16년 3회차

보일러 운전 중 수위 저하는 과열·폭발의 직접적 위험을 초래하므로, 이를 감지하고 즉시 경보하여 운전자가 대응하도록 하는 장치가 필수다. 저수위 경보장치는 수위가 허용 범위 이하로 내려가면 자동으로 경고음·신호를 발생시켜 위험을 사전에 방지한다. 화염 검출기는 점화 상태 감시, 압력차단기는 과압 방지, 방폭문은 폭발 시 압력 해소 장치일 뿐, 수위 저하를 예방하지는 못한다.

보호구 선택의 유의 사항은 용도 적합성, 품질 보증, 사용 편의성 등 기능성과 안전성에 초점을 맞춰야 한다. 1번 용도에 알맞음, 2번 품질 보증, 3번 쓰기 쉽고 취급이 쉬움은 모두 보호구의 실질적 성능과 효과를 보장하기 위한 필수 선택 기준이다. 반면 4번 겉모양의 호화로움은 보호구의 본질적 기능인 근로자의 건강과 안전 보호와 무관하며, 오히려 불필요한 비용 증가와 착용 거부감을 초래할 수 있어 보호구 선택 시 고려하면 안 되는 사항이다.

보일러 저부의 침전물 배출 시기를 판단하는 문제다. 침전물(슬러지)을 배출할 때는 보일러 부하가 낮거나 정지 상태에서 실시해야 한다.

부하가 클 때 배출하면 급격한 수온 변화로 보일러 손상, 수관 손상, 열응력 증대 등의 위험이 발생한다.

• 수면계 수위의 중간위치 기준: 수면계의 기준수위를 중간위치로 유지하는 것이 정상 운전의 기본이다.
• 점화 전 미연소가스 방출: 점화 전 미연소가스(불완전연소로 인한 연료가스)를 배출하여 폭발을 방지하는 것이 올바른 절차이다.
• 비눗물로 가스누설 점검: 가스누설 점검을 비눗물로 하는 것이 표준 방법이다.

화상 응급처치의 기본 원칙에서 기계유나 변압기유를 바르는 것은 적절하지 않다. 기계유, 변압기유 등 광물유는 피부에 피막을 형성하여 열 방출을 방해하고 감염 위험을 증가시키므로 절대 사용하면 안 된다.

• 냉수로 화상부의 화기 제거: 냉수로 화상부위의 열을 제거하는 올바른 처치로, 초기 화상에서 냉각이 가장 중요하다.
• 물집을 터뜨리지 않고 둠: 물집을 터뜨리면 감염 위험이 높아지므로 감싸서 보호해야 한다는 정확한 지침이다.
• 상처 소독 후 보호: 상처 소독과 보호는 표준 응급처치 절차다.

산소병 보관 온도 기준이 문제다. 산소병은 40℃ 이하 온도에서 보관해야 하므로 60℃ 이하라는 기준은 부적절하다. 2번은 정확한데 가스용접 시 강한 광선으로부터 눈을 보호하기 위해 차광안경(용접용 보안경) 착용이 필수다. 3번도 맞는데 가스누설 점검은 비눗물로 거품 생성 여부로 확인하는 표준 방법이며, 4번도 올바르게 가스용접장치는 화기로부터 안전거리를 유지해야 한다.

발화온도는 연료가 자동점화되기 위해 필요한 최소 온도이며, 발열량이 높을수록 낮은 온도에서도 자동점화가 일어나므로 발화온도가 낮아진다. 압력이 낮으면 분자 충돌 빈도가 감소하여 발화온도가 높아지고, 산소농도가 낮으면 산화반응이 둔화되어 발화온도가 높아진다. 열전도도가 낮으면 열이 외부로 방산되지 않아 발화온도가 낮아질 것으로 오인하기 쉽지만, 발화온도는 물질의 물리적 성질이므로 열전도도 변화와 무관하며 순수한 화학적 특성(발열량)에만 좌우된다.

산소-아세틸렌 용접의 역화(백화현상)는 화염이 토치 내부로 역으로 흘러들어가는 현상으로, 토치 팁 과열, 사용가스 압력 부적당, 토치 팁 막힘 등이 주요 원인이다. 1번, 3번, 4번은 모두 역화를 유발하는 직접적인 원인이지만, 2번 절연장치는 역화 방지와 무관하며, 절연장치는 주로 전기적 안전(용접 회로 차단)을 목적으로 한다. 따라서 역화의 원인으로 가장 부적절한 것은 토치에 절연장치가 없을 때이다.

불안전한 상태 방치는 안전규칙을 지키지 않거나 위험 상황을 무시하는 근로자의 행동으로서 인적원인에 해당한다.

안전사고의 원인은 불안전한 상태(물적·환경적 결함)와 불안전한 행동(인적 행동)으로 분류된다. 불안전한 행동은 근로자의 부주의·오류·규칙 위반 등 인간의 행동 자체에서 비롯된 원인이고, 불안전한 상태는 기계·설비·작업환경 등 물적 환경의 결함을 말한다.

• 구조재료의 부적합: 물적·환경적 결함이므로 불안전한 상태에 해당한다.
• 작업환경의 결함: 물적·환경적 결함이므로 불안전한 상태에 해당한다.
• 복장 보호구의 결함: 물적·환경적 결함이므로 불안전한 상태에 해당한다.

기계설비 사고의 위험점은 회전·절단·압축·전단 등 기계적 에너지가 신체 부위에 직접 작용하여 발생하는 지점들이다. 협착점(두 물체가 마주쳐 사이에 끼임), 끼임점(회전체에 말려 들어감), 절단점(예리한 모서리나 칼날에 베임)은 모두 실제 기계사고의 전형적 위험 메커니즘이다. 반면 고정점은 움직이지 않는 정적 구조로서 기계의 기능 수행 과정에서 신체 손상을 야기하는 위험점이 될 수 없다.

줄 작업의 안전사항 중 부러진 줄을 용접하여 재사용하는 것은 절대 금지된다. 부러진 줄은 용접으로도 원래의 강도를 회복할 수 없으며, 용접 부위에서 재파단되어 작업 중 갑작스러운 사고를 초래하기 쉽다. 따라서 부러진 줄은 폐기하고 새로운 줄로 교체해야 한다. 반면 1번 균열 유무 확인, 3번 손잡이 정상 여부 확인, 4번 작업 중 발생한 가루를 입으로 불지 않기는 모두 올바른 안전 수칙이다.

해머 사용 시 안전 유의사항을 묻는 문항으로, 정상적인 사용 조건을 지키지 않는 것이 정답이다. 열간 작업 중 해머가 과열되면 반드시 냉각해야 하는데, 이를 하지 않고 계속 사용하면 해머의 강도가 저하되고 헤드가 변형되거나 부러질 수 있으므로 안전 유의사항으로 가장 거리가 멀다.

• 쇄기를 박아 손잡이가 튼튼한 것 사용: 손잡이가 헐거우면 작업 중 헤드가 분리되어 위험하므로 쇄기를 박아 튼튼히 고정해야 한다.
• 타격면이 닳아 경사진 것 사용 금지: 타격면이 닳아 경사지면 타격력이 산산조각 나고 튕겨나가 위험하므로 사용하면 안 된다.
• 장갑을 끼지 않고 작업: 장갑 없이 맨손으로 작업해야 손가락이 해머에 끼거나 튕겨진 물체로부터 보호받을 수 있다.

재해예방 4원칙은 손실우연의 원칙, 원인계기(원인연계)의 원칙, 예방가능의 원칙, 대책선정의 원칙이다. 재해통계의 원칙은 여기에 해당하지 않는다.

아크용접작업에서 보호구는 용접 시 발생하는 고온 스패터, 자외선, 아크광 등으로부터 작업자의 신체를 보호하는 장비이다. 1번 용접용 보안면은 아크광과 스패터로부터 눈과 얼굴을 보호하고, 2번 용접용 앞치마는 고온 스패터로부터 몸통을 보호하며, 4번 용접용 장갑은 손과 팔을 보호하는 개인보호구다. 반면 3번 용접용 홀더는 용접봉(전극)을 잡아 전류를 공급하는 작업용 공구로서 보호구가 아니라 용접 작업을 위한 기구이다.

안전관리 관리감독자의 핵심 업무는 작업 현장에서의 직접적 감독·지시와 근로자 교육훈련이다. 2번 안전작업 교육훈련과 3번 작업 감독 및 지시는 관리감독자의 주요 법정 의무이며, 4번 재해 보고서 작성도 산업안전보건법상 사업주 또는 관리감독자의 의무다. 반면 1번 작업 전·후 안전점검은 근로자 개인이 자신의 작업 시작 전에 실시하는 자체점검 의무로, 관리감독자의 업무 범위가 아니다.

칩이 끊어져 나갈 무렵에 힘주어서 때리는 행위는 정의 끝부분을 손상시켜 파편 비산과 도구 파손을 초래하므로, 이 시점에서는 오히려 힘을 줄여야 한다.

정(chisel)의 안전한 사용은 작업 중 비산물 방지, 적절한 공구 선택, 그리고 과도한 충격 방지가 핵심이다.

• 비산 방지판 설치: 칩이나 파편으로부터의 보호 필수조건이다.
• 올바른 치수와 형태 선택: 공구 파손과 사고를 방지하는 기본 원칙이다.
• 담금질 재료 작업 금지: 공구의 급속 손상과 파손 위험을 피하기 위한 규칙이다.

전구의 소비 전력 공식 $P = I^2 R$을 이용하여 전류를 구한다. 주어진 값: $P = 40\text{W}$, $R = 250\text{Ω}$. 공식을 전류에 대해 정리하면 $I = \sqrt{\frac{P}{R}} = \sqrt{\frac{40}{250}} = \sqrt{0.16} =$이다. 검산: $I^2 R = (0.4)^2 \times 250 = 0.16 \times 250 = 40\text{W}$로 주어진 전력과 일치한다.

응축부하는 $Q=K\cdot A\cdot\Delta t_m$로 구한다.
전열면적: $A=\pi dLn=\pi\times0.054\times2.66\times28\approx12.635$[m²]
산술평균 온도차: $\Delta t_m=30-\dfrac{22+28}{2}=5$[℃]
대입하면 $Q=900\times12.635\times5\approx$56,858[kcal/h]이다.

관을 절단한 후 절단부에 생기는 거스러미(burr)를 제거하는 공구는 파이프 리머(pipe reamer)이다. 파이프 리머는 절단면의 내·외부 가장자리에 생긴 거스러미를 깎아내어 관의 끝을 매끄럽게 정리하는 역할을 한다. 클립은 관을 고정하는 공구, 사이징 투울은 관의 지름을 조정하는 공구, 쇠 톱은 관을 절단하는 공구이므로 거스러미 제거와는 무관하다.

암모니아(NH₃) 냉매는 윤활유에 잘 용해되지 않는 특성을 가진다. 윤활유와의 비용해성은 시스템 내 윤활 상태를 악화시킬 수 있어 암모니아 냉매 시스템에서는 특수한 윤활유(미네랄유 대신 알칼리 저항성 오일 등)를 사용해야 한다.

• 수분에 잘 용해된다: 참이며, 이는 암모니아의 높은 극성으로 인한 특징이다.
• 독성, 가연성, 폭발성이 있다: 참이므로 암모니아는 위험물로 분류되고 취급에 주의가 필요하다.
• 전열성능이 양호하다: 참이며, 암모니아는 잠열이 크고 비열용량이 높아 냉동·냉각용으로 우수한 성능을 발휘한다.

자기유지는 계전기가 여자된 뒤 입력(누름버튼 등)이 없어져도 자신의 a접점으로 코일 회로를 유지하는 것이다. 이렇게 해서 동작 상태가 계속 유지된다. 전동기 기동 회로 등에서 누름버튼을 떼도 운전이 계속되게 할 때 쓴다.

동관 외벽에서 주변 공기나 냉매 유체로의 열전달은 대류에 의해 발생하며, 이는 열교환기 설계의 핵심 구간이다.

• 동관 내부 유체는 전도: 오답으로, 동관 내부 유체의 열전달은 대류이다(유체의 이동에 따른 열전달).
• 내벽에서 외벽 통과 시 복사: 오답으로, 동관 벽 자체를 통과할 때는 전도에 의한 열전달이며, 복사는 전자기파를 통한 열전달로 이 경우 해당 사항이 없다.
• 내부에서 외벽까지 복사, 전도, 대류: 오답으로, 동관 내부에서 외벽까지의 과정은 대류(내부 유체)→전도(동관 벽)→대류(외부 유체)로 이루어지며, 복사는 포함되지 않는다(고온·저온 유체 간 직접 복사 교환이 아님).

증발열을 이용한 냉동법은 물질이 액체에서 기체로 상변화할 때 주변에서 열을 흡수하는 원리를 적용한 방식이다. 압축 기체 팽창 냉동법은 고압의 기체를 팽창시킬 때 기체의 내부에너지 감소에 따른 온도 저하를 이용하는 방식으로, 증발열이 아닌 기체의 팽창 냉각(Joule-Thomson 효과)을 원리로 한다. 반면 증기분사식, 증기 압축식, 흡수식 냉동법은 모두 냉매의 액체-기체 상변화 과정에서 발생하는 증발열을 직접 이용하여 냉동 효과를 낸다.

열전 냉동법은 Peltier 효과를 이용하여 전류 흐름으로 직접 냉각하는 방식이므로 기계적 운전부분(압축기 등)이 없어 소음과 진동이 거의 발생하지 않는 특징을 가진다. 따라서 운전부분으로 인한 소음·진동이 발생한다는 설명이 열전 냉동의 특징을 가장 잘못 설명한 것이다.

• 냉매 누설로 인한 환경오염 없음: 냉매 대신 전기만 필요하므로 누설 위험이 없다.
• 성적계수가 월등히 떨어짐: 열전 냉동의 성적계수(COP)가 증기 압축식보다 현저히 낮은 것이 맞다.
• 소형, 경량 제작 가능: 열전소자가 소형·경량으로 설계 자유도가 높다는 점에서 타당하다.

왕복식 압축기에서 크랭크축이 케이싱을 관통하는 부분의 누설을 방지하는 장치는 축봉장치(shaft seal)다. 축봉장치는 회전축과 정지된 케이싱 사이의 갭을 밀봉하여 냉매와 오일의 누설을 차단하는 동적 밀봉 부품이다. 오일링은 윤활 방식, 압축링은 피스톤과 실린더 벽 사이의 밀봉, 실린더 재킷은 냉각 기능이므로 축 관통부 누설 방지와는 무관하다.

냉동기유는 극저온 환경에서 압축기를 보호하기 위해 특정한 물성을 갖춰야 한다. 1번 응고점 낮음은 저온 유동성 확보의 필수조건이고, 2번 인화점 높음은 냉동장치 내 고온 영역에서의 안전성을 위해 필수이며, 3번 냉매와의 분리성은 윤활유와 냉매가 섞여 성능 저하를 방지하기 위해 필수이다. 반면 4번 왁스 성분이 많으면 응고점이 높아지고 저온에서 유동성이 악화되므로 냉동기유에는 오히려 왁스 성분이 적어야 한다.

불연속 제어는 제어 신호가 두 가지 상태(ON/OFF) 중 하나만 출력되는 방식이다. ON-OFF 제어는 편차(오차)가 설정값을 기준으로 증감할 때 제어기가 최대값 또는 최소값으로만 동작하므로 불연속이다. 반면 비례 제어, 미분 제어, 적분 제어는 모두 편차의 크기에 따라 제어 신호가 연속적으로 변하는 연속 제어에 속한다.

P-h 선도에서 사이클이 포화액선을 지나 과냉 영역까지 진행된 후 팽창하는 모양은 응축 후 액체를 더 냉각시키는 과냉각 사이클을 의미한다. 그림에서 응축 과정 곡선이 포화액선을 넘어 좌측으로 더 진행된 형태가 이를 보여주며, 이는 압축기 흡입 증기 상태보다 응축기 출구 액체 상태에 관련된 것이므로 습압축이나 습냉각과는 구분된다.

냉동기 냉매 충전 방법은 액관(액제 배관)으로 충전하거나, 수액기(receiver, 액저장탱크)를 통해 충전하거나, 압축기 흡입 라인에서 냉매를 기화시켜 충전하는 것이 표준 방식이다. 유분리기(oil separator)는 압축기에서 배출된 고온 고압 가스에서 윤활유를 분리하는 장비로, 냉매 충전 경로로 사용되지 않으며 이를 통한 충전은 유분리기의 기능을 훼손하고 시스템을 손상시킬 수 있으므로 절대 금지된다.

브라인(염수)을 사용할 때 금속 부식방지의 핵심은 산화 환경 차단이다. 정답 2번이 틀린 이유는 공기와의 접촉과 산소 용입이 오히려 부식을 촉진하기 때문이다. 브라인 내 금속 부식을 방지하려면 산소를 제거하고 혐기 상태를 유지해야 하는데, 공기 접촉과 산소 용입은 이와 정반대의 조치다. 1번의 중성~약알칼리 pH 유지, 3번의 산성 중화, 4번의 방청제 첨가는 모두 올바른 부식방지법이다.

흡수식 냉동기는 열을 이용하여 냉매를 압축하는 방식이고, 증기 압축식은 기계적 압축기로 냉매를 압축하는 방식이다. 4번 보기는 이 둘을 정반대로 설명하고 있어 틀렸다. 1번은 흡수식이 왕복압축기나 회전압축기가 없어 소음·진동이 적은 것이 맞고, 2번은 배열이나 증기 등 폐열을 이용할 수 있는 것이 흡수식의 장점이며, 3번도 흡수식이 대형 열교환기 등으로 인해 설치 면적과 중량이 압축식보다 큰 것이 맞다.

상용 교류의 각속도는 ω = 2πf 공식으로 구한다. 주어진 주파수 f = 60Hz를 대입하면 ω = 2π × 60 = 120π ≈ 377rad/s이다. 따라서 정답은 3번이다.

흡입압력 조정밸브(SPR)는 흡입압력이 일정 이상으로 높아지는 것을 막아 압축기 과부하와 전동기 소손을 방지하는 밸브이다. 따라서 '일정 이하가 되는 것을 방지한다'는 설명은 틀렸다. 흡입압력 변동이 많거나 저전압에서 높은 흡입압력으로 운전될 때 쓰이며, 직동식·내부 파일럿 작동식 등이 있다.

제빙장치의 주요 기기는 브라인을 순환시키는 교반기, 아이스캔을 들어 올리는 양빙기, 얼음을 캔에서 빼내는 탈빙기 등이다. 이 밖에 주수조, 아이스캔 등이 있다. 송풍기는 브라인 속에서 결빙시키는 제빙장치의 주요 기기가 아니다.

프로세서 제어는 공정 변수(프로세스 변수)의 제어를 의미하며, 온도, 압력, 유량, 액위 등 공정 자체의 물리량을 대상으로 한다. 보기 중 유량은 공정에서 흐르는 유체의 양을 제어하는 전형적인 프로세서 제어 변수다. 반면 전압과 전류는 전기적 신호 제어에 해당하고, 속도는 모터나 펌프 같은 기기의 구동 제어로 분류되므로 프로세서 제어에 포함되지 않는다.

배관의 신축 이음쇠는 온도 변화로 인한 배관의 팽창·수축을 흡수하기 위한 장치다. 스위블형은 회전 관절로 축 방향 신축을 허용하고, 루프형은 U자 형태의 굴곡으로 신축을 흡수하며, 벨로즈형은 주름진 금속판의 수축으로 신축을 보상한다. 반면 트랩형은 응축수나 침전물을 제거하는 트랩 장치로서 신축 이음쇠가 아니라 배수 기능을 목적으로 하므로 가장 거리가 멀다.

증기분사 냉동법은 고압 증기를 이젝터로 분사해 증발기 안을 고진공으로 만든다. 그러면 물이 낮은 온도에서 증발하고, 이때의 증발열(증발잠열)로 냉각한다.

에멀젼 현상은 냉매와 냉동유가 섞여 있는 상태에서 수분이 침입했을 때 냉매·유·수분이 유화(emulsion)되어 분리되지 않는 현상이다. 이는 특히 암모니아(NH₃) 냉매에서 두드러지는데, NH₃는 물과 완전 혼화성을 가지므로 수분 침입 시 냉동유와 함께 에멀젼을 형성한다. R-12, R-22 등 할로겐화 냉매는 냉동유와의 용해도가 제한적이어서 수분 침입 시에도 층분리 경향이 강하며, 황산은 냉매가 아니다. 따라서 정답은 NH₃이다.

역카르노 사이클은 정카르노 사이클을 역방향으로 운전하는 것으로, 2개의 단열과정(압축·팽창)과 2개의 등온과정(고온·저온)으로 이루어져 있다.

냉동기나 열펌프 사이클의 이론적 기준이 되며, 구체적으로는 저온 등온 팽창 → 단열 압축 → 고온 등온 압축 → 단열 팽창의 순서로 진행되어 저온열원에서 열을 흡수하고 고온열원에 열을 방출한다.

• 압축과정과 증발과정, 압축과정과 응축과정: 압축과정과 증발·응축과정을 혼동한 것이다.
• 2개의 증발과정과 2개의 응축과정: 열역학 과정이 아닌 상태변화를 나열한 것이므로 부정확하다.

프레온 냉동장치 배관에는 내식성과 가공성이 좋은 이음매 없는 동관·탈산 동관과 스테인리스 강관을 주로 쓴다. 배관용 탄소 강관(SPP)은 사용 압력이 낮은 일반 배관용이어서 냉매 배관 재료로는 가장 거리가 멀다.

응축과정은 응축기에서 압력이 일정한 상태로 진행된다. 이 과정에서 압축기 토출 과열증기가 열을 방출하며 온도가 떨어지고, 이어서 응축과 과냉각이 일어난다. 증발과정은 압력과 온도가 모두 일정하고, 압축과정은 압력이 상승하며, 팽창과정은 압력이 강하한다.

가스 퍼져(purger)는 냉동 시스템 내에 축적된 불응축 가스(공기 등)를 제거하는 장치이며, 응축기와 수액기 사이의 균압관에 인입선을 설치해야 한다. 균압관은 응축기 상부의 고압 영역과 수액기를 연결하는 라인으로, 불응축 가스가 액체와 함께 분리되어 모이는 곳이기 때문에 퍼져의 흡입 위치로 가장 적절하다. 이를 통해 불응축 가스를 효율적으로 제거하면서 냉매 손실을 최소화할 수 있다.

배관의 해체·교환 및 보수점검을 용이하게 하기 위해 필요한 부속품은 플렌지(flange)이다. 플렌지는 배관 중간이나 밸브, 펌프 등 기기의 접속 지점에 설치되어 볼트로 연결·분리할 수 있도록 하므로, 점검이나 교환 시 용접이나 나사산을 풀 필요 없이 간편하게 해체할 수 있다. 소켓은 배관 연결용 부속품, 밴드는 배관 고정용, 바이패스관은 우회배관으로 각각 다른 목적의 부속품이다.

저단측 토출가스(저단 압축기 출구의 고온 압축공기)를 냉각하여 고단측 압축기 입구 온도를 낮춤으로써 과열을 방지하는 장치는 인터쿨러다.

인터쿨러는 다단 압축기 사이에 설치되어 압축공기를 냉각하고, 이를 통해 다음 단계 압축기의 입구 온도를 낮춰 압축기 과열과 효율 저하를 방지한다.

• 부스터: 저압 기체를 고압으로 올려주는 보조압축기로, 냉각 기능과는 무관하다.
• 익스팬션탱크: 냉각수 팽창을 위한 저장조로, 냉각 기능과는 무관하다.
• 콤파운드 압축기: 다단 구조의 압축기를 의미하므로 냉각 기능과는 무관하다.

축봉장치는 회전축이 압축기 케이싱을 관통하는 부분에서 냉매와 오일의 누설을 방지하고 외부 공기와 불순물의 침입을 차단하는 밀봉 장치다. 전동기의 슬립(slip)은 회전축과 전동기 회전자 사이의 상대적 회전 차이를 의미하는 전기적 특성으로, 축봉장치의 밀봉 기능과는 완전히 독립적인 영역이며 축봉장치가 제어하거나 영향을 미치지 않는다.

냉동사이클에서 증발온도를 일정하게 하고 응축온도를 상승시키면, 압축비가 증가된다. 이에 따라 ① 소요동력은 증가(감소 아님), ② 냉동능력은 변하지 않거나 약간 감소(증대 아님), ③ 성적계수(COP)는 감소(증대 아님)한다. ④ 토출가스 온도는 높은 압축비로 인해 압축 과정에서 가스가 더 큰 온도상승을 겪으므로 상승한다. 따라서 정답은 4번이다.

개별 공조방식은 각 실내기 단위로 독립적으로 운전하는 방식으로, 취급이 간단하고 국소적 운전이 자유로우며 중앙방식 대비 소음·진동이 크다는 특징을 가진다. 반면 외기 냉방은 중앙방식의 특징으로, 중앙공조기에서 외기를 직접 흡입하여 냉방하는 방식이며, 개별 공조방식(에어컨, 개별 실내기 등)은 실내 공기만 순환시키므로 외기 냉방이 불가능하다.

각층 유닛방식은 공조기를 각 층에 설치하므로 오히려 소음과 진동이 거주 공간 가까이에서 발생할 우려가 있다. 따라서 소음·진동이 없다는 설명은 틀리다. 층별 부분부하 운전이 가능하고, 중앙기계실 면적과 송풍기 동력이 줄며, 층간 관통 덕트가 없어 방재상 유리하다는 것은 이 방식의 장점이다.

환기방법은 급기와 배기의 방식에 따라 분류되며, 제1종 환기는 강제급기와 강제배기를 모두 기계적으로 수행하는 방식이다. 제2종은 강제급기와 자연배기, 제3종은 자연급기와 강제배기, 자연환기는 자연급기와 자연배기로 구분되므로 정답은 3번이다.

히트펌프의 에너지 균형식을 이용하여 풀이한다. 히트펌프가 실내에 공급하는 열량은 실내 온도와 외기온도의 절대온도 비로 이상적인 계수(COP)를 구할 수 있다.
실내 설정온도 T_H = 18°C = 291K, 외기온도 T_L = -5°C = 268K이고, 방의 총 열손실이 50000kcal/h이므로 히트펌프가 실내에 공급해야 하는 열량은 Q_H = 50000kcal/h이다.
이상적인 COP = $\frac{T_H}{T_H - T_L} = \frac{291}{291-268} = \frac{291}{23} = 12.65$이다.
외부에서 흡수하는 열량 Q_L은 다음 관계식으로 구한다: $Q_H = Q_L + W$이고, $\text{COP} = \frac{Q_H}{W}$이므로 $W = \frac{Q_H}{\text{COP}} = \frac{50000}{12.65} \approx 3953\text{kcal/h}$이다.
따라서 $Q_L = Q_H - W = 50000 - 3953 \approx 46047\text{kcal/h}$이다.

일사를 받는 벽체의 열량은 실내외 온도차 대신 상당온도차를 써서 구한다.
$q = K \times \Delta t_e = 3 \times 22.5 = 67.5$ kcal/m²·h

프로펠러가 축 방향을 중심으로 회전하면서 공기를 축 방향(프로펠러 회전축 방향)으로 흐르게 하는 송풍기는 축류 송풍기(Axial flow fan)다. 축류 송풍기는 프로펠러의 회전으로 직접 축방향 유동을 생성하므로 에어컨 실외기, 환풍기 등에 광범위하게 사용된다. 관류 송풍기는 원심력으로 반경 방향 유동을 만들고, 크로스 플로우 송풍기는 횡방향 유동을 만들며, 터보 송풍기는 원심식 송풍기의 다른 명칭으로 반경 방향 유동을 생성한다.

급확대관의 국부저항계수는 단면적비(또는 속도비)에 따라 달라지며, 그림에서 단면 변화가 급격할수록(확대 전후 유로 어긋남이 클수록) 손실이 커진다. (다)는 상하 유로가 크게 어긋나 흐름의 급격한 확대·박리가 가장 크고, (나)는 중간 정도, (가)는 유로가 가장 완만하게 이어져 손실이 가장 작다. 따라서 국부저항계수는 (다) > (나) > (가) 순으로 크다.

건조 공기는 수증기를 포함하지 않은 공기를 말하며, 질소·산소·이산화탄소 등의 기체로 구성된다.

수증기는 대기 중에 섞여 있어도 습공기를 이루는 성분으로 취급되며, 건조 공기의 구성요소에서는 제외된다.

쉘 앤 튜브형 열교환기에서 전열관 내 유속은 일반적으로 1.5~2.0m/s(또는 1.8m/s 이하) 범위로 제한하는데, 이는 관 내 유체의 침식 및 마모를 방지하고 압력강하를 제어하기 위한 설계 원칙이다.

• 동관 사용 시 유체온도 200℃ 이상: 동관의 경우 암모니아 부식을 피하기 위해 60℃ 이상에서 사용을 피해야 하므로 200℃는 부적절하다.
• 증기와 온수의 병행류: 증기와 온수 같은 온도 차이가 큰 유체의 경우 대향류(역류)가 열전달 효율을 높이므로 병행류는 바람직하지 않다.
• 열관류율 거의 일정: 열관류율은 관 재료의 열전도도, 유체의 점도와 열용량 등에 의존하므로 일정하지 않다.

공기 예열로 노내 온도가 높아지면 연소 반응 속도가 증가하므로, 노내 연소속도가 감소한다는 설명은 틀렸다.

공기 예열기는 연도 가스의 열을 회수하여 연소용 공기를 미리 가열하는 장치로, 노내 온도를 상승시켜 연소 반응을 촉진한다.

• 열효율 증가: 배열 손실이 감소하므로 맞다.
• 연소 효율 증대: 고온의 공기로 인해 연소 반응이 빨라져 완전연소에 가까워지므로 맞다.
• 저질탄 연소 가능: 노내 온도 상승으로 착화성이 낮은 연료도 충분히 연소하게 되므로 맞다.

감압 밸브는 배관 또는 기구의 과압을 조절하는 보조 장치로, 보일러 본체의 안전장치가 아니라 배관계통의 압력 제어 목적이므로 보일러에 직접 부착되는 안전장치에 포함되지 않는다.

보일러의 안전장치는 과압·과열·연소 이상으로부터 보호하는 장치들이다.

• 안전밸브: 과압 상태에서 자동으로 압력을 방출하여 보일러 파열을 방지한다.
• 저수위 경보장치: 물부족으로 인한 건조 운전을 차단한다.
• 화염검출기: 불완전 연소나 화염 소멸을 감지하여 연료 공급을 차단한다.

수분무식 가습기는 물을 미세한 입자로 만들어 공기 중에 뿌리는 방식으로, 원심식·초음파식·분무식이 있다. 모세관식은 모세관 현상으로 물을 빨아올려 증발시키는 기화식(증발식)이므로 수분무식이 아니다.

물질의 상태(고체·액체·기체)를 유지하면서 온도만 변화시키는 열을 현열(顯熱)이라고 한다. 반면 잠열은 상태 변화 시 온도 변화 없이 흡수·방출되는 열이고, 비열은 단위질량의 물질 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열의 양이며, 융해열은 고체가 액체로 변할 때 필요한 잠열의 일종이다.

축류형 송풍기의 번호는 회전날개의 지름(㎜)을 100으로 나눈 값으로 표시된다. 예를 들어 날개 지름이 300㎜인 송풍기는 300÷100=3번, 500㎜는 500÷100=5번으로 표기된다. 이는 송풍기의 크기를 빠르게 파악할 수 있는 표준화된 표기법이다.

송풍기의 토출댐퍼 제어방식은 토출구 측에 댐퍼를 설치하여 풍량을 조절하는 방식이다. 토출댐퍼를 조이면 토출구의 저항이 증가하여 송풍량은 감소하고, 그 저항으로 인해 송풍기의 토출 압력(정압)은 증가하는 특성을 보인다. 이는 같은 회전속도에서 송풍기 곡선과 시스템 저항곡선의 교점이 상향 이동하기 때문이다.
보기 2번의 흡입 베인 제어는 베인을 닫으면 송풍량과 압력이 모두 감소하고, 3번의 흡입 댐퍼 제어도 댐퍼를 조이면 송풍량과 압력이 모두 감소하며, 4번의 가변피치 제어에서 피치각을 증가시키면 송풍량과 압력이 모두 증가하므로 모두 틀렸다.