16년 1회차

CO₂는 질식 가스로서 고농도에서만 직접적인 독성을 나타내는 반면, SO₂와 NO₂는 호흡기계를 자극하고 염증을 일으키며, CO는 혈색소와 결합하여 산소운반을 방해하는 매우 독성이 강한 가스다. 따라서 인체에 미치는 독성은 CO₂ < SO₂, NO₂ < CO 순서이며, 일반적인 연소가스 성분 중에서 CO₂가 가장 독성이 적다.

유류용 온수보일러의 버너가 정지하고 리셋버튼이 돌출하는 것은 안전장치 작동을 의미하며, 이는 주로 점화 실패(ignition failure) 또는 화염 감지 불가 상태에서 발생한다.

오일 배관 내에 공기가 남아있으면 연료가 제대로 분무되지 않아 점화가 되지 않고, 이때 점화 감지기가 화염을 감지하지 못해 안전장치가 작동하여 버너를 차단하고 리셋버튼이 돌출한다.

연통 길이, 연소용 공기량, 온도조절기 설정은 정상 운전 중 효율이나 제어에 영향을 주지만 버너 정지와 리셋 작동의 직접적 원인이 아니다.

이상 저수위는 증기 취출량 과대, 연결부 누수, 급수능력 부족처럼 보일러에 들어오는 급수보다 나가는 물이 많을 때 생긴다. 급수탱크의 급수량이 많은 것은 급수가 충분하다는 뜻이므로 저수위의 원인이 아니다.

비열은 Q = m·c·ΔT 공식으로 구한다. 주어진 값을 정리하면 Q = 3000kcal, m = 500kg, ΔT = 50 − 20 = 30℃이므로, 3000 = 500 × c × 30에서 c = 3000 ÷ (500 × 30) = 3000 ÷ 15000 = 0.2kcal/kg·℃이다.

슬러지는 중유가 산화·열분해되면서 생성되는 불용성 퇴적물로, 안정제(정제유)는 중유의 산화 안정성을 향상시켜 슬러지 생성 자체를 방지하는 첨가제다. 회분개질제는 회분의 융점을 조절하고, 탈수제는 수분 제거, 연소촉진제는 연소 성능 향상이 각각의 목적이므로 슬러지 생성방지와는 무관하다.

초임계 압력 이상에서 작동하는 보일러는 드럼이 없고 관을 통해 물이 연속적으로 흐르는 관류 보일러이다. 관류 보일러는 물이 한 번에 액상에서 기상으로 변환되며 드럼에서의 기액 분리 과정이 불필요하므로 초임계압(약 221bar, 374℃) 이상의 고압·고온 조건에서 효율적으로 고압증기를 발생시킬 수 있다. 반면 수관 보일러나 노통연관 보일러는 드럼을 통해 기액을 분리해야 하므로 초임계압 이상에서 운전할 수 없다.

보일러 1마력은 100℃ 물 15.65kg을 1시간 동안 같은 온도의 포화증기로 바꾸는 능력이다. 즉 상당증발량 15.65kg/h이다(약 $15.65\times539\approx8435\ \text{kcal/h}$). 전열면적으로 나타내면 약 0.929m²(10ft²)이다.

인터록(inter lock)은 특정 조건이 충족되지 않으면 장비의 작동을 자동으로 차단 또는 정지시키는 안전 제어 장치다. 보기 2번 '구비조건에 맞지 않을 때 작동을 정지시키는 것'이 정의와 정확히 일치한다. 보기 1번은 순차제어(sequence control), 3번은 비율제어(ratio control), 4번은 피드백제어(feedback control)를 나타내므로 모두 인터록과는 다른 제어 방식이다.

동작유체의 상태변화 중 에너지의 이동이 없다는 것은 외부와 열의 출입이 전혀 없는 변화를 의미한다. 정답 4번 단열변화(adiabatic process)는 외부와 열(Q)의 교환이 0인 변화로, 계와 주변의 에너지 이동이 전혀 일어나지 않는다. 등온변화(1번)는 온도가 일정하므로 외부와 열을 주고받으며, 정적변화(2번)는 용적이 일정할 때만 해당하지만 열의 이동은 있을 수 있고, 정압변화(3번)도 압력이 일정한 상태에서 열 이동이 발생한다.

배기가스 중 NO 및 NO₂ 발생량이 많아진다는 설명은 오류다. NOₓ(NO, NO₂)는 고온에서 공기 중 질소가 산화되어 생성되는데, 공기비가 작으면 연소온도가 낮아져 NOₓ 발생이 오히려 감소한다.

공기비가 작다는 것은 실제 공급 공기량이 이론 공기량보다 적다는 의미로, 연소에 필요한 산소가 부족한 상태다.

• 불완전연소가 되기 쉽다: 산소 부족으로 불완전연소가 발생하므로 참이다.
• 미연소가스에 의한 가스 폭발: 불완전연소 시 생성된 미연소가스(CO, H₂ 등)가 축적되어 폭발 위험이 높아지므로 참이다.
• 미연소가스에 의한 열손실 증가: 미연소가스가 배출되면서 본래 연소로 발생해야 할 열이 함께 손실되므로 참이다.

NOₓ 발생량을 늘리려면 공기비를 크게 해서 고온 연소를 유도해야 한다.

보일러의 연소장치는 버너, 화격자, 연도 등 연소 과정에 직접 관여하는 부품들이다. 스테이는 보일러 본체의 드럼과 튜브를 연결하는 구조 지지재로서 연소와는 무관하게 기계적 강도만 담당한다. 따라서 연소장치와 기능적으로 가장 거리가 먼 것은 스테이다.

증기트랩은 응축수는 배출하되 증기는 통과시키지 않아야 하므로, 선택 기준이 통로의 원활성에 있다. 1번 '마찰저항이 클 것'은 증기트랩의 조건으로 부적절하다. 마찰저항이 크면 응축수 배출이 지연되고 막힐 수 있기 때문이다. 2번 동작의 확실성, 3번 내식·내마모성, 4번 응축수의 연속적 배출은 모두 증기트랩이 정상 기능하기 위한 필수 조건이다.

과열도(degree of superheat)는 과열증기의 실제 온도와 같은 압력에서의 포화증기 온도 사이의 온도 차이를 의미한다. 예를 들어 1 MPa에서 포화증기 온도가 179.9°C일 때, 실제 과열증기 온도가 250°C라면 과열도는 250 - 179.9 = 70.1°C이다. 압력 차이(1번), 발열량 관련 수치(3, 4번)는 과열도의 정의와 무관하며, 과열도는 온도 척도만으로 표현되는 열역학적 상태 매개변수다.

이 문항은 실제 시험에서 전항정답으로 처리된 문항입니다. 출제 오류로 판단되어 어느 선택지를 골라도 정답으로 인정되었습니다. 여기서는 채점을 위해 한 선택지만 정답으로 두었으니, 다른 것을 고르셨더라도 틀린 판단이 아닙니다.

보일러 효율$=\dfrac{\text{발생증기량}\times(\text{증기엔탈피}-\text{급수엔탈피})}{\text{연료소비량}\times\text{저위발열량}}\times100$으로 계산한다. 급수온도 12℃이므로 급수엔탈피 ≈ $12\ \text{kcal/kg}$, 증기엔탈피는 663.8 kcal/kg이다.
연료소비량은 시간당 373.9 Nm³/h, 발생증기량은 5120 kg/h, 저위발열량은 10500 kcal/Nm³이다.
대입하면 $\eta=\dfrac{5120\times(663.8-12)}{373.9\times10500}\times100=\dfrac{3,336,256}{3,925,950}\times100\approx85\%$로 계산되어 85%가 된다.

공기압식 신호전달의 가장 큰 특징은 공기의 압축성 때문에 신호 전달 속도가 전자식이나 유압식에 비해 느리다는 점이다. 따라서 전송 시 시간지연이 생긴다는 것이 정확한 특징이다.

• 배관이 용이하지 않고 보존이 어렵다: 오류로, 공기압식은 배관이 용이하고 보관이 간단하며 누출되어도 환경오염이 적다는 장점이 있다.
• 신호전달 거리가 유압식보다 길다: 오류로, 공기압식은 유압식보다 전송 거리가 짧다(일반적으로 100m 이내).
• 온도제어 등에 적합하고 화재 위험이 많다: 오류로, 공기압식은 화염·온도 변화에 강하고 화재 위험이 적으며, 온도제어에는 유압식이 더 적합하다.

프리퍼지(예비퍼지) 시간이 길어지는 것은 연소실 내 공기를 충분히 공급하여 잔존 가스를 배출시키는 안전 절차이므로, 오히려 가스폭발을 예방하는 조치다.

보일러 유류연료 연소 시 가스폭발(백드래프트·플래시백)은 연소실 내에 미연소 연료가 축적된 상태에서 점화원이 만날 때 발생한다.

• 연소 도중 실화: 점화 후 화염이 꺼지면서 연료가 계속 분사되어 폭발성 혼합기가 형성된다.
• 소화 후 연료 유입: 냉각된 연소실에 연료가 고이다가 재점화 시 폭발한다.
• 점화 불량 시 계속 급유: 점화 없이 연료만 쌓여 나중에 폭발한다.

회전식 집진장치는 급수 배관(물 공급 배관)을 별도로 설치해야 하는 장치다. 회전하는 원판이나 드럼에 물을 계속 공급하여 먼지를 포집하는 방식이므로 물 공급 시스템이 필수이며, 따라서 설치공간이 오히려 더 필요하다. 반면 구조는 간단하고 조작이 쉬우며(1번), 집진물 처리 시 탈수·여과 등 별도 장치가 필요하고(3번), 물을 이용한 방식이라 비교적 큰 압력손실을 견딜 수 있다(4번)는 특징들은 모두 회전식 집진장치의 정확한 설명이다.

열효율 증대장치 중 과열기(superheater)는 연소가스가 가장 높은 온도 상태에서 증기와 직접 접촉하기 때문에 고온부식이 가장 심하게 발생한다. 공기예열기는 상대적으로 낮은 온도에서 작동하고, 증발전열면과 절탄기는 포화증기 또는 물을 취급하므로 과열기보다 고온부식 위험이 낮다.

증기와 연소가스가 반대방향으로 흐르면서 열교환하는 방식은 향류형(Counter-flow)이다. 병류형은 같은 방향, 혼류형은 교차 흐름, 복사대류형은 열전달 메커니즘 분류이므로 해당하지 않는다. 향류형은 온도 차이를 최대한 유지하여 열교환 효율이 가장 우수한 방식이다.

열정산(열수지)에서 입열은 보일러에 들어오는 모든 열을 의미한다. 연료의 연소열(2번)은 연료가 완전 연소할 때 발생하는 열, 연료의 현열(3번)은 연료가 가지고 들어오는 감각열, 공기의 현열(4번)은 공기가 가지고 들어오는 감각열로 모두 입열에 포함된다. 반면 발생 증기의 흡수열(1번)은 출열에 해당하는 항목으로, 물이 증기로 변할 때 흡수하는 열이므로 보일러에서 나가는 열에 속한다.

급기 가스 온도계는 보일러 연소 공기의 온도를 측정하는 장치로, 가스 안전 설비와 무관하며 연소 효율 모니터링 정도의 보조적 역할만 한다.

가스용 보일러 설비의 필수 계측기 및 안전장치는 가스 공급 차단, 누설 감지, 소비량 측정에 초점을 맞춘다.

• 가스 사용량 측정 유량계: 소비량 관리
• 연료 공급 자동차단장치: 과압이나 이상 상황 시 공급 차단
• 가스 누설 자동차단장치: 누설 감지 시 즉시 차단

이들은 모두 안전·관리의 필수 요소다.

보일러 급수제어에서 수위와 증기유량 두 가지 신호를 동시에 검출하여 급수밸브를 조절하는 방식은 2요소식 제어다. 단요소식은 수위 신호만으로 제어하고, 2요소식은 수위 신호에 증기유량 신호를 더하여 급수량을 증기소비량과 일치시켜 수위 변화를 빠르게 안정화시킨다. 3요소식은 여기에 급수 유량까지 추가로 검출하는 더욱 정밀한 제어방식이므로, 문제의 조건인 '수위와 증기유량 두 가지'를 검출하는 것과 정확히 일치한다.

보일러의 상용수위(정상 운전 수위)는 수면계의 중앙(1/2 위치)에 설정하는 것이 일반적이다. 이 위치에서 수면계의 상단부와 하단부 사이에 충분한 여유가 있어 수위 변동을 감시하고 제어하기에 최적이며, 상용수위 기준으로 상한선(약 3/4)과 하한선(약 1/4)을 설정하여 안전한 운전 범위를 확보할 수 있다.

왕복동식 펌프는 피스톤, 플런저, 다이어프램 등이 왕복 운동하여 액체를 흡입·토출하는 방식이다. 터빈 펌프는 회전식 펌프로서 임펠러(터빈)가 연속 회전하면서 액체에 에너지를 전달하므로 왕복동식이 아니다. 플런저 펌프, 피스톤 펌프, 다이어프램 펌프는 모두 왕복 운동을 통해 작동하는 왕복동식 펌프에 해당한다.

증발률은 단위 전열면적당 시간당 증발량으로 정의되며, 공식은 증발률 = 증발량 ÷ 전열면적이다. 주어진 값을 대입하면 증발률 = 40t/h ÷ 580m² = 40,000kg/h ÷ 580m² = 69.0kg/m²·h이다.

보일러 수위제어 검출방식은 크게 전극식, 플로트식, 열팽창관식 등이 있으며, 이들은 모두 물의 전도도, 부력, 열팽창 등 물의 특성을 직접 이용하여 수위를 감지하는 방식이다. 반면 피스톤식은 기계적 피스톤 방식으로, 유압·공압 등 외부 유체의 압력 변화를 이용하여 간접적으로 수위를 제어하는 원리로서 보일러 수위 검출의 직접적 방식과 구별된다. 따라서 피스톤식이 가장 거리가 먼 방식이다.

자연통풍에서 통풍력(draft)은 연돌 내외 온도 차이와 높이에 의한 정압(buoyancy)에 의존한다. 연돌의 높이가 낮으면 온도 차이로 인한 압력 차이가 작아져 통풍력이 감소하므로, "통풍력이 증가되는 경우가 아닌 것"의 정답이 된다. 반면 연돌의 단면적이 크면 저항이 줄어 유량이 증가하고, 굴곡수가 적으면 마찰손실이 감소하고, 배기가스 온도가 높으면 실내외 온도 차가 커져 모두 통풍력을 증가시킨다.

부피는 온도, 압력, 용기 형태에 따라 변하는 상대적 물성으로서 연료 자체의 고유한 특성을 나타내지 않으며, 품질 관리나 규격 판정의 기준이 아니므로 액체 연료의 주요 성상으로는 거리가 멀다.

액체 연료의 주요 성상(性狀)은 연료의 물리·화학적 특성을 나타내는 지표로서, 연료의 품질 관리, 사용성 평가, 저장 안전성 등에 직접 영향을 미친다.

• 비중: 연료의 밀도를 나타내며 에너지 밀도와 관계가 있다.
• 점도: 유동성과 분무 특성을 결정한다.
• 인화점: 안전성과 취급 기준을 결정하는 중요한 성상이다.

절탄기(economizer)는 보일러의 급수를 예열하는 장치이다. 보일러에서 배출되는 고온의 연소가스를 이용하여 보일러에 공급되는 물을 미리 가열함으로써 연료 소비량을 줄이고 열효율을 높인다. 공기를 예열하는 장치는 공기예열기(air heater)이며, 연료를 예열하는 장치는 연료가열기이므로 이들과는 구분된다.

보일러를 장기간 보존할 때는 내부 부식 방지가 핵심이다. 1번 물 가득 채우기는 산소 용해로 산화 부식을 촉진하고, 2번 배수 상태는 공기 중 수증기와 산소로 직접 부식이 진행되며, 3번 월 1회 교환은 보존 방법이 아닌 운용 방법이다. 건조 후 생석회 등 건조제를 넣고 밀봉하면 내부 습도를 제거하여 산화 반응을 차단하고, 생석회의 흡습 특성으로 습기 재발생을 방지하여 장기 보존에 최적이다.

하트포드 접속법(Hartford Connection)은 저압 증기난방 시스템에서 응축수가 보일러로 원활하게 복귀하도록 배관을 접속하는 방식이다. 이 방식은 증기관과 복귀관을 보일러의 수위선 아래에서 만나게 하여 사이펀 현상을 방지하고, 증기압의 변동에 따른 응축수 백업을 제어하는 특징을 가진다. 저압(0.5~2 kgf/cm²)의 포화증기를 사용하는 난방에서 채용되며, 고압이나 온수난방에서는 사용하지 않는다.

온수난방설비에서 온도차에 의한 비중력차(밀도차)로 온수가 자연 순환하는 방식은 자연순환식 난방이다. 이 방식은 펌프 같은 동력 장치 없이 뜨거운 물이 가볍워져 위로 올라가고, 식은 물이 무거워져 아래로 내려오는 대류 원리를 이용한다. 단독주택이나 소규모 난방 설비에 주로 사용되며, 운영비가 저렴하고 설치가 간단하다는 장점이 있다.

압축기 진동, 서징(surge), 관의 수격작용(water hammer), 지진 등 외부 동적 하중으로 인한 진동을 억제하고 배관 및 장비를 지지하기 위해 사용되는 장치는 브레이스(Brace)다.

브레이스는 배관과 구조물을 연결하여 진동 에너지를 흡수하고 구조물의 변위를 제한하는 지지 장치로 기능한다.

• 벤드벤(Bend Bend): 구부러진 관 형태의 진동 완화 장치
• 플랩 밸브: 유동 제어용 밸브
• 그랜드 패킹: 회전축의 누유 방지 부품

이들은 각각 진동 억제 지지 장치가 아니다.

팽창탱크는 물의 온도 상승에 따른 체적팽창을 수용하기 위해 설치된다.

온수보일러에서 물이 가열되면 밀도가 감소하여 체적이 증가하는데, 폐쇄된 배관 시스템에서 이 팽창을 흡수하지 못하면 배관과 보일러에 과도한 압력이 가해져 파손될 수 있다. 팽창탱크는 이러한 체적 증가분을 수용하여 시스템 압력을 안정적으로 유지한다.

• 배관 중 이물질 제거: 필터의 역할이다.
• 순환펌프에 의한 맥동 및 캐비테이션 방지: 에어밸브나 감압밸브 등의 기능이다.
• 스케일 및 슬러지 제거: 수질처리 및 정기 보수의 영역이다.

모두 팽창탱크의 주된 목적과 무관하다.

방열기의 방열량은 방열량 = 방열계수 × 온도차 공식으로 구한다. 방열기 내 온수의 평균온도와 실내온도의 차이는 82℃ - 18℃ = 64℃이다. 따라서 방열량 = 6.8 kcal/m²·h·℃ × 64℃ = 435.2 kcal/m²·h이다.

보일러 설치·시공 기준에서 난방용 유류보일러의 용량이 시간당 10톤 이상이면 공급 연료량에 따라 연소용 공기를 자동 조절하는 기능(연소 자동 조절 장치)이 필수로 요구된다. 이는 대용량 보일러에서 불완전 연소를 방지하고 연소 효율을 유지하기 위한 안전 및 효율 기준이다.

포밍·프라이밍을 막으려면 보일러수의 농축을 억제해야 하므로 수저 분출과 수면 분출을 적절히 실시해야 한다. 따라서 "분출을 하지 말 것"은 틀린 대책이다. 정상 수위 유지, 과연소 방지, 주증기 밸브를 천천히 여는 것은 모두 올바른 방지 대책이다.

팽창탱크는 난방계통에서 온수의 팽창을 흡수하는 장치로, 온수보일러 또는 난방 회로에 사용되며 증기보일러의 기타 부속장치가 아니다.

증기보일러의 기타 부속장치는 보일러 본체와 직접 연결되어 보일러 운전을 지원하는 장치들을 말한다.

• 비수방지관: 보일러 내 물의 급격한 증발 시 수위 강하를 방지한다.
• 기수분리기: 증기와 물을 분리한다.
• 급수내관: 급수가 보일러 내에서 급격히 가열되는 것을 방지하기 위해 보일러 본체 내부에 삽입되는 장치다.

상당증발량은 $G_e = \dfrac{G(h_2 - h_1)}{539}$로 구한다.
$G_e = \dfrac{2310 \times (725 - 25)}{539} = \dfrac{1617000}{539} = 3000$, 따라서 상당증발량은 3000 kg/h이다.

가스관의 누설검사는 비눗물을 사용하여 수행한다. 비눗물을 의심 부위에 도포하면 가스가 누설될 때 비누 막이 부풀어올라 기포가 생기므로 육안으로 누설 여부를 명확하게 판단할 수 있다. 소금물과 증류수는 눈에 띄는 시각적 변화가 없고, 기름은 가스와의 반응성이 낮아 누설 검출에 적합하지 않다.

보일러 사고의 제작상 원인은 설계·제조·재료 단계에서 발생하는 결함으로, 1번 구조와 불량(설계 결함), 2번 강도부족(재료 또는 설계 부족), 3번 재료의 불량이 모두 해당한다. 4번 압력초과는 운전·관리 단계에서 발생하는 원인으로, 제작상의 원인이 아니라 사용 중 부주의나 안전장치 미작동 등 운영상의 결함에 속한다.

스위블 이음(swivel fitting)은 2개 이상의 엘보를 사용하여 배관의 열팽창을 흡수하는 신축 이음으로, 배관이 지그재그(Z자 또는 L자) 형태로 꺾이면서 신축 응력을 분산시킨다.

이 방식은 방열기에 영향을 미치지 않으면서 증기 및 온수난방용 배관에서 열팽창을 자연스럽게 흡수할 수 있다.

• 벨로즈 이음: 주름진 금속 튜브로 신축하는 방식이다.
• 루프형 이음: 배관 자체가 고리 형태로 구부러져 신축하는 방식이다(엘보 2개 이상이 아님).
• 슬리브 이음: 펴지는 신축 이음이다.

이들은 모두 조건에 맞지 않는다.

보일러 급수의 용존 고형물(dissolved solids) 제거 방법을 구분할 때, 증류법은 증발·응축으로 용존물질을 분리하고, 약품 첨가법은 경도 성분을 침전시키며, 이온 교환법은 이온을 선택적으로 제거한다. 반면 응집법은 콜로이드·부유물질(suspended solids)을 침전·분리하는 기술로, 진정한 의미의 용존 고형물에는 효과가 없다. 용존 고형물은 분자·이온 크기로 용해된 상태이므로 응집제로 응집되지 않는다.

난방부하는 실내온도를 유지하기 위해 공급해야 하는 열량으로, 실외로 손실되는 열을 보충하는 것이 목적이다. 따라서 난방부하 구성 인자는 건축체를 통한 열손실과 환기에 의한 열손실이며, 이 중 관류 열손실(벽, 지붕, 창 등의 건축재료를 통해 외부로 손실되는 열)이 대표적인 인자다. 2~4번은 모두 실외에서 실내로 취득하는 열량으로 냉방부하에 해당하므로 난방부하 인자가 아니다.

증기보일러의 안전밸브 설치 기준은 전열면적에 따라 구분된다. 보일러 및 압력용기 안전관리법 규정에 따르면 전열면적이 50m²을 초과하지 않는 증기보일러는 1개 이상의 안전밸브를 설치할 수 있으며, 50m²을 초과하는 경우에는 2개 이상을 설치해야 한다. 따라서 1개 이상 설치 가능한 보일러의 최대 전열면적은 50m²이다.

저압증기 환수관이 진공펌프 흡입구보다 낮은 위치에 있을 때, 응축수가 중력만으로는 펌프까지 도달할 수 없으므로 이를 해결하기 위해 설치하는 장치는 리프트 피팅(lift fitting)이다.

리프트 피팅은 환수관 내의 응축수 수위를 높여서 압력 차이를 이용해 응축수를 흡입구로 끌어올리는 구조로, 환수펌프 흡입구보다 낮은 위치의 응축수를 강제로 상승시키는 역할을 한다.

• 하트포드 접속: 보일러 급수에서 안전장치 역할을 한다.
• 플래시 레그: 감압 시 응축수의 재증발을 방지한다.
• 냉각관: 고온 응축수를 냉각한다.

각각 다른 목적이다.

자연순환 방식이라도 관경(배관 직경)은 충분히 크게 설계해야 한다. 관경이 작으면 마찰저항이 증가하여 순환 압력(밀도차로 인한 자연 부압)이 충분하지 않아 온수가 제대로 순환하지 못하므로, 자연순환이라는 이유만으로 관경을 작게 할 수 없다.

중력순환식 온수난방은 온수와 냉수의 밀도 차이로 자연 대류가 발생하는 방식으로, 소규모 주택에 주로 사용된다. 보일러는 반드시 최하위 방열기보다 낮은 위치에 설치되어야 중력에 의한 자연순환이 가능하다.

공기 비(m)는 실제 공기량을 이론 공기량으로 나눈 값으로, 연료가 완전연소하려면 이론 공기량 이상이 공급되어야 한다. 실제 연소 과정에서는 불완전연소를 방지하고 연소를 완전하게 하기 위해 이론 공기량보다 많은 과잉 공기를 공급하므로, m의 일반적인 값은 1보다 크다. 따라서 정답은 m > 1이다.

탈산소제는 용존산소를 제거하기 위해 아황산소다(또는 황산히드라진) 같은 환원제를 사용하는데, 염산과 알콜은 탈산소제가 아니다. 염산은 산성이므로 pH를 낮추는 것이고 알콜은 청관제로 사용되지 않는다.

보일러수의 내처리 청관제는 목적에 따라 분류되며, 각 제제의 용도를 정확히 알아야 한다.

• 연화제: 경도를 제거하기 위해 탄산소다와 안산소다를 사용하는 것이 맞다.
• 슬러지 조정제: 슬러지를 미세하게 분산시키기 위해 탄닌과 리그닌 같은 콜로이드 물질을 사용하는 것이 맞다.
• pH 조정제: 인산소다로 pH를 높이거나 암모니아로 조정하는 것이 맞다.

진공환수식 증기 난방장치에서 리프트 이음(증기 배관과 응축수 배관을 연결하는 역사이펀 구조)의 1단 흡상 높이는 1.5 m 이하로 규정되어 있다. 이는 증기 압력이 낮은 진공 상태에서 응축수를 흡상으로 올릴 때, 물의 증발 압력과 대기압의 차로 인한 흡상 한계를 고려한 기준으로, 1.5 m을 초과하면 응축수 회수가 불완전해질 수 있기 때문이다.

보일러 급수처리에서 5000ppm 이하의 저농도 염분을 가진 물을 처리할 때 경제성이 떨어지는 방법은 증류법이다.

증류법은 물을 끓여 증기를 발생시키고 응축하여 순수한 물을 얻는 방식으로, 많은 열에너지가 필요하므로 고농도 염분(일반적으로 10000ppm 이상)에서만 경제적이며, 저농도 물에는 비효율적이다.

선박용 보일러는 해수 담수화가 필요한 환경에서 고농도 염분을 다루므로 증류법이 실제로 널리 사용되지만, 문항에서 묻는 것은 "5000ppm 이하에서는 사용하지 않는" 방법이며, 이것이 증류법의 특징이다.

가스보일러의 가스폭발 예방에서 점화용 가스는 화력이 높고 안정적인 것을 사용해야 한다. 화력이 낮은 가스는 점화 시 불완전연소 위험이 높아져 역화나 폭발 위험을 오히려 증가시키므로 부적절하다. 반면 정상적인 예방조치는 ① 가스압력의 적정성과 안정성 점검(1번 ○), ② 완벽한 통풍과 환기로 미연소 가스 축적 방지(2번 ○), ④ 불안정한 연소 시 즉시 차단으로 폭발 사전 방지(4번 ○)이다.

관류보일러(once-through boiler)는 보일러드럼과 대형헤더가 없이 물이 한 번만 통과하면서 가열되므로, 순환이 필요 없다. 순환비는 보일러 내에서 순환하는 유량과 증기 발생량의 비를 나타내는데, 관류보일러는 물이 순환하지 않고 직선 통과하기 때문에 순환비가 1이다. 드럼식 보일러는 순환비가 3~4 정도로 높지만, 관류보일러는 물-증기 분리기가 없어 한 번의 통과로 완전히 증발되도록 설계되므로 순환비는 최소값인 1이다.

증기관이나 온수관 등의 불필요한 방열을 방지하고, 인체 화상 위험 방지, 실내 이상온도 상승 방지 등을 목적으로 하는 배관 단열 작업을 보온이라 한다. 보온은 고온 유체가 흐르는 배관의 열손실을 줄이기 위해 외부에 단열재를 감싸서 온도를 유지하는 것으로, 문제에서 제시한 모든 목적에 부합한다. 방로는 차가운 배관 결로 방지, 보냉은 냉수관 온도 유지, 방한은 동파 방지 등 각각 다른 목적을 가진 단열이므로 부적절하다.

효율관리기자재가 최저소비효율기준에 미달하거나 최대사용량기준을 초과하는 경우, 에너지이용합리화법에 따라 제조·수입·판매업자에게 생산 또는 판매금지 조치를 명할 수 있다. 이는 에너지 효율 기준 위반 제품의 유통을 차단하기 위한 행정처분으로, 판매금지는 유통단계에서의 위반을 제어하고 생산금지는 제조 단계에서부터 부적합 제품의 생산을 원천차단하는 조치이다. 보기 2·3·4의 "설치금지" "세관금지" "시공금지"는 효율관리기자재 위반에 대한 법정 조치가 아니다.

에너지이용 합리화법에서 효율관리기자재 광고 시 에너지소비효율 정보 표시 의무는 제조업자, 수입업자, 판매업자 등 실제 제품의 공급자에게 부과된다. 광고업자는 광고 제작·배포 대행사로서 제품 정보의 정확성에 대한 직접적 책임이 없으며, 광고 의뢰인(제조·수입·판매업자)이 제공한 내용을 기반으로만 작업한다. 법령상 광고 내용 표시 의무는 제품 공급 책임을 지는 자에게만 귀속되므로 광고업자는 해당 의무 주체가 아니다.

에너지이용합리화법에서 에너지 진단기관의 지정기준은 대통령령으로 정하도록 규정하고 있다. 에너지이용합리화법은 에너지 관련 주요 기준과 제도를 대통령령으로 위임하고 있으며, 진단기관의 지정기준도 이에 포함되는 사항이다. 시·도지사나 산업통상자원부장관이 개별적으로 정하는 것이 아니라, 국가 차원의 통일된 기준을 마련하기 위해 대통령령으로 규정된다.

소형온수보일러의 적용 범위는 전열면적 14m² 이하, 최고사용압력 0.35MPa 이하에서 온수를 발생하는 것으로 정의된다. 이는 열사용기자재 안전기준(KCS)에서 규정하는 기준으로, 소형온수보일러와 대형보일러를 구분하는 기술적 경계이다. 전열면적은 14m²를 기준으로, 최고사용압력은 0.35MPa를 상한으로 설정되어 있다.

에너지법 제8조에 따르면 지역에너지계획은 특별시장·광역시장·도지사 또는 특별자치도지사가 5년마다 수립·시행하여야 하는 의무사항이다. 지역에너지계획은 해당 지자체의 에너지 수급, 이용·보급, 효율 등을 포괄적으로 다루는 지역 단위 계획으로, 국가에너지기본계획의 하위 계획 성격을 가지며 광역자치단체장의 책임 사항이다.

용량 10t/h 이하 보일러는 에너지관리기능장·기사·산업기사·기능사 자격자가 조종할 수 있다. 인정검사대상기기조종자 교육이수자는 최고사용압력 1MPa 이하이고 전열면적 10m² 이하인 증기보일러 등 소형 기기에만 한정된다.