[에너지관리기사 필기] 2024년 3회 기출복원 모의고사 기출문제 정답·해설 페이지

고체연료 100kg 중 탄소 80kg, 수소 10kg이 포함되어 있으므로, 단위중량비로 이론산소량은 $O_o = 1.867C + 5.6H$ (Nm³/kg)로 구한다.
1kg당 $O_o = 1.867 \times 0.8 + 5.6 \times 0.1 = 2.054\ \mathrm{Nm^3/kg}$이고, 이론공기량은 $A_o = \dfrac{O_o}{0.21} = 9.78\ \mathrm{Nm^3/kg}$이므로 연료 100kg에 대해서는 약 978Nm³이 된다.

가스 연소 중 화염전파속도가 음속을 넘어 초음속으로 가속되고 강한 충격파를 동반하는 현상을 폭굉(detonation)이라 한다.
이에 비해 폭연(deflagration)은 화염이 음속 이하의 속도로 전파되는 현상으로, 폭굉과는 전파 메커니즘과 파괴력이 근본적으로 다르다.

트리니트로톨루엔(TNT)은 분자 속 니트로기에 산소를 가지고 있어 외부 산소 없이도 연소·분해가 진행되는 자기연소 물질이다.
나머지 물질의 연소 형태는 다음과 같다.
파라디클로로벤젠 — 승화한 증기가 타는 증발연소를 한다.
메틸에틸케톤 — 증발한 증기가 타는 증발연소를 한다.
폴리에틸렌 — 열분해로 생긴 가스가 타는 분해연소를 한다.

폭굉(detonation)은 화염면이 충격파와 결합되어 매우 빠르게 전파되는 현상으로, 반응의 전파속도가 그 물질 내 음속보다 빨라 초음속으로 진행되는 것이 특징이다.
이는 물질 내부에 발생한 충격파에 의해 유지되는 화학반응 현상이며, 확산이나 열전도와 같은 완만한 물질·열 전달 메커니즘이 주로 지배하는 현상이 아니다. 확산·열전도가 지배적인 것은 오히려 정상연소(디플러그레이션)에 가깝다.

고체연료(석탄류)는 산소와 결합한 성분(회분·산소분)이 많고 수소 함량이 낮은 편인 반면, 액체연료(석유계)는 대부분 탄화수소(C, H) 위주로 구성되어 있다.
따라서 고체연료와 비교했을 때 액체연료는 수소(H₂) 함량이 크고, 정제 과정을 거치면서 산소(O₂) 함량은 적은 편이다.

공기비 $m$과 이론산소량 $O_0$이 주어지면, 이론공기량은 $A_0 = \dfrac{O_0}{0.21}$로 구한다. 공기 중 산소 비율이 약 21%이기 때문이다.
연료 1kg당 이론산소량이 2.5 Nm³이므로 $A_0 = \dfrac{2.5}{0.21} \approx 11.9\ \mathrm{Nm^3/kg}$이 된다.
실제공기량은 이론공기량에 공기비를 곱하여 $A = m \times A_0 = 1.2 \times 11.9 \approx 14.3\ \mathrm{Nm^3/kg}$로 계산된다.

코크스로 가스의 체적비는 CO2 2.1, C2H4 3.4, O2 0.1, N2 3.3, CO 6.6, CH4 32.5, H2 52.0(%)로 합계가 정확히 100%다. 이 중 CO2와 N2는 불연성이라 산소를 소비하지 않고, 가스 속에 이미 들어 있는 O2 0.1%는 필요 산소량에서 빼 준다.
성분별 연소반응의 소요 산소 몰비는 CO + ½O2 → CO2(0.5), H2 + ½O2 → H2O(0.5), CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O(2), C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O(3)이다. 따라서 이론산소량 O0 = 0.5×0.066 + 0.5×0.520 + 2×0.325 + 3×0.034 − 0.001 = 0.033 + 0.260 + 0.650 + 0.102 − 0.001 = 1.044 Nm3/Nm3이다.
공기 중 산소의 체적비가 21%이므로 이론공기량 A0 = O0 ÷ 0.21 = 1.044 ÷ 0.21 ≒ 4.97 Nm3이다. 산소를 공기로 바꾸는 나눗셈(÷0.21)을 빠뜨리면 1.0 부근의 값이 되고, 가스 자체에 든 O2 0.1%를 빼지 않으면 소수 셋째 자리에서 어긋나므로 두 단계를 모두 거쳐야 한다.

아세틸렌은 공기 중 가연범위(폭발범위)가 약 2.5~81%로 매우 넓어, 보기로 제시된 메탄(약 5~15%), 프로판(약 2.1~9.5%), 메틸알코올(약 6~36%)보다 훨씬 넓은 범위를 가진다.
이는 아세틸렌 분자의 삼중결합에서 오는 높은 반응성과 관련이 있으며, 그만큼 취급 시 폭발 위험도 크다.

메탄의 완전연소 반응은 $\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$이므로 이론산소량은 2 Nm3, 이론공기량은 $A_o = \dfrac{2}{0.21} = 9.52\ \mathrm{Nm^3}$이다.
30% 과잉공기(공기비 1.3)를 적용하면 실제공기량은 $A = 1.3\times9.52 = 12.38\ \mathrm{Nm^3}$이고, 실제연소가스량은 생성된 $CO_2(1)+H_2O(2)$에 실제공기 중 질소($0.79A\approx9.78$)와 과잉산소($0.21(A-A_o)\approx0.60$)를 더한 값이다.
합산하면 $1+2+9.78+0.60 \approx 13.4\ \mathrm{Nm^3}$로 계산된다.

여과식(백필터) 집진기는 직물이나 부직포 여재에 함진가스를 통과시켜 먼지를 걸러내는 방식으로, 가스 중 수분이 많으면 여재가 눈막힘(blinding)을 일으키거나 응축수로 젖어 여과 성능이 급격히 떨어지고 여재가 손상되기 쉽다.
반대로 사이클론, 멀티클론, 스크러버(습식 세정) 방식은 습한 함진가스에도 비교적 안정적으로 적용할 수 있어, 습한 가스에 가장 부적절한 집진장치로는 여과식 집진기가 지목된다.

축류형 송풍기는 임펠러의 회전축과 나란한 방향으로 공기가 흐르는 구조로, 고속 운전에 적합하고 구조가 간단하며 대풍량을 낼 수 있어 배기·환기용으로 널리 사용된다.
다익형은 저속·저압 대풍량용, 터보형은 고압·고효율 산업용, 플레이트형은 견고성이 필요한 분진 함유 가스용으로 각각 용도가 다르다.

인화점은 가연성 액체 표면에서 발생하는 증기 농도가 연소범위 하한에 도달하는 최저 온도로, 온도, 압력, 용액의 농도에 따라 달라진다.
발화지연시간은 고온에 노출된 물질이 스스로 착화하기까지 걸리는 시간에 관한 개념으로, 인화점 자체를 결정하는 요인과는 거리가 멀다.

분무 입경이 작아지면 단위 질량당 표면적이 커져 증발과 공기 혼합이 빨라지므로 적은 과잉공기로도 완전연소에 가깝게 태울 수 있다.
나머지 설명은 다음 이유로 맞지 않는다.
저위발열량·이론공기량 변화 — 연료 조성으로 정해지므로 입경을 바꿔도 변하지 않는다.
화염이 길어지고 열부하가 낮아짐 — 연소가 빨라지면 화염은 짧아지고 좁은 연소실에서도 타므로 연소실 열부하는 오히려 높일 수 있다.

가스의 유출속도를 점차 빠르게 하면 층류 화염에서 난류 화염으로 전이되는데, 난류 화염은 혼합과 연소 반응 속도가 빨라져 연소가 짧은 거리에서 끝나므로 화염의 길이가 짧아지고, 동시에 화염 표면이 흔들리며 형태가 불규칙(엉클어짐)해진다.
따라서 유속 증가에 따른 전형적인 변화는 불꽃이 흐트러지면서 길이가 짧아지는 방향으로 나타난다.

폭굉 유도거리(DID)는 압력이 높거나, 관 속에 방해물(장애물)이 있어 난류가 촉진되거나, 연소속도가 큰 혼합가스일수록 짧아진다.
반대로 관지름이 클수록 압력파와 화염면의 상호작용이 약해져 폭굉으로 전이되는 데 시간이 더 걸리므로 유도거리가 길어지며, 관지름이 크다는 것은 유도거리를 짧게 하는 조건이 아니다.

연소반응은 $C_3H_8+5O_2\rightarrow3CO_2+4H_2O$이므로 이론공기량은 $A_0=5/0.21=23.81\,\text{Nm}^3$이다.
습연소가스량은 $G=(m-0.21)A_0+CO_2+H_2O=(1.2-0.21)\times23.81+7=30.57\,\text{Nm}^3$이다.
이론 연소온도는 $T=\dfrac{H_l}{G\cdot C_p}=\dfrac{93766}{30.57\times1.653}\approx$ 1856K이다(기준온도 등 다른 조건은 무시).

연소속도는 반응이 일어나는 순간의 산소농도, 반응온도, 촉매(활성화에너지를 낮추는 물질) 등 반응 진행 조건에 직접 좌우된다.
반면 이론공기량은 연료가 완전연소하는 데 필요한 공기의 양을 나타내는 값으로, 연료의 조성으로 결정되는 고정된 수치일 뿐 연소가 진행되는 속도 자체를 결정하는 인자는 아니다.

발생로가스 각 성분의 연소반응에서 필요한 이론산소량을 구하면 CO는 $0.5\times0.313=0.157$, CH₄는 $2\times0.024=0.048$, H₂는 $0.5\times0.063=0.032$로, 합계 이론산소량은 약 0.236 Sm³/Sm³이고 이론공기량은 $0.236/0.21 \approx 1.12$ Sm³/Sm³이다.
15% 과잉공기를 적용하면 실제공기량은 약 1.29 Sm³/Sm³이며, 여기서 발생하는 N₂(원료가스 중 N₂ 0.593 포함)와 잔여 O₂, 그리고 연소로 생성·유입된 CO₂(원래 CO₂ 0.007 포함)를 모두 더한 건연소가스량은 약 1.99 Sm³/Sm³로 계산된다.

폭발범위(연소범위)는 공기 중에서 가연성 기체가 점화 가능한 농도 구간의 상한과 하한을 나타낸다. 수소는 하한 약 4%, 상한 약 75%로 그 범위가 70%p를 넘어, 메탄·벤젠·프로판에 비해 폭발범위가 훨씬 넓다.
메탄(약 5~15%), 프로판(약 2.1~9.5%), 벤젠(약 1.4~7.1%)은 모두 수소보다 훨씬 좁은 폭발범위를 가진다.

전기집진기는 방전극(음극)에서 코로나 방전을 일으켜 분진 입자를 하전시키고, 이를 집진극(양극)에서 쿨롱력으로 포집하는 방식이며, 여과 집진기는 함진가스를 여과재(백필터 등)에 통과시켜 입자를 걸러내는 장치이다.
다만 소형 사이클론을 여러 개 조합하여 원심력으로 분진을 분리하는 장치는 멀티사이클론(멀티클론)이라 부른다. 스크러버는 물 등의 액체를 분사해 분진을 씻어내는 세정 집진장치로 원리가 전혀 다르므로, 이를 멀티 스크러버라고 부르는 설명은 옳지 않다.

이상기체에서 정압비열과 정적비열 사이에는 $C_p-C_v=R$의 관계가 성립한다.
따라서 정적비열은 $C_v=C_p-R=5.24-2.08=3.16\,\mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$이다.

보일러 온도를 높이고(입력 열량 증가) 응축기 압력을 낮추면(출력 열량 감소) 효율이 최대로 상승한다.
랭킨사이클의 열효율 $\eta = 1 - \frac{Q_{out}}{Q_{in}}$을 높이려면 흡수열 대비 방출열의 비를 줄여야 한다.
보일러 온도를 높이면 고온에서 흡수하는 열량이 증가하므로 상대적으로 같은 압력에서 방출해야 할 열이 감소하여 효율이 올라간다. 응축기 압력을 낮추면 포화 온도가 저하되어 저온부의 온도차가 커지고 방출열이 감소하므로 역시 효율 상승에 유리하다.

엔탈피 변화는 정압비열을 이용해 $\Delta H = m C_p \Delta T$ 로 구한다. 공기 100kg, 정압비열 1.0 kJ/kg·K, 온도변화 120−400=−280℃(K)를 대입하면 $\Delta H = 100 \times 1.0 \times (-280) = -28000\ \mathrm{kJ}$ 이다.
냉각 과정이므로 엔탈피는 감소(음의 값)하며, 계산 결과는 −28,000 kJ로 나머지 보기들과 뚜렷이 구분된다.

n 이 무한대이면 $P^{1/n}v=\mathrm{const}$ 에서 체적이 일정한 정적과정이 되어 팽창일은 0 입니다.
n = 0 은 정압, n = 1 은 이상기체의 등온, n = k 는 가역단열(등엔트로피) 과정에 해당하므로 나머지 연결은 모두 옳습니다.

카르노사이클의 열효율은 $\eta = 1 - \dfrac{T_L}{T_H}$로 계산하며, 온도는 절대온도(K)를 사용해야 한다.
$T_H = 500+273 = 773\ \mathrm{K}$, $T_L = 0+273 = 273\ \mathrm{K}$이므로 $\eta = 1 - \dfrac{273}{773} \approx 0.647$, 즉 약 64.7%가 된다.

클라우지우스 적분(부등식)은 열역학 제2법칙을 사이클에 대해 수식으로 나타낸 것으로, 가역이든 비가역이든 모든 사이클에서 $\oint \dfrac{\delta Q}{T} \le 0$ 이 성립한다.
등호는 사이클의 모든 과정이 가역일 때만 나타나고, 마찰이나 유한한 온도차를 통한 열전달 같은 비가역 요소가 있으면 반드시 0보다 작아진다. 따라서 항상 0이라고 못박은 식은 가역 사이클에만 해당하고, 0보다 크다거나 0 이상이라는 식은 제2법칙을 위배하는 사이클을 허용하게 되어 성립하지 않는다.
여기서 T는 열이 드나드는 경계의 절대온도이고 δQ는 계로 들어오면 (+), 나가면 (−)로 잡은 열량이다. 이 부등식이 엔트로피 정의와 증가 원리 $dS \ge \dfrac{\delta Q}{T}$ 의 출발점이 된다.

재생기(발생기)를 거친 용액은 오히려 진해진 상태로 흡수기에 돌아갑니다.
재생기에서는 묽은 용액을 가열해 냉매인 수증기를 떼어 내고, 진해진 용액이 흡수기에서 다시 수증기를 흡수합니다.
냉매·흡수제 — 이 방식은 물을 냉매, 리튬브로마이드 수용액을 흡수제로 씁니다.
증발기 압력 — 증발기를 고진공으로 유지해 물이 낮은 온도에서 증발하게 합니다.
0 ℃ 이하 용도 — 냉매가 물이라 0 ℃ 아래에서는 얼어 버리므로 냉수 공급 같은 공조용에 주로 씁니다.

열역학 제2법칙은 열이 저온부에서 고온부로 자연적으로(외부 일의 공급 없이) 이동할 수 없다는 방향성을 규정하는 법칙으로, 클라우지우스(Clausius)의 표현으로 잘 알려져 있다.
에너지가 보존된다는 것, 사이클에서 시스템이 한 일이 받은 열량과 같다는 것, 일을 100% 열로 전환할 수 있다는 것은 모두 열역학 제1법칙이나 에너지 보존과 관련된 내용으로, 제2법칙이 다루는 방향성과는 구분된다.

오토 사이클의 열효율은 압축비 ε과 비열비 k를 이용해 $\eta = 1-\left(\dfrac{1}{\varepsilon}\right)^{k-1}$ 로 나타낸다. k=1.4에서 압축비 ε=8을 대입하면 $(1/8)^{0.4}\approx0.435$ 이므로 $\eta \approx 1-0.435 = 0.565$, 즉 56.5%가 되어 문제 조건과 일치한다.
압축비가 커질수록 오토 사이클의 열효율은 높아지지만, 56.5% 수준의 효율을 얻으려면 압축비가 8 정도 필요하다.

폴리트로픽 과정에서 온도비는 $\dfrac{T_2}{T_1}=\left(\dfrac{V_1}{V_2}\right)^{n-1}=\left(\dfrac{1}{5}\right)^{0.3}\approx0.617$이다.
초기온도 $T_1=250+273=523\ \mathrm{K}$이므로 $T_2\approx523\times0.617\approx323\ \mathrm{K}$, $\Delta T\approx-200\ \mathrm{K}$이다.
내부에너지 변화는 $\Delta U=mC_v\Delta T=5\times0.72\times(-200)\approx-721\ \mathrm{kJ}$로, 팽창 과정이므로 내부에너지는 감소한다.

랭킨사이클은 펌프(가역단열압축) → 보일러(정압가열) → 터빈(가역단열팽창) → 응축기(정압방열)가 순환적으로 반복되는 사이클이다. 정답이 되는 순서는 터빈의 가역단열팽창에서 시작해 응축기의 정압방열, 펌프의 가역단열압축, 보일러의 정압가열로 이어지는 형태로, 같은 순환을 다른 지점부터 표기한 것이어서 실제 진행 방향과 일치한다.
나머지 선택지들은 압축과 팽창의 순서, 가열과 방열의 위치가 실제 사이클의 흐름과 어긋나 있어 랭킨사이클을 올바르게 나타내지 못한다.

역카르노 냉동사이클의 성능계수는 $COP = \dfrac{T_L}{T_H-T_L}$(절대온도 기준)로 계산한다.
저온부 -10℃(263.15K), 고온부 40℃(313.15K)인 경우 $COP \approx \dfrac{263.15}{50} \approx 5.26$이고, 저온부 0℃(273.15K), 고온부 50℃(323.15K)인 경우 $COP \approx \dfrac{273.15}{50} \approx 5.46$이다.
온도차가 50K로 같으므로 저온부 온도가 높은 쪽이 유리하며, 저온부 0℃·고온부 50℃로 유지되는 상태의 성능계수가 약 0.2만큼 더 크다.

비열이 일정한 이상기체의 내부에너지 변화는 온도 변화에만 의존하며, 그 관계식은 $\Delta U = C_V \times \Delta T$로 정의된다. 이는 정적비열이 내부에너지의 온도에 대한 변화율이기 때문이다.
정압비열 $C_P$는 엔탈피 변화 $\Delta H = C_P \times \Delta T$와 관계되며, 체적이나 압력의 변화량을 곱하는 식은 내부에너지 변화식으로 성립하지 않는다.

압축비 8, 비열비 1.4인 오토사이클의 압축 후 온도는 $T_2 = T_1\times\varepsilon^{k-1} = 300\times8^{0.4} \approx 300\times2.297 = 689\ \mathrm{K}$이다.
정적가열 과정에서 공급되는 열량은 $q_{in} = C_v(T_3-T_2) = 0.7165\times(1200-689) \approx 366\ \mathrm{kJ/kg}$로 계산된다.

타이어 부피가 일정하므로 정적과정으로 보고 게이-뤼삭의 법칙 $\dfrac{P_2}{P_1}=\dfrac{T_2}{T_1}$을 적용한다. 15℃는 288K, 30℃는 303K로 환산한다.
$P_2=150\times\dfrac{303}{288}\approx158\ \mathrm{kPa}$로 계산되어, 타이어 압력은 약 158kPa이 된다.

열역학적 계는 검토 대상이 되는 물체를 포함하는 영역으로, 그중 폐쇄계는 계의 경계를 통한 질량의 출입이 없는 계를 말한다.
폐쇄계에서도 열이나 일과 같은 에너지의 교환은 경계를 통해 일어날 수 있으며, 질량 교환까지 없는 계는 고립계(isolated system)로 별도로 구분한다.

정적과정에서는 부피 변화가 없어 일이 0이므로 열역학 제1법칙에 의해 $\delta q = du$가 성립하고, 등온과정에서는 이상기체의 내부에너지가 온도만의 함수이므로 $\delta q=\delta w$가 성립하며, 단열과정은 정의상 $\delta q=0$이다.
정압과정에서는 $\delta q=dh$가 성립해야 하는데, 엔트로피 변화량 ds로 표현한 관계식은 성립하지 않으므로 이것이 옳지 않은 설명이다.

랭킨 사이클에서 응축기 압력을 낮추면 응축기 포화온도도 함께 낮아져 저온부 온도가 낮아지므로, 사이클의 이론 열효율은 오히려 높아진다.
반면 응축기 압력이 낮아지면 터빈 내 팽창선이 습증기 영역으로 더 깊이 들어가게 되어, 터빈 출구에서의 증기건도는 낮아진다(습분이 늘어난다).
따라서 응축기 압력을 낮출 때 나타나는 옳은 현상은 터빈 출구 증기건도 저하이다.

기체상수는 일반기체상수를 분자량으로 나눈 값으로, $R = \dfrac{R_u}{M} = \dfrac{8.314}{16.04} \approx 0.52\ \mathrm{kJ/kg\cdot K}$로 계산된다.
메탄(CH4)의 분자량이 약 16.04임을 반영한 이 값이 제시된 선택지 중 계산 결과와 일치한다.

표준 증기압축식 냉동사이클에서 냉매는 저온저압의 증기 상태로 증발기를 나와 압축기에서 고온고압으로 압축된 후, 응축기에서 열을 방출하며 액화되고, 팽창밸브를 통과하며 감압되어 다시 증발기로 돌아간다.
이 순환 순서는 압축-응축-팽창-증발의 네 과정을 냉매 흐름 관점에서 나타낸 것으로, 냉동사이클의 기본 구성을 이룬다.

오르자트법은 채취한 시료가스 50mL에서 각 흡수제를 통과할 때마다 줄어드는 부피를 백분율로 환산해 성분을 구한다. CO₂ 흡수피펫을 통과한 뒤 6mL(50→44mL)가 줄었으므로 CO₂ 농도는 $\dfrac{6}{50}\times100=12$vol%이다.
이어서 O₂ 흡수피펫을 통과하며 2.2mL(44→41.8mL)가 추가로 흡수되었으므로 O₂ 농도는 $\dfrac{2.2}{50}\times100=4.4$vol%, CO 흡수피펫에서는 0.4mL(41.8→41.4mL)가 흡수되어 CO 농도는 $\dfrac{0.4}{50}\times100=0.8$vol%로 계산된다.
따라서 CO₂, O₂, CO는 각각 12, 4.4, 0.8 vol%이며, 이는 채취 시료량 대비 각 단계에서 흡수된 부피의 비율로 구한 결과와 일치한다.

경사관식 압력계는 U자관을 눕혀 경사지게 만든 구조로, 같은 압력차라도 액주가 경사면을 따라 길게 이동하게 되어 눈금 분해능이 커지므로 미세한 압력차를 정밀하게 측정하는 데 적합하다.
부르동관·저항선 압력계는 탄성체나 전기저항 변화를 이용하는 방식이고, 일반 U자관식은 경사관식보다 미세 압력차에 대한 측정 감도가 떨어진다.

물 20 L는 밀도 1 kg/L를 적용하면 질량 20 kg에 해당하며, 필요한 열량은 $Q = mc\Delta T$로 구한다.
$Q = 20 \times 4.186 \times (80-15) \approx 5442\ \mathrm{kJ}$로, 약 5400 kJ에 해당한다.

가스를 채취할 때는 성분의 비중을 고려해 대표성 있는 위치에서 채취하고, 채취 배관은 시료 가스와 화학반응을 일으키지 않는 재질을 사용하며, 온도·압력 변화로 인한 오차가 생기지 않도록 관리해야 한다.
그러나 가스 채취구는 외부 공기가 자유롭게 드나들도록 개방하는 것이 아니라 오히려 외기 유입을 차단하여 시료가 희석·오염되지 않도록 밀폐된 상태로 채취해야 하므로, 외부 공기가 잘 통하도록 해야 한다는 설명은 옳지 않다.

보일러 자동제어에서 STC(Steam Temperature Control)는 과열증기의 온도를 설정값으로 유지하기 위한 증기온도 제어를 의미한다.
이와 달리 ABC는 보일러 자동제어 전체를, ACC는 연소 상태를, FWC는 급수(보일러 수위)를 제어하는 항목으로, 각각 제어 대상이 다르다.

열전도율법은 성분 간 열전도도 차이를 이용해 농도를 측정하는 방식으로, 낮은 농도부터 높은 농도까지 비교적 선형에 가까운 지시 특성을 얻을 수 있어 정량범위가 가장 넓은 분석법으로 꼽힌다.
도전율법은 시료를 흡수액에 흡수시켜 전기전도도 변화를 보는 방식이라 측정 대상과 범위가 제한적이고, 자기식법은 산소처럼 상자성이 강한 가스 분석에 특화되어 있으며, 가스크로마토그래피법은 여러 성분을 분리해 분석하는 데 강점이 있으나 한 번에 다룰 수 있는 농도 폭은 열전도율법에 미치지 못한다.

오르사트법(화학적 흡수법), 적외선 흡수법, 열전도율법은 모두 가스 성분을 분석하는 대표적인 가스분석 측정법이다.
플로우 노즐(유량노즐)법은 차압을 이용한 유체의 유량 측정 방식으로, 가스 성분 분석과는 관련이 없으므로 가스분석 측정법에 해당하지 않는다.

그림의 액주계는 압력 PX가 걸린 용기에서 비중량 r인 유체가 든 관이 기준면까지 ℓ만큼 내려와 U자 바닥에 담긴 비중량 r1인 액체(빗금 부분)와 만나고, 오른쪽 관에서는 그 액체가 기준면보다 h만큼 올라가 대기에 열려 있는 구조다.
같은 유체 안에서 같은 높이의 압력은 같다는 원리를 U자관 바닥 쪽 기준선에 적용하면, 왼쪽 경로의 압력은 PX + rℓ, 오른쪽 경로의 압력은 대기압을 기준으로 r1h이므로 PX + rℓ = r1h이다.
따라서 PX = r1h − rℓ이 된다. 기준면 위로 올라간 높이 h에는 무거운 액체의 비중량 r1을, 용기에서 기준면까지 내려온 높이 ℓ에는 r을 곱해야 하며, 두 높이를 서로 바꿔 곱하거나 부호를 더하기로 두면 성립하지 않는다.

공기예열기를 통과하는 공기 유량은 유속이 비교적 낮고 압력손실을 크게 유발하지 않는 방식으로 측정해야 하므로, 가열된 저항선이 공기 흐름에 열을 빼앗기는 정도로 유속을 구하는 열선식 유량계가 널리 쓰인다.
열선식(열선풍속계) 유량계는 저압손으로 대유량의 기체를 직접 측정할 수 있어 통풍이 약한 보일러 공기계통에 적합하다.

보일러의 대표적인 인터록에는 압력초과 인터록, 저수위 인터록, 저연소 인터록과 불착화·프리퍼지 인터록 등이 있으며, 각각 이상 압력, 이상 저수위, 연소 불안정 상태 등을 감지해 연료 공급을 차단하는 안전장치이다.
온도초과 인터록은 보일러의 일반적인 표준 인터록 항목으로 분류되지 않으므로, 나머지 보기와 성격이 다르다.

열전대 보호관 재질은 사용 가능한 온도 한계가 서로 다르다. 세라믹 계열인 자기관(포셀린)이 가장 높은 온도까지 견디고, 유리질인 석영관이 그 다음이며, 금속인 동관은 열전도는 좋지만 내열성이 낮아 상용온도가 가장 낮다.
따라서 상용온도가 높은 순서는 자기관, 석영관, 동관 순이 되며, 이 순서를 뒤바꾼 다른 보기들은 실제 재질별 내열 특성과 맞지 않는다.

기체의 열전도율은 분자량이 작을수록(분자 운동이 활발할수록) 커지는 경향이 있다. 제시된 기체 중 분자량이 가장 작은 수소의 열전도율이 가장 크다.
공기, 메탄, 이산화탄소는 수소보다 분자량이 커서 열전도율이 상대적으로 낮게 나타난다.

가스 열량 측정에서는 시료가스 자체의 상태량인 온도와 압력을 측정 항목으로 확인하며, 측정 장치가 설치된 실내의 온도 역시 열량계 보정에 필요한 항목으로 다루어진다.
그러나 실내습도는 가스열량 측정 항목에 포함되지 않는 항목으로, 열량 측정 계산에 직접 관여하지 않는다.

수은 유리온도계 두 개를 나란히 두고 하나는 그대로(건구), 다른 하나는 젖은 심지로 감싸(습구) 두 온도의 차이로 습도를 구하는 방식이 건습구 습도계이다.
모발 습도계는 모발의 신축을, 냉각식은 이슬점 냉각을, 저항식은 감습소자의 전기저항 변화를 이용하는 방식으로 온도계 두 개를 함께 쓰는 구조가 아니다.

O2 흡수에 쓰는 알칼리성 피로갈롤 용액은 알칼리성이라 CO2도 함께 흡수하므로, CO2를 먼저 제거해야 O2의 감소량만 정확히 잴 수 있다.
같은 이유로 O2도 흡수하는 암모니아성 염화제1구리 용액보다 앞서 O2를 제거하여 CO2 → O2 → CO 순서로 분석한다.
수산화칼륨 용액과 산소 — 수산화칼륨 용액은 산소를 흡수하지 않는다.
N2 — N2는 흡수되지 않아 나머지 값으로 구한다.

색온도계는 고온 물체가 방사하는 빛의 색(파장 분포)을 이용해 온도를 측정하는 방식으로, 측정 대상에 직접 접촉하지 않는 비접촉식 온도계이다.
저항온도계, 압력식온도계, 유리온도계는 모두 감온부(측온저항체, 봉입액 등)를 측정 대상에 직접 접촉시켜야 온도를 알 수 있는 접촉식 온도계이므로 비접촉식과는 구분된다.

정치제어는 목표값(설정값)을 일정하게 유지하도록 하는 제어방식으로, 외란이 있어도 제어량을 정해진 값으로 계속 유지시키는 것이 목적이다. 송풍량을 항상 일정하게 공급하고자 하는 경우 이 방식이 가장 적합하다.
프로그램제어는 목표값이 미리 정해진 대로 시간에 따라 변화하는 경우에, 비율제어는 목표값이 다른 양과 일정 비율 관계를 가질 때에, 추종제어는 목표값이 임의로 변화하는 것을 추종할 때에 적합하여 일정한 송풍량 유지 목적과는 다르다.

매연 농도율 40 %는 링겔만 매연농도표로 2도에 해당한다.
링겔만 매연농도표는 0도(백색)부터 5도(전흑)까지 6단계로 나뉘고, 한 단계가 매연 농도 20 %에 해당한다.
따라서 $\dfrac{40\,\%}{20\,\%} = 2$ 로 2도이며, 한 단계를 10 %로 착각하면 4도로 잘못 고르게 된다.

유리관식 액면계는 탱크와 연통시킨 유리관에 나타나는 액면을 직접 눈으로 읽는 방식으로, 경유와 같은 유류 저장탱크의 액면을 측정하는 데 사용할 수 있다. 부자식 액면계는 액면에 뜬 부자의 위치로 액면을 검출하므로, 액면이 심하게 요동치는 곳에서는 지시가 불안정해져 사용이 곤란하다.
편위식 액면계는 액체 속 부력체에 작용하는 부력 변화를 이용하는 방식으로, 아르키메데스의 원리를 이용한 액면계가 맞다.
반면 차압식 방식은 액주(수두) 차에 의한 압력차로 액면을 간접적으로 검출하는 방식으로, 액의 밀도 변화나 배관 조건에 따라 보정이 필요해 정밀도가 가장 뛰어나거나 액면제어용으로 가장 많이 쓰인다고 단정할 수 없다. 따라서 이 설명이 틀린 내용이다.

경사관식 압력계는 U자관의 한쪽 관을 경사지게 배치하여, 실제 액면 변화량보다 관을 따라 이동한 거리가 길게 나타나도록 만든 구조이다. 이 덕분에 작은 압력차도 눈금을 확대하여 읽을 수 있어 미세압(통풍압 등) 측정에 유리하다.
따라서 U자관보다 정밀도가 낮다거나 통풍계로 사용할 수 없다는 서술, 미세압 측정이 불가능하다는 서술은 모두 경사관식의 실제 특징과 반대된다.

계속사용검사 중 안전검사의 검사유효기간은 보일러 1년, 압력용기 2년이다.
보일러는 운전 중 상태 변화가 크고 위험도가 높아 매년 검사하고, 압력용기는 2년 주기로 검사한다.
공정안전보고서 작성 사업장 등 특례 대상은 별도의 더 긴 유효기간이 적용된다.

소형온수보일러는 전열면적과 최고사용압력이 일정 기준 이하인 온수보일러를 말하며, 에너지이용 합리화법령상 이 가운데 가스를 사용하는 것은 가스사용량이 시간당 17kg(도시가스는 232.6kW)을 초과할 때 검사대상기기로 적용된다.
이 기준 이하의 소형 가스보일러는 검사대상기기에서 제외된다.

보일러 설치검사기준에서는 전열면적 10m² 이하인 보일러의 급수밸브 및 체크밸브 크기를 15A 이상으로 규정하고 있다.
주어진 보일러의 전열면적은 7m²로 10m² 이하 구간에 해당하므로, 급수밸브 크기는 15A 이상을 적용해야 한다.

규산칼슘 보온재는 규산질 원료에 석회·석면 섬유 등을 배합하여 성형한 뒤 수증기로 양생하여 만든 무기질 보온재로, 가볍고 단열성·내열성이 우수하여 배관류·가열로·탑조류 등 플랜트 설비의 보온공사에 널리 사용된다. 다공질 구조를 가지며 최고 안전사용온도는 약 650℃ 수준으로 알려져 있다.
다만 규산칼슘 보온재는 내산성이 크고 끓는 물에도 쉽게 붕괴되지 않는 재료로 평가되므로, 내산성이 적고 끓는 물에 쉽게 붕괴된다는 설명이 실제 특성과 가장 거리가 멀다.

에너지이용합리화법에 따라 에너지 사용량이 대통령령으로 정하는 기준량 이상인 에너지다소비사업자는 매년 1월 31일까지 전년도 에너지 사용량, 제품 생산량, 에너지 이용 합리화 실적 및 계획 등을 시·도지사에게 신고하여야 한다.
3월 31일, 6월 30일, 12월 31일은 이 신고 기한과는 무관한 날짜이다.

공공사업주관자가 제출하는 조치 이행계획에는 이행 주체, 이행 방법, 이행 시기, 즉 누가·어떻게·언제 조치를 이행할 것인지에 관한 사항이 반드시 포함되어야 한다.
이행에 소요되는 예산 규모 자체는 이행계획에 반드시 포함해야 하는 법정 항목으로 규정되어 있지 않다.

"밀도가 높아야 한다"는 틀린 조건으로, 보온재의 열전도율은 기공 속 정체 공기가 많을수록 작아지므로 밀도가 낮을수록(가볍고 기공이 많을수록) 작아진다.
밀도가 높으면 고체 부분을 통한 전도가 늘어 열전도율이 커진다.
재료의 온도 — 재료의 온도가 낮을수록 열전도율은 작아진다.
기공 — 기공이 작고 기공률이 클수록 열전도율은 작아진다.
수분 — 물의 열전도율은 공기보다 훨씬 커서 흡습으로 수분이 늘면 열전도율이 커지므로, 수분이 적어야 한다는 것도 옳은 조건이다.

지르콘(ZrSiO₄)질 내화물은 열팽창률이 작고 스폴링에 강하며, 내화도가 대체로 SK 37~38 수준인 고급 내화물로 유리 용해로나 도가니 등에 사용된다.
그러나 지르콘질 내화물은 화학적으로 산성~중성에 가까운 성질을 가져 염기성(염기성 슬래그) 환경에는 취약하다. 따라서 염기성 용재에 강하다는 설명은 틀린 내용이다.

에너지이용 합리화법에 따라 에너지사용계획의 검토, 에너지절약전문기업(ESCO)의 등록, 냉난방온도의 유지·관리 여부에 대한 점검·실태 파악 등 다수의 집행 업무는 기후에너지환경부장관 또는 시·도지사가 한국에너지공단이사장에게 위탁하여 수행하도록 정해져 있다.
반면 에너지이용 합리화 기본계획의 수립은 정부 정책의 근간이 되는 사항으로 기후에너지환경부장관이 직접 수립하는 고유 업무이며, 공단에 위탁되는 업무에 해당하지 않는다.

대기전력경고표지대상제품은 기후에너지환경부 고시로 정해진 품목 목록에 따라 지정되며, 제시된 보기 중에서는 유무선전화기가 대기전력경고표지대상제품 목록에 포함되어 있다.
텔레비전, 셋톱박스, 디지털카메라는 대기전력경고표지대상제품 목록에 들어 있지 않으므로 해당하지 않는다.

고알루미나질 내화물은 알루미나(Al2O3) 함량이 높은 중성계 내화물로, 내화도가 높고 고온에서 부피변화(수축·팽창)가 작아 안정적이라는 특징이 있다.
또한 실제로는 내식성과 내마모성이 우수한 편이어서 용도상 유리한 재료로 평가받으므로, 내식성·내마모성이 적다는 설명은 고알루미나질 내화물의 실제 특성과 거리가 멀다.

강관의 KS 표시기호 중 SPA는 배관용 합금강 강관을 나타내며, 고온·고압 배관에서 내열성·내식성을 보강하기 위해 크롬·몰리브덴 등을 첨가한 합금강관이다.
SPPH는 고압배관용 탄소강관, SPHT는 고온배관용 탄소강관을 의미하며, 각각 용도가 다른 별도의 강종 표시기호이다.

공업용로에서 배기가스가 가진 폐열을 회수해 연소용 공기를 예열하는 대표적인 장치가 레큐퍼레이터(recuperator, 열교환식 공기예열기)이다. 연도를 통해 나가는 고온 배기가스와 공급 공기를 열교환시켜 노 내로 되돌림으로써 연료 소비를 줄인다.
댐퍼는 가스 유량 조절, 백필터는 분진 제거, 바이패스 연도는 가스 흐름을 우회시키는 장치로 폐열회수 기능과는 직접 관련이 없다.

에너지이용 합리화법령상 특정열사용기자재(보일러 등)의 설치·시공이나 세관을 업으로 하려는 자는 건설산업기본법에 따라 시·도지사에게 등록하여야 한다.

에너지법 제2조는 에너지사용자를 에너지사용시설의 소유자 또는 관리자로 정의한다. "에너지를 전환하여 사용하는"이라는 표현은 에너지사용시설(에너지를 사용하는 공장·사업장 등의 시설이나 에너지를 전환하여 사용하는 시설)의 정의에 나오는 문구이지, 에너지사용자의 정의가 아니다.
나머지 정의들, 즉 에너지를 연료·열 및 전기로 규정한 것, 연료를 석유·가스·석탄 그 밖에 열을 발생하는 열원으로 규정한 것, 에너지사용기자재를 열사용기자재나 그 밖에 에너지를 사용하는 기자재로 규정한 것은 법령상의 정의와 일치한다.

검사대상기기관리자는 선임된 날부터 6개월 이내에 교육을 받아야 한다.
그 후에는 교육을 받은 날부터 3년마다 교육을 받아야 한다.
교육기간 — 중·대형 보일러 관리자과정과 소형보일러·압력용기 관리자과정의 교육기간은 모두 1일이다.
이수 간주 — 중·대형 과정을 마치면 소형 과정을 이수한 것으로 보는 방향이다.
교육기관 — 교육기관은 한국에너지공단과 한국에너지기술인협회이다.

마그네시아질(염기성) 내화물의 주성분인 산화마그네슘(MgO)은 수증기와 접촉하면 수산화물로 수화되면서 부피가 팽창해 조직이 약화되고, 균열이 생겨 노벽이 붕괴된다. 이 현상을 슬래킹(소화) 현상이라 한다.
더스팅은 내화물 조직이 미세한 분말 상태로 부스러져 떨어지는 현상, 침식은 슬래그나 용융물과의 화학적 반응으로 노벽이 깎여 나가는 현상, 스폴링은 급격한 온도변화나 응력에 의한 박리·박락 현상이므로 수증기에 의한 마그네시아질 내화물의 붕괴와는 구별된다.

세 겹의 평면벽을 통한 정상 전도 열손실은 각 층의 열저항을 직렬로 합산하여 구한다. 단위면적당 열저항은 $R = \dfrac{0.230}{1.2} + \dfrac{0.114}{0.12} + \dfrac{0.230}{0.6} \approx 0.192 + 0.950 + 0.383 \approx 1.525\ \mathrm{m^2\cdot K/W}$이다.
내외벽면 온도차는 $\Delta t = 1200 - 120 = 1080\ \mathrm{K}$이므로, 노벽 1㎡당 열손실은 $q = \dfrac{\Delta t}{R} = \dfrac{1080}{1.525} \approx 708.2\ \mathrm{W}$로 계산된다.

벨로우즈형(파상형) 신축이음은 청동이나 스테인리스강 관을 파형(주름)으로 성형하여 아코디언처럼 만든 것으로, 온도변화에 따른 배관의 길이방향 신축을 주름의 신축작용으로 흡수한다.
루프형은 관을 둥글게 구부려 휨으로 신축을 흡수하고, 스위블형은 회전이음의 각도 변화로, 슬리브형은 슬리브 관이 미끄러지며 신축을 흡수하는 방식으로 구조와 흡수 원리가 서로 다르다.

도염식요(倒炎式窯)는 불꽃이 위로 올라갔다가 아래로 내려와 배출되는 구조의 가마로, 조업방법상 한 번에 제품을 넣고 소성한 뒤 꺼내는 불연속식(회분식) 요로에 속한다.
조업방법에 따른 분류에서 연속식은 터널요·윤요, 반연속식은 셔틀요·등요가 대표적이며, 도염식요는 이들과 달리 한 배치의 소성이 끝날 때마다 조업이 끊긴다.

판형 열교환기는 얇은 금속판 사이의 좁고 굴곡진 유로를 유체가 흐르는 구조여서 관형 열교환기에 비해 압력손실이 크고, 판과 판 사이를 가스켓으로 밀봉하는 구조상 내압성은 낮은 편이다. 따라서 압력손실이 적고 내압성이 크다는 설명은 사실과 반대된다.
다수의 파형·반구형 돌기를 프레스 성형한 판을 겹쳐 조립하는 구조, 판을 분해해 청소하거나 고점도 유체에도 적용할 수 있는 점, 판의 매수를 가감하여 전열면적을 쉽게 조절할 수 있는 점은 판형 열교환기의 실제 장점이다.

급수펌프 고장, 급수내관의 스케일 막힘, 수위검출기 이상은 모두 보일러에 물이 정상적으로 공급되지 못하거나 실제 수위를 잘못 인식하게 만들어 저수위 사고로 이어질 수 있는 직접적 원인이다.
반면 보일러의 부하가 너무 작은 경우는 오히려 증발량이 적어 수위 변동이 완만해지므로, 저수위 사고의 직접적 원인으로 보기 어렵다.

상당증발배수는 연료 단위량으로 상당증발량을 얼마나 발생시켰는지를 나타내는 값으로, $\text{상당증발배수} = \dfrac{\text{상당증발량}}{\text{연료사용량}} = \dfrac{1400}{140} = 10$으로 계산된다.
실제증발량 1200kg/h이나 연료의 비중 0.8kg/L는 연료 사용량이 이미 질량(kg/h) 단위로 주어져 있어 이 계산에는 직접 쓰이지 않는 값이다.

퍼지 없이 곧바로 재점화하는 것이 대표적인 폭발 원인이다.
가스폭발은 노 안에 쌓인 미연 가연성 가스가 점화원과 만나 일어나므로, 착화에 실패하면 연료를 즉시 차단하고 충분히 환기(퍼지)한 뒤 다시 점화해야 한다.
점화 전 프리퍼지, 확실한 점화원 사용과 착화 확인 후 연료 증가, 소화 후 포스트퍼지는 모두 올바른 예방 조치다.

연관을 관판에 부착할 때는 관 구멍 사이에 충분한 살(강도)이 남도록 간격을 두어야 하며, 관판이 얇을수록 더 넓은 간격이 필요하다. 연관의 최소피치는 관판의 두께 t(㎜)와 관 구멍의 지름 d(㎜)로부터 다음 식으로 구한다.
$p = \left(1 + \dfrac{4.5}{t}\right) d$
관판 두께 20㎜, 관 구멍 지름 51㎜를 대입하면 다음과 같다.
$p = \left(1 + \dfrac{4.5}{20}\right) \times 51 = 1.225 \times 51 \approx 62.5\ \mathrm{mm}$

바이메탈트랩은 두 금속의 열팽창률 차이를 이용해 온도 변화로 밸브를 여닫는 온도조절식 트랩으로, 가동 초기에 응축수와 함께 남아 있는 공기를 밖으로 잘 배출하는 배기(공기빼기) 능력이 우수하다는 장점이 있다.
반면 밸브가 열리고 닫히는 온도차가 커서 응축수를 곧바로 배출하지 못하고, 온도만으로 동작하므로 같은 압력에서도 온도가 크게 높아지는 과열증기 조건에는 적합하지 않다. 또 구조가 단순해 밸브가 막히는 폐색의 우려는 크지 않으므로, 나머지 설명들은 바이메탈트랩의 특징과 맞지 않는다.

압궤(collapse)는 노통 상부, 화실 천장, 연관과 같이 외부(고온가스 측)에서 압력을 받는 부분이 강도를 잃고 안쪽으로 찌그러지는 손상이다.
가셋스테이는 동체와 경판을 잇는 지지 부재로, 주로 균열이나 부식 등 다른 형태의 손상으로 나타나며 외압에 의한 압궤가 발생하는 부위로 분류되지 않는다.

급수 온도가 높으면 증기가 충분히 응축되지 않아 진공이 형성되지 않으므로 흡입·압입이 어려워진다(대략 50℃ 넘으면 곤란).
인젝터는 증기를 노즐에서 고속으로 분출시켜 급수와 혼합·응축시키고, 그 운동에너지를 압력으로 바꾸어 보일러에 물을 밀어 넣는다.
동력이 필요 없고 구조가 간단하지만 조절 범위가 좁아 소형·보조 급수용으로 쓴다.

보일러 사고의 원인은 크게 제작상의 원인과 취급(운전)상의 원인으로 나뉜다. 재료불량, 구조 및 설계불량, 용접불량은 보일러를 만드는 과정에서 발생하는 제작상의 원인에 해당한다.
급수처리불량은 보일러를 가동·운전하는 과정에서 관리가 미흡해 생기는 취급상의 원인으로 분류되어, 제작 단계의 원인과는 성격이 다르다.

연관의 최고사용압력은 얇은 원통의 내압식 $P=\frac{2\sigma t}{D+ t}$를 적용하며, 허용응력과 안전율을 반영한 기준값으로 계산하면 약 1.63 MPa가 된다. 따라서 제시된 보기 중 1.63 MPa가 해당한다.

그림은 수관의 단면을 이중 원(관 두께가 보이도록 안쪽 원과 바깥쪽 원을 겹쳐 그린 것)으로 나타내 일렬로 늘어놓고, 뒤쪽 벽면을 빗금으로 처리한 수관 배열이다. 원이 두 겹이라는 것 자체가 내경과 외경이 다르다는 표시다. 수관 보일러의 전열면적은 연소가스가 직접 닿는 수관의 바깥 표면적으로 계산하므로, 내경이 아니라 외경을 써야 한다.
수관 외경 = 내경 + 두께×2 = 60 + 4×2 = 68 mm = 0.068 m이고, 수관 길이는 2200 mm = 2.2 m, 개수는 100개다.
따라서 전열면적은 A = π × do × L × n = π × 0.068 × 2.2 × 100 ≒ 46.99 ≒ 47 m2이다. 내경 60 mm를 그대로 쓰면 41.5 m2가 나오므로, 두께를 양쪽으로 두 번 더해 외경을 만드는 단계가 이 문제의 핵심이다.

브레이징 스페이스(bracing space)는 노통보일러에서 노통(화로통)과 그에 가장 가까운 가셋트 스테이(gusset stay) 사이의 거리를 말하며, 이 구간은 스테이로 보강되지 않아 열팽창과 응력집중에 취약하므로 일정 거리 이상을 확보하도록 규정한다.
관군과 가셋트 스테이 사이의 거리, 동체와 노통 사이의 최소거리, 가셋트 스테이 간의 거리는 각각 다른 명칭으로 정의되는 치수로, 브레이징 스페이스와는 구분된다.

연관식 패키지 보일러는 전열면적당 증발량이 크고 콤팩트하여 설치 면적당 증발량과 열효율이 우수하지만, 관경이 작고 전열밀도가 높아 스케일에 매우 민감하다.
따라서 급수 수질 관리(수처리)에 대한 요구 수준이 오히려 랭카셔 보일러보다 더 까다로우며 간단하다고 볼 수 없다. 부하변동 대응성은 보유수량이 많은 랭카셔 보일러가 유리하다는 점 등 나머지 설명은 일반적으로 맞는 비교이다.

공기예열기를 설치하면 연소용 공기를 미리 데워 공급하므로 연소가 안정되고 필요한 과잉공기량을 줄일 수 있어 보일러 효율이 향상된다. 따라서 과잉공기가 많아진다는 설명은 실제 효과와 반대된다.
다만 배기가스가 공기예열기에서 열을 빼앗겨 온도가 낮아지면 저온부식의 우려가 생기고, 연소온도 상승에 따라 질소산화물에 의한 대기오염 우려가 커지는 것은 공기예열기 사용 시 실제로 나타나는 특징이다.

탄닌, 아황산나트륨, 히드라진은 보일러수 중에 용존된 산소를 화학적으로 제거하는 대표적인 탈산소제(청관제)이다.
가성소다(수산화나트륨)는 보일러수의 pH를 조정해 알칼리도를 유지하고 스케일·부식을 방지하는 데 사용되는 약품으로, 용존산소 제거를 목적으로 하지 않는다.

ppm(parts per million)은 백만분의 1을 나타내는 농도 단위로, 수질에서는 물 1,000,000g 중에 포함된 성분의 g 수를 뜻하며 실용적으로는 mg/L와 같은 크기로 쓰인다.
1만분의 1이나 십만분의 1은 백만분의 1보다 각각 100배·10배 큰 농도이고, 1억분의 1은 반대로 백만분의 1의 100분의 1에 해당하므로 모두 ppm의 정의와 자릿수가 맞지 않는다.

보일러 전열면적을 산정할 때는 전열면이 어떤 형태의 열을 받는지에 따라 열전달계수를 달리 적용한다. 방사열을 받는 면은 계수를 크게, 접촉열(대류열)만 받는 면은 작게 잡는다.
핀패널식 튜브가 한쪽 면에서 방사열을, 다른 면에서 접촉열을 받는 경우에는 열전달계수 0.7을 곱하여 전열면적을 계산한다.

보일러 내처리제 중 탄산나트륨은 보일러수의 pH를 알칼리 쪽으로 조정하고, 수산화나트륨은 경도 성분과 반응해 슬러지로 만드는 연화 작용을 하며, 탄닌은 스케일 성분을 미세한 슬러지 형태로 분산시키는 슬러지 조정 작용을 한다.
반면 암모니아는 급수·복수 계통의 pH를 알칼리 쪽으로 끌어올려 산성 부식을 막기 위해 주입되는 pH 조정용 약제이지 기포 발생을 억제하는 포밍(기포)방지제가 아니므로, 암모니아와 포밍방지를 연결한 것은 틀린 설명이다.

배관용 탄소강관(SPP)은 저압·저온 배관에 사용하도록 만들어진 관으로, 압력용기의 부분품으로 사용할 경우 설계압력이 1MPa 이하인 경우에 한해 허용된다.
그 이상의 압력이 걸리는 부분에는 압력배관용 탄소강관(SPPS)과 같이 더 높은 압력 등급을 갖는 강관을 사용해야 한다.

증기측은 150℃ 포화상태로 일정하고 공기는 20℃에서 70℃로 가열되므로, 입구측 온도차는 130℃, 출구측 온도차는 80℃이다.
대수평균온도차를 구하면 $\Delta t_m=\dfrac{130-80}{\ln(130/80)}=\dfrac{50}{0.4855}\approx 103^\circ C$이고, 총괄열전달계수는 $U=\dfrac{Q}{A\,\Delta t_m}=\dfrac{3090}{12\times103}\approx 2.5\ \mathrm{kJ/h\cdot m^2\cdot^\circ C}$로 계산된다.