[공조냉동기계산업기사 필기] 16년 2회차 시험지 PDF 다운로드

[공조냉동기계산업기사 필기] 16년 2회차
공조냉동기계산업기사 필기 기출문제

16년 2회차

총 80문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

16년 2회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
건구온도 10℃, 습구온도 3℃의 공기를 덕트 중 재열기로 건구온도 25℃까지 가열하고자 한다. 재열기를 통하는 공기량이 1500 m3/min인 경우, 재열기에 필요한 열량은? (단, 공기의 비체적은 0.849 m3/kg이다.)
1191025 kcal/min
228017 kcal/min
38200 kcal/min
46360 kcal/min
정답 및 해설

재열기는 가열만 하므로 현열량만 계산한다. 공기량 G=1500 m3/min0.849 m3/kg1766.8 kg/minG = \dfrac{1500\ \mathrm{m^3/min}}{0.849\ \mathrm{m^3/kg}} ≒ 1766.8\ \mathrm{kg/min}이고, 건구온도차는 2510=15C25-10=15{}^\circ\mathrm{C}이다. Q=G×Cp×Δt=1766.8×0.24×156360 kcal/minQ = G \times C_p \times \Delta t = 1766.8 \times 0.24 \times 15 ≒ 6360\ \mathrm{kcal/min}으로 계산된다.

문제 2
공기조화설비에 사용되는 냉각탑에 관한 설명으로 옳은 것은?
1냉각탑의 어프로치는 냉각탑의 입구 수온과 그때의 외기 건구온도와의 차이다.
2강제통풍식 냉각탑의 어프로치는 일반적으로 약 5℃이다.
3냉각탑을 통과하는 공기량(kg/h)을 냉각탑의 냉각수량(kg/h)으로 나눈 값을 수공기비라 한다.
4냉각탑의 레인지는 냉각탑의 출구 공기온도와 입구 공기온도의 차이다.
정답 및 해설

냉각탑의 어프로치는 냉각탑을 나가는 냉각수(출구 수온)와 입구 공기의 습구온도와의 차이며, 강제통풍식 냉각탑에서는 일반적으로 약 5℃ 정도로 설계한다. 어프로치는 입구 수온이 아니라 출구 수온 기준이고 외기 건구온도가 아니라 습구온도 기준이므로 다른 보기들은 정의가 틀렸다.

문제 3
아래 그림은 공기조화기 내부에서의 공기의 변화를 나타낸 것이다. 이 중에서 냉각코일에서 나타나는 상태변화는 공기선도상 어느 점을 나타내는가?
1㉮ - ㉯
2㉯ - ㉰
3㉱ - ㉮
4㉱ - ㉲
정답 및 해설

이 공조기는 외기와 실내 환기를 혼합한 뒤 냉각코일에서 감습냉각하고 재열코일에서 현열가열해 취출한다. 선도에서 실내 ㉰와 외기 ㉲를 잇는 혼합선 위의 점이 ㉱이고, 여기서 온도와 절대습도가 함께 낮아지며 좌하방으로 내려가는 ㉱ - ㉮ 과정이 냉각코일에서의 상태변화이다. 이어지는 ㉮ - ㉯의 수평 이동은 절대습도가 일정한 재열코일에서의 현열가열이다.

문제 4
외기온도 13℃(포화 수증기압 12.83mmHg)이며 절대습도 0.008kg/kg일 때의 상대습도 RH는? (단, 대기압은 760mmHg이다.)
1약 37%
2약 46%
3약 75%
4약 82%
정답 및 해설

절대습도 x=0.622PwPPwx=0.622\dfrac{P_w}{P-P_w}x=0.008x=0.008, P=760 mmHgP=760\ \mathrm{mmHg}를 대입하면 Pw9.65 mmHgP_w ≒ 9.65\ \mathrm{mmHg}이다. 상대습도는 RH=PwPs×100=9.6512.83×10075%RH=\dfrac{P_w}{P_s}\times100=\dfrac{9.65}{12.83}\times100≒75\%로 계산된다.

문제 5
공기 세정기에 관한 설명으로 틀린 것은?
1공기 세정기의 통과풍속은 일반적으로 약 2~3m/s이다.
2공기 세정기의 가습기는 노즐에서 물을 분무하여 공기에 충분히 접촉시켜 세정과 가습을 하는 것이다.
3공기 세정기의 구조는 루버, 분무노즐, 플러딩노즐, 일리미네이터 등이 케이싱 속에 내장되어 있다.
4공기 세정기의 분무 수압은 노즐 성능상 약 20~50kPa이다.
정답 및 해설

공기 세정기의 분무 수압은 노즐 성능상 약 150~300kPa(1.5~3kg/cm² 수준)이 일반적이며, 20~50kPa은 지나치게 낮은 값이다. 나머지 보기(통과풍속, 가습 방식, 내부 구조)는 공기 세정기의 실제 특성과 일치한다.

문제 6
다음 그림에 대한 설명으로 틀린 것은?
1A → B는 냉각감습 과정이다.
2바이패스팩터(BF)는 t2t3t1t3\dfrac{\mathrm{t}_2-\mathrm{t}_3}{\mathrm{t}_1-\mathrm{t}_3} 이다.
3코일의 열수가 증가하면 BF는 증가한다.
4BF가 작으면 공기의 통과저항이 커져 송풍기 동력이 증대될 수 있다.
정답 및 해설

코일의 열수(전열면적)가 증가하면 공기와 코일 표면의 접촉이 늘어 냉각·감습이 더 완전하게 이루어지므로 바이패스팩터(BF)는 오히려 감소한다. 따라서 "열수가 증가하면 BF가 증가한다"는 설명이 틀렸다.

문제 7
상당외기온도차를 구하기 위한 요소로 가장 거리가 먼 것은?
1흡수율
2표면 열전달률(kcal/m2·h·℃)
3직달 일사량(kcal/m2·h)
4외기온도(℃)
정답 및 해설

상당외기온도차(등가외기온도차)는 외기온도에 흡수율과 일사량을 표면 열전달률로 나눈 보정항을 더해 구하며, 이때 사용하는 일사량은 직달일사만이 아니라 직달과 확산을 포함한 전체 일사량이다. 따라서 직달 일사량만으로는 상당외기온도차 산정 요소로 보기 어렵다.

문제 8
냉방 시 유리를 통한 일사 취득열량을 줄이기 위한 방법으로 틀린 것은?
1유리창의 입사각을 적게 한다.
2투과율을 적게 한다.
3반사율을 크게 한다.
4차폐계수를 적게 한다.
정답 및 해설

유리창의 입사각을 작게 하면 태양광이 유리면에 더 수직으로 입사해 투과율이 높아지므로 오히려 취득열량이 증가한다. 투과율·반사율·차폐계수를 조정하는 나머지 방법들은 실제로 일사 취득열량을 줄이는 효과가 있다.

문제 9
다음 중 중앙식 공조방식이 아닌 것은?
1정풍량 단일 덕트방식
22관식 유인유닛방식
3각층 유닛방식
4패키지 유닛방식
정답 및 해설

패키지 유닛방식은 실별로 독립된 공조기를 두는 개별 방식이므로 중앙기계실에서 통합 관리하는 중앙식 공조방식에 해당하지 않는다. 나머지 정풍량 단일덕트, 유인유닛, 각층유닛 방식은 모두 중앙식으로 분류된다.

문제 10
냉방부하 계산 시 상당외기온도차를 이용하는 경우는?
1유리창의 취득열량
2내벽의 취득열량
3침입외기 취득열량
4외벽의 취득열량
정답 및 해설

상당외기온도차는 태양복사에 의해 가열되는 불투명한 구조체, 즉 외벽의 취득열량 계산에 사용한다. 유리창은 일사 투과에 의한 직접 취득열, 내벽과 침입외기는 실내외 온도차를 그대로 사용하므로 해당하지 않는다.

문제 11
600 rpm으로 운전되는 송풍기의 풍량이 400m3/min, 전압 40 mmAq, 소요동력 4 kW의 성능을 나타낸다. 이때 회전수를 700 rpm으로 변화시키면 몇 kW의 소요동력이 필요한가?
15.44kW
26.35kW
37.27kW
48.47kW
정답 및 해설

송풍기의 소요동력은 회전수의 세제곱에 비례한다. P2=P1×(N2N1)3=4×(700600)36.35 kWP_2 = P_1 \times \left(\dfrac{N_2}{N_1}\right)^3 = 4 \times \left(\dfrac{700}{600}\right)^3 ≒ 6.35\ \mathrm{kW}로 계산된다.

문제 12
노즐형 취출구로서 취출구 방향을 좌우상하로 바꿀 수 있는 취출구는?
1유니버설형
2펑커루버형
3팬(pan)형
4T라인(T-line)형
정답 및 해설

펑커루버형 취출구는 목 부분을 자유롭게 움직여 취출 방향을 좌우상하로 임의 조절할 수 있는 구조이다. 유니버설형·팬형·T라인형은 방향 조절이 제한적이거나 고정된 형태이다.

문제 13
유효온도(ET, Effective Temperature)의 요소에 해당하지 않는 것은?
1온도
2기류
3청정도
4습도
정답 및 해설

유효온도(ET)는 온도, 습도, 기류 세 가지 요소를 종합해 체감온도를 나타내는 지표이며 청정도는 포함되지 않는다.

문제 14
다음 중 건축물의 출입문으로부터 극간풍 영향을 방지하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?
1회전문을 설치한다.
2이중문을 충분한 간격으로 설치한다.
3출입문에 블라인드를 설치한다.
4에어커튼을 설치한다.
정답 및 해설

블라인드는 일사 차단용 설비로 출입문의 틈새를 통한 극간풍(틈새바람) 유입을 막는 기능이 없다. 회전문, 이중문, 에어커튼은 모두 출입 시 외기 유입을 줄이는 실질적인 방법이다.

문제 15
공기조화의 분류에서 산업용 공기조화의 적용범위에 해당하지 않는 것은?
1실험실의 실험조건을 위한 공조
2양조장에서 술의 숙성온도를 위한 공조
3반도체 공장에서 제품의 품질 향상을 위한 공조
4호텔에서 근무하는 근로자의 근무환경 개선을 위한 공조
정답 및 해설

산업용 공기조화는 제품·공정의 품질이나 실험조건 유지를 목적으로 하며, 호텔 근로자의 근무환경 개선처럼 사람의 쾌적감을 위한 공조는 보건용(쾌적용) 공조에 해당한다.

문제 16
대사량을 나타내는 단위로 쾌적상태에서의 안정 시 대사량을 기준으로 하는 단위는?
1RMR
2clo
3met
4ET
정답 및 해설

met는 의자에 앉아 안정된 상태에서의 신진대사량(약 58.2 W/m²)을 기준 단위로 삼는 대사량 단위이다. RMR과 clo는 각각 운동대사율과 착의량, ET는 유효온도를 나타내는 단위이다.

문제 17
난방부하를 줄일 수 있는 요인이 아닌 것은?
1극간풍에 의한 잠열
2태양열에 의한 복사열
3인체의 발생열
4기계의 발생열
정답 및 해설

극간풍에 의한 잠열은 외부의 차고 건조한 공기가 틈새로 유입되며 실내 열을 빼앗는 손실 요인이므로 오히려 난방부하를 증가시킨다. 태양복사열, 인체 발생열, 기계 발생열은 실내로 유입되는 열로서 난방부하를 줄여주는 요인이다.

문제 18
물 또는 온수를 직접 공기 중에 분사하는 방식의 수분무식 가습장치의 종류에 해당되지 않는 것은?
1원심식
2초음파식
3분무식
4가습팬식
정답 및 해설

수분무식 가습장치는 물을 직접 미세하게 분무하는 방식으로 원심식, 초음파식, 분무(노즐)식이 해당한다. 가습팬식은 물을 가열·증발시켜 가습하는 증발식이므로 수분무식으로 분류되지 않는다.

문제 19
고속덕트의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?
1소음이 작다.
2운전비가 증대한다.
3마찰에 의한 압력손실이 크다.
4장방형 대신에 스파이럴관이나 원형덕트를 사용하는 경우가 많다.
정답 및 해설

고속덕트는 풍속이 빠른 만큼 마찰저항과 운전비가 커지고 유속이 높아 소음도 오히려 커진다. 따라서 "소음이 작다"는 설명이 틀렸다.

문제 20
공기조화의 단일덕트 정풍량 방식의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?
1각 실이나 존의 부하변동에 즉시 대응할 수 있다.
2보수관리가 용이하다.
3외기냉방이 가능하고 전열교환기 설치도 가능하다.
4고성능 필터 사용이 가능하다.
정답 및 해설

정풍량(CAV) 단일덕트 방식은 송풍량이 일정하게 고정되므로 각 실·존별로 부하변동이 생겨도 즉시 대응하지 못하고 재열 등으로 보완해야 한다. 이는 가변풍량(VAV) 방식의 장점이다.

문제 21
냉동효과에 대한 설명으로 옳은 것은?
1증발기에서 단위 중량의 냉매가 흡수하는 열량
2응축기에서 단위 중량의 냉매가 방출하는 열량
3압축 일을 열량의 단위로 환산한 것
4압축기 출·입구 냉매의 엔탈피 차
정답 및 해설

냉동효과는 증발기에서 냉매 1kg이 흡수하는 열량으로 정의된다. 응축기 방출열량, 압축일, 압축기 출입구 엔탈피차는 각각 응축부하, 압축일량, 압축열량에 해당하는 별개의 개념이다.

문제 22
아래와 같이 운전되어 지고 있는 냉동사이클의 성적 계수는?
12.1
23.3
34.9
45.9
정답 및 해설

성적계수는 냉동효과를 압축일로 나눈 값이다. 선도에서 팽창밸브를 지나 증발기로 들어가는 엔탈피가 109.4109.4, 증발기 출구가 135.9135.9, 압축기 토출이 141.3 kcal/kg141.3\ \mathrm{kcal/kg}이므로 COP=135.9109.4141.3135.9=26.55.4=4.9COP=\dfrac{135.9-109.4}{141.3-135.9}=\dfrac{26.5}{5.4}=4.9이다.

문제 23
헬라이드 토치는 프레온계 냉매의 누설검지기이다. 누설 시 식별방법은?
1불꽃의 크기
2연료의 소비량
3불꽃의 온도
4불꽃의 색깔
정답 및 해설

헬라이드 토치는 프레온 냉매가 불꽃에 닿으면 불꽃의 색깔이 청색에서 녹색(누설량이 많으면 자주색)으로 변하는 것을 이용해 누설 여부를 식별한다.

문제 24
냉동장치에서 사용되는 각종 제어동작에 대한 설명으로 틀린 것은?
12위치 동작은 스위치의 온, 오프 신호에 의한 동작이다.
23위치 동작은 상, 중, 하 신호에 따른 동작이다.
3비례동작은 입력신호의 양에 대응하여 제어량을 구하는 것이다.
4다위치 동작은 여러 대의 피제어기기를 단계적으로 운전 또는 정지시키기 위한 것이다.
정답 및 해설

3위치 동작은 입력 신호 자체가 상·중·하 세 단계로 정해져 있는 것이 아니라, 편차의 크기에 따라 조작부가 정회전·정지·역회전 등 세 가지 상태 중 하나로 전환되는 동작이다. 따라서 "상, 중, 하 신호에 따른 동작"이라는 설명은 부정확하다.

문제 25
다음 열 및 열펌프에 관한 설명으로 옳은 것은?
1일의 열당량은 1kcal427kgm\dfrac{1\mathrm{kcal}}{427\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m}}이다. 이것은 427kg·m의 일이 열로 변할 때, 1kcal의 열량이 되는 것이다.
2응축온도가 일정하고 증발온도가 내려가면 일반적을 토출 가스온도가 높아지기 때문에 열펌프의 능력이 상승된다.
3비열 0.5kcal/kg·℃, 비중량 1.2kg/L의 액체 2L를 온도 1℃ 상승시키기 위해서는 2kcal의 열량을 필요로 한다.
4냉매에 대해서 열의 출입이 없는 과정을 등온압축이라 한다.
정답 및 해설

일의 열당량은 1 kcal427 kgm\dfrac{1\ \mathrm{kcal}}{427\ \mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}}로, 427kg·m의 일이 열로 바뀌면 1kcal의 열량이 된다는 뜻이며 이는 옳은 정의이다. 나머지 보기는 열펌프 능력, 비열 계산(Q=1.2×2×0.5×1=1.2 kcalQ=1.2\times2\times0.5\times1=1.2\ \mathrm{kcal}이므로 2kcal은 오류), 등온압축의 정의(단열압축과 혼동)에서 각각 오류가 있다.

문제 26
냉동기유에 대한 냉매의 용해성이 가장 큰 것은? (단, 동일한 조건으로 가정한다.)
1R-113
2R-22
3R-115
4R-717
정답 및 해설

냉동기유에 대한 냉매 용해성은 냉매 분자 구조에 따라 다른데, 보기 중 R-113이 오일과의 상호용해성이 가장 크다. 반면 암모니아(R-717)는 냉동기유와 거의 용해되지 않는 대표적인 비상용성 냉매이다.

문제 27
냉동용 스크루 압축기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1왕복동식에 비해 체적효율과 단열효율이 높다.
2스크루 압축기의 로터와 축은 일체식으로 되어 있고, 구동은 수 로터에 의해 이루어진다.
3스크루 압축기의 로터 구성은 다양하나 일반적으로 사용되고 있는 것은 수 로터 4개, 암 로터 4개인 것이다.
4흡입, 압축, 토출과정인 3행정으로 이루어진다.
정답 및 해설

스크루 압축기는 일반적으로 수 로터(숫로터) 4개, 암 로터(암로터) 6개로 구성되는 조합이 표준이며, 4개-4개 조합은 실제 사용 구성과 다르다. 나머지 보기(체적·단열효율 우수, 수로터 구동, 3행정 구조)는 스크루 압축기의 올바른 특징이다.

문제 28
LNG(액화천연가스) 냉열이용 방법 중 직접이용방식에 속하지 않는 것은?
1공기액화분리
2염소액화장치
3냉열발전
4액체탄산가스 제조
정답 및 해설

LNG 냉열의 직접이용방식에는 공기액화분리, 드라이아이스·액체탄산가스 제조, 냉열발전 등이 있으며, 염소액화장치는 LNG 냉열 이용 분야로 보기 어렵다.

문제 29
증발기의 분류 중 액체 냉각용 증발기로 가장 거리가 먼 것은?
1탱크형 증발기
2보데로형 증발기
3나관코일식 증발기
4만액식 셸 엔드 튜브식 증발기
정답 및 해설

나관코일식 증발기는 주로 냉장고·냉동실 등에서 공기를 직접 냉각하는 데 쓰이는 방식으로, 액체 냉각용이 아니다. 탱크형, 보데로형, 만액식 셸 앤 튜브식은 모두 브라인이나 물 등 액체를 냉각하는 데 사용되는 증발기이다.

문제 30
헬라이드 토치를 이용한 누설검사로 적절하지 않은 냉매는?
1R-717
2R-123
3R-22
4R-114
정답 및 해설

헬라이드 토치는 냉매 속 할로겐 성분이 불꽃과 반응해 색이 변하는 원리를 이용하므로 할로겐을 포함하지 않는 암모니아(R-717)의 누설검사에는 사용할 수 없다.

문제 31
냉동능력 20RT, 축동력 12.6kW인 냉동장치에 사용되는 수냉식 응축기의 열통과율 676kcal/m2·h·℃ 전열량의 외표면적 15m2, 냉각수량 270L/min, 냉각수 입구온도 30℃일 때, 응축온도는? (단, 냉매와 물의 온도차는 산술평균 온도차를 사용한다.)
135℃
240℃
345℃
450℃
정답 및 해설

응축부하 Qc=20×3320+12.6×86077236 kcal/hQ_c = 20\times3320 + 12.6\times860 ≒ 77236\ \mathrm{kcal/h}이고, 냉각수량은 270×60=16200 kg/h270\times60=16200\ \mathrm{kg/h}이므로 냉각수 온도상승 Δtw=77236162004.8C\Delta t_w = \dfrac{77236}{16200}≒4.8{}^\circ\mathrm{C}, 출구수온은 약 34.8℃이다. 산술평균온도차 Δtm=QcKA=77236676×157.6C\Delta t_m=\dfrac{Q_c}{KA}=\dfrac{77236}{676\times15}≒7.6{}^\circ\mathrm{C}이므로 응축온도는 냉각수 평균온도(약 32.4℃)에 이를 더한 약 40℃가 된다.

문제 32
기계적인 냉동방법 중 물을 냉매로 쓸 수 있는 냉동 방식이 아닌 것은?
1증기분사식
2공기압축식
3흡수식
4진공식
정답 및 해설

공기압축식 냉동은 공기 자체를 냉매로 사용하는 방식이며, 증기분사식·흡수식·진공식은 모두 물을 냉매로 사용할 수 있는 냉동방식이다.

문제 33
저온유체 중에서 1기압에서 가장 낮은 비등점을 갖는 유체는 어느 것인가?
1아르곤
2질소
3헬륨
4네온
정답 및 해설

1기압에서의 비등점은 질소 -196℃, 아르곤 -186℃, 네온 -246℃, 헬륨 -269℃로, 헬륨이 가장 낮다.

문제 34
-10℃의 얼음 10kg을 100℃의 증기로 변화하는데 필요한 전열량은? (단, 얼음의 비열은 0.5kcal/kg·℃이고 융해잠열은 80kcal/kg, 물의 증발잠열은 539kcal/kg이다.)
11850 kcal
23660 kcal
37240 kcal
49120 kcal
정답 및 해설

얼음 승온(-10→0℃) 10×0.5×10=50 kcal10\times0.5\times10=50\ \mathrm{kcal}, 융해 10×80=800 kcal10\times80=800\ \mathrm{kcal}, 물 승온(0→100℃) 10×1×100=1000 kcal10\times1\times100=1000\ \mathrm{kcal}, 증발 10×539=5390 kcal10\times539=5390\ \mathrm{kcal}를 모두 더하면 50+800+1000+5390=7240 kcal50+800+1000+5390=7240\ \mathrm{kcal}이다.

문제 35
1HP는 약 몇 Btu/h인가?
1172 Btu/h
2252 Btu/h
31053 Btu/h
42547.6 Btu/h
정답 및 해설

1 HP=0.746 kW1\ \mathrm{HP}=0.746\ \mathrm{kW}이고 1 kWh=3412 Btu1\ \mathrm{kWh}=3412\ \mathrm{Btu}이므로 1 HPh2547.6 Btu1\ \mathrm{HP}\cdot\mathrm{h} ≒ 2547.6\ \mathrm{Btu}로 환산된다.

문제 36
팽창밸브를 통하여 증발기에 유입되는 냉매액의 엔탈피를 F, 증발기 출구 엔탈피를 A, 포화액의 엔탈피를 G라 할 때, 팽창밸브를 통과한 곳에서 증기로 된 냉매의 양의 계산식으로 옳은 것은? (단, P : 압력, h : 엔탈비를 나타낸다.)
1
2
3
4
정답 및 해설

팽창밸브를 지나는 동안 엔탈피는 변하지 않으므로 증발기 입구 냉매는 엔탈피 F인 습증기가 되고, 그 건도가 곧 증기로 변한 냉매의 비율이다. 증발압력에서 포화액의 엔탈피가 G, 포화증기(증발기 출구)의 엔탈피가 A이므로 x=FGAGx=\dfrac{F-G}{A-G}이다.

문제 37
냉동장치에서 고압측에 설치하는 장치가 아닌 것은?
1수액기
2팽창밸브
3드라이어
4액분리기
정답 및 해설

액분리기는 증발기와 압축기 사이의 흡입관, 즉 저압측에 설치되는 기기이다. 수액기, 팽창밸브(앞단), 드라이어는 모두 응축기 이후의 고압측 액관에 설치된다.

문제 38
-20℃의 암모니아 포화액의 엔탈피가 75kcal/kg이며, 동일 온도에서 건조포화증기의 엔탈피가 403kcal/kg이다. 이 냉매액이 팽창밸브를 통과하여 증발기에 유입될때의 냉매의 엔탈피가 160kcal/kg이었다면 중량비로 약 몇 %가 액체 상태인가?
116%
226%
374%
484%
정답 및 해설

건조도 x=1607540375=853280.26x=\dfrac{160-75}{403-75}=\dfrac{85}{328}≒0.26로 증기 비율이 약 26%이므로, 액체 비율은 10.26=0.741-0.26=0.74, 즉 약 74%이다.

문제 39
암모니아를 냉매로 사용하는 냉동장치에서 응축압력의 상승원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1냉매가 과냉각 되었을 때
2불응축가스가 혼입되었을 때
3냉매가 과충전되었을 때
4응축기 냉각관에 물 때 및 유막이 형성되었을 때
정답 및 해설

냉매가 과냉각되면 오히려 응축기 출구 액의 온도가 낮아져 응축압력을 낮추는 방향으로 작용하므로 응축압력 상승 원인이 아니다. 불응축가스 혼입, 냉매 과충전, 냉각관 오염(물때·유막)은 모두 응축압력을 상승시키는 대표적 원인이다.

문제 40
표준냉동사이클에서 팽창밸브를 냉매가 통과하는 동안 변화되지 않는 것은?
1냉매의 온도
2냉매의 압력
3냉매의 엔탈피
4냉매의 엔트로피
정답 및 해설

팽창밸브 통과는 등엔탈피 과정이므로 냉매의 엔탈피는 변하지 않는다. 반면 온도와 압력은 급격히 낮아지고, 비가역 교축과정이므로 엔트로피는 증가한다.

문제 41
급탕배관이 벽이나 바닥을 관통할 때 슬리브(sleeve)를 설치하는 이유로 가장 적절한 것은?
1배관의 진동을 건물 구조물에 전달되지 않도록 하기 위하여
2배관의 중량을 건물 구조물에 지지하기 위하여
3관의 신축이 자유롭고 배관의 교체나 수리를 편리하게 하기 위하여
4배관의 마찰저항을 감소시켜 온수의 순환을 균일하게 하기 위하여
정답 및 해설

슬리브는 배관이 벽이나 바닥을 관통하는 부위에 미리 설치하는 보호관으로, 관의 신축을 자유롭게 하고 이후 배관의 교체·수리 작업을 쉽게 하기 위한 것이다.

문제 42
냉동 설비에서 고온·고압의 냉매 기체가 흐르는 배관은?
1증발기와 압축기 사이 배관
2응축기와 수액기 사이 배관
3압축기와 응축기 사이 배관
4팽창밸브와 증발기 사이 배관
정답 및 해설

압축기에서 토출된 냉매는 고온·고압의 기체 상태로 응축기로 향하므로, 압축기와 응축기 사이의 토출배관이 고온·고압 기체가 흐르는 구간이다.

문제 43
냉매 배관 시공 시 주의사항으로 틀린 것은?
1온도 변화에 의한 신축을 충분히 고려해야 한다.
2배관 재료는 냉매종류, 온도, 용도에 따라 선택한다.
3배관이 고온의 장소를 통과할 때에는 단열조치한다.
4수평 배관은 냉매가 흐르는 방향으로 상향구배 한다.
정답 및 해설

냉매배관의 수평 배관은 오일이 냉매와 함께 원활히 회수되도록 냉매 흐름 방향으로 하향구배를 주어야 하며, 상향구배를 주면 유회수가 어려워진다.

문제 44
급수방식 중 펌프 직송방식의 펌프 운전을 위한 검지방식이 아닌 것은?
1압력검지식
2유량검지식
3수위검지식
4저항검지식
정답 및 해설

펌프 직송방식의 펌프 운전 검지방식에는 압력검지식, 유량검지식, 수위검지식 등이 있으며, "저항검지식"이라는 방식은 실무상 사용되지 않는다.

문제 45
증기 관말 트랩 바이패스 설치 시 필요 없는 부속은?
1엘보
2유니온
3글로브 밸브
4안전 밸브
정답 및 해설

증기 관말트랩 바이패스 배관은 트랩 점검·보수 시 우회시키기 위한 것으로 엘보, 유니온, 글로브 밸브 등이 필요하지만, 안전밸브는 이 목적과 관계가 없다.

문제 46
수격작용을 방지 또는 경감하는 방법이 아닌 것은?
1유속을 낮춘다.
2격막식 에어 챔버를 설치한다.
3토출밸브의 개폐시간을 짧게 한다.
4플라이 휠을 달아 펌프속도 변화를 완만하게 한다.
정답 및 해설

수격작용을 줄이려면 밸브의 개폐를 서서히(천천히) 하여 유속의 급격한 변화를 막아야 한다. 따라서 "토출밸브의 개폐시간을 짧게 한다"는 것은 오히려 수격작용을 유발하는 방향이므로 방지 방법이 아니다.

문제 47
액화 천연가스의 지상 저장탱크에 대한 설명으로 틀린 것은?
1지상 저장 탱크는 금속 2중벽 탱크가 대표적이다.
2내부탱크는 약 -162℃ 정도의 초저온에 견딜 수 있어야 한다.
3외부 탱크는 일반적으로 연강으로 만들어진다.
4증발 가스량이 지하 저장 탱크보다 많고 저렴하며 안전하다.
정답 및 해설

LNG 지상 저장탱크는 지하식보다 부지 확보나 시공은 유리하지만 외부 노출로 인해 증발가스 발생량이 많고 사고 위험도 지하식보다 커서 상대적으로 안전성이 떨어진다. 따라서 "증발가스량이 많고 저렴하며 안전하다"는 설명은 틀렸다.

문제 48
디스크 증기 트랩이라고도 하며 고압, 중압, 저압 등의 어느 곳에나 사용 가능한 증기 트랩은?
1실로폰 트랩
2그리스 트랩
3충격식 트랩
4버킷 트랩
정답 및 해설

디스크(열역학적) 증기트랩은 충격식 트랩이라고도 하며 구조가 간단하고 고압·중압·저압 어디에나 폭넓게 사용할 수 있는 트랩이다.

문제 49
급탕 주관의 배관길이가 300m, 환탕 주관의 배관길이가 50m일 때 강제순환식 온수순환 펌프의 전 양정은?
15m
23m
32m
41m
정답 및 해설

강제순환식 급탕 순환펌프의 전양정은 급탕관과 반탕관의 평균 배관길이 100m당 약 1m의 마찰손실을 반영해 산정한다. H=0.01×300+5021.75 mH=0.01\times\dfrac{300+50}{2}≒1.75\ \mathrm{m}로 약 2m가 된다.

문제 50
간접배수관의 관경이 25A일 때 배수구 공간으로 최소 몇 mm가 적당한가?
150
2100
3150
4200
정답 및 해설

간접배수관의 관경이 25A 이하인 경우 배수구공간은 최소 50mm를 확보하도록 규정한다.

문제 51
급탕설비에 대한 설명으로 틀린 것은?
1순환방식은 중력식과 강제식이 있다.
2배관의 구배는 중력순환식의 경우 1/150, 강제순환식의 경우 1/200 정도이다.
3신축이음쇠의 설치는 강관은 20m, 동관은 30m마다 1개씩 설치한다.
4급탕량은 사용 인원이나 사용 기구 수에 의해 구한다.
정답 및 해설

급탕배관 신축이음쇠는 팽창계수가 더 큰 동관을 강관보다 짧은 간격으로 설치해야 하며, 통상 강관은 약 30m, 동관은 약 20m마다 1개씩 설치한다. 보기는 이 간격이 서로 바뀌어 있어 틀렸다.

문제 52
관의 종류에 따른 접합방법으로 틀린 것은?
1강관 – 나사접합
2주철관 – 소켓접합
3연관 – 플라스턴접합
4콘크리트관 – 용접접합
정답 및 해설

콘크리트관은 용접이 불가능한 재질이므로 칼라(collar) 이음이나 모르타르 이음 등을 사용하며 "용접접합"은 성립하지 않는다.

문제 53
패널난방(panel heating)은 열의 전달방법 중 주로 어느 것을 이용한 것인가?
1전도
2대류
3복사
4전파
정답 및 해설

패널난방은 바닥이나 벽, 천장 등 넓은 패널 표면 자체를 가열해 실내를 데우는 방식으로 주로 복사열 전달을 이용한다.

문제 54
스케줄 번호(schedule No.)를 바르게 나타낸 공식은? (단, S : 허용응력(kg/mm2), P : 사용압력(kg/cm2))
110×PS10 \times \dfrac{\mathrm{P}}{\mathrm{S}}
210×SP10 \times \dfrac{\mathrm{S}}{\mathrm{P}}
310×SP210 \times \dfrac{\mathrm{S}}{\mathrm{P}^2}
410×PS210 \times \dfrac{\mathrm{P}}{\mathrm{S}^2}
정답 및 해설

배관의 스케줄 번호는 Sch No.=10×PS\mathrm{Sch\ No.}=10\times\dfrac{P}{S} (P: 사용압력, S: 허용응력)로 계산하며, 값이 클수록 관의 두께가 두꺼움을 의미한다.

문제 55
기수 혼합 급탕기에서 증기를 물에 직접 분사시켜 가열하면 압력차로 인해 발생하는 소음을 줄이기 위해 사용하는 설비는?
1안전밸브
2스팀 사일런서
3응축수 트랩
4가열코일
정답 및 해설

기수혼합식 급탕기는 증기를 물속에 직접 분사해 가열하는데, 이때 증기와 물의 압력차로 발생하는 소음과 진동을 줄이기 위해 스팀 사일런서를 설치한다.

문제 56
펌프의 베이퍼 록 현상에 대한 발생 요인이 아닌 것은?
1흡입관 지름이 큰 경우
2액 자체 또는 흡입배관 외부의 온도가 상승할 경우
3펌프 냉각기가 작동하지 않거나 설치되지 않은 경우
4흡입 관로의 막힘, 스케일 부착 등에 의한 저항이 증가한 경우
정답 및 해설

베이퍼 록은 흡입 배관 저항이 커지거나 온도가 상승해 냉매(액)가 배관 내에서 기화하는 현상으로, 흡입관 지름이 작을 때 저항이 커져 발생이 촉진된다. 따라서 "흡입관 지름이 큰 경우"는 오히려 저항을 줄여 베이퍼 록 발생을 억제하므로 발생 요인이 아니다.

문제 57
배관의 신축 이음 중 허용길이가 커서 설치장소가 많이 필요하지만 고온, 고압배관의 신축 흡수용으로 적합한 형식은?
1루프(loop)형
2슬리브(sleeve)형
3벨로스(bellows)형
4스위블(swivel)형
정답 및 해설

루프형 신축이음은 배관을 구부려 만든 곡관 형태로 신축 흡수 허용량이 크고 넓은 설치 공간이 필요하지만 내구성이 좋아 고온·고압 배관에 적합하다.

문제 58
고온수 난방의 가압방법이 아닌 것은?
1브리드 인 가압방식
2정수두 가압방식
3증기 가압방식
4펌프 가압방식
정답 및 해설

고온수 난방의 가압 방식에는 정수두가압방식, 증기가압방식, 펌프가압방식이 있으며, "브리드 인 가압방식"은 이에 해당하지 않는다.

문제 59
냉각탑 주위배관 시 유의사항으로 틀린 것은?
12대 이상의 개방형 냉각탑을 병렬로 연결할 때 냉각탑의 수위를 동일하게 한다.
2배수 및 오버플로관은 직접배수로 한다.
3냉각탑을 동절기에 운전할 때는 동결방지를 고려한다.
4냉각수 출입구 측 배관은 방진이음을 설치하여 냉각탑의 진동이 배관에 전달되지 않도록 한다.
정답 및 해설

냉각탑의 배수 및 오버플로관은 이물질 역류나 오염을 막기 위해 직접배수가 아닌 간접배수로 처리해야 한다. 나머지(수위 균일화, 동결방지, 방진이음)는 냉각탑 배관 시공 시 올바른 유의사항이다.

문제 60
배수 수평관의 관경이 65mm일 때 최소구배는?
11/10
21/20
31/50
41/100
정답 및 해설

배수 수평관의 최소구배는 관경이 65mm 이하일 때 1/50을 기준으로 한다.

문제 61
서보기구와 관계가 가장 깊은 것은?
1정전압 장치
2A/D 변환기
3추적용 레이더
4가정용 보일러
정답 및 해설

서보기구는 물체의 위치·방위·자세 등을 목표값에 따라 제어하는 방식으로, 추적용 레이더처럼 목표물의 위치를 추종하는 제어에 대표적으로 쓰인다.

문제 62
다음 블록선도의 전달 함수의 극점과 영점은?
1영점 0, 2, 극점 –1, 3
2영점 1, -3, 극점 0, -2
3영점 0, -1, 극점 2, 3
4영점 0, -3, 극점 –1, 2
정답 및 해설

두 블록이 직렬이므로 전달함수는 G(s)=ss+12s4s3=2s(s2)(s+1)(s3)G(s)=\dfrac{s}{s+1}\cdot\dfrac{2s-4}{s-3}=\dfrac{2s(s-2)}{(s+1)(s-3)}이다. 분자를 0으로 만드는 영점은 s=0s=0, s=2s=2이고 분모를 0으로 만드는 극점은 s=1s=-1, s=3s=3이다.

문제 63
제어기기의 대표적인 것으로는 검출기, 변환기, 증폭기, 조작기기를 들 수 있는데 서보모터는 어디에 속하는가?
1검출기
2변환기
3증폭기
4조작기기
정답 및 해설

서보모터는 제어신호에 따라 실제로 기계적 동작(회전 등)을 일으키는 기기이므로 조작기기에 해당한다.

문제 64
프로세스 제어계의 제어량이 아닌 것은?
1방위
2유량
3압력
4밀도
정답 및 해설

프로세스 제어는 온도·압력·유량·액위·밀도 등 공정 변수를 제어량으로 다루며, 방위(각도)는 서보기구에서 다루는 제어량이다.

문제 65
시퀀스제어에 관한 사항으로 옳은 것은?
1조절기용이다.
2입력과 출력의 비교장치가 필요하다.
3한시동작에 의해서만 제어되는 것이다.
4제어결과에 따라 조작이 자동적으로 이행된다.
정답 및 해설

시퀀스제어는 정해진 순서에 따라 각 단계의 제어동작(제어결과)이 완료되면 다음 조작이 자동으로 이어지는 방식이다. 입력과 출력을 비교하는 장치가 필요한 것은 피드백(폐루프) 제어의 특징이다.

문제 66
그림과 같은 회로망에서 전류를 계산하는데 옳은 식은?
1I1+I2=I3+I4
2I1+I3=I2+I4
3I1+I2+I3+I4=0
4I1+I2+I3-I4=0
정답 및 해설

키르히호프의 전류법칙은 한 절점으로 유입되는 전류의 합과 유출되는 전류의 합이 같다는 것이다. 그림의 절점에서는 화살표가 절점을 향하는 I1I_1, I2I_2, I3I_3가 유입이고 절점에서 밖으로 나가는 I4I_4만 유출이므로 I1+I2+I3=I4I_1+I_2+I_3=I_4가 성립한다. 이를 한쪽으로 모으면 I1+I2+I3I4=0I_1+I_2+I_3-I_4=0이다.

문제 67
제어요소가 제어대상에 주는 양은?
1조작량
2제어량
3기준입력
4동작신호
정답 및 해설

제어요소는 동작신호를 받아 조작량으로 변환하여 제어대상에 가한다. 따라서 제어요소가 제어대상에 주는 양은 조작량이다.
동작신호는 목표값과 궤환량의 차로 제어요소에 입력되는 양이고, 제어량은 제어대상의 출력이며 궤환요소를 통해 궤환량으로 되돌아온다.

문제 68
직류 분권전동기의 용도에 적합하지 않은 것은?
1압연기
2제지기
3송풍기
4기중기
정답 및 해설

직류 분권전동기는 부하변동에도 회전속도가 거의 일정하게 유지되는 정속도 특성을 가져 압연기, 제지기, 송풍기 등에 적합하다. 반면 기중기(크레인)와 같이 기동 시 큰 토크가 필요한 부하에는 직권전동기가 적합하다.

문제 69
16μF의 콘덴서 4개를 접속하여 얻을 수 있는 가장 작은 정전용량은 몇 μF인가?
12
24
38
416
정답 및 해설

16μF 콘덴서 4개를 모두 직렬로 연결하면 합성 정전용량은 C=164=4 μFC=\dfrac{16}{4}=4\ \mu\mathrm{F}로 가장 작아진다.

문제 70
100Ω의 전열선에 2A의 전류를 흘렸다면 소모되는 전력은 몇 W인가?
1100
2200
3300
4400
정답 및 해설

소비전력은 P=I2R=22×100=400 WP=I^2R=2^2\times100=400\ \mathrm{W}로 계산된다.

문제 71
60Hz, 6극인 교류 발전기의 회전수는 몇 rpm인가?
11200
21500
31800
43600
정답 및 해설

동기속도는 N=120fP=120×606=1200 rpmN=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times60}{6}=1200\ \mathrm{rpm}이다.

문제 72
평형 3상 Y결선의 상전압 Vp와 선간전압 VL의 관계는?
1VL=3Vp
2VL=√3Vp
3VL=1/3(Vp)
4VL=1/√3(Vp)
정답 및 해설

평형 3상 Y결선에서 선간전압은 상전압의 3\sqrt{3}배이다.

문제 73
그림과 같은 시퀀스제어회로가 나타내는 것은? (단, A와 B는 푸시버튼스위치, R은 전자접촉기, L은 램프이다.)
1인터록
2자기유지
3지연논리
4NAND논리
정답 및 해설

기동용 푸시버튼 A와 병렬로 전자접촉기 R의 a접점이 접속되어 있는 구조이다. A를 눌러 R이 여자되면 이 R 접점이 닫히므로 A에서 손을 떼도 코일 전류가 계속 흐르며, 이것이 전형적인 자기유지 회로이다. 직렬로 놓인 정지용 b접점 B를 누르면 회로가 끊어져 자기유지가 해제되고 램프도 소등된다.

문제 74
최대 눈금 1000V, 내부저항 10kΩ인 전압계를 가지고 그림과 같이 전압을 측정하였다. 전압계의 지시가 200V일 때 전압 E는 몇 V인가?
1800
21000
31800
42000
정답 및 해설

전압계가 200V를 지시하므로 회로에 흐르는 전류는 I=20010×103=20mAI=\dfrac{200}{10\times10^{3}}=20\,\mathrm{mA}이다. 직렬로 놓인 90kΩ이 배율기 역할을 하여 배율은 1+9010=101+\dfrac{90}{10}=10배가 되므로, 전체 저항 100kΩ에 대해 E=0.02×100×103=2000VE=0.02\times100\times10^{3}=2000\,\mathrm{V}이다.

문제 75
그림과 같은 회로는?
1OR회로
2AND회로
3NOR회로
4NAND회로
정답 및 해설

두 다이오드는 캐소드가 각각 입력 A, B 쪽을 향하고 애노드가 공통 출력점에 묶여 있으며, 출력점은 저항 R을 통해 전원 V로 풀업되어 있다. 입력 중 하나라도 낮은 전위가 되면 그 다이오드가 도통해 출력이 끌려 내려가고, 두 입력이 모두 높을 때만 출력이 높아지므로 AND회로이다. 다이오드 방향이 반대여서 애노드가 입력 쪽을 향하면 OR회로가 된다.

문제 76
그림의 신호흐름선도에서 C/R의 값은?
1a+2
2a+3
3a+5
4a+6
정답 및 해설

궤환 루프가 없으므로 전달함수는 전향경로 이득의 합이다. 중간 마디를 거치는 경로는 두 가지 a와 2가 병렬로 합쳐지므로 1×(a+2)×1×1=a+21\times(a+2)\times1\times1=a+2이고, 아래로 건너뛰는 경로는 1×3×1=31\times3\times1=3이다. 따라서 CR=(a+2)+3=a+5\dfrac{C}{R}=(a+2)+3=a+5이다.

문제 77
교류의 실횻값에 관한 설명 중 틀린 것은?
1교류의 최댓값은 실횻값의 √2배이다.
2전류나 전압의 한주기의 평균치가 실효값이다.
3상용전원이 220V라는 것은 실횻값을 의미한다.
4실횻값 100V인 교류와 직류 100V로 같은 전등을 점등하면 그 밝기는 같다.
정답 및 해설

실횻값은 순시값의 제곱을 한 주기 동안 평균한 값의 제곱근(RMS)이며, 단순한 산술 평균치가 아니다. 최댓값이 실횻값의 √2배라는 것, 220V가 실횻값이라는 것, 동일 실횻값의 교류와 직류가 같은 밝기를 낸다는 것은 모두 옳은 설명이다.

문제 78
변압기의 병렬운전에서 필요하지 않는 조건은?
1극성이 같을 것
2출력이 같을 것
3권수비가 같을 것
41차, 2차 정격전압이 같을 것
정답 및 해설

변압기 병렬운전에는 극성·권수비·1차 및 2차 정격전압이 같아야 하며, 각 변압기의 출력(용량)까지 같을 필요는 없다.

문제 79
dm(t)dt=Kie(t)\dfrac{\mathrm{dm}(\mathrm{t})}{\mathrm{dt}}=\mathrm{K}_{\mathrm{i}}\mathrm{e}(\mathrm{t})는 어떤 조절기의 출력(조작신호) m(t)과 동작신호 e(t) 사이의 관계를 나타낸 것이다. 이 조절기의 제어동작은? (단, Ki는 상수이다.)
1D 동작
2I 동작
3P-I 동작
4P-D 동작
정답 및 해설

dm(t)dt=Kie(t)\dfrac{dm(t)}{dt}=K_i e(t)는 출력의 변화율이 입력에 비례하는 관계로, 이를 적분하면 m(t)=Kie(t)dtm(t)=K_i\int e(t)dt가 되어 적분(I) 동작을 나타낸다.

문제 80
2진수 0010111101011001(2)을 16진수로 변환하면?
13F59
22G6A
32F59
43G6A
정답 및 해설

2진수 0010 1111 0101 1001을 4비트씩 묶으면 2, F, 5, 9가 되어 16진수로 2F59이다.

공조냉동기계산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

16년 2회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
건구온도 10℃, 습구온도 3℃의 공기를 덕트 중 재열기로 건구온도 25℃까지 가열하고자 한다. 재열기를 통하는 공기량이 1500 m3/min인 경우, 재열기에 필요한 열량은? (단, 공기의 비체적은 0.849 m3/kg이다.)
1191025 kcal/min
228017 kcal/min
38200 kcal/min
46360 kcal/min
정답 및 해설

재열기는 가열만 하므로 현열량만 계산한다. 공기량 G=1500 m3/min0.849 m3/kg1766.8 kg/minG = \dfrac{1500\ \mathrm{m^3/min}}{0.849\ \mathrm{m^3/kg}} ≒ 1766.8\ \mathrm{kg/min}이고, 건구온도차는 2510=15C25-10=15{}^\circ\mathrm{C}이다. Q=G×Cp×Δt=1766.8×0.24×156360 kcal/minQ = G \times C_p \times \Delta t = 1766.8 \times 0.24 \times 15 ≒ 6360\ \mathrm{kcal/min}으로 계산된다.

문제 2
공기조화설비에 사용되는 냉각탑에 관한 설명으로 옳은 것은?
1냉각탑의 어프로치는 냉각탑의 입구 수온과 그때의 외기 건구온도와의 차이다.
2강제통풍식 냉각탑의 어프로치는 일반적으로 약 5℃이다.
3냉각탑을 통과하는 공기량(kg/h)을 냉각탑의 냉각수량(kg/h)으로 나눈 값을 수공기비라 한다.
4냉각탑의 레인지는 냉각탑의 출구 공기온도와 입구 공기온도의 차이다.
정답 및 해설

냉각탑의 어프로치는 냉각탑을 나가는 냉각수(출구 수온)와 입구 공기의 습구온도와의 차이며, 강제통풍식 냉각탑에서는 일반적으로 약 5℃ 정도로 설계한다. 어프로치는 입구 수온이 아니라 출구 수온 기준이고 외기 건구온도가 아니라 습구온도 기준이므로 다른 보기들은 정의가 틀렸다.

문제 3
아래 그림은 공기조화기 내부에서의 공기의 변화를 나타낸 것이다. 이 중에서 냉각코일에서 나타나는 상태변화는 공기선도상 어느 점을 나타내는가?
1㉮ - ㉯
2㉯ - ㉰
3㉱ - ㉮
4㉱ - ㉲
정답 및 해설

이 공조기는 외기와 실내 환기를 혼합한 뒤 냉각코일에서 감습냉각하고 재열코일에서 현열가열해 취출한다. 선도에서 실내 ㉰와 외기 ㉲를 잇는 혼합선 위의 점이 ㉱이고, 여기서 온도와 절대습도가 함께 낮아지며 좌하방으로 내려가는 ㉱ - ㉮ 과정이 냉각코일에서의 상태변화이다. 이어지는 ㉮ - ㉯의 수평 이동은 절대습도가 일정한 재열코일에서의 현열가열이다.

문제 4
외기온도 13℃(포화 수증기압 12.83mmHg)이며 절대습도 0.008kg/kg일 때의 상대습도 RH는? (단, 대기압은 760mmHg이다.)
1약 37%
2약 46%
3약 75%
4약 82%
정답 및 해설

절대습도 x=0.622PwPPwx=0.622\dfrac{P_w}{P-P_w}x=0.008x=0.008, P=760 mmHgP=760\ \mathrm{mmHg}를 대입하면 Pw9.65 mmHgP_w ≒ 9.65\ \mathrm{mmHg}이다. 상대습도는 RH=PwPs×100=9.6512.83×10075%RH=\dfrac{P_w}{P_s}\times100=\dfrac{9.65}{12.83}\times100≒75\%로 계산된다.

문제 5
공기 세정기에 관한 설명으로 틀린 것은?
1공기 세정기의 통과풍속은 일반적으로 약 2~3m/s이다.
2공기 세정기의 가습기는 노즐에서 물을 분무하여 공기에 충분히 접촉시켜 세정과 가습을 하는 것이다.
3공기 세정기의 구조는 루버, 분무노즐, 플러딩노즐, 일리미네이터 등이 케이싱 속에 내장되어 있다.
4공기 세정기의 분무 수압은 노즐 성능상 약 20~50kPa이다.
정답 및 해설

공기 세정기의 분무 수압은 노즐 성능상 약 150~300kPa(1.5~3kg/cm² 수준)이 일반적이며, 20~50kPa은 지나치게 낮은 값이다. 나머지 보기(통과풍속, 가습 방식, 내부 구조)는 공기 세정기의 실제 특성과 일치한다.

문제 6
다음 그림에 대한 설명으로 틀린 것은?
1A → B는 냉각감습 과정이다.
2바이패스팩터(BF)는 t2t3t1t3\dfrac{\mathrm{t}_2-\mathrm{t}_3}{\mathrm{t}_1-\mathrm{t}_3} 이다.
3코일의 열수가 증가하면 BF는 증가한다.
4BF가 작으면 공기의 통과저항이 커져 송풍기 동력이 증대될 수 있다.
정답 및 해설

코일의 열수(전열면적)가 증가하면 공기와 코일 표면의 접촉이 늘어 냉각·감습이 더 완전하게 이루어지므로 바이패스팩터(BF)는 오히려 감소한다. 따라서 "열수가 증가하면 BF가 증가한다"는 설명이 틀렸다.

문제 7
상당외기온도차를 구하기 위한 요소로 가장 거리가 먼 것은?
1흡수율
2표면 열전달률(kcal/m2·h·℃)
3직달 일사량(kcal/m2·h)
4외기온도(℃)
정답 및 해설

상당외기온도차(등가외기온도차)는 외기온도에 흡수율과 일사량을 표면 열전달률로 나눈 보정항을 더해 구하며, 이때 사용하는 일사량은 직달일사만이 아니라 직달과 확산을 포함한 전체 일사량이다. 따라서 직달 일사량만으로는 상당외기온도차 산정 요소로 보기 어렵다.

문제 8
냉방 시 유리를 통한 일사 취득열량을 줄이기 위한 방법으로 틀린 것은?
1유리창의 입사각을 적게 한다.
2투과율을 적게 한다.
3반사율을 크게 한다.
4차폐계수를 적게 한다.
정답 및 해설

유리창의 입사각을 작게 하면 태양광이 유리면에 더 수직으로 입사해 투과율이 높아지므로 오히려 취득열량이 증가한다. 투과율·반사율·차폐계수를 조정하는 나머지 방법들은 실제로 일사 취득열량을 줄이는 효과가 있다.

문제 9
다음 중 중앙식 공조방식이 아닌 것은?
1정풍량 단일 덕트방식
22관식 유인유닛방식
3각층 유닛방식
4패키지 유닛방식
정답 및 해설

패키지 유닛방식은 실별로 독립된 공조기를 두는 개별 방식이므로 중앙기계실에서 통합 관리하는 중앙식 공조방식에 해당하지 않는다. 나머지 정풍량 단일덕트, 유인유닛, 각층유닛 방식은 모두 중앙식으로 분류된다.

문제 10
냉방부하 계산 시 상당외기온도차를 이용하는 경우는?
1유리창의 취득열량
2내벽의 취득열량
3침입외기 취득열량
4외벽의 취득열량
정답 및 해설

상당외기온도차는 태양복사에 의해 가열되는 불투명한 구조체, 즉 외벽의 취득열량 계산에 사용한다. 유리창은 일사 투과에 의한 직접 취득열, 내벽과 침입외기는 실내외 온도차를 그대로 사용하므로 해당하지 않는다.

문제 11
600 rpm으로 운전되는 송풍기의 풍량이 400m3/min, 전압 40 mmAq, 소요동력 4 kW의 성능을 나타낸다. 이때 회전수를 700 rpm으로 변화시키면 몇 kW의 소요동력이 필요한가?
15.44kW
26.35kW
37.27kW
48.47kW
정답 및 해설

송풍기의 소요동력은 회전수의 세제곱에 비례한다. P2=P1×(N2N1)3=4×(700600)36.35 kWP_2 = P_1 \times \left(\dfrac{N_2}{N_1}\right)^3 = 4 \times \left(\dfrac{700}{600}\right)^3 ≒ 6.35\ \mathrm{kW}로 계산된다.

문제 12
노즐형 취출구로서 취출구 방향을 좌우상하로 바꿀 수 있는 취출구는?
1유니버설형
2펑커루버형
3팬(pan)형
4T라인(T-line)형
정답 및 해설

펑커루버형 취출구는 목 부분을 자유롭게 움직여 취출 방향을 좌우상하로 임의 조절할 수 있는 구조이다. 유니버설형·팬형·T라인형은 방향 조절이 제한적이거나 고정된 형태이다.

문제 13
유효온도(ET, Effective Temperature)의 요소에 해당하지 않는 것은?
1온도
2기류
3청정도
4습도
정답 및 해설

유효온도(ET)는 온도, 습도, 기류 세 가지 요소를 종합해 체감온도를 나타내는 지표이며 청정도는 포함되지 않는다.

문제 14
다음 중 건축물의 출입문으로부터 극간풍 영향을 방지하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?
1회전문을 설치한다.
2이중문을 충분한 간격으로 설치한다.
3출입문에 블라인드를 설치한다.
4에어커튼을 설치한다.
정답 및 해설

블라인드는 일사 차단용 설비로 출입문의 틈새를 통한 극간풍(틈새바람) 유입을 막는 기능이 없다. 회전문, 이중문, 에어커튼은 모두 출입 시 외기 유입을 줄이는 실질적인 방법이다.

문제 15
공기조화의 분류에서 산업용 공기조화의 적용범위에 해당하지 않는 것은?
1실험실의 실험조건을 위한 공조
2양조장에서 술의 숙성온도를 위한 공조
3반도체 공장에서 제품의 품질 향상을 위한 공조
4호텔에서 근무하는 근로자의 근무환경 개선을 위한 공조
정답 및 해설

산업용 공기조화는 제품·공정의 품질이나 실험조건 유지를 목적으로 하며, 호텔 근로자의 근무환경 개선처럼 사람의 쾌적감을 위한 공조는 보건용(쾌적용) 공조에 해당한다.

문제 16
대사량을 나타내는 단위로 쾌적상태에서의 안정 시 대사량을 기준으로 하는 단위는?
1RMR
2clo
3met
4ET
정답 및 해설

met는 의자에 앉아 안정된 상태에서의 신진대사량(약 58.2 W/m²)을 기준 단위로 삼는 대사량 단위이다. RMR과 clo는 각각 운동대사율과 착의량, ET는 유효온도를 나타내는 단위이다.

문제 17
난방부하를 줄일 수 있는 요인이 아닌 것은?
1극간풍에 의한 잠열
2태양열에 의한 복사열
3인체의 발생열
4기계의 발생열
정답 및 해설

극간풍에 의한 잠열은 외부의 차고 건조한 공기가 틈새로 유입되며 실내 열을 빼앗는 손실 요인이므로 오히려 난방부하를 증가시킨다. 태양복사열, 인체 발생열, 기계 발생열은 실내로 유입되는 열로서 난방부하를 줄여주는 요인이다.

문제 18
물 또는 온수를 직접 공기 중에 분사하는 방식의 수분무식 가습장치의 종류에 해당되지 않는 것은?
1원심식
2초음파식
3분무식
4가습팬식
정답 및 해설

수분무식 가습장치는 물을 직접 미세하게 분무하는 방식으로 원심식, 초음파식, 분무(노즐)식이 해당한다. 가습팬식은 물을 가열·증발시켜 가습하는 증발식이므로 수분무식으로 분류되지 않는다.

문제 19
고속덕트의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?
1소음이 작다.
2운전비가 증대한다.
3마찰에 의한 압력손실이 크다.
4장방형 대신에 스파이럴관이나 원형덕트를 사용하는 경우가 많다.
정답 및 해설

고속덕트는 풍속이 빠른 만큼 마찰저항과 운전비가 커지고 유속이 높아 소음도 오히려 커진다. 따라서 "소음이 작다"는 설명이 틀렸다.

문제 20
공기조화의 단일덕트 정풍량 방식의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?
1각 실이나 존의 부하변동에 즉시 대응할 수 있다.
2보수관리가 용이하다.
3외기냉방이 가능하고 전열교환기 설치도 가능하다.
4고성능 필터 사용이 가능하다.
정답 및 해설

정풍량(CAV) 단일덕트 방식은 송풍량이 일정하게 고정되므로 각 실·존별로 부하변동이 생겨도 즉시 대응하지 못하고 재열 등으로 보완해야 한다. 이는 가변풍량(VAV) 방식의 장점이다.

문제 21
냉동효과에 대한 설명으로 옳은 것은?
1증발기에서 단위 중량의 냉매가 흡수하는 열량
2응축기에서 단위 중량의 냉매가 방출하는 열량
3압축 일을 열량의 단위로 환산한 것
4압축기 출·입구 냉매의 엔탈피 차
정답 및 해설

냉동효과는 증발기에서 냉매 1kg이 흡수하는 열량으로 정의된다. 응축기 방출열량, 압축일, 압축기 출입구 엔탈피차는 각각 응축부하, 압축일량, 압축열량에 해당하는 별개의 개념이다.

문제 22
아래와 같이 운전되어 지고 있는 냉동사이클의 성적 계수는?
12.1
23.3
34.9
45.9
정답 및 해설

성적계수는 냉동효과를 압축일로 나눈 값이다. 선도에서 팽창밸브를 지나 증발기로 들어가는 엔탈피가 109.4109.4, 증발기 출구가 135.9135.9, 압축기 토출이 141.3 kcal/kg141.3\ \mathrm{kcal/kg}이므로 COP=135.9109.4141.3135.9=26.55.4=4.9COP=\dfrac{135.9-109.4}{141.3-135.9}=\dfrac{26.5}{5.4}=4.9이다.

문제 23
헬라이드 토치는 프레온계 냉매의 누설검지기이다. 누설 시 식별방법은?
1불꽃의 크기
2연료의 소비량
3불꽃의 온도
4불꽃의 색깔
정답 및 해설

헬라이드 토치는 프레온 냉매가 불꽃에 닿으면 불꽃의 색깔이 청색에서 녹색(누설량이 많으면 자주색)으로 변하는 것을 이용해 누설 여부를 식별한다.

문제 24
냉동장치에서 사용되는 각종 제어동작에 대한 설명으로 틀린 것은?
12위치 동작은 스위치의 온, 오프 신호에 의한 동작이다.
23위치 동작은 상, 중, 하 신호에 따른 동작이다.
3비례동작은 입력신호의 양에 대응하여 제어량을 구하는 것이다.
4다위치 동작은 여러 대의 피제어기기를 단계적으로 운전 또는 정지시키기 위한 것이다.
정답 및 해설

3위치 동작은 입력 신호 자체가 상·중·하 세 단계로 정해져 있는 것이 아니라, 편차의 크기에 따라 조작부가 정회전·정지·역회전 등 세 가지 상태 중 하나로 전환되는 동작이다. 따라서 "상, 중, 하 신호에 따른 동작"이라는 설명은 부정확하다.

문제 25
다음 열 및 열펌프에 관한 설명으로 옳은 것은?
1일의 열당량은 1kcal427kgm\dfrac{1\mathrm{kcal}}{427\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m}}이다. 이것은 427kg·m의 일이 열로 변할 때, 1kcal의 열량이 되는 것이다.
2응축온도가 일정하고 증발온도가 내려가면 일반적을 토출 가스온도가 높아지기 때문에 열펌프의 능력이 상승된다.
3비열 0.5kcal/kg·℃, 비중량 1.2kg/L의 액체 2L를 온도 1℃ 상승시키기 위해서는 2kcal의 열량을 필요로 한다.
4냉매에 대해서 열의 출입이 없는 과정을 등온압축이라 한다.
정답 및 해설

일의 열당량은 1 kcal427 kgm\dfrac{1\ \mathrm{kcal}}{427\ \mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}}로, 427kg·m의 일이 열로 바뀌면 1kcal의 열량이 된다는 뜻이며 이는 옳은 정의이다. 나머지 보기는 열펌프 능력, 비열 계산(Q=1.2×2×0.5×1=1.2 kcalQ=1.2\times2\times0.5\times1=1.2\ \mathrm{kcal}이므로 2kcal은 오류), 등온압축의 정의(단열압축과 혼동)에서 각각 오류가 있다.

문제 26
냉동기유에 대한 냉매의 용해성이 가장 큰 것은? (단, 동일한 조건으로 가정한다.)
1R-113
2R-22
3R-115
4R-717
정답 및 해설

냉동기유에 대한 냉매 용해성은 냉매 분자 구조에 따라 다른데, 보기 중 R-113이 오일과의 상호용해성이 가장 크다. 반면 암모니아(R-717)는 냉동기유와 거의 용해되지 않는 대표적인 비상용성 냉매이다.

문제 27
냉동용 스크루 압축기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1왕복동식에 비해 체적효율과 단열효율이 높다.
2스크루 압축기의 로터와 축은 일체식으로 되어 있고, 구동은 수 로터에 의해 이루어진다.
3스크루 압축기의 로터 구성은 다양하나 일반적으로 사용되고 있는 것은 수 로터 4개, 암 로터 4개인 것이다.
4흡입, 압축, 토출과정인 3행정으로 이루어진다.
정답 및 해설

스크루 압축기는 일반적으로 수 로터(숫로터) 4개, 암 로터(암로터) 6개로 구성되는 조합이 표준이며, 4개-4개 조합은 실제 사용 구성과 다르다. 나머지 보기(체적·단열효율 우수, 수로터 구동, 3행정 구조)는 스크루 압축기의 올바른 특징이다.

문제 28
LNG(액화천연가스) 냉열이용 방법 중 직접이용방식에 속하지 않는 것은?
1공기액화분리
2염소액화장치
3냉열발전
4액체탄산가스 제조
정답 및 해설

LNG 냉열의 직접이용방식에는 공기액화분리, 드라이아이스·액체탄산가스 제조, 냉열발전 등이 있으며, 염소액화장치는 LNG 냉열 이용 분야로 보기 어렵다.

문제 29
증발기의 분류 중 액체 냉각용 증발기로 가장 거리가 먼 것은?
1탱크형 증발기
2보데로형 증발기
3나관코일식 증발기
4만액식 셸 엔드 튜브식 증발기
정답 및 해설

나관코일식 증발기는 주로 냉장고·냉동실 등에서 공기를 직접 냉각하는 데 쓰이는 방식으로, 액체 냉각용이 아니다. 탱크형, 보데로형, 만액식 셸 앤 튜브식은 모두 브라인이나 물 등 액체를 냉각하는 데 사용되는 증발기이다.

문제 30
헬라이드 토치를 이용한 누설검사로 적절하지 않은 냉매는?
1R-717
2R-123
3R-22
4R-114
정답 및 해설

헬라이드 토치는 냉매 속 할로겐 성분이 불꽃과 반응해 색이 변하는 원리를 이용하므로 할로겐을 포함하지 않는 암모니아(R-717)의 누설검사에는 사용할 수 없다.

문제 31
냉동능력 20RT, 축동력 12.6kW인 냉동장치에 사용되는 수냉식 응축기의 열통과율 676kcal/m2·h·℃ 전열량의 외표면적 15m2, 냉각수량 270L/min, 냉각수 입구온도 30℃일 때, 응축온도는? (단, 냉매와 물의 온도차는 산술평균 온도차를 사용한다.)
135℃
240℃
345℃
450℃
정답 및 해설

응축부하 Qc=20×3320+12.6×86077236 kcal/hQ_c = 20\times3320 + 12.6\times860 ≒ 77236\ \mathrm{kcal/h}이고, 냉각수량은 270×60=16200 kg/h270\times60=16200\ \mathrm{kg/h}이므로 냉각수 온도상승 Δtw=77236162004.8C\Delta t_w = \dfrac{77236}{16200}≒4.8{}^\circ\mathrm{C}, 출구수온은 약 34.8℃이다. 산술평균온도차 Δtm=QcKA=77236676×157.6C\Delta t_m=\dfrac{Q_c}{KA}=\dfrac{77236}{676\times15}≒7.6{}^\circ\mathrm{C}이므로 응축온도는 냉각수 평균온도(약 32.4℃)에 이를 더한 약 40℃가 된다.

문제 32
기계적인 냉동방법 중 물을 냉매로 쓸 수 있는 냉동 방식이 아닌 것은?
1증기분사식
2공기압축식
3흡수식
4진공식
정답 및 해설

공기압축식 냉동은 공기 자체를 냉매로 사용하는 방식이며, 증기분사식·흡수식·진공식은 모두 물을 냉매로 사용할 수 있는 냉동방식이다.

문제 33
저온유체 중에서 1기압에서 가장 낮은 비등점을 갖는 유체는 어느 것인가?
1아르곤
2질소
3헬륨
4네온
정답 및 해설

1기압에서의 비등점은 질소 -196℃, 아르곤 -186℃, 네온 -246℃, 헬륨 -269℃로, 헬륨이 가장 낮다.

문제 34
-10℃의 얼음 10kg을 100℃의 증기로 변화하는데 필요한 전열량은? (단, 얼음의 비열은 0.5kcal/kg·℃이고 융해잠열은 80kcal/kg, 물의 증발잠열은 539kcal/kg이다.)
11850 kcal
23660 kcal
37240 kcal
49120 kcal
정답 및 해설

얼음 승온(-10→0℃) 10×0.5×10=50 kcal10\times0.5\times10=50\ \mathrm{kcal}, 융해 10×80=800 kcal10\times80=800\ \mathrm{kcal}, 물 승온(0→100℃) 10×1×100=1000 kcal10\times1\times100=1000\ \mathrm{kcal}, 증발 10×539=5390 kcal10\times539=5390\ \mathrm{kcal}를 모두 더하면 50+800+1000+5390=7240 kcal50+800+1000+5390=7240\ \mathrm{kcal}이다.

문제 35
1HP는 약 몇 Btu/h인가?
1172 Btu/h
2252 Btu/h
31053 Btu/h
42547.6 Btu/h
정답 및 해설

1 HP=0.746 kW1\ \mathrm{HP}=0.746\ \mathrm{kW}이고 1 kWh=3412 Btu1\ \mathrm{kWh}=3412\ \mathrm{Btu}이므로 1 HPh2547.6 Btu1\ \mathrm{HP}\cdot\mathrm{h} ≒ 2547.6\ \mathrm{Btu}로 환산된다.

문제 36
팽창밸브를 통하여 증발기에 유입되는 냉매액의 엔탈피를 F, 증발기 출구 엔탈피를 A, 포화액의 엔탈피를 G라 할 때, 팽창밸브를 통과한 곳에서 증기로 된 냉매의 양의 계산식으로 옳은 것은? (단, P : 압력, h : 엔탈비를 나타낸다.)
1
2
3
4
정답 및 해설

팽창밸브를 지나는 동안 엔탈피는 변하지 않으므로 증발기 입구 냉매는 엔탈피 F인 습증기가 되고, 그 건도가 곧 증기로 변한 냉매의 비율이다. 증발압력에서 포화액의 엔탈피가 G, 포화증기(증발기 출구)의 엔탈피가 A이므로 x=FGAGx=\dfrac{F-G}{A-G}이다.

문제 37
냉동장치에서 고압측에 설치하는 장치가 아닌 것은?
1수액기
2팽창밸브
3드라이어
4액분리기
정답 및 해설

액분리기는 증발기와 압축기 사이의 흡입관, 즉 저압측에 설치되는 기기이다. 수액기, 팽창밸브(앞단), 드라이어는 모두 응축기 이후의 고압측 액관에 설치된다.

문제 38
-20℃의 암모니아 포화액의 엔탈피가 75kcal/kg이며, 동일 온도에서 건조포화증기의 엔탈피가 403kcal/kg이다. 이 냉매액이 팽창밸브를 통과하여 증발기에 유입될때의 냉매의 엔탈피가 160kcal/kg이었다면 중량비로 약 몇 %가 액체 상태인가?
116%
226%
374%
484%
정답 및 해설

건조도 x=1607540375=853280.26x=\dfrac{160-75}{403-75}=\dfrac{85}{328}≒0.26로 증기 비율이 약 26%이므로, 액체 비율은 10.26=0.741-0.26=0.74, 즉 약 74%이다.

문제 39
암모니아를 냉매로 사용하는 냉동장치에서 응축압력의 상승원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1냉매가 과냉각 되었을 때
2불응축가스가 혼입되었을 때
3냉매가 과충전되었을 때
4응축기 냉각관에 물 때 및 유막이 형성되었을 때
정답 및 해설

냉매가 과냉각되면 오히려 응축기 출구 액의 온도가 낮아져 응축압력을 낮추는 방향으로 작용하므로 응축압력 상승 원인이 아니다. 불응축가스 혼입, 냉매 과충전, 냉각관 오염(물때·유막)은 모두 응축압력을 상승시키는 대표적 원인이다.

문제 40
표준냉동사이클에서 팽창밸브를 냉매가 통과하는 동안 변화되지 않는 것은?
1냉매의 온도
2냉매의 압력
3냉매의 엔탈피
4냉매의 엔트로피
정답 및 해설

팽창밸브 통과는 등엔탈피 과정이므로 냉매의 엔탈피는 변하지 않는다. 반면 온도와 압력은 급격히 낮아지고, 비가역 교축과정이므로 엔트로피는 증가한다.

문제 41
급탕배관이 벽이나 바닥을 관통할 때 슬리브(sleeve)를 설치하는 이유로 가장 적절한 것은?
1배관의 진동을 건물 구조물에 전달되지 않도록 하기 위하여
2배관의 중량을 건물 구조물에 지지하기 위하여
3관의 신축이 자유롭고 배관의 교체나 수리를 편리하게 하기 위하여
4배관의 마찰저항을 감소시켜 온수의 순환을 균일하게 하기 위하여
정답 및 해설

슬리브는 배관이 벽이나 바닥을 관통하는 부위에 미리 설치하는 보호관으로, 관의 신축을 자유롭게 하고 이후 배관의 교체·수리 작업을 쉽게 하기 위한 것이다.

문제 42
냉동 설비에서 고온·고압의 냉매 기체가 흐르는 배관은?
1증발기와 압축기 사이 배관
2응축기와 수액기 사이 배관
3압축기와 응축기 사이 배관
4팽창밸브와 증발기 사이 배관
정답 및 해설

압축기에서 토출된 냉매는 고온·고압의 기체 상태로 응축기로 향하므로, 압축기와 응축기 사이의 토출배관이 고온·고압 기체가 흐르는 구간이다.

문제 43
냉매 배관 시공 시 주의사항으로 틀린 것은?
1온도 변화에 의한 신축을 충분히 고려해야 한다.
2배관 재료는 냉매종류, 온도, 용도에 따라 선택한다.
3배관이 고온의 장소를 통과할 때에는 단열조치한다.
4수평 배관은 냉매가 흐르는 방향으로 상향구배 한다.
정답 및 해설

냉매배관의 수평 배관은 오일이 냉매와 함께 원활히 회수되도록 냉매 흐름 방향으로 하향구배를 주어야 하며, 상향구배를 주면 유회수가 어려워진다.

문제 44
급수방식 중 펌프 직송방식의 펌프 운전을 위한 검지방식이 아닌 것은?
1압력검지식
2유량검지식
3수위검지식
4저항검지식
정답 및 해설

펌프 직송방식의 펌프 운전 검지방식에는 압력검지식, 유량검지식, 수위검지식 등이 있으며, "저항검지식"이라는 방식은 실무상 사용되지 않는다.

문제 45
증기 관말 트랩 바이패스 설치 시 필요 없는 부속은?
1엘보
2유니온
3글로브 밸브
4안전 밸브
정답 및 해설

증기 관말트랩 바이패스 배관은 트랩 점검·보수 시 우회시키기 위한 것으로 엘보, 유니온, 글로브 밸브 등이 필요하지만, 안전밸브는 이 목적과 관계가 없다.

문제 46
수격작용을 방지 또는 경감하는 방법이 아닌 것은?
1유속을 낮춘다.
2격막식 에어 챔버를 설치한다.
3토출밸브의 개폐시간을 짧게 한다.
4플라이 휠을 달아 펌프속도 변화를 완만하게 한다.
정답 및 해설

수격작용을 줄이려면 밸브의 개폐를 서서히(천천히) 하여 유속의 급격한 변화를 막아야 한다. 따라서 "토출밸브의 개폐시간을 짧게 한다"는 것은 오히려 수격작용을 유발하는 방향이므로 방지 방법이 아니다.

문제 47
액화 천연가스의 지상 저장탱크에 대한 설명으로 틀린 것은?
1지상 저장 탱크는 금속 2중벽 탱크가 대표적이다.
2내부탱크는 약 -162℃ 정도의 초저온에 견딜 수 있어야 한다.
3외부 탱크는 일반적으로 연강으로 만들어진다.
4증발 가스량이 지하 저장 탱크보다 많고 저렴하며 안전하다.
정답 및 해설

LNG 지상 저장탱크는 지하식보다 부지 확보나 시공은 유리하지만 외부 노출로 인해 증발가스 발생량이 많고 사고 위험도 지하식보다 커서 상대적으로 안전성이 떨어진다. 따라서 "증발가스량이 많고 저렴하며 안전하다"는 설명은 틀렸다.

문제 48
디스크 증기 트랩이라고도 하며 고압, 중압, 저압 등의 어느 곳에나 사용 가능한 증기 트랩은?
1실로폰 트랩
2그리스 트랩
3충격식 트랩
4버킷 트랩
정답 및 해설

디스크(열역학적) 증기트랩은 충격식 트랩이라고도 하며 구조가 간단하고 고압·중압·저압 어디에나 폭넓게 사용할 수 있는 트랩이다.

문제 49
급탕 주관의 배관길이가 300m, 환탕 주관의 배관길이가 50m일 때 강제순환식 온수순환 펌프의 전 양정은?
15m
23m
32m
41m
정답 및 해설

강제순환식 급탕 순환펌프의 전양정은 급탕관과 반탕관의 평균 배관길이 100m당 약 1m의 마찰손실을 반영해 산정한다. H=0.01×300+5021.75 mH=0.01\times\dfrac{300+50}{2}≒1.75\ \mathrm{m}로 약 2m가 된다.

문제 50
간접배수관의 관경이 25A일 때 배수구 공간으로 최소 몇 mm가 적당한가?
150
2100
3150
4200
정답 및 해설

간접배수관의 관경이 25A 이하인 경우 배수구공간은 최소 50mm를 확보하도록 규정한다.

문제 51
급탕설비에 대한 설명으로 틀린 것은?
1순환방식은 중력식과 강제식이 있다.
2배관의 구배는 중력순환식의 경우 1/150, 강제순환식의 경우 1/200 정도이다.
3신축이음쇠의 설치는 강관은 20m, 동관은 30m마다 1개씩 설치한다.
4급탕량은 사용 인원이나 사용 기구 수에 의해 구한다.
정답 및 해설

급탕배관 신축이음쇠는 팽창계수가 더 큰 동관을 강관보다 짧은 간격으로 설치해야 하며, 통상 강관은 약 30m, 동관은 약 20m마다 1개씩 설치한다. 보기는 이 간격이 서로 바뀌어 있어 틀렸다.

문제 52
관의 종류에 따른 접합방법으로 틀린 것은?
1강관 – 나사접합
2주철관 – 소켓접합
3연관 – 플라스턴접합
4콘크리트관 – 용접접합
정답 및 해설

콘크리트관은 용접이 불가능한 재질이므로 칼라(collar) 이음이나 모르타르 이음 등을 사용하며 "용접접합"은 성립하지 않는다.

문제 53
패널난방(panel heating)은 열의 전달방법 중 주로 어느 것을 이용한 것인가?
1전도
2대류
3복사
4전파
정답 및 해설

패널난방은 바닥이나 벽, 천장 등 넓은 패널 표면 자체를 가열해 실내를 데우는 방식으로 주로 복사열 전달을 이용한다.

문제 54
스케줄 번호(schedule No.)를 바르게 나타낸 공식은? (단, S : 허용응력(kg/mm2), P : 사용압력(kg/cm2))
110×PS10 \times \dfrac{\mathrm{P}}{\mathrm{S}}
210×SP10 \times \dfrac{\mathrm{S}}{\mathrm{P}}
310×SP210 \times \dfrac{\mathrm{S}}{\mathrm{P}^2}
410×PS210 \times \dfrac{\mathrm{P}}{\mathrm{S}^2}
정답 및 해설

배관의 스케줄 번호는 Sch No.=10×PS\mathrm{Sch\ No.}=10\times\dfrac{P}{S} (P: 사용압력, S: 허용응력)로 계산하며, 값이 클수록 관의 두께가 두꺼움을 의미한다.

문제 55
기수 혼합 급탕기에서 증기를 물에 직접 분사시켜 가열하면 압력차로 인해 발생하는 소음을 줄이기 위해 사용하는 설비는?
1안전밸브
2스팀 사일런서
3응축수 트랩
4가열코일
정답 및 해설

기수혼합식 급탕기는 증기를 물속에 직접 분사해 가열하는데, 이때 증기와 물의 압력차로 발생하는 소음과 진동을 줄이기 위해 스팀 사일런서를 설치한다.

문제 56
펌프의 베이퍼 록 현상에 대한 발생 요인이 아닌 것은?
1흡입관 지름이 큰 경우
2액 자체 또는 흡입배관 외부의 온도가 상승할 경우
3펌프 냉각기가 작동하지 않거나 설치되지 않은 경우
4흡입 관로의 막힘, 스케일 부착 등에 의한 저항이 증가한 경우
정답 및 해설

베이퍼 록은 흡입 배관 저항이 커지거나 온도가 상승해 냉매(액)가 배관 내에서 기화하는 현상으로, 흡입관 지름이 작을 때 저항이 커져 발생이 촉진된다. 따라서 "흡입관 지름이 큰 경우"는 오히려 저항을 줄여 베이퍼 록 발생을 억제하므로 발생 요인이 아니다.

문제 57
배관의 신축 이음 중 허용길이가 커서 설치장소가 많이 필요하지만 고온, 고압배관의 신축 흡수용으로 적합한 형식은?
1루프(loop)형
2슬리브(sleeve)형
3벨로스(bellows)형
4스위블(swivel)형
정답 및 해설

루프형 신축이음은 배관을 구부려 만든 곡관 형태로 신축 흡수 허용량이 크고 넓은 설치 공간이 필요하지만 내구성이 좋아 고온·고압 배관에 적합하다.

문제 58
고온수 난방의 가압방법이 아닌 것은?
1브리드 인 가압방식
2정수두 가압방식
3증기 가압방식
4펌프 가압방식
정답 및 해설

고온수 난방의 가압 방식에는 정수두가압방식, 증기가압방식, 펌프가압방식이 있으며, "브리드 인 가압방식"은 이에 해당하지 않는다.

문제 59
냉각탑 주위배관 시 유의사항으로 틀린 것은?
12대 이상의 개방형 냉각탑을 병렬로 연결할 때 냉각탑의 수위를 동일하게 한다.
2배수 및 오버플로관은 직접배수로 한다.
3냉각탑을 동절기에 운전할 때는 동결방지를 고려한다.
4냉각수 출입구 측 배관은 방진이음을 설치하여 냉각탑의 진동이 배관에 전달되지 않도록 한다.
정답 및 해설

냉각탑의 배수 및 오버플로관은 이물질 역류나 오염을 막기 위해 직접배수가 아닌 간접배수로 처리해야 한다. 나머지(수위 균일화, 동결방지, 방진이음)는 냉각탑 배관 시공 시 올바른 유의사항이다.

문제 60
배수 수평관의 관경이 65mm일 때 최소구배는?
11/10
21/20
31/50
41/100
정답 및 해설

배수 수평관의 최소구배는 관경이 65mm 이하일 때 1/50을 기준으로 한다.

문제 61
서보기구와 관계가 가장 깊은 것은?
1정전압 장치
2A/D 변환기
3추적용 레이더
4가정용 보일러
정답 및 해설

서보기구는 물체의 위치·방위·자세 등을 목표값에 따라 제어하는 방식으로, 추적용 레이더처럼 목표물의 위치를 추종하는 제어에 대표적으로 쓰인다.

문제 62
다음 블록선도의 전달 함수의 극점과 영점은?
1영점 0, 2, 극점 –1, 3
2영점 1, -3, 극점 0, -2
3영점 0, -1, 극점 2, 3
4영점 0, -3, 극점 –1, 2
정답 및 해설

두 블록이 직렬이므로 전달함수는 G(s)=ss+12s4s3=2s(s2)(s+1)(s3)G(s)=\dfrac{s}{s+1}\cdot\dfrac{2s-4}{s-3}=\dfrac{2s(s-2)}{(s+1)(s-3)}이다. 분자를 0으로 만드는 영점은 s=0s=0, s=2s=2이고 분모를 0으로 만드는 극점은 s=1s=-1, s=3s=3이다.

문제 63
제어기기의 대표적인 것으로는 검출기, 변환기, 증폭기, 조작기기를 들 수 있는데 서보모터는 어디에 속하는가?
1검출기
2변환기
3증폭기
4조작기기
정답 및 해설

서보모터는 제어신호에 따라 실제로 기계적 동작(회전 등)을 일으키는 기기이므로 조작기기에 해당한다.

문제 64
프로세스 제어계의 제어량이 아닌 것은?
1방위
2유량
3압력
4밀도
정답 및 해설

프로세스 제어는 온도·압력·유량·액위·밀도 등 공정 변수를 제어량으로 다루며, 방위(각도)는 서보기구에서 다루는 제어량이다.

문제 65
시퀀스제어에 관한 사항으로 옳은 것은?
1조절기용이다.
2입력과 출력의 비교장치가 필요하다.
3한시동작에 의해서만 제어되는 것이다.
4제어결과에 따라 조작이 자동적으로 이행된다.
정답 및 해설

시퀀스제어는 정해진 순서에 따라 각 단계의 제어동작(제어결과)이 완료되면 다음 조작이 자동으로 이어지는 방식이다. 입력과 출력을 비교하는 장치가 필요한 것은 피드백(폐루프) 제어의 특징이다.

문제 66
그림과 같은 회로망에서 전류를 계산하는데 옳은 식은?
1I1+I2=I3+I4
2I1+I3=I2+I4
3I1+I2+I3+I4=0
4I1+I2+I3-I4=0
정답 및 해설

키르히호프의 전류법칙은 한 절점으로 유입되는 전류의 합과 유출되는 전류의 합이 같다는 것이다. 그림의 절점에서는 화살표가 절점을 향하는 I1I_1, I2I_2, I3I_3가 유입이고 절점에서 밖으로 나가는 I4I_4만 유출이므로 I1+I2+I3=I4I_1+I_2+I_3=I_4가 성립한다. 이를 한쪽으로 모으면 I1+I2+I3I4=0I_1+I_2+I_3-I_4=0이다.

문제 67
제어요소가 제어대상에 주는 양은?
1조작량
2제어량
3기준입력
4동작신호
정답 및 해설

제어요소는 동작신호를 받아 조작량으로 변환하여 제어대상에 가한다. 따라서 제어요소가 제어대상에 주는 양은 조작량이다.
동작신호는 목표값과 궤환량의 차로 제어요소에 입력되는 양이고, 제어량은 제어대상의 출력이며 궤환요소를 통해 궤환량으로 되돌아온다.

문제 68
직류 분권전동기의 용도에 적합하지 않은 것은?
1압연기
2제지기
3송풍기
4기중기
정답 및 해설

직류 분권전동기는 부하변동에도 회전속도가 거의 일정하게 유지되는 정속도 특성을 가져 압연기, 제지기, 송풍기 등에 적합하다. 반면 기중기(크레인)와 같이 기동 시 큰 토크가 필요한 부하에는 직권전동기가 적합하다.

문제 69
16μF의 콘덴서 4개를 접속하여 얻을 수 있는 가장 작은 정전용량은 몇 μF인가?
12
24
38
416
정답 및 해설

16μF 콘덴서 4개를 모두 직렬로 연결하면 합성 정전용량은 C=164=4 μFC=\dfrac{16}{4}=4\ \mu\mathrm{F}로 가장 작아진다.

문제 70
100Ω의 전열선에 2A의 전류를 흘렸다면 소모되는 전력은 몇 W인가?
1100
2200
3300
4400
정답 및 해설

소비전력은 P=I2R=22×100=400 WP=I^2R=2^2\times100=400\ \mathrm{W}로 계산된다.

문제 71
60Hz, 6극인 교류 발전기의 회전수는 몇 rpm인가?
11200
21500
31800
43600
정답 및 해설

동기속도는 N=120fP=120×606=1200 rpmN=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times60}{6}=1200\ \mathrm{rpm}이다.

문제 72
평형 3상 Y결선의 상전압 Vp와 선간전압 VL의 관계는?
1VL=3Vp
2VL=√3Vp
3VL=1/3(Vp)
4VL=1/√3(Vp)
정답 및 해설

평형 3상 Y결선에서 선간전압은 상전압의 3\sqrt{3}배이다.

문제 73
그림과 같은 시퀀스제어회로가 나타내는 것은? (단, A와 B는 푸시버튼스위치, R은 전자접촉기, L은 램프이다.)
1인터록
2자기유지
3지연논리
4NAND논리
정답 및 해설

기동용 푸시버튼 A와 병렬로 전자접촉기 R의 a접점이 접속되어 있는 구조이다. A를 눌러 R이 여자되면 이 R 접점이 닫히므로 A에서 손을 떼도 코일 전류가 계속 흐르며, 이것이 전형적인 자기유지 회로이다. 직렬로 놓인 정지용 b접점 B를 누르면 회로가 끊어져 자기유지가 해제되고 램프도 소등된다.

문제 74
최대 눈금 1000V, 내부저항 10kΩ인 전압계를 가지고 그림과 같이 전압을 측정하였다. 전압계의 지시가 200V일 때 전압 E는 몇 V인가?
1800
21000
31800
42000
정답 및 해설

전압계가 200V를 지시하므로 회로에 흐르는 전류는 I=20010×103=20mAI=\dfrac{200}{10\times10^{3}}=20\,\mathrm{mA}이다. 직렬로 놓인 90kΩ이 배율기 역할을 하여 배율은 1+9010=101+\dfrac{90}{10}=10배가 되므로, 전체 저항 100kΩ에 대해 E=0.02×100×103=2000VE=0.02\times100\times10^{3}=2000\,\mathrm{V}이다.

문제 75
그림과 같은 회로는?
1OR회로
2AND회로
3NOR회로
4NAND회로
정답 및 해설

두 다이오드는 캐소드가 각각 입력 A, B 쪽을 향하고 애노드가 공통 출력점에 묶여 있으며, 출력점은 저항 R을 통해 전원 V로 풀업되어 있다. 입력 중 하나라도 낮은 전위가 되면 그 다이오드가 도통해 출력이 끌려 내려가고, 두 입력이 모두 높을 때만 출력이 높아지므로 AND회로이다. 다이오드 방향이 반대여서 애노드가 입력 쪽을 향하면 OR회로가 된다.

문제 76
그림의 신호흐름선도에서 C/R의 값은?
1a+2
2a+3
3a+5
4a+6
정답 및 해설

궤환 루프가 없으므로 전달함수는 전향경로 이득의 합이다. 중간 마디를 거치는 경로는 두 가지 a와 2가 병렬로 합쳐지므로 1×(a+2)×1×1=a+21\times(a+2)\times1\times1=a+2이고, 아래로 건너뛰는 경로는 1×3×1=31\times3\times1=3이다. 따라서 CR=(a+2)+3=a+5\dfrac{C}{R}=(a+2)+3=a+5이다.

문제 77
교류의 실횻값에 관한 설명 중 틀린 것은?
1교류의 최댓값은 실횻값의 √2배이다.
2전류나 전압의 한주기의 평균치가 실효값이다.
3상용전원이 220V라는 것은 실횻값을 의미한다.
4실횻값 100V인 교류와 직류 100V로 같은 전등을 점등하면 그 밝기는 같다.
정답 및 해설

실횻값은 순시값의 제곱을 한 주기 동안 평균한 값의 제곱근(RMS)이며, 단순한 산술 평균치가 아니다. 최댓값이 실횻값의 √2배라는 것, 220V가 실횻값이라는 것, 동일 실횻값의 교류와 직류가 같은 밝기를 낸다는 것은 모두 옳은 설명이다.

문제 78
변압기의 병렬운전에서 필요하지 않는 조건은?
1극성이 같을 것
2출력이 같을 것
3권수비가 같을 것
41차, 2차 정격전압이 같을 것
정답 및 해설

변압기 병렬운전에는 극성·권수비·1차 및 2차 정격전압이 같아야 하며, 각 변압기의 출력(용량)까지 같을 필요는 없다.

문제 79
dm(t)dt=Kie(t)\dfrac{\mathrm{dm}(\mathrm{t})}{\mathrm{dt}}=\mathrm{K}_{\mathrm{i}}\mathrm{e}(\mathrm{t})는 어떤 조절기의 출력(조작신호) m(t)과 동작신호 e(t) 사이의 관계를 나타낸 것이다. 이 조절기의 제어동작은? (단, Ki는 상수이다.)
1D 동작
2I 동작
3P-I 동작
4P-D 동작
정답 및 해설

dm(t)dt=Kie(t)\dfrac{dm(t)}{dt}=K_i e(t)는 출력의 변화율이 입력에 비례하는 관계로, 이를 적분하면 m(t)=Kie(t)dtm(t)=K_i\int e(t)dt가 되어 적분(I) 동작을 나타낸다.

문제 80
2진수 0010111101011001(2)을 16진수로 변환하면?
13F59
22G6A
32F59
43G6A
정답 및 해설

2진수 0010 1111 0101 1001을 4비트씩 묶으면 2, F, 5, 9가 되어 16진수로 2F59이다.