고수위는 물이 과도하게 많은 상태로서 압력 상승의 직접 원인이 아니다. 오히려 수위 조절 불량, 습식 증기 발생, 드럼 내 물의 흘러넘침 등 운전 불편과 효율 저하를 초래할 뿐 파열사고의 직접 원인이 될 수 없다.
보일러 파열사고는 압력과 온도 상승으로 인한 구조 파괴가 주요 원인이다.
- 압력초과: 직접적으로 용기 강도를 초과하여 파열을 유발한다.
- 저수위: 노(furnace) 부분이 물에 잠기지 않아 강도 저하로 파열된다.
- 과열: 금속 강도 감소로 파열을 초래한다.
가스용기는 봉 굽힘 등 다른 용도의 도구로 사용해서는 안 되며, 오직 가스 저장·운반 목적으로만 취급해야 한다.
사용하지 않을 때 밸브를 잠그고, 용기에 새겨진 각인을 임의로 지우지 않으며, 용기를 떨어뜨리지 않도록 주의하는 것은 실제로 지켜야 할 취급 수칙이다.
플래시 버트 용접은 통전과 급속한 접촉·분리를 반복하며 스파크(플래시)를 튀겨 접합면을 가열한 뒤 압접하는 방식으로, 이 과정에서 폭발음에 가까운 큰 소음이 발생하므로 작업 시 귀마개 착용이 필요하다.
가스용접, 이산화탄소(CO₂)용접, 플럭스코어드 용접은 상대적으로 소음 수준이 낮아 귀마개 착용이 필수로 요구되는 작업은 아니다.
보일러의 연간 관리계획에는 일반적으로 운전계획, 연료(공급)계획, 정비(보수)계획 등이 포함된다.
기록계획은 운전 중 수시로 이루어지는 일상적 기록·관리 업무에 해당할 뿐, 별도로 수립하는 연간 계획 항목으로 보기는 어렵다.
펌프의 정기적인 보수관리 점검항목으로는 윤활유 작동 상태, 축수(베어링) 온도, 스터핑박스의 누설 상태 등을 확인하는 것이 일반적이다.
프라이밍(priming)은 펌프 가동 전 흡입관과 케이싱에 물을 채워 공기를 빼는 기동 준비 작업으로, 다단펌프에서 정기적으로 누설을 확인하는 점검항목으로 보기는 어렵다.
접지공사의 목적은 감전 방지, 화재 방지, 기기 손상 방지에 있다.
전기설비의 절연이 파괴되어 누전이 발생했을 때 접지를 통해 지락전류를 대지로 안전하게 흘려보내야 인체 감전과 화재·폭발 사고, 기기 손상을 막을 수 있다.
냉매가 부족하면 가장 먼저 누설 부위를 찾아 수리한 뒤 냉매를 보충해야 한다.
원인을 해결하지 않고 냉매만 채우면 곧 다시 부족해지므로, 냉매 종류 확인이나 펌프다운, 냉매 배출은 이 상황의 대응 순서와 맞지 않는다.
감전이나 전기 화상의 위험이 있는 작업에서는 보호구를 착용해야 한다.
절연장갑, 절연화 등 해당 작업에 맞는 보호구가 신체를 전류와 아크로부터 직접 차단하는 역할을 한다.
연삭작업 시 숫돌차의 주면과 받침대 사이의 간격은 3mm 이내로 유지해야 한다.
간격이 벌어지면 가공물이나 손가락이 그 틈에 끼여 숫돌이 파손되거나 손을 다치는 사고로 이어지기 때문이다.
사고는 우연히 발생하며 정해진 주기 없이 일어나므로, 정기성은 사고의 본질적 특성으로 볼 수 없다.
사고는 시간의 흐름 속에서 일어나는 시간성, 예측하기 어려운 우연성, 동일한 상황을 그대로 재현할 수 없는 재현 불가능성을 특징으로 한다.
줄 작업 전에는 줄의 균열 유무를 반드시 확인해야 하므로, 확인할 필요가 없다는 설명은 틀렸다.
손잡이가 튼튼히 고정됐는지 확인하는 것, 미끄러짐에 대비하는 것, 허리를 낮추고 전신을 이용하는 자세는 모두 올바른 유의사항이다.
낙하·추락으로 인한 부상을 막는 보호구는 안전대, 안전모, 안전화이며, 장갑은 이러한 용도의 보호구가 아니다.
장갑은 손을 베이거나 마찰·화상 등으로부터 보호하는 용도로, 낙하·추락 방지와는 목적이 다르다.
산소 용기의 가스 누설검사는 비눗물을 발라 기포 발생 여부로 확인하는 방법이 가장 안전하다.
산소는 조연성(지연성) 가스여서 성냥불 등 화기를 가까이 대면 발화·폭발 위험이 있고, 아세톤이나 유황도 검사 수단으로 적절하지 않다.
다음 가스시설 중에서 가스가 누설되고 있을 때 가장 적절한 조치를 순서대로 나열한 것은?
- ① 창문을 열어 통풍시킨다.
- ② 판매점에 연락한다.
- ③ 중간 밸브를 잠근다.
- ④ 용기 밸브를 잠근다.
가스 누설 시에는 누설원 차단이 최우선이므로 용기 밸브 → 중간 밸브 순으로 잠근 뒤 창문을 열어 통풍시키고, 마지막에 판매점에 연락한다.
가장 먼저 용기 밸브를 잠가 가스 공급을 근원에서 끊는다. 이어 배관 도중의 중간 밸브를 잠가 배관에 남아 있는 가스가 새어 나오지 않게 한다.
차단이 끝나면 창문을 열어 실내에 고인 가스를 환기시킨다. 이때 환풍기 스위치 조작 등 전기기기를 다루면 불꽃이 점화원이 될 수 있으므로 피하고 자연 통풍으로 배출한다.
판매점(공급자) 연락은 위험을 없앤 뒤 점검·수리를 받기 위한 조치이므로 가장 나중에 한다.
냉동장치 냉매설비의 기밀시험은 설계압력 이상의 압력으로 실시한다.
내압(강도)시험이 설계압력의 1.5배 이상으로 가압해 설비의 강도를 확인하는 시험이라면, 기밀시험은 설계압력 이상의 압력을 걸어 이음부 등에서 새는 곳이 없는지를 확인하는 시험이라는 차이가 있다.
이 기체의 내부에너지 증가량은 13.36 kcal/kg이다.
열역학 제1법칙에 따라 (는 일의 열당량, )로 구한다.
일을 열량으로 환산하면 이고, 이다.
이 냉동기의 냉동능력은 약 20 냉동톤이다.
25℃ 물 100kg을 -10℃ 얼음으로 만드는 데 필요한 열량은 물의 현열, 응고잠열, 얼음의 현열을 순서대로 더해 구한다.
(10분간)
이를 시간당 열량으로 바꾸면 이고, 1냉동톤인 로 나누면 냉동톤이 된다.
기체의 용해도는 저온·고압일수록 커진다.
온도가 낮을수록 기체 분자의 운동에너지가 작아져 액체에 더 잘 녹고, 압력이 높을수록 기체가 액체 속으로 밀려 들어가는 양이 많아지기 때문이다.
증기압축식 냉동기의 냉매는 저압측 증기의 비열비가 작을 것이 요구되므로, 비열비가 클 것이라는 설명은 냉매가 구비해야 할 성질에 해당하지 않는다.
- 증발잠열이 클 것은 적은 냉매순환량으로 큰 냉동효과를 얻기 위한 조건이므로 올바른 성질이다.
- 표면장력이 적을 것, 인화성·악취·독성 등이 적을 것도 냉매가 갖춰야 할 바람직한 성질이다.
비열비가 크면 압축 후 토출가스 온도가 지나치게 높아져 오일 열화 등의 문제를 일으키므로 오히려 작은 편이 유리하다.
냉매의 비열비가 크면 압축 후 토출가스 온도가 높아지는 문제와 관계가 깊고, 이를 냉각하기 위한 워터 쟈켓 방식과 관련이 크다.
비열비가 큰 암모니아 압축기 등에서는 실린더 외벽에 냉각수를 순환시키는 워터 쟈켓을 설치해 과도한 토출가스 온도 상승을 억제한다.
이상기체에서 엔탈피가 변하지 않는 과정은 교축과정이다.
교축과정은 팽창밸브를 통과할 때처럼 압력만 급격히 낮아지고 외부와 일(work)이나 열 출입이 없는 과정으로, 등엔탈피 과정으로 다뤄진다.
압축기의 상부간격(Top Clearance)이 크면 윤활유가 열화되기 쉬워진다.
상부간격이 커지면 실린더 안에서 재팽창하는 가스량이 늘어 체적효율과 냉동능력이 오히려 떨어지고, 이 가스를 다시 압축하는 과정이 반복되면서 토출가스 온도가 높아져 오일이 탄화·열화되기 쉬운 조건이 만들어진다.
제빙용 브라인 냉각에는 헤링본(herringbone) 증발기가 적합하다.
헤링본 증발기는 만액식 냉각관을 나뭇가지 모양으로 배열해 브라인과의 접촉 면적을 넓힌 구조로, 제빙 탱크에서 브라인을 냉각하는 용도로 널리 쓰인다.
수냉식 응축기의 능력을 높이려면 냉각수 유속을 줄이는 것이 아니라 늘려야 하므로, 유속을 줄인다는 설명이 틀렸다.
- 냉각수온을 낮추면 냉매와의 온도차가 커져 방열이 잘 된다.
- 냉각관을 세척하면 스케일에 의한 전열 저항이 줄어든다.
- 냉각수량을 늘리면 냉각수 출구 온도 상승이 줄어 응축온도를 낮출 수 있다.
카스케이드 응축기는 서로 다른 냉매를 쓰는 2원(캐스케이드) 냉동장치에서 저온측과 고온측 사이클을 연결하는 장치로, 2단 압축장치의 구성 기기가 아니다.
2단 압축장치는 고단 압축기와 저단 압축기, 증발기, 팽창밸브, 중간냉각기 등으로 구성되며, 2원 냉동장치와는 구조가 다르다.
체적(용적)압축식 압축기는 실린더나 회전체로 냉매가스의 부피를 기계적으로 줄여 압축하는 방식으로, 흡수식은 압축기 없이 열로 구동되는 방식이므로 여기에 해당하지 않는다.
왕복식, 회전식, 스크류식 압축기는 모두 기계적으로 체적을 변화시켜 냉매를 압축하는 체적압축식이다.
드라이어는 프레온계 냉매가 수분과 잘 섞이지 않아 팽창밸브에서 수분이 얼어붙는 것을 막기 위해 설치한다.
- 암모니아는 물과 잘 용해되므로 액관에 드라이어를 설치할 필요가 없다.
- 냉매 종류에 관계없이 설치해야 한다는 설명은 맞지 않다.
- 건조제로는 부식이나 독성 우려가 있는 황산·염화칼슘이 아니라 실리카겔, 활성알루미나 등을 사용한다.
정압식 팽창밸브는 증발기 내 압력을 일정하게 유지하도록 작동하는 밸브로, 부하변동에 따라 유량을 자동으로 조절하는 기능은 없으므로 이 설명이 틀렸다.
부하변동을 따라가며 유량을 조절하는 것은 온도식 자동팽창밸브의 특징이며, 정압식은 냉동부하 변동이 적은 단일 냉동장치나 브라인 동결 방지용으로 주로 사용된다.
유압 압력 조정 밸브는 오일펌프 출구에 설치되어 압축기로 보내는 유압을 적정 수준으로 조절한다.
오일펌프에서 나온 오일 중 일부를 크랭크케이스 쪽으로 되돌려 보내는 방식으로 유압을 일정하게 유지시킨다.
이 조건에서 필요한 냉각수량은 약 38,844 L/h이다.
증발기측 냉동부하는 이고, 응축기는 압축일에 의한 열량이 더해지므로 방열계수 1.3을 곱해 의 응축부하를 얻는다.
냉각수량은 로 계산된다.
직접 팽창식은 냉매가 증발기에서 직접 증발하며 그 증발잠열로 피냉각물을 냉각하는 방식이므로, 감열에 의해 냉각시킨다는 설명은 직접 팽창식과 맞지 않는다.
간접 팽창식은 브라인 등 2차 냉매의 온도를 낮춰(감열 이용) 전달하는 방식이며, 직접 팽창식은 이보다 소요동력이 적고 RT당 냉매순환량이 적으며 증발온도를 상대적으로 높게 유지할 수 있다는 장점이 있다.
터보 냉동기는 소용량에서는 한계가 있고 생산 단가가 상대적으로 비싸다는 특징을 갖는다.
터보(원심식) 냉동기는 고속 회전에도 진동과 동작밸런스가 안정적이고 보수가 쉬워 수명이 긴 편이지만, 대용량에 적합하도록 설계되어 있어 소용량으로 만들면 오히려 비효율적이고 제작 단가가 높아진다.
액순환식 증발기와 액펌프 사이에는 펌프로 액이 역류하는 것을 막기 위해 역지 밸브(체크밸브)를 반드시 설치해야 한다.
증발기 쪽 냉매액이 펌프로 거꾸로 흘러들면 펌프가 손상될 수 있어 이를 방지하는 목적이다.
배관 내 유체를 한 방향으로만 흐르게 하여 역류를 막는 밸브는 첵 밸브(check valve)이다.
게이트 밸브는 유로를 완전히 열고 닫는 개폐용이고, 콕은 간단한 개폐 조작용, 안전 밸브는 설정압력 초과 시 압력을 방출하는 용도로 역류 방지와는 목적이 다르다.
25A 강관의 관용 나사산수는 25.4mm 길이당 11산이 표준이다.
관용테이퍼나사는 관경 구간별로 산수가 정해져 있으며, 25A(1인치)급은 11산 규격에 속한다.
동관의 가지관 이음에서 본관에 뚫는 구멍의 크기는 가지관의 안지름보다 1~2mm 크게 뚫어야 한다. 이는 가지관을 본관에 삽입할 때 용접열에 의한 팽창을 고려하면서도 과도한 틈새가 생기지 않도록 하기 위한 기준이며, 동관 배관 시공의 표준 관행이다.
나사식 강관 이음쇠는 소구경이고 저압인 파이프에 적합하게 사용된다.
- 대구경·고압 배관에는 용접이음 등이 더 적합해 나사이음이 적당하지 않다.
- 관로 방향을 반드시 일정하게 유지시켜주는 용도는 아니며, 엘보 등으로 방향 전환에도 쓰인다.
- 티(tee) 등의 나사식 이음쇠는 배관의 분기점에도 사용할 수 있다.

그림은 관경이 서로 다른 배관을 연결할 때 관 안쪽에 삽입하여 구경을 줄이는 이음쇠 형태로, 사다리꼴 모양의 몸체 양끝에 서로 다른 지름의 관이 연결되는 형상을 나타낸다. 이는 부싱(bushing)의 KS 배관 도시기호이며, 줄이개나 줄임 플랜지는 이와 다른 별도의 기호 형태를 가지므로 해당하지 않는다.
가정용 전기냉장고는 설정 온도를 유지하기 위해 결과값을 계속 되먹임하는 피드백(자동)제어 방식이어서, 정해진 순서대로만 동작하는 시퀀스제어에 속하지 않는다.
전기밥솥, 전기세탁기, 네온사인은 미리 정해진 순서에 따라 다음 동작으로 넘어가는 전형적인 시퀀스제어 사례다.
스크류 압축기는 오히려 냉매의 압력손실이 적어 효율이 좋다는 것이 장점이므로, 압력손실이 커서 효율이 저하된다는 설명은 장점으로 볼 수 없다.
흡입·토출밸브가 없어 마모와 소음이 적고, 1단으로도 큰 압축비를 얻을 수 있으며 체적효율이 높다는 점이 스크류 압축기의 실제 장점이다.
P-h 선도의 등압선을 보면 응축과정과 증발과정이 일어나는 절대압력을 읽어낼 수 있다.
- 압축과정은 등압선이 아니라 단열압축이므로 등엔트로피선을 따라 진행된다.
- 팽창과정은 등엔트로피선이 아니라 등엔탈피선(교축과정)을 따라 진행된다.
- 등비체적선은 습증기구역뿐 아니라 과열증기구역에도 나타난다.
헤라이트(halide) 토치는 프레온계 냉매의 누설검사에 사용하는 방법이라, 암모니아(NH₃) 누설검사에는 적절하지 않다.
암모니아는 특유의 자극적인 냄새로 감지할 수 있고, 누설 부위에 황초를 대면 흰 연기가 나며, 물에 적신 페놀프탈레인지가 적색으로 변하는 반응으로도 확인할 수 있다.
같은 냉동능력(1냉동톤)을 내는 데 필요한 냉매 순환량은 증발잠열이 작을수록 많아지는데, 제시된 냉매 중에서는 R-114의 증발잠열이 가장 작아 순환량이 가장 많다.
순환량은 냉동효과(증발잠열 등)에 반비례하므로, 냉동효과가 작은 냉매일수록 같은 능력을 얻기 위해 더 많은 양을 순환시켜야 한다.
금속 도체는 온도가 상승하면 저항이 커진다. 자유전자의 열운동이 활발해져 충돌이 늘어나기 때문이다.
나머지 설명은 저항의 정의와 성질을 옳게 나타낸다.
- 전류가 흐르기 어려운 정도를 저항으로 정의하는 것은 맞다.
- 저항은 도체의 길이에 비례하고 단면적에 반비례한다는 관계도 옳다.
증발식 응축기는 물의 증발잠열로 냉매를 응축시키므로 냉각탑을 사용하는 방식보다 응축압력(응축온도)이 낮게 유지된다. 따라서 응축압력이 더 높다는 설명이 옳지 않다.
물이 직접 증발하며 열을 빼앗아가기 때문에 냉각수(보급수) 소비량이 가장 적고, 압력이 높은 암모니아 계통에 주로 사용된다는 나머지 설명은 맞는 내용이다.
공기조화는 실내 공기의 온도·습도·기류·청정도를 조절하는 것이 목적이므로 가습·감습·순환은 공기조화의 기본 요소에 해당한다.
반면 공간의 형태는 공기조화가 다루는 조절 요소가 아니라 건축적 조건에 해당한다.
환기에 의한 손실열량은 로 구하며, 공기의 비열과 밀도를 곱한 상수는 약 를 쓴다.
방의 체적은 이고, 환기 횟수 3회/h, 실내외 온도차는 이다.
따라서 로, 환기 손실열량은 약 216 kcal/h이다.
공기조화기(AHU)는 공기 여과기·가열기·냉각기·가습기·송풍기 등으로 구성되어 실내에 조화된 공기를 공급하는 장치이다.
반면 공기 압축기는 압축공기를 만드는 별도 설비로, 공기조화기의 구성요소가 아니다.
혼합공기 온도는 외기와 환기(실내 환기) 온도를 비율로 가중평균하여 구한다.
바이패스 팩터(BF)가 0.2, 코일 표면온도 12℃이므로 코일 출구온도는 가 되어, 코일 출구온도는 14.85℃이다.
일상생활에서 쾌적한 실내환경 기준은 실온 20~26℃, 상대습도 30~70%이다. 실온이 20℃ 미만이면 추위로 인한 불쾌감이, 26℃를 초과하면 더위로 인한 생리적 부담이 증가한다. 상대습도는 30% 미만일 때 건조함으로 호흡기 질환 위험이 높아지고, 70% 초과 시 곰팡이·진드기 번식으로 위생 문제가 발생한다. 보기 1번이 정답이며, 다른 선택지들은 온도 범위가 과도하거나(2번, 4번) 습도 범위가 잘못되어 있다(3번).
패키지 방식은 냉동기·송풍기 등을 하나의 유닛으로 일체화하여 실내(또는 실외)에 설치하는 개별식 공조방식이다.
- 덕트 병용 패키지 방식은 패키지 유닛에 덕트를 병용하는 절충 방식이다.
- 유인 유닛 방식과 단일 덕트 방식은 중앙 기계실에서 냉온수·공기를 공급하는 중앙식(전공기 또는 공기-물 방식)이다.
팬코일 유닛(FCU) 방식은 각 유닛이 실내공기를 순환시키는 구조여서 외기 도입(환기량 확보)이 오히려 어렵다는 단점이 있다. 따라서 환기량 확보가 쉽다는 것은 FCU 방식을 채용하는 이유로 적당하지 않다.
개별제어가 쉽고 덕트가 작아 운송 동력과 중앙 기계실 면적을 줄일 수 있다는 점은 FCU 방식의 실제 장점이다.
팬코일 유닛(홴코일 유닛) 방식은 냉온수 배관으로 열을 실내까지 운반하는 전수 방식이며, 공기를 통해 열을 운반하는 전공기 방식이 아니다.
단일 덕트, 2중 덕트, 멀티 존 유닛 방식은 모두 조화된 공기를 덕트로 실내에 공급하는 전공기 방식이다.
원형(또는 원추형) 팬을 달아 토출기류를 부딪치게 하고 천장면을 따라 수평으로 공기를 확산시키는 구조는 팬형 취출구의 특징이다.
이 구조 덕분에 실내공기와의 유인비가 작고 소음 발생도 적다.
고층 건물은 덕트 스페이스를 크게 확보하기 어렵기 때문에, 중앙 공조기에서는 1차 공기만 소량 공급하고 각 실 유닛에서 유인작용으로 실내공기를 순환시키는 유인 유닛 방식이 사무실·호텔·병원 등 고층 건물에 적합하다.
증기난방은 응축수(드레인)와 공기가 접촉하면서 환수관 내부에 부식이 더 잘 발생하므로, 온수난방에 비해 환수관 부식이 적다는 설명은 옳지 않다.
증기는 잠열을 이용해 열 운반능력이 크고 배관경을 작게 할 수 있으며, 설비비도 상대적으로 저렴하다는 나머지 특징은 맞는 내용이다.
공기 예열기는 연소용 공기를 미리 데워 보내는 장치로, 이를 사용하면 오히려 노내 온도가 상승하고 열효율과 연소효율이 좋아진다.
따라서 노내 온도 저하는 공기 예열기 사용의 이점이 아니다.
원심송풍기의 풍량은 회전수제어, 흡입베인제어, 댐퍼제어처럼 운전 중 연속적으로 조절하는 방식으로 제어하는 것이 일반적이다.
단순히 켜고 끄는 온오프제어는 풍량을 세밀하게 조절하는 방법으로는 적당하지 않다.

국부저항계수는 (c) > (b) > (a) 순이다. 관이 실내 쪽으로 튀어나온 돌출형이 가장 크고, 입구 모서리를 둥글게 다듬은 나팔형이 가장 작다.
그림에서 (a)는 벽면에 붙은 입구의 안쪽 모서리가 둥글게 다듬어진 나팔형(벨마우스), (b)는 같은 자리의 모서리가 직각으로 예리하게 잘린 형, (c)는 벽면이 관의 반대쪽 끝에 그려져 있어 관이 벽면보다 상류 쪽으로 튀어나온 돌출형이다. 세 경우 모두 유속 v 방향은 같다.
입구에서 기류가 모서리를 돌아 들어오며 생기는 흐름 수축(축류)이 심할수록 저항이 커진다. 나팔형은 흐름이 벽을 따라 매끄럽게 붙어 수축이 거의 없어 저항계수가 가장 작고, 직각 모서리는 수축이 뚜렷해 그보다 크며, 돌출형은 관 끝을 크게 돌아 들어오느라 수축이 가장 심해 저항계수가 최대가 된다.
덕트나 배관 입구를 나팔 모양으로 다듬는 것만으로 국부저항을 크게 줄일 수 있는 이유가 여기에 있다.
실내를 둘러싼 각 벽체(바닥·천장·벽 등) 표면온도를 평균한 값을 평균복사온도(MRT)라 하며, 복사난방의 쾌감 기준으로 사용한다.