가압수식 집진장치는 물을 압력으로 분사하여 분진을 포집하는 방식으로, 제트 스크러버, 사이클론 스크러버, 충전탑, 벤투리 스크러버 등이 이에 해당한다.
백필터식은 여과포에 분진을 걸러내는 여과식 집진장치로, 물을 이용하는 가압수식과는 원리가 다르다.
보일러의 안전장치에는 안전밸브, 방출밸브, 가용전 등 압력·온도 이상 시 자동으로 위험을 배출·차단하는 장치가 포함된다.
감압밸브는 고압의 증기를 필요한 저압으로 낮춰 공급하기 위한 조절용 부속으로, 배출·차단 기능을 갖는 안전장치와는 목적이 다르다.
미리 정해진 순서에 따라 각 단계를 순차적으로 진행하는 제어 방식을 시퀀스 제어라 한다.
피드백 제어는 출력을 검출해 목표값과 비교·수정하는 제어이고, 피드포워드 제어는 외란을 미리 검출해 보정하는 제어로, 시퀀스 제어와는 동작 원리가 다르다.
보일러 압력 관련 안전장치는 설정압력이 낮은 것부터 압력조절기 → 압력제한기 → 안전밸브 순으로 작동하도록 설계된다.
압력조절기가 정상 운전압력을 유지시키고, 이보다 높은 압력에서 압력제한기가 연소를 차단하며, 그래도 압력이 상승하면 최종적으로 안전밸브가 증기를 방출해 폭발을 막는 순서이다.
보일러 자동제어의 목적은 작업인원 절감, 일정 기준의 증기 공급 유지, 안전운전 확보 등이다.
보일러의 단가절감은 설계·제작 단계의 문제이지, 운전 중 자동제어가 추구하는 목적과는 직접적인 관련이 없다.
스택 스위치(stack switch)는 연도에 설치되어 화염의 발열현상(열)으로 인한 바이메탈의 변형을 이용해 화염 유무를 검출하는 방식이다.
광전관이나 CdS셀은 화염의 발광체(빛)를, 프레임로드는 화염의 이온화현상(전기전도성)을 이용하는 방식으로 스택 스위치와는 검출 원리가 다르다.
주철제 보일러는 재질 특성상 인장·충격에 약해 고압에는 적합하지 않으며, 주로 저압용 난방 보일러로 사용된다. 따라서 고압용으로 쓰인다는 설명은 장점이 될 수 없다.
섹션 수를 증감해 용량을 조절할 수 있고, 분해·조립·운반이 용이하며, 전열면적에 비해 설치면적이 적은 것은 주철제 보일러의 실제 장점이다.
노통연관식 보일러는 보유수량이 많아 증기 발생(증발)이 느린 편이지만, 그렇다고 스케일 부착이 어려운 것은 아니다.
오히려 보유수량이 많고 물의 유동이 완만한 데다 구조가 복잡해 내부 청소가 어렵기 때문에 스케일이 부착되기 쉬운 형식이므로, 스케일 부착이 어렵다는 설명은 옳지 않다.
크기에 비해 전열면적이 넓어 효율이 좋고, 비수방지관이 필요하며, 노통 내부 연소로 열손실이 적은 것은 노통연관식의 실제 특징이다.
보일러에 부착하는 압력계는 고온의 증기가 직접 닿지 않도록 물을 넣은 안지름 6.5mm 이상의 사이폰관 또는 이와 동등한 장치를 통해 부착하여 보호해야 한다.
나머지 설명은 수치가 어긋난다. 증기보일러 압력계의 눈금판 바깥지름은 원칙적으로 100mm 이상이며, 최대증발량 10t/h 이하의 관류보일러 등 일정 조건에서 60mm 이상으로 완화될 수 있다. 또한 압력계의 최고 눈금은 최고사용압력의 1.5배 이상 3배 이하여야 한다.
고속으로 회전하는 분무컵(로터리 컵)으로 연료를 원심력에 의해 비산·무화시키는 버너를 회전식 버너라 한다.
구조가 비교적 간단하고 자동화에 유리한 것이 특징이며, 압력분무식은 연료 자체의 압력으로, 기류식은 공기·증기의 흐름으로 무화시킨다는 점에서 회전식과 원리가 다르다.
보일러 마력(HP)은 상당증발량을 15.65로 나눈 값으로 정의된다.
이며, 상당증발량은 실제증발량을 100℃ 포화수에서 100℃ 건포화증기로 바꾸는 기준(증발잠열 539kcal/kg)으로 환산한 값이다.
연소속도는 반응물질의 온도, 산소(산화제)의 온도와 농도, 촉매물질 등 반응이 얼마나 빠르게 진행되는지를 좌우하는 인자에 영향을 받는다.
연료의 발열량은 단위 연료가 갖는 열에너지의 양을 나타내는 지표일 뿐, 반응 속도를 결정하는 인자는 아니다.
화염검출기의 기능불량은 원인에 맞는 대책과 짝지어야 한다. 집광렌즈 오염은 분리 후 청소로, 증폭기 노후는 교체로, 동력선의 유도 영향은 검출회로와 동력선의 분리로 해결한다.
그러나 점화전극의 고전압이 프레임로드에 흐르는 경우에 전극과 불꽃 사이를 넓게 벌리는 것은 대책이 될 수 없다. 간격을 넓히면 점화 자체가 어려워질 뿐이며, 실제 대책은 점화전극의 위치와 간격을 규정치로 조정하고 절연 상태를 확인하여 고전압이 프레임로드에 영향을 주지 않도록 하는 것이다.
왕복식 펌프는 피스톤이나 플런저의 왕복운동으로 유체를 이송하는 방식으로, 피스톤 펌프, 플런저 펌프, 워싱턴 펌프가 이에 해당한다.
터빈 펌프는 임펠러의 회전과 안내날개를 이용하는 원심식 펌프로, 왕복운동을 이용하는 왕복식 펌프와는 작동 원리가 다르다.
수트블로워로 그을음을 제거하는 시기는 부하가 가벼운 시기(저부하 시)를 선택하는 것이 원칙이며, 부하가 가장 무거운 시기를 선택하는 것은 옳지 않다.
고부하 상태에서 수트블로잉을 하면 연소 및 증기 발생에 영향을 줄 수 있어 운전이 불안정해지기 때문이다.
한 곳에서 장시간 불지 않기, 효과 확인을 위한 연소가스온도·통풍손실 측정, 실시 전 드레인 배출은 모두 올바른 수트블로잉 주의사항이다.
방폭문은 노 내에서 미연소가스의 폭발이나 역화가 실제로 발생했을 때 순간적으로 열려 압력을 노 밖으로 방출시켜 보일러 본체와 노벽의 파손을 막는 안전장치로, 폭발 자체를 사전에 방지하는 장치는 아니다.
드럼을 원통형으로 만드는 것은 내압에 대한 강도를 확보하기 위함이고, 증기압력 계측에는 부르동관압력계가 널리 쓰이며, 증기헤드는 여러 사용처에 일정한 압력과 유량의 증기를 배분하는 역할을 한다.
파이럿(파일럿) 버너는 주버너의 점화를 돕는 점화용 버너로, 가스와 공기의 혼합 방식(외부혼합·내부혼합)에 따라 분류되는 가스버너의 유형에 속하지 않는다.
센터파이어형, 링형, 멀티스폿형은 모두 버너 내부에서 가스와 공기를 미리 섞지 않고 노 안에서 혼합·연소시키는 외부혼합식 버너에 해당한다.
증발계수(증발력)는 실제 증발열량을 표준 증발잠열(539kcal/kg)로 나눈 값으로 구한다.
실제 증발열량은 발생증기 엔탈피에서 급수 엔탈피를 뺀 값이므로 이다.
따라서 증발계수는 이 된다.
보일러 효율은 유효열량을 공급열량으로 나눈 값으로 구한다.
유효열량은 급수를 증기로 만드는 데 사용된 열량이므로 이다.
공급열량은 이므로 효율은 가 된다.
프로펠러형은 축류식(축방향으로 공기를 밀어내는 방식) 송풍기에 속하며, 원심식 송풍기의 종류가 아니다.
원심식 송풍기에는 날개가 회전방향으로 휜 다익형(시로코형), 회전방향과 반대로 휜 터보형, 반경 방향으로 곧게 뻗은 플레이트형(레이디얼형) 등이 있다.
오일 프리히터(예열기)는 점도가 높은 연료를 가열하여 점도를 낮춤으로써 유동성을 좋게 하고 분무 상태와 연소를 원활하게 하는 장치이므로, 점도를 높인다는 설명은 틀린 것이다.
연료의 유동성 증가, 완전연소 촉진, 분무상태 양호는 모두 프리히터 사용의 실제 목적에 해당한다.
관류보일러가 단위 중량당 증발량이 큰 이유는 드럼이 없고 보유수량이 적어 가볍기 때문이지, 전열면적이 크기 때문이 아니다.
초고압에 적합하고 보유수량이 적어 증발속도가 빠르며 가동(기동)시간이 짧다는 점, 드럼이 없어 관 배치를 자유롭게 할 수 있다는 점은 모두 관류보일러의 실제 특징이다.
디스크 트랩은 응축수와 증기의 유속·비체적 차이를 이용해 밸브 디스크가 개폐되는 열역학적 트랩에 해당한다.
버킷 트랩과 플로트 트랩은 응축수의 부력 차이를 이용하는 기계적 트랩이고, 바이메탈 트랩은 온도 변화에 따른 금속의 팽창 차이를 이용하는 온도조절식 트랩이다.
3요소식 급수제어는 수위, 증기유량, 급수유량을 검출요소로 사용하여 급수량을 조절하는 방식이므로, 증기압력은 검출요소에 포함되지 않는다.
참고로 1요소식은 수위만, 2요소식은 수위와 증기유량을 검출요소로 사용하며, 3요소식은 여기에 급수유량을 추가하여 부하변동에 대한 응답성을 높인 방식이다.
자연급배기식(BF식)은 소형 연소기의 급배기통을 전용 챔버에 접속하여, 별도의 동력 없이 자연통기력만으로 급기와 배기를 동시에 이루는 방식이다.
강제배기식은 배기측에만 팬을 사용하고, 강제급배기식(FF식)은 급기와 배기 모두 팬을 사용하며, 옥외급배기식은 연소기 자체를 실외에 설치하는 방식으로 각각 이 문제의 설명과 다르다.
급수펌프는 부하변동에 신속히 대응해야 하므로 고속회전에도 지장이 없어야 하며, "고속회전에 지장이 있을 것"이라는 설명은 구비조건과 반대되는 내용이다.
고온·고압에 견디고, 급격한 부하변동에 신속히 대응하며, 작동이 확실하고 조작이 간편해야 한다는 점은 모두 급수펌프의 실제 구비조건이다.
연도에 부착되어 연소가스열로 바이메탈이 수축·팽창하면서 접점을 개폐해 버너의 작동·정지를 제어하는 장치는 스택 릴레이이다.
아쿠아스탯은 온수 자체의 온도를 검출해 버너를 제어하는 장치이고, 프로텍터 릴레이와 콤비네이션 릴레이는 화염 검출 등 다른 보호기능을 겸하는 제어기기로 이 설명과는 구별된다.
손실열량은 공급된 총열량에서 유효(이용)열량을 뺀 값으로 구한다.
공급열량은 이고, 유효열량은 효율 82%를 적용하여 이다.
따라서 손실열량은 이 된다.
배기가스 분석의 궁극적인 목적은 공기비를 파악해 과잉공기를 적정 수준으로 조절함으로써 최적의 연소효율을 도모하는 데 있다.
노내압 조정, 연소열량 계산, 매연농도 산출은 배기가스 분석 과정에서 부수적으로 확인될 수 있는 항목일 뿐, 분석의 근본 목적은 아니다.
보일러 계속사용검사의 성능시험에서 각 항목의 측정은 매 10분마다 실시하는 것을 기준으로 한다.
다만 이는 출제 당시의 검사기준에 따른 수치이며, 현행 기준은 관련 법령·고시를 확인해야 한다.
프리퍼지는 보일러 점화 전에 댐퍼를 열고 송풍기를 가동하여 노 내와 연도에 남아있는 가연성가스(미연가스)를 미리 배출시키는 조작으로, 점화 시의 노내 폭발을 예방하기 위한 안전조치이다.
포스트퍼지는 반대로 소화(연소 정지) 후에 노 내를 환기시키는 조작이며, 에어드레인이나 통풍압조절은 이와 무관한 조작이다.
압력초과는 보일러를 운전(취급)하는 과정에서 압력을 제한치 이상으로 올려 발생하는 사고 원인으로, 설계·제작 단계의 결함이 아니라 취급상의 원인에 해당한다.
구조의 불량, 강도부족, 재료의 불량은 모두 설계나 제작 과정에서 비롯되는 제작상의 원인이다.
바나듐(V)은 연료 중 회분 성분이 연소 후 산화되어 저융점 화합물을 만들어 고온의 전열면에 부착·부식시키는, 대표적인 고온부식 유발 성분이다.
황(S)은 연소 후 응축되어 저온의 전열면을 부식시키는 저온부식의 원인이며, 산소나 이산화탄소는 고온부식의 직접적인 원인 성분으로 보지 않는다.
급수 시에는 계통 내에 남아있는 공기를 빼내는 것이 목적이므로, 과열기의 공기밸브는 열어 두어야 하며 닫는 것은 잘못된 조치이다.
급수예열기의 공기밸브·물빼기 밸브를 이용해 공기를 제거하고 물을 채우는 것, 열매체 보일러에서 열매 주입 전 보일러 내 수분 유무를 확인하는 것, 본체 상부의 공기밸브를 열어두는 것은 모두 올바른 급수 준비 절차이다.
보일러 자동점화 시 안전 절차의 가장 기본은 노내 환기다. 점화 전에 이전 운전 사이클에서 남아있을 수 있는 미연소 가스를 충분히 제거하지 않으면 폭발 위험이 발생하므로, 반드시 먼저 송풍기를 가동하여 노 내부를 환기한 후 점화 신호를 보내야 한다. 화염 검출(2번)은 점화 후 확인하는 단계이고, 전자밸브 열림(4번)은 환기 확인 후 진행하며, 점화(3번)는 가스 공급 및 점화원 준비가 완료된 후의 최종 단계이다.
팽창탱크는 온수의 팽창량을 흡수하고 부족한 난방수를 보충하며 장치 내 압력을 일정하게 유지하는 역할을 하는데, 이 과정에서 공기를 배출시키는 역할도 하므로 "공기의 배출을 저지한다"는 설명은 실제 기능과 반대된다.
특히 개방식 팽창탱크는 대기와 연결되어 있어 장치 내에 찬 공기를 자연스럽게 배출시키는 통로 역할도 겸한다.
온수난방의 표준방열량은 를 기준으로 한다.
따라서 방열면적은 이 된다.
중앙식 급탕법은 보일러실에서 건물 각 사용처까지 배관을 길게 연결해야 하므로 배관길이가 길어져 보수관리가 어려운 것이 단점이며, "배관길이가 짧아서"라는 설명은 사실과 반대된다.
대규모 건축물에서 급탕개소가 많을 때 사용하기 좋고, 급탕량이 많아 대량 사용에 용이하며, 비교적 저렴한 연료를 사용할 수 있다는 점은 모두 중앙식 급탕법의 실제 장점이다.
송기가 끝나 증기가 정상적으로 흐르기 시작하면 드레인 밸브는 닫아야 증기 누설과 열손실을 막을 수 있으므로, "드레인 밸브를 열어 놓는다"는 설명은 틀린 것이다.
주증기관 내 응축수의 사전 배출, 주증기 밸브의 서서히 개방, 송기 후 압력계 증기압 변동 확인은 모두 올바른 송기 시 주의사항이다.
절연면의 진동은 전열면에 스케일이 부착되어 나타나는 현상과는 무관한 표현으로, 스케일이 보일러에 미치는 영향에 해당하지 않는다.
스케일은 열전달을 방해해 전열면의 온도를 국부적으로 상승시켜 팽출·압궤·파열 같은 전열면 손상 사고를 일으킬 수 있다.
온수발생 강철제 보일러에서 전열면적이 인 경우 방출관의 안지름은 50mm 이상으로 하는 것을 기준으로 한다.
다만 이는 출제 당시의 설치기준에 따른 수치이며, 방출관 안지름은 전열면적 구간별로 정해지므로 현행 기준은 관련 법령을 확인해야 한다.
보일러를 장기간 휴지시킬 때는 내부를 완전히 건조시킨 후 흡습제를 넣고 밀폐 보존하는 건조 보존법을 사용하는 것이 일반적이다.
일정량의 물을 채워 순환시키거나 건조 후 공기밸브를 열어두는 방법, 알칼리성 물을 채운 채 안전밸브를 열어두는 방법은 모두 올바른 보존 방법이 아니다.
건식환수주관은 보일러의 표준수위보다 높은 위치에 설치되며, 관 내에 응축수와 증기가 함께 흐르기 때문에 증기트랩이 반드시 필요하다.
반대로 습식환수주관은 표준수위보다 낮은 위치에 설치되어 관 내부가 항상 응축수로 채워지므로 증기트랩이 필요하지 않다.
증기보일러 압력계에 부착하는 사이폰관의 안지름은 6.5mm 이상으로 하는 것을 기준으로 한다.
사이폰관은 압력계로 고온의 증기가 직접 유입되지 않도록 응축수를 채워 완충 역할을 하는 관이며, 이 수치는 출제 당시의 기준이므로 현행 규정은 별도로 확인이 필요하다.
실화는 운전 중 연소실의 불꽃이 갑자기 꺼져 연소가 중단되는 현상이다. 역화는 화염이 연소실 밖으로 거꾸로 뿜어져 나오는 현상이고, 무화는 연료를 미세한 입자로 만드는 것이다.
온수 순환량은 필요 열량을 온수의 비열과 왕복 온도차로 나눈 값으로 구한다.
송수온도와 환수온도의 차는 이므로, 순환량은 이 된다.
주철제 보일러의 수압시험 압력은 최고사용압력이 이하인 경우 최고사용압력의 2배로 한다.
이 보일러의 최고사용압력 는 0.43MPa 이하이므로, 수압시험 압력은 이 된다.
복사난방(패널난방)은 바닥이나 벽체 등에 매설한 관에 온수나 증기를 통과시켜 복사열로 난방하는 방식이므로, 온수식이 "노출관"에 온수를 통과시킨다는 설명은 복사난방의 원리와 맞지 않는다.
전기식은 열선을 매입해 난방하고, 우리나라 주거용 난방은 바닥패널(온돌) 방식이 많으며, 증기식은 특수 방열면이나 관에 증기를 통과시키는 방식이라는 설명은 모두 옳다.
밸브를 미는 용수철의 힘이 균일한 것은 안전밸브가 정상적으로 작동하는 상태를 뜻하므로, 이는 누설의 원인이 될 수 없다.
밸브시트에 이물질이 부착되거나 연마면이 불량한 경우, 용수철의 장력이 부족한 경우는 모두 시트와 디스크가 완전히 밀착되지 못해 누설을 일으키는 실제 원인이다.
보일러 안전관리에서 가장 중요한 것은 안전 저수위 이하로 감수되는 것을 방지하는 것으로, 저수위 상태에서 계속 가열되면 과열로 인한 대형 사고(파열 등)로 이어질 수 있기 때문이다.
벙커C유의 예열, 2차 공기 조절, 연도의 저온부식 방지는 모두 보일러 운전 효율이나 설비 보호와 관련된 사항이지만, 감수사고 방지만큼 안전관리의 최우선 사항으로 보지는 않는다.
먼저 필요한 방열면적을 표준방열량(온수 ) 기준으로 구하면 이다.
방열기 쪽수는 이 면적을 쪽당 방열면적으로 나눈 값이므로 이며, 소수점을 올림하여 171쪽이 된다.
단관식은 하나의 배관 속으로 증기와 응축수가 함께 흐르는 증기난방 방식으로, 배관에 적절한 기울기를 주지 않으면 증기와 응축수가 부딪혀 수격현상이 발생하기 쉬워 주로 소규모 난방에만 적용된다.
복관식은 증기관과 응축수관을 별도로 설치하는 방식이고, 건식환수식·기계환수식은 응축수의 환수 방식을 구분하는 개념으로 이 문제의 설명과는 다르다.
보일러 운전을 정지할 때는 댐퍼를 닫아 노 내와 굴뚝으로의 열손실 및 냉기 유입을 막아야 하므로, 댐퍼를 여는 것은 정지 순서에 들어가지 않는다.
정상적인 정지 순서는 연료 공급을 먼저 차단하고 공기(송풍) 공급을 정지한 뒤, 증기밸브를 닫고 드레인밸브를 열어 배관 내 응축수를 배출하는 순서로 진행된다.
개방식 팽창탱크의 팽창(흡수)관은 탱크 바닥면과 같은 높이로 접속하면 안 되며, 바닥면보다 조금 위로 올려서 배관해야 한다. 바닥에 가라앉은 슬러지·이물질이 그대로 배관으로 빨려 들어가 막힘의 원인이 되기 때문이다.
나머지 사항은 모두 옳은 설치 기준이다.
- 탱크 내부의 수위를 확인할 수 있는 구조여야 한다.
- 탱크 상부에는 통기구멍(공기빼기)을 두어 대기와 통하게 한다.
- 탱크는 최상층 방열기보다 1m 이상 높은 위치에 설치한다.
저탄소 녹색성장 기본법에서 저탄소란 화석연료에 대한 의존도를 낮추고 청정에너지의 사용 및 보급을 확대하며 녹색기술 연구개발과 탄소 흡수원 확충 등을 통해 온실가스를 적정수준 이하로 줄이는 것을 말한다.
녹색성장은 에너지와 자원을 절약하고 효율적으로 사용하여 기후변화와 환경훼손을 줄이는 지속가능한 성장을 뜻하는 별개의 용어로, 저탄소와 구분된다.
이 정의는 출제 당시 시행 중이던 법령을 기준으로 한 것이며, 해당 법은 이후 폐지·대체되었으므로 실제 적용 시에는 현행 법령을 확인해야 한다.
에너지사용계획 검토결과에 따라 공공사업주관자가 제출하는 이행계획에는 이행 주체·이행 방법·이행 시기가 포함되며, 이행 장소와 사유는 법령이 정한 포함사항이 아니다.
이행계획은 "누가, 어떤 방법으로, 언제까지" 조치를 실행할 것인지를 밝히는 문서이므로 장소나 사유는 요구되지 않는다는 점으로 정리해 두면 된다.
이 내용은 출제 당시 시행 중이던 법령을 기준으로 한다.
에너지관리공단(현 한국에너지공단) 이사장에게 위탁되는 업무는 법령에서 정한 개별 사무들이며, 에너지이용 합리화 기본계획의 수립 자체는 소관 장관의 고유 권한으로 위탁 대상이 아니다.
- 에너지절약전문기업의 등록은 공단에 위탁된 업무이다.
- 온실가스배출 감축실적의 등록 및 관리도 공단이 수행하는 위탁업무이다.
- 검사대상기기 조종자의 선임·해임신고 접수 역시 공단에 위탁되어 있다.
이 내용은 출제 당시 시행 중이던 법령을 기준으로 한다.
목표에너지원단위는 에너지를 사용하여 만드는 제품의 단위당 에너지사용 목표량, 또는 건축물의 단위면적당 에너지사용 목표량으로 정의된다.
즉 기준이 되는 것은 실제로 사용(소비)되는 에너지량이며, 에너지의 생산량·저장량이나 절감량을 기준으로 삼는 개념이 아니라는 점이 핵심이다.
이 내용은 출제 당시 시행 중이던 법령을 기준으로 한다.
에너지기술개발 사업에 투자 또는 출연할 것을 권고할 수 있는 대상은 에너지를 공급하거나 관련 기자재를 만드는 사업자이며, 단순히 에너지를 많이 쓰는 대규모 에너지 사용자는 권고 대상 사업자에 포함되지 않는다.
- 에너지 공급자는 권고 대상에 해당한다.
- 에너지사용기자재의 제조업자도 권고 대상에 해당한다.
- 공공기관 중 에너지와 관련된 기관 역시 권고 대상에 해당한다.
이 내용은 출제 당시 시행 중이던 법령을 기준으로 한다.
에너지이용합리화법상 교육 대상자는 에너지를 실제로 사용·관리하거나 취급하는 인력이며, 효율관리기자재의 제조업자는 신고·표시 의무의 대상일 뿐 이 교육 대상에는 포함되지 않는다.
- 에너지관리자는 교육 대상에 해당한다.
- 시공업의 기술인력도 교육 대상에 해당한다.
- 검사대상기기 조종자 역시 교육 대상에 해당한다.
이 내용은 출제 당시 시행 중이던 법령을 기준으로 한다.