2025년 3회 기출복원 모의고사

이동식 가스집합 용접장치는 고온·다습·환기불량·진동이 심한 장소를 피해서 설치해야 하므로, 그런 장소에 설치하여 사용한다는 것은 관리기준에 어긋난다.

나머지는 가스집합 용접장치를 관리할 때 준수해야 하는 사항이다.

• 가스명·최대저장량 — 가스장치실의 보기 쉬운 곳에 게시한다.
• 밸브·콕 조작요령 — 보기 쉬운 곳에 게시한다.
• 장치로부터 5m 이내 — 흡연·화기 사용을 금지한다.

산소용접 중 역화가 발생하면 가장 먼저 아세틸렌 밸브를 즉시 닫아 불꽃이 토치 안쪽으로 역류하는 것을 차단해야 한다.

이후 산소 밸브를 잠그고 원인을 점검한 뒤 재점화하는 것이 순서이다.

압력을 임의로 높이거나 조정하는 것은 위험을 키울 수 있다.

냉동장치를 가동하기 전에는 응축기·압축기의 흡입측 밸브를 열어 냉매가 정상적으로 흐를 수 있도록 준비해야 하므로, 밸브를 닫는다는 것은 운전준비사항으로 옳지 않다.

유면 점검, 냉매량 확인, 전기결선·절연저항 측정은 실제 운전 전 점검 항목에 해당한다.

엔탈피의 단위는 kcal/kg이다.

엔탈피는 단위 중량당 보유 열량을 의미하므로 단위는 kcal/kg이다.

줄 작업 시 공작물의 높이는 작업자의 팔꿈치 높이 정도로 하는 것이 적절하며, 어깨높이 이상으로 하는 것은 잘못된 방법이다.

공작물이 지나치게 높으면 힘을 정확히 가하기 어렵고 자세가 불안정해져 안전사고 위험이 커진다.

• 손잡이 이탈 — 손잡이가 빠졌을 때 조심하여 다시 끼우는 것은 올바른 수칙이다.
• 칩 제거 — 줄의 칩을 브러시로 제거하는 것도 표준적인 관리 방법이다.
• 충격 금지 — 줄은 경도가 높고 취성이 커서 충격을 주지 않아야 한다는 것도 맞는 설명이다.

스패너로 볼트를 조일 때는 스패너가 벗겨지더라도 넘어지지 않도록 몸의 자세와 중심에 주의해야 한다.

파이프를 끼워 지렛대 힘을 늘리거나 망치로 때려서 조이는 방법, 얇은 철판을 끼워 규격이 맞지 않는 스패너를 억지로 사용하는 방법은 스패너 파손이나 미끄러짐으로 사고 위험을 키우므로 금지된다.

하인리히의 사고예방원리 5단계는 조직 → 사실의 발견 → 평가분석 → 시정책의 선정 → 시정책의 적용 순으로 진행된다.

먼저 안전관리 조직을 구성한 뒤 사실을 조사·수집하고, 이를 분석해 원인을 규명한 다음 대책을 세우고 실행에 옮기는 흐름이다.

보호구를 사용하지 않고 할 수 있는 작업은 물품보관 및 수송 작업이다.

산소결핍·유해가스·전기용접과 같은 직접적 위험요인이 없어 별도의 보호구 없이 수행할 수 있다.

산소결핍 장소, 전기용접, 유해가스 취급 작업은 각각 송기마스크·차광보안면·방독마스크 등 적절한 보호구 착용이 필수적이다.

선창 등에서 분진이 심하게 발생하는 하역작업에는 방진마스크 등 분진 방지용 보호구가 필요하며, 방한복은 저온·한랭 작업에 사용하는 보호구이므로 연결이 틀렸다.

물체가 떨어지거나 날아올 위험이 있는 작업에는 안전모, 고열 화상 위험 작업에는 방열복, 추락 위험이 있는 2미터 이상 장소의 작업에는 안전대를 착용하는 것은 모두 옳은 연결이다.

자연환기가 많이 일어나도 난방 효율이 가장 좋은 것은 복사난방이다.

복사난방은 바닥·천장 등 구조체에서 나오는 복사열이 직접 인체와 물체를 데우므로, 환기로 실내 공기가 빠져나가도 축열된 구조체가 계속 복사하여 난방효과가 잘 유지된다.

대류·증기·온풍난방은 데워진 공기 자체가 열매이므로 자연환기로 공기가 교체되면 열손실이 그만큼 커진다.

증기트랩의 주된 목적은 증기와 응축수를 분리하는 것으로, 증기는 통과시키지 않고 방열기나 배관에서 생긴 응축수만 자동으로 배출하는 기기이다.

응축수가 관 안에 고이면 열전달이 떨어지고 수격작용이 생기므로 이를 신속히 분리·배출하는 것이 주된 목적이다.

익스팬더는 동관 끝을 넓히는 확관용 공구이며, 압축 접합용이 아니다.

튜브커터는 절단, 튜브벤더는 굽힘, 사이징 툴은 관 끝을 진원으로 교정하는 공구이다.

안전관리의 근본 목적은 사고 발생을 미리 막는 것이다.

사고 후 처리나 사상자 치료, 생산가 절감은 안전관리의 부수적 효과이거나 목적이 아니다.

양성교육은 아직 안전관리 자격을 갖추지 못한 사람을 안전관리자로 양성하기 위한 교육이다. 따라서 그 대상은 냉동시설·일반시설·사용시설의 안전관리자가 되고자 하는 자이다.

반면 운반차량 운전자는 이미 해당 업무에 종사하는 사람으로서 종사자를 대상으로 하는 별도의 교육을 받는 대상이므로, 안전관리자를 길러내는 양성교육의 대상자에는 해당하지 않는다.

연소의 3요소 중 가연물을 없애는 방법이 제거소화이다.

나머지 소화방법은 다음과 같이 구분된다.

• 질식소화 — 산소 공급을 차단한다.
• 냉각소화 — 발화점 이하로 온도를 낮춘다.
• 억제(부촉매)소화 — 연쇄반응을 차단한다.

원심식(터보) 압축기는 임펠러의 회전력으로 냉매증기에 원심력을 가해 압축하는 방식이다.

흡입 냉매증기의 체적은 크게 처리할 수 있지만 1단으로는 압축압력을 크게 높이기 어려운 특성이 있다.

스크류·회전식·왕복동식 압축기는 용적형(용적식) 압축기로 밀폐된 공간의 부피를 줄여 압축하는 방식이어서 원심식과 원리가 다르다.

이상적인 냉동사이클은 역카르노 사이클이다.

역카르노 사이클은 카르노 사이클을 냉동·냉방 방향으로 뒤집은 사이클로, 성적계수가 이론적으로 가장 높은 이상적인 냉동사이클로 다뤄진다.

오토 사이클과 사바테 사이클은 내연기관의 동력사이클이고, 카르노 사이클은 열기관의 이상 사이클이므로 냉동사이클의 기준으로는 이를 역으로 적용한 역카르노 사이클이 사용된다.

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.

$\mathrm{kcal/(m\cdot h\cdot ^{\circ}C)}$ 단위는 단위 두께당 단위 시간에 이동하는 열량을 나타내는 열전도율의 단위다.

열관류율은 여기에 면적 개념이 더해진 $\mathrm{kcal/(m^{2}\cdot h\cdot ^{\circ}C)}$ 단위를 쓰므로 열전도율과 구분된다.

비열은 $\mathrm{kcal/(kg\cdot ^{\circ}C)}$ 단위를 쓴다.

2단 압축장치는 저단압축기와 고단압축기 사이에 중간냉각기를 두는 구조로, 증발기·팽창밸브·고단 압축기가 기본 구성요소이다.

캐스케이드 응축기는 저온측과 고온측 냉매 사이에서 열교환하는 2원 냉동장치의 구성기기로, 2단 압축장치에는 사용되지 않는다.

강관의 나사이음쇠가 아닌 것은 부스터이다.

강관의 나사이음쇠에는 엘보, 크로스, 니플 등이 있으며, 부스터는 배관 이음쇠가 아니라 압축기 등에 쓰이는 용어이다.

응축압력이 상승하면 압축비가 커져 소요동력이 증가한다.

나머지 설명은 다음과 같이 옳지 않다.

• 흡입압력 저하 — 압축비가 커지면서 오히려 토출가스 온도는 상승한다.
• 냉각수온 상승 — 응축이 어려워져 응축압력은 상승한다.
• 냉매 부족 — 증발기 내 냉매량이 줄어 증발압력은 오히려 저하된다.

a → b → c → d → a 로 도는 사이클이 습압축 냉동사이클이다.

압축 방식은 압축기가 빨아들이는 냉매의 상태로 나눈다. 흡입 냉매가 습증기이면 습압축, 건포화증기이면 건압축, 과열증기이면 과열압축이다.

선도에서 b는 저압선(1.8 ata) 위에서 증발이 아직 끝나지 않은 지점이고, 압축 종점 c도 고압선(9.00 ata)과 포화증기선이 만나는 자리에 겨우 닿으므로 압축 내내 냉매는 습증기였다.

같은 저압선에서 오른쪽으로 갈수록 건조도가 커지므로, b′에서 시작하는 사이클은 건압축, b″에서 시작하는 사이클은 과열압축이다.

$C = m \cdot c$와 같이 열용량은 물질의 무게(질량)와 비열의 곱으로 정의된다.

열용량이 클수록 같은 열량을 가할 때 온도 변화가 작아진다.

크랑크케이스 내의 유여과기(스트레이너)가 막히면 오일펌프로 빨려 들어오는 오일량이 부족해져 유압이 이상저하된다. 이 밖에 오일량 부족, 오일펌프 고장, 베어링 과대 마모 등도 유압 저하의 원인이다.

반면 나머지 세 가지는 모두 유압 상승 쪽의 대표적 원인으로 분류된다.

• 유온이 너무 낮으면 오일 점도가 높아져 유압이 상승한다.
• 오일배관계통이 막히면 유동저항이 커져 유압이 상승한다.
• 유압조정밸브 개도가 과소하면 바이패스되는 오일량이 줄어 유압이 상승한다.

장기간 정지할 때는 겨울철 동파와 부식을 막기 위해 응축기·실린더 재킷 등의 냉각수를 모두 배수해 두어야 하므로, 냉각수를 채운 채 밸브를 잠가 두는 것은 옳지 않다.

이와 함께 다음 조치를 한다.

• 저압측 냉매 — 수액기(부족하면 냉매통)에 회수한다.
• 누설 부위 — 수리한다.
• 축봉부 — 누설에 대비해 압력을 걸어 둔 채 방치하지 않는다.

2원 냉동장치의 저온측 냉매로는 비점이 매우 낮은 R-14가 사용된다.

R-717(암모니아), R-718(물), R-22는 비점이 상대적으로 높아 고온측이나 일반 단단 냉동에 주로 쓰이며 극저온의 저온측 냉매로는 적합하지 않다.

파열판(러프처판)은 1회용 안전장치로, 한번 파열되면 압력이 낮아져도 뚫린 구멍이 그대로 남아 가스 방출이 계속되며 재사용이 불가능하므로 새 것으로 교체해야 한다.

유압보호스위치의 바이메탈식·가스통식 구분, 단수릴레이가 단수·감수 시 압축기를 정지시키는 기능, 가용전을 토출가스 영향이 적은 곳에 설치하는 것은 모두 옳은 설명이다.

임계점은 포화액선과 건포화 증기선이 만나는 점이다.

이 압력 이상에서는 포화액이 증발을 시작함과 동시에 곧바로 건포화 증기로 바뀌어 액체와 증기의 구분이 사라진다.

나머지 보기는 임계점이 아니라 일반적인 증발(상변화) 과정에 대한 설명이다.

• 포화온도에서 증발이 시작되어 모두 증발하기까지의 온도는 임계점이 아니다.
• 물이 온도 상승을 멈추고 증발이 시작하는 온도는 임계점이 아니다.
• 일정한 압력하에서 온도 변화 없이 상이 변하는 점은 임계점이 아니다.

옴의 법칙은 $V=IR$로, 저항이 일정할 때 전압은 전류에 비례한다.

전류는 전압에 비례하고 저항에 반비례하므로 저항에 비례한다는 설명은 틀리다.

서로 친화력이 있는 두 물질(냉매와 흡수제) 사이의 용해·유리 작용을 이용해 압축 효과를 얻는 냉동법은 흡수식 냉동법이다.

증기압축식은 기계적 압축기를, 증기분사식은 증기이젝터를, 전자냉동법은 펠티에 효과를 이용하는 방식으로 원리가 다르다.

불응축 가스가 주로 모이는 곳은 응축기이다.

불응축가스는 냉매가 액화되면서 응축되지 않는 성질 때문에 응축기의 상부(냉매액이 모이는 곳보다 위쪽) 등에 주로 모이게 된다.

온도 변화 없이 물질의 상(고체·액체·기체)을 변화시키는 데 사용되는 열이 잠열이다.

잠열은 온도계로는 직접 측정할 수 없고 냉동에서도 잠열(증발열)이 주로 이용된다.

2원 냉동장치에 대한 설명으로 틀린 것은 중간 냉각기를 설치하여 고온측과 저온측을 열교환시킨다는 내용이다.

2단압축에서 사용하는 중간냉각기는 저단측 토출가스를 냉각하고 액을 과냉시키는 장치로, 2원냉동장치의 구성요소가 아니다.

2원냉동장치는 저온측 냉동사이클의 응축기와 고온측 냉동사이클의 증발기를 하나의 열교환기(캐스케이드 콘덴서)로 묶어 열교환시키는 방식이다.

고온측에는 비등점이 높은 냉매를, 저온측에는 비등점이 낮은 냉매를 사용해 약 $-80^{\circ}\mathrm{C}$ 정도의 극저온을 얻는다.

필요한 냉동기의 냉동톤은 약 39.76RT이다.

냉각열량은 $Q=m\cdot c\cdot\Delta t$이고, 1RT는 3,320kcal/h이다.

$Q=100\times1\times(25-3)=2{,}200\,\text{kcal/min}=132{,}000\,\text{kcal/h}$이다.
$RT=\dfrac{132{,}000}{3{,}320}\approx$ 39.76RT이다.

응축기의 방열량은 냉동능력과 압축일량의 열당량을 합한 값인 41800kcal/h이다.

냉동능력 10RT는 $10 \times 3320 = 33200\ \mathrm{kcal/h}$이고, 압축일량 10kW는 $10 \times 860 = 8600\ \mathrm{kcal/h}$이다.

따라서 응축기 방열량은 $33200 + 8600 = 41800\ \mathrm{kcal/h}$이다.

교류 주기가 0.004sec일 때 주파수는 250Hz이다.

주파수는 주기의 역수이므로 $f = \frac{1}{T}$로 구한다.

주어진 주기 $T = 0.004\text{ sec}$를 대입하면 $f = \frac{1}{0.004} = \frac{1}{4/1000} = \frac{1000}{4} = 250\text{ Hz}$이다.

압축기의 토출구에는 스트레이너가 필요 없다.

스트레이너는 배관 내 이물질이 압축기, 팽창밸브 등 정밀 부품으로 흘러 들어가는 것을 막기 위해 설치하는데, 압축기를 이미 통과한 토출 냉매증기에는 그런 이물질 유입 우려가 크지 않다.

나머지는 모두 스트레이너가 필요한 곳이다.

• 압축기 흡입구 — 이물질이 실린더로 들어가는 것을 막기 위해 필요하다.
• 팽창변 입구 — 오리피스가 이물질로 막히지 않도록 필요하다.
• 크랭크케이스 내 저유통 — 오일 스트레이너를 두어 윤활유 속 이물질을 걸러낸다.

프레온계 냉매용 횡형 셀 앤 튜브식 응축기의 냉각관은 재료가 동(구리)이며, 냉매가 닿는 외측의 전열면적을 늘린 핀튜브가 사용된다.

냉각수측 전열저항보다 냉매측 전열저항이 훨씬 크기 때문에 냉매측 전열면적을 늘리는 것이다.

암모니아는 동을 부식시키므로 강관을 쓰지만, 프레온계는 동관을 쓸 수 있다는 점도 함께 기억해 두면 좋다.

압력탱크는 급수설비에서 수압을 유지하는 기기로 공기조화 설비와 관계가 없다.

냉각탑은 냉동기 응축열 방출, 보일러는 난방과 가습용 열원, 냉동기는 냉수 제조를 담당하는 공조 열원 설비이다.

연속동작으로 잔류편차(off-set)가 발생하는 제어동작은 비례동작(P동작)이다.

비례동작만 사용하는 연속동작 제어는 제어량이 목표값과 정확히 일치하지 못하고 잔류편차가 남으며, 비례이득을 아무리 크게 해도 오프셋을 완전히 없앨 수는 없다.

• 온-오프 동작 — 연속동작이 아닌 단속(불연속) 동작이다.
• PI·PID 동작 — 적분요소가 추가되어 정상상태에서 편차를 0으로 수렴시킬 수 있어 잔류편차 문제가 해결된다.

동관은 알칼리성에는 내식성이 강하지만 산성 용액에는 침식되므로, 산성에 강하고 알칼리성에 심하게 침식된다는 설명은 내용이 반대로 서술된 것이다.

전기·열전도율이 좋은 점, 가볍고 가공이 쉬우며 동파 우려가 적은 점, 전연성이 풍부하고 관 내면이 매끄러워 마찰저항이 작은 점은 모두 동관의 옳은 특징이다.

두 금속 접점의 온도차로 생기는 열기전력을 이용하는 것은 열전대이다.

나머지 온도 검출기는 다른 원리를 이용한다.

• 측온저항체 — 금속(백금 등)의 저항이 온도에 따라 증가하는 성질을 이용한다.
• 서미스터 — 반도체 저항이 온도에 따라 급변하는 성질을 이용한다.
• 바이메탈 — 열팽창 차에 의한 휨을 이용한다.

전열관 내 유속은 보통 1~2m/s 정도로 하며, 유속이 낮으면 스케일·슬러지가 부착하고 유속이 과대하면 침식·압력손실이 커진다.

유속이 빠르면 열전달률은 좋아지나 마찰손실과 관 침식이 커져 적정 범위를 벗어나면 오히려 손해다.

만액식 증발기는 전열관이 냉매액에 잠겨 있어 전열이 좋고 대형 장치에 많이 쓰인다.

다른 증발기의 특징은 다음과 같다.

• 건식 — 냉매량이 적고 유 회수가 쉬우나 전열이 떨어진다.
• 액순환식 — 증발량의 4~6배 액을 펌프로 순환시켜 전열이 가장 좋다.

증기 가열 코일은 열수가 적은 점을 고려할 때 코일 전면풍속을 3~5m/s 정도로 잡는 것이 적당하다.

풍속이 지나치게 낮으면 열수가 적은 조건에서 열교환이 충분히 이루어지지 않을 수 있고, 지나치게 높으면 통과저항과 소음이 커지므로 이 범위가 실용적인 절충값으로 쓰인다.

바닥이나 천장에 파이프 코일을 매설하고 냉수·온수를 순환시켜 복사열로 냉난방을 하는 방식을 복사 냉난방식이라 한다.

전공기방식이나 유인유닛방식, 패키지 유닛방식은 공기를 매개로 하거나 별도의 유닛기기를 이용하는 방식으로 파이프 코일 매설 방식과는 다르다.

열수 계산항목에 해당되지 않는 것은 코일 내를 흐르는 유체(냉수 등)의 유속이며, 이는 열수 산정식의 직접 계산항목이 아니다.

코일의 열수(단수) 계산에는 코일의 열관류율, 코일의 정면면적, 대수평균온도차(LMTD)가 필요하다.

온수방열기의 방열량은 4500kcal/h이다.

온수방열기의 방열량은 표준방열량을 기준으로 산정하며, 온수방열기의 표준방열량은 $450\ \mathrm{kcal/(m^2 \cdot h)}$이다.

방열면적이 $10\ \mathrm{m^2}\ \mathrm{EDR}$이므로
$Q = 10 \times 450 = 4500\ \mathrm{kcal/h}$이다.

목표값이 미리 정해진 변화를 하는 제어는 프로그램제어이다.

프로그램제어는 목표값이 시간에 따라 미리 정해진 프로그램대로 변하는 제어로, 열처리 노의 온도 스케줄 운전이나 무인 운전 열차가 대표적이다.

• 추종제어 — 목표값이 임의로 변하는 경우이다.
• 정치제어 — 목표값이 일정하게 유지되는 경우이다.

클린룸(병원 수술실 등)은 부유 미생물·먼지 등 오염물질 관리가 핵심이므로 공조 시 가장 중시해야 할 사항은 공기의 청정도이다.

기류속도·소음·압력 관리도 이루어지지만, 이는 청정도를 유지하기 위한 보조 수단에 해당한다.

괄호 안에 알맞은 용어는 순환수두이다.

강제순환식 온수난방에서 순환펌프가 만드는 양정은 배관계통의 마찰저항을 극복하기 위한 것으로, 이는 곧 온수를 순환시키는 데 필요한 순환수두가 된다.

인체의 발열부하는 작업 강도(활동량)에 따라 달라지며, 작업 상태와 무관하다는 설명은 옳지 않다.

땀의 증발이나 호흡을 통한 수분 방출은 잠열, 대류·복사로 방출되는 열은 현열이며, 인체 총 발열량은 재실 인원수와 이 현열·잠열량을 곱해 구한다.

아네모스탯형(anemostat) 취출구는 여러 개의 동심 콘으로 1차공기가 2차공기(실내공기)를 강하게 유인·확산시키는 구조로, 확산반경이 크면서도 도달거리는 짧아 천장 취출구로 널리 쓰인다.

팬형은 단순 확산형, 라인형은 선형 슬롯 취출구, 그릴형은 격자형 취출구로 유인성능과 확산 특성이 아네모스탯형과 다르다.

단일덕트 정풍량(CAV) 방식은 송풍량을 항상 일정하게 유지하면서 취출온도를 바꿔 부하에 대응하는 방식이다. 송풍량이 일정하므로 도입되는 외기량, 즉 환기량이 항상 확보되는 것이 이 방식의 장점이다.

따라서 실내부하가 감소했다고 송풍량을 줄이면 외기 도입량도 함께 줄어 실내공기가 오염될 수 있으므로, 송풍량을 줄여도 오염되지 않는다는 서술은 틀리다. 송풍량을 줄여 대응하는 것은 정풍량이 아니라 변풍량(VAV) 방식이며, 변풍량에서 최소 풍량 확보가 과제가 되는 것도 같은 이유다.

• 중앙 기계실에 공조기가 집중되어 고성능 필터 적용과 운전보수관리가 쉬운 것은 정풍량 방식의 실제 장점이다.
• 각 존의 부하변동 패턴이 서로 다른 건물에서는 하나의 송풍온도로 대응하다 보니 온습도 불균형이 생기기 쉬운 것도 맞는 설명이다.

실내 상태점을 지나는 현열비선이 포화곡선과 만나는 점의 온도를 실내 장치노점온도(ADP)라 하며, 취출공기가 실내 잠열부하만큼의 수분을 제거하는 데 필요한 코일표면온도를 의미한다.

나머지 온도는 장치노점온도와 구분된다.

• 혼합온도 — 환기와 외기가 섞인 온도이다.
• 바이패스 온도 — 코일을 거치지 않고 지나간 공기의 비율과 관련된 개념이다.

현열비(SHF)는 약 0.72이다.

현열비(SHF)는 전체 부하 중 현열부하가 차지하는 비율로 구한다.

$SHF = \dfrac{q_S}{q_S+q_L} = \dfrac{52000}{52000+20000}$
$SHF = \dfrac{52000}{72000} \approx 0.72$

해당하는 법칙은 상사의 법칙이다.

송풍기(또는 펌프)에서 크기가 일정할 때 풍량은 회전속도에 비례, 압력은 회전속도의 2제곱에 비례, 동력은 회전속도의 3제곱에 비례한다는 관계를 상사의 법칙이라 한다.

흡연이 허용된 회의실처럼 흡연이 있는 실은 연기·냄새 제거를 위해 1인당 필요 환기량이 가장 많다.

필요 환기량은 재실자의 CO₂ 발생량과 오염물질 발생을 기준으로 정하며, 흡연은 비흡연의 2~3배 환기량이 필요하다.

노점온도는 공기 중 수증기가 응축을 시작하는 온도로, 이때 공기는 상대습도 100%의 포화 상태가 된다.

포화 상태에서는 건구·습구·노점온도가 모두 같고, 더 냉각하면 응축이 일어나 절대습도가 감소한다.