[공조냉동기계기능사 필기] 14년 3회차
공조냉동기계기능사 필기 기출문제

14년 3회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

14년 3회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
고압가스 냉동제조 시설에서 압축기의 최종단에 설치한 안전장치의 작동 점검기준으로 옳은 것은? (단, 액체의 열팽창으로 인한 배관의 파열방지용 안전밸브는 제외한다.)
13개월에 1회 이상
26개월에 1회 이상
31년에 1회 이상
42년에 1회 이상
정답 및 해설

고압가스 냉동제조 시설에서 압축기 최종단에 설치한 안전밸브는 1년에 1회 이상 작동 점검을 하는 것이 기준이다.

이는 액체 열팽창 방지용 안전밸브를 제외한 나머지 안전밸브(2년에 1회 이상)보다 짧은 주기로, 압축기 토출측이 고압·고온 상태에 노출되는 만큼 더 자주 점검하도록 정한 것이다.

다만 이 수치는 출제 당시의 고압가스 관련 법령 기준이며, 이후 개정 여부는 최신 법령에서 확인해야 한다.

문제 2
산업재해의 직접적인 원인에 해당되지 않는 것은?
1안전장치의 기능 상실
2불안전한 자세와 동작
3위험물의 취급 부주의
4기계장치 등의 설계불량
정답 및 해설

기계장치 등의 설계불량은 재해가 발생하기까지의 배경이 되는 간접원인(기술적 원인)에 해당하며, 산업재해의 직접적 원인으로 보지 않는다.

안전장치의 기능 상실, 불안전한 자세·동작, 위험물 취급 부주의는 재해 발생 순간에 직접 작용하는 불안전한 상태·불안전한 행동으로, 모두 직접원인에 해당한다.

문제 3
작업조건에 따라 착용하여야 하는 보호구의 연결로 틀린 것은?
1고열에 의한 화상 등의 위험이 있는 작업 - 안전대
2근로자가 추락할 위험이 있는 작업 - 안전모
3물체가 흩날릴 위험이 있는 작업 - 보안경
4감전의 위험이 있는 작업 – 절연용 보호구
정답 및 해설

고열에 의한 화상 위험이 있는 작업에는 방열복 등 내열용 보호구를 착용해야 하며, 안전대는 추락 위험이 있는 고소작업에서 사용하는 보호구이므로 연결이 틀렸다.

  • 추락 위험이 있는 작업에는 안전모를 착용하는 것이 맞는 연결이다.
  • 물체가 흩날릴 위험이 있는 작업에는 보안경을 착용하는 것이 맞는 연결이다.
  • 감전 위험이 있는 작업에는 절연용 보호구를 착용하는 것이 맞는 연결이다.
문제 4
피로의 원인 중 외부인자로 볼 수 있는 것은?
1경험
2책임감
3생활조건
4신체적 특성
정답 및 해설

피로의 원인 중 생활조건은 근로자 개인의 신체·심리 내부가 아니라 작업 외부 환경에서 비롯되는 외부인자에 해당한다.

경험, 책임감, 신체적 특성은 모두 개인의 내부에서 비롯되는 내부인자로 분류된다.

문제 5
전기용접 작업할 때 안전관리 사항 중 적합하지 않은 것은?
1피 용접물은 완전히 접지시킨다.
2우천 시에는 옥외작업을 하지 않는다.
3용접봉은 홀더로부터 빠지지 않도록 정확히 끼운다.
4옥외용접 시에는 헬멧이나 핸드실드를 사용하지 않는다.
정답 및 해설

옥외에서 용접 작업을 할 때도 헬멧이나 핸드실드를 반드시 사용해야 아크 불빛과 비산물로부터 눈과 얼굴을 보호할 수 있으므로, 사용하지 않는다는 서술은 틀린 안전관리 사항이다.

  • 피용접물을 완전히 접지시키는 것은 감전 방지를 위한 올바른 조치이다.
  • 우천 시 옥외작업을 하지 않는 것은 감전 예방을 위한 올바른 조치이다.
  • 용접봉이 홀더에서 빠지지 않도록 정확히 끼우는 것도 안전을 위한 올바른 조치이다.
문제 6
압축기 운전 중 이상음이 발생하는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1기초 볼트의 이완
2피스톤 하부에 오일이 고임
3토출밸브, 흡입밸브의 파손
4크랭크 샤프트 및 피스톤 핀의 마모
정답 및 해설

피스톤 하부에 오일이 고이는 것은 압축기의 이상음 발생과 직접 관련이 먼 현상이다.

반면 기초 볼트의 이완, 흡입·토출밸브의 파손, 크랭크 샤프트·피스톤 핀의 마모는 부품 간 헐거움이나 충격을 일으켜 실제로 이상음을 유발하는 대표적인 기계적 원인이다.

문제 7
보일러 파열사고의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1역화의 발생
2강도 부족
3취급 불량
4계기류의 고장
정답 및 해설

역화(백파이어)는 연소 과정에서 불꽃이 역류하는 현상으로 화재·화상 사고와 관련이 크며, 보일러 동체 자체가 터지는 파열사고의 직접 원인과는 거리가 멀다.

반면 강도 부족, 취급 불량, 계기류의 고장은 압력이 비정상적으로 높아져도 이를 감지·제어하지 못하게 만들어 실제 파열사고로 이어지는 대표적 원인이다.

문제 8
작업장에서 계단을 설치할 때 계단의 폭은 최소 얼마이상으로 하여야 하는가? (단, 급유용·보수용·비상용 계단 및 나선형 계단이 아닌 경우)
10.5m
21m
32m
45m
정답 및 해설

급유용·보수용·비상용 계단과 나선형 계단이 아닌 일반 작업용 계단은 폭을 최소 1m 이상으로 설치해야 한다.

이는 산업안전보건기준에 관한 규칙에서 정한 계단 설치 기준이다.

문제 9
다음의 안전·보건표지가 의미하는 것은?
1사용금지
2보행금지
3탑승금지
4출입금지
정답 및 해설

원형 테두리에 대각선이 그어진 금지표지 안에 손 모양이 들어 있으므로 사용금지를 뜻하는 표지이다.

안전·보건표지 가운데 금지표지는 원에 사선을 그어 나타내며, 손 그림은 해당 기계·기구나 설비에 손을 대어 사용하지 말라는 의미다. 수리·점검 중인 설비에 붙여 임의 조작을 막는 용도로 쓴다.

같은 금지표지라도 보행금지·탑승금지·출입금지는 모두 사람 형상을 그림으로 쓰는 데 비해, 손 모양은 사용금지에만 쓰이므로 구별된다.

문제 10
가스용접 작업의 안전사항으로 틀린 것은?
1기름 묻은 옷은 인화의 위험이 있으므로 입지 않도록 한다.
2역화 하였을 때에는 산소밸브롤 조금 더 연다.
3역화의 위험을 방지하기 위하여 역화 방지기를 사용하도록 한다.
4밸브를 열 때는 용기 앞에서 몸을 피하도록 한다.
정답 및 해설

가스용접 중 역화가 발생하면 즉시 산소밸브를 잠가야 하며, 오히려 밸브를 더 여는 것은 화염을 키워 사고를 확대시키는 틀린 조치이다.

  • 기름 묻은 옷을 입지 않는 것은 인화 방지를 위한 올바른 조치이다.
  • 역화 방지기를 사용하는 것은 역화 사고를 예방하는 올바른 조치이다.
  • 밸브를 열 때 용기 앞에서 몸을 피하는 것도 안전을 위한 올바른 조치이다.
문제 11
드릴로 뚫어진 구멍의 내벽이나 절단한 관의 내벽을 다듬어서 구멍의 치수를 정확하게 하고, 구멍 내면을 다듬는 구멍 수정용 공구는?
1평줄
2리머
3드릴
4렌치
정답 및 해설

리머는 드릴로 뚫은 구멍이나 관의 내벽을 정밀하게 다듬어 치수를 정확히 맞추는 데 쓰는 구멍 수정용 공구이다.

평줄은 표면을 깎는 줄 작업용 공구이고, 드릴은 구멍을 뚫는 공구이며, 렌치는 볼트·너트를 조이고 푸는 공구여서 구멍 수정과는 용도가 다르다.

문제 12
드릴링 머신의 작업 시 일감의 고정 방법에 관한 설명으로 틀린 것은?
1일감이 작을 때 - 바이스로 고정
2일감이 클 때 – 볼트와 고정구(클램프) 사용
3일감이 복잡할 때 – 볼트와 고정구(클램프) 사용
4대량 생산과 정밀도를 요구할 때 – 이동식 바이스 사용
정답 및 해설

대량 생산과 높은 정밀도가 요구되는 작업에는 위치를 일정하게 잡아주는 지그(고정구)를 사용해야 하며, 위치가 흔들릴 수 있는 이동식 바이스를 쓰는 것은 틀린 방법이다.

  • 일감이 작을 때 바이스로 고정하는 것은 맞는 방법이다.
  • 일감이 클 때 볼트와 고정구(클램프)를 사용하는 것도 맞는 방법이다.
  • 일감이 복잡할 때 볼트와 고정구(클램프)를 사용하는 것도 맞는 방법이다.
문제 13
목재 화재 시에는 물을 소화제로 이용하는데, 주된 소화 효과는?
1제거효과
2질식효과
3냉각효과
4억제효과
정답 및 해설

목재 화재에 물을 뿌리면 연소면의 온도를 발화점 아래로 떨어뜨리는 냉각효과가 주된 소화 작용이다.

질식효과나 억제효과, 제거효과도 부수적으로 나타날 수 있지만, 물이 목재 화재에 사용될 때의 핵심 소화 원리는 냉각작용이다.

문제 14
냉동 장치 내에 공기가 유입되었을 경우 나타나는 현상으로 가장 거리가 먼 것은?
1응축 압력이 높아진다.
2압축비가 높게 되어 체적 효율이 증가된다.
3냉매와 증발관과의 열전달을 방해하여 냉동능력이 감소된다.
4공기침입 시 수분도 혼입되어 프레온 냉동 장치에서 부식이 일어난다.
정답 및 해설

냉동장치에 공기가 유입되면 응축압력이 높아져 압축비가 커지지만, 이때 체적효율은 오히려 감소한다.

따라서 압축비가 높아져 체적효율이 증가한다는 서술은 인과관계가 뒤바뀐 틀린 설명이다.

  • 공기 유입으로 응축압력이 높아지는 것은 실제로 나타나는 현상이다.
  • 냉매와 증발관 사이의 열전달이 방해받아 냉동능력이 줄어드는 것도 실제로 나타나는 현상이다.
  • 공기와 함께 수분이 들어오면 프레온 냉동장치에서 부식이 생기는 것도 실제로 나타나는 현상이다.
문제 15
보호구 사용 시 유의사항으로 틀린 것은?
1작업에 적절한 보호구를 선정한다.
2작업장에는 필요한 수량의 보호구를 비치한다.
3보호구는 사용하는데 불편이 없도록 관리를 철저히 한다.
4작업을 할 때 개인에 따라 보호구는 사용 안 해도 된다.
정답 및 해설

보호구는 작업 위험으로부터 근로자를 보호하기 위한 것이므로, 개인의 판단에 따라 착용하지 않아도 된다는 서술은 틀린 설명이다.

작업에 맞는 보호구를 선정하고, 필요한 수량을 비치하며, 사용에 불편이 없도록 관리하는 것은 모두 보호구를 올바르게 운용하기 위한 올바른 유의사항이다.

문제 16
강관의 보온 재료로 가장 거리가 먼 것은?
1규조토
2유리면
3기포성 수지
4광명단
정답 및 해설

광명단은 강관 표면의 부식을 막는 방청 도료(녹막이 페인트)이며, 열을 차단하는 보온재료가 아니다.

규조토, 유리면, 기포성 수지는 모두 강관 보온에 실제로 사용되는 대표적인 보온재료이다.

문제 17
이론상의 표준냉동사이클에서 냉매가 팽창밸브를 통과할 때 변하는 것은?
1엔탈피와 압력
2온도와 엔탈피
3압력과 온도
4엔탈피와 비체적
정답 및 해설

표준냉동사이클에서 팽창밸브를 지나는 과정은 등엔탈피 과정이므로 엔탈피는 변하지 않고, 압력과 온도만 낮아진다.

따라서 냉매가 팽창밸브를 통과할 때 변하는 값은 압력과 온도이다.

문제 18
냉동 장치에서 자동제어를 위해 사용되는 전자밸브(Solenoide valve)의 역할로 가장 거리가 먼 것은?
1액압축 방지
2냉매 및 브라인 흐름 제어
3용량 및 액면 제어
4고수위 경보
정답 및 해설

고수위 경보는 수위를 감지해 경보를 울리는 경보장치의 기능이며, 흐름을 열고 닫는 전자밸브(솔레노이드밸브)의 역할이 아니다.

전자밸브는 냉매·브라인의 흐름을 제어하고, 액압축을 방지하며, 용량이나 액면을 제어하는 데 실제로 사용된다.

문제 19
강관의 나사식 이음쇠 중 벤드의 종류에 해당하지 않는 것은?
1암수 롱 벤드
245º 롱 벤드
3리턴 벤드
4크로스 벤드
정답 및 해설

크로스 벤드는 배관을 네 방향으로 분기시키는 이음쇠(크로스 피팅)이지, 배관 방향을 꺾는 벤드류에 속하지 않는다.

암수 롱 벤드, 45도 롱 벤드, 리턴 벤드는 모두 배관의 방향을 바꾸는 나사식 벤드 이음쇠에 해당한다.

문제 20
압축기 종류에 따른 정상적인 유압이 아닌 것은?
1터보 = 정상저압 + 6㎏/cm2
2입형저속 = 정상저압 + 0.5 ∼ 1.5㎏/cm2
3고속다기통 = 정상저압 + 1.5 ∼ 3㎏/cm2
4고속다기통 = 정상저압 + 6㎏/cm2
정답 및 해설

고속다기통 압축기의 정상 유압은 정상저압에 1.5~3㎏/cm²를 더한 값이 기준이다.

정상저압에 6㎏/cm²를 더한 값은 터보형 압축기의 기준이므로, 고속다기통을 정상저압+6㎏/cm²로 제시한 서술이 틀린 것이다.

입형저속 압축기는 정상저압+0.5~1.5㎏/cm²로, 이 역시 맞는 기준이다.

문제 21
암모니아 냉동장치에서 실린더 직경 150㎜, 행정이 90㎜, 회전수 1170rpm, 기통수 6기통 일 때, 법정 냉동능력(RT)은? (단, 냉매상수는 8.4이다.)
1약 98.2
2약 79.7
3약 59.2
4약 38.9
정답 및 해설

피스톤 압출량 VV를 구한 뒤 냉매상수 CC로 나누면 법정 냉동능력은 약 79.7RT가 된다.

V=π4D2×L×N×60×ZV = \dfrac{\pi}{4}D^2 \times L \times N \times 60 \times Z

여기서 D=0.15 mD=0.15\,\mathrm{m}, L=0.09 mL=0.09\,\mathrm{m}, N=1170 rpmN=1170\,\mathrm{rpm}(60을 곱해 시간당으로 환산), Z=6Z=6(기통수)을 대입하면 V≈669.9 m3/hV \approx 669.9\,\mathrm{m^3/h}이다.

법정 냉동능력 R=VC=669.98.4≈79.7 RTR=\dfrac{V}{C}=\dfrac{669.9}{8.4}\approx 79.7\,\mathrm{RT}이다.

문제 22
동결장치 상부에 냉각코일을 집중적으로 설치하고 공기를 유동시켜 피 냉각물체를 동결시키는 장치는?
1송풍 동결장치
2공기 동결장치
3접촉 동결장치
4브라인 동결장치
정답 및 해설

송풍 동결장치는 동결실 상부에 냉각코일을 집중적으로 배치하고 송풍기로 냉각된 공기를 강제로 순환시켜 피냉각물을 동결시키는 방식이다.

공기 동결장치·접촉 동결장치·브라인 동결장치는 각각 냉각코일 배치나 열교환 매체가 다른 별도의 동결 방식이다.

문제 23
건포화증기를 압축기에서 압축시킬 경우 토출되는 증기의 상태는?
1과열증기
2포화증기
3포화액
4습증기
정답 및 해설

건포화증기를 압축기에서 단열 압축하면 압력과 온도가 함께 상승해 과열증기 상태로 토출된다.

포화증기·포화액·습증기는 압축 전 또는 다른 열교환 과정에서 나타나는 상태로, 압축 직후 토출가스의 상태와는 다르다.

문제 24
냉동기용 전동기의 시동 릴레이는 전동기 정격속도의 얼마에 달할 때까지 시동권선에 전류를 흐르게 하는가?
11/2
22/3
31/4
41/5
정답 및 해설

냉동기용 전동기의 시동 릴레이는 전동기가 정격속도의 2/3에 이를 때까지 시동권선에 전류를 흐르게 한 뒤 회로를 차단한다.

이는 기동 초기 큰 기동전류가 흐르는 구간을 지나 회전수가 충분히 올라간 시점에 시동권선을 분리하기 위한 것이다.

문제 25
열전달율에 대한 설명 중 옳은 것은?
1열이 관벽 또는 브라인(Brine) 등의 재질 내에서의 이동을 나타내며, 단위는 kcal/m·h·℃이다.
2액체면과 기체면 사이의 열의 이동을 나타내며, 단위는 kcal/m·h·℃이다.
3유체와 고체 사이의 열의 이동을 나타내며, 단위는 kcal/m2·h·℃이다.
4유체와 기체 사이의 한정된 열의 이동을 나타내며, 단위는 kcal/m3·h·℃이다.
정답 및 해설

열전달률은 유체와 고체(벽면) 사이에서 열이 이동하는 정도를 나타내는 값으로, 단위는 kcal/(m2⋅h⋅∘C)\mathrm{kcal/(m^2 \cdot h \cdot ^\circ C)}이다.

고체(관벽·브라인 등 재질) 내부에서의 열 이동을 나타내는 값은 열전도율이며, 단위가 kcal/(m⋅h⋅∘C)\mathrm{kcal/(m \cdot h \cdot ^\circ C)}인 서술들은 열전달률이 아니라 열전도율에 대한 설명이다.

문제 26
표준냉동사이클의 증발 과정동안 압력과 온도는 어떻게 변화 하는가?
1압력과 온도가 모두 상승한다.
2압력과 온도가 모두 일정하다.
3압력은 상승하고, 온도는 일정하다.
4압력은 일정하고, 온도는 상승한다.
정답 및 해설

표준냉동사이클에서 증발 과정은 등압과정(정압과정)이며, 이 구간에서는 액체 냉매가 기화되면서 압력과 온도가 모두 일정하게 유지된다. 증발기 내에서 냉매는 포화액 상태에서 포화기체 상태로 상변화하는데, 이 과정에서 외부 조건(증발기 압력)이 일정하므로 압력이 변하지 않으며, 포화상태에서 상변화가 일어나므로 온도도 그 포화온도에서 일정하게 유지된다.

문제 27
흡수식 냉동장치에서 냉매로 암모니아를 사용할 때, 흡수제로 가장 적당한 것은?
1LiBr
2CaCl2
3LiCl
4H2O
정답 및 해설

흡수식 냉동장치에서 냉매로 암모니아를 사용할 때는 물(H₂O)을 흡수제로 사용한다.

반대로 냉매가 물일 때는 LiBr(리튬브로마이드) 등을 흡수제로 사용하므로, 냉매와 흡수제의 조합을 서로 바꾸어 생각하지 않도록 주의해야 한다.

문제 28
냉동 장치에서 다단 압축을 하는 목적으로 옳은 것은?
1압축비 증가와 체적 효율 감소
2압축비와 체적 효율 증가
3압축비와 체적 효율 감소
4압축비 감소와 체적 효율 증가
정답 및 해설

냉동장치에서 다단 압축을 하는 목적은 압축비를 낮추고 체적효율을 높이기 위함이다.

압축비가 크면 토출가스 온도가 지나치게 올라가고 체적효율이 떨어지므로, 압축 과정을 두 단으로 나누어 각 단의 압축비를 줄임으로써 이러한 문제를 완화한다.

문제 29
동력의 단위 중 값이 큰 순서대로 바르게 나열된 것은?
11kW > 1PS > 1kgf·m/sec > 1kcal/h
21kW > 1kcal/h > 1PS > 1kgf·m/sec
31PS > 1kgf·m/sec > 1kcal/h > 1kW
41PS > 1kgf·m/sec > 1kW > 1kcal/h
정답 및 해설

동력 단위들을 국제단위계(W)로 통일하여 비교한다. 1kW = 1,000W, 1PS(마력) ≈ 735.5W, 1kgf·m/sec ≈ 9.807W, 1kcal/h ≈ 1.163W이다. 따라서 크기 순서는 1kW(1,000W) > 1PS(735.5W) > 1kgf·m/sec(9.807W) > 1kcal/h(1.163W)이다.

문제 30
암모니아 냉동장치에 대한 설명 중 틀린 것은?
1윤활유에는 잘 용해되나, 수분과 용해성이 극히 작다.
2연소성, 폭발성, 독성 및 악취가 있다.
3전열 성능이 양호하다.
4프레온 냉동장치에 비해 비열비가 크다.
정답 및 해설

암모니아는 물과는 매우 잘 용해되지만 윤활유와는 거의 섞이지 않는 비용해성을 가진 냉매다.

제시된 설명은 이 관계를 반대로 서술한 것으로, 실제로는 수분과의 친화력이 크고 오일과는 분리되는 특성이 옳은 설명이다.

암모니아는 가연성·폭발성·독성·자극취를 모두 지니며 전열성능이 우수하고, 프레온계 냉매보다 비열비가 커서 토출가스온도가 높아지는 경향이 있다.

문제 31
온도식 자동팽창 밸브에서 감온통의 부착위치는?
1응축기 출구
2증발기 입구
3증발기 출구
4수액기 출구
정답 및 해설

온도식 자동팽창밸브는 증발기 출구의 냉매 과열도를 감지해 밸브 개도를 조절하므로 감온통은 증발기 출구 배관에 부착한다.

응축기나 수액기 출구는 고압 액냉매 구간이라 과열도 검출과 무관하며, 증발기 입구는 아직 증발이 시작되는 지점이라 과열 상태를 판단할 수 없다.

문제 32
냉동장치 운전에 관한 설명으로 옳은 것은?
1흡입압력이 저하되면 토출가스 온도가 저하된다.
2냉각수온이 높으면 응축압력이 저하된다.
3냉매가 부족하면 증발압력이 상승한다.
4응축압력이 상승되면 소요동력이 상승한다.
정답 및 해설

응축압력이 상승하면 압축비가 커져 소요동력이 증가한다.

  • 흡입압력이 저하되면 압축비가 커지면서 오히려 토출가스 온도는 상승한다.
  • 냉각수온이 높아지면 응축이 어려워져 응축압력은 상승한다.
  • 냉매가 부족하면 증발기 내 냉매량이 줄어 증발압력은 오히려 저하된다.
문제 33
다음 보기 중 브라인의 구비 조건으로 적절한 것은?
  • ㉠ 비열과 열전도율이 클 것
  • ㉡ 끓는점이 높고, 불연성일 것
  • ㉢ 동결온도가 높을 것
  • ㉣ 점성이 크고 부식성이 클 것
1㉠, ㉡
2㉠, ㉢
3㉡, ㉢
4㉠, ㉣
정답 및 해설

브라인은 냉동기의 냉열을 실어 나르는 2차 냉매이므로 비열과 열전도율이 커야 하고, 끓는점이 높고 불연성이어야 한다. 이 두 가지가 구비 조건에 맞는다.

나머지 두 항목은 요구 방향이 반대다.

  • 동결온도(빙점)는 낮아야 한다. 사용 온도에서 얼어붙으면 순환이 끊기므로 사용 온도보다 충분히 낮은 동결점이 필요하다.
  • 점성은 작아야 유동 저항과 순환 동력이 줄고, 부식성도 작아야 배관·기기의 부식을 막을 수 있다.

이 밖에 브라인에는 값이 싸고 구하기 쉬울 것, 누설되어도 인체나 식품에 해가 없을 것 등이 요구된다.

문제 34
냉동능력이 5냉동톤(한국냉동톤)이며, 압축기의 소요동력이 5마력(PS)일 때 응축기에서 제거하여야 할 열량(kcal/h)은?
1약 18790kcal/h
2약 19760kcal/h
3약 20900kcal/h
4약 21100kcal/h
정답 및 해설

응축기 방출열량은 냉동능력과 압축 소요동력의 합으로 구한다.

냉동능력: 5 RT×3320 kcal/h=16600 kcal/h5\,\mathrm{RT} \times 3320\,\mathrm{kcal/h} = 16600\,\mathrm{kcal/h}

압축소요동력: 5 PS×632.3 kcal/PS⋅h≈3162 kcal/h5\,\mathrm{PS} \times 632.3\,\mathrm{kcal/PS\cdot h} \approx 3162\,\mathrm{kcal/h}

합산하면 16600+3162≈19760 kcal/h16600 + 3162 \approx 19760\,\mathrm{kcal/h}로, 이 값이 응축기에서 제거해야 할 열량이다.

문제 35
동일한 증발온도일 경우 간접 팽창식과 비교하여 직접 팽창식 냉동장치에 대한 설명으로 틀린 것은?
1소요동력이 적다.
2냉동톤(RT)당 냉매 순환량이 적다.
3감열에 의해 냉각시키는 방법이다.
4냉매 증발온도가 높다.
정답 및 해설

직접 팽창식은 냉매가 증발기에서 직접 증발하며 잠열을 이용해 냉각하는 방식으로, 감열로 냉각한다는 설명은 옳지 않다.

감열을 이용해 열을 운반하는 쪽은 브라인 등 2차 냉매를 쓰는 간접 팽창식이다.

직접 팽창식은 열교환 단계가 하나 줄어 냉동톤당 냉매순환량이 적고 소요동력이 작으며, 동일 조건에서 냉매 증발온도가 더 높게 유지된다.

문제 36
증발기에 대한 설명으로 옳은 것은?
1증발기입구냉매온도는 출구냉매온도보다 높다.
2탱크형 냉각기는 주로 제빙용에 쓰인다.
31차 냉매는 감열로 열을 운반한다.
4브라인은 무기질이 유기질보다 부식성이 작다.
정답 및 해설

탱크형(만액식) 냉각기는 브라인을 채운 탱크에 냉각관을 담그는 구조로 주로 제빙용 브라인 냉각에 사용된다.

  • 증발기 입구는 아직 증발이 진행 중인 저온 구간이라 출구(과열 구간)보다 온도가 낮다.
  • 1차 냉매(직접 냉매)는 증발잠열로 열을 운반하며, 감열로 운반하는 쪽은 브라인 같은 2차 냉매다.
  • 무기질 브라인은 유기질 브라인보다 오히려 부식성이 크다.
문제 37
냉동기의 스크류 압축기(screw compressor)에 대한 특징으로 틀린 것은?
1암·숫나사 2개의 로터나사의 맞물림에 의해 냉매가스를 압축한다.
2왕복동식 압축기와 동일하게 흡입, 압축, 토출의 3행정으로 이루어진다.
3액격 및 유격이 비교적 크다.
4흡입·토출 밸브가 없다.
정답 및 해설

스크류 압축기는 액격과 유격에 강한 구조로, 다소의 액냉매가 유입돼도 로터가 그대로 밀어내며 압축이 이루어져 손상 위험이 적다는 것이 장점이다. 따라서 액격·유격이 비교적 크다는 서술은 특징으로 옳지 않다.

암·숫 로터의 맞물림으로 냉매가스를 압축하며 왕복동식과 마찬가지로 흡입·압축·토출의 3행정을 거치고, 흡입·토출 밸브가 없는 구조를 가진다.

문제 38
증발식 응축기에 대한 설명 중 옳은 것은?
1냉각수의 사용량이 많아 증발량도 커진다.
2응축능력은 냉각관 표면의 온도와 외기 건구온도차에 비례한다.
3냉각수량이 부족한 곳에 적합하다.
4냉매의 압력강하가 작다.
정답 및 해설

증발식 응축기는 냉각수를 분무해 그 증발잠열로 냉매를 응축시키므로 냉각수 소비량이 적어 냉각수량이 부족한 지역에 적합하다.

  • 물 사용량이 적어 증발량도 함께 작다.
  • 응축능력은 냉각관 표면온도와 외기 습구온도의 차에 비례한다(건구온도가 아니다).
  • 냉각관이 길고 구조가 복잡해 냉매 압력강하가 비교적 크다.
문제 39
시간적으로 변화하지 않는 일정한 입력신호를 단속신호로 변환하는 회로로서 경보용 부저 신호에 많이 사용하는 것은?
1선택회로
2플리커회로
3인터로크회로
4자기유지회로
정답 및 해설

일정한 입력신호를 일정 주기로 On-Off 되는 단속신호로 바꾸는 회로는 플리커회로이며, 경보용 부저나 점멸 표시등에 주로 쓰인다.

선택회로는 여러 입력 중 하나를 고르는 회로, 인터로크회로는 상반된 동작이 동시에 일어나지 않도록 하는 회로, 자기유지회로는 입력이 끊겨도 동작상태를 유지하는 회로로 각각 용도가 다르다.

문제 40
저압 차단 스위치의 작동에 의해 장치가 정지 되었을 때, 행하는 점검사항 중 가장 거리가 먼 것은?
1응축기의 냉각수 단수 여부 확인
2압축기의 용량제어 장치의 고장 여부 확인
3저압측 적상 유무 확인
4팽창밸브의 개도 점검
정답 및 해설

저압차단스위치는 압축기 흡입측(저압) 압력이 설정값 아래로 내려가면 압축기를 정지시키는 보호장치이므로, 정지 원인은 저압측에서 찾아야 한다.

  • 압축기 용량제어장치 고장으로 흡입압력이 떨어졌는지 확인한다.
  • 저압측(증발기)에 적상이 심해 냉매 순환이 막혔는지 확인한다.
  • 팽창밸브 개도가 지나치게 작아 냉매 공급이 부족한지 점검한다.

반면 응축기 냉각수 단수는 응축압력, 즉 고압측 상승의 원인이므로 저압차단과는 관련이 멀다.

문제 41
왕복동 압축기와 비교하여 원심 압축기의 장점으로 틀린 것은?
1흡입밸브, 토출밸브 등의 마찰부분이 없으므로 고장이 적다.
2마찰에 의한 손상이 적어서 성능저하가 적다.
3저온장치에는 압축단수를 1단으로 가능하다.
4왕복동 압축기에 비해 구조가 간단하다.
정답 및 해설

원심압축기를 저온장치에 쓰려면 압축비가 커져 다단(여러 단) 압축이 필요하며, 1단으로는 충분한 압축비를 얻기 어렵다.

흡입·토출밸브 등 마찰부가 없어 고장이 적고 성능저하가 작으며, 왕복동식보다 구조가 간단한 것은 원심압축기의 실제 장점이다.

문제 42
냉동장치에서 응축기나 수액기 등 고압부에 이상이 생겨 점검 및 수리를 위해 고압측 냉매를 저압측으로 회수하는 작업은?
1펌프아웃(pump out)
2펌프다운(pump down)
3바이패스아웃(bypass out)
4바이패스다운(bypass down)
정답 및 해설

응축기나 수액기 등 고압부에 이상이 생겼을 때 그 안의 냉매를 저압측(또는 별도 용기)으로 옮겨 회수하는 작업을 펌프아웃이라 한다.

이와 달리 펌프다운은 압축기 정지 전 저압측 냉매를 응축기·수액기 등 고압측으로 모으는 작업으로, 방향이 서로 반대다.

문제 43
응축 온도가 13℃이고, 증발온도가 –13℃인 이론적 냉동 사이클에서 냉동기의 성적 계수는?
10.5
22
35
410
정답 및 해설

이론 냉동사이클의 성적계수는 절대온도를 기준으로 COP=TeTc−TeCOP = \dfrac{T_e}{T_c - T_e}로 구한다.

증발온도 Te=−13+273=260 KT_e = -13 + 273 = 260\,\mathrm{K}, 응축온도 Tc=13+273=286 KT_c = 13 + 273 = 286\,\mathrm{K}이다.

COP=260286−260=26026=10COP = \dfrac{260}{286 - 260} = \dfrac{260}{26} = 10

문제 44
입형 셸 앤 튜브식 응축기의 특징으로 가장 거리가 먼 것은?
1옥외 설치가 가능하다.
2액냉매의 과냉각이 쉽다.
3과부하에 잘 견딘다.
4운전 중 청소가 가능하다.
정답 및 해설

입형 셸 앤 튜브식 응축기는 관 내부를 냉각수가 흐르는 구조상 액냉매의 과냉각을 얻기 어려운 편이며, 오히려 이 점이 단점으로 꼽힌다.

옥외 설치가 가능하고 과부하에 잘 견디며, 운전을 멈추지 않고도 냉각관 청소가 가능하다는 점이 이 형식의 특징이다.

문제 45
동관을 구부릴 때 사용되는 동관전용 벤더의 최소곡률 반지름은 관지름의 약 몇 배인가?
1약 1~2배
2약 4~5배
3약 7~8배
4약 10~11배
정답 및 해설

동관 전용 벤더로 구부릴 때 관이 찌그러지거나 파손되지 않도록 확보해야 하는 최소곡률 반지름은 관지름의 약 4~5배 수준으로 본다.

이보다 작은 반지름으로 구부리면 관 단면이 찌그러져 유동저항이 커지고, 심하면 관벽이 손상될 수 있다.

문제 46
사무실의 공기조화를 행할 경우, 다음 중 전체 열부하에서 가장 큰 비중을 차지하는 항목은?
1바닥에서 침입하는 열과 재실자로부터의 발생열
2문을 열 때 들어오는 열과 문틈으로 들어오는 열
3재실자로부터의 발생 열과 조명기구로부터의 발생열
4벽, 창, 천정 등에서 침입하는 열과 일사에 의해 유리창을 투과하여 침입하는 열
정답 및 해설

일반 사무실의 냉방부하에서는 벽·창·천장 등을 통한 관류열과 유리창을 투과하는 일사열이 전체 부하 중 가장 큰 비중을 차지한다.

문틈 침입열이나 재실자·조명 발생열도 부하 요소이지만, 외피를 통한 관류열과 일사부하만큼 비중이 크지는 않다.

문제 47
실내의 오염된 공기를 신선한 공기로 희석 또는 교환하는 것을 무엇이라고 하는가?
1환기
2배기
3취기
4송기
정답 및 해설

실내의 오염된 공기를 신선한 외기로 희석하거나 교환하는 것을 환기라 한다.

배기는 실내 공기를 밖으로 내보내는 동작만을, 송기는 공기를 보내는 동작만을 가리키는 좁은 개념이고, 취기는 냄새를 뜻하는 말이라 이 정의와는 거리가 있다.

문제 48
보일러 스케일 방지책으로 적절하지 않은 것은?
1청정제를 사용한다.
2보일러 판을 미끄럽게 한다.
3급수 중의 불순물을 제거한다.
4수질분석을 통한 급수의 한계 값을 유지한다.
정답 및 해설

보일러 스케일은 급수 중 불순물이 관벽에 침착해 생기므로, 청정제 사용이나 급수 불순물 제거, 수질분석에 따른 급수 한계값 관리가 실질적인 방지책이다.

보일러 판을 미끄럽게 한다는 것은 스케일 생성 원리와 무관한 조치로 실제 방지책이 될 수 없다.

문제 49
냉방부하 계산 시 인체로부터의 취득열량에 대한 설명으로 틀린 것은?
1인체 발열부하는 작업 상태와 관계없다.
2땀의 증발, 호흡 등을 잠열이라 할 수 있다.
3인체의 발열량은 재실 인원수와 현열량과 잠열량으로 구한다.
4인체 표면에서 대류 및 복사에 의해 방사되는 열은 현열이다.
정답 및 해설

인체의 발열부하는 작업 강도(활동량)에 따라 달라지며, 작업 상태와 무관하다는 설명은 옳지 않다.

땀의 증발이나 호흡을 통한 수분 방출은 잠열, 대류·복사로 방출되는 열은 현열이며, 인체 총 발열량은 재실 인원수와 이 현열·잠열량을 곱해 구한다.

문제 50
보일러 송기장치의 종류로 가장 거리가 먼 것은?
1비수방지관
2주증기밸브
3증기헤더
4화염검출기
정답 및 해설

비수방지관, 주증기밸브, 증기헤더는 모두 발생한 증기를 사용처로 보내는 송기장치에 속한다.

화염검출기는 연소 상태를 감시해 이상 연소 시 연료 공급을 차단하는 연소 안전장치로, 송기 계통과는 역할이 다르다.

문제 51
건물 내 장소에 따라 부하변동의 상황이 달라질 경우, 구역구분을 통해 구역마다 공조기를 설치하여 부하처리를 하는 방식은?
1단일덕트 재열방식
2단일덕트 변풍량방식
3단일덕트 정풍량방식
4단일덕트 각층유닛방식
정답 및 해설

단일덕트 정풍량 방식은 중앙 공조기에서 만든 공기를 일정한 풍량으로 각 실에 보내고, 부하 변동에는 급기의 온도와 습도를 바꾸어 대응한다. 그래서 부하 특성이 서로 다른 공간이 한 계통에 묶이면 대표실 기준으로 제어되어 어느 한쪽은 반드시 과냉이나 과열이 생긴다.

이 약점을 푸는 표준적인 방법이 존(구역) 나누기다. 방위와 용도, 사용 시간처럼 부하 변동이 비슷한 공간끼리 묶어 구역을 만들고 구역마다 공조기를 따로 두어 그 구역의 부하를 처리한다. 발문이 말하는 방식이 바로 이 존별 분할 운용이다.

  • 재열 방식은 공조기를 나누는 대신 덕트 말단이나 각 실에서 재열기로 온도를 올려 맞춘다.
  • 변풍량 방식은 급기 상태를 고정하고 각 실 유닛에서 풍량을 조절해 부하에 대응한다.
  • 각층 유닛 방식은 구역의 기준이 층으로 고정되어 층마다 2차 공조기를 두는 방식이다.
문제 52
복사난방에 대한 설명으로 틀린 것은?
1설비비가 적게 든다.
2매립 코일이 고장나면 수리가 어렵다.
3외기침입이 있는 곳에도 난방감을 얻을 수 있다.
4실내의 벽, 바닥 등을 가열하여 평균복사온도를 상승시키는 방법이다.
정답 및 해설

복사난방은 바닥·벽 등에 배관을 매립해 시공하므로 설비비가 많이 드는 방식이며, 설비비가 적게 든다는 설명은 옳지 않다.

매립된 코일은 고장 시 위치 파악과 수리가 까다롭고, 실내 벽·바닥 표면을 가열해 평균복사온도를 높이는 방식이라 외기 침입이 있는 곳에서도 쾌적한 난방감을 줄 수 있다.

문제 53
취출구의 종류 중 취출 기류의 방향조정이 가능하고, 댐퍼가 있어 풍량조절이 가능하며, 공기저항이 크고, 공장, 주방 등의 국소 냉방에 사용되는 것은?
1다공판형
2베인격자형
3펑커루버형
4아네모스탯형
정답 및 해설

기류 방향을 조정할 수 있고 댐퍼로 풍량을 조절하며 공기저항이 큰 대신, 국소적으로 강한 기류를 보낼 수 있어 공장·주방 등의 국소냉방에 쓰이는 취출구는 펑커루버형이다.

다공판형·베인격자형·아네모스탯형은 주로 실내 전반의 균일한 확산 취출에 적합해 이 용도와는 성격이 다르다.

문제 54
공기조화용 에어필터의 여과효율을 측정하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?
1중량법
2비색법
3계수법
4용적법
정답 및 해설

공기조화용 에어필터의 여과효율은 중량법, 비색법, 계수법 세 가지 방식으로 측정하며, '용적법'이라는 측정법은 사용되지 않는다.

중량법은 포집된 먼지의 무게, 비색법은 여과 전후의 변색도, 계수법은 입자 수를 비교해 효율을 산정하는 방식이다.

문제 55
열원이 분산된 개별공조방식에 대한 설명으로 틀린 것은?
1써모스탯이 내장되어 개별제어가 가능하다.
2외기냉방이 가능하여 중간기에는 에너지 절약형이다.
3유닛에 냉동기를 내장하고 있어 부분운전이 가능하다.
4장래의 부하증가, 증축 등에 대해 쉽게 대응할 수 있다.
정답 및 해설

열원이 분산된 개별공조방식은 유닛마다 냉동기를 내장해 부분운전과 개별제어가 가능하고, 증축이나 부하증가에도 유닛을 추가해 쉽게 대응할 수 있다는 장점이 있다.

다만 유닛 구조상 외기냉방을 구현하기 어려워 중간기 에너지 절약 효과를 기대하기는 힘들다는 점에서, 외기냉방이 가능하다는 설명은 옳지 않다.

문제 56
실내에서 폐기되는 공기 중의 열을 이용하여 외기 공기를 예열하는 열 회수방식은?
1열펌프 방식
2팬코일 방식
3열파이프 방식
4런 어라운드 방식
정답 및 해설

런어라운드 방식은 배기덕트와 외기도입덕트에 각각 코일을 설치하고 두 코일을 배관으로 연결해 열매체를 순환시킴으로써, 실내에서 버려지는 배기의 열로 도입 외기를 예열하는 열회수 방식이다.

열파이프 방식도 배기열 회수에 쓰이지만, 급기·배기 덕트가 맞닿은 곳에 열파이프를 배열해 내부 작동유체의 증발·응축으로 열을 옮기는 구조라 배관으로 열매체를 순환시키는 런어라운드와는 방식이 다르다.

열펌프 방식은 냉동사이클로 열을 능동적으로 이동시키는 방식이고, 팬코일 방식은 단순 실내 단말기일 뿐이라 배기열 회수와는 직접 관련이 없다.

문제 57
유체의 속도가 15m/s일 때, 이 유체의 속도수두는?
1약 5.1m
2약 11.1m
3약 15.5m
4약 20.4m
정답 및 해설

속도수두는 베르누이 방정식에서 유속에 의한 에너지를 수두 형태로 나타낸 값으로, 공식은 hv=v22gh_v = \frac{v^2}{2g}이다. 주어진 조건에서 v = 15 m/s, g = 9.8 m/s²를 대입하면 hv=1522×9.8=22519.6≈11.48 mh_v = \frac{15^2}{2 \times 9.8} = \frac{225}{19.6} \approx 11.48 \text{ m}이다. 따라서 속도수두는 약 11.1 m이다.

문제 58
흡수식 감습장치에 주로 사용하는 흡수제는?
1실리카겔
2염화리튬
3아드 소울
4활성 알루미나
정답 및 해설

흡수식 감습장치는 염화리튬 같은 액체 흡수제가 수증기를 흡수하는 원리를 이용한다.

실리카겔·활성알루미나·아드소울은 고체 표면에 수분을 붙잡는 흡착식 감습장치의 재료로, 흡수식과는 방식이 다르다.

문제 59
습공기의 엔탈피에 대한 설명으로 틀린 것은?
1습공기가 가열되면 엔탈피가 증가된다.
2습공기 중에 수증기가 많아지면 엔탈피는 증가한다.
3습공기의 엔탈피는 온도, 압력, 풍속의 함수로 결정된다.
4습공기 중의 건공기 엔탈피와 수증기 엔탈피의 합과 같다.
정답 및 해설

습공기의 엔탈피는 건공기 엔탈피와 수증기 엔탈피의 합으로, 온도가 오르거나 수증기량(습도)이 늘면 함께 증가한다.

이 엔탈피는 온도와 습도(함습량)의 함수로 정해지며, 압력이나 풍속에 따라 결정된다는 설명은 옳지 않다.

문제 60
공기조화기의 자동제어 시 제어요소가 바르게 나열된 것은?
1온도제어 – 습도제어 - 환기제어
2온도제어 – 습도제어 - 압력제어
3온도제어 – 차압제어 - 환기제어
4온도제어 – 수위제어 - 환기제어
정답 및 해설

공기조화기의 자동제어에서 다루는 대표적 제어요소는 온도제어·습도제어·환기제어다.

차압제어나 수위제어, 압력제어는 일반적인 공조기 자동제어보다는 보일러나 특수 설비 쪽에서 다루는 제어요소에 가깝다.

공조냉동기계기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
14년 3회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
고압가스 냉동제조 시설에서 압축기의 최종단에 설치한 안전장치의 작동 점검기준으로 옳은 것은? (단, 액체의 열팽창으로 인한 배관의 파열방지용 안전밸브는 제외한다.)
13개월에 1회 이상
26개월에 1회 이상
31년에 1회 이상
42년에 1회 이상
정답 및 해설

고압가스 냉동제조 시설에서 압축기 최종단에 설치한 안전밸브는 1년에 1회 이상 작동 점검을 하는 것이 기준이다.

이는 액체 열팽창 방지용 안전밸브를 제외한 나머지 안전밸브(2년에 1회 이상)보다 짧은 주기로, 압축기 토출측이 고압·고온 상태에 노출되는 만큼 더 자주 점검하도록 정한 것이다.

다만 이 수치는 출제 당시의 고압가스 관련 법령 기준이며, 이후 개정 여부는 최신 법령에서 확인해야 한다.

문제 2
산업재해의 직접적인 원인에 해당되지 않는 것은?
1안전장치의 기능 상실
2불안전한 자세와 동작
3위험물의 취급 부주의
4기계장치 등의 설계불량
정답 및 해설

기계장치 등의 설계불량은 재해가 발생하기까지의 배경이 되는 간접원인(기술적 원인)에 해당하며, 산업재해의 직접적 원인으로 보지 않는다.

안전장치의 기능 상실, 불안전한 자세·동작, 위험물 취급 부주의는 재해 발생 순간에 직접 작용하는 불안전한 상태·불안전한 행동으로, 모두 직접원인에 해당한다.

문제 3
작업조건에 따라 착용하여야 하는 보호구의 연결로 틀린 것은?
1고열에 의한 화상 등의 위험이 있는 작업 - 안전대
2근로자가 추락할 위험이 있는 작업 - 안전모
3물체가 흩날릴 위험이 있는 작업 - 보안경
4감전의 위험이 있는 작업 – 절연용 보호구
정답 및 해설

고열에 의한 화상 위험이 있는 작업에는 방열복 등 내열용 보호구를 착용해야 하며, 안전대는 추락 위험이 있는 고소작업에서 사용하는 보호구이므로 연결이 틀렸다.

  • 추락 위험이 있는 작업에는 안전모를 착용하는 것이 맞는 연결이다.
  • 물체가 흩날릴 위험이 있는 작업에는 보안경을 착용하는 것이 맞는 연결이다.
  • 감전 위험이 있는 작업에는 절연용 보호구를 착용하는 것이 맞는 연결이다.
문제 4
피로의 원인 중 외부인자로 볼 수 있는 것은?
1경험
2책임감
3생활조건
4신체적 특성
정답 및 해설

피로의 원인 중 생활조건은 근로자 개인의 신체·심리 내부가 아니라 작업 외부 환경에서 비롯되는 외부인자에 해당한다.

경험, 책임감, 신체적 특성은 모두 개인의 내부에서 비롯되는 내부인자로 분류된다.

문제 5
전기용접 작업할 때 안전관리 사항 중 적합하지 않은 것은?
1피 용접물은 완전히 접지시킨다.
2우천 시에는 옥외작업을 하지 않는다.
3용접봉은 홀더로부터 빠지지 않도록 정확히 끼운다.
4옥외용접 시에는 헬멧이나 핸드실드를 사용하지 않는다.
정답 및 해설

옥외에서 용접 작업을 할 때도 헬멧이나 핸드실드를 반드시 사용해야 아크 불빛과 비산물로부터 눈과 얼굴을 보호할 수 있으므로, 사용하지 않는다는 서술은 틀린 안전관리 사항이다.

  • 피용접물을 완전히 접지시키는 것은 감전 방지를 위한 올바른 조치이다.
  • 우천 시 옥외작업을 하지 않는 것은 감전 예방을 위한 올바른 조치이다.
  • 용접봉이 홀더에서 빠지지 않도록 정확히 끼우는 것도 안전을 위한 올바른 조치이다.
문제 6
압축기 운전 중 이상음이 발생하는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1기초 볼트의 이완
2피스톤 하부에 오일이 고임
3토출밸브, 흡입밸브의 파손
4크랭크 샤프트 및 피스톤 핀의 마모
정답 및 해설

피스톤 하부에 오일이 고이는 것은 압축기의 이상음 발생과 직접 관련이 먼 현상이다.

반면 기초 볼트의 이완, 흡입·토출밸브의 파손, 크랭크 샤프트·피스톤 핀의 마모는 부품 간 헐거움이나 충격을 일으켜 실제로 이상음을 유발하는 대표적인 기계적 원인이다.

문제 7
보일러 파열사고의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1역화의 발생
2강도 부족
3취급 불량
4계기류의 고장
정답 및 해설

역화(백파이어)는 연소 과정에서 불꽃이 역류하는 현상으로 화재·화상 사고와 관련이 크며, 보일러 동체 자체가 터지는 파열사고의 직접 원인과는 거리가 멀다.

반면 강도 부족, 취급 불량, 계기류의 고장은 압력이 비정상적으로 높아져도 이를 감지·제어하지 못하게 만들어 실제 파열사고로 이어지는 대표적 원인이다.

문제 8
작업장에서 계단을 설치할 때 계단의 폭은 최소 얼마이상으로 하여야 하는가? (단, 급유용·보수용·비상용 계단 및 나선형 계단이 아닌 경우)
10.5m
21m
32m
45m
정답 및 해설

급유용·보수용·비상용 계단과 나선형 계단이 아닌 일반 작업용 계단은 폭을 최소 1m 이상으로 설치해야 한다.

이는 산업안전보건기준에 관한 규칙에서 정한 계단 설치 기준이다.

문제 9
다음의 안전·보건표지가 의미하는 것은?
1사용금지
2보행금지
3탑승금지
4출입금지
정답 및 해설

원형 테두리에 대각선이 그어진 금지표지 안에 손 모양이 들어 있으므로 사용금지를 뜻하는 표지이다.

안전·보건표지 가운데 금지표지는 원에 사선을 그어 나타내며, 손 그림은 해당 기계·기구나 설비에 손을 대어 사용하지 말라는 의미다. 수리·점검 중인 설비에 붙여 임의 조작을 막는 용도로 쓴다.

같은 금지표지라도 보행금지·탑승금지·출입금지는 모두 사람 형상을 그림으로 쓰는 데 비해, 손 모양은 사용금지에만 쓰이므로 구별된다.

문제 10
가스용접 작업의 안전사항으로 틀린 것은?
1기름 묻은 옷은 인화의 위험이 있으므로 입지 않도록 한다.
2역화 하였을 때에는 산소밸브롤 조금 더 연다.
3역화의 위험을 방지하기 위하여 역화 방지기를 사용하도록 한다.
4밸브를 열 때는 용기 앞에서 몸을 피하도록 한다.
정답 및 해설

가스용접 중 역화가 발생하면 즉시 산소밸브를 잠가야 하며, 오히려 밸브를 더 여는 것은 화염을 키워 사고를 확대시키는 틀린 조치이다.

  • 기름 묻은 옷을 입지 않는 것은 인화 방지를 위한 올바른 조치이다.
  • 역화 방지기를 사용하는 것은 역화 사고를 예방하는 올바른 조치이다.
  • 밸브를 열 때 용기 앞에서 몸을 피하는 것도 안전을 위한 올바른 조치이다.
문제 11
드릴로 뚫어진 구멍의 내벽이나 절단한 관의 내벽을 다듬어서 구멍의 치수를 정확하게 하고, 구멍 내면을 다듬는 구멍 수정용 공구는?
1평줄
2리머
3드릴
4렌치
정답 및 해설

리머는 드릴로 뚫은 구멍이나 관의 내벽을 정밀하게 다듬어 치수를 정확히 맞추는 데 쓰는 구멍 수정용 공구이다.

평줄은 표면을 깎는 줄 작업용 공구이고, 드릴은 구멍을 뚫는 공구이며, 렌치는 볼트·너트를 조이고 푸는 공구여서 구멍 수정과는 용도가 다르다.

문제 12
드릴링 머신의 작업 시 일감의 고정 방법에 관한 설명으로 틀린 것은?
1일감이 작을 때 - 바이스로 고정
2일감이 클 때 – 볼트와 고정구(클램프) 사용
3일감이 복잡할 때 – 볼트와 고정구(클램프) 사용
4대량 생산과 정밀도를 요구할 때 – 이동식 바이스 사용
정답 및 해설

대량 생산과 높은 정밀도가 요구되는 작업에는 위치를 일정하게 잡아주는 지그(고정구)를 사용해야 하며, 위치가 흔들릴 수 있는 이동식 바이스를 쓰는 것은 틀린 방법이다.

  • 일감이 작을 때 바이스로 고정하는 것은 맞는 방법이다.
  • 일감이 클 때 볼트와 고정구(클램프)를 사용하는 것도 맞는 방법이다.
  • 일감이 복잡할 때 볼트와 고정구(클램프)를 사용하는 것도 맞는 방법이다.
문제 13
목재 화재 시에는 물을 소화제로 이용하는데, 주된 소화 효과는?
1제거효과
2질식효과
3냉각효과
4억제효과
정답 및 해설

목재 화재에 물을 뿌리면 연소면의 온도를 발화점 아래로 떨어뜨리는 냉각효과가 주된 소화 작용이다.

질식효과나 억제효과, 제거효과도 부수적으로 나타날 수 있지만, 물이 목재 화재에 사용될 때의 핵심 소화 원리는 냉각작용이다.

문제 14
냉동 장치 내에 공기가 유입되었을 경우 나타나는 현상으로 가장 거리가 먼 것은?
1응축 압력이 높아진다.
2압축비가 높게 되어 체적 효율이 증가된다.
3냉매와 증발관과의 열전달을 방해하여 냉동능력이 감소된다.
4공기침입 시 수분도 혼입되어 프레온 냉동 장치에서 부식이 일어난다.
정답 및 해설

냉동장치에 공기가 유입되면 응축압력이 높아져 압축비가 커지지만, 이때 체적효율은 오히려 감소한다.

따라서 압축비가 높아져 체적효율이 증가한다는 서술은 인과관계가 뒤바뀐 틀린 설명이다.

  • 공기 유입으로 응축압력이 높아지는 것은 실제로 나타나는 현상이다.
  • 냉매와 증발관 사이의 열전달이 방해받아 냉동능력이 줄어드는 것도 실제로 나타나는 현상이다.
  • 공기와 함께 수분이 들어오면 프레온 냉동장치에서 부식이 생기는 것도 실제로 나타나는 현상이다.
문제 15
보호구 사용 시 유의사항으로 틀린 것은?
1작업에 적절한 보호구를 선정한다.
2작업장에는 필요한 수량의 보호구를 비치한다.
3보호구는 사용하는데 불편이 없도록 관리를 철저히 한다.
4작업을 할 때 개인에 따라 보호구는 사용 안 해도 된다.
정답 및 해설

보호구는 작업 위험으로부터 근로자를 보호하기 위한 것이므로, 개인의 판단에 따라 착용하지 않아도 된다는 서술은 틀린 설명이다.

작업에 맞는 보호구를 선정하고, 필요한 수량을 비치하며, 사용에 불편이 없도록 관리하는 것은 모두 보호구를 올바르게 운용하기 위한 올바른 유의사항이다.

문제 16
강관의 보온 재료로 가장 거리가 먼 것은?
1규조토
2유리면
3기포성 수지
4광명단
정답 및 해설

광명단은 강관 표면의 부식을 막는 방청 도료(녹막이 페인트)이며, 열을 차단하는 보온재료가 아니다.

규조토, 유리면, 기포성 수지는 모두 강관 보온에 실제로 사용되는 대표적인 보온재료이다.

문제 17
이론상의 표준냉동사이클에서 냉매가 팽창밸브를 통과할 때 변하는 것은?
1엔탈피와 압력
2온도와 엔탈피
3압력과 온도
4엔탈피와 비체적
정답 및 해설

표준냉동사이클에서 팽창밸브를 지나는 과정은 등엔탈피 과정이므로 엔탈피는 변하지 않고, 압력과 온도만 낮아진다.

따라서 냉매가 팽창밸브를 통과할 때 변하는 값은 압력과 온도이다.

문제 18
냉동 장치에서 자동제어를 위해 사용되는 전자밸브(Solenoide valve)의 역할로 가장 거리가 먼 것은?
1액압축 방지
2냉매 및 브라인 흐름 제어
3용량 및 액면 제어
4고수위 경보
정답 및 해설

고수위 경보는 수위를 감지해 경보를 울리는 경보장치의 기능이며, 흐름을 열고 닫는 전자밸브(솔레노이드밸브)의 역할이 아니다.

전자밸브는 냉매·브라인의 흐름을 제어하고, 액압축을 방지하며, 용량이나 액면을 제어하는 데 실제로 사용된다.

문제 19
강관의 나사식 이음쇠 중 벤드의 종류에 해당하지 않는 것은?
1암수 롱 벤드
245º 롱 벤드
3리턴 벤드
4크로스 벤드
정답 및 해설

크로스 벤드는 배관을 네 방향으로 분기시키는 이음쇠(크로스 피팅)이지, 배관 방향을 꺾는 벤드류에 속하지 않는다.

암수 롱 벤드, 45도 롱 벤드, 리턴 벤드는 모두 배관의 방향을 바꾸는 나사식 벤드 이음쇠에 해당한다.

문제 20
압축기 종류에 따른 정상적인 유압이 아닌 것은?
1터보 = 정상저압 + 6㎏/cm2
2입형저속 = 정상저압 + 0.5 ∼ 1.5㎏/cm2
3고속다기통 = 정상저압 + 1.5 ∼ 3㎏/cm2
4고속다기통 = 정상저압 + 6㎏/cm2
정답 및 해설

고속다기통 압축기의 정상 유압은 정상저압에 1.5~3㎏/cm²를 더한 값이 기준이다.

정상저압에 6㎏/cm²를 더한 값은 터보형 압축기의 기준이므로, 고속다기통을 정상저압+6㎏/cm²로 제시한 서술이 틀린 것이다.

입형저속 압축기는 정상저압+0.5~1.5㎏/cm²로, 이 역시 맞는 기준이다.

문제 21
암모니아 냉동장치에서 실린더 직경 150㎜, 행정이 90㎜, 회전수 1170rpm, 기통수 6기통 일 때, 법정 냉동능력(RT)은? (단, 냉매상수는 8.4이다.)
1약 98.2
2약 79.7
3약 59.2
4약 38.9
정답 및 해설

피스톤 압출량 VV를 구한 뒤 냉매상수 CC로 나누면 법정 냉동능력은 약 79.7RT가 된다.

V=π4D2×L×N×60×ZV = \dfrac{\pi}{4}D^2 \times L \times N \times 60 \times Z

여기서 D=0.15 mD=0.15\,\mathrm{m}, L=0.09 mL=0.09\,\mathrm{m}, N=1170 rpmN=1170\,\mathrm{rpm}(60을 곱해 시간당으로 환산), Z=6Z=6(기통수)을 대입하면 V≈669.9 m3/hV \approx 669.9\,\mathrm{m^3/h}이다.

법정 냉동능력 R=VC=669.98.4≈79.7 RTR=\dfrac{V}{C}=\dfrac{669.9}{8.4}\approx 79.7\,\mathrm{RT}이다.

문제 22
동결장치 상부에 냉각코일을 집중적으로 설치하고 공기를 유동시켜 피 냉각물체를 동결시키는 장치는?
1송풍 동결장치
2공기 동결장치
3접촉 동결장치
4브라인 동결장치
정답 및 해설

송풍 동결장치는 동결실 상부에 냉각코일을 집중적으로 배치하고 송풍기로 냉각된 공기를 강제로 순환시켜 피냉각물을 동결시키는 방식이다.

공기 동결장치·접촉 동결장치·브라인 동결장치는 각각 냉각코일 배치나 열교환 매체가 다른 별도의 동결 방식이다.

문제 23
건포화증기를 압축기에서 압축시킬 경우 토출되는 증기의 상태는?
1과열증기
2포화증기
3포화액
4습증기
정답 및 해설

건포화증기를 압축기에서 단열 압축하면 압력과 온도가 함께 상승해 과열증기 상태로 토출된다.

포화증기·포화액·습증기는 압축 전 또는 다른 열교환 과정에서 나타나는 상태로, 압축 직후 토출가스의 상태와는 다르다.

문제 24
냉동기용 전동기의 시동 릴레이는 전동기 정격속도의 얼마에 달할 때까지 시동권선에 전류를 흐르게 하는가?
11/2
22/3
31/4
41/5
정답 및 해설

냉동기용 전동기의 시동 릴레이는 전동기가 정격속도의 2/3에 이를 때까지 시동권선에 전류를 흐르게 한 뒤 회로를 차단한다.

이는 기동 초기 큰 기동전류가 흐르는 구간을 지나 회전수가 충분히 올라간 시점에 시동권선을 분리하기 위한 것이다.

문제 25
열전달율에 대한 설명 중 옳은 것은?
1열이 관벽 또는 브라인(Brine) 등의 재질 내에서의 이동을 나타내며, 단위는 kcal/m·h·℃이다.
2액체면과 기체면 사이의 열의 이동을 나타내며, 단위는 kcal/m·h·℃이다.
3유체와 고체 사이의 열의 이동을 나타내며, 단위는 kcal/m2·h·℃이다.
4유체와 기체 사이의 한정된 열의 이동을 나타내며, 단위는 kcal/m3·h·℃이다.
정답 및 해설

열전달률은 유체와 고체(벽면) 사이에서 열이 이동하는 정도를 나타내는 값으로, 단위는 kcal/(m2⋅h⋅∘C)\mathrm{kcal/(m^2 \cdot h \cdot ^\circ C)}이다.

고체(관벽·브라인 등 재질) 내부에서의 열 이동을 나타내는 값은 열전도율이며, 단위가 kcal/(m⋅h⋅∘C)\mathrm{kcal/(m \cdot h \cdot ^\circ C)}인 서술들은 열전달률이 아니라 열전도율에 대한 설명이다.

문제 26
표준냉동사이클의 증발 과정동안 압력과 온도는 어떻게 변화 하는가?
1압력과 온도가 모두 상승한다.
2압력과 온도가 모두 일정하다.
3압력은 상승하고, 온도는 일정하다.
4압력은 일정하고, 온도는 상승한다.
정답 및 해설

표준냉동사이클에서 증발 과정은 등압과정(정압과정)이며, 이 구간에서는 액체 냉매가 기화되면서 압력과 온도가 모두 일정하게 유지된다. 증발기 내에서 냉매는 포화액 상태에서 포화기체 상태로 상변화하는데, 이 과정에서 외부 조건(증발기 압력)이 일정하므로 압력이 변하지 않으며, 포화상태에서 상변화가 일어나므로 온도도 그 포화온도에서 일정하게 유지된다.

문제 27
흡수식 냉동장치에서 냉매로 암모니아를 사용할 때, 흡수제로 가장 적당한 것은?
1LiBr
2CaCl2
3LiCl
4H2O
정답 및 해설

흡수식 냉동장치에서 냉매로 암모니아를 사용할 때는 물(H₂O)을 흡수제로 사용한다.

반대로 냉매가 물일 때는 LiBr(리튬브로마이드) 등을 흡수제로 사용하므로, 냉매와 흡수제의 조합을 서로 바꾸어 생각하지 않도록 주의해야 한다.

문제 28
냉동 장치에서 다단 압축을 하는 목적으로 옳은 것은?
1압축비 증가와 체적 효율 감소
2압축비와 체적 효율 증가
3압축비와 체적 효율 감소
4압축비 감소와 체적 효율 증가
정답 및 해설

냉동장치에서 다단 압축을 하는 목적은 압축비를 낮추고 체적효율을 높이기 위함이다.

압축비가 크면 토출가스 온도가 지나치게 올라가고 체적효율이 떨어지므로, 압축 과정을 두 단으로 나누어 각 단의 압축비를 줄임으로써 이러한 문제를 완화한다.

문제 29
동력의 단위 중 값이 큰 순서대로 바르게 나열된 것은?
11kW > 1PS > 1kgf·m/sec > 1kcal/h
21kW > 1kcal/h > 1PS > 1kgf·m/sec
31PS > 1kgf·m/sec > 1kcal/h > 1kW
41PS > 1kgf·m/sec > 1kW > 1kcal/h
정답 및 해설

동력 단위들을 국제단위계(W)로 통일하여 비교한다. 1kW = 1,000W, 1PS(마력) ≈ 735.5W, 1kgf·m/sec ≈ 9.807W, 1kcal/h ≈ 1.163W이다. 따라서 크기 순서는 1kW(1,000W) > 1PS(735.5W) > 1kgf·m/sec(9.807W) > 1kcal/h(1.163W)이다.

문제 30
암모니아 냉동장치에 대한 설명 중 틀린 것은?
1윤활유에는 잘 용해되나, 수분과 용해성이 극히 작다.
2연소성, 폭발성, 독성 및 악취가 있다.
3전열 성능이 양호하다.
4프레온 냉동장치에 비해 비열비가 크다.
정답 및 해설

암모니아는 물과는 매우 잘 용해되지만 윤활유와는 거의 섞이지 않는 비용해성을 가진 냉매다.

제시된 설명은 이 관계를 반대로 서술한 것으로, 실제로는 수분과의 친화력이 크고 오일과는 분리되는 특성이 옳은 설명이다.

암모니아는 가연성·폭발성·독성·자극취를 모두 지니며 전열성능이 우수하고, 프레온계 냉매보다 비열비가 커서 토출가스온도가 높아지는 경향이 있다.

문제 31
온도식 자동팽창 밸브에서 감온통의 부착위치는?
1응축기 출구
2증발기 입구
3증발기 출구
4수액기 출구
정답 및 해설

온도식 자동팽창밸브는 증발기 출구의 냉매 과열도를 감지해 밸브 개도를 조절하므로 감온통은 증발기 출구 배관에 부착한다.

응축기나 수액기 출구는 고압 액냉매 구간이라 과열도 검출과 무관하며, 증발기 입구는 아직 증발이 시작되는 지점이라 과열 상태를 판단할 수 없다.

문제 32
냉동장치 운전에 관한 설명으로 옳은 것은?
1흡입압력이 저하되면 토출가스 온도가 저하된다.
2냉각수온이 높으면 응축압력이 저하된다.
3냉매가 부족하면 증발압력이 상승한다.
4응축압력이 상승되면 소요동력이 상승한다.
정답 및 해설

응축압력이 상승하면 압축비가 커져 소요동력이 증가한다.

  • 흡입압력이 저하되면 압축비가 커지면서 오히려 토출가스 온도는 상승한다.
  • 냉각수온이 높아지면 응축이 어려워져 응축압력은 상승한다.
  • 냉매가 부족하면 증발기 내 냉매량이 줄어 증발압력은 오히려 저하된다.
문제 33
다음 보기 중 브라인의 구비 조건으로 적절한 것은?
  • ㉠ 비열과 열전도율이 클 것
  • ㉡ 끓는점이 높고, 불연성일 것
  • ㉢ 동결온도가 높을 것
  • ㉣ 점성이 크고 부식성이 클 것
1㉠, ㉡
2㉠, ㉢
3㉡, ㉢
4㉠, ㉣
정답 및 해설

브라인은 냉동기의 냉열을 실어 나르는 2차 냉매이므로 비열과 열전도율이 커야 하고, 끓는점이 높고 불연성이어야 한다. 이 두 가지가 구비 조건에 맞는다.

나머지 두 항목은 요구 방향이 반대다.

  • 동결온도(빙점)는 낮아야 한다. 사용 온도에서 얼어붙으면 순환이 끊기므로 사용 온도보다 충분히 낮은 동결점이 필요하다.
  • 점성은 작아야 유동 저항과 순환 동력이 줄고, 부식성도 작아야 배관·기기의 부식을 막을 수 있다.

이 밖에 브라인에는 값이 싸고 구하기 쉬울 것, 누설되어도 인체나 식품에 해가 없을 것 등이 요구된다.

문제 34
냉동능력이 5냉동톤(한국냉동톤)이며, 압축기의 소요동력이 5마력(PS)일 때 응축기에서 제거하여야 할 열량(kcal/h)은?
1약 18790kcal/h
2약 19760kcal/h
3약 20900kcal/h
4약 21100kcal/h
정답 및 해설

응축기 방출열량은 냉동능력과 압축 소요동력의 합으로 구한다.

냉동능력: 5 RT×3320 kcal/h=16600 kcal/h5\,\mathrm{RT} \times 3320\,\mathrm{kcal/h} = 16600\,\mathrm{kcal/h}

압축소요동력: 5 PS×632.3 kcal/PS⋅h≈3162 kcal/h5\,\mathrm{PS} \times 632.3\,\mathrm{kcal/PS\cdot h} \approx 3162\,\mathrm{kcal/h}

합산하면 16600+3162≈19760 kcal/h16600 + 3162 \approx 19760\,\mathrm{kcal/h}로, 이 값이 응축기에서 제거해야 할 열량이다.

문제 35
동일한 증발온도일 경우 간접 팽창식과 비교하여 직접 팽창식 냉동장치에 대한 설명으로 틀린 것은?
1소요동력이 적다.
2냉동톤(RT)당 냉매 순환량이 적다.
3감열에 의해 냉각시키는 방법이다.
4냉매 증발온도가 높다.
정답 및 해설

직접 팽창식은 냉매가 증발기에서 직접 증발하며 잠열을 이용해 냉각하는 방식으로, 감열로 냉각한다는 설명은 옳지 않다.

감열을 이용해 열을 운반하는 쪽은 브라인 등 2차 냉매를 쓰는 간접 팽창식이다.

직접 팽창식은 열교환 단계가 하나 줄어 냉동톤당 냉매순환량이 적고 소요동력이 작으며, 동일 조건에서 냉매 증발온도가 더 높게 유지된다.

문제 36
증발기에 대한 설명으로 옳은 것은?
1증발기입구냉매온도는 출구냉매온도보다 높다.
2탱크형 냉각기는 주로 제빙용에 쓰인다.
31차 냉매는 감열로 열을 운반한다.
4브라인은 무기질이 유기질보다 부식성이 작다.
정답 및 해설

탱크형(만액식) 냉각기는 브라인을 채운 탱크에 냉각관을 담그는 구조로 주로 제빙용 브라인 냉각에 사용된다.

  • 증발기 입구는 아직 증발이 진행 중인 저온 구간이라 출구(과열 구간)보다 온도가 낮다.
  • 1차 냉매(직접 냉매)는 증발잠열로 열을 운반하며, 감열로 운반하는 쪽은 브라인 같은 2차 냉매다.
  • 무기질 브라인은 유기질 브라인보다 오히려 부식성이 크다.
문제 37
냉동기의 스크류 압축기(screw compressor)에 대한 특징으로 틀린 것은?
1암·숫나사 2개의 로터나사의 맞물림에 의해 냉매가스를 압축한다.
2왕복동식 압축기와 동일하게 흡입, 압축, 토출의 3행정으로 이루어진다.
3액격 및 유격이 비교적 크다.
4흡입·토출 밸브가 없다.
정답 및 해설

스크류 압축기는 액격과 유격에 강한 구조로, 다소의 액냉매가 유입돼도 로터가 그대로 밀어내며 압축이 이루어져 손상 위험이 적다는 것이 장점이다. 따라서 액격·유격이 비교적 크다는 서술은 특징으로 옳지 않다.

암·숫 로터의 맞물림으로 냉매가스를 압축하며 왕복동식과 마찬가지로 흡입·압축·토출의 3행정을 거치고, 흡입·토출 밸브가 없는 구조를 가진다.

문제 38
증발식 응축기에 대한 설명 중 옳은 것은?
1냉각수의 사용량이 많아 증발량도 커진다.
2응축능력은 냉각관 표면의 온도와 외기 건구온도차에 비례한다.
3냉각수량이 부족한 곳에 적합하다.
4냉매의 압력강하가 작다.
정답 및 해설

증발식 응축기는 냉각수를 분무해 그 증발잠열로 냉매를 응축시키므로 냉각수 소비량이 적어 냉각수량이 부족한 지역에 적합하다.

  • 물 사용량이 적어 증발량도 함께 작다.
  • 응축능력은 냉각관 표면온도와 외기 습구온도의 차에 비례한다(건구온도가 아니다).
  • 냉각관이 길고 구조가 복잡해 냉매 압력강하가 비교적 크다.
문제 39
시간적으로 변화하지 않는 일정한 입력신호를 단속신호로 변환하는 회로로서 경보용 부저 신호에 많이 사용하는 것은?
1선택회로
2플리커회로
3인터로크회로
4자기유지회로
정답 및 해설

일정한 입력신호를 일정 주기로 On-Off 되는 단속신호로 바꾸는 회로는 플리커회로이며, 경보용 부저나 점멸 표시등에 주로 쓰인다.

선택회로는 여러 입력 중 하나를 고르는 회로, 인터로크회로는 상반된 동작이 동시에 일어나지 않도록 하는 회로, 자기유지회로는 입력이 끊겨도 동작상태를 유지하는 회로로 각각 용도가 다르다.

문제 40
저압 차단 스위치의 작동에 의해 장치가 정지 되었을 때, 행하는 점검사항 중 가장 거리가 먼 것은?
1응축기의 냉각수 단수 여부 확인
2압축기의 용량제어 장치의 고장 여부 확인
3저압측 적상 유무 확인
4팽창밸브의 개도 점검
정답 및 해설

저압차단스위치는 압축기 흡입측(저압) 압력이 설정값 아래로 내려가면 압축기를 정지시키는 보호장치이므로, 정지 원인은 저압측에서 찾아야 한다.

  • 압축기 용량제어장치 고장으로 흡입압력이 떨어졌는지 확인한다.
  • 저압측(증발기)에 적상이 심해 냉매 순환이 막혔는지 확인한다.
  • 팽창밸브 개도가 지나치게 작아 냉매 공급이 부족한지 점검한다.

반면 응축기 냉각수 단수는 응축압력, 즉 고압측 상승의 원인이므로 저압차단과는 관련이 멀다.

문제 41
왕복동 압축기와 비교하여 원심 압축기의 장점으로 틀린 것은?
1흡입밸브, 토출밸브 등의 마찰부분이 없으므로 고장이 적다.
2마찰에 의한 손상이 적어서 성능저하가 적다.
3저온장치에는 압축단수를 1단으로 가능하다.
4왕복동 압축기에 비해 구조가 간단하다.
정답 및 해설

원심압축기를 저온장치에 쓰려면 압축비가 커져 다단(여러 단) 압축이 필요하며, 1단으로는 충분한 압축비를 얻기 어렵다.

흡입·토출밸브 등 마찰부가 없어 고장이 적고 성능저하가 작으며, 왕복동식보다 구조가 간단한 것은 원심압축기의 실제 장점이다.

문제 42
냉동장치에서 응축기나 수액기 등 고압부에 이상이 생겨 점검 및 수리를 위해 고압측 냉매를 저압측으로 회수하는 작업은?
1펌프아웃(pump out)
2펌프다운(pump down)
3바이패스아웃(bypass out)
4바이패스다운(bypass down)
정답 및 해설

응축기나 수액기 등 고압부에 이상이 생겼을 때 그 안의 냉매를 저압측(또는 별도 용기)으로 옮겨 회수하는 작업을 펌프아웃이라 한다.

이와 달리 펌프다운은 압축기 정지 전 저압측 냉매를 응축기·수액기 등 고압측으로 모으는 작업으로, 방향이 서로 반대다.

문제 43
응축 온도가 13℃이고, 증발온도가 –13℃인 이론적 냉동 사이클에서 냉동기의 성적 계수는?
10.5
22
35
410
정답 및 해설

이론 냉동사이클의 성적계수는 절대온도를 기준으로 COP=TeTc−TeCOP = \dfrac{T_e}{T_c - T_e}로 구한다.

증발온도 Te=−13+273=260 KT_e = -13 + 273 = 260\,\mathrm{K}, 응축온도 Tc=13+273=286 KT_c = 13 + 273 = 286\,\mathrm{K}이다.

COP=260286−260=26026=10COP = \dfrac{260}{286 - 260} = \dfrac{260}{26} = 10

문제 44
입형 셸 앤 튜브식 응축기의 특징으로 가장 거리가 먼 것은?
1옥외 설치가 가능하다.
2액냉매의 과냉각이 쉽다.
3과부하에 잘 견딘다.
4운전 중 청소가 가능하다.
정답 및 해설

입형 셸 앤 튜브식 응축기는 관 내부를 냉각수가 흐르는 구조상 액냉매의 과냉각을 얻기 어려운 편이며, 오히려 이 점이 단점으로 꼽힌다.

옥외 설치가 가능하고 과부하에 잘 견디며, 운전을 멈추지 않고도 냉각관 청소가 가능하다는 점이 이 형식의 특징이다.

문제 45
동관을 구부릴 때 사용되는 동관전용 벤더의 최소곡률 반지름은 관지름의 약 몇 배인가?
1약 1~2배
2약 4~5배
3약 7~8배
4약 10~11배
정답 및 해설

동관 전용 벤더로 구부릴 때 관이 찌그러지거나 파손되지 않도록 확보해야 하는 최소곡률 반지름은 관지름의 약 4~5배 수준으로 본다.

이보다 작은 반지름으로 구부리면 관 단면이 찌그러져 유동저항이 커지고, 심하면 관벽이 손상될 수 있다.

문제 46
사무실의 공기조화를 행할 경우, 다음 중 전체 열부하에서 가장 큰 비중을 차지하는 항목은?
1바닥에서 침입하는 열과 재실자로부터의 발생열
2문을 열 때 들어오는 열과 문틈으로 들어오는 열
3재실자로부터의 발생 열과 조명기구로부터의 발생열
4벽, 창, 천정 등에서 침입하는 열과 일사에 의해 유리창을 투과하여 침입하는 열
정답 및 해설

일반 사무실의 냉방부하에서는 벽·창·천장 등을 통한 관류열과 유리창을 투과하는 일사열이 전체 부하 중 가장 큰 비중을 차지한다.

문틈 침입열이나 재실자·조명 발생열도 부하 요소이지만, 외피를 통한 관류열과 일사부하만큼 비중이 크지는 않다.

문제 47
실내의 오염된 공기를 신선한 공기로 희석 또는 교환하는 것을 무엇이라고 하는가?
1환기
2배기
3취기
4송기
정답 및 해설

실내의 오염된 공기를 신선한 외기로 희석하거나 교환하는 것을 환기라 한다.

배기는 실내 공기를 밖으로 내보내는 동작만을, 송기는 공기를 보내는 동작만을 가리키는 좁은 개념이고, 취기는 냄새를 뜻하는 말이라 이 정의와는 거리가 있다.

문제 48
보일러 스케일 방지책으로 적절하지 않은 것은?
1청정제를 사용한다.
2보일러 판을 미끄럽게 한다.
3급수 중의 불순물을 제거한다.
4수질분석을 통한 급수의 한계 값을 유지한다.
정답 및 해설

보일러 스케일은 급수 중 불순물이 관벽에 침착해 생기므로, 청정제 사용이나 급수 불순물 제거, 수질분석에 따른 급수 한계값 관리가 실질적인 방지책이다.

보일러 판을 미끄럽게 한다는 것은 스케일 생성 원리와 무관한 조치로 실제 방지책이 될 수 없다.

문제 49
냉방부하 계산 시 인체로부터의 취득열량에 대한 설명으로 틀린 것은?
1인체 발열부하는 작업 상태와 관계없다.
2땀의 증발, 호흡 등을 잠열이라 할 수 있다.
3인체의 발열량은 재실 인원수와 현열량과 잠열량으로 구한다.
4인체 표면에서 대류 및 복사에 의해 방사되는 열은 현열이다.
정답 및 해설

인체의 발열부하는 작업 강도(활동량)에 따라 달라지며, 작업 상태와 무관하다는 설명은 옳지 않다.

땀의 증발이나 호흡을 통한 수분 방출은 잠열, 대류·복사로 방출되는 열은 현열이며, 인체 총 발열량은 재실 인원수와 이 현열·잠열량을 곱해 구한다.

문제 50
보일러 송기장치의 종류로 가장 거리가 먼 것은?
1비수방지관
2주증기밸브
3증기헤더
4화염검출기
정답 및 해설

비수방지관, 주증기밸브, 증기헤더는 모두 발생한 증기를 사용처로 보내는 송기장치에 속한다.

화염검출기는 연소 상태를 감시해 이상 연소 시 연료 공급을 차단하는 연소 안전장치로, 송기 계통과는 역할이 다르다.

문제 51
건물 내 장소에 따라 부하변동의 상황이 달라질 경우, 구역구분을 통해 구역마다 공조기를 설치하여 부하처리를 하는 방식은?
1단일덕트 재열방식
2단일덕트 변풍량방식
3단일덕트 정풍량방식
4단일덕트 각층유닛방식
정답 및 해설

단일덕트 정풍량 방식은 중앙 공조기에서 만든 공기를 일정한 풍량으로 각 실에 보내고, 부하 변동에는 급기의 온도와 습도를 바꾸어 대응한다. 그래서 부하 특성이 서로 다른 공간이 한 계통에 묶이면 대표실 기준으로 제어되어 어느 한쪽은 반드시 과냉이나 과열이 생긴다.

이 약점을 푸는 표준적인 방법이 존(구역) 나누기다. 방위와 용도, 사용 시간처럼 부하 변동이 비슷한 공간끼리 묶어 구역을 만들고 구역마다 공조기를 따로 두어 그 구역의 부하를 처리한다. 발문이 말하는 방식이 바로 이 존별 분할 운용이다.

  • 재열 방식은 공조기를 나누는 대신 덕트 말단이나 각 실에서 재열기로 온도를 올려 맞춘다.
  • 변풍량 방식은 급기 상태를 고정하고 각 실 유닛에서 풍량을 조절해 부하에 대응한다.
  • 각층 유닛 방식은 구역의 기준이 층으로 고정되어 층마다 2차 공조기를 두는 방식이다.
문제 52
복사난방에 대한 설명으로 틀린 것은?
1설비비가 적게 든다.
2매립 코일이 고장나면 수리가 어렵다.
3외기침입이 있는 곳에도 난방감을 얻을 수 있다.
4실내의 벽, 바닥 등을 가열하여 평균복사온도를 상승시키는 방법이다.
정답 및 해설

복사난방은 바닥·벽 등에 배관을 매립해 시공하므로 설비비가 많이 드는 방식이며, 설비비가 적게 든다는 설명은 옳지 않다.

매립된 코일은 고장 시 위치 파악과 수리가 까다롭고, 실내 벽·바닥 표면을 가열해 평균복사온도를 높이는 방식이라 외기 침입이 있는 곳에서도 쾌적한 난방감을 줄 수 있다.

문제 53
취출구의 종류 중 취출 기류의 방향조정이 가능하고, 댐퍼가 있어 풍량조절이 가능하며, 공기저항이 크고, 공장, 주방 등의 국소 냉방에 사용되는 것은?
1다공판형
2베인격자형
3펑커루버형
4아네모스탯형
정답 및 해설

기류 방향을 조정할 수 있고 댐퍼로 풍량을 조절하며 공기저항이 큰 대신, 국소적으로 강한 기류를 보낼 수 있어 공장·주방 등의 국소냉방에 쓰이는 취출구는 펑커루버형이다.

다공판형·베인격자형·아네모스탯형은 주로 실내 전반의 균일한 확산 취출에 적합해 이 용도와는 성격이 다르다.

문제 54
공기조화용 에어필터의 여과효율을 측정하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?
1중량법
2비색법
3계수법
4용적법
정답 및 해설

공기조화용 에어필터의 여과효율은 중량법, 비색법, 계수법 세 가지 방식으로 측정하며, '용적법'이라는 측정법은 사용되지 않는다.

중량법은 포집된 먼지의 무게, 비색법은 여과 전후의 변색도, 계수법은 입자 수를 비교해 효율을 산정하는 방식이다.

문제 55
열원이 분산된 개별공조방식에 대한 설명으로 틀린 것은?
1써모스탯이 내장되어 개별제어가 가능하다.
2외기냉방이 가능하여 중간기에는 에너지 절약형이다.
3유닛에 냉동기를 내장하고 있어 부분운전이 가능하다.
4장래의 부하증가, 증축 등에 대해 쉽게 대응할 수 있다.
정답 및 해설

열원이 분산된 개별공조방식은 유닛마다 냉동기를 내장해 부분운전과 개별제어가 가능하고, 증축이나 부하증가에도 유닛을 추가해 쉽게 대응할 수 있다는 장점이 있다.

다만 유닛 구조상 외기냉방을 구현하기 어려워 중간기 에너지 절약 효과를 기대하기는 힘들다는 점에서, 외기냉방이 가능하다는 설명은 옳지 않다.

문제 56
실내에서 폐기되는 공기 중의 열을 이용하여 외기 공기를 예열하는 열 회수방식은?
1열펌프 방식
2팬코일 방식
3열파이프 방식
4런 어라운드 방식
정답 및 해설

런어라운드 방식은 배기덕트와 외기도입덕트에 각각 코일을 설치하고 두 코일을 배관으로 연결해 열매체를 순환시킴으로써, 실내에서 버려지는 배기의 열로 도입 외기를 예열하는 열회수 방식이다.

열파이프 방식도 배기열 회수에 쓰이지만, 급기·배기 덕트가 맞닿은 곳에 열파이프를 배열해 내부 작동유체의 증발·응축으로 열을 옮기는 구조라 배관으로 열매체를 순환시키는 런어라운드와는 방식이 다르다.

열펌프 방식은 냉동사이클로 열을 능동적으로 이동시키는 방식이고, 팬코일 방식은 단순 실내 단말기일 뿐이라 배기열 회수와는 직접 관련이 없다.

문제 57
유체의 속도가 15m/s일 때, 이 유체의 속도수두는?
1약 5.1m
2약 11.1m
3약 15.5m
4약 20.4m
정답 및 해설

속도수두는 베르누이 방정식에서 유속에 의한 에너지를 수두 형태로 나타낸 값으로, 공식은 hv=v22gh_v = \frac{v^2}{2g}이다. 주어진 조건에서 v = 15 m/s, g = 9.8 m/s²를 대입하면 hv=1522×9.8=22519.6≈11.48 mh_v = \frac{15^2}{2 \times 9.8} = \frac{225}{19.6} \approx 11.48 \text{ m}이다. 따라서 속도수두는 약 11.1 m이다.

문제 58
흡수식 감습장치에 주로 사용하는 흡수제는?
1실리카겔
2염화리튬
3아드 소울
4활성 알루미나
정답 및 해설

흡수식 감습장치는 염화리튬 같은 액체 흡수제가 수증기를 흡수하는 원리를 이용한다.

실리카겔·활성알루미나·아드소울은 고체 표면에 수분을 붙잡는 흡착식 감습장치의 재료로, 흡수식과는 방식이 다르다.

문제 59
습공기의 엔탈피에 대한 설명으로 틀린 것은?
1습공기가 가열되면 엔탈피가 증가된다.
2습공기 중에 수증기가 많아지면 엔탈피는 증가한다.
3습공기의 엔탈피는 온도, 압력, 풍속의 함수로 결정된다.
4습공기 중의 건공기 엔탈피와 수증기 엔탈피의 합과 같다.
정답 및 해설

습공기의 엔탈피는 건공기 엔탈피와 수증기 엔탈피의 합으로, 온도가 오르거나 수증기량(습도)이 늘면 함께 증가한다.

이 엔탈피는 온도와 습도(함습량)의 함수로 정해지며, 압력이나 풍속에 따라 결정된다는 설명은 옳지 않다.

문제 60
공기조화기의 자동제어 시 제어요소가 바르게 나열된 것은?
1온도제어 – 습도제어 - 환기제어
2온도제어 – 습도제어 - 압력제어
3온도제어 – 차압제어 - 환기제어
4온도제어 – 수위제어 - 환기제어
정답 및 해설

공기조화기의 자동제어에서 다루는 대표적 제어요소는 온도제어·습도제어·환기제어다.

차압제어나 수위제어, 압력제어는 일반적인 공조기 자동제어보다는 보일러나 특수 설비 쪽에서 다루는 제어요소에 가깝다.