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[공조냉동기계산업기사 필기] 15년 2회차
공조냉동기계산업기사 필기 기출문제

15년 2회차

총 80문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

15년 2회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
극간풍의 풍량을 계산하는 방법으로 틀린 것은?
1환기 횟수에 의한 방법
2극간 길이에 의한 방법
3창 면적에 의한 방법
4재실 인원수에 의한 방법
정답 및 해설

극간풍(틈새바람) 풍량은 환기횟수법, 극간길이법, 창면적법으로 산정하는 것이 표준이며, 재실 인원수를 기준으로 한 방법은 인체 발생 CO₂ 등을 고려한 환기량 산정에 쓰이는 것으로 극간풍 계산법이 아니다.

문제 2
환기와 배연에 관한 설명으로 틀린 것은?
1환기란 실내의 공기를 차거나 따뜻하게 만들기 위한 것이다.
2환기는 급기 또는 배기를 통하여 이루어진다.
3환기는 자연적인 방법, 기계적인 방법이 있다.
4배연 설비란 화재 초기에 발생하는 연기를 제거하기 위한 설비이다.
정답 및 해설

환기는 실내공기를 신선한 외기로 치환해 오염물질을 제거하는 것이 목적이며, 공기를 차거나 따뜻하게 만드는 것은 냉난방(공기조화)의 역할이다. 따라서 환기의 목적을 온도조절로 설명한 첫 번째 보기가 틀렸다.

문제 3
공기조화방식 분류 중 전공기방식이 아닌 것은?
1멀티존 유닛방식
2변풍량 재열식
3유인유닛방식
4정풍량식
정답 및 해설

유인유닛방식은 1차 공기(공기)와 실내 코일을 통과하는 2차 수(냉온수)를 함께 이용하는 공기-수 방식이므로 전공기방식으로 분류되지 않는다. 멀티존, 변풍량 재열식, 정풍량식은 모두 전공기방식이다.

문제 4
다음 분류 중 천장 취출방식이 아닌 것은?
1아네모스탯형
2브리즈 라인형
3팬형
4유니버설형
정답 및 해설

유니버설형 취출구는 주로 벽면(측벽)에 설치하는 방식이며, 아네모스탯형·브리즈라인형·팬형은 천장에 설치하는 대표적인 취출구 형식이다.

문제 5
다음 중 엔탈피의 단위는?
1kcal/kg·℃
2kcal/kg
3kcal/m2·h·℃
4kcal/m·h·℃
정답 및 해설

엔탈피는 단위 중량당 보유 열량을 의미하므로 단위는 kcal/kg이다.

문제 6
다음의 표시된 백체의 열관류율은? (단, 내표면의 열전달률 ai=8kcal/m2·h·℃, 외표면의 열전도율 ao=20kcal/m2·h·℃, 벽돌의 열전도율 λa=0.5kcal/m·h·℃, 단열재의 열전도율 λb=0.03kcal/m·h·℃, 모르터의 열전도율 λc=0.62kcal/m·h·℃이다.)
10.685kcal/m2·h·℃
20.778kcal/m2·h·℃
30.813kcal/m2·h·℃
41.460kcal/m2·h·℃
정답 및 해설

열관류율은 표면 열전달저항과 각 층 열전도저항을 모두 더한 값의 역수이다. 외표면·벽돌 105mm·단열재 25mm·벽돌 105mm·모르터 20mm·내표면 순으로 더하면 1K=120+0.1050.5+0.0250.03+0.1050.5+0.0200.62+18=1.461\dfrac{1}{K}=\dfrac{1}{20}+\dfrac{0.105}{0.5}+\dfrac{0.025}{0.03}+\dfrac{0.105}{0.5}+\dfrac{0.020}{0.62}+\dfrac{1}{8}=1.461이다. 따라서 K=11.461=0.685K=\dfrac{1}{1.461}=0.685kcal/m²·h·℃이며, 저항의 절반 이상을 단열재가 차지한다.

문제 7
다음 중 현열부하에만 영향을 주는 것은?
1건구온도
2절대습도
3비체적
4상대습도
정답 및 해설

건구온도는 공기의 온도(현열) 상태만을 나타내는 값으로, 절대습도나 습도 변화 없이 건구온도만 변할 때는 현열부하에만 영향을 준다. 절대습도·상대습도·비체적은 수분(잠열) 상태와 관련이 있다.

문제 8
전열량의 변화와 절대습도 변화의 비율을 무엇이라고 하는가?
1현열비
2포화비
3열수분비
4절대비
정답 및 해설

전열량 변화량을 절대습도 변화량으로 나눈 비율, 즉 u=ΔhΔxu=\dfrac{\Delta h}{\Delta x}를 열수분비라 하며 공기의 상태변화 방향을 나타내는 지표로 사용한다.

문제 9
유인 유닛 공조방식에 대한 설명으로 옳은 것은?
1실내환경 변화에 대응이 어렵다.
2덕트 공간이 비교적 크다.
3각 실의 제어가 어렵다.
4회전부분이 없어 동력(전기) 배선이 필요없다.
정답 및 해설

유인유닛은 실내 유닛 자체에 팬 등 회전기기가 없이 1차 공기의 유인작용으로 실내공기를 순환시키므로 유닛에 별도의 동력(전기) 배선이 필요 없다.

문제 10
습공기 선도상에서 확인할 수 있는 사항이 아닌 것은?
1노점 온도
2습공기의 엔탈피
3효과 온도
4수증기 분압
정답 및 해설

습공기 선도에서는 건구·습구온도, 노점온도, 엔탈피, 수증기분압, 절대·상대습도 등을 직접 읽을 수 있지만, 유효온도(효과온도)는 기류의 영향까지 포함한 별도의 유효온도 선도나 산출식이 필요해 습공기 선도만으로는 확인할 수 없다.

문제 11
공기조화의 냉수코일을 설계하고자 할 때의 설명으로 틀린 것은?
1코일을 통과하는 물의 속도는 1m/s 정도가 되도록 한다.
2코일 출입구의 수온 차는 대개 5~10℃ 정도가 되도록 한다.
3공기와 물의 흐름은 병류(평행류)로 하는 것이 대수평균 온도차가 크게 된다.
4코일의 모양은 효율을 고려하여 가능한 한 정방형으로 본다.
정답 및 해설

냉수코일에서 공기와 물의 흐름을 대향류(향류)로 하면 대수평균온도차가 커져 열교환 효율이 높아지며, 병류(평행류)로 하면 오히려 대수평균온도차가 작아진다. 따라서 병류가 온도차를 크게 한다는 설명이 틀렸다.

문제 12
전공기식 공기조화에 관한 설명으로 틀린 것은?
1덕트가 소형으로 되므로 스페이스가 작게 된다.
2송풍량이 충분하므로 실내공기의 오염이 적다.
3중앙집중식이므로 운전, 보수관리를 집중화할 수 있다.
4병원의 수술실과 같이 높은 공기의 청정도를 요구하는 곳에 적합하다.
정답 및 해설

전공기식은 냉온수 배관 없이 공기만으로 냉난방을 하므로 필요 풍량이 많아 오히려 덕트 스페이스가 커지는 방식이다. 따라서 "덕트가 소형으로 되어 스페이스가 작아진다"는 설명이 틀렸다.

문제 13
펌프를 작동원리에 따라 분류할 때 왕복펌프에 해당되지 않는 것은?
1피스톤 펌프
2베인 펌프
3다이어프램 펌프
4플런저 펌프
정답 및 해설

베인 펌프는 회전 날개로 유체를 이송하는 회전펌프(로터리펌프)이며, 피스톤·다이어프램·플런저 펌프는 왕복운동으로 유체를 밀어내는 왕복펌프에 속한다.

문제 14
다음과 같은 사무실에서 방열기 설치위치로 가장 적당한 것은?
1[㉠, ㉡]
2[㉡, ㉤]
3[㉢, ㉣]
4[㉣, ㉥]
정답 및 해설

방열기는 열손실이 가장 큰 외기에 면한 창 밑에 설치해, 유리면에서 내려오는 찬 공기(콜드 드래프트)를 상승 기류로 상쇄시켜야 한다. 그림에서 외벽의 창에 접해 있는 자리는 ㉢과 ㉣이므로 이 두 곳이 가장 적당하다. 출입문이 있는 내벽 쪽이나 실 중앙에 두면 창가의 냉기류를 막지 못해 거주역 온도분포가 나빠진다.

문제 15
덕트의 설계법을 순서대로 나열한 것 중 가장 바르게 연결한 것은?
1송풍량 결정 - 덕트경로 결정 - 덕트치수 결정 - 취출구 및 흡입구 위치결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
2송풍량 결정 - 취출구 및 흡입구 위치 결정 - 덕트경로 설정 - 덕트치수 결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
3덕트치수 결정 - 송풍량 결정 - 덕트경로 결정 - 취출구 및 흡입구 위치 결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
4덕트치수 결정 - 덕트경로 결정 - 취출구 및 흡입구위치 결정 - 송풍량 결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
정답 및 해설

덕트 설계는 송풍량을 먼저 결정한 뒤, 취출구와 흡입구의 위치를 정하고, 이를 잇는 덕트경로를 설정한 다음 덕트치수를 산정하고, 마지막으로 송풍기를 선정해 설계도를 작성하는 순서로 진행한다.

문제 16
다음의 습공기 선도상에서 E-F는 무엇을 나타내는 것인가?
1가습
2재열
3CF(Contact Factor)
4BF(By-pass Factor)
정답 및 해설

냉각코일의 처리선은 입구 상태에서 포화곡선 위의 장치노점(ADP)인 E를 향하는 직선이며, 실제 코일 출구 상태가 그 선 위의 F이다. 코일과 접촉하지 못하고 그대로 빠져나가는 공기의 비율인 바이패스 팩터는 출구에서 장치노점까지의 선분을 전체 선분으로 나눈 값이므로, 선분 E-F가 BF를 나타낸다. 나머지 부분이 콘택트 팩터이며 두 값의 합은 1이다.

문제 17
공조용 가습장치 중 수분무식에 해당하지 않는 것은?
1원심식
2초음파식
3분무식
4적하식
정답 및 해설

수분무식 가습은 물을 미세하게 직접 분무하는 방식으로 원심식, 초음파식, 분무(노즐)식이 해당한다. 적하식은 물을 표면에 흘려 자연 증발시키는 증발식 가습이므로 수분무식이 아니다.

문제 18
덕트의 직관부를 통해 공기가 흐를 때 발생하는 마찰저항에 대한 설명 중 틀린 것은?
1관의 마찰 저항계수에 비례한다.
2덕트의 지름에 반비례한다.
3공기의 평균속도의 제곱에 비례한다.
4중력 가속도의 2배에 비례한다.
정답 및 해설

덕트 직관부의 마찰저항은 ΔP=fLDρv22g\Delta P = f\dfrac{L}{D}\dfrac{\rho v^2}{2g}로, 마찰저항계수와 평균속도의 제곱에 비례하고 관경에 반비례하며 중력가속도(2g)에는 반비례한다. 따라서 "중력가속도의 2배에 비례한다"는 설명이 틀렸다.

문제 19
다음 장치도 및 t-x선도와 같이 공기를 혼합하여 냉각, 재열한 후 실내로 보낸다. 여기서, 외기부하를 나타내는 식은? (단, 혼합공기량은 G(kg/h)이다.)
1q=G(h3-h4)
2q=G(h1-h3)
3q=G(h5-h4)
4q=G(h3-h2)
정답 및 해설

외기부하는 외기를 도입했기 때문에 실내 상태보다 더 처리해야 하는 열량이므로, 혼합공기와 실내공기의 엔탈피 차에 전 풍량을 곱해 구한다. 그림에서 혼합점의 엔탈피가 h3h_3, 실내공기의 엔탈피가 h2h_2이므로 q=G(h3h2)q=G(h_3-h_2)이다. h3h4h_3-h_4는 냉각코일 부하, h5h4h_5-h_4는 재열부하에 해당한다.

문제 20
습공기를 냉각하게 되면 공기의 상태가 변화한다. 이때 증가하는 상태값은?
1건구온도
2습구온도
3상대습도
4엔탈피
정답 및 해설

습공기를 감습 없이 냉각(현열냉각)하면 건구·습구온도와 엔탈피는 낮아지지만, 포화수증기압이 낮아지는 만큼 상대습도는 오히려 높아진다.

문제 21
이상 기체를 체적이 일정한 상태에서 가열하면 온도와 압력은 어떻게 변하는가?
1온도가 상승하고 압력도 높아진다.
2온도는 상승하고 압력은 낮아진다.
3온도는 저하하고 압력은 높아진다.
4온도가 저하하고 압력도 낮아진다.
정답 및 해설

정적과정에서는 이상기체 상태방정식 PV=mRTPV=mRT에서 체적이 일정하므로 압력은 온도에 비례한다. 따라서 가열하면 온도와 압력이 함께 상승한다.

문제 22
그림과 같은 이론 냉동 사이클이 적용된 냉동장치의 성적계수는? (단, 압축기의 압축효율 80%, 기계효율 85%로 한다.)
12.4
23.1
34.4
45.1
정답 및 해설

선도에서 증발기 출구 h1=150h_1=150, 압축기 토출 h2=158h_2=158, 팽창 후 h4=113h_4=113kcal/kg이므로 이론 성적계수는 150113158150=378=4.63\dfrac{150-113}{158-150}=\dfrac{37}{8}=4.63이다. 실제 성적계수는 여기에 압축효율과 기계효율을 곱하므로 4.63×0.8×0.85=3.14.63\times0.8\times0.85=3.1이다.

문제 23
단열재의 선택요건에 해당되지 않는 것은?
1열전도도가 크고 방습성이 클 것
2수축변형이 적을 것
3흡수성이 없을 것
4내압강도가 클 것
정답 및 해설

단열재는 열전도도가 작아야 단열 성능이 좋으므로 "열전도도가 크고"라는 조건은 단열재 선택요건에 어긋난다. 방습성이 크고 수축변형이 적으며 흡수성이 없고 내압강도가 큰 것은 올바른 요건이다.

문제 24
팽창밸브로 모세관을 사용하는 냉동장치에 관한 설명 중 틀린 것은?
1교축 정도가 일정하므로 증발부하 변동에 따라 유량조절이 불가능하다.
2밀폐형으로 제작되는 소형 냉동장치에 적합하다.
3내경이 크거나 길이가 짧을수록 유체저항의 감소로 냉동능력은 증가한다.
4감압정도가 크면 냉매 순환량이 적어 냉동능력을 감소시킨다.
정답 및 해설

모세관은 내경이 크거나 길이가 짧아지면 유체저항이 줄어 냉매순환량이 늘지만, 이는 압축기로의 액백(리퀴드백) 위험을 키울 뿐 반드시 냉동능력 증가로 이어진다고 볼 수 없다. 따라서 이 설명이 틀렸다.

문제 25
4마력(PS)기관이 1분간에 하는 일의 열당량은?
1약 0.042kcal
2약 0.42kcal
3약 4.2kcal
4약 42.1kcal
정답 및 해설

1PS는 75kg·m/s이므로 4PS가 1분간 하는 일은 4×75×60=18000 kgm4\times75\times60=18000\ \mathrm{kg\cdot m}이다. 일의 열당량 1427kcal/(kgm)\dfrac{1}{427}\mathrm{kcal/(kg\cdot m)}를 적용하면 1800042742.1 kcal\dfrac{18000}{427}≒42.1\ \mathrm{kcal}이다.

문제 26
수냉식 응축기에 대한 설명 중 옳은 것은?
1냉각수량이 일정한 경우 냉각수 입구온도가 높을수록 응축기내의 냉매는 액화하기 쉽다.
2종류에는 입형 셀 튜브식, 7통로식, 지수식 응축기 등이 있다.
3이중관식 응축기는 냉매증기와 냉각수를 평행류로 함으로써 냉각수량이 많이 필요하다.
4냉각수의 증발잠열을 이용해 냉매가스를 냉각한다.
정답 및 해설

수냉식 응축기에는 입형 셸 튜브식, 7통로식(횡형 셸 튜브식), 지수식(침지식) 등이 있으며 이는 옳은 분류이다. 냉각수 입구온도가 높으면 냉매 액화가 오히려 어려워지고, 증발잠열을 이용하는 것은 증발식 응축기의 원리이다.

문제 27
프레온 냉동장치에서 유분리기를 설치하는 경우가 아닌 것은?
1만액식 증발기를 사용하는 장치의 경우
2증발온도가 높은 냉동장치의 경우
3토출가스 배관이 긴 경우
4토출가스에 다량의 오일이 섞여나가는 경우
정답 및 해설

증발온도가 높은 냉동장치는 오일의 점도가 낮아 유동성이 좋으므로 유분리기가 특별히 필요하지 않다. 반대로 만액식 증발기, 긴 토출관, 다량의 오일 혼입 조건에서는 유분리기 설치가 필요하다.

문제 28
2원냉동 사이클에서 중간열교환기인 캐스케이트 열교환기의 구성은 무엇으로 이루어져 있는가?
1저온측 냉동기의 응축기와 고온측 냉동기의 증발기
2저온측 냉동기의 증발기와 고온측 냉동기의 응축기
3저온측 냉동기의 응축기와 고온측 냉동기의 응축기
4저온측 냉동기의 증발기와 고온측 냉동기의 증발기
정답 및 해설

캐스케이드(2원냉동) 열교환기는 저온측 냉동기의 응축기에서 방출한 열을 고온측 냉동기의 증발기가 흡수하도록 구성해 두 사이클을 연결한다.

문제 29
프레온계 냉동장치의 배관재료로 가장 적당한 것은?
1
2
3
4마그네슘
정답 및 해설

프레온계 냉매는 동(구리) 및 그 합금과 반응하지 않아 동관을 배관재료로 널리 사용한다. 암모니아와 달리 프레온은 동관 사용에 제약이 없다.

문제 30
카르노 사이클의 기관에서 20℃와 300℃ 사이에서 작동하는 열기관의 열효율은?
1약 42%
2약 48%
3약 52%
4약 58%
정답 및 해설

카르노 열효율은 η=1TLTH=1273+20273+300=12935730.49\eta=1-\dfrac{T_L}{T_H}=1-\dfrac{273+20}{273+300}=1-\dfrac{293}{573}≒0.49로 약 48~49%가 된다.

문제 31
열에 대한 설명으로 옳은 것은?
1온도는 변화하지 않고 물질의 상태를 변화시키는 열은 잠열이다.
2냉동에는 주로 이용되는 것은 현열이다.
3잠열은 온도계로 측정할 수 있다.
4고체를 기체로 직접 변화시키는데 필요한 승화열은 감열이다.
정답 및 해설

잠열은 온도 변화 없이 물질의 상(고체·액체·기체)을 변화시키는 데 사용되는 열이며, 이는 온도계로는 직접 측정할 수 없고 냉동에서도 잠열(증발열)이 주로 이용된다.

문제 32
몰리에르 선도에 대한 설명 중 틀린 것은?
1과열구역에서 등엔탈피선은 등온선과 거의 직교한다.
2습증기 구역에서 등온선과 등압선은 평행하다.
3습증기 구역에서만 등건조도선이 존재한다.
4등비체적선은 과열 증기구역에서도 존재한다.
정답 및 해설

몰리에르(P-h) 선도의 과열구역에서 등엔탈피선(수직에 가까움)과 등온선은 서로 직교하지 않고 비스듬히 만나며, 압력이 낮아질수록 등온선이 수직에 가까워지는 이상기체적 거동을 보인다. 습증기 구역의 등온·등압선 평행, 등건조도선의 습증기 구역 한정, 과열구역의 등비체적선 존재는 모두 옳은 설명이다.

문제 33
만액식 증발기의 특징으로 가장 거리가 먼 것은?
1전열작용이 건식보다 나쁘다.
2증발기 내에 액을 가득 채우기 위해 액면제어 장치가 필요하다.
3액과 증기를 분리시키기 위해 액분리기를 설치한다.
4증발기 내에 오일이 고일 염려가 있으므로 프레온의 경우 유회수장치가 필요하다.
정답 및 해설

만액식 증발기는 내부에 냉매액이 가득 차 있어 전열관이 항상 액에 잠기므로 전열작용이 건식보다 오히려 우수하다. 따라서 "전열작용이 건식보다 나쁘다"는 설명이 틀렸다.

문제 34
건식 증발기의 종류에 해당되지 않는 것은?
1셀 코일식 냉각기
2핀 코일식 냉각기
3보델로 냉각기
4플레이트 냉각기
정답 및 해설

보델로 냉각기는 냉매가 관 외부를 흐르고 냉각수(액체)가 관 표면을 흘러내리며 냉각되는 액체냉각용(만액식 계열) 증발기이며, 셸 코일식·핀 코일식·플레이트 냉각기는 냉매가 관 내부를 통과하며 팽창하는 건식 증발기에 해당한다.

문제 35
제빙능력이 50ton/day, 제빙원수 온도가 5℃, 제빙된 얼음의 평균온도가 -6℃일 때, 제빙조에 설치된 증발기의 냉동부하는? (단, 물의 비열은 1kcal/kg·℃, 얼음의 비열은 0.5kcal/kg·℃, 물의 응고잠열은 80kcal/kg이다.)
1약 162400kcal/h
2약 183333kcal/h
3약 185220kcal/h
4약 193515kcal/h
정답 및 해설

제빙능력 50000 kg/day=2083.3 kg/h50000\ \mathrm{kg/day}=2083.3\ \mathrm{kg/h}에 대해, 물 냉각(5→0℃) 2083.3×1×510417 kcal/h2083.3\times1\times5≒10417\ \mathrm{kcal/h}, 응고 2083.3×80166667 kcal/h2083.3\times80≒166667\ \mathrm{kcal/h}, 얼음 냉각(0→-6℃) 2083.3×0.5×66250 kcal/h2083.3\times0.5\times6≒6250\ \mathrm{kcal/h}를 더하면 총 냉동부하는 약 183333kcal/h이다.

문제 36
12kW 펌프의 회전수가 800rpm, 토출량 1.5m3/min인 경우 펌프의 토출량을 1.8m3/min으로 하기 위하여 회전수를 얼마로 변화하면 되는가?
1850rpm
2960rpm
31025rpm
41365rpm
정답 및 해설

펌프의 상사법칙에서 토출량은 회전수에 비례하므로 N2=N1×Q2Q1=800×1.81.5=960 rpmN_2=N_1\times\dfrac{Q_2}{Q_1}=800\times\dfrac{1.8}{1.5}=960\ \mathrm{rpm}이다.

문제 37
액체나 기체가 갖는 모든 에너지를 열량의 단위로 나타낸 것을 무엇이라고 하는가?
1엔탈피
2외부에너지
3엔트로피
4내부에너지
정답 및 해설

내부에너지와 유동일(압력×비체적)을 합쳐 열량 단위로 나타낸 상태량이 엔탈피이며, 이는 유체가 갖는 총 에너지를 나타내는 대표적 지표이다.

문제 38
밀폐계에서 실린더 내에 0.2kg의 가스가 들어있다. 이것을 압축하기 위하여 1200kg·m의 일을 소비할 때, 1kcal의 열을 주위에 방출한다면 가스 1kg당 내부에너지의 증가는? (단, 위치 및 운동에너지는 무시한다.)
1약 5.41kcal/kg
2약 7.65kcal/kg
3약 9.05kcal/kg
4약 11.43kcal/kg
정답 및 해설

압축(가스에 가해진) 일 1200 kgm=12004272.81 kcal1200\ \mathrm{kg\cdot m}=\dfrac{1200}{427}≒2.81\ \mathrm{kcal}이고, 방출열 1kcal을 빼면 전체 내부에너지 증가는 2.811=1.81 kcal2.81-1=1.81\ \mathrm{kcal}이다. 이를 가스량 0.2kg으로 나누면 1.810.29.05 kcal/kg\dfrac{1.81}{0.2}≒9.05\ \mathrm{kcal/kg}이다.

문제 39
간접 냉각 냉동장치에 사용하는 2차 냉매인 브라인이 갖추어야 할 성질로 틀린 것은?
1열전달 특성이 좋아야 한다.
2부식성이 없어야 한다.
3비등점이 높고, 응고점이 낮아야 한다.
4점성이 커야 한다.
정답 및 해설

브라인은 열전달이 잘 되도록 점성(점도)이 작아야 순환·열전달에 유리하며, 점성이 커야 한다는 설명은 브라인이 갖추어야 할 성질과 반대된다.

문제 40
암모니아 냉매의 특성이 아닌 것은?
1수분을 함유한 암모니아는 구리와 그 합금을 부식시킨다.
2대규모 냉동장치에 널리 사용되고 있다.
3물과 윤활유에 잘 용해된다.
4독성이 강하고, 강한 자극성을 가지고 있다.
정답 및 해설

암모니아는 물에는 잘 용해되지만 윤활유(오일)와는 거의 용해되지 않는 비상용성 냉매이므로, "물과 윤활유에 모두 잘 용해된다"는 설명이 틀렸다.

문제 41
다음의 경질염화 비닐관에 대한 설명 중 틀린 것은?
1전기 절연성이 좋으므로 전기부식 작용이 없다.
2금속관에 비해 차음효과가 크다.
3열전도율이 동관보다 크다.
4극저온 및 고온배관에 부적당하다.
정답 및 해설

경질염화비닐관(PVC관)은 열전도율이 매우 낮아 동관보다 훨씬 작으므로, "열전도율이 동관보다 크다"는 설명이 틀렸다.

문제 42
건축설비의 급수배관에서 기울기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1급수관의 모든 기울기는 1/250을 표준으로 한다.
2배관 기울기는 관의 수리 및 기타 필요 시 관내의 물을 완전히 퇴수시킬 수 있도록 시공하여야 한다.
3배관 기울기는 관 내 흐르는 유체의 유속과 관련이 없다.
4옥상 탱크의 수평 주관은 내림 기울기를 한다.
정답 및 해설

배관의 기울기는 유체가 정체 없이 흐르도록 유속과 밀접한 관련이 있으며, 기울기가 없으면 유속이 느려지고 공기나 침전물이 정체될 수 있다. 따라서 "기울기가 유속과 관련이 없다"는 설명이 틀렸다.

문제 43
급탕 배관에서 안전을 위해 설치하는 팽창관의 위치는 어느 곳인가?
1급탕관과 반탕관 사이
2순환펌프와 가열장치 사이
3반탕관과 순환펌프 사이
4가열장치와 고가탱크 사이
정답 및 해설

팽창관은 가열장치에서 발생한 팽창수를 대기에 개방된 고가(팽창)탱크로 안전하게 도피시키기 위한 것이므로 가열장치와 고가탱크 사이에 설치한다.

문제 44
일반적으로 루프형 신축이음의 굽힘 반경은 사용관경의 몇 배 이상으로 하는가?
11배
23배
34배
46배
정답 및 해설

루프형 신축이음은 곡관의 굽힘 반경을 사용관경의 6배 이상으로 하여 신축을 원활히 흡수하도록 한다.

문제 45
고압증기 난방에서 환수관이 트랩 장치보다 높은 곳에 배관 되었을 때 버킷 트랩이 응축수를 리프팅 하는 높이는 증기 파이프와 환수관의 압력차 1kg/cm2에 대하여 얼마로 하는가?
12m 이하
25m 이하
38m 이하
411m 이하
정답 및 해설

고압증기 난방에서 버킷트랩이 응축수를 끌어올리는 리프트 이음의 높이는, 증기관과 환수관의 압력차 1kg/cm²당 5m 이하로 제한하는 것이 표준이다.

문제 46
기수 혼합식 급탕기를 사용하여 물을 가열할 때 열 효율은?
1100%
290%
380%
470%
정답 및 해설

기수혼합식 급탕기는 증기를 물속에 직접 분사해 열을 그대로 물에 전달하므로 열손실이 거의 없어 열효율이 100%에 가깝다.

문제 47
밸브의 일반적인 기능으로 가장 거리가 먼 것은?
1관내 유량 조절 기능
2관내 유체의 유동 방향 전환 기능
3관내 유체의 온도 조절 기능
4관내 유체 유동의 개폐 기능
정답 및 해설

밸브는 유량 조절, 유동 방향 전환, 개폐 기능을 담당하는 기기이며, 유체의 온도를 직접 조절하는 기능은 밸브의 일반적 역할이 아니다.

문제 48
고가 탱크식 급수설비에서 급수경로를 바르게 나타 낸 것은?
1수도본관 → 저수조 → 옥상탱크 → 양수관 → 급수관
2수도본관 → 저수조 → 양수관 → 옥상탱크 → 급수관
3저수조 → 옥상탱크 → 수도본관 → 양수관 → 급수관
4저수조 → 옥상탱크 → 양수관 → 수도본관 → 급수관
정답 및 해설

고가 탱크식 급수설비는 수도본관에서 저수조로 물을 받은 뒤 양수펌프로 옥상탱크까지 끌어올리고, 옥상탱크에서 중력으로 각 급수관에 물을 공급하는 경로를 따른다.

문제 49
온수난방과 비교하여 증기난방 방식의 특징이 아닌 것은?
1예열시간이 짧다.
2배관부식 우려가 적다.
3용량제어가 어렵다.
4동파우려가 크다.
정답 및 해설

증기난방은 배관 내 응축수와 산소로 인한 부식 우려가 온수난방보다 오히려 크므로, "배관부식 우려가 적다"는 설명은 증기난방의 특징이 아니다. 예열시간이 짧고 용량제어가 어려우며 동파 우려가 큰 것은 증기난방의 실제 특징이다.

문제 50
탄성이 크고 엷은 산이나 알칼리에는 침해되지 않으나 열이나 기름에 약하며, 급수, 배수, 공기 등의 배관에 쓰이는 패킹은?
1고무 패킹
2금속 패킹
3글랜드 패킹
4액상 합성수지
정답 및 해설

탄성이 크고 묽은 산·알칼리에는 강하지만 열과 기름에 약한 성질은 고무 패킹의 특징이며, 급수·배수·공기 등 일반 배관에 널리 사용된다.

문제 51
고온수 난방의 배관에 관한 설명으로 옳은 것은?
1온수 순환력이 작아 순환펌프가 필요하다.
2고온수 난방에서는 개방식 팽창탱크를 사용한다.
3관내 압력이 높기 때문에 관 내면의 부식문제가 증기 난방에 비해 심하다.
4특수 고압기기가 필요하고 취급 관리가 복잡 곤란하다.
정답 및 해설

고온수 난방은 물의 비등을 막기 위해 배관 내를 높은 압력으로 유지해야 하므로 내압에 견디는 특수 고압기기가 필요하고 취급·관리도 까다롭다. 순환력은 오히려 크고, 팽창탱크는 밀폐식을 사용하며, 부식 문제는 증기난방보다 심하지 않다.

문제 52
관의 용접이음에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1돌기부가 없어서 보온시공이 용이하다.
2나사이음보다 이음부의 강도가 크고 누수의 우려가 적다.
3누설의 염려가 없고 시설유지비가 절감된다.
4관 두께의 불균일한 부분으로 인해 유체의 압력 손실이 크다.
정답 및 해설

용접이음은 나사이음과 달리 관 내면이 매끈하고 균일해 오히려 압력손실이 작으므로, "관 두께가 불균일해 압력손실이 크다"는 설명이 용접이음의 특징과 가장 거리가 멀다.

문제 53
배관이 바닥 또는 벽을 관통할 때 슬리브(sleeve)를 사용하는데 그 이유로 가장 적당한 것은?
1방진을 위하여
2신축흡수 및 수리를 용이하게 하기 위하여
3방식을 위하여
4수격작용을 방지하기 위하여
정답 및 해설

슬리브는 배관이 벽이나 바닥을 통과하는 부분에 설치해 관의 신축을 자유롭게 하고, 이후 배관의 교체나 수리 작업을 쉽게 하기 위한 것이다.

문제 54
난방, 급탕, 급수배관의 높은 곳에 설치되어 공기를 제거하여 유체의 흐름을 원활하게 하는 것은?
1안전밸브
2에어벤트밸브
3팽창밸브
4스톱밸브
정답 및 해설

배관 내 높은 곳에 고이는 공기를 제거해 유체 흐름을 원활하게 하는 밸브는 에어벤트밸브(공기빼기밸브)이다.

문제 55
냉매 배관 시 주의 사항으로 틀린 것은?
1배관은 가능한 한 간단하게 한다.
2굽힘 반지름은 작게 한다.
3관통 개소외에는 바닥에 매설하지 않아야 한다.
4배관에 응력이 생길 우려가 있을 경우에는 신축이음으로 배관한다.
정답 및 해설

냉매배관은 유체저항과 응력 발생을 줄이기 위해 굽힘 반지름을 가능한 한 크게 해야 하므로, "굽힘 반지름을 작게 한다"는 설명이 틀렸다.

문제 56
오수만을 정화조에서 단독으로 정화처리한 후 공공하수도에 방류하는 반면에 잡배수 및 우수는 그대로 공공하수도로 방류되는 방식은?
1합류식
2분류식
3단독식
4일체식
정답 및 해설

오수와 잡배수·우수를 서로 다른 계통으로 나누어, 오수만 정화조에서 처리 후 방류하고 잡배수·우수는 별도로 그대로 방류하는 방식을 분류식이라 한다.

문제 57
급수배관에 관한 설명으로 틀린 것은?
1배관시공은 마찰로 인한 손실을 줄이기 위해 최단거리로 배관한다.
2주배관에는 적당한 위치에 플랜지 이음을 하여 보수점검을 용이하게 한다.
3불가피하게 산형배관이 되어 공기가 체류할 우려가 있는 곳에는 공기실(air chamber)을 설치한다.
4수질의 오염을 방지하기 위하여 수도꼭지를 설치할 때는 토수구 공간을 충분히 확보한다.
정답 및 해설

배관 상 공기가 정체될 우려가 있는 곳에는 공기실(에어챔버)이 아니라 공기빼기 밸브(에어벤트) 등 공기 제거 장치를 설치해야 하며, 공기실은 주로 수격작용 방지용으로 쓰인다. 따라서 이 설명이 틀렸다.

문제 58
도시가스 배관을 매설할 경우 기준으로 틀린 것은?
1배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 1m이상 수평거리를 유지할 것
2배관을 철도부지에 매설하는 경우에는 배관의 외면으로부터 궤도 중심까지 4m 이상
3시가지 외의 도로노면 밑에 매설하는 경우에는 노면으로부터 배관의 외면까지 깊이를 2m 이상으로 할 것
4인도 등 노면 외의 도로 밑에 매설하는 경우에는 지표면으로부터 배관의 외면까지 깊이를 1.2m 이상으로부터 할 것
정답 및 해설

도시가스 배관을 시가지 외의 도로노면 밑에 매설할 때 기준 매설 깊이는 노면으로부터 1.2m 이상이며, 2m 이상이라는 수치는 실제 기준보다 과도하게 높아 틀렸다.

문제 59
냉매배관의 시공 시 유의사항으로 틀린 것은?
1배관재료는 각각의 용도, 냉매종류, 온도 등에 의해 선택한다.
2온도배관에 의한 배관의 신축을 고려한다.
3배관 중에 불필요하게 오일이 체류하지 않도록 한다.
4관경은 가급적 작게 하여 플래쉬 가스의 발생을 줄인다.
정답 및 해설

냉매배관의 관경을 너무 작게 하면 오히려 압력손실이 커져 플래시가스 발생이 늘어나므로, "관경을 작게 해 플래시가스를 줄인다"는 설명이 틀렸다.

문제 60
유체의 저항은 크나 개폐가 쉽고 유량 조절이 용이하며, 직선 배관 중간에 설치하는 밸브는?
1슬루스 밸브
2글로브 밸브
3체크 밸브
4전동 밸브
정답 및 해설

글로브 밸브는 유체 통로가 S자형으로 꺾여 있어 저항은 크지만 개폐가 쉽고 유량조절이 용이해 직선배관 중간에 설치하는 유량조절용 밸브로 널리 쓰인다.

문제 61
전력량 1kWh는 몇 kcal의 열량을 낼 수 있는가?
14.3
28.6
3430
4860
정답 및 해설

1kWh는 860 kcal860\ \mathrm{kcal}의 열량에 해당한다(전기-열 환산계수).

문제 62
절연저항을 측정하는데 사용되는 것은?
1후크온 메타
2회로시험기
3메거
4휘이트스톤 브리지
정답 및 해설

절연저항 측정에는 고전압을 이용해 절연저항을 직접 측정하는 메거(절연저항계)를 사용한다.

문제 63
출력이 입력에 전혀 영향을 주지 못하는 제어는?
1프로그램제어
2피드백제어
3시퀀스제어
4폐회로제어
정답 및 해설

시퀀스제어는 출력을 입력 측으로 되돌리는 비교(피드백) 과정이 없는 개회로 제어이므로 출력이 입력에 영향을 주지 못한다. 피드백제어나 폐회로제어는 출력을 입력과 비교하는 구조를 가진다.

문제 64
제어계의 특성방정식이 s2+as+b=0일 때 안정조건은?
1a>0, b>0
2a=0, b<0
3a<0, b<0
4a>0, b<0
정답 및 해설

2차 특성방정식 s2+as+b=0s^2+as+b=0이 안정하려면 라우스-후르비츠 판별법에 따라 모든 계수가 양수, 즉 a>0, b>0a>0,\ b>0이어야 한다.

문제 65
그림과 같은 회로에서 해당하는 램프의 식으로 옳은 것은?
1L7=XYZ\mathrm{L}_7 = \overline{\mathrm{X}} \cdot \mathrm{Y} \cdot \mathrm{Z}
2L2=XYZ\mathrm{L}_2 = \overline{\mathrm{X}} \cdot \mathrm{Y} \cdot \mathrm{Z}
3L3=XYZ\mathrm{L}_3=\overline{\mathrm{X}}\cdot\mathrm{Y}\cdot\mathrm{Z}
4L8=XYZ\mathrm{L}_8=\overline{\mathrm{X}}\cdot\mathrm{Y}\cdot\mathrm{Z}
정답 및 해설

전원에서 X\overline{\mathrm{X}} 접점을 지난 뒤 회로가 Y\mathrm{Y}Y\overline{\mathrm{Y}} 두 갈래로 나뉘고, 각 갈래가 다시 Z 계열 접점을 거쳐 램프로 연결된다. 가장 왼쪽 램프는 X\overline{\mathrm{X}}, Y\mathrm{Y}, Z\mathrm{Z} 접점이 모두 직렬로 놓인 경로에 있으므로 L7=XYZ\mathrm{L}_7=\overline{\mathrm{X}}\cdot\mathrm{Y}\cdot\mathrm{Z}로 표시된다.

문제 66
PI 제어동작은 프로세스 제어계의 정상특성개선에 흔히 사용된다. 이것에 대응하는 보상요소는?
1동상 보상요소
2지상 보상요소
3진상 보상요소
4지상 및 진상 보상요소
정답 및 해설

PI(비례-적분) 제어는 정상상태 오차를 줄여 정상특성을 개선하는데, 이는 저주파 이득을 높이는 지상(래그) 보상요소의 작용에 대응한다.

문제 67
출력의 변동을 조정하는 동시에 목푯값에 정확히 추종하도록 설계한 제어계는?
1추치제어
2프로세스제어
3자동조정
4정치제어
정답 및 해설

출력의 변동을 억제하면서 시간에 따라 변화하는 목표값에 정확히 추종하도록 설계된 제어를 추치제어(추종제어)라 한다. 정치제어는 목표값이 일정한 경우이며, 프로세스제어와 자동조정은 추치제어의 하위 개념에 속한다.

문제 68
100V, 60Hz의 교류전압을 어느 콘덴서에 가하니 2A의 전류가 흘렀다. 이 콘덴서의 정전용량은 약 몇 μF인가?
126.5
236
353
463.6
정답 및 해설

콘덴서의 리액턴스는 XC=VI=1002=50 ΩX_C=\dfrac{V}{I}=\dfrac{100}{2}=50\ \Omega이고, XC=1ωCX_C=\dfrac{1}{\omega C}에서 C=12πfXC=12π×60×5053×106 FC=\dfrac{1}{2\pi f X_C}=\dfrac{1}{2\pi\times60\times50}≒53\times10^{-6}\ \mathrm{F}, 즉 약 53μF이다.

문제 69
유도전동기에서 동기속도는 3600rpm이고, 회전수는 3420rpm이다. 이때의 슬립은 몇 %인가?
12
23
34
45
정답 및 해설

슬립 s=NsNNs×100=360034203600×100=5%s=\dfrac{N_s-N}{N_s}\times100=\dfrac{3600-3420}{3600}\times100=5\%이다.

문제 70
피드백제어의 전달함수가 3s+2\dfrac{3}{s+2} 일 때 limt0f(t)=limss3s+2\lim_{\mathrm{t} \to 0} \mathrm{f}(\mathrm{t}) = \lim_{\mathrm{s} \to \infty} \mathrm{s}\dfrac{3}{\mathrm{s} + 2} 의 값을 구하면?
10
23
33/2
4
정답 및 해설

초기값 정리에 의해 limss3s+2=lims3ss+2=3\lim_{s\to\infty}s\cdot\dfrac{3}{s+2}=\lim_{s\to\infty}\dfrac{3s}{s+2}=3이다.

문제 71
다음 중 상용의 3상 교류에 대한 설명으로 틀린 것은?
1각 전압이나 전류를 합하면 0이 된다.
2전압이나 전류는 각각 (2π)/3의 위상차를 갖고 있다.
3단상 교류보다 3상의 교류가 회전자장을 얻기가 쉽다.
4기기에 Y결선을 하면 △결선보다 높은 전압을 얻을 수 있다.
정답 및 해설

결선방식(Y 또는 Δ)은 상전압과 선간전압의 상대적 관계(Y결선 시 선간전압이 상전압의 √3배)만을 결정할 뿐, 기기 자체가 낼 수 있는 전압의 크기를 임의로 높여주는 것은 아니므로 "Y결선을 하면 △결선보다 높은 전압을 얻을 수 있다"는 표현은 오해의 소지가 있어 틀린 설명으로 본다. 나머지 보기(전압·전류 합이 0, 2π/3 위상차, 회전자장 형성 용이)는 3상 교류의 올바른 특징이다.

문제 72
그림과 같은 R-L-C 직렬회로에서 단자전압과 전류 가 동상이 되는 조건은?
1ω=LC
2ωLC=1
3ω2LC=1
4ωL2C2=1
정답 및 해설

R-L-C 직렬회로에서 전압과 전류가 동상이 되는 조건은 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 같아지는 공진조건, 즉 ωL=1ωC\omega L=\dfrac{1}{\omega C}에서 ω2LC=1\omega^2 LC=1이다.

문제 73
종류가 다른 금속으로 폐회로를 두 접속점에 온도를 다르게 하면 전류가 흐르게 되는 것은?
1펠티어효과
2평형현상
3제벡효과
4자화현상
정답 및 해설

서로 다른 두 금속으로 폐회로를 구성하고 두 접합점의 온도를 다르게 하면 기전력이 발생해 전류가 흐르는 현상을 제벡효과라 하며, 이는 열전대의 원리이다.

문제 74
계전기 접점의 아크를 소거할 목적으로 사용되는 소자는?
1배리스터(Varistor)
2바렉터다이오드
3터널다이오드
4서미스터
정답 및 해설

배리스터는 전압-전류 특성이 비선형인 소자로, 계전기 접점이 개방될 때 발생하는 아크(서지전압)를 흡수·소거하는 데 사용한다.

문제 75
그림과 같은 산호 흐름 선도에서 C/R 를 구하면?
1
2
3
4
정답 및 해설

전향경로 이득은 1×G(s)×1=G(s)1\times G(s)\times1=G(s)이고 루프는 G(s)H(s)G(s)H(s) 하나뿐이다. 메이슨 공식에서 Δ=1L=1G(s)H(s)\Delta=1-\sum L=1-G(s)H(s)이므로 CR=G(s)1G(s)H(s)\dfrac{C}{R}=\dfrac{G(s)}{1-G(s)H(s)}이다. 신호흐름선도는 궤환 가지에 음부호가 표시되어 있지 않으면 분모가 1G(s)H(s)1-G(s)H(s)가 되므로 블록선도의 1+GH1+GH와 혼동하지 않아야 한다.

문제 76
단상 변압기 3대를 3상 병렬 운전하는 경우에 불가능한 운전 상태의 결선 방법은?
1△-△와 Y-Y
2△-Y와 Y-△
3△-△와 △-Y
4△-Y와 △-Y
정답 및 해설

변압기 3상 병렬운전은 위상변위가 같은 결선끼리(Δ-Δ↔Y-Y, Δ-Y↔Y-Δ)만 가능하며, 위상군이 다른 Δ-Δ와 Δ-Y를 병렬로 연결하면 위상차로 인해 순환전류가 흘러 운전이 불가능하다.

문제 77
사이리스터를 이용한 정류회로에서 직류전압의 맥동률이 가장 작은 정류회로는?
1단상반파
2단상전파
33상반파
43상전파
정답 및 해설

정류회로는 상수와 정류 방식이 늘어날수록 맥동률이 작아지므로, 단상반파·단상전파·3상반파·3상전파 중 3상전파 정류회로의 맥동률이 가장 작다.

문제 78
서보 전동기는 다음 중 어디에 속하는가?
1조작기기
2검출기
3증폭기
4변환기
정답 및 해설

서보전동기는 제어신호에 따라 실제 기계적 동작을 수행하는 기기이므로 조작기기에 해당한다.

문제 79
단위 계단함수 u(t-a)를 라플라스변환 하면?
1eass2\dfrac{\mathrm{e}^{\mathrm{as}}}{\mathrm{s}^{2}}
2eass2\dfrac{\mathrm{e}^{-\mathrm{as}}}{\mathrm{s}^2}
3eass\dfrac{\mathrm{e}^{-\mathrm{as}}}{\mathrm{s}}
4eass\dfrac{\mathrm{e}^{\mathrm{as}}}{\mathrm{s}}
정답 및 해설

단위계단함수를 a만큼 시간 지연시킨 u(ta)u(t-a)의 라플라스 변환은 1s\dfrac{1}{s}에 지연에 따른 ease^{-as}를 곱한 eass\dfrac{e^{-as}}{s}이다.

문제 80
3상 유도전동기의 제어방법에 대한 설명 중에서 틀린 것은?
1Y-△ 기동 방식으로 기동토오크를 줄일 수 있다.
2역상 제동기법으로 전동기를 급속정지 또는 감속시킬 수 있다.
3속도제어시에는 전압, 주파수 일정 제어기법이 유리하다.
4단자전압이 정격전압보다 낮을 경우에는 슬립이 감소한다.
정답 및 해설

3상 유도전동기는 토크가 전압의 제곱에 비례하므로, 단자전압이 정격전압보다 낮아지면 발생 토크가 줄어들어 같은 부하에서 슬립은 오히려 증가한다. 따라서 "슬립이 감소한다"는 설명이 틀렸다.

공조냉동기계산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

15년 2회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
극간풍의 풍량을 계산하는 방법으로 틀린 것은?
1환기 횟수에 의한 방법
2극간 길이에 의한 방법
3창 면적에 의한 방법
4재실 인원수에 의한 방법
정답 및 해설

극간풍(틈새바람) 풍량은 환기횟수법, 극간길이법, 창면적법으로 산정하는 것이 표준이며, 재실 인원수를 기준으로 한 방법은 인체 발생 CO₂ 등을 고려한 환기량 산정에 쓰이는 것으로 극간풍 계산법이 아니다.

문제 2
환기와 배연에 관한 설명으로 틀린 것은?
1환기란 실내의 공기를 차거나 따뜻하게 만들기 위한 것이다.
2환기는 급기 또는 배기를 통하여 이루어진다.
3환기는 자연적인 방법, 기계적인 방법이 있다.
4배연 설비란 화재 초기에 발생하는 연기를 제거하기 위한 설비이다.
정답 및 해설

환기는 실내공기를 신선한 외기로 치환해 오염물질을 제거하는 것이 목적이며, 공기를 차거나 따뜻하게 만드는 것은 냉난방(공기조화)의 역할이다. 따라서 환기의 목적을 온도조절로 설명한 첫 번째 보기가 틀렸다.

문제 3
공기조화방식 분류 중 전공기방식이 아닌 것은?
1멀티존 유닛방식
2변풍량 재열식
3유인유닛방식
4정풍량식
정답 및 해설

유인유닛방식은 1차 공기(공기)와 실내 코일을 통과하는 2차 수(냉온수)를 함께 이용하는 공기-수 방식이므로 전공기방식으로 분류되지 않는다. 멀티존, 변풍량 재열식, 정풍량식은 모두 전공기방식이다.

문제 4
다음 분류 중 천장 취출방식이 아닌 것은?
1아네모스탯형
2브리즈 라인형
3팬형
4유니버설형
정답 및 해설

유니버설형 취출구는 주로 벽면(측벽)에 설치하는 방식이며, 아네모스탯형·브리즈라인형·팬형은 천장에 설치하는 대표적인 취출구 형식이다.

문제 5
다음 중 엔탈피의 단위는?
1kcal/kg·℃
2kcal/kg
3kcal/m2·h·℃
4kcal/m·h·℃
정답 및 해설

엔탈피는 단위 중량당 보유 열량을 의미하므로 단위는 kcal/kg이다.

문제 6
다음의 표시된 백체의 열관류율은? (단, 내표면의 열전달률 ai=8kcal/m2·h·℃, 외표면의 열전도율 ao=20kcal/m2·h·℃, 벽돌의 열전도율 λa=0.5kcal/m·h·℃, 단열재의 열전도율 λb=0.03kcal/m·h·℃, 모르터의 열전도율 λc=0.62kcal/m·h·℃이다.)
10.685kcal/m2·h·℃
20.778kcal/m2·h·℃
30.813kcal/m2·h·℃
41.460kcal/m2·h·℃
정답 및 해설

열관류율은 표면 열전달저항과 각 층 열전도저항을 모두 더한 값의 역수이다. 외표면·벽돌 105mm·단열재 25mm·벽돌 105mm·모르터 20mm·내표면 순으로 더하면 1K=120+0.1050.5+0.0250.03+0.1050.5+0.0200.62+18=1.461\dfrac{1}{K}=\dfrac{1}{20}+\dfrac{0.105}{0.5}+\dfrac{0.025}{0.03}+\dfrac{0.105}{0.5}+\dfrac{0.020}{0.62}+\dfrac{1}{8}=1.461이다. 따라서 K=11.461=0.685K=\dfrac{1}{1.461}=0.685kcal/m²·h·℃이며, 저항의 절반 이상을 단열재가 차지한다.

문제 7
다음 중 현열부하에만 영향을 주는 것은?
1건구온도
2절대습도
3비체적
4상대습도
정답 및 해설

건구온도는 공기의 온도(현열) 상태만을 나타내는 값으로, 절대습도나 습도 변화 없이 건구온도만 변할 때는 현열부하에만 영향을 준다. 절대습도·상대습도·비체적은 수분(잠열) 상태와 관련이 있다.

문제 8
전열량의 변화와 절대습도 변화의 비율을 무엇이라고 하는가?
1현열비
2포화비
3열수분비
4절대비
정답 및 해설

전열량 변화량을 절대습도 변화량으로 나눈 비율, 즉 u=ΔhΔxu=\dfrac{\Delta h}{\Delta x}를 열수분비라 하며 공기의 상태변화 방향을 나타내는 지표로 사용한다.

문제 9
유인 유닛 공조방식에 대한 설명으로 옳은 것은?
1실내환경 변화에 대응이 어렵다.
2덕트 공간이 비교적 크다.
3각 실의 제어가 어렵다.
4회전부분이 없어 동력(전기) 배선이 필요없다.
정답 및 해설

유인유닛은 실내 유닛 자체에 팬 등 회전기기가 없이 1차 공기의 유인작용으로 실내공기를 순환시키므로 유닛에 별도의 동력(전기) 배선이 필요 없다.

문제 10
습공기 선도상에서 확인할 수 있는 사항이 아닌 것은?
1노점 온도
2습공기의 엔탈피
3효과 온도
4수증기 분압
정답 및 해설

습공기 선도에서는 건구·습구온도, 노점온도, 엔탈피, 수증기분압, 절대·상대습도 등을 직접 읽을 수 있지만, 유효온도(효과온도)는 기류의 영향까지 포함한 별도의 유효온도 선도나 산출식이 필요해 습공기 선도만으로는 확인할 수 없다.

문제 11
공기조화의 냉수코일을 설계하고자 할 때의 설명으로 틀린 것은?
1코일을 통과하는 물의 속도는 1m/s 정도가 되도록 한다.
2코일 출입구의 수온 차는 대개 5~10℃ 정도가 되도록 한다.
3공기와 물의 흐름은 병류(평행류)로 하는 것이 대수평균 온도차가 크게 된다.
4코일의 모양은 효율을 고려하여 가능한 한 정방형으로 본다.
정답 및 해설

냉수코일에서 공기와 물의 흐름을 대향류(향류)로 하면 대수평균온도차가 커져 열교환 효율이 높아지며, 병류(평행류)로 하면 오히려 대수평균온도차가 작아진다. 따라서 병류가 온도차를 크게 한다는 설명이 틀렸다.

문제 12
전공기식 공기조화에 관한 설명으로 틀린 것은?
1덕트가 소형으로 되므로 스페이스가 작게 된다.
2송풍량이 충분하므로 실내공기의 오염이 적다.
3중앙집중식이므로 운전, 보수관리를 집중화할 수 있다.
4병원의 수술실과 같이 높은 공기의 청정도를 요구하는 곳에 적합하다.
정답 및 해설

전공기식은 냉온수 배관 없이 공기만으로 냉난방을 하므로 필요 풍량이 많아 오히려 덕트 스페이스가 커지는 방식이다. 따라서 "덕트가 소형으로 되어 스페이스가 작아진다"는 설명이 틀렸다.

문제 13
펌프를 작동원리에 따라 분류할 때 왕복펌프에 해당되지 않는 것은?
1피스톤 펌프
2베인 펌프
3다이어프램 펌프
4플런저 펌프
정답 및 해설

베인 펌프는 회전 날개로 유체를 이송하는 회전펌프(로터리펌프)이며, 피스톤·다이어프램·플런저 펌프는 왕복운동으로 유체를 밀어내는 왕복펌프에 속한다.

문제 14
다음과 같은 사무실에서 방열기 설치위치로 가장 적당한 것은?
1[㉠, ㉡]
2[㉡, ㉤]
3[㉢, ㉣]
4[㉣, ㉥]
정답 및 해설

방열기는 열손실이 가장 큰 외기에 면한 창 밑에 설치해, 유리면에서 내려오는 찬 공기(콜드 드래프트)를 상승 기류로 상쇄시켜야 한다. 그림에서 외벽의 창에 접해 있는 자리는 ㉢과 ㉣이므로 이 두 곳이 가장 적당하다. 출입문이 있는 내벽 쪽이나 실 중앙에 두면 창가의 냉기류를 막지 못해 거주역 온도분포가 나빠진다.

문제 15
덕트의 설계법을 순서대로 나열한 것 중 가장 바르게 연결한 것은?
1송풍량 결정 - 덕트경로 결정 - 덕트치수 결정 - 취출구 및 흡입구 위치결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
2송풍량 결정 - 취출구 및 흡입구 위치 결정 - 덕트경로 설정 - 덕트치수 결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
3덕트치수 결정 - 송풍량 결정 - 덕트경로 결정 - 취출구 및 흡입구 위치 결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
4덕트치수 결정 - 덕트경로 결정 - 취출구 및 흡입구위치 결정 - 송풍량 결정 - 송풍기 선정 - 설계도 작성
정답 및 해설

덕트 설계는 송풍량을 먼저 결정한 뒤, 취출구와 흡입구의 위치를 정하고, 이를 잇는 덕트경로를 설정한 다음 덕트치수를 산정하고, 마지막으로 송풍기를 선정해 설계도를 작성하는 순서로 진행한다.

문제 16
다음의 습공기 선도상에서 E-F는 무엇을 나타내는 것인가?
1가습
2재열
3CF(Contact Factor)
4BF(By-pass Factor)
정답 및 해설

냉각코일의 처리선은 입구 상태에서 포화곡선 위의 장치노점(ADP)인 E를 향하는 직선이며, 실제 코일 출구 상태가 그 선 위의 F이다. 코일과 접촉하지 못하고 그대로 빠져나가는 공기의 비율인 바이패스 팩터는 출구에서 장치노점까지의 선분을 전체 선분으로 나눈 값이므로, 선분 E-F가 BF를 나타낸다. 나머지 부분이 콘택트 팩터이며 두 값의 합은 1이다.

문제 17
공조용 가습장치 중 수분무식에 해당하지 않는 것은?
1원심식
2초음파식
3분무식
4적하식
정답 및 해설

수분무식 가습은 물을 미세하게 직접 분무하는 방식으로 원심식, 초음파식, 분무(노즐)식이 해당한다. 적하식은 물을 표면에 흘려 자연 증발시키는 증발식 가습이므로 수분무식이 아니다.

문제 18
덕트의 직관부를 통해 공기가 흐를 때 발생하는 마찰저항에 대한 설명 중 틀린 것은?
1관의 마찰 저항계수에 비례한다.
2덕트의 지름에 반비례한다.
3공기의 평균속도의 제곱에 비례한다.
4중력 가속도의 2배에 비례한다.
정답 및 해설

덕트 직관부의 마찰저항은 ΔP=fLDρv22g\Delta P = f\dfrac{L}{D}\dfrac{\rho v^2}{2g}로, 마찰저항계수와 평균속도의 제곱에 비례하고 관경에 반비례하며 중력가속도(2g)에는 반비례한다. 따라서 "중력가속도의 2배에 비례한다"는 설명이 틀렸다.

문제 19
다음 장치도 및 t-x선도와 같이 공기를 혼합하여 냉각, 재열한 후 실내로 보낸다. 여기서, 외기부하를 나타내는 식은? (단, 혼합공기량은 G(kg/h)이다.)
1q=G(h3-h4)
2q=G(h1-h3)
3q=G(h5-h4)
4q=G(h3-h2)
정답 및 해설

외기부하는 외기를 도입했기 때문에 실내 상태보다 더 처리해야 하는 열량이므로, 혼합공기와 실내공기의 엔탈피 차에 전 풍량을 곱해 구한다. 그림에서 혼합점의 엔탈피가 h3h_3, 실내공기의 엔탈피가 h2h_2이므로 q=G(h3h2)q=G(h_3-h_2)이다. h3h4h_3-h_4는 냉각코일 부하, h5h4h_5-h_4는 재열부하에 해당한다.

문제 20
습공기를 냉각하게 되면 공기의 상태가 변화한다. 이때 증가하는 상태값은?
1건구온도
2습구온도
3상대습도
4엔탈피
정답 및 해설

습공기를 감습 없이 냉각(현열냉각)하면 건구·습구온도와 엔탈피는 낮아지지만, 포화수증기압이 낮아지는 만큼 상대습도는 오히려 높아진다.

문제 21
이상 기체를 체적이 일정한 상태에서 가열하면 온도와 압력은 어떻게 변하는가?
1온도가 상승하고 압력도 높아진다.
2온도는 상승하고 압력은 낮아진다.
3온도는 저하하고 압력은 높아진다.
4온도가 저하하고 압력도 낮아진다.
정답 및 해설

정적과정에서는 이상기체 상태방정식 PV=mRTPV=mRT에서 체적이 일정하므로 압력은 온도에 비례한다. 따라서 가열하면 온도와 압력이 함께 상승한다.

문제 22
그림과 같은 이론 냉동 사이클이 적용된 냉동장치의 성적계수는? (단, 압축기의 압축효율 80%, 기계효율 85%로 한다.)
12.4
23.1
34.4
45.1
정답 및 해설

선도에서 증발기 출구 h1=150h_1=150, 압축기 토출 h2=158h_2=158, 팽창 후 h4=113h_4=113kcal/kg이므로 이론 성적계수는 150113158150=378=4.63\dfrac{150-113}{158-150}=\dfrac{37}{8}=4.63이다. 실제 성적계수는 여기에 압축효율과 기계효율을 곱하므로 4.63×0.8×0.85=3.14.63\times0.8\times0.85=3.1이다.

문제 23
단열재의 선택요건에 해당되지 않는 것은?
1열전도도가 크고 방습성이 클 것
2수축변형이 적을 것
3흡수성이 없을 것
4내압강도가 클 것
정답 및 해설

단열재는 열전도도가 작아야 단열 성능이 좋으므로 "열전도도가 크고"라는 조건은 단열재 선택요건에 어긋난다. 방습성이 크고 수축변형이 적으며 흡수성이 없고 내압강도가 큰 것은 올바른 요건이다.

문제 24
팽창밸브로 모세관을 사용하는 냉동장치에 관한 설명 중 틀린 것은?
1교축 정도가 일정하므로 증발부하 변동에 따라 유량조절이 불가능하다.
2밀폐형으로 제작되는 소형 냉동장치에 적합하다.
3내경이 크거나 길이가 짧을수록 유체저항의 감소로 냉동능력은 증가한다.
4감압정도가 크면 냉매 순환량이 적어 냉동능력을 감소시킨다.
정답 및 해설

모세관은 내경이 크거나 길이가 짧아지면 유체저항이 줄어 냉매순환량이 늘지만, 이는 압축기로의 액백(리퀴드백) 위험을 키울 뿐 반드시 냉동능력 증가로 이어진다고 볼 수 없다. 따라서 이 설명이 틀렸다.

문제 25
4마력(PS)기관이 1분간에 하는 일의 열당량은?
1약 0.042kcal
2약 0.42kcal
3약 4.2kcal
4약 42.1kcal
정답 및 해설

1PS는 75kg·m/s이므로 4PS가 1분간 하는 일은 4×75×60=18000 kgm4\times75\times60=18000\ \mathrm{kg\cdot m}이다. 일의 열당량 1427kcal/(kgm)\dfrac{1}{427}\mathrm{kcal/(kg\cdot m)}를 적용하면 1800042742.1 kcal\dfrac{18000}{427}≒42.1\ \mathrm{kcal}이다.

문제 26
수냉식 응축기에 대한 설명 중 옳은 것은?
1냉각수량이 일정한 경우 냉각수 입구온도가 높을수록 응축기내의 냉매는 액화하기 쉽다.
2종류에는 입형 셀 튜브식, 7통로식, 지수식 응축기 등이 있다.
3이중관식 응축기는 냉매증기와 냉각수를 평행류로 함으로써 냉각수량이 많이 필요하다.
4냉각수의 증발잠열을 이용해 냉매가스를 냉각한다.
정답 및 해설

수냉식 응축기에는 입형 셸 튜브식, 7통로식(횡형 셸 튜브식), 지수식(침지식) 등이 있으며 이는 옳은 분류이다. 냉각수 입구온도가 높으면 냉매 액화가 오히려 어려워지고, 증발잠열을 이용하는 것은 증발식 응축기의 원리이다.

문제 27
프레온 냉동장치에서 유분리기를 설치하는 경우가 아닌 것은?
1만액식 증발기를 사용하는 장치의 경우
2증발온도가 높은 냉동장치의 경우
3토출가스 배관이 긴 경우
4토출가스에 다량의 오일이 섞여나가는 경우
정답 및 해설

증발온도가 높은 냉동장치는 오일의 점도가 낮아 유동성이 좋으므로 유분리기가 특별히 필요하지 않다. 반대로 만액식 증발기, 긴 토출관, 다량의 오일 혼입 조건에서는 유분리기 설치가 필요하다.

문제 28
2원냉동 사이클에서 중간열교환기인 캐스케이트 열교환기의 구성은 무엇으로 이루어져 있는가?
1저온측 냉동기의 응축기와 고온측 냉동기의 증발기
2저온측 냉동기의 증발기와 고온측 냉동기의 응축기
3저온측 냉동기의 응축기와 고온측 냉동기의 응축기
4저온측 냉동기의 증발기와 고온측 냉동기의 증발기
정답 및 해설

캐스케이드(2원냉동) 열교환기는 저온측 냉동기의 응축기에서 방출한 열을 고온측 냉동기의 증발기가 흡수하도록 구성해 두 사이클을 연결한다.

문제 29
프레온계 냉동장치의 배관재료로 가장 적당한 것은?
1
2
3
4마그네슘
정답 및 해설

프레온계 냉매는 동(구리) 및 그 합금과 반응하지 않아 동관을 배관재료로 널리 사용한다. 암모니아와 달리 프레온은 동관 사용에 제약이 없다.

문제 30
카르노 사이클의 기관에서 20℃와 300℃ 사이에서 작동하는 열기관의 열효율은?
1약 42%
2약 48%
3약 52%
4약 58%
정답 및 해설

카르노 열효율은 η=1TLTH=1273+20273+300=12935730.49\eta=1-\dfrac{T_L}{T_H}=1-\dfrac{273+20}{273+300}=1-\dfrac{293}{573}≒0.49로 약 48~49%가 된다.

문제 31
열에 대한 설명으로 옳은 것은?
1온도는 변화하지 않고 물질의 상태를 변화시키는 열은 잠열이다.
2냉동에는 주로 이용되는 것은 현열이다.
3잠열은 온도계로 측정할 수 있다.
4고체를 기체로 직접 변화시키는데 필요한 승화열은 감열이다.
정답 및 해설

잠열은 온도 변화 없이 물질의 상(고체·액체·기체)을 변화시키는 데 사용되는 열이며, 이는 온도계로는 직접 측정할 수 없고 냉동에서도 잠열(증발열)이 주로 이용된다.

문제 32
몰리에르 선도에 대한 설명 중 틀린 것은?
1과열구역에서 등엔탈피선은 등온선과 거의 직교한다.
2습증기 구역에서 등온선과 등압선은 평행하다.
3습증기 구역에서만 등건조도선이 존재한다.
4등비체적선은 과열 증기구역에서도 존재한다.
정답 및 해설

몰리에르(P-h) 선도의 과열구역에서 등엔탈피선(수직에 가까움)과 등온선은 서로 직교하지 않고 비스듬히 만나며, 압력이 낮아질수록 등온선이 수직에 가까워지는 이상기체적 거동을 보인다. 습증기 구역의 등온·등압선 평행, 등건조도선의 습증기 구역 한정, 과열구역의 등비체적선 존재는 모두 옳은 설명이다.

문제 33
만액식 증발기의 특징으로 가장 거리가 먼 것은?
1전열작용이 건식보다 나쁘다.
2증발기 내에 액을 가득 채우기 위해 액면제어 장치가 필요하다.
3액과 증기를 분리시키기 위해 액분리기를 설치한다.
4증발기 내에 오일이 고일 염려가 있으므로 프레온의 경우 유회수장치가 필요하다.
정답 및 해설

만액식 증발기는 내부에 냉매액이 가득 차 있어 전열관이 항상 액에 잠기므로 전열작용이 건식보다 오히려 우수하다. 따라서 "전열작용이 건식보다 나쁘다"는 설명이 틀렸다.

문제 34
건식 증발기의 종류에 해당되지 않는 것은?
1셀 코일식 냉각기
2핀 코일식 냉각기
3보델로 냉각기
4플레이트 냉각기
정답 및 해설

보델로 냉각기는 냉매가 관 외부를 흐르고 냉각수(액체)가 관 표면을 흘러내리며 냉각되는 액체냉각용(만액식 계열) 증발기이며, 셸 코일식·핀 코일식·플레이트 냉각기는 냉매가 관 내부를 통과하며 팽창하는 건식 증발기에 해당한다.

문제 35
제빙능력이 50ton/day, 제빙원수 온도가 5℃, 제빙된 얼음의 평균온도가 -6℃일 때, 제빙조에 설치된 증발기의 냉동부하는? (단, 물의 비열은 1kcal/kg·℃, 얼음의 비열은 0.5kcal/kg·℃, 물의 응고잠열은 80kcal/kg이다.)
1약 162400kcal/h
2약 183333kcal/h
3약 185220kcal/h
4약 193515kcal/h
정답 및 해설

제빙능력 50000 kg/day=2083.3 kg/h50000\ \mathrm{kg/day}=2083.3\ \mathrm{kg/h}에 대해, 물 냉각(5→0℃) 2083.3×1×510417 kcal/h2083.3\times1\times5≒10417\ \mathrm{kcal/h}, 응고 2083.3×80166667 kcal/h2083.3\times80≒166667\ \mathrm{kcal/h}, 얼음 냉각(0→-6℃) 2083.3×0.5×66250 kcal/h2083.3\times0.5\times6≒6250\ \mathrm{kcal/h}를 더하면 총 냉동부하는 약 183333kcal/h이다.

문제 36
12kW 펌프의 회전수가 800rpm, 토출량 1.5m3/min인 경우 펌프의 토출량을 1.8m3/min으로 하기 위하여 회전수를 얼마로 변화하면 되는가?
1850rpm
2960rpm
31025rpm
41365rpm
정답 및 해설

펌프의 상사법칙에서 토출량은 회전수에 비례하므로 N2=N1×Q2Q1=800×1.81.5=960 rpmN_2=N_1\times\dfrac{Q_2}{Q_1}=800\times\dfrac{1.8}{1.5}=960\ \mathrm{rpm}이다.

문제 37
액체나 기체가 갖는 모든 에너지를 열량의 단위로 나타낸 것을 무엇이라고 하는가?
1엔탈피
2외부에너지
3엔트로피
4내부에너지
정답 및 해설

내부에너지와 유동일(압력×비체적)을 합쳐 열량 단위로 나타낸 상태량이 엔탈피이며, 이는 유체가 갖는 총 에너지를 나타내는 대표적 지표이다.

문제 38
밀폐계에서 실린더 내에 0.2kg의 가스가 들어있다. 이것을 압축하기 위하여 1200kg·m의 일을 소비할 때, 1kcal의 열을 주위에 방출한다면 가스 1kg당 내부에너지의 증가는? (단, 위치 및 운동에너지는 무시한다.)
1약 5.41kcal/kg
2약 7.65kcal/kg
3약 9.05kcal/kg
4약 11.43kcal/kg
정답 및 해설

압축(가스에 가해진) 일 1200 kgm=12004272.81 kcal1200\ \mathrm{kg\cdot m}=\dfrac{1200}{427}≒2.81\ \mathrm{kcal}이고, 방출열 1kcal을 빼면 전체 내부에너지 증가는 2.811=1.81 kcal2.81-1=1.81\ \mathrm{kcal}이다. 이를 가스량 0.2kg으로 나누면 1.810.29.05 kcal/kg\dfrac{1.81}{0.2}≒9.05\ \mathrm{kcal/kg}이다.

문제 39
간접 냉각 냉동장치에 사용하는 2차 냉매인 브라인이 갖추어야 할 성질로 틀린 것은?
1열전달 특성이 좋아야 한다.
2부식성이 없어야 한다.
3비등점이 높고, 응고점이 낮아야 한다.
4점성이 커야 한다.
정답 및 해설

브라인은 열전달이 잘 되도록 점성(점도)이 작아야 순환·열전달에 유리하며, 점성이 커야 한다는 설명은 브라인이 갖추어야 할 성질과 반대된다.

문제 40
암모니아 냉매의 특성이 아닌 것은?
1수분을 함유한 암모니아는 구리와 그 합금을 부식시킨다.
2대규모 냉동장치에 널리 사용되고 있다.
3물과 윤활유에 잘 용해된다.
4독성이 강하고, 강한 자극성을 가지고 있다.
정답 및 해설

암모니아는 물에는 잘 용해되지만 윤활유(오일)와는 거의 용해되지 않는 비상용성 냉매이므로, "물과 윤활유에 모두 잘 용해된다"는 설명이 틀렸다.

문제 41
다음의 경질염화 비닐관에 대한 설명 중 틀린 것은?
1전기 절연성이 좋으므로 전기부식 작용이 없다.
2금속관에 비해 차음효과가 크다.
3열전도율이 동관보다 크다.
4극저온 및 고온배관에 부적당하다.
정답 및 해설

경질염화비닐관(PVC관)은 열전도율이 매우 낮아 동관보다 훨씬 작으므로, "열전도율이 동관보다 크다"는 설명이 틀렸다.

문제 42
건축설비의 급수배관에서 기울기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1급수관의 모든 기울기는 1/250을 표준으로 한다.
2배관 기울기는 관의 수리 및 기타 필요 시 관내의 물을 완전히 퇴수시킬 수 있도록 시공하여야 한다.
3배관 기울기는 관 내 흐르는 유체의 유속과 관련이 없다.
4옥상 탱크의 수평 주관은 내림 기울기를 한다.
정답 및 해설

배관의 기울기는 유체가 정체 없이 흐르도록 유속과 밀접한 관련이 있으며, 기울기가 없으면 유속이 느려지고 공기나 침전물이 정체될 수 있다. 따라서 "기울기가 유속과 관련이 없다"는 설명이 틀렸다.

문제 43
급탕 배관에서 안전을 위해 설치하는 팽창관의 위치는 어느 곳인가?
1급탕관과 반탕관 사이
2순환펌프와 가열장치 사이
3반탕관과 순환펌프 사이
4가열장치와 고가탱크 사이
정답 및 해설

팽창관은 가열장치에서 발생한 팽창수를 대기에 개방된 고가(팽창)탱크로 안전하게 도피시키기 위한 것이므로 가열장치와 고가탱크 사이에 설치한다.

문제 44
일반적으로 루프형 신축이음의 굽힘 반경은 사용관경의 몇 배 이상으로 하는가?
11배
23배
34배
46배
정답 및 해설

루프형 신축이음은 곡관의 굽힘 반경을 사용관경의 6배 이상으로 하여 신축을 원활히 흡수하도록 한다.

문제 45
고압증기 난방에서 환수관이 트랩 장치보다 높은 곳에 배관 되었을 때 버킷 트랩이 응축수를 리프팅 하는 높이는 증기 파이프와 환수관의 압력차 1kg/cm2에 대하여 얼마로 하는가?
12m 이하
25m 이하
38m 이하
411m 이하
정답 및 해설

고압증기 난방에서 버킷트랩이 응축수를 끌어올리는 리프트 이음의 높이는, 증기관과 환수관의 압력차 1kg/cm²당 5m 이하로 제한하는 것이 표준이다.

문제 46
기수 혼합식 급탕기를 사용하여 물을 가열할 때 열 효율은?
1100%
290%
380%
470%
정답 및 해설

기수혼합식 급탕기는 증기를 물속에 직접 분사해 열을 그대로 물에 전달하므로 열손실이 거의 없어 열효율이 100%에 가깝다.

문제 47
밸브의 일반적인 기능으로 가장 거리가 먼 것은?
1관내 유량 조절 기능
2관내 유체의 유동 방향 전환 기능
3관내 유체의 온도 조절 기능
4관내 유체 유동의 개폐 기능
정답 및 해설

밸브는 유량 조절, 유동 방향 전환, 개폐 기능을 담당하는 기기이며, 유체의 온도를 직접 조절하는 기능은 밸브의 일반적 역할이 아니다.

문제 48
고가 탱크식 급수설비에서 급수경로를 바르게 나타 낸 것은?
1수도본관 → 저수조 → 옥상탱크 → 양수관 → 급수관
2수도본관 → 저수조 → 양수관 → 옥상탱크 → 급수관
3저수조 → 옥상탱크 → 수도본관 → 양수관 → 급수관
4저수조 → 옥상탱크 → 양수관 → 수도본관 → 급수관
정답 및 해설

고가 탱크식 급수설비는 수도본관에서 저수조로 물을 받은 뒤 양수펌프로 옥상탱크까지 끌어올리고, 옥상탱크에서 중력으로 각 급수관에 물을 공급하는 경로를 따른다.

문제 49
온수난방과 비교하여 증기난방 방식의 특징이 아닌 것은?
1예열시간이 짧다.
2배관부식 우려가 적다.
3용량제어가 어렵다.
4동파우려가 크다.
정답 및 해설

증기난방은 배관 내 응축수와 산소로 인한 부식 우려가 온수난방보다 오히려 크므로, "배관부식 우려가 적다"는 설명은 증기난방의 특징이 아니다. 예열시간이 짧고 용량제어가 어려우며 동파 우려가 큰 것은 증기난방의 실제 특징이다.

문제 50
탄성이 크고 엷은 산이나 알칼리에는 침해되지 않으나 열이나 기름에 약하며, 급수, 배수, 공기 등의 배관에 쓰이는 패킹은?
1고무 패킹
2금속 패킹
3글랜드 패킹
4액상 합성수지
정답 및 해설

탄성이 크고 묽은 산·알칼리에는 강하지만 열과 기름에 약한 성질은 고무 패킹의 특징이며, 급수·배수·공기 등 일반 배관에 널리 사용된다.

문제 51
고온수 난방의 배관에 관한 설명으로 옳은 것은?
1온수 순환력이 작아 순환펌프가 필요하다.
2고온수 난방에서는 개방식 팽창탱크를 사용한다.
3관내 압력이 높기 때문에 관 내면의 부식문제가 증기 난방에 비해 심하다.
4특수 고압기기가 필요하고 취급 관리가 복잡 곤란하다.
정답 및 해설

고온수 난방은 물의 비등을 막기 위해 배관 내를 높은 압력으로 유지해야 하므로 내압에 견디는 특수 고압기기가 필요하고 취급·관리도 까다롭다. 순환력은 오히려 크고, 팽창탱크는 밀폐식을 사용하며, 부식 문제는 증기난방보다 심하지 않다.

문제 52
관의 용접이음에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1돌기부가 없어서 보온시공이 용이하다.
2나사이음보다 이음부의 강도가 크고 누수의 우려가 적다.
3누설의 염려가 없고 시설유지비가 절감된다.
4관 두께의 불균일한 부분으로 인해 유체의 압력 손실이 크다.
정답 및 해설

용접이음은 나사이음과 달리 관 내면이 매끈하고 균일해 오히려 압력손실이 작으므로, "관 두께가 불균일해 압력손실이 크다"는 설명이 용접이음의 특징과 가장 거리가 멀다.

문제 53
배관이 바닥 또는 벽을 관통할 때 슬리브(sleeve)를 사용하는데 그 이유로 가장 적당한 것은?
1방진을 위하여
2신축흡수 및 수리를 용이하게 하기 위하여
3방식을 위하여
4수격작용을 방지하기 위하여
정답 및 해설

슬리브는 배관이 벽이나 바닥을 통과하는 부분에 설치해 관의 신축을 자유롭게 하고, 이후 배관의 교체나 수리 작업을 쉽게 하기 위한 것이다.

문제 54
난방, 급탕, 급수배관의 높은 곳에 설치되어 공기를 제거하여 유체의 흐름을 원활하게 하는 것은?
1안전밸브
2에어벤트밸브
3팽창밸브
4스톱밸브
정답 및 해설

배관 내 높은 곳에 고이는 공기를 제거해 유체 흐름을 원활하게 하는 밸브는 에어벤트밸브(공기빼기밸브)이다.

문제 55
냉매 배관 시 주의 사항으로 틀린 것은?
1배관은 가능한 한 간단하게 한다.
2굽힘 반지름은 작게 한다.
3관통 개소외에는 바닥에 매설하지 않아야 한다.
4배관에 응력이 생길 우려가 있을 경우에는 신축이음으로 배관한다.
정답 및 해설

냉매배관은 유체저항과 응력 발생을 줄이기 위해 굽힘 반지름을 가능한 한 크게 해야 하므로, "굽힘 반지름을 작게 한다"는 설명이 틀렸다.

문제 56
오수만을 정화조에서 단독으로 정화처리한 후 공공하수도에 방류하는 반면에 잡배수 및 우수는 그대로 공공하수도로 방류되는 방식은?
1합류식
2분류식
3단독식
4일체식
정답 및 해설

오수와 잡배수·우수를 서로 다른 계통으로 나누어, 오수만 정화조에서 처리 후 방류하고 잡배수·우수는 별도로 그대로 방류하는 방식을 분류식이라 한다.

문제 57
급수배관에 관한 설명으로 틀린 것은?
1배관시공은 마찰로 인한 손실을 줄이기 위해 최단거리로 배관한다.
2주배관에는 적당한 위치에 플랜지 이음을 하여 보수점검을 용이하게 한다.
3불가피하게 산형배관이 되어 공기가 체류할 우려가 있는 곳에는 공기실(air chamber)을 설치한다.
4수질의 오염을 방지하기 위하여 수도꼭지를 설치할 때는 토수구 공간을 충분히 확보한다.
정답 및 해설

배관 상 공기가 정체될 우려가 있는 곳에는 공기실(에어챔버)이 아니라 공기빼기 밸브(에어벤트) 등 공기 제거 장치를 설치해야 하며, 공기실은 주로 수격작용 방지용으로 쓰인다. 따라서 이 설명이 틀렸다.

문제 58
도시가스 배관을 매설할 경우 기준으로 틀린 것은?
1배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 1m이상 수평거리를 유지할 것
2배관을 철도부지에 매설하는 경우에는 배관의 외면으로부터 궤도 중심까지 4m 이상
3시가지 외의 도로노면 밑에 매설하는 경우에는 노면으로부터 배관의 외면까지 깊이를 2m 이상으로 할 것
4인도 등 노면 외의 도로 밑에 매설하는 경우에는 지표면으로부터 배관의 외면까지 깊이를 1.2m 이상으로부터 할 것
정답 및 해설

도시가스 배관을 시가지 외의 도로노면 밑에 매설할 때 기준 매설 깊이는 노면으로부터 1.2m 이상이며, 2m 이상이라는 수치는 실제 기준보다 과도하게 높아 틀렸다.

문제 59
냉매배관의 시공 시 유의사항으로 틀린 것은?
1배관재료는 각각의 용도, 냉매종류, 온도 등에 의해 선택한다.
2온도배관에 의한 배관의 신축을 고려한다.
3배관 중에 불필요하게 오일이 체류하지 않도록 한다.
4관경은 가급적 작게 하여 플래쉬 가스의 발생을 줄인다.
정답 및 해설

냉매배관의 관경을 너무 작게 하면 오히려 압력손실이 커져 플래시가스 발생이 늘어나므로, "관경을 작게 해 플래시가스를 줄인다"는 설명이 틀렸다.

문제 60
유체의 저항은 크나 개폐가 쉽고 유량 조절이 용이하며, 직선 배관 중간에 설치하는 밸브는?
1슬루스 밸브
2글로브 밸브
3체크 밸브
4전동 밸브
정답 및 해설

글로브 밸브는 유체 통로가 S자형으로 꺾여 있어 저항은 크지만 개폐가 쉽고 유량조절이 용이해 직선배관 중간에 설치하는 유량조절용 밸브로 널리 쓰인다.

문제 61
전력량 1kWh는 몇 kcal의 열량을 낼 수 있는가?
14.3
28.6
3430
4860
정답 및 해설

1kWh는 860 kcal860\ \mathrm{kcal}의 열량에 해당한다(전기-열 환산계수).

문제 62
절연저항을 측정하는데 사용되는 것은?
1후크온 메타
2회로시험기
3메거
4휘이트스톤 브리지
정답 및 해설

절연저항 측정에는 고전압을 이용해 절연저항을 직접 측정하는 메거(절연저항계)를 사용한다.

문제 63
출력이 입력에 전혀 영향을 주지 못하는 제어는?
1프로그램제어
2피드백제어
3시퀀스제어
4폐회로제어
정답 및 해설

시퀀스제어는 출력을 입력 측으로 되돌리는 비교(피드백) 과정이 없는 개회로 제어이므로 출력이 입력에 영향을 주지 못한다. 피드백제어나 폐회로제어는 출력을 입력과 비교하는 구조를 가진다.

문제 64
제어계의 특성방정식이 s2+as+b=0일 때 안정조건은?
1a>0, b>0
2a=0, b<0
3a<0, b<0
4a>0, b<0
정답 및 해설

2차 특성방정식 s2+as+b=0s^2+as+b=0이 안정하려면 라우스-후르비츠 판별법에 따라 모든 계수가 양수, 즉 a>0, b>0a>0,\ b>0이어야 한다.

문제 65
그림과 같은 회로에서 해당하는 램프의 식으로 옳은 것은?
1L7=XYZ\mathrm{L}_7 = \overline{\mathrm{X}} \cdot \mathrm{Y} \cdot \mathrm{Z}
2L2=XYZ\mathrm{L}_2 = \overline{\mathrm{X}} \cdot \mathrm{Y} \cdot \mathrm{Z}
3L3=XYZ\mathrm{L}_3=\overline{\mathrm{X}}\cdot\mathrm{Y}\cdot\mathrm{Z}
4L8=XYZ\mathrm{L}_8=\overline{\mathrm{X}}\cdot\mathrm{Y}\cdot\mathrm{Z}
정답 및 해설

전원에서 X\overline{\mathrm{X}} 접점을 지난 뒤 회로가 Y\mathrm{Y}Y\overline{\mathrm{Y}} 두 갈래로 나뉘고, 각 갈래가 다시 Z 계열 접점을 거쳐 램프로 연결된다. 가장 왼쪽 램프는 X\overline{\mathrm{X}}, Y\mathrm{Y}, Z\mathrm{Z} 접점이 모두 직렬로 놓인 경로에 있으므로 L7=XYZ\mathrm{L}_7=\overline{\mathrm{X}}\cdot\mathrm{Y}\cdot\mathrm{Z}로 표시된다.

문제 66
PI 제어동작은 프로세스 제어계의 정상특성개선에 흔히 사용된다. 이것에 대응하는 보상요소는?
1동상 보상요소
2지상 보상요소
3진상 보상요소
4지상 및 진상 보상요소
정답 및 해설

PI(비례-적분) 제어는 정상상태 오차를 줄여 정상특성을 개선하는데, 이는 저주파 이득을 높이는 지상(래그) 보상요소의 작용에 대응한다.

문제 67
출력의 변동을 조정하는 동시에 목푯값에 정확히 추종하도록 설계한 제어계는?
1추치제어
2프로세스제어
3자동조정
4정치제어
정답 및 해설

출력의 변동을 억제하면서 시간에 따라 변화하는 목표값에 정확히 추종하도록 설계된 제어를 추치제어(추종제어)라 한다. 정치제어는 목표값이 일정한 경우이며, 프로세스제어와 자동조정은 추치제어의 하위 개념에 속한다.

문제 68
100V, 60Hz의 교류전압을 어느 콘덴서에 가하니 2A의 전류가 흘렀다. 이 콘덴서의 정전용량은 약 몇 μF인가?
126.5
236
353
463.6
정답 및 해설

콘덴서의 리액턴스는 XC=VI=1002=50 ΩX_C=\dfrac{V}{I}=\dfrac{100}{2}=50\ \Omega이고, XC=1ωCX_C=\dfrac{1}{\omega C}에서 C=12πfXC=12π×60×5053×106 FC=\dfrac{1}{2\pi f X_C}=\dfrac{1}{2\pi\times60\times50}≒53\times10^{-6}\ \mathrm{F}, 즉 약 53μF이다.

문제 69
유도전동기에서 동기속도는 3600rpm이고, 회전수는 3420rpm이다. 이때의 슬립은 몇 %인가?
12
23
34
45
정답 및 해설

슬립 s=NsNNs×100=360034203600×100=5%s=\dfrac{N_s-N}{N_s}\times100=\dfrac{3600-3420}{3600}\times100=5\%이다.

문제 70
피드백제어의 전달함수가 3s+2\dfrac{3}{s+2} 일 때 limt0f(t)=limss3s+2\lim_{\mathrm{t} \to 0} \mathrm{f}(\mathrm{t}) = \lim_{\mathrm{s} \to \infty} \mathrm{s}\dfrac{3}{\mathrm{s} + 2} 의 값을 구하면?
10
23
33/2
4
정답 및 해설

초기값 정리에 의해 limss3s+2=lims3ss+2=3\lim_{s\to\infty}s\cdot\dfrac{3}{s+2}=\lim_{s\to\infty}\dfrac{3s}{s+2}=3이다.

문제 71
다음 중 상용의 3상 교류에 대한 설명으로 틀린 것은?
1각 전압이나 전류를 합하면 0이 된다.
2전압이나 전류는 각각 (2π)/3의 위상차를 갖고 있다.
3단상 교류보다 3상의 교류가 회전자장을 얻기가 쉽다.
4기기에 Y결선을 하면 △결선보다 높은 전압을 얻을 수 있다.
정답 및 해설

결선방식(Y 또는 Δ)은 상전압과 선간전압의 상대적 관계(Y결선 시 선간전압이 상전압의 √3배)만을 결정할 뿐, 기기 자체가 낼 수 있는 전압의 크기를 임의로 높여주는 것은 아니므로 "Y결선을 하면 △결선보다 높은 전압을 얻을 수 있다"는 표현은 오해의 소지가 있어 틀린 설명으로 본다. 나머지 보기(전압·전류 합이 0, 2π/3 위상차, 회전자장 형성 용이)는 3상 교류의 올바른 특징이다.

문제 72
그림과 같은 R-L-C 직렬회로에서 단자전압과 전류 가 동상이 되는 조건은?
1ω=LC
2ωLC=1
3ω2LC=1
4ωL2C2=1
정답 및 해설

R-L-C 직렬회로에서 전압과 전류가 동상이 되는 조건은 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 같아지는 공진조건, 즉 ωL=1ωC\omega L=\dfrac{1}{\omega C}에서 ω2LC=1\omega^2 LC=1이다.

문제 73
종류가 다른 금속으로 폐회로를 두 접속점에 온도를 다르게 하면 전류가 흐르게 되는 것은?
1펠티어효과
2평형현상
3제벡효과
4자화현상
정답 및 해설

서로 다른 두 금속으로 폐회로를 구성하고 두 접합점의 온도를 다르게 하면 기전력이 발생해 전류가 흐르는 현상을 제벡효과라 하며, 이는 열전대의 원리이다.

문제 74
계전기 접점의 아크를 소거할 목적으로 사용되는 소자는?
1배리스터(Varistor)
2바렉터다이오드
3터널다이오드
4서미스터
정답 및 해설

배리스터는 전압-전류 특성이 비선형인 소자로, 계전기 접점이 개방될 때 발생하는 아크(서지전압)를 흡수·소거하는 데 사용한다.

문제 75
그림과 같은 산호 흐름 선도에서 C/R 를 구하면?
1
2
3
4
정답 및 해설

전향경로 이득은 1×G(s)×1=G(s)1\times G(s)\times1=G(s)이고 루프는 G(s)H(s)G(s)H(s) 하나뿐이다. 메이슨 공식에서 Δ=1L=1G(s)H(s)\Delta=1-\sum L=1-G(s)H(s)이므로 CR=G(s)1G(s)H(s)\dfrac{C}{R}=\dfrac{G(s)}{1-G(s)H(s)}이다. 신호흐름선도는 궤환 가지에 음부호가 표시되어 있지 않으면 분모가 1G(s)H(s)1-G(s)H(s)가 되므로 블록선도의 1+GH1+GH와 혼동하지 않아야 한다.

문제 76
단상 변압기 3대를 3상 병렬 운전하는 경우에 불가능한 운전 상태의 결선 방법은?
1△-△와 Y-Y
2△-Y와 Y-△
3△-△와 △-Y
4△-Y와 △-Y
정답 및 해설

변압기 3상 병렬운전은 위상변위가 같은 결선끼리(Δ-Δ↔Y-Y, Δ-Y↔Y-Δ)만 가능하며, 위상군이 다른 Δ-Δ와 Δ-Y를 병렬로 연결하면 위상차로 인해 순환전류가 흘러 운전이 불가능하다.

문제 77
사이리스터를 이용한 정류회로에서 직류전압의 맥동률이 가장 작은 정류회로는?
1단상반파
2단상전파
33상반파
43상전파
정답 및 해설

정류회로는 상수와 정류 방식이 늘어날수록 맥동률이 작아지므로, 단상반파·단상전파·3상반파·3상전파 중 3상전파 정류회로의 맥동률이 가장 작다.

문제 78
서보 전동기는 다음 중 어디에 속하는가?
1조작기기
2검출기
3증폭기
4변환기
정답 및 해설

서보전동기는 제어신호에 따라 실제 기계적 동작을 수행하는 기기이므로 조작기기에 해당한다.

문제 79
단위 계단함수 u(t-a)를 라플라스변환 하면?
1eass2\dfrac{\mathrm{e}^{\mathrm{as}}}{\mathrm{s}^{2}}
2eass2\dfrac{\mathrm{e}^{-\mathrm{as}}}{\mathrm{s}^2}
3eass\dfrac{\mathrm{e}^{-\mathrm{as}}}{\mathrm{s}}
4eass\dfrac{\mathrm{e}^{\mathrm{as}}}{\mathrm{s}}
정답 및 해설

단위계단함수를 a만큼 시간 지연시킨 u(ta)u(t-a)의 라플라스 변환은 1s\dfrac{1}{s}에 지연에 따른 ease^{-as}를 곱한 eass\dfrac{e^{-as}}{s}이다.

문제 80
3상 유도전동기의 제어방법에 대한 설명 중에서 틀린 것은?
1Y-△ 기동 방식으로 기동토오크를 줄일 수 있다.
2역상 제동기법으로 전동기를 급속정지 또는 감속시킬 수 있다.
3속도제어시에는 전압, 주파수 일정 제어기법이 유리하다.
4단자전압이 정격전압보다 낮을 경우에는 슬립이 감소한다.
정답 및 해설

3상 유도전동기는 토크가 전압의 제곱에 비례하므로, 단자전압이 정격전압보다 낮아지면 발생 토크가 줄어들어 같은 부하에서 슬립은 오히려 증가한다. 따라서 "슬립이 감소한다"는 설명이 틀렸다.