[공조냉동기계기능사 필기] 2021년 2회 기출복원 모의고사
공조냉동기계기능사 필기 기출문제

2021년 2회 기출복원 모의고사

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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A4정답 포함
공조냉동기계기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

2021년 2회 기출복원 모의고사

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
산소-아세틸렌 가스용접 시 역화현상이 발생하였을 때 조치사항으로 적절하지 못한 것은?
1산소의 공급압력을 최대로 높인다.
2팁 구멍의 이물질제거 등 토치의 기능을 점검한다.
3팁을 물로 냉각한다.
4아세틸렌을 차단한다.
정답 및 해설

역화(back fire)가 발생하면 즉시 아세틸렌 밸브를 먼저 차단하고, 팁 구멍의 이물질을 제거하는 등 토치 기능을 점검하며 팁을 물로 냉각해야 한다.

반대로 산소 공급압력을 최대로 높이는 것은 역화·폭발 위험을 키우는 조치이므로 적절하지 않다.

문제 2
유류 화재 시 사용하는 소화기로 가장 적합한 것은?
1무상수 소화기
2봉상수 소화기
3분말 소화기
4방화수
정답 및 해설

유류 화재(B급 화재)에는 분말 소화기가 가장 적합하다.

분말 소화기는 연소면을 덮어 질식시키고 연쇄반응을 억제한다.

  • 봉상수 소화기·방화수 — 물을 막대 모양 줄기로 뿌리면 기름과 섞이지 않고 물 위로 뜬 기름을 퍼뜨려 화재를 확산시킬 위험이 있다.
  • 무상수 소화기 — 안개 형태로 뿌리지만 유류 화재에는 적응성이 없는 것으로 분류된다.
문제 3
보일러 점화 직전 운전원이 반드시 제일 먼저 점검해야 할 사항은?
1공기온도 측정
2보일러 수위 확인
3연료의 발열량 측정
4연소실의 잔류가스 측정
정답 및 해설

보일러를 점화하기 직전에는 보일러의 수위를 가장 먼저 확인해야 한다.

수위가 안전 범위를 벗어난 채 점화하면 이상연소나 저수위 사고로 이어질 수 있어 다른 어떤 점검보다 우선한다.

문제 4
냉동기의 운전 중 점검해야 할 사항이 아닌 것은?
1냉매누설 유무확인
2액 압축 상태 확인
3벨트의 장력상태 확인
4윤활상태 및 유면확인
정답 및 해설

냉동기 운전 중에는 냉매 누설 유무, 액압축(액백) 발생 여부, 윤활유 상태와 유면 높이 등을 수시로 확인해야 한다.

벨트의 장력 상태는 구동부가 정지된 상태에서 점검하는 정비성 점검 항목으로, 운전 중에 직접 확인하는 사항으로는 적합하지 않다.

문제 5
수공구 사용 시 주의사항으로 적당하지 않은 것은?
1작업대 위의 공구는 작업 중에도 정리한다.
2스패너 자루에 파이프를 끼어 사용해서는 안 된다.
3서피스 게이지의 바늘 끝은 위쪽으로 향하게 둔다.
4사용 전에 이상 유무를 반드시 점검한다.
정답 및 해설

서피스 게이지의 바늘 끝을 위쪽으로 향하게 둔다는 설명은 수공구 사용 시 주의사항으로 적당하지 않다.

서피스 게이지(금긋기 바늘)의 바늘 끝은 사용하지 않을 때 옆으로 눕히거나 안전한 방향으로 두어야 하며, 위쪽으로 세워 두면 찔림 등 상해 위험이 있다.

  • 작업 중 정리 — 수공구는 작업 중에도 정리해야 한다.
  • 스패너 자루에 파이프 — 끼워 힘을 늘리지 않아야 한다.
  • 사용 전 점검 — 이상 유무를 점검해야 한다.
문제 6
아세틸렌 용접기에서 가스가 새어나오는 경우에 검사하는 방법으로 적당한 것은?
1냄새를 맡아 검사한다.
2모래를 뿌려 검사한다.
3비눗물을 칠해 검사한다.
4성냥불을 가져다가 검사한다.
정답 및 해설

아세틸렌 등 가연성 가스의 누설 여부는 비눗물을 칠해 기포 발생을 확인하는 방법으로 검사하는 것이 안전하다.

나머지 방법은 다음과 같은 이유로 적당하지 않다.

  • 냄새로 판단 — 정확도가 낮고 흡입 위험이 있다.
  • 모래를 뿌리는 방법 — 미세한 누설을 확인할 수 없다.
  • 성냥불을 직접 대는 방법 — 누설된 가스에 불이 붙어 화재·폭발로 이어질 수 있어 절대 해서는 안 된다.
문제 7
보일러 수위가 낮으면 어떤 현상이 일어나는가?
1습증기 발생의 원인이 된다.
2수면계에 물때가 붙는다.
3보일러가 과열되기 쉽다.
4습증기압이 높아 누설된다.
정답 및 해설

보일러 수위가 낮아지면 과열되기 쉽다.

수위가 낮아지면 전열면이 물 밖으로 노출되어 국부적으로 과열되고, 심하면 소손이나 파열로 이어질 수 있다.

수위 저하는 곧 과열 위험 증가로 직결되므로 저수위 경보장치를 두어 관리한다.

문제 8
발화온도가 낮아지는 조건과 관계없는 것은?
1발열량이 높을수록 발화온도는 낮아진다.
2분자구조가 간단할수록 발화온도는 낮아진다.
3압력이 높을수록 발화온도는 낮아진다.
4산소농도가 높을수록 발화온도는 낮아진다.
정답 및 해설

분자구조가 간단할수록 발화온도가 낮아진다는 설명은 발화온도가 낮아지는 조건과 관계가 없다.

분자구조는 복잡할수록 결합이 끊어지기 쉬워 발화온도가 낮아지는 경향을 보이므로, 간단할수록 낮아진다는 설명은 실제 경향과 반대이다.

  • 발열량이 클수록 — 반응이 활발해져 발화온도가 낮아진다.
  • 압력이 높을수록 — 반응이 활발해져 발화온도가 낮아진다.
  • 산소농도가 높을수록 — 반응이 활발해져 발화온도가 낮아진다.
문제 9
다음 중 보온, 보냉이 필요한 배관은?
1천정속의 냉. 온수배관
2지중 매설된 급수관
3방열기 주위 배관
4공기빼기 및 물빼기 밸브 이후의 배관
정답 및 해설

보온·보냉이 필요한 배관은 천장 속의 냉·온수배관이다.

천장 속 냉·온수 배관은 열손실과 결로를 막기 위해 보온·보냉한다.

  • 지중 매설 급수관은 지온으로 유지되어 보온 대상이 아니다.
  • 방열기 주위 배관과 공기빼기·물빼기 밸브 이후 배관은 보온하지 않는다.
문제 10

냉동장치를 설비할 때 (보기)의 작업순서가 올바르게 나열된 것은?

  • ① 냉각운전
  • ② 냉매충전
  • ③ 누설시험
  • ④ 진공시험
  • ⑤ 배관의 방열공사
1③ → ④ → ② → ⑤ → ①
2④ → ⑤ → ③ → ② → ①
3③ → ⑤ → ④ → ② → ①
4④ → ② → ③ → ⑤ → ①
정답 및 해설

설비 순서는 누설시험 → 진공시험 → 냉매충전 → 배관의 방열공사 → 냉각운전이다.

배관을 마치면 먼저 질소 등으로 가압해 누설시험으로 새는 곳을 잡아낸다.

새는 곳을 다 막은 뒤 진공펌프로 진공시험을 하여 장치 안의 공기와 수분을 뽑아내는데, 수분이 남으면 팽창밸브가 어는 수분 동결과 냉매 열화를 일으킨다.

진공이 유지되는 것을 확인한 다음에야 냉매를 충전한다. 이어서 저온 배관에 방열(보온)공사를 해 침입열과 표면 결로를 막고, 마지막으로 냉각운전으로 시운전하며 성능을 확인한다.

  • 방열재를 먼저 감는 경우 — 누설 지점을 눈으로 확인할 수 없다.
  • 냉매 충전 후 진공을 뽑는 경우 — 냉매를 그대로 버리게 된다.
문제 11
안전표시를 하는 목적이 아닌 것은?
1작업환경을 통제하여 예상되는 재해를 사전에 예방
2시각적 자극으로 주의력을 키움
3불안전한 행동을 배제하고 재해를 예방함
4사업장의 경계를 구분하기 위해 실시함
정답 및 해설

사업장의 경계 구분은 안전표지를 하는 목적이 아니다.

경계 구분은 안전표지가 아니라 담장·펜스 등 별도의 시설이 담당하는 기능이다.

  • 작업환경 통제 — 재해를 예방하기 위한 안전표지의 목적이다.
  • 시각적 자극 — 주의를 환기시키기 위한 안전표지의 목적이다.
  • 불안전한 행동 배제 — 재해를 막기 위한 안전표지의 목적이다.
문제 12
크레인의 방호장치로서 와이어로프가 후크에서 이탈하는 것을 방지하는 장치는?
1과부하 방지 장치
2권과 방지 장치
3비상 정지 장치
4해지 장치
정답 및 해설

크레인 후크에서 이탈하는 것을 방지하는 방호장치는 해지장치이다.

나머지 장치는 각각 목적이 다르다.

  • 과부하방지장치는 정격하중 초과를 감지해 작동을 정지시킨다.
  • 권과방지장치는 훅의 과다 권상을 막는다.
  • 비상정지장치는 위급 시 전체 동작을 즉시 멈춘다.
문제 13
재해의 직접적 원인이 아닌 것은?
1보호구의 잘못 사용
2불안전한 조작
3안전지식 부족
4안전장치의 기능제거
정답 및 해설

재해의 직접적 원인은 사고 순간에 실제로 작용한 불안전한 상태·행동으로, 보호구의 잘못 사용, 불안전한 조작, 안전장치의 기능제거가 여기에 해당한다.

안전지식 부족은 이런 불안전한 행동이 나오게 된 배경이 되는 간접적 원인으로 분류된다.

문제 14
다음 중 장갑을 끼고서 할 수 없는 작업은?
1줄작업
2해머작업
3용접작업
4전기작업
정답 및 해설

해머작업은 손이 미끄러지거나 장갑이 걸려 들어갈 위험이 커서 맨손으로 해야 하는 대표적인 작업이다.

줄작업·용접작업·전기작업은 손 보호나 절연이 필요해 장갑 착용이 오히려 권장되거나 필수인 작업이다.

문제 15

동력으로 작동되는 기계의 급유·청소는 운전을 정지한 뒤에 하도록 한다. 그 주된 이유로 옳은 것은?

1윤활유의 점도가 운전 중에는 낮아지기 때문
2운전 중 급유하면 기계 효율이 떨어지기 때문
3회전·구동부에 끼임·말림 재해 위험이 있기 때문
4운전 중에는 오염 부위를 식별할 수 없기 때문
정답 및 해설

운전 중 기계에 손을 대면 회전부·구동부에 끼임·말림(협착·권취) 재해가 일어나기 쉽기 때문이다.

그래서 정비·청소·급유·검사·수리 작업 시에는 기계의 운전을 정지하고, 다른 사람이 기동하지 못하도록 기동장치에 잠금장치나 표지판을 설치한다(산업안전보건기준에 관한 규칙 제92조(정비 등의 작업 시의 운전정지 등)).

윤활유 점도나 효율은 금지 이유가 아니다.

문제 16
다음 냉동장치에 대한 설명 중 옳은 것은?
1고압 차단스위치 작동압력은 안전밸브 작동압력 보다 조금 높게 한다.
2온도식 자동 팽창밸브의 감온통은 증발기의 입구측에 붙인다.
3가용전은 프레온 냉동장치의 응축기나 수액기 보호를 위하여 사용된다.
4파열판은 암모니아 왕복동 냉동장치에만 사용된다.
정답 및 해설

가용전은 프레온 냉동장치의 응축기나 수액기 보호를 위해 사용된다는 설명이 옳다.

가용전은 일정 온도에서 녹는 합금으로 만들어져, 응축기나 수액기에 설치되어 이상 고온 시 냉매를 방출해 압력 상승을 막는 안전장치이다.

  • 고압차단스위치 — 작동압력을 안전밸브 작동압력보다 낮게 설정해 안전밸브가 작동하기 전에 먼저 압축기를 정지시켜야 한다.
  • 온도식 자동팽창밸브의 감온통 — 증발기 출구측에 부착해 과열도를 검출한다.
  • 파열판 — 냉매 종류에 관계없이 여러 냉동장치에 사용될 수 있어 암모니아 왕복동식에만 한정되지 않는다.
문제 17
2단 압축 냉동장치에 있어서 흡입압력 진공도가 7cmHg.Gauge(Po), 토출압력이 13kg/cm2.Gauge(Pk)일 때 이상적인 중간압력은?
11.5kg/cm2.G
22.6kg/cm2.G
33.6kg/cm2.G
44.0kg/cm2.G
정답 및 해설

2단 압축의 이상적인 중간압력은 저압측과 고압측 절대압력의 기하평균이므로 약 2.6 kg/cm2·G가 된다.

먼저 절대압력으로 고친다.
흡입측은 진공도 7 cmHg이므로 76 − 7 = 69 cmHg, 즉 Po=6976×1.0332≈0.94 kg/cm2⋅aP_o=\dfrac{69}{76}\times 1.0332\approx 0.94\ \mathrm{kg/cm^2\cdot a}
토출측은 Pk=13+1.033=14.03 kg/cm2⋅aP_k=13+1.033=14.03\ \mathrm{kg/cm^2\cdot a}

중간압력은 Pm=Po×Pk=0.94×14.03≈3.63 kg/cm2⋅aP_m=\sqrt{P_o\times P_k}=\sqrt{0.94\times 14.03}\approx 3.63\ \mathrm{kg/cm^2\cdot a}
게이지압으로 되돌리면 3.63−1.033≈2.6 kg/cm2⋅G3.63-1.033\approx 2.6\ \mathrm{kg/cm^2\cdot G}

선도에서 중간압력 PmP_m은 증발압력 PoP_o와 응축압력 PkP_k 사이에 놓인다. 이 값으로 잡아야 저단과 고단의 압축비가 서로 같아져 토출가스 온도 상승과 압축 손실이 가장 작아진다.

문제 18
증발 온도가 낮을 때 미치는 영향 중 틀린 것은?
1냉동능력 감소
2소요동력 감소
3압축비 증대로 인한 실린더 과열
4성적 계수 저하
정답 및 해설

증발온도가 낮아지면 압축기 소요동력이 오히려 증가하므로, 소요동력이 감소한다는 설명은 옳지 않다.

증발온도가 낮아지면 압축비가 커져 압축기 소요동력이 증가한다.

냉매 순환량과 냉동능력은 줄고, 압축비 증대로 토출가스 온도가 올라가 실린더가 과열되며, 성적계수도 저하되는 것이 증발온도 저하의 실제 영향이다.

문제 19
다음 전기에 대한 설명 중 틀린 것은?
1전기가 흐르기 어려운 정도를 컨덕턴스라 한다.
2일정시간 동안 전기에너지가 한 일의 양을 전력량이라 한다.
3일정한 도체에 가한 전압을 증가시키면 전류도 커진다.
4기전력은 전위차를 유지시켜 전류를 흘리는 원동력이 된다.
정답 및 해설

컨덕턴스는 저항의 역수로 전기가 흐르기 쉬운 정도를 나타내는 값이며, 흐르기 어려운 정도를 나타내는 것은 저항이므로 이 설명은 틀렸다.

전력량은 일정 시간 동안 전기에너지가 한 일의 양이고, 전압이 커지면 전류도 커지며, 기전력은 전위차를 유지시켜 전류를 흐르게 하는 원동력이라는 설명은 모두 옳다.

문제 20
응축기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1응축기는 압축기에서 토출한 고온가스를 냉각시킨다.
2냉매는 응축기에서 냉각수에 의하여 냉각되어 압력이 상승한다.
3응축기에는 불응축가스가 잔류하는 경우가 있다.
4응축기 냉각관의 수측에 스케일이 부착되는 경우가 있다.
정답 및 해설

응축기에서 냉매가 냉각수에 의해 냉각되어 압력이 상승한다는 설명이 틀렸다.

응축기에서 냉매는 냉각수에 의해 냉각되며 기체에서 액체로 상변화하는데, 이 과정은 압력이 거의 일정하게 유지되는 등압 응축과정이다.

문제 21
지역난방의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
1광범위한 지역의 대규모 난방에 적합하며, 열매는 고온수 또는 고압증기를 사용한다.
2소비처에서 24시간 연속난방과 연속급탕이 가능하다.
3대규모화에 따라 고효율 운전 및 폐열을 이용하는 등 에너지 취득이 경제적이다.
4순환펌프 용량이 크며 열 수송배관에서의 열손실이 작다.
정답 및 해설

열 수송배관의 열손실이 작다는 설명은 지역난방의 특징으로 틀렸다.

지역난방은 수송거리가 길어 순환펌프 용량이 크고 배관을 통한 열손실도 크다.

지역난방은 열원 플랜트에서 고온수나 고압증기를 만들어 넓은 지역에 공급하므로 대규모 난방에 적합하고, 24시간 연속난방·연속급탕이 가능하며 폐열 이용과 고효율 운전으로 경제성이 높다.

문제 22
할라이드 토치로 누설을 탐지할 때 누설이 있는 곳에서는 토치의 불꽃색깔이 어떻게 되는가?
1흑색
2파란색
3노란색
4녹색
정답 및 해설

누설이 있으면 할라이드 토치 불꽃은 녹색으로 변한다.

프레온 냉매가 불꽃에 닿아 분해되면 불꽃이 녹색(다량이면 보라색)으로 변하며, 누설이 없으면 정상 불꽃색을 유지한다.

문제 23
유니언 나사이음의 도시기호로 맞는 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

긴 세로선 하나를 가운데 두고 그 양옆에 짧은 세로선을 덧붙인 기호가 유니언 나사이음이다.

유니언은 두 개의 나사 부품을 가운데 너트로 죄어 붙이는 이음쇠이므로, 맞물리는 부분과 조임 너트를 세로선 세 개로 겹쳐 표현한다.

  • 세로선이 한 개면 일반 나사이음, 두 개면 플랜지 이음이다.
  • 관 위에 ×표를 찍은 것은 용접 이음이다.
문제 24
온도식 자동팽창 밸브에 관한 설명으로 옳은 것은?
1냉매의 유량은 증발기 입구의 냉매가스 과열도에 의해 제어된다.
2R-12에 사용하는 팽창밸브를 R-22 냉동기에 그대로 사용해도 된다.
3팽창 밸브가 지나치게 작으면 압축기 흡입가스의 과열도는 크게 된다.
4증발기가 너무 길어 증발기의 출구에서 압력 강하가 커지는 경우에는 내부균압형을 사용한다.
정답 및 해설

팽창밸브가 지나치게 작으면 압축기 흡입가스의 과열도가 커진다.

온도식 자동팽창밸브의 개도가 지나치게 작아 냉매 유량이 부족해지면 증발기에서 냉매가 충분히 흡열하지 못하기 때문이다.

  • 냉매 유량은 증발기 입구가 아니라 출구의 과열도에 의해 제어된다.
  • 사용 냉매가 다른 팽창밸브를 그대로 바꿔 쓸 수는 없다.
  • 증발기가 길어 압력강하가 큰 경우에는 내부균압형이 아니라 외부균압형을 사용해야 한다.
문제 25
증발식 응축기 설계 시 1RT당 전열면적은? (단, 응축온도는 43℃로 한다.)
11.2m2/RT
23.5m2/RT
36.5m2/RT
47.5m2/RT
정답 및 해설

증발식 응축기는 냉매관 표면에 물을 뿌리고 그 물이 증발할 때의 잠열로 냉매를 응축시키므로 전열이 좋아, 같은 냉동톤 기준으로 필요한 전열면적이 작다.

응축온도 43℃를 기준으로 한 설계값으로 증발식 응축기의 1RT당 전열면적은 약 1.2m²/RT를 적용한다.

참고로 물을 쓰지 않고 공기만으로 냉각하는 공냉식 응축기는 전열이 나빠 1RT당 전열면적이 이보다 훨씬 크게 요구된다.

문제 26
-15℃에서 건조도가 0인 암모니아 가스를 교축 팽창시켰을 때 변화가 없는 것은?
1비체적
2압력
3엔탈피
4온도
정답 및 해설

교축(스로틀링) 팽창은 외부와 일이나 열의 출입이 없는 등엔탈피 과정이므로 팽창 전후 엔탈피는 변화가 없다.

반면 압력과 온도는 팽창과 함께 낮아지고, 건조도가 0(포화액)이던 냉매가 일부 증발(플래시가스 발생)하면서 비체적은 증가한다.

문제 27
KS규격에서 SPPW는 무엇을 나타내는가?
1배관용 탄소강 강관
2압력배관용 탄소강 강관
3수도용 아연도금 강관
4일반구조용 탄소강 강관
정답 및 해설

SPPW는 KS 규격에서 수도용 아연도금강관을 나타내는 기호이다.

배관용 탄소강 강관은 SPP, 압력배관용 탄소강 강관은 SPPS, 일반구조용 탄소강 강관은 SPS 계열 기호로 별도 표기한다.

문제 28
2단압축 2단팽창사이클로 운전되는 암모니아 냉동장치에서 저단측 압축기의 피스톤 압축량이 444.4m3/h 일 때 저단측 냉매순환량(kg/h)은 얼마인가? (단, 저단측 및 고단측 압축기의 체적효율은 각각 0.7 및 0.8이며, 저단측 및 고단측 흡입가스의 비체적을 각각 1.55m3/kg , 및 0.42m3/kg이다.)
1100.2
2200.7
3300.7
4400.5
정답 및 해설

저단측 냉매순환량은 피스톤 압출량에 체적효율을 곱한 뒤 흡입가스의 비체적으로 나눈 값으로, 약 200.7kg/h이다.

먼저 실제 흡입되는 가스량은 444.4 m3/h×0.7=311.1 m3/h444.4\ \mathrm{m^3/h} \times 0.7 = 311.1\ \mathrm{m^3/h}이다.

이를 저단측 흡입가스 비체적으로 나누면 G=311.11.55≈200.7 kg/hG = \dfrac{311.1}{1.55} \approx 200.7\ \mathrm{kg/h}가 된다.

문제 29
회전식 압축기(rotary compressor)의 특징 설명으로 옳지 않은 것은?
1왕복동식에 비해 구조가 간단하다.
2기동시 무부하로 기동될 수 있으며 전력소비가 크다.
3잔류가스의 재팽창에 의한 체적효율 저하가 적다.
4진동 및 소음이 적다.
정답 및 해설

기동 시 무부하로 시작할 수 있어 기동 전력소비는 오히려 작으므로, 전력소비가 크다는 설명은 옳지 않다.

회전식 압축기의 나머지 특징은 다음과 같다.

  • 구조 — 왕복동식보다 간단하다.
  • 체적효율 — 잔류가스 재팽창에 의한 저하가 적다.
  • 진동·소음 — 적다.
문제 30
이상 기체를 정압하에서 가열하면 체적과 온도의 변화는 각각 어떻게 되는가?
1체적증가, 온도일정
2체적증가, 온도상승
3체적일정, 온도상승
4체적일정, 온도일정
정답 및 해설

이상기체를 정압에서 가열하면 체적은 증가하고 온도는 상승한다.

샤를의 법칙에 따라 정압 과정에서는 VT=일정\dfrac{V}{T}=\text{일정}이므로 온도가 오르면 체적도 비례하여 증가한다.

문제 31
표준냉동사이클의 모리엘(P-h)선도에서 압력이 일정하고, 온도가 저하되는 과정은?
1압축과정
2응축과정
3팽창과정
4증발과정
정답 및 해설

응축과정은 응축기에서 압력이 일정한 상태로 진행된다.

이 과정에서 압축기 토출 과열증기가 열을 방출하며 온도가 떨어지고, 이어서 응축과 과냉각이 일어난다.

  • 증발과정 — 압력과 온도가 모두 일정하다.
  • 압축과정 — 압력이 상승한다.
  • 팽창과정 — 압력이 강하한다.
문제 32
원심식 냉동기의 서징 현상에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
1흡입가스 유량이 증가되어 냉매가 어느 한계치 이상으로 운전될 때 주로 발생한다.
2서징현상 발생 시 전류계의 지침이 심하게 움직인다.
3운전 중 고·저압의 차가 증가하여 냉매가 임펠러를 통과할 때 역류하는 현상이다.
4소음과 진동을 수반하고 베어링 등 '운동 부분에서 급격한 마모현상이 발생한다.
정답 및 해설

서징(surging)은 원심식 압축기에서 흡입가스 유량이 어느 한계치 이하로 감소했을 때 주로 발생하는 현상으로, 유량이 증가할 때 발생한다는 설명은 틀린 내용이다.

흡입유량이 부족해지면 고·저압 차가 커지면서 냉매가 임펠러를 거꾸로 통과하는 역류가 반복되며, 이 과정에서 소음·진동과 함께 전류계 지침이 심하게 흔들리고 베어링 등이 급격히 마모된다.

문제 33
지수식 응축기라고도 하며 나선 모양의 관에 냉매를 통과시키고 이 나선관을 구형 또는 원형의 수조에 담그고 순환시켜 냉매를 응축시키는 응축기는?
1쉘 앤 코일식 응축기
2증발식 응축기
3공랭식 응축기
4대기식 응축기
정답 및 해설

나선 모양의 관에 냉매를 통과시키고 이 관을 물을 채운 원형·구형 수조에 담가 순환수로 냉매를 응축시키는 방식은 쉘 앤 코일식 응축기(지수식 응축기)이다.

나머지 응축기는 구조가 이 설명과 다르다.

  • 대기식 응축기 — 옥외에 개방된 관에 물을 흘려 내리며 응축시킨다.
  • 증발식 응축기 — 냉각수 일부를 증발시켜 잠열로 응축시킨다.
  • 공랭식 응축기 — 물 없이 공기로 냉각한다.
문제 34
실린더 내경 20㎝, 피스톤 행정 20㎝, 기통수 2개, 회전수 300rpm 인 압축기의 피스톤 배출량은 약 얼마인가?
1182m3/h
2201m3/h
3226m3/h
4263m3/h
정답 및 해설

압축기의 피스톤 배출량은 약 226m3/h이다.

피스톤 배출량은 V=π4D2×L×N×n×60V = \dfrac{\pi}{4} D^2 \times L \times N \times n \times 60 로 구한다.

실린더 내경 D=0.2 mD=0.2\,\mathrm{m}, 행정 L=0.2 mL=0.2\,\mathrm{m}, 기통수 N=2N=2, 회전수 n=300 rpmn=300\,\mathrm{rpm}을 대입하면 1분당 배출량은 π4×0.22×0.2×2×300≈3.77 m3/min\dfrac{\pi}{4}\times 0.2^2 \times 0.2 \times 2 \times 300 \approx 3.77\,\mathrm{m^3/min}이다.
이를 시간당으로 환산하면 3.77×60≈226 m3/h3.77 \times 60 \approx 226\,\mathrm{m^3/h}이다.

따라서 피스톤 배출량은 226m3/h로 계산된 값과 일치한다.

문제 35
다음 중 일반식 결합의 티(Tee)를 나타낸 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

세 가지 끝에 짧은 직선 하나만 그려진 것이 일반식 결합의 티(Tee) 기호다.

티는 세 방향으로 갈라지는 관 이음쇠이고, 각 가지 끝에 붙는 표시가 결합방식을 뜻한다. 별도의 표시 없이 짧은 세로선만 그은 것이 결합방식을 특정하지 않은 일반식이다.

  • 가지 끝이 속이 찬 검은 점이면 용접 결합의 티다.
  • 가지 끝이 컵처럼 벌어진 곡선이면 턱걸이(소켓) 결합의 티다.
  • 가지 끝에 ✕ 모양 표시가 붙은 것도 별도의 결합방식을 지정한 기호여서 일반식이 아니다.
문제 36
터보 냉동기의 특징을 설명한 것이다. 옳은 것은?
1마찰부분이 많아 마모가 크다.
2제어범위가 좁아 정밀제어가 곤란하다.
3저온장치에서는 압축단수가 작아지며 효율이 좋다.
4저압냉매를 사용하므로 취급이 용이하고 위험이 적다.
정답 및 해설

터보(원심식) 냉동기는 저압냉매를 사용하므로 취급이 쉽고 고압에 의한 위험이 적다.

나머지 설명은 터보 냉동기의 특징과 맞지 않는다.

  • 마찰·마모 — 왕복동식과 달리 회전운동만 하여 마찰부분이 적고 마모가 작다.
  • 제어범위 — 회전수 제어 등으로 넓어 정밀제어가 가능하다.
  • 압축단수 — 저온장치에서는 오히려 많아진다.
문제 37
증발기에 대한 제상방식이 아닌 것은?
1전열 제상
2핫 가스 제상
3살수 제상
4피냉제거 제상
정답 및 해설

전열 제상, 핫가스 제상, 살수 제상은 증발기 표면에 낀 서리(적상)를 제거하는 대표적인 제상 방식이며, 이러한 표준 제상 방법에 해당하지 않는 피냉제거 제상이 정답이다.

각 제상 방식은 다음과 같다.

  • 전열 제상 — 증발기에 부착된 히터로 직접 가열한다.
  • 핫가스 제상 — 압축기 토출가스를 증발기로 보내 그 열로 녹인다.
  • 살수 제상 — 증발기에 물을 뿌려 녹인다.
문제 38
압축기의 설치 목적에 대한 설명으로 옳은 것은?
1엔탈피 감소로 비체적을 증가시키기 위해
2상온에서 응축 액화를 용이하게 하기 위한 목적으로 압력을 상승시키기 위해
3수냉식 및 공냉식 응축기의 사용을 위해
4압축 시 임계온도 상승으로 상온에서 응축액화를 용이하게 하기 위해
정답 및 해설

압축기는 증발기에서 나온 저온·저압 증기를 빨아들여 압력을 높여 상온에서의 응축·액화를 쉽게 하기 위해 설치한다.

압력을 올리면 포화온도가 상온보다 높아져 냉각수나 외기만으로도 응축·액화가 가능해진다.

  • 압축하면 엔탈피는 증가하고 비체적은 감소한다.
  • 임계온도는 냉매 고유의 물성이라 압축으로 바뀌지 않는다.
문제 39
산소용기는 고압가스법에 어떤 색으로 표시하도록 되어있는가? (단, 일반용)
1녹색
2갈색
3청색
4황색
정답 및 해설

고압가스 용기의 도색 기준상 일반용 산소 용기는 녹색으로 표시한다.

용기 색상은 가스 종류를 한눈에 구분하기 위한 것으로, 산소는 녹색, 액화탄산가스는 청색, 액화암모니아는 백색, 액화염소는 갈색, 아세틸렌은 황색이 대표적이다. 다만 같은 산소라도 의료용 용기는 백색으로 구분한다.

문제 40
관로를 흐르는 유체의 유속 및 유량에 대한 설명으로 틀린 것은?
1동일 유량이 흐르는 관로에서는 연속의 법칙에 의해 관의 단면 크기에 따라 유속은 다르게 나타난다.
2단위시간에 흐르는 물의 양을 유속이라 한다.
3유량의 측정은 용기에 의한 방법, 오리피스에 의한 방법 등이 사용된다.
4유속은 베르누이 정리에 의해 중력가속도, 에너지수두에 의해 결정된다.
정답 및 해설

단위시간에 흐르는 유체의 양(부피)을 나타내는 값은 유량이지 유속이 아니므로, 이를 유속이라고 설명한 부분이 틀렸다.

나머지 설명은 모두 옳다.

  • 연속의 법칙 — 같은 유량이 흐르는 관에서는 단면적이 작을수록 유속이 빨라진다.
  • 유량 측정 — 용기법이나 오리피스 등으로 측정한다.
  • 베르누이 정리 — 유속은 에너지수두와 중력가속도의 영향을 받는다.
문제 41
냉동사이클의 변화에서 증발온도가 일정할 때 응축온도가 상승할 경우의 영향으로 맞는 것은?
1성적계수 증대
2압축일량 감소
3토출가스 온도 저하
4플래쉬 가스발생량 증가
정답 및 해설

증발온도가 일정한 상태에서 응축온도가 상승하면 압축비가 커지면서 팽창밸브 전후 압력차가 커져 플래시가스 발생량이 증가한다.

이 경우 압축일량은 오히려 늘어나고 토출가스 온도도 상승하며, 압축비 증가와 냉동효과 감소로 성적계수는 낮아진다.

문제 42
200V, 300W의 전열기를 100V 전압에서 사용할 경우 소비전력은?
1약 50W
2약 75W
3약 100W
4약 150W
정답 및 해설

전압을 100V로 낮추면 소비전력은 처음의 4분의 1인 약 75W가 된다.

전열기는 저항이 일정한 부하이므로 소비전력은 P=V2RP=\dfrac{V^2}{R}의 관계를 따르며, 전압이 변하면 전력은 전압의 제곱에 비례해 바뀐다.

정격 200V, 300W에서 저항이 일정하므로 100V에서의 전력은
P2=300×(100200)2=300×14=75 WP_2 = 300 \times \left(\dfrac{100}{200}\right)^2 = 300 \times \dfrac{1}{4} = 75\,\mathrm{W}이다.

따라서 소비전력은 약 75W이다.

문제 43

단상 교류 220V 전원에 전동기를 접속하였더니 전류 10A가 흐르고 유효전력이 1,760W로 측정되었다. 이 회로의 역률은?

10.6
20.8
30.9
41.0
정답 및 해설

이 회로의 역률은 0.8이다.

역률 cos⁡θ=PVI=1760220×10=0.8\cos\theta = \dfrac{P}{VI} = \dfrac{1760}{220 \times 10} = \mathbf{0.8}

피상전력 S=VI=220×10=2200 VAS = VI = 220 \times 10 = 2200\,\text{VA}
유효전력 P=1760 WP = 1760\,\text{W} → 역률 =1760/2200=0.8= 1760/2200 = 0.8
검산: 무효전력 Q=22002−17602=1320 varQ = \sqrt{2200^2 - 1760^2} = 1320\,\text{var}, sin⁡θ=1320/2200=0.6\sin\theta = 1320/2200 = 0.6, 0.82+0.62=10.8^2+0.6^2 = 1

문제 44

배관 신축이음의 종류와 특징을 연결한 것으로 옳은 것은?

1슬리브형 — 2개 이상의 엘보를 써서 나사부의 회전으로 신축을 흡수
2벨로즈형 — 고압 옥외 배관에 가장 적합하나 설치 공간을 많이 차지
3루프형 — 스테인리스 주름통(파형관)의 변형으로 신축을 흡수
4스위블형 — 저압 증기·온수난방의 방열기 주위 배관에 주로 사용
정답 및 해설

스위블형은 2개 이상의 엘보를 조합해 나사부의 회전으로 신축을 흡수하며, 저압 증기·온수난방의 방열기 주위 배관에 쓴다.

나머지 보기는 설명이 서로 바뀌어 있다.

  • 슬리브형 — 슬리브(관)가 본체 속을 미끄러져 신축을 흡수한다.
  • 벨로즈형 — 스테인리스 주름통의 변형으로 흡수한다(패킹이 없어 누설이 적다).
  • 루프형(신축곡관) — 관을 U자·고리 모양으로 구부린 것으로 고온·고압 옥외 배관에 적합하나 설치 공간을 많이 차지한다.
문제 45

냉동장치에서 팽창밸브 앞 액관에 설치하는 여과기(스트레이너)의 망 규격으로 일반적으로 쓰이는 것은?

180~100메쉬
240~60메쉬
310~20메쉬
4200~250메쉬
정답 및 해설

팽창밸브 앞 액관용 여과기는 80~100메쉬를 표준으로 한다.

팽창밸브의 작은 오리피스가 이물질로 막히지 않도록 액관에는 촘촘한 망을 쓴다.

압축기 흡입관용 여과기는 압력손실을 줄이기 위해 40메쉬 정도의 거친 망을 쓴다.

메쉬는 1인치(25.4mm) 길이 안의 눈 수이다.

문제 46
다음 그림에서 ①의 상태의 공기를 ②의 상태로 변화하였을 때 상태변화를 바르게 설명한 것은?
1냉각
2가열
3가습
4감습
정답 및 해설

그림에서 처음 상태에서 나중 상태로의 변화는 절대습도가 일정한 채 온도만 낮아지는 냉각이다.

그림에서 두 상태는 동일한 절대습도(X1=X2)선 상에 있으며, 온도만 t1→t2로 낮아지는 변화이다.

습공기선도에서 절대습도가 일정한 상태로 온도만 낮아지는 과정은 냉각에 해당한다.

문제 47
실내의 사람이 쾌적하게 생활할 수 있도록 조절해 주어야 할 사항으로 거리가 먼 것은?
1공기의 온도
2공기의 습도
3공기의 압력
4공기의 속도
정답 및 해설

실내 쾌적감을 조절하는 요소는 일반적으로 공기의 온도, 습도, 기류(속도) 그리고 주위 벽면 등의 복사열을 꼽는다.

공기의 압력은 일상적인 실내 환경에서 쾌적감을 좌우하는 조절 대상으로 다루어지지 않으므로 거리가 멀다.

문제 48
급기, 배기 모두 기계를 이용한 환기법으로 보일러실 등에 사용되는 것은?
1제1종 기계 환기법
2제2종 기계 환기법
3제3종 기계 환기법
4제4종 기계 환기법
정답 및 해설

급기와 배기 모두를 송풍기 등 기계력으로 처리하는 환기법은 제1종 기계환기법이다.

보일러실과 같이 급배기가 모두 확실해야 하는 곳에 적용한다.

  • 제2종 기계환기법은 급기만 기계력을 사용한다.
  • 제3종 기계환기법은 배기만 기계력을 사용한다.
문제 49
회전식 전열교환기의 특징 설명으로 옳지 않은 것은?
1로우터의 상부에 외기공기를 통과하고 하부에 실내공기가 통과한다.
2배기공기는 오염물질이 포함되지 않으므로 필터를 설치할 필요가 없다.
3일반적으로 효율은 로우터 회전수가 5rpm 이상에서는 대체로 일정하고 10rpm 전후 회전수가 사용된다.
4로우터를 회전시키면서 실내공기의 배기공기와 외기공기를 열교환 한다.
정답 및 해설

회전식 전열교환기는 로우터를 회전시키면서 실내 배기와 외기가 로우터를 번갈아 통과하며 현열과 잠열을 함께 주고받는 구조이다.

배기공기에도 실내에서 발생한 먼지나 오염물질이 섞여 있으므로, 오염물질이 없어 필터를 설치할 필요가 없다고 단정하는 설명은 맞지 않는다.

로우터 회전수는 5rpm 이상이 되면 열교환 효율이 대체로 일정해지며, 실제로는 10rpm 전후의 회전수가 사용된다.

문제 50
인체가 느끼는 온열 감각에 대한 온도, 습도, 기류의 영향을 하나로 모아서 만든 쾌감지표는?
1실내건구온도
2실내습구온도
3상대습도
4유효온도
정답 및 해설

유효온도(effective temperature)는 기온, 습도, 기류의 영향을 하나로 종합해 사람이 느끼는 온열감을 나타내는 쾌감지표이다.

실내건구온도나 습구온도, 상대습도는 각각 하나의 물리량만을 나타낼 뿐 세 요소를 동시에 반영하지 않는다.

문제 51
펌프에 관한 설명 중 부적당한 것은?
1양수량은 회전수에 비례한다.
2양정은 회전수의 제곱에 비례한다.
3축동력은 회전수의 3승에 비례한다.
4토출속도는 회전수의 4승에 비례한다.
정답 및 해설

펌프의 상사법칙에 따르면 양수량은 회전수에 비례, 양정은 회전수의 제곱에 비례, 축동력은 회전수의 세제곱에 비례한다.

토출(유동)속도는 회전수의 4승이 아니라 회전수에 비례하므로 이 설명이 잘못되었다.

문제 52
개별 공조방식의 특징이 아닌 것은?
1취급이 간단하다.
2외기 냉방을 할 수 있다.
3국소적인 운전이 자유롭다.
4중앙방식에 비해 소음과 진동이 크다.
정답 및 해설

개별 공조방식에서는 외기 냉방을 할 수 없다.

외기 냉방은 중앙방식의 특징으로, 중앙공조기에서 외기를 직접 흡입하여 냉방하는 방식이다. 개별 공조방식(에어컨, 개별 실내기 등)은 실내 공기만 순환시키므로 외기 냉방이 불가능하다.

개별 공조방식은 각 실내기 단위로 독립적으로 운전하는 방식으로, 취급이 간단하고 국소적 운전이 자유로우며 중앙방식 대비 소음·진동이 크다는 특징을 가진다.

문제 53
다음 중 효율은 그다지 높지 않고 풍량과 동력의 변화가 비교적 많으며 환기·공조 저속덕트용으로 주로 사용되는 송풍기는?
1시로코 팬
2축류 송풍기
3에어 포일팬
4프로펠러형 송풍기
정답 및 해설

시로코 팬(다익형 송풍기)은 효율이 그다지 높지 않고 풍량·동력 변화가 비교적 크지만 구조가 간단하고 저렴해, 환기·공조용 저속덕트 계통에 널리 사용된다.

축류 송풍기와 프로펠러형 송풍기는 주로 저정압·대풍량 환기용으로, 에어포일팬은 고효율 고속덕트용으로 쓰여 용도가 다르다.

문제 54
덕트의 아스펙트(aspect)비는 보통 얼마로 하는가?
12:1 이하가 바람직하나 4:1을 넘지 않는 범위로 한다.
24:1 이하가 바람직하나 8:1을 넘지 않는 범위로 한다.
36:1 이하가 바람직하나 12:1을 넘지 않는 범위로 한다.
48:1 이하가 바람직하나 16:1을 넘지 않는 범위로 한다.
정답 및 해설

덕트의 아스펙트비(장변/단변)는 압력손실과 시공성을 고려해 4:1 이하가 바람직하며, 부득이한 경우에도 8:1을 넘지 않는 범위로 제한하는 것이 일반적인 설계 기준이다.

아스펙트비가 지나치게 커지면 압력손실이 늘고 재료비·보온비도 증가하므로 가급적 정방형에 가깝게 설계한다.

문제 55
5℃ 인 350kg/h의 공기를 65℃ 가 될 때까지 가열 하는 경우 필요한 열량은 몇 kcal/h 인가? (단, 공기의 비열은 0.24 kcal/kg℃ 이다.)
14464
25040
36564
46590
정답 및 해설

가열에 필요한 열량은 5040kcal/h이다.

가열에 필요한 현열량은 풍량(질량유량)에 비열과 온도차를 곱해 구한다.

Q=350×0.24×(65−5)=5040 kcal/hQ = 350 \times 0.24 \times (65 - 5) = 5040\,\mathrm{kcal/h}

따라서 공기량 350kg/h, 비열 0.24kcal/kg℃, 온도차 60℃를 곱해 5040kcal/h가 된다.

문제 56
덕트에서 사용되는 댐퍼의 사용 목적에 관한 설명으로 틀린 것은?
1풍량조절 댐퍼 - 공기량을 조절하는 댐퍼
2배연 댐퍼 - 배연덕트에서 사용되는 댐퍼
3방화 댐퍼 - 화재 시에 연기를 배출하기 위한 댐퍼
4모터 댐퍼 - 자동제어 장치에 의해 풍량조절을 위해 모터로 구동되는 댐퍼
정답 및 해설

방화댐퍼는 화재 시 화염과 열기가 덕트를 통해 다른 구역으로 번지는 것을 막기 위해 자동으로 닫히는 댐퍼이며, 연기를 배출하는 용도는 배연댐퍼의 역할이다.

나머지 설명은 모두 맞다.

  • 풍량조절댐퍼 — 공기량을 조절하는 댐퍼이다.
  • 배연댐퍼 — 배연덕트에 사용된다.
  • 모터댐퍼 — 자동제어장치로 모터를 구동하여 풍량을 조절한다.
문제 57
외기온도 -5℃, 실내온도 18℃, 벽면적 15m2인 벽체를 통한 손실 열량은 몇 kcal/h인가? (단, 벽체의 열통과율은 1.30kcal/m2h℃이며, 방위계수는 무시한다.)
1448.5
2529
3645
4756.5
정답 및 해설

벽체를 통한 손실열량은 448.5kcal/h이다.

손실열량은 열통과율×면적×온도차로 구한다.

Q=K×A×Δt=1.30×15×{18−(−5)}Q = K \times A \times \Delta t = 1.30 \times 15 \times \{18-(-5)\}

온도차는 23∘C23^\circ\mathrm{C}이므로 Q=1.30×15×23=448.5 kcal/hQ = 1.30 \times 15 \times 23 = 448.5\ \mathrm{kcal/h}이다.

문제 58
냉동기의 증발기에서 공조기의 코일로 공급되는 것은?
1냉매
2냉수
3냉각수
4냉풍
정답 및 해설

냉동기의 증발기에서는 냉매가 증발하면서 열을 흡수하여 냉수를 생성하고, 이 냉수가 공조기의 코일로 공급되어 실내공기를 냉각한다.

냉매는 증발기 내부의 관을 순환하며 냉수 생성에만 관여하고, 냉수가 배관을 통해 공조기 코일로 전달되는 것이 중앙집중식 냉각 시스템의 구조이다.

문제 59

다음 중 산업용(공업용) 공기조화의 목적에 해당하는 것은?

1사무실 근무자의 쾌적한 환경 유지
2반도체 공장의 온습도·청정도 유지
3백화점 고객의 쾌적한 쇼핑 환경
4주택 거실 거주자의 냉난방
정답 및 해설

산업용 공조는 생산 공정과 제품 품질을 위해 온습도·청정도를 유지하는 것으로, 반도체 공장 클린룸이 대표적이다.

사무실·백화점·주택처럼 재실자의 쾌적·보건을 목적으로 하는 것은 보건용(쾌적) 공조이다.

전산실·공장·연구소·창고 등은 사람보다 물품·공정 조건이 우선인 산업용 공조로 분류한다.

문제 60

습공기선도에서 어떤 공기의 상태점으로부터 노점온도를 읽는 방법으로 옳은 것은?

1상태점에서 등엔탈피선을 따라 포화곡선과 만나는 점의 온도
2상태점에서 수직으로 내려가 절대습도 0인 선과 만나는 점의 온도
3상태점에서 상대습도 일정선을 따라 올라가 만나는 점의 온도
4상태점에서 수평으로 이동하여 포화곡선과 만나는 점의 온도
정답 및 해설

노점온도는 절대습도를 일정하게(수평으로) 냉각하여 포화곡선(상대습도 100%)에 닿는 점의 온도이다.

수증기량이 변하지 않은 채 온도만 내려가 포화에 이르는 온도가 노점이므로 선도에서는 상태점에서 왼쪽 수평선을 그어 포화곡선과 만나는 점을 읽는다.

등엔탈피(습구온도)선을 따라 포화곡선에 이르는 점은 습구온도, 수직선 아래의 가로축 값은 건구온도이다.

공조냉동기계기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
2021년 2회 기출복원 모의고사
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
산소-아세틸렌 가스용접 시 역화현상이 발생하였을 때 조치사항으로 적절하지 못한 것은?
1산소의 공급압력을 최대로 높인다.
2팁 구멍의 이물질제거 등 토치의 기능을 점검한다.
3팁을 물로 냉각한다.
4아세틸렌을 차단한다.
정답 및 해설

역화(back fire)가 발생하면 즉시 아세틸렌 밸브를 먼저 차단하고, 팁 구멍의 이물질을 제거하는 등 토치 기능을 점검하며 팁을 물로 냉각해야 한다.

반대로 산소 공급압력을 최대로 높이는 것은 역화·폭발 위험을 키우는 조치이므로 적절하지 않다.

문제 2
유류 화재 시 사용하는 소화기로 가장 적합한 것은?
1무상수 소화기
2봉상수 소화기
3분말 소화기
4방화수
정답 및 해설

유류 화재(B급 화재)에는 분말 소화기가 가장 적합하다.

분말 소화기는 연소면을 덮어 질식시키고 연쇄반응을 억제한다.

  • 봉상수 소화기·방화수 — 물을 막대 모양 줄기로 뿌리면 기름과 섞이지 않고 물 위로 뜬 기름을 퍼뜨려 화재를 확산시킬 위험이 있다.
  • 무상수 소화기 — 안개 형태로 뿌리지만 유류 화재에는 적응성이 없는 것으로 분류된다.
문제 3
보일러 점화 직전 운전원이 반드시 제일 먼저 점검해야 할 사항은?
1공기온도 측정
2보일러 수위 확인
3연료의 발열량 측정
4연소실의 잔류가스 측정
정답 및 해설

보일러를 점화하기 직전에는 보일러의 수위를 가장 먼저 확인해야 한다.

수위가 안전 범위를 벗어난 채 점화하면 이상연소나 저수위 사고로 이어질 수 있어 다른 어떤 점검보다 우선한다.

문제 4
냉동기의 운전 중 점검해야 할 사항이 아닌 것은?
1냉매누설 유무확인
2액 압축 상태 확인
3벨트의 장력상태 확인
4윤활상태 및 유면확인
정답 및 해설

냉동기 운전 중에는 냉매 누설 유무, 액압축(액백) 발생 여부, 윤활유 상태와 유면 높이 등을 수시로 확인해야 한다.

벨트의 장력 상태는 구동부가 정지된 상태에서 점검하는 정비성 점검 항목으로, 운전 중에 직접 확인하는 사항으로는 적합하지 않다.

문제 5
수공구 사용 시 주의사항으로 적당하지 않은 것은?
1작업대 위의 공구는 작업 중에도 정리한다.
2스패너 자루에 파이프를 끼어 사용해서는 안 된다.
3서피스 게이지의 바늘 끝은 위쪽으로 향하게 둔다.
4사용 전에 이상 유무를 반드시 점검한다.
정답 및 해설

서피스 게이지의 바늘 끝을 위쪽으로 향하게 둔다는 설명은 수공구 사용 시 주의사항으로 적당하지 않다.

서피스 게이지(금긋기 바늘)의 바늘 끝은 사용하지 않을 때 옆으로 눕히거나 안전한 방향으로 두어야 하며, 위쪽으로 세워 두면 찔림 등 상해 위험이 있다.

  • 작업 중 정리 — 수공구는 작업 중에도 정리해야 한다.
  • 스패너 자루에 파이프 — 끼워 힘을 늘리지 않아야 한다.
  • 사용 전 점검 — 이상 유무를 점검해야 한다.
문제 6
아세틸렌 용접기에서 가스가 새어나오는 경우에 검사하는 방법으로 적당한 것은?
1냄새를 맡아 검사한다.
2모래를 뿌려 검사한다.
3비눗물을 칠해 검사한다.
4성냥불을 가져다가 검사한다.
정답 및 해설

아세틸렌 등 가연성 가스의 누설 여부는 비눗물을 칠해 기포 발생을 확인하는 방법으로 검사하는 것이 안전하다.

나머지 방법은 다음과 같은 이유로 적당하지 않다.

  • 냄새로 판단 — 정확도가 낮고 흡입 위험이 있다.
  • 모래를 뿌리는 방법 — 미세한 누설을 확인할 수 없다.
  • 성냥불을 직접 대는 방법 — 누설된 가스에 불이 붙어 화재·폭발로 이어질 수 있어 절대 해서는 안 된다.
문제 7
보일러 수위가 낮으면 어떤 현상이 일어나는가?
1습증기 발생의 원인이 된다.
2수면계에 물때가 붙는다.
3보일러가 과열되기 쉽다.
4습증기압이 높아 누설된다.
정답 및 해설

보일러 수위가 낮아지면 과열되기 쉽다.

수위가 낮아지면 전열면이 물 밖으로 노출되어 국부적으로 과열되고, 심하면 소손이나 파열로 이어질 수 있다.

수위 저하는 곧 과열 위험 증가로 직결되므로 저수위 경보장치를 두어 관리한다.

문제 8
발화온도가 낮아지는 조건과 관계없는 것은?
1발열량이 높을수록 발화온도는 낮아진다.
2분자구조가 간단할수록 발화온도는 낮아진다.
3압력이 높을수록 발화온도는 낮아진다.
4산소농도가 높을수록 발화온도는 낮아진다.
정답 및 해설

분자구조가 간단할수록 발화온도가 낮아진다는 설명은 발화온도가 낮아지는 조건과 관계가 없다.

분자구조는 복잡할수록 결합이 끊어지기 쉬워 발화온도가 낮아지는 경향을 보이므로, 간단할수록 낮아진다는 설명은 실제 경향과 반대이다.

  • 발열량이 클수록 — 반응이 활발해져 발화온도가 낮아진다.
  • 압력이 높을수록 — 반응이 활발해져 발화온도가 낮아진다.
  • 산소농도가 높을수록 — 반응이 활발해져 발화온도가 낮아진다.
문제 9
다음 중 보온, 보냉이 필요한 배관은?
1천정속의 냉. 온수배관
2지중 매설된 급수관
3방열기 주위 배관
4공기빼기 및 물빼기 밸브 이후의 배관
정답 및 해설

보온·보냉이 필요한 배관은 천장 속의 냉·온수배관이다.

천장 속 냉·온수 배관은 열손실과 결로를 막기 위해 보온·보냉한다.

  • 지중 매설 급수관은 지온으로 유지되어 보온 대상이 아니다.
  • 방열기 주위 배관과 공기빼기·물빼기 밸브 이후 배관은 보온하지 않는다.
문제 10

냉동장치를 설비할 때 (보기)의 작업순서가 올바르게 나열된 것은?

  • ① 냉각운전
  • ② 냉매충전
  • ③ 누설시험
  • ④ 진공시험
  • ⑤ 배관의 방열공사
1③ → ④ → ② → ⑤ → ①
2④ → ⑤ → ③ → ② → ①
3③ → ⑤ → ④ → ② → ①
4④ → ② → ③ → ⑤ → ①
정답 및 해설

설비 순서는 누설시험 → 진공시험 → 냉매충전 → 배관의 방열공사 → 냉각운전이다.

배관을 마치면 먼저 질소 등으로 가압해 누설시험으로 새는 곳을 잡아낸다.

새는 곳을 다 막은 뒤 진공펌프로 진공시험을 하여 장치 안의 공기와 수분을 뽑아내는데, 수분이 남으면 팽창밸브가 어는 수분 동결과 냉매 열화를 일으킨다.

진공이 유지되는 것을 확인한 다음에야 냉매를 충전한다. 이어서 저온 배관에 방열(보온)공사를 해 침입열과 표면 결로를 막고, 마지막으로 냉각운전으로 시운전하며 성능을 확인한다.

  • 방열재를 먼저 감는 경우 — 누설 지점을 눈으로 확인할 수 없다.
  • 냉매 충전 후 진공을 뽑는 경우 — 냉매를 그대로 버리게 된다.
문제 11
안전표시를 하는 목적이 아닌 것은?
1작업환경을 통제하여 예상되는 재해를 사전에 예방
2시각적 자극으로 주의력을 키움
3불안전한 행동을 배제하고 재해를 예방함
4사업장의 경계를 구분하기 위해 실시함
정답 및 해설

사업장의 경계 구분은 안전표지를 하는 목적이 아니다.

경계 구분은 안전표지가 아니라 담장·펜스 등 별도의 시설이 담당하는 기능이다.

  • 작업환경 통제 — 재해를 예방하기 위한 안전표지의 목적이다.
  • 시각적 자극 — 주의를 환기시키기 위한 안전표지의 목적이다.
  • 불안전한 행동 배제 — 재해를 막기 위한 안전표지의 목적이다.
문제 12
크레인의 방호장치로서 와이어로프가 후크에서 이탈하는 것을 방지하는 장치는?
1과부하 방지 장치
2권과 방지 장치
3비상 정지 장치
4해지 장치
정답 및 해설

크레인 후크에서 이탈하는 것을 방지하는 방호장치는 해지장치이다.

나머지 장치는 각각 목적이 다르다.

  • 과부하방지장치는 정격하중 초과를 감지해 작동을 정지시킨다.
  • 권과방지장치는 훅의 과다 권상을 막는다.
  • 비상정지장치는 위급 시 전체 동작을 즉시 멈춘다.
문제 13
재해의 직접적 원인이 아닌 것은?
1보호구의 잘못 사용
2불안전한 조작
3안전지식 부족
4안전장치의 기능제거
정답 및 해설

재해의 직접적 원인은 사고 순간에 실제로 작용한 불안전한 상태·행동으로, 보호구의 잘못 사용, 불안전한 조작, 안전장치의 기능제거가 여기에 해당한다.

안전지식 부족은 이런 불안전한 행동이 나오게 된 배경이 되는 간접적 원인으로 분류된다.

문제 14
다음 중 장갑을 끼고서 할 수 없는 작업은?
1줄작업
2해머작업
3용접작업
4전기작업
정답 및 해설

해머작업은 손이 미끄러지거나 장갑이 걸려 들어갈 위험이 커서 맨손으로 해야 하는 대표적인 작업이다.

줄작업·용접작업·전기작업은 손 보호나 절연이 필요해 장갑 착용이 오히려 권장되거나 필수인 작업이다.

문제 15

동력으로 작동되는 기계의 급유·청소는 운전을 정지한 뒤에 하도록 한다. 그 주된 이유로 옳은 것은?

1윤활유의 점도가 운전 중에는 낮아지기 때문
2운전 중 급유하면 기계 효율이 떨어지기 때문
3회전·구동부에 끼임·말림 재해 위험이 있기 때문
4운전 중에는 오염 부위를 식별할 수 없기 때문
정답 및 해설

운전 중 기계에 손을 대면 회전부·구동부에 끼임·말림(협착·권취) 재해가 일어나기 쉽기 때문이다.

그래서 정비·청소·급유·검사·수리 작업 시에는 기계의 운전을 정지하고, 다른 사람이 기동하지 못하도록 기동장치에 잠금장치나 표지판을 설치한다(산업안전보건기준에 관한 규칙 제92조(정비 등의 작업 시의 운전정지 등)).

윤활유 점도나 효율은 금지 이유가 아니다.

문제 16
다음 냉동장치에 대한 설명 중 옳은 것은?
1고압 차단스위치 작동압력은 안전밸브 작동압력 보다 조금 높게 한다.
2온도식 자동 팽창밸브의 감온통은 증발기의 입구측에 붙인다.
3가용전은 프레온 냉동장치의 응축기나 수액기 보호를 위하여 사용된다.
4파열판은 암모니아 왕복동 냉동장치에만 사용된다.
정답 및 해설

가용전은 프레온 냉동장치의 응축기나 수액기 보호를 위해 사용된다는 설명이 옳다.

가용전은 일정 온도에서 녹는 합금으로 만들어져, 응축기나 수액기에 설치되어 이상 고온 시 냉매를 방출해 압력 상승을 막는 안전장치이다.

  • 고압차단스위치 — 작동압력을 안전밸브 작동압력보다 낮게 설정해 안전밸브가 작동하기 전에 먼저 압축기를 정지시켜야 한다.
  • 온도식 자동팽창밸브의 감온통 — 증발기 출구측에 부착해 과열도를 검출한다.
  • 파열판 — 냉매 종류에 관계없이 여러 냉동장치에 사용될 수 있어 암모니아 왕복동식에만 한정되지 않는다.
문제 17
2단 압축 냉동장치에 있어서 흡입압력 진공도가 7cmHg.Gauge(Po), 토출압력이 13kg/cm2.Gauge(Pk)일 때 이상적인 중간압력은?
11.5kg/cm2.G
22.6kg/cm2.G
33.6kg/cm2.G
44.0kg/cm2.G
정답 및 해설

2단 압축의 이상적인 중간압력은 저압측과 고압측 절대압력의 기하평균이므로 약 2.6 kg/cm2·G가 된다.

먼저 절대압력으로 고친다.
흡입측은 진공도 7 cmHg이므로 76 − 7 = 69 cmHg, 즉 Po=6976×1.0332≈0.94 kg/cm2⋅aP_o=\dfrac{69}{76}\times 1.0332\approx 0.94\ \mathrm{kg/cm^2\cdot a}
토출측은 Pk=13+1.033=14.03 kg/cm2⋅aP_k=13+1.033=14.03\ \mathrm{kg/cm^2\cdot a}

중간압력은 Pm=Po×Pk=0.94×14.03≈3.63 kg/cm2⋅aP_m=\sqrt{P_o\times P_k}=\sqrt{0.94\times 14.03}\approx 3.63\ \mathrm{kg/cm^2\cdot a}
게이지압으로 되돌리면 3.63−1.033≈2.6 kg/cm2⋅G3.63-1.033\approx 2.6\ \mathrm{kg/cm^2\cdot G}

선도에서 중간압력 PmP_m은 증발압력 PoP_o와 응축압력 PkP_k 사이에 놓인다. 이 값으로 잡아야 저단과 고단의 압축비가 서로 같아져 토출가스 온도 상승과 압축 손실이 가장 작아진다.

문제 18
증발 온도가 낮을 때 미치는 영향 중 틀린 것은?
1냉동능력 감소
2소요동력 감소
3압축비 증대로 인한 실린더 과열
4성적 계수 저하
정답 및 해설

증발온도가 낮아지면 압축기 소요동력이 오히려 증가하므로, 소요동력이 감소한다는 설명은 옳지 않다.

증발온도가 낮아지면 압축비가 커져 압축기 소요동력이 증가한다.

냉매 순환량과 냉동능력은 줄고, 압축비 증대로 토출가스 온도가 올라가 실린더가 과열되며, 성적계수도 저하되는 것이 증발온도 저하의 실제 영향이다.

문제 19
다음 전기에 대한 설명 중 틀린 것은?
1전기가 흐르기 어려운 정도를 컨덕턴스라 한다.
2일정시간 동안 전기에너지가 한 일의 양을 전력량이라 한다.
3일정한 도체에 가한 전압을 증가시키면 전류도 커진다.
4기전력은 전위차를 유지시켜 전류를 흘리는 원동력이 된다.
정답 및 해설

컨덕턴스는 저항의 역수로 전기가 흐르기 쉬운 정도를 나타내는 값이며, 흐르기 어려운 정도를 나타내는 것은 저항이므로 이 설명은 틀렸다.

전력량은 일정 시간 동안 전기에너지가 한 일의 양이고, 전압이 커지면 전류도 커지며, 기전력은 전위차를 유지시켜 전류를 흐르게 하는 원동력이라는 설명은 모두 옳다.

문제 20
응축기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1응축기는 압축기에서 토출한 고온가스를 냉각시킨다.
2냉매는 응축기에서 냉각수에 의하여 냉각되어 압력이 상승한다.
3응축기에는 불응축가스가 잔류하는 경우가 있다.
4응축기 냉각관의 수측에 스케일이 부착되는 경우가 있다.
정답 및 해설

응축기에서 냉매가 냉각수에 의해 냉각되어 압력이 상승한다는 설명이 틀렸다.

응축기에서 냉매는 냉각수에 의해 냉각되며 기체에서 액체로 상변화하는데, 이 과정은 압력이 거의 일정하게 유지되는 등압 응축과정이다.

문제 21
지역난방의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
1광범위한 지역의 대규모 난방에 적합하며, 열매는 고온수 또는 고압증기를 사용한다.
2소비처에서 24시간 연속난방과 연속급탕이 가능하다.
3대규모화에 따라 고효율 운전 및 폐열을 이용하는 등 에너지 취득이 경제적이다.
4순환펌프 용량이 크며 열 수송배관에서의 열손실이 작다.
정답 및 해설

열 수송배관의 열손실이 작다는 설명은 지역난방의 특징으로 틀렸다.

지역난방은 수송거리가 길어 순환펌프 용량이 크고 배관을 통한 열손실도 크다.

지역난방은 열원 플랜트에서 고온수나 고압증기를 만들어 넓은 지역에 공급하므로 대규모 난방에 적합하고, 24시간 연속난방·연속급탕이 가능하며 폐열 이용과 고효율 운전으로 경제성이 높다.

문제 22
할라이드 토치로 누설을 탐지할 때 누설이 있는 곳에서는 토치의 불꽃색깔이 어떻게 되는가?
1흑색
2파란색
3노란색
4녹색
정답 및 해설

누설이 있으면 할라이드 토치 불꽃은 녹색으로 변한다.

프레온 냉매가 불꽃에 닿아 분해되면 불꽃이 녹색(다량이면 보라색)으로 변하며, 누설이 없으면 정상 불꽃색을 유지한다.

문제 23
유니언 나사이음의 도시기호로 맞는 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

긴 세로선 하나를 가운데 두고 그 양옆에 짧은 세로선을 덧붙인 기호가 유니언 나사이음이다.

유니언은 두 개의 나사 부품을 가운데 너트로 죄어 붙이는 이음쇠이므로, 맞물리는 부분과 조임 너트를 세로선 세 개로 겹쳐 표현한다.

  • 세로선이 한 개면 일반 나사이음, 두 개면 플랜지 이음이다.
  • 관 위에 ×표를 찍은 것은 용접 이음이다.
문제 24
온도식 자동팽창 밸브에 관한 설명으로 옳은 것은?
1냉매의 유량은 증발기 입구의 냉매가스 과열도에 의해 제어된다.
2R-12에 사용하는 팽창밸브를 R-22 냉동기에 그대로 사용해도 된다.
3팽창 밸브가 지나치게 작으면 압축기 흡입가스의 과열도는 크게 된다.
4증발기가 너무 길어 증발기의 출구에서 압력 강하가 커지는 경우에는 내부균압형을 사용한다.
정답 및 해설

팽창밸브가 지나치게 작으면 압축기 흡입가스의 과열도가 커진다.

온도식 자동팽창밸브의 개도가 지나치게 작아 냉매 유량이 부족해지면 증발기에서 냉매가 충분히 흡열하지 못하기 때문이다.

  • 냉매 유량은 증발기 입구가 아니라 출구의 과열도에 의해 제어된다.
  • 사용 냉매가 다른 팽창밸브를 그대로 바꿔 쓸 수는 없다.
  • 증발기가 길어 압력강하가 큰 경우에는 내부균압형이 아니라 외부균압형을 사용해야 한다.
문제 25
증발식 응축기 설계 시 1RT당 전열면적은? (단, 응축온도는 43℃로 한다.)
11.2m2/RT
23.5m2/RT
36.5m2/RT
47.5m2/RT
정답 및 해설

증발식 응축기는 냉매관 표면에 물을 뿌리고 그 물이 증발할 때의 잠열로 냉매를 응축시키므로 전열이 좋아, 같은 냉동톤 기준으로 필요한 전열면적이 작다.

응축온도 43℃를 기준으로 한 설계값으로 증발식 응축기의 1RT당 전열면적은 약 1.2m²/RT를 적용한다.

참고로 물을 쓰지 않고 공기만으로 냉각하는 공냉식 응축기는 전열이 나빠 1RT당 전열면적이 이보다 훨씬 크게 요구된다.

문제 26
-15℃에서 건조도가 0인 암모니아 가스를 교축 팽창시켰을 때 변화가 없는 것은?
1비체적
2압력
3엔탈피
4온도
정답 및 해설

교축(스로틀링) 팽창은 외부와 일이나 열의 출입이 없는 등엔탈피 과정이므로 팽창 전후 엔탈피는 변화가 없다.

반면 압력과 온도는 팽창과 함께 낮아지고, 건조도가 0(포화액)이던 냉매가 일부 증발(플래시가스 발생)하면서 비체적은 증가한다.

문제 27
KS규격에서 SPPW는 무엇을 나타내는가?
1배관용 탄소강 강관
2압력배관용 탄소강 강관
3수도용 아연도금 강관
4일반구조용 탄소강 강관
정답 및 해설

SPPW는 KS 규격에서 수도용 아연도금강관을 나타내는 기호이다.

배관용 탄소강 강관은 SPP, 압력배관용 탄소강 강관은 SPPS, 일반구조용 탄소강 강관은 SPS 계열 기호로 별도 표기한다.

문제 28
2단압축 2단팽창사이클로 운전되는 암모니아 냉동장치에서 저단측 압축기의 피스톤 압축량이 444.4m3/h 일 때 저단측 냉매순환량(kg/h)은 얼마인가? (단, 저단측 및 고단측 압축기의 체적효율은 각각 0.7 및 0.8이며, 저단측 및 고단측 흡입가스의 비체적을 각각 1.55m3/kg , 및 0.42m3/kg이다.)
1100.2
2200.7
3300.7
4400.5
정답 및 해설

저단측 냉매순환량은 피스톤 압출량에 체적효율을 곱한 뒤 흡입가스의 비체적으로 나눈 값으로, 약 200.7kg/h이다.

먼저 실제 흡입되는 가스량은 444.4 m3/h×0.7=311.1 m3/h444.4\ \mathrm{m^3/h} \times 0.7 = 311.1\ \mathrm{m^3/h}이다.

이를 저단측 흡입가스 비체적으로 나누면 G=311.11.55≈200.7 kg/hG = \dfrac{311.1}{1.55} \approx 200.7\ \mathrm{kg/h}가 된다.

문제 29
회전식 압축기(rotary compressor)의 특징 설명으로 옳지 않은 것은?
1왕복동식에 비해 구조가 간단하다.
2기동시 무부하로 기동될 수 있으며 전력소비가 크다.
3잔류가스의 재팽창에 의한 체적효율 저하가 적다.
4진동 및 소음이 적다.
정답 및 해설

기동 시 무부하로 시작할 수 있어 기동 전력소비는 오히려 작으므로, 전력소비가 크다는 설명은 옳지 않다.

회전식 압축기의 나머지 특징은 다음과 같다.

  • 구조 — 왕복동식보다 간단하다.
  • 체적효율 — 잔류가스 재팽창에 의한 저하가 적다.
  • 진동·소음 — 적다.
문제 30
이상 기체를 정압하에서 가열하면 체적과 온도의 변화는 각각 어떻게 되는가?
1체적증가, 온도일정
2체적증가, 온도상승
3체적일정, 온도상승
4체적일정, 온도일정
정답 및 해설

이상기체를 정압에서 가열하면 체적은 증가하고 온도는 상승한다.

샤를의 법칙에 따라 정압 과정에서는 VT=일정\dfrac{V}{T}=\text{일정}이므로 온도가 오르면 체적도 비례하여 증가한다.

문제 31
표준냉동사이클의 모리엘(P-h)선도에서 압력이 일정하고, 온도가 저하되는 과정은?
1압축과정
2응축과정
3팽창과정
4증발과정
정답 및 해설

응축과정은 응축기에서 압력이 일정한 상태로 진행된다.

이 과정에서 압축기 토출 과열증기가 열을 방출하며 온도가 떨어지고, 이어서 응축과 과냉각이 일어난다.

  • 증발과정 — 압력과 온도가 모두 일정하다.
  • 압축과정 — 압력이 상승한다.
  • 팽창과정 — 압력이 강하한다.
문제 32
원심식 냉동기의 서징 현상에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
1흡입가스 유량이 증가되어 냉매가 어느 한계치 이상으로 운전될 때 주로 발생한다.
2서징현상 발생 시 전류계의 지침이 심하게 움직인다.
3운전 중 고·저압의 차가 증가하여 냉매가 임펠러를 통과할 때 역류하는 현상이다.
4소음과 진동을 수반하고 베어링 등 '운동 부분에서 급격한 마모현상이 발생한다.
정답 및 해설

서징(surging)은 원심식 압축기에서 흡입가스 유량이 어느 한계치 이하로 감소했을 때 주로 발생하는 현상으로, 유량이 증가할 때 발생한다는 설명은 틀린 내용이다.

흡입유량이 부족해지면 고·저압 차가 커지면서 냉매가 임펠러를 거꾸로 통과하는 역류가 반복되며, 이 과정에서 소음·진동과 함께 전류계 지침이 심하게 흔들리고 베어링 등이 급격히 마모된다.

문제 33
지수식 응축기라고도 하며 나선 모양의 관에 냉매를 통과시키고 이 나선관을 구형 또는 원형의 수조에 담그고 순환시켜 냉매를 응축시키는 응축기는?
1쉘 앤 코일식 응축기
2증발식 응축기
3공랭식 응축기
4대기식 응축기
정답 및 해설

나선 모양의 관에 냉매를 통과시키고 이 관을 물을 채운 원형·구형 수조에 담가 순환수로 냉매를 응축시키는 방식은 쉘 앤 코일식 응축기(지수식 응축기)이다.

나머지 응축기는 구조가 이 설명과 다르다.

  • 대기식 응축기 — 옥외에 개방된 관에 물을 흘려 내리며 응축시킨다.
  • 증발식 응축기 — 냉각수 일부를 증발시켜 잠열로 응축시킨다.
  • 공랭식 응축기 — 물 없이 공기로 냉각한다.
문제 34
실린더 내경 20㎝, 피스톤 행정 20㎝, 기통수 2개, 회전수 300rpm 인 압축기의 피스톤 배출량은 약 얼마인가?
1182m3/h
2201m3/h
3226m3/h
4263m3/h
정답 및 해설

압축기의 피스톤 배출량은 약 226m3/h이다.

피스톤 배출량은 V=π4D2×L×N×n×60V = \dfrac{\pi}{4} D^2 \times L \times N \times n \times 60 로 구한다.

실린더 내경 D=0.2 mD=0.2\,\mathrm{m}, 행정 L=0.2 mL=0.2\,\mathrm{m}, 기통수 N=2N=2, 회전수 n=300 rpmn=300\,\mathrm{rpm}을 대입하면 1분당 배출량은 π4×0.22×0.2×2×300≈3.77 m3/min\dfrac{\pi}{4}\times 0.2^2 \times 0.2 \times 2 \times 300 \approx 3.77\,\mathrm{m^3/min}이다.
이를 시간당으로 환산하면 3.77×60≈226 m3/h3.77 \times 60 \approx 226\,\mathrm{m^3/h}이다.

따라서 피스톤 배출량은 226m3/h로 계산된 값과 일치한다.

문제 35
다음 중 일반식 결합의 티(Tee)를 나타낸 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

세 가지 끝에 짧은 직선 하나만 그려진 것이 일반식 결합의 티(Tee) 기호다.

티는 세 방향으로 갈라지는 관 이음쇠이고, 각 가지 끝에 붙는 표시가 결합방식을 뜻한다. 별도의 표시 없이 짧은 세로선만 그은 것이 결합방식을 특정하지 않은 일반식이다.

  • 가지 끝이 속이 찬 검은 점이면 용접 결합의 티다.
  • 가지 끝이 컵처럼 벌어진 곡선이면 턱걸이(소켓) 결합의 티다.
  • 가지 끝에 ✕ 모양 표시가 붙은 것도 별도의 결합방식을 지정한 기호여서 일반식이 아니다.
문제 36
터보 냉동기의 특징을 설명한 것이다. 옳은 것은?
1마찰부분이 많아 마모가 크다.
2제어범위가 좁아 정밀제어가 곤란하다.
3저온장치에서는 압축단수가 작아지며 효율이 좋다.
4저압냉매를 사용하므로 취급이 용이하고 위험이 적다.
정답 및 해설

터보(원심식) 냉동기는 저압냉매를 사용하므로 취급이 쉽고 고압에 의한 위험이 적다.

나머지 설명은 터보 냉동기의 특징과 맞지 않는다.

  • 마찰·마모 — 왕복동식과 달리 회전운동만 하여 마찰부분이 적고 마모가 작다.
  • 제어범위 — 회전수 제어 등으로 넓어 정밀제어가 가능하다.
  • 압축단수 — 저온장치에서는 오히려 많아진다.
문제 37
증발기에 대한 제상방식이 아닌 것은?
1전열 제상
2핫 가스 제상
3살수 제상
4피냉제거 제상
정답 및 해설

전열 제상, 핫가스 제상, 살수 제상은 증발기 표면에 낀 서리(적상)를 제거하는 대표적인 제상 방식이며, 이러한 표준 제상 방법에 해당하지 않는 피냉제거 제상이 정답이다.

각 제상 방식은 다음과 같다.

  • 전열 제상 — 증발기에 부착된 히터로 직접 가열한다.
  • 핫가스 제상 — 압축기 토출가스를 증발기로 보내 그 열로 녹인다.
  • 살수 제상 — 증발기에 물을 뿌려 녹인다.
문제 38
압축기의 설치 목적에 대한 설명으로 옳은 것은?
1엔탈피 감소로 비체적을 증가시키기 위해
2상온에서 응축 액화를 용이하게 하기 위한 목적으로 압력을 상승시키기 위해
3수냉식 및 공냉식 응축기의 사용을 위해
4압축 시 임계온도 상승으로 상온에서 응축액화를 용이하게 하기 위해
정답 및 해설

압축기는 증발기에서 나온 저온·저압 증기를 빨아들여 압력을 높여 상온에서의 응축·액화를 쉽게 하기 위해 설치한다.

압력을 올리면 포화온도가 상온보다 높아져 냉각수나 외기만으로도 응축·액화가 가능해진다.

  • 압축하면 엔탈피는 증가하고 비체적은 감소한다.
  • 임계온도는 냉매 고유의 물성이라 압축으로 바뀌지 않는다.
문제 39
산소용기는 고압가스법에 어떤 색으로 표시하도록 되어있는가? (단, 일반용)
1녹색
2갈색
3청색
4황색
정답 및 해설

고압가스 용기의 도색 기준상 일반용 산소 용기는 녹색으로 표시한다.

용기 색상은 가스 종류를 한눈에 구분하기 위한 것으로, 산소는 녹색, 액화탄산가스는 청색, 액화암모니아는 백색, 액화염소는 갈색, 아세틸렌은 황색이 대표적이다. 다만 같은 산소라도 의료용 용기는 백색으로 구분한다.

문제 40
관로를 흐르는 유체의 유속 및 유량에 대한 설명으로 틀린 것은?
1동일 유량이 흐르는 관로에서는 연속의 법칙에 의해 관의 단면 크기에 따라 유속은 다르게 나타난다.
2단위시간에 흐르는 물의 양을 유속이라 한다.
3유량의 측정은 용기에 의한 방법, 오리피스에 의한 방법 등이 사용된다.
4유속은 베르누이 정리에 의해 중력가속도, 에너지수두에 의해 결정된다.
정답 및 해설

단위시간에 흐르는 유체의 양(부피)을 나타내는 값은 유량이지 유속이 아니므로, 이를 유속이라고 설명한 부분이 틀렸다.

나머지 설명은 모두 옳다.

  • 연속의 법칙 — 같은 유량이 흐르는 관에서는 단면적이 작을수록 유속이 빨라진다.
  • 유량 측정 — 용기법이나 오리피스 등으로 측정한다.
  • 베르누이 정리 — 유속은 에너지수두와 중력가속도의 영향을 받는다.
문제 41
냉동사이클의 변화에서 증발온도가 일정할 때 응축온도가 상승할 경우의 영향으로 맞는 것은?
1성적계수 증대
2압축일량 감소
3토출가스 온도 저하
4플래쉬 가스발생량 증가
정답 및 해설

증발온도가 일정한 상태에서 응축온도가 상승하면 압축비가 커지면서 팽창밸브 전후 압력차가 커져 플래시가스 발생량이 증가한다.

이 경우 압축일량은 오히려 늘어나고 토출가스 온도도 상승하며, 압축비 증가와 냉동효과 감소로 성적계수는 낮아진다.

문제 42
200V, 300W의 전열기를 100V 전압에서 사용할 경우 소비전력은?
1약 50W
2약 75W
3약 100W
4약 150W
정답 및 해설

전압을 100V로 낮추면 소비전력은 처음의 4분의 1인 약 75W가 된다.

전열기는 저항이 일정한 부하이므로 소비전력은 P=V2RP=\dfrac{V^2}{R}의 관계를 따르며, 전압이 변하면 전력은 전압의 제곱에 비례해 바뀐다.

정격 200V, 300W에서 저항이 일정하므로 100V에서의 전력은
P2=300×(100200)2=300×14=75 WP_2 = 300 \times \left(\dfrac{100}{200}\right)^2 = 300 \times \dfrac{1}{4} = 75\,\mathrm{W}이다.

따라서 소비전력은 약 75W이다.

문제 43

단상 교류 220V 전원에 전동기를 접속하였더니 전류 10A가 흐르고 유효전력이 1,760W로 측정되었다. 이 회로의 역률은?

10.6
20.8
30.9
41.0
정답 및 해설

이 회로의 역률은 0.8이다.

역률 cos⁡θ=PVI=1760220×10=0.8\cos\theta = \dfrac{P}{VI} = \dfrac{1760}{220 \times 10} = \mathbf{0.8}

피상전력 S=VI=220×10=2200 VAS = VI = 220 \times 10 = 2200\,\text{VA}
유효전력 P=1760 WP = 1760\,\text{W} → 역률 =1760/2200=0.8= 1760/2200 = 0.8
검산: 무효전력 Q=22002−17602=1320 varQ = \sqrt{2200^2 - 1760^2} = 1320\,\text{var}, sin⁡θ=1320/2200=0.6\sin\theta = 1320/2200 = 0.6, 0.82+0.62=10.8^2+0.6^2 = 1

문제 44

배관 신축이음의 종류와 특징을 연결한 것으로 옳은 것은?

1슬리브형 — 2개 이상의 엘보를 써서 나사부의 회전으로 신축을 흡수
2벨로즈형 — 고압 옥외 배관에 가장 적합하나 설치 공간을 많이 차지
3루프형 — 스테인리스 주름통(파형관)의 변형으로 신축을 흡수
4스위블형 — 저압 증기·온수난방의 방열기 주위 배관에 주로 사용
정답 및 해설

스위블형은 2개 이상의 엘보를 조합해 나사부의 회전으로 신축을 흡수하며, 저압 증기·온수난방의 방열기 주위 배관에 쓴다.

나머지 보기는 설명이 서로 바뀌어 있다.

  • 슬리브형 — 슬리브(관)가 본체 속을 미끄러져 신축을 흡수한다.
  • 벨로즈형 — 스테인리스 주름통의 변형으로 흡수한다(패킹이 없어 누설이 적다).
  • 루프형(신축곡관) — 관을 U자·고리 모양으로 구부린 것으로 고온·고압 옥외 배관에 적합하나 설치 공간을 많이 차지한다.
문제 45

냉동장치에서 팽창밸브 앞 액관에 설치하는 여과기(스트레이너)의 망 규격으로 일반적으로 쓰이는 것은?

180~100메쉬
240~60메쉬
310~20메쉬
4200~250메쉬
정답 및 해설

팽창밸브 앞 액관용 여과기는 80~100메쉬를 표준으로 한다.

팽창밸브의 작은 오리피스가 이물질로 막히지 않도록 액관에는 촘촘한 망을 쓴다.

압축기 흡입관용 여과기는 압력손실을 줄이기 위해 40메쉬 정도의 거친 망을 쓴다.

메쉬는 1인치(25.4mm) 길이 안의 눈 수이다.

문제 46
다음 그림에서 ①의 상태의 공기를 ②의 상태로 변화하였을 때 상태변화를 바르게 설명한 것은?
1냉각
2가열
3가습
4감습
정답 및 해설

그림에서 처음 상태에서 나중 상태로의 변화는 절대습도가 일정한 채 온도만 낮아지는 냉각이다.

그림에서 두 상태는 동일한 절대습도(X1=X2)선 상에 있으며, 온도만 t1→t2로 낮아지는 변화이다.

습공기선도에서 절대습도가 일정한 상태로 온도만 낮아지는 과정은 냉각에 해당한다.

문제 47
실내의 사람이 쾌적하게 생활할 수 있도록 조절해 주어야 할 사항으로 거리가 먼 것은?
1공기의 온도
2공기의 습도
3공기의 압력
4공기의 속도
정답 및 해설

실내 쾌적감을 조절하는 요소는 일반적으로 공기의 온도, 습도, 기류(속도) 그리고 주위 벽면 등의 복사열을 꼽는다.

공기의 압력은 일상적인 실내 환경에서 쾌적감을 좌우하는 조절 대상으로 다루어지지 않으므로 거리가 멀다.

문제 48
급기, 배기 모두 기계를 이용한 환기법으로 보일러실 등에 사용되는 것은?
1제1종 기계 환기법
2제2종 기계 환기법
3제3종 기계 환기법
4제4종 기계 환기법
정답 및 해설

급기와 배기 모두를 송풍기 등 기계력으로 처리하는 환기법은 제1종 기계환기법이다.

보일러실과 같이 급배기가 모두 확실해야 하는 곳에 적용한다.

  • 제2종 기계환기법은 급기만 기계력을 사용한다.
  • 제3종 기계환기법은 배기만 기계력을 사용한다.
문제 49
회전식 전열교환기의 특징 설명으로 옳지 않은 것은?
1로우터의 상부에 외기공기를 통과하고 하부에 실내공기가 통과한다.
2배기공기는 오염물질이 포함되지 않으므로 필터를 설치할 필요가 없다.
3일반적으로 효율은 로우터 회전수가 5rpm 이상에서는 대체로 일정하고 10rpm 전후 회전수가 사용된다.
4로우터를 회전시키면서 실내공기의 배기공기와 외기공기를 열교환 한다.
정답 및 해설

회전식 전열교환기는 로우터를 회전시키면서 실내 배기와 외기가 로우터를 번갈아 통과하며 현열과 잠열을 함께 주고받는 구조이다.

배기공기에도 실내에서 발생한 먼지나 오염물질이 섞여 있으므로, 오염물질이 없어 필터를 설치할 필요가 없다고 단정하는 설명은 맞지 않는다.

로우터 회전수는 5rpm 이상이 되면 열교환 효율이 대체로 일정해지며, 실제로는 10rpm 전후의 회전수가 사용된다.

문제 50
인체가 느끼는 온열 감각에 대한 온도, 습도, 기류의 영향을 하나로 모아서 만든 쾌감지표는?
1실내건구온도
2실내습구온도
3상대습도
4유효온도
정답 및 해설

유효온도(effective temperature)는 기온, 습도, 기류의 영향을 하나로 종합해 사람이 느끼는 온열감을 나타내는 쾌감지표이다.

실내건구온도나 습구온도, 상대습도는 각각 하나의 물리량만을 나타낼 뿐 세 요소를 동시에 반영하지 않는다.

문제 51
펌프에 관한 설명 중 부적당한 것은?
1양수량은 회전수에 비례한다.
2양정은 회전수의 제곱에 비례한다.
3축동력은 회전수의 3승에 비례한다.
4토출속도는 회전수의 4승에 비례한다.
정답 및 해설

펌프의 상사법칙에 따르면 양수량은 회전수에 비례, 양정은 회전수의 제곱에 비례, 축동력은 회전수의 세제곱에 비례한다.

토출(유동)속도는 회전수의 4승이 아니라 회전수에 비례하므로 이 설명이 잘못되었다.

문제 52
개별 공조방식의 특징이 아닌 것은?
1취급이 간단하다.
2외기 냉방을 할 수 있다.
3국소적인 운전이 자유롭다.
4중앙방식에 비해 소음과 진동이 크다.
정답 및 해설

개별 공조방식에서는 외기 냉방을 할 수 없다.

외기 냉방은 중앙방식의 특징으로, 중앙공조기에서 외기를 직접 흡입하여 냉방하는 방식이다. 개별 공조방식(에어컨, 개별 실내기 등)은 실내 공기만 순환시키므로 외기 냉방이 불가능하다.

개별 공조방식은 각 실내기 단위로 독립적으로 운전하는 방식으로, 취급이 간단하고 국소적 운전이 자유로우며 중앙방식 대비 소음·진동이 크다는 특징을 가진다.

문제 53
다음 중 효율은 그다지 높지 않고 풍량과 동력의 변화가 비교적 많으며 환기·공조 저속덕트용으로 주로 사용되는 송풍기는?
1시로코 팬
2축류 송풍기
3에어 포일팬
4프로펠러형 송풍기
정답 및 해설

시로코 팬(다익형 송풍기)은 효율이 그다지 높지 않고 풍량·동력 변화가 비교적 크지만 구조가 간단하고 저렴해, 환기·공조용 저속덕트 계통에 널리 사용된다.

축류 송풍기와 프로펠러형 송풍기는 주로 저정압·대풍량 환기용으로, 에어포일팬은 고효율 고속덕트용으로 쓰여 용도가 다르다.

문제 54
덕트의 아스펙트(aspect)비는 보통 얼마로 하는가?
12:1 이하가 바람직하나 4:1을 넘지 않는 범위로 한다.
24:1 이하가 바람직하나 8:1을 넘지 않는 범위로 한다.
36:1 이하가 바람직하나 12:1을 넘지 않는 범위로 한다.
48:1 이하가 바람직하나 16:1을 넘지 않는 범위로 한다.
정답 및 해설

덕트의 아스펙트비(장변/단변)는 압력손실과 시공성을 고려해 4:1 이하가 바람직하며, 부득이한 경우에도 8:1을 넘지 않는 범위로 제한하는 것이 일반적인 설계 기준이다.

아스펙트비가 지나치게 커지면 압력손실이 늘고 재료비·보온비도 증가하므로 가급적 정방형에 가깝게 설계한다.

문제 55
5℃ 인 350kg/h의 공기를 65℃ 가 될 때까지 가열 하는 경우 필요한 열량은 몇 kcal/h 인가? (단, 공기의 비열은 0.24 kcal/kg℃ 이다.)
14464
25040
36564
46590
정답 및 해설

가열에 필요한 열량은 5040kcal/h이다.

가열에 필요한 현열량은 풍량(질량유량)에 비열과 온도차를 곱해 구한다.

Q=350×0.24×(65−5)=5040 kcal/hQ = 350 \times 0.24 \times (65 - 5) = 5040\,\mathrm{kcal/h}

따라서 공기량 350kg/h, 비열 0.24kcal/kg℃, 온도차 60℃를 곱해 5040kcal/h가 된다.

문제 56
덕트에서 사용되는 댐퍼의 사용 목적에 관한 설명으로 틀린 것은?
1풍량조절 댐퍼 - 공기량을 조절하는 댐퍼
2배연 댐퍼 - 배연덕트에서 사용되는 댐퍼
3방화 댐퍼 - 화재 시에 연기를 배출하기 위한 댐퍼
4모터 댐퍼 - 자동제어 장치에 의해 풍량조절을 위해 모터로 구동되는 댐퍼
정답 및 해설

방화댐퍼는 화재 시 화염과 열기가 덕트를 통해 다른 구역으로 번지는 것을 막기 위해 자동으로 닫히는 댐퍼이며, 연기를 배출하는 용도는 배연댐퍼의 역할이다.

나머지 설명은 모두 맞다.

  • 풍량조절댐퍼 — 공기량을 조절하는 댐퍼이다.
  • 배연댐퍼 — 배연덕트에 사용된다.
  • 모터댐퍼 — 자동제어장치로 모터를 구동하여 풍량을 조절한다.
문제 57
외기온도 -5℃, 실내온도 18℃, 벽면적 15m2인 벽체를 통한 손실 열량은 몇 kcal/h인가? (단, 벽체의 열통과율은 1.30kcal/m2h℃이며, 방위계수는 무시한다.)
1448.5
2529
3645
4756.5
정답 및 해설

벽체를 통한 손실열량은 448.5kcal/h이다.

손실열량은 열통과율×면적×온도차로 구한다.

Q=K×A×Δt=1.30×15×{18−(−5)}Q = K \times A \times \Delta t = 1.30 \times 15 \times \{18-(-5)\}

온도차는 23∘C23^\circ\mathrm{C}이므로 Q=1.30×15×23=448.5 kcal/hQ = 1.30 \times 15 \times 23 = 448.5\ \mathrm{kcal/h}이다.

문제 58
냉동기의 증발기에서 공조기의 코일로 공급되는 것은?
1냉매
2냉수
3냉각수
4냉풍
정답 및 해설

냉동기의 증발기에서는 냉매가 증발하면서 열을 흡수하여 냉수를 생성하고, 이 냉수가 공조기의 코일로 공급되어 실내공기를 냉각한다.

냉매는 증발기 내부의 관을 순환하며 냉수 생성에만 관여하고, 냉수가 배관을 통해 공조기 코일로 전달되는 것이 중앙집중식 냉각 시스템의 구조이다.

문제 59

다음 중 산업용(공업용) 공기조화의 목적에 해당하는 것은?

1사무실 근무자의 쾌적한 환경 유지
2반도체 공장의 온습도·청정도 유지
3백화점 고객의 쾌적한 쇼핑 환경
4주택 거실 거주자의 냉난방
정답 및 해설

산업용 공조는 생산 공정과 제품 품질을 위해 온습도·청정도를 유지하는 것으로, 반도체 공장 클린룸이 대표적이다.

사무실·백화점·주택처럼 재실자의 쾌적·보건을 목적으로 하는 것은 보건용(쾌적) 공조이다.

전산실·공장·연구소·창고 등은 사람보다 물품·공정 조건이 우선인 산업용 공조로 분류한다.

문제 60

습공기선도에서 어떤 공기의 상태점으로부터 노점온도를 읽는 방법으로 옳은 것은?

1상태점에서 등엔탈피선을 따라 포화곡선과 만나는 점의 온도
2상태점에서 수직으로 내려가 절대습도 0인 선과 만나는 점의 온도
3상태점에서 상대습도 일정선을 따라 올라가 만나는 점의 온도
4상태점에서 수평으로 이동하여 포화곡선과 만나는 점의 온도
정답 및 해설

노점온도는 절대습도를 일정하게(수평으로) 냉각하여 포화곡선(상대습도 100%)에 닿는 점의 온도이다.

수증기량이 변하지 않은 채 온도만 내려가 포화에 이르는 온도가 노점이므로 선도에서는 상태점에서 왼쪽 수평선을 그어 포화곡선과 만나는 점을 읽는다.

등엔탈피(습구온도)선을 따라 포화곡선에 이르는 점은 습구온도, 수직선 아래의 가로축 값은 건구온도이다.