[공조냉동기계산업기사 필기] 23년 2회차 시험지 PDF 다운로드
23년 2회차
에어필터 효율 측정법에는 중량법, 변색도(비색)법인 NBS법, 계수법인 DOP법이 있다. NTU법은 열교환기의 전달단위수 개념으로 필터 효율 측정법이 아니다.
주철제보일러는 섹션 단위로 분할 제작되는 저압 보일러로 사용압력이 증기 0.1MPa, 온수 100℃ 이하로 제한되어 다른 형식보다 훨씬 낮은 압력에서 운전된다. 압력이 낮고 섹션이 분리되어 있어 파열 시 재해도 가장 작다.
정압재취득법(SPR법)은 취출구 직전 정압을 일정하게 유지하도록 덕트를 설계하는 방식으로, 등압법(등마찰손실법)보다 낮은 풍속을 적용하기 때문에 오히려 덕트 치수가 커진다. 따라서 "등압손실법보다 덕트치수가 작다"는 설명은 옳지 않다.
축류 송풍기는 임펠러가 축방향으로 공기를 밀어내는 구조로 풍량이 크고 압력손실이 작은 계통에 적합하여, 냉각탑이나 환기용과 같이 풍량은 많고 압력은 낮은 용도에 널리 사용된다.
노통연관식 보일러는 보유수량이 많아 부하변동에 대한 압력변동이 오히려 작은 것이 특징이자 장점이다. 따라서 "부하변동에 따른 압력변동이 크다"는 설명은 장점이 아니라 틀린 설명이다.
열수분비()는 엔탈피 변화량을 절대습도 변화량으로 나눈 값으로 단위는 (수분 1kg당 열량)이며 %가 아니다. 나머지 음의 강도, 비열, 일사강도의 단위는 올바르게 연결되어 있다.
식에 , , , 을 대입하면 가 되어 정답과 일치한다.
원통다관식(쉘앤튜브) 열교환기에서 동관을 전열관으로 사용하는 경우 고온에서 강도가 급격히 저하되므로 유체 온도는 150℃ 이하로 제한하는 것이 일반적이다. 따라서 "150℃ 이상이 좋다"는 설명은 옳지 않다.
송풍기 상사법칙에 따라 정압은 회전수의 제곱, 풍량은 회전수, 동력은 회전수의 세제곱에 비례한다. 회전수를 2배로 하면 정압은 4배, 풍량은 2배, 동력은 8배가 된다.
개별 공조방식(패키지형 등)은 유닛마다 독립적으로 냉난방을 수행하므로 외기를 계통적으로 도입해 냉방에 이용하는 외기냉방 운전이 어렵다. 실별 개별제어, 기존 건물에 설치가 쉬운 점 등은 개별방식의 실제 특징이다.
보일러 출력 표시 중 난방부하와 급탕부하만을 합한 값은 정미출력이며, 여기에 배관손실을 더하면 상용출력, 예열부하까지 더하면 정격출력이 된다.
VAV 유닛 중 유인형은 공조기에서 오는 1차 공기를 노즐로 분출시켜 그 유인작용으로 실내(2차) 공기를 끌어들여 함께 취출하는 방식이다.
덕트는 가공성과 경제성이 좋은 아연도 철판(함석판)이 가장 일반적으로 사용되며, 스테인리스판이나 알루미늄판은 부식성 환경이나 경량화가 필요한 특수 용도에 한정적으로 쓰인다.
실내부하는 벽체·유리를 통한 전도열, 인체·조명·사무기기의 발생열 등이고, 장치부하는 덕트나 송풍기에서 생기는 취득열처럼 장치 자체에서 더해지는 열이다. 반면 실내 온·습도 조절을 위해 도입하는 외기를 냉각·감습시키는 열은 외기부하로 따로 분류되며, 실내부하나 장치부하에 속하지 않는다.
복사난방은 패널 자체가 방열체 역할을 하므로 별도의 방열기가 필요 없으나, 바닥이나 벽 전체에 배관을 매설해야 하므로 배관 길이 자체는 오히려 길어진다. 따라서 "방열기나 배관이 작다"는 복사난방의 장점으로 보기 어렵다.
급기 덕트는 공조된 공기를 실내로 운반하므로 통과 구간의 실내외 온도차로 인한 열손실과 결로를 막기 위해 보온이 필요하다. 이미 공조되고 있는 실 안의 덕트나 흡음재가 부착된 덕트는 별도 보온이 필요하지 않다.
공기조화기를 통과하는 풍속이 감소하면 코일과의 접촉시간이 길어져 오히려 바이패스 팩터는 감소하고, 전열 표면적이 감소하면 공기가 코일에 접촉할 기회가 줄어 바이패스 팩터는 증가한다. 따라서 "전열 표면적이 감소하면 바이패스 팩터가 감소한다"는 설명은 옳지 않다.
염화리튬을 이용한 흡수식 감습장치는 냉각식과 달리 공기를 이슬점 이하로 냉각하지 않고도 잠열을 직접 제거할 수 있어, 실내 현열비가 낮아 잠열부하 비중이 큰 경우(현열비 60% 이하)에 냉각식보다 효율적이다.
중간기 외기냉방은 외기의 엔탈피가 실내(환기)의 엔탈피보다 낮을 때 냉동기를 가동하지 않고 외기 도입량을 늘려 냉방에 활용하는 절약 운전 방식이다.
히트파이프는 내부 작동유체의 증발·응축 잠열을 이용해 열을 이동시키며, 응축된 액은 윅의 모세관 작용만으로 증발부로 되돌아오므로 별도의 순환펌프 등 구동 동력이 필요하지 않다. 따라서 "구동 동력이 필요하다"는 설명은 틀렸다.
냉매의 과냉각도는 냉동효과 증대에 유리하지만 지나치게 크면 압축비나 배관 부담이 커질 수 있어 일률적으로 "10℃ 이상이 되도록 한다"고 단정할 수 없다. 증발기 출구 과열도, 히트펌프 성적계수, 교축팽창에 대한 설명은 옳다.
냉매는 전열이 양호하고 임계온도가 높으며 비등점이 낮아야(대기압 부근에서 증발) 하고, 비열비는 작아야 토출가스 온도 상승을 억제할 수 있다. "비열비가 크고 비등점이 높을 것"은 실제 구비조건과 반대되는 설명이다.
로 계산되어 정답과 일치한다.
열역학 제2법칙은 열의 이동 방향성(저온에서 고온으로 자연히 흐르지 못함)과 열기관이 일을 하기 위해 저온 열저장소가 필요함을 규정한다. 엔트로피의 절대값을 0으로 정의하는 것은 열역학 제3법칙의 내용이므로 제2법칙과 관계가 없다.
암모니아는 염기성 기체이므로 누설된 장소에 붉은 리트머스 시험지를 대면 염기성 반응으로 청색으로 변한다.
이상기체 상태식은 분자 자체의 부피와 분자 간 인력을 무시할 수 있을 때 성립한다. 압력이 낮으면 분자 간 거리가 멀어 자체 부피와 인력의 영향이 작아지고, 온도가 높으면 분자의 운동에너지가 인력에 비해 충분히 커진다. 따라서 압력이 낮고 온도가 높을수록 실제기체가 이상기체 상태식을 근사적으로 만족한다.
급속동결과 완만동결은 식품이 얼음 결정이 가장 많이 생성되는 온도대(최대빙결정 생성대)를 통과하는 데 걸리는 시간을 기준으로 구분한다.
열전도, 열전달, 열복사에 대한 설명은 옳으나, 열관류율은 값이 작을수록 단열성능이 우수한 것이며 클수록 단열재로 부적합하다. 따라서 "열관류율이 클수록 단열재로 적당하다"는 설명은 옳지 않다.
질량유량 이므로 냉동능력은 로 계산되어 정답과 일치한다.
H₂O-LiBr 흡수식 냉동사이클에서 냉매는 물(H₂O)이며 LiBr은 흡수제이다. 발생기(재생기)에서는 냉매인 물이 가열되어 증발하는 것이며 LiBr이 증발하는 것이 아니므로 이 설명은 틀렸다.
응축온도가 일정한 상태에서 증발온도가 높아지면 압축비가 줄어 압축일은 감소하고, 냉매 1kg당 냉동효과(증발기 입출구 엔탈피차)는 커진다.
전열량은 으로 구한다. 냉동부하는 이고, 산술평균 온도차는 브라인의 입ㆍ출구 평균온도와 냉매 증발온도의 차이므로 이다. 따라서 이다.
응축기에서 냉매는 냉각수에 열을 빼앗기며 기체에서 액체로 상변화할 뿐 응축압력(포화압력)은 거의 일정하게 유지되며 과냉각되면 오히려 낮아질 수 있다. 따라서 "냉각되어 압력이 상승한다"는 설명은 옳지 않다.
2단 압축을 채용하는 목적은 압축비를 낮춰 토출가스 온도 상승과 윤활유 열화를 막고 압축효율 저하를 방지하며 성적계수를 높이기 위함이다. "토출가스의 온도를 높이기 위하여"는 목적과 반대되는 설명이므로 옳지 않다.
카르노효율은 이고, 수열량을 kW로 환산하면 이므로 출력은 로 정답과 일치한다.
공랭식 응축기는 공기로 직접 냉매를 냉각하므로 냉각수 배관과 배수설비가 필요 없어 소형 프레온계 냉동기에 널리 사용된다.
쉘튜브식(만액식) 증발기는 냉매가 넓은 전열면적에서 유체와 접촉하므로 나관 코일식이나 팬코일식보다 전열효과가 가장 우수하다.
나선관을 수조에 담그고 물을 순환시켜 냉각하는 방식은 지수식(잠수식) 응축기로, 구조가 간단해 제작비가 적으나 다량의 냉각수가 필요하고 전열효과가 나빠 잘 쓰이지 않는다.
서징현상은 원심(터보) 압축기에서 흡입 유량이 일정 한계 이하로 줄어들 때 토출 압력과 유량이 주기적으로 변동하며 역류와 맥동이 발생하는 불안정 현상으로, 소음·진동이 커져 운전이 불안정해진다.
외부균압형 온도식 팽창밸브는 증발기 코일이나 냉매분배기의 압력강하가 커서 내부균압형으로는 감온통이 정확한 증발압력을 감지하지 못하는 경우에 사용하여 출구 압력을 감온통 반대편에 직접 전달한다.
루프형 신축이음쇠는 관을 구부려 만든 곡관 형태로 신축흡수량이 크고 강도가 높아 고온·고압의 옥외 배관에 가장 적합하다.
경질염화비닐관은 관 내면이 매끄러워 다른 관에 비해 마찰손실이 오히려 작은 것이 장점이므로 "마찰손실이 커서 불리하다"는 설명은 옳지 않다.
유량 , 단면적 이므로 유속 로 정답과 일치한다.
바닥패널 복사난방은 사람이 직접 접촉하는 바닥면의 저온화상 위험을 피하기 위해 가열면 온도를 30~33℃ 정도로 낮게 유지한다.
피크로드는 주거용 건물에서 1일 사용수량 중 사용이 가장 집중되는 시각의 순간 사용수량으로, 통상 1일 사용수량의 10~15% 정도로 본다.
개별식 급탕방법은 필요한 곳에 소형 기기를 설치하는 소규모 방식으로 배관이 짧고 설비비가 저렴한 장점이 있으나, 중앙집중식처럼 대규모 설비로 급탕비를 절감하는 효과는 얻을 수 없다. 따라서 "대규모의 설비이기 때문에 급탕비가 적게 든다"는 개별식의 장점이 아니다.
스트레이너는 밸브나 기기로 이물질이 들어가지 않도록 그 앞(상류측)에 설치해야 하며, "밸브류 등의 뒤에 설치한다"는 설명은 옳지 않다.
기수혼합식은 증기를 직접 물에 분사해 온수를 얻는 방식으로 소음이 커서 스팀 사일런서 설치가 필요한 등 사용 장소에 제약을 받는다. 따라서 "사용 장소에 제한을 받지 않는다"는 설명은 옳지 않다.
가스배관은 부식과 유지관리 문제로 콘크리트 속에 매설하는 것을 피해야 한다. 따라서 "콘크리트내 매설을 해주는 것이 좋다"는 설명은 잘못되었다.
혼합탕 온도는 로 정답과 일치한다.
보온재는 열전도율이 작고 가벼우며 내구성·내식성이 크고 흡습성이 작아야 한다. "열전도율이 크고 가벼울 것"은 열전도율이 작아야 한다는 조건과 반대되므로 옳지 않다.




플랜지 이음은 마주 보는 두 관 끝에 플랜지 면을 나타내는 짧은 수직선을 나란히 두 개 그려 표시한다. 수직선이 하나뿐인 것은 나사 이음, 관 끝이 반원형으로 벌어진 것은 턱걸이(소켓) 이음, 짧은 선과 긴 선이 번갈아 세 개 그려진 것은 유니온 이음이다.
펌프의 캐비테이션은 흡입양정이 지나치게 클 때, 액체온도가 높을 때, 날개차 원주속도나 유속이 클 때 발생하기 쉽다. 흡입양정이 "작을" 경우는 오히려 캐비테이션 발생 위험이 줄어드는 조건이므로 발생조건이 아니다.
스테인리스강관은 내식성이 우수하고 위생적이며 몰코 이음 등으로 시공이 비교적 간단하고, 저온에서도 내충격성이 우수하다. 따라서 "저온에서 내충격성이 적다"는 설명은 옳지 않다.
필요 수압은 로 정답과 일치한다.
배수관·통기관의 누설검사에는 수압시험, 기압시험, 연기시험 등이 사용되며, 통관시험은 관의 막힘 여부를 확인하는 시험으로 누설검사 방법이 아니다.
도시가스 배관 접합은 원칙적으로 용접접합을 하며, 소구경 등 부득이한 경우에 한해 나사접합이나 기계적 접합을 사용한다. "나사를 원칙으로 한다"는 설명은 반대로 서술되어 옳지 않다.
역환수(리버스리턴)방식은 각 방열기까지의 왕복 배관 길이를 대체로 균등하게 만들어 저항 차이를 줄임으로써 직접환수방식보다 유량을 균등하게 배분할 수 있는 것이 가장 큰 장점이다.
주철관은 취성 재료로 플레어(압축) 접합에 적합하지 않으며 소켓접합, 기계식(메커니컬) 접합 등을 사용한다. 플레어 접합은 주로 동관과 같은 연질관에 적용되므로 "주철관-플레어 접합"의 연결은 옳지 않다.
축동력은 회전수의 세제곱에 비례하므로 배가 되어 정답과 일치한다.
단위 S(지멘스)는 저항의 역수인 컨덕턴스의 단위이다.
PLC는 특별한 전문지식 없이 프로그래밍과 보수가 가능하도록 설계되어 외부 동작(입출력 신호)을 내부 논리 동작으로 쉽게 대응시킬 수 있는 것이 장점이다. 따라서 "외부 동작이 내부 동작으로의 변환이 용이하지 않다"는 설명은 PLC의 특징과 반대되어 옳지 않다.
서미스터는 온도 변화에 따라 저항값이 크게 변하는 감열 저항체 소자로, 온도 측정이나 보상에 널리 사용된다.
2차 특성방정식 이 안정하려면 라우스-후르비츠 판별법에 따라 모든 계수가 양수여야 하므로 이 조건이 된다.
사이리스터는 게이트 신호가 없으면 순방향 전압을 걸어도 중앙 접합이 역바이어스되어 차단 상태를 유지한다. 즉 OFF 상태의 저항은 매우 크고, 점호되어 ON 상태가 되었을 때만 저항이 매우 작아진다. 따라서 OFF 상태의 저항이 매우 작다는 설명이 옳지 않다. 순방향 전압ㆍ전류 특성곡선에서 브레이크오버 직후 전압이 낮아지면서 전류가 늘어나는 부성저항 영역을 갖는 점, 한쪽 방향으로만 도통하는 단방향성인 점, 애노드ㆍ캐소드ㆍ게이트의 3단자 소자인 점은 모두 옳은 설명이다.

과 의 병렬 합성은 이고, 직렬인 을 더하면 전체 저항은 이다. 전체 전류는 , 병렬부 양단 전압은 이므로 에 흐르는 전류는 다.
제어량이 온도, 압력, 유량, 액면 등 공업 프로세스의 상태량인 경우의 제어를 프로세스제어라고 한다.
컨베이어, 엘리베이터, 세탁기 제어는 정해진 순서에 따라 동작하는 시퀀스제어의 대표적 예이나, 주파수 조정은 목표값을 지속적으로 추종·유지하는 프로세스(피드백)제어에 해당하여 시퀀스제어로 보기 어렵다.
3상4선식 불평형부하의 전력을 단상 전력계로 측정하려면 3전력계법을 적용해 3대의 단상전력계가 필요하다.

두 다이오드의 애노드가 각각 입력 A와 B에 연결되고 캐소드가 한 점에 묶여 출력이 되며, 그 점에서 저항을 통해 전위가 빠지는 구성이다. A나 B 중 하나만 높은 전압이어도 해당 다이오드가 도통해 저항에 전압이 걸리므로 출력이 1이 되고, 두 입력이 모두 낮을 때만 0이 되므로 OR 소자로 동작한다. 두 다이오드가 모두 도통해야 출력이 나오려면 다이오드 방향과 저항 위치가 반대여야 한다.


흡수법칙에 의해 가 항상 성립하므로 이 논리식이 옳다.
전류를 50% 증가시키려면 이 되어야 하므로 로 저항을 원래의 약 0.67배로 낮춰야 한다.
계단응답의 파형이 입력과 동일한 형태를 유지한 채 크기만 일정 비율로 증가하는 것은 출력이 입력에 비례하는 비례요소의 특성이다.
유도전동기의 속도제어에는 극수변환, 주파수제어, 2차 저항제어(권선형) 등이 사용되며, 전기자 전압제어는 직류전동기의 속도제어 방식이므로 유도전동기의 속도제어 방법이 아니다.
이므로 로 정답과 일치한다.
인터록 접점은 정회전용과 역회전용 전자접촉기가 동시에 여자되어 전원이 단락되는 사고를 방지하기 위해 상대편 접촉기의 b접점을 자기 회로에 직렬로 연결하는 것이다.