[공조냉동기계기능사 필기] 15년 2회차
공조냉동기계기능사 필기 기출문제

15년 2회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

15년 2회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
전기스위치의 조작 시 오른손으로 하기를 권장하는 이유로 가장 적당한 것은?
1심장에 전류가 직접 흐르지 않도록 하기 위하여
2작업을 손쉽게 하기 위하여
3스위치 개폐를 신속히 하기 위하여
4스위치 조작 시 많은 힘이 필요하므로
정답 및 해설

오른손으로 스위치를 조작하도록 권장하는 것은 심장에 전류가 직접 흐르지 않도록 하기 위해서다.

감전 시 전류 경로가 오른손을 거치면 심장을 비켜가는 경우가 많아, 왼손 조작 시 전류가 심장을 관통할 위험이 커지는 것을 피하기 위한 안전수칙이다.

문제 2
작업복 선정 시 유의사항으로 틀린 것은?
1작업복의 스타일은 착용자의 연령, 성별 등은 고려할 필요가 없다.
2화기사용 작업자는 방염성, 불연성의 작업복을 착용한다.
3작업복은 항상 깨끗이 하여야 한다.
4작업복은 몸에 맞고 동작이 편하며, 상의 끝이나 바지자락 등이 기계에 말려 들어갈 위험이 없도록 한다.
정답 및 해설

작업복은 착용자의 연령·성별 등 신체 특성을 고려해 선정해야 하므로, 고려할 필요가 없다는 설명은 틀리다.

  • 화기를 다루는 작업자는 방염성·불연성 작업복을 착용해야 한다는 것은 맞는 기준이다.
  • 작업복을 항상 청결하게 유지해야 한다는 것도 맞다.
  • 몸에 맞고 동작이 편하며 옷자락이 기계에 말려들지 않도록 해야 한다는 것도 맞는 유의사항이다.
문제 3

다음 중 저속 왕복동 냉동장치의 운전 순서로 옳은 것은?

  • 1. 압축기를 시동한다.
  • 2. 흡입측 스톱밸브를 천천히 연다.
  • 3. 냉각수 펌프를 운전한다.
  • 4. 응축기의 액면계 등으로 냉매량을 확인한다.
  • 5. 압축기의 유면을 확인한다.
11-2-3-4-5
25-4-3-2-1
35-4-3-1-2
41-2-5-3-4
정답 및 해설

기동 순서는 압축기 유면 확인 → 냉매량 확인 → 냉각수 펌프 운전 → 압축기 시동 → 흡입측 스톱밸브 서서히 개방이다.

운전 전 점검이 가장 먼저다. 크랭크케이스 유면계로 윤활유량을 보고, 이어 응축기(수액기) 액면계로 냉매 충전량을 확인한다. 기름이나 냉매가 부족한 채로 돌리면 소부와 과열로 이어진다.

다음으로 냉각수 펌프와 냉각탑을 먼저 돌려 응축기에 물을 흘린 뒤 압축기를 시동한다. 냉각수가 흐르지 않는 상태에서 압축하면 응축압력이 급상승해 고압차단이 동작한다.

시동한 뒤에는 흡입측 스톱밸브를 천천히 연다. 한꺼번에 열면 증발기에 고여 있던 액냉매가 밀려 들어와 액압축(리퀴드 백)을 일으키기 때문이다.

문제 4
소화기 보관상의 주의사항으로 틀린 것은?
1겨울철에는 얼지 않도록 보온에 유의 한다.
2소화기 뚜껑은 조금 열어놓고 봉인하지 않고 보관한다.
3습기가 적고 서늘한 곳에 둔다.
4가스를 채워 넣는 소화기는 가스를 채울 때 반드시 제조업자에게 의뢰 하도록 한다.
정답 및 해설

소화기는 뚜껑을 완전히 결합하고 봉인한 상태로 보관해야 하므로, 조금 열어놓고 봉인하지 않는다는 설명은 틀리다.

뚜껑을 열어두면 습기·이물질 유입과 약제 누출 우려가 있어 소화기 성능을 보장할 수 없다.

  • 겨울철 동결을 막기 위해 보온에 유의하는 것, 습기가 적고 서늘한 곳에 두는 것은 맞는 관리 방법이다.
  • 가스 재충전이 필요한 소화기는 반드시 제조업자에게 의뢰해야 한다는 것도 맞는 설명이다.
문제 5
왕복펌프의 보수 관리 시 점검 사항으로 틀린 것은?
1윤활유 작동 확인
2축수 온도 확인
3스터핑 박스의 누설 확인
4다단 펌프에 있어서 프라이밍 누설 확인
정답 및 해설

프라이밍(priming)은 원심펌프의 시운전 전 필수 준비 작업으로, 펌프 내부에 액체를 미리 채워 공기를 제거하는 과정이다. 왕복펌프는 자흡식(self-priming)으로 작동하여 프라이밍이 필요하지 않으므로, 다단 펌프에 있어서 프라이밍 누설 확인은 왕복펌프의 점검 사항이 아니다.

윤활유 작동 확인, 축수 온도 확인, 스터핑 박스의 누설 확인은 모두 왕복펌프의 기본적인 정기점검 항목이다.

문제 6
가스접합용접장치의 배관을 하는 경우 주관, 분기관에 안전기를 설치하는데, 이는 하나의 취관에 몇 개 이상의 안전기를 설치해야 하는가?
11
22
33
44
정답 및 해설

가스접합용접장치의 배관에서 안전기 설치 기준은 하나의 취관(사용처)마다 2개 이상을 설치해야 한다. 이는 주관과 분기관 각각에 안전기를 설치하여 배관 계통 여러 지점에서 역화나 역류를 방지하는 중층 방호 원칙을 따른 것이다. 특히 용접토치나 버너 같은 각 취관 접속점에서 폭발이나 화염 역류 사고를 차단하기 위해 다중 안전장치가 요구된다.

문제 7
안전보건관리책임자의 직무에 가장 거리가 먼 것은?
1산업재해의 원인 조사 및 재발 방지대책 수립에 관한 사항
2안전에 관한 조직편성 및 예산책정에 관한 사항
3안전 보건과 관련된 안전장치 및 보호구 구입 시의 적격품 여부 확인에 관한 사항
4근로자의 안전 보건교육에 관한 사항
정답 및 해설

안전에 관한 조직편성 및 예산책정은 안전보건관리책임자의 직무로 열거되는 항목이 아니다.

안전보건관리책임자의 직무는 산업재해 예방계획 수립, 안전보건관리규정의 작성·변경, 근로자 안전보건교육, 작업환경 측정과 근로자 건강관리, 산업재해 원인조사 및 재발방지대책 수립, 안전장치·보호구 구입 시 적격품 여부 확인 등 현장 안전보건관리 실무 중심으로 규정되어 있다.

문제 8
전기 용접 시 전격을 방지하는 방법으로 틀린 것은?
1용접기의 절연 및 접지상태를 확실히 점검 할 것
2가급적 개로 전압이 높은 교류용접기를 사용할 것
3장시간 작업 중지 때는 반드시 스위치를 차단시킬 것
4반드시 주어진 보호구와 복장을 착용할 것
정답 및 해설

전격을 방지하려면 개로(무부하) 전압이 낮은 용접기를 사용하거나 자동전격방지기를 부착해야 하므로, 개로전압이 높은 교류용접기를 사용하라는 설명은 틀리다.

개로전압이 높을수록 감전 시 인체에 흐르는 전류가 커져 위험하므로 오히려 낮추는 것이 안전 원칙이다.

  • 용접기의 절연·접지 상태를 점검하는 것은 맞는 예방조치다.
  • 장시간 작업을 쉴 때 스위치를 차단하는 것, 지급된 보호구와 복장을 착용하는 것도 맞는 수칙이다.
문제 9
다음 중 점화원으로 볼 수 없는 것은?
1전기 불꽃
2기화열
3정전기
4못을 박을 때 튀는 불꽃
정답 및 해설

기화열은 물질이 액체에서 기체로 변할 때 주위로부터 열을 흡수하는 현상이므로 스스로 점화원이 될 수 없다.

전기 불꽃, 정전기 방전, 타격에 의한 불꽃은 모두 가연물에 착화 에너지를 공급할 수 있는 실제 점화원이다.

문제 10
스패너 사용 시 주의 사항으로 틀린 것은?
1스패너가 벗겨지거나 미끄러짐에 주의한다.
2스패너의 입이 너트 폭과 잘 맞는 것을 사용한다.
3스패너 길이가 짧은 경우에는 파이프를 끼어서 사용한다.
4무리하게 힘을 주지 말고 조심스럽게 사용한다.
정답 및 해설

스패너 길이가 짧다고 파이프 등을 끼워 연장해서 사용하는 것은 금지되므로, 이를 권장하는 설명은 틀리다.

파이프를 끼우면 과도한 힘이 가해져 볼트·너트나 스패너가 파손되거나 미끄러져 손을 다치는 사고로 이어지기 쉽다.

  • 스패너가 벗겨지거나 미끄러지는 것에 주의하는 것, 입이 너트 폭에 맞는 것을 쓰는 것, 무리한 힘을 주지 않고 조심스럽게 쓰는 것은 모두 올바른 사용 수칙이다.
문제 11
보일러의 과열 원인으로 적절하지 못한 것은?
1보일러 수의 수위가 높을 때
2보일러 내 스케일이 생성되었을 때
3보일러수의 순환이 불량할 때
4전열면에 국부적인 열을 받았을 때
정답 및 해설

보일러수의 수위가 낮을 때 전열면이 물에 잠기지 않아 과열이 발생하므로, 수위가 높을 때를 과열 원인으로 보는 것은 틀린 설명이다.

  • 스케일이 전열면에 생성되면 열전달이 방해되어 국부 과열이 일어난다.
  • 보일러수의 순환이 불량하거나 전열면이 국부적으로 강한 열을 받는 경우도 과열의 대표적 원인이다.
문제 12
다음 중 위생 보호구에 해당되는 것은?
1안전모
2귀마개
3안전화
4안전대
정답 및 해설

귀마개는 소음으로부터 청력을 보호하는 위생 보호구에 해당한다.

안전모, 안전화, 안전대는 추락·낙하·충격 등 물리적 위험으로부터 신체를 보호하는 안전 보호구로 분류되어 성격이 다르다.

문제 13
근로자가 안전하게 통행할 수 있도록 통로에는 몇 럭스 이상의 조명시설을 해야 하는가?
110
230
345
475
정답 및 해설

근로자가 안전하게 통행할 수 있도록 통로에는 75럭스 이상의 채광 또는 조명시설을 갖추도록 규정되어 있다.

다만 갱도처럼 작업 특성상 조명시설 설치가 어려운 경우에는 안전한 통행을 위해 휴대용 조명기구를 사용하도록 하고 있다.

문제 14
교류 아크 용접기 사용 시 안전 유의사항으로 틀린 것은?
1용접변압기의 1차측 전로는 하나의 용접기에 대해서 2개의 개폐기로 할 것
22차측 전로는 용접봉 케이블 또는 캡타이어 케이블을 사용할 것
3용접기의 외함은 접지하고 누전차단기를 설치할 것
4일정 조건하에서 용접기를 사용할 때는 자동전격방지 장치를 사용할 것
정답 및 해설

교류 아크 용접기의 1차측 전로 개폐기 규정은 하나의 용접기에 대해 1개의 개폐기를 설치하는 것이 정확한 기준이므로, 보기 1의 "2개의 개폐기"는 오류다. 보기 2는 2차측에 용접봉 케이블과 캡타이어 케이블 사용이 맞고, 보기 3은 용접기 외함 접지 및 누전차단기 설치가 안전기준에 부합하며, 보기 4의 자동전격방지 장치도 일정 조건(예: 습한 장소, 금속 구조물 위 작업)에서 사용하는 것이 규정된 사항이다.

문제 15
전동공구 사용상의 안전수칙이 아닌 것은?
1전기드릴로 아주 작은 물건이나 긴 물건에 작업할 때에는 지그를 사용한다.
2전기 그라인더나 샌더가 회전하고 있을 때 작업대 위에 공구를 놓아서는 안 된다.
3수직 휴대용 연삭기의 숫돌의 노출각도는 90°까지 허용된다.
4이동식 전기드릴 작업 시는 장갑을 끼지 말아야 한다.
정답 및 해설

전동공구 안전수칙 중 정답을 가르는 핵심은 숫돌의 노출각도 기준이다. 수직 휴대용 연삭기의 숫돌 노출각도는 90°까지 허용된다는 것이 오류이며, 실제 안전기준에서는 숫돌이 과도하게 노출되지 않도록 제한하는 것이 원칙이다.

  • 작은 물건이나 긴 물건 작업 시 지그 사용: 손 접촉 위험을 줄이는 정확한 안전수칙이다.
  • 회전 중 작업대 위에 공구를 놓지 않음: 회전 중인 공구를 작업대에 방치하면 의도치 않은 접촉 위험이 발생하므로 올바른 지침이다.
  • 이동식 전기드릴 작업 시 장갑 착용 금지: 회전 드릴에 장갑이 걸려 손가락 손상을 입을 수 있어 장갑 착용을 금지하는 정확한 수칙이다.
문제 16
글랜드 패킹의 종류가 아닌 것은?
1오일시일 패킹
2석면 야안 패킹
3아마존 패킹
4몰드 패킹
정답 및 해설

글랜드 패킹은 회전축이나 왕복운동축의 틈새를 밀폐하는 부품으로, 일반적인 종류는 석면 야안 패킹, 아마(마섬유) 패킹, 몰드 패킹 등이 있다. 오일시일 패킹은 글랜드 패킹이 아닌 별도의 시일 부품으로, 오일을 이용하여 밀폐하는 정적 시일 방식이며 글랜드 부위에 사용되지 않는다. 따라서 정답은 1번이다.

문제 17
냉동사이클에서 증발온도가 -15℃이고 과열도가 5℃일 경우 압축기 흡입가스온도는?
15℃
2-10℃
3-15℃
4-20℃
정답 및 해설

압축기 흡입가스온도는 증발온도에 과열도를 더한 값이다. 증발온도가 -15℃이고 과열도가 5℃이므로, 압축기 흡입가스온도 = -15℃ + 5℃ = -10℃이다. 과열도는 냉매가 증발기를 완전히 빠져나온 후 추가로 가열되는 온도 상승분으로, 압축기로 유입되는 가스의 온도를 결정한다.

문제 18
열에 관한 설명으로 틀린 것은?
1승화열은 고체가 기체로 되면서 주위에서 빼앗는 열량이다.
2잠열은 물체의 상태를 바꾸는 작용을 하는 열이다.
3현열은 상태 변화 없이 온도 변화에 필요한 열이다.
4융해열은 현열의 일종이며, 고체를 액체로 바꾸는데 필요한 열이다.
정답 및 해설

융해열은 고체를 액체로 바꾸는 데 필요한 잠열의 일종이지 현열의 일종이 아니다.

현열과 잠열은 본질적으로 다른 개념으로, 상태 변화 없이 온도만 변하는 열(현열)과 온도 변화 없이 상태만 변하는 열(잠열)을 구분한다.

  • 승화열: 고체가 직접 기체로 변할 때 필요한 열로, 주위에서 빼앗는다는 표현이 맞다.
  • 잠열: 물질의 상태 변화(융해, 기화, 승화)를 일으키는 열이므로 옳다.
  • 현열: 온도 변화만 일어나고 상태 변화는 없을 때 필요한 열(Q=mcΔT)이므로 옳다.
문제 19
2000W의 전기가 1시간 일한 양을 열량으로 표현하면 얼마인가?
1172kcal/h
2860kcal/h
317200kcal/h
41720kcal/h
정답 및 해설

전력을 열량으로 변환하기 위해 전력(W) × 시간(s) = 에너지(J) 공식을 적용한다. 2000W가 1시간(3600초) 동안 공급하는 에너지는 2000 × 3600 = 7,200,000J이다. 이를 칼로리로 변환하면 1cal = 4.2J이므로 7,200,000 ÷ 4.2 = 1,714,286cal ≈ 1,714kcal이다. 보기 중 가장 근접한 값은 1720kcal/h이다.

문제 20
왕복동식 압축기와 비교하여 스크류 압축기의 특징이 아닌 것은?
1흡입·토출밸브가 없으므로 마모 부분이 없어 고장이 적다.
2냉매의 압력 손실이 크다.
3무단계 용량제어가 가능하며 연속적으로 행할 수 있다.
4체적 효율이 좋다.
정답 및 해설

스크류 압축기는 흡입구에서 토출구까지 냉매가 로터 사이 공간을 따라 연속적으로 이동하면서 압축되므로 압력 손실이 작다. 따라서 압력 손실이 크다는 것이 스크류 압축기의 특징이 아니다.

  • 흡입·토출밸브가 없어 고장이 적음: 회전 로터의 맞물림으로 냉매를 압축하므로 흡입·토출밸브가 불필요하고, 왕복동식의 밸브 마모·손상이 없어 고장이 적다(참).
  • 무단계 용량제어 가능: 슬라이드 밸브나 언로더로 무단계 용량제어가 가능하다(참).
  • 체적 효율이 좋음: 왕복동식보다 왕복 행정에서의 간극손실과 재팽창 손실이 적어 체적 효율이 우수하다(참).
문제 21
2원 냉동장치에 대한 설명 중 틀린 것은?
1냉매는 주로 저온용과 고온용을 1:1로 섞어서 사용한다.
2고온측 냉매로는 비등점이 높은 냉매를 주로 사용한다.
3저온측 냉매로는 비등점이 낮은 냉매를 주로 사용한다.
4-80~-70℃ 정도 이하의 초저온 냉동장치에 주로 사용한다.
정답 및 해설

2원 냉동장치는 저온측과 고온측 냉동사이클을 각각 독립적으로 구성하고 캐스케이드 응축기로 연결하는 방식이므로, 냉매를 1:1로 섞어서 사용한다는 설명은 틀리다.

저온측과 고온측은 서로 다른 냉매를 각자의 폐회로에서 순환시킬 뿐 두 냉매를 혼합해 쓰지 않는다.

  • 고온측에는 비등점이 높은 냉매를, 저온측에는 비등점이 낮은 냉매를 쓰는 것은 2원 냉동장치의 기본 구성 원리다.
  • 영하 70~80℃ 이하의 초저온 냉동에 주로 적용된다는 것도 맞는 설명이다.
문제 22
흡수식 냉동장치의 적용대상으로 가장 거리가 먼 것은?
1백화점 공조용
2산업 공조용
3제빙공장용
4냉난방장치용
정답 및 해설

흡수식 냉동기는 주로 공조용 냉수 생산(백화점·산업체 공조, 냉난방 겸용 등)에 적합하고, 저온이 필요한 제빙공장용으로는 잘 쓰이지 않는다.

제빙처럼 낮은 증발온도가 필요한 용도는 압축식 냉동기가 주로 담당하며, 흡수식은 냉매인 물이 0℃ 이하에서 얼어붙어 상대적으로 높은 증발온도 영역에만 쓸 수 있기 때문이다.

문제 23
냉매의 특징에 관한 설명으로 옳은 것은?
1NH3는 물과 기름에 잘 녹는다.
2R-12는 기름과 잘 용해하나 물에는 잘 녹지 않는다.
3R-12는 NH3보다 전열이 양호하다.
4NH3의 포화증기의 비중은 R-12보다 작지만 R-22보다 크다.
정답 및 해설

R-12(CFC)는 비극성 물질로 기름과 잘 용해하나 극성인 물에는 잘 녹지 않으므로, R-12의 기름 용해도와 낮은 물 용해도를 설명한 것이 옳은 설명이다.

  • NH₃는 물과 기름에 잘 녹음: NH₃는 극성 분자로 물에는 잘 녹지만 기름에는 잘 용해하지 않으므로 거짓이다.
  • R-12가 NH₃보다 전열 양호: 전열(현열)은 냉매가 액체에서 기체로 상변화할 때의 열량인데, NH₃는 약 1,300 kJ/kg, R-12는 약 165 kJ/kg으로 NH₃가 훨씬 우수하므로 거짓이다.
  • NH₃ 포화증기 비중이 R-22보다 큼: 포화증기 비중은 NH₃ 약 0.59, R-12 약 5.74, R-22 약 3.66으로, NH₃가 R-12보다는 작지만 R-22보다도 작으므로 틀렸다.
문제 24
컨덕턴스는 무엇을 뜻하는가?
1전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타낸 것이다.
2전류가 잘 흐르는 정도를 나타낸 것이다.
3전위차를 얼마나 적게 나타내느냐의 정도를 나타낸 것이다.
4전위차를 얼마나 크게 나타내느냐의 정도를 나타낸 것이다.
정답 및 해설

컨덕턴스(Conductance)는 전류가 잘 흐르는 정도를 나타내는 물리량으로, 저항(Resistance)의 역수이다. 즉 G=1RG = \frac{1}{R}이며, 단위는 지멘스(S)이다. 저항이 전류 흐름을 방해하는 정도를 나타낸다면, 컨덕턴스는 그 반대로 전류가 얼마나 잘 통과하는지를 나타낸다. 따라서 1번(방해)은 저항의 정의이고, 3·4번은 전위차와 무관한 오답이다.

문제 25
다음 중 2단압축, 2단팽창 냉동사이클에서 주로 사용되는 중간 냉각기의 형식은?
1플래시형
2액냉각형
3직접팽창식
4저압수액기식
정답 및 해설

2단압축 2단팽창 사이클에서는 1차 팽창한 냉매를 중간냉각기에서 플래시가스와 액으로 분리하는 플래시형(개방형) 중간냉각기를 주로 쓴다. 2단압축 1단팽창에서는 액냉각형(밀폐형)을 쓴다.

문제 26
암모니아 냉매 배관을 설치할 때 시공방법으로 틀린 것은?
1관이음 패킹재료는 천연고무를 사용한다.
2흡입관에는 U트랩을 설치한다.
3토출관의 합류는 Y접속으로 한다.
4액관의 트랩부에는 오일 드레인 밸브를 설치한다.
정답 및 해설

암모니아 냉매 배관 시공에서 흡입관에 U트랩을 설치하는 것은 금지된다. U트랩은 액관(액체 냉매가 흐르는 관)에만 설치하며, 흡입관(저압 증기가 흐르는 관)에 U트랩을 설치하면 냉매 흐름이 방해되고 압력 강하가 발생하여 압축기 성능 저하 및 손상을 초래한다. 반면 관이음 패킹은 천연고무를 사용하고, 토출관 합류는 Y접속으로 하며, 액관 트랩부에는 오일 드레인 밸브를 설치하는 것이 정상 시공 방법이다.

문제 27
엔탈피의 단위로 옳은 것은?
1kcal/kg
2kcal/h·℃
3kcal/kg·℃
4kcal/m3·h·℃
정답 및 해설

엔탈피(enthalpy)는 단위질량당 에너지를 나타내는 집약적 성질(intensive property)로서, 표준 단위는 kcal/kg이다. 보기 2번은 열유량(heat flow rate)의 단위, 3번은 비열용량(specific heat capacity)의 단위, 4번은 부피당 에너지유량의 단위이므로 엔탈피와 구분된다.

문제 28
냉방능력 1냉동톤인 응축기에 10L/min의 냉각수가 사용되었다. 냉각수 입구의 온도가 32℃이면 출구 온도는? (단, 방열계수는 1.2로 한다.)
112.5℃
222.6℃
338.6℃
449.5℃
정답 및 해설

응축열량은 냉동능력에 방열계수를 곱해 구한다: Qc=1.2×3320=3984Q_c = 1.2 \times 3320 = 3984 kcal/h. 냉각수량은 10×60=60010 \times 60 = 600 kg/h이다.
Δt=3984600×1≈6.64\Delta t = \dfrac{3984}{600 \times 1} \approx 6.64℃이므로 출구 온도는 32+6.64≈38.632 + 6.64 \approx 38.6℃이다.

문제 29
다음 중 등온변화에 대한 설명으로 틀린 것은?
1압력과 부피의 곱은 항상 일정하다.
2내부에너지는 증가한다.
3가해진 열량과 한 일이 같다.
4변화 전과 후의 내부에너지의 값이 같아진다.
정답 및 해설

등온변화는 온도가 일정한 과정이므로, 이상기체의 내부에너지는 온도에만 의존하기 때문에 변하지 않는다. 따라서 2번은 틀렸다. 1번은 등온과정에서 PV=nRTPV = nRT에서 TT가 상수이므로 PV=PV = 상수(보일의 법칙)가 성립한다. 3번은 열역학 제1법칙 ΔU=Q−W\Delta U = Q - W에서 ΔU=0\Delta U = 0이므로 Q=WQ = W이다. 4번은 등온변화 전후 내부에너지가 같다는 의미로, 1번과 같은 근거로 성립한다.

문제 30
열역학 제1법칙을 설명한 것으로 옳은 것은?
1밀폐계가 변화할 때 엔트로피의 증가를 나타낸다.
2밀폐계에 가해 준 열량과 내부에너지의 변화량의 합은 일정하다.
3밀폐계에 전달된 열량은 내부에너지 증가와 계가 한 일의 합과 같다.
4밀폐계의 운동에너지와 위치에너지의 합은 일정하다.
정답 및 해설

열역학 제1법칙은 밀폐계에 전달된 열량이 내부에너지 증가와 계가 외부에 한 일의 합과 같다는 에너지 보존 관계로 표현된다.

Q=ΔU+WQ = \Delta U + W 형태로 정리되며, 엔트로피 증가(제2법칙)나 운동·위치에너지 합이 일정하다는 내용과는 구분된다.

문제 31
팽창밸브 직후의 냉매 건조도를 0.23, 증발잠열이 52kcal/kg이라 할 때, 이 냉매의 냉동효과는?
1226kcal/kg
240kcal/kg
338kcal/kg
412kcal/kg
정답 및 해설

팽창밸브 직후의 건조도 0.23은 팽창 과정에서 이미 증발해 버린 플래시가스의 비율로, 이 부분은 증발기에서 열을 흡수하지 못한다. 따라서 냉동효과는 남은 액 냉매 비율에 증발잠열을 곱해 구한다.

냉동효과 = (1 - 건조도) × 증발잠열 = (1 - 0.23) × 52kcal/kg = 0.77 × 52 = 40.04 ≒ 40kcal/kg

문제 32
터보냉동기의 운전 중 서징(surging)현상이 발생하였다. 그 원인으로 틀린 것은?
1흡입가이드 베인을 너무 조일 때
2가스 유량이 감소될 때
3냉각수온이 너무 낮을 때
4너무 낮은 가스유량으로 운전할 때
정답 및 해설

터보냉동기의 서징은 흡입가스 유량이 지나치게 적어 압축기가 정상 압력을 형성하지 못하고 토출과 역류를 반복하는 현상이다.

냉각수온이 낮을 때는 오히려 응축압력이 낮아져 압축기가 이겨내야 할 압력이 줄어드는 조건이므로 서징의 원인으로 보기 어렵다. 서징을 유발하는 쪽은 냉각수온이 높아 응축압력이 상승하는 경우다.

  • 흡입가이드 베인을 너무 조이거나 가스 유량이 크게 줄어드는 것, 유량이 극히 낮은 상태로 운전하는 것은 모두 서징을 유발하는 대표적 조건이다.
문제 33
2단압축 냉동장치에서 각각 다른 2대의 압축기를 사용하지 않고 1대의 압축기가 2대의 압축기 역할을 할 수 있는 압축기는?
1부스터 압축기
2캐스케이드 압축기
3콤파운드 압축기
4보조 압축기
정답 및 해설

콤파운드 압축기는 1대의 압축기 실린더를 저단·고단 두 그룹으로 나누어 2단압축을 수행하도록 만든 압축기로, 별도의 2대 압축기 없이도 2단압축 효과를 낸다.

문제 34
역 카르노 사이클은 어떤 상태변화 과정으로 이루어져 있는가?
11개의 등온과정, 1개의 등압과정
22개의 등압과정, 2개의 교축작용
31개의 단열과정, 2개의 교축작용
42개의 단열과정, 2개의 등온과정
정답 및 해설

역카르노 사이클은 2개의 단열과정과 2개의 등온과정으로 구성된 이상 냉동사이클이다.

등온압축·등온팽창 과정에서 열을 주고받고, 그 사이를 단열압축·단열팽창 과정이 연결하는 구조다.

문제 35
팽창밸브 본체와 온도센서 및 전자제어부를 조립함으로써 과열도 제어를 하는 특징을 가지며, 바이메탈과 전열기가 조립된 부분과 니들밸브 부분으로 구성된 팽창밸브는?
1온도식 자동 팽창밸브
2정압식 자동 팽창밸브
3열전식 팽창밸브
4플로토식 팽창밸브
정답 및 해설

팽창밸브 본체에 온도센서와 전자제어부를 조립해 과열도를 제어하고, 바이메탈과 전열기가 조립된 부분이 니들밸브를 구동하는 방식은 열전식 팽창밸브의 구조적 특징이다.

문제 36
회전식 압축기의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?
1용량제어가 없고 분해조립 및 정비에 특수한 기술이 필요하다.
2대형 압축기와 저온용 압축기로 사용하기 적당하다.
3왕복동식처럼 격간이 없어 체적효율, 성능계수가 양호하다.
4소형이고 설치면적이 적다.
정답 및 해설

회전식 압축기는 구조상 소형화가 유리해 소형 냉동기·저용량 기기에 주로 적용되며, 대형 압축기나 저온용 압축기로는 잘 사용되지 않으므로 이를 적합하다고 한 설명은 틀리다.

  • 용량제어 장치가 없고 분해조립·정비에 특수 기술이 필요하다는 것은 맞는 특징이다.
  • 왕복동식처럼 격간이 없어 체적효율과 성능계수가 양호하고, 소형이며 설치면적이 작다는 것도 맞는 설명이다.
문제 37
다음 중 흡수식 냉동기의 용량제어 방법이 아닌 것은?
1구동열원 입구제어
2증기토출 제어
3발생기 공급 용액량 조절
4증발기 압력제어
정답 및 해설

흡수식 냉동기의 용량제어는 발생기(재생기)에 투입되는 열입력을 조절하는 방식이 기본이어서, 구동열원 입구 제어, 증기토출 제어, 발생기 공급 용액량 조절 등으로 이루어진다.

반면 증발기 압력제어는 흡수식의 용량제어 방법으로 열거되지 않는다.

문제 38
동관 공작용 작업 공구가 아닌 것은?
1익스팬더
2사이징 툴
3튜브 밴드
4봄볼
정답 및 해설

봄볼은 동관이 아니라 연관(납관) 공작용 공구로, 분기관을 따낼 자리에 구멍을 뚫는 데 사용한다. 연관 작업에는 봄볼 외에 드레서, 벤드벤, 턴핀, 맬릿 등이 쓰인다.

동관 공작용 공구는 관 끝을 넓히는 익스팬더(확관기), 관 끝을 원형으로 바로잡는 사이징 툴, 관을 굽히는 튜브 벤더 등이다.

문제 39
유량이 적거나 고압일 때에 유량조절을 한 층 더 엄밀하게 행할 목적으로 사용되는 것은?
1콕
2안전밸브
3글로브 밸브
4앵글밸브
정답 및 해설

유량이 적거나 고압일 때 유량을 세밀하게 조절할 목적으로는 글로브 밸브가 사용된다.

글로브 밸브는 유체 흐름 방향이 밸브 시트에서 꺾이며 개도에 따라 유량 조절 특성이 우수해 정밀한 유량제어에 적합한 구조다.

문제 40
다음 중 압축기 효율과 가장 거리가 먼 것은?
1체적효율
2기계효율
3압축효율
4팽창효율
정답 및 해설

팽창효율은 팽창밸브나 팽창기에서 다루는 개념이지 압축기의 성능을 나타내는 효율이 아니므로, 압축기 효율과 가장 거리가 멀다.

체적효율, 기계효율, 압축효율은 모두 압축기의 실제 성능을 평가하는 대표적 효율 지표다.

문제 41
-15℃에서 건조도가 0인 암모니아 가스를 교축 팽창시켰을 때 변화가 없는 것은?
1비체적
2압력
3엔탈피
4온도
정답 및 해설

교축(스로틀링) 팽창은 외부와 일이나 열의 출입이 없는 등엔탈피 과정이므로 팽창 전후 엔탈피는 변화가 없다.

반면 압력과 온도는 팽창과 함께 낮아지고, 건조도가 0(포화액)이던 냉매가 일부 증발(플래시가스 발생)하면서 비체적은 증가한다.

문제 42
다음 수냉식 응축기에 관한 설명으로 옳은 것은?
1수온이 일정한 경우 유막 물때가 두껍게 부착하여도 수량을 증가하면 응축압력에는 영향이 없다.
2응축부하가 크게 증가하면 응축압력 상승에 영향을 준다.
3냉온수량이 풍부한 경우에는 불응축 가스의 혼입 영향이 없다.
4냉각수량이 일정한 경우에는 수온에 의한 영향은 없다.
정답 및 해설

수냉식 응축기는 응축부하가 크게 증가하면 응축압력이 상승하는 영향을 받는다.

  • 유막이나 물때가 두껍게 부착되면 전열이 나빠져 수량을 늘려도 응축압력 상승을 막기 어렵다.
  • 불응축가스가 섞여 들어가면 냉각수량이 충분해도 응축압력을 높이는 영향을 준다.
  • 냉각수량이 일정해도 냉각수 입구 수온이 변하면 응축압력도 함께 변한다.
문제 43
증발압력 조정밸브를 부착하는 주요 목적은?
1흡입압력을 저하시켜 전동기의 기동 전류를 적게 한다.
2증발기내의 압력이 일정 압력 이하가 되는 것을 방지한다.
3냉매의 증발온도를 일정치 이하로 내리게 한다.
4응축압력을 항상 일정하게 유지한다.
정답 및 해설

증발압력 조정밸브(EPR)는 증발기 내 압력이 설정치 이하로 낮아지는 것을 방지하기 위해 부착한다.

증발압력이 지나치게 낮아지면 증발온도가 과도하게 내려가 냉동품 동결이나 성에 과다 착상 등의 문제가 생기므로, 증발기 출구 압력을 일정 수준 이상으로 유지시켜 이를 막는다.

문제 44
주로 저압증기나 온수배관에서 호칭지름이 작은 분기관에 이용되며, 굴곡부에서 압력강하가 생기는 이음쇠는?
1슬리브형
2스위블형
3루프형
4벨로즈형
정답 및 해설

스위블형 이음쇠는 저압증기나 온수배관의 호칭지름이 작은 분기관에 주로 쓰이며, 두 개 이상의 엘보를 조합해 나사부의 회전으로 신축을 흡수하는 구조라 관이 꺾이는 굴곡부에서 압력강하가 발생한다.

문제 45
시퀀스 제어에 속하지 않는 것은?
1자동 전기밥솥
2전기세탁기
3가정용 전기냉장고
4네온사인
정답 및 해설

가정용 전기냉장고는 내부 온도를 센서로 감지해 목표치와 비교하며 압축기를 온/오프하는 피드백(폐루프) 제어 방식이므로 시퀀스제어에 속하지 않는다.

전기밥솥, 전기세탁기, 네온사인은 미리 정해진 순서대로 동작이 진행되는 시퀀스(순차) 제어의 대표적 예다.

문제 46
개별 공조방식에서 성적계수에 관한 설명으로 옳은 것은?
1히트펌프의 경우 축열조를 사용하면 성적계수가 낮다.
2히트펌프 시스템의 경우 성적계수는 1보다 적다.
3냉방 시스템은 냉동효과가 동일한 경우에는 압축일이 클수록 성적계수는 낮아진다.
4히트펌프의 난방 운전 시 성적계수는 냉방 운전 시 성적계수보다 낮다.
정답 및 해설

냉방 시스템의 성적계수는 냉동효과를 압축일로 나눈 값이다.

따라서 냉동효과가 같다면 분모에 해당하는 압축일이 클수록 성적계수는 낮아진다.

문제 47
복사난방에 관한 설명 중 틀린 것은?
1바닥면의 이용도가 높고 열손실이 적다.
2단열층 공사비가 많이 들고 배관의 고장 발견이 어렵다.
3대류 난방에 비하여 설비비가 많이 든다.
4방열체의 열용량이 적으므로 외기온도에 따라 방열량의 조절이 쉽다.
정답 및 해설

복사난방은 바닥 슬래브 등 방열체의 열용량이 커서 예열·냉각에 시간이 오래 걸리므로, 외기온도 변화에 따라 방열량을 빠르게 조절하기 어렵다.

따라서 방열체의 열용량이 적어 방열량 조절이 쉽다는 설명은 틀린 서술이다.

  • 바닥면을 그대로 이용해 별도 방열기가 필요 없어 이용도가 높고 열손실이 적은 것은 맞는 장점이다.
  • 단열층 시공비가 많이 들고 매설 배관은 고장 발견이 어려운 것, 대류난방보다 설비비가 많이 드는 것도 실제 단점이다.
문제 48
환기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1기계환기법에는 풍압과 온도차를 이용하는 방식이 있다.
2제품이나 기기 등의 성능을 보전하는 것도 환기의 목적이다.
3자연환기는 공기의 온도에 따른 비중차를 이용한 환기이다.
4실내에서 발생하는 열이나 수증기도 제거한다.
정답 및 해설

기계환기법은 송풍기 등 동력 장치로 강제로 급기·배기를 하는 방식이며, 풍압이나 온도차와 같은 자연적인 압력차를 이용하는 것은 자연환기법의 원리이다.

따라서 기계환기법이 풍압과 온도차를 이용한다는 설명은 옳지 않다.

제품·기기의 성능 보전, 실내에서 발생하는 열이나 수증기의 제거는 모두 환기의 일반적인 목적에 해당한다.

문제 49
다음의 습공기선도에 대하여 바르게 설명한 것은?
1F점은 습공기의 습구온도를 나타낸다.
2C점은 습공기의 노점온도를 나타낸다.
3A점은 습공기의 절대습도를 나타낸다.
4B점은 습공기의 비체적을 나타낸다.
정답 및 해설

그림에서 D점이 습공기의 상태점이며, 이를 기준으로 각 선을 연장했을 때 F점은 상대습도(포화선과의 교점, 습구온도선 아님), C점은 절대습도, A점은 건구온도를 나타내고, 세로축 방향으로 내려간 B점이 비체적을 나타낸다. 따라서 B점을 비체적으로 설명한 4번이 옳다.

문제 50
공기의 감습방법에 해당되지 않는 것은?
1흡수식
2흡착식
3냉각식
4가열식
정답 및 해설

공기의 감습(제습) 방법은 공기 중의 수증기를 제거하는 방식으로, 흡수식은 염화칼슘·황산 등 흡수제로 수증기를 화학적으로 흡수하고, 흡착식은 실리카겔·활성탄 등 흡착제의 물리적 표면 흡착으로 제습하며, 냉각식은 노점 이하로 냉각하여 수증기를 응결시키는 방식이다. 반면 가열식은 공기를 가열하면 상대습도가 낮아져 건조해 보이지만, 절대적인 수증기량은 감소하지 않으므로 실질적인 감습 방법이 아니라 상대습도 저하 방법일 뿐이다.

문제 51
냉방부하에서 틈새 바람으로 손실되는 열량을 보호하기 위하여 극간풍을 방지하는 방법으로 틀린 것은?
1회전문을 설치한다.
2충분한 간격을 두고 이중문을 낮게 유지한다.
3실내의 압력을 외부압력보다 낮게 유지한다.
4에어 커튼(air curtain)을 사용한다.
정답 및 해설

극간풍(틈새바람)은 실내외의 압력차 때문에 발생하므로, 이를 줄이려면 실내압을 외부압보다 높게 유지해 공기가 안에서 밖으로 새어나가는 방향으로 만들어야 한다.

실내압을 외부보다 낮게 유지하면 오히려 외기가 틈새로 더 많이 유입되어 극간풍이 커지므로 방지법이 될 수 없다.

회전문 설치, 이중문 사이 충분한 간격 확보, 에어커튼 사용은 모두 실제로 쓰이는 극간풍 방지 대책이다.

문제 52
체감을 나타내는 척도로 사용되는 유효온도와 관계있는 것은?
1습도와 복사열
2온도와 습도
3온도와 기압
4온도와 복사열
정답 및 해설

유효온도(effective temperature)는 인체가 느끼는 온열감을 나타내는 지표로, 기온과 습도, 기류의 영향을 종합해 정한다.

주어진 보기 중에서는 온도와 습도의 조합이 유효온도를 구성하는 핵심 요소에 해당한다.

복사열이나 기압은 유효온도가 아니라 각각 수정유효온도나 다른 온열지표에서 다루는 요소이다.

문제 53
기계배기와 적당한 자연급기에 의한 환기방식으로서 화장실, 탕비실, 소규모 조리장의 환기 설비에 적당한 환기법은?
1제1종 환기법
2제2종 환기법
3제3종 환기법
4제4종 환기법
정답 및 해설

환기 방식은 급기와 배기를 각각 기계식(팬)으로 할지 자연식(개구부)으로 할지에 따라 구분된다.

제3종 환기법은 급기는 자연급기로, 배기는 기계배기로 하는 방식으로 실내를 부압으로 유지해 냄새나 오염 공기가 다른 실로 퍼지지 않도록 한다.

화장실, 탕비실, 소규모 조리장처럼 냄새·오염물질이 발생하는 공간의 환기설비에 적합해 널리 쓰인다.

문제 54
난방부하에 대한 설명으로 틀린 것은?
1건물의 난방 시에 재실자 또는 기구의 발생 열량은 난방 개시 시간을 고려하여 일반적으로 무시해도 좋다.
2외기부하 계산은 냉방부하 계산과 마찬가지로 현열부하와 잠열부하로 나누어 계산해야 한다.
3덕트면의 열통과에 의한 손실 열량은 작으므로 일반적으로 무시해도 좋다.
4건물의 벽체는 바람을 통하지 못하게 하므로 건물 벽체에 의한 손실 열량은 무시해도 좋다.
정답 및 해설

건물 벽체를 통한 관류열손실은 난방부하 계산에서 큰 비중을 차지하는 항목으로, 실내외 온도차가 클수록 무시할 수 없는 손실 열량이 된다.

벽체가 바람을 직접 통과시키지 않는다고 해서 열전도·열관류에 의한 손실까지 없어지는 것은 아니므로, 이를 무시해도 된다는 설명은 옳지 않다.

반면 재실자·기구의 발생열을 난방 초기에 보수적으로 무시하는 것, 외기부하를 현열·잠열로 나누어 계산하는 것, 덕트면의 열손실을 작게 보아 통상 무시하는 것은 일반적으로 타당한 설명이다.

문제 55
온수난방에 대한 설명 중 틀린 것은?
1일반적으로 고온수식과 저온수식의 기준온도는 100℃이다.
2개방형은 방열기보다 1m 이상 높게 설치하고, 밀폐형은 가능한 보일러로부터 멀리 설치한다.
3중력 순환식 온수난방 방법은 소규모 주택에 사용된다.
4온수난방 배관의 주재료는 내열성을 고려해서 선택해야 한다.
정답 및 해설

온수난방 시스템에서 개방형과 밀폐형 팽창탱크의 설치 위치 기준을 비교하면, 개방형은 방열기보다 1m 이상 높게 설치하는 것이 맞으나, 밀폐형은 보일러에 가능한 가까이 설치하여 압력 변화를 최소화해야 한다. 2번은 밀폐형을 "보일러로부터 멀리"라고 잘못 설명했다. 1번의 고·저온수 기준 100℃, 3번의 중력순환식 소규모 주택 적용, 4번의 내열성 고려는 모두 온수난방의 정확한 설명이다.

문제 56
2중 덕트 방식의 특징이 아닌 것은?
1설비비가 저렴하다.
2각실 각존의 개별 온습도의 제어가 가능하다.
3용도가 다른 존 수가 많은 대규모 건물에 적합하다.
4다른 방식에 비해 덕트 공간이 크다.
정답 및 해설

이중 덕트 방식은 냉풍과 온풍 덕트를 각각 배관해 혼합상자에서 섞어 공급하므로 덕트 공간이 크고 설비비·에너지 소비가 많이 드는 방식이다.

따라서 설비비가 저렴하다는 설명은 이중 덕트 방식의 실제 특징과 맞지 않는다.

각 실·존별 개별 온습도 제어가 가능하고, 용도가 다양한 대규모 건물에 적합하다는 점은 이중 덕트 방식의 실제 장점에 해당한다.

문제 57
실내의 현열부하를 3200kcal/h, 잠열부하를 600kcal/h일 때, 현열비는?
10.16
26.25
31.20
40.84
정답 및 해설

현열비는 약 0.84로 계산되어, 실내 취득열의 대부분이 현열임을 나타낸다.

현열비(SHF)는 전체 부하 중 현열부하가 차지하는 비율로 SHF=qsqs+qlSHF = \dfrac{q_s}{q_s+q_l}로 구한다.

현열부하 3200kcal/h, 잠열부하 600kcal/h를 대입하면 SHF=32003200+600=32003800≈0.84SHF = \dfrac{3200}{3200+600} = \dfrac{3200}{3800} \approx 0.84가 된다.

문제 58
흡수식 냉동기의 특징으로 틀린 것은?
1전력 사용량이 적다.
2압축식 냉동기 보다 소음, 진동이 크다.
3용량제어 범위가 넓다.
4부분 부하에 대한 대응성이 좋다.
정답 및 해설

흡수식 냉동기는 압축기 대신 발생기·흡수기 등을 이용해 냉매를 순환시키므로 회전 압축부가 없어 압축식 냉동기보다 소음과 진동이 작다.

따라서 압축식 냉동기보다 소음·진동이 크다는 설명은 흡수식 냉동기의 실제 특징과 반대된다.

전력 사용량이 적고, 용량제어 범위가 넓으며 부분부하에 대한 대응성이 좋은 것은 흡수식 냉동기의 실제 장점이다.

문제 59
다음은 덕트 내의 공기압력을 측정하는 방법이다. 그림 중 정압을 측정하는 방법은?
1(가)
2(나)
3(다)
4(라)
정답 및 해설

덕트 벽에 유동방향과 직각으로 뚫은 측정공에 한쪽 관을 연결하고 반대쪽은 대기에 열어 둔 (나)가 정압을 재는 방법이다.

정압은 공기가 덕트 벽을 밀고 있는 압력이므로, 흐름을 방해하지 않도록 측정관 입구를 벽면과 같은 면에서 유동방향과 직각으로 두어야 한다. (나)는 관 끝이 덕트 안으로 들어가지 않고 벽면에서 끝나며 반대쪽 관은 대기에 개방되어 있어, U자관에 나타난 액면차가 곧 대기압에 대한 정압이 된다.

  • (다)는 한쪽이 관 끝을 구부려 흐름을 정면으로 받는 전압관이고 다른 쪽이 벽면 정압구여서, 두 압력의 차인 동압(속도압)을 나타낸다. 풍속을 구할 때 쓰는 결선이다.
  • (라)는 흐름을 정면으로 받는 관만 U자관 한쪽에 연결하고 반대쪽은 대기에 열어 두었으므로, 정압에 속도압을 더한 전압을 나타낸다.
  • (가)는 유동이 없어 좌우 액면이 같은, 기준이 되는 그림이다.
문제 60
건구온도 33℃, 상대습도 50%인 습공기 500m3/h를 냉각 코일에 의하여 냉각한다. 코일의 장치노점온도는 9℃이고 바이패스 팩터가 0.1이라면, 냉각된 공기의 온도는?
19.5℃
210.2℃
311.4℃
412.6℃
정답 및 해설

냉각된 공기의 온도는 약 11.4℃로 계산된다.

바이패스 팩터(BF)는 코일을 통과하면서 냉각되지 않고 그대로 지나간 공기의 비율로, 코일 출구온도는 t2=tADP+BF×(t1−tADP)t_2 = t_{ADP} + BF \times (t_1 - t_{ADP})로 구한다.

장치노점온도 9℃, 입구 건구온도 33℃, 바이패스 팩터 0.1을 대입하면 t2=9+0.1×(33−9)=9+2.4=11.4t_2 = 9 + 0.1 \times (33-9) = 9 + 2.4 = 11.4℃가 된다.

공조냉동기계기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
15년 2회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
전기스위치의 조작 시 오른손으로 하기를 권장하는 이유로 가장 적당한 것은?
1심장에 전류가 직접 흐르지 않도록 하기 위하여
2작업을 손쉽게 하기 위하여
3스위치 개폐를 신속히 하기 위하여
4스위치 조작 시 많은 힘이 필요하므로
정답 및 해설

오른손으로 스위치를 조작하도록 권장하는 것은 심장에 전류가 직접 흐르지 않도록 하기 위해서다.

감전 시 전류 경로가 오른손을 거치면 심장을 비켜가는 경우가 많아, 왼손 조작 시 전류가 심장을 관통할 위험이 커지는 것을 피하기 위한 안전수칙이다.

문제 2
작업복 선정 시 유의사항으로 틀린 것은?
1작업복의 스타일은 착용자의 연령, 성별 등은 고려할 필요가 없다.
2화기사용 작업자는 방염성, 불연성의 작업복을 착용한다.
3작업복은 항상 깨끗이 하여야 한다.
4작업복은 몸에 맞고 동작이 편하며, 상의 끝이나 바지자락 등이 기계에 말려 들어갈 위험이 없도록 한다.
정답 및 해설

작업복은 착용자의 연령·성별 등 신체 특성을 고려해 선정해야 하므로, 고려할 필요가 없다는 설명은 틀리다.

  • 화기를 다루는 작업자는 방염성·불연성 작업복을 착용해야 한다는 것은 맞는 기준이다.
  • 작업복을 항상 청결하게 유지해야 한다는 것도 맞다.
  • 몸에 맞고 동작이 편하며 옷자락이 기계에 말려들지 않도록 해야 한다는 것도 맞는 유의사항이다.
문제 3

다음 중 저속 왕복동 냉동장치의 운전 순서로 옳은 것은?

  • 1. 압축기를 시동한다.
  • 2. 흡입측 스톱밸브를 천천히 연다.
  • 3. 냉각수 펌프를 운전한다.
  • 4. 응축기의 액면계 등으로 냉매량을 확인한다.
  • 5. 압축기의 유면을 확인한다.
11-2-3-4-5
25-4-3-2-1
35-4-3-1-2
41-2-5-3-4
정답 및 해설

기동 순서는 압축기 유면 확인 → 냉매량 확인 → 냉각수 펌프 운전 → 압축기 시동 → 흡입측 스톱밸브 서서히 개방이다.

운전 전 점검이 가장 먼저다. 크랭크케이스 유면계로 윤활유량을 보고, 이어 응축기(수액기) 액면계로 냉매 충전량을 확인한다. 기름이나 냉매가 부족한 채로 돌리면 소부와 과열로 이어진다.

다음으로 냉각수 펌프와 냉각탑을 먼저 돌려 응축기에 물을 흘린 뒤 압축기를 시동한다. 냉각수가 흐르지 않는 상태에서 압축하면 응축압력이 급상승해 고압차단이 동작한다.

시동한 뒤에는 흡입측 스톱밸브를 천천히 연다. 한꺼번에 열면 증발기에 고여 있던 액냉매가 밀려 들어와 액압축(리퀴드 백)을 일으키기 때문이다.

문제 4
소화기 보관상의 주의사항으로 틀린 것은?
1겨울철에는 얼지 않도록 보온에 유의 한다.
2소화기 뚜껑은 조금 열어놓고 봉인하지 않고 보관한다.
3습기가 적고 서늘한 곳에 둔다.
4가스를 채워 넣는 소화기는 가스를 채울 때 반드시 제조업자에게 의뢰 하도록 한다.
정답 및 해설

소화기는 뚜껑을 완전히 결합하고 봉인한 상태로 보관해야 하므로, 조금 열어놓고 봉인하지 않는다는 설명은 틀리다.

뚜껑을 열어두면 습기·이물질 유입과 약제 누출 우려가 있어 소화기 성능을 보장할 수 없다.

  • 겨울철 동결을 막기 위해 보온에 유의하는 것, 습기가 적고 서늘한 곳에 두는 것은 맞는 관리 방법이다.
  • 가스 재충전이 필요한 소화기는 반드시 제조업자에게 의뢰해야 한다는 것도 맞는 설명이다.
문제 5
왕복펌프의 보수 관리 시 점검 사항으로 틀린 것은?
1윤활유 작동 확인
2축수 온도 확인
3스터핑 박스의 누설 확인
4다단 펌프에 있어서 프라이밍 누설 확인
정답 및 해설

프라이밍(priming)은 원심펌프의 시운전 전 필수 준비 작업으로, 펌프 내부에 액체를 미리 채워 공기를 제거하는 과정이다. 왕복펌프는 자흡식(self-priming)으로 작동하여 프라이밍이 필요하지 않으므로, 다단 펌프에 있어서 프라이밍 누설 확인은 왕복펌프의 점검 사항이 아니다.

윤활유 작동 확인, 축수 온도 확인, 스터핑 박스의 누설 확인은 모두 왕복펌프의 기본적인 정기점검 항목이다.

문제 6
가스접합용접장치의 배관을 하는 경우 주관, 분기관에 안전기를 설치하는데, 이는 하나의 취관에 몇 개 이상의 안전기를 설치해야 하는가?
11
22
33
44
정답 및 해설

가스접합용접장치의 배관에서 안전기 설치 기준은 하나의 취관(사용처)마다 2개 이상을 설치해야 한다. 이는 주관과 분기관 각각에 안전기를 설치하여 배관 계통 여러 지점에서 역화나 역류를 방지하는 중층 방호 원칙을 따른 것이다. 특히 용접토치나 버너 같은 각 취관 접속점에서 폭발이나 화염 역류 사고를 차단하기 위해 다중 안전장치가 요구된다.

문제 7
안전보건관리책임자의 직무에 가장 거리가 먼 것은?
1산업재해의 원인 조사 및 재발 방지대책 수립에 관한 사항
2안전에 관한 조직편성 및 예산책정에 관한 사항
3안전 보건과 관련된 안전장치 및 보호구 구입 시의 적격품 여부 확인에 관한 사항
4근로자의 안전 보건교육에 관한 사항
정답 및 해설

안전에 관한 조직편성 및 예산책정은 안전보건관리책임자의 직무로 열거되는 항목이 아니다.

안전보건관리책임자의 직무는 산업재해 예방계획 수립, 안전보건관리규정의 작성·변경, 근로자 안전보건교육, 작업환경 측정과 근로자 건강관리, 산업재해 원인조사 및 재발방지대책 수립, 안전장치·보호구 구입 시 적격품 여부 확인 등 현장 안전보건관리 실무 중심으로 규정되어 있다.

문제 8
전기 용접 시 전격을 방지하는 방법으로 틀린 것은?
1용접기의 절연 및 접지상태를 확실히 점검 할 것
2가급적 개로 전압이 높은 교류용접기를 사용할 것
3장시간 작업 중지 때는 반드시 스위치를 차단시킬 것
4반드시 주어진 보호구와 복장을 착용할 것
정답 및 해설

전격을 방지하려면 개로(무부하) 전압이 낮은 용접기를 사용하거나 자동전격방지기를 부착해야 하므로, 개로전압이 높은 교류용접기를 사용하라는 설명은 틀리다.

개로전압이 높을수록 감전 시 인체에 흐르는 전류가 커져 위험하므로 오히려 낮추는 것이 안전 원칙이다.

  • 용접기의 절연·접지 상태를 점검하는 것은 맞는 예방조치다.
  • 장시간 작업을 쉴 때 스위치를 차단하는 것, 지급된 보호구와 복장을 착용하는 것도 맞는 수칙이다.
문제 9
다음 중 점화원으로 볼 수 없는 것은?
1전기 불꽃
2기화열
3정전기
4못을 박을 때 튀는 불꽃
정답 및 해설

기화열은 물질이 액체에서 기체로 변할 때 주위로부터 열을 흡수하는 현상이므로 스스로 점화원이 될 수 없다.

전기 불꽃, 정전기 방전, 타격에 의한 불꽃은 모두 가연물에 착화 에너지를 공급할 수 있는 실제 점화원이다.

문제 10
스패너 사용 시 주의 사항으로 틀린 것은?
1스패너가 벗겨지거나 미끄러짐에 주의한다.
2스패너의 입이 너트 폭과 잘 맞는 것을 사용한다.
3스패너 길이가 짧은 경우에는 파이프를 끼어서 사용한다.
4무리하게 힘을 주지 말고 조심스럽게 사용한다.
정답 및 해설

스패너 길이가 짧다고 파이프 등을 끼워 연장해서 사용하는 것은 금지되므로, 이를 권장하는 설명은 틀리다.

파이프를 끼우면 과도한 힘이 가해져 볼트·너트나 스패너가 파손되거나 미끄러져 손을 다치는 사고로 이어지기 쉽다.

  • 스패너가 벗겨지거나 미끄러지는 것에 주의하는 것, 입이 너트 폭에 맞는 것을 쓰는 것, 무리한 힘을 주지 않고 조심스럽게 쓰는 것은 모두 올바른 사용 수칙이다.
문제 11
보일러의 과열 원인으로 적절하지 못한 것은?
1보일러 수의 수위가 높을 때
2보일러 내 스케일이 생성되었을 때
3보일러수의 순환이 불량할 때
4전열면에 국부적인 열을 받았을 때
정답 및 해설

보일러수의 수위가 낮을 때 전열면이 물에 잠기지 않아 과열이 발생하므로, 수위가 높을 때를 과열 원인으로 보는 것은 틀린 설명이다.

  • 스케일이 전열면에 생성되면 열전달이 방해되어 국부 과열이 일어난다.
  • 보일러수의 순환이 불량하거나 전열면이 국부적으로 강한 열을 받는 경우도 과열의 대표적 원인이다.
문제 12
다음 중 위생 보호구에 해당되는 것은?
1안전모
2귀마개
3안전화
4안전대
정답 및 해설

귀마개는 소음으로부터 청력을 보호하는 위생 보호구에 해당한다.

안전모, 안전화, 안전대는 추락·낙하·충격 등 물리적 위험으로부터 신체를 보호하는 안전 보호구로 분류되어 성격이 다르다.

문제 13
근로자가 안전하게 통행할 수 있도록 통로에는 몇 럭스 이상의 조명시설을 해야 하는가?
110
230
345
475
정답 및 해설

근로자가 안전하게 통행할 수 있도록 통로에는 75럭스 이상의 채광 또는 조명시설을 갖추도록 규정되어 있다.

다만 갱도처럼 작업 특성상 조명시설 설치가 어려운 경우에는 안전한 통행을 위해 휴대용 조명기구를 사용하도록 하고 있다.

문제 14
교류 아크 용접기 사용 시 안전 유의사항으로 틀린 것은?
1용접변압기의 1차측 전로는 하나의 용접기에 대해서 2개의 개폐기로 할 것
22차측 전로는 용접봉 케이블 또는 캡타이어 케이블을 사용할 것
3용접기의 외함은 접지하고 누전차단기를 설치할 것
4일정 조건하에서 용접기를 사용할 때는 자동전격방지 장치를 사용할 것
정답 및 해설

교류 아크 용접기의 1차측 전로 개폐기 규정은 하나의 용접기에 대해 1개의 개폐기를 설치하는 것이 정확한 기준이므로, 보기 1의 "2개의 개폐기"는 오류다. 보기 2는 2차측에 용접봉 케이블과 캡타이어 케이블 사용이 맞고, 보기 3은 용접기 외함 접지 및 누전차단기 설치가 안전기준에 부합하며, 보기 4의 자동전격방지 장치도 일정 조건(예: 습한 장소, 금속 구조물 위 작업)에서 사용하는 것이 규정된 사항이다.

문제 15
전동공구 사용상의 안전수칙이 아닌 것은?
1전기드릴로 아주 작은 물건이나 긴 물건에 작업할 때에는 지그를 사용한다.
2전기 그라인더나 샌더가 회전하고 있을 때 작업대 위에 공구를 놓아서는 안 된다.
3수직 휴대용 연삭기의 숫돌의 노출각도는 90°까지 허용된다.
4이동식 전기드릴 작업 시는 장갑을 끼지 말아야 한다.
정답 및 해설

전동공구 안전수칙 중 정답을 가르는 핵심은 숫돌의 노출각도 기준이다. 수직 휴대용 연삭기의 숫돌 노출각도는 90°까지 허용된다는 것이 오류이며, 실제 안전기준에서는 숫돌이 과도하게 노출되지 않도록 제한하는 것이 원칙이다.

  • 작은 물건이나 긴 물건 작업 시 지그 사용: 손 접촉 위험을 줄이는 정확한 안전수칙이다.
  • 회전 중 작업대 위에 공구를 놓지 않음: 회전 중인 공구를 작업대에 방치하면 의도치 않은 접촉 위험이 발생하므로 올바른 지침이다.
  • 이동식 전기드릴 작업 시 장갑 착용 금지: 회전 드릴에 장갑이 걸려 손가락 손상을 입을 수 있어 장갑 착용을 금지하는 정확한 수칙이다.
문제 16
글랜드 패킹의 종류가 아닌 것은?
1오일시일 패킹
2석면 야안 패킹
3아마존 패킹
4몰드 패킹
정답 및 해설

글랜드 패킹은 회전축이나 왕복운동축의 틈새를 밀폐하는 부품으로, 일반적인 종류는 석면 야안 패킹, 아마(마섬유) 패킹, 몰드 패킹 등이 있다. 오일시일 패킹은 글랜드 패킹이 아닌 별도의 시일 부품으로, 오일을 이용하여 밀폐하는 정적 시일 방식이며 글랜드 부위에 사용되지 않는다. 따라서 정답은 1번이다.

문제 17
냉동사이클에서 증발온도가 -15℃이고 과열도가 5℃일 경우 압축기 흡입가스온도는?
15℃
2-10℃
3-15℃
4-20℃
정답 및 해설

압축기 흡입가스온도는 증발온도에 과열도를 더한 값이다. 증발온도가 -15℃이고 과열도가 5℃이므로, 압축기 흡입가스온도 = -15℃ + 5℃ = -10℃이다. 과열도는 냉매가 증발기를 완전히 빠져나온 후 추가로 가열되는 온도 상승분으로, 압축기로 유입되는 가스의 온도를 결정한다.

문제 18
열에 관한 설명으로 틀린 것은?
1승화열은 고체가 기체로 되면서 주위에서 빼앗는 열량이다.
2잠열은 물체의 상태를 바꾸는 작용을 하는 열이다.
3현열은 상태 변화 없이 온도 변화에 필요한 열이다.
4융해열은 현열의 일종이며, 고체를 액체로 바꾸는데 필요한 열이다.
정답 및 해설

융해열은 고체를 액체로 바꾸는 데 필요한 잠열의 일종이지 현열의 일종이 아니다.

현열과 잠열은 본질적으로 다른 개념으로, 상태 변화 없이 온도만 변하는 열(현열)과 온도 변화 없이 상태만 변하는 열(잠열)을 구분한다.

  • 승화열: 고체가 직접 기체로 변할 때 필요한 열로, 주위에서 빼앗는다는 표현이 맞다.
  • 잠열: 물질의 상태 변화(융해, 기화, 승화)를 일으키는 열이므로 옳다.
  • 현열: 온도 변화만 일어나고 상태 변화는 없을 때 필요한 열(Q=mcΔT)이므로 옳다.
문제 19
2000W의 전기가 1시간 일한 양을 열량으로 표현하면 얼마인가?
1172kcal/h
2860kcal/h
317200kcal/h
41720kcal/h
정답 및 해설

전력을 열량으로 변환하기 위해 전력(W) × 시간(s) = 에너지(J) 공식을 적용한다. 2000W가 1시간(3600초) 동안 공급하는 에너지는 2000 × 3600 = 7,200,000J이다. 이를 칼로리로 변환하면 1cal = 4.2J이므로 7,200,000 ÷ 4.2 = 1,714,286cal ≈ 1,714kcal이다. 보기 중 가장 근접한 값은 1720kcal/h이다.

문제 20
왕복동식 압축기와 비교하여 스크류 압축기의 특징이 아닌 것은?
1흡입·토출밸브가 없으므로 마모 부분이 없어 고장이 적다.
2냉매의 압력 손실이 크다.
3무단계 용량제어가 가능하며 연속적으로 행할 수 있다.
4체적 효율이 좋다.
정답 및 해설

스크류 압축기는 흡입구에서 토출구까지 냉매가 로터 사이 공간을 따라 연속적으로 이동하면서 압축되므로 압력 손실이 작다. 따라서 압력 손실이 크다는 것이 스크류 압축기의 특징이 아니다.

  • 흡입·토출밸브가 없어 고장이 적음: 회전 로터의 맞물림으로 냉매를 압축하므로 흡입·토출밸브가 불필요하고, 왕복동식의 밸브 마모·손상이 없어 고장이 적다(참).
  • 무단계 용량제어 가능: 슬라이드 밸브나 언로더로 무단계 용량제어가 가능하다(참).
  • 체적 효율이 좋음: 왕복동식보다 왕복 행정에서의 간극손실과 재팽창 손실이 적어 체적 효율이 우수하다(참).
문제 21
2원 냉동장치에 대한 설명 중 틀린 것은?
1냉매는 주로 저온용과 고온용을 1:1로 섞어서 사용한다.
2고온측 냉매로는 비등점이 높은 냉매를 주로 사용한다.
3저온측 냉매로는 비등점이 낮은 냉매를 주로 사용한다.
4-80~-70℃ 정도 이하의 초저온 냉동장치에 주로 사용한다.
정답 및 해설

2원 냉동장치는 저온측과 고온측 냉동사이클을 각각 독립적으로 구성하고 캐스케이드 응축기로 연결하는 방식이므로, 냉매를 1:1로 섞어서 사용한다는 설명은 틀리다.

저온측과 고온측은 서로 다른 냉매를 각자의 폐회로에서 순환시킬 뿐 두 냉매를 혼합해 쓰지 않는다.

  • 고온측에는 비등점이 높은 냉매를, 저온측에는 비등점이 낮은 냉매를 쓰는 것은 2원 냉동장치의 기본 구성 원리다.
  • 영하 70~80℃ 이하의 초저온 냉동에 주로 적용된다는 것도 맞는 설명이다.
문제 22
흡수식 냉동장치의 적용대상으로 가장 거리가 먼 것은?
1백화점 공조용
2산업 공조용
3제빙공장용
4냉난방장치용
정답 및 해설

흡수식 냉동기는 주로 공조용 냉수 생산(백화점·산업체 공조, 냉난방 겸용 등)에 적합하고, 저온이 필요한 제빙공장용으로는 잘 쓰이지 않는다.

제빙처럼 낮은 증발온도가 필요한 용도는 압축식 냉동기가 주로 담당하며, 흡수식은 냉매인 물이 0℃ 이하에서 얼어붙어 상대적으로 높은 증발온도 영역에만 쓸 수 있기 때문이다.

문제 23
냉매의 특징에 관한 설명으로 옳은 것은?
1NH3는 물과 기름에 잘 녹는다.
2R-12는 기름과 잘 용해하나 물에는 잘 녹지 않는다.
3R-12는 NH3보다 전열이 양호하다.
4NH3의 포화증기의 비중은 R-12보다 작지만 R-22보다 크다.
정답 및 해설

R-12(CFC)는 비극성 물질로 기름과 잘 용해하나 극성인 물에는 잘 녹지 않으므로, R-12의 기름 용해도와 낮은 물 용해도를 설명한 것이 옳은 설명이다.

  • NH₃는 물과 기름에 잘 녹음: NH₃는 극성 분자로 물에는 잘 녹지만 기름에는 잘 용해하지 않으므로 거짓이다.
  • R-12가 NH₃보다 전열 양호: 전열(현열)은 냉매가 액체에서 기체로 상변화할 때의 열량인데, NH₃는 약 1,300 kJ/kg, R-12는 약 165 kJ/kg으로 NH₃가 훨씬 우수하므로 거짓이다.
  • NH₃ 포화증기 비중이 R-22보다 큼: 포화증기 비중은 NH₃ 약 0.59, R-12 약 5.74, R-22 약 3.66으로, NH₃가 R-12보다는 작지만 R-22보다도 작으므로 틀렸다.
문제 24
컨덕턴스는 무엇을 뜻하는가?
1전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타낸 것이다.
2전류가 잘 흐르는 정도를 나타낸 것이다.
3전위차를 얼마나 적게 나타내느냐의 정도를 나타낸 것이다.
4전위차를 얼마나 크게 나타내느냐의 정도를 나타낸 것이다.
정답 및 해설

컨덕턴스(Conductance)는 전류가 잘 흐르는 정도를 나타내는 물리량으로, 저항(Resistance)의 역수이다. 즉 G=1RG = \frac{1}{R}이며, 단위는 지멘스(S)이다. 저항이 전류 흐름을 방해하는 정도를 나타낸다면, 컨덕턴스는 그 반대로 전류가 얼마나 잘 통과하는지를 나타낸다. 따라서 1번(방해)은 저항의 정의이고, 3·4번은 전위차와 무관한 오답이다.

문제 25
다음 중 2단압축, 2단팽창 냉동사이클에서 주로 사용되는 중간 냉각기의 형식은?
1플래시형
2액냉각형
3직접팽창식
4저압수액기식
정답 및 해설

2단압축 2단팽창 사이클에서는 1차 팽창한 냉매를 중간냉각기에서 플래시가스와 액으로 분리하는 플래시형(개방형) 중간냉각기를 주로 쓴다. 2단압축 1단팽창에서는 액냉각형(밀폐형)을 쓴다.

문제 26
암모니아 냉매 배관을 설치할 때 시공방법으로 틀린 것은?
1관이음 패킹재료는 천연고무를 사용한다.
2흡입관에는 U트랩을 설치한다.
3토출관의 합류는 Y접속으로 한다.
4액관의 트랩부에는 오일 드레인 밸브를 설치한다.
정답 및 해설

암모니아 냉매 배관 시공에서 흡입관에 U트랩을 설치하는 것은 금지된다. U트랩은 액관(액체 냉매가 흐르는 관)에만 설치하며, 흡입관(저압 증기가 흐르는 관)에 U트랩을 설치하면 냉매 흐름이 방해되고 압력 강하가 발생하여 압축기 성능 저하 및 손상을 초래한다. 반면 관이음 패킹은 천연고무를 사용하고, 토출관 합류는 Y접속으로 하며, 액관 트랩부에는 오일 드레인 밸브를 설치하는 것이 정상 시공 방법이다.

문제 27
엔탈피의 단위로 옳은 것은?
1kcal/kg
2kcal/h·℃
3kcal/kg·℃
4kcal/m3·h·℃
정답 및 해설

엔탈피(enthalpy)는 단위질량당 에너지를 나타내는 집약적 성질(intensive property)로서, 표준 단위는 kcal/kg이다. 보기 2번은 열유량(heat flow rate)의 단위, 3번은 비열용량(specific heat capacity)의 단위, 4번은 부피당 에너지유량의 단위이므로 엔탈피와 구분된다.

문제 28
냉방능력 1냉동톤인 응축기에 10L/min의 냉각수가 사용되었다. 냉각수 입구의 온도가 32℃이면 출구 온도는? (단, 방열계수는 1.2로 한다.)
112.5℃
222.6℃
338.6℃
449.5℃
정답 및 해설

응축열량은 냉동능력에 방열계수를 곱해 구한다: Qc=1.2×3320=3984Q_c = 1.2 \times 3320 = 3984 kcal/h. 냉각수량은 10×60=60010 \times 60 = 600 kg/h이다.
Δt=3984600×1≈6.64\Delta t = \dfrac{3984}{600 \times 1} \approx 6.64℃이므로 출구 온도는 32+6.64≈38.632 + 6.64 \approx 38.6℃이다.

문제 29
다음 중 등온변화에 대한 설명으로 틀린 것은?
1압력과 부피의 곱은 항상 일정하다.
2내부에너지는 증가한다.
3가해진 열량과 한 일이 같다.
4변화 전과 후의 내부에너지의 값이 같아진다.
정답 및 해설

등온변화는 온도가 일정한 과정이므로, 이상기체의 내부에너지는 온도에만 의존하기 때문에 변하지 않는다. 따라서 2번은 틀렸다. 1번은 등온과정에서 PV=nRTPV = nRT에서 TT가 상수이므로 PV=PV = 상수(보일의 법칙)가 성립한다. 3번은 열역학 제1법칙 ΔU=Q−W\Delta U = Q - W에서 ΔU=0\Delta U = 0이므로 Q=WQ = W이다. 4번은 등온변화 전후 내부에너지가 같다는 의미로, 1번과 같은 근거로 성립한다.

문제 30
열역학 제1법칙을 설명한 것으로 옳은 것은?
1밀폐계가 변화할 때 엔트로피의 증가를 나타낸다.
2밀폐계에 가해 준 열량과 내부에너지의 변화량의 합은 일정하다.
3밀폐계에 전달된 열량은 내부에너지 증가와 계가 한 일의 합과 같다.
4밀폐계의 운동에너지와 위치에너지의 합은 일정하다.
정답 및 해설

열역학 제1법칙은 밀폐계에 전달된 열량이 내부에너지 증가와 계가 외부에 한 일의 합과 같다는 에너지 보존 관계로 표현된다.

Q=ΔU+WQ = \Delta U + W 형태로 정리되며, 엔트로피 증가(제2법칙)나 운동·위치에너지 합이 일정하다는 내용과는 구분된다.

문제 31
팽창밸브 직후의 냉매 건조도를 0.23, 증발잠열이 52kcal/kg이라 할 때, 이 냉매의 냉동효과는?
1226kcal/kg
240kcal/kg
338kcal/kg
412kcal/kg
정답 및 해설

팽창밸브 직후의 건조도 0.23은 팽창 과정에서 이미 증발해 버린 플래시가스의 비율로, 이 부분은 증발기에서 열을 흡수하지 못한다. 따라서 냉동효과는 남은 액 냉매 비율에 증발잠열을 곱해 구한다.

냉동효과 = (1 - 건조도) × 증발잠열 = (1 - 0.23) × 52kcal/kg = 0.77 × 52 = 40.04 ≒ 40kcal/kg

문제 32
터보냉동기의 운전 중 서징(surging)현상이 발생하였다. 그 원인으로 틀린 것은?
1흡입가이드 베인을 너무 조일 때
2가스 유량이 감소될 때
3냉각수온이 너무 낮을 때
4너무 낮은 가스유량으로 운전할 때
정답 및 해설

터보냉동기의 서징은 흡입가스 유량이 지나치게 적어 압축기가 정상 압력을 형성하지 못하고 토출과 역류를 반복하는 현상이다.

냉각수온이 낮을 때는 오히려 응축압력이 낮아져 압축기가 이겨내야 할 압력이 줄어드는 조건이므로 서징의 원인으로 보기 어렵다. 서징을 유발하는 쪽은 냉각수온이 높아 응축압력이 상승하는 경우다.

  • 흡입가이드 베인을 너무 조이거나 가스 유량이 크게 줄어드는 것, 유량이 극히 낮은 상태로 운전하는 것은 모두 서징을 유발하는 대표적 조건이다.
문제 33
2단압축 냉동장치에서 각각 다른 2대의 압축기를 사용하지 않고 1대의 압축기가 2대의 압축기 역할을 할 수 있는 압축기는?
1부스터 압축기
2캐스케이드 압축기
3콤파운드 압축기
4보조 압축기
정답 및 해설

콤파운드 압축기는 1대의 압축기 실린더를 저단·고단 두 그룹으로 나누어 2단압축을 수행하도록 만든 압축기로, 별도의 2대 압축기 없이도 2단압축 효과를 낸다.

문제 34
역 카르노 사이클은 어떤 상태변화 과정으로 이루어져 있는가?
11개의 등온과정, 1개의 등압과정
22개의 등압과정, 2개의 교축작용
31개의 단열과정, 2개의 교축작용
42개의 단열과정, 2개의 등온과정
정답 및 해설

역카르노 사이클은 2개의 단열과정과 2개의 등온과정으로 구성된 이상 냉동사이클이다.

등온압축·등온팽창 과정에서 열을 주고받고, 그 사이를 단열압축·단열팽창 과정이 연결하는 구조다.

문제 35
팽창밸브 본체와 온도센서 및 전자제어부를 조립함으로써 과열도 제어를 하는 특징을 가지며, 바이메탈과 전열기가 조립된 부분과 니들밸브 부분으로 구성된 팽창밸브는?
1온도식 자동 팽창밸브
2정압식 자동 팽창밸브
3열전식 팽창밸브
4플로토식 팽창밸브
정답 및 해설

팽창밸브 본체에 온도센서와 전자제어부를 조립해 과열도를 제어하고, 바이메탈과 전열기가 조립된 부분이 니들밸브를 구동하는 방식은 열전식 팽창밸브의 구조적 특징이다.

문제 36
회전식 압축기의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?
1용량제어가 없고 분해조립 및 정비에 특수한 기술이 필요하다.
2대형 압축기와 저온용 압축기로 사용하기 적당하다.
3왕복동식처럼 격간이 없어 체적효율, 성능계수가 양호하다.
4소형이고 설치면적이 적다.
정답 및 해설

회전식 압축기는 구조상 소형화가 유리해 소형 냉동기·저용량 기기에 주로 적용되며, 대형 압축기나 저온용 압축기로는 잘 사용되지 않으므로 이를 적합하다고 한 설명은 틀리다.

  • 용량제어 장치가 없고 분해조립·정비에 특수 기술이 필요하다는 것은 맞는 특징이다.
  • 왕복동식처럼 격간이 없어 체적효율과 성능계수가 양호하고, 소형이며 설치면적이 작다는 것도 맞는 설명이다.
문제 37
다음 중 흡수식 냉동기의 용량제어 방법이 아닌 것은?
1구동열원 입구제어
2증기토출 제어
3발생기 공급 용액량 조절
4증발기 압력제어
정답 및 해설

흡수식 냉동기의 용량제어는 발생기(재생기)에 투입되는 열입력을 조절하는 방식이 기본이어서, 구동열원 입구 제어, 증기토출 제어, 발생기 공급 용액량 조절 등으로 이루어진다.

반면 증발기 압력제어는 흡수식의 용량제어 방법으로 열거되지 않는다.

문제 38
동관 공작용 작업 공구가 아닌 것은?
1익스팬더
2사이징 툴
3튜브 밴드
4봄볼
정답 및 해설

봄볼은 동관이 아니라 연관(납관) 공작용 공구로, 분기관을 따낼 자리에 구멍을 뚫는 데 사용한다. 연관 작업에는 봄볼 외에 드레서, 벤드벤, 턴핀, 맬릿 등이 쓰인다.

동관 공작용 공구는 관 끝을 넓히는 익스팬더(확관기), 관 끝을 원형으로 바로잡는 사이징 툴, 관을 굽히는 튜브 벤더 등이다.

문제 39
유량이 적거나 고압일 때에 유량조절을 한 층 더 엄밀하게 행할 목적으로 사용되는 것은?
1콕
2안전밸브
3글로브 밸브
4앵글밸브
정답 및 해설

유량이 적거나 고압일 때 유량을 세밀하게 조절할 목적으로는 글로브 밸브가 사용된다.

글로브 밸브는 유체 흐름 방향이 밸브 시트에서 꺾이며 개도에 따라 유량 조절 특성이 우수해 정밀한 유량제어에 적합한 구조다.

문제 40
다음 중 압축기 효율과 가장 거리가 먼 것은?
1체적효율
2기계효율
3압축효율
4팽창효율
정답 및 해설

팽창효율은 팽창밸브나 팽창기에서 다루는 개념이지 압축기의 성능을 나타내는 효율이 아니므로, 압축기 효율과 가장 거리가 멀다.

체적효율, 기계효율, 압축효율은 모두 압축기의 실제 성능을 평가하는 대표적 효율 지표다.

문제 41
-15℃에서 건조도가 0인 암모니아 가스를 교축 팽창시켰을 때 변화가 없는 것은?
1비체적
2압력
3엔탈피
4온도
정답 및 해설

교축(스로틀링) 팽창은 외부와 일이나 열의 출입이 없는 등엔탈피 과정이므로 팽창 전후 엔탈피는 변화가 없다.

반면 압력과 온도는 팽창과 함께 낮아지고, 건조도가 0(포화액)이던 냉매가 일부 증발(플래시가스 발생)하면서 비체적은 증가한다.

문제 42
다음 수냉식 응축기에 관한 설명으로 옳은 것은?
1수온이 일정한 경우 유막 물때가 두껍게 부착하여도 수량을 증가하면 응축압력에는 영향이 없다.
2응축부하가 크게 증가하면 응축압력 상승에 영향을 준다.
3냉온수량이 풍부한 경우에는 불응축 가스의 혼입 영향이 없다.
4냉각수량이 일정한 경우에는 수온에 의한 영향은 없다.
정답 및 해설

수냉식 응축기는 응축부하가 크게 증가하면 응축압력이 상승하는 영향을 받는다.

  • 유막이나 물때가 두껍게 부착되면 전열이 나빠져 수량을 늘려도 응축압력 상승을 막기 어렵다.
  • 불응축가스가 섞여 들어가면 냉각수량이 충분해도 응축압력을 높이는 영향을 준다.
  • 냉각수량이 일정해도 냉각수 입구 수온이 변하면 응축압력도 함께 변한다.
문제 43
증발압력 조정밸브를 부착하는 주요 목적은?
1흡입압력을 저하시켜 전동기의 기동 전류를 적게 한다.
2증발기내의 압력이 일정 압력 이하가 되는 것을 방지한다.
3냉매의 증발온도를 일정치 이하로 내리게 한다.
4응축압력을 항상 일정하게 유지한다.
정답 및 해설

증발압력 조정밸브(EPR)는 증발기 내 압력이 설정치 이하로 낮아지는 것을 방지하기 위해 부착한다.

증발압력이 지나치게 낮아지면 증발온도가 과도하게 내려가 냉동품 동결이나 성에 과다 착상 등의 문제가 생기므로, 증발기 출구 압력을 일정 수준 이상으로 유지시켜 이를 막는다.

문제 44
주로 저압증기나 온수배관에서 호칭지름이 작은 분기관에 이용되며, 굴곡부에서 압력강하가 생기는 이음쇠는?
1슬리브형
2스위블형
3루프형
4벨로즈형
정답 및 해설

스위블형 이음쇠는 저압증기나 온수배관의 호칭지름이 작은 분기관에 주로 쓰이며, 두 개 이상의 엘보를 조합해 나사부의 회전으로 신축을 흡수하는 구조라 관이 꺾이는 굴곡부에서 압력강하가 발생한다.

문제 45
시퀀스 제어에 속하지 않는 것은?
1자동 전기밥솥
2전기세탁기
3가정용 전기냉장고
4네온사인
정답 및 해설

가정용 전기냉장고는 내부 온도를 센서로 감지해 목표치와 비교하며 압축기를 온/오프하는 피드백(폐루프) 제어 방식이므로 시퀀스제어에 속하지 않는다.

전기밥솥, 전기세탁기, 네온사인은 미리 정해진 순서대로 동작이 진행되는 시퀀스(순차) 제어의 대표적 예다.

문제 46
개별 공조방식에서 성적계수에 관한 설명으로 옳은 것은?
1히트펌프의 경우 축열조를 사용하면 성적계수가 낮다.
2히트펌프 시스템의 경우 성적계수는 1보다 적다.
3냉방 시스템은 냉동효과가 동일한 경우에는 압축일이 클수록 성적계수는 낮아진다.
4히트펌프의 난방 운전 시 성적계수는 냉방 운전 시 성적계수보다 낮다.
정답 및 해설

냉방 시스템의 성적계수는 냉동효과를 압축일로 나눈 값이다.

따라서 냉동효과가 같다면 분모에 해당하는 압축일이 클수록 성적계수는 낮아진다.

문제 47
복사난방에 관한 설명 중 틀린 것은?
1바닥면의 이용도가 높고 열손실이 적다.
2단열층 공사비가 많이 들고 배관의 고장 발견이 어렵다.
3대류 난방에 비하여 설비비가 많이 든다.
4방열체의 열용량이 적으므로 외기온도에 따라 방열량의 조절이 쉽다.
정답 및 해설

복사난방은 바닥 슬래브 등 방열체의 열용량이 커서 예열·냉각에 시간이 오래 걸리므로, 외기온도 변화에 따라 방열량을 빠르게 조절하기 어렵다.

따라서 방열체의 열용량이 적어 방열량 조절이 쉽다는 설명은 틀린 서술이다.

  • 바닥면을 그대로 이용해 별도 방열기가 필요 없어 이용도가 높고 열손실이 적은 것은 맞는 장점이다.
  • 단열층 시공비가 많이 들고 매설 배관은 고장 발견이 어려운 것, 대류난방보다 설비비가 많이 드는 것도 실제 단점이다.
문제 48
환기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1기계환기법에는 풍압과 온도차를 이용하는 방식이 있다.
2제품이나 기기 등의 성능을 보전하는 것도 환기의 목적이다.
3자연환기는 공기의 온도에 따른 비중차를 이용한 환기이다.
4실내에서 발생하는 열이나 수증기도 제거한다.
정답 및 해설

기계환기법은 송풍기 등 동력 장치로 강제로 급기·배기를 하는 방식이며, 풍압이나 온도차와 같은 자연적인 압력차를 이용하는 것은 자연환기법의 원리이다.

따라서 기계환기법이 풍압과 온도차를 이용한다는 설명은 옳지 않다.

제품·기기의 성능 보전, 실내에서 발생하는 열이나 수증기의 제거는 모두 환기의 일반적인 목적에 해당한다.

문제 49
다음의 습공기선도에 대하여 바르게 설명한 것은?
1F점은 습공기의 습구온도를 나타낸다.
2C점은 습공기의 노점온도를 나타낸다.
3A점은 습공기의 절대습도를 나타낸다.
4B점은 습공기의 비체적을 나타낸다.
정답 및 해설

그림에서 D점이 습공기의 상태점이며, 이를 기준으로 각 선을 연장했을 때 F점은 상대습도(포화선과의 교점, 습구온도선 아님), C점은 절대습도, A점은 건구온도를 나타내고, 세로축 방향으로 내려간 B점이 비체적을 나타낸다. 따라서 B점을 비체적으로 설명한 4번이 옳다.

문제 50
공기의 감습방법에 해당되지 않는 것은?
1흡수식
2흡착식
3냉각식
4가열식
정답 및 해설

공기의 감습(제습) 방법은 공기 중의 수증기를 제거하는 방식으로, 흡수식은 염화칼슘·황산 등 흡수제로 수증기를 화학적으로 흡수하고, 흡착식은 실리카겔·활성탄 등 흡착제의 물리적 표면 흡착으로 제습하며, 냉각식은 노점 이하로 냉각하여 수증기를 응결시키는 방식이다. 반면 가열식은 공기를 가열하면 상대습도가 낮아져 건조해 보이지만, 절대적인 수증기량은 감소하지 않으므로 실질적인 감습 방법이 아니라 상대습도 저하 방법일 뿐이다.

문제 51
냉방부하에서 틈새 바람으로 손실되는 열량을 보호하기 위하여 극간풍을 방지하는 방법으로 틀린 것은?
1회전문을 설치한다.
2충분한 간격을 두고 이중문을 낮게 유지한다.
3실내의 압력을 외부압력보다 낮게 유지한다.
4에어 커튼(air curtain)을 사용한다.
정답 및 해설

극간풍(틈새바람)은 실내외의 압력차 때문에 발생하므로, 이를 줄이려면 실내압을 외부압보다 높게 유지해 공기가 안에서 밖으로 새어나가는 방향으로 만들어야 한다.

실내압을 외부보다 낮게 유지하면 오히려 외기가 틈새로 더 많이 유입되어 극간풍이 커지므로 방지법이 될 수 없다.

회전문 설치, 이중문 사이 충분한 간격 확보, 에어커튼 사용은 모두 실제로 쓰이는 극간풍 방지 대책이다.

문제 52
체감을 나타내는 척도로 사용되는 유효온도와 관계있는 것은?
1습도와 복사열
2온도와 습도
3온도와 기압
4온도와 복사열
정답 및 해설

유효온도(effective temperature)는 인체가 느끼는 온열감을 나타내는 지표로, 기온과 습도, 기류의 영향을 종합해 정한다.

주어진 보기 중에서는 온도와 습도의 조합이 유효온도를 구성하는 핵심 요소에 해당한다.

복사열이나 기압은 유효온도가 아니라 각각 수정유효온도나 다른 온열지표에서 다루는 요소이다.

문제 53
기계배기와 적당한 자연급기에 의한 환기방식으로서 화장실, 탕비실, 소규모 조리장의 환기 설비에 적당한 환기법은?
1제1종 환기법
2제2종 환기법
3제3종 환기법
4제4종 환기법
정답 및 해설

환기 방식은 급기와 배기를 각각 기계식(팬)으로 할지 자연식(개구부)으로 할지에 따라 구분된다.

제3종 환기법은 급기는 자연급기로, 배기는 기계배기로 하는 방식으로 실내를 부압으로 유지해 냄새나 오염 공기가 다른 실로 퍼지지 않도록 한다.

화장실, 탕비실, 소규모 조리장처럼 냄새·오염물질이 발생하는 공간의 환기설비에 적합해 널리 쓰인다.

문제 54
난방부하에 대한 설명으로 틀린 것은?
1건물의 난방 시에 재실자 또는 기구의 발생 열량은 난방 개시 시간을 고려하여 일반적으로 무시해도 좋다.
2외기부하 계산은 냉방부하 계산과 마찬가지로 현열부하와 잠열부하로 나누어 계산해야 한다.
3덕트면의 열통과에 의한 손실 열량은 작으므로 일반적으로 무시해도 좋다.
4건물의 벽체는 바람을 통하지 못하게 하므로 건물 벽체에 의한 손실 열량은 무시해도 좋다.
정답 및 해설

건물 벽체를 통한 관류열손실은 난방부하 계산에서 큰 비중을 차지하는 항목으로, 실내외 온도차가 클수록 무시할 수 없는 손실 열량이 된다.

벽체가 바람을 직접 통과시키지 않는다고 해서 열전도·열관류에 의한 손실까지 없어지는 것은 아니므로, 이를 무시해도 된다는 설명은 옳지 않다.

반면 재실자·기구의 발생열을 난방 초기에 보수적으로 무시하는 것, 외기부하를 현열·잠열로 나누어 계산하는 것, 덕트면의 열손실을 작게 보아 통상 무시하는 것은 일반적으로 타당한 설명이다.

문제 55
온수난방에 대한 설명 중 틀린 것은?
1일반적으로 고온수식과 저온수식의 기준온도는 100℃이다.
2개방형은 방열기보다 1m 이상 높게 설치하고, 밀폐형은 가능한 보일러로부터 멀리 설치한다.
3중력 순환식 온수난방 방법은 소규모 주택에 사용된다.
4온수난방 배관의 주재료는 내열성을 고려해서 선택해야 한다.
정답 및 해설

온수난방 시스템에서 개방형과 밀폐형 팽창탱크의 설치 위치 기준을 비교하면, 개방형은 방열기보다 1m 이상 높게 설치하는 것이 맞으나, 밀폐형은 보일러에 가능한 가까이 설치하여 압력 변화를 최소화해야 한다. 2번은 밀폐형을 "보일러로부터 멀리"라고 잘못 설명했다. 1번의 고·저온수 기준 100℃, 3번의 중력순환식 소규모 주택 적용, 4번의 내열성 고려는 모두 온수난방의 정확한 설명이다.

문제 56
2중 덕트 방식의 특징이 아닌 것은?
1설비비가 저렴하다.
2각실 각존의 개별 온습도의 제어가 가능하다.
3용도가 다른 존 수가 많은 대규모 건물에 적합하다.
4다른 방식에 비해 덕트 공간이 크다.
정답 및 해설

이중 덕트 방식은 냉풍과 온풍 덕트를 각각 배관해 혼합상자에서 섞어 공급하므로 덕트 공간이 크고 설비비·에너지 소비가 많이 드는 방식이다.

따라서 설비비가 저렴하다는 설명은 이중 덕트 방식의 실제 특징과 맞지 않는다.

각 실·존별 개별 온습도 제어가 가능하고, 용도가 다양한 대규모 건물에 적합하다는 점은 이중 덕트 방식의 실제 장점에 해당한다.

문제 57
실내의 현열부하를 3200kcal/h, 잠열부하를 600kcal/h일 때, 현열비는?
10.16
26.25
31.20
40.84
정답 및 해설

현열비는 약 0.84로 계산되어, 실내 취득열의 대부분이 현열임을 나타낸다.

현열비(SHF)는 전체 부하 중 현열부하가 차지하는 비율로 SHF=qsqs+qlSHF = \dfrac{q_s}{q_s+q_l}로 구한다.

현열부하 3200kcal/h, 잠열부하 600kcal/h를 대입하면 SHF=32003200+600=32003800≈0.84SHF = \dfrac{3200}{3200+600} = \dfrac{3200}{3800} \approx 0.84가 된다.

문제 58
흡수식 냉동기의 특징으로 틀린 것은?
1전력 사용량이 적다.
2압축식 냉동기 보다 소음, 진동이 크다.
3용량제어 범위가 넓다.
4부분 부하에 대한 대응성이 좋다.
정답 및 해설

흡수식 냉동기는 압축기 대신 발생기·흡수기 등을 이용해 냉매를 순환시키므로 회전 압축부가 없어 압축식 냉동기보다 소음과 진동이 작다.

따라서 압축식 냉동기보다 소음·진동이 크다는 설명은 흡수식 냉동기의 실제 특징과 반대된다.

전력 사용량이 적고, 용량제어 범위가 넓으며 부분부하에 대한 대응성이 좋은 것은 흡수식 냉동기의 실제 장점이다.

문제 59
다음은 덕트 내의 공기압력을 측정하는 방법이다. 그림 중 정압을 측정하는 방법은?
1(가)
2(나)
3(다)
4(라)
정답 및 해설

덕트 벽에 유동방향과 직각으로 뚫은 측정공에 한쪽 관을 연결하고 반대쪽은 대기에 열어 둔 (나)가 정압을 재는 방법이다.

정압은 공기가 덕트 벽을 밀고 있는 압력이므로, 흐름을 방해하지 않도록 측정관 입구를 벽면과 같은 면에서 유동방향과 직각으로 두어야 한다. (나)는 관 끝이 덕트 안으로 들어가지 않고 벽면에서 끝나며 반대쪽 관은 대기에 개방되어 있어, U자관에 나타난 액면차가 곧 대기압에 대한 정압이 된다.

  • (다)는 한쪽이 관 끝을 구부려 흐름을 정면으로 받는 전압관이고 다른 쪽이 벽면 정압구여서, 두 압력의 차인 동압(속도압)을 나타낸다. 풍속을 구할 때 쓰는 결선이다.
  • (라)는 흐름을 정면으로 받는 관만 U자관 한쪽에 연결하고 반대쪽은 대기에 열어 두었으므로, 정압에 속도압을 더한 전압을 나타낸다.
  • (가)는 유동이 없어 좌우 액면이 같은, 기준이 되는 그림이다.
문제 60
건구온도 33℃, 상대습도 50%인 습공기 500m3/h를 냉각 코일에 의하여 냉각한다. 코일의 장치노점온도는 9℃이고 바이패스 팩터가 0.1이라면, 냉각된 공기의 온도는?
19.5℃
210.2℃
311.4℃
412.6℃
정답 및 해설

냉각된 공기의 온도는 약 11.4℃로 계산된다.

바이패스 팩터(BF)는 코일을 통과하면서 냉각되지 않고 그대로 지나간 공기의 비율로, 코일 출구온도는 t2=tADP+BF×(t1−tADP)t_2 = t_{ADP} + BF \times (t_1 - t_{ADP})로 구한다.

장치노점온도 9℃, 입구 건구온도 33℃, 바이패스 팩터 0.1을 대입하면 t2=9+0.1×(33−9)=9+2.4=11.4t_2 = 9 + 0.1 \times (33-9) = 9 + 2.4 = 11.4℃가 된다.