[에너지관리기사 필기] 2025년 2회 기출복원 모의고사 기출문제 정답·해설 페이지

내화물로 만든 화구(포트) 안에서 가스와 공기를 각각 별도의 통로로 보내 화구 내에서 혼합·연소시키는 방식은 포트형 버너의 구조적 특징이며, 화염이 안정적이고 고온을 얻기 쉬워 유리용해로·요업로 등 대형 가마에 적합하다.
방사형·선회형·건타입 버너는 노즐 부근에서 연료와 공기를 혼합하거나 선회류로 화염을 잡는 소·중형 버너 계열이어서, 내화 화구에 공기와 가스를 따로 송입해 대형 가마에서 큰 화염을 만드는 방식과는 구조가 다르다.

열정산(heat balance)에서 입열은 보일러로 공급되는 열량으로, 연료의 연소열(발열량), 연료의 현열, 연소용 공기의 현열 등이 이에 해당한다.
반면 발생 증기가 보유한 열은 보일러가 흡수한 열을 나타내는 출열 항목이지 입열이 아니다.

석유계 액체연료는 일반적으로 중유 > 경유 > 등유 > 가솔린 순으로 비중이 낮아진다. 이는 분자량이 크고 방향족·아스팔트분이 많은 중질유일수록 비중이 크고, 정제도가 높고 가벼운 성분으로 이루어진 가솔린일수록 비중이 작기 때문이다.
따라서 제시된 연료 중 비중이 가장 낮은 것은 가솔린이다.

연료비는 $\dfrac{\text{고정탄소}}{\text{휘발분}}$으로 정의되며, 탄화도가 높을수록(휘발분이 적고 고정탄소가 많을수록) 연료비가 커진다.
석탄류는 탄화도가 높은 순으로 무연탄 > 반역청탄 > 흑갈탄 > 갈탄 순이므로, 제시된 것 중 연료비가 가장 높은 것은 무연탄이다.

질소산화물(NOx) 발생을 억제하려면 연소온도를 낮추고 국부적인 산소 과잉을 피해야 하는데, 이는 과잉공기량을 줄이는 방향이다. 과잉공기량을 늘리고 노내압을 높이는 것은 오히려 산소 공급과 반응성을 키워 NOx 생성을 촉진하므로 이 설명은 틀린 진술이다.
매연은 탄화수소가 불완전하게 열분해·연소되면서 남은 미연 탄소입자가 뭉친 것이라는 설명, 사이클론·멀티클론·백필터 등이 건식집진장치라는 설명, 먼지 발생량이 연료 중 회분량·연소방식·처리방법에 좌우된다는 설명은 모두 일반적으로 옳은 내용이다.
따라서 잘못된 설명은 질소산화물 방지를 위해 과잉공기량을 늘리고 노내압을 높인다는 부분이다.

중유는 점도에 따라 A급, B급, C급으로 분류되며, 점도가 낮은 A중유는 C중유보다 점성과 수분 함유량이 작아 취급이 용이하다.
반대로 점도가 높은 C중유는 예열 등 별도의 처리가 필요해 주로 대형 보일러나 대형 디젤기관에 사용되며, 소형 디젤기관이나 소형 보일러에는 점도가 낮아 다루기 쉬운 A중유가 주로 사용되므로 해당 설명은 옳지 않다.

가연성 혼합가스의 폭발한계는 온도가 높을수록, 산소농도가 높을수록 범위가 넓어지며, 점화에너지의 크기도 착화 가능 여부와 한계농도에 영향을 준다.
반면 용기의 두께는 열전달 특성이나 강도에 관계될 뿐 혼합가스 자체의 폭발한계(농도범위) 측정값에 영향을 주는 요소로 보기는 어렵다.

미분탄 연소는 석탄을 미세하게 분쇄하여 표면적을 늘려 태우는 방식으로, 분쇄·이송·집진 등 부대설비 가동에 필요한 동력이 중유 연소기보다 오히려 크게 소요된다. 따라서 소요 동력이 적게 필요하다는 설명은 미분탄 연소의 특징과 맞지 않는다.
미분탄은 입자가 미세하여 체류시간을 확보하기 위해 큰 연소실이 필요하고, 고속의 분체를 다루는 배관·팬 등에서 마모가 심해 유지비가 많이 든다. 또한 분쇄기와 집진설비 같은 별도 시설이 반드시 뒤따라야 한다.
이 세 가지는 모두 미분탄 연소의 실제 특징에 해당하므로, 소요 동력이 적다는 진술만 사실과 어긋난다.

배기가스 분석값(CO2 14%, O2 7%, N2 79%)에서 공기비 m은 질소를 기준으로 $m = \dfrac{N_2}{N_2 - 3.76\,O_2}$로 구할 수 있다.
대입하면 $m = \dfrac{79}{79 - 3.76\times7} = \dfrac{79}{52.7} \approx 1.5$로, 연료에 질소가 없다는 조건에서 계산된 값과 일치한다.
완전연소로 CO가 없다고 보면 간이식 $m = \dfrac{21}{21-O_2} = \dfrac{21}{14} = 1.5$로도 같은 결과가 확인된다.

불활성가스를 넣으면 폭발범위가 넓어지는 것이 아니라 좁아진다.
질소·이산화탄소 같은 불활성가스를 첨가하면 산소 농도가 낮아져 상한계가 내려가고 하한계는 올라가기 때문이다.
온도 상승 — 범위가 넓어진다.
압력 상승 — 일반적으로 상한계가 크게 올라가 범위가 넓어진다(일산화탄소·수소는 예외적 거동).
산소 중 — 하한계는 거의 변하지 않고 상한계가 크게 높아진다.

메탄의 연소반응은 $\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$로, 1mol이 연소하면 물 2mol이 생성된다.
고위발열량과 저위발열량의 차이는 생성된 물이 액체로 응축될 때 방출되는 증발잠열의 크기와 같다.
물의 증발잠열이 44kJ/mol이므로 2mol에 대한 잠열은 $44\times2 = 88\ \mathrm{kJ}$로, 두 발열량의 차이와 일치한다.

기체연료는 공기와의 혼합이 균일하고 반응이 빠르게 완결되기 때문에 오히려 국부적인 과열이 발생할 위험이 작은 것이 특징이다. 점화·소화와 연소 조절이 쉽고, 예열이 간편해 전열효율이 좋으며, 적은 과잉공기로도 완전연소가 가능해 연소효율이 높다는 것은 기체연료의 일반적 장점으로 맞는 설명이다.
따라서 고온연소로 인한 국부가열의 염려가 크다는 서술은 기체연료의 특성과 반대되는 내용이다.

화염이 좁은 벽면 사이를 통과할 때 벽면으로의 열손실이 화염 자체의 발열량보다 커지면 화염이 소멸된다. 이때 화염이 더 이상 전파되지 못하는 임계 벽면 간격을 소염거리라 한다.
소염거리는 화염이 좁은 틈이나 망을 통과할 수 있는지를 판단하는 데 사용되며, 방폭 설계(화염방지기 등)의 기본 원리가 된다.

프로판(C₃H₈)의 완전연소 반응식은 $C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O$로, 1kmol의 프로판을 연소시키는 데 5kmol의 산소가 필요하다.
프로판 1kg은 $\dfrac{1}{44}\ \mathrm{kmol}$이므로 이론산소량은 $\dfrac{5}{44}\times22.4 \approx 2.55\ \mathrm{Sm^3/kg}$이고, 공기 중 산소 비율(21%)로 나누면 이론공기량은 $\dfrac{2.55}{0.21}\approx12.1\ \mathrm{Sm^3/kg}$이 된다.

회분이 용융 상태로 배출되는 것은 고온의 용융 슬래그식 연소의 특징이다.
유동층 연소는 모래 등 층 물질을 공기로 띄워 그 속에서 연료를 태우는 방식으로, 연소온도를 약 750~900 ℃로 낮게 유지한다.
낮은 연소온도 — 회분이 녹지 않아 클링커 장애가 적고 Thermal NOx도 적다.
석회석 투입 — 석회석을 함께 넣으면 노내 탈황이 된다.
저품위 연료 — 층 내 열용량이 커서 안정적으로 태울 수 있다.

과열증기는 건포화증기를 같은 압력에서 추가로 가열하여 포화온도보다 높은 온도로 만든 증기를 말한다.
습포화증기는 아직 수분을 포함한 상태이므로, 압력이나 온도를 조금 조정한다고 해서 과열증기가 되는 것이 아니라 먼저 건포화증기 상태를 거친 뒤 추가로 열을 가해야 과열증기를 얻을 수 있다.

코크스로가스 100 Nm³ 중 수소를 함유한 성분이 완전연소하면서 수증기(H₂O)가 생성되며, 습연소가스량과 건연소가스량의 차이는 바로 이 연소로 생성된 수증기량과 같다.
성분별 수소 원자를 통해 생성 수증기량을 구하면, H₂ 50Nm³는 $H_2+\tfrac12 O_2 \rightarrow H_2O$ 반응으로 50Nm³, CH₄ 30Nm³는 $CH_4+2O_2\rightarrow CO_2+2H_2O$ 반응으로 60Nm³, C₂H₄ 4Nm³는 $C_2H_4+3O_2\rightarrow 2CO_2+2H_2O$ 반응으로 8Nm³의 수증기를 만든다.
이를 모두 합하면 $50+60+8=118\ \mathrm{Nm^3}$로, 이것이 습연소가스량과 건연소가스량의 차이가 된다.

연료가 공급하는 열량은 시간당 연료소비량과 저위발열량의 곱으로 구한다.
$Q_{in} = 1400\ \mathrm{kg/h} \times 28\ \mathrm{MJ/kg} = 39200\ \mathrm{MJ/h} = \dfrac{39200000\ \mathrm{kJ/h}}{3600\ \mathrm{s/h}} \approx 10889\ \mathrm{kW}$
열효율은 출력을 공급열량으로 나눈 값이므로 $\eta = \dfrac{3000}{10889} \times 100 \approx 27.6\%$로, 가장 가까운 값은 28%이다.

버너에서 분사된 연료에 연소용 공기를 유효하게 공급하면서 공기류의 방향과 속도를 조정해 착화를 안정시키고 화염 형상을 정형화하는 장치를 에어레지스터라 한다. 버너 노즐 주위에 설치되어 선회 공기류를 형성함으로써 연료와 공기의 혼합을 촉진한다.
자연통풍이나 압입·유인 통풍 시스템은 노 전체의 통풍력을 발생·조절하는 장치로, 버너 국부에서 화염 안정을 위해 공기류를 조정하는 기능과는 구분된다.

중유의 이론공기량은 $A_o=\dfrac{1}{0.21}(1.867C+5.6H+0.7S)=\dfrac{1}{0.21}(1.867\times0.85+5.6\times0.12+0.7\times0.03)\approx10.86\,\mathrm{Nm^3/kg}$이다.
이론 건연소가스량은 $G_{od}=(1-0.21)A_o+1.867C+0.7S\approx8.58+1.61\approx10.19\,\mathrm{Nm^3/kg}$이며, 공기비 1.1을 적용한 실제 건연소가스량은 $G_d=G_{od}+(m-1)A_o\approx10.19+0.1\times10.86\approx11.3\,\mathrm{Nm^3/kg}$이 된다.

가로축이 온도 $T$, 세로축이 압력 $p$ 인 물의 상평형도이다. 그림에서 왼쪽이 고체, 오른쪽 위가 액체, 오른쪽 아래가 기체 영역이고 세 곡선이 한 점(d)에서 만난다.
고체와 액체를 가르는 거의 수직인 곡선 a는 융해(용융) 곡선, 고체와 기체를 가르는 왼쪽 아래 곡선 b는 승화 곡선, 액체와 기체를 가르며 오른쪽 위로 뻗는 곡선 c는 증발(기화) 곡선이다. 세 곡선이 만나는 점 d는 고체·액체·기체가 함께 존재하는 삼중점이다.
따라서 c를 증발 곡선이라고 한 설명만 옳다. a는 승화가 아닌 융해 곡선, b는 용융이 아닌 승화 곡선이며, d는 임계점이 아니라 삼중점이다. 임계점은 증발 곡선 c가 끝나는 위쪽 끝점으로 삼중점과는 전혀 다른 위치이고, 물은 융해 곡선이 압력이 높아질수록 왼쪽으로 기울어(압력을 높이면 녹는점이 낮아져) 그 특징이 그림의 a에 나타나 있다.

등엔트로피 과정은 엔트로피 변화가 없는 과정으로, 마찰 등 비가역 요소가 없는 가역과정이면서 동시에 열 출입이 없는 단열과정일 때 성립한다. 즉 가역단열과정이 곧 등엔트로피 과정이다.
등적과정, 등압과정, 가역등온과정은 각각 부피·압력·온도가 일정한 과정으로, 이 과정들에서는 일반적으로 열 출입이 동반되어 엔트로피가 변화한다.

구리(10kg, 800K)와 물(100kg, 290K)이 단열용기 안에서 열교환만으로 평형에 도달하므로, 열량 보존식 $m_{Cu}c_{Cu}(T_f-800)+m_wc_w(T_f-290)=0$을 풀면 평형온도는 약 $T_f\approx294.8\,\mathrm{K}$이다.
구리의 엔트로피 변화는 $\Delta S_{Cu}=m_{Cu}c_{Cu}\ln\dfrac{T_f}{800}\approx-3.97\,\mathrm{kJ/K}$로 온도가 내려가므로 감소하고, 물의 엔트로피 변화는 $\Delta S_w=m_wc_w\ln\dfrac{T_f}{290}\approx+6.87\,\mathrm{kJ/K}$로 온도가 올라가므로 증가한다.
두 값을 더한 계 전체의 엔트로피 변화는 $-3.97+6.87\approx2.90\,\mathrm{kJ/K}$이므로, 계 전체로는 엔트로피가 증가한다.

임계점은 순수물질에서 일정 압력(임계압력) 이상이 되면 액상과 기상의 구분이 사라지는 상태점을 말하며, 임계압력·임계온도 이상에서는 증발·응축과 같은 상변화 과정 없이 물성이 연속적으로 변한다. 물의 임계점은 약 22.09MPa, 374.14℃로 알려져 있다.
다만 액상, 기상, 고상이 함께 존재하는 점은 임계점이 아니라 삼중점(triple point)에 대한 설명이므로, 이 설명이 임계점 정의로는 옳지 않다.

단열 노즐 유동에서 입구속도를 무시할 때 출구속도는 엔탈피 강하로부터 $V_2 = \sqrt{2\,\Delta h}$로 구할 수 있다($\Delta h$는 J/kg 단위).
엔탈피 강하가 15 kJ/kg이므로 $V_2 = \sqrt{2\times15000} = \sqrt{30000} \approx 173\ \mathrm{m/s}$가 된다.

증발기에서 냉매가 얻는 냉동효과는 증발기 출구와 입구의 비엔탈피 차이로 구한다.
$q_e = h_1 - h_4 = 1284 - 122 = 1162\ \mathrm{kJ/kg}$
성능계수(COP)는 냉동효과를 압축일로 나눈 값이므로, 압축기 입·출구 엔탈피차는 $h_2 - h_1 = \dfrac{q_e}{COP} = \dfrac{1162}{4.4} \approx 264\ \mathrm{kJ/kg}$이 되고, 압축기 출구측 비엔탈피는 $h_2 = h_1 + 264 = 1284 + 264 \approx 1548\ \mathrm{kJ/kg}$이다.

건도(quality)는 습증기 중 증기(기체) 성분이 차지하는 질량비를 나타내는 값으로, 포화액 상태는 건도 0, 포화증기(건포화증기) 상태는 건도 1로 정의된다.
건포화증기는 수분(액체)이 전혀 섞이지 않은 순수한 증기 상태이므로 그 건도는 1이다.

정압 과정에서 이상기체의 엔트로피 변화는 $\Delta S = nC_p \ln\dfrac{T_2}{T_1}$로 계산한다.
주어진 값을 대입하면 $\Delta S = 1\times 28\times \ln\dfrac{700}{400} = 28\times \ln 1.75 \approx 28\times 0.560 \approx 15.7\ \mathrm{kJ/K}$이다.
압력이 일정하게 유지되므로 정압비열만으로 계산하며, 온도가 상승하는 팽창이므로 엔트로피는 증가한다.

랭킨사이클은 보일러(정압 가열), 터빈(단열 팽창), 응축기(정압 응축), 펌프(단열 압축)의 네 과정으로 구성된다.
펌프는 응축기에서 나온 포화액을 단열적으로 압축하여 보일러 압력까지 승압시키는 역할을 하며, 이 과정에서 소요되는 일은 터빈 일에 비해 상대적으로 매우 작다.

이상기체의 등온팽창 일은 $W = P_1 V_1 \ln\left(\dfrac{V_2}{V_1}\right)$로 구한다.
주어진 값을 대입하면 $W = 1000 \times 1 \times \ln(1.2/1) = 1000 \times 0.1823 \approx 182.3\ \mathrm{kJ}$이다.

내부에너지는 상태함수라서 두 경로의 변화량이 같으므로 경로 B 의 열량은 75 kJ 입니다.
경로 A 에서 $\Delta U=Q-W=100-40=60\ \mathrm{kJ}$ 이므로
$Q_{B}=\Delta U+W_{B}=60+15=75\ \mathrm{kJ}$ 입니다.
열과 일은 경로함수이므로 경로 A 의 열량 100 kJ 을 그대로 쓸 수 없고, 두 일의 합이나 차인 55·25 는 에너지식과 무관한 값입니다.

이상기체 상태방정식으로부터 공기의 밀도를 구하면 $\rho = \dfrac{P}{RT} = \dfrac{110{,}000}{287 \times 293} \approx 1.31\ \mathrm{kg/m^3}$이다.
원통형 용기의 부피는 $V = \pi r^2 h = \pi \times 0.2^2 \times 0.4 \approx 0.0503\ \mathrm{m^3}$이므로 공기의 질량은 $m = \rho V \approx 1.31 \times 0.0503 \approx 0.0658\ \mathrm{kg}$이다.
무게는 중력가속도를 곱해 $W = mg \approx 0.0658 \times 9.81 \approx 0.64\ \mathrm{N}$이 된다.

1시간 동안 소비되는 열량은 연료 1kg당 발열량에 소비량을 곱하여 구할 수 있다. $Q = 36000\ \mathrm{kJ/kg} \times 30\ \mathrm{kg} = 1{,}080{,}000\ \mathrm{kJ/h}$
이 열이 전부 일로 바뀐다고 했으므로, 이를 초당 열량(동력)으로 환산하면 $P = \dfrac{1{,}080{,}000\ \mathrm{kJ}}{3600\ \mathrm{s}} = 300\ \mathrm{kW}$가 된다.

항온조(고온부, 약 370 K)가 잃는 엔트로피는 $\Delta S_1=-\dfrac{Q}{T_1}=-\dfrac{1000}{370}\approx-2.7\ \mathrm{kJ/K}$이고, 실내 공기(저온부, 약 300 K)가 얻는 엔트로피는 $\Delta S_2=\dfrac{Q}{T_2}=\dfrac{1000}{300}\approx3.3\ \mathrm{kJ/K}$이다.
온도차가 있는 두 물체 사이의 열전달이므로 이 과정은 비가역 과정이며, 전체 엔트로피 변화는 $\Delta S_1+\Delta S_2\approx-2.7+3.3=+0.6\ \mathrm{kJ/K}$로 증가한다.
따라서 총 엔트로피가 감소했다는 설명은 비가역 과정에서 고립계의 엔트로피가 증가한다는 열역학 제2법칙에 어긋나므로 틀린 내용이다.

물을 가열할 때의 엔트로피 변화량은 $\Delta S = mc\ln\dfrac{T_2}{T_1}$로 구하며, 절대온도로 환산하면 $T_1 = 15+273=288\ \mathrm{K}$, $T_2 = 100+273=373\ \mathrm{K}$이다.
값을 대입하면 $\Delta S = 1 \times 4.2 \times \ln\dfrac{373}{288} \approx 4.2 \times 0.259 \approx 1.1\ \mathrm{kJ/K}$가 된다.

정압가열에서는 기체가 팽창하면서 $mR\Delta T$ 만큼 외부에 일을 하므로, 같은 온도 상승에 정적가열보다 그만큼 열이 더 듭니다.
따라서
$Q_{v}=Q_{p}-mR\Delta T=183.6-2\times0.26\times100=131.6\ \mathrm{kJ}$ 입니다.
팽창일을 더하면 235.6, 팽창일 자체는 52.0 이고, 두 가열의 열량이 같다고 보면 183.6 이 됩니다.

단열 과정에서는 계와 외부 사이에 열 출입이 없으므로, 기체가 팽창하며 외부에 일을 하면 그 에너지는 기체 자신의 내부에너지에서 공급된다.
이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이므로, 가역단열팽창 후에는 내부에너지가 감소한 만큼 온도가 처음 상태보다 낮아진다.

냉매는 압축기 및 배관 등 장치를 소형화하기 위해 같은 냉동능력에서 증기의 비체적이 작아야 유리하다. 따라서 비체적이 커야 한다는 설명은 좋은 냉매의 요구조건과 반대된다.
불활성이고 화학적으로 안정할 것, 증발온도에서 잠열이 클 것, 액체의 표면장력이 작아 열전달이 원활할 것 등은 모두 냉매에 요구되는 바람직한 특성이다.

정압 조건의 가열이므로 필요한 열량은 $Q=m c_p \Delta T$로 구하며, 먼저 공기의 질량을 구해야 한다.
공기의 기체상수는 $R=\dfrac{8.314}{28.96}\approx0.287\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$이므로, 이상기체 상태방정식에서 $m=\dfrac{PV}{RT}=\dfrac{101.3\times10}{0.287\times273}\approx12.9\ \mathrm{kg}$이다.
온도차가 $\Delta T=80-0=80\ \mathrm{K}$이므로 $Q=12.9\times1.0\times80\approx1033\ \mathrm{kJ}$이다. 정적비열은 정압가열의 열량 계산에는 쓰이지 않는 값이다.

냉동 사이클의 성능계수(COP)는 냉동용량(냉동효과) $Q_e$ 를 압축일 $W$ 로 나눈 값이다. 따라서 필요한 압축일은 $W = \dfrac{Q_e}{COP} = \dfrac{4}{2.5} = 1.6\ \mathrm{kW}$ 이다.
성능계수가 클수록 같은 냉동용량을 얻는 데 필요한 소요동력이 작아지므로, 이 사이클은 4kW의 냉동효과를 얻는 데 1.6kW의 압축일만 있으면 된다.

수두 $h$에 의한 유출속도는 토리첼리의 정리로 $v = \sqrt{2gh}$이며, $h=10\ \mathrm{m}$일 때 $v = \sqrt{2 \times 9.8 \times 10} = 14\ \mathrm{m/s}$가 된다.
오리피스 지름이 $5\ \mathrm{cm}=0.05\ \mathrm{m}$이므로 단면적은 $A = \dfrac{\pi}{4}d^2 = \dfrac{\pi}{4} \times 0.05^2 \approx 0.001963\ \mathrm{m^2}$이다.
유량은 $Q = Av = 0.001963 \times 14 \approx 0.0275\ \mathrm{m^3/s}$로 계산된다.

시차주사열량계(DSC)는 시료와 기준물질에 동일하게 열을 가하면서 두 물질 간 열유량 차이를 측정하는 장치로, 융해·상전이 등에서 흡수·방출되는 열량(융해열 등)을 정밀하게 측정하는 데 널리 쓰인다.
금속 열량계나 융커스형 열량계는 주로 연료의 발열량 측정에, 디페닐에테르 열량계는 비열 측정 등에 활용되는 장치로 융해열 측정과는 거리가 있다.

사하중계의 게이지압력은 추·피스톤·팬 전체 무게에 의한 힘을 피스톤 단면적으로 나누어 구한다. 피스톤 지름이 1cm이므로 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}d^2=\dfrac{\pi}{4}(0.01\,\mathrm{m})^2 \approx 7.854\times10^{-5}\,\mathrm{m^2}$이다.
전체 무게 6.14kgf를 힘(N)으로 환산하면 $F=6.14\,\mathrm{kg}\times9.81\,\mathrm{m/s^2} \approx 60.23\,\mathrm{N}$이며, 게이지압력은 $P=\dfrac{F}{A}=\dfrac{60.23}{7.854\times10^{-5}} \approx 767{,}000\,\mathrm{Pa} \approx 767\,\mathrm{kPa}$로 계산된다.

시즈(sheath) 열전대는 금속관 속에 절연분말과 열전대선을 넣고 압착 성형한 구조로, 가늘고 유연하면서도 기계적 강도가 높아 진동이 심한 곳에도 사용할 수 있다. 응답속도가 빠르고 국부적인 온도측정에 적합하며 피측온체의 열용량 손실이 작다는 장점이 있다.
따라서 '매우 가늘어서 진동이 심한 곳에는 사용할 수 없다'는 설명은 시즈 열전대의 실제 특성과 반대된다.

단요소식 수위제어는 보일러의 수위 신호 하나만을 검출하여 그 값에 따라 급수량을 조절하는 가장 단순한 형태의 수위제어 방식이다.
발전용 고압 대용량 보일러처럼 부하변동이 크고 수위 변화가 급격한 경우에는 수위 신호 외에 증기량·급수량까지 함께 검출하는 2요소식·3요소식이 사용되며, 단요소식은 부하변동에 따른 수위 변화폭이 크게 나타나는 한계가 있다.

차압식 유량계의 유량은 관 단면적 A(∝ 지름의 제곱)와 차압의 제곱근에 비례한다: $Q \propto A\sqrt{\Delta P}$.
지름이 1/2로 줄면 단면적은 1/4이 되고, 차압이 4배가 되면 제곱근을 취해 2배가 되므로, $\dfrac{Q_2}{Q_1} = \dfrac{1}{4}\times\sqrt{4} = 0.5$, 즉 나중 유량은 처음 유량의 0.5배가 된다.

가스분석계는 측정 대상 성분 외에도 다른 가스 성분이 섞인 실제 시료를 다루므로, 목적 성분만을 골라 검출하는 선택성에 대한 고려가 반드시 필요하다. 선택성을 고려하지 않으면 다른 성분의 간섭으로 측정오차가 발생한다.
적정한 시료가스 채취장치가 필요하다는 점, 온도·압력 변화가 오차 요인이 된다는 점, 표준시료 가스로 계기를 교정한다는 점은 모두 가스분석계의 일반적인 특징으로 옳은 설명이다.

용적식(실측식) 유량계는 일정한 용적의 공간에 유체를 채웠다가 배출하는 것을 반복하며 그 반복 횟수로 유량을 적산하는 방식으로, 대표적으로 습식가스미터가 있다. 습식가스미터는 내부 격실에 가스를 채우고 회전시키면서 부피를 직접 세는 구조이다.
오리피스미터는 교축기구 전후의 차압을 이용하는 차압식, 로터미터는 부표(플로트)의 위치로 유량을 읽는 면적식, 피토관은 유속을 동압으로 환산하는 유속식으로, 모두 유체를 구획해 세는 용적식과는 원리가 다르다.

서미스터(thermistor)는 니켈, 코발트, 망간 등 금속산화물을 소결하여 만든 전기저항체 온도계로, 크기가 작아 응답이 빠르고 흡습 등에 의해 열화되기 쉬운 특성을 가진다.
서미스터의 가장 큰 특징은 온도 변화에 따른 저항 변화율(저항온도계수)이 금속에 비해 매우 크다는 점이며, 이 덕분에 미세한 온도 변화도 민감하게 검출할 수 있다. 따라서 저항온도계수가 금속에 비하여 매우 작다는 설명은 옳지 않다.

어떤 온도에서 공기가 최대로 포함할 수 있는 수증기량(포화 수증기량) 대비 실제 포함된 수증기량의 비율을 백분율로 나타낸 것이 상대습도이다.
절대습도는 건조공기 단위질량(또는 단위부피)당 포함된 수증기의 질량으로 나타내는 값이고, 포화증기압은 특정 온도에서 수증기가 응축을 시작하는 한계 압력, 혼합비는 건조공기 질량에 대한 수증기 질량의 비로 각각 정의가 다르다.

유도단위는 기본단위의 곱과 나눗셈으로 만들어지므로 와트는
$\mathrm{W} = \dfrac{\mathrm{J}}{\mathrm{s}} = \dfrac{\mathrm{N \cdot m}}{\mathrm{s}} = \mathrm{kg \cdot m^2 \cdot s^{-3}}$ 이다.
kg·m·s−2는 뉴턴(N), kg·m2·s−2는 줄(J), kg·m−1·s−2는 파스칼(Pa)이다.

적산식 유량계는 유체가 지나간 총량(누적량)을 기계적으로 셈하여 표시하는 방식으로, 일정 용적의 공간을 채운 유체의 횟수를 세는 용적식 유량계(예: 오벌기어식·루츠식)가 대표적이다.
차압식·면적식·동압식 유량계는 순간유량(유속)을 지시하는 방식이어서 적산 기능을 갖추려면 별도의 적산계가 필요하다.

잔류편차(offset)는 비례동작(P동작)만 사용할 때 부하가 변화한 후 제어량이 목표값에 정확히 도달하지 못하고 남는 편차이다.
적분동작(I동작)은 편차가 존재하는 한 계속 조작량을 누적하여 변화시키므로, 편차가 완전히 0이 될 때까지 조작을 계속하여 잔류편차를 제거하는 데 효과적이다.

다이어프램식, 부르동관식, 벨로스식 압력계는 모두 압력을 받아 얇은 금속판이나 관, 주름관이 탄성 변위(변형)를 일으키는 원리를 이용해 압력을 지시하는 탄성식 압력계이다.
반면 경사관식 압력계는 관 속 액체(마노미터액)의 높이 차로 압력을 측정하는 액주식 압력계로, 탄성 변형을 이용하지 않으므로 나머지 셋과 원리가 다르다.

자동제어장치의 조절계(조절기)는 신호 전달 방식에 따라 공기압식, 전기식, 유압식으로 구분되는 것이 일반적인 분류이다.
'증기식'은 조절계의 표준적인 분류 항목에 해당하지 않으므로, 조절계의 종류로 볼 수 없다.

액주식 압력계에 사용하는 액체는 화학적으로 안정해야 하지만, 휘발성과 흡수성(흡습성)은 작아야 측정값이 증발이나 수분 흡수로 변하지 않는다. 따라서 휘발성 및 흡수성이 클 것이라는 조건은 실제 요구사항과 반대이다.
이 밖에 액면이 항상 수평을 유지하고, 온도변화에 따른 밀도변화가 적으며, 모세관현상이 작아야 한다는 것은 액주식 압력계용 액체가 실제로 갖추어야 할 조건이다.

제베크 효과에 따른 열기전력은 두 접점의 온도차에 해당하므로
$\Delta T = \dfrac{30.0\,\mathrm{mV}}{0.040\,\mathrm{mV/^{\circ}C}} = 750\,^{\circ}\mathrm{C}$ 이고,
측온접점 온도는 여기에 기준접점 온도를 더한
$750 + 20 = 770\,^{\circ}\mathrm{C}$ 이다.
기준접점 보정을 빠뜨리면 750 ℃, 기준접점 온도를 빼면 730 ℃, 절대온도 환산값을 더하면 1,023 ℃ 로 잘못 구하게 된다.

제어편차는 목표값(설정값)과 제어량(현재값)의 차이를 뜻한다. 목표치에 제어량을 더한 값이라는 서술은 편차의 정의를 벗어난 것으로, 두 값을 더하는 것이 아니라 빼서 그 차이를 구하는 개념이기 때문이다.
측정량은 측정하고자 하는 물리량을 뜻하고, 양은 수치와 기준으로 크기를 나타낼 수 있는 성질을 가리키는 정의로, 계측 용어의 일반적인 정의와 일치한다.

물 20L는 약 20kg에 해당하며, 필요한 열량은 $Q=mc\Delta T$로 구한다. 물의 비열은 약 $4.186\,\mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$이고, 온도 상승폭은 $80-15=65\,\mathrm{K}$이다.
따라서 $Q=20\times4.186\times65\approx5442\,\mathrm{kJ}$의 열량이 필요하다.

사하중계(분동식 압력계)는 알려진 무게의 추(분동)를 피스톤에 올려 정확한 기준 압력을 만들어내는 장치로, 실험실이나 현장에서 다른 압력계를 교정(보정)하는 표준기로 주로 사용된다.
온도계 보정, 유체 밀도 측정, 기체 무게 측정과는 직접적인 관련이 없다.

SPP는 배관용 탄소 강관, SPPS는 압력 배관용 탄소 강관, SPPH는 고압 배관용 탄소 강관을 가리키는 표준 기호로 옳게 짝지어져 있다.
반면 STS는 스테인리스강(스테인리스 강관)을 나타내는 기호이며, 저온 배관용 탄소 강관은 별도의 기호(SPLT)로 표시하므로 이 설명은 틀렸다.

에너지법에 따라 시·도지사는 해당 지역의 에너지 수급 안정과 효율적 이용을 위해 지역에너지계획을 5년 이상을 계획기간으로 하여 수립·시행한다.

에너지이용 합리화법령상 용접검사 면제 대상에는 강철제 보일러 중 전열면적 5m² 이하이고 최고사용압력 0.35MPa 이하인 것, 주철제 보일러, 온수보일러 중 전열면적 18m² 이하이고 최고사용압력 0.35MPa 이하인 것, 압력용기 중 전열교환식으로서 최고사용압력 0.35MPa 이하이고 동체의 안지름이 600mm 이하인 것 등이 규정되어 있다.
일반 압력용기의 면제 기준은 동체의 두께가 6mm 미만인 것으로서 최고사용압력(MPa)과 내부 부피(m³)를 곱한 수치가 0.02 이하인 경우이므로, 동체 두께를 8mm 미만으로 제시한 설명은 실제 면제 기준과 맞지 않는다.

점토질 내화벽돌은 Al2O3 함유량이 비교적 낮은 점토(카올린 등)를 원료로 하여, 납석질, 샤모트질, 반규석질 벽돌 등이 여기에 속한다.
고알루미나 벽돌은 Al2O3 함유량이 훨씬 높은 원료를 사용해 제조되어, 내화도와 내스폴링성이 우수한 별도의 내화물군으로 분류되므로 점토질 벽돌에는 속하지 않는다.

다이어프램밸브는 내약품성·내열성이 있는 고무나 합성수지 재질의 격막(다이어프램)을 밸브시트에 밀착시켜 유로를 차단하는 구조로, 산 등 화학약품을 다루는 배관에서 금속 부분이 유체와 직접 접촉하지 않도록 하여 부식을 막고 기밀성을 확보하는 데 주로 사용된다.
슬루스밸브·버터플라이밸브·체크밸브는 각각 게이트·원판·역류방지 구조로 유체를 차단하거나 조절하는 밸브로, 화학약품에 대한 내식성을 목적으로 고무 격막을 사용하는 구조와는 다르다.

셔틀요는 대차(셔틀)에 제품을 실어 가마를 드나들게 하는 반연속식 요로, 조업 준비가 간단하고 조업주기가 짧으며 앞선 조업에서 남은 요체의 보유열을 다음 조업에 활용할 수 있어 경제적이다.
윤요와 터널요는 각각 환상형·직선형의 연속식 가마이고, 도염식요는 불연속식 가마로, 셔틀요와 같은 반연속식의 특징을 갖지 않는다.

세라믹 파이버(ceramic fiber)는 실리카(석영)와 알루미나 등을 고온에서 용융·방사하여 만든 무기질 섬유상 보온재로, 내약품성이 뛰어나고 최고사용온도가 1100℃ 정도에 달해 고온용 단열재로 널리 쓰인다.
유리섬유는 유리를 원료로 하여 사용온도가 300℃ 안팎으로 낮고, 석면은 최고사용온도가 세라믹 파이버보다 훨씬 낮으며 발암성 문제로 사용이 제한된다. 펄라이트는 진주암 등을 팽창시켜 만든 보온재로 1100℃ 수준의 고온에는 적합하지 않다.

에너지이용 합리화법에 따라 연간 에너지사용량의 합계가 2천 티오이(TOE) 이상인 자(에너지다소비사업자)는 매년 1월 31일까지 전년도의 분기별 에너지사용량·제품생산량 등을 신고하여야 한다.
이 신고 의무는 다소비사업자의 에너지 사용실태를 파악하여 에너지 절약 시책의 기초자료로 활용하기 위한 것이다.

배관 마찰손실은 대략 $\Delta P=f\dfrac{L}{D}\cdot\dfrac{\rho v^2}{2}$의 형태로 나타나며, 유속이 빠를수록·관이 길수록·관경이 작을수록 손실이 커진다.
이 식에서 손실은 유체의 비중량(밀도)에 비례하므로, 비중량이 큰 유체일수록 오히려 압력손실이 커지는 것이 맞고 비중량이 큰 유체일수록 압력손실이 작다는 설명은 관계를 반대로 서술한 것이다.

에너지이용 합리화법은 효율관리기자재의 제조업자·수입업자가 광고매체를 이용하여 광고할 때, 소비자가 에너지 효율 수준을 비교·확인할 수 있도록 에너지 소비효율(또는 에너지소비효율등급)을 광고내용에 포함하도록 규정하고 있다.
에너지 최고효율, 에너지 사용량, 에너지 평균소비량과 같은 표현은 법령이 정한 표준화된 표시항목이 아니어서 소비자에게 왜곡된 정보를 줄 수 있으므로 광고 시 의무적으로 포함해야 할 사항으로 규정되어 있지 않다.

용광로(고로)에서 선철을 제조할 때는 철광석(주원료), 코크스(환원제 겸 연료), 석회석(용제)이 대표적인 원료·부재료로 사용된다.
규선석은 알루미늄 규산염 광물로 주로 내화물(내화벽돌 등)의 원료로 쓰이는 물질이며, 선철을 제조하는 데 직접 투입되는 원료는 아니다.

보온효율은 단열재 사용으로 줄어든 방출열량이 원래(단열재 미사용) 방출열량에서 차지하는 비율로 구한다.
$\eta = \dfrac{Q_1 - Q_2}{Q_1} \times 100 = \dfrac{350 - 100}{350} \times 100 \approx 71.4\%$
따라서 단열재 사용에 따른 보온효율은 약 71%로 계산된다.

규석질 벽돌은 대표적인 산성 내화물이며, 샤모트질·납석질 벽돌도 알루미나-실리카계의 산성 내지 반산성 계열이어서 규석질 노벽과 화학적으로 잘 어울린다.
반면 마그네시아질 벽돌은 염기성 내화물이므로, 산성인 규석질 벽돌로 쌓은 가마 안에서 소성하면 산성 성분과 염기성 성분이 서로 반응하여 노벽을 침식·손상시키기 때문에 적절하지 않다.

검사대상기기의 검사 종류 중 설치검사는 기기를 새로 설치할 때 받는 검사이며, 규정상 사용연료의 변경으로 검사대상이 아니던 보일러가 검사대상기기로 되는 경우도 설치검사의 적용대상에 포함된다. 검사 이력이 없는 상태에서 검사체계에 처음 편입되는 것이므로 신규 설치 기기와 같이 취급하는 것이다.
구조검사·개조검사·재사용검사는 각각 제작 시 구조 확인, 이미 검사대상이던 기기의 구조·연료·연소방식 등을 변경할 때, 사용 중단 후 재사용할 때 받는 검사로 이 상황과는 해당 요건이 다르다.

에너지이용 합리화법에 따라 기후에너지환경부장관 및 산업통상부장관이 부과한 에너지저장시설의 보유 또는 에너지 저장의무를 정당한 사유 없이 거부하거나 이행하지 않은 자에게는 2년 이하의 징역 또는 2천만원 이하의 벌금이 부과된다.
이는 국가 에너지수급 안정을 위한 핵심 의무 위반에 해당해, 검사대상기기 관련 위반 등 다른 행정 의무 위반보다 무거운 벌칙 수준이 적용되는 것이다.

보온재의 열전도율은 일반적으로 밀도(비중)가 작을수록 내부에 정체된 공기층(기공)이 많아져 감소하는 경향을 보인다. 공기의 열전도율이 고체 골격보다 훨씬 낮기 때문이다.
반대로 배관 내 유체온도가 높을수록, 재질 내 수분이 많을수록, 비중이 클수록 보온재의 열전도율은 오히려 증가하므로 나머지 설명은 옳지 않다.

사용압력이 비교적 낮은 증기, 물 등의 배관에 널리 쓰이는 배관용 탄소강관은 KS 규격상 SPP로 표기되며, 아연 도금 여부에 따라 흑관과 백관(아연도금관)으로 구분해 사용한다.
같은 배관용 강관이라도 SPPH는 고압배관용 탄소강관, SPA는 배관용 합금강 강관으로 더 높은 압력·온도 조건이나 특수 용도에 사용되므로, 저압 증기·물 배관에서 백관·흑관으로 나누어 쓰는 강관과는 성격이 다르다.

게이트밸브를 반쯤 연 상태로 쓰면 좁은 틈으로 빠른 흐름이 디스크에 부딪혀 진동이 생기고 디스크·시트면이 침식되어, 나중에 완전히 닫아도 누설이 생기기 쉽다.
게이트밸브는 완전히 열면 유로가 관 안지름과 거의 같아 압력손실이 작으므로 완전 개폐용으로 쓴다. 유량 조절에는 글로브밸브를 쓴다.
유량이 전혀 줄지 않음 — 반개방하면 유량은 준다.
체크밸브처럼 작동 — 역류 방지 기능은 없다.
S자 흐름 — 흐름이 S자로 꺾이는 것은 글로브밸브의 특징이다.

콘스턴트 행거는 변위가 생겨도 지지력이 거의 일정해 변위가 큰 고온 배관에 쓴다.
스프링 행거는 배관이 오르내리면 스프링의 늘음량이 바뀌어 지지력도 변하므로, 변위가 크면 배관이나 연결 기기 노즐에 하중이 더해진다.
변위 완전 구속 — 앵커·리지드 계열이다.
아래에서 굴러 받는 구조 — 롤러 서포트이다.
구조가 단순하고 저렴 — 콘스턴트 행거는 스프링 행거보다 구조가 복잡하고 비싸다.

보온재는 열전도율과 밀도가 작아야 하고, 내열성·내약품성을 갖추어야 하며, 시공 및 사용 중 형태를 유지할 수 있는 어느 정도의 기계적 강도가 요구된다.
"재료가 부드러울 것"은 보온재의 일반적인 구비조건으로 다루어지지 않으며, 오히려 지나치게 무르면 시공성과 내구성이 떨어질 수 있어 거리가 먼 조건이다.

보일러 효율은 발생 증기가 얻은 열량을 연료가 공급한 열량으로 나누어 구하며, 상당증발량을 기준으로 할 때는 상당증발량에 표준대기압·100℃에서 물의 증발잠열 2256 kJ/kg을 곱한 값을 발생 열량으로 본다. 상당증발량은 $5.5\ \mathrm{t/h} = 5500\ \mathrm{kg/h}$이다.
$\eta = \dfrac{G_e \times 2256}{B \times H_l} = \dfrac{5500 \times 2256}{350 \times 40000} \times 100 \approx 89\%$
따라서 이 보일러의 효율은 약 89%로 계산된다.

노통 보일러의 평형 노통을 하나로 길게 제작하면 강도가 약해지므로, 이를 여러 개의 플랜지형 노통으로 나누어 만든 뒤 각 노통 끝을 굽혀 만든 플랜지끼리 맞대어 잇는다.
이때 두 플랜지가 맞물리는 이음부를 아담슨 조인트(Adamson joint)라 하며, 노통의 강도를 보강하면서도 열팽창을 흡수할 수 있는 구조로 알려져 있다.

보일러·압력용기의 판 두께를 정할 때, 강도 계산식으로 구한 계산 두께에 사용 중 부식으로 얇아질 것을 대비한 부식여유를 더한 두께를 최소두께라고 한다.
실제로 사용하는 판의 두께(실제 두께)는 이 최소두께 이상이 되도록 선정해야 한다.

급수 중 용해된 경도성분(칼슘·마그네슘 이온 등)을 제거하는 대표적인 방법에는 석회법, 소다법, 이온교환법(이온법) 등이 있으며, 이들은 화학반응이나 이온교환을 통해 용해된 경도성분을 불용성 물질로 바꾸거나 다른 이온으로 치환하여 제거한다.
반면 침전법은 물속에 부유하는 고형물(현탁물질)을 가라앉혀 제거하는 방법으로, 이미 물에 용해되어 있는 경도성분을 제거하는 데는 적절하지 않다.

슐저 보일러는 드럼 없이 급수가 예열관·증발관·과열관을 차례로 지나며 관류 방식으로 증기를 발생시키는 대표적인 관류보일러이다.
야로우 보일러와 타쿠마 보일러는 드럼을 갖춘 자연순환식 수관보일러이고, 베록스 보일러는 강제순환 방식이지만 역시 드럼을 갖춘 구조라는 점에서 드럼이 없는 슐저 보일러와 구분된다.

증발률은 보일러의 단위 전열면적이 시간당 얼마만큼의 증기를 발생시키는지를 나타내는 지표로, $\text{증발률} = \dfrac{\text{실제증발량}}{\text{전열면적}}$로 정의된다.
연료소비량에 대한 상당증발량의 비는 증발배수, 실제증발량에 대한 발생증기 엔탈피의 비나 상당증발량에 대한 실제증발량의 비는 증발률과는 다른 개념이므로 구분해야 한다.

정상상태의 1차원 열전도 문제이므로 푸리에 법칙을 열유속 형태로 그대로 적용한다. $q'' = k\dfrac{\Delta T}{L}$ 에서 열이 지나는 경로 길이 L은 그림에서 열유속 q″가 아래 면에서 위로 통과하는 방향의 치수, 즉 판 두께 0.03m다. 가로 3m·세로 1.5m는 전열면적으로서 열량과 면적 양쪽에 똑같이 들어가 상쇄되므로 온도차 계산에는 쓰이지 않는다.
$\Delta T = \dfrac{q'' L}{k} = \dfrac{700 \times 0.03}{43} = \dfrac{21}{43} \fallingdotseq 0.488\ ^\circ\mathrm{C}$
즉 열이 들어오는 아랫면이 윗면보다 약 0.488℃ 높다. 강판의 열전도율이 43W/m·K로 크고 두께가 3cm로 얇아 온도차가 1℃에도 못 미친다. 두께 대신 가로·세로 치수를 대입하거나 면적을 곱해 열량으로 바꾸려 하면 값이 크게 어긋난다.

보일러수의 용존산소를 화학적으로 제거하는 탈산소제로는 아황산나트륨(아황산소다), 하이드라진, 탄닌 등이 사용된다.
수산화나트륨(NaOH)은 보일러수의 pH를 높여 알칼리도를 조정하는 약품으로, 산소를 화학적으로 환원·제거하는 탈산소제에는 해당하지 않는다.

전열면적 50 m² 이하인 증기보일러는 안전밸브를 1개 이상 설치하면 된다.
증기보일러에는 안전밸브를 2개 이상 설치하되, 전열면적 50 m² 이하이면 1개 이상으로 할 수 있다.
차단밸브 설치 — 동체와의 사이에 차단밸브를 두어서는 안 된다(열매체보일러 복수 설치 예외).
저수위 시 경보만 — 안전수위 직전에 경보를 울리고, 안전수위에 이르면 즉시 연료를 자동으로 차단해야 한다.
밸브축 수평·떨어진 배관 — 안전밸브는 밸브축을 수직으로 하여 가능한 한 동체에 직접 단다.

증기관의 관경을 결정할 때는 배관 재료·시공에 드는 가격, 관 표면을 통한 열손실, 유동 저항에 따른 압력강하 등을 종합적으로 고려해 유속과 관경을 정한다.
증기의 온도는 사용 조건으로 주어지는 입력 값일 뿐 관경을 산정할 때 직접 고려하는 설계 변수는 아니므로, 이 중 가장 거리가 먼 항목에 해당한다.

열매체보일러는 물 대신 다우섬, 모빌섬, 카네크롤과 같은 유기열매체를 순환시켜 비교적 낮은 압력으로도 고온을 얻을 수 있고, 열매체의 응고점이 낮아 동절기 동결 우려도 적다.
그러나 열매체는 종류마다 열분해 온도와 사용 가능한 온도범위가 서로 다르므로, "열매체 종류와 상관없이 사용온도한계가 일정하다"는 설명은 사실과 맞지 않는다.
각 열매체는 고유한 최고 사용온도를 가지며 이를 초과하면 열화·탄화될 위험이 있어, 종류별 특성에 맞춰 운전온도를 관리해야 한다.

노통 길이를 늘리고 두께를 줄이면 오히려 좌굴 압력이 떨어져 압궤가 쉬워진다.
외압을 받는 원통의 좌굴 압력은 두께가 두꺼울수록, 지름이 작을수록, 지지점 사이 길이가 짧을수록 커진다.
파형 노통으로 변경 — 허용 외압을 높이는 수정이다.
두께 증가·지름 축소 — 허용 외압을 높이는 수정이다.
보강 링 설치 — 지지 간격을 끊어 허용 외압을 높인다.

보일러의 안전사고는 압력용기로서의 보일러가 파열·균열·압궤·팽출되거나, 노 내에서 가스폭발·역화 등 이상연소가 발생하는 등 직접적인 파손·폭발 현상을 의미한다.
스케일 부착은 그 자체가 사고는 아니며, 전열을 방해하여 국부과열을 유발함으로써 파열 등의 사고를 일으킬 수 있는 원인에 해당할 뿐이므로 안전사고의 종류로 분류하지 않는다.

물의 비중이 1이므로 유량은 $Q = 4\,\mathrm{t/h} = 4\,\mathrm{m^3/h} = \dfrac{4}{3600}\,\mathrm{m^3/s} \approx 1.11\times10^{-3}\,\mathrm{m^3/s}$이고, 파이프 단면적은 $A = \dfrac{\pi D^2}{4} = \dfrac{\pi \times (0.05\,\mathrm{m})^2}{4} \approx 1.96\times10^{-3}\,\mathrm{m^2}$이다.
따라서 유속은 $v = \dfrac{Q}{A} \approx \dfrac{1.11\times10^{-3}}{1.96\times10^{-3}} \approx 0.56\,\mathrm{m/s}$가 된다.

필요한 동력 12kW를 얻기 위한 입열량은 열효율 9%를 감안하면 다음과 같이 구해진다.
$Q = \dfrac{12\ \mathrm{kW}}{0.09} \approx 133.3\ \mathrm{kW} = 133{,}333\ \mathrm{W}$
태양열이 1㎡당 800W의 비율로 흡수되므로, 필요한 최소 전열(집열)면적은 $A = \dfrac{133{,}333\ \mathrm{W}}{800\ \mathrm{W/m^2}} \approx 166.7\ \mathrm{m^2}$이다.

급수 중의 경도 성분(칼슘·마그네슘 이온 등)을 이온교환수지와 화학적으로 치환·반응시켜 제거하는 이온교환법은 화학적 처리방법에 해당한다.
가열연화법, 증류법, 여과법은 열이나 상변화, 물리적 거름 작용을 이용하는 물리적(기계적) 처리방법이다.

상당증발량은 실제 발생증기가 보유한 열량을 100℃ 포화수를 100℃ 건포화증기로 만드는 데 필요한 증발잠열(약 539kcal/kg)로 환산한 값이다.
$G_e = \dfrac{Q}{539} = \dfrac{3.2\times10^{6}}{539} \approx 5937\ \mathrm{kg/h}$
따라서 이 보일러의 상당증발량은 약 5937kg/h이다.

보일러 급수처리에는 경도 성분을 제거하는 이온교환법, 콜로이드성 부유물을 뭉쳐 제거하는 응집법, 고형물을 걸러내는 여과법 등이 사용된다.
희석법은 단순히 농도를 낮추는 방법일 뿐 불순물을 제거하는 급수처리 공정으로 분류되지 않으므로, 급수처리방법에 해당하지 않는다.

압력용기를 옥내에 설치할 때에는 점검·유지보수 및 안전을 위한 최소 이격거리를 확보해야 하며, 압력용기 본체 상부와 천장 사이의 거리는 1m 이상이어야 한다는 기준이 옳다.
압력용기와 벽 사이의 거리, 인접한 압력용기 상호간의 거리는 1m보다 작은 값이 기준이며, 유독성 물질을 취급하는 압력용기에는 출입구를 1개가 아니라 2개 이상 설치해야 하므로 나머지 설명은 옳지 않다.

연소용 공기는 송풍기에서 압송된 뒤 배기가스의 여열로 미리 데워지도록 공기예열기를 거쳐 연소실로 들어가 연료와 함께 연소한다.
이렇게 발생한 고온의 연소가스는 과열기에서 증기를 과열시킨 뒤 절탄기에서 급수를 예열하며 온도를 낮추고 최종적으로 굴뚝(연돌)으로 배출되므로, 송풍기→공기예열기→연소실→과열기→절탄기→굴뚝의 순서가 일반적인 통과 경로이다.