[공조냉동기계기능사 필기] 2022년 4회 기출복원 모의고사
공조냉동기계기능사 필기 기출문제

2022년 4회 기출복원 모의고사

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

2022년 4회 기출복원 모의고사

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
보일러 파열사고의 원인으로 적절하지 못한 것은?
1압력 초과
2취급 불량
3수위 유지
4과열
정답 및 해설

보일러 파열사고는 주로 압력 초과, 취급 불량, 과열 등 안전 수칙을 벗어난 상태에서 발생한다.

반면 수위를 적정하게 유지하는 것은 파열을 예방하기 위한 정상적인 운전 관리 행위이므로 사고 원인으로 볼 수 없다.

문제 2
팽창밸브가 냉동 용량에 비하여 너무 작을 때 일어나는 현상은?
1증발압력 상승
2압축기 소요동력 감소
3소요전류 증대
4압축기 흡입가스 과열
정답 및 해설

팽창밸브의 개도가 냉동 용량에 비해 너무 작으면 증발기로 공급되는 냉매량이 부족해져 증발기 내에서 냉매가 일찍 다 증발해 버린다.

그 결과 증발기 뒷부분이 과열영역이 되어 압축기로 흡입되는 냉매가스의 과열도가 커지고 흡입가스가 과열되며, 토출가스 온도도 함께 상승한다.

이때 냉매 공급 부족으로 증발압력은 상승하는 것이 아니라 오히려 저하하고, 냉매 순환량이 줄어 냉동능력도 감소한다.

문제 3
교류 용접기의 규격란에 AW 200 이라고 표시되어 있을 때 200 이 나타내는 값은?
1정격 1차 전류값
2정격 2차 전류값
31차 전류 최대값
42차 전류 최대값
정답 및 해설

교류 아크용접기 규격 표시 AW200에서 200은 정격 2차 전류값(암페어)을 나타낸다.

AW 뒤의 숫자는 용접기가 정격 사용률에서 출력할 수 있는 2차측(용접 출력) 전류를 의미하며, 1차 전류나 최대값을 나타내는 것이 아니다.

문제 4
온도식 팽창밸브(Thermostatic expansion valve)에 있어서 과열도란 무엇인가?
1팽창밸브 입구와 증발기 출구 사이의 냉매 온도차
2팽창밸브 입구와 팽창밸브 출구 사이의 냉매 온도차
3흡입관내의 냉매가스 온도와 증발기내의 포화온도와의 온도차
4압축기 토출가스와 증발기 내 증발가스의 온도차
정답 및 해설

과열도는 흡입관 냉매가스 온도와 증발기 내 포화(증발)온도의 차이다.

온도식 팽창밸브의 감온통은 증발기 출구 흡입관에 부착되어 그 지점의 냉매가스 온도를 감지한다.

과열도는 보통 3∼8∘C3\sim8^\circ\mathrm{C}가 유지되도록 밸브 개도를 조절해 액백을 막는다.

문제 5
산업재해의 직접적인 원인에 해당되지 않는 것은?
1안전장치의 기능 상실
2불안전한 자세와 동작
3위험물의 취급 부주의
4기계장치 등의 설계불량
정답 및 해설

기계장치 등의 설계불량은 재해가 발생하기까지의 배경이 되는 간접원인(기술적 원인)에 해당하며, 산업재해의 직접적 원인으로 보지 않는다.

안전장치의 기능 상실, 불안전한 자세·동작, 위험물 취급 부주의는 재해 발생 순간에 직접 작용하는 불안전한 상태·불안전한 행동으로, 모두 직접원인에 해당한다.

문제 6
콘크리트 벽이나 바닥 등에 배관이 관통하는 곳에 관의 보호를 위하여 사용하는 것은?
1슬리브
2보온재료
3행거
4신축곡관
정답 및 해설

슬리브는 배관이 콘크리트 벽이나 바닥을 관통할 때 미리 매입해 두는 보호관이다.

슬리브는 배관의 신축·진동에 의한 손상을 막고 시공·보수를 쉽게 한다.

  • 보온재료 — 열손실 방지를 위한 것이다.
  • 행거 — 배관 지지를 위한 것이다.
  • 신축곡관 — 열팽창 흡수를 위한 것이다.
문제 7
방진 마스크가 갖추어야 할 조건으로 적당한 것은?
1안면에 밀착성이 좋아야 한다.
2여과효율은 불량해야 한다.
3흡기, 배기 저항이 커야 한다.
4시야는 가능한 한 좁아야 한다.
정답 및 해설

방진마스크는 안면에 밀착성이 좋아야 분진의 유입을 효과적으로 차단할 수 있다.

밀착이 불량하면 마스크 가장자리 틈으로 여과되지 않은 공기가 그대로 유입되어 방진 효과가 떨어진다.

  • 여과효율 — 우수해야 하므로 여과효율이 불량해야 한다는 것은 틀린 조건이다.
  • 흡기·배기 저항 — 작아야 착용감과 호흡이 편하므로 저항이 커야 한다는 것도 잘못된 조건이다.
  • 시야 — 넓을수록 좋으므로 시야가 좁아야 한다는 것 역시 옳지 않은 조건이다.
문제 8
난방부하 계산 시 침입외기에 의한 열손실로 가장 거리가 먼 것은?
1현열에 의한 열손실
2잠열에 의한 열손실
3클로 공간(crawl space)의 열손실
4굴뚝효과에 의한 열손실
정답 및 해설

크롤 공간의 열손실이 침입외기에 의한 열손실과 가장 거리가 멀다.

크롤 공간의 열손실은 바닥 하부 공간을 통한 전도 손실로 침입외기와는 별개의 손실 항목이다.

  • 현열 — 틈새바람으로 인한 현열 손실은 침입외기에 의한 열손실에 포함된다.
  • 잠열 — 틈새바람으로 인한 잠열 손실은 침입외기에 의한 열손실에 포함된다.
  • 굴뚝효과 — 굴뚝효과(연돌효과)에 의한 손실도 침입외기에 의한 열손실에 포함된다.
문제 9
압축기 토출압력이 정상보다 너무 높게 나타나는 경우 그 원인에 해당하지 않는 것은?
1냉각수량이 부족한 경우
2냉매 계통에 공기가 혼합되어 있는 경우
3냉각수 온도가 낮은 경우
4응축기 수 배관에 물때가 낀 경우
정답 및 해설

토출압력이 정상보다 높아지는 원인은 냉각수량 부족, 냉매 계통 내 공기 혼입, 응축기 수배관의 물때(스케일)처럼 응축을 방해하는 조건들이다.

반대로 냉각수 온도가 낮으면 응축이 원활해져 응축압력, 즉 토출압력이 오히려 낮아지는 방향으로 작용한다.

문제 10
안전대책의 3원칙에 속하지 않는 것은?
1기술적 대책
2자본적 대책
3교육적 대책
4관리적 대책
정답 및 해설

자본적 대책은 안전대책의 3원칙에 속하지 않는다.

안전대책의 3원칙은 다음과 같다.

  • 기술적 대책
  • 교육적 대책
  • 관리적 대책
문제 11
보호구 사용 시 유의사항으로 옳지 않은 것은?
1작업에 적절한 보호구를 선정한다.
2작업장에는 필요한 수량의 보호구를 비치한다.
3보호구는 사용하는데 불편이 없도록 관리를 철저히 한다.
4작업을 할 때 개인에 따라 보호구는 사용 안 해도 된다.
정답 및 해설

보호구를 개인에 따라 사용하지 않아도 된다는 것은 옳지 않다.

보호구는 작업 중 위험요인으로부터 신체를 보호하는 필수 장비이다.

  • 선정 — 작업 내용에 맞는 보호구를 선정해야 한다.
  • 비치 — 작업장에는 필요한 수량의 보호구를 비치해야 한다.
  • 관리 — 보호구는 착용에 불편이 없도록 철저히 관리해야 한다.
문제 12
산소가 결핍되어 있는 장소에서 사용되는 마스크는?
1송기 마스크
2방진 마스크
3방독 마스크
4전안면 방독 마스크
정답 및 해설

산소가 결핍된 장소에서는 외부에서 신선한 공기를 공급받는 송기 마스크를 착용해야 한다.

여과식 마스크로는 산소를 공급할 수 없으므로, 산소 자체가 부족한 환경에서는 착용자의 호흡을 보장하지 못한다.

  • 방진 마스크 — 공기 중의 분진을 걸러내는 방식이다.
  • 방독 마스크 — 공기 중의 유해가스를 걸러내는 방식이다.
  • 전안면 방독 마스크 — 방독 마스크에 포함되는 여과 방식이다.
문제 13
냉동장치의 운전관리에서 운전준비사항으로 잘못된 것은?
1압축기의 유면을 점검한다.
2응축기의 냉매량을 확인한다.
3응축기, 압축기의 흡입측 밸브를 닫는다.
4전기결선, 조작회로를 점검하고, 절연저항을 측정한다.
정답 및 해설

운전준비 시 응축기·압축기의 흡입측 밸브를 닫는다는 설명이 잘못되었다.

냉동장치를 가동하기 전에는 흡입측 밸브를 열어 냉매가 정상적으로 흐를 수 있도록 준비해야 한다.

  • 유면 점검 — 실제 운전 전 점검 항목에 해당한다.
  • 냉매량 확인 — 실제 운전 전 점검 항목에 해당한다.
  • 전기결선·절연저항 측정 — 실제 운전 전 점검 항목에 해당한다.
문제 14
냉동설비의 설치공사 후 기밀시험 시 사용되는 가스로 적합하지 않은 것은?
1공기
2산소
3질소
4아르곤
정답 및 해설

기밀시험에 적합하지 않은 가스는 산소이다.

산소는 가연물과 만나면 격렬히 반응해 폭발 위험이 있으므로 사용하지 않는다.

  • 공기 — 기밀시험에 사용되는 불연성 기체이다.
  • 질소 — 기밀시험에 사용되는 불연성 기체이다.
  • 아르곤 — 기밀시험에 사용되는 불연성 기체이다.
문제 15

안전인증 대상 안전모의 종류와 그 사용 구분의 연결로 옳은 것은?

1AB종 — 낙하·비래 및 감전에 의한 위험 방지
2AE종 — 낙하·비래 및 추락에 의한 위험 방지
3ABE종 — 낙하·비래·추락·감전 방지
4AE종 — 추락 및 감전에 의한 위험 방지
정답 및 해설

낙하·비래, 추락, 감전을 모두 방지하는 안전모는 ABE종이다.

A: 물체의 낙하·비래, B: 추락, E: 감전(내전압성)을 뜻한다(보호구 안전인증 고시 별표 1).

  • AB종 — 낙하·비래와 추락에 대응한다.
  • AE종 — 낙하·비래와 감전에 대응한다.

ABE종은 세 가지 모두에 대응한다. 산업안전보건기준에 관한 규칙은 물체가 떨어지거나 날아올 위험 또는 추락 위험이 있는 작업에 안전모를 지급하도록 정한다(산업안전보건기준에 관한 규칙 제32조제1항제1호).

문제 16
간접 냉각 냉동장치에 사용하는 2차 냉매인 브라인이 갖추어야 할 성질로 틀린 것은?
1열전달 특성이 좋아야 한다.
2부식성이 없어야 한다.
3비등점이 높고, 응고점이 낮아야 한다.
4점성이 커야 한다.
정답 및 해설

브라인의 성질로 점성이 커야 한다는 설명이 틀렸다.

브라인은 열전달이 잘 되도록 점성(점도)이 작아야 순환·열전달에 유리하며, 점성이 커야 한다는 설명은 브라인이 갖추어야 할 성질과 반대된다.

문제 17
배관용 아크 용접 탄소강 강관(SPW)에 대한 설명 중 틀린 것은?
1비교적 사용압력이 낮은 배관에 사용한다.
2자동 서브머지드 용접으로 제조한다.
3가스, 물 등의 유체 수송용 이다.
4관호칭은 안지름×두께 이다.
정답 및 해설

SPW의 관호칭은 안지름×두께라는 설명이 틀렸다.

SPW(배관용 아크용접 탄소강 강관)의 관호칭은 호칭지름(A 또는 B)으로 표시하며, 안지름×두께로 표시하지 않는다.

  • 비교적 사용압력이 낮은 배관에 사용되는 것은 맞는 설명이다.
  • 자동 서브머지드 아크용접으로 제조되는 것도 맞는 설명이다.
  • 가스·물 등 유체 수송용 배관으로 쓰이는 것도 맞는 설명이다.
문제 18
[kcal/m·h·℃] 의 단위는 무엇인가?
1열전도율
2비열
3열관류율
4오염계수
정답 및 해설

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

열관류율은 여기에 면적 개념이 더해진 kcal/(m2⋅h⋅∘C)\mathrm{kcal/(m^{2}\cdot h\cdot ^{\circ}C)} 단위를 쓰므로 열전도율과 구분된다.

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

문제 19
CA 냉장고란 무엇을 말하는가?
1제빙용 냉동고
2공조용 냉장고
3해산물 냉장고
4청과물 냉장고
정답 및 해설

CA 냉장고는 청과물 냉장고이다.

CA(Controlled Atmosphere) 냉장고는 저장고 내부의 산소·이산화탄소 농도를 조절하여 호흡작용을 억제함으로써 신선도를 오래 유지하는 저장 방식으로, 주로 청과물(과일·채소) 저장에 사용된다.

문제 20
열역학 제1법칙을 설명한 것 중 옳은 것은?
1열평형에 관한 법칙이다.
2이론적으로 유도 가능하여 엔트로피의 뜻을 잘 설명한다.
3이상 기체에만 적용되는 열량 법칙이다.
4에너지 보존의 법칙 중 열과 일의 관계를 설명한 것이다.
정답 및 해설

열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙 중 열과 일이 서로 전환될 수 있음을 설명하는 법칙이다.

열평형에 관한 법칙은 열역학 제0법칙이고, 엔트로피와 비가역성을 다루는 것은 열역학 제2법칙이며, 제1법칙은 이상기체에 한정되지 않고 모든 계에 일반적으로 적용된다.

문제 21
증발기에 대한 설명 중 틀린 것은?
1건식 증발기는 냉매액의 순환량이 많아 액분리가 필요하다.
2프레온을 사용하는 만액식 증발기에서 증발기내 오일이 체류할 수 있으므로 유회수 장치가 필요하다.
3반 만액식 증발기는 냉매액이 건식보다 많아 전열이 양호하다.
4건식 증발기는 주로 공기냉각용으로 많이 사용한다.
정답 및 해설

건식 증발기를 냉매액의 순환량이 많은 것으로 설명한 내용이 틀렸다.

건식 증발기는 냉매액의 순환량이 적어 액분리기가 불필요하다. 냉매가 증발기 입구에서 기화를 시작해 출구에서 완전히 건포화 증기 상태로 나가므로, 액체 냉매를 분리할 필요가 없다.

  • 만액식 — 오일 체류 시 유회수 장치가 필요한 것이 맞다.
  • 반만액식 — 건식보다 냉매액 사용량이 많아 전열 효과가 우수한 것이 맞다.
  • 건식 증발기 — 공기냉각용으로 광범위하게 사용되는 것이 맞다.
문제 22
냉동사이클 내를 순환하는 동작유체로서 잠열에 의해 열을 운반하는 냉매로 가장 거리가 먼 것은?
11차 냉매
2암모니아(NH3)
3프레온(freon)
4브라인(brine)
정답 및 해설

브라인은 냉동 사이클 내에서 상변화 없이 현열로 열을 운반하는 2차 냉매이므로, 잠열을 이용해 열을 운반하는 냉매로 보기 어렵다.

1차 냉매인 암모니아나 프레온은 증발·응축 과정에서 잠열을 이용해 열을 운반한다.

문제 23
암모니아 냉동기에서 일반적으로 압축비가 얼마 이상일 때 2단 압축을 하는가?
12
23
34
46
정답 및 해설

암모니아 냉동기에서는 일반적으로 압축비가 6 이상이 되면 2단 압축 방식을 채택한다.

압축비가 커질수록 토출가스 온도가 지나치게 상승하고 체적효율이 떨어지기 때문이다.

문제 24
증기배관내의 수격작용을 방지하기 위한 내용으로 가장 적당한 것은?
1감압밸브를 설치한다.
2가능한 배관에 굴곡부를 많이 둔다.
3가능한 배관의 관경을 크게 한다.
4배관내 증기의 유속을 빠르게 한다.
정답 및 해설

수격작용 방지에는 배관의 관경을 크게 하는 것이 가장 적당하다.

수격작용은 관 안에 고인 응축수가 고속 증기에 밀려 관 벽이나 밸브를 때리면서 생긴다.

따라서 관경을 크게 해 증기 유속을 낮추고, 응축수가 고이지 않도록 굴곡부를 줄이며 구배를 확실히 주고 트랩으로 응축수를 즉시 배출해야 한다.

  • 굴곡부를 많이 둔다 — 오히려 수격이 심해진다.
  • 증기의 유속을 빠르게 한다 — 오히려 수격이 심해진다.
문제 25
흡수식 냉동장치에서 냉매인 물이 5℃ 전후의 온도로 증발하고 있다. 이때 증발기 내부의 압력은?
1약 7mmHg(933Pa)·a 정도
2약 32mmHg(4266Pa)·a 정도
3약 75mmHg(9999Pa)·a 정도
4약 108mmHg(14398Pa)·a 정도
정답 및 해설

증발기 내부의 압력은 약 7mmHg(933Pa)·a 정도이다.

물을 냉매로 쓰는 흡수식 냉동장치에서 냉매가 5℃ 전후로 증발한다는 것은 증발기 내부가 그 온도에서의 포화증기압 수준의 매우 낮은 절대압력으로 유지된다는 의미이다.

5℃ 부근 물의 포화증기압은 대기압에 비해 극히 낮은 수 mmHg 수준(약 6~7mmHg·a)이므로, 증발기 내부는 이에 해당하는 고진공 상태로 운전된다.

문제 26
온도식 자동팽창 밸브에서 감온통의 부착위치는?
1응축기 출구
2증발기 입구
3증발기 출구
4수액기 출구
정답 및 해설

온도식 자동팽창밸브는 증발기 출구의 냉매 과열도를 감지해 밸브 개도를 조절하므로 감온통은 증발기 출구 배관에 부착한다.

응축기나 수액기 출구는 고압 액냉매 구간이라 과열도 검출과 무관하며, 증발기 입구는 아직 증발이 시작되는 지점이라 과열 상태를 판단할 수 없다.

문제 27
보일러의 상당증발량을 구하는 식으로 옳은 것은? (단 h1 : 급수엔탈피, h2 : 발생증기엔탈피)
1상당증발량 = 실제증발량×(h2 - h1)/539
2상당증발량 = 실제증발량×(h1 - h2)/539
3상당증발량 = 실제증발량×(h2 - h1)/639
4상당증발량 = 실제증발량/639
정답 및 해설

상당증발량은 실제 증발량을 100℃ 포화수에서 건포화증기로 바꾸는 데 필요한 열량(539kcal/kg)을 기준으로 환산한 값이다.

급수엔탈피 h1과 발생증기엔탈피 h2의 엔탈피 차(h2-h1)를 539로 나눈 값에 실제증발량을 곱하여 구한다.

Ge=G×h2−h1539G_e = G \times \dfrac{h_2 - h_1}{539}

문제 28
200V의 전원에 접속하여 1kW의 전력을 소비하는 부하를 100V의 전원에 접속하면 소비전력은 몇 [W]가 되겠는가?
1100W
2150W
3200W
4250W
정답 및 해설

100 V에 접속하면 소비전력은 250 W이다.

R=V2P=20021000=40 ΩR=\dfrac{V^2}{P}=\dfrac{200^2}{1000}=40\,\Omega
P′=100240=250 WP'=\dfrac{100^2}{40}=250\,\mathrm{W}

전압이 절반이 되면 전력은 전압의 제곱에 비례하므로 1/4이 된다.

문제 29
공기조화 설비의 구성과 가장 거리가 먼 것은?
1냉동기 설비
2보일러 실내기기 설비
3위생기구 설비
4송풍기, 공조기 설비
정답 및 해설

공기조화 설비의 구성과 가장 거리가 먼 것은 위생기구 설비이다.

공기조화 설비는 열원설비(냉동기·보일러), 열운반설비(펌프·배관·송풍기·덕트), 공조기설비, 자동제어설비로 구성된다.

위생기구 설비는 급수·급탕·배수 등 위생설비에 속하는 것으로 실내 공기의 온습도·청정도를 다루는 공기조화 설비와는 계통이 다르다.

문제 30
지열을 이용하는 열펌프(Heat Pump)의 종류가 아닌 것은?
1엔진구동 열펌프(GHP)
2지하수 이용 열펌프(GWHP)
3지표수 이용 열펌프(SWHP)
4지중열 이용 열펌프(GCHP)
정답 및 해설

엔진구동 열펌프(GHP)는 지열 이용 열펌프의 종류가 아니다.

엔진구동 열펌프는 가스엔진으로 압축기를 구동하는 방식으로, 열원이 지열이 아니라 엔진 구동방식에 따른 구분이다.

  • GWHP — 지하수를 열원으로 이용하는 지열이용 열펌프이다.
  • SWHP — 지표수를 열원으로 이용하는 지열이용 열펌프이다.
  • GCHP — 지중열을 열원으로 이용하는 지열이용 열펌프이다.
문제 31
비열비를 나타내는 공식으로 옳은 것은?
1정적비열 / 비중
2정압비열 / 비중
3정압비열 / 정적비열
4정적비열 / 정압비열
정답 및 해설

비열비(kk)는 정압비열을 정적비열로 나눈 값으로 정의된다.

같은 온도 변화에 대해 정압과정은 외부에 일을 하는 만큼 열량이 더 필요하므로 정압비열이 정적비열보다 크고, 그 비율이 비열비가 된다.

문제 32
단열압축, 등온압축, 폴리트로픽 압축에 관한 사항 중 틀린 것은?
1압축일량은 등온압축이 제일 작다.
2압축일량은 단열압축'이 제일 크다.
3압축가스 온도는、폴리트로픽 압축이 제일 높다.
4실제 냉동기의 압축 방식은 폴리트로픽 압축이다.
정답 및 해설

압축가스의 온도는 단열압축 방식일 때 가장 높으며, 폴리트로픽 압축의 온도가 가장 높다는 설명은 틀린 내용이다.

폴리트로픽 압축은 등온압축과 단열압축의 중간 정도 온도를 갖는다.

  • 일량은 열을 계속 방출하는 등온압축이 가장 작다.
  • 일량은 열을 전혀 방출하지 않는 단열압축이 가장 크다.
  • 실제 냉동기의 압축 과정은 등온과 단열의 중간인 폴리트로픽 압축에 가깝다.
문제 33
냉동장치의 냉각기에 적상이 심할 때 미치는 영향이 아닌 것은?
1냉동능력 감소
2냉장고내 온도 저하
3냉동 능력당 소요동력 증대
4리키드 백 발생
정답 및 해설

냉각기에 적상(서리)이 심해지면 전열이 방해되어 냉동능력이 감소하고, 같은 냉동능력을 내기 위한 소요동력이 증대하며, 증발압력 저하로 리키드 백이 발생하기 쉬워진다.

이때 냉각능력이 떨어지므로 냉장고 내 온도는 오히려 상승하게 되며, 온도가 저하된다는 서술은 실제 영향과 반대된다.

문제 34
흡수식 냉동장치의 적용대상이 아닌 것은?
1백화점 공조용
2산업 공조용
3제빙공장용
4냉난방장치용
정답 및 해설

흡수식 냉동장치는 압축기 대신 열을 이용해 냉매를 순환시키는 방식으로, 비교적 높은 증발온도로 충분한 백화점 공조용·산업 공조용·냉난방장치용에 널리 쓰인다.

제빙공장용처럼 0℃ 이하의 낮은 온도가 필요한 분야는 압축식 냉동장치가 담당하므로 흡수식의 적용대상으로 보기 어렵다.

문제 35
응축기 중 외기습도가 응축기 능력을 좌우하는 것은?
1횡형 쉘엔 튜브식 응축기
2이중관식 응축기
37통로식 응축기
4증발식 응축기
정답 및 해설

증발식 응축기는 냉각수를 분무해 그 증발잠열로 냉매를 응축시키는 방식이므로, 물의 증발이 잘 되는지를 좌우하는 외기 습도가 응축 능력에 큰 영향을 미친다.

습도가 높으면 증발이 어려워 응축 능력이 떨어지고, 습도가 낮으면 증발이 활발해져 응축 능력이 좋아진다.

문제 36
고속 다기통 압축기의 흡입 및 토출밸브에 주로 사용하는 것은?
1포핏 밸브
2플레이트 밸브
3리이드 밸브
4와샤 밸브
정답 및 해설

고속 다기통 압축기의 흡입 및 토출밸브에는 플레이트(판) 밸브를 주로 사용한다.

플레이트 밸브는 밸브 개폐 반응이 빠르고 가볍다.

  • 포핏 밸브 — 저속 압축기 등에 주로 쓰여 고속 다기통 압축기의 표준 밸브와는 구분된다.
  • 리이드 밸브 — 소형·밀폐형 압축기에 주로 쓰여 고속 다기통 압축기의 표준 밸브와는 구분된다.
문제 37
15℃의 1ton의 물을 0℃의 얼음으로 만드는데 제거해야할 열량은? (단, 물의 비열 4.2kJ/kg·K, 응고잠열 334kJ/kg 이다.)
163000kJ
2271600kJ
3334000kJ
4397000kJ
정답 및 해설

물을 냉각하는 현열과 얼음으로 어는 응고잠열을 더해 제거 열량을 구한다.

현열: Q1=1000 kg×4.2 kJ/(kg⋅K)×15K=63000 kJQ_1 = 1000\ \mathrm{kg} \times 4.2\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)} \times 15\mathrm{K} = 63000\ \mathrm{kJ}

잠열: Q2=1000 kg×334 kJ/kg=334000 kJQ_2 = 1000\ \mathrm{kg} \times 334\ \mathrm{kJ/kg} = 334000\ \mathrm{kJ}

따라서 총 제거열량은 Q=Q1+Q2=63000+334000=397000 kJQ = Q_1 + Q_2 = 63000 + 334000 = 397000\ \mathrm{kJ}이다.

문제 38
냉매의 특성 중 틀린 것은?
1냉동톤당 소요동력은 증발온도, 응축온도가 변하여도 일정하다.
2압축비가 클수록 냉매 단위 중량당의 압축열이 커진다.
3냉매 특성상 동일 냉동능력에 대한 소요동력은 적은 것이 좋다.
4압축기 흡입가스가 과열하였을 때 NH3는 체적효율이 감소한다.
정답 및 해설

냉동톤당 소요동력이 증발온도·응축온도와 무관하게 일정하다는 설명이 옳지 않다.

냉동톤당 소요동력은 증발온도와 응축온도에 따라 크게 달라진다. 증발온도가 낮아지거나 응축온도가 높아질수록 압축비가 커져 냉동톤당 소요동력이 늘어난다.

  • 압축열 — 압축비가 클수록 냉매 단위 중량당 압축열이 커지는 것은 타당하다.
  • 소요동력 — 동일 냉동능력에서 소요동력이 적을수록 유리한 것은 타당하다.
  • 체적효율 — 흡입가스 과열 시 NH₃의 체적효율이 감소하는 것은 타당하다.
문제 39
1대의 압축기를 이용해 저온의 증발 온도를 얻으려 할 경우 여러 문제점이 발생되어 2단 압축 방식을 택한다. 1단 압축으로 발생되는 문제점으로 틀린 것은?
1압축기의 과열
2냉동능력 저하
3체적 효율 증가
4성적계수 저하
정답 및 해설

체적 효율 증가는 1단 압축의 문제점으로 틀린 설명이다.

1단 압축으로 저온의 증발온도를 얻으면 압축비가 커져 체적효율이 오히려 저하된다.

  • 압축기의 과열 — 압축비가 커지면 압축기 토출가스 온도가 상승해 과열된다.
  • 냉동능력 저하 — 체적효율 저하로 냉동능력이 떨어진다.
  • 성적계수 저하 — 체적효율 저하로 성적계수가 떨어진다.

이것이 1단 압축의 한계이므로 저온을 얻을 때는 2단 압축 방식을 채택한다.

문제 40
2단 압축 1단 팽창 냉동장치에 대한 설명 중 옳은 것은?
1단단 압축시스템에서 압축비가 작을 때 사용된다.
2냉동부하가 감소하면 중간냉각기는 필요 없다.
3단단 압축시스템보다 응축능력을 크게 하기 위해 사용된다.
4-30℃ 이하의 비교적 낮은 증발온도를 요하는 곳에 주로 사용된다.
정답 및 해설

2단압축 1단팽창 냉동장치는 -30℃ 이하의 낮은 증발온도가 필요한 곳에 주로 사용된다.

압축비가 커지는 저온 냉동에서 압축비를 나누어 효율을 높이기 위한 방식이다.

  • 이 방식은 단단 압축시스템의 압축비가 클 때 채택하는 것이며, 압축비가 작을 때 채택하는 방식이 아니다.
  • 냉동부하가 감소해도 두 압축 단계 사이의 가스 냉각을 위해 중간냉각기는 계속 필요하다.
  • 이 방식의 목적은 응축능력 확대가 아니라 압축비 저감을 통한 압축효율 향상에 있다.
문제 41
평면상의 변위 뿐만 아니라 입체적인 변위까지도 안전하게 흡수하므로 어떤 형상의 신축에도 배관이 안전하며 증기, 물, 기름 등의 2.9MPa 압력과 220℃ 정도까지 사용할 수 있는 신축이음쇠는?
1스위블형 신축 이음쇠
2슬리브형 신축 이음쇠
3볼조인트형 신축 이음쇠
4루프형 신축 이음쇠
정답 및 해설

해당하는 신축이음쇠는 볼조인트형 신축이음쇠이다.

볼조인트형은 볼 부분이 회전하면서 평면상의 변위뿐 아니라 입체적인 3차원 변위까지 흡수하므로, 두 개 이상 조합하면 어떤 형상의 신축에도 대응할 수 있다.

증기·물·기름 등에 대해 2.9 MPa, 220 ℃ 정도까지 사용할 수 있다.

스위블형은 평면상의 굴곡만 흡수하고 누설 우려가 있어 저압 온수난방 방열기 주위에 주로 쓴다.

문제 42
표준 냉동사이클에서 냉매액이 팽창밸브를 지날 때 상태량의 값이 일정한 것은?
1엔트로피
2엔탈피
3내부에너지
4온도
정답 및 해설

팽창밸브를 지날 때 일정한 상태량은 엔탈피이다.

팽창밸브에서의 변화는 외부와 열·일의 교환이 없는 교축(throttling) 과정이므로 엔탈피가 일정하게 유지된다.

  • 엔트로피 — 비가역 과정이므로 증가한다.
  • 내부에너지 — 압력이 떨어지면서 일부 냉매가 증발(플래시 가스)해 낮아진다.
  • 온도 — 압력이 떨어지면서 일부 냉매가 증발(플래시 가스)해 낮아진다.
문제 43

왕복동 압축기에 설치하는 유압보호스위치(OPS)의 작동에 대한 설명으로 옳은 것은?

1유압 저하 상태가 일정 시간 지속되면 압축기를 정지시킨다.
2유압이 설정값보다 낮아지면 지연 없이 즉시 압축기를 정지시킨다.
3토출압력이 설정값 이상으로 상승하면 압축기를 정지시킨다.
4윤활유 온도가 설정값 이상으로 올라가면 압축기를 정지시킨다.
정답 및 해설

OPS는 유압 저하가 일정 시간(약 60~90초) 지속될 때 압축기를 정지시킨다.

유압보호스위치는 유압과 크랭크케이스 압력의 차압을 감지하며, 기동 직후에는 유압이 형성되기까지 시간이 걸리므로 타이머(지연장치)를 두어 즉시 정지하지 않게 한다.

  • 지연 없이 즉시 정지 — 타이머를 두어 즉시 정지하지 않게 한다.
  • 토출압력 상승 — 고압차단스위치(HPS)가 담당한다.
문제 44

증발기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1건식 증발기는 출구에서 냉매가 거의 전부 증발하여 과열가스로 나온다.
2만액식 증발기는 내부에 액냉매가 가득 차 있어 전열이 양호하다.
3증발기는 고온·고압의 냉매가스를 냉각하여 액화시키는 열교환기이다.
4액순환식 증발기는 증발량의 4~6배 액냉매를 펌프로 강제 순환시킨다.
정답 및 해설

증발기가 고온·고압의 냉매가스를 냉각하여 액화시킨다는 설명이 틀렸다.

증발기는 저압의 액냉매가 증발하면서 주위에서 열을 흡수하는 열교환기이며, 고온·고압 가스를 냉각·액화하는 것은 응축기이다.

  • 건식 — 냉매 보유량이 적고 출구가 과열가스이다.
  • 만액식 — 액이 70~80% 차 있어 전열은 좋으나 냉매량이 많고 유 회수가 필요하다.
  • 액순환식 — 증발량의 4~6배 액을 펌프로 순환시켜 전열이 가장 양호하다.
문제 45

냉동장치에서 응축기와 팽창밸브 사이에 설치하는 수액기(receiver)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1응축기에서 액화된 냉매를 일시 저장하여 부하 변동에 대응한다.
2수리 시 장치 내 냉매를 회수(펌프다운)하여 모아 두는 용기로 쓴다.
3수액기 내 액면은 안전을 위해 용기의 90% 이상을 항상 채워 둔다.
4응축기보다 낮은 위치에 두어 응축된 액이 자연히 흘러들게 한다.
정답 및 해설

수액기는 액 팽창에 대비해 내용적의 약 3/4 이하로 충전하는 것이 원칙이다.

90% 이상 가득 채우면 온도 상승 시 액봉·파열 위험이 있어 옳지 않다.

  • 저장·부하 변동 흡수 — 응축기에서 액화된 냉매를 일시 저장하는 역할을 한다.
  • 펌프다운 — 수리 시 회수 용기 역할을 한다.
  • 설치 위치 — 응축기 아래쪽에 설치해 액이 중력으로 유입되게 한다.
문제 46
공기조화설비의 구성요소 중에서 열원장치에 속하지 않는 것은?
1보일러
2냉동기
3공기 여과기
4열펌프
정답 및 해설

공기여과기는 공기 중의 먼지를 걸러내는 공기조화기(AHU) 구성요소이지, 열을 만들어내는 열원장치가 아니다.

보일러, 냉동기, 열펌프는 각각 난방용 열과 냉방용 냉열을 생산하는 대표적인 열원장치이다.

문제 47
가습팬에 의한 가습장치의 설명으로 틀린 것은?
1온수가열용에는 증기 또는 전기가열기가 사용된다.
2가습장치 중 효율이 가장 우수하다.
3응답속도가 느리다.
4패키지 등의 소형 공조기에 사용한다.
정답 및 해설

가습팬 방식이 가습장치 중 효율이 가장 우수하다는 설명이 옳지 않다.

가습팬 방식은 팬 내 물을 가열·증발시켜 가습하는 방식으로, 열손실이 크고 가습장치 중 효율이 낮은 편이다.

  • 온수가열용 — 증기 또는 전기가열기가 쓰인다.
  • 응답속도 — 느리다.
  • 용도 — 주로 패키지형 소형 공조기에 사용된다.
문제 48
난방방식 중 방열체가 필요 없는 것은?
1온수난방
2증기난방
3복사난방
4온풍난방
정답 및 해설

방열체가 필요 없는 난방방식은 온풍난방이다.

온풍난방은 가열된 공기를 송풍기로 직접 실내에 불어넣는 방식이라 별도의 방열체(방열기)가 필요 없다.

  • 온수난방 — 온수를 순환시켜 방열기를 통해 열을 방출한다.
  • 증기난방 — 증기를 공급해 방열기를 통해 열을 방출한다.
  • 복사난방 — 바닥이나 벽체에 매설한 배관을 방열면으로 이용한다.
문제 49
공기조화용 취출구 종류 중 관에 일정한 크기의 구멍을 뚫어 토출구를 만들었으며 천정설치용으로 적당하며, 확산효과가 크기 때문에 도달거리가 짧은 것은?
1아네모스탯(anemostat형
2라인(line)형
3팬(pan)형
4다공관(multi vent) 형
정답 및 해설

설명에 해당하는 취출구는 다공관(멀티벤트)형이다.

관벽에 일정한 크기의 구멍을 다수 뚫어 공기를 토출하는 형태이다.

확산효과가 커서 도달거리는 짧고 천장 설치용으로 적합하다.

문제 50
틈새바람에 의한 부하를 계산하는 방법에 속하지 않는 것은?
1창 면적법
2크랙(crack)법
3환기횟수법
4바닥 면적법
정답 및 해설

틈새바람(극간풍)에 의한 부하는 창이나 문의 틈새를 통해 들어오는 외기량을 기준으로 계산하며, 대표적으로 창 면적법, 크랙(crack)법, 환기횟수법이 사용된다.

바닥 면적법은 틈새바람량 산정에 쓰이는 방법이 아니다.

문제 51
이중 덕트방식에 대한 설명으로 틀린 것은?
1실의 냉난방 부하가 감소되어도 취출공기의 부족현상은 없다.
2실내부하에 따라 각실 제어나 존(Zone)별 제어가 가능하다.
3방의 설계변경이나 완성 후 용도변경에도 쉽게 대처할 수 있다.
4단일 덕트방식에 비해 에너지 소비량이 적다.
정답 및 해설

이중덕트방식이 단일덕트방식에 비해 에너지 소비량이 적다는 설명이 틀렸다.

이중덕트방식은 냉풍·온풍 두 계통을 각 실 앞의 혼합상자에서 섞어 공급하기 때문에 혼합 시 에너지 손실이 커서 에너지 소비량이 더 많다.

  • 취출공기 — 실 부하가 줄어도 부족현상이 없다.
  • 존별 제어 — 존별 개별제어가 가능하다.
  • 용도변경 — 유연하게 대처할 수 있다.
문제 52
200rpm으로 운전되는 송풍기가 4KW의 성능을 나타내고 있다. 회전수를 250rpm으로 상승시키면 동력은 몇 KW가 소요 되는가?
15.5
27.8
38.3
48.8
정답 및 해설

회전수를 250rpm으로 올리면 소요 동력은 약 7.8kW이다.

송풍기의 축동력은 상사법칙에 따라 회전수의 세제곱에 비례한다.

P2=P1×(N2N1)3=4 kW×(250200)3P_2 = P_1 \times \left(\dfrac{N_2}{N_1}\right)^3 = 4\,\mathrm{kW} \times \left(\dfrac{250}{200}\right)^3

P2=4×1.953≈7.8 kWP_2 = 4 \times 1.953 \approx 7.8\,\mathrm{kW}이다.

따라서 소요 동력은 약 7.8kW이다.

문제 53
다음 중 송풍기의 풍량제어 방법이 아닌 것은?
1댐퍼 제어
2회전수 제어
3베인 제어
4자기 제어
정답 및 해설

송풍기의 풍량제어 방법이 아닌 것은 자기 제어이다.

'자기 제어'는 송풍기 풍량제어 방식으로 통용되는 개념이 아니다.

  • 댐퍼 제어 — 댐퍼로 저항을 조절한다.
  • 회전수 제어 — 회전수를 바꾼다.
  • 베인 제어 — 베인의 각도로 흡입량을 조절한다.
문제 54
팬코일 유니트 방식을 채용하는 이유로 부적당한 것은?
1개별제어가 쉽다.
2환기량 확보가 쉽다.
3운송 동력이 적게 소요된다.
4중앙 기계실의 면적을 줄일 수 있다.
정답 및 해설

팬코일유닛(FCU) 방식은 각 실에 유닛을 두어 개별제어가 쉽고 덕트가 필요 없어 운송동력이 적으며 중앙기계실 면적도 줄일 수 있는 것이 장점이다.

다만 신선외기를 직접 끌어들이기 어려운 전수방식이므로, 환기량 확보가 쉽다는 것은 팬코일유닛 방식을 채용하는 이유로 적절하지 않다.

문제 55
공기냉각 코일의 설치에 대한 내용으로 틀린 것은?
1공기의 풍속은 2~3m/s가 되도록 한다.
2물의 속도는 일반적으로 1m/s 전후가 되도록 한다.
3코일의 설치는 관이 수직으로 놓이게 한다.
4공기류와 수류의 방향은 역류가 되도록 한다.
정답 및 해설

공기냉각 코일의 관을 수직으로 놓는다는 설명이 틀리다.

공기냉각 코일은 배수가 잘 되고 공기 흐름이 균일하도록 관을 수평으로 설치하는 것이 일반적이다.

  • 풍속 — 통과 풍속은 2~3m/s로 한다.
  • 물의 속도 — 냉수 유속은 1m/s 전후로 한다.
  • 유동 방향 — 열교환 효율을 높이기 위해 공기류와 수류를 서로 반대 방향(역류)으로 흐르게 한다.
문제 56
다음 중 개별제어 방식이 아닌 것은?
1유인유닛 방식
2패키지유닛 방식
3단일덕트 정풍량 방식
4단일덕트 변풍량 방식
정답 및 해설

단일덕트 정풍량 방식은 개별제어 방식이 아니다.

단일덕트 정풍량 방식은 중앙기에서 일정한 풍량을 공급하며 각 실의 온도 편차를 개별적으로 제어할 수 없으므로 개별제어가 불가능하다. 개별제어 방식은 각 실(존)의 조건을 독립적으로 제어할 수 있는 방식을 말한다.

  • 유인유닛 방식 — 각 실마다 유도기(유인 유닛)를 설치하여 실별 독립 제어가 가능하다.
  • 패키지유닛 방식 — 실별로 소형 공조기를 설치하여 각 실을 개별 제어한다.
  • 단일덕트 변풍량 방식(VAV) — 중앙기에서 온도를 조절하고 각 실의 댐퍼로 풍량을 조절하여 개별제어가 가능하다.
문제 57
건구온도 30℃, 상대습도 50%인 습공기 500m3/h를 냉각코일에 의하여 냉각한다. 코일의 장치노점온도는 10℃이고 바이패스 팩터가 0.1이라면 냉각된 공기의 온도(℃)는 얼마인가?
110
212
324
428
정답 및 해설

바이패스 팩터(BF)를 이용하면 냉각 후 공기온도는 장치노점온도(ADP)에 코일을 그냥 지나친 공기가 BF만큼 섞여 결정된다.

t2=ADP+BF×(t1−ADP)t_2 = ADP + BF \times (t_1 - ADP)

t2=10+0.1×(30−10)=12 ∘Ct_2 = 10 + 0.1 \times (30 - 10) = 12\ ^\circ\mathrm{C}

따라서 냉각된 공기의 온도는 12℃이다.

문제 58
일정 풍량을 이용한 전공기 방식으로 부하변동의 대응이 어려워 정밀한 온습도를 요구하지 않는 극장, 공장 등의 대규모 공간에 적합한 공기 조화 방식은?
1정풍량 단일덕트 방식
2정풍량 2중덕트 방식
3변풍량 단일덕트 방식
4변풍량 2중덕트 방식
정답 및 해설

정풍량 단일덕트 방식은 일정한 풍량을 공급하는 전공기 방식으로, 실별 부하변동에 대한 대응력이 떨어져 정밀한 온습도 제어가 필요 없는 극장, 공장 등 대규모 단일 공간에 주로 적용된다.

2중덕트 방식이나 변풍량 방식은 부하변동 대응이나 개별제어에 유리하지만, 설비가 복잡하거나 별도의 유량 조절 기능이 필요해 이 문항이 요구하는 단순·대규모 공간용 방식과는 성격이 다르다.

문제 59

급탕 배관에 대한 설명으로 틀린 것은?

1복관식(순환식)은 환탕관을 두어 수전을 열면 바로 더운물이 나온다.
2단관식은 배관이 간단하여 소규모 급탕에 적합하다.
3상향 공급식에서 급탕관은 선상향, 환탕관은 선하향 구배로 한다.
4공기빼기밸브는 배관 중 가장 낮은 곳에 설치한다.
정답 및 해설

공기빼기밸브는 배관 중 가장 높은 곳에 설치하므로, 가장 낮은 곳에 설치한다는 설명이 틀렸다.

급탕 배관에서 공기는 위로 모이므로 배관의 최고부에 공기빼기밸브를, 최저부에는 배수(드레인)밸브를 둔다.

  • 단관식 — 환탕관이 없어 간단하지만 처음에 찬물이 나온다.
  • 복관식 — 환탕관으로 항상 순환시켜 바로 온수를 얻는다.
  • 상향식 — 급탕관은 선상향, 환탕관은 선하향이며, 하향식은 모두 선하향 구배로 한다.
문제 60

보일러 안전장치의 검출 원리에 대한 연결로 옳은 것은?

1프레임 아이 — 화염의 빛(발광)을 광전관으로 검출
2프레임 로드 — 화염의 발열을 바이메탈로 검출
3스택 스위치 — 화염의 이온화(전기전도성)를 이용
4맥도널식 수위검출기 — 전극봉의 전기전도도 변화를 이용
정답 및 해설

프레임 아이는 화염의 빛을 광전관(광전셀)으로 검출한다.

나머지 보기는 검출 원리의 연결이 맞지 않는다.

  • 프레임 로드 — 화염의 이온화에 의한 전기전도성을 검출한다.
  • 스택 스위치 — 연도 배기가스의 열을 바이메탈로 검출한다.
  • 맥도널식 수위검출기 — 플로트의 상하 움직임을 마그넷·수은스위치로 전달하는 방식이며, 전극봉의 전기전도도를 이용하는 것은 전극식 수위검출기이다.
공조냉동기계기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
2022년 4회 기출복원 모의고사
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
보일러 파열사고의 원인으로 적절하지 못한 것은?
1압력 초과
2취급 불량
3수위 유지
4과열
정답 및 해설

보일러 파열사고는 주로 압력 초과, 취급 불량, 과열 등 안전 수칙을 벗어난 상태에서 발생한다.

반면 수위를 적정하게 유지하는 것은 파열을 예방하기 위한 정상적인 운전 관리 행위이므로 사고 원인으로 볼 수 없다.

문제 2
팽창밸브가 냉동 용량에 비하여 너무 작을 때 일어나는 현상은?
1증발압력 상승
2압축기 소요동력 감소
3소요전류 증대
4압축기 흡입가스 과열
정답 및 해설

팽창밸브의 개도가 냉동 용량에 비해 너무 작으면 증발기로 공급되는 냉매량이 부족해져 증발기 내에서 냉매가 일찍 다 증발해 버린다.

그 결과 증발기 뒷부분이 과열영역이 되어 압축기로 흡입되는 냉매가스의 과열도가 커지고 흡입가스가 과열되며, 토출가스 온도도 함께 상승한다.

이때 냉매 공급 부족으로 증발압력은 상승하는 것이 아니라 오히려 저하하고, 냉매 순환량이 줄어 냉동능력도 감소한다.

문제 3
교류 용접기의 규격란에 AW 200 이라고 표시되어 있을 때 200 이 나타내는 값은?
1정격 1차 전류값
2정격 2차 전류값
31차 전류 최대값
42차 전류 최대값
정답 및 해설

교류 아크용접기 규격 표시 AW200에서 200은 정격 2차 전류값(암페어)을 나타낸다.

AW 뒤의 숫자는 용접기가 정격 사용률에서 출력할 수 있는 2차측(용접 출력) 전류를 의미하며, 1차 전류나 최대값을 나타내는 것이 아니다.

문제 4
온도식 팽창밸브(Thermostatic expansion valve)에 있어서 과열도란 무엇인가?
1팽창밸브 입구와 증발기 출구 사이의 냉매 온도차
2팽창밸브 입구와 팽창밸브 출구 사이의 냉매 온도차
3흡입관내의 냉매가스 온도와 증발기내의 포화온도와의 온도차
4압축기 토출가스와 증발기 내 증발가스의 온도차
정답 및 해설

과열도는 흡입관 냉매가스 온도와 증발기 내 포화(증발)온도의 차이다.

온도식 팽창밸브의 감온통은 증발기 출구 흡입관에 부착되어 그 지점의 냉매가스 온도를 감지한다.

과열도는 보통 3∼8∘C3\sim8^\circ\mathrm{C}가 유지되도록 밸브 개도를 조절해 액백을 막는다.

문제 5
산업재해의 직접적인 원인에 해당되지 않는 것은?
1안전장치의 기능 상실
2불안전한 자세와 동작
3위험물의 취급 부주의
4기계장치 등의 설계불량
정답 및 해설

기계장치 등의 설계불량은 재해가 발생하기까지의 배경이 되는 간접원인(기술적 원인)에 해당하며, 산업재해의 직접적 원인으로 보지 않는다.

안전장치의 기능 상실, 불안전한 자세·동작, 위험물 취급 부주의는 재해 발생 순간에 직접 작용하는 불안전한 상태·불안전한 행동으로, 모두 직접원인에 해당한다.

문제 6
콘크리트 벽이나 바닥 등에 배관이 관통하는 곳에 관의 보호를 위하여 사용하는 것은?
1슬리브
2보온재료
3행거
4신축곡관
정답 및 해설

슬리브는 배관이 콘크리트 벽이나 바닥을 관통할 때 미리 매입해 두는 보호관이다.

슬리브는 배관의 신축·진동에 의한 손상을 막고 시공·보수를 쉽게 한다.

  • 보온재료 — 열손실 방지를 위한 것이다.
  • 행거 — 배관 지지를 위한 것이다.
  • 신축곡관 — 열팽창 흡수를 위한 것이다.
문제 7
방진 마스크가 갖추어야 할 조건으로 적당한 것은?
1안면에 밀착성이 좋아야 한다.
2여과효율은 불량해야 한다.
3흡기, 배기 저항이 커야 한다.
4시야는 가능한 한 좁아야 한다.
정답 및 해설

방진마스크는 안면에 밀착성이 좋아야 분진의 유입을 효과적으로 차단할 수 있다.

밀착이 불량하면 마스크 가장자리 틈으로 여과되지 않은 공기가 그대로 유입되어 방진 효과가 떨어진다.

  • 여과효율 — 우수해야 하므로 여과효율이 불량해야 한다는 것은 틀린 조건이다.
  • 흡기·배기 저항 — 작아야 착용감과 호흡이 편하므로 저항이 커야 한다는 것도 잘못된 조건이다.
  • 시야 — 넓을수록 좋으므로 시야가 좁아야 한다는 것 역시 옳지 않은 조건이다.
문제 8
난방부하 계산 시 침입외기에 의한 열손실로 가장 거리가 먼 것은?
1현열에 의한 열손실
2잠열에 의한 열손실
3클로 공간(crawl space)의 열손실
4굴뚝효과에 의한 열손실
정답 및 해설

크롤 공간의 열손실이 침입외기에 의한 열손실과 가장 거리가 멀다.

크롤 공간의 열손실은 바닥 하부 공간을 통한 전도 손실로 침입외기와는 별개의 손실 항목이다.

  • 현열 — 틈새바람으로 인한 현열 손실은 침입외기에 의한 열손실에 포함된다.
  • 잠열 — 틈새바람으로 인한 잠열 손실은 침입외기에 의한 열손실에 포함된다.
  • 굴뚝효과 — 굴뚝효과(연돌효과)에 의한 손실도 침입외기에 의한 열손실에 포함된다.
문제 9
압축기 토출압력이 정상보다 너무 높게 나타나는 경우 그 원인에 해당하지 않는 것은?
1냉각수량이 부족한 경우
2냉매 계통에 공기가 혼합되어 있는 경우
3냉각수 온도가 낮은 경우
4응축기 수 배관에 물때가 낀 경우
정답 및 해설

토출압력이 정상보다 높아지는 원인은 냉각수량 부족, 냉매 계통 내 공기 혼입, 응축기 수배관의 물때(스케일)처럼 응축을 방해하는 조건들이다.

반대로 냉각수 온도가 낮으면 응축이 원활해져 응축압력, 즉 토출압력이 오히려 낮아지는 방향으로 작용한다.

문제 10
안전대책의 3원칙에 속하지 않는 것은?
1기술적 대책
2자본적 대책
3교육적 대책
4관리적 대책
정답 및 해설

자본적 대책은 안전대책의 3원칙에 속하지 않는다.

안전대책의 3원칙은 다음과 같다.

  • 기술적 대책
  • 교육적 대책
  • 관리적 대책
문제 11
보호구 사용 시 유의사항으로 옳지 않은 것은?
1작업에 적절한 보호구를 선정한다.
2작업장에는 필요한 수량의 보호구를 비치한다.
3보호구는 사용하는데 불편이 없도록 관리를 철저히 한다.
4작업을 할 때 개인에 따라 보호구는 사용 안 해도 된다.
정답 및 해설

보호구를 개인에 따라 사용하지 않아도 된다는 것은 옳지 않다.

보호구는 작업 중 위험요인으로부터 신체를 보호하는 필수 장비이다.

  • 선정 — 작업 내용에 맞는 보호구를 선정해야 한다.
  • 비치 — 작업장에는 필요한 수량의 보호구를 비치해야 한다.
  • 관리 — 보호구는 착용에 불편이 없도록 철저히 관리해야 한다.
문제 12
산소가 결핍되어 있는 장소에서 사용되는 마스크는?
1송기 마스크
2방진 마스크
3방독 마스크
4전안면 방독 마스크
정답 및 해설

산소가 결핍된 장소에서는 외부에서 신선한 공기를 공급받는 송기 마스크를 착용해야 한다.

여과식 마스크로는 산소를 공급할 수 없으므로, 산소 자체가 부족한 환경에서는 착용자의 호흡을 보장하지 못한다.

  • 방진 마스크 — 공기 중의 분진을 걸러내는 방식이다.
  • 방독 마스크 — 공기 중의 유해가스를 걸러내는 방식이다.
  • 전안면 방독 마스크 — 방독 마스크에 포함되는 여과 방식이다.
문제 13
냉동장치의 운전관리에서 운전준비사항으로 잘못된 것은?
1압축기의 유면을 점검한다.
2응축기의 냉매량을 확인한다.
3응축기, 압축기의 흡입측 밸브를 닫는다.
4전기결선, 조작회로를 점검하고, 절연저항을 측정한다.
정답 및 해설

운전준비 시 응축기·압축기의 흡입측 밸브를 닫는다는 설명이 잘못되었다.

냉동장치를 가동하기 전에는 흡입측 밸브를 열어 냉매가 정상적으로 흐를 수 있도록 준비해야 한다.

  • 유면 점검 — 실제 운전 전 점검 항목에 해당한다.
  • 냉매량 확인 — 실제 운전 전 점검 항목에 해당한다.
  • 전기결선·절연저항 측정 — 실제 운전 전 점검 항목에 해당한다.
문제 14
냉동설비의 설치공사 후 기밀시험 시 사용되는 가스로 적합하지 않은 것은?
1공기
2산소
3질소
4아르곤
정답 및 해설

기밀시험에 적합하지 않은 가스는 산소이다.

산소는 가연물과 만나면 격렬히 반응해 폭발 위험이 있으므로 사용하지 않는다.

  • 공기 — 기밀시험에 사용되는 불연성 기체이다.
  • 질소 — 기밀시험에 사용되는 불연성 기체이다.
  • 아르곤 — 기밀시험에 사용되는 불연성 기체이다.
문제 15

안전인증 대상 안전모의 종류와 그 사용 구분의 연결로 옳은 것은?

1AB종 — 낙하·비래 및 감전에 의한 위험 방지
2AE종 — 낙하·비래 및 추락에 의한 위험 방지
3ABE종 — 낙하·비래·추락·감전 방지
4AE종 — 추락 및 감전에 의한 위험 방지
정답 및 해설

낙하·비래, 추락, 감전을 모두 방지하는 안전모는 ABE종이다.

A: 물체의 낙하·비래, B: 추락, E: 감전(내전압성)을 뜻한다(보호구 안전인증 고시 별표 1).

  • AB종 — 낙하·비래와 추락에 대응한다.
  • AE종 — 낙하·비래와 감전에 대응한다.

ABE종은 세 가지 모두에 대응한다. 산업안전보건기준에 관한 규칙은 물체가 떨어지거나 날아올 위험 또는 추락 위험이 있는 작업에 안전모를 지급하도록 정한다(산업안전보건기준에 관한 규칙 제32조제1항제1호).

문제 16
간접 냉각 냉동장치에 사용하는 2차 냉매인 브라인이 갖추어야 할 성질로 틀린 것은?
1열전달 특성이 좋아야 한다.
2부식성이 없어야 한다.
3비등점이 높고, 응고점이 낮아야 한다.
4점성이 커야 한다.
정답 및 해설

브라인의 성질로 점성이 커야 한다는 설명이 틀렸다.

브라인은 열전달이 잘 되도록 점성(점도)이 작아야 순환·열전달에 유리하며, 점성이 커야 한다는 설명은 브라인이 갖추어야 할 성질과 반대된다.

문제 17
배관용 아크 용접 탄소강 강관(SPW)에 대한 설명 중 틀린 것은?
1비교적 사용압력이 낮은 배관에 사용한다.
2자동 서브머지드 용접으로 제조한다.
3가스, 물 등의 유체 수송용 이다.
4관호칭은 안지름×두께 이다.
정답 및 해설

SPW의 관호칭은 안지름×두께라는 설명이 틀렸다.

SPW(배관용 아크용접 탄소강 강관)의 관호칭은 호칭지름(A 또는 B)으로 표시하며, 안지름×두께로 표시하지 않는다.

  • 비교적 사용압력이 낮은 배관에 사용되는 것은 맞는 설명이다.
  • 자동 서브머지드 아크용접으로 제조되는 것도 맞는 설명이다.
  • 가스·물 등 유체 수송용 배관으로 쓰이는 것도 맞는 설명이다.
문제 18
[kcal/m·h·℃] 의 단위는 무엇인가?
1열전도율
2비열
3열관류율
4오염계수
정답 및 해설

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

열관류율은 여기에 면적 개념이 더해진 kcal/(m2⋅h⋅∘C)\mathrm{kcal/(m^{2}\cdot h\cdot ^{\circ}C)} 단위를 쓰므로 열전도율과 구분된다.

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

문제 19
CA 냉장고란 무엇을 말하는가?
1제빙용 냉동고
2공조용 냉장고
3해산물 냉장고
4청과물 냉장고
정답 및 해설

CA 냉장고는 청과물 냉장고이다.

CA(Controlled Atmosphere) 냉장고는 저장고 내부의 산소·이산화탄소 농도를 조절하여 호흡작용을 억제함으로써 신선도를 오래 유지하는 저장 방식으로, 주로 청과물(과일·채소) 저장에 사용된다.

문제 20
열역학 제1법칙을 설명한 것 중 옳은 것은?
1열평형에 관한 법칙이다.
2이론적으로 유도 가능하여 엔트로피의 뜻을 잘 설명한다.
3이상 기체에만 적용되는 열량 법칙이다.
4에너지 보존의 법칙 중 열과 일의 관계를 설명한 것이다.
정답 및 해설

열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙 중 열과 일이 서로 전환될 수 있음을 설명하는 법칙이다.

열평형에 관한 법칙은 열역학 제0법칙이고, 엔트로피와 비가역성을 다루는 것은 열역학 제2법칙이며, 제1법칙은 이상기체에 한정되지 않고 모든 계에 일반적으로 적용된다.

문제 21
증발기에 대한 설명 중 틀린 것은?
1건식 증발기는 냉매액의 순환량이 많아 액분리가 필요하다.
2프레온을 사용하는 만액식 증발기에서 증발기내 오일이 체류할 수 있으므로 유회수 장치가 필요하다.
3반 만액식 증발기는 냉매액이 건식보다 많아 전열이 양호하다.
4건식 증발기는 주로 공기냉각용으로 많이 사용한다.
정답 및 해설

건식 증발기를 냉매액의 순환량이 많은 것으로 설명한 내용이 틀렸다.

건식 증발기는 냉매액의 순환량이 적어 액분리기가 불필요하다. 냉매가 증발기 입구에서 기화를 시작해 출구에서 완전히 건포화 증기 상태로 나가므로, 액체 냉매를 분리할 필요가 없다.

  • 만액식 — 오일 체류 시 유회수 장치가 필요한 것이 맞다.
  • 반만액식 — 건식보다 냉매액 사용량이 많아 전열 효과가 우수한 것이 맞다.
  • 건식 증발기 — 공기냉각용으로 광범위하게 사용되는 것이 맞다.
문제 22
냉동사이클 내를 순환하는 동작유체로서 잠열에 의해 열을 운반하는 냉매로 가장 거리가 먼 것은?
11차 냉매
2암모니아(NH3)
3프레온(freon)
4브라인(brine)
정답 및 해설

브라인은 냉동 사이클 내에서 상변화 없이 현열로 열을 운반하는 2차 냉매이므로, 잠열을 이용해 열을 운반하는 냉매로 보기 어렵다.

1차 냉매인 암모니아나 프레온은 증발·응축 과정에서 잠열을 이용해 열을 운반한다.

문제 23
암모니아 냉동기에서 일반적으로 압축비가 얼마 이상일 때 2단 압축을 하는가?
12
23
34
46
정답 및 해설

암모니아 냉동기에서는 일반적으로 압축비가 6 이상이 되면 2단 압축 방식을 채택한다.

압축비가 커질수록 토출가스 온도가 지나치게 상승하고 체적효율이 떨어지기 때문이다.

문제 24
증기배관내의 수격작용을 방지하기 위한 내용으로 가장 적당한 것은?
1감압밸브를 설치한다.
2가능한 배관에 굴곡부를 많이 둔다.
3가능한 배관의 관경을 크게 한다.
4배관내 증기의 유속을 빠르게 한다.
정답 및 해설

수격작용 방지에는 배관의 관경을 크게 하는 것이 가장 적당하다.

수격작용은 관 안에 고인 응축수가 고속 증기에 밀려 관 벽이나 밸브를 때리면서 생긴다.

따라서 관경을 크게 해 증기 유속을 낮추고, 응축수가 고이지 않도록 굴곡부를 줄이며 구배를 확실히 주고 트랩으로 응축수를 즉시 배출해야 한다.

  • 굴곡부를 많이 둔다 — 오히려 수격이 심해진다.
  • 증기의 유속을 빠르게 한다 — 오히려 수격이 심해진다.
문제 25
흡수식 냉동장치에서 냉매인 물이 5℃ 전후의 온도로 증발하고 있다. 이때 증발기 내부의 압력은?
1약 7mmHg(933Pa)·a 정도
2약 32mmHg(4266Pa)·a 정도
3약 75mmHg(9999Pa)·a 정도
4약 108mmHg(14398Pa)·a 정도
정답 및 해설

증발기 내부의 압력은 약 7mmHg(933Pa)·a 정도이다.

물을 냉매로 쓰는 흡수식 냉동장치에서 냉매가 5℃ 전후로 증발한다는 것은 증발기 내부가 그 온도에서의 포화증기압 수준의 매우 낮은 절대압력으로 유지된다는 의미이다.

5℃ 부근 물의 포화증기압은 대기압에 비해 극히 낮은 수 mmHg 수준(약 6~7mmHg·a)이므로, 증발기 내부는 이에 해당하는 고진공 상태로 운전된다.

문제 26
온도식 자동팽창 밸브에서 감온통의 부착위치는?
1응축기 출구
2증발기 입구
3증발기 출구
4수액기 출구
정답 및 해설

온도식 자동팽창밸브는 증발기 출구의 냉매 과열도를 감지해 밸브 개도를 조절하므로 감온통은 증발기 출구 배관에 부착한다.

응축기나 수액기 출구는 고압 액냉매 구간이라 과열도 검출과 무관하며, 증발기 입구는 아직 증발이 시작되는 지점이라 과열 상태를 판단할 수 없다.

문제 27
보일러의 상당증발량을 구하는 식으로 옳은 것은? (단 h1 : 급수엔탈피, h2 : 발생증기엔탈피)
1상당증발량 = 실제증발량×(h2 - h1)/539
2상당증발량 = 실제증발량×(h1 - h2)/539
3상당증발량 = 실제증발량×(h2 - h1)/639
4상당증발량 = 실제증발량/639
정답 및 해설

상당증발량은 실제 증발량을 100℃ 포화수에서 건포화증기로 바꾸는 데 필요한 열량(539kcal/kg)을 기준으로 환산한 값이다.

급수엔탈피 h1과 발생증기엔탈피 h2의 엔탈피 차(h2-h1)를 539로 나눈 값에 실제증발량을 곱하여 구한다.

Ge=G×h2−h1539G_e = G \times \dfrac{h_2 - h_1}{539}

문제 28
200V의 전원에 접속하여 1kW의 전력을 소비하는 부하를 100V의 전원에 접속하면 소비전력은 몇 [W]가 되겠는가?
1100W
2150W
3200W
4250W
정답 및 해설

100 V에 접속하면 소비전력은 250 W이다.

R=V2P=20021000=40 ΩR=\dfrac{V^2}{P}=\dfrac{200^2}{1000}=40\,\Omega
P′=100240=250 WP'=\dfrac{100^2}{40}=250\,\mathrm{W}

전압이 절반이 되면 전력은 전압의 제곱에 비례하므로 1/4이 된다.

문제 29
공기조화 설비의 구성과 가장 거리가 먼 것은?
1냉동기 설비
2보일러 실내기기 설비
3위생기구 설비
4송풍기, 공조기 설비
정답 및 해설

공기조화 설비의 구성과 가장 거리가 먼 것은 위생기구 설비이다.

공기조화 설비는 열원설비(냉동기·보일러), 열운반설비(펌프·배관·송풍기·덕트), 공조기설비, 자동제어설비로 구성된다.

위생기구 설비는 급수·급탕·배수 등 위생설비에 속하는 것으로 실내 공기의 온습도·청정도를 다루는 공기조화 설비와는 계통이 다르다.

문제 30
지열을 이용하는 열펌프(Heat Pump)의 종류가 아닌 것은?
1엔진구동 열펌프(GHP)
2지하수 이용 열펌프(GWHP)
3지표수 이용 열펌프(SWHP)
4지중열 이용 열펌프(GCHP)
정답 및 해설

엔진구동 열펌프(GHP)는 지열 이용 열펌프의 종류가 아니다.

엔진구동 열펌프는 가스엔진으로 압축기를 구동하는 방식으로, 열원이 지열이 아니라 엔진 구동방식에 따른 구분이다.

  • GWHP — 지하수를 열원으로 이용하는 지열이용 열펌프이다.
  • SWHP — 지표수를 열원으로 이용하는 지열이용 열펌프이다.
  • GCHP — 지중열을 열원으로 이용하는 지열이용 열펌프이다.
문제 31
비열비를 나타내는 공식으로 옳은 것은?
1정적비열 / 비중
2정압비열 / 비중
3정압비열 / 정적비열
4정적비열 / 정압비열
정답 및 해설

비열비(kk)는 정압비열을 정적비열로 나눈 값으로 정의된다.

같은 온도 변화에 대해 정압과정은 외부에 일을 하는 만큼 열량이 더 필요하므로 정압비열이 정적비열보다 크고, 그 비율이 비열비가 된다.

문제 32
단열압축, 등온압축, 폴리트로픽 압축에 관한 사항 중 틀린 것은?
1압축일량은 등온압축이 제일 작다.
2압축일량은 단열압축'이 제일 크다.
3압축가스 온도는、폴리트로픽 압축이 제일 높다.
4실제 냉동기의 압축 방식은 폴리트로픽 압축이다.
정답 및 해설

압축가스의 온도는 단열압축 방식일 때 가장 높으며, 폴리트로픽 압축의 온도가 가장 높다는 설명은 틀린 내용이다.

폴리트로픽 압축은 등온압축과 단열압축의 중간 정도 온도를 갖는다.

  • 일량은 열을 계속 방출하는 등온압축이 가장 작다.
  • 일량은 열을 전혀 방출하지 않는 단열압축이 가장 크다.
  • 실제 냉동기의 압축 과정은 등온과 단열의 중간인 폴리트로픽 압축에 가깝다.
문제 33
냉동장치의 냉각기에 적상이 심할 때 미치는 영향이 아닌 것은?
1냉동능력 감소
2냉장고내 온도 저하
3냉동 능력당 소요동력 증대
4리키드 백 발생
정답 및 해설

냉각기에 적상(서리)이 심해지면 전열이 방해되어 냉동능력이 감소하고, 같은 냉동능력을 내기 위한 소요동력이 증대하며, 증발압력 저하로 리키드 백이 발생하기 쉬워진다.

이때 냉각능력이 떨어지므로 냉장고 내 온도는 오히려 상승하게 되며, 온도가 저하된다는 서술은 실제 영향과 반대된다.

문제 34
흡수식 냉동장치의 적용대상이 아닌 것은?
1백화점 공조용
2산업 공조용
3제빙공장용
4냉난방장치용
정답 및 해설

흡수식 냉동장치는 압축기 대신 열을 이용해 냉매를 순환시키는 방식으로, 비교적 높은 증발온도로 충분한 백화점 공조용·산업 공조용·냉난방장치용에 널리 쓰인다.

제빙공장용처럼 0℃ 이하의 낮은 온도가 필요한 분야는 압축식 냉동장치가 담당하므로 흡수식의 적용대상으로 보기 어렵다.

문제 35
응축기 중 외기습도가 응축기 능력을 좌우하는 것은?
1횡형 쉘엔 튜브식 응축기
2이중관식 응축기
37통로식 응축기
4증발식 응축기
정답 및 해설

증발식 응축기는 냉각수를 분무해 그 증발잠열로 냉매를 응축시키는 방식이므로, 물의 증발이 잘 되는지를 좌우하는 외기 습도가 응축 능력에 큰 영향을 미친다.

습도가 높으면 증발이 어려워 응축 능력이 떨어지고, 습도가 낮으면 증발이 활발해져 응축 능력이 좋아진다.

문제 36
고속 다기통 압축기의 흡입 및 토출밸브에 주로 사용하는 것은?
1포핏 밸브
2플레이트 밸브
3리이드 밸브
4와샤 밸브
정답 및 해설

고속 다기통 압축기의 흡입 및 토출밸브에는 플레이트(판) 밸브를 주로 사용한다.

플레이트 밸브는 밸브 개폐 반응이 빠르고 가볍다.

  • 포핏 밸브 — 저속 압축기 등에 주로 쓰여 고속 다기통 압축기의 표준 밸브와는 구분된다.
  • 리이드 밸브 — 소형·밀폐형 압축기에 주로 쓰여 고속 다기통 압축기의 표준 밸브와는 구분된다.
문제 37
15℃의 1ton의 물을 0℃의 얼음으로 만드는데 제거해야할 열량은? (단, 물의 비열 4.2kJ/kg·K, 응고잠열 334kJ/kg 이다.)
163000kJ
2271600kJ
3334000kJ
4397000kJ
정답 및 해설

물을 냉각하는 현열과 얼음으로 어는 응고잠열을 더해 제거 열량을 구한다.

현열: Q1=1000 kg×4.2 kJ/(kg⋅K)×15K=63000 kJQ_1 = 1000\ \mathrm{kg} \times 4.2\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)} \times 15\mathrm{K} = 63000\ \mathrm{kJ}

잠열: Q2=1000 kg×334 kJ/kg=334000 kJQ_2 = 1000\ \mathrm{kg} \times 334\ \mathrm{kJ/kg} = 334000\ \mathrm{kJ}

따라서 총 제거열량은 Q=Q1+Q2=63000+334000=397000 kJQ = Q_1 + Q_2 = 63000 + 334000 = 397000\ \mathrm{kJ}이다.

문제 38
냉매의 특성 중 틀린 것은?
1냉동톤당 소요동력은 증발온도, 응축온도가 변하여도 일정하다.
2압축비가 클수록 냉매 단위 중량당의 압축열이 커진다.
3냉매 특성상 동일 냉동능력에 대한 소요동력은 적은 것이 좋다.
4압축기 흡입가스가 과열하였을 때 NH3는 체적효율이 감소한다.
정답 및 해설

냉동톤당 소요동력이 증발온도·응축온도와 무관하게 일정하다는 설명이 옳지 않다.

냉동톤당 소요동력은 증발온도와 응축온도에 따라 크게 달라진다. 증발온도가 낮아지거나 응축온도가 높아질수록 압축비가 커져 냉동톤당 소요동력이 늘어난다.

  • 압축열 — 압축비가 클수록 냉매 단위 중량당 압축열이 커지는 것은 타당하다.
  • 소요동력 — 동일 냉동능력에서 소요동력이 적을수록 유리한 것은 타당하다.
  • 체적효율 — 흡입가스 과열 시 NH₃의 체적효율이 감소하는 것은 타당하다.
문제 39
1대의 압축기를 이용해 저온의 증발 온도를 얻으려 할 경우 여러 문제점이 발생되어 2단 압축 방식을 택한다. 1단 압축으로 발생되는 문제점으로 틀린 것은?
1압축기의 과열
2냉동능력 저하
3체적 효율 증가
4성적계수 저하
정답 및 해설

체적 효율 증가는 1단 압축의 문제점으로 틀린 설명이다.

1단 압축으로 저온의 증발온도를 얻으면 압축비가 커져 체적효율이 오히려 저하된다.

  • 압축기의 과열 — 압축비가 커지면 압축기 토출가스 온도가 상승해 과열된다.
  • 냉동능력 저하 — 체적효율 저하로 냉동능력이 떨어진다.
  • 성적계수 저하 — 체적효율 저하로 성적계수가 떨어진다.

이것이 1단 압축의 한계이므로 저온을 얻을 때는 2단 압축 방식을 채택한다.

문제 40
2단 압축 1단 팽창 냉동장치에 대한 설명 중 옳은 것은?
1단단 압축시스템에서 압축비가 작을 때 사용된다.
2냉동부하가 감소하면 중간냉각기는 필요 없다.
3단단 압축시스템보다 응축능력을 크게 하기 위해 사용된다.
4-30℃ 이하의 비교적 낮은 증발온도를 요하는 곳에 주로 사용된다.
정답 및 해설

2단압축 1단팽창 냉동장치는 -30℃ 이하의 낮은 증발온도가 필요한 곳에 주로 사용된다.

압축비가 커지는 저온 냉동에서 압축비를 나누어 효율을 높이기 위한 방식이다.

  • 이 방식은 단단 압축시스템의 압축비가 클 때 채택하는 것이며, 압축비가 작을 때 채택하는 방식이 아니다.
  • 냉동부하가 감소해도 두 압축 단계 사이의 가스 냉각을 위해 중간냉각기는 계속 필요하다.
  • 이 방식의 목적은 응축능력 확대가 아니라 압축비 저감을 통한 압축효율 향상에 있다.
문제 41
평면상의 변위 뿐만 아니라 입체적인 변위까지도 안전하게 흡수하므로 어떤 형상의 신축에도 배관이 안전하며 증기, 물, 기름 등의 2.9MPa 압력과 220℃ 정도까지 사용할 수 있는 신축이음쇠는?
1스위블형 신축 이음쇠
2슬리브형 신축 이음쇠
3볼조인트형 신축 이음쇠
4루프형 신축 이음쇠
정답 및 해설

해당하는 신축이음쇠는 볼조인트형 신축이음쇠이다.

볼조인트형은 볼 부분이 회전하면서 평면상의 변위뿐 아니라 입체적인 3차원 변위까지 흡수하므로, 두 개 이상 조합하면 어떤 형상의 신축에도 대응할 수 있다.

증기·물·기름 등에 대해 2.9 MPa, 220 ℃ 정도까지 사용할 수 있다.

스위블형은 평면상의 굴곡만 흡수하고 누설 우려가 있어 저압 온수난방 방열기 주위에 주로 쓴다.

문제 42
표준 냉동사이클에서 냉매액이 팽창밸브를 지날 때 상태량의 값이 일정한 것은?
1엔트로피
2엔탈피
3내부에너지
4온도
정답 및 해설

팽창밸브를 지날 때 일정한 상태량은 엔탈피이다.

팽창밸브에서의 변화는 외부와 열·일의 교환이 없는 교축(throttling) 과정이므로 엔탈피가 일정하게 유지된다.

  • 엔트로피 — 비가역 과정이므로 증가한다.
  • 내부에너지 — 압력이 떨어지면서 일부 냉매가 증발(플래시 가스)해 낮아진다.
  • 온도 — 압력이 떨어지면서 일부 냉매가 증발(플래시 가스)해 낮아진다.
문제 43

왕복동 압축기에 설치하는 유압보호스위치(OPS)의 작동에 대한 설명으로 옳은 것은?

1유압 저하 상태가 일정 시간 지속되면 압축기를 정지시킨다.
2유압이 설정값보다 낮아지면 지연 없이 즉시 압축기를 정지시킨다.
3토출압력이 설정값 이상으로 상승하면 압축기를 정지시킨다.
4윤활유 온도가 설정값 이상으로 올라가면 압축기를 정지시킨다.
정답 및 해설

OPS는 유압 저하가 일정 시간(약 60~90초) 지속될 때 압축기를 정지시킨다.

유압보호스위치는 유압과 크랭크케이스 압력의 차압을 감지하며, 기동 직후에는 유압이 형성되기까지 시간이 걸리므로 타이머(지연장치)를 두어 즉시 정지하지 않게 한다.

  • 지연 없이 즉시 정지 — 타이머를 두어 즉시 정지하지 않게 한다.
  • 토출압력 상승 — 고압차단스위치(HPS)가 담당한다.
문제 44

증발기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1건식 증발기는 출구에서 냉매가 거의 전부 증발하여 과열가스로 나온다.
2만액식 증발기는 내부에 액냉매가 가득 차 있어 전열이 양호하다.
3증발기는 고온·고압의 냉매가스를 냉각하여 액화시키는 열교환기이다.
4액순환식 증발기는 증발량의 4~6배 액냉매를 펌프로 강제 순환시킨다.
정답 및 해설

증발기가 고온·고압의 냉매가스를 냉각하여 액화시킨다는 설명이 틀렸다.

증발기는 저압의 액냉매가 증발하면서 주위에서 열을 흡수하는 열교환기이며, 고온·고압 가스를 냉각·액화하는 것은 응축기이다.

  • 건식 — 냉매 보유량이 적고 출구가 과열가스이다.
  • 만액식 — 액이 70~80% 차 있어 전열은 좋으나 냉매량이 많고 유 회수가 필요하다.
  • 액순환식 — 증발량의 4~6배 액을 펌프로 순환시켜 전열이 가장 양호하다.
문제 45

냉동장치에서 응축기와 팽창밸브 사이에 설치하는 수액기(receiver)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1응축기에서 액화된 냉매를 일시 저장하여 부하 변동에 대응한다.
2수리 시 장치 내 냉매를 회수(펌프다운)하여 모아 두는 용기로 쓴다.
3수액기 내 액면은 안전을 위해 용기의 90% 이상을 항상 채워 둔다.
4응축기보다 낮은 위치에 두어 응축된 액이 자연히 흘러들게 한다.
정답 및 해설

수액기는 액 팽창에 대비해 내용적의 약 3/4 이하로 충전하는 것이 원칙이다.

90% 이상 가득 채우면 온도 상승 시 액봉·파열 위험이 있어 옳지 않다.

  • 저장·부하 변동 흡수 — 응축기에서 액화된 냉매를 일시 저장하는 역할을 한다.
  • 펌프다운 — 수리 시 회수 용기 역할을 한다.
  • 설치 위치 — 응축기 아래쪽에 설치해 액이 중력으로 유입되게 한다.
문제 46
공기조화설비의 구성요소 중에서 열원장치에 속하지 않는 것은?
1보일러
2냉동기
3공기 여과기
4열펌프
정답 및 해설

공기여과기는 공기 중의 먼지를 걸러내는 공기조화기(AHU) 구성요소이지, 열을 만들어내는 열원장치가 아니다.

보일러, 냉동기, 열펌프는 각각 난방용 열과 냉방용 냉열을 생산하는 대표적인 열원장치이다.

문제 47
가습팬에 의한 가습장치의 설명으로 틀린 것은?
1온수가열용에는 증기 또는 전기가열기가 사용된다.
2가습장치 중 효율이 가장 우수하다.
3응답속도가 느리다.
4패키지 등의 소형 공조기에 사용한다.
정답 및 해설

가습팬 방식이 가습장치 중 효율이 가장 우수하다는 설명이 옳지 않다.

가습팬 방식은 팬 내 물을 가열·증발시켜 가습하는 방식으로, 열손실이 크고 가습장치 중 효율이 낮은 편이다.

  • 온수가열용 — 증기 또는 전기가열기가 쓰인다.
  • 응답속도 — 느리다.
  • 용도 — 주로 패키지형 소형 공조기에 사용된다.
문제 48
난방방식 중 방열체가 필요 없는 것은?
1온수난방
2증기난방
3복사난방
4온풍난방
정답 및 해설

방열체가 필요 없는 난방방식은 온풍난방이다.

온풍난방은 가열된 공기를 송풍기로 직접 실내에 불어넣는 방식이라 별도의 방열체(방열기)가 필요 없다.

  • 온수난방 — 온수를 순환시켜 방열기를 통해 열을 방출한다.
  • 증기난방 — 증기를 공급해 방열기를 통해 열을 방출한다.
  • 복사난방 — 바닥이나 벽체에 매설한 배관을 방열면으로 이용한다.
문제 49
공기조화용 취출구 종류 중 관에 일정한 크기의 구멍을 뚫어 토출구를 만들었으며 천정설치용으로 적당하며, 확산효과가 크기 때문에 도달거리가 짧은 것은?
1아네모스탯(anemostat형
2라인(line)형
3팬(pan)형
4다공관(multi vent) 형
정답 및 해설

설명에 해당하는 취출구는 다공관(멀티벤트)형이다.

관벽에 일정한 크기의 구멍을 다수 뚫어 공기를 토출하는 형태이다.

확산효과가 커서 도달거리는 짧고 천장 설치용으로 적합하다.

문제 50
틈새바람에 의한 부하를 계산하는 방법에 속하지 않는 것은?
1창 면적법
2크랙(crack)법
3환기횟수법
4바닥 면적법
정답 및 해설

틈새바람(극간풍)에 의한 부하는 창이나 문의 틈새를 통해 들어오는 외기량을 기준으로 계산하며, 대표적으로 창 면적법, 크랙(crack)법, 환기횟수법이 사용된다.

바닥 면적법은 틈새바람량 산정에 쓰이는 방법이 아니다.

문제 51
이중 덕트방식에 대한 설명으로 틀린 것은?
1실의 냉난방 부하가 감소되어도 취출공기의 부족현상은 없다.
2실내부하에 따라 각실 제어나 존(Zone)별 제어가 가능하다.
3방의 설계변경이나 완성 후 용도변경에도 쉽게 대처할 수 있다.
4단일 덕트방식에 비해 에너지 소비량이 적다.
정답 및 해설

이중덕트방식이 단일덕트방식에 비해 에너지 소비량이 적다는 설명이 틀렸다.

이중덕트방식은 냉풍·온풍 두 계통을 각 실 앞의 혼합상자에서 섞어 공급하기 때문에 혼합 시 에너지 손실이 커서 에너지 소비량이 더 많다.

  • 취출공기 — 실 부하가 줄어도 부족현상이 없다.
  • 존별 제어 — 존별 개별제어가 가능하다.
  • 용도변경 — 유연하게 대처할 수 있다.
문제 52
200rpm으로 운전되는 송풍기가 4KW의 성능을 나타내고 있다. 회전수를 250rpm으로 상승시키면 동력은 몇 KW가 소요 되는가?
15.5
27.8
38.3
48.8
정답 및 해설

회전수를 250rpm으로 올리면 소요 동력은 약 7.8kW이다.

송풍기의 축동력은 상사법칙에 따라 회전수의 세제곱에 비례한다.

P2=P1×(N2N1)3=4 kW×(250200)3P_2 = P_1 \times \left(\dfrac{N_2}{N_1}\right)^3 = 4\,\mathrm{kW} \times \left(\dfrac{250}{200}\right)^3

P2=4×1.953≈7.8 kWP_2 = 4 \times 1.953 \approx 7.8\,\mathrm{kW}이다.

따라서 소요 동력은 약 7.8kW이다.

문제 53
다음 중 송풍기의 풍량제어 방법이 아닌 것은?
1댐퍼 제어
2회전수 제어
3베인 제어
4자기 제어
정답 및 해설

송풍기의 풍량제어 방법이 아닌 것은 자기 제어이다.

'자기 제어'는 송풍기 풍량제어 방식으로 통용되는 개념이 아니다.

  • 댐퍼 제어 — 댐퍼로 저항을 조절한다.
  • 회전수 제어 — 회전수를 바꾼다.
  • 베인 제어 — 베인의 각도로 흡입량을 조절한다.
문제 54
팬코일 유니트 방식을 채용하는 이유로 부적당한 것은?
1개별제어가 쉽다.
2환기량 확보가 쉽다.
3운송 동력이 적게 소요된다.
4중앙 기계실의 면적을 줄일 수 있다.
정답 및 해설

팬코일유닛(FCU) 방식은 각 실에 유닛을 두어 개별제어가 쉽고 덕트가 필요 없어 운송동력이 적으며 중앙기계실 면적도 줄일 수 있는 것이 장점이다.

다만 신선외기를 직접 끌어들이기 어려운 전수방식이므로, 환기량 확보가 쉽다는 것은 팬코일유닛 방식을 채용하는 이유로 적절하지 않다.

문제 55
공기냉각 코일의 설치에 대한 내용으로 틀린 것은?
1공기의 풍속은 2~3m/s가 되도록 한다.
2물의 속도는 일반적으로 1m/s 전후가 되도록 한다.
3코일의 설치는 관이 수직으로 놓이게 한다.
4공기류와 수류의 방향은 역류가 되도록 한다.
정답 및 해설

공기냉각 코일의 관을 수직으로 놓는다는 설명이 틀리다.

공기냉각 코일은 배수가 잘 되고 공기 흐름이 균일하도록 관을 수평으로 설치하는 것이 일반적이다.

  • 풍속 — 통과 풍속은 2~3m/s로 한다.
  • 물의 속도 — 냉수 유속은 1m/s 전후로 한다.
  • 유동 방향 — 열교환 효율을 높이기 위해 공기류와 수류를 서로 반대 방향(역류)으로 흐르게 한다.
문제 56
다음 중 개별제어 방식이 아닌 것은?
1유인유닛 방식
2패키지유닛 방식
3단일덕트 정풍량 방식
4단일덕트 변풍량 방식
정답 및 해설

단일덕트 정풍량 방식은 개별제어 방식이 아니다.

단일덕트 정풍량 방식은 중앙기에서 일정한 풍량을 공급하며 각 실의 온도 편차를 개별적으로 제어할 수 없으므로 개별제어가 불가능하다. 개별제어 방식은 각 실(존)의 조건을 독립적으로 제어할 수 있는 방식을 말한다.

  • 유인유닛 방식 — 각 실마다 유도기(유인 유닛)를 설치하여 실별 독립 제어가 가능하다.
  • 패키지유닛 방식 — 실별로 소형 공조기를 설치하여 각 실을 개별 제어한다.
  • 단일덕트 변풍량 방식(VAV) — 중앙기에서 온도를 조절하고 각 실의 댐퍼로 풍량을 조절하여 개별제어가 가능하다.
문제 57
건구온도 30℃, 상대습도 50%인 습공기 500m3/h를 냉각코일에 의하여 냉각한다. 코일의 장치노점온도는 10℃이고 바이패스 팩터가 0.1이라면 냉각된 공기의 온도(℃)는 얼마인가?
110
212
324
428
정답 및 해설

바이패스 팩터(BF)를 이용하면 냉각 후 공기온도는 장치노점온도(ADP)에 코일을 그냥 지나친 공기가 BF만큼 섞여 결정된다.

t2=ADP+BF×(t1−ADP)t_2 = ADP + BF \times (t_1 - ADP)

t2=10+0.1×(30−10)=12 ∘Ct_2 = 10 + 0.1 \times (30 - 10) = 12\ ^\circ\mathrm{C}

따라서 냉각된 공기의 온도는 12℃이다.

문제 58
일정 풍량을 이용한 전공기 방식으로 부하변동의 대응이 어려워 정밀한 온습도를 요구하지 않는 극장, 공장 등의 대규모 공간에 적합한 공기 조화 방식은?
1정풍량 단일덕트 방식
2정풍량 2중덕트 방식
3변풍량 단일덕트 방식
4변풍량 2중덕트 방식
정답 및 해설

정풍량 단일덕트 방식은 일정한 풍량을 공급하는 전공기 방식으로, 실별 부하변동에 대한 대응력이 떨어져 정밀한 온습도 제어가 필요 없는 극장, 공장 등 대규모 단일 공간에 주로 적용된다.

2중덕트 방식이나 변풍량 방식은 부하변동 대응이나 개별제어에 유리하지만, 설비가 복잡하거나 별도의 유량 조절 기능이 필요해 이 문항이 요구하는 단순·대규모 공간용 방식과는 성격이 다르다.

문제 59

급탕 배관에 대한 설명으로 틀린 것은?

1복관식(순환식)은 환탕관을 두어 수전을 열면 바로 더운물이 나온다.
2단관식은 배관이 간단하여 소규모 급탕에 적합하다.
3상향 공급식에서 급탕관은 선상향, 환탕관은 선하향 구배로 한다.
4공기빼기밸브는 배관 중 가장 낮은 곳에 설치한다.
정답 및 해설

공기빼기밸브는 배관 중 가장 높은 곳에 설치하므로, 가장 낮은 곳에 설치한다는 설명이 틀렸다.

급탕 배관에서 공기는 위로 모이므로 배관의 최고부에 공기빼기밸브를, 최저부에는 배수(드레인)밸브를 둔다.

  • 단관식 — 환탕관이 없어 간단하지만 처음에 찬물이 나온다.
  • 복관식 — 환탕관으로 항상 순환시켜 바로 온수를 얻는다.
  • 상향식 — 급탕관은 선상향, 환탕관은 선하향이며, 하향식은 모두 선하향 구배로 한다.
문제 60

보일러 안전장치의 검출 원리에 대한 연결로 옳은 것은?

1프레임 아이 — 화염의 빛(발광)을 광전관으로 검출
2프레임 로드 — 화염의 발열을 바이메탈로 검출
3스택 스위치 — 화염의 이온화(전기전도성)를 이용
4맥도널식 수위검출기 — 전극봉의 전기전도도 변화를 이용
정답 및 해설

프레임 아이는 화염의 빛을 광전관(광전셀)으로 검출한다.

나머지 보기는 검출 원리의 연결이 맞지 않는다.

  • 프레임 로드 — 화염의 이온화에 의한 전기전도성을 검출한다.
  • 스택 스위치 — 연도 배기가스의 열을 바이메탈로 검출한다.
  • 맥도널식 수위검출기 — 플로트의 상하 움직임을 마그넷·수은스위치로 전달하는 방식이며, 전극봉의 전기전도도를 이용하는 것은 전극식 수위검출기이다.