[에너지관리기능사 필기] 06년 3회차
에너지관리기능사 필기 기출문제

06년 3회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

06년 3회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
외분식 보일러의 특징 설명으로 잘못된 것은?
1연소실의 크기나 형상을 자유롭게 할 수 있다.
2연소율이 좋다.
3사용연료의 선택이 자유롭다
4방사열의 흡수가 크다.
정답 및 해설

외분식 보일러는 노(爐)를 보일러 본체 밖에 설치하는 구조로, 방사열의 흡수가 작다는 점이 특징이며 오히려 노벽을 통한 방열손실이 큰 것이 단점이다.

대신 연소실의 크기와 형상을 자유롭게 만들 수 있고 사용 연료의 선택 폭이 넓으며, 연소실 용적이 충분해 연소율도 양호하다.

문제 2
일반적으로 보일러 열손실 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은?
1방열 및 기타 손실열
2불완전연소에 의한 손실열
3미연소분에 의한 손실열
4배기가스에 의한 손실열
정답 및 해설

일반적으로 보일러 열손실 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 배기가스에 의한 손실열이다.

연소가스가 굴뚝으로 배출될 때 가지고 나가는 현열이 전체 열손실의 대부분을 차지하며, 이 때문에 절탄기나 공기예열기로 배기가스의 여열을 회수해 손실을 줄인다.

불완전연소나 미연소분에 의한 손실, 방열손실도 존재하지만 배기가스 손실보다는 비중이 작다.

문제 3
50 kcal의 열량을 전부 일로 변환시키면 몇 kgf.m 의 일을 할 수 있는가?
113.650 kgf.m
221.350 kgf.m
331.600 kgf.m
443.000 kgf.m
정답 및 해설

열의 일당량(1kcal = 427 kgf⋅m427\ \mathrm{kgf \cdot m})을 이용하면 계산할 수 있다.

50 kcal×427 kgf⋅m/kcal=21,350 kgf⋅m50\ \mathrm{kcal} \times 427\ \mathrm{kgf \cdot m/kcal} = 21{,}350\ \mathrm{kgf \cdot m}

따라서 50kcal의 열량을 전부 일로 변환하면 21,350 kgf·m의 일을 할 수 있다.

문제 4
수관식 보일러와 비교한 원통 보일러의 장점이 아닌 것은?
1구조가 간단하고 취급이 용이하다
2부하변동에 비하여 압력변화가 적다.
3보유수량이 적어 파열시 피해가 적다.
4내부청소, 보수가 쉽다.
정답 및 해설

원통 보일러는 보유수량이 많아 파열 시 오히려 피해가 크다는 것이 수관식과 비교했을 때의 단점이지 장점이 아니다.

  • 구조가 간단하고 취급이 쉬운 점은 원통 보일러의 장점이다.
  • 보유수량이 많아 부하변동에 대한 압력변화가 적은 것도 장점이다.
  • 구조가 단순해 내부청소와 보수가 쉬운 것도 장점이다.

결국 보유수량이 많다는 특성은 파열 시 피해가 크다는 단점으로 이어지므로, 보유수량이 적어 파열 피해가 적다는 서술은 옳지 않다.

문제 5
중유 연소 보일러에서 중유를 예열하는 목적 설명으로 잘못된 것은?
1연소 효율을 높인다.
2버너에서 무화를 좋게 해 준다.
3중유의 유동을 원할히 해 준다.
4중유의 점도를 증대시켜 관통력을 크게 한다.
정답 및 해설

중유를 예열하는 것은 점도를 낮추어 유동성과 무화 상태를 좋게 하기 위함이지, 점도를 증대시키는 것이 목적이 아니다.

예열을 통해 중유의 점도가 낮아지면 버너에서의 무화(미립화)가 양호해지고 연료의 유동이 원활해져 결과적으로 연소 효율이 높아진다.

점도를 높여 관통력을 키운다는 설명은 예열의 실제 효과와 반대되는 내용이다.

문제 6
물 1,200 kg을 30도에서 90도까지 온도를 올리는데 필요한 열량은? (단, 물의 비열은 1kcal/kg.도 이다.)
15,600 kcal
27,200 kcal
356,000 kcal
472,000 kcal
정답 및 해설

물의 가열에 필요한 열량은 Q=m×c×ΔtQ = m \times c \times \Delta t 로 구한다.

Q=1,200 kg×1 kcal/kg⋅∘C×(90−30)∘C=72,000 kcalQ = 1{,}200\ \mathrm{kg} \times 1\ \mathrm{kcal/kg\cdot^\circ C} \times (90-30)^\circ C = 72{,}000\ \mathrm{kcal}

따라서 필요한 열량은 72,000 kcal이다.

문제 7
연료의 연소 시 산소와 결합하여 열을 발생하는 성분이 아닌 것은?
1수소
2황
3탄소
4질소
정답 및 해설

연소 시 산소와 결합해 발열 반응을 일으키는 대표적 가연성분은 탄소·수소·황이다.

반면 질소는 상온에서 산소와 잘 반응하지 않고 연소 반응의 발열 성분으로 작용하지 않으며, 오히려 고온에서 질소산화물(NOx)을 생성하는 대기오염 원인 물질로 다뤄진다.

문제 8
보일러 통풍장치에서 흡입 통풍방식이란?
1연도의 끝이나 연돌하부에 송풍기를 설치한 방식
2보일러 노의 입구에 송풍기를 설치한 방식
3연소용 공기를 연소실로 밀어 넣는 방식
4배기가스와 외기의 비중차를 이용한 통풍 방식
정답 및 해설

흡입통풍(흡입식, 유인통풍)은 연도 끝이나 연돌(굴뚝) 하부에 송풍기를 설치하여 연소가스를 빨아들이는 방식이다.

노 내부는 부압(음압) 상태가 되어 연소가스가 자연스럽게 빨려나가며, 화염이나 가스가 외부로 새어나오기 어렵다는 장점이 있다.

노 입구에 송풍기를 설치해 연소용 공기를 밀어 넣는 방식은 압입통풍이고, 배기가스와 외기의 비중차만 이용하는 것은 자연통풍이다.

문제 9
중유의 연소를 개선하기 위한 중유 첨가제의 종류가 아닌 것은?
1연소촉진제
2안정제
3회분개질제
4탈염제
정답 및 해설

중유 연소를 개선하기 위한 첨가제는 크게 연소촉진제, 슬러지분산제(안정제), 회분개질제, 탈수제·유동점강하제 등으로 분류된다.

연소촉진제는 완전연소를 돕고, 회분개질제는 회분(재)의 융점을 높여 고온부식을 억제하며, 안정제는 슬러지 생성을 막아 연료의 균질성을 유지한다.

탈염제는 중유 첨가제의 일반적인 분류에 포함되지 않는다.

문제 10
제어동작 중 비례동작에서 잔류편차가 남지 않는 동작은?
1ON-OFF 동작
2적분동작
3미분동작
4적분동작 + 미분동작
정답 및 해설

비례동작(P동작)만으로는 부하 변화 시 잔류편차(off-set)가 남는데, 이를 없애는 동작은 적분동작(I동작)이다.

적분동작은 편차가 존재하는 시간에 비례하여 조작량을 계속 누적시켜 나가므로, 편차가 0이 될 때까지 조작량을 변화시켜 잔류편차를 제거한다.

ON-OFF 동작이나 미분동작만으로는 잔류편차를 없앨 수 없다.

문제 11
포집하고자 하는 먼지의 입자가 비교적 큰 경우 경제성과 집진성능을 고려할 때 가장 유리한 집진장치는?
1사이클론
2벤튜리 스크루버
3백필터
4전기 집진장치
정답 및 해설

입자가 비교적 큰 먼지를 대상으로 경제성과 집진성능을 함께 고려할 때 가장 유리한 것은 사이클론(원심력식 집진장치)이다.

사이클론은 구조가 간단하고 설치비·유지비가 저렴하면서도 원심력을 이용해 굵은 입자를 효율적으로 제거할 수 있다.

벤튜리 스크러버, 백필터, 전기집진장치는 미세입자 제거에는 유리하지만 설비비와 운전비가 상대적으로 높다.

문제 12
일산화탄소가 완전연소될 때, 일산화탄소, 산소, 연소가스(이산화탄소)의 이론상 kmole 의 비는?
11 : 2 : 1
21 : 1 : 1
32 : 1 : 1
42 : 1 : 2
정답 및 해설

일산화탄소의 완전연소 반응식은 CO+12O2→CO2\mathrm{CO} + \dfrac{1}{2}\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} 이다.

계수를 정수비로 맞추면 2CO+O2→2CO22\mathrm{CO} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{CO_2} 이므로, 일산화탄소 : 산소 : 이산화탄소의 몰(kmol)비는 2 : 1 : 2가 된다.

문제 13
급수 시 플라이밍(priming)을 반드시 해주고 가동을 해야하는 펌프는?
1터빈 펌프
2플런저 펌프
3워싱턴 펌프
4웨어 펌프
정답 및 해설

터빈 펌프(원심식 펌프)는 케이싱 내부에 물이 채워져 있어야 양수 작용이 시작되므로, 가동 전 반드시 프라이밍(priming)으로 흡입관과 케이싱 내부를 물로 채워야 한다.

이는 원심펌프가 스스로 공기를 빨아들여 흡입할 수 없는 특성 때문이며, 프라이밍이 불충분하면 공기가 갇혀 양수가 되지 않는 공기 걸림(air lock) 현상이 발생한다.

플런저 펌프, 워싱턴 펌프, 웨어 펌프와 같은 왕복동식(용적형) 펌프는 자체적으로 흡입 성능을 가지므로 프라이밍이 필수는 아니다.

문제 14
안전밸트로부터 증기가 누설되는 경우가 아닌 것은?
1밸브의 디스크 지름이 증기압에 비하여 너무 작다.
2밸브 시트를 균등하게 누르고 있지 않다.
3벨브 스프링 장력이 감쇄되었다.
4밸브 시트에 이물질이 부착되어 있다.
정답 및 해설

안전밸브의 디스크 지름이 증기압에 비해 작다는 것은 필요한 분출용량을 확보하지 못하는 용량 부족 문제와 관련될 뿐, 밸브가 닫혀 있는 상태에서 증기가 새는 누설 원인은 아니다.

  • 밸브 시트가 고르게 눌리지 않으면 접촉면 사이로 증기가 새어 나온다.
  • 스프링 장력이 감쇄되면 설정압력 이하에서도 밸브가 살짝 들려 누설이 생긴다.
  • 밸브 시트에 이물질이 끼면 완전한 밀착이 안 되어 누설이 발생한다.
문제 15
연료의 고위발열량에서 저위발열량을 뺀 값은?
1연소가스 중의 물(수증기)의 응축 잠열
2연소가스 중의 황(S)의 열량
3연료 중의 일산화탄소(CO) 의 열량
4연료 중의 휘발분의 열량
정답 및 해설

고위발열량에서 저위발열량을 뺀 값은 연소가스 중 수증기(물)의 응축잠열에 해당한다.

연료 중 수소나 수분이 연소·기화되어 생긴 수증기가 응축될 때 방출하는 잠열을 포함한 것이 고위발열량이고, 이 잠열을 제외한 것이 저위발열량이므로 두 값의 차이는 곧 수증기의 응축잠열이 된다.

문제 16
배기가스의 여열(餘熱)을 이용해 급수를 가열하는 보일러 부속장치는?
1재열기
2탈기기
3절탄기
4증발기
정답 및 해설

배기가스가 굴뚝으로 빠져나가기 전 남은 열(여열)을 이용해 보일러로 들어가는 급수를 예열하는 장치는 절탄기(economizer)이다.

절탄기는 연도 내에 설치되어 배기가스의 현열을 회수함으로써 보일러 효율을 높이고 연료 소비를 절감하는 역할을 한다.

재열기는 터빈에서 나온 증기를 재가열하는 장치이고, 탈기기는 급수 중 용존산소를 제거하는 장치로 목적이 다르다.

문제 17
주로 보일러 경판의 강도를 보강하기 위하여 3각형 모양의 평판을 경판과 동판에 비스듬히 부착시킨 버팀은?
1가세트 버팀
2나사 버팀
3경사 버팀
4시렁 버팀
정답 및 해설

보일러 경판의 강도를 보강하기 위해 삼각형 모양의 평판을 경판과 동판에 비스듬히 부착하는 버팀은 가세트 버팀이다.

가세트 스테이는 노통이나 화실이 없는 편평한 경판 부분의 강도를 보강하는 데 주로 사용되며, 판을 비스듬히 대어 경판과 동판을 함께 지지한다.

문제 18
자동제어계의 신호전갈 방식 중 전송지연이 적고, 조작력이 크며, 가장 먼 거리까지 전송이 가능한 방식은?
1전기식
2유압식
3공기압식
4기계식
정답 및 해설

자동제어 신호전달 방식 중 전기식은 전송지연이 적고 조작력이 크며, 배선만으로 신호를 보낼 수 있어 가장 먼 거리까지 전송이 가능하다.

유압식은 조작력은 크지만 배관 손실 등으로 원거리 전송에 불리하고, 공기압식은 전송지연이 비교적 크며, 기계식은 전송 거리 자체에 한계가 있다.

문제 19
증기의 압력이 높아질 때 나타나는 현상 중 틀린 것은?
1포화온도 상승
2증발열의 감소
3증기의 잠열 감소
4전열양 감소
정답 및 해설

증기의 압력이 높아지면 포화온도는 상승한다(1번 참). 압력 상승에 따라 증발열(기화열)은 감소하고(2번 참), 증기의 잠열도 감소한다(3번 참). 이는 임계점에 가까워질수록 액체와 기체의 상태 차이가 줄어들기 때문이다. 반면 전열량(전체 열량)은 압력이 높아질수록 증가한다. 전열량은 액체의 현열(온수열)과 기화열의 합인데, 포화온도가 올라가면서 액체의 현열이 크게 증가하여 전체 전열량은 증가하므로 4번이 틀렸다.

문제 20
보일러 배기가스의 성분을 연속적으로 기록하며 연소 상황을 알 수 있는 배기가스 분석장치는?
1링겔만 비탁표
2전기식 CO2계
3오르자트 분석법
4헴펠 분석법
정답 및 해설

연속적으로 기록하면서 연소 상황을 모니터링할 수 있는 장치는 전기식 CO₂계이다. 링겔만 비탁표는 배기가스 색상으로 매연 농도를 육안 판정하는 간이 방법이고, 오르자트 분석법과 헴펠 분석법은 시료를 채취해 실험실에서 정량 분석하는 화학적 방법으로 연속 기록이 불가능하다. 전기식 CO₂계는 센서를 이용해 실시간으로 이산화탄소 농도를 측정·기록하므로 보일러 연소 효율을 지속적으로 감시할 수 있다.

문제 21
증기기관에서 증기 트랩의 작동이 원할하지 못하여 응축수가 제거되지 않을 때 나타나는 현상이 아닌 것은?
1가열효과가 떨어지고 가열시간이 짧아진다.
2수격현상을 일으켜 설비와 배관을 손상시킨다.
3증기관과 설비의 내부부식 또는 재질의 노화를 촉진시킨다.
4증기 잠열을 이용하지 못하므로 에너지 손실이 크다.
정답 및 해설

증기트랩 고장으로 응축수가 제대로 배출되지 않으면 전열관이나 설비 내부에 응축수가 정체되면서 가열효과가 떨어지고 가열에 걸리는 시간은 오히려 길어진다.

정체된 응축수는 열교환을 방해해 증기의 잠열을 제대로 활용하지 못하게 하므로 에너지 손실이 커지고, 응축수가 흐름을 따라 급격히 이동하면 수격작용을 일으켜 배관과 설비를 손상시킨다.

또한 정체된 응축수는 배관과 설비 내부의 부식이나 재질 노화를 촉진하는 원인이 된다.

문제 22
보일러 안전장치와 가장 무관한 것은?
1안전밸브
2고저수위 경보기
3화염검출기
4급수밸브
정답 및 해설

보일러의 안전장치는 이상 상태를 감지하고 사고를 방지하기 위한 장치로, 안전밸브·고저수위 경보기·화염검출기 등이 이에 해당한다.

이들은 각각 이상 압력 방출, 급수 이상 감지, 실화(失火) 감지 기능을 수행해 보일러 사고를 예방한다.

반면 급수밸브는 급수 계통을 여닫는 일반 밸브로, 안전을 직접 감지·차단하는 안전장치로 분류되지 않는다.

문제 23
어떤 보일러의 3시간 동안 증발량이 4,500 kg이고, 그 때의 증기압력이 9kg/cm2 이며, 급수온도가 25도, 증기엔탈피가 680 kcal/kg 이라면, 상당증발량은?
1551kg/h
21,684 kg/h
31,823 kg/h
45,051 kg/h
정답 및 해설

상당증발량은 실제증발량을 대기압하 100℃ 포화수에서 건조포화증기로 증발시키는 기준(증발잠열 539 kcal/kg539\ \mathrm{kcal/kg})으로 환산한 값이다.

시간당 실제증발량은 4,500 kg÷3 h=1,500 kg/h4{,}500\ \mathrm{kg} \div 3\ \mathrm{h} = 1{,}500\ \mathrm{kg/h} 이고, 급수 엔탈피는 급수온도 25℃를 기준으로 약 25 kcal/kg25\ \mathrm{kcal/kg}으로 본다.

Ge=G(h2−h1)539=1,500×(680−25)539≈1,823 kg/hG_e = \dfrac{G(h_2-h_1)}{539} = \dfrac{1{,}500 \times (680-25)}{539} \approx 1{,}823\ \mathrm{kg/h}

따라서 상당증발량은 약 1,823 kg/h이다.

문제 24
노통보일러에서 갤로웨이관(galloway tube)를 설치하는 목적은?
1스케일 부착을 방지하기 위하여
2노통의 보강과 양호한 물 순환을 위하여
3노통의 진동을 방지하기 위하여
4연료의 완전연소를 위하여
정답 및 해설

갤로웨이관은 노통 내부를 가로질러 설치하는 관으로, 노통의 보강과 양호한 물 순환을 동시에 목적으로 한다.

노통 벽면과 갤로웨이관을 연결함으로써 노통의 강도를 높이는 동시에, 관 내부로 보일러수가 흐르면서 전열면적을 늘리고 물 순환을 촉진해 국부 과열을 줄이는 데 도움을 준다.

문제 25
가정용 온수보일러의 용량 표시로 가장 많이 사용되는 것은?
1상당증발량
2시간당 발열량
3전열면적
4최고사용압력
정답 및 해설

가정용 온수보일러는 난방에 필요한 열량을 공급하는 것이 목적이므로, 용량 표시로는 주로 시간당 발열량(kcal/h)이 사용된다.

상당증발량이나 최고사용압력은 증기보일러의 용량·성능 표시에 주로 쓰이는 지표이고, 전열면적은 보일러의 크기를 가늠하는 보조 지표로 직접적인 용량 표시로는 잘 쓰이지 않는다.

문제 26
랭커셔 보일러에서 브리딩 스페이스를 너무 적게 하면 어떤 현상이 발생하는가?
1발생 증기가 습하기 쉽다
2수격작용이 발생하기 쉽다
3그루빙을 일으키기 쉽다
4불량 연소가 되기 쉽다.
정답 및 해설

브리딩 스페이스(breathing space)는 경판을 지지하는 가세트 스테이 하단과 노통 상부 사이에 두는 완충 거리로, 노통과 경판이 열팽창·수축할 때 그 신축을 흡수해 주는 여유 구간이다.

이 거리를 너무 좁게 하면 반복되는 팽창·수축 응력이 경판의 한 부위에 집중되어 그루빙(grooving)이 생기기 쉽다.

그루빙은 응력이 집중되는 부위를 따라 홈 모양으로 부식·균열이 진행되는 현상으로, 랭커셔 보일러처럼 노통을 가진 원통형 보일러에서 특히 주의해야 한다.

문제 27
유압분무식 버너는 중유에 얼마 정도의 압력을 가하여 분무하는가?
11~5 kgf/cm2
25~15kgf/cm2
315~30 kgf/cm2
430~40 kgf/cm2
정답 및 해설

유압분무식(압력분무식) 버너는 펌프로 중유에 압력을 가해 노즐에서 분무하는 방식으로, 일반적으로 5~15 kgf/cm² 정도의 압력을 가한다.

압력이 이보다 낮으면 무화(미립화)가 불량해지고, 점도가 높은 중유일수록 충분한 무화를 위해 예열과 함께 적절한 분무압력 유지가 중요하다.

문제 28
보일러의 강도가 부족하여 증기압 또는 수두압에 견디지 못하고 파열하는 원인과 가장 무관한 것은?
1사용 중 부식
2재료 불량
3캐리 오버
4용접 불량
정답 및 해설

보일러가 강도 부족으로 증기압이나 수두압을 견디지 못해 파열되는 원인으로는 사용 중 부식, 재료 불량, 용접 불량 등 구조체 자체의 강도를 저하시키는 요인들이 꼽힌다.

반면 캐리오버는 보일러수의 물방울이나 불순물이 증기와 함께 딸려 나가는 현상으로, 증기 품질 저하나 배관·부속기기 손상과 관련된 문제이지 보일러 동체의 강도 저하로 인한 파열 원인과는 직접적인 관련이 없다.

문제 29
보일러를 처음 시동할 때 취급자는 보일러의 측면에서 점화하여야 한다. 그 이유는?
1보일러의 조작 상태를 잘 관찰할 수 있으므로
2점화 불씨의 노내 상태를 관찰하기 위해서
3역화에 의한 재해(화상)을 방지하기 위해서
4연료조절밸브의 조작을 쉽게 하기 위해서
정답 및 해설

보일러를 처음 점화할 때 취급자가 정면이 아닌 측면에서 점화하는 이유는 노 내에 체류한 가연성 가스가 일시에 착화되며 발생하는 역화(back fire)로 인한 화상 등의 재해를 방지하기 위해서이다.

점화 전 프리퍼지를 충분히 하더라도 잔류가스로 인한 역화 가능성을 배제할 수 없으므로, 취급자는 항상 몸을 노 정면에서 비켜난 위치에서 점화 조작을 해야 한다.

문제 30
보일러 고온부식의 방지대책이 해당되지 않는 것은?
1연료 중의 바나듐 성분을 제거한다.
2첨가제를 사용하여 회분의 융점을 낮춘다.
3전열면을 내식 처리한다.
4전열면의 온도를 설계온도 이하로 유지한다.
정답 및 해설

고온부식은 연료 중 바나듐(V)·나트륨(Na) 등이 회분과 결합해 저융점 화합물을 만들고, 이것이 전열면에 녹아 붙어 금속을 침식시키면서 발생한다.

따라서 방지대책은 바나듐 성분 제거, 첨가제를 이용한 회분 융점 상승, 전열면 내식 처리, 전열면 온도를 설계온도 이하로 유지하는 것 등이다.

첨가제로 회분의 융점을 낮춘다는 것은 오히려 저융점 회분이 전열면에 쉽게 녹아 붙게 만들어 고온부식을 촉진하므로 방지대책이 될 수 없다.

문제 31
어떤 거실의 난방부하가 3,000 kcal/h 이고, 증기방열기로 난방하는 경우 필요한 방열기 쪽수는? (단, 방열기의 쪽당 방열면적은 0.15m2 이며, 방열기 방열량은 표준방열량으로 계산한다.)
118쪽
220쪽
325쪽
431쪽
정답 및 해설

증기방열기의 필요 방열면적은 난방부하를 표준방열량으로 나누어 구하고, 이를 쪽당 방열면적으로 나누면 필요한 쪽수가 나온다.

증기난방의 표준방열량은 650 kcal/m2⋅h650\ \mathrm{kcal/m^2 \cdot h}이므로, 필요 방열면적은 3,000650≈4.62 m2\dfrac{3{,}000}{650} \approx 4.62\ \mathrm{m^2}이다.

쪽수는 4.620.15≈30.8\dfrac{4.62}{0.15} \approx 30.8이므로 이를 올림하면 31쪽이 필요하다.

문제 32
보일러수의 청관제 중 탈산소제로 사용되는 약품은?
1수산화나트륨
2리그진
3히드라진
4알콜
정답 및 해설

보일러수 중의 용존산소를 제거하는 청관제(탈산소제)로 대표적으로 사용되는 약품은 히드라진이다.

용존산소는 보일러 계통의 부식을 촉진하는 주요 원인이므로, 히드라진과 같은 탈산소제를 투입해 산소를 화학적으로 제거함으로써 부식을 억제한다.

수산화나트륨은 pH·알칼리도 조정에, 리그닌계 약품은 슬러지 분산 등 관수 처리에 사용되는 등 목적이 다르다.

문제 33
강철제 보일러 수압시험시 규정된 시험 수압에 도달한 후 시간이 얼마 동안 경과된 뒤에 검사를 실시하는가?
130분 이상
21시간 이상
31시간 30분 이상
42시간 이상
정답 및 해설

강철제 보일러의 수압시험은 규정된 시험수압에 도달한 뒤 30분 이상 그 압력을 유지한 상태에서 검사를 실시한다.

충분한 시간 동안 압력을 유지해야 미세한 누설이나 이상 변형 여부를 확인할 수 있기 때문이며, 검사 기준은 개정될 수 있으므로 실제 적용 시에는 현행 검사기준을 확인해야 한다.

문제 34
포밍, 플라이밍의 방지 대책으로 부적합한 것은?
1주증기 밸브를 천천히 개방할 것
2정상 수위로 운전할 것
3급격한 과연소를 하지 않을 것
4수저 또는 수면 분출을 하지 말 것
정답 및 해설

포밍(foaming)·프라이밍(priming)은 보일러수 중 불순물 농도가 높거나 수위·연소 상태가 불안정할 때 발생하기 쉬우므로, 이를 방지하려면 수저 또는 수면 분출(블로우 다운)을 통해 농축된 불순물을 주기적으로 배출해야 한다.

  • 주증기 밸브를 천천히 여는 것은 급격한 압력 변화로 인한 비수 발생을 막아주는 적절한 대책이다.
  • 정상 수위를 유지하는 것도 포밍·프라이밍을 막는 기본적인 대책이다.
  • 급격한 과연소를 피해 증발이 급격히 일어나지 않도록 하는 것도 필요한 대책이다.

따라서 수저·수면 분출을 하지 않는 것은 오히려 불순물을 농축시켜 포밍·프라이밍을 유발하므로 방지대책으로 부적합하다.

문제 35
보일러 운전을 정지할 때 가장 먼저 하는 조치는?
1송기를 중단한다
2연료 공급을 차단한다.
3송풍기 모터를 정지시킨다
4댐퍼를 닫는다.
정답 및 해설

보일러 운전을 정지할 때는 연료 공급을 차단하는 것이 가장 먼저 이루어져야 한다. 연료 차단 후에야 송기(공기 공급)를 중단하고, 이후 송풍기 모터를 정지시키며 댐퍼를 닫는 순서로 진행한다. 연료를 먼저 차단하지 않으면 불완전 연소로 인한 일산화탄소 발생 위험과 화재 위험이 증가하기 때문에 안전상 연료 공급 차단이 최우선이다.

문제 36
보일러 점화 시 가장 먼저 이루어지는 작업은?
1파일롯 버너 작동
2프리퍼지
3노내압 조장
4화염 검출
정답 및 해설

보일러 점화 시 가장 먼저 이루어져야 하는 작업은 프리퍼지(pre-purge)이다.

프리퍼지는 점화에 앞서 노 내부와 연도에 남아 있을 수 있는 가연성 가스를 송풍기로 충분히 배출시키는 환기 과정으로, 이를 생략하면 점화 시 노내 가스 폭발이나 역화 사고로 이어질 수 있다.

프리퍼지가 끝난 뒤에야 파일럿 버너 점화, 노내압 조정, 화염 검출 등의 후속 절차가 진행된다.

문제 37
보일러의 연소 시 폭발이 발생하는 경우로 옳은 것은?
1보일러수가 지나치게 많을 때
2증기 압력이 지나치게 낮을 때
3연료에 황분이 많이 포함되어 있을 때
4연소실 내에 미연소가스가 차 있을 때
정답 및 해설

연소실 내에 미연소가스가 차 있는 상태에서 점화되면 한꺼번에 착화되어 가스폭발이 일어난다.

이런 상태는 프리퍼지(사전 통풍) 부족이나 점화 지연 시 발생하기 쉬워, 점화 전 노 내 환기를 충분히 하는 것이 안전수칙이다.

  • 보일러수가 많은 것은 프라이밍·캐리오버의 원인이 될 수 있으나 폭발과는 직접 관련이 없다.
  • 증기 압력이 낮은 것은 운전상 이상이나 그 자체가 폭발 원인은 아니다.
  • 연료의 황분이 많으면 저온부식·매연 문제를 일으키지만 폭발과는 관련이 없다.
문제 38
강철제 증기보일러의 가스연료 배관 관경이 13mm 이상 33mm 미만인 경우 배관의 고정은 몇 m 마다 해야 하는가?
11m
22m
33m
45m
정답 및 해설

강철제 증기보일러의 가스연료 배관은 관경에 따라 고정 간격이 정해져 있으며, 관경 13mm 이상 33mm 미만인 경우에는 2m마다 고정하도록 한다.

참고로 관경 13mm 미만은 1m마다, 33mm 이상은 3m마다 고정한다. (출제 당시 기준)

문제 39
보일러수의 관내처리 방법인 청관제의 투입에서 청관제의 기능이 아닌 것은?
1PH, 알칼리도 조정
2현탁성 부유물의 여과
3슬러지 조정
4가성취화 억제
정답 및 해설

청관제는 보일러수 중 불순물을 화학적으로 처리하는 약제이며, 현탁성 부유물을 걸러내는 여과 작용은 청관제의 기능이 아니다.

현탁물 제거는 침강·여과 등 별도의 물리적 처리 방법으로 이루어지고, 청관제는 pH·경도 조정, 슬러지 조정, 가성취화 억제처럼 화학적 작용을 담당한다.

문제 40
보일러 급수의 독일 경도 1dh를 옳게 설명한 것은?
1물 100cc 속에 산화칼슘(CaO)이 1mg 포함된 경우
2물 1,000cc 속에 산화칼슘(CaO)이 1mg 포함된 경우
3물 100cc 속에 탄산칼슘(CaCO3)이 1g 포함된 경우
4물 1,000cc 속에 탄산칼슘(CaCo3)이 1mg 포함된 경우
정답 및 해설

독일 경도(°dH)는 물 100cc 속에 산화칼슘(CaO) 1mg이 포함된 경우를 1°dH로 정의한다.

이는 프랑스 경도(물 100cc 중 CaCO₃ 1mg 기준)와 기준 성분이 다르므로 구분해서 알아 두어야 한다.

문제 41
보일러 용수관리가 불량한 경우 보일러에 미치는 장해의 설명으로 잘못된 것은?
1스케일이 생성되거나 고착한다.
2전열면이 과열되기 쉽다.
3공기비가 증대된다.
4프라이밍이나 포밍 현상이 발생할 수 있다.
정답 및 해설

용수관리가 불량하면 스케일 생성, 전열면 과열, 프라이밍·포밍 등이 나타나지만 공기비 증대는 용수관리 불량과는 직접 관계가 없다.

공기비는 연소용 공기 공급량 조절, 즉 연소관리의 문제이지 보일러수 수질과는 별개의 요인이다.

문제 42
다음 중 보일러 급수처리법 중의 용존산소, CO2, 용해가스 등을 제거하는 급수처리 방법으로 가장 적합한 것은?
1탈기법
2여과법
3석회소다법
4응집법
정답 및 해설

보일러 급수 중 용존산소, CO₂ 등 용해가스를 제거하는 데 가장 적합한 방법은 탈기법이다.

탈기법은 가열이나 진공 등을 이용해 물속에 녹아 있는 기체를 물리적으로 제거하여 산소에 의한 부식을 방지한다.

문제 43
보일러 내부에 스케일이 형성된 경우, 나타나는 현상이 아닌 것은?
1전열량 감소
2연료 소비량 증대
3관수 순환 촉진
4국부 과열
정답 및 해설

보일러 내부에 스케일이 형성되면 전열이 방해되어 전열량 감소, 연료 소비량 증대, 국부 과열이 나타난다.

반대로 스케일은 관 내부 유로를 좁히고 표면을 거칠게 만들어 관수 순환을 오히려 방해하므로, 순환이 촉진된다는 설명은 옳지 않다.

문제 44
액상식 열매체 보일러의 방출밸브 지름은 몇 mm 이상으로 하여야 하는가?
110mm
220mm
330mm
440mm
정답 및 해설

액상식 열매체 보일러의 방출밸브 지름은 20mm 이상으로 하여야 한다. (출제 당시 기준)

열매체 보일러는 고온의 열매체가 배관 내 이상 팽창·압력 상승을 일으킬 수 있어, 별도의 방출밸브를 두어 압력을 안전하게 배출하도록 규정하고 있다.

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

강판이나 강관 제조 시 재질 내부에 가스체 등이 함유되어 두 장의 층으로 갈라진 상태의 흠을 라미네이션(lamination)이라 한다.

이는 제조 과정에서 생기는 재질상의 결함으로, 사용 중 압력을 받으면 팽출이나 파열의 원인이 될 수 있다.

문제 46
옥내에 보일러를 성치라는 경우, 연료의 저장은 보일러 외측으로부터 최소 얼마 이상 거리를 두어야 하는가?
1거리에 관계 없다.
21m 이상
32m 이상
43m 이상
정답 및 해설

옥내에 보일러를 설치할 때 연료 저장소는 보일러 외측으로부터 2m 이상 거리를 두어야 한다. (출제 당시 기준)

화재·폭발 위험을 줄이기 위한 이격거리 규정으로, 방화격벽을 설치하는 경우에는 예외가 인정될 수 있다.

문제 47
보일러 연소 과잉공기가 너무 많을 때 나타나는 현상이 아닌 것은?
1미연분이 남는다.
2연소온도가 저하한다.
3보일러 효율이 저하한다.
4배기가스량이 많아진다.
정답 및 해설

과잉공기가 너무 많으면 연소가스량이 늘어 배기가스량이 많아지고, 배기가스에 실려 나가는 열손실이 커져 연소온도가 저하하며 결과적으로 보일러 효율이 저하한다.

반면 미연분(불완전연소 성분)이 남는 것은 공기가 부족할 때 나타나는 현상이므로, 과잉공기가 많을 때의 현상으로는 옳지 않다.

문제 48
강철제 증기보일러의 급수밸브 크기는 호칭 얼마 이상이어야 하는가? (단, 보일러 전열면적은 10m2를 초과한다)
115A
220A
325A
432A
정답 및 해설

강철제 증기보일러에서 전열면적이 10㎡를 초과하는 경우, 급수밸브의 크기는 호칭 20A 이상이어야 한다. (출제 당시 기준)

참고로 전열면적 10㎡ 이하인 경우에는 호칭 15A 이상이 기준이 된다.

문제 49
보일러 가동 후, 초기 부속설비 취급에 관한 내용으로 옳은 것은?
1과열기는 출구밸브를 닫고 입구측 밸브를 열어 증기를 흡입시켜 예열한 후, 출구밸브를 연다.
2절탄기는 연소가스를 바이패스 시켜주고, 급수가 절탄기 내를 유동한 후에 연소가스를 절탄기 연도내로 유입시킨다.
3집진장치는 연소 초기부터 가동하면 열응력이 발생하므로 정상 연소 후 가동한다.
4연소가스를 절탄기로 유입할 경우는 입구 댐퍼를 먼저 열고 출구 댐퍼를 뒤에 연다.
정답 및 해설

절탄기는 급수 흐름이 없는 상태에서 고온의 연소가스에 먼저 노출되면 관이 손상될 수 있으므로, 연소가스를 바이패스시킨 채 먼저 급수를 절탄기 내로 흐르게 한 뒤에 연소가스를 절탄기 연도로 유입시키는 순서로 취급해야 한다.

과열기는 반대로 출구측을 열어 증기가 관 내를 통과해 빠져나가도록 해야 하며, 출구밸브를 닫은 채 증기만 흡입시키면 관 내에 정체된 증기가 과열되어 과열기 손상의 원인이 된다.

문제 50
고압증기난방과 비교한 저압증기난방의 특징으로 옳은 것은?
1방열기 온도가 높다.
2증기의 누설 염려가 많다.
3증기의 장거리 수송이 어렵다
4관경이 작고 설비관리가 쉽다.
정답 및 해설

저압증기난방은 고압증기난방에 비해 압력차가 작아 증기의 장거리 수송이 어렵다는 특징이 있다.

압력차가 클수록 증기를 먼 거리까지 밀어 보내기 유리하므로, 저압증기난방은 상대적으로 근거리·소규모 설비에 적합하다.

반면 저압증기난방은 방열기 온도가 낮고 증기 누설의 위험도 상대적으로 적다.

문제 51
보일러 급수의 ph는 어느 정도로 하는 것이 가장 적합 한가?
14~5
26~7
38~9
410~12
정답 및 해설

보일러 급수의 pH는 8~9 정도의 약알칼리성으로 유지하는 것이 가장 적합하다.

pH가 너무 낮으면(산성) 부식이 촉진되고, 너무 높으면(강알칼리성) 가성취화 등의 문제가 생길 수 있다.

문제 52
트랩(trap)과 같이 주요 부품이나 기기 등의 고장, 수리, 교환 등에 대비하여 설치하는 것은?
1냉각 래그(cooling leg)
2드레인 포켓(drain pocket)
3바이패스(bt-pass) 배관
4하트포드 연결(hartford connection) 배관
정답 및 해설

트랩과 같은 주요 부품이나 기기의 고장, 수리, 교환 등에 대비하여 설치하는 배관을 바이패스(by-pass) 배관이라 한다.

바이패스 배관을 두면 해당 기기를 계통에서 분리해 점검·수리하는 동안에도 유체를 우회시켜 계속 흐르게 할 수 있다.

문제 53
증기보일러에 설치하는 유리수면계는 2개 이상이어야 하는데, 1개만 설치해도 되는 경우는?
1소형관류보일러
2최고사용압력이 2MPa 미만의 보일러
3동체 안지름 800mm 미만의 보일러
41개 이상의 원격지시 수면계를 설치한 보일러
정답 및 해설

증기보일러는 원칙적으로 유리수면계를 2개 이상 설치해야 하지만, 소형관류보일러는 1개만 설치해도 무방하다. (출제 당시 기준)

소형관류보일러는 보유수량이 적고 구조상 수위 감시 방식이 다른 보일러와 차이가 있어 예외로 인정된다.

문제 54
보일러 내부에서 경질스케일을 만드는 성분은?
1수산화칼슘(Ca(OH)2)
2탄산칼슘(CaCO3)
3탄산마그네슘(MgCO3)
4황산칼슘(CaSO4)
정답 및 해설

보일러 전열면에 단단하게 고착되는 경질(경성) 스케일은 주로 황산칼슘(CaSO₄)과 같은 성분에 의해 형성된다.

반면 탄산칼슘(CaCO₃)이나 수산화칼슘 등은 비교적 무르게 침전되는 연질 스케일이나 슬러지 성분에 가깝다.

문제 55
에너지이용합리화법상의 연료 단위인 티.오.이(TOE)란?
1석탄환산론
2전력량
3중유환산톤
4석유환산톤
정답 및 해설

에너지이용합리화법상 티.오.이(TOE)는 석유환산톤을 의미하며, 서로 다른 종류의 연료·에너지 사용량을 원유 1톤이 갖는 열량 기준으로 환산하여 비교하기 위한 단위이다.

문제 56
에너지관리대상자가 신고해야 하는 사항과 무관한 것은?
1전년도 에너지 사용량
2전년도 제춤 생산량
3에너지사용 기자재 현황
4에너지 관리 담당자 현황
문제 57
특정열사용기자재 시공업의 범주에 들지 않는 것은?
1기자재의 설치
2기자재의 시공
3기자재의 판매
4기자재의 세관
정답 및 해설

특정열사용기자재 시공업은 기자재의 설치, 시공, 세관(청소·정비)을 업으로 하는 것을 말하며, 기자재의 판매는 시공업의 범주에 들어가지 않는다.

판매는 별도의 유통·거래 행위로 시공(설치·공사) 행위와 구분된다.

문제 58
제2종 난방시공업자가 시공할 수 있는 열사용기자재 품목은?
1강철제 증기보일러
2주철제 증기보일러
32종 압력용기
4태양열 집열기
정답 및 해설

제2종 난방시공업자는 소규모·저압 열사용기자재를 대상으로 하며, 태양열 집열기는 제2종 난방시공업자가 시공할 수 있는 품목에 해당한다. (출제 당시 기준)

반면 강철제 증기보일러, 주철제 증기보일러, 2종 압력용기와 같이 상대적으로 규모가 크거나 압력이 높은 기자재는 제1종 난방시공업자의 시공 범위에 속한다.

문제 59
에너지이용합리화법의 목적이 아닌 것은?
1에너지의 합리적이고 효율적인 이용 증진
2에너지 소비로 인한 환경피해를 줄임.
3에너지의 개발 및 보급의 확대
4에너지의 수급 안정을 기함.
정답 및 해설

에너지이용합리화법의 목적은 에너지의 수급 안정, 합리적이고 효율적인 이용 증진, 에너지 소비로 인한 환경피해 감소 등을 통해 국민경제의 건전한 발전과 국민복지 증진에 이바지하는 데 있다.

에너지의 개발 및 보급 확대는 신·재생에너지 관련 법령 등이 다루는 목적으로, 에너지이용합리화법 자체의 목적으로 명시된 사항은 아니다.

문제 60
산업자원부장관 또는 시.도지사로부터 에너지관리공단 이사장에게 권한이 위탁된 업무가 아닌 것은?
1에너지사용계획의 검토
2에너지절약전문기업의 등록
3검사대상기기의 설치 검사
4효율관리기자재의 시험 검사
정답 및 해설

산업자원부장관(또는 시·도지사)이 에너지관리공단 이사장에게 위탁하는 업무에는 에너지사용계획의 검토, 검사대상기기의 설치검사, 에너지절약전문기업의 등록 등이 포함된다. (출제 당시 기준)

효율관리기자재의 시험검사는 공단이 아니라 별도로 지정된 시험기관이 수행하는 업무이므로 위탁 업무 목록에 해당하지 않는다.

에너지관리기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
06년 3회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
외분식 보일러의 특징 설명으로 잘못된 것은?
1연소실의 크기나 형상을 자유롭게 할 수 있다.
2연소율이 좋다.
3사용연료의 선택이 자유롭다
4방사열의 흡수가 크다.
정답 및 해설

외분식 보일러는 노(爐)를 보일러 본체 밖에 설치하는 구조로, 방사열의 흡수가 작다는 점이 특징이며 오히려 노벽을 통한 방열손실이 큰 것이 단점이다.

대신 연소실의 크기와 형상을 자유롭게 만들 수 있고 사용 연료의 선택 폭이 넓으며, 연소실 용적이 충분해 연소율도 양호하다.

문제 2
일반적으로 보일러 열손실 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은?
1방열 및 기타 손실열
2불완전연소에 의한 손실열
3미연소분에 의한 손실열
4배기가스에 의한 손실열
정답 및 해설

일반적으로 보일러 열손실 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 배기가스에 의한 손실열이다.

연소가스가 굴뚝으로 배출될 때 가지고 나가는 현열이 전체 열손실의 대부분을 차지하며, 이 때문에 절탄기나 공기예열기로 배기가스의 여열을 회수해 손실을 줄인다.

불완전연소나 미연소분에 의한 손실, 방열손실도 존재하지만 배기가스 손실보다는 비중이 작다.

문제 3
50 kcal의 열량을 전부 일로 변환시키면 몇 kgf.m 의 일을 할 수 있는가?
113.650 kgf.m
221.350 kgf.m
331.600 kgf.m
443.000 kgf.m
정답 및 해설

열의 일당량(1kcal = 427 kgf⋅m427\ \mathrm{kgf \cdot m})을 이용하면 계산할 수 있다.

50 kcal×427 kgf⋅m/kcal=21,350 kgf⋅m50\ \mathrm{kcal} \times 427\ \mathrm{kgf \cdot m/kcal} = 21{,}350\ \mathrm{kgf \cdot m}

따라서 50kcal의 열량을 전부 일로 변환하면 21,350 kgf·m의 일을 할 수 있다.

문제 4
수관식 보일러와 비교한 원통 보일러의 장점이 아닌 것은?
1구조가 간단하고 취급이 용이하다
2부하변동에 비하여 압력변화가 적다.
3보유수량이 적어 파열시 피해가 적다.
4내부청소, 보수가 쉽다.
정답 및 해설

원통 보일러는 보유수량이 많아 파열 시 오히려 피해가 크다는 것이 수관식과 비교했을 때의 단점이지 장점이 아니다.

  • 구조가 간단하고 취급이 쉬운 점은 원통 보일러의 장점이다.
  • 보유수량이 많아 부하변동에 대한 압력변화가 적은 것도 장점이다.
  • 구조가 단순해 내부청소와 보수가 쉬운 것도 장점이다.

결국 보유수량이 많다는 특성은 파열 시 피해가 크다는 단점으로 이어지므로, 보유수량이 적어 파열 피해가 적다는 서술은 옳지 않다.

문제 5
중유 연소 보일러에서 중유를 예열하는 목적 설명으로 잘못된 것은?
1연소 효율을 높인다.
2버너에서 무화를 좋게 해 준다.
3중유의 유동을 원할히 해 준다.
4중유의 점도를 증대시켜 관통력을 크게 한다.
정답 및 해설

중유를 예열하는 것은 점도를 낮추어 유동성과 무화 상태를 좋게 하기 위함이지, 점도를 증대시키는 것이 목적이 아니다.

예열을 통해 중유의 점도가 낮아지면 버너에서의 무화(미립화)가 양호해지고 연료의 유동이 원활해져 결과적으로 연소 효율이 높아진다.

점도를 높여 관통력을 키운다는 설명은 예열의 실제 효과와 반대되는 내용이다.

문제 6
물 1,200 kg을 30도에서 90도까지 온도를 올리는데 필요한 열량은? (단, 물의 비열은 1kcal/kg.도 이다.)
15,600 kcal
27,200 kcal
356,000 kcal
472,000 kcal
정답 및 해설

물의 가열에 필요한 열량은 Q=m×c×ΔtQ = m \times c \times \Delta t 로 구한다.

Q=1,200 kg×1 kcal/kg⋅∘C×(90−30)∘C=72,000 kcalQ = 1{,}200\ \mathrm{kg} \times 1\ \mathrm{kcal/kg\cdot^\circ C} \times (90-30)^\circ C = 72{,}000\ \mathrm{kcal}

따라서 필요한 열량은 72,000 kcal이다.

문제 7
연료의 연소 시 산소와 결합하여 열을 발생하는 성분이 아닌 것은?
1수소
2황
3탄소
4질소
정답 및 해설

연소 시 산소와 결합해 발열 반응을 일으키는 대표적 가연성분은 탄소·수소·황이다.

반면 질소는 상온에서 산소와 잘 반응하지 않고 연소 반응의 발열 성분으로 작용하지 않으며, 오히려 고온에서 질소산화물(NOx)을 생성하는 대기오염 원인 물질로 다뤄진다.

문제 8
보일러 통풍장치에서 흡입 통풍방식이란?
1연도의 끝이나 연돌하부에 송풍기를 설치한 방식
2보일러 노의 입구에 송풍기를 설치한 방식
3연소용 공기를 연소실로 밀어 넣는 방식
4배기가스와 외기의 비중차를 이용한 통풍 방식
정답 및 해설

흡입통풍(흡입식, 유인통풍)은 연도 끝이나 연돌(굴뚝) 하부에 송풍기를 설치하여 연소가스를 빨아들이는 방식이다.

노 내부는 부압(음압) 상태가 되어 연소가스가 자연스럽게 빨려나가며, 화염이나 가스가 외부로 새어나오기 어렵다는 장점이 있다.

노 입구에 송풍기를 설치해 연소용 공기를 밀어 넣는 방식은 압입통풍이고, 배기가스와 외기의 비중차만 이용하는 것은 자연통풍이다.

문제 9
중유의 연소를 개선하기 위한 중유 첨가제의 종류가 아닌 것은?
1연소촉진제
2안정제
3회분개질제
4탈염제
정답 및 해설

중유 연소를 개선하기 위한 첨가제는 크게 연소촉진제, 슬러지분산제(안정제), 회분개질제, 탈수제·유동점강하제 등으로 분류된다.

연소촉진제는 완전연소를 돕고, 회분개질제는 회분(재)의 융점을 높여 고온부식을 억제하며, 안정제는 슬러지 생성을 막아 연료의 균질성을 유지한다.

탈염제는 중유 첨가제의 일반적인 분류에 포함되지 않는다.

문제 10
제어동작 중 비례동작에서 잔류편차가 남지 않는 동작은?
1ON-OFF 동작
2적분동작
3미분동작
4적분동작 + 미분동작
정답 및 해설

비례동작(P동작)만으로는 부하 변화 시 잔류편차(off-set)가 남는데, 이를 없애는 동작은 적분동작(I동작)이다.

적분동작은 편차가 존재하는 시간에 비례하여 조작량을 계속 누적시켜 나가므로, 편차가 0이 될 때까지 조작량을 변화시켜 잔류편차를 제거한다.

ON-OFF 동작이나 미분동작만으로는 잔류편차를 없앨 수 없다.

문제 11
포집하고자 하는 먼지의 입자가 비교적 큰 경우 경제성과 집진성능을 고려할 때 가장 유리한 집진장치는?
1사이클론
2벤튜리 스크루버
3백필터
4전기 집진장치
정답 및 해설

입자가 비교적 큰 먼지를 대상으로 경제성과 집진성능을 함께 고려할 때 가장 유리한 것은 사이클론(원심력식 집진장치)이다.

사이클론은 구조가 간단하고 설치비·유지비가 저렴하면서도 원심력을 이용해 굵은 입자를 효율적으로 제거할 수 있다.

벤튜리 스크러버, 백필터, 전기집진장치는 미세입자 제거에는 유리하지만 설비비와 운전비가 상대적으로 높다.

문제 12
일산화탄소가 완전연소될 때, 일산화탄소, 산소, 연소가스(이산화탄소)의 이론상 kmole 의 비는?
11 : 2 : 1
21 : 1 : 1
32 : 1 : 1
42 : 1 : 2
정답 및 해설

일산화탄소의 완전연소 반응식은 CO+12O2→CO2\mathrm{CO} + \dfrac{1}{2}\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} 이다.

계수를 정수비로 맞추면 2CO+O2→2CO22\mathrm{CO} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{CO_2} 이므로, 일산화탄소 : 산소 : 이산화탄소의 몰(kmol)비는 2 : 1 : 2가 된다.

문제 13
급수 시 플라이밍(priming)을 반드시 해주고 가동을 해야하는 펌프는?
1터빈 펌프
2플런저 펌프
3워싱턴 펌프
4웨어 펌프
정답 및 해설

터빈 펌프(원심식 펌프)는 케이싱 내부에 물이 채워져 있어야 양수 작용이 시작되므로, 가동 전 반드시 프라이밍(priming)으로 흡입관과 케이싱 내부를 물로 채워야 한다.

이는 원심펌프가 스스로 공기를 빨아들여 흡입할 수 없는 특성 때문이며, 프라이밍이 불충분하면 공기가 갇혀 양수가 되지 않는 공기 걸림(air lock) 현상이 발생한다.

플런저 펌프, 워싱턴 펌프, 웨어 펌프와 같은 왕복동식(용적형) 펌프는 자체적으로 흡입 성능을 가지므로 프라이밍이 필수는 아니다.

문제 14
안전밸트로부터 증기가 누설되는 경우가 아닌 것은?
1밸브의 디스크 지름이 증기압에 비하여 너무 작다.
2밸브 시트를 균등하게 누르고 있지 않다.
3벨브 스프링 장력이 감쇄되었다.
4밸브 시트에 이물질이 부착되어 있다.
정답 및 해설

안전밸브의 디스크 지름이 증기압에 비해 작다는 것은 필요한 분출용량을 확보하지 못하는 용량 부족 문제와 관련될 뿐, 밸브가 닫혀 있는 상태에서 증기가 새는 누설 원인은 아니다.

  • 밸브 시트가 고르게 눌리지 않으면 접촉면 사이로 증기가 새어 나온다.
  • 스프링 장력이 감쇄되면 설정압력 이하에서도 밸브가 살짝 들려 누설이 생긴다.
  • 밸브 시트에 이물질이 끼면 완전한 밀착이 안 되어 누설이 발생한다.
문제 15
연료의 고위발열량에서 저위발열량을 뺀 값은?
1연소가스 중의 물(수증기)의 응축 잠열
2연소가스 중의 황(S)의 열량
3연료 중의 일산화탄소(CO) 의 열량
4연료 중의 휘발분의 열량
정답 및 해설

고위발열량에서 저위발열량을 뺀 값은 연소가스 중 수증기(물)의 응축잠열에 해당한다.

연료 중 수소나 수분이 연소·기화되어 생긴 수증기가 응축될 때 방출하는 잠열을 포함한 것이 고위발열량이고, 이 잠열을 제외한 것이 저위발열량이므로 두 값의 차이는 곧 수증기의 응축잠열이 된다.

문제 16
배기가스의 여열(餘熱)을 이용해 급수를 가열하는 보일러 부속장치는?
1재열기
2탈기기
3절탄기
4증발기
정답 및 해설

배기가스가 굴뚝으로 빠져나가기 전 남은 열(여열)을 이용해 보일러로 들어가는 급수를 예열하는 장치는 절탄기(economizer)이다.

절탄기는 연도 내에 설치되어 배기가스의 현열을 회수함으로써 보일러 효율을 높이고 연료 소비를 절감하는 역할을 한다.

재열기는 터빈에서 나온 증기를 재가열하는 장치이고, 탈기기는 급수 중 용존산소를 제거하는 장치로 목적이 다르다.

문제 17
주로 보일러 경판의 강도를 보강하기 위하여 3각형 모양의 평판을 경판과 동판에 비스듬히 부착시킨 버팀은?
1가세트 버팀
2나사 버팀
3경사 버팀
4시렁 버팀
정답 및 해설

보일러 경판의 강도를 보강하기 위해 삼각형 모양의 평판을 경판과 동판에 비스듬히 부착하는 버팀은 가세트 버팀이다.

가세트 스테이는 노통이나 화실이 없는 편평한 경판 부분의 강도를 보강하는 데 주로 사용되며, 판을 비스듬히 대어 경판과 동판을 함께 지지한다.

문제 18
자동제어계의 신호전갈 방식 중 전송지연이 적고, 조작력이 크며, 가장 먼 거리까지 전송이 가능한 방식은?
1전기식
2유압식
3공기압식
4기계식
정답 및 해설

자동제어 신호전달 방식 중 전기식은 전송지연이 적고 조작력이 크며, 배선만으로 신호를 보낼 수 있어 가장 먼 거리까지 전송이 가능하다.

유압식은 조작력은 크지만 배관 손실 등으로 원거리 전송에 불리하고, 공기압식은 전송지연이 비교적 크며, 기계식은 전송 거리 자체에 한계가 있다.

문제 19
증기의 압력이 높아질 때 나타나는 현상 중 틀린 것은?
1포화온도 상승
2증발열의 감소
3증기의 잠열 감소
4전열양 감소
정답 및 해설

증기의 압력이 높아지면 포화온도는 상승한다(1번 참). 압력 상승에 따라 증발열(기화열)은 감소하고(2번 참), 증기의 잠열도 감소한다(3번 참). 이는 임계점에 가까워질수록 액체와 기체의 상태 차이가 줄어들기 때문이다. 반면 전열량(전체 열량)은 압력이 높아질수록 증가한다. 전열량은 액체의 현열(온수열)과 기화열의 합인데, 포화온도가 올라가면서 액체의 현열이 크게 증가하여 전체 전열량은 증가하므로 4번이 틀렸다.

문제 20
보일러 배기가스의 성분을 연속적으로 기록하며 연소 상황을 알 수 있는 배기가스 분석장치는?
1링겔만 비탁표
2전기식 CO2계
3오르자트 분석법
4헴펠 분석법
정답 및 해설

연속적으로 기록하면서 연소 상황을 모니터링할 수 있는 장치는 전기식 CO₂계이다. 링겔만 비탁표는 배기가스 색상으로 매연 농도를 육안 판정하는 간이 방법이고, 오르자트 분석법과 헴펠 분석법은 시료를 채취해 실험실에서 정량 분석하는 화학적 방법으로 연속 기록이 불가능하다. 전기식 CO₂계는 센서를 이용해 실시간으로 이산화탄소 농도를 측정·기록하므로 보일러 연소 효율을 지속적으로 감시할 수 있다.

문제 21
증기기관에서 증기 트랩의 작동이 원할하지 못하여 응축수가 제거되지 않을 때 나타나는 현상이 아닌 것은?
1가열효과가 떨어지고 가열시간이 짧아진다.
2수격현상을 일으켜 설비와 배관을 손상시킨다.
3증기관과 설비의 내부부식 또는 재질의 노화를 촉진시킨다.
4증기 잠열을 이용하지 못하므로 에너지 손실이 크다.
정답 및 해설

증기트랩 고장으로 응축수가 제대로 배출되지 않으면 전열관이나 설비 내부에 응축수가 정체되면서 가열효과가 떨어지고 가열에 걸리는 시간은 오히려 길어진다.

정체된 응축수는 열교환을 방해해 증기의 잠열을 제대로 활용하지 못하게 하므로 에너지 손실이 커지고, 응축수가 흐름을 따라 급격히 이동하면 수격작용을 일으켜 배관과 설비를 손상시킨다.

또한 정체된 응축수는 배관과 설비 내부의 부식이나 재질 노화를 촉진하는 원인이 된다.

문제 22
보일러 안전장치와 가장 무관한 것은?
1안전밸브
2고저수위 경보기
3화염검출기
4급수밸브
정답 및 해설

보일러의 안전장치는 이상 상태를 감지하고 사고를 방지하기 위한 장치로, 안전밸브·고저수위 경보기·화염검출기 등이 이에 해당한다.

이들은 각각 이상 압력 방출, 급수 이상 감지, 실화(失火) 감지 기능을 수행해 보일러 사고를 예방한다.

반면 급수밸브는 급수 계통을 여닫는 일반 밸브로, 안전을 직접 감지·차단하는 안전장치로 분류되지 않는다.

문제 23
어떤 보일러의 3시간 동안 증발량이 4,500 kg이고, 그 때의 증기압력이 9kg/cm2 이며, 급수온도가 25도, 증기엔탈피가 680 kcal/kg 이라면, 상당증발량은?
1551kg/h
21,684 kg/h
31,823 kg/h
45,051 kg/h
정답 및 해설

상당증발량은 실제증발량을 대기압하 100℃ 포화수에서 건조포화증기로 증발시키는 기준(증발잠열 539 kcal/kg539\ \mathrm{kcal/kg})으로 환산한 값이다.

시간당 실제증발량은 4,500 kg÷3 h=1,500 kg/h4{,}500\ \mathrm{kg} \div 3\ \mathrm{h} = 1{,}500\ \mathrm{kg/h} 이고, 급수 엔탈피는 급수온도 25℃를 기준으로 약 25 kcal/kg25\ \mathrm{kcal/kg}으로 본다.

Ge=G(h2−h1)539=1,500×(680−25)539≈1,823 kg/hG_e = \dfrac{G(h_2-h_1)}{539} = \dfrac{1{,}500 \times (680-25)}{539} \approx 1{,}823\ \mathrm{kg/h}

따라서 상당증발량은 약 1,823 kg/h이다.

문제 24
노통보일러에서 갤로웨이관(galloway tube)를 설치하는 목적은?
1스케일 부착을 방지하기 위하여
2노통의 보강과 양호한 물 순환을 위하여
3노통의 진동을 방지하기 위하여
4연료의 완전연소를 위하여
정답 및 해설

갤로웨이관은 노통 내부를 가로질러 설치하는 관으로, 노통의 보강과 양호한 물 순환을 동시에 목적으로 한다.

노통 벽면과 갤로웨이관을 연결함으로써 노통의 강도를 높이는 동시에, 관 내부로 보일러수가 흐르면서 전열면적을 늘리고 물 순환을 촉진해 국부 과열을 줄이는 데 도움을 준다.

문제 25
가정용 온수보일러의 용량 표시로 가장 많이 사용되는 것은?
1상당증발량
2시간당 발열량
3전열면적
4최고사용압력
정답 및 해설

가정용 온수보일러는 난방에 필요한 열량을 공급하는 것이 목적이므로, 용량 표시로는 주로 시간당 발열량(kcal/h)이 사용된다.

상당증발량이나 최고사용압력은 증기보일러의 용량·성능 표시에 주로 쓰이는 지표이고, 전열면적은 보일러의 크기를 가늠하는 보조 지표로 직접적인 용량 표시로는 잘 쓰이지 않는다.

문제 26
랭커셔 보일러에서 브리딩 스페이스를 너무 적게 하면 어떤 현상이 발생하는가?
1발생 증기가 습하기 쉽다
2수격작용이 발생하기 쉽다
3그루빙을 일으키기 쉽다
4불량 연소가 되기 쉽다.
정답 및 해설

브리딩 스페이스(breathing space)는 경판을 지지하는 가세트 스테이 하단과 노통 상부 사이에 두는 완충 거리로, 노통과 경판이 열팽창·수축할 때 그 신축을 흡수해 주는 여유 구간이다.

이 거리를 너무 좁게 하면 반복되는 팽창·수축 응력이 경판의 한 부위에 집중되어 그루빙(grooving)이 생기기 쉽다.

그루빙은 응력이 집중되는 부위를 따라 홈 모양으로 부식·균열이 진행되는 현상으로, 랭커셔 보일러처럼 노통을 가진 원통형 보일러에서 특히 주의해야 한다.

문제 27
유압분무식 버너는 중유에 얼마 정도의 압력을 가하여 분무하는가?
11~5 kgf/cm2
25~15kgf/cm2
315~30 kgf/cm2
430~40 kgf/cm2
정답 및 해설

유압분무식(압력분무식) 버너는 펌프로 중유에 압력을 가해 노즐에서 분무하는 방식으로, 일반적으로 5~15 kgf/cm² 정도의 압력을 가한다.

압력이 이보다 낮으면 무화(미립화)가 불량해지고, 점도가 높은 중유일수록 충분한 무화를 위해 예열과 함께 적절한 분무압력 유지가 중요하다.

문제 28
보일러의 강도가 부족하여 증기압 또는 수두압에 견디지 못하고 파열하는 원인과 가장 무관한 것은?
1사용 중 부식
2재료 불량
3캐리 오버
4용접 불량
정답 및 해설

보일러가 강도 부족으로 증기압이나 수두압을 견디지 못해 파열되는 원인으로는 사용 중 부식, 재료 불량, 용접 불량 등 구조체 자체의 강도를 저하시키는 요인들이 꼽힌다.

반면 캐리오버는 보일러수의 물방울이나 불순물이 증기와 함께 딸려 나가는 현상으로, 증기 품질 저하나 배관·부속기기 손상과 관련된 문제이지 보일러 동체의 강도 저하로 인한 파열 원인과는 직접적인 관련이 없다.

문제 29
보일러를 처음 시동할 때 취급자는 보일러의 측면에서 점화하여야 한다. 그 이유는?
1보일러의 조작 상태를 잘 관찰할 수 있으므로
2점화 불씨의 노내 상태를 관찰하기 위해서
3역화에 의한 재해(화상)을 방지하기 위해서
4연료조절밸브의 조작을 쉽게 하기 위해서
정답 및 해설

보일러를 처음 점화할 때 취급자가 정면이 아닌 측면에서 점화하는 이유는 노 내에 체류한 가연성 가스가 일시에 착화되며 발생하는 역화(back fire)로 인한 화상 등의 재해를 방지하기 위해서이다.

점화 전 프리퍼지를 충분히 하더라도 잔류가스로 인한 역화 가능성을 배제할 수 없으므로, 취급자는 항상 몸을 노 정면에서 비켜난 위치에서 점화 조작을 해야 한다.

문제 30
보일러 고온부식의 방지대책이 해당되지 않는 것은?
1연료 중의 바나듐 성분을 제거한다.
2첨가제를 사용하여 회분의 융점을 낮춘다.
3전열면을 내식 처리한다.
4전열면의 온도를 설계온도 이하로 유지한다.
정답 및 해설

고온부식은 연료 중 바나듐(V)·나트륨(Na) 등이 회분과 결합해 저융점 화합물을 만들고, 이것이 전열면에 녹아 붙어 금속을 침식시키면서 발생한다.

따라서 방지대책은 바나듐 성분 제거, 첨가제를 이용한 회분 융점 상승, 전열면 내식 처리, 전열면 온도를 설계온도 이하로 유지하는 것 등이다.

첨가제로 회분의 융점을 낮춘다는 것은 오히려 저융점 회분이 전열면에 쉽게 녹아 붙게 만들어 고온부식을 촉진하므로 방지대책이 될 수 없다.

문제 31
어떤 거실의 난방부하가 3,000 kcal/h 이고, 증기방열기로 난방하는 경우 필요한 방열기 쪽수는? (단, 방열기의 쪽당 방열면적은 0.15m2 이며, 방열기 방열량은 표준방열량으로 계산한다.)
118쪽
220쪽
325쪽
431쪽
정답 및 해설

증기방열기의 필요 방열면적은 난방부하를 표준방열량으로 나누어 구하고, 이를 쪽당 방열면적으로 나누면 필요한 쪽수가 나온다.

증기난방의 표준방열량은 650 kcal/m2⋅h650\ \mathrm{kcal/m^2 \cdot h}이므로, 필요 방열면적은 3,000650≈4.62 m2\dfrac{3{,}000}{650} \approx 4.62\ \mathrm{m^2}이다.

쪽수는 4.620.15≈30.8\dfrac{4.62}{0.15} \approx 30.8이므로 이를 올림하면 31쪽이 필요하다.

문제 32
보일러수의 청관제 중 탈산소제로 사용되는 약품은?
1수산화나트륨
2리그진
3히드라진
4알콜
정답 및 해설

보일러수 중의 용존산소를 제거하는 청관제(탈산소제)로 대표적으로 사용되는 약품은 히드라진이다.

용존산소는 보일러 계통의 부식을 촉진하는 주요 원인이므로, 히드라진과 같은 탈산소제를 투입해 산소를 화학적으로 제거함으로써 부식을 억제한다.

수산화나트륨은 pH·알칼리도 조정에, 리그닌계 약품은 슬러지 분산 등 관수 처리에 사용되는 등 목적이 다르다.

문제 33
강철제 보일러 수압시험시 규정된 시험 수압에 도달한 후 시간이 얼마 동안 경과된 뒤에 검사를 실시하는가?
130분 이상
21시간 이상
31시간 30분 이상
42시간 이상
정답 및 해설

강철제 보일러의 수압시험은 규정된 시험수압에 도달한 뒤 30분 이상 그 압력을 유지한 상태에서 검사를 실시한다.

충분한 시간 동안 압력을 유지해야 미세한 누설이나 이상 변형 여부를 확인할 수 있기 때문이며, 검사 기준은 개정될 수 있으므로 실제 적용 시에는 현행 검사기준을 확인해야 한다.

문제 34
포밍, 플라이밍의 방지 대책으로 부적합한 것은?
1주증기 밸브를 천천히 개방할 것
2정상 수위로 운전할 것
3급격한 과연소를 하지 않을 것
4수저 또는 수면 분출을 하지 말 것
정답 및 해설

포밍(foaming)·프라이밍(priming)은 보일러수 중 불순물 농도가 높거나 수위·연소 상태가 불안정할 때 발생하기 쉬우므로, 이를 방지하려면 수저 또는 수면 분출(블로우 다운)을 통해 농축된 불순물을 주기적으로 배출해야 한다.

  • 주증기 밸브를 천천히 여는 것은 급격한 압력 변화로 인한 비수 발생을 막아주는 적절한 대책이다.
  • 정상 수위를 유지하는 것도 포밍·프라이밍을 막는 기본적인 대책이다.
  • 급격한 과연소를 피해 증발이 급격히 일어나지 않도록 하는 것도 필요한 대책이다.

따라서 수저·수면 분출을 하지 않는 것은 오히려 불순물을 농축시켜 포밍·프라이밍을 유발하므로 방지대책으로 부적합하다.

문제 35
보일러 운전을 정지할 때 가장 먼저 하는 조치는?
1송기를 중단한다
2연료 공급을 차단한다.
3송풍기 모터를 정지시킨다
4댐퍼를 닫는다.
정답 및 해설

보일러 운전을 정지할 때는 연료 공급을 차단하는 것이 가장 먼저 이루어져야 한다. 연료 차단 후에야 송기(공기 공급)를 중단하고, 이후 송풍기 모터를 정지시키며 댐퍼를 닫는 순서로 진행한다. 연료를 먼저 차단하지 않으면 불완전 연소로 인한 일산화탄소 발생 위험과 화재 위험이 증가하기 때문에 안전상 연료 공급 차단이 최우선이다.

문제 36
보일러 점화 시 가장 먼저 이루어지는 작업은?
1파일롯 버너 작동
2프리퍼지
3노내압 조장
4화염 검출
정답 및 해설

보일러 점화 시 가장 먼저 이루어져야 하는 작업은 프리퍼지(pre-purge)이다.

프리퍼지는 점화에 앞서 노 내부와 연도에 남아 있을 수 있는 가연성 가스를 송풍기로 충분히 배출시키는 환기 과정으로, 이를 생략하면 점화 시 노내 가스 폭발이나 역화 사고로 이어질 수 있다.

프리퍼지가 끝난 뒤에야 파일럿 버너 점화, 노내압 조정, 화염 검출 등의 후속 절차가 진행된다.

문제 37
보일러의 연소 시 폭발이 발생하는 경우로 옳은 것은?
1보일러수가 지나치게 많을 때
2증기 압력이 지나치게 낮을 때
3연료에 황분이 많이 포함되어 있을 때
4연소실 내에 미연소가스가 차 있을 때
정답 및 해설

연소실 내에 미연소가스가 차 있는 상태에서 점화되면 한꺼번에 착화되어 가스폭발이 일어난다.

이런 상태는 프리퍼지(사전 통풍) 부족이나 점화 지연 시 발생하기 쉬워, 점화 전 노 내 환기를 충분히 하는 것이 안전수칙이다.

  • 보일러수가 많은 것은 프라이밍·캐리오버의 원인이 될 수 있으나 폭발과는 직접 관련이 없다.
  • 증기 압력이 낮은 것은 운전상 이상이나 그 자체가 폭발 원인은 아니다.
  • 연료의 황분이 많으면 저온부식·매연 문제를 일으키지만 폭발과는 관련이 없다.
문제 38
강철제 증기보일러의 가스연료 배관 관경이 13mm 이상 33mm 미만인 경우 배관의 고정은 몇 m 마다 해야 하는가?
11m
22m
33m
45m
정답 및 해설

강철제 증기보일러의 가스연료 배관은 관경에 따라 고정 간격이 정해져 있으며, 관경 13mm 이상 33mm 미만인 경우에는 2m마다 고정하도록 한다.

참고로 관경 13mm 미만은 1m마다, 33mm 이상은 3m마다 고정한다. (출제 당시 기준)

문제 39
보일러수의 관내처리 방법인 청관제의 투입에서 청관제의 기능이 아닌 것은?
1PH, 알칼리도 조정
2현탁성 부유물의 여과
3슬러지 조정
4가성취화 억제
정답 및 해설

청관제는 보일러수 중 불순물을 화학적으로 처리하는 약제이며, 현탁성 부유물을 걸러내는 여과 작용은 청관제의 기능이 아니다.

현탁물 제거는 침강·여과 등 별도의 물리적 처리 방법으로 이루어지고, 청관제는 pH·경도 조정, 슬러지 조정, 가성취화 억제처럼 화학적 작용을 담당한다.

문제 40
보일러 급수의 독일 경도 1dh를 옳게 설명한 것은?
1물 100cc 속에 산화칼슘(CaO)이 1mg 포함된 경우
2물 1,000cc 속에 산화칼슘(CaO)이 1mg 포함된 경우
3물 100cc 속에 탄산칼슘(CaCO3)이 1g 포함된 경우
4물 1,000cc 속에 탄산칼슘(CaCo3)이 1mg 포함된 경우
정답 및 해설

독일 경도(°dH)는 물 100cc 속에 산화칼슘(CaO) 1mg이 포함된 경우를 1°dH로 정의한다.

이는 프랑스 경도(물 100cc 중 CaCO₃ 1mg 기준)와 기준 성분이 다르므로 구분해서 알아 두어야 한다.

문제 41
보일러 용수관리가 불량한 경우 보일러에 미치는 장해의 설명으로 잘못된 것은?
1스케일이 생성되거나 고착한다.
2전열면이 과열되기 쉽다.
3공기비가 증대된다.
4프라이밍이나 포밍 현상이 발생할 수 있다.
정답 및 해설

용수관리가 불량하면 스케일 생성, 전열면 과열, 프라이밍·포밍 등이 나타나지만 공기비 증대는 용수관리 불량과는 직접 관계가 없다.

공기비는 연소용 공기 공급량 조절, 즉 연소관리의 문제이지 보일러수 수질과는 별개의 요인이다.

문제 42
다음 중 보일러 급수처리법 중의 용존산소, CO2, 용해가스 등을 제거하는 급수처리 방법으로 가장 적합한 것은?
1탈기법
2여과법
3석회소다법
4응집법
정답 및 해설

보일러 급수 중 용존산소, CO₂ 등 용해가스를 제거하는 데 가장 적합한 방법은 탈기법이다.

탈기법은 가열이나 진공 등을 이용해 물속에 녹아 있는 기체를 물리적으로 제거하여 산소에 의한 부식을 방지한다.

문제 43
보일러 내부에 스케일이 형성된 경우, 나타나는 현상이 아닌 것은?
1전열량 감소
2연료 소비량 증대
3관수 순환 촉진
4국부 과열
정답 및 해설

보일러 내부에 스케일이 형성되면 전열이 방해되어 전열량 감소, 연료 소비량 증대, 국부 과열이 나타난다.

반대로 스케일은 관 내부 유로를 좁히고 표면을 거칠게 만들어 관수 순환을 오히려 방해하므로, 순환이 촉진된다는 설명은 옳지 않다.

문제 44
액상식 열매체 보일러의 방출밸브 지름은 몇 mm 이상으로 하여야 하는가?
110mm
220mm
330mm
440mm
정답 및 해설

액상식 열매체 보일러의 방출밸브 지름은 20mm 이상으로 하여야 한다. (출제 당시 기준)

열매체 보일러는 고온의 열매체가 배관 내 이상 팽창·압력 상승을 일으킬 수 있어, 별도의 방출밸브를 두어 압력을 안전하게 배출하도록 규정하고 있다.

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

강판이나 강관 제조 시 재질 내부에 가스체 등이 함유되어 두 장의 층으로 갈라진 상태의 흠을 라미네이션(lamination)이라 한다.

이는 제조 과정에서 생기는 재질상의 결함으로, 사용 중 압력을 받으면 팽출이나 파열의 원인이 될 수 있다.

문제 46
옥내에 보일러를 성치라는 경우, 연료의 저장은 보일러 외측으로부터 최소 얼마 이상 거리를 두어야 하는가?
1거리에 관계 없다.
21m 이상
32m 이상
43m 이상
정답 및 해설

옥내에 보일러를 설치할 때 연료 저장소는 보일러 외측으로부터 2m 이상 거리를 두어야 한다. (출제 당시 기준)

화재·폭발 위험을 줄이기 위한 이격거리 규정으로, 방화격벽을 설치하는 경우에는 예외가 인정될 수 있다.

문제 47
보일러 연소 과잉공기가 너무 많을 때 나타나는 현상이 아닌 것은?
1미연분이 남는다.
2연소온도가 저하한다.
3보일러 효율이 저하한다.
4배기가스량이 많아진다.
정답 및 해설

과잉공기가 너무 많으면 연소가스량이 늘어 배기가스량이 많아지고, 배기가스에 실려 나가는 열손실이 커져 연소온도가 저하하며 결과적으로 보일러 효율이 저하한다.

반면 미연분(불완전연소 성분)이 남는 것은 공기가 부족할 때 나타나는 현상이므로, 과잉공기가 많을 때의 현상으로는 옳지 않다.

문제 48
강철제 증기보일러의 급수밸브 크기는 호칭 얼마 이상이어야 하는가? (단, 보일러 전열면적은 10m2를 초과한다)
115A
220A
325A
432A
정답 및 해설

강철제 증기보일러에서 전열면적이 10㎡를 초과하는 경우, 급수밸브의 크기는 호칭 20A 이상이어야 한다. (출제 당시 기준)

참고로 전열면적 10㎡ 이하인 경우에는 호칭 15A 이상이 기준이 된다.

문제 49
보일러 가동 후, 초기 부속설비 취급에 관한 내용으로 옳은 것은?
1과열기는 출구밸브를 닫고 입구측 밸브를 열어 증기를 흡입시켜 예열한 후, 출구밸브를 연다.
2절탄기는 연소가스를 바이패스 시켜주고, 급수가 절탄기 내를 유동한 후에 연소가스를 절탄기 연도내로 유입시킨다.
3집진장치는 연소 초기부터 가동하면 열응력이 발생하므로 정상 연소 후 가동한다.
4연소가스를 절탄기로 유입할 경우는 입구 댐퍼를 먼저 열고 출구 댐퍼를 뒤에 연다.
정답 및 해설

절탄기는 급수 흐름이 없는 상태에서 고온의 연소가스에 먼저 노출되면 관이 손상될 수 있으므로, 연소가스를 바이패스시킨 채 먼저 급수를 절탄기 내로 흐르게 한 뒤에 연소가스를 절탄기 연도로 유입시키는 순서로 취급해야 한다.

과열기는 반대로 출구측을 열어 증기가 관 내를 통과해 빠져나가도록 해야 하며, 출구밸브를 닫은 채 증기만 흡입시키면 관 내에 정체된 증기가 과열되어 과열기 손상의 원인이 된다.

문제 50
고압증기난방과 비교한 저압증기난방의 특징으로 옳은 것은?
1방열기 온도가 높다.
2증기의 누설 염려가 많다.
3증기의 장거리 수송이 어렵다
4관경이 작고 설비관리가 쉽다.
정답 및 해설

저압증기난방은 고압증기난방에 비해 압력차가 작아 증기의 장거리 수송이 어렵다는 특징이 있다.

압력차가 클수록 증기를 먼 거리까지 밀어 보내기 유리하므로, 저압증기난방은 상대적으로 근거리·소규모 설비에 적합하다.

반면 저압증기난방은 방열기 온도가 낮고 증기 누설의 위험도 상대적으로 적다.

문제 51
보일러 급수의 ph는 어느 정도로 하는 것이 가장 적합 한가?
14~5
26~7
38~9
410~12
정답 및 해설

보일러 급수의 pH는 8~9 정도의 약알칼리성으로 유지하는 것이 가장 적합하다.

pH가 너무 낮으면(산성) 부식이 촉진되고, 너무 높으면(강알칼리성) 가성취화 등의 문제가 생길 수 있다.

문제 52
트랩(trap)과 같이 주요 부품이나 기기 등의 고장, 수리, 교환 등에 대비하여 설치하는 것은?
1냉각 래그(cooling leg)
2드레인 포켓(drain pocket)
3바이패스(bt-pass) 배관
4하트포드 연결(hartford connection) 배관
정답 및 해설

트랩과 같은 주요 부품이나 기기의 고장, 수리, 교환 등에 대비하여 설치하는 배관을 바이패스(by-pass) 배관이라 한다.

바이패스 배관을 두면 해당 기기를 계통에서 분리해 점검·수리하는 동안에도 유체를 우회시켜 계속 흐르게 할 수 있다.

문제 53
증기보일러에 설치하는 유리수면계는 2개 이상이어야 하는데, 1개만 설치해도 되는 경우는?
1소형관류보일러
2최고사용압력이 2MPa 미만의 보일러
3동체 안지름 800mm 미만의 보일러
41개 이상의 원격지시 수면계를 설치한 보일러
정답 및 해설

증기보일러는 원칙적으로 유리수면계를 2개 이상 설치해야 하지만, 소형관류보일러는 1개만 설치해도 무방하다. (출제 당시 기준)

소형관류보일러는 보유수량이 적고 구조상 수위 감시 방식이 다른 보일러와 차이가 있어 예외로 인정된다.

문제 54
보일러 내부에서 경질스케일을 만드는 성분은?
1수산화칼슘(Ca(OH)2)
2탄산칼슘(CaCO3)
3탄산마그네슘(MgCO3)
4황산칼슘(CaSO4)
정답 및 해설

보일러 전열면에 단단하게 고착되는 경질(경성) 스케일은 주로 황산칼슘(CaSO₄)과 같은 성분에 의해 형성된다.

반면 탄산칼슘(CaCO₃)이나 수산화칼슘 등은 비교적 무르게 침전되는 연질 스케일이나 슬러지 성분에 가깝다.

문제 55
에너지이용합리화법상의 연료 단위인 티.오.이(TOE)란?
1석탄환산론
2전력량
3중유환산톤
4석유환산톤
정답 및 해설

에너지이용합리화법상 티.오.이(TOE)는 석유환산톤을 의미하며, 서로 다른 종류의 연료·에너지 사용량을 원유 1톤이 갖는 열량 기준으로 환산하여 비교하기 위한 단위이다.

문제 56
에너지관리대상자가 신고해야 하는 사항과 무관한 것은?
1전년도 에너지 사용량
2전년도 제춤 생산량
3에너지사용 기자재 현황
4에너지 관리 담당자 현황
문제 57
특정열사용기자재 시공업의 범주에 들지 않는 것은?
1기자재의 설치
2기자재의 시공
3기자재의 판매
4기자재의 세관
정답 및 해설

특정열사용기자재 시공업은 기자재의 설치, 시공, 세관(청소·정비)을 업으로 하는 것을 말하며, 기자재의 판매는 시공업의 범주에 들어가지 않는다.

판매는 별도의 유통·거래 행위로 시공(설치·공사) 행위와 구분된다.

문제 58
제2종 난방시공업자가 시공할 수 있는 열사용기자재 품목은?
1강철제 증기보일러
2주철제 증기보일러
32종 압력용기
4태양열 집열기
정답 및 해설

제2종 난방시공업자는 소규모·저압 열사용기자재를 대상으로 하며, 태양열 집열기는 제2종 난방시공업자가 시공할 수 있는 품목에 해당한다. (출제 당시 기준)

반면 강철제 증기보일러, 주철제 증기보일러, 2종 압력용기와 같이 상대적으로 규모가 크거나 압력이 높은 기자재는 제1종 난방시공업자의 시공 범위에 속한다.

문제 59
에너지이용합리화법의 목적이 아닌 것은?
1에너지의 합리적이고 효율적인 이용 증진
2에너지 소비로 인한 환경피해를 줄임.
3에너지의 개발 및 보급의 확대
4에너지의 수급 안정을 기함.
정답 및 해설

에너지이용합리화법의 목적은 에너지의 수급 안정, 합리적이고 효율적인 이용 증진, 에너지 소비로 인한 환경피해 감소 등을 통해 국민경제의 건전한 발전과 국민복지 증진에 이바지하는 데 있다.

에너지의 개발 및 보급 확대는 신·재생에너지 관련 법령 등이 다루는 목적으로, 에너지이용합리화법 자체의 목적으로 명시된 사항은 아니다.

문제 60
산업자원부장관 또는 시.도지사로부터 에너지관리공단 이사장에게 권한이 위탁된 업무가 아닌 것은?
1에너지사용계획의 검토
2에너지절약전문기업의 등록
3검사대상기기의 설치 검사
4효율관리기자재의 시험 검사
정답 및 해설

산업자원부장관(또는 시·도지사)이 에너지관리공단 이사장에게 위탁하는 업무에는 에너지사용계획의 검토, 검사대상기기의 설치검사, 에너지절약전문기업의 등록 등이 포함된다. (출제 당시 기준)

효율관리기자재의 시험검사는 공단이 아니라 별도로 지정된 시험기관이 수행하는 업무이므로 위탁 업무 목록에 해당하지 않는다.