[공조냉동기계기능사 필기] 12년 3회차
공조냉동기계기능사 필기 기출문제

12년 3회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

12년 3회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
중량물을 운반하기 위하여 크레인을 사용하고자 한다. 크레인의 안전한 사용을 위해 지정거리에서 권상을 정지시키는 방호장치는?
1과부하 방지 장치
2권과 방지 장치
3비상 정지 장치
4해지 장치
정답 및 해설

크레인에서 권과 방지 장치는 훅 등 권상용 와이어로프가 지정된 거리(최상단·최하단) 이상 감기거나 풀리지 않도록 자동으로 권상·권하를 정지시키는 방호장치이다.

과부하방지장치는 정격하중 초과를 막고, 비상정지장치는 이상 발생 시 전체 동작을 즉시 멈추며, 해지장치는 훅에서 하물이 이탈하지 않도록 하는 장치로 기능이 다르다.

문제 2
냉동기계 설치 시 각 기기의 위치를 정하기 위한 설명으로 옳지 않은 것은?
1운전상 작업의 용이성을 고려할 것
2실내의 기계 상태를 일부분만 볼 수 있게 하고 제어가 쉽도록 할 것
3실내의 조명과 환기를 고려할 것
4현장의 상황에 맞는가를 조사할 것
정답 및 해설

냉동기계를 설치할 때는 운전상 작업의 용이성, 조명·환기, 현장 여건을 고려해야 하며, 실내의 기계 상태 전체를 한눈에 볼 수 있고 제어가 쉽도록 배치해야 한다.

따라서 기계 상태를 일부분만 볼 수 있게 한다는 설명은 안전관리 취지에 맞지 않는 잘못된 설명이다.

문제 3
안전화의 구비조건에 대한 설명으로 틀린 것은?
1정전화는 인체에 대전된 정전기를 구두바닥을 통하여 땅으로 누전시킬 수 있는 재료를 사용할 것
2가죽제 안전화는 가능한 한 무거울 것
3착용감이 좋고 작업에 편리할 것
4앞발가락 끝부분에 선심을 넣어 압박 및 충격에 대하여 착용자의 발가락을 보호할 수 있을 것
정답 및 해설

안전화는 착용감이 좋고 가벼우며 작업에 편리해야 하고, 선심으로 발가락을 보호하고 정전화는 정전기를 접지시킬 수 있어야 한다.

가죽제 안전화가 가능한 한 무거워야 한다는 설명은 반대로 가벼워야 한다는 원칙에 어긋나는 잘못된 설명이다.

문제 4
누전 및 지락의 방지대책으로 적절하지 못한 것은?
1절연 열화의 방지
2퓨즈, 누전차단기 설치
3과열, 습기, 부식의 방지
4대전체 사용
정답 및 해설

누전·지락 방지를 위해서는 절연 열화를 방지하고, 퓨즈·누전차단기를 설치하며, 과열·습기·부식을 방지해야 한다.

대전체를 사용하는 것은 오히려 정전기 발생을 키우는 요인이므로 누전·지락 방지대책이 될 수 없다.

문제 5
보일러 취급 부주의에 의한 사고 원인이 아닌 것은?
1이상 감수(減水)
2압력 초과
3수처리 불량
4용접 불량
정답 및 해설

이상감수, 압력초과, 수처리 불량은 운전자의 취급 부주의로 발생할 수 있는 보일러 사고 원인이다.

반면 용접 불량은 제작·시공 단계의 결함으로, 취급 부주의에 의한 사고 원인으로 보기 어렵다.

문제 6
연소에 관한 설명이 잘못된 것은?
1온도가 높을수록 연소속도가 빨라진다.
2입자가 작을수록 연소속도가 빨라진다.
3촉매가 작용하면 연소속도가 빨라진다.
4산화되기 어려운 물질일수록 연소속도가 빨라진다.
정답 및 해설

연소속도는 온도가 높을수록, 입자가 작을수록, 촉매가 작용할수록 빨라진다.

반대로 산화되기 쉬운(반응성이 큰) 물질일수록 연소속도가 빨라지므로, 산화되기 어려운 물질일수록 연소속도가 빨라진다는 설명은 잘못되었다.

문제 7
전기용접 작업의 안전사항에 해당되지 않는 것은?
1용접 작업 시 보호구를 착용토록 한다.
2홀더나 용접봉은 맨손으로 취급하지 않는다.
3작업 전에 소화기 및 방화사를 준비한다.
4용접이 끝나면 용접봉은 홀더에서 빼지 않는다.
정답 및 해설

용접 작업 시에는 보호구를 착용하고, 홀더·용접봉을 맨손으로 다루지 않으며, 작업 전 소화기와 방화사를 준비해야 한다.

또한 용접이 끝나면 용접봉을 홀더에서 빼내어 감전과 화재 위험을 줄여야 하므로, 홀더에서 빼지 않는다는 설명은 안전사항에 어긋난다.

문제 8
안전장치에 관한 사항으로 옳지 않은 것은?
1해당설비에 적합한 안전장치를 사용한다.
2안전장치는 수시로 점검한다.
3안전장치는 결함이 있을 때에는 즉시 조치한 후 작업한다.
4안전장치는 작업형편상 부득이한 경우에는 일시적으로 제거하여도 좋다.
정답 및 해설

안전장치는 설비에 적합한 것을 사용하고 수시로 점검하며, 결함이 있으면 즉시 조치한 뒤 작업해야 한다.

안전장치는 작업이 불편하다는 이유로 임의로 제거해서는 안 되며, 부득이하게 제거해야 할 경우에도 원인 해소 후 즉시 원상 복구해야 하므로 일시적으로 제거해도 좋다는 설명은 옳지 않다.

문제 9
위험물 취급 및 저장 시의 안전조치 사항 중 틀린 것은?
1위험물은 작업장과 별도의 장소에 보관하여야 한다.
2위험물을 취급하는 작업장에는 너비 0.3m 이상, 높이 2m 이상의 비상구를 설치하여야 한다.
3작업장 내부에는 작업에 필요한 양만큼만 두어야 한다.
4위험물을 취급하는 작업장에는 출입구와 같은 방향에 있지 아니하고, 출입구로부터 3m 이상 떨어진 곳에 비상구를 설치하여야 한다.
정답 및 해설

위험물을 취급하는 작업장은 별도 장소에 보관하고, 작업에 필요한 양만 두며, 출입구와 다른 방향으로 출입구에서 3m 이상 떨어진 곳에 비상구를 설치해야 한다.

다만 비상구의 규격은 너비 0.75m 이상, 높이 1.5m 이상이 기준이므로, 너비 0.3m 이상·높이 2m 이상이라는 수치는 기준에 맞지 않는 잘못된 설명이다.

문제 10
산소-아세틸렌 가스용접 시 역화현상이 발생하였을 때 조치사항으로 적절하지 못한 것은?
1산소의 공급압력을 최대로 높인다.
2팁 구멍의 이물질제거 등 토치의 기능을 점검한다.
3팁을 물로 냉각한다.
4아세틸렌을 차단한다.
정답 및 해설

역화(back fire)가 발생하면 즉시 아세틸렌 밸브를 먼저 차단하고, 팁 구멍의 이물질을 제거하는 등 토치 기능을 점검하며 팁을 물로 냉각해야 한다.

반대로 산소 공급압력을 최대로 높이는 것은 역화·폭발 위험을 키우는 조치이므로 적절하지 않다.

문제 11
수공구 사용 시 주의사항으로 적당하지 않은 것은?
1작업대 위의 공구는 작업 중에도 정리한다.
2스패너 자루에 파이프를 끼어 사용해서는 안 된다.
3서피스 게이지의 바늘 끝은 위쪽으로 향하게 둔다.
4사용 전에 이상 유무를 반드시 점검한다.
정답 및 해설

수공구는 작업 중에도 정리하고, 스패너 자루에 파이프를 끼워 힘을 늘리지 않으며, 사용 전 이상 유무를 점검해야 한다.

서피스 게이지(금긋기 바늘)의 바늘 끝은 사용하지 않을 때 옆으로 눕히거나 안전한 방향으로 두어야 하며, 위쪽으로 세워 두면 찔림 등 상해 위험이 있으므로 이 설명은 적당하지 않다.

문제 12
사업주는 그 작업조건에 적합한 보호구를 동시에 작업하는 근로자의 수 이상으로 지급하고 이를 착용하도록 하여야 한다. 이 때 적합한 보호구 지급에 해당되지 않는 것은?
1보안경 : 물체가 날아 흩어질 위험이 있는 작업
2보안면 : 용접 시 불꽃 또는 물체가 날아 흩어질 위험이 있는 직업
3안전대 : 감전의 위험이 있는 작업
4방열복 : 고열에 의한 화상 등의 위험이 있는 작업
정답 및 해설

보안경은 물체가 날아 흩어질 위험, 보안면은 용접 시 불티·비산물 위험, 방열복은 고열 화상 위험이 있는 작업에 지급하는 것이 맞다.

안전대는 추락 위험이 있는 작업에 지급하는 보호구이며, 감전 위험이 있는 작업에는 절연용 보호구를 사용해야 하므로 안전대를 감전 위험 작업에 연결한 설명은 옳지 않다.

문제 13
냉동설비의 설치공사 완료 후 시운전 또는 기밀시험을 실시할 때 사용할 수 없는 것은?
1헬륨
2산소
3질소
4탄산가스
정답 및 해설

냉동설비의 시운전·기밀시험에는 헬륨, 질소, 탄산가스와 같이 불활성이고 폭발 위험이 없는 가스를 사용한다.

산소는 그 자체가 조연성(지연성) 가스로 오일·냉매 등과 접촉 시 급격한 산화·폭발 위험이 있어 기밀시험에 사용할 수 없다.

문제 14
다음 보기의 설명에 해당되는 것은?
  • 실린더에 상이 붙는다.
  • 토출가스 온도가 낮아진다.
  • 냉동능력이 감소한다.
  • 압축기의 손상이 우려된다.
1액 햄머
2커퍼 플레이팅
3냉매과소 충전
4플래쉬 가스 발생
정답 및 해설

증발하지 못한 액냉매가 그대로 압축기로 빨려 들어가는 액 햄머(액백) 현상의 증상들이다.

흡입가스에 액이 섞이면 흡입·토출 온도가 함께 내려가 실린더 표면에 서리(상)가 끼고, 비압축성인 액을 압축하려다 밸브와 피스톤이 파손될 위험이 커진다. 냉매가 증발기에서 충분히 증발하지 못했으므로 냉동능력도 떨어진다.

  • 커퍼 플레이팅은 프레온 장치에서 구리분이 석출돼 마찰면에 도금되는 현상으로, 실린더 착상이나 토출온도 저하와는 무관하다.
  • 냉매 과소 충전이나 플래시 가스 발생은 흡입가스가 과열되므로 토출가스 온도가 오히려 올라간다 — 위 증상과 반대이다.
문제 15
추락을 방지하기 위해 작업발판을 설치해야 하는 높이는 몇 m 이상 인가?
12
23
34
45
정답 및 해설

추락 위험을 방지하기 위해 높이 2m 이상인 장소에서 작업할 때는 안전한 작업발판을 설치해야 한다.

이는 산업안전보건기준에서 정한 추락 방지 조치의 기본 기준이다.

문제 16
그림과 같은 회로에서 6[Ω]에 흐르는 전류[A]는 얼마인가?
11/3 [A]
22/3 [A]
31/2 [A]
43/2 [A]
정답 및 해설

3[Ω]과 6[Ω]이 병렬이므로 병렬저항은 3×63+6=2 Ω\frac{3\times6}{3+6}=2\,\Omega이고, 전체 저항은 2+2=4 Ω2+2=4\,\Omega이다. 전체 전류는 I=84=2 AI=\frac{8}{4}=2\,A이며, 이 전류가 3[Ω]과 6[Ω]에 병렬로 분배될 때 6[Ω]에는 저항비에 반비례하여 I6=2×33+6=23 AI_6=2\times\frac{3}{3+6}=\frac{2}{3}\,A가 흐른다.

문제 17
이상기체의 엔탈피가 변하지 않는 과정은?
1가역 단열과정
2등온과정
3비가역 압축과정
4교축과정
정답 및 해설

교축(throttling)과정은 밸브·오리피스 등 좁은 통로를 지나며 압력만 강하하고 외부와 일·열의 출입이 없어 엔탈피가 일정하게 유지되는 것을 정의로 삼는 과정(등엔탈피 과정)이다.

가역 단열과정은 등엔트로피 과정으로 온도와 함께 엔탈피가 변하고, 비가역 압축과정도 압축일이 더해져 엔탈피가 증가한다. 등온과정은 열과 일의 출입을 동반하는 과정으로, 엔탈피 불변을 성립 조건으로 하는 과정은 교축과정이다.

문제 18
다음 중 열펌프(Heat Pump)의 열원이 아닌 것은?
1대기
2지열
3태양열
4빙축열
정답 및 해설

열펌프(heat pump)는 대기, 지열, 태양열, 하천수 등 자연에 존재하는 저온 열원에서 열을 흡수해 응축측에서 방열함으로써 난방에 이용하는 장치이다.

빙축열은 심야전력 등으로 얼음을 얼려 냉열을 저장해 두었다가 사용하는 축열(저장) 수단일 뿐, 열펌프가 열을 끌어오는 자연 열원은 아니다.

문제 19
수동나사 절삭 방법 중 잘못 된 것은?
1관을 파이프 바이스에서 약 150㎜ 정도 나오게 하고, 관이 찌그러지지 않게 주의하면서 단단히 물린다.
2관 끝은 절삭날이 쉽게 들어갈 수 있도록 약간의 모따기를 한다.
3나사 절삭기를 관에 끼우고 래칫을 조정한 다음 약 30° 씩 회전시킨다.
4나사가 완성되면 편심 핸들을 급히 풀고 절삭기를 뺀다.
정답 및 해설

수동나사절삭 시에는 관을 파이프바이스에 단단히 물리고, 관 끝은 모따기를 하며, 절삭기를 관에 끼워 래칫으로 조금씩(약 30°씩) 회전시켜 절삭해야 한다.

나사가 완성된 후 절삭기를 뺄 때도 편심 핸들을 서서히 풀어 절삭날의 무리한 충격을 피해야 하므로, 편심 핸들을 급히 풀고 뺀다는 방법은 잘못되었다.

문제 20
원심력을 이용하여 냉매를 압축하는 형식으로 터보압축기라고도하며, 흡입하는 냉매증기의 체적은 크지만 압축압력을 크게 하기 곤란한 압축기는?
1원심식 압축기
2스크류 압축기
3회전식 압축기
4왕복동식 압축기
정답 및 해설

원심식(터보) 압축기는 임펠러의 회전력으로 냉매증기에 원심력을 가해 압축하는 방식으로, 흡입 냉매증기의 체적은 크게 처리할 수 있지만 1단으로는 압축압력을 크게 높이기 어려운 특성이 있다.

스크류·회전식·왕복동식 압축기는 용적형(용적식) 압축기로 밀폐된 공간의 부피를 줄여 압축하는 방식이어서 원심식과 원리가 다르다.

문제 21
액을 수액기로 유입시키는 냉매 회수장치의 구성요소가 아닌 것은?
13방 밸븐
2고압압력 스위치
3체크 밸브
4플로우트 스위치
정답 및 해설

액을 수액기로 회수(pump-down)하는 냉매회수장치는 유로를 전환하는 3방밸브, 역류를 막는 체크밸브, 액위를 검출해 회수를 제어하는 플로트 스위치 등으로 구성된다.

고압압력스위치는 압축기 토출압력이 과도하게 상승했을 때 압축기를 정지시키는 안전(보호) 장치로, 액을 수액기로 유입시키는 회수 계통 자체의 구성요소는 아니다.

문제 22
열역학 제1법칙을 설명한 것 중 옳은 것은?
1열평형에 관한 법칙이다.
2이론적으로 유도 가능하여 엔트로피의 뜻을 잘 설명한다.
3이상 기체에만 적용되는 열량 법칙이다.
4에너지 보존의 법칙 중 열과 일의 관계를 설명한 것이다.
정답 및 해설

열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙 중 열과 일이 서로 전환될 수 있음을 설명하는 법칙이다.

열평형에 관한 법칙은 열역학 제0법칙이고, 엔트로피와 비가역성을 다루는 것은 열역학 제2법칙이며, 제1법칙은 이상기체에 한정되지 않고 모든 계에 일반적으로 적용된다.

문제 23
프레온 냉동장치에서 필요 없는 것은?
1워터 자켓
2드라이어
3액분리기
4유분리기
정답 및 해설

워터 자켓(water jacket)은 압축기 실린더 벽을 냉각수로 냉각하는 장치로, 토출가스 온도가 높은 암모니아 개방형 압축기에서 주로 사용되며 상대적으로 토출가스 온도가 낮은 프레온 냉동장치에서는 특별히 필요하지 않다.

드라이어, 액분리기, 유분리기는 프레온 장치에서 수분·냉매액·오일을 각각 처리하기 위해 일반적으로 설치되는 부속기기이다.

문제 24
고체 냉각식 동결장치의 종류에 속하지 않는 것은?
1스파이럴식 동결장치
2배치식 콘택트 프리져 동결장치
3연속식 싱글 스틸 벨트 프리져 동결장치
4드럼 프리져 동결장치
정답 및 해설

고체 냉각식(접촉식) 동결장치는 냉각판이나 드럼 표면에 식품을 직접 접촉시켜 열을 빼앗는 방식으로, 배치식 콘택트 프리져, 연속식 싱글 스틸 벨트 프리져, 드럼 프리져 등이 여기에 속한다.

스파이럴식 동결장치는 나선형 컨베이어를 따라 식품에 냉풍을 접촉시키는 공기 동결(air blast) 방식이므로 고체 냉각식으로 분류되지 않는다.

문제 25
압축식 냉동장치를 운전하였더니 다음 그림과 같은 사이클이 형성되었다. 이 장치의 성적계수는 약 얼마인가? (단, 각 점의 엔탈피는 a:115, b:143, c:154kcal/kg이다.)
14.55
23.55
32.55
41.55
정답 및 해설

이 사이클의 성적계수는 약 2.55이다.

선도에서 a→b는 저압에서의 증발, b→c는 압축, c→d는 고압에서의 응축, d→a는 팽창이다. 팽창선 d→a가 수직선이므로 d의 엔탈피는 a와 같은 115kcal/kg이다.

냉동효과 = hb − ha = 143 − 115 = 28kcal/kg
압축일 = hc − hb = 154 − 143 = 11kcal/kg

성적계수는 냉동효과를 압축일로 나눈 값이므로 28 ÷ 11 = 약 2.55가 된다.

문제 26
다음 중 배관의 부식방지용 도료가 아닌 것은?
1광명단
2산화철
3규조토
4타르 및 아스팔트
정답 및 해설

규조토는 보온·단열재로 사용되는 재료이며 배관 부식방지용 도료가 아니다.

  • 광명단(연단)은 방청 효과가 뛰어난 대표적인 방청 도료이다.
  • 산화철 도료는 철재 표면의 부식을 막기 위해 사용된다.
  • 타르 및 아스팔트는 방수·방식 목적으로 배관 외면에 도포된다.
문제 27
증기 압축식 냉동기와 흡수식 냉동기에 대한 설명 중 잘못된 것은?
1증기를 값싸게 얻을 수 있는 장소에서는 흡수식이 경제적으로 유리하다.
2냉매를 압축하기 위해 압축식에서는 기계적 에너지를 흡수식에서는 화학적 에너지를 이용한다.
3흡수식에 비해 압축식이 열효율이 높다.
4동일한 냉동능력을 갖기 위해서 흡수식은 압축식에 비해 장치가 커진다.
정답 및 해설

압축식과 흡수식 모두 냉매를 승압시키지만, 흡수식은 압축기 대신 흡수기와 재생기에서 열에너지를 이용해 냉매증기를 흡수·재생시키는 것이지 화학적 에너지를 이용하는 것이 아니므로 이 설명은 잘못되었다.

증기를 값싸게 얻을 수 있으면 흡수식이 경제적으로 유리하고, 압축식이 흡수식보다 열효율이 높으며, 동일 냉동능력이면 흡수식 장치가 더 커진다는 설명은 모두 옳은 내용이다.

문제 28
다음 전기에 대한 설명 중 틀린 것은?
1전기가 흐르기 어려운 정도를 컨덕턴스라 한다.
2일정시간 동안 전기에너지가 한 일의 양을 전력량이라 한다.
3일정한 도체에 가한 전압을 증가시키면 전류도 커진다.
4기전력은 전위차를 유지시켜 전류를 흘리는 원동력이 된다.
정답 및 해설

컨덕턴스는 저항의 역수로 전기가 흐르기 쉬운 정도를 나타내는 값이며, 흐르기 어려운 정도를 나타내는 것은 저항이므로 이 설명은 틀렸다.

전력량은 일정 시간 동안 전기에너지가 한 일의 양이고, 전압이 커지면 전류도 커지며, 기전력은 전위차를 유지시켜 전류를 흐르게 하는 원동력이라는 설명은 모두 옳다.

문제 29
냉동장치에서 디스트리뷰터(distributor)의 역할로써 가장 적합한 것은?
1냉매의 분배
2토출가스 과열
3증발온도 저하
4플래시가스 발생
정답 및 해설

디스트리뷰터(분배기)는 팽창밸브를 나온 냉매를 증발기의 여러 냉각관에 고르게 분배하는 역할을 한다.

토출가스 과열, 증발온도 저하, 플래시가스 발생은 분배기의 역할이 아니라 냉동장치에서 나타날 수 있는 현상이다.

문제 30
다음 그림은 무슨 냉동사이클 이라고 하는가?
12단 압축 1단 팽창 냉동사이클
22단 압축 2단 팽창 냉동사이클
32원 냉동사이클
4강제 순환식 2단 사이클
정답 및 해설

그림은 두 개의 서로 다른 냉매를 사용하는 2원(캐스케이드) 냉동사이클의 전형적인 P-h 선도로, 초저온을 얻기 위해 사용된다.

P-h 선도에 고온측 냉동사이클(1-2-3-4)과 저온측 냉동사이클(5-6-7-8)이 서로 다른 두 개의 폐곡선으로 완전히 분리되어 나타나며, 저온측 응축기(캐스케이드 열교환기)에서 발생한 열을 고온측 증발기가 흡수하는 구조이다. 2단 압축 사이클은 하나의 폐곡선 안에서 중간냉각기를 거치는 형태로 나타나므로 이 그림과는 다르다.

문제 31
1psi는 약 몇 gf/cm2인가?
164.5
270.3
382.5
498.1
정답 및 해설

1 psi(lbf/in²)는 1 psi≈0.0703 kgf/cm21\ \mathrm{psi} \approx 0.0703\ \mathrm{kgf/cm^2}에 해당한다.

이를 g 단위로 환산하면 0.0703×1000≈70.3 gf/cm20.0703 \times 1000 \approx 70.3\ \mathrm{gf/cm^2}가 된다.

문제 32
브라인에 암모니아 냉매가 누설 되었을 때, 적합한 누설 검사 방법은?
1비눗물 등의 발포액을 발라 검사한다.
2누설 검지기로 검사한다.
3헬라이드 토치로 검사한다.
4네슬러 시약으로 검사한다.
정답 및 해설

브라인 중에 누설된 암모니아는 네슬러 시약을 이용해 검사하며, 소량이면 황색, 다량이면 갈색(자갈색)으로 변색되어 누설 여부를 판별할 수 있다.

  • 비눗물 발포액은 배관 접합부 등 외부 누설을 육안으로 확인할 때 사용하는 방법이다.
  • 누설 검지기와 헬라이드 토치는 주로 프레온계 냉매의 누설 검사에 사용된다.
문제 33
각종 밸브의 종류와 용도와의 관계를 설명한 것이다. 잘못된 것은?
1글로브밸브 : 유량 조절용
2체크밸브 : 역류 방지용
3안전밸브 : 이상 압력 조정용
4콕 : 0~180° 사이의 회전으로 유로의 느린 개폐용
정답 및 해설

콕은 0~90° 회전으로 유로를 급속히 개폐하는 밸브로, 0~180° 회전으로 서서히 개폐한다는 설명은 잘못되었다.

글로브밸브는 유량 조절용, 체크밸브는 역류 방지용, 안전밸브는 이상 압력 조정용이라는 설명은 모두 옳다.

문제 34
다음 중 냉매의 성질로 옳은 것은?
1암모니아는 강을 부식시키므로 구리나 아연을 사용한다.
2프레온은 절연내력이 크므로 밀폐형에는 부적합하고 개방형에 사용된다.
3암모니아는 인조고무를 부식시키고 프레온은 천연고무를 부식시킨다.
4프레온은 수분과 분리가 잘되므로 드라이어를 설치할 필요는 없다.
정답 및 해설

암모니아는 인조고무(합성고무)를 부식·팽윤시키고, 프레온은 천연고무를 침식·팽윤시키는 성질이 있다.

  • 암모니아는 구리 및 구리합금을 부식시키므로 강관을 사용해야 하며, 구리나 아연을 사용한다는 설명은 옳지 않다.
  • 프레온은 절연내력이 커서 개방형이 아닌 밀폐형 압축기에 적합하다.
  • 프레온은 수분과 잘 섞이지 않고 용해도가 낮아 수분이 동결을 일으키기 쉬우므로 드라이어 설치가 반드시 필요하다.
문제 35
2단 압축 냉동사이클에서 저압측 증발압력이 3kgf/cm2g이고, 고압측 응축압력이 18kgf/cm2g일 때 중간압력은 약 얼마인가? (단, 대기압은 1kgf/cm2a 이다)
16.7 kgf/cm2a
27.8 kgf/cm2a
38.7 kgf/cm2a
49.5 kgf/cm2a
정답 및 해설

2단 압축에서 중간압력은 저압측 증발압력과 고압측 응축압력(절대압력)의 기하평균으로 구한다.

증발압력은 3+1=4 kgf/cm2a3+1=4\ \mathrm{kgf/cm^2a}, 응축압력은 18+1=19 kgf/cm2a18+1=19\ \mathrm{kgf/cm^2a}이다.

따라서 중간압력은 Pm=4×19≈8.7 kgf/cm2aP_m=\sqrt{4\times19}\approx 8.7\ \mathrm{kgf/cm^2a}이다.

문제 36
브라인 동결 방지의 목적으로 사용되는 기기가 아닌 것은?
1서모스탯
2단수 릴레이
3흡입압력 조정 밸브
4증발압력 조정 밸브
정답 및 해설

흡입압력조정밸브(SPR)는 압축기로 흡입되는 냉매의 압력이 일정 이상으로 높아지는 것을 막아 전동기 과부하를 방지하는 데 사용되며, 브라인 동결 방지와는 직접적인 관계가 없다.

서모스탯과 단수 릴레이는 브라인 온도 저하나 순환 정지를 감지해 냉동기를 정지시키고, 증발압력 조정밸브(EPR)는 증발압력이 일정 이하로 내려가지 않도록 유지해 브라인 동결을 방지한다.

문제 37
왕복동 압축기의 기계효율(ηm)에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 지시 동력은 가스를 압축하기 위한 압축기의 실제 필요 동력이고, 축 동력은 실제 압축기를 운전하는데 필요한 동력이며, 이론적 동력은 압축기의 이론상 필요한 동력을 말 한다.)
1지시동력 / 축동력
2이론적동력 / 지시동력
3지시동력 / 이론적동력
4(축동력×지시동력) / 이론적동력
정답 및 해설

기계효율은 실제 가스 압축에 필요한 동력인 지시동력을 실제 압축기 운전에 필요한 동력인 축동력으로 나눈 값, 즉 ηm=지시동력축동력\eta_m=\dfrac{\text{지시동력}}{\text{축동력}}으로 정의된다.

이는 축동력 중 베어링 등에서 생기는 기계적 마찰손실을 제외한 비율을 나타낸다.

문제 38
자연적인 냉동방법 중 얼음을 이용하는 냉각법과 가장 관계가 많은 것은?
1융해열
2증발열
3승화열
4응고열
정답 및 해설

얼음을 이용한 자연 냉동법은 얼음이 녹을 때 주위에서 열을 흡수하는 융해열을 이용하는 냉각법이다.

증발열은 액체가 기화할 때, 승화열은 고체가 기체로 직접 변할 때, 응고열은 액체가 고체로 굳을 때 관계되는 잠열이다.

문제 39
2단 압축장치의 중간 냉각기 역할이 아닌 것은?
1압축기로 흡입되는 액냉매를 방지하기 위함이다.
2고압응축액을 냉각시켜 냉동능력을 증대시킨다.
3저단측 압축기 토출가스의 과열을 제거한다.
4냉매액을 냉각하여 그 중에 포함되어 있는 수분을 동결시킨다.
정답 및 해설

중간냉각기는 저단측 압축기 토출가스의 과열을 제거하고 고압응축액을 과냉각시켜 냉동능력을 높이며, 이를 통해 압축기로 액냉매가 흡입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

냉매액을 냉각해 그 안의 수분을 동결시키는 것은 오히려 팽창밸브 등에서 빙결 고장을 일으킬 수 있는 현상이지 중간냉각기의 역할이 아니다.

문제 40
역 카르노 사이클은 어떤 상태변화 과정으로 이루어져 있는가?
12개의 등온과정, 1개의 등압과정
22개의 등압과정, 2개의 교축작용
32개의 단열과정, 1개의 교축과정
42개의 단열과정, 2개의 등온과정
정답 및 해설

역카르노 사이클은 이상적인 냉동 사이클로, 2개의 등온과정과 2개의 단열과정으로 이루어져 있다.

증발기에서의 등온 흡열, 단열 압축, 응축기에서의 등온 방열, 단열 팽창의 네 과정으로 구성된다.

문제 41
터보 압축기의 특징으로 맞지 않는 것은?
1임펠러에 의한 원심력을 이용하여 압축한다.
2응축기에서 가스가 응축하지 않을 경우 이상고압이 발생된다.
3부하가 감소하면 서징을 일으킨다.
4진동이 적고, 1대로도 대용량이 가능하다.
정답 및 해설

터보(원심)압축기는 압축비가 회전속도에 의해 제한되기 때문에 응축기에서 가스가 응축되지 않아도 왕복동 압축기처럼 이상고압이 발생하지 않는 것이 특징이며, 이 점이 이 압축기가 갖는 안전상의 장점이다.

임펠러의 원심력으로 압축한다는 점, 부하가 급격히 감소하면 서징(surging)이 발생하기 쉽다는 점, 진동이 적고 1대로도 대용량이 가능하다는 점은 모두 옳은 설명이다.

문제 42
강제급유식에 기어펌프를 많이 사용하는 이유로 가장 적합한 것은?
1유체의 마찰저항이 크기 때문에
2저속으로도 일정한 압력을 얻을 수 있기 때문에
3구조가 복잡하기 때문에
4대형으로만 높은 압력을 얻을 수 있기 때문에
정답 및 해설

기어펌프는 회전수가 낮아도 일정한 토출압력을 안정적으로 얻을 수 있어 압축기의 강제급유식 윤활 펌프로 널리 사용된다.

구조가 비교적 간단하고 유체의 마찰저항이 특별히 큰 것도 아니므로, 마찰저항이나 구조의 복잡함, 대형이라는 점은 기어펌프를 채택하는 이유가 아니다.

문제 43
압축기 및 응축기에서 심한 온도 상승을 방지하기 위한 대책이 아닌 것은?
1불응축 가스를 제거한다.
2규정된 냉매량 보다 적은 냉매를 충전한다.
3충분한 냉각수를 보낸다.
4냉각수 배관을 청소한다.
정답 및 해설

규정된 냉매량보다 적게 충전하면 오히려 압축기 흡입가스의 과열도가 커져 토출가스 온도가 상승하므로, 이는 온도 상승을 막는 대책이 아니라 온도 상승의 원인이 된다.

불응축가스 제거, 충분한 냉각수 공급, 냉각수 배관 청소는 모두 방열을 원활하게 해 온도 상승을 억제하는 대책이다.

문제 44
관의 끝부분의 표시방법에서 종류별 그림기호를 나타낸 것으로 틀린 것은?
1용접식 캡 :
2체크포인트 :
3블라인더 플랜지 :
4나사박음 캡 :
정답 및 해설

이름과 그림기호가 잘못 짝지어진 것은 체크포인트이다. 관 끝에 ×표를 그린 그 기호는 관 끝을 막는 표시가 아니라 용접식 이음을 나타내는 기호이기 때문이다.

관 끝부분은 막는 방식에 따라 기호가 달라지며, 나머지 세 가지는 아래와 같이 올바르게 짝지어져 있다.

  • 용접식 캡은 관 끝에 반원형(돔)을 붙여 표시한다.
  • 블라인드 플랜지는 관 끝에 플랜지를 그린 뒤 그와 떨어진 막음판을 세로선으로 덧붙여 표시한다.
  • 나사박음 캡은 관 끝을 ㄷ자 모양의 괄호형 기호로 감싸 표시한다.
문제 45
냉동장치에서 압력과 온도를 낮추고 동시에 증발기로 유입되는 냉매량을 조절해 주는 곳은?
1수액기
2압축기
3응축기
4팽창밸브
정답 및 해설

팽창밸브는 고압의 냉매액을 교축시켜 압력과 온도를 낮추는 동시에, 증발기 부하에 맞춰 유입되는 냉매량을 조절하는 역할을 한다.

수액기는 냉매액 저장, 압축기는 냉매증기 압축, 응축기는 고압가스를 냉각·응축하는 기기로 각각 역할이 다르다.

문제 46
가습효율이 100%에 가까우며 무균이면서 응답성이 좋아 정밀한 습도제어가 가능한 가습기는?
1물분무식 가습기
2증발팬 가습기
3증기 가습기
4소형 초음파 가습기
정답 및 해설

증기가습기는 수분을 직접 증기 상태로 공급하므로 가습효율이 거의 100%에 가깝고, 세균 번식 우려가 없는 무균 가습이 가능하며 응답성이 빨라 정밀한 습도 제어에 적합하다.

물분무식, 증발팬식, 초음파식 가습기는 물을 그대로 공기 중에 분산·증발시키는 방식으로 가습효율이 상대적으로 낮거나 세균 번식 우려가 있다.

문제 47
송풍기의 종류 중 전곡형과 후곡형 날개 형태가 있으며, 다익송풍기, 터보송풍기 등으로 분류되는 송풍기는?
1원심 송풍기
2축류 송풍기
3사류 송풍기
4관류 송풍기
정답 및 해설

날개가 회전방향으로 굽은 전곡형(다익형)과 반대 방향으로 굽은 후곡형(터보형)으로 나뉘어 각각 다익송풍기와 터보송풍기로 불리는 것은 원심 송풍기이다.

축류 송풍기, 사류 송풍기, 관류 송풍기는 날개와 공기 흐름 방향의 관계로 분류되는 별도의 형식이다.

문제 48
개별 공조방식의 특징이 아닌 것은?
1국소적인 운전이 자유롭다.
2중앙방식에 비해 소음과 진동이 크다.
3외기 냉방을 할 수 있다.
4취급이 간단하다.
정답 및 해설

개별 공조방식은 각 유닛이 독립적으로 실외 공기를 받아들이지 않는 구조가 많아 외기 냉방을 하기 어려우며, 이는 오히려 전공기 방식의 중앙 공조가 갖는 장점이다.

대신 국소적인 운전이 자유롭고 취급이 간단하다는 장점이 있으나, 중앙방식에 비해 소음과 진동이 크다는 단점이 있다.

문제 49
증기배관의 말단이나 방열기 환수구에 설치하여 증기관이나 방열기에서 발생한 응축수 및 공기를 배출시키는 장치는?
1공기빼기밸브
2신축이음
3증기트랩
4팽창탱크
정답 및 해설

증기트랩은 증기배관 말단이나 방열기 환수구에 설치되어 증기는 통과시키지 않고 응축수와 공기만 배출시키는 장치이다.

공기빼기밸브는 온수배관 등에서 공기만 배출하는 장치, 신축이음은 배관의 열팽창 흡수, 팽창탱크는 온수 팽창분을 흡수하는 장치로 각각 용도가 다르다.

문제 50
조화된 공기를 덕트에서 실내에 공급하기 위한 개구부는?
1취출구
2흡입구
3펀칭메탈
4그릴
정답 및 해설

덕트를 통해 이송된 조화 공기를 실내로 공급하기 위한 개구부는 취출구이다.

흡입구는 실내 공기를 되돌려 받는 개구부이고, 펀칭메탈과 그릴은 취출구나 흡입구 등에 사용되는 면재(마감재) 형태를 가리킨다.

문제 51
공기조화기에 있어 바이패스 팩터(bypass factor)가 작아지는 경우에 해당되는 것이 아닌 것은?
1전열면적이 클 때
2코일의 열수가 많을 때
3송풍량이 클 경우
4핀 간격이 좁을 때
정답 및 해설

바이패스 팩터(BF)는 공기가 코일과 접촉하지 않고 그대로 통과하는 비율로, 코일과의 접촉 시간과 접촉 면적이 늘어날수록 작아진다.

전열면적이 크거나 코일 열수가 많을수록, 핀 간격이 좁을수록 공기와 코일의 접촉이 늘어 BF가 작아진다.

반대로 송풍량이 커지면 코일을 통과하는 공기의 접촉 시간이 짧아져 BF는 오히려 커진다.

문제 52
온수난방 방식에서 방열량이 2500kcal/h 인 방열기에 공급되어야 할 온수량은 약 얼마인가? (단, 방열기 입구 온도는 80℃, 평균온도에 있어서 70℃, 물의 비열은 1.0kcal/kg℃, 평균온도에 있어서 물의 밀도는 977.5kg/m3 이다.)
10.135 m3/h
20.255 m3/h
30.345 m3/h
40.465 m3/h
정답 및 해설

방열기에 공급할 온수량은 방열량을 물의 비열과 입출구 온도차, 밀도로 나누어 구한다.

온도차는 Δt=80−70=10 ∘C\Delta t = 80-70=10\,^{\circ}\mathrm{C}이므로 질량유량은 25001.0×10=250 kg/h\dfrac{2500}{1.0\times10}=250\ \mathrm{kg/h}이다.

체적유량으로 환산하면 250977.5≈0.255 m3/h\dfrac{250}{977.5}\approx0.255\ \mathrm{m^3/h}가 된다.

문제 53
쉘 튜브(shell & tube)형 열교환기에 관한 설명으로 옳은 것은?
1전열관 내 유속은 내식성이나 내마모성을 고려하여 1.8m/s 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
2동관을 전열관으로 사용할 경우 유체 온도가 200℃ 이상이 좋다.
3증기와 온수의 흐름은 열 교환 측면에서 병행류가 바람직하다.
4열 관류율은 재료와 유체의 종류에 상관없이 거의 일정하다.
정답 및 해설

쉘 튜브형 열교환기에서 전열관 내 유속은 내식성과 내마모성을 고려해 대략 1.8 m/s1.8\ \mathrm{m/s} 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

  • 동관은 고온(약 200℃ 이상)에서 강도가 떨어지므로 오히려 부적합하다.
  • 증기와 온수 등 열교환 유체는 병행류보다 향류(대향류)가 열효율 측면에서 유리하다.
  • 열관류율은 전열관의 재료와 유체의 종류·유동 조건에 따라 달라지며 일정하지 않다.
문제 54
환기방법 중 제1종 환기법으로 맞는 것은?
1강제급기와 강제배기
2강제급기와 자연배기
3자연급기와 강제배기
4자연급기와 자연배기
정답 및 해설

제1종 환기법은 급기와 배기 모두 송풍기를 사용하는 강제급기와 강제배기 방식으로, 환기량을 가장 정확하게 조절할 수 있다.

강제급기와 자연배기는 제2종, 자연급기와 강제배기는 제3종, 자연급기와 자연배기는 제4종 환기법에 해당한다.

문제 55
공기조화 방식 중에서 중앙식의 전공기 방식에 속하는 것은?
1패키지 유닛방식
2복사 냉난방식
3팬코일 유닛방식
42중 덕트방식
정답 및 해설

2중 덕트방식은 냉풍과 온풍을 각각 별도의 덕트로 공급해 혼합상자에서 혼합한 뒤 실내에 보내는 전공기 방식의 중앙 공조방식이다.

패키지 유닛방식은 개별방식, 복사 냉난방식과 팬코일 유닛방식은 물(냉온수)을 이용하는 수방식 또는 공기-수 방식에 해당한다.

문제 56
틈새바람에 의한 부하를 계산하는 방법에 속하지 않는 것은?
1창 면적법
2크랙(crack)법
3환기횟수법
4바닥 면적법
정답 및 해설

틈새바람(극간풍)에 의한 부하는 창이나 문의 틈새를 통해 들어오는 외기량을 기준으로 계산하며, 대표적으로 창 면적법, 크랙(crack)법, 환기횟수법이 사용된다.

바닥 면적법은 틈새바람량 산정에 쓰이는 방법이 아니다.

문제 57
상당증발량이 3000kg/h 이고 급수온도가 30℃, 발생증기 엔탈피가 635.2kcal/kg일 때 실제 증발량은 약 얼마인가?
12048kg/h
22200kg/h
32472kg/h
42672kg/h
정답 및 해설

실제증발량은 상당증발량에 539 kcal/kg539\ \mathrm{kcal/kg}(100℃ 포화수의 증발잠열)을 곱하고, 이를 발생증기 엔탈피와 급수 엔탈피의 차로 나누어 구한다.

급수온도 30℃의 엔탈피를 약 30 kcal/kg30\ \mathrm{kcal/kg}으로 보면 엔탈피 차는 635.2−30=605.2 kcal/kg635.2-30=605.2\ \mathrm{kcal/kg}이다.

따라서 실제증발량은 3000×539605.2≈2672 kg/h3000\times\dfrac{539}{605.2}\approx2672\ \mathrm{kg/h}이다.

문제 58
원통보일러의 장점에 속하지 않는 것은?
1부하변동에 따른 압력변동이 적다.
2구조가 간단하다.
3고장이 적으며 수명이 길다.
4보유수량이 적어 파열사고 발생 시 위험성이 적다.
정답 및 해설

원통보일러는 보유수량이 많아 부하변동에 대한 압력변동이 적고 구조가 간단하며 고장이 적어 수명이 길다는 장점이 있지만, 그만큼 보유수량이 많기 때문에 파열사고 발생 시 위험성이 오히려 크다.

따라서 보유수량이 적어 위험성이 적다는 설명은 원통보일러의 실제 특성과 반대되므로 장점으로 볼 수 없다.

문제 59
공기의 설명 중 틀린 것은?
1공기 중의 수분이 불포화 상태에서는 건구온도가 습구온도보다 높게 나타난다.
2공기에 가습, 강습이 없어도 온도가 변하면 상대습도는 변한다.
3건공기는 수분을 전혀 함유하지 않은 공기이며, 습공기란 건조공기 중에 수분을 함유한 공기이다.
4공기 중의 수증기 일부가 응축하여 물방울이 맺히기 시작하는 점을 비등점이라 한다.
정답 및 해설

공기 중의 수증기가 응축하여 물방울이 맺히기 시작하는 점은 노점(이슬점, dew point)이며, 비등점은 액체가 기화하여 끓기 시작하는 온도를 뜻한다. 따라서 "비등점"이라 한 설명은 용어의 정의가 잘못되었다.

  • 건구온도가 습구온도보다 높음: 불포화 상태에서는 수분 증발이 계속되어 건구온도(dry bulb)가 습구온도(wet bulb)보다 높으므로 맞다.
  • 온도 변화 시 상대습도 변화: 온도 변화 시 절대습도는 불변이지만 포화수증기압이 변하므로 상대습도는 변하며 맞다.
  • 건공기·습공기의 정의: 건공기와 습공기의 정의를 정확히 설명했으므로 맞다.
문제 60
실내의 사람이 쾌적하게 생활할 수 있도록 조절해 주어야 할 사항으로 거리가 먼 것은?
1공기의 온도
2공기의 습도
3공기의 압력
4공기의 속도
정답 및 해설

실내 쾌적감을 조절하는 요소는 일반적으로 공기의 온도, 습도, 기류(속도) 그리고 주위 벽면 등의 복사열을 꼽는다.

공기의 압력은 일상적인 실내 환경에서 쾌적감을 좌우하는 조절 대상으로 다루어지지 않으므로 거리가 멀다.

공조냉동기계기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
12년 3회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
중량물을 운반하기 위하여 크레인을 사용하고자 한다. 크레인의 안전한 사용을 위해 지정거리에서 권상을 정지시키는 방호장치는?
1과부하 방지 장치
2권과 방지 장치
3비상 정지 장치
4해지 장치
정답 및 해설

크레인에서 권과 방지 장치는 훅 등 권상용 와이어로프가 지정된 거리(최상단·최하단) 이상 감기거나 풀리지 않도록 자동으로 권상·권하를 정지시키는 방호장치이다.

과부하방지장치는 정격하중 초과를 막고, 비상정지장치는 이상 발생 시 전체 동작을 즉시 멈추며, 해지장치는 훅에서 하물이 이탈하지 않도록 하는 장치로 기능이 다르다.

문제 2
냉동기계 설치 시 각 기기의 위치를 정하기 위한 설명으로 옳지 않은 것은?
1운전상 작업의 용이성을 고려할 것
2실내의 기계 상태를 일부분만 볼 수 있게 하고 제어가 쉽도록 할 것
3실내의 조명과 환기를 고려할 것
4현장의 상황에 맞는가를 조사할 것
정답 및 해설

냉동기계를 설치할 때는 운전상 작업의 용이성, 조명·환기, 현장 여건을 고려해야 하며, 실내의 기계 상태 전체를 한눈에 볼 수 있고 제어가 쉽도록 배치해야 한다.

따라서 기계 상태를 일부분만 볼 수 있게 한다는 설명은 안전관리 취지에 맞지 않는 잘못된 설명이다.

문제 3
안전화의 구비조건에 대한 설명으로 틀린 것은?
1정전화는 인체에 대전된 정전기를 구두바닥을 통하여 땅으로 누전시킬 수 있는 재료를 사용할 것
2가죽제 안전화는 가능한 한 무거울 것
3착용감이 좋고 작업에 편리할 것
4앞발가락 끝부분에 선심을 넣어 압박 및 충격에 대하여 착용자의 발가락을 보호할 수 있을 것
정답 및 해설

안전화는 착용감이 좋고 가벼우며 작업에 편리해야 하고, 선심으로 발가락을 보호하고 정전화는 정전기를 접지시킬 수 있어야 한다.

가죽제 안전화가 가능한 한 무거워야 한다는 설명은 반대로 가벼워야 한다는 원칙에 어긋나는 잘못된 설명이다.

문제 4
누전 및 지락의 방지대책으로 적절하지 못한 것은?
1절연 열화의 방지
2퓨즈, 누전차단기 설치
3과열, 습기, 부식의 방지
4대전체 사용
정답 및 해설

누전·지락 방지를 위해서는 절연 열화를 방지하고, 퓨즈·누전차단기를 설치하며, 과열·습기·부식을 방지해야 한다.

대전체를 사용하는 것은 오히려 정전기 발생을 키우는 요인이므로 누전·지락 방지대책이 될 수 없다.

문제 5
보일러 취급 부주의에 의한 사고 원인이 아닌 것은?
1이상 감수(減水)
2압력 초과
3수처리 불량
4용접 불량
정답 및 해설

이상감수, 압력초과, 수처리 불량은 운전자의 취급 부주의로 발생할 수 있는 보일러 사고 원인이다.

반면 용접 불량은 제작·시공 단계의 결함으로, 취급 부주의에 의한 사고 원인으로 보기 어렵다.

문제 6
연소에 관한 설명이 잘못된 것은?
1온도가 높을수록 연소속도가 빨라진다.
2입자가 작을수록 연소속도가 빨라진다.
3촉매가 작용하면 연소속도가 빨라진다.
4산화되기 어려운 물질일수록 연소속도가 빨라진다.
정답 및 해설

연소속도는 온도가 높을수록, 입자가 작을수록, 촉매가 작용할수록 빨라진다.

반대로 산화되기 쉬운(반응성이 큰) 물질일수록 연소속도가 빨라지므로, 산화되기 어려운 물질일수록 연소속도가 빨라진다는 설명은 잘못되었다.

문제 7
전기용접 작업의 안전사항에 해당되지 않는 것은?
1용접 작업 시 보호구를 착용토록 한다.
2홀더나 용접봉은 맨손으로 취급하지 않는다.
3작업 전에 소화기 및 방화사를 준비한다.
4용접이 끝나면 용접봉은 홀더에서 빼지 않는다.
정답 및 해설

용접 작업 시에는 보호구를 착용하고, 홀더·용접봉을 맨손으로 다루지 않으며, 작업 전 소화기와 방화사를 준비해야 한다.

또한 용접이 끝나면 용접봉을 홀더에서 빼내어 감전과 화재 위험을 줄여야 하므로, 홀더에서 빼지 않는다는 설명은 안전사항에 어긋난다.

문제 8
안전장치에 관한 사항으로 옳지 않은 것은?
1해당설비에 적합한 안전장치를 사용한다.
2안전장치는 수시로 점검한다.
3안전장치는 결함이 있을 때에는 즉시 조치한 후 작업한다.
4안전장치는 작업형편상 부득이한 경우에는 일시적으로 제거하여도 좋다.
정답 및 해설

안전장치는 설비에 적합한 것을 사용하고 수시로 점검하며, 결함이 있으면 즉시 조치한 뒤 작업해야 한다.

안전장치는 작업이 불편하다는 이유로 임의로 제거해서는 안 되며, 부득이하게 제거해야 할 경우에도 원인 해소 후 즉시 원상 복구해야 하므로 일시적으로 제거해도 좋다는 설명은 옳지 않다.

문제 9
위험물 취급 및 저장 시의 안전조치 사항 중 틀린 것은?
1위험물은 작업장과 별도의 장소에 보관하여야 한다.
2위험물을 취급하는 작업장에는 너비 0.3m 이상, 높이 2m 이상의 비상구를 설치하여야 한다.
3작업장 내부에는 작업에 필요한 양만큼만 두어야 한다.
4위험물을 취급하는 작업장에는 출입구와 같은 방향에 있지 아니하고, 출입구로부터 3m 이상 떨어진 곳에 비상구를 설치하여야 한다.
정답 및 해설

위험물을 취급하는 작업장은 별도 장소에 보관하고, 작업에 필요한 양만 두며, 출입구와 다른 방향으로 출입구에서 3m 이상 떨어진 곳에 비상구를 설치해야 한다.

다만 비상구의 규격은 너비 0.75m 이상, 높이 1.5m 이상이 기준이므로, 너비 0.3m 이상·높이 2m 이상이라는 수치는 기준에 맞지 않는 잘못된 설명이다.

문제 10
산소-아세틸렌 가스용접 시 역화현상이 발생하였을 때 조치사항으로 적절하지 못한 것은?
1산소의 공급압력을 최대로 높인다.
2팁 구멍의 이물질제거 등 토치의 기능을 점검한다.
3팁을 물로 냉각한다.
4아세틸렌을 차단한다.
정답 및 해설

역화(back fire)가 발생하면 즉시 아세틸렌 밸브를 먼저 차단하고, 팁 구멍의 이물질을 제거하는 등 토치 기능을 점검하며 팁을 물로 냉각해야 한다.

반대로 산소 공급압력을 최대로 높이는 것은 역화·폭발 위험을 키우는 조치이므로 적절하지 않다.

문제 11
수공구 사용 시 주의사항으로 적당하지 않은 것은?
1작업대 위의 공구는 작업 중에도 정리한다.
2스패너 자루에 파이프를 끼어 사용해서는 안 된다.
3서피스 게이지의 바늘 끝은 위쪽으로 향하게 둔다.
4사용 전에 이상 유무를 반드시 점검한다.
정답 및 해설

수공구는 작업 중에도 정리하고, 스패너 자루에 파이프를 끼워 힘을 늘리지 않으며, 사용 전 이상 유무를 점검해야 한다.

서피스 게이지(금긋기 바늘)의 바늘 끝은 사용하지 않을 때 옆으로 눕히거나 안전한 방향으로 두어야 하며, 위쪽으로 세워 두면 찔림 등 상해 위험이 있으므로 이 설명은 적당하지 않다.

문제 12
사업주는 그 작업조건에 적합한 보호구를 동시에 작업하는 근로자의 수 이상으로 지급하고 이를 착용하도록 하여야 한다. 이 때 적합한 보호구 지급에 해당되지 않는 것은?
1보안경 : 물체가 날아 흩어질 위험이 있는 작업
2보안면 : 용접 시 불꽃 또는 물체가 날아 흩어질 위험이 있는 직업
3안전대 : 감전의 위험이 있는 작업
4방열복 : 고열에 의한 화상 등의 위험이 있는 작업
정답 및 해설

보안경은 물체가 날아 흩어질 위험, 보안면은 용접 시 불티·비산물 위험, 방열복은 고열 화상 위험이 있는 작업에 지급하는 것이 맞다.

안전대는 추락 위험이 있는 작업에 지급하는 보호구이며, 감전 위험이 있는 작업에는 절연용 보호구를 사용해야 하므로 안전대를 감전 위험 작업에 연결한 설명은 옳지 않다.

문제 13
냉동설비의 설치공사 완료 후 시운전 또는 기밀시험을 실시할 때 사용할 수 없는 것은?
1헬륨
2산소
3질소
4탄산가스
정답 및 해설

냉동설비의 시운전·기밀시험에는 헬륨, 질소, 탄산가스와 같이 불활성이고 폭발 위험이 없는 가스를 사용한다.

산소는 그 자체가 조연성(지연성) 가스로 오일·냉매 등과 접촉 시 급격한 산화·폭발 위험이 있어 기밀시험에 사용할 수 없다.

문제 14
다음 보기의 설명에 해당되는 것은?
  • 실린더에 상이 붙는다.
  • 토출가스 온도가 낮아진다.
  • 냉동능력이 감소한다.
  • 압축기의 손상이 우려된다.
1액 햄머
2커퍼 플레이팅
3냉매과소 충전
4플래쉬 가스 발생
정답 및 해설

증발하지 못한 액냉매가 그대로 압축기로 빨려 들어가는 액 햄머(액백) 현상의 증상들이다.

흡입가스에 액이 섞이면 흡입·토출 온도가 함께 내려가 실린더 표면에 서리(상)가 끼고, 비압축성인 액을 압축하려다 밸브와 피스톤이 파손될 위험이 커진다. 냉매가 증발기에서 충분히 증발하지 못했으므로 냉동능력도 떨어진다.

  • 커퍼 플레이팅은 프레온 장치에서 구리분이 석출돼 마찰면에 도금되는 현상으로, 실린더 착상이나 토출온도 저하와는 무관하다.
  • 냉매 과소 충전이나 플래시 가스 발생은 흡입가스가 과열되므로 토출가스 온도가 오히려 올라간다 — 위 증상과 반대이다.
문제 15
추락을 방지하기 위해 작업발판을 설치해야 하는 높이는 몇 m 이상 인가?
12
23
34
45
정답 및 해설

추락 위험을 방지하기 위해 높이 2m 이상인 장소에서 작업할 때는 안전한 작업발판을 설치해야 한다.

이는 산업안전보건기준에서 정한 추락 방지 조치의 기본 기준이다.

문제 16
그림과 같은 회로에서 6[Ω]에 흐르는 전류[A]는 얼마인가?
11/3 [A]
22/3 [A]
31/2 [A]
43/2 [A]
정답 및 해설

3[Ω]과 6[Ω]이 병렬이므로 병렬저항은 3×63+6=2 Ω\frac{3\times6}{3+6}=2\,\Omega이고, 전체 저항은 2+2=4 Ω2+2=4\,\Omega이다. 전체 전류는 I=84=2 AI=\frac{8}{4}=2\,A이며, 이 전류가 3[Ω]과 6[Ω]에 병렬로 분배될 때 6[Ω]에는 저항비에 반비례하여 I6=2×33+6=23 AI_6=2\times\frac{3}{3+6}=\frac{2}{3}\,A가 흐른다.

문제 17
이상기체의 엔탈피가 변하지 않는 과정은?
1가역 단열과정
2등온과정
3비가역 압축과정
4교축과정
정답 및 해설

교축(throttling)과정은 밸브·오리피스 등 좁은 통로를 지나며 압력만 강하하고 외부와 일·열의 출입이 없어 엔탈피가 일정하게 유지되는 것을 정의로 삼는 과정(등엔탈피 과정)이다.

가역 단열과정은 등엔트로피 과정으로 온도와 함께 엔탈피가 변하고, 비가역 압축과정도 압축일이 더해져 엔탈피가 증가한다. 등온과정은 열과 일의 출입을 동반하는 과정으로, 엔탈피 불변을 성립 조건으로 하는 과정은 교축과정이다.

문제 18
다음 중 열펌프(Heat Pump)의 열원이 아닌 것은?
1대기
2지열
3태양열
4빙축열
정답 및 해설

열펌프(heat pump)는 대기, 지열, 태양열, 하천수 등 자연에 존재하는 저온 열원에서 열을 흡수해 응축측에서 방열함으로써 난방에 이용하는 장치이다.

빙축열은 심야전력 등으로 얼음을 얼려 냉열을 저장해 두었다가 사용하는 축열(저장) 수단일 뿐, 열펌프가 열을 끌어오는 자연 열원은 아니다.

문제 19
수동나사 절삭 방법 중 잘못 된 것은?
1관을 파이프 바이스에서 약 150㎜ 정도 나오게 하고, 관이 찌그러지지 않게 주의하면서 단단히 물린다.
2관 끝은 절삭날이 쉽게 들어갈 수 있도록 약간의 모따기를 한다.
3나사 절삭기를 관에 끼우고 래칫을 조정한 다음 약 30° 씩 회전시킨다.
4나사가 완성되면 편심 핸들을 급히 풀고 절삭기를 뺀다.
정답 및 해설

수동나사절삭 시에는 관을 파이프바이스에 단단히 물리고, 관 끝은 모따기를 하며, 절삭기를 관에 끼워 래칫으로 조금씩(약 30°씩) 회전시켜 절삭해야 한다.

나사가 완성된 후 절삭기를 뺄 때도 편심 핸들을 서서히 풀어 절삭날의 무리한 충격을 피해야 하므로, 편심 핸들을 급히 풀고 뺀다는 방법은 잘못되었다.

문제 20
원심력을 이용하여 냉매를 압축하는 형식으로 터보압축기라고도하며, 흡입하는 냉매증기의 체적은 크지만 압축압력을 크게 하기 곤란한 압축기는?
1원심식 압축기
2스크류 압축기
3회전식 압축기
4왕복동식 압축기
정답 및 해설

원심식(터보) 압축기는 임펠러의 회전력으로 냉매증기에 원심력을 가해 압축하는 방식으로, 흡입 냉매증기의 체적은 크게 처리할 수 있지만 1단으로는 압축압력을 크게 높이기 어려운 특성이 있다.

스크류·회전식·왕복동식 압축기는 용적형(용적식) 압축기로 밀폐된 공간의 부피를 줄여 압축하는 방식이어서 원심식과 원리가 다르다.

문제 21
액을 수액기로 유입시키는 냉매 회수장치의 구성요소가 아닌 것은?
13방 밸븐
2고압압력 스위치
3체크 밸브
4플로우트 스위치
정답 및 해설

액을 수액기로 회수(pump-down)하는 냉매회수장치는 유로를 전환하는 3방밸브, 역류를 막는 체크밸브, 액위를 검출해 회수를 제어하는 플로트 스위치 등으로 구성된다.

고압압력스위치는 압축기 토출압력이 과도하게 상승했을 때 압축기를 정지시키는 안전(보호) 장치로, 액을 수액기로 유입시키는 회수 계통 자체의 구성요소는 아니다.

문제 22
열역학 제1법칙을 설명한 것 중 옳은 것은?
1열평형에 관한 법칙이다.
2이론적으로 유도 가능하여 엔트로피의 뜻을 잘 설명한다.
3이상 기체에만 적용되는 열량 법칙이다.
4에너지 보존의 법칙 중 열과 일의 관계를 설명한 것이다.
정답 및 해설

열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙 중 열과 일이 서로 전환될 수 있음을 설명하는 법칙이다.

열평형에 관한 법칙은 열역학 제0법칙이고, 엔트로피와 비가역성을 다루는 것은 열역학 제2법칙이며, 제1법칙은 이상기체에 한정되지 않고 모든 계에 일반적으로 적용된다.

문제 23
프레온 냉동장치에서 필요 없는 것은?
1워터 자켓
2드라이어
3액분리기
4유분리기
정답 및 해설

워터 자켓(water jacket)은 압축기 실린더 벽을 냉각수로 냉각하는 장치로, 토출가스 온도가 높은 암모니아 개방형 압축기에서 주로 사용되며 상대적으로 토출가스 온도가 낮은 프레온 냉동장치에서는 특별히 필요하지 않다.

드라이어, 액분리기, 유분리기는 프레온 장치에서 수분·냉매액·오일을 각각 처리하기 위해 일반적으로 설치되는 부속기기이다.

문제 24
고체 냉각식 동결장치의 종류에 속하지 않는 것은?
1스파이럴식 동결장치
2배치식 콘택트 프리져 동결장치
3연속식 싱글 스틸 벨트 프리져 동결장치
4드럼 프리져 동결장치
정답 및 해설

고체 냉각식(접촉식) 동결장치는 냉각판이나 드럼 표면에 식품을 직접 접촉시켜 열을 빼앗는 방식으로, 배치식 콘택트 프리져, 연속식 싱글 스틸 벨트 프리져, 드럼 프리져 등이 여기에 속한다.

스파이럴식 동결장치는 나선형 컨베이어를 따라 식품에 냉풍을 접촉시키는 공기 동결(air blast) 방식이므로 고체 냉각식으로 분류되지 않는다.

문제 25
압축식 냉동장치를 운전하였더니 다음 그림과 같은 사이클이 형성되었다. 이 장치의 성적계수는 약 얼마인가? (단, 각 점의 엔탈피는 a:115, b:143, c:154kcal/kg이다.)
14.55
23.55
32.55
41.55
정답 및 해설

이 사이클의 성적계수는 약 2.55이다.

선도에서 a→b는 저압에서의 증발, b→c는 압축, c→d는 고압에서의 응축, d→a는 팽창이다. 팽창선 d→a가 수직선이므로 d의 엔탈피는 a와 같은 115kcal/kg이다.

냉동효과 = hb − ha = 143 − 115 = 28kcal/kg
압축일 = hc − hb = 154 − 143 = 11kcal/kg

성적계수는 냉동효과를 압축일로 나눈 값이므로 28 ÷ 11 = 약 2.55가 된다.

문제 26
다음 중 배관의 부식방지용 도료가 아닌 것은?
1광명단
2산화철
3규조토
4타르 및 아스팔트
정답 및 해설

규조토는 보온·단열재로 사용되는 재료이며 배관 부식방지용 도료가 아니다.

  • 광명단(연단)은 방청 효과가 뛰어난 대표적인 방청 도료이다.
  • 산화철 도료는 철재 표면의 부식을 막기 위해 사용된다.
  • 타르 및 아스팔트는 방수·방식 목적으로 배관 외면에 도포된다.
문제 27
증기 압축식 냉동기와 흡수식 냉동기에 대한 설명 중 잘못된 것은?
1증기를 값싸게 얻을 수 있는 장소에서는 흡수식이 경제적으로 유리하다.
2냉매를 압축하기 위해 압축식에서는 기계적 에너지를 흡수식에서는 화학적 에너지를 이용한다.
3흡수식에 비해 압축식이 열효율이 높다.
4동일한 냉동능력을 갖기 위해서 흡수식은 압축식에 비해 장치가 커진다.
정답 및 해설

압축식과 흡수식 모두 냉매를 승압시키지만, 흡수식은 압축기 대신 흡수기와 재생기에서 열에너지를 이용해 냉매증기를 흡수·재생시키는 것이지 화학적 에너지를 이용하는 것이 아니므로 이 설명은 잘못되었다.

증기를 값싸게 얻을 수 있으면 흡수식이 경제적으로 유리하고, 압축식이 흡수식보다 열효율이 높으며, 동일 냉동능력이면 흡수식 장치가 더 커진다는 설명은 모두 옳은 내용이다.

문제 28
다음 전기에 대한 설명 중 틀린 것은?
1전기가 흐르기 어려운 정도를 컨덕턴스라 한다.
2일정시간 동안 전기에너지가 한 일의 양을 전력량이라 한다.
3일정한 도체에 가한 전압을 증가시키면 전류도 커진다.
4기전력은 전위차를 유지시켜 전류를 흘리는 원동력이 된다.
정답 및 해설

컨덕턴스는 저항의 역수로 전기가 흐르기 쉬운 정도를 나타내는 값이며, 흐르기 어려운 정도를 나타내는 것은 저항이므로 이 설명은 틀렸다.

전력량은 일정 시간 동안 전기에너지가 한 일의 양이고, 전압이 커지면 전류도 커지며, 기전력은 전위차를 유지시켜 전류를 흐르게 하는 원동력이라는 설명은 모두 옳다.

문제 29
냉동장치에서 디스트리뷰터(distributor)의 역할로써 가장 적합한 것은?
1냉매의 분배
2토출가스 과열
3증발온도 저하
4플래시가스 발생
정답 및 해설

디스트리뷰터(분배기)는 팽창밸브를 나온 냉매를 증발기의 여러 냉각관에 고르게 분배하는 역할을 한다.

토출가스 과열, 증발온도 저하, 플래시가스 발생은 분배기의 역할이 아니라 냉동장치에서 나타날 수 있는 현상이다.

문제 30
다음 그림은 무슨 냉동사이클 이라고 하는가?
12단 압축 1단 팽창 냉동사이클
22단 압축 2단 팽창 냉동사이클
32원 냉동사이클
4강제 순환식 2단 사이클
정답 및 해설

그림은 두 개의 서로 다른 냉매를 사용하는 2원(캐스케이드) 냉동사이클의 전형적인 P-h 선도로, 초저온을 얻기 위해 사용된다.

P-h 선도에 고온측 냉동사이클(1-2-3-4)과 저온측 냉동사이클(5-6-7-8)이 서로 다른 두 개의 폐곡선으로 완전히 분리되어 나타나며, 저온측 응축기(캐스케이드 열교환기)에서 발생한 열을 고온측 증발기가 흡수하는 구조이다. 2단 압축 사이클은 하나의 폐곡선 안에서 중간냉각기를 거치는 형태로 나타나므로 이 그림과는 다르다.

문제 31
1psi는 약 몇 gf/cm2인가?
164.5
270.3
382.5
498.1
정답 및 해설

1 psi(lbf/in²)는 1 psi≈0.0703 kgf/cm21\ \mathrm{psi} \approx 0.0703\ \mathrm{kgf/cm^2}에 해당한다.

이를 g 단위로 환산하면 0.0703×1000≈70.3 gf/cm20.0703 \times 1000 \approx 70.3\ \mathrm{gf/cm^2}가 된다.

문제 32
브라인에 암모니아 냉매가 누설 되었을 때, 적합한 누설 검사 방법은?
1비눗물 등의 발포액을 발라 검사한다.
2누설 검지기로 검사한다.
3헬라이드 토치로 검사한다.
4네슬러 시약으로 검사한다.
정답 및 해설

브라인 중에 누설된 암모니아는 네슬러 시약을 이용해 검사하며, 소량이면 황색, 다량이면 갈색(자갈색)으로 변색되어 누설 여부를 판별할 수 있다.

  • 비눗물 발포액은 배관 접합부 등 외부 누설을 육안으로 확인할 때 사용하는 방법이다.
  • 누설 검지기와 헬라이드 토치는 주로 프레온계 냉매의 누설 검사에 사용된다.
문제 33
각종 밸브의 종류와 용도와의 관계를 설명한 것이다. 잘못된 것은?
1글로브밸브 : 유량 조절용
2체크밸브 : 역류 방지용
3안전밸브 : 이상 압력 조정용
4콕 : 0~180° 사이의 회전으로 유로의 느린 개폐용
정답 및 해설

콕은 0~90° 회전으로 유로를 급속히 개폐하는 밸브로, 0~180° 회전으로 서서히 개폐한다는 설명은 잘못되었다.

글로브밸브는 유량 조절용, 체크밸브는 역류 방지용, 안전밸브는 이상 압력 조정용이라는 설명은 모두 옳다.

문제 34
다음 중 냉매의 성질로 옳은 것은?
1암모니아는 강을 부식시키므로 구리나 아연을 사용한다.
2프레온은 절연내력이 크므로 밀폐형에는 부적합하고 개방형에 사용된다.
3암모니아는 인조고무를 부식시키고 프레온은 천연고무를 부식시킨다.
4프레온은 수분과 분리가 잘되므로 드라이어를 설치할 필요는 없다.
정답 및 해설

암모니아는 인조고무(합성고무)를 부식·팽윤시키고, 프레온은 천연고무를 침식·팽윤시키는 성질이 있다.

  • 암모니아는 구리 및 구리합금을 부식시키므로 강관을 사용해야 하며, 구리나 아연을 사용한다는 설명은 옳지 않다.
  • 프레온은 절연내력이 커서 개방형이 아닌 밀폐형 압축기에 적합하다.
  • 프레온은 수분과 잘 섞이지 않고 용해도가 낮아 수분이 동결을 일으키기 쉬우므로 드라이어 설치가 반드시 필요하다.
문제 35
2단 압축 냉동사이클에서 저압측 증발압력이 3kgf/cm2g이고, 고압측 응축압력이 18kgf/cm2g일 때 중간압력은 약 얼마인가? (단, 대기압은 1kgf/cm2a 이다)
16.7 kgf/cm2a
27.8 kgf/cm2a
38.7 kgf/cm2a
49.5 kgf/cm2a
정답 및 해설

2단 압축에서 중간압력은 저압측 증발압력과 고압측 응축압력(절대압력)의 기하평균으로 구한다.

증발압력은 3+1=4 kgf/cm2a3+1=4\ \mathrm{kgf/cm^2a}, 응축압력은 18+1=19 kgf/cm2a18+1=19\ \mathrm{kgf/cm^2a}이다.

따라서 중간압력은 Pm=4×19≈8.7 kgf/cm2aP_m=\sqrt{4\times19}\approx 8.7\ \mathrm{kgf/cm^2a}이다.

문제 36
브라인 동결 방지의 목적으로 사용되는 기기가 아닌 것은?
1서모스탯
2단수 릴레이
3흡입압력 조정 밸브
4증발압력 조정 밸브
정답 및 해설

흡입압력조정밸브(SPR)는 압축기로 흡입되는 냉매의 압력이 일정 이상으로 높아지는 것을 막아 전동기 과부하를 방지하는 데 사용되며, 브라인 동결 방지와는 직접적인 관계가 없다.

서모스탯과 단수 릴레이는 브라인 온도 저하나 순환 정지를 감지해 냉동기를 정지시키고, 증발압력 조정밸브(EPR)는 증발압력이 일정 이하로 내려가지 않도록 유지해 브라인 동결을 방지한다.

문제 37
왕복동 압축기의 기계효율(ηm)에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 지시 동력은 가스를 압축하기 위한 압축기의 실제 필요 동력이고, 축 동력은 실제 압축기를 운전하는데 필요한 동력이며, 이론적 동력은 압축기의 이론상 필요한 동력을 말 한다.)
1지시동력 / 축동력
2이론적동력 / 지시동력
3지시동력 / 이론적동력
4(축동력×지시동력) / 이론적동력
정답 및 해설

기계효율은 실제 가스 압축에 필요한 동력인 지시동력을 실제 압축기 운전에 필요한 동력인 축동력으로 나눈 값, 즉 ηm=지시동력축동력\eta_m=\dfrac{\text{지시동력}}{\text{축동력}}으로 정의된다.

이는 축동력 중 베어링 등에서 생기는 기계적 마찰손실을 제외한 비율을 나타낸다.

문제 38
자연적인 냉동방법 중 얼음을 이용하는 냉각법과 가장 관계가 많은 것은?
1융해열
2증발열
3승화열
4응고열
정답 및 해설

얼음을 이용한 자연 냉동법은 얼음이 녹을 때 주위에서 열을 흡수하는 융해열을 이용하는 냉각법이다.

증발열은 액체가 기화할 때, 승화열은 고체가 기체로 직접 변할 때, 응고열은 액체가 고체로 굳을 때 관계되는 잠열이다.

문제 39
2단 압축장치의 중간 냉각기 역할이 아닌 것은?
1압축기로 흡입되는 액냉매를 방지하기 위함이다.
2고압응축액을 냉각시켜 냉동능력을 증대시킨다.
3저단측 압축기 토출가스의 과열을 제거한다.
4냉매액을 냉각하여 그 중에 포함되어 있는 수분을 동결시킨다.
정답 및 해설

중간냉각기는 저단측 압축기 토출가스의 과열을 제거하고 고압응축액을 과냉각시켜 냉동능력을 높이며, 이를 통해 압축기로 액냉매가 흡입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

냉매액을 냉각해 그 안의 수분을 동결시키는 것은 오히려 팽창밸브 등에서 빙결 고장을 일으킬 수 있는 현상이지 중간냉각기의 역할이 아니다.

문제 40
역 카르노 사이클은 어떤 상태변화 과정으로 이루어져 있는가?
12개의 등온과정, 1개의 등압과정
22개의 등압과정, 2개의 교축작용
32개의 단열과정, 1개의 교축과정
42개의 단열과정, 2개의 등온과정
정답 및 해설

역카르노 사이클은 이상적인 냉동 사이클로, 2개의 등온과정과 2개의 단열과정으로 이루어져 있다.

증발기에서의 등온 흡열, 단열 압축, 응축기에서의 등온 방열, 단열 팽창의 네 과정으로 구성된다.

문제 41
터보 압축기의 특징으로 맞지 않는 것은?
1임펠러에 의한 원심력을 이용하여 압축한다.
2응축기에서 가스가 응축하지 않을 경우 이상고압이 발생된다.
3부하가 감소하면 서징을 일으킨다.
4진동이 적고, 1대로도 대용량이 가능하다.
정답 및 해설

터보(원심)압축기는 압축비가 회전속도에 의해 제한되기 때문에 응축기에서 가스가 응축되지 않아도 왕복동 압축기처럼 이상고압이 발생하지 않는 것이 특징이며, 이 점이 이 압축기가 갖는 안전상의 장점이다.

임펠러의 원심력으로 압축한다는 점, 부하가 급격히 감소하면 서징(surging)이 발생하기 쉽다는 점, 진동이 적고 1대로도 대용량이 가능하다는 점은 모두 옳은 설명이다.

문제 42
강제급유식에 기어펌프를 많이 사용하는 이유로 가장 적합한 것은?
1유체의 마찰저항이 크기 때문에
2저속으로도 일정한 압력을 얻을 수 있기 때문에
3구조가 복잡하기 때문에
4대형으로만 높은 압력을 얻을 수 있기 때문에
정답 및 해설

기어펌프는 회전수가 낮아도 일정한 토출압력을 안정적으로 얻을 수 있어 압축기의 강제급유식 윤활 펌프로 널리 사용된다.

구조가 비교적 간단하고 유체의 마찰저항이 특별히 큰 것도 아니므로, 마찰저항이나 구조의 복잡함, 대형이라는 점은 기어펌프를 채택하는 이유가 아니다.

문제 43
압축기 및 응축기에서 심한 온도 상승을 방지하기 위한 대책이 아닌 것은?
1불응축 가스를 제거한다.
2규정된 냉매량 보다 적은 냉매를 충전한다.
3충분한 냉각수를 보낸다.
4냉각수 배관을 청소한다.
정답 및 해설

규정된 냉매량보다 적게 충전하면 오히려 압축기 흡입가스의 과열도가 커져 토출가스 온도가 상승하므로, 이는 온도 상승을 막는 대책이 아니라 온도 상승의 원인이 된다.

불응축가스 제거, 충분한 냉각수 공급, 냉각수 배관 청소는 모두 방열을 원활하게 해 온도 상승을 억제하는 대책이다.

문제 44
관의 끝부분의 표시방법에서 종류별 그림기호를 나타낸 것으로 틀린 것은?
1용접식 캡 :
2체크포인트 :
3블라인더 플랜지 :
4나사박음 캡 :
정답 및 해설

이름과 그림기호가 잘못 짝지어진 것은 체크포인트이다. 관 끝에 ×표를 그린 그 기호는 관 끝을 막는 표시가 아니라 용접식 이음을 나타내는 기호이기 때문이다.

관 끝부분은 막는 방식에 따라 기호가 달라지며, 나머지 세 가지는 아래와 같이 올바르게 짝지어져 있다.

  • 용접식 캡은 관 끝에 반원형(돔)을 붙여 표시한다.
  • 블라인드 플랜지는 관 끝에 플랜지를 그린 뒤 그와 떨어진 막음판을 세로선으로 덧붙여 표시한다.
  • 나사박음 캡은 관 끝을 ㄷ자 모양의 괄호형 기호로 감싸 표시한다.
문제 45
냉동장치에서 압력과 온도를 낮추고 동시에 증발기로 유입되는 냉매량을 조절해 주는 곳은?
1수액기
2압축기
3응축기
4팽창밸브
정답 및 해설

팽창밸브는 고압의 냉매액을 교축시켜 압력과 온도를 낮추는 동시에, 증발기 부하에 맞춰 유입되는 냉매량을 조절하는 역할을 한다.

수액기는 냉매액 저장, 압축기는 냉매증기 압축, 응축기는 고압가스를 냉각·응축하는 기기로 각각 역할이 다르다.

문제 46
가습효율이 100%에 가까우며 무균이면서 응답성이 좋아 정밀한 습도제어가 가능한 가습기는?
1물분무식 가습기
2증발팬 가습기
3증기 가습기
4소형 초음파 가습기
정답 및 해설

증기가습기는 수분을 직접 증기 상태로 공급하므로 가습효율이 거의 100%에 가깝고, 세균 번식 우려가 없는 무균 가습이 가능하며 응답성이 빨라 정밀한 습도 제어에 적합하다.

물분무식, 증발팬식, 초음파식 가습기는 물을 그대로 공기 중에 분산·증발시키는 방식으로 가습효율이 상대적으로 낮거나 세균 번식 우려가 있다.

문제 47
송풍기의 종류 중 전곡형과 후곡형 날개 형태가 있으며, 다익송풍기, 터보송풍기 등으로 분류되는 송풍기는?
1원심 송풍기
2축류 송풍기
3사류 송풍기
4관류 송풍기
정답 및 해설

날개가 회전방향으로 굽은 전곡형(다익형)과 반대 방향으로 굽은 후곡형(터보형)으로 나뉘어 각각 다익송풍기와 터보송풍기로 불리는 것은 원심 송풍기이다.

축류 송풍기, 사류 송풍기, 관류 송풍기는 날개와 공기 흐름 방향의 관계로 분류되는 별도의 형식이다.

문제 48
개별 공조방식의 특징이 아닌 것은?
1국소적인 운전이 자유롭다.
2중앙방식에 비해 소음과 진동이 크다.
3외기 냉방을 할 수 있다.
4취급이 간단하다.
정답 및 해설

개별 공조방식은 각 유닛이 독립적으로 실외 공기를 받아들이지 않는 구조가 많아 외기 냉방을 하기 어려우며, 이는 오히려 전공기 방식의 중앙 공조가 갖는 장점이다.

대신 국소적인 운전이 자유롭고 취급이 간단하다는 장점이 있으나, 중앙방식에 비해 소음과 진동이 크다는 단점이 있다.

문제 49
증기배관의 말단이나 방열기 환수구에 설치하여 증기관이나 방열기에서 발생한 응축수 및 공기를 배출시키는 장치는?
1공기빼기밸브
2신축이음
3증기트랩
4팽창탱크
정답 및 해설

증기트랩은 증기배관 말단이나 방열기 환수구에 설치되어 증기는 통과시키지 않고 응축수와 공기만 배출시키는 장치이다.

공기빼기밸브는 온수배관 등에서 공기만 배출하는 장치, 신축이음은 배관의 열팽창 흡수, 팽창탱크는 온수 팽창분을 흡수하는 장치로 각각 용도가 다르다.

문제 50
조화된 공기를 덕트에서 실내에 공급하기 위한 개구부는?
1취출구
2흡입구
3펀칭메탈
4그릴
정답 및 해설

덕트를 통해 이송된 조화 공기를 실내로 공급하기 위한 개구부는 취출구이다.

흡입구는 실내 공기를 되돌려 받는 개구부이고, 펀칭메탈과 그릴은 취출구나 흡입구 등에 사용되는 면재(마감재) 형태를 가리킨다.

문제 51
공기조화기에 있어 바이패스 팩터(bypass factor)가 작아지는 경우에 해당되는 것이 아닌 것은?
1전열면적이 클 때
2코일의 열수가 많을 때
3송풍량이 클 경우
4핀 간격이 좁을 때
정답 및 해설

바이패스 팩터(BF)는 공기가 코일과 접촉하지 않고 그대로 통과하는 비율로, 코일과의 접촉 시간과 접촉 면적이 늘어날수록 작아진다.

전열면적이 크거나 코일 열수가 많을수록, 핀 간격이 좁을수록 공기와 코일의 접촉이 늘어 BF가 작아진다.

반대로 송풍량이 커지면 코일을 통과하는 공기의 접촉 시간이 짧아져 BF는 오히려 커진다.

문제 52
온수난방 방식에서 방열량이 2500kcal/h 인 방열기에 공급되어야 할 온수량은 약 얼마인가? (단, 방열기 입구 온도는 80℃, 평균온도에 있어서 70℃, 물의 비열은 1.0kcal/kg℃, 평균온도에 있어서 물의 밀도는 977.5kg/m3 이다.)
10.135 m3/h
20.255 m3/h
30.345 m3/h
40.465 m3/h
정답 및 해설

방열기에 공급할 온수량은 방열량을 물의 비열과 입출구 온도차, 밀도로 나누어 구한다.

온도차는 Δt=80−70=10 ∘C\Delta t = 80-70=10\,^{\circ}\mathrm{C}이므로 질량유량은 25001.0×10=250 kg/h\dfrac{2500}{1.0\times10}=250\ \mathrm{kg/h}이다.

체적유량으로 환산하면 250977.5≈0.255 m3/h\dfrac{250}{977.5}\approx0.255\ \mathrm{m^3/h}가 된다.

문제 53
쉘 튜브(shell & tube)형 열교환기에 관한 설명으로 옳은 것은?
1전열관 내 유속은 내식성이나 내마모성을 고려하여 1.8m/s 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
2동관을 전열관으로 사용할 경우 유체 온도가 200℃ 이상이 좋다.
3증기와 온수의 흐름은 열 교환 측면에서 병행류가 바람직하다.
4열 관류율은 재료와 유체의 종류에 상관없이 거의 일정하다.
정답 및 해설

쉘 튜브형 열교환기에서 전열관 내 유속은 내식성과 내마모성을 고려해 대략 1.8 m/s1.8\ \mathrm{m/s} 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

  • 동관은 고온(약 200℃ 이상)에서 강도가 떨어지므로 오히려 부적합하다.
  • 증기와 온수 등 열교환 유체는 병행류보다 향류(대향류)가 열효율 측면에서 유리하다.
  • 열관류율은 전열관의 재료와 유체의 종류·유동 조건에 따라 달라지며 일정하지 않다.
문제 54
환기방법 중 제1종 환기법으로 맞는 것은?
1강제급기와 강제배기
2강제급기와 자연배기
3자연급기와 강제배기
4자연급기와 자연배기
정답 및 해설

제1종 환기법은 급기와 배기 모두 송풍기를 사용하는 강제급기와 강제배기 방식으로, 환기량을 가장 정확하게 조절할 수 있다.

강제급기와 자연배기는 제2종, 자연급기와 강제배기는 제3종, 자연급기와 자연배기는 제4종 환기법에 해당한다.

문제 55
공기조화 방식 중에서 중앙식의 전공기 방식에 속하는 것은?
1패키지 유닛방식
2복사 냉난방식
3팬코일 유닛방식
42중 덕트방식
정답 및 해설

2중 덕트방식은 냉풍과 온풍을 각각 별도의 덕트로 공급해 혼합상자에서 혼합한 뒤 실내에 보내는 전공기 방식의 중앙 공조방식이다.

패키지 유닛방식은 개별방식, 복사 냉난방식과 팬코일 유닛방식은 물(냉온수)을 이용하는 수방식 또는 공기-수 방식에 해당한다.

문제 56
틈새바람에 의한 부하를 계산하는 방법에 속하지 않는 것은?
1창 면적법
2크랙(crack)법
3환기횟수법
4바닥 면적법
정답 및 해설

틈새바람(극간풍)에 의한 부하는 창이나 문의 틈새를 통해 들어오는 외기량을 기준으로 계산하며, 대표적으로 창 면적법, 크랙(crack)법, 환기횟수법이 사용된다.

바닥 면적법은 틈새바람량 산정에 쓰이는 방법이 아니다.

문제 57
상당증발량이 3000kg/h 이고 급수온도가 30℃, 발생증기 엔탈피가 635.2kcal/kg일 때 실제 증발량은 약 얼마인가?
12048kg/h
22200kg/h
32472kg/h
42672kg/h
정답 및 해설

실제증발량은 상당증발량에 539 kcal/kg539\ \mathrm{kcal/kg}(100℃ 포화수의 증발잠열)을 곱하고, 이를 발생증기 엔탈피와 급수 엔탈피의 차로 나누어 구한다.

급수온도 30℃의 엔탈피를 약 30 kcal/kg30\ \mathrm{kcal/kg}으로 보면 엔탈피 차는 635.2−30=605.2 kcal/kg635.2-30=605.2\ \mathrm{kcal/kg}이다.

따라서 실제증발량은 3000×539605.2≈2672 kg/h3000\times\dfrac{539}{605.2}\approx2672\ \mathrm{kg/h}이다.

문제 58
원통보일러의 장점에 속하지 않는 것은?
1부하변동에 따른 압력변동이 적다.
2구조가 간단하다.
3고장이 적으며 수명이 길다.
4보유수량이 적어 파열사고 발생 시 위험성이 적다.
정답 및 해설

원통보일러는 보유수량이 많아 부하변동에 대한 압력변동이 적고 구조가 간단하며 고장이 적어 수명이 길다는 장점이 있지만, 그만큼 보유수량이 많기 때문에 파열사고 발생 시 위험성이 오히려 크다.

따라서 보유수량이 적어 위험성이 적다는 설명은 원통보일러의 실제 특성과 반대되므로 장점으로 볼 수 없다.

문제 59
공기의 설명 중 틀린 것은?
1공기 중의 수분이 불포화 상태에서는 건구온도가 습구온도보다 높게 나타난다.
2공기에 가습, 강습이 없어도 온도가 변하면 상대습도는 변한다.
3건공기는 수분을 전혀 함유하지 않은 공기이며, 습공기란 건조공기 중에 수분을 함유한 공기이다.
4공기 중의 수증기 일부가 응축하여 물방울이 맺히기 시작하는 점을 비등점이라 한다.
정답 및 해설

공기 중의 수증기가 응축하여 물방울이 맺히기 시작하는 점은 노점(이슬점, dew point)이며, 비등점은 액체가 기화하여 끓기 시작하는 온도를 뜻한다. 따라서 "비등점"이라 한 설명은 용어의 정의가 잘못되었다.

  • 건구온도가 습구온도보다 높음: 불포화 상태에서는 수분 증발이 계속되어 건구온도(dry bulb)가 습구온도(wet bulb)보다 높으므로 맞다.
  • 온도 변화 시 상대습도 변화: 온도 변화 시 절대습도는 불변이지만 포화수증기압이 변하므로 상대습도는 변하며 맞다.
  • 건공기·습공기의 정의: 건공기와 습공기의 정의를 정확히 설명했으므로 맞다.
문제 60
실내의 사람이 쾌적하게 생활할 수 있도록 조절해 주어야 할 사항으로 거리가 먼 것은?
1공기의 온도
2공기의 습도
3공기의 압력
4공기의 속도
정답 및 해설

실내 쾌적감을 조절하는 요소는 일반적으로 공기의 온도, 습도, 기류(속도) 그리고 주위 벽면 등의 복사열을 꼽는다.

공기의 압력은 일상적인 실내 환경에서 쾌적감을 좌우하는 조절 대상으로 다루어지지 않으므로 거리가 멀다.