[에너지관리기능사 필기] 15년 2회차
에너지관리기능사 필기 기출문제

15년 2회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

15년 2회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
노통연관식 보일러에서 노통을 한쪽으로 편심시켜 부착하는 이유로 가장 타당한 것은?
1전열면적을 크게 하기 위해서
2통풍력의 증대를 위해서
3노통의 열신축과 강도를 보강하기 위해서
4보일러수를 원활하게 순환하기 위해서
정답 및 해설

노통연관식 보일러에서 노통을 한쪽으로 편심시켜 부착하는 주된 이유는 보일러수의 순환을 원활하게 하기 위해서다.

노통을 중심에서 벗어나게 배치하면 노통 위쪽과 아래쪽의 물 통로 단면적에 차이가 생겨, 가열된 물이 이 비대칭 구조를 따라 자연스럽게 대류 순환하기 쉬워진다.

문제 2
스프링식 안전밸브에서 전양정식의 설명으로 옳은 것은?
1밸브의 양정이 밸브시트 구경의 1/40 ~ 1/15 미만인 것
2밸브의 양정이 밸브시트 구경의 1/15 ~ 1/7 미만인 것
3밸브의 양정이 밸브시트 구경의 1/7 이상인 것
4밸브시트 증기통로 면적은 목부분 면적의 1.05배 이상인 것
정답 및 해설

스프링식 안전밸브에서 전양정식은 밸브의 양정이 밸브시트 구경의 1/7 이상인 것을 말한다.

양정이 이보다 작은 저양정식은 1/40~1/15 미만, 고양정식은 1/15~1/7 미만으로 구분하며, 밸브시트 증기통로 면적을 목부분 면적의 1.05배 이상으로 하는 것은 전량식의 조건이어서 전양정식의 설명이 아니다.

문제 3
2차 연소의 방지대책으로 적합하지 않은 것은?
1연도의 가스 포켓이 되는 부분을 없앨 것
2연소실 내에서 완전연소 시킬 것
32차 공기온도를 낮추어 공급할 것
4통풍조절을 잘 할 것
정답 및 해설

2차연소를 막으려면 연소실 내에서 완전연소를 시켜 미연분이 연도로 넘어가지 않도록 해야 하며, 이를 위해서는 2차 공기의 온도를 낮추지 않고 적정하게 유지해 공급해야 한다.

  • 연도에 가스가 정체되는 포켓 구조를 없애면 미연가스가 쌓여 재연소하는 현상을 막을 수 있다.
  • 연소실에서 완전연소가 이루어지면 연도로 넘어가는 미연분 자체가 줄어든다.
  • 통풍을 적절히 조절하면 과잉공기나 공기부족으로 인한 불완전연소를 막을 수 있다.

반면 2차 공기 온도를 낮추면 오히려 연소가 늦어지고 불완전연소분이 늘어나 2차연소를 유발하기 쉬우므로, 방지대책으로 적합하지 않다.

문제 4
보기에서 설명한 송풍기의 종류는?
  • ㉮ 경향 날개형이며 6~12매의 철판제 직선날개를 보스에서 방사한 스포우크에 리벳죔을 한 것이며, 촉관이 있는 임펠러와 측판이 없는 것이 있다.
  • ㉯ 구조가 견고하며 내마모성이 크고 날개를 바꾸기도 쉬우며 회진이 많은 가스의 흡출통풍기, 미분탄 장치의 배탄기 등에 사용된다.
1터보송풍기
2다익송풍기
3축류송풍기
4플레이트송풍기
정답 및 해설

설명에 해당하는 것은 플레이트 송풍기다.

6~12매의 철판제 직선날개를 보스에서 방사상으로 뻗은 스포크에 리벳으로 고정한 방사형 날개 구조이며, 측판이 있는 임펠러와 없는 임펠러가 모두 쓰인다.

구조가 단순·견고하고 내마모성이 커 날개 교환이 쉬워, 분진이 많은 가스를 다루는 흡출통풍기나 미분탄 설비의 배탄기에 적합하다.

  • 터보송풍기는 후향(뒤로 굽은) 날개로 효율이 높고 고압·대용량용이다.
  • 다익송풍기(시로코)는 폭이 좁은 전향 날개가 다수 배열된 저속·저압용이다.
  • 축류송풍기는 프로펠러 날개로 축방향 기류를 만드는 저압·대풍량형이다.
문제 5
연도에서 폐열회수장치의 설치순서가 옳은 것은?
1재열기 → 절탄기 → 공기예열기 → 과열기
2과열기 → 재열기 → 절탄기 → 공기예열기
3공기예열기 → 과열기 → 절탄기 → 재열기
4절탄기 → 과열기 → 공기예열기 → 재열기
정답 및 해설

보일러 연도에서 폐열회수장치는 고온의 배기가스가 먼저 지나가는 순서대로 과열기 → 재열기 → 절탄기 → 공기예열기 순으로 설치한다.

배기가스 온도가 가장 높은 보일러 출구 쪽에 온도 요구조건이 까다로운 과열기·재열기를 먼저 배치하고, 상대적으로 낮은 온도에서도 작동하는 절탄기·공기예열기를 연돌에 가까운 쪽에 배치하는 것이 열회수 효율 측면에서 합리적이다.

문제 6
수관식 보일러 종류에 해당되지 않는 것은?
1코르니시 보일러
2슐처 보일러
3다쿠마 보일러
4라몽트 보일러
정답 및 해설

코르니시 보일러는 노통이 하나 들어간 원통형(노통식) 보일러로, 수관식 보일러의 종류에 해당하지 않는다.

슐처 보일러(관류식), 다쿠마 보일러, 라몽트 보일러는 모두 물이 관 내부를 흐르는 수관식 보일러로 분류된다.

문제 7
탄소(C) 1kmol이 완전 연소하여 탄산가스(CO2)가 될 때, 발생하는 열량은 몇 kcal인가?
129200
257600
368600
497200
정답 및 해설

탄소(C) 1kmol이 완전연소해 이산화탄소(CO₂)가 될 때 발생하는 열량은 97,200kcal이다.

탄소의 발열량은 8100 kcal/kg8100\ \mathrm{kcal/kg} 수준이며, 탄소 1kmol의 질량은 12 kg12\ \mathrm{kg}이므로
8100 kcal/kg×12 kg=97200 kcal8100\ \mathrm{kcal/kg} \times 12\ \mathrm{kg} = 97200\ \mathrm{kcal}로 계산된다.

문제 8
일반적으로 보일러의 열손실 중에서 가장 큰 것은?
1불완전연소에 의한 손실
2배기가스에 의한 손실
3보일러 본체 벽에서의 복사, 전도에 의한 손실
4그을음에 의한 손실
정답 및 해설

일반적인 보일러의 열손실 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 배기가스에 의한 손실(배기손실)이다.

연소가스가 굴뚝으로 빠져나가면서 가져가는 현열이 전체 열손실의 대부분을 차지하며, 불완전연소·본체 방열·그을음에 의한 손실은 이보다 작은 비중을 차지하는 것이 일반적이다.

문제 9
압력이 일정할 때 과열 증기에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?
1습포화 증기에 열을 가해 온도를 높인 증기
2건포화 증기에 압력을 높인 증기
3습포화 증기에 과열도를 높인 증기
4건포화 증기에 열을 가해 온도를 높인 증기
정답 및 해설

압력이 일정한 조건에서 과열증기는 건포화증기에 열을 더 가해 온도를 높인 증기를 말한다.

건포화증기의 포화온도보다 더 높은 온도까지 가열하면 증기 중에 수분이 전혀 없는 과열 상태가 되며, 이때 포화온도와의 온도차를 과열도라 한다. 습포화증기는 아직 수분(습분)을 포함한 상태이므로, 열을 더 가해도 먼저 건포화증기가 된 이후라야 과열증기라 부른다.

문제 10
기름예열기에 대한 설명 중 옳은 것은?
1가열온도가 낮으면 기름분해와 분무상태가 불량하고 분사각도가 나빠진다.
2가열온도가 높으면 불길이 한 쪽으로 치우쳐 그을음, 분진이 일어나고 무화상태가 나빠진다.
3서비스탱크에서 점도가 떨어진 기름을 무화에 적당한 온도로 가열시키는 장치이다.
4기름예열기에서의 가열온도는 인화점보다 약간 높게 한다.
정답 및 해설

기름예열기는 서비스탱크에서 보내진 기름을 무화(분무)에 적당한 온도로 가열해 점도를 낮춰 주는 장치이다.

  • 가열온도가 너무 낮으면 점도가 높아 무화가 불량해지고, 그을음·분진이 발생하며 불길이 한쪽으로 치우치기 쉽다.
  • 가열온도가 너무 높으면 관 내에서 기름이 분해되고 분무(무화) 상태가 불균일해져 분사각도가 흐트러지며, 탄화물이 생성되기도 한다.
  • 가열온도는 기름의 인화점보다 낮게 유지해야 화재 위험을 막을 수 있다.

따라서 저온일 때의 증상과 고온일 때의 증상을 서로 바꿔 서술하거나, 인화점보다 높게 가열한다고 한 설명은 옳지 않다.

문제 11
보일러의 자동제어 중 제어동작이 연속동작에 해당하지 않는 것은?
1비례동작
2적분동작
3미분동작
4다위치 동작
정답 및 해설

자동제어의 제어동작 중 다위치 동작은 조작량이 몇 단계로 끊어져 변하는 불연속(단속)동작이며, 연속동작에 해당하지 않는다.

비례동작(P), 적분동작(I), 미분동작(D)은 조작량이 편차의 크기에 따라 연속적으로 변화하는 연속동작에 속한다.

문제 12
바이패스(by-pass)관에 설치해서는 안 되는 부품은?
1플로트트랩
2연료차단밸브
3감압밸브
4유류배관의 유량계
정답 및 해설

바이패스관은 본관의 밸브·트랩 등을 수리·점검할 때 유체를 우회시키기 위한 배관으로, 연료차단밸브처럼 안전을 위해 반드시 흐름을 끊어야 하는 부품을 바이패스관에 설치하면 그 안전기능이 무력화되므로 설치해서는 안 된다.

플로트트랩, 감압밸브, 유량계는 유지보수 편의를 위해 바이패스관에 설치해 본관을 막지 않고도 점검·교체할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.

문제 13
다음 중 압력의 단위가 아닌 것은?
1㎜Hg
2bar
3N/m2
4kg·m/s
정답 및 해설

kg⋅m/s\mathrm{kg\cdot m/s}는 운동량(질량×속도)의 단위이며, 압력의 단위가 아니다.

㎜Hg, bar, N/m2\mathrm{N/m^2}는 모두 단위면적당 작용하는 힘을 나타내는 압력의 단위이다.

문제 14
보일러에 부착하는 압력계에 대한 설명으로 옳은 것은?
1최대증발량이 10t/h 이하인 관류보일러에 부착하는 압력계는 눈금판의 바깥지름을 50㎜ 이상으로 할 수 있다.
2부착하는 압력계의 최고 눈금은 보일러의 최고사용압력의 1.5배 이하의 것을 사용한다.
3증기보일러에 부착하는 압력계의 바깥지름은 80㎜ 이상의 크기로 한다.
4압력계를 보호하기 위하여 물을 넣은 안지름 6.5㎜ 이상의 사이폰관 또는 동등한 장치를 부착하여야 한다.
정답 및 해설

보일러에 부착하는 압력계는 이를 보호하기 위해 물을 채운 안지름 6.5㎜ 이상의 사이폰관(또는 이와 동등한 장치)을 부착해야 한다.

사이폰관 속의 물이 고온 증기가 압력계에 직접 닿는 것을 막아 압력계를 열로부터 보호하는 역할을 한다.

  • 증기보일러에 부착하는 압력계의 눈금판 바깥지름은 100㎜ 이상이 원칙이며, 소용량 보일러나 소형 관류보일러 등 정해진 예외에 한해 60㎜ 이상까지 줄일 수 있으므로 80㎜ 이상이라거나 50㎜ 이상으로 할 수 있다는 설명은 기준과 맞지 않는다.
  • 압력계의 최고눈금은 보일러 최고사용압력의 1.5배 이상 3배 이하로 하므로, 1.5배 이하라는 설명도 틀렸다.

(수치는 출제 당시 검사기준 기준이며, 최신 기준은 별도 확인이 필요하다.)

문제 15
수트 블로워 사용에 관한 주의사항으로 틀린 것은?
1분출기 내의 응축수를 배출시킨 후 사용할 것
2그을음 불어내기를 할 때는 통풍력을 크게 할 것
3원활한 분출을 위해 분출하기 전 연도 내 배풍기를 사용하지 말 것
4한 곳에 집중적으로 사용하여 전열면에 무리를 가하지 말 것
정답 및 해설

수트블로워로 그을음을 불어낼 때는 분출하기 전에 연도 내 배풍기(유인통풍기)를 가동해 통풍을 확보해야 하므로, 배풍기를 사용하지 말라는 설명은 틀렸다.

분출 시 다량의 증기와 그을음이 연도로 밀려나가므로, 미리 배풍기를 돌려 통풍력을 확보하지 않으면 역풍이나 그을음의 역류가 발생할 수 있다.

  • 분출기 내에 고여 있는 응축수를 먼저 배출한 뒤 사용하는 것은 급격한 열충격을 막기 위한 정상적인 절차다.
  • 그을음 불어내기를 할 때 통풍력을 크게 하는 것은 불어낸 그을음과 증기를 원활히 배출하기 위한 정상적인 방법이다.
  • 한 곳에 집중적으로 사용하지 않고 고르게 이동시키며 사용하는 것은 전열면 손상을 막기 위한 정상적인 주의사항이다.
문제 16
수관보일러의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
1자연순환식 고압이 될수록 물과의 비충차가 적어 순환력이 낮아진다.
2증발량이 크고 수부가 커서 부하변동에 따른 압력변화가 적으며 효율이 좋다.
3용량에 비해 설치면적이 적으며 과열기, 공기예열기 등 설치와 운반이 쉽다.
4구조상 고압 대용량에 적합하며 연소실의 크기를 임의로 할 수 있어 연소상태가 좋다.
정답 및 해설

수관보일러는 보유수량(수부)이 적어 부하변동에 따른 압력변화가 크다는 특징이 있으므로, "수부가 커서 압력변화가 적다"는 설명은 틀렸다.

원통형 보일러에 비해 수관보일러는 관 내부에 소량의 물만 채워져 있어 증발이 빠르고 기동 시간이 짧은 대신, 보유수량이 적은 만큼 부하가 급격히 변하면 압력이 민감하게 변동한다.

  • 자연순환식은 고압이 될수록 포화수와 포화증기의 비중차가 작아져 순환력이 낮아지는 것이 맞는 설명이다.
  • 수관식은 드럼과 관으로 구성되어 용량 대비 설치면적이 작고 과열기·공기예열기 등 부속장치의 설치·배치가 자유로운 것이 맞는 설명이다.
  • 연소실 크기를 비교적 자유롭게 설계할 수 있어 고압 대용량, 양호한 연소상태를 얻기 쉬운 것도 맞는 설명이다.
문제 17
연통에서 배기되는 가스량이 2500kg/h이고, 배기가스 온도가 230℃, 가스의 평균비열이 0.31kcal/kg·℃, 외기온도가 18℃이면, 배기가스에 의한 손실열량은?
1164300kcal/h
2174300kcal/h
3184300kcal/h
4194300kcal/h
정답 및 해설

배기가스에 의한 손실열량은 배기가스량과 비열, 온도차의 곱으로 구한다.

Q=G×c×ΔtQ = G \times c \times \Delta t

Q=2500 kg/h×0.31 kcal/kg⋅∘C×(230−18)∘CQ = 2500\ \mathrm{kg/h} \times 0.31\ \mathrm{kcal/kg\cdot^\circ C} \times (230-18)^\circ C

계산하면 164,300 kcal/h가 되며, 이는 배기가스 온도와 외기온도의 차(212℃)에 비례하는 현열 손실이다.

문제 18
보일러 집진장치의 형식과 종류를 짝지은 것 중 틀린 것은?
1가압수식 - 제트 스크러버
2여과식 - 충격식 스크러버
3원심력식 - 사이클론
4전기식 - 코트렐
정답 및 해설

여과식 집진장치는 대표적으로 백필터(여과포)로 먼지를 걸러내는 방식이며, 충격식 스크러버는 물을 이용하는 세정식 집진장치에 속한다.

따라서 여과식과 충격식 스크러버를 짝지은 것은 형식과 종류가 서로 맞지 않는다.

  • 가압수식은 물을 고압으로 분사해 먼지를 포집하는 제트 스크러버 방식이 해당한다.
  • 원심력식은 회전 기류로 먼지를 분리하는 사이클론이 대표적이다.
  • 전기식은 고전압으로 하전·집진하는 코트렐(전기집진기) 방식이다.
문제 19
연소효율이 95%, 전열효율이 85%인 보일러의 효율은 약 몇 %인가?
190
281
370
461
정답 및 해설

보일러 효율은 연소효율과 전열효율의 곱으로 구한다.

η=0.95×0.85=0.8075\eta = 0.95 \times 0.85 = 0.8075

계산하면 약 81%가 된다.

문제 20
소형연소기를 실내에 설치하는 경우, 급배기통을 전용 챔버 내에 접속하여 자연통기력에 의해 급배기하는 방식은?
1강제배기식
2강제급배기식
3자연급배기식
4옥외급배기식
정답 및 해설

자연급배기식은 소형연소기의 급기구와 배기구를 전용 챔버(챔버박스)에 접속하여, 별도의 송풍기 없이 자연통기력만으로 실내와 격리된 상태로 급배기가 이루어지는 방식이다.

  • 강제배기식은 배기측에만 팬을 두어 강제로 배출하는 방식이다.
  • 강제급배기식은 급기·배기 모두 팬으로 강제 순환시키는 방식이다.
  • 옥외급배기식은 옥외에 설치된 연소기에서 대기와 직접 급배기하는 방식으로 전용 챔버를 쓰지 않는다.
문제 21
가스버너 연소방식 중 예혼합 연소방식이 아닌 것은?
1저압버너
2포트형버너
3고압버너
4송풍버너
정답 및 해설

가스버너의 연소방식은 연료와 공기를 연소 전에 미리 섞는지에 따라 예혼합 연소와 확산 연소로 나뉜다.

포트형버너는 가스를 노즐에서 분출시켜 주위 공기와 확산 연소시키는 적화식 구조로, 연소 전에 공기를 미리 섞지 않는다.

  • 저압버너와 고압버너는 가스 분출력으로 1차 공기를 흡인해 미리 혼합하는 예혼합 방식이다.
  • 송풍버너는 송풍기로 공기를 강제로 미리 혼합해 공급하는 예혼합 방식이다.
문제 22
전열면적이 25m2인 연관보일러를 8시간 가동시킨 결과 4000kgf의 증기가 발생하였다면, 이 보일러의 전열면의 증발율은 몇 kgf/m2·h인가?
120
230
340
450
정답 및 해설

전열면의 증발율은 시간당 증기발생량을 전열면적으로 나누어 구한다.

4000 kgf25 m2×8 h=20\dfrac{4000\ \mathrm{kgf}}{25\ \mathrm{m^2} \times 8\ \mathrm{h}} = 20

따라서 전열면 증발율은 20 kgf/m²·h가 된다.

문제 23
물을 가열하여 압력을 높이면 어느 지점에서 액체, 기체 상태의 구별이 없어지고 증발 잠열이 0kcal/kg이 된다. 이 점을 무엇이라 하는가?
1임계점
2삼중점
3비등점
4압력점
정답 및 해설

임계점은 물을 가열하며 압력을 높여갈 때 액체와 기체의 밀도가 같아져 두 상의 구별이 사라지는 지점으로, 이 점에서 증발잠열은 0kcal/kg이 된다.

삼중점은 고체·액체·기체 세 상이 동시에 평형을 이루는 지점이고, 비등점은 일정 압력에서 액체가 끓기 시작하는 온도이므로 문제의 설명과는 다르다.

문제 24
증기난방과 비교한 온수난방의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
1가열시간은 길지만 잘 식지 않으므로 동결의 우려가 적다.
2난방부하의 변동에 따라 온도조절이 용이하다.
3취급이 용이하고 표면의 온도가 낮아 화상의 염려가 없다.
4방열기에는 증기트랩을 반드시 부착해야 한다.
정답 및 해설

온수난방은 방열기에 증기트랩이 필요 없고 순환펌프로 온수를 돌려 운전하는 방식이며, 증기트랩은 온수난방 방열기가 아니라 증기난방 방열기에 부착하는 장치이다.

따라서 온수난방 방열기에 증기트랩을 반드시 부착해야 한다는 설명은 옳지 않다.

  • 온수는 열용량이 커서 가열에 시간이 걸리지만 쉽게 식지 않아 동결 우려가 상대적으로 적다.
  • 온수 순환량 조절로 실내 온도를 세밀하게 맞출 수 있어 난방부하 변동에 대한 대응이 용이하다.
  • 표면 온도가 증기난방보다 낮아 화상의 위험이 적다.
문제 25
외기온도 20℃, 배기가스온도 200℃이고, 연돌 높이가 20m일 때 통풍력은 약 몇 ㎜Aq인가?
15.5
27.2
39.2
412.2
정답 및 해설

연돌의 통풍력은 연돌 내외 공기(가스)의 밀도차와 연돌 높이로 결정된다.

Z=355×H×(1273+ta−1273+tg)Z = 355 \times H \times \left(\dfrac{1}{273+t_a} - \dfrac{1}{273+t_g}\right)

외기온도 20℃, 배기가스온도 200℃, 높이 20m를 대입하면

Z=355×20×(1293−1473)≈9.2 mmAqZ = 355 \times 20 \times \left(\dfrac{1}{293} - \dfrac{1}{473}\right) \approx 9.2\ \mathrm{mmAq}

가 된다.

문제 26
과잉공기량에 관한 설명으로 옳은 것은?
1(실제공기량) × (이론공기량)
2(실제공기량) / (이론공기량)
3(실제공기량) + (이론공기량)
4(실제공기량) - (이론공기량)
정답 및 해설

과잉공기량은 실제로 공급한 공기량이 이론적으로 필요한 공기량보다 얼마나 많은지를 나타내는 값이다.

따라서 실제공기량에서 이론공기량을 뺀 값으로 정의된다. (참고로 실제공기량을 이론공기량으로 나눈 값은 공기비이다.)

문제 27
다음 그림은 인젝터의 단면을 나타낸 것이다. C부의 명칭은?
1증기노즐
2혼합노즐
3분출노즐
4고압노즐
정답 및 해설

C부는 급수 출구 쪽 확대관에 해당하는 분출노즐(토출노즐)이다.

그림에서 증기가 들어오는 왼쪽 끝의 A는 증기를 고속으로 가속시키는 증기노즐이고, 그 출구 바로 아래에서 "물의 흡수" 통로가 합류한다. 빨려 들어온 물과 증기가 섞이면서 목(최소 단면)까지 좁아지는 구간이 B, 즉 혼합노즐이다.

목을 지나 단면이 다시 넓어지는 C에서는 속도에너지가 압력에너지로 바뀌어 물을 보일러로 밀어 넣으며, 그림 오른쪽 끝의 체크밸브를 지나 "급수"로 빠져나간다.

즉 인젝터는 증기 입구에서 급수 출구 쪽으로 증기노즐(A) → 혼합노즐(B) → 분출노즐(C) 순서로 배열되며, 혼합노즐과 분출노즐 사이에 "오버플로" 배출구가 달려 넘치는 물을 밖으로 내보낸다.

문제 28
증기 축열기(steam accumulator)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1송기압력을 일정하게 유지하기 위한 장치
2보일러 출력을 증가시키는 장치
3보일러에서 온수를 저장하는 장치
4증기를 저장하여 과부하시에는 증기를 방출하는 장치
정답 및 해설

증기 축열기는 부하가 적을 때 잉여 증기를 저장해 두었다가, 부하가 급증하는 과부하 시점에 저장된 증기를 방출하는 장치이다.

보일러 자체의 출력을 늘리거나 온수를 저장하는 장치가 아니라, 이미 발생한 증기를 저장·방출해 부하 변동을 흡수하는 설비이다.

문제 29
물체의 온도를 변화시키지 않고, 상(相) 변화를 일으키는데만 사용되는 열량은?
1감열
2비열
3현열
4잠열
정답 및 해설

잠열은 물질의 온도 변화 없이 상(相) 변화에만 소비되는 열량으로, 물이 수증기로 바뀔 때의 증발잠열이 대표적이다.

반면 현열(감열)은 상 변화 없이 온도만 변화시키는 데 쓰이는 열량이고, 비열은 단위질량을 1℃ 올리는 데 필요한 열량을 나타내는 물성치이다.

문제 30
고체벽의 한쪽에 있는 고온의 유체로부터 이 벽을 통과하여 다른 쪽에 있는 저온의 유체로 흐르는 열의 이동을 의미하는 용어는?
1열관류
2현열
3잠열
4전열량
정답 및 해설

열관류는 고온 유체에서 고체벽을 거쳐 저온 유체로 열이 전달되는 현상으로, 유체-벽-유체 사이에서 대류와 전도가 복합적으로 일어나는 열이동을 의미한다.

현열과 잠열은 열의 이동 경로가 아니라 열이 온도 변화에 쓰였는지 상 변화에 쓰였는지를 구분하는 개념이므로 이 설명과는 다르다.

문제 31
호칭지름 15A의 강관을 각도 90도로 구부릴 때 곡선부의 길이는 약 몇 mm인가? (단, 곡선부의 반지름은 90mm로 한다.)
1141.4
2145.5
3150.2
4155.3
정답 및 해설

곡선부의 길이는 곡률반지름과 구부림 각도로 정해지는 원호의 길이이다.

L=90360×2π×90 mmL = \dfrac{90}{360} \times 2\pi \times 90\ \mathrm{mm}

계산하면 약 141.4mm가 된다.

문제 32
보일러의 점화 조작 시 주의사항으로 틀린 것은?
1연료가스의 유출속도가 너무 빠르면 실화 등이 일어나고 너무 늦으면 역화가 발생한다.
2연소실의 온도가 낮으면 연료의 확산이 불량해지며 착화가 잘 안 된다.
3연료의 예열온도가 낮으면 무화불량, 화염의 편류, 그을음, 분진이 발생한다.
4유압이 낮으면 점화 및 분사가 양호하고 높으면 그을음이 없어진다.
정답 및 해설

연료의 유압은 무화(분무) 상태를 좌우하는데, 유압이 낮으면 오히려 무화가 불량해져 점화와 분사가 나빠지고, 유압이 높다고 그을음이 저절로 없어지는 것도 아니다.

따라서 유압이 낮으면 점화·분사가 양호하고 높으면 그을음이 없어진다는 설명은 사실과 반대이므로 옳지 않다.

  • 가스 유출속도가 너무 빠르면 실화가, 너무 느리면 역화가 일어날 수 있다는 것은 맞는 주의사항이다.
  • 연소실 온도가 낮으면 연료의 확산과 착화가 불량해진다는 것도 맞는 설명이다.
  • 예열온도가 낮으면 무화불량, 화염 편류, 그을음·분진이 생긴다는 것도 옳은 주의사항이다.
문제 33
온수난방에서 상당방열면적이 45m2일 때 난방부하는? (단, 방열기의 방열량은 표준방열량으로 한다.)
116450kcal/h
218500kcal/h
319450kcal/h
420250kcal/h
정답 및 해설

온수난방의 난방부하는 상당방열면적에 온수의 표준방열량 450kcal/m²·h를 곱해 구한다.

45×450=2025045 \times 450 = 20250

따라서 난방부하는 20,250kcal/h가 된다.

문제 34
보일러 사고에서 제작상의 원인이 아닌 것은?
1구조 불량
2재료 불량
3케리 오버
4용접 불량
정답 및 해설

캐리 오버(carry over)는 보일러수 중의 물방울이나 불순물이 증기에 섞여 함께 배출되는 운전(취급)상의 현상으로, 보일러를 제작할 때 생기는 결함이 아니다.

구조 불량, 재료 불량, 용접 불량은 모두 보일러를 만드는 제작 단계에서 비롯되는 사고 원인이다.

문제 35
주철제 벽걸이 방열기의 호칭 방법은?
1W - 형 × 쪽수
2종별 - 치수 × 쪽수
3종별 - 쪽수 × 형
4치수 - 종별 × 쪽수
정답 및 해설

주철제 벽걸이형 방열기는 세워 놓는 주형(2주형·3주형 등) 방열기와 달리 W(벽걸이) 표시를 앞에 붙여 형식을 나타내고, 그 뒤에 형(치수)과 쪽수(section 수)를 표기한다.

즉 W - 형 × 쪽수 순서로 나타내며, 세워 놓는 방열기의 호칭법인 종별-치수×쪽수와는 구분된다.

문제 36
증기난방에서 응축수의 환수방법에 따른 분류 중 증기의 순환과 응축수의 배출이 빠르며, 방열량도 광범위하게 조절할 수 있어서 대규모 난방에서 많이 채택하는 방식은?
1진공 환수식 증기난방
2복관 중력 환수식 증기난방
3기계 환수식 증기난방
4단관 중력 환수식 증기난방
정답 및 해설

진공환수식 증기난방은 진공펌프로 환수관 내부를 진공에 가깝게 유지해 응축수를 강제로 흡인하므로, 증기의 순환과 응축수 배출 속도가 빠르고 방열기 밸브 개도 조절만으로 방열량을 광범위하게 조절할 수 있다.

이런 장점 때문에 배관이 길고 방열기 수가 많은 대규모 난방설비에서 널리 채택된다.

  • 복관 중력환수식은 중력으로만 응축수를 배출하므로 순환이 상대적으로 느리다.
  • 기계환수식은 펌프로 응축수를 압송하지만 진공환수식만큼 조절 범위가 넓지는 않다.
  • 단관 중력환수식은 증기와 응축수가 한 관을 함께 흐르는 방식으로 방열량 조절이 어렵다.
문제 37
저탕식 급탕설비에서 급탕의 온도를 일정하게 유지시키기 위해서 가스나 전기를 공급 또는 정지하는 것은?
1사일렌서
2순환펌프
3가열코일
4서머스탯
정답 및 해설

서머스탯은 저탕조 내 온수 온도를 감지해 설정온도보다 낮아지면 가스나 전기를 공급하고, 설정온도에 도달하면 공급을 정지하는 온도조절기이다.

사일렌서는 소음기, 순환펌프는 온수를 순환시키는 장치, 가열코일은 열원을 저탕조 물에 전달하는 장치로 온도를 직접 제어하는 스위치 역할은 하지 않는다.

문제 38
파이프 밴더에 의한 구부림 작업 시 관에 주름이 생기는 원인으로 가장 옳은 것은?
1압력조정이 세고 저항이 크다.
2굽힘 반지름이 너무 작다.
3받침쇠가 너무 나와 있다.
4바깥지름에 비하여 두께가 너무 얇다.
정답 및 해설

파이프를 밴더로 구부릴 때 관의 바깥지름에 비해 두께가 너무 얇으면 구부러지는 바깥쪽이 늘어나는 과정에서 관 벽이 국부적으로 좌굴되어 주름(파형)이 생기기 쉽다.

압력조정이나 받침쇠 위치, 굽힘 반지름 등도 구부림 품질에 영향을 주지만, 주름 발생의 가장 직접적인 원인은 관 두께 대비 지름의 비율이다.

문제 39
보일러 급수의 수질이 불량할 때 보일러에 미치는 장해와 관계없는 것은?
1보일러 내부의 부식이 발생된다.
2라미네이션 현상이 발생한다.
3프라이밍이나 포밍이 발생된다.
4보일러 내부에 슬러지가 퇴적된다.
정답 및 해설

라미네이션은 강판이나 강관을 제조하는 과정에서 재질 내부에 가스체 등이 남아 층을 이루는 제조상의 결함으로, 급수 수질과는 관계가 없다.

급수 수질이 불량하면 보일러 내부 부식, 프라이밍·포밍, 슬러지 퇴적 등이 나타날 수 있다.

문제 40
보일러의 정상운전 시 수면계에 나타나는 수위의 위치로 가장 적당한 것은?
1수면계의 최상위
2수면계의 최하위
3수면계의 중간
4수면계 하부의 1/3 위치
정답 및 해설

보일러가 정상적으로 운전될 때 수면계에는 물이 수면계의 중간 위치에서 확인되도록 유지하는 것이 가장 적당하다.

수위가 너무 높거나 낮으면 각각 캐리오버나 저수위 사고의 위험이 커지므로, 중간 수위를 기준으로 급수를 조절한다.

문제 41
유류 연소 자동점화 보일러의 점화순서상 화염검출기 작동 후 다음 단계는?
1공기댐퍼 열림
2전자 밸브 열림
3노내압 조정
4노내 환기
정답 및 해설

유류 연소 자동점화 보일러는 안전을 위해 노내 환기(프리퍼지) → 공기댐퍼 열림 → 점화 → 화염검출기 작동 확인의 순서로 진행된다.

화염검출기가 점화용 불꽃(화염)을 검출해 착화가 확인되면, 그 신호에 따라 전자밸브가 열려 본연료가 공급되면서 정상연소로 전환된다.

화염 검출 신호 없이 전자밸브가 먼저 열리면 미연소 가스가 노내에 쌓여 폭발할 위험이 있으므로, 화염검출 확인이 전자밸브 개방보다 앞서야 한다.

문제 42
보일러 내처리제에서 가성취화 방지에 사용되는 약제가 아닌 것은?
1인산나트륨
2질산나트륨
3탄닌
4암모니아
정답 및 해설

가성취화는 보일러수 중 농축된 알칼리(가성소다)가 금속 결정립계에 침투해 균열을 일으키는 현상으로, 이를 억제하기 위해 인산나트륨, 질산나트륨, 탄닌, 리그닌 등이 방지제로 사용된다.

암모니아는 보일러수의 pH를 높이거나 배관계의 탄산가스 부식을 막는 데 쓰이는 약제로, 가성취화 방지제로 사용되지는 않는다.

문제 43
연관 최고부보다 노통 윗면이 높은 노통연관 보일러의 최저수위(안전저수면)의 위치는?
1노통 최고부 위 100mm
2노통 최고부 위 75mm
3연관 최고부 위 100mm
4연관 최고부 위 75mm
정답 및 해설

연관 최고부보다 노통 상단이 더 높은 노통연관보일러에서는, 안전을 위해 노통 최고부 위 100mm 지점을 최저수위(안전저수면)로 정한다.

노통이 연관보다 높게 위치하므로, 기준을 연관이 아닌 노통 상단을 기준으로 잡는 것이 핵심이다.

문제 44
보일러의 외부 검사에 해당되는 것은?
1스케일, 슬러지 상태 검사
2노벽 상태 검사
3배관의 누설 상태 검사
4연소실의 열 집중 현상 검사
정답 및 해설

보일러의 외부검사는 보일러 바깥에서 확인할 수 있는 항목을 대상으로 하며, 대표적으로 배관의 누설 상태를 점검하는 것이 포함된다.

스케일·슬러지 상태, 노벽 상태, 연소실의 열 집중 현상 등은 보일러 내부를 열어 직접 들여다봐야 확인할 수 있는 내부검사 항목이다.

문제 45
보일러 강판이나 강관을 제조할 때 재질 내부에 가스체 등이 함유되어 두 장의 층을 형성하고 있는 상태의 흠은?
1블리스터
2팽출
3압궤
4라미네이션
정답 및 해설

라미네이션은 강판이나 강관을 압연·제조하는 과정에서 재질 내부에 가스체나 비금속 개재물 등이 남아, 두 장의 층으로 갈라진 상태의 흠을 말한다.

블리스터는 라미네이션이 진행되어 표면이 부풀어 오른 상태를 가리키고, 팽출과 압궤는 각각 과열로 인해 관이 부풀거나 찌그러지는 현상이므로 이 문제의 설명과는 다르다.

문제 46
오일프리히터의 종류에 속하지 않는 것은?
1증기식
2직화식
3온수식
4전기식
정답 및 해설

오일프리히터(연료유 예열기)는 열원 공급 방식에 따라 증기식·온수식·전기식으로 나뉜다.

직화식은 화염으로 연료유를 직접 가열하는 방식으로, 화재·폭발 위험이 커 오일프리히터의 종류로는 쓰이지 않는다.

문제 47
보일러의 과열 원인과 무관한 것은?
1보일러수의 순환이 불량할 경우
2스케일 누적이 많은 경우
3저수위로 운전할 경우
41차 공기량의 공급이 부족한 경우
정답 및 해설

보일러의 과열은 보일러수의 순환 불량, 스케일 누적, 저수위 운전처럼 전열면에 물이 충분히 접촉하지 못하는 상황에서 주로 발생한다.

1차 공기량 부족은 연료의 불완전연소나 매연 발생의 원인이 될 뿐, 전열면과 보일러수 사이의 열전달 방해와는 직접 관련이 없어 과열 원인으로 보기 어렵다.

문제 48
증기난방 배관시공 시 환수관이 문 또는 보와 교차할 때 이용되는 배관형식으로 위로는 공기, 아래로는 응축수를 유통시킬 수 있도록 시공하는 배관은?
1루프형 배관
2리프트 피팅 배관
3하트포드 배관
4냉각 배관
정답 및 해설

환수관이 문이나 보와 교차할 때는 배관을 우회시키는 루프형 배관을 사용하여, 루프의 위쪽으로는 공기가 아래쪽으로는 응축수가 흐르도록 시공한다.

리프트 피팅은 응축수를 위로 끌어올릴 때, 하트포드 배관은 보일러 저수위 사고를 방지하기 위해 환수관에 설치하는 것으로 이 문제의 상황과는 목적이 다르다.

문제 49
강철제 증기보일러의 최고사용압력이 0.4MPa인 경우 수압시험 압력은?
10.16MPa
20.2MPa
30.8MPa
41.2MPa
정답 및 해설

강철제 증기보일러의 수압시험 압력은 최고사용압력 구간에 따라 정해지며, 최고사용압력이 0.43MPa 이하인 경우에는 최고사용압력의 2배로 시험한다(다만 0.2MPa 미만이면 0.2MPa로 한다).

0.4 MPa×2=0.8 MPa0.4\ \mathrm{MPa} \times 2 = 0.8\ \mathrm{MPa}이므로 수압시험 압력은 0.8MPa이 된다.

세부 수치는 검사기준 개정에 따라 달라질 수 있으므로 실무 적용 시에는 현행 규정을 확인한다.

문제 50
질소봉입 방법으로 보일러 보존 시 보일러 내부에 질소가스의 봉입압력(MPa)으로 적합한 것은?
10.02
20.03
30.06
40.08
정답 및 해설

질소봉입 건조보존법은 보일러 휴지 기간 동안 내부에 질소가스를 채워 산소와의 접촉을 막아 부식을 방지하는 방법이다.

이때 질소가스의 봉입압력은 약 0.06MPa 정도를 유지하는 것을 기준으로 한다.

세부 수치는 관련 기준 개정에 따라 달라질 수 있으므로 실무 적용 시에는 현행 규정을 확인한다.

문제 51
보일러 급수 중 Fe, Mn, CO2를 많이 함유하고 있는 경우의 급수처리 방법으로 가장 적합한 것은?
1분사법
2기폭법
3침강법
4가열법
정답 및 해설

급수 중에 철(Fe), 망간(Mn), 이산화탄소(CO₂)가 많이 녹아 있으면, 공기와 접촉시켜 철·망간을 산화·침전시키고 탄산가스를 날려 보내는 기폭법(포기법)이 효과적인 처리 방법이다.

분사법·침강법·가열법은 각각 다른 목적(약품 분산, 부유물 침전, 용존가스 제거 등)에 주로 쓰여 이 성분들을 함께 처리하는 데는 적합하지 않다.

문제 52
증기난방에서 방열기와 벽면과의 적합한 간격(㎜)은?
130~40
250~60
380~100
4100~120
정답 및 해설

증기난방용 방열기를 벽면에 설치할 때는 대류가 원활히 이루어지도록 벽면과 50~60mm 정도의 간격을 두는 것이 적당하다.

간격이 너무 좁으면 방열기 뒷면의 공기 순환이 나빠져 방열 성능이 떨어질 수 있다.

문제 53
다음 중 보온재의 종류가 아닌 것은?
1코르크
2규조토
3프탈산수지도료
4기포성수지
정답 및 해설

프탈산수지도료는 금속 표면의 부식을 방지하기 위한 방청 도료로, 열전달을 차단하는 보온재가 아니다.

코르크·규조토·기포성수지는 모두 내부에 공기층을 형성해 단열 성능을 갖는 대표적인 보온재로 분류된다.

문제 54
다음 보온재 중 안전사용 (최고)온도가 가장 높은 것은?
1탄산마그네슘 물반죽 보온재
2규산칼슘 보온관
3경질 폼라버 보온통
4글라스울 블랭킷
정답 및 해설

규산칼슘 보온관은 무기질 보온재 중에서도 안전사용온도가 높아 고온 배관·설비의 보온에 널리 쓰인다.

탄산마그네슘 물반죽 보온재나 글라스울 블랭킷보다도 사용온도 한계가 높으며, 경질 폼라버 보온통은 유기질 재료라 상대적으로 저온용으로만 쓸 수 있다.

문제 55
저탄소 녹색성장 기본법상 녹색성장위원회의 위원으로 틀린 것은?
1국토교통부장관
2미래창조과학부장관
3기획재정부장관
4고용노동부장관
정답 및 해설

저탄소 녹색성장 기본법에서 규정하는 녹색성장위원회의 위원은 관계 중앙행정기관의 장으로서 환경부·국토교통부·미래창조과학부·기획재정부 등 녹색성장과 직접 관련된 부처 장관들로 구성된다. 고용노동부장관은 녹색성장위원회의 당연직 위원으로 규정되어 있지 않으며, 필요시 참석할 수 있는 참석인으로 한정되므로 위원의 자격이 없다.

문제 56
에너지이용 합리화법상 검사대상기기 설치자가 검사대상기기의 조종자를 선임하지 않았을 때의 벌칙은?
11년 이하의 징역 또는 2천만 원 이하의 벌금
21년 이하의 징역 또는 5백만 원 이하의 벌금
31천만 원 이하의 벌금
45백만 원 이하의 벌금
정답 및 해설

에너지이용 합리화법상 검사대상기기 설치자가 검사대상기기 조종자(현행 명칭은 검사대상기기관리자)를 선임하지 않은 경우의 벌칙은 1천만 원 이하의 벌금이다.

선임 의무 위반은 징역형이 함께 규정된 위반 유형이 아니라 벌금형만 규정되어 있어, 징역이 포함된 선택지나 5백만 원 벌금은 해당하지 않는다.

문제 57
에너지이용 합리화법령상 산업통상자원부장관이 에너지다소비사업자에게 개선명령을 할 수 있는 경우는 에너지관리 지도 결과 몇 % 이상 에너지 효율개선이 기대되는 경우인가?
12%
23%
35%
410%
정답 및 해설

에너지이용 합리화법령상 산업통상자원부장관은 에너지관리지도 결과 10% 이상의 에너지 효율 개선이 기대되고 효율 개선을 위한 투자의 경제성이 있다고 인정되는 경우에 에너지다소비사업자에게 개선명령을 할 수 있다.

즉 지도 결과만으로 곧바로 명령하는 것이 아니라, 개선 기대치와 투자 경제성이라는 두 요건을 함께 충족해야 한다.

문제 58
에너지이용 합리화법상 에너지사용자와 에너지공급자의 책무로 맞는 것은?
1에너지의 생산·이용 등에서의 그 효율을 극소화
2온실가스배출을 줄이기 위한 노력
3기자재의 에너지효율을 높이기 위한 기술개발
4지역경제발전을 위한 시책 강구
정답 및 해설

에너지이용 합리화법상 에너지사용자와 에너지공급자는 에너지의 생산·전환·수송·사용 등 각 단계에서 온실가스 배출을 줄이기 위한 노력을 해야 할 책무를 진다.

에너지 효율은 극대화하는 것이 취지이므로 '효율을 극소화'한다는 서술은 반대 방향의 내용이며, 기술개발이나 지역경제 시책은 다른 주체의 역할에 가깝다.

문제 59
에너지이용 합리화법상 평균에너지소비효율에 대하여 총량적인 에너지효율의 개선이 특히 필요하다고 인정되는 기자재는?
1승용자동차
2강철제보일러
31종압력용기
4축열식전기보일러
정답 및 해설

에너지이용 합리화법상 평균에너지소비효율 기준이 적용되어 총량적인 효율개선이 특히 필요한 기자재로 지정된 것은 승용자동차이다.

강철제보일러·1종압력용기·축열식전기보일러는 개별 효율관리기자재 또는 검사대상기기로 관리되는 품목으로, 평균효율제도와는 다른 관리 체계를 따른다.

문제 60
에너지이용 합리화법에 따라 에너지 진단을 면제 또는 에너지진단주기를 연장 받으려는 자가 제출해야 하는 첨부서류에 해당하지 않는 것은?
1보유한 효율관리기자재 자료
2중소기업임을 확인할 수 있는 서류
3에너지졀약 유공자 표창 사본
4친에너지형 설비 설치를 확인할 수 있는 서류
정답 및 해설

에너지진단의 면제나 진단주기 연장은 에너지절약 노력·실적과 면제 대상 요건을 확인하는 서류로 심사한다. 따라서 에너지절약 유공자 표창 사본, 중소기업임을 확인할 수 있는 서류, 친에너지형 설비 설치를 확인할 수 있는 서류 등이 첨부서류가 된다.

반면 보유한 효율관리기자재 자료는 효율관리기자재의 표시·신고 제도와 관련된 자료로, 에너지진단 면제·연장 요건을 증명하는 서류에는 해당하지 않는다.

에너지관리기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
15년 2회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
노통연관식 보일러에서 노통을 한쪽으로 편심시켜 부착하는 이유로 가장 타당한 것은?
1전열면적을 크게 하기 위해서
2통풍력의 증대를 위해서
3노통의 열신축과 강도를 보강하기 위해서
4보일러수를 원활하게 순환하기 위해서
정답 및 해설

노통연관식 보일러에서 노통을 한쪽으로 편심시켜 부착하는 주된 이유는 보일러수의 순환을 원활하게 하기 위해서다.

노통을 중심에서 벗어나게 배치하면 노통 위쪽과 아래쪽의 물 통로 단면적에 차이가 생겨, 가열된 물이 이 비대칭 구조를 따라 자연스럽게 대류 순환하기 쉬워진다.

문제 2
스프링식 안전밸브에서 전양정식의 설명으로 옳은 것은?
1밸브의 양정이 밸브시트 구경의 1/40 ~ 1/15 미만인 것
2밸브의 양정이 밸브시트 구경의 1/15 ~ 1/7 미만인 것
3밸브의 양정이 밸브시트 구경의 1/7 이상인 것
4밸브시트 증기통로 면적은 목부분 면적의 1.05배 이상인 것
정답 및 해설

스프링식 안전밸브에서 전양정식은 밸브의 양정이 밸브시트 구경의 1/7 이상인 것을 말한다.

양정이 이보다 작은 저양정식은 1/40~1/15 미만, 고양정식은 1/15~1/7 미만으로 구분하며, 밸브시트 증기통로 면적을 목부분 면적의 1.05배 이상으로 하는 것은 전량식의 조건이어서 전양정식의 설명이 아니다.

문제 3
2차 연소의 방지대책으로 적합하지 않은 것은?
1연도의 가스 포켓이 되는 부분을 없앨 것
2연소실 내에서 완전연소 시킬 것
32차 공기온도를 낮추어 공급할 것
4통풍조절을 잘 할 것
정답 및 해설

2차연소를 막으려면 연소실 내에서 완전연소를 시켜 미연분이 연도로 넘어가지 않도록 해야 하며, 이를 위해서는 2차 공기의 온도를 낮추지 않고 적정하게 유지해 공급해야 한다.

  • 연도에 가스가 정체되는 포켓 구조를 없애면 미연가스가 쌓여 재연소하는 현상을 막을 수 있다.
  • 연소실에서 완전연소가 이루어지면 연도로 넘어가는 미연분 자체가 줄어든다.
  • 통풍을 적절히 조절하면 과잉공기나 공기부족으로 인한 불완전연소를 막을 수 있다.

반면 2차 공기 온도를 낮추면 오히려 연소가 늦어지고 불완전연소분이 늘어나 2차연소를 유발하기 쉬우므로, 방지대책으로 적합하지 않다.

문제 4
보기에서 설명한 송풍기의 종류는?
  • ㉮ 경향 날개형이며 6~12매의 철판제 직선날개를 보스에서 방사한 스포우크에 리벳죔을 한 것이며, 촉관이 있는 임펠러와 측판이 없는 것이 있다.
  • ㉯ 구조가 견고하며 내마모성이 크고 날개를 바꾸기도 쉬우며 회진이 많은 가스의 흡출통풍기, 미분탄 장치의 배탄기 등에 사용된다.
1터보송풍기
2다익송풍기
3축류송풍기
4플레이트송풍기
정답 및 해설

설명에 해당하는 것은 플레이트 송풍기다.

6~12매의 철판제 직선날개를 보스에서 방사상으로 뻗은 스포크에 리벳으로 고정한 방사형 날개 구조이며, 측판이 있는 임펠러와 없는 임펠러가 모두 쓰인다.

구조가 단순·견고하고 내마모성이 커 날개 교환이 쉬워, 분진이 많은 가스를 다루는 흡출통풍기나 미분탄 설비의 배탄기에 적합하다.

  • 터보송풍기는 후향(뒤로 굽은) 날개로 효율이 높고 고압·대용량용이다.
  • 다익송풍기(시로코)는 폭이 좁은 전향 날개가 다수 배열된 저속·저압용이다.
  • 축류송풍기는 프로펠러 날개로 축방향 기류를 만드는 저압·대풍량형이다.
문제 5
연도에서 폐열회수장치의 설치순서가 옳은 것은?
1재열기 → 절탄기 → 공기예열기 → 과열기
2과열기 → 재열기 → 절탄기 → 공기예열기
3공기예열기 → 과열기 → 절탄기 → 재열기
4절탄기 → 과열기 → 공기예열기 → 재열기
정답 및 해설

보일러 연도에서 폐열회수장치는 고온의 배기가스가 먼저 지나가는 순서대로 과열기 → 재열기 → 절탄기 → 공기예열기 순으로 설치한다.

배기가스 온도가 가장 높은 보일러 출구 쪽에 온도 요구조건이 까다로운 과열기·재열기를 먼저 배치하고, 상대적으로 낮은 온도에서도 작동하는 절탄기·공기예열기를 연돌에 가까운 쪽에 배치하는 것이 열회수 효율 측면에서 합리적이다.

문제 6
수관식 보일러 종류에 해당되지 않는 것은?
1코르니시 보일러
2슐처 보일러
3다쿠마 보일러
4라몽트 보일러
정답 및 해설

코르니시 보일러는 노통이 하나 들어간 원통형(노통식) 보일러로, 수관식 보일러의 종류에 해당하지 않는다.

슐처 보일러(관류식), 다쿠마 보일러, 라몽트 보일러는 모두 물이 관 내부를 흐르는 수관식 보일러로 분류된다.

문제 7
탄소(C) 1kmol이 완전 연소하여 탄산가스(CO2)가 될 때, 발생하는 열량은 몇 kcal인가?
129200
257600
368600
497200
정답 및 해설

탄소(C) 1kmol이 완전연소해 이산화탄소(CO₂)가 될 때 발생하는 열량은 97,200kcal이다.

탄소의 발열량은 8100 kcal/kg8100\ \mathrm{kcal/kg} 수준이며, 탄소 1kmol의 질량은 12 kg12\ \mathrm{kg}이므로
8100 kcal/kg×12 kg=97200 kcal8100\ \mathrm{kcal/kg} \times 12\ \mathrm{kg} = 97200\ \mathrm{kcal}로 계산된다.

문제 8
일반적으로 보일러의 열손실 중에서 가장 큰 것은?
1불완전연소에 의한 손실
2배기가스에 의한 손실
3보일러 본체 벽에서의 복사, 전도에 의한 손실
4그을음에 의한 손실
정답 및 해설

일반적인 보일러의 열손실 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 배기가스에 의한 손실(배기손실)이다.

연소가스가 굴뚝으로 빠져나가면서 가져가는 현열이 전체 열손실의 대부분을 차지하며, 불완전연소·본체 방열·그을음에 의한 손실은 이보다 작은 비중을 차지하는 것이 일반적이다.

문제 9
압력이 일정할 때 과열 증기에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?
1습포화 증기에 열을 가해 온도를 높인 증기
2건포화 증기에 압력을 높인 증기
3습포화 증기에 과열도를 높인 증기
4건포화 증기에 열을 가해 온도를 높인 증기
정답 및 해설

압력이 일정한 조건에서 과열증기는 건포화증기에 열을 더 가해 온도를 높인 증기를 말한다.

건포화증기의 포화온도보다 더 높은 온도까지 가열하면 증기 중에 수분이 전혀 없는 과열 상태가 되며, 이때 포화온도와의 온도차를 과열도라 한다. 습포화증기는 아직 수분(습분)을 포함한 상태이므로, 열을 더 가해도 먼저 건포화증기가 된 이후라야 과열증기라 부른다.

문제 10
기름예열기에 대한 설명 중 옳은 것은?
1가열온도가 낮으면 기름분해와 분무상태가 불량하고 분사각도가 나빠진다.
2가열온도가 높으면 불길이 한 쪽으로 치우쳐 그을음, 분진이 일어나고 무화상태가 나빠진다.
3서비스탱크에서 점도가 떨어진 기름을 무화에 적당한 온도로 가열시키는 장치이다.
4기름예열기에서의 가열온도는 인화점보다 약간 높게 한다.
정답 및 해설

기름예열기는 서비스탱크에서 보내진 기름을 무화(분무)에 적당한 온도로 가열해 점도를 낮춰 주는 장치이다.

  • 가열온도가 너무 낮으면 점도가 높아 무화가 불량해지고, 그을음·분진이 발생하며 불길이 한쪽으로 치우치기 쉽다.
  • 가열온도가 너무 높으면 관 내에서 기름이 분해되고 분무(무화) 상태가 불균일해져 분사각도가 흐트러지며, 탄화물이 생성되기도 한다.
  • 가열온도는 기름의 인화점보다 낮게 유지해야 화재 위험을 막을 수 있다.

따라서 저온일 때의 증상과 고온일 때의 증상을 서로 바꿔 서술하거나, 인화점보다 높게 가열한다고 한 설명은 옳지 않다.

문제 11
보일러의 자동제어 중 제어동작이 연속동작에 해당하지 않는 것은?
1비례동작
2적분동작
3미분동작
4다위치 동작
정답 및 해설

자동제어의 제어동작 중 다위치 동작은 조작량이 몇 단계로 끊어져 변하는 불연속(단속)동작이며, 연속동작에 해당하지 않는다.

비례동작(P), 적분동작(I), 미분동작(D)은 조작량이 편차의 크기에 따라 연속적으로 변화하는 연속동작에 속한다.

문제 12
바이패스(by-pass)관에 설치해서는 안 되는 부품은?
1플로트트랩
2연료차단밸브
3감압밸브
4유류배관의 유량계
정답 및 해설

바이패스관은 본관의 밸브·트랩 등을 수리·점검할 때 유체를 우회시키기 위한 배관으로, 연료차단밸브처럼 안전을 위해 반드시 흐름을 끊어야 하는 부품을 바이패스관에 설치하면 그 안전기능이 무력화되므로 설치해서는 안 된다.

플로트트랩, 감압밸브, 유량계는 유지보수 편의를 위해 바이패스관에 설치해 본관을 막지 않고도 점검·교체할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.

문제 13
다음 중 압력의 단위가 아닌 것은?
1㎜Hg
2bar
3N/m2
4kg·m/s
정답 및 해설

kg⋅m/s\mathrm{kg\cdot m/s}는 운동량(질량×속도)의 단위이며, 압력의 단위가 아니다.

㎜Hg, bar, N/m2\mathrm{N/m^2}는 모두 단위면적당 작용하는 힘을 나타내는 압력의 단위이다.

문제 14
보일러에 부착하는 압력계에 대한 설명으로 옳은 것은?
1최대증발량이 10t/h 이하인 관류보일러에 부착하는 압력계는 눈금판의 바깥지름을 50㎜ 이상으로 할 수 있다.
2부착하는 압력계의 최고 눈금은 보일러의 최고사용압력의 1.5배 이하의 것을 사용한다.
3증기보일러에 부착하는 압력계의 바깥지름은 80㎜ 이상의 크기로 한다.
4압력계를 보호하기 위하여 물을 넣은 안지름 6.5㎜ 이상의 사이폰관 또는 동등한 장치를 부착하여야 한다.
정답 및 해설

보일러에 부착하는 압력계는 이를 보호하기 위해 물을 채운 안지름 6.5㎜ 이상의 사이폰관(또는 이와 동등한 장치)을 부착해야 한다.

사이폰관 속의 물이 고온 증기가 압력계에 직접 닿는 것을 막아 압력계를 열로부터 보호하는 역할을 한다.

  • 증기보일러에 부착하는 압력계의 눈금판 바깥지름은 100㎜ 이상이 원칙이며, 소용량 보일러나 소형 관류보일러 등 정해진 예외에 한해 60㎜ 이상까지 줄일 수 있으므로 80㎜ 이상이라거나 50㎜ 이상으로 할 수 있다는 설명은 기준과 맞지 않는다.
  • 압력계의 최고눈금은 보일러 최고사용압력의 1.5배 이상 3배 이하로 하므로, 1.5배 이하라는 설명도 틀렸다.

(수치는 출제 당시 검사기준 기준이며, 최신 기준은 별도 확인이 필요하다.)

문제 15
수트 블로워 사용에 관한 주의사항으로 틀린 것은?
1분출기 내의 응축수를 배출시킨 후 사용할 것
2그을음 불어내기를 할 때는 통풍력을 크게 할 것
3원활한 분출을 위해 분출하기 전 연도 내 배풍기를 사용하지 말 것
4한 곳에 집중적으로 사용하여 전열면에 무리를 가하지 말 것
정답 및 해설

수트블로워로 그을음을 불어낼 때는 분출하기 전에 연도 내 배풍기(유인통풍기)를 가동해 통풍을 확보해야 하므로, 배풍기를 사용하지 말라는 설명은 틀렸다.

분출 시 다량의 증기와 그을음이 연도로 밀려나가므로, 미리 배풍기를 돌려 통풍력을 확보하지 않으면 역풍이나 그을음의 역류가 발생할 수 있다.

  • 분출기 내에 고여 있는 응축수를 먼저 배출한 뒤 사용하는 것은 급격한 열충격을 막기 위한 정상적인 절차다.
  • 그을음 불어내기를 할 때 통풍력을 크게 하는 것은 불어낸 그을음과 증기를 원활히 배출하기 위한 정상적인 방법이다.
  • 한 곳에 집중적으로 사용하지 않고 고르게 이동시키며 사용하는 것은 전열면 손상을 막기 위한 정상적인 주의사항이다.
문제 16
수관보일러의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
1자연순환식 고압이 될수록 물과의 비충차가 적어 순환력이 낮아진다.
2증발량이 크고 수부가 커서 부하변동에 따른 압력변화가 적으며 효율이 좋다.
3용량에 비해 설치면적이 적으며 과열기, 공기예열기 등 설치와 운반이 쉽다.
4구조상 고압 대용량에 적합하며 연소실의 크기를 임의로 할 수 있어 연소상태가 좋다.
정답 및 해설

수관보일러는 보유수량(수부)이 적어 부하변동에 따른 압력변화가 크다는 특징이 있으므로, "수부가 커서 압력변화가 적다"는 설명은 틀렸다.

원통형 보일러에 비해 수관보일러는 관 내부에 소량의 물만 채워져 있어 증발이 빠르고 기동 시간이 짧은 대신, 보유수량이 적은 만큼 부하가 급격히 변하면 압력이 민감하게 변동한다.

  • 자연순환식은 고압이 될수록 포화수와 포화증기의 비중차가 작아져 순환력이 낮아지는 것이 맞는 설명이다.
  • 수관식은 드럼과 관으로 구성되어 용량 대비 설치면적이 작고 과열기·공기예열기 등 부속장치의 설치·배치가 자유로운 것이 맞는 설명이다.
  • 연소실 크기를 비교적 자유롭게 설계할 수 있어 고압 대용량, 양호한 연소상태를 얻기 쉬운 것도 맞는 설명이다.
문제 17
연통에서 배기되는 가스량이 2500kg/h이고, 배기가스 온도가 230℃, 가스의 평균비열이 0.31kcal/kg·℃, 외기온도가 18℃이면, 배기가스에 의한 손실열량은?
1164300kcal/h
2174300kcal/h
3184300kcal/h
4194300kcal/h
정답 및 해설

배기가스에 의한 손실열량은 배기가스량과 비열, 온도차의 곱으로 구한다.

Q=G×c×ΔtQ = G \times c \times \Delta t

Q=2500 kg/h×0.31 kcal/kg⋅∘C×(230−18)∘CQ = 2500\ \mathrm{kg/h} \times 0.31\ \mathrm{kcal/kg\cdot^\circ C} \times (230-18)^\circ C

계산하면 164,300 kcal/h가 되며, 이는 배기가스 온도와 외기온도의 차(212℃)에 비례하는 현열 손실이다.

문제 18
보일러 집진장치의 형식과 종류를 짝지은 것 중 틀린 것은?
1가압수식 - 제트 스크러버
2여과식 - 충격식 스크러버
3원심력식 - 사이클론
4전기식 - 코트렐
정답 및 해설

여과식 집진장치는 대표적으로 백필터(여과포)로 먼지를 걸러내는 방식이며, 충격식 스크러버는 물을 이용하는 세정식 집진장치에 속한다.

따라서 여과식과 충격식 스크러버를 짝지은 것은 형식과 종류가 서로 맞지 않는다.

  • 가압수식은 물을 고압으로 분사해 먼지를 포집하는 제트 스크러버 방식이 해당한다.
  • 원심력식은 회전 기류로 먼지를 분리하는 사이클론이 대표적이다.
  • 전기식은 고전압으로 하전·집진하는 코트렐(전기집진기) 방식이다.
문제 19
연소효율이 95%, 전열효율이 85%인 보일러의 효율은 약 몇 %인가?
190
281
370
461
정답 및 해설

보일러 효율은 연소효율과 전열효율의 곱으로 구한다.

η=0.95×0.85=0.8075\eta = 0.95 \times 0.85 = 0.8075

계산하면 약 81%가 된다.

문제 20
소형연소기를 실내에 설치하는 경우, 급배기통을 전용 챔버 내에 접속하여 자연통기력에 의해 급배기하는 방식은?
1강제배기식
2강제급배기식
3자연급배기식
4옥외급배기식
정답 및 해설

자연급배기식은 소형연소기의 급기구와 배기구를 전용 챔버(챔버박스)에 접속하여, 별도의 송풍기 없이 자연통기력만으로 실내와 격리된 상태로 급배기가 이루어지는 방식이다.

  • 강제배기식은 배기측에만 팬을 두어 강제로 배출하는 방식이다.
  • 강제급배기식은 급기·배기 모두 팬으로 강제 순환시키는 방식이다.
  • 옥외급배기식은 옥외에 설치된 연소기에서 대기와 직접 급배기하는 방식으로 전용 챔버를 쓰지 않는다.
문제 21
가스버너 연소방식 중 예혼합 연소방식이 아닌 것은?
1저압버너
2포트형버너
3고압버너
4송풍버너
정답 및 해설

가스버너의 연소방식은 연료와 공기를 연소 전에 미리 섞는지에 따라 예혼합 연소와 확산 연소로 나뉜다.

포트형버너는 가스를 노즐에서 분출시켜 주위 공기와 확산 연소시키는 적화식 구조로, 연소 전에 공기를 미리 섞지 않는다.

  • 저압버너와 고압버너는 가스 분출력으로 1차 공기를 흡인해 미리 혼합하는 예혼합 방식이다.
  • 송풍버너는 송풍기로 공기를 강제로 미리 혼합해 공급하는 예혼합 방식이다.
문제 22
전열면적이 25m2인 연관보일러를 8시간 가동시킨 결과 4000kgf의 증기가 발생하였다면, 이 보일러의 전열면의 증발율은 몇 kgf/m2·h인가?
120
230
340
450
정답 및 해설

전열면의 증발율은 시간당 증기발생량을 전열면적으로 나누어 구한다.

4000 kgf25 m2×8 h=20\dfrac{4000\ \mathrm{kgf}}{25\ \mathrm{m^2} \times 8\ \mathrm{h}} = 20

따라서 전열면 증발율은 20 kgf/m²·h가 된다.

문제 23
물을 가열하여 압력을 높이면 어느 지점에서 액체, 기체 상태의 구별이 없어지고 증발 잠열이 0kcal/kg이 된다. 이 점을 무엇이라 하는가?
1임계점
2삼중점
3비등점
4압력점
정답 및 해설

임계점은 물을 가열하며 압력을 높여갈 때 액체와 기체의 밀도가 같아져 두 상의 구별이 사라지는 지점으로, 이 점에서 증발잠열은 0kcal/kg이 된다.

삼중점은 고체·액체·기체 세 상이 동시에 평형을 이루는 지점이고, 비등점은 일정 압력에서 액체가 끓기 시작하는 온도이므로 문제의 설명과는 다르다.

문제 24
증기난방과 비교한 온수난방의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
1가열시간은 길지만 잘 식지 않으므로 동결의 우려가 적다.
2난방부하의 변동에 따라 온도조절이 용이하다.
3취급이 용이하고 표면의 온도가 낮아 화상의 염려가 없다.
4방열기에는 증기트랩을 반드시 부착해야 한다.
정답 및 해설

온수난방은 방열기에 증기트랩이 필요 없고 순환펌프로 온수를 돌려 운전하는 방식이며, 증기트랩은 온수난방 방열기가 아니라 증기난방 방열기에 부착하는 장치이다.

따라서 온수난방 방열기에 증기트랩을 반드시 부착해야 한다는 설명은 옳지 않다.

  • 온수는 열용량이 커서 가열에 시간이 걸리지만 쉽게 식지 않아 동결 우려가 상대적으로 적다.
  • 온수 순환량 조절로 실내 온도를 세밀하게 맞출 수 있어 난방부하 변동에 대한 대응이 용이하다.
  • 표면 온도가 증기난방보다 낮아 화상의 위험이 적다.
문제 25
외기온도 20℃, 배기가스온도 200℃이고, 연돌 높이가 20m일 때 통풍력은 약 몇 ㎜Aq인가?
15.5
27.2
39.2
412.2
정답 및 해설

연돌의 통풍력은 연돌 내외 공기(가스)의 밀도차와 연돌 높이로 결정된다.

Z=355×H×(1273+ta−1273+tg)Z = 355 \times H \times \left(\dfrac{1}{273+t_a} - \dfrac{1}{273+t_g}\right)

외기온도 20℃, 배기가스온도 200℃, 높이 20m를 대입하면

Z=355×20×(1293−1473)≈9.2 mmAqZ = 355 \times 20 \times \left(\dfrac{1}{293} - \dfrac{1}{473}\right) \approx 9.2\ \mathrm{mmAq}

가 된다.

문제 26
과잉공기량에 관한 설명으로 옳은 것은?
1(실제공기량) × (이론공기량)
2(실제공기량) / (이론공기량)
3(실제공기량) + (이론공기량)
4(실제공기량) - (이론공기량)
정답 및 해설

과잉공기량은 실제로 공급한 공기량이 이론적으로 필요한 공기량보다 얼마나 많은지를 나타내는 값이다.

따라서 실제공기량에서 이론공기량을 뺀 값으로 정의된다. (참고로 실제공기량을 이론공기량으로 나눈 값은 공기비이다.)

문제 27
다음 그림은 인젝터의 단면을 나타낸 것이다. C부의 명칭은?
1증기노즐
2혼합노즐
3분출노즐
4고압노즐
정답 및 해설

C부는 급수 출구 쪽 확대관에 해당하는 분출노즐(토출노즐)이다.

그림에서 증기가 들어오는 왼쪽 끝의 A는 증기를 고속으로 가속시키는 증기노즐이고, 그 출구 바로 아래에서 "물의 흡수" 통로가 합류한다. 빨려 들어온 물과 증기가 섞이면서 목(최소 단면)까지 좁아지는 구간이 B, 즉 혼합노즐이다.

목을 지나 단면이 다시 넓어지는 C에서는 속도에너지가 압력에너지로 바뀌어 물을 보일러로 밀어 넣으며, 그림 오른쪽 끝의 체크밸브를 지나 "급수"로 빠져나간다.

즉 인젝터는 증기 입구에서 급수 출구 쪽으로 증기노즐(A) → 혼합노즐(B) → 분출노즐(C) 순서로 배열되며, 혼합노즐과 분출노즐 사이에 "오버플로" 배출구가 달려 넘치는 물을 밖으로 내보낸다.

문제 28
증기 축열기(steam accumulator)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1송기압력을 일정하게 유지하기 위한 장치
2보일러 출력을 증가시키는 장치
3보일러에서 온수를 저장하는 장치
4증기를 저장하여 과부하시에는 증기를 방출하는 장치
정답 및 해설

증기 축열기는 부하가 적을 때 잉여 증기를 저장해 두었다가, 부하가 급증하는 과부하 시점에 저장된 증기를 방출하는 장치이다.

보일러 자체의 출력을 늘리거나 온수를 저장하는 장치가 아니라, 이미 발생한 증기를 저장·방출해 부하 변동을 흡수하는 설비이다.

문제 29
물체의 온도를 변화시키지 않고, 상(相) 변화를 일으키는데만 사용되는 열량은?
1감열
2비열
3현열
4잠열
정답 및 해설

잠열은 물질의 온도 변화 없이 상(相) 변화에만 소비되는 열량으로, 물이 수증기로 바뀔 때의 증발잠열이 대표적이다.

반면 현열(감열)은 상 변화 없이 온도만 변화시키는 데 쓰이는 열량이고, 비열은 단위질량을 1℃ 올리는 데 필요한 열량을 나타내는 물성치이다.

문제 30
고체벽의 한쪽에 있는 고온의 유체로부터 이 벽을 통과하여 다른 쪽에 있는 저온의 유체로 흐르는 열의 이동을 의미하는 용어는?
1열관류
2현열
3잠열
4전열량
정답 및 해설

열관류는 고온 유체에서 고체벽을 거쳐 저온 유체로 열이 전달되는 현상으로, 유체-벽-유체 사이에서 대류와 전도가 복합적으로 일어나는 열이동을 의미한다.

현열과 잠열은 열의 이동 경로가 아니라 열이 온도 변화에 쓰였는지 상 변화에 쓰였는지를 구분하는 개념이므로 이 설명과는 다르다.

문제 31
호칭지름 15A의 강관을 각도 90도로 구부릴 때 곡선부의 길이는 약 몇 mm인가? (단, 곡선부의 반지름은 90mm로 한다.)
1141.4
2145.5
3150.2
4155.3
정답 및 해설

곡선부의 길이는 곡률반지름과 구부림 각도로 정해지는 원호의 길이이다.

L=90360×2π×90 mmL = \dfrac{90}{360} \times 2\pi \times 90\ \mathrm{mm}

계산하면 약 141.4mm가 된다.

문제 32
보일러의 점화 조작 시 주의사항으로 틀린 것은?
1연료가스의 유출속도가 너무 빠르면 실화 등이 일어나고 너무 늦으면 역화가 발생한다.
2연소실의 온도가 낮으면 연료의 확산이 불량해지며 착화가 잘 안 된다.
3연료의 예열온도가 낮으면 무화불량, 화염의 편류, 그을음, 분진이 발생한다.
4유압이 낮으면 점화 및 분사가 양호하고 높으면 그을음이 없어진다.
정답 및 해설

연료의 유압은 무화(분무) 상태를 좌우하는데, 유압이 낮으면 오히려 무화가 불량해져 점화와 분사가 나빠지고, 유압이 높다고 그을음이 저절로 없어지는 것도 아니다.

따라서 유압이 낮으면 점화·분사가 양호하고 높으면 그을음이 없어진다는 설명은 사실과 반대이므로 옳지 않다.

  • 가스 유출속도가 너무 빠르면 실화가, 너무 느리면 역화가 일어날 수 있다는 것은 맞는 주의사항이다.
  • 연소실 온도가 낮으면 연료의 확산과 착화가 불량해진다는 것도 맞는 설명이다.
  • 예열온도가 낮으면 무화불량, 화염 편류, 그을음·분진이 생긴다는 것도 옳은 주의사항이다.
문제 33
온수난방에서 상당방열면적이 45m2일 때 난방부하는? (단, 방열기의 방열량은 표준방열량으로 한다.)
116450kcal/h
218500kcal/h
319450kcal/h
420250kcal/h
정답 및 해설

온수난방의 난방부하는 상당방열면적에 온수의 표준방열량 450kcal/m²·h를 곱해 구한다.

45×450=2025045 \times 450 = 20250

따라서 난방부하는 20,250kcal/h가 된다.

문제 34
보일러 사고에서 제작상의 원인이 아닌 것은?
1구조 불량
2재료 불량
3케리 오버
4용접 불량
정답 및 해설

캐리 오버(carry over)는 보일러수 중의 물방울이나 불순물이 증기에 섞여 함께 배출되는 운전(취급)상의 현상으로, 보일러를 제작할 때 생기는 결함이 아니다.

구조 불량, 재료 불량, 용접 불량은 모두 보일러를 만드는 제작 단계에서 비롯되는 사고 원인이다.

문제 35
주철제 벽걸이 방열기의 호칭 방법은?
1W - 형 × 쪽수
2종별 - 치수 × 쪽수
3종별 - 쪽수 × 형
4치수 - 종별 × 쪽수
정답 및 해설

주철제 벽걸이형 방열기는 세워 놓는 주형(2주형·3주형 등) 방열기와 달리 W(벽걸이) 표시를 앞에 붙여 형식을 나타내고, 그 뒤에 형(치수)과 쪽수(section 수)를 표기한다.

즉 W - 형 × 쪽수 순서로 나타내며, 세워 놓는 방열기의 호칭법인 종별-치수×쪽수와는 구분된다.

문제 36
증기난방에서 응축수의 환수방법에 따른 분류 중 증기의 순환과 응축수의 배출이 빠르며, 방열량도 광범위하게 조절할 수 있어서 대규모 난방에서 많이 채택하는 방식은?
1진공 환수식 증기난방
2복관 중력 환수식 증기난방
3기계 환수식 증기난방
4단관 중력 환수식 증기난방
정답 및 해설

진공환수식 증기난방은 진공펌프로 환수관 내부를 진공에 가깝게 유지해 응축수를 강제로 흡인하므로, 증기의 순환과 응축수 배출 속도가 빠르고 방열기 밸브 개도 조절만으로 방열량을 광범위하게 조절할 수 있다.

이런 장점 때문에 배관이 길고 방열기 수가 많은 대규모 난방설비에서 널리 채택된다.

  • 복관 중력환수식은 중력으로만 응축수를 배출하므로 순환이 상대적으로 느리다.
  • 기계환수식은 펌프로 응축수를 압송하지만 진공환수식만큼 조절 범위가 넓지는 않다.
  • 단관 중력환수식은 증기와 응축수가 한 관을 함께 흐르는 방식으로 방열량 조절이 어렵다.
문제 37
저탕식 급탕설비에서 급탕의 온도를 일정하게 유지시키기 위해서 가스나 전기를 공급 또는 정지하는 것은?
1사일렌서
2순환펌프
3가열코일
4서머스탯
정답 및 해설

서머스탯은 저탕조 내 온수 온도를 감지해 설정온도보다 낮아지면 가스나 전기를 공급하고, 설정온도에 도달하면 공급을 정지하는 온도조절기이다.

사일렌서는 소음기, 순환펌프는 온수를 순환시키는 장치, 가열코일은 열원을 저탕조 물에 전달하는 장치로 온도를 직접 제어하는 스위치 역할은 하지 않는다.

문제 38
파이프 밴더에 의한 구부림 작업 시 관에 주름이 생기는 원인으로 가장 옳은 것은?
1압력조정이 세고 저항이 크다.
2굽힘 반지름이 너무 작다.
3받침쇠가 너무 나와 있다.
4바깥지름에 비하여 두께가 너무 얇다.
정답 및 해설

파이프를 밴더로 구부릴 때 관의 바깥지름에 비해 두께가 너무 얇으면 구부러지는 바깥쪽이 늘어나는 과정에서 관 벽이 국부적으로 좌굴되어 주름(파형)이 생기기 쉽다.

압력조정이나 받침쇠 위치, 굽힘 반지름 등도 구부림 품질에 영향을 주지만, 주름 발생의 가장 직접적인 원인은 관 두께 대비 지름의 비율이다.

문제 39
보일러 급수의 수질이 불량할 때 보일러에 미치는 장해와 관계없는 것은?
1보일러 내부의 부식이 발생된다.
2라미네이션 현상이 발생한다.
3프라이밍이나 포밍이 발생된다.
4보일러 내부에 슬러지가 퇴적된다.
정답 및 해설

라미네이션은 강판이나 강관을 제조하는 과정에서 재질 내부에 가스체 등이 남아 층을 이루는 제조상의 결함으로, 급수 수질과는 관계가 없다.

급수 수질이 불량하면 보일러 내부 부식, 프라이밍·포밍, 슬러지 퇴적 등이 나타날 수 있다.

문제 40
보일러의 정상운전 시 수면계에 나타나는 수위의 위치로 가장 적당한 것은?
1수면계의 최상위
2수면계의 최하위
3수면계의 중간
4수면계 하부의 1/3 위치
정답 및 해설

보일러가 정상적으로 운전될 때 수면계에는 물이 수면계의 중간 위치에서 확인되도록 유지하는 것이 가장 적당하다.

수위가 너무 높거나 낮으면 각각 캐리오버나 저수위 사고의 위험이 커지므로, 중간 수위를 기준으로 급수를 조절한다.

문제 41
유류 연소 자동점화 보일러의 점화순서상 화염검출기 작동 후 다음 단계는?
1공기댐퍼 열림
2전자 밸브 열림
3노내압 조정
4노내 환기
정답 및 해설

유류 연소 자동점화 보일러는 안전을 위해 노내 환기(프리퍼지) → 공기댐퍼 열림 → 점화 → 화염검출기 작동 확인의 순서로 진행된다.

화염검출기가 점화용 불꽃(화염)을 검출해 착화가 확인되면, 그 신호에 따라 전자밸브가 열려 본연료가 공급되면서 정상연소로 전환된다.

화염 검출 신호 없이 전자밸브가 먼저 열리면 미연소 가스가 노내에 쌓여 폭발할 위험이 있으므로, 화염검출 확인이 전자밸브 개방보다 앞서야 한다.

문제 42
보일러 내처리제에서 가성취화 방지에 사용되는 약제가 아닌 것은?
1인산나트륨
2질산나트륨
3탄닌
4암모니아
정답 및 해설

가성취화는 보일러수 중 농축된 알칼리(가성소다)가 금속 결정립계에 침투해 균열을 일으키는 현상으로, 이를 억제하기 위해 인산나트륨, 질산나트륨, 탄닌, 리그닌 등이 방지제로 사용된다.

암모니아는 보일러수의 pH를 높이거나 배관계의 탄산가스 부식을 막는 데 쓰이는 약제로, 가성취화 방지제로 사용되지는 않는다.

문제 43
연관 최고부보다 노통 윗면이 높은 노통연관 보일러의 최저수위(안전저수면)의 위치는?
1노통 최고부 위 100mm
2노통 최고부 위 75mm
3연관 최고부 위 100mm
4연관 최고부 위 75mm
정답 및 해설

연관 최고부보다 노통 상단이 더 높은 노통연관보일러에서는, 안전을 위해 노통 최고부 위 100mm 지점을 최저수위(안전저수면)로 정한다.

노통이 연관보다 높게 위치하므로, 기준을 연관이 아닌 노통 상단을 기준으로 잡는 것이 핵심이다.

문제 44
보일러의 외부 검사에 해당되는 것은?
1스케일, 슬러지 상태 검사
2노벽 상태 검사
3배관의 누설 상태 검사
4연소실의 열 집중 현상 검사
정답 및 해설

보일러의 외부검사는 보일러 바깥에서 확인할 수 있는 항목을 대상으로 하며, 대표적으로 배관의 누설 상태를 점검하는 것이 포함된다.

스케일·슬러지 상태, 노벽 상태, 연소실의 열 집중 현상 등은 보일러 내부를 열어 직접 들여다봐야 확인할 수 있는 내부검사 항목이다.

문제 45
보일러 강판이나 강관을 제조할 때 재질 내부에 가스체 등이 함유되어 두 장의 층을 형성하고 있는 상태의 흠은?
1블리스터
2팽출
3압궤
4라미네이션
정답 및 해설

라미네이션은 강판이나 강관을 압연·제조하는 과정에서 재질 내부에 가스체나 비금속 개재물 등이 남아, 두 장의 층으로 갈라진 상태의 흠을 말한다.

블리스터는 라미네이션이 진행되어 표면이 부풀어 오른 상태를 가리키고, 팽출과 압궤는 각각 과열로 인해 관이 부풀거나 찌그러지는 현상이므로 이 문제의 설명과는 다르다.

문제 46
오일프리히터의 종류에 속하지 않는 것은?
1증기식
2직화식
3온수식
4전기식
정답 및 해설

오일프리히터(연료유 예열기)는 열원 공급 방식에 따라 증기식·온수식·전기식으로 나뉜다.

직화식은 화염으로 연료유를 직접 가열하는 방식으로, 화재·폭발 위험이 커 오일프리히터의 종류로는 쓰이지 않는다.

문제 47
보일러의 과열 원인과 무관한 것은?
1보일러수의 순환이 불량할 경우
2스케일 누적이 많은 경우
3저수위로 운전할 경우
41차 공기량의 공급이 부족한 경우
정답 및 해설

보일러의 과열은 보일러수의 순환 불량, 스케일 누적, 저수위 운전처럼 전열면에 물이 충분히 접촉하지 못하는 상황에서 주로 발생한다.

1차 공기량 부족은 연료의 불완전연소나 매연 발생의 원인이 될 뿐, 전열면과 보일러수 사이의 열전달 방해와는 직접 관련이 없어 과열 원인으로 보기 어렵다.

문제 48
증기난방 배관시공 시 환수관이 문 또는 보와 교차할 때 이용되는 배관형식으로 위로는 공기, 아래로는 응축수를 유통시킬 수 있도록 시공하는 배관은?
1루프형 배관
2리프트 피팅 배관
3하트포드 배관
4냉각 배관
정답 및 해설

환수관이 문이나 보와 교차할 때는 배관을 우회시키는 루프형 배관을 사용하여, 루프의 위쪽으로는 공기가 아래쪽으로는 응축수가 흐르도록 시공한다.

리프트 피팅은 응축수를 위로 끌어올릴 때, 하트포드 배관은 보일러 저수위 사고를 방지하기 위해 환수관에 설치하는 것으로 이 문제의 상황과는 목적이 다르다.

문제 49
강철제 증기보일러의 최고사용압력이 0.4MPa인 경우 수압시험 압력은?
10.16MPa
20.2MPa
30.8MPa
41.2MPa
정답 및 해설

강철제 증기보일러의 수압시험 압력은 최고사용압력 구간에 따라 정해지며, 최고사용압력이 0.43MPa 이하인 경우에는 최고사용압력의 2배로 시험한다(다만 0.2MPa 미만이면 0.2MPa로 한다).

0.4 MPa×2=0.8 MPa0.4\ \mathrm{MPa} \times 2 = 0.8\ \mathrm{MPa}이므로 수압시험 압력은 0.8MPa이 된다.

세부 수치는 검사기준 개정에 따라 달라질 수 있으므로 실무 적용 시에는 현행 규정을 확인한다.

문제 50
질소봉입 방법으로 보일러 보존 시 보일러 내부에 질소가스의 봉입압력(MPa)으로 적합한 것은?
10.02
20.03
30.06
40.08
정답 및 해설

질소봉입 건조보존법은 보일러 휴지 기간 동안 내부에 질소가스를 채워 산소와의 접촉을 막아 부식을 방지하는 방법이다.

이때 질소가스의 봉입압력은 약 0.06MPa 정도를 유지하는 것을 기준으로 한다.

세부 수치는 관련 기준 개정에 따라 달라질 수 있으므로 실무 적용 시에는 현행 규정을 확인한다.

문제 51
보일러 급수 중 Fe, Mn, CO2를 많이 함유하고 있는 경우의 급수처리 방법으로 가장 적합한 것은?
1분사법
2기폭법
3침강법
4가열법
정답 및 해설

급수 중에 철(Fe), 망간(Mn), 이산화탄소(CO₂)가 많이 녹아 있으면, 공기와 접촉시켜 철·망간을 산화·침전시키고 탄산가스를 날려 보내는 기폭법(포기법)이 효과적인 처리 방법이다.

분사법·침강법·가열법은 각각 다른 목적(약품 분산, 부유물 침전, 용존가스 제거 등)에 주로 쓰여 이 성분들을 함께 처리하는 데는 적합하지 않다.

문제 52
증기난방에서 방열기와 벽면과의 적합한 간격(㎜)은?
130~40
250~60
380~100
4100~120
정답 및 해설

증기난방용 방열기를 벽면에 설치할 때는 대류가 원활히 이루어지도록 벽면과 50~60mm 정도의 간격을 두는 것이 적당하다.

간격이 너무 좁으면 방열기 뒷면의 공기 순환이 나빠져 방열 성능이 떨어질 수 있다.

문제 53
다음 중 보온재의 종류가 아닌 것은?
1코르크
2규조토
3프탈산수지도료
4기포성수지
정답 및 해설

프탈산수지도료는 금속 표면의 부식을 방지하기 위한 방청 도료로, 열전달을 차단하는 보온재가 아니다.

코르크·규조토·기포성수지는 모두 내부에 공기층을 형성해 단열 성능을 갖는 대표적인 보온재로 분류된다.

문제 54
다음 보온재 중 안전사용 (최고)온도가 가장 높은 것은?
1탄산마그네슘 물반죽 보온재
2규산칼슘 보온관
3경질 폼라버 보온통
4글라스울 블랭킷
정답 및 해설

규산칼슘 보온관은 무기질 보온재 중에서도 안전사용온도가 높아 고온 배관·설비의 보온에 널리 쓰인다.

탄산마그네슘 물반죽 보온재나 글라스울 블랭킷보다도 사용온도 한계가 높으며, 경질 폼라버 보온통은 유기질 재료라 상대적으로 저온용으로만 쓸 수 있다.

문제 55
저탄소 녹색성장 기본법상 녹색성장위원회의 위원으로 틀린 것은?
1국토교통부장관
2미래창조과학부장관
3기획재정부장관
4고용노동부장관
정답 및 해설

저탄소 녹색성장 기본법에서 규정하는 녹색성장위원회의 위원은 관계 중앙행정기관의 장으로서 환경부·국토교통부·미래창조과학부·기획재정부 등 녹색성장과 직접 관련된 부처 장관들로 구성된다. 고용노동부장관은 녹색성장위원회의 당연직 위원으로 규정되어 있지 않으며, 필요시 참석할 수 있는 참석인으로 한정되므로 위원의 자격이 없다.

문제 56
에너지이용 합리화법상 검사대상기기 설치자가 검사대상기기의 조종자를 선임하지 않았을 때의 벌칙은?
11년 이하의 징역 또는 2천만 원 이하의 벌금
21년 이하의 징역 또는 5백만 원 이하의 벌금
31천만 원 이하의 벌금
45백만 원 이하의 벌금
정답 및 해설

에너지이용 합리화법상 검사대상기기 설치자가 검사대상기기 조종자(현행 명칭은 검사대상기기관리자)를 선임하지 않은 경우의 벌칙은 1천만 원 이하의 벌금이다.

선임 의무 위반은 징역형이 함께 규정된 위반 유형이 아니라 벌금형만 규정되어 있어, 징역이 포함된 선택지나 5백만 원 벌금은 해당하지 않는다.

문제 57
에너지이용 합리화법령상 산업통상자원부장관이 에너지다소비사업자에게 개선명령을 할 수 있는 경우는 에너지관리 지도 결과 몇 % 이상 에너지 효율개선이 기대되는 경우인가?
12%
23%
35%
410%
정답 및 해설

에너지이용 합리화법령상 산업통상자원부장관은 에너지관리지도 결과 10% 이상의 에너지 효율 개선이 기대되고 효율 개선을 위한 투자의 경제성이 있다고 인정되는 경우에 에너지다소비사업자에게 개선명령을 할 수 있다.

즉 지도 결과만으로 곧바로 명령하는 것이 아니라, 개선 기대치와 투자 경제성이라는 두 요건을 함께 충족해야 한다.

문제 58
에너지이용 합리화법상 에너지사용자와 에너지공급자의 책무로 맞는 것은?
1에너지의 생산·이용 등에서의 그 효율을 극소화
2온실가스배출을 줄이기 위한 노력
3기자재의 에너지효율을 높이기 위한 기술개발
4지역경제발전을 위한 시책 강구
정답 및 해설

에너지이용 합리화법상 에너지사용자와 에너지공급자는 에너지의 생산·전환·수송·사용 등 각 단계에서 온실가스 배출을 줄이기 위한 노력을 해야 할 책무를 진다.

에너지 효율은 극대화하는 것이 취지이므로 '효율을 극소화'한다는 서술은 반대 방향의 내용이며, 기술개발이나 지역경제 시책은 다른 주체의 역할에 가깝다.

문제 59
에너지이용 합리화법상 평균에너지소비효율에 대하여 총량적인 에너지효율의 개선이 특히 필요하다고 인정되는 기자재는?
1승용자동차
2강철제보일러
31종압력용기
4축열식전기보일러
정답 및 해설

에너지이용 합리화법상 평균에너지소비효율 기준이 적용되어 총량적인 효율개선이 특히 필요한 기자재로 지정된 것은 승용자동차이다.

강철제보일러·1종압력용기·축열식전기보일러는 개별 효율관리기자재 또는 검사대상기기로 관리되는 품목으로, 평균효율제도와는 다른 관리 체계를 따른다.

문제 60
에너지이용 합리화법에 따라 에너지 진단을 면제 또는 에너지진단주기를 연장 받으려는 자가 제출해야 하는 첨부서류에 해당하지 않는 것은?
1보유한 효율관리기자재 자료
2중소기업임을 확인할 수 있는 서류
3에너지졀약 유공자 표창 사본
4친에너지형 설비 설치를 확인할 수 있는 서류
정답 및 해설

에너지진단의 면제나 진단주기 연장은 에너지절약 노력·실적과 면제 대상 요건을 확인하는 서류로 심사한다. 따라서 에너지절약 유공자 표창 사본, 중소기업임을 확인할 수 있는 서류, 친에너지형 설비 설치를 확인할 수 있는 서류 등이 첨부서류가 된다.

반면 보유한 효율관리기자재 자료는 효율관리기자재의 표시·신고 제도와 관련된 자료로, 에너지진단 면제·연장 요건을 증명하는 서류에는 해당하지 않는다.