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[공조냉동기계산업기사 필기] 23년 2회차
공조냉동기계산업기사 필기 기출문제

23년 2회차

총 80문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

23년 2회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
에어필터 효율 측정법이 아닌 것은?
1중량법
2NBS법
3DOP법
4NTU법
정답 및 해설

에어필터 효율 측정법에는 중량법, 변색도(비색)법인 NBS법, 계수법인 DOP법이 있다. NTU법은 열교환기의 전달단위수 개념으로 필터 효율 측정법이 아니다.

문제 2
다음 중 가장 낮은 압력으로 운전되며 파열시 재해가 가장 작은 보일러는?
1노통연간보일러
2주철제보일러
3수관식보일러
4관류보일러
정답 및 해설

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.

문제 3
정압재취득법(SPR법)에 대한 설명중 옳지 않은 것은?
1취출구 직전의 정압이 일정하다.
2댐퍼조절시 일정한 취출풍량을 얻을 수 있다.
3등압법보다 팬 동력이 적고, 풍량조절이 쉽다.
4등압손실법보다 덕트치수가 작다.
정답 및 해설

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.

문제 4
냉각탑이나, 환기용 등 풍량이 많고 압력이 낮은 경우에 사용되는 것은?
1다익 송풍기
2터보 송풍기
3축류 송풍기
4관류 송풍기
정답 및 해설

축류 송풍기는 임펠러가 축방향으로 공기를 밀어내는 구조로 풍량이 크고 압력손실이 작은 계통에 적합하여, 냉각탑이나 환기용과 같이 풍량은 많고 압력은 낮은 용도에 널리 사용된다.

문제 5
노통 연관식 보일러의 장점이 아닌 것은?
1비교적 고압의 대용량까지 제작이 가능하다.
2효율이 높다.
3동일용량의 수관식 보일러보다 가격이 싸다.
4부하변동에 따른 압력변동이 크다.
정답 및 해설

노통연관식 보일러는 보유수량이 많아 부하변동에 대한 압력변동이 오히려 작은 것이 특징이자 장점이다. 따라서 "부하변동에 따른 압력변동이 크다"는 설명은 장점이 아니라 틀린 설명이다.

문제 6
다음 중 용어와 단위가 잘못 연결된 것은?
1열수분비 - %
2음의 강도 –watt/m2
3비열 –kcal/kg℃
4일사강도 –kcal/m2h
정답 및 해설

열수분비(Δh/Δx\Delta h/\Delta x)는 엔탈피 변화량을 절대습도 변화량으로 나눈 값으로 단위는 kcal/kg\mathrm{kcal/kg}(수분 1kg당 열량)이며 %가 아니다. 나머지 음의 강도, 비열, 일사강도의 단위는 올바르게 연결되어 있다.

문제 7
유량 1500m3/h, 양정이 12m인 펌프의 축동력(kW)은 얼마인가? (단, 물의 비중량 1000kg/m3, 펌프 효율 η=0.7이다.)
114.2kW
212.1kW
338.5kW
470.1kW
정답 및 해설

L=γQH102×3600×ηL = \dfrac{\gamma Q H}{102 \times 3600 \times \eta} 식에 γ=1000 kg/m3\gamma=1000\ \mathrm{kg/m^3}, Q=1500 m3/hQ=1500\ \mathrm{m^3/h}, H=12 mH=12\ \mathrm{m}, η=0.7\eta=0.7을 대입하면 L70.1 kWL \approx 70.1\ \mathrm{kW}가 되어 정답과 일치한다.

문제 8
원통다관식 열교환기에 관한 설명으로 맞지 않는 것은?
1동체 내에 다수의 관을 설치한 형식으로 되어 있다.
2전열관내 유속은 1.8m/s 이하가 되도록 하는 것이 바람직 하다.
3전열관은 일반적으로 직경 25.4mm의 동관이 많이 사용된다.
4동관을 전열관으로 사용할 경우 유체의 온도는 150℃ 이상이 좋다.
정답 및 해설

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.

문제 9
동일 송풍기에서 회전수를 2배로 했을 경우의 성능의 변화량에 대하여 옳은 것은 어느 것인가?(순서대로 정압, 풍량, 동력)
12배, 4배, 8배
28배, 4배, 2배
34배, 8배, 2배
44배, 2배, 8배
정답 및 해설

송풍기 상사법칙에 따라 정압은 회전수의 제곱, 풍량은 회전수, 동력은 회전수의 세제곱에 비례한다. 회전수를 2배로 하면 정압은 4배, 풍량은 2배, 동력은 8배가 된다.

문제 10
다음 중 개별 공조방식의 특징이 아닌 것은?
1외기냉방이 용이하다.
2실내공기 청정도가 나빠지고 소음이 크다.
3개별 실내 제어에 적합하다.
4기존 설치된 건물에 비교적 용이하게 설치 할 수 있다.
정답 및 해설

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.

문제 11
보일러의 출력표시에서 난방부하와 급탕부하를 합한 용랑으로 표시되는 것은?
1과부하출력
2정격출력
3정미출력
4상용출력
정답 및 해설

보일러 출력 표시 중 난방부하와 급탕부하만을 합한 값은 정미출력이며, 여기에 배관손실을 더하면 상용출력, 예열부하까지 더하면 정격출력이 된다.

문제 12
공기조화 방식에서 변풍량 방식에 사용되는 유닛(VAV Unit) 중 풍량제어 방식에 따라 구분할 때 공조기에서 오는 1차 공기의 분출에 의해 실내공기인 2차 공기를 취출하는 방식은?
1바이패스형
2유인형
3슬롯형
4교축형
정답 및 해설

VAV 유닛 중 유인형은 공조기에서 오는 1차 공기를 노즐로 분출시켜 그 유인작용으로 실내(2차) 공기를 끌어들여 함께 취출하는 방식이다.

문제 13
덕트의 재료로서 일반적으로 가장 많이 사용되는 것은?
1아연도 철판
2PVE판
3스테인레스판
4알루미늄판
정답 및 해설

덕트는 가공성과 경제성이 좋은 아연도 철판(함석판)이 가장 일반적으로 사용되며, 스테인리스판이나 알루미늄판은 부식성 환경이나 경량화가 필요한 특수 용도에 한정적으로 쓰인다.

문제 14
공기조화 부하의 종류 중 실내부하와 장치부하에 해당되지 않는 것은?
1사무기기나 인체를 통해 실내에서 발생하는 열
2유리 및 벽체를 통한 전도열
3급기덕트에서 실내로 유입되는 열
4외기로 실내 온ㆍ습도를 냉각시키는 열
정답 및 해설

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.

문제 15
다음 중 복사난방의 장점이 아닌 것은?
1쾌적성이 좋다
2방열기나 배관이 작다
3실내의 상하 온도차이가 작다
4패널열용량이 크기 때문에 장치의 운전 정지 후에도 효과가 유지된다
정답 및 해설

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.

문제 16
다음의 덕트 중 보온을 필요로 하는 것은?
1보온효과가 있는 흡음재를 부착한 덕트 및 챔버
2공조가 되고 있는 실 및 그 천장 속의 환기 덕트
3외기 도입용 덕트
4급기 덕트
정답 및 해설

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.

문제 17
바이패스 팩터에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1바이패스 팩터는 공기조화기를 공기가 통과할 경우 공기의 일부가 변화를 받지 않고 원 상태로 지나쳐갈 때 이 공기량과 전체 통과 공기량에 대한 비율을 나타낸 것이다.
2공기조화기를 통과하는 풍속이 감소하면 바이패스 팩터는 감소한다.
3공기조화기의 코일열수 및 코일 표면적이 적을 때 바이패스 팩터는 증가한다.
4공기조화기의 이용 가능한 전열 표면적이 감소하면 바이패스 팩터는 감소한다.
정답 및 해설

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.

문제 18
염화리튬(LiCl)을 사용하는 흡수식 감습장치가 냉각식 감습장치보다 유리할 경우는?
1공조되어 있는 실내의 현열비가 60% 이하일 때
2공조기 출구의 노점이 7℃ 이상일 때
3실내 현열부하의 변동이 클때 실내온도를 변화 시킬때
4온도가 42℃ 이상 또는 5℃ 이하에서 저습도로 할 때
정답 및 해설

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.

문제 19
중간기의 외기냉방(외기 엔탈피 제어)에 관한 설명으로 옳은 것은?
1외기 엔탈피가 실내 공기(환기)의 엔탈피보다 낮을 때 외기 도입량을 늘려 냉방에 이용하는 방식이다.
2겨울철 난방부하를 줄이기 위한 열 회수 방식이다.
3외기 온도가 실내 온도보다 높을수록 절약 효과가 커진다.
4덕트로 공기를 공급하는 전공기 방식에는 적용할 수 없다.
정답 및 해설

중간기 외기냉방은 외기의 엔탈피가 실내(환기)의 엔탈피보다 낮을 때 냉동기를 가동하지 않고 외기 도입량을 늘려 냉방에 활용하는 절약 운전 방식이다.

문제 20
히트파이프(heat pipe)에 관한 설명으로 틀린 것은?
1증발부, 단열부, 응축부로 구성된다.
2내부에 봉입된 작동유체의 증발·응축 잠열을 이용하여 열을 수송한다.
3응축된 작동유체는 윅(wick)의 모세관 작용 등으로 증발부로 되돌아온다.
4작동유체의 순환을 위하여 별도의 순환펌프 등 구동 동력이 필요하다.
정답 및 해설

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.

문제 21
냉동장치의 운전에 대한 다음 설명중 옳지 않은 것은?
1일반적으로 히트펌프 사이클의 성적계수는 냉동사이클의 성적계수보다 크다.
2냉매의 과냉각도는 클수록 좋으므로 10℃ 이상이 되도록 한다.
3증발기 출구의 냉매 과열도는 5∼10℃ 정도가 적당하며 온도자동팽창밸브를 사용하여 냉매유량을 조절할 수 있다.
4팽창밸브의 교축팽창은 팽창밸브를 통한 냉매액이 압력 강하 할 때 액의 일부가 증발잠열에 의해 냉매자체의 온도가 내려가는 변화를 말한다.
정답 및 해설

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.

문제 22
다음 중 냉매의 구비조건이 아닌 것은?
1전기적 절연내력이 크고 절연물질을 침식하지 않을 것
2점도가 적고 전열(傳熱)이 양호하며 표면 장력이 적을 것
3인화점이 높고, 증발잠열이 클 것
4비열비가 크고 비등점이 높으며 임계온도가 높을 것
정답 및 해설

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.

문제 23
어떤 냉동장치의 증발기 냉각능력이 4500Kcal/h, 증발관의 열통과율이 700Kcal/m2h℃, 유체의 입출구 평균온도와 냉매의 증발온도와의 차가 6℃ 인 증발기의 전열 면적은 얼마인가?
11.07m2
22.07m2
31.18m2
42.18m2
정답 및 해설

A=QK×Δt=4500700×61.07 m2A = \dfrac{Q}{K \times \Delta t} = \dfrac{4500}{700 \times 6} \approx 1.07\ \mathrm{m^2}로 계산되어 정답과 일치한다.

문제 24
열역학 제 2법칙과 관계가 없는 것은?
1열은 저온체에서 고온체로 스스로 흐르지 못한다.
2열의 흐름에는 일정한 방향성이 있고 역행하는 경우에는 반드시 에너지 수반이 필요하다.
3열기관에서 동작물질에 일을 하게 하려면 그보다 낮은 열 저장소가 필요하다.
4엔트로피의 절대값을 정의하는 법칙이다.
정답 및 해설

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.

문제 25
암모니아 냉동기에서 암모니아가 새고 있는 장소에 붉은 리트머스 시험지를 대면 어떤 색으로 변하는가?
1황색
2다갈색
3청색
4홍색
정답 및 해설

암모니아는 염기성 기체이므로 누설된 장소에 붉은 리트머스 시험지를 대면 염기성 반응으로 청색으로 변한다.

문제 26
실제기체가 이상기체의 상태식을 근사적으로 만족하는 경우는?
1압력이 높고 온도가 낮을수록
2압력이 높고 온도가 높을수록
3압력이 낮고 온도가 높을수록
4압력이 낮고 온도가 낮을수록
정답 및 해설

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.

문제 27
동결속도에 따라 동결방법을 구분하면 급속동결과 완만동결로 구분할 수 있는 기준은 무엇인가?
1동결두께
2동결온도
3최대 빙결정 생성대 통과시간
4동결장치의 구조
정답 및 해설

급속동결과 완만동결은 식품이 얼음 결정이 가장 많이 생성되는 온도대(최대빙결정 생성대)를 통과하는 데 걸리는 시간을 기준으로 구분한다.

문제 28
다음은 열 이동에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?
1고체에서 서로 접하고 있는 물질 분자간의 열 이동을 열전도라 한다.
2고체표면과 이에 접한 유동 유체간의 열이동을 열전달이라 한다.
3고체.액체.기체에서 전자파의 형태로 에너지 방출을 열복사라 한다.
4열관류율이 클수록 단열재로 적당하다.
정답 및 해설

열전도, 열전달, 열복사에 대한 설명은 옳으나, 열관류율은 값이 작을수록 단열성능이 우수한 것이며 클수록 단열재로 부적합하다. 따라서 "열관류율이 클수록 단열재로 적당하다"는 설명은 옳지 않다.

문제 29
매분 염화칼슘 용액 350L/min를 -5℃에서 -10℃까지 냉각시키는 데 필요한 냉동능력은 얼마인가? (단, 염화칼슐 용액의 비중은 1.2, 비열은 0.6kcal/kgf℃ 이다.)
178300(kcal/h)
275600(kcal/h)
372500(kcal/h)
471900(kcal/h)
정답 및 해설

질량유량 =350 L/min×1.2 kg/L×60=25200 kg/h= 350\ \mathrm{L/min} \times 1.2\ \mathrm{kg/L} \times 60 = 25200\ \mathrm{kg/h}이므로 냉동능력은 Q=25200×0.6×5=75600 kcal/hQ = 25200 \times 0.6 \times 5 = 75600\ \mathrm{kcal/h}로 계산되어 정답과 일치한다.

문제 30
작동물질로 H2O - LiBr을 사용하는 흡수식 냉동사이클에 관한 설명 중 틀린 것은?
1열교환기는 흡수기와 발생기 사이에 설치
2발생기에서는 냉매 LiBr이 증발
3흡수기의 압력은 저압이며 발생기는 고압임
4응축기 내에서는 수증기가 응축됨
정답 및 해설

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.

문제 31
응축온도가 일정하고 증발온도가 높아짐에 따라 커지는 것은?
1압축일의 열당량
2응축기의 방출열량
3냉동효과
4RT당 냉매순환량
정답 및 해설

응축온도가 일정한 상태에서 증발온도가 높아지면 압축비가 줄어 압축일은 감소하고, 냉매 1kg당 냉동효과(증발기 입출구 엔탈피차)는 커진다.

문제 32
냉동부하가 30RT이고 냉각장치의 열 통과율이 6㎉/m2h℃, 브라인의 입ㆍ출구 평균온도 10℃, 냉매의 증발온도 4℃일 때 전열면적은?
11825m2
22767m2
32932m2
43123m2
정답 및 해설

전열량은 Q=KAΔtmQ=K\,A\,\Delta t_m으로 구한다. 냉동부하는 Q=30×3320=99600 kcal/hQ=30\times3320=99600\ \mathrm{kcal/h}이고, 산술평균 온도차는 브라인의 입ㆍ출구 평균온도와 냉매 증발온도의 차이므로 Δtm=104=6 C\Delta t_m=10-4=6\ ^\circ\mathrm{C}이다. 따라서 A=QKΔtm=996006×62767 m2A=\dfrac{Q}{K\,\Delta t_m}=\dfrac{99600}{6\times6}\fallingdotseq 2767\ \mathrm{m^2}이다.

문제 33
응축기에 대한 설명 중 틀린 것은?
1응축기는 압축기에서 토출한 고온가스를 냉각시킨다.
2냉매는 응축기에서 냉각수에 의하여 냉각되어 압력이 상승한다.
3응축기에는 불응축가스가 잔류하는 경우가 있다.
4응축기의 냉각관의 수측에 스케일이 부착되는 경우가 있다.
정답 및 해설

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.

문제 34
왕복통 압측기에서 -30 ~ -70℃정도의 저온을 얻기 위해서는 2단 압측 방식을 채용한다. 그 이유 중 옳지 않은 것은?
1토출가스의 온도를 높이기 위하여
2윤활유의 온도 상승을 피하기 위하여
3압측기의 효율 저하를 막기 위하여
4성적계수를 높이기 위하여
정답 및 해설

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.

문제 35
온도 250℃의 고온열원과 온도 0℃의 저온열원 간에서 작동하는 카르노사이클 열기관이 있다. 고온 열원으로 부터의 수열량(受熱量)이 907.78㎉/h일 때 이 기관의 출력은몇 ㎾ 인가?
10.456㎾
20.487㎾
30.505㎾
40.966㎾
정답 및 해설

카르노효율은 η=1273523=2505230.478\eta = 1-\dfrac{273}{523} = \dfrac{250}{523} \approx 0.478이고, 수열량을 kW로 환산하면 907.78 kcal/h1.056 kW907.78\ \mathrm{kcal/h} \approx 1.056\ \mathrm{kW}이므로 출력은 W=η×Q10.505 kWW = \eta \times Q_1 \approx 0.505\ \mathrm{kW}로 정답과 일치한다.

문제 36
소형 냉동기(프레온계)에 사용되면서 냉각수용 배관 및 배수설비가 필요하지 않는 응축기는?
1횡형 원통다관식 응축기
2대기식 응축기
3증발식 응축기
4공랭식 응축기
정답 및 해설

공랭식 응축기는 공기로 직접 냉매를 냉각하므로 냉각수 배관과 배수설비가 필요 없어 소형 프레온계 냉동기에 널리 사용된다.

문제 37
다음 증발기의 종류 중에서 전열효과가 가장 좋은 것은?
1플레이트형 증발기
2팬 코일식 증발기
3나관 코일식 증발기
4쉘튜브식 증발기
정답 및 해설

쉘튜브식(만액식) 증발기는 냉매가 넓은 전열면적에서 유체와 접촉하므로 나관 코일식이나 팬코일식보다 전열효과가 가장 우수하다.

문제 38
나선상의 관에 냉매를 통하고 그 나선관을 원형 또는 구형의 수조에 담그고, 물을 순환시켜서 냉각시키는 응축기로서 구조가 간단해서 제작비는 적으나 다량의 냉각수를 필요로 하며,전열효과도 나쁘므로 그다지 사용하지 않는다.이 형의 응축기는 어떠한 응축기인가?
1대기식 응축기(atmospheric condenser)
2지수식 응축기(submerged coil condenser)
3증발식 응축기(evaporative condenser)
4공냉식 응축기(air cooled condenser)
정답 및 해설

나선관을 수조에 담그고 물을 순환시켜 냉각하는 방식은 지수식(잠수식) 응축기로, 구조가 간단해 제작비가 적으나 다량의 냉각수가 필요하고 전열효과가 나빠 잘 쓰이지 않는다.

문제 39
원심(터보) 압축기의 서징(surging) 현상에 관한 설명으로 옳은 것은?
1흡입 유량이 일정 한계 이하로 감소하면 토출 압력과 유량이 주기적으로 변동하고 역류·맥동이 일어나는 현상이다.
2흡입 유량이 과대할 때 임펠러가 공전하여 발생하는 현상이다.
3왕복동 압축기의 밸브 플레이트에서 주로 발생하는 현상이다.
4서징이 발생하면 소음과 진동이 감소하여 운전이 안정된다.
정답 및 해설

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.

문제 40
온도식 팽창밸브에서 내부균압형 대신 외부균압형을 사용하여야 하는 경우로 가장 적절한 것은?
1증발온도가 매우 높은 경우
2응축압력의 변동이 전혀 없는 경우
3냉매 충전량이 많은 경우
4증발기 코일이나 냉매분배기의 압력강하가 큰 경우
정답 및 해설

외부균압형 온도식 팽창밸브는 증발기 코일이나 냉매분배기의 압력강하가 커서 내부균압형으로는 감온통이 정확한 증발압력을 감지하지 못하는 경우에 사용하여 출구 압력을 감온통 반대편에 직접 전달한다.

문제 41
배관의 신축 이음 중 고압에 잘 견디며 고온고압의 옥괴 배관 신축이음쇠로 가장 좋은 것은?
1루프형 신축 이음쇠
2슬리브형 신축 이음쇠
3벨로스형 신축 이음쇠
4스위블형 신축 이음쇠
정답 및 해설

루프형 신축이음쇠는 관을 구부려 만든 곡관 형태로 신축흡수량이 크고 강도가 높아 고온·고압의 옥외 배관에 가장 적합하다.

문제 42
경질 염화비닐관의 특성으로 옳지 않은 것은?
1급탕관, 증기관으로 사용하는 것은 적합하지 않다.
2다른 관에 비해 관내 마찰손실이 커서 불리하다.
3온도의 상승에 따라 인장강도는 떨어진다.
4충격에 약하며 열팽창률은 철의 약 7~ 8배가 된다.
정답 및 해설

경질염화비닐관은 관 내면이 매끄러워 다른 관에 비해 마찰손실이 오히려 작은 것이 장점이므로 "마찰손실이 커서 불리하다"는 설명은 옳지 않다.

문제 43
관경 25A(내경 27.6mm)의 강관에 매분 30ℓ/min의 가스를 흐르게 할 때 유속은?
10.54 m/s
20.64 m/s
30.74 m/s
40.84 m/s
정답 및 해설

유량 Q=30 L/min=0.0005 m3/sQ = 30\ \mathrm{L/min} = 0.0005\ \mathrm{m^3/s}, 단면적 A=π4(0.0276)20.000599 m2A = \dfrac{\pi}{4}(0.0276)^2 \approx 0.000599\ \mathrm{m^2}이므로 유속 v=Q/A0.84 m/sv = Q/A \approx 0.84\ \mathrm{m/s}로 정답과 일치한다.

문제 44
복사난방을 바닥패널로 시공할 경우 적당한 가열면의 온도범위는?
130 ~ 33℃
240 ~ 43℃
350 ~ 53℃
460 ~ 63℃
정답 및 해설

바닥패널 복사난방은 사람이 직접 접촉하는 바닥면의 저온화상 위험을 피하기 위해 가열면 온도를 30~33℃ 정도로 낮게 유지한다.

문제 45
주거용 건물에서 물의 사용량이 가장 많은 시각을 피크타임(peak time)이라고 하고, 그 시각의 사용수량을 피크로드(peak load)라 부르는데 피크로드는 1일 사용수량의 약 얼마인가?
13~8% 정도
210~15% 정도
320~25% 정도
430~35% 정도
정답 및 해설

피크로드는 주거용 건물에서 1일 사용수량 중 사용이 가장 집중되는 시각의 순간 사용수량으로, 통상 1일 사용수량의 10~15% 정도로 본다.

문제 46
개별식 급탕방법의 장점이 아닌 것은?
1배관의 길이가 짧아 열손실이 적다.
2사용이 쉽고 시설이 편리하다.
3대규모의 설비이기 때문에 급탕비가 적게 든다.
4필요한 즉시 높은 온도의 물을 쓸 수있고 설비비가 싸다.
정답 및 해설

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.

문제 47
다음 밸브의 설치에 대한 설명 중 틀린 것은?
1슬루스 밸브는 유량조절용 보다는 개폐용(ON-OFF용)에 주로 사용한다.
2슬루스 밸브는 일명 게이트 밸브라고도 한다.
3스트레이너는 배관도중에 먼지, 흙, 모래 등을 제거하지 위한 부속품이다.
4스트레이너는 밸브류 등의 뒤에 설치한다.
정답 및 해설

스트레이너는 밸브나 기기로 이물질이 들어가지 않도록 그 앞(상류측)에 설치해야 하며, "밸브류 등의 뒤에 설치한다"는 설명은 옳지 않다.

문제 48
중앙식 급탕배관법에 대한 설명이 아닌 것은?
1급탕 장소가 많은 대규모 건물에 적당하다.
2직접 가열식은 저탕조와 보일러가 직결되어 있다.
3기수 혼합식은 저압증기로 온수를 얻는 방법으로 사용 장소에 제한을 받지 않는다.
4간접가열식은 특수한 내압용 보일러를 사용할 필요가 없다.
정답 및 해설

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.

문제 49
다음은 가스배관시 유의해야 할 사항을 열거한 것이다. 잘못된 것은?
1배관은 지반이 동결됨에 따라 손상을 받지 아니하도록 적절한 깊이에 매설한다.
2내관은 유지 관리상 건물지하에 배관하지 않는다.
3매설관의 접속부나 매설관이 옥내로 들어오는 부분은 방식처리를 한다.
4유지관리를 위해 가능한 콘크리트내 매설을 해주는 것이 좋다.
정답 및 해설

가스배관은 부식과 유지관리 문제로 콘크리트 속에 매설하는 것을 피해야 한다. 따라서 "콘크리트내 매설을 해주는 것이 좋다"는 설명은 잘못되었다.

문제 50
급탕설비에서 80℃의 물 300L와 20℃의 물 200L를 혼합시켰을 때 혼합탕의 온도는 얼마인가?
142℃
248℃
356℃
462℃
정답 및 해설

혼합탕 온도는 t=80×300+20×200300+200=28000500=56 Ct = \dfrac{80\times300 + 20\times200}{300+200} = \dfrac{28000}{500} = 56\ {}^\circ\mathrm{C}로 정답과 일치한다.

문제 51
보온재의 구비조건으로 틀린 것은?
1내구성과 내식성이 클 것
2안전 사용온도 범위에 적합할 것
3열전도율이 크고 가벼울 것
4흡습성이 작고 시공이 용이할 것
정답 및 해설

보온재는 열전도율이 작고 가벼우며 내구성·내식성이 크고 흡습성이 작아야 한다. "열전도율이 크고 가벼울 것"은 열전도율이 작아야 한다는 조건과 반대되므로 옳지 않다.

문제 52
다음 중 배관의 이음에 있어서 플랜지형 기호는?
1
2
3
4
정답 및 해설

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.

문제 53
급수펌프의 캐비테이션 발생조건이 아닌 것은?
1흡입양정이 작을 경우
2액체 온도가 높을 경우
3날개차의 원주속도가 클 경우
4날개차의 모양이 적당하지 않을 경우
정답 및 해설

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.

문제 54
스테인리스강관에 대한 설명으로 적당하지 않은 것은?
1위생적이어서 적수의 염려가 적다.
2내식성이 우수하다.
3몰코 이음법 등 특수 시공법으로 대체로 배관 시공이 간단하다.
4저온에서 내충격성이 적다.
정답 및 해설

스테인리스강관은 내식성이 우수하고 위생적이며 몰코 이음 등으로 시공이 비교적 간단하고, 저온에서도 내충격성이 우수하다. 따라서 "저온에서 내충격성이 적다"는 설명은 옳지 않다.

문제 55
높이 8m, 배관의 길이 16m, 지름 40mm인 배관으로 플러쉬 밸브 1개를 설치한 2층 화장실에 급수하려면 수도본관의 수압은 얼마가 필요한가? (단, 관의 마찰저항손실은 0.324kgf/cm2 이고, 플러쉬 밸브의 필요 수압은 0.7kgf/cm2 이다.)
11.624gf/cm2
21.824kgf/cm2
33.2kgf/cm2
44.5kgf/cm2
정답 및 해설

필요 수압은 8m(0.8kgf/cm2)+0.324kgf/cm2+0.7kgf/cm2=1.824kgf/cm28\,\mathrm{m}(0.8\,\mathrm{kgf/cm^2}) + 0.324\,\mathrm{kgf/cm^2} + 0.7\,\mathrm{kgf/cm^2} = 1.824\,\mathrm{kgf/cm^2}로 정답과 일치한다.

문제 56
배수관이나 통기관의 배관 후 누설 검사방법으로 적당하지 않은 것은?
1수압시험
2기압시험
3연기시험
4통관시험
정답 및 해설

배수관·통기관의 누설검사에는 수압시험, 기압시험, 연기시험 등이 사용되며, 통관시험은 관의 막힘 여부를 확인하는 시험으로 누설검사 방법이 아니다.

문제 57
도시가스 배관에 관한 설명이다. 틀린 것은?
1상수도관, 하수도관 등이 매설된 도로에서는 이들의 최하부에 매설한다.
2배관외부에 사용가스명칭, 최고사용압력, 흐름방향 등을 표시하고 지상배관은 황색으로 표시한다.
3배관접합은 나사를 원칙으로 하며 나사가 곤란한 경우는 기계적 접합 또는 용접 접합을 한다.
4건물내의 배관은 외부에 노출시켜 시공하며 동관이나 스테인리스관등 이음매 없는 관은 매몰하여 설치 할 수 있다.
정답 및 해설

도시가스 배관 접합은 원칙적으로 용접접합을 하며, 소구경 등 부득이한 경우에 한해 나사접합이나 기계적 접합을 사용한다. "나사를 원칙으로 한다"는 설명은 반대로 서술되어 옳지 않다.

문제 58
배관 회로의 환수방식에 있어 역 환수방식이 직접 환수방식보다 우수한 점은 무엇인가?
1순환펌프의 동력을 줄일 수 있다.
2배관의 설치 공간을 줄일 수 있다.
3유량을 균등하게 배분시킬 수 있다.
4재료를 절약할 수 있다.
정답 및 해설

역환수(리버스리턴)방식은 각 방열기까지의 왕복 배관 길이를 대체로 균등하게 만들어 저항 차이를 줄임으로써 직접환수방식보다 유량을 균등하게 배분할 수 있는 것이 가장 큰 장점이다.

문제 59
배관 재료와 접합 방법의 연결로 옳지 않은 것은?
1강관 - 나사 접합
2동관 - 플레어 접합
3주철관 - 플레어 접합
4폴리에틸렌관 - 융착 접합
정답 및 해설

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.

문제 60
원심펌프의 회전수를 1200 rpm에서 1800 rpm으로 증가시키면 축동력은 처음의 약 몇 배가 되는가? (단, 임펠러 지름은 변하지 않는다.)
11.5배
22.25배
33.4배
45.1배
정답 및 해설

축동력은 회전수의 세제곱에 비례하므로 (18001200)3=1.53=3.3753.4\left(\dfrac{1800}{1200}\right)^3 = 1.5^3 = 3.375 \approx 3.4배가 되어 정답과 일치한다.

문제 61
단위 S는 무엇을 나타내는 단위인가?
1컨덕턴스
2리액턴스
3자기저항
4도전률
정답 및 해설

단위 S(지멘스)는 저항의 역수인 컨덕턴스의 단위이다.

문제 62
PLC 제어의 프로그램의 용이성에 대한 특징이 아닌 것은?
1특별한 전문적 기술교육 없이 쉽게 이해할 수 있는 소프트 웨어이다.
2계산기와는 달리 제어기능의 효과적인 수행이 목적이다.
3PLC를 사용한 시스템을 현장에서 보수하고 유지시키는 과정에서 PLC의 동작에 대한 특별한 지식 없이 가능하다.
4PLC의 외부 동작이 내부 동작으로의 변환이 용이하지 않다.
정답 및 해설

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.

문제 63
유도전동기의 1차 접속을 △에서 Y로 바꾸면 기동시의 1차전류는 어떻게 변화하는가?
11/3로 감소
21/√3로 감소
3√3 배로 증가
43배로 증가
정답 및 해설
△에서 Y로 바꾸면 각 상에 걸리는 전압이 선간전압의 1/√3로 낮아져 상전류가 1/√3배가 되고, △에서 선전류가 상전류의 √3배였던 관계도 없어진다. 두 효과가 겹쳐 기동 시 선전류는 1/3로 줄며, 기동토크도 전압의 제곱에 비례하므로 마찬가지로 1/3이 된다.
문제 64
100V의 기전력으로 100J의 일을 할 때 전기량은 몇 C인가?
10.1
21
310
4100
정답 및 해설
전기량은 한 일을 기전력으로 나눈 값이므로 Q = W/V = 100/100 = 1C이다.
문제 65
서미스터에 대한 설명으로 옳은 것은?
1열을 감지하는 감열 저항체 소자이다.
2온도상승에 따라 전자유도현상이 크게 발생되는 소자이다.
3구성은 규소, 아연, 납 등을 혼합한 것이다.
4화학적으로는 수소화물에 해당된다.
정답 및 해설

서미스터는 온도 변화에 따라 저항값이 크게 변하는 감열 저항체 소자로, 온도 측정이나 보상에 널리 사용된다.

문제 66
제어계의 특성방정식이 s2+as+b=0 일 때 안전 조건은?
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 양수여야 하므로 a>0, b>0a>0,\ b>0이 조건이 된다.

문제 67
SCR의 설명으로 옳지 않은 것은?
1순방향으로 부성저항을 가지고 있다.
2OFF 상태에서의 저항은 매우 작다.
3단방향성 사이리스터이다.
43단자 형식이다.
정답 및 해설

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.

문제 68
그림에서 a, b단자에 100V를 인가할 때 저항 2Ω에 흐르는 전류 I1은 몇 A인가?
110
215
320
425
정답 및 해설

2Ω2\,\Omega3Ω3\,\Omega의 병렬 합성은 2×32+3=1.2 Ω\dfrac{2\times3}{2+3}=1.2\ \Omega이고, 직렬인 2.8 Ω2.8\ \Omega을 더하면 전체 저항은 4 Ω4\ \Omega이다. 전체 전류는 I=1004=25 AI=\dfrac{100}{4}=25\ \mathrm{A}, 병렬부 양단 전압은 25×1.2=30 V25\times1.2=30\ \mathrm{V}이므로 2Ω2\,\Omega에 흐르는 전류는 302=15 A\dfrac{30}{2}=15\ \mathrm{A}다.

문제 69
제어량이 온도, 압력, 유량 및 액면 등일 경우 제어하는 방식은?
1프로그램제어
2시퀀스제어
3추종제어
4프로세스제어
정답 및 해설

제어량이 온도, 압력, 유량, 액면 등 공업 프로세스의 상태량인 경우의 제어를 프로세스제어라고 한다.

문제 70
다음 중 시퀀스제어에 속하지 않는 것은?
1컨베이어 제어
2엘리베이터 제어
3주파수 조정
4세탁기
정답 및 해설

컨베이어, 엘리베이터, 세탁기 제어는 정해진 순서에 따라 동작하는 시퀀스제어의 대표적 예이나, 주파수 조정은 목표값을 지속적으로 추종·유지하는 프로세스(피드백)제어에 해당하여 시퀀스제어로 보기 어렵다.

문제 71
3상 4선식 불평형부하의 경우, 단상전력계로 전력을 측정하고자 할 때 몇 대의 단상전력계가 필요한가?
12
23
34
45
정답 및 해설

3상4선식 불평형부하의 전력을 단상 전력계로 측정하려면 3전력계법을 적용해 3대의 단상전력계가 필요하다.

문제 72
회로는 다이오드와 저항을 사용하여 무접점 논리 시퀀스 회로를 구성한 것이다. 이 회로는 어떤 논리소자의 역할을 하는가?
1AND
2OR
3NOT
4Ex-OR
정답 및 해설

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.

문제 73
다음 논리식 중 맞는 것은?
1
2
3A+1=A
4A·B+A=A
정답 및 해설

흡수법칙에 의해 AB+A=A(B+1)=AA\cdot B + A = A(B+1) = A가 항상 성립하므로 이 논리식이 옳다.

문제 74
일정 전압의 직류전원에 저항을 접속하고 전류를 흘릴때, 이 전류값을 50% 증가시키기 위하여는 저항값을 몇 배로 하면 되는가?
10.60
20.67
30.80
41.20
정답 및 해설

전류를 50% 증가시키려면 I2=1.5I1I_2 = 1.5 I_1이 되어야 하므로 R2=V1.5I1=R11.50.67R1R_2 = \dfrac{V}{1.5I_1} = \dfrac{R_1}{1.5} \approx 0.67R_1로 저항을 원래의 약 0.67배로 낮춰야 한다.

문제 75
계단응답이 입력신호와 파형이 같고 크기만 증가 하였다. 이계의 요소는?
1미분요소
2비례요소
31차 뒤진요소
42차 뒤진요소
정답 및 해설

계단응답의 파형이 입력과 동일한 형태를 유지한 채 크기만 일정 비율로 증가하는 것은 출력이 입력에 비례하는 비례요소의 특성이다.

문제 76
전기로의 온도를 1000℃로 일정하게 유지시키기 위하여 열전온도계의 지시값을 보면서 전압조정기로 전기로에 대한 인가전압을 조절하는 장치가 있다. 이 경우 열전온도계는 어느 용어에 해당되는가?
1조작부
2검출부
3제어량
4조작량
정답 및 해설
열전온도계는 전기로의 온도라는 제어량을 재어 전기신호로 바꿔 주는 요소이므로 검출부에 해당한다. 이 계통에서 제어량은 노의 온도, 조작량은 인가전압이며 전압조정기가 조작부 역할을 한다.
문제 77
3상 권선형 유도전동기의 2차회로에 저항기를 접속시키는 이유가 될 수 없는 것은?
1속도를 제어하기 위해서
2기동전류를 제한시키기 위해서
3기동토크를 크게 하기 위해서
4최대토크를 크게 하기 위해서
정답 및 해설
권선형 유도전동기의 2차 저항을 키우면 비례추이에 의해 최대토크가 나타나는 슬립이 커지므로 기동토크가 커지고 기동전류는 억제되며 속도제어도 가능해진다. 그러나 최대토크의 크기 자체는 2차 저항과 무관하게 일정하므로, 최대토크를 크게 하는 것은 저항기를 접속하는 이유가 될 수 없다.
문제 78
유도전동기의 속도제어 방법이 아닌 것은?
1극수변환
2주파수제어
3전기자 전압제어
42차 저항 제어
정답 및 해설

유도전동기의 속도제어에는 극수변환, 주파수제어, 2차 저항제어(권선형) 등이 사용되며, 전기자 전압제어는 직류전동기의 속도제어 방식이므로 유도전동기의 속도제어 방법이 아니다.

문제 79
유효전력 30 kW30\ \mathrm{kW}, 역률 0.6(지상)인 부하의 역률을 0.8로 개선하기 위하여 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 kVar인가?
112.5
217.5
322.5
440.0
정답 및 해설

tanθ1=10.620.61.333,tanθ2=10.820.8=0.75\tan\theta_1 = \dfrac{\sqrt{1-0.6^2}}{0.6} \approx 1.333,\quad \tan\theta_2 = \dfrac{\sqrt{1-0.8^2}}{0.8} = 0.75이므로 Qc=P(tanθ1tanθ2)=30×(1.3330.75)17.5 kVarQ_c = P(\tan\theta_1-\tan\theta_2) = 30\times(1.333-0.75) \approx 17.5\ \mathrm{kVar}로 정답과 일치한다.

문제 80
전동기 정·역회전 시퀀스 제어회로에서 인터록(interlock) 접점을 사용하는 주된 목적은?
1기동전류를 제한하기 위하여
2정회전용과 역회전용 전자접촉기가 동시에 여자되는 것을 방지하기 위하여
3전동기의 과부하를 보호하기 위하여
4누름버튼에서 손을 떼어도 운전이 유지되도록 하기 위하여
정답 및 해설

인터록 접점은 정회전용과 역회전용 전자접촉기가 동시에 여자되어 전원이 단락되는 사고를 방지하기 위해 상대편 접촉기의 b접점을 자기 회로에 직렬로 연결하는 것이다.

공조냉동기계산업기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

23년 2회차

80문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
에어필터 효율 측정법이 아닌 것은?
1중량법
2NBS법
3DOP법
4NTU법
정답 및 해설

에어필터 효율 측정법에는 중량법, 변색도(비색)법인 NBS법, 계수법인 DOP법이 있다. NTU법은 열교환기의 전달단위수 개념으로 필터 효율 측정법이 아니다.

문제 2
다음 중 가장 낮은 압력으로 운전되며 파열시 재해가 가장 작은 보일러는?
1노통연간보일러
2주철제보일러
3수관식보일러
4관류보일러
정답 및 해설

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.

문제 3
정압재취득법(SPR법)에 대한 설명중 옳지 않은 것은?
1취출구 직전의 정압이 일정하다.
2댐퍼조절시 일정한 취출풍량을 얻을 수 있다.
3등압법보다 팬 동력이 적고, 풍량조절이 쉽다.
4등압손실법보다 덕트치수가 작다.
정답 및 해설

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.

문제 4
냉각탑이나, 환기용 등 풍량이 많고 압력이 낮은 경우에 사용되는 것은?
1다익 송풍기
2터보 송풍기
3축류 송풍기
4관류 송풍기
정답 및 해설

축류 송풍기는 임펠러가 축방향으로 공기를 밀어내는 구조로 풍량이 크고 압력손실이 작은 계통에 적합하여, 냉각탑이나 환기용과 같이 풍량은 많고 압력은 낮은 용도에 널리 사용된다.

문제 5
노통 연관식 보일러의 장점이 아닌 것은?
1비교적 고압의 대용량까지 제작이 가능하다.
2효율이 높다.
3동일용량의 수관식 보일러보다 가격이 싸다.
4부하변동에 따른 압력변동이 크다.
정답 및 해설

노통연관식 보일러는 보유수량이 많아 부하변동에 대한 압력변동이 오히려 작은 것이 특징이자 장점이다. 따라서 "부하변동에 따른 압력변동이 크다"는 설명은 장점이 아니라 틀린 설명이다.

문제 6
다음 중 용어와 단위가 잘못 연결된 것은?
1열수분비 - %
2음의 강도 –watt/m2
3비열 –kcal/kg℃
4일사강도 –kcal/m2h
정답 및 해설

열수분비(Δh/Δx\Delta h/\Delta x)는 엔탈피 변화량을 절대습도 변화량으로 나눈 값으로 단위는 kcal/kg\mathrm{kcal/kg}(수분 1kg당 열량)이며 %가 아니다. 나머지 음의 강도, 비열, 일사강도의 단위는 올바르게 연결되어 있다.

문제 7
유량 1500m3/h, 양정이 12m인 펌프의 축동력(kW)은 얼마인가? (단, 물의 비중량 1000kg/m3, 펌프 효율 η=0.7이다.)
114.2kW
212.1kW
338.5kW
470.1kW
정답 및 해설

L=γQH102×3600×ηL = \dfrac{\gamma Q H}{102 \times 3600 \times \eta} 식에 γ=1000 kg/m3\gamma=1000\ \mathrm{kg/m^3}, Q=1500 m3/hQ=1500\ \mathrm{m^3/h}, H=12 mH=12\ \mathrm{m}, η=0.7\eta=0.7을 대입하면 L70.1 kWL \approx 70.1\ \mathrm{kW}가 되어 정답과 일치한다.

문제 8
원통다관식 열교환기에 관한 설명으로 맞지 않는 것은?
1동체 내에 다수의 관을 설치한 형식으로 되어 있다.
2전열관내 유속은 1.8m/s 이하가 되도록 하는 것이 바람직 하다.
3전열관은 일반적으로 직경 25.4mm의 동관이 많이 사용된다.
4동관을 전열관으로 사용할 경우 유체의 온도는 150℃ 이상이 좋다.
정답 및 해설

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.

문제 9
동일 송풍기에서 회전수를 2배로 했을 경우의 성능의 변화량에 대하여 옳은 것은 어느 것인가?(순서대로 정압, 풍량, 동력)
12배, 4배, 8배
28배, 4배, 2배
34배, 8배, 2배
44배, 2배, 8배
정답 및 해설

송풍기 상사법칙에 따라 정압은 회전수의 제곱, 풍량은 회전수, 동력은 회전수의 세제곱에 비례한다. 회전수를 2배로 하면 정압은 4배, 풍량은 2배, 동력은 8배가 된다.

문제 10
다음 중 개별 공조방식의 특징이 아닌 것은?
1외기냉방이 용이하다.
2실내공기 청정도가 나빠지고 소음이 크다.
3개별 실내 제어에 적합하다.
4기존 설치된 건물에 비교적 용이하게 설치 할 수 있다.
정답 및 해설

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.

문제 11
보일러의 출력표시에서 난방부하와 급탕부하를 합한 용랑으로 표시되는 것은?
1과부하출력
2정격출력
3정미출력
4상용출력
정답 및 해설

보일러 출력 표시 중 난방부하와 급탕부하만을 합한 값은 정미출력이며, 여기에 배관손실을 더하면 상용출력, 예열부하까지 더하면 정격출력이 된다.

문제 12
공기조화 방식에서 변풍량 방식에 사용되는 유닛(VAV Unit) 중 풍량제어 방식에 따라 구분할 때 공조기에서 오는 1차 공기의 분출에 의해 실내공기인 2차 공기를 취출하는 방식은?
1바이패스형
2유인형
3슬롯형
4교축형
정답 및 해설

VAV 유닛 중 유인형은 공조기에서 오는 1차 공기를 노즐로 분출시켜 그 유인작용으로 실내(2차) 공기를 끌어들여 함께 취출하는 방식이다.

문제 13
덕트의 재료로서 일반적으로 가장 많이 사용되는 것은?
1아연도 철판
2PVE판
3스테인레스판
4알루미늄판
정답 및 해설

덕트는 가공성과 경제성이 좋은 아연도 철판(함석판)이 가장 일반적으로 사용되며, 스테인리스판이나 알루미늄판은 부식성 환경이나 경량화가 필요한 특수 용도에 한정적으로 쓰인다.

문제 14
공기조화 부하의 종류 중 실내부하와 장치부하에 해당되지 않는 것은?
1사무기기나 인체를 통해 실내에서 발생하는 열
2유리 및 벽체를 통한 전도열
3급기덕트에서 실내로 유입되는 열
4외기로 실내 온ㆍ습도를 냉각시키는 열
정답 및 해설

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.

문제 15
다음 중 복사난방의 장점이 아닌 것은?
1쾌적성이 좋다
2방열기나 배관이 작다
3실내의 상하 온도차이가 작다
4패널열용량이 크기 때문에 장치의 운전 정지 후에도 효과가 유지된다
정답 및 해설

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.

문제 16
다음의 덕트 중 보온을 필요로 하는 것은?
1보온효과가 있는 흡음재를 부착한 덕트 및 챔버
2공조가 되고 있는 실 및 그 천장 속의 환기 덕트
3외기 도입용 덕트
4급기 덕트
정답 및 해설

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.

문제 17
바이패스 팩터에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1바이패스 팩터는 공기조화기를 공기가 통과할 경우 공기의 일부가 변화를 받지 않고 원 상태로 지나쳐갈 때 이 공기량과 전체 통과 공기량에 대한 비율을 나타낸 것이다.
2공기조화기를 통과하는 풍속이 감소하면 바이패스 팩터는 감소한다.
3공기조화기의 코일열수 및 코일 표면적이 적을 때 바이패스 팩터는 증가한다.
4공기조화기의 이용 가능한 전열 표면적이 감소하면 바이패스 팩터는 감소한다.
정답 및 해설

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.

문제 18
염화리튬(LiCl)을 사용하는 흡수식 감습장치가 냉각식 감습장치보다 유리할 경우는?
1공조되어 있는 실내의 현열비가 60% 이하일 때
2공조기 출구의 노점이 7℃ 이상일 때
3실내 현열부하의 변동이 클때 실내온도를 변화 시킬때
4온도가 42℃ 이상 또는 5℃ 이하에서 저습도로 할 때
정답 및 해설

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.

문제 19
중간기의 외기냉방(외기 엔탈피 제어)에 관한 설명으로 옳은 것은?
1외기 엔탈피가 실내 공기(환기)의 엔탈피보다 낮을 때 외기 도입량을 늘려 냉방에 이용하는 방식이다.
2겨울철 난방부하를 줄이기 위한 열 회수 방식이다.
3외기 온도가 실내 온도보다 높을수록 절약 효과가 커진다.
4덕트로 공기를 공급하는 전공기 방식에는 적용할 수 없다.
정답 및 해설

중간기 외기냉방은 외기의 엔탈피가 실내(환기)의 엔탈피보다 낮을 때 냉동기를 가동하지 않고 외기 도입량을 늘려 냉방에 활용하는 절약 운전 방식이다.

문제 20
히트파이프(heat pipe)에 관한 설명으로 틀린 것은?
1증발부, 단열부, 응축부로 구성된다.
2내부에 봉입된 작동유체의 증발·응축 잠열을 이용하여 열을 수송한다.
3응축된 작동유체는 윅(wick)의 모세관 작용 등으로 증발부로 되돌아온다.
4작동유체의 순환을 위하여 별도의 순환펌프 등 구동 동력이 필요하다.
정답 및 해설

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.

문제 21
냉동장치의 운전에 대한 다음 설명중 옳지 않은 것은?
1일반적으로 히트펌프 사이클의 성적계수는 냉동사이클의 성적계수보다 크다.
2냉매의 과냉각도는 클수록 좋으므로 10℃ 이상이 되도록 한다.
3증발기 출구의 냉매 과열도는 5∼10℃ 정도가 적당하며 온도자동팽창밸브를 사용하여 냉매유량을 조절할 수 있다.
4팽창밸브의 교축팽창은 팽창밸브를 통한 냉매액이 압력 강하 할 때 액의 일부가 증발잠열에 의해 냉매자체의 온도가 내려가는 변화를 말한다.
정답 및 해설

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.

문제 22
다음 중 냉매의 구비조건이 아닌 것은?
1전기적 절연내력이 크고 절연물질을 침식하지 않을 것
2점도가 적고 전열(傳熱)이 양호하며 표면 장력이 적을 것
3인화점이 높고, 증발잠열이 클 것
4비열비가 크고 비등점이 높으며 임계온도가 높을 것
정답 및 해설

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.

문제 23
어떤 냉동장치의 증발기 냉각능력이 4500Kcal/h, 증발관의 열통과율이 700Kcal/m2h℃, 유체의 입출구 평균온도와 냉매의 증발온도와의 차가 6℃ 인 증발기의 전열 면적은 얼마인가?
11.07m2
22.07m2
31.18m2
42.18m2
정답 및 해설

A=QK×Δt=4500700×61.07 m2A = \dfrac{Q}{K \times \Delta t} = \dfrac{4500}{700 \times 6} \approx 1.07\ \mathrm{m^2}로 계산되어 정답과 일치한다.

문제 24
열역학 제 2법칙과 관계가 없는 것은?
1열은 저온체에서 고온체로 스스로 흐르지 못한다.
2열의 흐름에는 일정한 방향성이 있고 역행하는 경우에는 반드시 에너지 수반이 필요하다.
3열기관에서 동작물질에 일을 하게 하려면 그보다 낮은 열 저장소가 필요하다.
4엔트로피의 절대값을 정의하는 법칙이다.
정답 및 해설

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.

문제 25
암모니아 냉동기에서 암모니아가 새고 있는 장소에 붉은 리트머스 시험지를 대면 어떤 색으로 변하는가?
1황색
2다갈색
3청색
4홍색
정답 및 해설

암모니아는 염기성 기체이므로 누설된 장소에 붉은 리트머스 시험지를 대면 염기성 반응으로 청색으로 변한다.

문제 26
실제기체가 이상기체의 상태식을 근사적으로 만족하는 경우는?
1압력이 높고 온도가 낮을수록
2압력이 높고 온도가 높을수록
3압력이 낮고 온도가 높을수록
4압력이 낮고 온도가 낮을수록
정답 및 해설

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.

문제 27
동결속도에 따라 동결방법을 구분하면 급속동결과 완만동결로 구분할 수 있는 기준은 무엇인가?
1동결두께
2동결온도
3최대 빙결정 생성대 통과시간
4동결장치의 구조
정답 및 해설

급속동결과 완만동결은 식품이 얼음 결정이 가장 많이 생성되는 온도대(최대빙결정 생성대)를 통과하는 데 걸리는 시간을 기준으로 구분한다.

문제 28
다음은 열 이동에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?
1고체에서 서로 접하고 있는 물질 분자간의 열 이동을 열전도라 한다.
2고체표면과 이에 접한 유동 유체간의 열이동을 열전달이라 한다.
3고체.액체.기체에서 전자파의 형태로 에너지 방출을 열복사라 한다.
4열관류율이 클수록 단열재로 적당하다.
정답 및 해설

열전도, 열전달, 열복사에 대한 설명은 옳으나, 열관류율은 값이 작을수록 단열성능이 우수한 것이며 클수록 단열재로 부적합하다. 따라서 "열관류율이 클수록 단열재로 적당하다"는 설명은 옳지 않다.

문제 29
매분 염화칼슘 용액 350L/min를 -5℃에서 -10℃까지 냉각시키는 데 필요한 냉동능력은 얼마인가? (단, 염화칼슐 용액의 비중은 1.2, 비열은 0.6kcal/kgf℃ 이다.)
178300(kcal/h)
275600(kcal/h)
372500(kcal/h)
471900(kcal/h)
정답 및 해설

질량유량 =350 L/min×1.2 kg/L×60=25200 kg/h= 350\ \mathrm{L/min} \times 1.2\ \mathrm{kg/L} \times 60 = 25200\ \mathrm{kg/h}이므로 냉동능력은 Q=25200×0.6×5=75600 kcal/hQ = 25200 \times 0.6 \times 5 = 75600\ \mathrm{kcal/h}로 계산되어 정답과 일치한다.

문제 30
작동물질로 H2O - LiBr을 사용하는 흡수식 냉동사이클에 관한 설명 중 틀린 것은?
1열교환기는 흡수기와 발생기 사이에 설치
2발생기에서는 냉매 LiBr이 증발
3흡수기의 압력은 저압이며 발생기는 고압임
4응축기 내에서는 수증기가 응축됨
정답 및 해설

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.

문제 31
응축온도가 일정하고 증발온도가 높아짐에 따라 커지는 것은?
1압축일의 열당량
2응축기의 방출열량
3냉동효과
4RT당 냉매순환량
정답 및 해설

응축온도가 일정한 상태에서 증발온도가 높아지면 압축비가 줄어 압축일은 감소하고, 냉매 1kg당 냉동효과(증발기 입출구 엔탈피차)는 커진다.

문제 32
냉동부하가 30RT이고 냉각장치의 열 통과율이 6㎉/m2h℃, 브라인의 입ㆍ출구 평균온도 10℃, 냉매의 증발온도 4℃일 때 전열면적은?
11825m2
22767m2
32932m2
43123m2
정답 및 해설

전열량은 Q=KAΔtmQ=K\,A\,\Delta t_m으로 구한다. 냉동부하는 Q=30×3320=99600 kcal/hQ=30\times3320=99600\ \mathrm{kcal/h}이고, 산술평균 온도차는 브라인의 입ㆍ출구 평균온도와 냉매 증발온도의 차이므로 Δtm=104=6 C\Delta t_m=10-4=6\ ^\circ\mathrm{C}이다. 따라서 A=QKΔtm=996006×62767 m2A=\dfrac{Q}{K\,\Delta t_m}=\dfrac{99600}{6\times6}\fallingdotseq 2767\ \mathrm{m^2}이다.

문제 33
응축기에 대한 설명 중 틀린 것은?
1응축기는 압축기에서 토출한 고온가스를 냉각시킨다.
2냉매는 응축기에서 냉각수에 의하여 냉각되어 압력이 상승한다.
3응축기에는 불응축가스가 잔류하는 경우가 있다.
4응축기의 냉각관의 수측에 스케일이 부착되는 경우가 있다.
정답 및 해설

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.

문제 34
왕복통 압측기에서 -30 ~ -70℃정도의 저온을 얻기 위해서는 2단 압측 방식을 채용한다. 그 이유 중 옳지 않은 것은?
1토출가스의 온도를 높이기 위하여
2윤활유의 온도 상승을 피하기 위하여
3압측기의 효율 저하를 막기 위하여
4성적계수를 높이기 위하여
정답 및 해설

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.

문제 35
온도 250℃의 고온열원과 온도 0℃의 저온열원 간에서 작동하는 카르노사이클 열기관이 있다. 고온 열원으로 부터의 수열량(受熱量)이 907.78㎉/h일 때 이 기관의 출력은몇 ㎾ 인가?
10.456㎾
20.487㎾
30.505㎾
40.966㎾
정답 및 해설

카르노효율은 η=1273523=2505230.478\eta = 1-\dfrac{273}{523} = \dfrac{250}{523} \approx 0.478이고, 수열량을 kW로 환산하면 907.78 kcal/h1.056 kW907.78\ \mathrm{kcal/h} \approx 1.056\ \mathrm{kW}이므로 출력은 W=η×Q10.505 kWW = \eta \times Q_1 \approx 0.505\ \mathrm{kW}로 정답과 일치한다.

문제 36
소형 냉동기(프레온계)에 사용되면서 냉각수용 배관 및 배수설비가 필요하지 않는 응축기는?
1횡형 원통다관식 응축기
2대기식 응축기
3증발식 응축기
4공랭식 응축기
정답 및 해설

공랭식 응축기는 공기로 직접 냉매를 냉각하므로 냉각수 배관과 배수설비가 필요 없어 소형 프레온계 냉동기에 널리 사용된다.

문제 37
다음 증발기의 종류 중에서 전열효과가 가장 좋은 것은?
1플레이트형 증발기
2팬 코일식 증발기
3나관 코일식 증발기
4쉘튜브식 증발기
정답 및 해설

쉘튜브식(만액식) 증발기는 냉매가 넓은 전열면적에서 유체와 접촉하므로 나관 코일식이나 팬코일식보다 전열효과가 가장 우수하다.

문제 38
나선상의 관에 냉매를 통하고 그 나선관을 원형 또는 구형의 수조에 담그고, 물을 순환시켜서 냉각시키는 응축기로서 구조가 간단해서 제작비는 적으나 다량의 냉각수를 필요로 하며,전열효과도 나쁘므로 그다지 사용하지 않는다.이 형의 응축기는 어떠한 응축기인가?
1대기식 응축기(atmospheric condenser)
2지수식 응축기(submerged coil condenser)
3증발식 응축기(evaporative condenser)
4공냉식 응축기(air cooled condenser)
정답 및 해설

나선관을 수조에 담그고 물을 순환시켜 냉각하는 방식은 지수식(잠수식) 응축기로, 구조가 간단해 제작비가 적으나 다량의 냉각수가 필요하고 전열효과가 나빠 잘 쓰이지 않는다.

문제 39
원심(터보) 압축기의 서징(surging) 현상에 관한 설명으로 옳은 것은?
1흡입 유량이 일정 한계 이하로 감소하면 토출 압력과 유량이 주기적으로 변동하고 역류·맥동이 일어나는 현상이다.
2흡입 유량이 과대할 때 임펠러가 공전하여 발생하는 현상이다.
3왕복동 압축기의 밸브 플레이트에서 주로 발생하는 현상이다.
4서징이 발생하면 소음과 진동이 감소하여 운전이 안정된다.
정답 및 해설

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.

문제 40
온도식 팽창밸브에서 내부균압형 대신 외부균압형을 사용하여야 하는 경우로 가장 적절한 것은?
1증발온도가 매우 높은 경우
2응축압력의 변동이 전혀 없는 경우
3냉매 충전량이 많은 경우
4증발기 코일이나 냉매분배기의 압력강하가 큰 경우
정답 및 해설

외부균압형 온도식 팽창밸브는 증발기 코일이나 냉매분배기의 압력강하가 커서 내부균압형으로는 감온통이 정확한 증발압력을 감지하지 못하는 경우에 사용하여 출구 압력을 감온통 반대편에 직접 전달한다.

문제 41
배관의 신축 이음 중 고압에 잘 견디며 고온고압의 옥괴 배관 신축이음쇠로 가장 좋은 것은?
1루프형 신축 이음쇠
2슬리브형 신축 이음쇠
3벨로스형 신축 이음쇠
4스위블형 신축 이음쇠
정답 및 해설

루프형 신축이음쇠는 관을 구부려 만든 곡관 형태로 신축흡수량이 크고 강도가 높아 고온·고압의 옥외 배관에 가장 적합하다.

문제 42
경질 염화비닐관의 특성으로 옳지 않은 것은?
1급탕관, 증기관으로 사용하는 것은 적합하지 않다.
2다른 관에 비해 관내 마찰손실이 커서 불리하다.
3온도의 상승에 따라 인장강도는 떨어진다.
4충격에 약하며 열팽창률은 철의 약 7~ 8배가 된다.
정답 및 해설

경질염화비닐관은 관 내면이 매끄러워 다른 관에 비해 마찰손실이 오히려 작은 것이 장점이므로 "마찰손실이 커서 불리하다"는 설명은 옳지 않다.

문제 43
관경 25A(내경 27.6mm)의 강관에 매분 30ℓ/min의 가스를 흐르게 할 때 유속은?
10.54 m/s
20.64 m/s
30.74 m/s
40.84 m/s
정답 및 해설

유량 Q=30 L/min=0.0005 m3/sQ = 30\ \mathrm{L/min} = 0.0005\ \mathrm{m^3/s}, 단면적 A=π4(0.0276)20.000599 m2A = \dfrac{\pi}{4}(0.0276)^2 \approx 0.000599\ \mathrm{m^2}이므로 유속 v=Q/A0.84 m/sv = Q/A \approx 0.84\ \mathrm{m/s}로 정답과 일치한다.

문제 44
복사난방을 바닥패널로 시공할 경우 적당한 가열면의 온도범위는?
130 ~ 33℃
240 ~ 43℃
350 ~ 53℃
460 ~ 63℃
정답 및 해설

바닥패널 복사난방은 사람이 직접 접촉하는 바닥면의 저온화상 위험을 피하기 위해 가열면 온도를 30~33℃ 정도로 낮게 유지한다.

문제 45
주거용 건물에서 물의 사용량이 가장 많은 시각을 피크타임(peak time)이라고 하고, 그 시각의 사용수량을 피크로드(peak load)라 부르는데 피크로드는 1일 사용수량의 약 얼마인가?
13~8% 정도
210~15% 정도
320~25% 정도
430~35% 정도
정답 및 해설

피크로드는 주거용 건물에서 1일 사용수량 중 사용이 가장 집중되는 시각의 순간 사용수량으로, 통상 1일 사용수량의 10~15% 정도로 본다.

문제 46
개별식 급탕방법의 장점이 아닌 것은?
1배관의 길이가 짧아 열손실이 적다.
2사용이 쉽고 시설이 편리하다.
3대규모의 설비이기 때문에 급탕비가 적게 든다.
4필요한 즉시 높은 온도의 물을 쓸 수있고 설비비가 싸다.
정답 및 해설

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.

문제 47
다음 밸브의 설치에 대한 설명 중 틀린 것은?
1슬루스 밸브는 유량조절용 보다는 개폐용(ON-OFF용)에 주로 사용한다.
2슬루스 밸브는 일명 게이트 밸브라고도 한다.
3스트레이너는 배관도중에 먼지, 흙, 모래 등을 제거하지 위한 부속품이다.
4스트레이너는 밸브류 등의 뒤에 설치한다.
정답 및 해설

스트레이너는 밸브나 기기로 이물질이 들어가지 않도록 그 앞(상류측)에 설치해야 하며, "밸브류 등의 뒤에 설치한다"는 설명은 옳지 않다.

문제 48
중앙식 급탕배관법에 대한 설명이 아닌 것은?
1급탕 장소가 많은 대규모 건물에 적당하다.
2직접 가열식은 저탕조와 보일러가 직결되어 있다.
3기수 혼합식은 저압증기로 온수를 얻는 방법으로 사용 장소에 제한을 받지 않는다.
4간접가열식은 특수한 내압용 보일러를 사용할 필요가 없다.
정답 및 해설

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.

문제 49
다음은 가스배관시 유의해야 할 사항을 열거한 것이다. 잘못된 것은?
1배관은 지반이 동결됨에 따라 손상을 받지 아니하도록 적절한 깊이에 매설한다.
2내관은 유지 관리상 건물지하에 배관하지 않는다.
3매설관의 접속부나 매설관이 옥내로 들어오는 부분은 방식처리를 한다.
4유지관리를 위해 가능한 콘크리트내 매설을 해주는 것이 좋다.
정답 및 해설

가스배관은 부식과 유지관리 문제로 콘크리트 속에 매설하는 것을 피해야 한다. 따라서 "콘크리트내 매설을 해주는 것이 좋다"는 설명은 잘못되었다.

문제 50
급탕설비에서 80℃의 물 300L와 20℃의 물 200L를 혼합시켰을 때 혼합탕의 온도는 얼마인가?
142℃
248℃
356℃
462℃
정답 및 해설

혼합탕 온도는 t=80×300+20×200300+200=28000500=56 Ct = \dfrac{80\times300 + 20\times200}{300+200} = \dfrac{28000}{500} = 56\ {}^\circ\mathrm{C}로 정답과 일치한다.

문제 51
보온재의 구비조건으로 틀린 것은?
1내구성과 내식성이 클 것
2안전 사용온도 범위에 적합할 것
3열전도율이 크고 가벼울 것
4흡습성이 작고 시공이 용이할 것
정답 및 해설

보온재는 열전도율이 작고 가벼우며 내구성·내식성이 크고 흡습성이 작아야 한다. "열전도율이 크고 가벼울 것"은 열전도율이 작아야 한다는 조건과 반대되므로 옳지 않다.

문제 52
다음 중 배관의 이음에 있어서 플랜지형 기호는?
1
2
3
4
정답 및 해설

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.

문제 53
급수펌프의 캐비테이션 발생조건이 아닌 것은?
1흡입양정이 작을 경우
2액체 온도가 높을 경우
3날개차의 원주속도가 클 경우
4날개차의 모양이 적당하지 않을 경우
정답 및 해설

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.

문제 54
스테인리스강관에 대한 설명으로 적당하지 않은 것은?
1위생적이어서 적수의 염려가 적다.
2내식성이 우수하다.
3몰코 이음법 등 특수 시공법으로 대체로 배관 시공이 간단하다.
4저온에서 내충격성이 적다.
정답 및 해설

스테인리스강관은 내식성이 우수하고 위생적이며 몰코 이음 등으로 시공이 비교적 간단하고, 저온에서도 내충격성이 우수하다. 따라서 "저온에서 내충격성이 적다"는 설명은 옳지 않다.

문제 55
높이 8m, 배관의 길이 16m, 지름 40mm인 배관으로 플러쉬 밸브 1개를 설치한 2층 화장실에 급수하려면 수도본관의 수압은 얼마가 필요한가? (단, 관의 마찰저항손실은 0.324kgf/cm2 이고, 플러쉬 밸브의 필요 수압은 0.7kgf/cm2 이다.)
11.624gf/cm2
21.824kgf/cm2
33.2kgf/cm2
44.5kgf/cm2
정답 및 해설

필요 수압은 8m(0.8kgf/cm2)+0.324kgf/cm2+0.7kgf/cm2=1.824kgf/cm28\,\mathrm{m}(0.8\,\mathrm{kgf/cm^2}) + 0.324\,\mathrm{kgf/cm^2} + 0.7\,\mathrm{kgf/cm^2} = 1.824\,\mathrm{kgf/cm^2}로 정답과 일치한다.

문제 56
배수관이나 통기관의 배관 후 누설 검사방법으로 적당하지 않은 것은?
1수압시험
2기압시험
3연기시험
4통관시험
정답 및 해설

배수관·통기관의 누설검사에는 수압시험, 기압시험, 연기시험 등이 사용되며, 통관시험은 관의 막힘 여부를 확인하는 시험으로 누설검사 방법이 아니다.

문제 57
도시가스 배관에 관한 설명이다. 틀린 것은?
1상수도관, 하수도관 등이 매설된 도로에서는 이들의 최하부에 매설한다.
2배관외부에 사용가스명칭, 최고사용압력, 흐름방향 등을 표시하고 지상배관은 황색으로 표시한다.
3배관접합은 나사를 원칙으로 하며 나사가 곤란한 경우는 기계적 접합 또는 용접 접합을 한다.
4건물내의 배관은 외부에 노출시켜 시공하며 동관이나 스테인리스관등 이음매 없는 관은 매몰하여 설치 할 수 있다.
정답 및 해설

도시가스 배관 접합은 원칙적으로 용접접합을 하며, 소구경 등 부득이한 경우에 한해 나사접합이나 기계적 접합을 사용한다. "나사를 원칙으로 한다"는 설명은 반대로 서술되어 옳지 않다.

문제 58
배관 회로의 환수방식에 있어 역 환수방식이 직접 환수방식보다 우수한 점은 무엇인가?
1순환펌프의 동력을 줄일 수 있다.
2배관의 설치 공간을 줄일 수 있다.
3유량을 균등하게 배분시킬 수 있다.
4재료를 절약할 수 있다.
정답 및 해설

역환수(리버스리턴)방식은 각 방열기까지의 왕복 배관 길이를 대체로 균등하게 만들어 저항 차이를 줄임으로써 직접환수방식보다 유량을 균등하게 배분할 수 있는 것이 가장 큰 장점이다.

문제 59
배관 재료와 접합 방법의 연결로 옳지 않은 것은?
1강관 - 나사 접합
2동관 - 플레어 접합
3주철관 - 플레어 접합
4폴리에틸렌관 - 융착 접합
정답 및 해설

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.

문제 60
원심펌프의 회전수를 1200 rpm에서 1800 rpm으로 증가시키면 축동력은 처음의 약 몇 배가 되는가? (단, 임펠러 지름은 변하지 않는다.)
11.5배
22.25배
33.4배
45.1배
정답 및 해설

축동력은 회전수의 세제곱에 비례하므로 (18001200)3=1.53=3.3753.4\left(\dfrac{1800}{1200}\right)^3 = 1.5^3 = 3.375 \approx 3.4배가 되어 정답과 일치한다.

문제 61
단위 S는 무엇을 나타내는 단위인가?
1컨덕턴스
2리액턴스
3자기저항
4도전률
정답 및 해설

단위 S(지멘스)는 저항의 역수인 컨덕턴스의 단위이다.

문제 62
PLC 제어의 프로그램의 용이성에 대한 특징이 아닌 것은?
1특별한 전문적 기술교육 없이 쉽게 이해할 수 있는 소프트 웨어이다.
2계산기와는 달리 제어기능의 효과적인 수행이 목적이다.
3PLC를 사용한 시스템을 현장에서 보수하고 유지시키는 과정에서 PLC의 동작에 대한 특별한 지식 없이 가능하다.
4PLC의 외부 동작이 내부 동작으로의 변환이 용이하지 않다.
정답 및 해설

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.

문제 63
유도전동기의 1차 접속을 △에서 Y로 바꾸면 기동시의 1차전류는 어떻게 변화하는가?
11/3로 감소
21/√3로 감소
3√3 배로 증가
43배로 증가
정답 및 해설
△에서 Y로 바꾸면 각 상에 걸리는 전압이 선간전압의 1/√3로 낮아져 상전류가 1/√3배가 되고, △에서 선전류가 상전류의 √3배였던 관계도 없어진다. 두 효과가 겹쳐 기동 시 선전류는 1/3로 줄며, 기동토크도 전압의 제곱에 비례하므로 마찬가지로 1/3이 된다.
문제 64
100V의 기전력으로 100J의 일을 할 때 전기량은 몇 C인가?
10.1
21
310
4100
정답 및 해설
전기량은 한 일을 기전력으로 나눈 값이므로 Q = W/V = 100/100 = 1C이다.
문제 65
서미스터에 대한 설명으로 옳은 것은?
1열을 감지하는 감열 저항체 소자이다.
2온도상승에 따라 전자유도현상이 크게 발생되는 소자이다.
3구성은 규소, 아연, 납 등을 혼합한 것이다.
4화학적으로는 수소화물에 해당된다.
정답 및 해설

서미스터는 온도 변화에 따라 저항값이 크게 변하는 감열 저항체 소자로, 온도 측정이나 보상에 널리 사용된다.

문제 66
제어계의 특성방정식이 s2+as+b=0 일 때 안전 조건은?
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 양수여야 하므로 a>0, b>0a>0,\ b>0이 조건이 된다.

문제 67
SCR의 설명으로 옳지 않은 것은?
1순방향으로 부성저항을 가지고 있다.
2OFF 상태에서의 저항은 매우 작다.
3단방향성 사이리스터이다.
43단자 형식이다.
정답 및 해설

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.

문제 68
그림에서 a, b단자에 100V를 인가할 때 저항 2Ω에 흐르는 전류 I1은 몇 A인가?
110
215
320
425
정답 및 해설

2Ω2\,\Omega3Ω3\,\Omega의 병렬 합성은 2×32+3=1.2 Ω\dfrac{2\times3}{2+3}=1.2\ \Omega이고, 직렬인 2.8 Ω2.8\ \Omega을 더하면 전체 저항은 4 Ω4\ \Omega이다. 전체 전류는 I=1004=25 AI=\dfrac{100}{4}=25\ \mathrm{A}, 병렬부 양단 전압은 25×1.2=30 V25\times1.2=30\ \mathrm{V}이므로 2Ω2\,\Omega에 흐르는 전류는 302=15 A\dfrac{30}{2}=15\ \mathrm{A}다.

문제 69
제어량이 온도, 압력, 유량 및 액면 등일 경우 제어하는 방식은?
1프로그램제어
2시퀀스제어
3추종제어
4프로세스제어
정답 및 해설

제어량이 온도, 압력, 유량, 액면 등 공업 프로세스의 상태량인 경우의 제어를 프로세스제어라고 한다.

문제 70
다음 중 시퀀스제어에 속하지 않는 것은?
1컨베이어 제어
2엘리베이터 제어
3주파수 조정
4세탁기
정답 및 해설

컨베이어, 엘리베이터, 세탁기 제어는 정해진 순서에 따라 동작하는 시퀀스제어의 대표적 예이나, 주파수 조정은 목표값을 지속적으로 추종·유지하는 프로세스(피드백)제어에 해당하여 시퀀스제어로 보기 어렵다.

문제 71
3상 4선식 불평형부하의 경우, 단상전력계로 전력을 측정하고자 할 때 몇 대의 단상전력계가 필요한가?
12
23
34
45
정답 및 해설

3상4선식 불평형부하의 전력을 단상 전력계로 측정하려면 3전력계법을 적용해 3대의 단상전력계가 필요하다.

문제 72
회로는 다이오드와 저항을 사용하여 무접점 논리 시퀀스 회로를 구성한 것이다. 이 회로는 어떤 논리소자의 역할을 하는가?
1AND
2OR
3NOT
4Ex-OR
정답 및 해설

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.

문제 73
다음 논리식 중 맞는 것은?
1
2
3A+1=A
4A·B+A=A
정답 및 해설

흡수법칙에 의해 AB+A=A(B+1)=AA\cdot B + A = A(B+1) = A가 항상 성립하므로 이 논리식이 옳다.

문제 74
일정 전압의 직류전원에 저항을 접속하고 전류를 흘릴때, 이 전류값을 50% 증가시키기 위하여는 저항값을 몇 배로 하면 되는가?
10.60
20.67
30.80
41.20
정답 및 해설

전류를 50% 증가시키려면 I2=1.5I1I_2 = 1.5 I_1이 되어야 하므로 R2=V1.5I1=R11.50.67R1R_2 = \dfrac{V}{1.5I_1} = \dfrac{R_1}{1.5} \approx 0.67R_1로 저항을 원래의 약 0.67배로 낮춰야 한다.

문제 75
계단응답이 입력신호와 파형이 같고 크기만 증가 하였다. 이계의 요소는?
1미분요소
2비례요소
31차 뒤진요소
42차 뒤진요소
정답 및 해설

계단응답의 파형이 입력과 동일한 형태를 유지한 채 크기만 일정 비율로 증가하는 것은 출력이 입력에 비례하는 비례요소의 특성이다.

문제 76
전기로의 온도를 1000℃로 일정하게 유지시키기 위하여 열전온도계의 지시값을 보면서 전압조정기로 전기로에 대한 인가전압을 조절하는 장치가 있다. 이 경우 열전온도계는 어느 용어에 해당되는가?
1조작부
2검출부
3제어량
4조작량
정답 및 해설
열전온도계는 전기로의 온도라는 제어량을 재어 전기신호로 바꿔 주는 요소이므로 검출부에 해당한다. 이 계통에서 제어량은 노의 온도, 조작량은 인가전압이며 전압조정기가 조작부 역할을 한다.
문제 77
3상 권선형 유도전동기의 2차회로에 저항기를 접속시키는 이유가 될 수 없는 것은?
1속도를 제어하기 위해서
2기동전류를 제한시키기 위해서
3기동토크를 크게 하기 위해서
4최대토크를 크게 하기 위해서
정답 및 해설
권선형 유도전동기의 2차 저항을 키우면 비례추이에 의해 최대토크가 나타나는 슬립이 커지므로 기동토크가 커지고 기동전류는 억제되며 속도제어도 가능해진다. 그러나 최대토크의 크기 자체는 2차 저항과 무관하게 일정하므로, 최대토크를 크게 하는 것은 저항기를 접속하는 이유가 될 수 없다.
문제 78
유도전동기의 속도제어 방법이 아닌 것은?
1극수변환
2주파수제어
3전기자 전압제어
42차 저항 제어
정답 및 해설

유도전동기의 속도제어에는 극수변환, 주파수제어, 2차 저항제어(권선형) 등이 사용되며, 전기자 전압제어는 직류전동기의 속도제어 방식이므로 유도전동기의 속도제어 방법이 아니다.

문제 79
유효전력 30 kW30\ \mathrm{kW}, 역률 0.6(지상)인 부하의 역률을 0.8로 개선하기 위하여 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 kVar인가?
112.5
217.5
322.5
440.0
정답 및 해설

tanθ1=10.620.61.333,tanθ2=10.820.8=0.75\tan\theta_1 = \dfrac{\sqrt{1-0.6^2}}{0.6} \approx 1.333,\quad \tan\theta_2 = \dfrac{\sqrt{1-0.8^2}}{0.8} = 0.75이므로 Qc=P(tanθ1tanθ2)=30×(1.3330.75)17.5 kVarQ_c = P(\tan\theta_1-\tan\theta_2) = 30\times(1.333-0.75) \approx 17.5\ \mathrm{kVar}로 정답과 일치한다.

문제 80
전동기 정·역회전 시퀀스 제어회로에서 인터록(interlock) 접점을 사용하는 주된 목적은?
1기동전류를 제한하기 위하여
2정회전용과 역회전용 전자접촉기가 동시에 여자되는 것을 방지하기 위하여
3전동기의 과부하를 보호하기 위하여
4누름버튼에서 손을 떼어도 운전이 유지되도록 하기 위하여
정답 및 해설

인터록 접점은 정회전용과 역회전용 전자접촉기가 동시에 여자되어 전원이 단락되는 사고를 방지하기 위해 상대편 접촉기의 b접점을 자기 회로에 직렬로 연결하는 것이다.