[공조냉동기계기능사 필기] 15년 3회차
공조냉동기계기능사 필기 기출문제

15년 3회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

15년 3회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
수공구 사용방법 중 옳은 것은?
1스패너에 너트를 깊이 물리고 바깥쪽으로 밀면서 풀고 죈다.
2정 작업 시 끝날 무렵에는 힘을 빼고 천천히 타격 한다.
3쇠톱 작업 시 톱날을 고정한 후에는 재조정을 하지 않는다.
4장갑을 낀 손이나 기름 묻은 손으로 해머를 잡고 작업해도 된다.
정답 및 해설

정 작업은 끝날 무렵 힘을 줄이고 천천히 타격해 마무리해야 재료의 파손이나 정의 미끄러짐을 막을 수 있으므로, 설명이 옳다.

  • 스패너는 너트를 깊이 물리고 몸 쪽으로 당기면서 죄고 풀어야 하며, 바깥쪽으로 미는 방식은 미끄러질 위험이 있다.
  • 쇠톱 작업 중에는 톱날의 장력이 풀리거나 이상이 생기면 재조정해야 하며, 무조건 재조정하지 않는 것은 위험하다.
  • 장갑을 낀 손이나 기름 묻은 손으로 해머를 잡으면 미끄러져 사고로 이어질 수 있으므로 금지된다.
문제 2
공기압축기를 가동할 때, 시작 전 점검사항에 해당되지 않는 것은?
1공기저장 압력용기의 외관상태
2드레인밸브의 조작 및 배수
3입력방출장치의 기능
4비상정지장치 및 비상하강방지장치 기능의 이상 유무
정답 및 해설

비상정지장치 및 비상하강방지장치 기능 점검은 곤돌라 등 승강 설비에 관한 점검항목으로, 공기압축기 가동 전 점검사항과는 관계가 없다.

공기압축기 가동 전에는 공기저장 압력용기의 외관상태, 드레인밸브의 조작 및 배수, 압력방출장치의 기능 등을 점검해야 한다.

문제 3
화재 시 소화제로 물을 사용하는 이유로 가장 적당한 것은?
1산소를 잘 흡수하기 때문에
2증발잠열이 크기 때문에
3연소하지 않기 때문에
4산소공급을 차단하기 때문에
정답 및 해설

물을 소화제로 사용하는 주된 이유는 증발잠열이 커서 연소물의 열을 크게 빼앗아 온도를 낮추는 냉각 효과가 뛰어나기 때문이다.

문제 4
각 작업조건에 맞는 보호구의 연결로 틀린 것은?
1물체가 떨어지거나 날아올 위험이 있는 작업 : 안전모
2고열에 의한 화상 등의 위험이 있는 작업 : 방열복
3선창 등에서 분진이 심하게 발생하는 하역작업 : 방한복
4높이 또는 깊이 2미터 이상의 추락할 위험이 있는 장소에서 하는 작업 : 안전대
정답 및 해설

선창 등에서 분진이 심하게 발생하는 하역작업에는 방진마스크 등 분진 방지용 보호구가 필요하며, 방한복은 저온·한랭 작업에 사용하는 보호구이므로 연결이 틀렸다.

물체가 떨어지거나 날아올 위험이 있는 작업에는 안전모, 고열 화상 위험 작업에는 방열복, 추락 위험이 있는 2미터 이상 장소의 작업에는 안전대를 착용하는 것은 모두 옳은 연결이다.

문제 5
연삭작업의 안전수칙으로 틀린 것은?
1작업 도중 진동이나 마찰면에서의 파열이 심하면 곧 작업을 중지한다.
2숫돌차에 편심이 생기거나 원주면의 메짐이 심하면 드레싱을 한다.
3작업 시 반드시 숫돌의 정면에 서서 작업한다.
4축과 구멍에는 틈새가 없어야 한다.
정답 및 해설

연삭작업 시에는 숫돌이 파괴될 경우 파편이 튈 위험이 있으므로 숫돌의 정면을 피해 측면에 서서 작업해야 하며, 정면에 서서 작업한다는 설명은 틀렸다.

진동·파열이 심하면 즉시 작업을 중지하고, 편심이나 원주면의 메짐이 심하면 드레싱을 하며, 축과 구멍 사이에 틈새가 없도록 하는 것은 모두 옳은 안전수칙이다.

문제 6
크레인을 사용하여 작업을 하고자 한다. 작업 시작 전의 점검사항으로 틀린 것은?
1권과방지장치·브레이크·클러치 및 운전장치의 기능
2주행로의 상측 및 트롤리가 횡행(橫行)하는 레일의 상태
3와이어로프가 통하고 있는 곳의 상태
4압력방출장치의 기능
정답 및 해설

압력방출장치 기능 점검은 보일러 등 압력용기에 해당하는 점검항목으로, 크레인 작업 시작 전 점검사항과는 관계가 없다.

크레인 작업 전에는 권과방지장치·브레이크·클러치 및 운전장치의 기능, 주행로 상측 및 트롤리가 횡행하는 레일의 상태, 와이어로프가 통하는 곳의 상태를 점검해야 한다.

문제 7
보일러의 휴지보존법 중 장기보존법에 해당되지 않는 것은?
1석회밀폐건조법
2질소가스봉입법
3소다만수보존법
4가열건조법
정답 및 해설

가열건조법은 짧은 기간 보일러를 정지할 때 사용하는 단기보존법이며, 장기보존법에는 해당하지 않는다.

장기간 보일러를 휴지시킬 때는 석회밀폐건조법, 질소가스봉입법, 소다만수보존법 등으로 부식을 방지하며 보존한다.

문제 8
보일러의 역화(back fire)의 원인이 아닌 것은?
1점화 시 착화를 빨리한 경우
2점화 시 공기보다 연료를 먼저 노 내에 공급하였을 경우
3노 내의 미연소가스가 충만해 있을 때 점화하였을 경우
4연료 밸브를 급개하여 과다한 양을 노 내에 공급하였을 경우
정답 및 해설

점화 시 착화를 빨리 하는 것은 오히려 역화를 예방하는 조치이므로 역화의 원인이 아니다.

공기보다 연료를 먼저 공급하거나, 미연소가스가 노 내에 충만한 상태에서 점화하거나, 연료밸브를 급하게 열어 과다한 연료를 공급하는 경우는 모두 역화를 일으키는 원인이 된다.

문제 9
산업안전보건기준에 따른 작업장의 출입구 설치기준으로 틀린 것은?
1출입구의 위치·수 및 크기가 작업장의 용도와 특성에 맞도록 할 것
2출입구에 문을 설치하는 경우에는 근로자가 쉽게 열고 닫을 수 있도록 할 것
3주된 목적이 하역운반기계용인 출입구에는 보행자용 출입구를 따로 설치하지 말 것
4계단이 출입구와 바로 연결된 경우에는 작업자의 안전한 통행을 위하여 그 사이에 충분한 거리를 둘 것
정답 및 해설

산업안전보건기준상 주된 목적이 하역운반기계용인 출입구에는 하역기계와 사람의 동선이 겹치지 않도록 보행자용 출입구를 별도로 설치해야 하므로, 따로 설치하지 말라는 설명은 틀렸다.

출입구의 위치·수·크기를 작업장 용도에 맞게 하고, 문을 쉽게 여닫을 수 있게 하며, 계단이 출입구와 바로 연결된 경우 안전한 통행을 위한 거리를 두는 것은 모두 옳은 기준이다.

문제 10
아크 용접의 안전 사항으로 틀린 것은?
1홀더가 신체에 접촉되지 않도록 한다.
2절연 부분이 균열이나 파손되었으면 교체한다.
3장시간 용접기를 사용하지 않을 때는 반드시 스위치를 차단시킨다.
41차 코드는 벗겨진 것을 사용해도 좋다.
정답 및 해설

1차 코드(전원 측 케이블)의 피복이 벗겨진 채로 사용하면 감전이나 누전 사고로 이어질 수 있으므로 절대 사용해서는 안 되며, 벗겨진 것을 사용해도 좋다는 설명은 틀렸다.

홀더가 신체에 닿지 않게 하고, 절연부가 균열·파손되면 즉시 교체하며, 장시간 미사용 시 스위치를 차단하는 것은 모두 옳은 아크 용접 안전수칙이다.

문제 11
차량 계 하역 운반 기계의 종류로 가장 거리가 먼 것은?
1지게차
2화물 자동차
3구내 운반차
4크레인
정답 및 해설

크레인은 하역운반기계이지만 양중기로 분류되며, 차량계 하역운반기계는 지게차·화물자동차·구내운반차처럼 바퀴로 주행하며 하역·운반하는 기계를 가리키므로 크레인은 이에 해당하지 않는다.

문제 12
보일러의 폭발사고 예방을 위하여 그 기능이 정상적으로 작동할 수 있도록 유지 관리해야 하는 장치로 가장 거리가 먼 것은?
1압력방출장치
2감압밸브
3화염검출기
4압력제한스위치
정답 및 해설

감압밸브는 증기의 압력을 사용처에 맞게 낮추는 조절용 기기로, 보일러 폭발사고 예방을 위해 정상 작동 여부를 유지·관리해야 하는 안전장치와는 거리가 멀다.

  • 압력방출장치는 설정압력 초과 시 증기를 방출해 폭발을 막는 핵심 안전장치이다.
  • 화염검출기는 착화 실패나 실화를 감지해 연료 공급을 차단, 미연소 가스 폭발을 막는다.
  • 압력제한스위치는 최고사용압력 초과 시 연소를 정지시켜 압력 상승을 막는다.
문제 13
냉동장치의 안전운전을 위한 주의사항 중 틀린 것은?
1압축기와 응축기 간에 스톱밸브가 닫혀있는 것을 확인한 후 압축기를 가동할 것
2주기적으로 유압을 체크할 것
3동절기(휴지기)에는 응축기 및 수배관의 물을 완전히 뺄 것
4압축기를 처음 가동 시에는 정상으로 가동되는가를 확인할 것
정답 및 해설

압축기 가동 전에는 압축기와 응축기 사이의 스톱밸브를 열어둔 상태를 확인해야 하며, 닫힌 채로 가동하면 토출 측 압력이 급상승해 위험하므로 해당 설명이 틀린 내용이다.

  • 유압을 주기적으로 점검하는 것은 윤활 상태 확인을 위한 올바른 안전운전 사항이다.
  • 동절기 휴지기에 응축기·수배관의 물을 완전히 빼는 것은 동파 방지를 위한 올바른 조치이다.
  • 처음 가동 시 정상 작동 여부를 확인하는 것도 올바른 안전운전 사항이다.
문제 14
전체 산업 재해의 원인 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은?
1설비의 미비
2정돈상태의 불량
3계측공구의 미비
4작업자의 실수
정답 및 해설

전체 산업재해 원인 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 부주의·조작 실수 등 작업자의 실수(불안전한 행동)이며, 재해통계상 물적 요인보다 인적 요인의 비중이 훨씬 크다.

  • 설비의 미비는 불안전한 상태(물적 요인)에 해당하지만 인적 요인보다 비중이 낮다.
  • 정돈상태의 불량도 관리적·물적 요인으로 상대적 비중이 낮다.
  • 계측공구의 미비 역시 물적 요인으로 재해 원인 중 비중이 낮은 편이다.
문제 15
가스용접 시 역화를 방지하기 위하여 사용하는 수봉식 안전기에 대한 내용 중 틀린 것은?
1하루에 1회 이상 수봉식 안전기의 수위를 점검할 것
2안전기는 확실한 점검을 위하여 수직으로 부착할 것
31개의 안전기에는 3개 이하의 토치만을 사용할 것
4동결 시 화기를 사용하지 말고 온수를 사용할 것
정답 및 해설

수봉식 안전기 1개에는 토치 1개만 연결해 사용해야 하므로, 3개 이하의 토치를 사용해도 된다는 설명이 틀린 내용이다.

  • 하루 1회 이상 수위를 점검하는 것은 봉수량 유지를 위한 올바른 관리 사항이다.
  • 안전기를 수직으로 부착하는 것은 역화 시 확실한 소염 효과를 위한 올바른 설치 방법이다.
  • 동결 시 화기 대신 온수를 사용하는 것은 화재·폭발 예방을 위한 올바른 조치이다.
문제 16

다음에 해당하는 법칙은?

회로망 중 임의의 한 점에서 흘러 들어오는 전류와 나가는 전류의 대수합은 0이다.

1쿨롱의 법칙
2옴의 법칙
3키르히호프의 제1법칙
4키르히호프의 제2법칙
정답 및 해설

회로망의 한 점에서 유입·유출 전류의 대수합이 0이라는 것은 키르히호프의 제1법칙(전류법칙)이다.

이는 전하가 접속점(절점)에 쌓이지 않는다는 뜻이며, 들어오는 전류의 합 = 나가는 전류의 합과 같은 표현이다. 병렬회로의 분기점에서 전류를 나눠 계산할 때 쓰인다.

  • 키르히호프의 제2법칙은 폐회로를 한 바퀴 돌 때 기전력의 합 = 전압강하의 합이라는 전압법칙으로, 점이 아니라 회로(루프)에 적용한다.
  • 옴의 법칙은 V=IRV=IR로 한 소자의 전압·전류·저항 관계를, 쿨롱의 법칙은 두 전하 사이의 힘이 전하량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다는 정전기 법칙을 나타낸다.
문제 17
2개 이상의 엘보를 사용하여 배관의 신축을 흡수하는 신축이음은?
1루프형 이음
2벨로즈형 이음
3슬리브형 이음
4스위블형 이음
정답 및 해설

스위블형 이음은 2개 이상의 엘보를 조합해 나사 이음부의 회전(비틀림) 운동으로 배관의 신축을 흡수하는 방식이다.

  • 루프형 이음은 관을 둥글게 구부려 그 휨을 이용해 신축을 흡수한다.
  • 벨로즈형 이음은 주름관(벨로즈)의 신축성을 이용한다.
  • 슬리브형 이음은 슬리브 속에서 관이 미끄러져 신축을 흡수한다.
문제 18
냉동장치에서 압축기의 이상적인 압축 과정은?
1등엔트로피 변화
2정압 변화
3등온 변화
4정적 변화
정답 및 해설

냉동장치에서 압축기의 이상적인 압축 과정은 등엔트로피 변화(단열 가역 압축)이다. 실제 압축기는 마찰, 누설, 열손실 등으로 인해 손실이 발생하지만, 이상적 압축기는 가역 단열 과정을 따르며 이때 엔트로피가 일정하게 유지된다. 정압 변화는 정압 과정(등압)을 의미하고, 등온 변화는 온도가 일정한 과정으로 압축기 대신 냉각기에서 일어나며, 정적 변화는 기술되지 않는 개념이므로 정답은 등엔트로피 변화이다.

문제 19
원심식 압축기에 대한 설명으로 옳은 것은?
1임펠러의 원심력을 이용하여 속도에너지를 압력에너지로 바꾼다.
2임펠러 속도가 빠르면 유량흐름이 감소한다.
31단으로 압축비를 크게 할 수 있어 단단 압축방식을 주로 채택한다.
4압축비는 원주 속도의 3제곱에 비례한다.
정답 및 해설

원심식 압축기는 임펠러의 원심력으로 냉매가스에 속도에너지를 주고, 이를 디퓨저에서 감속시켜 압력에너지로 바꾸는 방식으로 작동한다.

  • 임펠러 속도가 빠르면 유량은 오히려 증가하는 경향을 보인다.
  • 원심식은 1단당 압축비를 크게 얻기 어려워 보통 다단(2단 이상) 압축방식을 채택한다.
  • 압축비는 원주속도의 세제곱이 아니라 대략 제곱에 비례하는 관계를 가진다.
문제 20
온도 작동식 자동팽창 밸브에 대한 설명으로 옳은 것은?
1실온을 써모스탯에 의하여 감지하고, 밸브의 개도를 조정한다.
2팽창밸브 직전의 냉매온도에 의하여 자동적으로 개도를 조정한다.
3증발기 출구의 냉매온도에 의하여 자동적으로 개도를 조정한다.
4압축기의 토출 냉매온도에 의하여 자동적으로 개도를 조정한다.
정답 및 해설

온도 작동식 자동팽창밸브(TXV)는 증발기 출구 냉매의 과열도를 감온통으로 감지하여 그 온도 변화에 따라 자동으로 밸브 개도를 조정하는 장치이다.

  • 실온을 써모스탯으로 감지해 개도를 조정하는 방식은 TXV와 다른 제어 방식이다.
  • 팽창밸브 직전(액관)의 냉매온도는 TXV의 감지 대상이 아니다.
  • 압축기 토출 냉매온도 또한 TXV가 감지하는 대상이 아니다.
문제 21
냉동기에서 압축기의 기능으로 가장 거리가 먼 것은?
1냉매를 순환시킨다.
2응축기에 냉각수를 순환시킨다.
3냉매의 응축을 돕는다.
4저압을 고압으로 상승시킨다.
정답 및 해설

응축기에 냉각수를 순환시키는 것은 별도의 냉각수 펌프가 담당하는 역할로, 압축기의 기능과는 거리가 멀다.

  • 냉매를 흡입·토출하여 장치 내를 순환시키는 것은 압축기의 기본 기능이다.
  • 고온·고압 가스를 만들어 응축(액화)이 이루어지도록 돕는 것도 압축기의 역할이다.
  • 증발기의 저압 냉매가스를 흡입해 고압으로 상승시키는 것이 압축기의 핵심 기능이다.
문제 22
파이프 내의 압력이 높아지면 고무링은 더욱 파이프 벽에 밀착되어 누설을 방지하는 접합 방법은?
1기계적 접합
2플랜지 접합
3빅토릭 접합
4소켓 접합
정답 및 해설

빅토릭 접합은 관 끝의 홈에 고무링과 클램프를 결합하는 방식으로, 관 내부 압력이 높아질수록 고무링이 파이프 벽에 더욱 밀착되어 누설을 방지한다.

  • 기계적 접합은 볼트 등으로 조여 고정하는 방식으로 압력 상승에 따른 자체 밀착 효과가 없다.
  • 플랜지 접합은 볼트 체결로 고정되며 압력과 무관하게 조임 상태가 유지된다.
  • 소켓 접합은 관의 소켓부에 관을 삽입한 뒤 얀과 납 등으로 코킹하여 고정하는 방식이다.
문제 23
표준 냉동사이클에서 과냉각도는 얼마인가?
145℃
230℃
315℃
45℃
정답 및 해설

표준냉동사이클에서는 증발온도 −15 ∘C-15\ ^\circ\mathrm{C}, 응축온도 30 ∘C30\ ^\circ\mathrm{C}를 기준으로 응축된 액냉매를 25 ∘C25\ ^\circ\mathrm{C}까지 냉각하며, 이때 과냉각도는 5℃이다.

문제 24

NH 3 , R-12, R-22 냉매의 기름과 물에 대한 용해도를 설명한 것으로 옳은 것은?

  • ㉠ 물에 대한 용해도는 R-12가 가장 크다.
  • ㉡ 기름에 대한 용해도는 R-12가 가장 크다.
  • ㉢ R-22는 물에 대한 용해도와 기름에 대한 용해도가 모두 암모니아보다 크다.
1㉠, ㉡, ㉢
2㉡, ㉢
3㉡
4㉢
정답 및 해설

세 서술 가운데 기름에 대한 용해도는 R-12가 가장 크다는 것만 옳다.

R-12는 광유와 어느 온도에서나 잘 섞이는 냉매여서 유(油) 용해도가 가장 크다. 덕분에 오일이 냉매를 따라 돌아 압축기로 회수되지만, 크랭크케이스에서 오일 포밍이나 증발기 전열면 오일 부착 같은 문제도 함께 생긴다. R-22는 저온에서 오일과 2층으로 분리되며, 암모니아는 기름과 거의 섞이지 않아 유분리기가 필수다.

  • 물에 대한 용해도는 암모니아가 압도적으로 크다. 물에 매우 잘 녹아 흡수식 냉동기의 냉매로도 쓰이며, 반대로 R-12는 물에 거의 녹지 않아 수분이 남으면 팽창밸브에서 동결(수분 폐색)이 일어난다.
  • R-22는 기름에 대한 용해도는 암모니아보다 크지만 물에 대한 용해도는 암모니아에 크게 못 미치므로, 둘 다 암모니아보다 크다는 설명은 성립하지 않는다.
문제 25
냉동장치 운전 중 유압이 너무 높을 때 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1유압계가 불량일 때
2유배관이 막혔을 때
3유온이 낮을 때
4유압조정밸브 개도가 과다하게 열렸을 때
정답 및 해설

유압조정밸브의 개도를 과다하게 열면 오일이 더 많이 흐르며 압력이 낮아지므로, 이는 유압이 너무 높아지는 원인이 아니라 오히려 유압을 낮추는 요인이다.

  • 유압계 자체가 불량하면 실제보다 높게 지시되어 유압이 높은 것으로 나타날 수 있다.
  • 유배관이 막히면 오일 흐름 저항이 커져 유압이 상승할 수 있다.
  • 유온이 낮으면 오일 점도가 높아져 유압이 상승하는 원인이 된다.
문제 26
냉동에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?
1물질의 온도를 인위적으로 주위의 온도보다 낮게 하는 것을 말한다.
2열이 높은데서 낮은 곳으로 흐르는 것을 말한다.
3물체 자체의 열을 이용하여 일정한 온도를 유지하는 것을 말한다.
4기체가 액체로 변화할 때의 기화열에 의한 것을 말한다.
정답 및 해설

냉동이란 물질의 온도를 인위적으로 주위(외기) 온도보다 낮게 유지하는 것을 말하며, 열역학적으로는 외부에서 일을 가해 저온부의 열을 고온부로 이동시키는 과정이다.

문제 27
양측의 표면 열전달율이 3000kcal/m2·h·℃인 수냉식 응축기의 열관류율은? (단, 냉각관의 두께는 3mm이고, 냉각관 재질의 열전도율은 40kcal/m2·h·℃이며, 부착 물때의 두께는 0.2mm, 물때의 열전도율은 0.8kcal/m2·h·℃이다.)
1978kcal/m2·h·℃
2988kcal/m2·h·℃
3998kcal/m2·h·℃
41008kcal/m2·h·℃
정답 및 해설

수냉식 응축기의 열관류율은 각 층 열저항의 합의 역수로 구하며, 계산하면 약 1008kcal/m²·h·℃이다.

열저항의 합은 13000+13000+0.00340+0.00020.8=0.000992 m2⋅h⋅∘C/kcal\dfrac{1}{3000}+\dfrac{1}{3000}+\dfrac{0.003}{40}+\dfrac{0.0002}{0.8}=0.000992\ \mathrm{m^2\cdot h\cdot^\circ C/kcal}이다.

따라서 열관류율은 K=10.000992≈1008 kcal/m2⋅h⋅∘CK=\dfrac{1}{0.000992}\approx 1008\ \mathrm{kcal/m^2\cdot h\cdot^\circ C}로 계산된다.

문제 28
2단 압축 1단 팽창 냉동장치에 대한 설명 중 옳은 것은?
1단단 압축시스템에서 압축비가 작을 때
2냉동부하가 감소하면 중간냉각기는 필요 없다.
3단단 압축시스템보다 응축능력을 크게 하기 위해 사용된다.
4-30℃ 이하의 비교적 낮은 증발온도를 요하는 곳에 주로 사용된다.
정답 및 해설

2단압축 1단팽창 냉동장치는 압축비가 커지는 -30℃ 이하의 낮은 증발온도가 필요한 저온 냉동에서 압축비를 나누어 효율을 높이기 위해 주로 사용된다.

  • 이 방식은 단단 압축시스템의 압축비가 클 때 채택하는 것이며, 압축비가 작을 때 채택하는 방식이 아니다.
  • 냉동부하가 감소해도 두 압축 단계 사이의 가스 냉각을 위해 중간냉각기는 계속 필요하다.
  • 이 방식의 목적은 응축능력 확대가 아니라 압축비 저감을 통한 압축효율 향상에 있다.
문제 29
강관용 공구가 아닌 것은?
1파이프 바이스
2파이프 커터
3드레서
4동력 나사절삭기
정답 및 해설

드레서는 연관(납관)의 표면에 생긴 산화물이나 요철을 깎아내 다듬는 연관용 공구로, 강관용 공구가 아니다.

  • 파이프 바이스는 강관을 물려 고정하는 공구이다.
  • 파이프 커터는 강관을 절단하는 공구이다.
  • 동력 나사절삭기는 강관에 나사를 가공하는 공구이다.
문제 30
소요 냉각수량 120L/min, 냉각수 입·출구 온도차 6℃인 수냉 응축기의 응축부하는?
16400kcal/h
212000kcal/h
314400kcal/h
443200kcal/h
정답 및 해설

수냉 응축기의 응축부하는 냉각수량과 비열, 입·출구 온도차를 곱해 구하며, 계산 결과는 43200kcal/h이다.

냉각수량을 시간당으로 환산하면 120 L/min×60=7200 L/h120\ \mathrm{L/min}\times60=7200\ \mathrm{L/h}이다.

응축부하는 Q=7200×1×6=43200 kcal/hQ=7200\times1\times6=43200\ \mathrm{kcal/h}로 계산된다.

문제 31
서로 다른 지름의 관을 이을 때 사용되는 것은?
1소켓
2유니온
3플러그
4부싱
정답 및 해설

부싱은 지름이 서로 다른 두 관을 연결할 때 사용하는 이음쇠이다.

  • 소켓은 지름이 같은 관을 직선으로 연결할 때 사용한다.
  • 유니온은 지름이 같은 관을 분해·조립이 가능하게 연결할 때 사용한다.
  • 플러그는 관의 끝을 막을 때 사용한다.
문제 32
운전 중에 있는 냉동기의 압축기 압력계가 고압은 8㎏/cm2, 저압은 진공도 100mmHg를 나타낼 때 압축기의 압축비는?
1약 6
2약 8
3약 10
4약 12
정답 및 해설

압축기의 압축비는 고압(토출) 절대압력을 저압(흡입) 절대압력으로 나눈 값이며, 계산하면 약 10이 된다.

고압 절대압력은 게이지압 8kgf/cm²에 대기압을 더해 8+1.033≈9.03 kgf/cm28+1.033\approx 9.03\ \mathrm{kgf/cm^2}이다.

저압은 진공도 100mmHg이므로 절대압력이 760-100=660mmHg에 해당하여 660760×1.033≈0.90 kgf/cm2\dfrac{660}{760}\times1.033\approx 0.90\ \mathrm{kgf/cm^2}이다.

따라서 압축비는 9.030.90≈10\dfrac{9.03}{0.90}\approx 10으로 계산된다.

문제 33
어떤 물질의 산성, 알칼리성 여부를 측정하는 단위는?
1CHU
2USRT
3pH
4Therm
정답 및 해설

어떤 물질의 산성·알칼리성 여부를 나타내는 단위는 pH(수소이온농도지수)이다.

  • CHU는 영국식 열량 단위이다.
  • USRT는 미국식 냉동톤 단위이다.
  • Therm은 열량(에너지)을 나타내는 단위이다.
문제 34
시퀀스 제어장치의 구성으로 가장 거리가 먼 것은?
1검출부
2조절부
3피드백부
4조작부
정답 및 해설

시퀀스제어는 정해진 순서에 따라 미리 정한 절차대로 진행되는 개루프(열린 회로) 제어이므로, 출력을 입력 측으로 되돌리는 피드백부는 구성 요소에 포함되지 않는다.

  • 검출부는 조작 대상의 상태를 검출하는 요소로 시퀀스제어의 기본 구성이다.
  • 조절부는 신호를 처리·연산하는 요소로 기본 구성에 포함된다.
  • 조작부는 최종적으로 기기를 동작시키는 요소로 기본 구성에 포함된다.
문제 35
고열원 온도 T1, 저열원 온도 T2인 카르노사이클의 열효율은?
1
2
3
4
정답 및 해설

카르노사이클의 열효율은 η=T1−T2T1\eta=\dfrac{T_1-T_2}{T_1} 이다.

고열원에서 받은 열 Q1Q_1 중 저열원으로 버린 Q2Q_2를 뺀 나머지가 일이므로 η=Q1−Q2Q1\eta=\dfrac{Q_1-Q_2}{Q_1}이고, 가역 사이클에서는 Q2Q1=T2T1\dfrac{Q_2}{Q_1}=\dfrac{T_2}{T_1}가 성립한다.

따라서 η=1−T2T1=T1−T2T1\eta=1-\dfrac{T_2}{T_1}=\dfrac{T_1-T_2}{T_1}로 정리되며, 분모가 고열원의 절대온도 T1T_1이라는 점이 핵심이다. 분모에 T2T_2가 오는 형태는 냉동사이클의 성적계수 T2T1−T2\dfrac{T_2}{T_1-T_2}와 혼동한 것이고, 온도는 반드시 절대온도(K)로 넣어야 한다.

문제 36
빙점이하의 온도에 사용하며 냉동기 배관, LPG 탱크용 배관 등에 많이 사용하는 강관은?
1고압배관용 탄소강관
2저온배관용 강관
3라이닝강관
4압력배관용 탄소강관
정답 및 해설

저온배관용 강관은 빙점 이하의 저온 환경에서 사용할 수 있도록 저온 인성을 갖춘 강관으로, 냉동기 배관이나 LPG 탱크용 배관 등에 널리 사용된다.

  • 고압배관용 탄소강관은 고압 조건에 사용하는 강관이다.
  • 라이닝강관은 관 내면을 코팅 처리한 강관이다.
  • 압력배관용 탄소강관은 상용압력 조건에 사용하는 강관으로 저온용은 아니다.
문제 37
식품을 냉각된 부동액에 넣어 직접 접촉시켜서 동결 시키는 것으로 살포식과 침지식으로 구분하는 동결장치는?
1접촉식 동결장치
2공기 동결장치
3브라인 동결장치
4송풍식 동결장치
정답 및 해설

브라인 동결장치는 냉각된 부동액(브라인)에 식품을 직접 접촉시켜 동결하는 방식으로, 브라인을 뿌리는 살포식과 담그는 침지식으로 구분된다.

  • 접촉식 동결장치는 냉각판 등에 식품을 접촉시키는 방식으로 브라인을 사용하지 않는다.
  • 공기 동결장치는 냉풍을 이용해 동결하는 방식이다.
  • 송풍식 동결장치는 냉각된 공기를 강제로 순환시켜 동결하는 방식이다.
문제 38
도선에 전류가 흐를 때 발생하는 열량으로 옳은 것은?
1전류의 세기에 반비례한다.
2전류의 세기의 제곱에 비례한다.
3전류의 세기의 제곱에 반비례한다.
4열량은 전류의 세기와 무관하다.
정답 및 해설

줄의 법칙에 따라 도선에서 발생하는 열량은 전류 세기의 제곱에 비례한다.

이는 H=I2RtH=I^2Rt로 나타나며, 전류가 커질수록 발열량이 급격히 증가함을 의미한다.

문제 39
다음 중 불응축 가스가 주로 모이는 곳은?
1증발기
2액분리기
3압축기
4응축기
정답 및 해설

불응축가스는 냉매가 액화되면서 응축되지 않는 성질 때문에 응축기의 상부(냉매액이 모이는 곳보다 위쪽) 등에 주로 모이게 된다.

문제 40
회전식(rotary)압축기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1흡입밸브가 없다.
2압축이 연속적이다.
3회전 압축으로 인한 진동이 심하다.
4왕복동에 비해 구조가 간단하다.
정답 및 해설

회전식(rotary) 압축기는 로터가 연속적으로 회전하며 압축이 이루어지므로 왕복동식에 비해 진동과 소음이 적은 것이 특징이며, 진동이 심하다는 설명은 틀린 내용이다.

  • 흡입밸브가 없는 것은 회전식 압축기의 실제 특징이다.
  • 압축이 연속적으로 이루어지는 것도 실제 특징이다.
  • 왕복동식에 비해 구조가 간단한 것도 실제 특징이다.
문제 41
1PS는 1시간 당 약 몇 kcal에 해당되는가?
1860
2550
3632
4427
정답 및 해설

1 PS=75 kgf⋅m/s1\ \mathrm{PS}=75\ \mathrm{kgf\cdot m/s}이며, 이를 시간당 열량으로 환산하면 약 632kcal/h에 해당한다.

시간당 일량은 75×3600=270000 kgf⋅m/h75\times3600=270000\ \mathrm{kgf\cdot m/h}이고, 열의 일당량 427 kgf⋅m/kcal427\ \mathrm{kgf\cdot m/kcal}로 나누면 270000427≈632 kcal/h\dfrac{270000}{427}\approx 632\ \mathrm{kcal/h}이다.

문제 42
-10℃ 얼음 5㎏을 20℃ 물로 만드는데 필요한 열량은? (단, 물의 융해잠열은 80kcal/㎏으로 한다.)
125kcal
2125kcal
3325kcal
4525kcal
정답 및 해설

-10℃ 얼음 5㎏을 20℃ 물로 만드는 데 필요한 열량은 얼음의 승온, 융해, 물의 승온 세 단계를 합산하여 구하며 525kcal이 된다.

-10℃ 얼음을 0℃ 얼음으로 올리는 현열(얼음 비열 약 0.5kcal/kg℃ 적용)은 5×0.5×10=25 kcal5\times0.5\times10=25\ \mathrm{kcal}이다.

0℃ 얼음을 0℃ 물로 녹이는 융해잠열은 5×80=400 kcal5\times80=400\ \mathrm{kcal}이다.

0℃ 물을 20℃ 물로 올리는 현열은 5×1×20=100 kcal5\times1\times20=100\ \mathrm{kcal}이며, 전체 합은 25+400+100=525 kcal25+400+100=525\ \mathrm{kcal}이다.

문제 43
다음 온도-엔트로피 선도에서 a→b과정은 어떤 과정인가?
1압축과정
2응축과정
3팽창과정
4증발과정
정답 및 해설

a→b는 엔트로피가 변하지 않은 채 온도만 올라가는 단열압축(등엔트로피 압축) 과정이다.

가로축이 엔트로피인 T-s선도에서 a 바로 위의 b로 향하는 수직선은 엔트로피 변화가 없다는 뜻이고, 동시에 온도가 상승했으므로 압축기가 냉매를 압축한 구간이다.

  • b에서 c로 내려가는 구간은 토출가스의 과열을 제거하는 부분이고, c→d의 고온 수평선이 열을 버리는 응축과정이다(그림의 Q2Q_2 화살표).
  • d→e로 온도가 떨어지는 구간이 팽창, e→a의 저온 수평선이 열을 흡수하는 증발과정이다(그림의 Q1Q_1 화살표). 두 수평선 사이의 면적 AW가 사이클에 투입된 일에 해당한다.
문제 44
제빙장치 중 결빙한 얼음을 제빙관에서 떼어낼 때 관내의 얼음 표면을 녹이기 위해 사용하는 기기는?
1수수조
2양빙기
3저빙고
4용빙조
정답 및 해설

용빙조는 결빙된 얼음을 제빙관에서 떼어낼 때, 관 내부 얼음 표면을 온수 등으로 녹여주는 기기이다.

  • 수수조는 얼음을 만드는 데 사용할 원수를 받아두는 설비이다.
  • 양빙기는 결빙된 얼음을 제빙관에서 들어 올리는 기기이다.
  • 저빙고는 만들어진 얼음을 저장하는 창고이다.
문제 45
단수 릴레이의 종류로 가장 거리가 먼 것은?
1단압식 릴레이
2차압식 릴레이
3수류식 릴레이
4비례식 릴레이
정답 및 해설

단수(무수) 검출용 릴레이는 단압식, 차압식, 수류식으로 구분되며, 비례식 릴레이는 이러한 단수 릴레이의 종류에 속하지 않는다.

문제 46
난방방식 중 방열체가 필요 없는 것은?
1온수난방
2증기난방
3복사난방
4온풍난방
정답 및 해설

온풍난방은 가열된 공기를 송풍기로 직접 실내에 불어넣는 방식이라 별도의 방열체(방열기)가 필요 없다.

  • 온수난방은 온수를 순환시켜 방열기를 통해 열을 방출한다.
  • 증기난방은 증기를 공급해 방열기를 통해 열을 방출한다.
  • 복사난방은 바닥이나 벽체에 매설한 배관을 방열면으로 이용한다.
문제 47
물과 공기의 접촉면적을 크게 하기 위해 증발포를 사용하여 수분을 자연스럽게 증발시키는 가습방식은?
1초음파식
2가열식
3원심분리식
4기화식
정답 및 해설

기화식 가습방식은 증발포(가습필터)를 이용해 물과 공기의 접촉면적을 넓혀 수분을 자연스럽게 증발시키는 방식이다.

  • 초음파식은 초음파 진동으로 물을 미립화하여 분무한다.
  • 가열식은 물을 끓여 수증기를 발생시킨다.
  • 원심분리식은 원심력으로 물을 미세하게 비산시켜 가습한다.
문제 48
송풍기의 상사법칙으로 틀린 것은?
1송풍기의 날개 직경이 일정할 때 송풍압력은 회전수 변화의 2승에 비례한다.
2송풍기의 날개 직경이 일정할 때 송풍동력은 회전수 변화의 3승에 비례한다.
3송풍기의 회전수가 일정할 때 송풍압력은 날개직경 변화의 2승에 비례한다.
4송풍기의 회전수가 일정할 때 송풍동력은 날개직경 변화의 3승에 비례한다.
정답 및 해설

회전수 일정일 때 송풍동력은 날개 직경의 3승이 아닌 5승에 비례하므로, 송풍동력이 날개직경 변화의 3승에 비례한다는 것은 잘못된 명제다.

송풍기의 상사법칙에서 회전수가 일정할 때 날개 직경 변화에 따른 관계식을 검토해야 한다. 송풍압력 P∝D2P \propto D^2, 송풍동력 W∝D5W \propto D^5이다.

  • 직경 일정 시 송풍압력: 회전수의 2승에 비례하므로 정확하다.
  • 직경 일정 시 송풍동력: 회전수의 3승에 비례하므로 정확하다.
  • 회전수 일정 시 송풍압력: 직경의 2승에 비례하므로 정확하다.
문제 49
온풍난방에 대한 설명 중 옳은 것은?
1설비비는 다른 난방에 비하여 고가이다.
2예열부하가 크므로 예열시간이 길다.
3습도조절이 불가능하다.
4신선한 외기도입이 가능하여 환기가 가능하다.
정답 및 해설

온풍난방은 온풍기(열풍기)를 이용해 가열한 공기를 직접 실내에 공급하는 방식이다. 1번은 오답—온풍난방은 설비가 단순하고 저비용이다. 2번은 오답—예열부하가 작아 예열시간이 짧다(장점). 3번은 오답—습도조절이 불가능한 것은 아니며, 외기도입 시 습도 조절이 가능하다. 4번이 정답—온풍난방은 난방과 동시에 외기를 흡입하여 직접 가열·공급할 수 있으므로 신선한 외기도입과 환기가 가능하다는 것이 주요 장점이다.

문제 50
100℃ 물의 증발 잠열은 약 몇 kcal/kg인가?
1539
2600
3627
4700
정답 및 해설

100℃에서 물이 액체에서 기체로 상변화할 때 필요한 에너지를 증발 잠열이라 하며, 약 539 kcal/kg이 표준값이다. 이는 1 kg의 물을 100℃에서 완전히 수증기로 변화시키는 데 필요한 열량으로, 물리학 및 열역학에서 기본 상수로 사용된다. 나머지 보기들(600, 627, 700 kcal/kg)은 과도하게 큰 값들이다.

문제 51
어떤 사무실 동쪽 유리면이 50m2이고 안쪽은 베니션 블라인드가 설치되어 있을 때, 동쪽 유리면에서 실내에 침입하는 냉방부하는? (단, 유리 통과율은 6.2kcal/m2·h·℃, 복사량은 512kcal/m2·h, 차폐계수는 0.56, 실내외 온도차는 10℃이다.)
13100kcal/h
214336kcal/h
317436kcal/h
415886kcal/h
정답 및 해설

동쪽 유리면을 통한 냉방부하는 전도에 의한 열량과 일사(복사)에 의한 열량을 더해 구하며, 계산 결과는 17436kcal/h이다.

전도에 의한 열량은 유리면적×유리통과율×온도차로 50×6.2×10=3100 kcal/h50\times6.2\times10=3100\ \mathrm{kcal/h}이다.

일사에 의한 열량은 유리면적×복사량×차폐계수로 50×512×0.56=14336 kcal/h50\times512\times0.56=14336\ \mathrm{kcal/h}이다.

따라서 총 냉방부하는 3100+14336=17436 kcal/h3100+14336=17436\ \mathrm{kcal/h}이다.

문제 52
다음 중 제2종 환기법으로 송풍기만 설치하여 강제 급기하는 방식은?
1병용식
2압입식
3흡출식
4자연식
정답 및 해설

제2종 환기법은 송풍기로 급기만 강제로 하고 배기는 자연 배출시키는 방식으로, 압입식이라 한다.

  • 병용식은 급기와 배기 모두 기계식 송풍기를 사용하는 제1종 환기법이다.
  • 흡출식은 배기만 기계식으로 하는 제3종 환기법이다.
  • 자연식은 기계 장치 없이 자연적인 압력차로 환기하는 방식이다.
문제 53
수분무식 가습장치의 종류가 아닌 것은?
1모세관식
2초음파식
3분무식
4원심식
정답 및 해설

모세관식은 물을 흡수한 소재의 모세관 현상을 이용해 자연 증발시키는 기화식(증발식) 가습방식으로, 물을 직접 미세하게 분무하는 수분무식에 속하지 않는다.

  • 초음파식은 진동으로 물을 미립화해 분무하는 수분무식이다.
  • 분무식은 노즐로 물을 직접 분무하는 수분무식이다.
  • 원심식은 원심력으로 물을 비산시켜 분무하는 수분무식이다.
문제 54
다음 장치 중 신축이음 장치의 종류로 가장 거리가 먼 것은?
1스위블 조인트
2볼 조인트
3루프형
4버켓형
정답 및 해설

버켓형은 응축수를 배출하는 증기트랩의 한 종류이며, 배관의 열팽창·수축을 흡수하는 신축이음 장치가 아니다.

  • 스위블 조인트는 엘보를 조합해 관의 회전 운동으로 신축을 흡수하는 신축이음이다.
  • 볼 조인트는 볼 회전 운동으로 신축을 흡수하는 신축이음이다.
  • 루프형은 관을 구부려 만든 신축이음이다.
문제 55
단일덕트 정풍량 방식에 대한 설명으로 틀린 것은?
1실내부하가 감소될 경우에 송풍량을 줄여도 실내공기가 오염되지 않는다.
2고성능 필터의 사용이 가능하다.
3기계실에 기기류가 집중 설치되므로 운전보수관리가 용이하다.
4각 실이나 존의 부하변동이 서로 다른 건물에서는 온습도에 불균형이 생기기 쉽다.
정답 및 해설

단일덕트 정풍량(CAV) 방식은 송풍량을 항상 일정하게 유지하면서 취출온도를 바꿔 부하에 대응하는 방식이다. 송풍량이 일정하므로 도입되는 외기량, 즉 환기량이 항상 확보되는 것이 이 방식의 장점이다.

따라서 실내부하가 감소했다고 송풍량을 줄이면 외기 도입량도 함께 줄어 실내공기가 오염될 수 있으므로, 송풍량을 줄여도 오염되지 않는다는 서술은 틀리다. 송풍량을 줄여 대응하는 것은 정풍량이 아니라 변풍량(VAV) 방식이며, 변풍량에서 최소 풍량 확보가 과제가 되는 것도 같은 이유다.

  • 중앙 기계실에 공조기가 집중되어 고성능 필터 적용과 운전보수관리가 쉬운 것은 정풍량 방식의 실제 장점이다.
  • 각 존의 부하변동 패턴이 서로 다른 건물에서는 하나의 송풍온도로 대응하다 보니 온습도 불균형이 생기기 쉬운 것도 맞는 설명이다.
문제 56
온수난방에 이용되는 밀폐형 팽창탱크에 관한 설명으로 틀린 것은?
1공기층의 용적을 작게 할수록 압력의 변동은 감소한다.
2개방형에 비해 용적은 크다.
3통상 보일러 근처에 설치되므로 동결의 염려가 없다.
4개방형에 비해 보수점검이 유리하고 가압실이 필요하다.
정답 및 해설

밀폐형 팽창탱크는 공기층(가압공기)의 압축성을 이용해 온수의 팽창을 흡수하는 구조다.

공기층의 용적이 작을수록 같은 팽창량에 대한 압력 변화폭이 커지므로, 용적을 작게 할수록 압력 변동이 감소한다는 설명은 반대로 서술된 것이라 틀리다.

  • 개방형과 달리 밀폐된 압력용기 형태여서 동일 용량 기준 용적이 크고 가압실(공기실)이 필요하다는 설명은 맞다.
  • 대기 개방부가 없어 보일러 근처에 설치해도 동결 우려가 없고, 개방형보다 보수점검이 유리한 것도 맞는 특징이다.
문제 57
온수난방의 장점이 아닌 것은?
1관 부식은 증기난방보다 적고 수명이 길다.
2증기난방에 비해 배관지름이 작으므로 설비비가 적게 든다.
3보일러 취급이 용이하고 안전하며 배관 연손실이 적다.
4온수 때문에 보일러의 연소를 정지해도 여열이 있어 실온이 급변하지 않는다.
정답 및 해설

온수난방은 증기난방보다 배관 지름이 커야 하므로, 배관지름이 작아 설비비가 적게 든다는 설명은 온수난방의 장점이 아니다.

증기는 잠열을 이용해 적은 유량으로 큰 열량을 운반할 수 있지만, 온수는 현열만 이용하므로 같은 열량을 옮기려면 많은 유량과 큰 관경이 필요해 오히려 설비비가 늘어난다.

  • 온수는 부식성이 약해 관 부식이 증기난방보다 적고 배관 수명이 긴 것은 실제 장점이다.
  • 보일러 취급이 쉽고 안전하며 배관에서의 열손실이 적은 것도 맞는 설명이다.
  • 온수 자체의 열용량(여열)이 커서 보일러 연소를 정지해도 실온이 급변하지 않는 것도 장점이다.
문제 58
이중덕트 변풍량 방식의 특징으로 틀린 것은?
1각 실내의 온도제어가 용이하다.
2설비비가 높고 에너지 손실이 크다.
3냉풍과 온풍을 혼합하여 공급한다.
4단일덕트 방식에 비해 덕트 스페이스가 적다.
정답 및 해설

이중덕트 방식은 냉풍과 온풍을 각각 별도의 덕트로 보내 혼합상자에서 섞어 공급하므로, 덕트를 두 계통 설치해야 해 단일덕트 방식보다 덕트 스페이스가 오히려 커진다.

따라서 단일덕트 방식에 비해 덕트 스페이스가 적다는 설명은 틀린 서술이다.

  • 존마다 냉풍·온풍 혼합비를 조절해 온도제어가 용이한 것은 이중덕트 방식의 특징이다.
  • 냉풍·온풍 계통을 동시에 운전하고 혼합손실이 생겨 설비비가 높고 에너지 손실이 큰 것도 맞다.
문제 59
공기에서 수분을 제거하여 습도를 낮추기 위해서는 어떻게 하여야 하는가?
1공기의 유로 중에 가열코일을 설치한다.
2공기의 유로 중에 공기의 노점온도보다 높은 온도의 코일을 설치한다.
3공기의 유로 중에 공기의 노점온도와 같은 온도의 코일을 설치한다.
4공기의 유로 중에 공기의 노점온도보다 낮은 온도의 코일을 설치한다.
정답 및 해설

공기 중 수분을 제거해 감습하려면 냉각코일의 표면온도를 공기의 노점온도보다 낮게 유지해 수증기를 응축·제거해야 한다.

코일 표면온도가 노점온도보다 높거나 같으면 수증기가 응축되지 않아 절대습도가 그대로 유지되므로 감습 효과가 없다.

문제 60
공기의 냉각, 가열코일의 선정 시 유의사항에 대한 내용 중 가장 거리가 먼 것은?
1냉각코일 내에 흐르는 물의 속도는 통상 약 1m/s 정도로 하는 것이 좋다.
2증기코일을 통과하는 풍속은 통상 약 3~5m/s 정도로 하는 것이 좋다.
3냉각코일의 입·출구 온도차는 통상 약 5℃ 정도로 하는 것이 좋다.
4공기 흐름과 물의 흐름은 평행류로 하여 전열을 증대시킨다.
정답 및 해설

냉각코일에서 열교환 효율을 높이려면 공기 흐름과 냉수 흐름을 대향류로 배치하는 것이 유리하므로, 두 흐름을 평행류로 하여 전열을 증대시킨다는 설명은 틀리다.

평행류는 입구 쪽 온도차가 크다가 출구로 갈수록 급격히 줄어 평균 온도차가 대향류보다 작아지므로 전열량 면에서 불리하다.

  • 냉각코일 내 냉수 유속을 약 1m/s 내외로 하는 것, 증기코일 통과 풍속을 약 3~5m/s로 하는 것은 실무상 권장되는 값이다.
  • 냉각코일 입·출구 수온차를 약 5℃ 정도로 잡는 것도 통상적인 설계 기준이다.
공조냉동기계기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
15년 3회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
수공구 사용방법 중 옳은 것은?
1스패너에 너트를 깊이 물리고 바깥쪽으로 밀면서 풀고 죈다.
2정 작업 시 끝날 무렵에는 힘을 빼고 천천히 타격 한다.
3쇠톱 작업 시 톱날을 고정한 후에는 재조정을 하지 않는다.
4장갑을 낀 손이나 기름 묻은 손으로 해머를 잡고 작업해도 된다.
정답 및 해설

정 작업은 끝날 무렵 힘을 줄이고 천천히 타격해 마무리해야 재료의 파손이나 정의 미끄러짐을 막을 수 있으므로, 설명이 옳다.

  • 스패너는 너트를 깊이 물리고 몸 쪽으로 당기면서 죄고 풀어야 하며, 바깥쪽으로 미는 방식은 미끄러질 위험이 있다.
  • 쇠톱 작업 중에는 톱날의 장력이 풀리거나 이상이 생기면 재조정해야 하며, 무조건 재조정하지 않는 것은 위험하다.
  • 장갑을 낀 손이나 기름 묻은 손으로 해머를 잡으면 미끄러져 사고로 이어질 수 있으므로 금지된다.
문제 2
공기압축기를 가동할 때, 시작 전 점검사항에 해당되지 않는 것은?
1공기저장 압력용기의 외관상태
2드레인밸브의 조작 및 배수
3입력방출장치의 기능
4비상정지장치 및 비상하강방지장치 기능의 이상 유무
정답 및 해설

비상정지장치 및 비상하강방지장치 기능 점검은 곤돌라 등 승강 설비에 관한 점검항목으로, 공기압축기 가동 전 점검사항과는 관계가 없다.

공기압축기 가동 전에는 공기저장 압력용기의 외관상태, 드레인밸브의 조작 및 배수, 압력방출장치의 기능 등을 점검해야 한다.

문제 3
화재 시 소화제로 물을 사용하는 이유로 가장 적당한 것은?
1산소를 잘 흡수하기 때문에
2증발잠열이 크기 때문에
3연소하지 않기 때문에
4산소공급을 차단하기 때문에
정답 및 해설

물을 소화제로 사용하는 주된 이유는 증발잠열이 커서 연소물의 열을 크게 빼앗아 온도를 낮추는 냉각 효과가 뛰어나기 때문이다.

문제 4
각 작업조건에 맞는 보호구의 연결로 틀린 것은?
1물체가 떨어지거나 날아올 위험이 있는 작업 : 안전모
2고열에 의한 화상 등의 위험이 있는 작업 : 방열복
3선창 등에서 분진이 심하게 발생하는 하역작업 : 방한복
4높이 또는 깊이 2미터 이상의 추락할 위험이 있는 장소에서 하는 작업 : 안전대
정답 및 해설

선창 등에서 분진이 심하게 발생하는 하역작업에는 방진마스크 등 분진 방지용 보호구가 필요하며, 방한복은 저온·한랭 작업에 사용하는 보호구이므로 연결이 틀렸다.

물체가 떨어지거나 날아올 위험이 있는 작업에는 안전모, 고열 화상 위험 작업에는 방열복, 추락 위험이 있는 2미터 이상 장소의 작업에는 안전대를 착용하는 것은 모두 옳은 연결이다.

문제 5
연삭작업의 안전수칙으로 틀린 것은?
1작업 도중 진동이나 마찰면에서의 파열이 심하면 곧 작업을 중지한다.
2숫돌차에 편심이 생기거나 원주면의 메짐이 심하면 드레싱을 한다.
3작업 시 반드시 숫돌의 정면에 서서 작업한다.
4축과 구멍에는 틈새가 없어야 한다.
정답 및 해설

연삭작업 시에는 숫돌이 파괴될 경우 파편이 튈 위험이 있으므로 숫돌의 정면을 피해 측면에 서서 작업해야 하며, 정면에 서서 작업한다는 설명은 틀렸다.

진동·파열이 심하면 즉시 작업을 중지하고, 편심이나 원주면의 메짐이 심하면 드레싱을 하며, 축과 구멍 사이에 틈새가 없도록 하는 것은 모두 옳은 안전수칙이다.

문제 6
크레인을 사용하여 작업을 하고자 한다. 작업 시작 전의 점검사항으로 틀린 것은?
1권과방지장치·브레이크·클러치 및 운전장치의 기능
2주행로의 상측 및 트롤리가 횡행(橫行)하는 레일의 상태
3와이어로프가 통하고 있는 곳의 상태
4압력방출장치의 기능
정답 및 해설

압력방출장치 기능 점검은 보일러 등 압력용기에 해당하는 점검항목으로, 크레인 작업 시작 전 점검사항과는 관계가 없다.

크레인 작업 전에는 권과방지장치·브레이크·클러치 및 운전장치의 기능, 주행로 상측 및 트롤리가 횡행하는 레일의 상태, 와이어로프가 통하는 곳의 상태를 점검해야 한다.

문제 7
보일러의 휴지보존법 중 장기보존법에 해당되지 않는 것은?
1석회밀폐건조법
2질소가스봉입법
3소다만수보존법
4가열건조법
정답 및 해설

가열건조법은 짧은 기간 보일러를 정지할 때 사용하는 단기보존법이며, 장기보존법에는 해당하지 않는다.

장기간 보일러를 휴지시킬 때는 석회밀폐건조법, 질소가스봉입법, 소다만수보존법 등으로 부식을 방지하며 보존한다.

문제 8
보일러의 역화(back fire)의 원인이 아닌 것은?
1점화 시 착화를 빨리한 경우
2점화 시 공기보다 연료를 먼저 노 내에 공급하였을 경우
3노 내의 미연소가스가 충만해 있을 때 점화하였을 경우
4연료 밸브를 급개하여 과다한 양을 노 내에 공급하였을 경우
정답 및 해설

점화 시 착화를 빨리 하는 것은 오히려 역화를 예방하는 조치이므로 역화의 원인이 아니다.

공기보다 연료를 먼저 공급하거나, 미연소가스가 노 내에 충만한 상태에서 점화하거나, 연료밸브를 급하게 열어 과다한 연료를 공급하는 경우는 모두 역화를 일으키는 원인이 된다.

문제 9
산업안전보건기준에 따른 작업장의 출입구 설치기준으로 틀린 것은?
1출입구의 위치·수 및 크기가 작업장의 용도와 특성에 맞도록 할 것
2출입구에 문을 설치하는 경우에는 근로자가 쉽게 열고 닫을 수 있도록 할 것
3주된 목적이 하역운반기계용인 출입구에는 보행자용 출입구를 따로 설치하지 말 것
4계단이 출입구와 바로 연결된 경우에는 작업자의 안전한 통행을 위하여 그 사이에 충분한 거리를 둘 것
정답 및 해설

산업안전보건기준상 주된 목적이 하역운반기계용인 출입구에는 하역기계와 사람의 동선이 겹치지 않도록 보행자용 출입구를 별도로 설치해야 하므로, 따로 설치하지 말라는 설명은 틀렸다.

출입구의 위치·수·크기를 작업장 용도에 맞게 하고, 문을 쉽게 여닫을 수 있게 하며, 계단이 출입구와 바로 연결된 경우 안전한 통행을 위한 거리를 두는 것은 모두 옳은 기준이다.

문제 10
아크 용접의 안전 사항으로 틀린 것은?
1홀더가 신체에 접촉되지 않도록 한다.
2절연 부분이 균열이나 파손되었으면 교체한다.
3장시간 용접기를 사용하지 않을 때는 반드시 스위치를 차단시킨다.
41차 코드는 벗겨진 것을 사용해도 좋다.
정답 및 해설

1차 코드(전원 측 케이블)의 피복이 벗겨진 채로 사용하면 감전이나 누전 사고로 이어질 수 있으므로 절대 사용해서는 안 되며, 벗겨진 것을 사용해도 좋다는 설명은 틀렸다.

홀더가 신체에 닿지 않게 하고, 절연부가 균열·파손되면 즉시 교체하며, 장시간 미사용 시 스위치를 차단하는 것은 모두 옳은 아크 용접 안전수칙이다.

문제 11
차량 계 하역 운반 기계의 종류로 가장 거리가 먼 것은?
1지게차
2화물 자동차
3구내 운반차
4크레인
정답 및 해설

크레인은 하역운반기계이지만 양중기로 분류되며, 차량계 하역운반기계는 지게차·화물자동차·구내운반차처럼 바퀴로 주행하며 하역·운반하는 기계를 가리키므로 크레인은 이에 해당하지 않는다.

문제 12
보일러의 폭발사고 예방을 위하여 그 기능이 정상적으로 작동할 수 있도록 유지 관리해야 하는 장치로 가장 거리가 먼 것은?
1압력방출장치
2감압밸브
3화염검출기
4압력제한스위치
정답 및 해설

감압밸브는 증기의 압력을 사용처에 맞게 낮추는 조절용 기기로, 보일러 폭발사고 예방을 위해 정상 작동 여부를 유지·관리해야 하는 안전장치와는 거리가 멀다.

  • 압력방출장치는 설정압력 초과 시 증기를 방출해 폭발을 막는 핵심 안전장치이다.
  • 화염검출기는 착화 실패나 실화를 감지해 연료 공급을 차단, 미연소 가스 폭발을 막는다.
  • 압력제한스위치는 최고사용압력 초과 시 연소를 정지시켜 압력 상승을 막는다.
문제 13
냉동장치의 안전운전을 위한 주의사항 중 틀린 것은?
1압축기와 응축기 간에 스톱밸브가 닫혀있는 것을 확인한 후 압축기를 가동할 것
2주기적으로 유압을 체크할 것
3동절기(휴지기)에는 응축기 및 수배관의 물을 완전히 뺄 것
4압축기를 처음 가동 시에는 정상으로 가동되는가를 확인할 것
정답 및 해설

압축기 가동 전에는 압축기와 응축기 사이의 스톱밸브를 열어둔 상태를 확인해야 하며, 닫힌 채로 가동하면 토출 측 압력이 급상승해 위험하므로 해당 설명이 틀린 내용이다.

  • 유압을 주기적으로 점검하는 것은 윤활 상태 확인을 위한 올바른 안전운전 사항이다.
  • 동절기 휴지기에 응축기·수배관의 물을 완전히 빼는 것은 동파 방지를 위한 올바른 조치이다.
  • 처음 가동 시 정상 작동 여부를 확인하는 것도 올바른 안전운전 사항이다.
문제 14
전체 산업 재해의 원인 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은?
1설비의 미비
2정돈상태의 불량
3계측공구의 미비
4작업자의 실수
정답 및 해설

전체 산업재해 원인 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 부주의·조작 실수 등 작업자의 실수(불안전한 행동)이며, 재해통계상 물적 요인보다 인적 요인의 비중이 훨씬 크다.

  • 설비의 미비는 불안전한 상태(물적 요인)에 해당하지만 인적 요인보다 비중이 낮다.
  • 정돈상태의 불량도 관리적·물적 요인으로 상대적 비중이 낮다.
  • 계측공구의 미비 역시 물적 요인으로 재해 원인 중 비중이 낮은 편이다.
문제 15
가스용접 시 역화를 방지하기 위하여 사용하는 수봉식 안전기에 대한 내용 중 틀린 것은?
1하루에 1회 이상 수봉식 안전기의 수위를 점검할 것
2안전기는 확실한 점검을 위하여 수직으로 부착할 것
31개의 안전기에는 3개 이하의 토치만을 사용할 것
4동결 시 화기를 사용하지 말고 온수를 사용할 것
정답 및 해설

수봉식 안전기 1개에는 토치 1개만 연결해 사용해야 하므로, 3개 이하의 토치를 사용해도 된다는 설명이 틀린 내용이다.

  • 하루 1회 이상 수위를 점검하는 것은 봉수량 유지를 위한 올바른 관리 사항이다.
  • 안전기를 수직으로 부착하는 것은 역화 시 확실한 소염 효과를 위한 올바른 설치 방법이다.
  • 동결 시 화기 대신 온수를 사용하는 것은 화재·폭발 예방을 위한 올바른 조치이다.
문제 16

다음에 해당하는 법칙은?

회로망 중 임의의 한 점에서 흘러 들어오는 전류와 나가는 전류의 대수합은 0이다.

1쿨롱의 법칙
2옴의 법칙
3키르히호프의 제1법칙
4키르히호프의 제2법칙
정답 및 해설

회로망의 한 점에서 유입·유출 전류의 대수합이 0이라는 것은 키르히호프의 제1법칙(전류법칙)이다.

이는 전하가 접속점(절점)에 쌓이지 않는다는 뜻이며, 들어오는 전류의 합 = 나가는 전류의 합과 같은 표현이다. 병렬회로의 분기점에서 전류를 나눠 계산할 때 쓰인다.

  • 키르히호프의 제2법칙은 폐회로를 한 바퀴 돌 때 기전력의 합 = 전압강하의 합이라는 전압법칙으로, 점이 아니라 회로(루프)에 적용한다.
  • 옴의 법칙은 V=IRV=IR로 한 소자의 전압·전류·저항 관계를, 쿨롱의 법칙은 두 전하 사이의 힘이 전하량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다는 정전기 법칙을 나타낸다.
문제 17
2개 이상의 엘보를 사용하여 배관의 신축을 흡수하는 신축이음은?
1루프형 이음
2벨로즈형 이음
3슬리브형 이음
4스위블형 이음
정답 및 해설

스위블형 이음은 2개 이상의 엘보를 조합해 나사 이음부의 회전(비틀림) 운동으로 배관의 신축을 흡수하는 방식이다.

  • 루프형 이음은 관을 둥글게 구부려 그 휨을 이용해 신축을 흡수한다.
  • 벨로즈형 이음은 주름관(벨로즈)의 신축성을 이용한다.
  • 슬리브형 이음은 슬리브 속에서 관이 미끄러져 신축을 흡수한다.
문제 18
냉동장치에서 압축기의 이상적인 압축 과정은?
1등엔트로피 변화
2정압 변화
3등온 변화
4정적 변화
정답 및 해설

냉동장치에서 압축기의 이상적인 압축 과정은 등엔트로피 변화(단열 가역 압축)이다. 실제 압축기는 마찰, 누설, 열손실 등으로 인해 손실이 발생하지만, 이상적 압축기는 가역 단열 과정을 따르며 이때 엔트로피가 일정하게 유지된다. 정압 변화는 정압 과정(등압)을 의미하고, 등온 변화는 온도가 일정한 과정으로 압축기 대신 냉각기에서 일어나며, 정적 변화는 기술되지 않는 개념이므로 정답은 등엔트로피 변화이다.

문제 19
원심식 압축기에 대한 설명으로 옳은 것은?
1임펠러의 원심력을 이용하여 속도에너지를 압력에너지로 바꾼다.
2임펠러 속도가 빠르면 유량흐름이 감소한다.
31단으로 압축비를 크게 할 수 있어 단단 압축방식을 주로 채택한다.
4압축비는 원주 속도의 3제곱에 비례한다.
정답 및 해설

원심식 압축기는 임펠러의 원심력으로 냉매가스에 속도에너지를 주고, 이를 디퓨저에서 감속시켜 압력에너지로 바꾸는 방식으로 작동한다.

  • 임펠러 속도가 빠르면 유량은 오히려 증가하는 경향을 보인다.
  • 원심식은 1단당 압축비를 크게 얻기 어려워 보통 다단(2단 이상) 압축방식을 채택한다.
  • 압축비는 원주속도의 세제곱이 아니라 대략 제곱에 비례하는 관계를 가진다.
문제 20
온도 작동식 자동팽창 밸브에 대한 설명으로 옳은 것은?
1실온을 써모스탯에 의하여 감지하고, 밸브의 개도를 조정한다.
2팽창밸브 직전의 냉매온도에 의하여 자동적으로 개도를 조정한다.
3증발기 출구의 냉매온도에 의하여 자동적으로 개도를 조정한다.
4압축기의 토출 냉매온도에 의하여 자동적으로 개도를 조정한다.
정답 및 해설

온도 작동식 자동팽창밸브(TXV)는 증발기 출구 냉매의 과열도를 감온통으로 감지하여 그 온도 변화에 따라 자동으로 밸브 개도를 조정하는 장치이다.

  • 실온을 써모스탯으로 감지해 개도를 조정하는 방식은 TXV와 다른 제어 방식이다.
  • 팽창밸브 직전(액관)의 냉매온도는 TXV의 감지 대상이 아니다.
  • 압축기 토출 냉매온도 또한 TXV가 감지하는 대상이 아니다.
문제 21
냉동기에서 압축기의 기능으로 가장 거리가 먼 것은?
1냉매를 순환시킨다.
2응축기에 냉각수를 순환시킨다.
3냉매의 응축을 돕는다.
4저압을 고압으로 상승시킨다.
정답 및 해설

응축기에 냉각수를 순환시키는 것은 별도의 냉각수 펌프가 담당하는 역할로, 압축기의 기능과는 거리가 멀다.

  • 냉매를 흡입·토출하여 장치 내를 순환시키는 것은 압축기의 기본 기능이다.
  • 고온·고압 가스를 만들어 응축(액화)이 이루어지도록 돕는 것도 압축기의 역할이다.
  • 증발기의 저압 냉매가스를 흡입해 고압으로 상승시키는 것이 압축기의 핵심 기능이다.
문제 22
파이프 내의 압력이 높아지면 고무링은 더욱 파이프 벽에 밀착되어 누설을 방지하는 접합 방법은?
1기계적 접합
2플랜지 접합
3빅토릭 접합
4소켓 접합
정답 및 해설

빅토릭 접합은 관 끝의 홈에 고무링과 클램프를 결합하는 방식으로, 관 내부 압력이 높아질수록 고무링이 파이프 벽에 더욱 밀착되어 누설을 방지한다.

  • 기계적 접합은 볼트 등으로 조여 고정하는 방식으로 압력 상승에 따른 자체 밀착 효과가 없다.
  • 플랜지 접합은 볼트 체결로 고정되며 압력과 무관하게 조임 상태가 유지된다.
  • 소켓 접합은 관의 소켓부에 관을 삽입한 뒤 얀과 납 등으로 코킹하여 고정하는 방식이다.
문제 23
표준 냉동사이클에서 과냉각도는 얼마인가?
145℃
230℃
315℃
45℃
정답 및 해설

표준냉동사이클에서는 증발온도 −15 ∘C-15\ ^\circ\mathrm{C}, 응축온도 30 ∘C30\ ^\circ\mathrm{C}를 기준으로 응축된 액냉매를 25 ∘C25\ ^\circ\mathrm{C}까지 냉각하며, 이때 과냉각도는 5℃이다.

문제 24

NH 3 , R-12, R-22 냉매의 기름과 물에 대한 용해도를 설명한 것으로 옳은 것은?

  • ㉠ 물에 대한 용해도는 R-12가 가장 크다.
  • ㉡ 기름에 대한 용해도는 R-12가 가장 크다.
  • ㉢ R-22는 물에 대한 용해도와 기름에 대한 용해도가 모두 암모니아보다 크다.
1㉠, ㉡, ㉢
2㉡, ㉢
3㉡
4㉢
정답 및 해설

세 서술 가운데 기름에 대한 용해도는 R-12가 가장 크다는 것만 옳다.

R-12는 광유와 어느 온도에서나 잘 섞이는 냉매여서 유(油) 용해도가 가장 크다. 덕분에 오일이 냉매를 따라 돌아 압축기로 회수되지만, 크랭크케이스에서 오일 포밍이나 증발기 전열면 오일 부착 같은 문제도 함께 생긴다. R-22는 저온에서 오일과 2층으로 분리되며, 암모니아는 기름과 거의 섞이지 않아 유분리기가 필수다.

  • 물에 대한 용해도는 암모니아가 압도적으로 크다. 물에 매우 잘 녹아 흡수식 냉동기의 냉매로도 쓰이며, 반대로 R-12는 물에 거의 녹지 않아 수분이 남으면 팽창밸브에서 동결(수분 폐색)이 일어난다.
  • R-22는 기름에 대한 용해도는 암모니아보다 크지만 물에 대한 용해도는 암모니아에 크게 못 미치므로, 둘 다 암모니아보다 크다는 설명은 성립하지 않는다.
문제 25
냉동장치 운전 중 유압이 너무 높을 때 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1유압계가 불량일 때
2유배관이 막혔을 때
3유온이 낮을 때
4유압조정밸브 개도가 과다하게 열렸을 때
정답 및 해설

유압조정밸브의 개도를 과다하게 열면 오일이 더 많이 흐르며 압력이 낮아지므로, 이는 유압이 너무 높아지는 원인이 아니라 오히려 유압을 낮추는 요인이다.

  • 유압계 자체가 불량하면 실제보다 높게 지시되어 유압이 높은 것으로 나타날 수 있다.
  • 유배관이 막히면 오일 흐름 저항이 커져 유압이 상승할 수 있다.
  • 유온이 낮으면 오일 점도가 높아져 유압이 상승하는 원인이 된다.
문제 26
냉동에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?
1물질의 온도를 인위적으로 주위의 온도보다 낮게 하는 것을 말한다.
2열이 높은데서 낮은 곳으로 흐르는 것을 말한다.
3물체 자체의 열을 이용하여 일정한 온도를 유지하는 것을 말한다.
4기체가 액체로 변화할 때의 기화열에 의한 것을 말한다.
정답 및 해설

냉동이란 물질의 온도를 인위적으로 주위(외기) 온도보다 낮게 유지하는 것을 말하며, 열역학적으로는 외부에서 일을 가해 저온부의 열을 고온부로 이동시키는 과정이다.

문제 27
양측의 표면 열전달율이 3000kcal/m2·h·℃인 수냉식 응축기의 열관류율은? (단, 냉각관의 두께는 3mm이고, 냉각관 재질의 열전도율은 40kcal/m2·h·℃이며, 부착 물때의 두께는 0.2mm, 물때의 열전도율은 0.8kcal/m2·h·℃이다.)
1978kcal/m2·h·℃
2988kcal/m2·h·℃
3998kcal/m2·h·℃
41008kcal/m2·h·℃
정답 및 해설

수냉식 응축기의 열관류율은 각 층 열저항의 합의 역수로 구하며, 계산하면 약 1008kcal/m²·h·℃이다.

열저항의 합은 13000+13000+0.00340+0.00020.8=0.000992 m2⋅h⋅∘C/kcal\dfrac{1}{3000}+\dfrac{1}{3000}+\dfrac{0.003}{40}+\dfrac{0.0002}{0.8}=0.000992\ \mathrm{m^2\cdot h\cdot^\circ C/kcal}이다.

따라서 열관류율은 K=10.000992≈1008 kcal/m2⋅h⋅∘CK=\dfrac{1}{0.000992}\approx 1008\ \mathrm{kcal/m^2\cdot h\cdot^\circ C}로 계산된다.

문제 28
2단 압축 1단 팽창 냉동장치에 대한 설명 중 옳은 것은?
1단단 압축시스템에서 압축비가 작을 때
2냉동부하가 감소하면 중간냉각기는 필요 없다.
3단단 압축시스템보다 응축능력을 크게 하기 위해 사용된다.
4-30℃ 이하의 비교적 낮은 증발온도를 요하는 곳에 주로 사용된다.
정답 및 해설

2단압축 1단팽창 냉동장치는 압축비가 커지는 -30℃ 이하의 낮은 증발온도가 필요한 저온 냉동에서 압축비를 나누어 효율을 높이기 위해 주로 사용된다.

  • 이 방식은 단단 압축시스템의 압축비가 클 때 채택하는 것이며, 압축비가 작을 때 채택하는 방식이 아니다.
  • 냉동부하가 감소해도 두 압축 단계 사이의 가스 냉각을 위해 중간냉각기는 계속 필요하다.
  • 이 방식의 목적은 응축능력 확대가 아니라 압축비 저감을 통한 압축효율 향상에 있다.
문제 29
강관용 공구가 아닌 것은?
1파이프 바이스
2파이프 커터
3드레서
4동력 나사절삭기
정답 및 해설

드레서는 연관(납관)의 표면에 생긴 산화물이나 요철을 깎아내 다듬는 연관용 공구로, 강관용 공구가 아니다.

  • 파이프 바이스는 강관을 물려 고정하는 공구이다.
  • 파이프 커터는 강관을 절단하는 공구이다.
  • 동력 나사절삭기는 강관에 나사를 가공하는 공구이다.
문제 30
소요 냉각수량 120L/min, 냉각수 입·출구 온도차 6℃인 수냉 응축기의 응축부하는?
16400kcal/h
212000kcal/h
314400kcal/h
443200kcal/h
정답 및 해설

수냉 응축기의 응축부하는 냉각수량과 비열, 입·출구 온도차를 곱해 구하며, 계산 결과는 43200kcal/h이다.

냉각수량을 시간당으로 환산하면 120 L/min×60=7200 L/h120\ \mathrm{L/min}\times60=7200\ \mathrm{L/h}이다.

응축부하는 Q=7200×1×6=43200 kcal/hQ=7200\times1\times6=43200\ \mathrm{kcal/h}로 계산된다.

문제 31
서로 다른 지름의 관을 이을 때 사용되는 것은?
1소켓
2유니온
3플러그
4부싱
정답 및 해설

부싱은 지름이 서로 다른 두 관을 연결할 때 사용하는 이음쇠이다.

  • 소켓은 지름이 같은 관을 직선으로 연결할 때 사용한다.
  • 유니온은 지름이 같은 관을 분해·조립이 가능하게 연결할 때 사용한다.
  • 플러그는 관의 끝을 막을 때 사용한다.
문제 32
운전 중에 있는 냉동기의 압축기 압력계가 고압은 8㎏/cm2, 저압은 진공도 100mmHg를 나타낼 때 압축기의 압축비는?
1약 6
2약 8
3약 10
4약 12
정답 및 해설

압축기의 압축비는 고압(토출) 절대압력을 저압(흡입) 절대압력으로 나눈 값이며, 계산하면 약 10이 된다.

고압 절대압력은 게이지압 8kgf/cm²에 대기압을 더해 8+1.033≈9.03 kgf/cm28+1.033\approx 9.03\ \mathrm{kgf/cm^2}이다.

저압은 진공도 100mmHg이므로 절대압력이 760-100=660mmHg에 해당하여 660760×1.033≈0.90 kgf/cm2\dfrac{660}{760}\times1.033\approx 0.90\ \mathrm{kgf/cm^2}이다.

따라서 압축비는 9.030.90≈10\dfrac{9.03}{0.90}\approx 10으로 계산된다.

문제 33
어떤 물질의 산성, 알칼리성 여부를 측정하는 단위는?
1CHU
2USRT
3pH
4Therm
정답 및 해설

어떤 물질의 산성·알칼리성 여부를 나타내는 단위는 pH(수소이온농도지수)이다.

  • CHU는 영국식 열량 단위이다.
  • USRT는 미국식 냉동톤 단위이다.
  • Therm은 열량(에너지)을 나타내는 단위이다.
문제 34
시퀀스 제어장치의 구성으로 가장 거리가 먼 것은?
1검출부
2조절부
3피드백부
4조작부
정답 및 해설

시퀀스제어는 정해진 순서에 따라 미리 정한 절차대로 진행되는 개루프(열린 회로) 제어이므로, 출력을 입력 측으로 되돌리는 피드백부는 구성 요소에 포함되지 않는다.

  • 검출부는 조작 대상의 상태를 검출하는 요소로 시퀀스제어의 기본 구성이다.
  • 조절부는 신호를 처리·연산하는 요소로 기본 구성에 포함된다.
  • 조작부는 최종적으로 기기를 동작시키는 요소로 기본 구성에 포함된다.
문제 35
고열원 온도 T1, 저열원 온도 T2인 카르노사이클의 열효율은?
1
2
3
4
정답 및 해설

카르노사이클의 열효율은 η=T1−T2T1\eta=\dfrac{T_1-T_2}{T_1} 이다.

고열원에서 받은 열 Q1Q_1 중 저열원으로 버린 Q2Q_2를 뺀 나머지가 일이므로 η=Q1−Q2Q1\eta=\dfrac{Q_1-Q_2}{Q_1}이고, 가역 사이클에서는 Q2Q1=T2T1\dfrac{Q_2}{Q_1}=\dfrac{T_2}{T_1}가 성립한다.

따라서 η=1−T2T1=T1−T2T1\eta=1-\dfrac{T_2}{T_1}=\dfrac{T_1-T_2}{T_1}로 정리되며, 분모가 고열원의 절대온도 T1T_1이라는 점이 핵심이다. 분모에 T2T_2가 오는 형태는 냉동사이클의 성적계수 T2T1−T2\dfrac{T_2}{T_1-T_2}와 혼동한 것이고, 온도는 반드시 절대온도(K)로 넣어야 한다.

문제 36
빙점이하의 온도에 사용하며 냉동기 배관, LPG 탱크용 배관 등에 많이 사용하는 강관은?
1고압배관용 탄소강관
2저온배관용 강관
3라이닝강관
4압력배관용 탄소강관
정답 및 해설

저온배관용 강관은 빙점 이하의 저온 환경에서 사용할 수 있도록 저온 인성을 갖춘 강관으로, 냉동기 배관이나 LPG 탱크용 배관 등에 널리 사용된다.

  • 고압배관용 탄소강관은 고압 조건에 사용하는 강관이다.
  • 라이닝강관은 관 내면을 코팅 처리한 강관이다.
  • 압력배관용 탄소강관은 상용압력 조건에 사용하는 강관으로 저온용은 아니다.
문제 37
식품을 냉각된 부동액에 넣어 직접 접촉시켜서 동결 시키는 것으로 살포식과 침지식으로 구분하는 동결장치는?
1접촉식 동결장치
2공기 동결장치
3브라인 동결장치
4송풍식 동결장치
정답 및 해설

브라인 동결장치는 냉각된 부동액(브라인)에 식품을 직접 접촉시켜 동결하는 방식으로, 브라인을 뿌리는 살포식과 담그는 침지식으로 구분된다.

  • 접촉식 동결장치는 냉각판 등에 식품을 접촉시키는 방식으로 브라인을 사용하지 않는다.
  • 공기 동결장치는 냉풍을 이용해 동결하는 방식이다.
  • 송풍식 동결장치는 냉각된 공기를 강제로 순환시켜 동결하는 방식이다.
문제 38
도선에 전류가 흐를 때 발생하는 열량으로 옳은 것은?
1전류의 세기에 반비례한다.
2전류의 세기의 제곱에 비례한다.
3전류의 세기의 제곱에 반비례한다.
4열량은 전류의 세기와 무관하다.
정답 및 해설

줄의 법칙에 따라 도선에서 발생하는 열량은 전류 세기의 제곱에 비례한다.

이는 H=I2RtH=I^2Rt로 나타나며, 전류가 커질수록 발열량이 급격히 증가함을 의미한다.

문제 39
다음 중 불응축 가스가 주로 모이는 곳은?
1증발기
2액분리기
3압축기
4응축기
정답 및 해설

불응축가스는 냉매가 액화되면서 응축되지 않는 성질 때문에 응축기의 상부(냉매액이 모이는 곳보다 위쪽) 등에 주로 모이게 된다.

문제 40
회전식(rotary)압축기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1흡입밸브가 없다.
2압축이 연속적이다.
3회전 압축으로 인한 진동이 심하다.
4왕복동에 비해 구조가 간단하다.
정답 및 해설

회전식(rotary) 압축기는 로터가 연속적으로 회전하며 압축이 이루어지므로 왕복동식에 비해 진동과 소음이 적은 것이 특징이며, 진동이 심하다는 설명은 틀린 내용이다.

  • 흡입밸브가 없는 것은 회전식 압축기의 실제 특징이다.
  • 압축이 연속적으로 이루어지는 것도 실제 특징이다.
  • 왕복동식에 비해 구조가 간단한 것도 실제 특징이다.
문제 41
1PS는 1시간 당 약 몇 kcal에 해당되는가?
1860
2550
3632
4427
정답 및 해설

1 PS=75 kgf⋅m/s1\ \mathrm{PS}=75\ \mathrm{kgf\cdot m/s}이며, 이를 시간당 열량으로 환산하면 약 632kcal/h에 해당한다.

시간당 일량은 75×3600=270000 kgf⋅m/h75\times3600=270000\ \mathrm{kgf\cdot m/h}이고, 열의 일당량 427 kgf⋅m/kcal427\ \mathrm{kgf\cdot m/kcal}로 나누면 270000427≈632 kcal/h\dfrac{270000}{427}\approx 632\ \mathrm{kcal/h}이다.

문제 42
-10℃ 얼음 5㎏을 20℃ 물로 만드는데 필요한 열량은? (단, 물의 융해잠열은 80kcal/㎏으로 한다.)
125kcal
2125kcal
3325kcal
4525kcal
정답 및 해설

-10℃ 얼음 5㎏을 20℃ 물로 만드는 데 필요한 열량은 얼음의 승온, 융해, 물의 승온 세 단계를 합산하여 구하며 525kcal이 된다.

-10℃ 얼음을 0℃ 얼음으로 올리는 현열(얼음 비열 약 0.5kcal/kg℃ 적용)은 5×0.5×10=25 kcal5\times0.5\times10=25\ \mathrm{kcal}이다.

0℃ 얼음을 0℃ 물로 녹이는 융해잠열은 5×80=400 kcal5\times80=400\ \mathrm{kcal}이다.

0℃ 물을 20℃ 물로 올리는 현열은 5×1×20=100 kcal5\times1\times20=100\ \mathrm{kcal}이며, 전체 합은 25+400+100=525 kcal25+400+100=525\ \mathrm{kcal}이다.

문제 43
다음 온도-엔트로피 선도에서 a→b과정은 어떤 과정인가?
1압축과정
2응축과정
3팽창과정
4증발과정
정답 및 해설

a→b는 엔트로피가 변하지 않은 채 온도만 올라가는 단열압축(등엔트로피 압축) 과정이다.

가로축이 엔트로피인 T-s선도에서 a 바로 위의 b로 향하는 수직선은 엔트로피 변화가 없다는 뜻이고, 동시에 온도가 상승했으므로 압축기가 냉매를 압축한 구간이다.

  • b에서 c로 내려가는 구간은 토출가스의 과열을 제거하는 부분이고, c→d의 고온 수평선이 열을 버리는 응축과정이다(그림의 Q2Q_2 화살표).
  • d→e로 온도가 떨어지는 구간이 팽창, e→a의 저온 수평선이 열을 흡수하는 증발과정이다(그림의 Q1Q_1 화살표). 두 수평선 사이의 면적 AW가 사이클에 투입된 일에 해당한다.
문제 44
제빙장치 중 결빙한 얼음을 제빙관에서 떼어낼 때 관내의 얼음 표면을 녹이기 위해 사용하는 기기는?
1수수조
2양빙기
3저빙고
4용빙조
정답 및 해설

용빙조는 결빙된 얼음을 제빙관에서 떼어낼 때, 관 내부 얼음 표면을 온수 등으로 녹여주는 기기이다.

  • 수수조는 얼음을 만드는 데 사용할 원수를 받아두는 설비이다.
  • 양빙기는 결빙된 얼음을 제빙관에서 들어 올리는 기기이다.
  • 저빙고는 만들어진 얼음을 저장하는 창고이다.
문제 45
단수 릴레이의 종류로 가장 거리가 먼 것은?
1단압식 릴레이
2차압식 릴레이
3수류식 릴레이
4비례식 릴레이
정답 및 해설

단수(무수) 검출용 릴레이는 단압식, 차압식, 수류식으로 구분되며, 비례식 릴레이는 이러한 단수 릴레이의 종류에 속하지 않는다.

문제 46
난방방식 중 방열체가 필요 없는 것은?
1온수난방
2증기난방
3복사난방
4온풍난방
정답 및 해설

온풍난방은 가열된 공기를 송풍기로 직접 실내에 불어넣는 방식이라 별도의 방열체(방열기)가 필요 없다.

  • 온수난방은 온수를 순환시켜 방열기를 통해 열을 방출한다.
  • 증기난방은 증기를 공급해 방열기를 통해 열을 방출한다.
  • 복사난방은 바닥이나 벽체에 매설한 배관을 방열면으로 이용한다.
문제 47
물과 공기의 접촉면적을 크게 하기 위해 증발포를 사용하여 수분을 자연스럽게 증발시키는 가습방식은?
1초음파식
2가열식
3원심분리식
4기화식
정답 및 해설

기화식 가습방식은 증발포(가습필터)를 이용해 물과 공기의 접촉면적을 넓혀 수분을 자연스럽게 증발시키는 방식이다.

  • 초음파식은 초음파 진동으로 물을 미립화하여 분무한다.
  • 가열식은 물을 끓여 수증기를 발생시킨다.
  • 원심분리식은 원심력으로 물을 미세하게 비산시켜 가습한다.
문제 48
송풍기의 상사법칙으로 틀린 것은?
1송풍기의 날개 직경이 일정할 때 송풍압력은 회전수 변화의 2승에 비례한다.
2송풍기의 날개 직경이 일정할 때 송풍동력은 회전수 변화의 3승에 비례한다.
3송풍기의 회전수가 일정할 때 송풍압력은 날개직경 변화의 2승에 비례한다.
4송풍기의 회전수가 일정할 때 송풍동력은 날개직경 변화의 3승에 비례한다.
정답 및 해설

회전수 일정일 때 송풍동력은 날개 직경의 3승이 아닌 5승에 비례하므로, 송풍동력이 날개직경 변화의 3승에 비례한다는 것은 잘못된 명제다.

송풍기의 상사법칙에서 회전수가 일정할 때 날개 직경 변화에 따른 관계식을 검토해야 한다. 송풍압력 P∝D2P \propto D^2, 송풍동력 W∝D5W \propto D^5이다.

  • 직경 일정 시 송풍압력: 회전수의 2승에 비례하므로 정확하다.
  • 직경 일정 시 송풍동력: 회전수의 3승에 비례하므로 정확하다.
  • 회전수 일정 시 송풍압력: 직경의 2승에 비례하므로 정확하다.
문제 49
온풍난방에 대한 설명 중 옳은 것은?
1설비비는 다른 난방에 비하여 고가이다.
2예열부하가 크므로 예열시간이 길다.
3습도조절이 불가능하다.
4신선한 외기도입이 가능하여 환기가 가능하다.
정답 및 해설

온풍난방은 온풍기(열풍기)를 이용해 가열한 공기를 직접 실내에 공급하는 방식이다. 1번은 오답—온풍난방은 설비가 단순하고 저비용이다. 2번은 오답—예열부하가 작아 예열시간이 짧다(장점). 3번은 오답—습도조절이 불가능한 것은 아니며, 외기도입 시 습도 조절이 가능하다. 4번이 정답—온풍난방은 난방과 동시에 외기를 흡입하여 직접 가열·공급할 수 있으므로 신선한 외기도입과 환기가 가능하다는 것이 주요 장점이다.

문제 50
100℃ 물의 증발 잠열은 약 몇 kcal/kg인가?
1539
2600
3627
4700
정답 및 해설

100℃에서 물이 액체에서 기체로 상변화할 때 필요한 에너지를 증발 잠열이라 하며, 약 539 kcal/kg이 표준값이다. 이는 1 kg의 물을 100℃에서 완전히 수증기로 변화시키는 데 필요한 열량으로, 물리학 및 열역학에서 기본 상수로 사용된다. 나머지 보기들(600, 627, 700 kcal/kg)은 과도하게 큰 값들이다.

문제 51
어떤 사무실 동쪽 유리면이 50m2이고 안쪽은 베니션 블라인드가 설치되어 있을 때, 동쪽 유리면에서 실내에 침입하는 냉방부하는? (단, 유리 통과율은 6.2kcal/m2·h·℃, 복사량은 512kcal/m2·h, 차폐계수는 0.56, 실내외 온도차는 10℃이다.)
13100kcal/h
214336kcal/h
317436kcal/h
415886kcal/h
정답 및 해설

동쪽 유리면을 통한 냉방부하는 전도에 의한 열량과 일사(복사)에 의한 열량을 더해 구하며, 계산 결과는 17436kcal/h이다.

전도에 의한 열량은 유리면적×유리통과율×온도차로 50×6.2×10=3100 kcal/h50\times6.2\times10=3100\ \mathrm{kcal/h}이다.

일사에 의한 열량은 유리면적×복사량×차폐계수로 50×512×0.56=14336 kcal/h50\times512\times0.56=14336\ \mathrm{kcal/h}이다.

따라서 총 냉방부하는 3100+14336=17436 kcal/h3100+14336=17436\ \mathrm{kcal/h}이다.

문제 52
다음 중 제2종 환기법으로 송풍기만 설치하여 강제 급기하는 방식은?
1병용식
2압입식
3흡출식
4자연식
정답 및 해설

제2종 환기법은 송풍기로 급기만 강제로 하고 배기는 자연 배출시키는 방식으로, 압입식이라 한다.

  • 병용식은 급기와 배기 모두 기계식 송풍기를 사용하는 제1종 환기법이다.
  • 흡출식은 배기만 기계식으로 하는 제3종 환기법이다.
  • 자연식은 기계 장치 없이 자연적인 압력차로 환기하는 방식이다.
문제 53
수분무식 가습장치의 종류가 아닌 것은?
1모세관식
2초음파식
3분무식
4원심식
정답 및 해설

모세관식은 물을 흡수한 소재의 모세관 현상을 이용해 자연 증발시키는 기화식(증발식) 가습방식으로, 물을 직접 미세하게 분무하는 수분무식에 속하지 않는다.

  • 초음파식은 진동으로 물을 미립화해 분무하는 수분무식이다.
  • 분무식은 노즐로 물을 직접 분무하는 수분무식이다.
  • 원심식은 원심력으로 물을 비산시켜 분무하는 수분무식이다.
문제 54
다음 장치 중 신축이음 장치의 종류로 가장 거리가 먼 것은?
1스위블 조인트
2볼 조인트
3루프형
4버켓형
정답 및 해설

버켓형은 응축수를 배출하는 증기트랩의 한 종류이며, 배관의 열팽창·수축을 흡수하는 신축이음 장치가 아니다.

  • 스위블 조인트는 엘보를 조합해 관의 회전 운동으로 신축을 흡수하는 신축이음이다.
  • 볼 조인트는 볼 회전 운동으로 신축을 흡수하는 신축이음이다.
  • 루프형은 관을 구부려 만든 신축이음이다.
문제 55
단일덕트 정풍량 방식에 대한 설명으로 틀린 것은?
1실내부하가 감소될 경우에 송풍량을 줄여도 실내공기가 오염되지 않는다.
2고성능 필터의 사용이 가능하다.
3기계실에 기기류가 집중 설치되므로 운전보수관리가 용이하다.
4각 실이나 존의 부하변동이 서로 다른 건물에서는 온습도에 불균형이 생기기 쉽다.
정답 및 해설

단일덕트 정풍량(CAV) 방식은 송풍량을 항상 일정하게 유지하면서 취출온도를 바꿔 부하에 대응하는 방식이다. 송풍량이 일정하므로 도입되는 외기량, 즉 환기량이 항상 확보되는 것이 이 방식의 장점이다.

따라서 실내부하가 감소했다고 송풍량을 줄이면 외기 도입량도 함께 줄어 실내공기가 오염될 수 있으므로, 송풍량을 줄여도 오염되지 않는다는 서술은 틀리다. 송풍량을 줄여 대응하는 것은 정풍량이 아니라 변풍량(VAV) 방식이며, 변풍량에서 최소 풍량 확보가 과제가 되는 것도 같은 이유다.

  • 중앙 기계실에 공조기가 집중되어 고성능 필터 적용과 운전보수관리가 쉬운 것은 정풍량 방식의 실제 장점이다.
  • 각 존의 부하변동 패턴이 서로 다른 건물에서는 하나의 송풍온도로 대응하다 보니 온습도 불균형이 생기기 쉬운 것도 맞는 설명이다.
문제 56
온수난방에 이용되는 밀폐형 팽창탱크에 관한 설명으로 틀린 것은?
1공기층의 용적을 작게 할수록 압력의 변동은 감소한다.
2개방형에 비해 용적은 크다.
3통상 보일러 근처에 설치되므로 동결의 염려가 없다.
4개방형에 비해 보수점검이 유리하고 가압실이 필요하다.
정답 및 해설

밀폐형 팽창탱크는 공기층(가압공기)의 압축성을 이용해 온수의 팽창을 흡수하는 구조다.

공기층의 용적이 작을수록 같은 팽창량에 대한 압력 변화폭이 커지므로, 용적을 작게 할수록 압력 변동이 감소한다는 설명은 반대로 서술된 것이라 틀리다.

  • 개방형과 달리 밀폐된 압력용기 형태여서 동일 용량 기준 용적이 크고 가압실(공기실)이 필요하다는 설명은 맞다.
  • 대기 개방부가 없어 보일러 근처에 설치해도 동결 우려가 없고, 개방형보다 보수점검이 유리한 것도 맞는 특징이다.
문제 57
온수난방의 장점이 아닌 것은?
1관 부식은 증기난방보다 적고 수명이 길다.
2증기난방에 비해 배관지름이 작으므로 설비비가 적게 든다.
3보일러 취급이 용이하고 안전하며 배관 연손실이 적다.
4온수 때문에 보일러의 연소를 정지해도 여열이 있어 실온이 급변하지 않는다.
정답 및 해설

온수난방은 증기난방보다 배관 지름이 커야 하므로, 배관지름이 작아 설비비가 적게 든다는 설명은 온수난방의 장점이 아니다.

증기는 잠열을 이용해 적은 유량으로 큰 열량을 운반할 수 있지만, 온수는 현열만 이용하므로 같은 열량을 옮기려면 많은 유량과 큰 관경이 필요해 오히려 설비비가 늘어난다.

  • 온수는 부식성이 약해 관 부식이 증기난방보다 적고 배관 수명이 긴 것은 실제 장점이다.
  • 보일러 취급이 쉽고 안전하며 배관에서의 열손실이 적은 것도 맞는 설명이다.
  • 온수 자체의 열용량(여열)이 커서 보일러 연소를 정지해도 실온이 급변하지 않는 것도 장점이다.
문제 58
이중덕트 변풍량 방식의 특징으로 틀린 것은?
1각 실내의 온도제어가 용이하다.
2설비비가 높고 에너지 손실이 크다.
3냉풍과 온풍을 혼합하여 공급한다.
4단일덕트 방식에 비해 덕트 스페이스가 적다.
정답 및 해설

이중덕트 방식은 냉풍과 온풍을 각각 별도의 덕트로 보내 혼합상자에서 섞어 공급하므로, 덕트를 두 계통 설치해야 해 단일덕트 방식보다 덕트 스페이스가 오히려 커진다.

따라서 단일덕트 방식에 비해 덕트 스페이스가 적다는 설명은 틀린 서술이다.

  • 존마다 냉풍·온풍 혼합비를 조절해 온도제어가 용이한 것은 이중덕트 방식의 특징이다.
  • 냉풍·온풍 계통을 동시에 운전하고 혼합손실이 생겨 설비비가 높고 에너지 손실이 큰 것도 맞다.
문제 59
공기에서 수분을 제거하여 습도를 낮추기 위해서는 어떻게 하여야 하는가?
1공기의 유로 중에 가열코일을 설치한다.
2공기의 유로 중에 공기의 노점온도보다 높은 온도의 코일을 설치한다.
3공기의 유로 중에 공기의 노점온도와 같은 온도의 코일을 설치한다.
4공기의 유로 중에 공기의 노점온도보다 낮은 온도의 코일을 설치한다.
정답 및 해설

공기 중 수분을 제거해 감습하려면 냉각코일의 표면온도를 공기의 노점온도보다 낮게 유지해 수증기를 응축·제거해야 한다.

코일 표면온도가 노점온도보다 높거나 같으면 수증기가 응축되지 않아 절대습도가 그대로 유지되므로 감습 효과가 없다.

문제 60
공기의 냉각, 가열코일의 선정 시 유의사항에 대한 내용 중 가장 거리가 먼 것은?
1냉각코일 내에 흐르는 물의 속도는 통상 약 1m/s 정도로 하는 것이 좋다.
2증기코일을 통과하는 풍속은 통상 약 3~5m/s 정도로 하는 것이 좋다.
3냉각코일의 입·출구 온도차는 통상 약 5℃ 정도로 하는 것이 좋다.
4공기 흐름과 물의 흐름은 평행류로 하여 전열을 증대시킨다.
정답 및 해설

냉각코일에서 열교환 효율을 높이려면 공기 흐름과 냉수 흐름을 대향류로 배치하는 것이 유리하므로, 두 흐름을 평행류로 하여 전열을 증대시킨다는 설명은 틀리다.

평행류는 입구 쪽 온도차가 크다가 출구로 갈수록 급격히 줄어 평균 온도차가 대향류보다 작아지므로 전열량 면에서 불리하다.

  • 냉각코일 내 냉수 유속을 약 1m/s 내외로 하는 것, 증기코일 통과 풍속을 약 3~5m/s로 하는 것은 실무상 권장되는 값이다.
  • 냉각코일 입·출구 수온차를 약 5℃ 정도로 잡는 것도 통상적인 설계 기준이다.