[에너지관리산업기사 필기] 18년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

온도-엔트로피(T-S)선도에서 상태변화 곡선과 엔트로피(S)축 사이의 면적은 가역과정에서 계가 주고받은 열량을 나타낸다. 이는 $Q = \int T \, dS$로 정의되기 때문이다.
일량은 P-V선도에서 곡선과 V축 사이의 면적으로 표현되는 값이므로 T-S선도의 면적과는 구분된다.

LNG는 메탄(CH4)을 주성분으로 하며 유독성 물질이 거의 없고, 공기보다 비중이 가벼워 누출되어도 위로 확산되어 폭발위험이 상대적으로 낮은 특징이 있다.
다만 LNG는 연소범위(폭발범위)가 좁은 편에 속하는 가스로, 안정적인 연소를 위해서는 그에 맞는 전용 연소기구와 혼합·점화 설계가 필요하다. 따라서 "연소범위가 넓어서 특별한 연소기구가 필요치 않다"는 설명은 사실과 다르다.

고체·액체연료의 이론산소량 Oo(Nm³/kg)는 원소성분 중 탄소·수소·황이 완전연소하는 데 필요한 산소량을 부피 기준으로 합산한 식으로, $O_o = 1.867\,C + 5.6\left(H - \dfrac{O}{8}\right) + 0.7\,S$로 나타낸다. 여기서 (H − O/8) 항은 연료 속 산소가 이미 수소 일부와 결합되어 있다고 보고 그만큼을 뺀 유효수소분이다.
나머지 식들은 기준이 달라 부피 기준 이론산소량과 일치하지 않는다. 2.67C+8(H−O/8)+S 형태는 산소량을 질량으로 계산한 중량 기준 이론산소량(kg/kg)이고, 8.89C+26.7H−3.33(O−S) 형태는 이론산소량을 0.21로 나눈 이론공기량(부피, Nm³/kg)이며, 11.49C+34.5H−4.31(O−S) 형태는 중량 기준 이론공기량(kg/kg) 계산에 쓰이는 식이다.

연료가 연소하면 수소의 연소로 생성되는 수분과 연료 속에 원래 포함된 수분이 배기가스 중에서 수증기 상태로 존재하는데, 고위발열량은 이 수분이 응축되어 증발잠열까지 회수된 경우의 열량이고 저위발열량은 수증기 상태 그대로 배출되어 증발잠열을 제외한 열량이다.
따라서 두 발열량의 차이는 곧 연소생성수 및 함유수분의 증발잠열에 해당하며, 관계식으로는 $H_l = H_h - 600(9H + W)\ \mathrm{kcal/kg}$로 표현된다.

이상기체 상태방정식 $PV = mRT$를 이용하면, 압력 $P = 90\ \mathrm{kPa}$, 부피 $V = 1\,\mathrm{L} = 0.001\ \mathrm{m^3}$, 질량 $m = 1\,\mathrm{g} = 0.001\ \mathrm{kg}$, 기체상수 $R = 0.287\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$를 대입한다.
$T = \dfrac{PV}{mR} = \dfrac{90 \times 0.001}{0.001 \times 0.287} = \dfrac{0.09}{0.000287} \approx 313.5\ \mathrm{K}$가 되어 이 값이 구하는 온도이다.

가스 용기의 도색은 아세틸렌은 황색, 액화염소는 갈색, 수소는 주황색으로 표시하는 것이 맞다.
다만 액화암모니아 용기는 회색이 아니라 백색으로 도색하므로, 액화암모니아와 회색을 연결한 설명은 틀린 것이다.

연소실 내에 이미 생성된 CO2, N2, H2O 등 연소생성물의 농도가 높아지면 미연소 연료와 산소의 유효 접촉 비율이 상대적으로 낮아지고, 열용량이 큰 불활성 성분이 반응계에 섞여 반응 활성화에 필요한 온도 상승과 화염전파를 방해한다.
그 결과 화염의 전파속도, 즉 연소속도는 저하된다. 이는 배기가스 재순환(EGR)으로 연소속도와 화염온도를 낮춰 질소산화물 생성을 억제하는 원리와도 같은 맥락이다.

보일의 법칙은 일정한 온도에서 기체의 압력과 부피의 곱이 일정하다는 법칙으로 $PV = \text{일정}$으로 표현된다.
따라서 온도가 일정한 상태에서 압력을 상승시키면 부피는 압력에 반비례하여 감소한다.

중유의 비중이 커질수록 탄소 성분의 비중이 상대적으로 커지고 수소 성분의 비중은 줄어들어 탄화수소비(C/H비)가 커진다.
수소는 탄소보다 단위 질량당 발열량이 훨씬 크기 때문에, 상대적으로 수소 함량이 줄고 탄소 함량이 느는 방향(C/H비 증가)으로 갈수록 연료의 발열량은 작아진다.

외부와 열의 출입이 전혀 없는 상태에서 기체를 압축하거나 팽창시키는 변화를 단열변화라 한다.
정압변화·정적변화는 각각 압력·부피가 일정하게 유지되는 변화이고, 폴리트로픽변화는 열의 출입이 일부 존재하며 정압·정적·등온·단열변화를 포괄하는 일반화된 변화이므로 열 출입이 전혀 없다는 조건과는 맞지 않는다.

중유는 점도에 따라 A·B·C급으로 구분되며, 이 중 A급 중유가 점도가 가장 낮아 별도의 예열 없이도 펌프 이송(송유)과 버너에서의 무화(분무)가 가장 원활하다.
B급, C급으로 갈수록 점도가 높아져 원활한 송유와 무화를 위해 예열이 필요하다.

탱크의 비체적은 $v = \dfrac{V}{m} = \dfrac{0.3\ \mathrm{m^3}}{60\ \mathrm{kg}} = 0.005\ \mathrm{m^3/kg}$이다.
건조도는 $x = \dfrac{v - v_f}{v_g - v_f} = \dfrac{0.005 - 0.0017468}{0.008811 - 0.0017468} \approx 0.46$으로 계산되어 약 46%가 된다.

재생 가스터빈 사이클은 터빈 출구의 고온 배기가스 열을 재생기(열교환기)를 통해 압축기 출구 공기를 예열하는 데 활용하여 연료 사용량을 줄이고 효율을 높이는 방식이며, 효율은 사이클 내 최고·최저 온도의 비와 압력비의 함수로 결정된다.
그러나 압력비가 커질수록 압축기 출구온도가 터빈 출구온도에 근접·초과하게 되어 재생기의 예열 효과가 사라지고, 오히려 사이클 효율은 압력비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보인다. 따라서 효율과 일량이 압력비가 최대일 때 최대치를 갖는다는 설명은 실제 경향과 반대되어 옳지 않다.

연료의 원소분석에서 탄소와 수소를 함께 정량하는 대표적인 방법이 리비히법으로, 시료를 완전연소시켜 발생한 CO2와 H2O를 각각 흡수관에서 포집·정량하여 탄소와 수소 함량을 구한다.
에쉬카법은 황 정량, 켈달법은 질소 정량에 쓰이는 방법이므로 탄소 분석법과는 다르다.

성분비 C=0.8, H=0.15, O=0.05를 이론산소량 식 $O_o = 1.867C + 5.6\left(H-\dfrac{O}{8}\right)$에 대입하면 $O_o = 1.867\times0.8 + 5.6\times(0.15-0.00625) \approx 1.494 + 0.805 = 2.299\ \mathrm{Nm^3/kg}$이다.
공기 중 산소 비율 21%를 적용하면 이론공기량은 $A_o = \dfrac{O_o}{0.21} \approx \dfrac{2.299}{0.21} \approx 10.9\ \mathrm{Nm^3/kg}$이 된다.

카르노 사이클의 열효율은 $\eta = 1 - \dfrac{T_L}{T_H} = 1 - \dfrac{300}{800} = 0.625$이다.
사이클이 한 일은 $W = \eta \times Q_H = 0.625 \times 120 = 75\ \mathrm{kJ}$로 계산된다.

증기의 압력이 높아지면 포화온도가 상승하므로 그에 따라 포화수까지 가열하는 데 필요한 현열은 증대한다.
그러나 압력이 높아질수록 증발에 필요한 증발잠열은 오히려 감소하여 임계압력에서는 0에 가까워진다. 따라서 압력 상승에 따라 증발잠열이 증대한다는 설명은 실제 경향과 반대되어 옳지 않다.

같은 최고·최저 온도 범위에서 작동하는 사이클 중에서는 이론상 카르노 사이클이 가장 높은 열효율을 갖는다. 이는 카르노 사이클이 두 개의 등온과정과 두 개의 단열과정으로 구성된 가역 사이클로, 주어진 온도범위에서 얻을 수 있는 이론적 최대 효율을 나타내기 때문이다.
랭킨·디젤·브레이튼 사이클은 등온이 아닌 정압·정적 과정을 통해 열을 주고받으므로 평균 흡열온도는 낮아지고 평균 방열온도는 높아진다. 그 결과 같은 최고·최저 온도 사이에서 작동하더라도 카르노 사이클보다 효율이 낮다.

1기압, 상온 조건에서 N2, He, 공기는 임계온도와 임계압력이 상온·상압에서 충분히 멀리 떨어져 있어 이상기체 법칙이 잘 들어맞는다.
반면 H2O는 상온 부근에서 포화증기압에 가까운 상태로 존재할 수 있어 상변화(응축) 경향이 크고 분자간 인력(수소결합)이 강하게 작용하므로, 이상기체로 취급하기에 가장 부적당하다.

과열증기란 일정 압력에서 포화온도보다 높은 온도로 가열된 증기를 말하며, 포화증기 상태에서 추가로 열을 가하여 온도가 상승한 상태이다.
건조도가 1인 상태는 포화증기(건포화증기)를 의미하는 것이지 과열증기의 정의가 아니며, 주어진 온도에서 증발이 일어난 상태나 온도가 일정한 채 압력만 증가한 상태 역시 과열증기의 정의와는 다르다.

보일러 열정산에서 입열 항목은 연료의 연소열, 연료의 현열, 연소용 공기의 현열(열량), 노내 분입증기의 보유열 등으로 구성된다.
발생증기의 흡수열량, 배기가스의 열량, 연소 잔재물이 갖는 열량은 모두 보일러에서 빠져나가는 출열 항목에 해당하므로 입열 항목과는 구분된다.

전기식 조절기는 신호를 전선을 통해 전기적으로 전달하므로 신호 전달 지연이 거의 없고, 신호의 취급과 변수 간의 연산·비교가 용이하며, 계기(검출부·조작부)가 움직이는 곳까지는 배선만 연결하면 되어 공기식처럼 별도의 배관을 설치할 필요가 없다.
따라서 "배관을 설치하기 힘들다"는 설명은 전기식 조절기의 특성과 맞지 않는다. 배관 설치의 어려움은 오히려 신호전달에 압축공기 배관이 필요한 공기식(뉴메틱) 조절기에 해당하는 문제이다.

보일러 열정산에서는 시스템 경계를 명확히 하기 위해 각 지점의 온도를 측정하는데, 보일러 최종 출구(절탄기·공기예열기 등을 거친 뒤 연도로 빠져나가는 지점)에서는 배기가스온도를 측정한다.
급수온도는 입구 측, 과열증기온도는 증기 출구 측, 예열공기온도는 공기예열기 출구 측의 값으로 배기가스온도와는 측정 위치가 다르다.

연소가스 측정방법 중 자기식(자기풍 방식)은 산소(O2)가 상자성체라는 고유한 자기적 성질을 이용해 다른 성분가스의 간섭을 적게 받으면서 선택적으로 산소 농도를 측정할 수 있어 선택성이 가장 우수하다.
열전도율식, 연소열식, 밀도식은 가스의 물리적 성질 차이를 이용하지만 여러 성분가스가 유사한 특성을 가지면 서로 간섭을 받기 쉬워 자기식만큼 선택성이 높지 않다.

캐스케이드 제어, 프로그램 제어, 비율 제어는 모두 공정변수를 지속적으로 측정하여 그 값에 따라 조작량을 계산·수정하는 측정(피드백) 제어 방식에 속한다.
반면 시퀀스 제어는 미리 정해진 순서에 따라 다음 동작을 차례로 진행하는 방식으로, 제어량을 연속적으로 측정하여 피드백하는 구조가 아니므로 측정제어 방식으로 분류되지 않는다.

N/m2(=Pa), bar, Pa는 모두 압력을 나타내는 단위이다.
반면 N·s/m2(=Pa·s)는 압력이 아니라 점성계수(점도)를 나타내는 단위이므로 압력 단위에 해당하지 않는다.

열전대온도계는 온도차에 의해 발생하는 열기전력을 이용해 온도를 측정하므로, 미세한 온도차에도 충분히 큰 신호를 얻기 위해 열기전력은 커야 한다.
또한 회로의 전기저항이 크면 측정 오차와 신호 손실이 커지므로 전기저항은 작아야 하고, 열전대 소선을 따라 열이 빠져나가 측정 접점의 온도가 실제와 달라지는 것을 막기 위해 열전도율도 작아야 한다.

계측기는 취급과 보수가 쉽고, 견고하며 신뢰성이 높고, 설치 장소의 주위 조건(온도·습도·진동 등)에 대한 내구성을 갖추어야 한다는 것이 일반적인 구비조건이다.
반대로 구조가 복잡하여 전문가가 아니면 다룰 수 없는 것은 현장에서의 취급·유지보수를 어렵게 만들므로 바람직한 구비조건이 아니다.

화씨온도를 섭씨온도로 바꾸는 식은 $C = \dfrac{5}{9}(F - 32)$이다.
68℉를 대입하면 $C = \dfrac{5}{9}\times(68-32) = \dfrac{5}{9}\times36 = 20\ \mathrm{^\circ C}$가 된다.

SI 접두어는 n(나노, 10⁻⁹), p(피코, 10⁻¹²), d(데시, 10⁻¹), μ(마이크로, 10⁻⁶)를 각각 나타낸다.
이 중 지수가 가장 작은(음의 방향으로 큰) 값은 p(피코, 10⁻¹²)이므로 네 접두어 중 가장 작은 값에 해당한다.

보일러 내부에서 포화수가 습증기로 변하는 과정은 물이 끓어 증발하는 상변화 구간으로, 이 구간에서는 압력이 일정하게 유지되면 그에 대응하는 포화온도도 함께 일정하게 유지된다.
가해진 열은 온도 상승이 아니라 물을 증기로 바꾸는 잠열로 소비되므로, 압력일정·온도일정 상태에서 건조도만 증가하며 습증기로 변해간다.

방사(복사) 온도계는 물체가 방출하는 열복사(적외선 등)를 감지해 온도를 측정하는 비접촉식 온도계로, 측정 대상에 직접 닿지 않고도 고온체의 온도를 잴 수 있다.
반면 유리 온도계는 액체의 열팽창을, 열전 온도계는 두 금속 접합부의 기전력을, 바이메탈 온도계는 팽창계수가 다른 두 금속판의 휨을 이용하는데, 모두 측정 대상에 감온부를 직접 접촉시켜야 하는 접촉식 온도계이다.

자동연소제어(A.C.C)는 증기압력·노내압 등의 제어량을 목표값에 맞추기 위해 연료량, 공기량, 연소가스량(배기가스량)을 조절하는데, 이들은 밸브·댐퍼 등을 통해 실제로 조절되는 조작량이다.
반면 전열량은 연소로 발생한 열이 전열면을 통해 피가열체에 전달된 결과값이므로, 직접 조작하는 대상이 아니라 제어의 결과에 해당한다.

열전대는 재질에 따라 사용 가능한 최고온도가 다르며, 백금-백금·로듐(R형)은 내열성이 가장 우수하여 약 1600℃ 부근의 고온까지 측정이 가능하다.
K형(크로멜-알루멜)은 약 1200℃, J형(철-콘스탄탄)은 약 800℃, T형(구리-콘스탄탄)은 약 350℃ 정도가 사용 상한이므로, 제시된 보기 중 사용온도가 가장 높은 것은 백금계인 R형이다.

플로트식(부자식) 액면계는 액면에 부자를 띄워 그 상하 움직임을 기계적으로 전달해 액위를 지시하거나 경보를 발생시키는 방식으로, 구조가 간단하고 신뢰성이 높아 보일러 드럼의 고저수위 경보용으로 널리 사용된다.
차압식은 액주의 압력차를, 초음파식은 초음파 반사시간을, 정전용량식은 전극과 액체 사이의 정전용량 변화를 이용하는 방식으로 부자의 움직임과는 원리가 다르다.

보일러 효율은 실제로 흡수된 열량을 공급된 총 열량으로 나눈 값이다. 중유 40kg이 공급한 총 열량은 $40000 \times 40 = 1{,}600{,}000\ \mathrm{kJ}$이다.
따라서 효율은 $\eta = \dfrac{1{,}400{,}000}{1{,}600{,}000} \times 100 = 87.5\%$로 계산된다.

탄성식 압력계는 압력을 받아 탄성체가 변형되는 양을 지침으로 전달하는 방식으로, 부르동관식, 다이어프램식, 벨로스식이 대표적이다.
환상천평식(링밸런스식) 압력계는 고리 모양 용기 속 액체와 추의 평형을 이용해 압력을 측정하는 방식으로, 탄성체의 변형을 이용하지 않으므로 탄성식으로 분류되지 않는다.

액주식 압력계에 사용하는 액체는 측정 정확도를 위해 온도 변화에 따른 밀도(비중) 변화가 작아야 하며, 그래야 온도 보정 없이도 안정적인 측정이 가능하다.
이 외에 액면이 항상 수평을 이루고, 점성과 팽창계수가 작으며, 모세관 현상이 적어야 한다는 조건은 모두 액주식 압력계용 액체가 갖추어야 할 올바른 요건이다.

링밸런스식(환상천평식) 압력계는 미세한 압력 변화를 링의 기울어짐으로 검출하는 저압용 계기로 정밀도가 낮은 편이기 때문에, 도압관에 의한 손실과 오차를 줄이기 위해 측정하려는 압력원에 가깝게 설치하는 것이 바람직하다.
부식성 가스나 습기가 많은 환경에서는 오히려 정도가 떨어지고, 도압관은 짧고 굵게 설치해야 하며, 주로 가스(기체)의 압력·차압을 측정하는 데 사용되므로 나머지 설명은 옳지 않다.

인터록제어는 정해진 조건이 충족되지 않으면 다음 단계의 동작을 저지하여 기기나 운전자의 안전을 확보하는 제어 방식으로, 보일러에서는 저수위·압력 초과 등 이상 상태 시 연소를 차단하는 안전장치로 활용된다.
피드백제어는 결과값을 입력측으로 되돌려 오차를 수정하는 제어, 자동연소제어는 증기압력 등을 목표값으로 유지하도록 연료량·공기량을 조절하는 제어, 시퀀스제어는 미리 정한 순서대로 단계를 진행하는 제어로, 조건이 충족되지 않을 때 다음 동작을 강제로 막는 인터록과는 목적이 다르다.

관류보일러는 지름이 작은 전열관만으로 급수, 가열, 증발, 과열 과정을 순차적으로 진행시키는 구조로 증기드럼이 필요 없고, 보유수량이 적어 증발속도가 빠른 것이 특징이다.
급수는 고압의 관 내부로 밀어 넣어야 하므로 오히려 고압·고성능 급수펌프가 필수적이고, 전열면적에 비해 보유수량이 적어 기동시간이 짧으며 열용량도 작기 때문에 나머지 설명은 옳지 않다.

임계압력 이상의 초임계압 증기를 얻으려면 증기와 물의 밀도 차이가 사라지므로 드럼을 이용한 기수분리가 불가능한데, 관류보일러는 애초에 증기드럼 없이 긴 전열관만으로 관류시켜 증기를 만들기 때문에 초임계압 보일러에 적합하다.
노통보일러와 연관보일러는 원통형 보일러이고, 열매체보일러는 물이 아닌 열매체유를 사용하는 보일러로 초임계압 수관식과는 구조가 다르다.

증기축열기(스팀 어큐뮬레이터)는 보일러에서 발생한 증기 중 소비되지 않고 남는 잉여증기를 포화수 상태로 저장해 두었다가, 부하가 급증할 때 저장된 열을 방출해 부족한 증기를 보충해 주는 장치이다.
병향류식·방사대류형 과열기는 포화증기의 온도를 높이는 장치이고, 재열기는 팽창한 증기를 재가열하는 장치로, 모두 잉여증기를 저장하는 기능과는 관계가 없다.

폴리부틸렌관(PB관)은 강도와 유연성이 뛰어나 관경의 8배 정도의 작은 곡률반경으로도 굽힘 시공이 가능하고, 저온과 고온 환경에서도 물성 변화가 적어 내한성·내열성이 우수한 합성수지 배관재이다.
염화비닐관은 저온에서 충격에 약하고 유연성이 떨어지며, 폴리에틸렌관은 내열성이 낮다. 가교폴리에틸렌관(XL관)도 유연한 편이지만, 관경의 8배 정도의 굽힘성과 내한·내열성을 함께 갖춘 재료로 제시되는 것은 폴리부틸렌관이다.

온수보일러는 배관 내부가 물로 가득 차 있어 압력 대신 수두(수고)로 압력을 표시하는 것이 편리하므로, 증기보일러의 압력계에 해당하는 계기로 수고계(수두계)를 사용한다.
액면계와 수면계는 증기보일러에서 드럼 내 수위를 확인하는 계기이고, 압력조절기는 압력에 따라 버너 등을 자동으로 제어하는 조작기기로, 단순히 압력값을 지시하는 압력계의 기능과는 다르다.

급수내관은 보일러 동체 내부에 설치되어 급수를 여러 개의 작은 구멍을 통해 넓게 분산시켜 주는 관으로, 찬 급수가 한 곳에 집중되어 국부적으로 냉각되면서 생기는 부동팽창에 의한 손상을 방지하는 역할을 한다.
체크밸브는 역류를 막는 장치, 기수분리기는 증기 속 수분을 분리하는 장치, 주증기정지밸브는 증기의 공급을 차단하는 장치로, 급수의 국부적 냉각을 방지하는 목적과는 관계가 없다.

대표적인 재료의 열전도율은 구리 > 알루미늄 > 철(강) 순으로 크고, 액체인 물과 비금속인 고무는 금속보다 훨씬 작은데, 그중에서도 물이 고무보다 열전도율이 크다.
따라서 열전도율이 큰 순서는 구리, 알루미늄, 철, 물, 고무 순이 되며, 알루미늄을 구리보다 앞세우거나 고무를 물보다 앞세우는 나머지 나열은 실제 물성값과 맞지 않는다.

에너지이용 합리화법령상 검사대상기기의 계속사용검사를 받으려는 자는 여유를 두고 준비할 수 있도록 검사유효기간 만료일 10일 전까지 계속사용검사신청서를 제출하도록 정하고 있다.
규정된 제출 시기가 만료 10일 전이므로, 3일 전·5일 전·30일 전은 법령이 정한 기간과 맞지 않는다.

공기예열기는 고정된 전열면을 사이에 두고 연소가스와 공기가 각각 흐르며 열을 주고받는 전열식(관형, 강판형, 판형)과, 축열체가 회전하면서 번갈아 노출되어 열을 저장·방출하는 재생식으로 나뉜다.
융그스트롬식은 원판형 축열체가 회전하며 한쪽에서는 배기가스로부터 열을 흡수하고 다른 쪽에서는 그 열을 공기에 전달하는 대표적인 재생식(회전식) 공기예열기이며, 관형·강판형·판형은 모두 전열면이 고정된 전열식이다.

내화도는 재료가 고온에서도 연화·용융되지 않고 형태를 유지하는 정도를 나타내는 값으로, 표준이 되는 제게르콘(Segercone)이 쓰러지는 온도와 비교하여 SK 번호로 표시한다.
감온성은 온도 변화에 따른 물성 변화의 민감도, 크리프계수와 점도지수는 각각 고온에서의 변형이나 유체의 점성 변화 특성을 나타내는 값으로, 제게르콘 번호로 표시하는 내화도와는 구분되는 개념이다.

안지름 D가 cm 단위이므로 m 단위로 바꾸려면 $D/100$을 사용해야 하고, 유량은 유속 × 단면적으로 구한다.
관의 단면적은 $A = \dfrac{\pi}{4}\left(\dfrac{D}{100}\right)^2\ \mathrm{m^2}$이므로 평균유량은 $Q = V \cdot \dfrac{\pi}{4}\left(\dfrac{D}{100}\right)^2\ \mathrm{m^3/sec}$가 된다.
단위 환산 없이 D(cm)를 그대로 사용하거나 단순히 지름을 곱하는 나머지 식들은 단위가 맞지 않아 옳은 관계식이 될 수 없다.

탄화규소(SiC)질 내화물은 탄화규소를 주원료로 하며, 열전도율이 높고 내열성이 대단히 우수하며, 열충격에 강해 내스폴링성이 크고 경도가 높아 내마모성도 뛰어난 특성을 가진다.
또한 화학적으로 안정하여 침식에 잘 견디는 편이므로, 화학적 침식이 잘 일어난다는 설명은 탄화규소질 내화물의 실제 특성과 반대되는 내용이다.

캐스터블 내화물은 내화 골재에 결합제로 알루미나 시멘트를 섞어 만든 부정형 내화물로, 물을 부어 반죽한 뒤 원하는 형태로 시공하고 그대로 경화시켜 사용한다.
돌로마이트는 염기성 내화물의 원료, 내화 모르타르는 내화벽돌을 쌓을 때 줄눈에 쓰는 접합재, 플라스틱 내화물은 점토질 결합제로 다져서 시공하는 부정형 내화물로, 알루미나 시멘트를 결합제로 쓰는 캐스터블과는 구분된다.

에너지이용 합리화법령상 개조검사는 증기보일러를 온수보일러로 변경하거나, 연료 또는 연소방법을 변경하는 등 검사대상기기의 구조·사용 방식을 바꾸는 경우에 받아야 하는 검사이다.
구조검사와 설치검사는 제작·설치 단계에서 받는 검사이고, 계속사용성능검사는 정기적인 사용 중 검사에 해당하므로 연료·연소방법 변경 시 받아야 하는 검사와는 대상이 다르다.

다우섬(Dowtherm)과 같은 열매체유는 상압에서의 비점이 물보다 훨씬 높아 100℃ 부근에서는 액체 상태로 순환하며 증발이 일어나지 않지만, 물은 100℃에서 이미 증발(비등)하여 증기가 된다.
따라서 고온의 열을 낮은 압력에서 얻으려는 열매체보일러에서는 물 대신 비점이 높은 다우섬 계열 열매체유를 사용한다. 다만 300℃ 부근이 되면 다우섬에서도 증기가 발생하므로, 그 온도에서 액체만 순환한다고 볼 수는 없다.

평행류(병류) 열교환기이므로 두 유체가 같은 방향으로 흘러 온도차는 입구에서 $80-10=70^\circ\mathrm{C}$, 출구에서 $50-40=10^\circ\mathrm{C}$가 된다.
대수평균온도차는 $\Delta t_m = \dfrac{70-10}{\ln(70/10)} = \dfrac{60}{\ln 7} \approx 30.8^\circ\mathrm{C}$이다.
전열량 식 $Q = K \cdot A \cdot \Delta t_m$에서 전열면적을 구하면 $A = \dfrac{7200}{25 \times 30.8} \approx 9.3\ \mathrm{m^2}$로 계산된다.

송풍기 축동력은 풍량과 압력의 곱을 효율로 나눈 값으로 구한다. 먼저 kW 단위로 계산하면 $P_w = \dfrac{Q \times P}{6120 \times \eta} = \dfrac{850 \times 42}{6120 \times 0.65} \approx 8.98\ \mathrm{kW}$이다.
이를 마력(PS) 단위로 환산하면 $1\ \mathrm{kW} \approx 1.36\ \mathrm{PS}$이므로 $8.98 \times 1.36 \approx 12.2\ \mathrm{PS}$가 된다.

강관의 접합에는 나사를 깎아 연결하는 나사이음, 관 끝에 플랜지를 붙여 볼트로 체결하는 플랜지이음, 열을 가해 금속을 융착시키는 용접이음이 널리 사용된다.
압축이음은 관 끝을 압축링 등으로 눌러 접합하는 방식으로 주로 동관이나 폴리에틸렌관 같은 연질관에 적용되는 접합법이므로, 강관의 일반적인 접합 방법으로는 적합하지 않다.

주철제 보일러는 여러 개의 섹션(쪽)을 조립해 만들기 때문에 조립·분해·운반이 편리하고 쪽수를 가감해 용량을 조절하기 쉬우며, 열에는 강하지만 인장·충격에 약해 고압 대용량 보일러로는 적합하지 않다.
다만 여러 쪽을 니플로 연결한 복잡한 구조 특성상 내부의 물때나 스케일을 청소하기가 어렵기 때문에, 내부구조가 간단하여 청소가 쉽다는 설명은 주철제 보일러의 실제 특징과 맞지 않는다.

스톱밸브(주증기밸브)는 보일러 동체에서 나가는 주증기관에 설치되어 증기의 공급을 개방하거나 차단하는 역할을 하는 밸브로, 보일러의 증기 출구에 필수적으로 설치된다.
게이트밸브는 유로를 일직선으로 개폐하는 일반 밸브, 감압밸브는 고압증기를 저압으로 낮추는 밸브, 체크밸브는 유체의 역류를 막는 밸브로, 증기의 공급·차단이라는 스톱밸브의 주된 기능과는 목적이 다르다.

중탄산칼슘은 물에 잘 녹은 상태로 급수에 존재하다가, 보일러수 속에서 가열되면 열분해되어 이산화탄소를 내놓으면서 잘 녹지 않는 탄산칼슘으로 변해 석출되는 것이 주된 메커니즘이다. 따라서 이를 단순히 온도가 올라갈수록 용해도가 떨어져 고온에서 석출된다고 설명하는 것은 실제 생성 원리와 맞지 않는다.
반면 황산칼슘은 온도가 올라갈수록 용해도가 낮아지는 역용해도 성질을 가져 증발이 활발한 증발관에서 스케일이 되기 쉽고, 중탄산마그네슘도 보일러수 중에서 열분해되어 탄산마그네슘으로 바뀐다.
또한 중탄산칼슘이 급수에 용존된 염류 가운데 슬러지를 생성하는 주된 성분이라는 설명도 옳으므로, 나머지 보기들은 스케일 성분의 성질에 부합한다.

회전차(임펠러) 둘레에 안내깃(가이드베인)을 배치해, 임펠러에서 얻은 유체의 속도에너지를 안내깃을 지나면서 압력에너지로 효율적으로 바꾸어 급수하는 방식은 원심펌프의 한 형태인 터빈(디퓨저)형 원심펌프의 원리이다.
인젝터와 분사펌프는 증기나 유체의 분사력을 이용하는 무동력·비회전식 급수장치이고, 피스톤펌프는 왕복운동으로 유체를 밀어내는 용적형 펌프로, 회전차와 안내깃을 이용하는 구조와는 원리가 다르다.

수격작용을 방지하려면 응축수(드레인)가 잘 흘러내리도록 환수관 등의 배관에 충분한 구배(기울기)를 두어야 하며, 구배를 작게 하면 오히려 드레인이 정체되어 수격작용이 발생하기 쉬워진다.
배관경을 크게 하여 유속을 낮추고, 송기를 서서히 하며, 드레인 빼기장치로 관 내 응축수를 완전히 배출시키는 것은 모두 수격작용을 줄이는 데 실제로 도움이 되는 방법이다.

보일러가 저수위 상태에 이르면 고온으로 가열된 노벽이나 전열면이 갑작스러운 급수로 인해 급격한 열충격을 받아 파열될 위험이 있으므로, 먼저 연소를 정지시키고 보일러를 서서히 냉각시킨 뒤 신중하게 조치해야 한다.
수면계를 수시로 점검하고, 급수관에 체크밸브를 부착해 역류를 막으며, 부하가 적을 때 관수 분출작업을 하는 것은 모두 저수위 사고를 예방하는 올바른 대책이지만, 저수위가 되었다고 곧바로 급수부터 하는 것은 오히려 위험을 키우는 대응이다.

이상증발(캐리오버)은 보일러수 속 불순물이나 유지분이 증기와 함께 넘어가는 현상으로, 증기밸브를 급격히 열면 증기 발생량과 유속이 급변하면서 프라이밍·포밍을 유발해 이상증발을 촉진하므로, 실제로는 증기밸브를 천천히 열어 송기해야 한다.
블로우다운으로 보일러수의 농축을 막고, 표준수위를 유지하며, 유지분·불순물을 제거하고 청관제를 사용해 수질을 관리하는 것은 모두 이상증발을 예방하는 데 도움이 되는 올바른 조치이다.

프라이밍·포밍은 보일러수에 유지분이나 불순물이 많고, 관수가 과도하게 농축되었거나, 고수위 상태에서 증기부하가 급변할 때 잘 발생한다.
반대로 송기밸브를 천천히 열어 송기하는 것은 증기 발생과 유속의 급변을 막아 프라이밍·포밍을 예방하는 방법이므로, 발생 원인이 아니라 오히려 방지 대책에 해당한다.

에너지이용 합리화법에 따라 산업통상자원부장관은 에너지관리지도 결과 에너지가 손실되는 요인을 줄일 필요가 있다고 인정되면 해당 에너지다소비사업자에게 그 에너지손실 요인의 개선을 명할 수 있다.
벌금은 법원이 형사절차를 거쳐 부과하는 형벌이고, 시공업 등록말소나 에너지사용정지는 각각 시공업 등록·검사대상기기 관리와 관련된 별도의 처분이어서 에너지관리지도의 후속조치로 규정된 것이 아니다.

역환수식(리버스리턴) 배관법은 각 방열기까지의 공급관과 환수관의 합산 길이를 같게 하여 유량 분배를 균등하게 하고, 방열기 간 온도차를 최소화하는 배관 방식이다.
다만 환수관이 공급관과 나란히 한 바퀴를 더 돌아야 하므로 배관 길이가 길어지고 시공비가 증가하는 단점이 있다.
하트포드 배관법은 저압증기 보일러에서 환수관이 파손되었을 때 보일러수가 빠져나가 저수위 사고가 일어나는 것을 막기 위해 균형관을 설치하는 배관법이고, 직접환수식은 배관 길이가 짧은 대신 방열기별 유량이 불균등해지기 쉬워 성격이 다르다.

에너지이용 합리화법에 따라 에너지사용량이 대통령령으로 정하는 기준량 이상인 에너지다소비업자는 매년 1월 31일까지 전년도 에너지사용량 및 제품생산량 등을 신고하여야 한다.
이 신고는 에너지사용시설이 있는 지역을 관할하는 시·도지사에게 하며, 시·도지사가 이를 취합하여 산업통상자원부장관에게 보고한다.

노통연관보일러의 최저수위는 노통 상면 기준과 연관 최상면 기준으로 각각 정한 위치 중 더 높은 쪽으로 정한다.
연관이 노통보다 30mm 높으므로 노통 상면 기준(노통상면+100mm)은 연관 상면보다 70mm 위인 셈이 되어, 연관 최상면 기준(연관상면+75mm)이 이보다 5mm 더 높다.
따라서 이 조건에서는 연관 최상면에서 75mm 상부에 최저수위선을 두어야 한다.

에너지이용 합리화법상 에너지다소비업자가 매년 시·도지사에게 신고해야 하는 사항은 전년도의 분기별 에너지사용량·제품생산량, 해당 연도의 분기별 사용예정량·제품생산예정량, 에너지사용기자재 현황, 에너지관리자 현황, 그리고 전년도의 에너지이용 합리화 실적 및 해당 연도의 계획이다.
"해당 연도의 분기별 에너지이용 합리화 실적"은 아직 지나지 않은 해의 실적을 요구하는 셈이어서 법령상 신고항목과 맞지 않으며, 실제로는 전년도 실적을 신고하도록 되어 있다.

복사난방은 방열기가 없어 실내 이용도가 높고 실온 분포가 균등하며 쾌감도가 좋다는 장점이 있지만, 바닥이나 벽체 자체의 열용량이 크다는 특성 때문에 예열시간이 길고 외기온도가 급변할 때 방열량을 빠르게 조절하기가 어렵다.
따라서 "열용량이 크므로 방열량 조절이 쉽다"는 설명은 실제 특성과 반대이므로 틀린 설명이다.

보일러 급수 중의 스케일은 물에 잘 녹아 세척이 비교적 쉬운 연질 스케일(탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화칼슘 등)과 단단하게 굳어 제거가 어려운 경질 스케일로 나뉜다.
이 중 황산칼슘(CaSO₄)은 온도가 높아질수록 용해도가 오히려 낮아져 전열면에 단단하게 부착되는 대표적인 경질스케일 성분이다.

계속사용검사 면제대상 범위 중 온수보일러 관련 항목은 "유류·가스 외의 연료를 사용하는 것으로서 전열면적이 30m² 이하인 것"으로 규정되어 있다.
제시된 보기는 이를 "전열면적이 30m² 이상인 것"으로 반대로 서술하고 있어 실제 면제기준과 맞지 않으므로 해당되지 않는 것에 해당한다.
전열면적 5m² 이하 증기보일러 관련 두 항목(대기 개방 증기관 부착, U자형 입관 부착)과 가스 외의 연료를 사용하는 주철제 온수보일러 항목은 모두 실제 면제기준 조문과 일치한다.

2년 이하의 징역 또는 2천만원 이하의 벌금은 에너지이용 합리화법의 벌칙 중 가장 무거운 축에 속하며, 정부가 수급 안정을 위해 부과한 에너지 저장의무와 같은 핵심 의무를 이행하지 않은 경우에 적용된다.
검사대상기기 관련 위반은 이보다 가벼워, 사용정지 명령 위반이나 무검사 사용은 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금, 검사대상기기 조종자 미선임은 1천만원 이하의 벌금으로 규율된다.

에너지이용 합리화법상 시·도지사에게 등록해야 하는 특정열사용기자재 시공업은 해당 기자재의 설치·시공(개조·수리 포함)과 이에 딸린 세관(청소) 작업을 그 범주로 한다.
기자재를 만드는 제조 행위는 시공업이 아니라 별도의 제조업 영역이므로 시공업 등록 대상 범주에 포함되지 않는다.

강철제 보일러 수압시험압력은 최고사용압력이 0.43MPa 이하이면 그 압력의 2배, 0.43MPa를 초과하고 1.5MPa 이하이면 $\text{최고사용압력} \times 1.3 + 0.3\ \mathrm{MPa}$, 1.5MPa를 초과하면 그 압력의 1.5배로 하며, 계산된 시험압력이 0.2MPa 미만이면 0.2MPa로 한다.
제시된 보기는 0.43MPa 초과 1.5MPa 이하 구간을 "그 최고사용압력의 1.3배"로만 서술하여 +0.3MPa를 더하는 부분이 빠져 있으므로 틀린 설명이다.

보일러 내부 청소법은 화학적(약품) 세관과 기계적(물리적) 세관으로 구분되며, 외부 청소법에는 증기 청소법, 워터쇼킹법, 샌드블라스트법, 스틸쇼트 세정법 등이 있다.
제시된 보기는 내부 청소법을 "수세법과 물리적 방법"으로 서술하고 있으나 실제로는 수세법이 아니라 화학적 세관과 짝을 이루므로 틀린 설명이다.

필요한 방열면적은 난방부하를 표준 방열량으로 나누어 구한다.
$A = \dfrac{5000\ \mathrm{kcal/h}}{700\ \mathrm{kcal/(m^2\cdot h)}} = 7.14\ \mathrm{m^2}$
이를 쪽당 방열면적 0.26m²로 나누면 $\dfrac{7.14}{0.26} \approx 27.5$쪽이 되므로, 소수점을 올림하여 28쪽을 설치해야 필요 방열량을 확보할 수 있다.

수면계는 1일 1회 이상 정기적으로 시험하는 것 외에도, 두 개의 수면계 지시 수위가 서로 다를 때나 수위가 의심스러울 때 수시로 시험·점검한다.
"안전밸브가 작동한 다음"은 수면계 점검시기로 규정된 기준이 아니며, 실제로는 보일러 가동을 시작하기 전이나 프라이밍·포밍이 발생했을 때 등이 점검시기에 해당하므로 이 보기가 틀린 설명이다.