다.

문제 74
그림과 같은 회로에 전압 200[V]를 가할 때 30[Ω]의 저항에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?
12
25
33
410
정답 및 해설

20Ω과 30Ω의 병렬 합성저항은 20×3020+30=12Ω\dfrac{20\times 30}{20+30}=12\,\Omega이고 전체 저항은 28+12=40Ω28+12=40\,\Omega이므로 전체 전류는 20040=5A\dfrac{200}{40}=5\,\mathrm{A}이다. 병렬부에 걸리는 전압은 5×12=60V5\times 12=60\,\mathrm{V}이므로 30Ω에 흐르는 전류는 6030=2A\dfrac{60}{30}=2\,\mathrm{A}이다.

문제 75
PI 제어동작은 프로세스 제어계의 정상특성 개선에 흔히 사용된다. 이것에 대응하는 보상요소는?
1동상 보상요소
2지상 보상요소
3진상 보상요소
4지상 및 진상 보상요소
정답 및 해설

PI 동작의 전달함수는 G(s)=Kp(1+1Tis)G(s)=K_p\left(1+\dfrac{1}{T_i s}\right)로 저주파에서 이득을 키워 정상편차를 없애는 대신 위상이 뒤지므로 지상(lag) 보상요소에 해당한다. 반대로 PD 동작은 위상을 앞서게 하는 진상(lead) 보상, PID는 지상·진상 보상요소이다.

문제 76
내부 장치 또는 공간을 물질로 포위시켜 외부 자계의 영향을 차폐시키는 방식을 자기차폐라 한다. 다음중 자기차폐에 가장 좋은 물질은?
1강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질
2강자성체 중에서 비투자율이 작은 물질
3비투자율이 1보다 작은 역자성체
4비투자율과 관계없이 두께에만 관계되므로 되도록두꺼운 물질
정답 및 해설

자기차폐는 외부 자속을 차폐재 안으로 끌어들여 내부 공간으로 들어가지 못하게 하는 것이므로, 자속이 잘 통하는 비투자율이 큰 강자성체(퍼멀로이, 규소강 등)일수록 효과가 좋다. 비투자율이 1보다 작은 역자성체는 자속을 모으지 못해 차폐 효과가 거의 없다.

문제 77
그림과 같은 시스템의 등가 합성전달함수는?
1G1 + G2
2G1ㆍG2
3G1 - G2
4
정답 및 해설

두 요소가 앞뒤로 이어진 직렬(종속) 결합에서는 앞 요소의 출력이 뒤 요소의 입력이 되므로 등가 전달함수는 각 전달함수의 곱 G=G1G2G=G_1\cdot G_2가 된다. 병렬 결합이라면 합 G1+G2G_1+G_2가 된다.

문제 78
자동제어의 조절기기 중 불연속 동작인 것은?
12위치 동작
2비례제어 동작
3적분제어 동작
4미분제어 동작
정답 및 해설

2위치 동작(온-오프 동작)은 조작량이 최대와 최소 두 값만 가지므로 대표적인 불연속 동작이다. 비례·적분·미분 동작은 편차 크기에 따라 조작량이 연속적으로 변하는 연속 동작이다.

문제 79
그림과 같은 회로에서 저항 R2에 흐르는 전류 I2[A]는?
1
2
3
4
정답 및 해설

R1과 R2는 병렬이라 양단 전압이 같으므로 I1R1=I2R2I_1R_1=I_2R_2이고, 전체 전류는 I=I1+I2I=I_1+I_2이다. 두 식을 연립해 풀면 I2=I×R1R1+R2I_2=I\times\dfrac{R_1}{R_1+R_2}이 된다. 분자에 자기 자신의 저항이 아니라 상대편 저항이 오는 것이 전류 분배 법칙의 핵심이다.

문제 80
다음의 블록선도와 등가인 블록선도는?
1
2
3
4
정답 및 해설

주어진 직렬 결합의 전달함수는 3s+7s+21s+3=3s+7(s+2)(s+3)\dfrac{3s+7}{s+2}\cdot\dfrac{1}{s+3}=\dfrac{3s+7}{(s+2)(s+3)}이다. 이를 부분분수로 분해하면 3s+7(s+2)(s+3)=1s+2+2s+3\dfrac{3s+7}{(s+2)(s+3)}=\dfrac{1}{s+2}+\dfrac{2}{s+3}이므로, 두 요소를 병렬로 두고 각 출력을 더해 주는 블록선도가 이와 등가다.