액체연료를 노즐 등으로 미립화할 때 생성되는 평균 분무입경은 연료의 표면장력, 점성계수(점도), 밀도 및 분사속도·압력 등 물리적 성질에 직접 좌우된다.

탁도(turbidity)는 액체 속 부유물질에 의한 흐림 정도를 나타내는 지표로, 분무 입경을 결정하는 표면장력·점성·밀도와 같은 물성과는 직접적인 관련이 없다.

연돌의 통풍력은 연도 내 고온 배기가스와 외기의 밀도 차이에서 발생한다. 외기 온도가 높아지면 외기 밀도가 낮아져 배기가스와의 밀도차가 줄어들므로 통풍력은 감소한다.

반대로 외기 온도가 낮을수록 외기 밀도가 커져 배기가스와의 밀도차가 커지고 통풍력은 증대된다.

사이클론은 함진가스에 선회 원심력을 주어 입자를 분리하는 건식 원심력 집진장치로, 세정액이나 물을 사용하지 않는다는 점이 특징이다. 세정액을 필요로 하는 것은 세정식(습식) 집진장치이다.

함진가스가 내벽에 충돌·마찰하며 흐르므로 집진기 마모가 쉽고, 사이클론 전체의 압력손실은 입구 유속 헤드의 약 4배 정도로 알려져 있다는 점은 사이클론의 옳은 특징이다.

증기운 폭발(UVCE)은 누출된 가연성 증기가 대기 중으로 확산되어 구름을 형성한 뒤 점화되는 현상으로, 점화가 지연되어 증기운이 크게 형성될수록 폭발 위력이 커지는 경향이 있다. 즉 점화 위치가 방출점에서 멀어질수록 그만큼 더 큰 증기운이 형성된 뒤 점화되어 폭발위력이 커질 수 있으므로, 방출점에 가까울수록 위력이 크다는 설명은 틀렸다.

실제로는 폭발보다 화재로 끝나는 경우가 많고, 연소에너지 중 폭풍파로 전환되는 비율은 통상 20% 내외로 낮으며, 증기운이 클수록 점화 가능성이 커진다는 설명은 옳다.

보일러 열정산에서 출열은 발생증기가 흡수한 유효출열과 각종 손실열(배기가스 중 수증기 보유열, 불완전연소 손실열, 건연소배기가스의 현열, 방산손실 등)로 구성된다.

반면 급수의 현열은 보일러에 공급되는 입열 항목에 해당하므로 출열 항목에 포함되지 않는다.

연소가 계속 유지되려면 연료에 산소(공기)를 지속적으로 공급하고, 반응이 스스로 진행될 수 있도록 온도를 착화(발화)온도 이상으로 유지해야 한다. 이 두 조건이 충족되지 않으면 연소반응은 소멸한다.

착화온도 이하로 억제하거나 발화온도 미만의 저온을 유지하는 것, 연소속도를 저하시키는 것은 오히려 연소를 지속시키지 못하게 하는 조건이다.

API도는 $API = \dfrac{141.5}{S} - 131.5$ (S: 60/60℉ 비중)로 계산한다.

비중 0.8을 대입하면 $API = \dfrac{141.5}{0.8} - 131.5 = 176.9 - 131.5 \approx 45.4$가 되어 API도는 약 45.4이다.

C₃H₈, C₄H₁₀의 완전연소 반응식은 각각 $\mathrm{C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O}$, $\mathrm{C_4H_{10} + 6.5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O}$이므로, 이론산소량은 $O_o = 0.7 \times 5 + 0.3 \times 6.5 = 5.45\,\mathrm{Nm^3/Nm^3}$이다.

공기 중 산소 비율 21%를 적용하면 이론공기량은 $A_o = \dfrac{O_o}{0.21} = \dfrac{5.45}{0.21} \approx 26\,\mathrm{Nm^3/Nm^3}$이 된다.

회전식(로터리컵) 버너는 회전하는 컵에서 연료를 원심력으로 미립화하는 방식으로, 분무각이 비교적 넓어 대략 40~80° 정도에 이른다. 10~40° 정도라는 설명은 실제 분무각보다 좁게 서술되어 틀렸다.

유량조절범위가 약 1:5 수준이고, 회전수 제어로 자동제어에 유리한 구조이며, 별도의 무화용 공기·증기 없이도 화염을 짧고 안정적으로 얻을 수 있다는 설명은 로터리버너의 특징으로 옳다.

천연가스는 메탄(CH₄)이 주성분인 청정연료로 발열량이 비교적 높다. 다만 메탄은 분자량이 16으로 공기(약 29)보다도 가벼워, 분자량 44인 프로판보다 가볍다. 따라서 "프로판가스보다 무겁다"는 설명은 틀렸다.

LNG는 천연가스를 냉각·액화한 것으로, 대기압 하에서 비등점이 약 -162℃인 액체 상태로 저장·운송된다는 설명은 옳다.

위치에너지가 모두 열로 변환되므로 $Q = mgh$이다. $m=200\,\mathrm{kg}$, $g=9.8\,\mathrm{m/s^2}$, $h=10\,\mathrm{m}$를 대입하면 $Q = 200 \times 9.8 \times 10 = 19600\,\mathrm{J} = 19.6\,\mathrm{kJ}$이다.

1kcal ≈ 4.186kJ이므로 $Q = \dfrac{19.6}{4.186} \approx 4.7\,\mathrm{kcal}$의 열이 발생한다.

액체연료는 비중(밀도)이 클수록 단위 체적당 발열량은 오히려 증가하고, 단위 중량당 발열량은 감소하는 경향을 보인다. 비중이 큰(무거운) 연료일수록 탄소분이 많고 수소분이 상대적으로 적어 중량당 발열량이 낮아지기 때문이다. 제시된 설명은 이와 반대로 서술되어 틀렸다.

기체연료는 조성으로부터 발열량을 계산할 수 있고, 발열량 단위는 고체·액체연료의 경우 통상 kg당(중량당)으로 표시하며, 고위발열량은 측정열량에 수증기 증발잠열을 포함한 값이라는 설명은 모두 옳다.

최소점화에너지(MIE)는 혼합기의 종류(연료 조성, 당량비)에 따라 달라지며, 방전 시 발생하는 에너지는 전압의 제곱에 비례한다는 설명은 옳다.

그러나 최소점화에너지는 연소속도가 느릴수록 커지는 반면, 열전도(열손실)가 작을수록 오히려 작아지는 경향을 보인다. 열전도가 작으면 점화 초기 화염핵의 열손실이 줄어 더 적은 에너지로도 착화가 유지되기 때문으로, "열전도가 작을수록 큰 값을 갖는다"는 설명은 실제 경향과 반대로 서술되어 틀렸다.

분젠식 가스버너는 가스 자체의 분출력으로 연소에 필요한 1차공기를 흡인·예혼합시키는 자연통풍형 버너로, 링버너·슬릿버너·적외선버너 등이 이 방식에 속한다.

블라스트버너는 송풍기 등으로 연소용 공기를 강제로 공급하는 강제통풍형 버너로 분젠식과는 공기 공급 방식이 다르므로 분젠식 가스버너에 해당하지 않는다.

열정산의 목적은 보일러 등 열설비의 열효율을 파악하고, 손실 원인을 분석하여 효율 향상을 위한 개선·운전조건 조정 자료를 얻으며, 나아가 신설 장치 설계의 기초자료로 활용하는 데 있다.

열정산은 입열·출열의 열량 수지를 분석하는 절차이지 장치의 구조 자체를 파악하기 위한 것이 아니므로, "장치의 구조를 알 수 있다"는 열정산의 목적에 해당하지 않는다.

연료는 저장과 운반이 편리하고 사용 시 위험성이 적으며, 취급이 용이하고 안전·무해해야 한다는 것이 일반적인 구비조건이다.

반대로 연소 시 유해 배출물은 적을수록 바람직한 연료이므로, "배출물이 많아야 한다"는 설명은 연료의 구비조건과 반대되는 내용이다.

연소가스에 불완전연소 성분(CO)이 포함된 경우 공기비(과잉공기계수)는 $m = \dfrac{N_2}{N_2 - 3.76\left(O_2 - \dfrac{CO}{2}\right)}$로 구한다.

주어진 값을 대입하면 $O_2 - \dfrac{CO}{2} = 4.1 - 0.8 = 3.3$이고, $m = \dfrac{82.4}{82.4 - 3.76 \times 3.3} = \dfrac{82.4}{69.99} \approx 1.177$이므로 과잉공기의 백분율은 $(m-1) \times 100 \approx 17.7\%$이다.

연료가 공기 중에서 연소할 때 생성되는 질소산화물(NOx)은 주로 연소 화염 중 고온에서 질소와 산소가 반응하여 생성되는 일산화질소(NO)이며, 배출되는 NOx의 대부분을 차지한다.

NO는 대기 중으로 배출된 후 서서히 산화되어 이산화질소(NO₂)로 전환되지만, 연소 과정에서 직접 생성되는 주된 성분은 NO이다.

연소효율 $E_c = \dfrac{H_c - H_1 - H_2}{H_c}$ 는 연료가 원래 가진 발열량 $H_c$ 중에서 연소 단계에서 잃어버린 열을 뺀 나머지가 실제로 발생한 비율을 뜻한다. 즉 분자에서 빼는 항들은 모두 '연료가 다 타지 못해 생긴 손실'이어야 한다.

이 중 $H_1$이 재·클링커 속에 타지 않고 남은 탄소, 즉 연재 중 미연탄소에 의한 손실로 주어졌으므로, 남은 $H_2$는 배기가스 속에 CO·H₂·탄화수소 같은 미연가스 형태로 빠져나가는 열, 곧 불완전연소에 의한 손실이다. 고체 쪽 미연손실과 기체 쪽 미연손실이 짝을 이루는 구조다.

배기가스가 온도로 가지고 나가는 현열손실이나 노벽을 통한 방열(전열)손실은 연료가 타지 못해 생긴 손실이 아니라 발생한 열을 전달하는 단계에서 새는 손실이므로, 연소효율이 아니라 전열효율(그리고 두 효율의 곱인 보일러 효율)에서 다룬다.

저위발열량은 $H_l = H_h - 600(9H + W)$ (kcal/kg, H·W는 각각 수소분·수분의 질량비율)로 구한다.

1kg당 $H_l = 9000 - 600(9 \times 0.15 + 0.01) = 9000 - 600 \times 1.36 = 8184\,\mathrm{kcal/kg}$이므로, 연료 3kg의 총저위발열량은 $8184 \times 3 = 24552\,\mathrm{kcal}$이다.

비체적은 $v = \dfrac{V}{m}$로 정의된다. 체적 3L = 3000cm³, 질량 15kg = 15000g을 대입하면 $v = \dfrac{3000}{15000} = 0.2\,\mathrm{cm^3/g}$이다.

가역단열(등엔트로피) 과정에서는 $\dfrac{T_2}{T_1} = \left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}}$가 성립하며, 비열비는 $k = \dfrac{C_p}{C_v} = \dfrac{5.21}{3.12} \approx 1.67$이다.

초기온도 $T_1 = 400+273 = 673\,\mathrm{K}$, 압력비 $\dfrac{P_2}{P_1} = \dfrac{500}{1000} = 0.5$를 대입하면 $T_2 = 673 \times 0.5^{0.4} \approx 510\,\mathrm{K}$이며, 이를 섭씨로 환산하면 약 237℃가 된다.

랭킨 사이클은 급수펌프에서 단열압축으로 압력을 높인 뒤, 보일러에서 정압가열로 증기를 발생시키고, 터빈에서 단열팽창하며 일을 하고, 응축기에서 정압냉각되어 다시 액체로 되돌아가는 순환 과정으로 구성된다.

가열과 냉각이 모두 압력이 일정한 상태(보일러, 응축기)에서 일어난다는 점이 랭킨 사이클의 특징이며, 등온과정이나 정적과정은 랭킨 사이클의 구성요소가 아니다.

열역학 제1법칙은 에너지는 생성되거나 소멸하지 않고 형태만 바뀐다는 에너지 보존의 법칙을 열역학적 계에 적용한 것이다.

제0법칙은 열평형, 제2법칙은 에너지 변환의 방향성(엔트로피 증가), 제3법칙은 절대영도에서의 엔트로피에 관한 법칙으로 에너지보존과는 다른 내용을 다룬다.

성능계수(COP)는 $COP = \dfrac{\text{냉동능력}}{\text{소요동력}}$으로 정의되므로, 소요동력은 $\dfrac{\text{냉동능력}}{COP}$로 구한다.

냉동능력 1kW, COP 4.8을 대입하면 소요동력은 $\dfrac{1}{4.8} \approx 0.21\,\mathrm{kW}$이다.

역카르노 냉동사이클의 성능계수는 절대온도로 $COP = \dfrac{T_L}{T_H - T_L}$이다. 실내온도 $T_L = 10+273=283\,\mathrm{K}$, 응축온도 $T_H=20+273=293\,\mathrm{K}$를 대입하면 $COP = \dfrac{283}{293-283} = 28.3$이다.

냉방능력 30kW를 이 COP로 나누면 소요동력은 $\dfrac{30}{28.3} \approx 1.06\,\mathrm{kW}$가 된다.

등온 가역과정에서는 내부에너지 변화가 0이므로 공급열이 전부 일로 바뀌고, 엔트로피 변화는 $\Delta S = \int \dfrac{\delta Q}{T} = \dfrac{{}_1 W_2}{T} = R \ln \dfrac{V_2}{V_1}$ (1kg 기준)이 된다.

등온이므로 $P_1 V_1 = P_2 V_2$ 에서 $\dfrac{V_2}{V_1} = \dfrac{P_1}{P_2}$ 이고, 이를 대입하면 $\Delta S = R \ln \dfrac{P_1}{P_2}$ 이다. 압력이 낮아지며 팽창하면 엔트로피가 증가하므로 부호도 물리적으로 맞는다.

부피비를 뒤집어 $R \ln \dfrac{V_1}{V_2}$ 로 쓴 식은 부호가 반대로 나오고, 기체상수 R 자체에 로그를 씌운 뒤 부피비·압력비를 곱한 형태는 유도 과정에도 없고 단위조차 성립하지 않는다.

오토 사이클의 열효율이 압축비와 비열비에 의해 결정된다는 것, 최고·최저온도가 같은 카르노 사이클과 스털링 사이클의 이론 열효율이 동일하다는 것, 사바테 사이클의 가열과정이 정적과 정압이 복합된 형태라는 설명은 모두 옳다.

반면 디젤 사이클은 정압(등압)가열을 특징으로 하는 사이클이므로, 가열과정이 정적과정으로 이루어진다는 설명은 오토 사이클과 혼동한 틀린 내용이다.

온도가 같은 과열증기라면 압력이 높을수록 비체적이 작아져 분자가 가질 수 있는 상태(무질서도)의 폭이 줄어들므로, 비엔트로피는 작아지는 경향을 갖는다.

따라서 제시된 압력 중 가장 높은 압력의 과열증기에서 엔트로피가 가장 작고, 압력이 낮아질수록 엔트로피는 커진다.

물의 삼중점은 고체·액체·기체 세 상이 평형을 이루는 지점으로, 그 온도는 273.16K(약 0.01℃)로 정의되어 있다.

273.16℃라는 표기는 단위를 섭씨로 잘못 나타낸 것으로, 절대온도 단위(K)를 섭씨 숫자와 혼동하지 않도록 주의해야 한다.

이상기체가 등온과정에서 외부에 하는 일은 $W = \int_1^2 P\,dV = mRT \ln \dfrac{V_2}{V_1}$ 이다. 여기에 $P_1 V_1 = mRT$ 를 대입하면 $W = P_1 V_1 \ln \dfrac{V_2}{V_1}$ 로도 쓸 수 있다.

또 등온이므로 $P_1 V_1 = P_2 V_2$, 즉 $\dfrac{V_2}{V_1} = \dfrac{P_1}{P_2}$ 이다. 따라서 $mRT \ln \dfrac{P_1}{P_2}$ 도 같은 값을 주는 옳은 표현이다.

그러나 압력비를 거꾸로 뒤집어 $P_1 V_1 \ln \dfrac{P_2}{P_1}$ 로 쓴 식은 로그 안의 값이 역수가 되어 부호가 반대로 나온다. 팽창해서 계가 일을 하는 경우($P_1 > P_2$)에 음수가 되어 버리므로 관계식으로 옳지 않다.

100℃ 건포화증기 2kg이 응축되며 방출하는 열량은 $Q = m \times h_{fg} = 2 \times 2257 = 4514\,\mathrm{kJ}$이다.

이 열은 100℃(373K)에서 방출되므로 증기(계)의 엔트로피 변화는 $\Delta S_{sys} = -\dfrac{4514}{373} \approx -12.1\,\mathrm{kJ/K}$이고, 이 열을 받는 30℃(303K) 주위의 엔트로피 변화는 $\Delta S_{surr} = \dfrac{4514}{303} \approx 14.9\,\mathrm{kJ/K}$이다.

따라서 전체 엔트로피 변화는 $\Delta S_{total} = -12.1 + 14.9 \approx 2.8\,\mathrm{kJ/K}$로 양수가 되어 비가역 과정임을 보여준다.

복수기(condenser)는 터빈을 통과하며 일을 한 후 저압·저온 상태로 배출되는 증기를 냉각시켜 물(응축수)로 되돌리는 장치이다. 냉각수와 열교환하여 증기가 응축되면서 압력이 크게 낮아지고, 이 낮은 배압 덕분에 터빈 전후의 압력차가 커져 터빈이 얻는 일량도 늘어난다.

물을 가열해 증기로 만드는 것은 보일러의 역할이고, 증기를 팽창시켜 동력을 얻는 것은 터빈 자체의 기능이며, 압력을 높이는 것은 급수펌프의 역할이므로 복수기의 기능과는 구분된다.

절대압력은 계기압력에 대기압(100 kPa)을 더한 값인데, 두 지점의 계기압력이 각각 얼마인지는 비율(5:2)만으로는 알 수 없고 실제 크기가 함께 주어져야 절대압력을 구할 수 있다.

예를 들어 계기압력이 각각 500 kPa, 200 kPa이라면 절대압력비는 600:300=2:1이 되지만, 5 kPa, 2 kPa라면 절대압력비는 105:102로 거의 1:1에 가까워진다. 같은 비율(5:2)이라도 실제 크기에 따라 절대압력비가 크게 달라지므로, 주어진 정보만으로는 절대압력비를 특정할 수 없다.

이상기체의 열역학 제1법칙과 엔트로피 정의로부터 유도되는 두 개의 T ds 관계식(Gibbs 식)은 각각 내부에너지 기준과 엔탈피 기준으로 표현된다.

$Tds = du + pdv$는 내부에너지와 부피일 관점에서, $Tds = dh - vdp$는 엔탈피와 압력일 관점에서 유도된 식으로, 이 두 식이 함께 옳은 조합이다.

나머지 조합은 $pdv$와 $vdp$가 서로 뒤바뀌었거나 부호를 반대로 적용한 것이므로 옳지 않다.

오존파괴지수(ODP)는 염소(Cl)를 포함한 CFC(염화불화탄소) 계열 냉매에서 가장 높게 나타난다. 제시된 냉매 중 R-11은 대표적인 CFC 냉매로 ODP가 기준값인 1.0으로 정해져 있어 가장 크다.

R-134a는 염소를 포함하지 않는 HFC 냉매로 ODP가 사실상 0이고, R-123은 HCFC 계열로 ODP가 매우 낮으며(약 0.02), 암모니아는 자연냉매로 오존층에 영향을 주지 않는다.

가역단열(등엔트로피) 압축 과정에서는 $\dfrac{T_2}{T_1} = \left(\dfrac{V_1}{V_2}\right)^{k-1}$ 관계가 성립한다.

주어진 값을 대입하면 $\dfrac{340}{290} = \left(\dfrac{4}{2}\right)^{k-1} = 2^{k-1}$이고, 양변에 로그를 취하면 $k-1 = \dfrac{\ln(340/290)}{\ln 2} \approx \dfrac{0.159}{0.693} \approx 0.229$이므로 비열비 $k \approx 1.229$가 된다.

교축과정(throttling)은 밸브나 오리피스처럼 유체가 좁은 통로를 지나며 압력이 급격히 떨어지는 과정으로, 외부와 일이나 열의 출입이 없고 속도·위치 에너지 변화도 무시할 수 있어 엔탈피가 일정하게 유지되는 등엔탈피 과정으로 이상화된다.

등온과정은 온도가 일정한 경우, 등엔트로피 과정은 가역단열과정, 정압과정은 압력이 일정한 경우를 가리키므로 교축과정의 특성과는 다르다.

정압과정이므로 이상기체 상태방정식에서 $\dfrac{V_1}{T_1} = \dfrac{V_2}{T_2}$ 관계를 이용해 나중 온도를 구하면, $T_1 = 373\ \mathrm{K}$(100℃)이고 체적이 0.1→0.2 $\mathrm{m^3}$로 2배가 되므로 $T_2 \approx 746\ \mathrm{K}$, 즉 $\Delta T \approx 373\ \mathrm{K}$이다.

정압과정의 전달열량은 $Q = m c_p \Delta T = 0.5\ \mathrm{kg} \times 5\ \mathrm{kJ/(kg \cdot K)} \times 373\ \mathrm{K} \approx 933\ \mathrm{kJ}$로 계산된다.

제시된 P-V 선도는 2→3과 4→1이 수직선(체적 일정)이고, 3→4와 1→2가 pV^γ = 일정으로 표시된 곡선이다. 함께 그려진 T-S 선도에서는 반대로 1→2와 3→4가 수직선(엔트로피 일정 = 단열), 2→3과 4→1이 V = 일정으로 표시된 곡선이다. 두 선도가 같은 사이클을 서로 다른 좌표에서 그린 것이다.

따라서 이 사이클은 단열압축 → 정적가열 → 단열팽창 → 정적방열의 네 과정으로 구성된다. 가열과 방열이 모두 체적이 일정한 상태(정적)에서 이루어지는 이 사이클이 오토 사이클(정적 사이클)이며, 가솔린(불꽃점화) 기관의 이론 사이클이다. 열효율은 $\eta = 1 - \left(\dfrac{1}{\varepsilon}\right)^{\gamma-1}$로 압축비 ε만의 함수다.

다른 사이클과 구분하면, 브레이턴 사이클은 가열·방열이 정압(P = 일정)에서, 카르노 사이클은 등온(T = 일정) 2개 + 단열 2개로, 스털링 사이클은 등온 2개 + 정적 2개로 구성된다. 선도의 곡선이 T나 P가 아니라 V = 일정으로 명기되어 있고 단열선이 함께 나타난 점이 판단의 결정적 근거다.

피토관은 관 단면적에 비해 충분히 가늘게 삽입해야 유체 흐름을 크게 방해하지 않고 정확한 유속을 측정할 수 있다. 따라서 피토관의 단면적이 관 단면적의 10% 이상이어야 한다는 설명은 요구 조건을 거꾸로 서술한 것이다.

피토관은 구조상 흐름에 대한 충분한 강도가 필요하고, 분진(더스트)이 많은 유체에서는 구멍이 막히기 쉬워 부적당하며, 정확한 측정을 위해 유체 흐름 방향과 관 축을 일치시켜야 한다는 나머지 설명은 모두 타당하다.

국제온도눈금(ITS-90)에서 정의하는 온도 정점 중 평형수소(equilibrium hydrogen)의 삼중점은 13.80 K로 규정되어 있으며, 이는 극저온 영역의 대표적인 기준점 중 하나이다.

17 K대와 20 K대의 값은 평형수소의 다른 정의 정점(증기압점·비등점 부근)에 해당하는 온도이고, 27 K대의 값은 네온의 비등점 부근 온도이므로 평형수소의 삼중점과는 구분된다.

습한 공기와 건조한 공기는 수증기 함량 차이로 인해 열전도율이 서로 다른데, 이 열전도율 차이를 저항 변화로 검출하는 방식이 서미스터를 이용한 습도센서이다. 서미스터는 주위 기체의 열전도 특성 변화에 민감하게 반응하여 저항값이 바뀌므로 습도 측정에 이용된다.

고분자 습도센서는 고분자막의 흡습에 따른 정전용량·저항 변화를, 염화리튬 습도센서는 흡습에 따른 전기전도도 변화를, 수정진동자 습도센서는 흡습에 따른 진동주파수 변화를 이용하는 것으로 원리가 서로 다르다.

저항식 습도계는 감습막의 흡습에 따른 전기저항 변화를 측정하는데, 직류전압을 걸면 전기분해나 분극 현상으로 소자가 열화되기 쉬우므로 실제로는 교류전압을 사용하여 측정한다. 따라서 직류전압을 사용한다는 설명은 옳지 않다.

노점 습도계가 저습도 영역까지 측정 가능하다는 점, 모발 습도계가 주기적으로 모발을 교체해 주어야 한다는 점, 통풍 건습구 습도계가 일정 풍속(약 2.5~5 m/s) 이상의 통풍을 필요로 한다는 점은 모두 타당한 설명이다.

부자(float)식 액면계는 액면 위에 뜬 부자의 상하 위치 변화를 검출해 액위를 측정하는 방식으로, 구조가 간단하고 밀폐 용기 등 고압 조건에서도 사용할 수 있으며, 액면의 상한·하한에 리미트 스위치를 설치해 경보용으로 활용할 수 있다.

다만 부자가 액면의 움직임을 그대로 따라가는 구조이므로 액면이 심하게 요동치는 곳에서는 오히려 부자가 흔들려 지시값이 불안정해지기 때문에, 그런 환경에는 적합하지 않다.

방사(복사)온도계는 측정 대상과 직접 접촉하지 않고 물체가 방출하는 복사에너지를 검출해 온도를 측정하는 비접촉식 온도계이다.

저항온도계, 열전(열전대)온도계, 유리(액체봉입)온도계는 모두 감온부를 측정 대상에 직접 접촉시켜 온도를 읽는 접촉식 온도계에 해당한다.

오벌(Oval) 유량계는 한 쌍의 타원형 기어가 유체에 의해 회전하며 일정 부피씩 유체를 밀어내는 용적식(적산) 유량계로, 회전수를 적산하여 총 유량(체적)을 구하는 방식이며 순간 유량을 직접 지시하는 계기로 분류되지 않는다.

벤튜리, 오리피스, 플로우노즐은 모두 교축기구 전후의 차압을 이용해 그 순간의 유량을 계산하는 차압식(순간치) 유량계에 해당한다.

바이메탈 온도계는 열팽창계수가 다른 두 금속판을 접합한 감온부의 휘어짐을 이용하는 방식으로, 금속판 자체의 열용량과 열전달 지연 때문에 온도변화에 대한 응답 속도가 비교적 느린 편이다. 따라서 응답이 빠르다는 설명은 옳지 않다.

구조가 간단하다는 점, 장기간 사용 시 히스테리시스 오차가 생길 수 있다는 점, 온도 자동조절이나 온도보상 장치에 활용된다는 점은 모두 바이메탈 온도계의 타당한 특징이다.

가스크로마토그래피는 컬럼(분리관)을 교체하거나 조건을 바꾸면 한 대의 장치로도 여러 종류의 가스를 선택적으로 분석할 수 있는 다목적 분석 장치이다. 따라서 한 대로는 여러 가지 가스를 분석할 수 없다는 설명은 옳지 않다.

미량성분까지 검출할 수 있는 높은 감도, 우수한 분리성능과 선택성은 가스크로마토그래피의 장점으로 인정되며, 각 성분이 컬럼을 통과하는 데 시간이 걸려 응답이 다소 느리고 동일 가스를 연속적으로 실시간 측정하기 어렵다는 점도 알려진 한계이다.

자동제어계는 일반적으로 제어량을 검출부에서 검출한 뒤, 이를 목표값(설정값)과 비교하여 편차를 구하고, 그 편차를 바탕으로 조절부가 판단하여 조작량을 결정한 다음, 조작부가 실제로 조작을 실행하는 순서로 동작한다.

따라서 검출 → 비교 → 판단 → 조작의 순서가 자동제어의 일반적인 동작 흐름에 해당한다.

램, 실린더, 기름탱크와 가압펌프 등으로 구성되어 추(분동)의 무게와 유압 실린더의 단면적으로부터 압력을 발생시키는 방식은 분동식 압력계(자유 피스톤식)로, 정밀도가 높아 탄성식 압력계의 일반 교정용 표준기로 널리 사용된다.

격막식·벨로즈식 압력계는 탄성체의 변형을 이용하는 압력계 자체이고, 침종식 압력계는 저압 가스압 측정에 쓰이는 방식으로, 교정 기준기로서의 분동식과는 용도가 다르다.

보일러 자동제어(ABC) 중 A.C.C.(Automatic Combustion Control)는 연소제어를 의미하며, 연료량과 공기량을 증기압력·부하 변동에 맞추어 자동으로 조절하는 기능을 담당한다.

급수량을 제어하는 계통과 온도를 제어하는 계통은 각각 별도의 명칭으로 구분되므로, A.C.C.가 지칭하는 것은 연소제어이다.

연소식 O2계는 시료 가스 중 산소와 가연성 가스를 촉매(주로 팔라듐계)로 반응시켜 발생하는 온도 상승이나 저항 변화를 이용해 산소 농도를 구하는 화학적 가스분석계로, 원리가 비교적 간단하고 취급이 쉽다.

다만 가스의 유량이 변동하면 반응에 관여하는 시료량도 달라져 지시값에 오차가 발생하므로, 유량변동에도 오차가 없다는 설명은 옳지 않다.

비열($\mathrm{kJ/(kg \cdot K)}$), 압력($\mathrm{N/m^2}$), 열량($\mathrm{J}$)은 모두 질량·길이·시간·온도 등 기본단위의 조합으로 정의되는 유도단위이다.

반면 습도(특히 상대습도)는 두 수증기압(또는 수증기량)의 비로 나타내는 무차원량(%)으로, 기본단위의 조합으로 정의되는 유도단위와는 성격이 다르다.

자동제어계는 통상 제어량을 검출하는 검출부, 검출값과 목표값을 비교·판단하는 조절부, 그 결과에 따라 조작량을 가하는 조작부로 구성되는 폐루프(피드백) 구조를 갖는다.

기록부는 측정값을 기록·표시하기 위한 보조 장치일 뿐, 검출-비교-판단-조작으로 이어지는 제어 동작 자체를 구성하는 필수 요소는 아니다.

피토관으로 측정한 유속은 동압에 해당하는 마노미터 수주 높이를 이용해 $V = \sqrt{2gh}$ 식으로 구할 수 있다.

수주 높이 $h = 0.5\ \mathrm{m}$를 대입하면 $V = \sqrt{2 \times 9.8 \times 0.5} = \sqrt{9.8} \approx 3.13\ \mathrm{m/s}$가 된다.

로터 미터(면적식 유량계)는 테이퍼진 관 속에서 유체 흐름에 의해 부자(플로트)가 상승·정지하는 위치, 즉 유체가 통과하는 단면적의 변화로부터 눈금을 직접 읽어 유량을 알 수 있는 방식으로, 별도의 차압 측정이 필요 없다.

피토관, 벤투리 미터, 오리피스 미터는 모두 교축부 전후의 압력차(차압)를 측정한 뒤 이를 유량으로 환산하는 차압식 유량계이므로, 문제에서 말하는 방식과는 다르다.

광고온계는 대상 물체가 방사하는 빛(밝기)을 표준전구의 필라멘트 밝기와 육안으로 비교하여 온도를 판정하는 방식이므로, 측정자의 숙련도나 개인차에 따라 판독 결과가 달라질 수 있는 주관적 오차가 발생하기 쉽다. 따라서 측정자간의 오차가 발생하지 않고 정확하다는 설명은 사실과 다르다.

광학계에 먼지나 흠집이 없도록 수시로 점검해야 한다는 점, 측정 위치와 각도를 일정하게 유지해야 한다는 점, 측정 대상과의 사이에 연기나 먼지가 끼지 않도록 주의해야 한다는 점은 모두 광고온계 사용상 타당한 주의사항이다.

열전대 보호관 재질의 최고사용온도는 재질의 내열성에 따라 달라지며, 세라믹 계열인 자기관이 가장 높은 온도까지 견디고, 그다음으로 석영관이 높은 내열성을 가지며, 금속 재질인 동관은 상대적으로 낮은 온도에서만 사용할 수 있다.

따라서 사용 가능 온도가 높은 순서는 자기관 > 석영관 > 동관이 된다.

측정하려는 상태량과 별도로, 크기를 임의로 조정할 수 있는 기준량(표준량)을 준비하여 두 양을 서로 비교하고, 그 차이가 0이 되도록(평형이 되도록) 기준량을 조정한 뒤 그때의 기준량 값으로부터 측정량을 구하는 방법을 영위법이라 한다.

편위법은 측정량에 의해 지침이 편위(변위)되는 크기로부터 직접 값을 읽는 방식이고, 치환법·보상법은 각각 다른 비교 원리를 사용하므로 이 설명과는 구분된다.

보온재의 최고안전사용온도는 재질의 내열 특성에 따라 다르며, 무기질 보온재인 펄라이트(팽창진주암)는 약 650℃ 수준까지 사용할 수 있어 제시된 보기 중 가장 높다.

석면은 대체로 350~550℃, 폼글라스(발포유리)는 300℃ 안팎, 탄산마그네슘 계열은 250℃ 정도에서 안전사용온도가 제한되어 펄라이트보다 낮다.

에너지이용 합리화법령상 냉난방온도 제한 대상 건물은 연간 에너지사용량이 2천 티오이(TOE) 이상인 건물로 정해져 있으며, 이는 에너지다소비 건물에 대한 냉난방온도 제한 규정의 적용 기준이 된다.

이보다 작은 5백·1천·1천5백 티오이는 해당 규정의 적용 기준과는 다른 수치이다.

중성내화물 중 크롬질 벽돌은 내마모성이 크지만 열충격에 취약해 스폴링을 일으키기 쉬운 재료로, 염기성 평로에서 산성 벽돌과 염기성 벽돌을 맞대어 축로할 때 그 사이에 시공하여 서로의 화학적 침식을 막는 완충재 역할로 사용된다.

탄소질 벽돌은 환원성 분위기의 특수 내화물, 탄화규소질 벽돌은 내마모성과 열전도성이 우수한 특수 내화물, 폴스테라이트(포스테라이트) 벽돌은 염기성 내화물로 각각 용도와 성질이 다르다.

에너지이용 합리화법에 따라 산업통상자원부장관은 에너지의 효율적 이용과 수요 관리 등을 위한 에너지이용 합리화에 관한 기본계획을 5년마다 수립하도록 규정되어 있다.

이 기본계획을 바탕으로 매년 실행계획이 수립·시행되는 구조이므로, 3년·7년·10년은 법령상 기본계획 수립 주기와는 다르다.

용광로(고로, blast furnace)는 철광석을 코크스·석회석과 함께 장입하여 환원·용해시켜 탄소함량이 높은 선철(銑鐵, pig iron)을 제조하는 설비이다.

주철과 주강은 이렇게 얻은 선철을 다시 정련·가공하여 만드는 2차 제품이고, 포금은 구리-주석 합금이므로 고로에서 직접 만들어지는 것은 선철이다.

노재(내화물)는 화학적 성질에 따라 산성·중성·염기성으로 구분되는데, 크롬질 벽돌은 중성 내화물로 분류된다. 따라서 크롬질 벽돌을 염기성으로 짝지은 설명은 옳지 않다.

샤모트질·규석질 벽돌은 산성 내화물, 돌로마이트질 벽돌은 대표적인 염기성 내화물에 해당하므로 나머지 짝짓기는 타당하다.

에너지이용 합리화법령상 검사대상기기 조종자의 자격은 보일러 용량에 따라 구분되며, 에너지관리산업기사는 용량 30t/h 이하의 보일러까지 조종할 수 있고 그보다 큰 보일러는 에너지관리기사 이상의 자격을 가진 자가 조종해야 한다.

따라서 10t/h·20t/h 보일러와 581.5kW 온수발생 보일러는 산업기사가 조종할 수 있지만, 30t/h를 넘는 40t/h 보일러는 조종할 수 없다.

윤요(輪窯, ring kiln)는 여러 개의 소성실을 고리 모양으로 연속 배치하고, 각 소성실 사이를 불에 잘 타는 종이 칸막이로 구획하여 소성 위치를 순차적으로 이동시키면서 연속적으로 벽돌·기와 등을 굽는 가마이다.

배가스의 열을 예열 구간에 재이용할 수 있어 열효율이 좋은 편이며, 석회 소성보다는 벽돌·기와류의 대량 연속 소성에 주로 사용되고, 소성실마다 위치가 달라 온도 편차가 생기기 쉬워 소성이 완전히 균일하다고 보기는 어렵다.

글로브밸브는 유체가 밸브 몸통 내부에서 방향을 바꾸며 흐르는 구조여서 유동저항이 크고 조작력이 많이 필요하다. 따라서 조작력이 적어 고압의 대구경 밸브에 적합하다는 설명은 사실과 반대이며, 이러한 용도에는 게이트밸브 등이 더 적합하다.

반면 글로브밸브는 유량조절이 용이해 자동조절밸브 등에 널리 응용되며, 디스크 형상에 따라 앵글밸브·Y형밸브·니들밸브 등으로 분류되는 것은 옳은 설명이다.

SPP(일반배관용 탄소강관), SPPS(압력배관용 탄소강관), SPHT(고온배관용 탄소강관)는 모두 올바른 기호이다.

STS는 스테인리스강을 나타내는 기호이며, 저온배관용 탄소강관의 실제 기호는 SPLT이다. 따라서 STS를 저온배관용 탄소강관이라고 한 설명이 틀렸다.

요는 조업 방식에 따라 불연속식·반연속식·연속식으로 나뉜다. 등요(오름가마)는 경사면에 계단식으로 여러 소성실을 이어 축조한 반연속식 가마로, 앞칸의 폐열을 뒷칸에 이용하기는 하지만 소성실마다 제품을 넣고 꺼내는 과정에서 조업이 끊기므로 연속식 요가 아니다.

윤요와 터널요는 원료 투입과 제품 배출이 끊임없이 이어지는 대표적인 연속식 요이다. 참고로 윤요와 고리가마는 같은 가마를 한자어와 우리말로 달리 부른 것으로 둘 다 연속식에 속한다.

에너지이용 합리화법에 따라 에너지 수급 안정을 위해 에너지의 공급을 제한하는 등의 조치를 취하려는 경우, 산업통상자원부장관은 조치 예정일 7일 전에 그 사실을 에너지공급자 및 에너지사용자에게 예고하여야 한다. 이는 관계자들이 조치에 미리 대비할 수 있도록 사전 고지 절차를 둔 규정이다.

보온효율은 보온을 하지 않은 나면(裸面)의 방산열량 대비, 보온을 함으로써 줄어든 방산열량의 비율로 계산한다.

$\eta = \dfrac{Q_1-Q_2}{Q_1}\times100 = \dfrac{1000-300}{1000}\times100 = 70\%$

따라서 이 보온재의 보온효율은 70%이다.

내화 모르타르는 사용 중 반복되는 건조·가열 과정에서 수축·팽창이 작아야 균열이나 박리, 줄눈 벌어짐을 방지할 수 있다. 따라서 수축·팽창이 커야 한다는 설명은 반대로 서술되어 틀렸다.

시공성·접착성이 좋아야 하고, 화학성분·광물조성이 내화벽돌과 유사해야 하며, 필요한 내화도를 가져야 한다는 것은 모두 올바른 구비조건이다.

다이어프램밸브는 얇은 격막(다이어프램)으로 유로를 개폐하는 구조여서 기밀 유지를 위한 별도의 패킹이 필요 없고, 유체의 흐름이 밸브 기구에 주는 영향이 비교적 적으며, 산 등 부식성 화학약품을 차단하는 배관에 널리 사용된다.

다만 유체의 역류를 방지하는 것은 체크밸브(역지밸브)의 주된 용도이므로, 이를 다이어프램밸브의 특징으로 든 설명이 틀렸다.

2종 압력용기는 최고사용압력이 0.2MPa를 초과하는 기체를 보유하는 용기로서 내용적이 0.04㎥ 이상인 것 등이 해당한다. 제시된 용기는 내용적 0.05㎥, 최고사용압력 0.3MPa로 이 기준을 충족하므로 검사대상기기에 해당한다.

반면 강철제보일러는 최고사용압력 0.1MPa 이하이면서 동체 안지름 300mm 이하, 길이 600mm 이하이면 적용에서 제외되고, 철금속가열로는 정격용량이 0.58MW를 초과하는 것만, 소형온수보일러는 가스사용량이 17kg/h를 초과하는 것만 적용되므로 나머지 보기는 모두 적용범위 밖이다.

검사대상기기 중 소형온수보일러는 전열면적 14㎡ 이하이고 최고사용압력이 0.35MPa 이하인 온수보일러 중, 가스사용량이 17kg/h(도시가스는 이에 상당하는 열량)를 초과하는 것이 적용대상이다.

이 기준 이하의 소형 가스온수보일러는 가정용 등으로 보아 검사대상기기에서 제외된다.

요로는 열원을 얻는 방식에 따라 연료의 발열(연소)반응을 이용한 장치, 환원반응을 이용한 장치, 전열을 이용한 가열장치로 정의된다.

여기에 산화반응을 이용한 장치는 포함되지 않으므로, 원재료의 산화반응을 이용한 장치라는 설명은 요로의 정의에 해당하지 않는다.

에너지다소비사업자의 신고사항은 전년도의 분기별 에너지사용량·제품생산량, 해당 연도의 분기별 에너지사용예정량·제품생산예정량, 에너지사용기자재의 현황, 전년도의 분기별 에너지이용 합리화 실적 및 해당 연도의 분기별 계획, 에너지관리자의 현황이다.

즉 계획에 관한 신고는 해당 연도분까지이며, 아직 도래하지 않은 내년도의 분기별 에너지이용 합리화 계획은 신고사항에 포함되지 않는다.

에너지이용 합리화법에 따라 에너지관리지도 결과 에너지가 손실되는 요인을 줄일 필요가 있다고 인정되는 경우, 에너지다소비사업자에게 그 개선을 명할 수 있는 자는 산업통상자원부장관이다.

시·도지사는 에너지다소비사업자의 신고를 접수하고, 한국에너지공단은 진단·지도 업무를 수행하지만 개선명령의 주체는 아니다.

노통보일러의 수면계 최저 수위는 노통 최고부(플랜지 부분 제외) 위 100mm 지점에 부착하도록 정해져 있다. 이는 운전 중 노통이 항상 수면 아래에 충분히 잠겨 과열·손상을 방지하기 위한 기준이다.

주철제 보일러의 수압시험압력은 최고사용압력 구간에 따라 다르게 적용된다. 최고사용압력이 0.43MPa 이하인 경우에는 최고사용압력의 2배의 압력으로 수압시험을 실시한다.

참고로 0.43MPa를 초과하고 1.5MPa 이하인 구간은 최고사용압력의 1.3배에 0.3MPa를 더한 압력을, 1.5MPa를 초과하는 구간은 최고사용압력의 1.5배를 적용한다.

보일러 전열면적을 산정할 때는 전열면이 어떤 형태의 열을 받는지에 따라 열전달계수를 달리 적용한다. 방사열을 받는 면은 계수를 크게, 접촉열(대류열)만 받는 면은 작게 잡는다.

핀패널식 튜브가 한쪽 면에서 방사열을, 다른 면에서 접촉열을 받는 경우에는 열전달계수 0.7을 곱하여 전열면적을 계산한다.

벤슨(Benson) 보일러는 급수펌프의 압력만으로 관 내부를 한 번 통과시키며 증기를 발생시키는 관류식(once-through) 보일러로, 보일러수를 순환시키지 않으므로 순환식이 아니다.

타쿠마, 야로우, 라몬트 보일러는 각각 자연순환식 또는 강제순환식에 속하는 수관식 보일러이다.

그림에서 읽어야 할 값은 인장하중 P = 42000 kgf(좌우로 잡아당김), 하중에 직각인 용접선의 길이 ℓ = 280 mm(정면도의 판 폭), 판 두께 t = 12 mm(측면도의 두께)이다. 정면도 위쪽의 830 mm는 판의 전체 길이일 뿐 하중을 전달하는 단면과는 무관하므로 계산에 쓰지 않는다.

맞대기 용접이음에서 인장응력은 목단면적(두께 × 용접길이)으로 하중을 나눈 값이다.

$\sigma = \dfrac{P}{t \cdot \ell} = \dfrac{42000\,\mathrm{kgf}}{1.2\,\mathrm{cm} \times 28\,\mathrm{cm}} = \dfrac{42000}{33.6} = 1250\ \mathrm{kgf/cm^2}$

단위를 cm로 통일하는 것이 핵심이다(12 mm = 1.2 cm, 280 mm = 28 cm). mm 단위 그대로 계산하면 42000/(12×280) = 12.5 kgf/mm²가 되며, 이는 1250 kgf/cm²와 같은 값이다.

프라이밍은 보일러 부하가 급변하거나 수위가 지나치게 높을 때, 동 수면에서 작은 물방울이 격렬하게 튀어 올라 증기에 혼입되는 현상을 말한다.

포밍은 관수 중 불순물로 인해 수면에 거품층이 형성되는 현상, 캐리오버는 이러한 물방울·거품·용해고형물이 증기와 함께 배관으로 넘어가는 현상이며, 피팅(점식)은 금속 표면이 국부적으로 움푹 파이는 부식 형태로 서로 구분된다.

노통보일러의 브레이징 스페이스(가셋 스테이 하단과 노통 상단 사이의 완충폭)는 경판 두께에 따라 정해지며, 경판 두께가 13mm 이하인 경우에는 230mm 이상으로 하여야 한다.

경판이 두꺼워질수록 기준값도 커져 15mm 이하는 260mm 이상, 17mm 이하는 280mm 이상, 19mm 이하는 300mm 이상으로 규정되어 있다.

노통연관식 보일러는 원통형 동체 안에 많은 양의 물을 보유하고 있어, 파열이 발생할 경우 수관식보다 피해가 비교적 크다(위험하다)는 특징이 있다.

반대로 같은 용량 기준 설치면적은 수관식보다 작은 편이고, 원통형 구조상 연소실 형상을 자유롭게 만들기 어려우며, 수관식보다 구조가 단순해 청소·점검은 상대적으로 용이한 편이다.

핵비등(nucleate boiling)은 가열면 위 여러 지점에서 개별적으로 기포가 발생·성장·이탈하면서 열전달이 매우 활발해져 열유속이 급격히 증가하는 비등 형태이다. 설명된 현상은 이러한 핵비등의 특징과 일치한다.

단상액체 자연대류는 아직 기포가 생기지 않고 대류만으로 열이 전달되는 초기 구간, 천이비등은 핵비등에서 막비등으로 넘어가는 불안정한 구간으로 오히려 열유속이 감소하며, 포밍은 액체 표면에 거품이 형성되는 현상으로 비등 형태 분류와는 다른 개념이다.

보일러 열정산에서 출열 항목은 발생증기가 가지고 나가는 보유열, 배기가스에 의한 손실열, 불완전연소에 의한 손실열, 미연분에 의한 손실열, 방열손실 등으로 구성된다.

공기의 현열은 연소용 공기가 가지고 들어오는 열로서 입열 항목에 해당하므로 출열 항목이 아니다.

과열기는 보일러에서 발생한 포화증기를 다시 가열하여 온도를 높이는 장치로, 증기원동소의 열효율 향상과 터빈 습분 감소 등을 목적으로 주로 고압·대용량 보일러에 사용된다. 따라서 저압 보일러의 효율 향상을 위해 주로 사용된다는 설명은 사실과 반대이다.

과열기는 증기 온도를 높여 효율을 올리는 반면, 고온부식의 우려와 연소가스 저항으로 인한 압력손실이 커진다는 단점도 함께 가진다.

온수보일러의 출력은 급탕량과 비열, 공급·환수 주관의 온도차를 곱하여 구한다.

$Q = 500 \times 1 \times (80-50) = 15000\ \mathrm{kcal/h}$

따라서 이 보일러의 출력은 15000kcal/h이다.

용접봉 피복제는 아크열로 녹은 금속이 급격히 식지 않도록 급냉을 방지하여 균열 발생을 줄이는 역할을 한다. 따라서 급냉을 촉진시킨다는 설명은 실제 역할과 반대로 서술되어 틀렸다.

용융금속의 정련·탈산 작용, 필요한 합금원소의 보충, 아크 안정과 용착금속의 강도 향상 등은 피복제의 올바른 역할이다.

보일러수 분출은 관수 중 농축된 불순물을 배출하여 프라이밍·포밍을 방지하고, 물의 순환을 촉진하며, 관수의 pH와 농도를 조절하고 가성취화를 예방하기 위해 실시한다.

따라서 분출이 프라이밍 및 포밍을 촉진한다는 설명은 실제 목적과 반대이므로 틀렸다.

압궤는 노통이나 화실과 같은 원통형 부분이 외측으로부터 가해지는 압력을 견디지 못하고 눌려 찌그러지는 손상 현상을 말한다.

팽출은 내부 압력에 의해 부풀어 오르는 현상, 블리스터는 재료 표면이 부풀어 오르는 결함, 라미네이션은 강재 내부에 생기는 층상 결함으로 각각 구분된다.

스팀트랩은 증기와 응축수를 분리하여 응축수만 배출하는 장치로, 응축수로 인한 설비 부식을 방지하고 응축수 정체에 의한 수격작용을 막으며, 관내 유체 흐름의 마찰저항을 감소시키는 효과가 있다.

반면 베이퍼록은 배관 내에서 응축수가 국부적으로 재증발해 흐름이 막히는 현상으로, 스팀트랩 운전 중 나타날 수 있는 장애에 가깝지 트랩 부착으로 얻는 효과가 아니다.

스케일은 규산칼슘, 황산칼슘 등이 주성분인 물질로 보일러 전열면에서 열전도를 방해하며, 같은 증발량을 얻기 위한 연료소비를 늘어나게 한다.

전열이 방해되면 연소가스의 열이 충분히 전달되지 못한 채 배출되므로 배기가스 온도는 오히려 상승한다. 따라서 배기가스 온도가 낮아진다는 설명은 틀렸다.

보일러의 일상점검은 급수배관 상태, 압력계 등 계기류 상태, 자동제어장치의 작동 여부 등 설비의 이상 유무를 매일 확인하는 활동이다.

연료의 수요량(사용예정량) 점검은 운전계획이나 구매관리에 관한 사항으로, 설비 자체의 일상점검 항목과는 성격이 다르다.

열유속(heat flux)은 정의상 단위 전열면적·단위시간당 이동하는 열량이다. 따라서 전열면적 A(m²)를 통해 시간당 Q(kcal/h)의 열이 전달된다면 $q = \dfrac{Q}{A}$가 된다.

단위로 검산하면 $\dfrac{\mathrm{kcal/h}}{\mathrm{m^2}} = \mathrm{kcal/m^2 \cdot h}$로, 문제에서 요구한 열유속의 단위와 정확히 일치한다.

면적을 곱하는 형태(q = AQ)는 단위가 kcal·m²/h가 되고, 면적을 열량으로 나누는 형태(q = A/Q)는 m²·h/kcal가 되어 어느 쪽도 열유속의 단위가 되지 못한다. 열량에서 1을 빼는 형태(q = A(Q − 1))는 단위가 있는 양에서 무차원 수를 빼는 셈이라 애초에 성립하지 않는다. 열관류식 $Q = K A \Delta t$와 대응시켜 보면 $q = Q/A = K\Delta t$가 되는 점도 확인할 수 있다.

환산증발량은 발생증기의 실제 엔탈피 상승분을 물의 증발잠열(539kcal/kg) 기준으로 환산한 값이다. 급수온도 20℃의 엔탈피는 약 20kcal/kg로 볼 수 있다.

$G_e = \dfrac{G(h_2-h_1)}{539} = \dfrac{2000\times(600-20)}{539} \approx 2152\ \mathrm{kg/h}$