[공조냉동기계산업기사 필기] 21년 1회차 시험지 PDF 다운로드
21년 1회차
가습에 필요한 급수량은 풍량에 절대습도 변화량을 곱한 값으로 구한다. 이다.
덕트 내 풍속이 커지면 소음과 압력손실이 커지므로 저속덕트와 고속덕트를 구분하는데, 주덕트를 기준으로 최대풍속 15m/s를 경계로 그 이하이면 저속덕트, 초과하면 고속덕트로 분류한다.
난방방식은 열매체를 실내로 직접 보내는 직접난방과 공기를 매개로 가열하여 보내는 간접난방으로 나뉘는데, 간접난방에 해당하는 것은 온풍난방(공기조화 방식)이지 온수난방이 아니다. 온수난방은 온수를 방열기로 직접 순환시키는 직접난방에 속하므로 간접난방과 온수난방의 짝짓기가 잘못되었다.
등마찰법은 배관 각 구간의 유량이 다르더라도 단위길이당 마찰손실(압력손실률)이 일정하도록 관경을 결정하는 배관 설계법으로, 설계가 간단하여 널리 사용된다.
디그리데이법, 확장 디그리데이법, 동적 열부하 계산법은 모두 기간별 난방 에너지 소비량을 산정하는 방법이다. 최대 열부하 계산법은 특정 설계조건에서의 피크부하(기기 용량 산정용)를 구하는 방법이지 에너지 소비량 평가법이 아니다.
실내온도 26℃에서 경작업(사무)에 종사하는 재실자 1인당 발열량은 표준 인체발열량표 기준으로 현열 약 50kcal/h, 잠열 약 60kcal/h이다. 실온이 높아질수록 현열보다 잠열(발한 등)의 비중이 커지는 경향과도 부합한다.
이중덕트 방식은 냉풍・온풍 두 계통을 각 존의 혼합상자에서 혼합해 공급하므로 냉난방 요구에 자유롭게 대응할 수 있고, 전공기방식이라 실내에 냉온수・증기배관이 필요 없으며, 공조기를 1개소에 집중 설치해 보수관리가 편하다는 장점이 있다. 다만 혼합상자를 거쳐 존 단위로 공급되는 구조이므로 각실마다 독립적으로 실온을 개별 제어하는 것은 이중덕트 방식의 이점으로 보기 어렵다.
현열부하로부터 필요 송풍량을 구하면 이다. 따라서 실내로 취출해야 할 송풍량은 3,000m³/h이다.
복사난방은 바닥이나 벽체 등 구조체에 매립된 코일로 난방하는 방식이라 열용량이 크고 예열시간이 길어, 외기온도 변화에 따라 실내 온습도를 신속하게 조절하기 어렵다. 방열기가 없어 가구배치가 자유롭고, 복사열로 실내 온도분포가 균등하며 쾌감도가 높은 것은 맞는 특징이다.
대류방열기(컨벡터)는 케이싱 내부의 공기가 데워져 상승기류(굴뚝효과)를 형성해 대류로 방열하는 구조이므로, 케이싱이 높을수록 굴뚝효과가 커져 방열량이 증가한다.
단열된 용기 속에서 다량의 물(또는 얼음)과 습공기가 접촉하여, 물의 증발에 소요되는 열량과 공기가 물에 내어주는 열량이 같아져 열적 평형을 이룰 때의 온도를 단열포화온도라 한다.
전열교환기는 실내에서 배출되는 배기(EA)와 새로 도입하는 외기(OA) 사이에서 현열과 잠열을 함께 교환하여, 배기의 폐열을 회수해 도입 외기를 예열・예냉하는 장치이다.
상당외기온도차(ETD)는 벽체에 흡수되는 일사열을 온도차 형태로 환산한 값으로, 벽체 표면 흡수율, 표면 열전달율, 벽체에 입사하는 일사량, 실내외 온도차 등으로 산정한다. 이때 사용하는 일사량은 직달 성분만이 아니라 확산 성분까지 포함한 전일사량이므로, 직달 일사량만으로는 산정 요소가 되지 않는다.
열수분비(u)는 공기의 상태변화 과정에서 절대습도 변화량에 대한 전열량(엔탈피) 변화량의 비로 정의되며, 로 나타낸다.
정압재취득법은 취출구 직전에서 정압을 회복시켜 각 분기 덕트의 정압을 균등화하는 설계법으로, 과도한 댐퍼 조작 없이도 계통 전체의 공기 분배(에어밸런싱)를 유지하는 데 가장 적합하다.
산업용 공기조화는 필름 저장실, 맥주 발효실, 초콜릿 포장실처럼 생산공정이나 저장품의 품질 유지를 목적으로 하는 공조를 말한다. 업무용 사무실의 공조는 재실자의 쾌적을 위한 보건용 목적이므로 산업용 공조의 범위에 해당하지 않는다.
전동기가 실외에 있고 기계가 실내에 있으면 전동기의 효율손실은 실외로 방출되고, 기계가 실제로 사용하는 축동력만 실내 발열로 취득된다. 이다.
패널히팅은 복사난방으로 방열기가 없어 바닥 유효이용면적이 크고, 앉아서 생활하는 온돌방에 적합하며, 실내 기류속도가 작아 공기가 깨끗하고 소음도 적은 것이 특징이다. 따라서 소음이 많다는 설명은 옳지 않다.
열회수형 환기장치의 온도(현열)교환효율은 로 구한다. 이므로 약 75%이다.
빙축열 시스템은 심야전력으로 제빙해 운전비를 절감하고, 얼음의 융해잠열을 이용하므로 수축열 방식보다 축열조 용량을 작게 할 수 있으며, 주간 최대 냉방부하보다 작은 냉동기로도 운전이 가능하다. 다만 제빙 운전 시에는 얼음을 얼리기 위해 증발온도를 일반 냉방 운전보다 낮춰야 하므로 압축비가 커져 냉동기의 성적계수는 오히려 저하된다.
흡수식 냉동기는 냉매로 물을, 흡수제로 리튬브로마이드(LiBr) 수용액을 사용하는 것이 일반적이다. 따라서 이 장치의 냉매는 물이다.
주수탱크는 결빙관(빙관)에 물을 채워 넣기 위한 급수용 설비이지, 결빙시간을 단축하기 위한 장치가 아니다. 용빙탱크는 빙관과 얼음 사이 접촉면을 녹여 탈빙을 돕는 장치, 탈빙기는 얼음과 빙관을 분리하는 장치, 양빙기는 결빙된 얼음을 빙관째 들어올려 이동시키는 장치이다.
공기와 같은 기체도 정지된 상태에서는 분자 간 충돌을 통해 열이 전달되는 열전도가 일어난다. 따라서 공기 중에서는 열전도가 일어나지 않는다는 설명은 옳지 않으며, 나머지 열전달・복사・열통과에 대한 설명은 맞는 내용이다.
대수평균온도차는 냉각수 입구측과 출구측의 온도차를 이용해 구한다. 입구측 온도차 , 출구측 온도차 이므로 이다.
입형 셸엔드튜브식 응축기는 설치면적이 작아 옥외 등 좁은 장소에도 설치할 수 있고, 냉각관이 수직으로 배열되어 있어 운전을 정지하지 않고도 냉각관 내부를 청소할 수 있다는 장점이 있다.
냉동사이클의 압력조정밸브 중 응축압력조정밸브는 응축기(고압측)의 응축압력을 일정 이상으로 유지하기 위한 고압측 조정밸브이다. 증발압력조정밸브, 흡입압력조정밸브, 정압밸브는 모두 압축기 흡입측(저압측)의 압력을 조정하는 밸브이다.
프레온 냉동장치의 가용전은 이상 고온・고압 시 냉매를 방출시켜 파열을 막기 위한 안전장치로, 냉매액이 저장된 수액기 상부 등에 설치한다. 가용전의 용융(가용)온도는 통상 75℃ 이하로 설계한다.
흡수식 냉동사이클의 열교환기는 흡수기에서 재생기(발생기)로 향하는 저온의 희용액과, 재생기에서 흡수기로 돌아오는 고온의 진한 용액 사이에서 열을 교환시켜 재생기의 가열량과 흡수기의 냉각부하를 줄이는 역할을 하므로, 흡수기와 재생기 사이에 설치하는 것이 가장 적당하다.
이상기체 상태방정식 에서 가스상수를 구한다. 압력을 단위 환산하면 , 절대온도 이므로 이다.
냉매는 상온에서 쉽게 액화되도록 임계온도가 높고, 낮은 온도에서도 얼지 않도록 응고온도는 낮아야 한다. 따라서 임계온도와 응고온도가 모두 낮을 것은 냉매의 구비조건으로 적합하지 않다(임계온도는 높아야 한다).
내부에너지는 물체가 갖는 총에너지에서 위치・운동 등 기계적 에너지를 뺀 나머지 열에너지이며, 내부에너지 변화가 없는 등온과정에서는 가해준 열량이 그대로 일로 변환된다. 그러나 증발・응축과 같은 등온 상변화 과정에서는 온도 변화가 없어도 잠열 출입에 의해 내부에너지가 변하므로, 온도 변화가 없으면 내부에너지 변화도 없다는 설명은 옳지 않다.
모세관은 냉매를 교축시켜 감압하는 부품이므로 고압부에 액이 고이는 포켓(응축액이 정체되는 부분)이 생기지 않도록 배관해야 하며, 그렇지 않으면 냉매 순환에 지장을 준다. 따라서 고압부에 액이 모이는 부분을 설치하는 것은 모세관 사용시 주의사항으로 옳지 않다(오히려 만들지 않아야 한다).

액분리기는 증발기 출구와 압축기 흡입관 사이에 설치해 흡입증기에 섞인 냉매액을 분리함으로써 액압축을 막고, 기동 시 증발기 안의 냉매액이 급격한 압력강하로 교란되어 압축기로 넘어가는 것을 방지한다. 냉동부하 변동이 심한 장치일수록 액이 넘칠 위험이 커 오히려 반드시 설치해야 하고, 막아 주는 대상도 증발기가 아니라 압축기로의 액 유입이므로 이 두 설명은 옳지 않다.
입형 셸엔드튜브식 응축기는 냉각관이 수직으로 설치되어 설치면적이 작으면서도 운전을 정지하지 않고 냉각관 내부를 청소할 수 있다는 것이 특징이다.
암모니아는 자극성이 강한 가스로, 아황산가스(유황초)를 가까이 대면 흰 연기(염화암모늄 백연)를 발생시키는 성질이 있어 전통적으로 이 방법이 암모니아 냉매 누설검사에 이용된다.
응축기와 수액기를 연결하는 균압관은 두 기기 사이의 압력을 같게 하여 응축된 냉매액이 응축기에서 수액기로 원활히 흘러내리도록 하는 역할을 한다. 균압관의 관경이 너무 작으면 압력이 충분히 균등화되지 않아 액이 수액기로 흘러 내리기 어려워진다.
P-h(압력-엔탈피) 선도로는 각 상태점의 엔탈피 차를 이용해 냉동능력, 성적계수, 냉매순환량 등을 구할 수 있다. 그러나 마찰계수는 배관 내 유체 마찰(유동저항)에 관한 값으로 P-h 선도로는 구할 수 없다.
모세관이나 팽창밸브를 통한 교축팽창 과정은 외부와 열・일의 출입이 없는 등엔탈피 과정이므로, 압력과 온도(포화상태 기준)・비체적은 감소・변화하지만 엔탈피는 변하지 않는다.
R-32는 R-410A(R-32와 R-125를 각각 50%씩 혼합)를 구성하는 성분 냉매 중 하나이다. R-32는 HFC계 냉매로 오존파괴지수(ODP)가 0이고, 지구온난화지수(GWP)는 R-410A보다 낮으며, 약가연성(A2L)으로 분류되어 불연성인 A1 등급은 아니다.
열역학 제1법칙에 의해 히트펌프의 응축기 방열량은 증발기 흡수열량과 압축기 소요동력의 합과 같다. 이므로 증발기에서 흡수하는 열량은 9kW이다.
신축이음 중 루프형(만곡관형)은 배관을 크게 구부려 만든 곡관으로 신축을 흡수하는 방식이라, 슬리브형・벨로우즈형・스위블형에 비해 설치에 가장 큰 공간을 필요로 한다.
주철관 이음에는 소켓이음, 플랜지이음, 노허브이음, 메커니컬이음 등이 사용된다. 플레어링이음은 동관 등 관 끝을 나팔모양으로 벌려 접합하는 방식으로 주철관 이음법에 해당하지 않는다.
보온재는 열전도도가 작고 방습성・내압강도가 크며 사용온도 범위가 넓어야 하는 동시에, 화재 위험을 줄이기 위해 불연성 또는 난연성이어야 한다. 따라서 인화성이 우수할 것은 보온재의 구비조건으로 적합하지 않다.
냉매배관은 재료・신축・오일 체류 방지 등을 고려해 시공해야 하지만, 관경을 무조건 작게 하면 오히려 압력손실이 커져 플래시가스 발생이 늘어난다. 따라서 관경을 가급적 작게 하여 플래시가스 발생을 줄인다는 설명은 시공지침으로 적합하지 않다.
동관은 내식성이 좋고 강관보다 가벼워 취급이 쉬우며 동결에도 비교적 강하다. 다만 연질 금속이라 외부 충격에는 약해 내충격성이 좋다고 볼 수 없으므로, 이는 동관의 장점이 아니다.
압력을 수두로 환산하면 이므로 의 수두와 같다.

선도의 중심점 1을 기준으로 오른쪽은 건구온도 상승, 왼쪽은 온도 하강, 위쪽은 절대습도 증가, 아래쪽은 절대습도 감소를 뜻한다. 7은 중심에서 오른쪽 아래 방향에 있으므로 온도는 올라가고 절대습도는 낮아지는 가열감습 변화이다.
체크밸브의 대표적인 종류로는 스윙형, 리프트형, 해머리스형(수격방지형) 등이 있다. 플랩형은 배관 교재에서 통용되는 체크밸브의 표준 종류에 해당하지 않는다.
배수배관은 신속한 배수, 하수가스・해충의 역류 방지, 내구성 확보와 함께 한랭지에서는 동결을 막기 위해 배수관・통기관 모두에 보온 피복을 해야 한다. 따라서 한랭지에서는 배수, 통기관 모두 피복을 하지 않을 것이라는 설명은 시공상 주의점으로 옳지 않다.
급수배관에서 밸브를 급히 잠글 때 발생하는 수격작용(워터해머)을 흡수하기 위해 배관 중에 공기실(에어챔버)을 설치한다.




배관 계기는 원 안에 문자를 넣어 표시하며 앞 글자는 측정량, 뒷 글자는 계기의 기능을 뜻한다. 온도 지시계는 온도(Temperature)와 지시(Indicator)를 뜻하는 TI로 나타내며, PT는 압력, FI는 유량에 관한 계기여서 온도 지시계가 아니다.
폼 폴리에틸렌은 내열 사용온도 한계가 낮아 통상 80℃에 이르는 고온의 온수배관 보온재로는 부적당하다. 유리섬유, 우모펠트, 염기성 탄산마그네슘은 80℃ 온수 보온재로 사용 가능하다.
통기방식은 크게 각개통기방식, 루프(회로)통기방식, 신정통기방식으로 분류된다. 결합통기관은 고층 건물에서 배수 수직관과 통기 수직관을 연결해 각개・루프통기방식을 보조하는 통기관의 일종일 뿐, 독립된 통기 방식의 분류로는 보지 않는다.
냉각탑의 냉각수 온도 조절에는 전동 2way밸브나 전동 혼합 3way밸브로 냉각수 유량을 조절하는 방법, 냉각탑 송풍기를 on-off 제어하는 방법 등이 일반적으로 쓰인다. 전동 분류 4way밸브를 이용하는 방법은 일반적인 냉각수 온도 조절 방법에 해당하지 않는다.
급수설비에서 밸브를 급폐쇄할 때 생기는 수격작용을 방지하기 위해 배관에 공기층을 두는 에어챔버(air chamber)를 설치한다.
배관재료 선정 시에는 관 내부를 흐르는 유체의 화학적 성질, 사용 압력, 배관이 놓이는 외부 환경조건 등을 고려해야 한다. 관을 만든 제조 회사는 재료 선정의 고려사항이 아니다.
급수펌프의 양정은 실양정에 흡입측・토출측 배관의 마찰손실수두를 더해 산정한다. 급수계통은 흡입측과 토출측이 모두 대기에 개방되어 있어 압력수두는 서로 상쇄되므로, 펌프 양정 결정 시 그 효과를 무시할 수 있다.
옥상탱크식 급수방식에서 옥상탱크로 물을 양수하는 급수펌프는 짧은 시간에 필요 수량을 채울 수 있도록 여유를 두어, 통상 시간최대예상급수량의 약 2배 정도의 용량으로 설계한다.
기계설비법령상 성능점검은 건축물 준공 시 1회로 끝나는 것이 아니라, 관리주체가 등록된 성능점검업자를 통해 정기적으로 실시해야 한다. 기계설비산업 발전 기반 조성과 안전하고 효율적인 유지관리 도모라는 목적, 유지관리자 선임 의무, 유지관리기준 준수 및 성능점검 대행 관련 설명은 모두 옳다.
옥외 노출 급수배관의 동결을 막으려면 보온재 시공, 전기 열선(히팅케이블) 설치, 장기 미사용시 퇴수 등의 대책이 필요하다. 관 내 유속을 줄여 물이 오래 머무르게 하면 오히려 정체된 물이 얼기 쉬워지므로, 이는 동결 방지 대책과 거리가 멀다.
직렬로 연결된 콘덴서에는 동일한 전하량 Q가 축적되므로 각 콘덴서에 걸리는 전압은 로 정전용량에 반비례한다. 재질과 두께(내전압 한계)가 같다면 정전용량이 가장 작은 1/3F 콘덴서에 가장 높은 전압이 걸려 가장 먼저 절연파괴된다.



그림에서 두 콘덴서는 전원 E와 하나의 폐회로를 이루며 직렬로 접속되어 있다. 직렬 접속에서는 이므로 합성 정전용량은 이며, 이는 두 정전용량 중 작은 값보다도 작아진다.

접점회로는 a접점 A와 자기유지용 접점 X가 병렬로 묶이고, 여기에 b접점 B가 직렬로 연결되어 X를 여자시키는 구조이므로 이다. 따라서 병렬은 OR, b접점은 NOT, 직렬은 AND로 대응되며 NOR는 사용되지 않는다.
인 전압의 주파수는 약 몇 Hz인가?정현파 전압 에서 각주파수는 이다. 이므로 이며, 위상각은 주파수와 무관하다.
유압식 조작기기는 오일의 비압축성을 이용해 큰 힘(토크)을 낼 수 있으면서도 응답속도(속응성)가 빠른 것이 특징이며, 다만 작동 속도 자체는 상대적으로 느린 편이다.
전위차(기전력) 1V는 1C의 전기량이 두 점 사이를 이동할 때 1J의 일을 하는 경우의 두 점간 전위차로 정의된다.
선간전압이 일정할 때, 델타결선은 각 상에 선간전압이 그대로 걸리지만 Y결선은 각 상에 선간전압의 만 걸린다. 동일 임피던스일 때 상전력은 상전압의 제곱에 비례하므로, 배로 소비전력이 감소한다.
제어계에서 미소한 신호를 원하는 크기로 키워 다음 단으로 전달하는 증폭기가 가장 널리 이용되는 전자요소이다.
동일 규격의 축전지 2개를 병렬로 연결하면 전압은 1개일 때와 같이 유지되고, 공급할 수 있는 전류(용량)는 2배로 늘어난다.
정전계와 정자계의 대응 관계에서 전속에는 자속, 전계에는 자계, 전기력선에는 자기력선이 대응한다. 전계 쪽의 유전율에 대응하는 정자계의 물리량은 투자율이며, 도전율은 유전율에 대응하는 개념이 아니므로 투자율과 도전율의 연관은 잘못되었다.
직류직권전동기는 계자권선과 전기자권선이 직렬로 연결되어 자속이 전기자전류에 비례하므로(불포화 영역), 토크는 전류의 제곱에 비례한다. 이다.
프로세스제어는 온도, 압력, 유량, 액위 등 공업공정에서 다루는 상태량을 제어량으로 하는 제어를 말한다.
전열기의 소비전력은 이다. 2시간 사용했으므로 소비전력량은 이다.




R-L-C 직렬회로의 임피던스는 이므로, 유도리액턴스와 용량리액턴스가 같아지는 공진 조건 일 때 리액턴스 성분이 상쇄되어 임피던스가 저항 성분 R만 남는 최소값이 된다.




R-L-C 직렬회로의 소비전력은 로, 전류가 최대일 때 소비전력도 최대가 된다. 전류가 최대가 되는 조건은 임피던스가 최소인 공진 조건 , 즉 일 때이다.
제어계에서 회전수와 같이 제어 대상이 실제로 나타내는 물리량은 제어량이며, 800rpm처럼 그 회전수가 도달해야 할 값이 목표값에 해당한다. 이 문항에서는 회전수 자체가 무엇에 해당하는지를 묻고 있으므로 답은 제어량이다.
전열기에 전류를 흐르게 하거나 차단하는 두 가지 상태만으로 이루어지는 제어 명령 신호는 On/Off 두 값만을 갖는 2진 신호이다.
변환기의 bit수가 n일 때 양자화 구간(분해능)은 이 되고, 양자화 오차의 최댓값은 이 구간의 크기와 같다. bit수 3이므로 이다.
유도전동기는 인가전압과 주파수의 비(V/f)가 일정해야 공극 자속이 일정하게 유지되어 정격 토크 특성을 그대로 확보할 수 있다. 따라서 인버터로 주파수를 바꿀 때 전압도 함께 비례 조절하는 것이다.
자기유지회로는 기동용 누름버튼스위치와 병렬로 계전기 자신의 a접점을 접속하여, 버튼에서 손을 떼어 스위치가 복귀해도 이미 여자된 계전기의 a접점을 통해 전류경로가 유지되도록 구성한다.