운전 전 점검에서는 필요한 밸브를 열어두어야 하며, 모든 밸브를 닫아두는 것은 옳지 않다.
냉매량, 압축기 유면, 전자밸브 작동 상태는 운전 전에 반드시 확인해야 할 항목이다.
냉동장치를 정상적으로 운전하려면 습압축이 일어나지 않도록 주의해야 하므로, 습압축이 되도록 하는 것은 정상 운전을 위한 유의사항이 될 수 없다.
습압축이 발생하면 액이 압축기로 흡입되어 액압축과 같은 고장을 일으킬 수 있다.
이상고압 방지, 냉매부족 방지, 가스 누설 방지는 모두 정상 운전을 위한 정당한 유의사항이다.
냉동기에 각인하지 않아도 되는 것은 최저 사용 압력이다.
DP는 최고사용압력을 나타내는 기호이며 '최저 사용 압력'이라는 항목은 냉동기 각인 대상 규격에 존재하지 않는다.
나머지 항목은 냉동기 각인사항에 포함된다.
- 제조번호는 각인사항에 포함된다.
- 원동기의 소요전력 및 전류는 각인사항에 포함된다.
- 내압시험압력(TP)은 각인사항에 포함된다.
가연성 가스를 사용하는 배관이나 장치를 청소·퍼지할 때 가연성 가스를 그대로 사용하면 오히려 화재·폭발 위험을 키우므로 틀린 대책이다.
질소 등 불연성(불활성) 가스로 치환하는 것이 올바른 방법이다.
누출 우려가 있는 실내의 충분한 환기, 화기 엄금, 점화 전 누출 유무 확인은 모두 올바른 예방 대책이다.
산업재해의 원인 중 불안전한 상태(설비·환경의 결함)와 불안전한 행동은 재해의 직접적인 원인에 해당한다.
기술적 원인, 교육적 원인, 관리적 원인은 불안전한 상태나 행동을 유발하는 배경이 되는 간접적인 원인으로 분류된다.
고압가스안전관리법 시행규칙의 냉동능력 산정기준에 따르면, 원심식 압축기를 사용하는 냉동설비는 압축기 원동기의 정격출력 1.2kW를 1일의 냉동능력 1톤으로 본다.
같은 산정기준에서 흡수식 냉동설비는 발생기를 가열하는 열량을 기준으로 별도로 산정하며, 왕복동식 등은 기통 체적과 냉매별 정수를 이용해 계산한다.
불안전한 상태는 설비·환경 자체의 결함을 말하며, 환기 불량, 위험물의 방치, 기계기구의 정비 불량은 모두 물적(환경적) 결함에 해당한다.
반면 안전교육의 미숙은 사람과 관리에 관한 문제로, 불안전한 행동을 유발하는 관리적 결함에 가까워 불안전한 상태로 보기 어렵다.
보일러 전열면의 국부 과열은 그 자체가 과열사고의 원인이 되는 위험한 상태이지, 과열사고를 막기 위한 대책이 될 수 없다.
따라서 전열면을 국부적으로 과열시켜 운전한다는 설명은 명백히 잘못된 조치이다.
안전저수면 이상의 수위 유지, 보일러수 순환 교란 방지, 관수 농축 방지는 모두 과열사고를 예방하는 실제 조치들이다.
본질적 안전화와 가장 거리가 먼 것은 안전 기능이 기계설비에 내장되어 있지 않도록 한다는 내용이다.
본질적 안전화는 별도의 방호장치에 의존하지 않고 기계 자체에 안전 기능이 내장되도록 설계하는 것을 목표로 하므로 그 방향과 반대이다.
나머지 보기는 본질적 안전화를 위해 추구해야 할 사항이다.
- 풀 프루프(fool proof)의 기능을 갖춘다.
- 조작상 위험을 가능한 한 없도록 한다.
- 페일 세이프(fail safe)의 기능을 갖춘다.
냉동제조시설의 안전관리자는 안전관리 총괄자·안전관리 책임자·안전관리원으로 구분되며, 총괄자와 책임자는 냉동능력의 크기와 관계없이 선임해야 한다.
안전관리원만 냉동능력에 따라 인원이 달라지며, 냉동능력 100톤 초과 300톤 이하(프레온 냉매는 200톤 초과 600톤 이하)인 경우 1명 이상을 두도록 하고 있다.
300톤 초과(프레온 600톤 초과)인 경우에도 안전관리원은 2명 이상이므로 3명 이상이라는 서술은 맞지 않다.
또한 냉동능력이 작다는 이유로 안전관리 총괄자나 안전관리 책임자를 두지 않아도 되는 것은 아니다.
근로자가 안전하게 통행할 수 있도록 통로에는 75럭스 이상의 채광 또는 조명시설을 갖추도록 규정되어 있다.
다만 갱도처럼 작업 특성상 조명시설 설치가 어려운 경우에는 안전한 통행을 위해 휴대용 조명기구를 사용하도록 하고 있다.
구조불량은 보일러의 설계·제작상의 결함으로, 취급상의 원인이 아니라 제작상의 원인에 해당한다.
취급상의 원인은 운전자의 조작 미숙이나 관리 소홀에서 비롯되는 사고를 가리킨다.
- 저수위 — 급수 관리 소홀 등 취급 부주의로 발생하는 취급상의 원인이다.
- 압력초과 — 압력 관리 소홀 등 취급상의 원인에 해당한다.
- 역화 — 조작 미숙에 따른 취급상의 원인으로 분류된다.
소음을 줄이기 위해 사용하는 설비는 스팀 사일런서이다.
기수혼합식 급탕기는 증기를 물속에 직접 분사해 가열하는데, 이때 증기와 물의 압력차로 발생하는 소음과 진동을 줄이기 위해 스팀 사일런서를 설치한다.
가연성가스를 취급하는 설비의 전기설비는 누설된 가스가 점화원과 접촉해 폭발하는 것을 막기 위해 방폭기능을 갖춘 구조여야 한다.
다만 암모니아·브롬화메탄처럼 폭발범위가 좁은 가스와 공기 중에서 자연발화하는 가스는 방폭구조 적용에서 제외된다.
기계설비 작업 시 착용하는 작업복의 구비조건으로 적합하지 않은 것은?
소매가 넓고 주머니가 많은 작업복은 회전부에 말려 들어가거나 공구가 떨어질 위험이 있어 부적합하다.
작업복은 몸에 맞고 활동이 편하며, 소매·옷자락이 조여지고 끈·장식이 없어야 하고, 주머니는 적을수록 좋다.
화기 작업에는 방염·불연성, 정전기 발생이 적은 재질을 택하고 항상 청결하게 유지한다.
원심(터보)식 압축기는 회전운동만으로 압축이 이루어져 왕복동식과 달리 접동부가 없고 진동이 적으며, 임펠러의 고속회전을 이용해 1대로 대용량을 얻을 수 있다.
이러한 구조 덕분에 대용량을 내면서도 용량 대비 소형·경량으로 제작할 수 있으므로, 용량에 비해 대형이라는 설명은 원심식 압축기의 특징과 맞지 않는다.
수증기 분압이 포화압력이 되는 온도는 노점온도이다.
노점온도는 습공기를 절대습도(수증기 분압)를 일정하게 유지한 채 냉각할 때 포화에 도달하는 온도로, 그 공기의 수증기 분압이 곧 포화압력이 되는 온도이다.
이 온도 이하로 냉각하면 응축이 시작되므로 결로 판정과 냉각감습의 기준이 된다.
습구온도는 단열 증발냉각이 평형에 이른 온도로 정의가 다르다.
냉동기의 정상 운전 상태를 점검할 때는 운전 중의 윤활유 압력·온도·청정도, 냉각수(또는 냉각공기) 온도, 압축기용 전동기의 전압·전류 등을 검토한다.
정지 중의 소음 및 진동은 정상 가동 여부와 직접 관련이 없으므로, 운전관리상 검토해야 할 사항으로는 적절하지 않다.
만액식 증발기의 전열을 좋게 하려면 냉각관이 냉매액에 충분히 잠기거나 접촉해 있어야 하고, 전열면적을 늘리기 위해 핀(fin)을 부착하며, 열전달을 방해하는 유막이 없어야 한다.
평균 온도차는 클수록 전열이 좋아지므로, 평균 온도차가 작을 것을 전열 개선 조건으로 든 설명은 옳지 않다.
수냉식 응축기의 열관류율은 각 층 열저항의 합의 역수로 구하며, 계산하면 약 1008kcal/m2·h·℃이다.
열관류율은 양측 표면 열전달 저항과 냉각관·물때의 전도 저항을 모두 더한 값의 역수이다.
열저항의 합은
이다.
따라서 열관류율은
이다.
응축과정은 냉매가 열을 방출하며 과열증기에서 액체로 변하므로 엔트로피가 감소한다.
증발과정은 열을 흡수하여 엔트로피가 증가하고, 이상적인 압축과정은 등엔트로피, 팽창밸브의 교축은 비가역 과정이라 엔트로피가 증가한다.
CA냉장고는 청과물 냉장고의 총칭이다.
냉장고 내부의 공기 조성(산소·이산화탄소 농도 등)을 조절하여 청과물의 호흡을 억제함으로써 저장기간을 늘린다.
흡수식 냉동기는 냉매를 열적으로 압축하는 방식이고, 기계적으로 압축하는 방식은 증기압축식(압축식)이다.
해당 보기는 두 방식의 설명이 서로 뒤바뀌어 있어 틀린 설명이다.
나머지 보기는 흡수식 냉동기에 대한 옳은 설명이다.
- 압축기가 없어 운전 시 소음과 진동이 거의 없다.
- 증기·온수 등 배열을 이용할 수 있다.
- 압축식에 비해 설치면적과 중량이 크다.
스케줄 번호는 사용압력과 허용응력의 비에 10을 곱해 구하며, 값은 30이다.
공식은 이다. (P는 사용압력, S는 허용응력)
사용압력 , 허용응력 을 대입하면
이다.
따라서 스케줄 번호는 30이다.
융해열은 고체가 액체로 상태변화할 때 필요한 열로, 온도변화 없이 상태만 바뀌므로 잠열에 해당하며 감열이 아니다.
감열(현열)은 상태변화 없이 온도변화에만 쓰이는 열로 건구온도계로 측정할 수 있고, 잠열은 상태변화에 쓰이는 열이라는 나머지 설명은 모두 옳다.
송풍 동결장치는 동결실 상부에 냉각코일을 집중적으로 배치하고 송풍기로 냉각된 공기를 강제로 순환시켜 피냉각물을 동결시키는 방식이다.
공기 동결장치·접촉 동결장치·브라인 동결장치는 각각 냉각코일 배치나 열교환 매체가 다른 별도의 동결 방식이다.
흡입압력조정밸브(SPR)는 압축기로 흡입되는 냉매의 압력이 일정 이상으로 높아지는 것을 막아 전동기 과부하를 방지하는 데 사용되며, 브라인 동결 방지와는 직접적인 관계가 없다.
서모스탯과 단수 릴레이는 브라인 온도 저하나 순환 정지를 감지해 냉동기를 정지시키고, 증발압력 조정밸브(EPR)는 증발압력이 일정 이하로 내려가지 않도록 유지해 브라인 동결을 방지한다.
브라인의 부식을 줄이려면 공기(산소)와의 접촉을 최소화하는 것이 옳은 관리 방법이다.
나머지 설명은 틀리다.
- 공정점 — 식염수 브라인보다 염화칼슘 브라인이 더 낮으며, 반대로 서술한 설명은 틀렸다.
- 부식성 — 유기질 브라인보다 무기질 브라인이 더 크다.
- 액성 — 부식 방지를 위해 약알칼리성으로 관리하는 것이 좋으며 산성은 부식을 촉진한다.
응축기의 냉각수 출구 온도는 응축온도보다 낮다.
응축기 내부에서 냉매가 응축하며 방출한 열이 냉각수로 전달되지만, 열전달이 일어나려면 냉매(응축온도)와 냉각수 사이에 온도차가 필요하므로 냉각수 출구온도는 항상 응축온도보다 낮게 유지된다.
- 열량 — 응축기 방출 열량은 증발기 흡수 열량에 압축일이 더해진 값이므로 두 열량은 같지 않다.
- 열의 방향 — 증발기는 열을 흡수하고 응축기는 열을 방출하므로, 증발기가 방출하고 응축기가 흡수한다는 서술은 방향 자체가 반대이다.
- 냉수 출구온도 — 증발기에서 냉각되는 물(냉수)의 출구온도는 증발온도에 가까운 저온이므로 응축온도보다 높을 수 없다.
전기량은 Q = I × t이다.
전기량은 전류가 시간 동안 흐른 양이므로 로 나타낸다.

중간냉각기의 냉동효과는 중간압 포화증기점과 1차 팽창 직후점의 엔탈피 차로 나타낸 설명이 옳다.
선도에서 응축기를 나온 고압 포화액이 1차 팽창밸브를 지나 중간압까지 내려온 상태가 1차 팽창 직후점이다.
이 점의 냉매가 중간냉각기 안에서 증발해 중간압 포화증기가 되므로, 그 엔탈피 차가 중간냉각기가 얻는 냉동효과다.
- 증발기의 냉동효과 — 2차 팽창 직후점에서 증발기 출구까지의 엔탈피 차이다.
- 팽창밸브를 막 지난 상태점 — 1차·2차 팽창 직후점이며, 고단 압축기 토출점이나 응축이 시작되는 고압 포화증기점이 아니다.
- 응축기가 내보내는 열량 — 고압선 위의 고단 압축기 토출점에서 응축기 출구 포화액점까지의 엔탈피 차이다.
증발기 내 압력을 일정하게 유지하는 팽창장치는 정압식 자동 팽창밸브이다.
증발기 내 압력(증발압력)을 감지하여 냉매 유량을 조절함으로써 증발압력을 항상 일정하게 유지하도록 설계된 팽창장치이다.
모세관이나 수동식 팽창밸브는 유량을 압력에 맞춰 자동으로 조절하지 못하며, 플로트식 팽창밸브는 액면(액위)을 일정하게 유지하는 방식으로 압력 제어와는 다른 원리로 작동한다.
줄의 법칙에 따라 도선에서 발생하는 열량은 전류 세기의 제곱에 비례한다.
이는 로 나타나며, 전류가 커질수록 발열량이 급격히 증가함을 의미한다.
따라서 열량은 전류 세기의 제곱에 비례한다.
동결은 물체를 가열하는 것이 아니라 냉각하여 얼리는 것을 의미하므로, 가열하여 얼린다는 설명은 틀렸다.
냉각·제빙·저빙에 대한 나머지 설명은 모두 맞는 정의이다.
증발식 응축기는 냉각수를 분무해 그 증발잠열로 냉매를 응축시키므로, 대기 중 습도가 높으면 물의 증발이 어려워져 응축온도에 직접 영향을 준다.
입형·횡형 쉘앤튜브식, 이중관식 응축기는 냉각수와의 현열 교환이 위주이므로 대기 습도의 영향을 직접 받지 않는다.
팽창밸브의 용량은 밸브 시트의 오리피스 직경에 의해 결정된다.
냉매가 통과하는 오리피스의 단면적이 클수록 같은 압력차에서 더 많은 냉매를 흘려보낼 수 있어 밸브 용량이 커진다.
2단 압축은 일반적으로 압축비가 6 이상이 되거나 NH3 냉동장치에서 증발온도가 -35℃ 정도 이하로 낮아질 때 채택하므로, 압축비 16 이상인 경우에만 해야 한다는 서술이 틀렸다.
압축비 16 이상에서만 적용해야 하는 것은 아니다.
2단 압축은 저단·고단 두 대의 압축기(또는 한 대로 두 역할을 하는 콤파운드 압축기)를 사용하여 증발한 냉매가스를 단계적으로 압축하는 방식이다.
빅토릭 접합은 관 끝의 홈에 고무링과 클램프를 결합하는 방식이다.
관 내부 압력이 높아질수록 고무링이 파이프 벽에 더욱 밀착되어 누설을 방지한다.
- 기계적 접합 — 볼트 등으로 조여 고정하는 방식으로 압력 상승에 따른 자체 밀착 효과가 없다.
- 플랜지 접합 — 볼트 체결로 고정되며 압력과 무관하게 조임 상태가 유지된다.
- 소켓 접합 — 관의 소켓부에 관을 삽입한 뒤 얀과 납 등으로 코킹하여 고정하는 방식이다.
냉매 구비조건으로 틀린 것은 임계온도가 낮고 응고온도가 높은 것이다.
냉매는 상온 부근에서 액화되어야 하므로 임계온도가 높아야 하고, 저온에서 얼어붙지 않도록 응고온도는 낮아야 한다.
임계온도가 낮고 응고온도가 높으면 응축이 어렵고 저온에서 고체화될 위험이 있어 냉매로 부적합하다.
증발잠열이 크고 액비열이 작을 것, 점도가 낮고 열전도도가 높을 것, 소요동력이 작을 것은 모두 옳은 조건이다.
엘리미네이터는 증발식 응축기 상부에 설치되어, 냉각관에 분사된 냉각수가 공기 흐름을 타고 대기 중으로 비산되는 것을 막아주는 장치이다.
나머지 보기는 엘리미네이터의 기능과 직접 관련이 없다.
- 물의 증발을 양호하게 하는 것과는 직접 관련이 없다.
- 공기를 흡수하는 것과는 직접 관련이 없다.
- 물이 과냉각되는 것을 방지하는 것과는 직접 관련이 없다.
표준 냉동 사이클에서 암모니아(NH₃)는 비열비가 커서 압축 후 토출가스 온도가 다른 냉매에 비해 가장 높다.
R-11, R-22, CH₃Cl은 비열비가 상대적으로 작아 토출가스 온도가 낮다.
고온·고압의 기체가 흐르는 배관은 압축기와 응축기 사이의 토출배관이다.
압축기에서 토출된 냉매는 고온·고압의 기체 상태로 응축기로 향한다.
주파수가 60Hz인 교류 전원의 1주기 시간은 약 몇 초인가?
1주기는 약 0.0167초(16.7ms)이다.
주기는 주파수의 역수이다.
검산:
따라서 1주기는 약 0.0167초이다.
공조 자동제어용 DDC(직접 디지털 제어기)의 입출력 신호 분류에서, 실내온도 센서가 보내는 4~20mA 연속 신호는 어디에 해당하는가?
센서의 연속(비례) 신호는 AI(아날로그 입력)이다.
DDC는 현장에 설치되어 센서 신호를 받아 PID 등 제어 연산을 하고 조작기를 직접 구동한다.
- AI — 온도·습도·압력 센서의 4~20mA, 0~10V, 저항값이다.
- AO — 밸브·댐퍼 조작기의 비례 조작 신호이다.
- DI — 운전·정지 상태나 접점 신호이다.
- DO — 기동·정지 명령이다.
BAS(중앙감시)는 여러 DDC를 통신으로 묶어 감시·기록·원격조작을 맡는다.
2단압축 1단팽창 냉동사이클을 P-h 선도에 나타낼 때, 저단 압축기가 담당하는 압축과정은?
저단 압축은 증발압력→중간압력으로 올라가며 비엔탈피가 증가하는 구간이다.
2단압축 사이클은 증발기 출구 가스를 저단 압축기가 중간압력까지 압축하고, 중간냉각기에서 과열을 식힌 뒤 고단 압축기가 응축압력까지 압축한다.
응축압력 등압선 위에서 비엔탈피가 줄어드는 것은 응축과정, 응축압력에서 증발압력까지 등엔탈피로 내려가는 것은 팽창과정이다.
바이패스 팩터(BF)는 공기가 코일과 접촉하지 않고 그대로 통과하는 비율로, 코일과의 접촉 시간과 접촉 면적이 늘어날수록 작아진다.
전열면적이 크거나 코일 열수가 많을수록, 핀 간격이 좁을수록 공기와 코일의 접촉이 늘어 BF가 작아진다.
반대로 송풍량이 커지면 코일을 통과하는 공기의 접촉 시간이 짧아져 BF는 오히려 커진다.
습공기 선도에 표시되어 있지 않은 값은 엔트로피이다.
습공기 선도에는 건구온도·습구온도·노점온도·상대습도·절대습도·엔탈피·비체적 등이 표시된다.
보일러 스케일은 급수 중 불순물이 관벽에 침착해 생기므로, 청정제 사용이나 급수 불순물 제거, 수질분석에 따른 급수 한계값 관리가 실질적인 방지책이다.
보일러 판을 미끄럽게 한다는 것은 스케일 생성 원리와 무관한 조치로 실제 방지책이 될 수 없다.
냉각코일 용량은 송풍량, 재열부하, 외기부하 등 실내외 열부하와 관련된 항목으로 산정한다.
배관부하는 주로 난방 배관의 열손실에 관계되는 항목으로 냉각코일 용량 산정과는 관계가 없다.
이 송풍기의 번호는 No.3이다.
다익형 송풍기의 번호(No.)는 임펠러 지름을 150mm로 나누어 구한다.
따라서 이 송풍기의 번호는 No.3이다.
관에 일정한 크기의 구멍을 뚫어 토출구를 만든 취출구는 다공관(멀티벤트)형이다.
관벽에 구멍을 다수 뚫어 공기를 토출하는 형태로, 확산효과가 커서 도달거리는 짧고 천장 설치용으로 적합하다.
서한도는 환기를 계획할 때 실내 공기의 오염물질 농도를 어느 수준까지 허용할 것인지 정한 허용 오염도의 한계값을 말한다.
불쾌지수, 유효온도, 쾌감온도는 모두 온습도에 따른 체감·쾌적감을 나타내는 지표로 오염도 한계와는 성격이 다르다.
실내로 송풍해야 하는 풍량은 약 1085m3/h이다.
실내 현열손실을 급기와 실내의 온도차, 풍량으로 나타낸 현열량 공식을 쓴다.
에서 이다.
따라서 송풍량은 1085m3/h이다.
틀린 설명은 밀폐형 팽창탱크를 보일러로부터 멀리 설치한다고 한 것이다.
개방형은 방열기보다 1m 이상 높게 설치하는 것이 맞으나, 밀폐형은 보일러에 가능한 가까이 설치하여 압력 변화를 최소화해야 한다.
고·저온수 기준 100℃, 중력순환식의 소규모 주택 적용, 내열성 고려는 모두 온수난방의 정확한 설명이다.
공조 부하는 일반적으로 실내부하 < 냉각코일부하 < 냉동기부하 순으로 커지므로, 제시된 항목 중 냉동기부하가 가장 크다.
냉각코일부하는 실내부하에 외기부하·송풍기 취득열 등이 더해진 값이다.
냉동기부하는 여기에 배관손실 등이 추가로 더해진 값이다.
외기부하는 냉각코일부하를 구성하는 항목 중 하나이므로 단독으로는 이들보다 작다.
지구 대기의 주된 성분이 아닌 것은 염소이다.
지구 대기의 주성분은 질소, 산소, 아르곤이며 이산화탄소 등이 미량 포함되어 있다.
염소는 대기 중에 자연적으로 존재하는 주성분이 아니다.
공조설비 전체 공사비 중에서는 통상 공기조화기 및 덕트 관련 설비가 차지하는 비중이 가장 크다.
냉동기, 보일러, 냉각탑 설비도 공조설비비의 일부를 구성하지만 덕트 계통과 공조기에 비해 상대적으로 비중이 작다.
해당하는 취출구는 펑커루버형이다.
취출 방향을 자유롭게 조정할 수 있고 댐퍼로 풍량조절이 가능하지만 공기저항이 커서, 주로 공장·주방 등의 국소 냉방에 쓰인다.
급기와 배기 모두 송풍기를 사용하는 제1종 환기방식을 적용하기에 가장 적합한 장소는?
지하주차장·보일러실처럼 확실한 급·배기량이 필요한 곳에 제1종 환기를 쓴다.
제1종(기계급기+기계배기)은 실내압을 임의로 조절할 수 있어 보일러실·지하주차장·대규모 실에 적합하다.
- 클린룸·수술실 — 실내를 양압으로 유지하므로 기계급기+자연배기(제2종)가 보통이다.
- 화장실·탕비실·소규모 조리장 — 자연급기+기계배기(제3종)가 보통이다.
- 일반 거실 — 자연환기(제4종)가 보통이다.
공기조화기의 가습방식 중 증기분무(증기 가습) 방식의 특징으로 옳은 것은?
증기 가습은 무균·고효율·빠른 응답으로 정밀 습도제어에 적합하다.
증기를 직접 분무하므로 가습효율이 100%에 가깝고 세균 번식이 없으며, 가습 과정에서 공기 온도가 거의 변하지 않는다(엔탈피 증가).
공기 온도가 떨어지고 불순물 비산(백분)이 문제되는 것은 물분무·초음파 같은 수분무식이다.