[에너지관리기사 필기] 18년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

탄산가스 최대량은 $[\mathrm{CO_2}]_{max} = \mathrm{CO_2} \times \dfrac{21}{21-\mathrm{O_2}}$ 로 구한다. CO₂ 14.2%, O₂ 4.5%를 대입하면 $14.2 \times \dfrac{21}{21-4.5} = 14.2 \times \dfrac{21}{16.5} \approx 18.1$%로 계산되어 18.0에 가장 가깝다.
CO가 0%로 완전연소 상태이므로 별도의 CO 보정 없이 O₂ 값만으로 최대 탄산가스율을 구할 수 있다.

습배기가스를 응축·제거한 Orsat 분석값(CO₂ 8.21%, CO 0.41%, O₂ 5.02%, N₂ 86.36%)으로부터 과잉공기율을 구하면 $m = \dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76(\mathrm{O_2}-0.5\,\mathrm{CO})} \approx \dfrac{86.36}{86.36-3.76\times(5.02-0.205)} \approx 1.27$이다.
메탄(CH₄) 1kg-mol의 이론공기량은 $A_o = \dfrac{2}{0.21} \approx 9.52$ kg-mol이므로, 실제 공급 건조공기량은 $A = m \times A_o \approx 1.27 \times 9.52 \approx 12.1$ kg-mol로 계산된다.

고위발열량과 저위발열량의 차이는 연소로 생성된 물이 수증기 상태로 남을 때 방출하지 못하는 증발잠열에 해당한다. 물의 증발잠열은 1기압 기준으로 약 539 cal/g이며, 이를 물 1mol(18g) 당 열량으로 환산하면 $539 \times 18 = 9702$ cal/mol이 된다.
따라서 표준상태에서 고위·저위발열량의 차이를 몰 단위로 나타내면 9702 cal/mol에 해당한다.

노벽에 카본(그을음)이 많이 붙는 것은 대부분 불완전연소의 결과이며, 그 대표적인 원인은 화염이 미처 다 연소되지 못한 채 노벽이나 로 내 구조물에 직접 닿아(화염의 충돌·접촉) 국부적으로 냉각되면서 연소가 중단되는 경우이다.
공기비가 과도하게 크거나 연소실 온도, 중유 예열온도가 너무 높은 경우는 오히려 완전연소를 돕거나 카본 부착과는 직접 관련이 적은 조건이므로, 화염 접촉이 카본 부착의 주된 원인으로 지목된다.

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.

기상폭발은 가연성 물질이 기체 상태(또는 미세하게 분산된 가연물)로 공기 중에 존재하다가 점화되어 일어나는 연소성 폭발을 말하며, 가스폭발·분무(미스트)폭발·분진폭발이 여기에 해당한다.
수증기폭발은 고온의 물체가 물과 접촉해 급격히 기화하면서 발생하는 물리적 폭발로, 연소 반응이 수반되지 않으므로 기상폭발의 범주에 들어가지 않는다.

실내 부피는 $10 \times 20 \times 3 = 600\ \mathrm{m^3}$이며, 폭발하한 1.8vol%에서 필요한 부탄의 부피는 $600 \times 0.018 = 10.8\ \mathrm{m^3}$이다.
25℃ 부근의 몰부피를 24 L/mol로 잡으면 몰수는 $\dfrac{10800}{24} = 450\ \mathrm{mol}$이고, 부탄의 분자량 58 g/mol을 곱하면 질량은 $450 \times 58 = 26.1\times10^3\ \mathrm{g} \approx 26.1\ \mathrm{kg}$이 된다. 몰부피를 24.45 L/mol로 더 엄밀히 잡아도 약 25.6kg이 나와 보기 중 26.1이 답이다.

연도에 설치하는 댐퍼는 주로 통풍력(드래프트)을 조절하고, 필요시 배기가스의 흐름을 완전히 차단하거나, 주연도·부연도가 있는 설비에서 가스 흐름 경로를 바꾸는 데 사용된다.
반면 연소에 사용되는 과잉공기의 양은 버너나 통풍구(윈드박스)의 공기 댐퍼로 조절하는 것이 일반적이므로, 연도 댐퍼의 설치 목적으로는 과잉공기 조절이 가장 거리가 멀다.

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.

경유 1000L는 1kL이므로, 석유환산계수 0.92 TOE/kL를 적용하면 $1 \times 0.92 = 0.92\ \mathrm{TOE}$가 된다.
여기에 탄소배출계수 0.837 TC/TOE를 곱하면 $0.92 \times 0.837 \approx 0.77\ \mathrm{TC}$로 계산된다.

메탄 1kg을 완전연소시키는 데 필요한 이론공기량은 $A_o = \dfrac{4}{0.232} \approx 17.2\ \mathrm{kg}$(공기 중 산소의 질량비 23.2% 적용)이며, 공기비 1.3을 적용한 실제공기량은 $1.3 \times 17.2 \approx 22.4\ \mathrm{kg}$이다.
연료 1kg과 합친 연소가스 총질량은 약 23.4kg이므로, 열수지식 $Q_l = m_g \times c_p \times \Delta T$에서 $\Delta T = \dfrac{49000}{23.4 \times 1.29} \approx 1620\ \mathrm{K}$가 되고, 연소 전 온도 298K를 더하면 단열연소온도는 약 1920~1930K로 계산되어 1932K에 가장 가깝다.

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.

혼합기체의 전체 몰수는 이상기체 상태방정식으로 구할 수 있다. $n = \dfrac{PV}{RT} = \dfrac{300 \times 0.3}{8.314 \times 363} \approx 0.0298\ \mathrm{kmol} = 29.8\ \mathrm{mol}$.
메탄의 이론공기량은 $\dfrac{2}{0.21} \approx 9.52\ \mathrm{mol\ air/mol\ CH_4}$이고 20% 과잉이므로 실제공기는 메탄 1몰당 약 11.4몰이 필요하다. 즉 혼합물 1몰당 메탄의 비율은 $\dfrac{1}{1+11.4} \approx 0.0805$이므로 메탄 몰수는 $29.8 \times 0.0805 \approx 2.4\ \mathrm{mol}$이고, 분자량 16 g/mol을 곱하면 질량은 약 38.4g이 된다.

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.

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.

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.

프로판의 완전연소 반응식은 $\mathrm{C_3H_8} + 5\mathrm{O_2} \rightarrow 3\mathrm{CO_2} + 4\mathrm{H_2O}$이므로 프로판 1Nm³당 필요한 산소는 5Nm³이다.
공기 중 산소 비율 21%를 적용하면 이론공기량은 $\dfrac{5}{0.21} \approx 23.8\ \mathrm{Nm^3}$이 된다.

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.

탄소의 완전연소 반응은 $\mathrm{C} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2}$이므로 탄소 1kmol(12kg)당 산소 1kmol(22.4Nm³)이 필요하다. 탄소 1kg은 $\dfrac{1}{12} \approx 0.0833\ \mathrm{kmol}$이므로 필요한 산소는 $0.0833 \times 22.4 \approx 1.87\ \mathrm{Nm^3}$이다.
공기 중 산소 비율 21%로 환산하면 필요 공기량은 $\dfrac{1.87}{0.21} \approx 8.9\ \mathrm{Nm^3}$으로 9.0에 가장 가깝다.

석탄을 완전연소시키려면 공기를 예열하여 착화를 돕고, 통풍력을 충분히 확보하며, 공기를 적절히 공급해 연료와 잘 접촉시켜야 한다.
반대로 연소가 이루어지려면 연료 온도가 착화온도 이상으로 유지되어야 하므로, 연료를 착화온도 이하로 유지한다는 서술은 완전연소 조건과 반대된다.

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.

정상유동 에너지식에서 열전달량은 $Q = \dot m (h_2-h_1) + \dfrac{\dot m (V_2^2-V_1^2)}{2} + W_{out}$으로 구한다.
엔탈피 변화항은 $1.1\times(2300-3100) = -880\ \mathrm{kW}$이고, 운동에너지 변화항은 $1.1\times\dfrac{60^2-15^2}{2} \approx 1.9\ \mathrm{kW}$이며, 축출력 800kW를 더하면 $Q \approx -880+1.9+800 = -78.1\ \mathrm{kW}$로, 음(-)의 값은 터빈이 주위로 약 78.1kW의 열을 방출함을 의미한다.

초기 비체적은 $v_1 = \dfrac{0.8}{4} = 0.2\ \mathrm{m^3/kg}$이고, 정압가열 후 건도 0.9에서의 비체적은 $v_2 = v_f + x(v_g-v_f) = 0.001+0.9\times(0.60-0.001) \approx 0.540\ \mathrm{m^3/kg}$이다.
전체 부피 변화는 $\Delta V = 4\times(0.540-0.2) \approx 1.36\ \mathrm{m^3}$이며, 정압과정의 일은 $W=P\Delta V = 300\times1.36 \approx 408.1\ \mathrm{kJ}$로 계산된다.

제1종 영구기관은 외부에서 에너지를 공급받지 않고도 계속 일을 하는 기관을 말하는데, 이는 에너지가 새로 생성되거나 소멸되지 않는다는 열역학 제1법칙(에너지보존법칙)에 정면으로 위배된다.
따라서 제1종 영구기관이 실현될 수 없는 근거는 열역학 제1법칙에서 찾을 수 있다.

열펌프의 성능계수(COP)는 압축기에 가해준 일에 대해 고온체(응축기)로 방출한 열량의 비로 정의된다. 즉 $COP_h = \dfrac{Q_H}{W}$이다.
냉동사이클의 성능계수는 저온체에서 흡수한 열량과 일의 비로 정의되어 열펌프의 성능계수와는 기준이 다르며, 열펌프의 성능계수는 냉동사이클의 성능계수보다 1만큼 커서 항상 1보다 크다.

그림의 P-V 선도에서 1은 좌측 저압점, 2는 체적이 가장 커진 하사점의 최저압점, 3은 체적이 작아진 중간압점, 4는 압력이 최고인 점, 5는 2와 같은 하사점 부근이면서 압력은 훨씬 높은 점, 6은 5와 거의 같은 체적에서 압력만 조금 낮아진 점이다.
실제 4행정 기관에서는 1 → 2가 흡입(체적 증가), 2 → 3이 압축(체적 감소·압력 상승), 3 → 4가 상사점 부근의 연소로 인한 급격한 압력 상승이다. 이어서 최고압점 4에서 체적이 크게 늘며 압력이 떨어지는 팽창(동력) 행정 4 → 5 구간에서 가스가 피스톤을 밀어 일을 생산한다.
5 → 6은 배기밸브가 열리면서 체적 변화 없이 압력만 떨어지는 블로다운, 6 → 1은 체적이 줄어드는 배기 행정이라 일을 내지 않으며, 2 → 3은 오히려 일을 소비하는 압축 과정이다.

증발기에서 냉매가 흡수하는 냉동효과는 출구와 입구 엔탈피 차이로 구해진다. $q = 306.8-29.2 = 277.6\ \mathrm{kcal/kg}$.
1냉동톤은 3320kcal/h이므로, 1RT당 냉매순환량은 $\dfrac{3320}{277.6} \approx 11.96\ \mathrm{kg/(h\cdot RT)}$로 계산된다.

냉매는 압축기 크기를 작게 하고 배관 손실을 줄이기 위해 비체적이 작아야 하며, 압축 후 온도 상승을 줄이기 위해 비열비가 작고, 상온에서 쉽게 액화되도록 임계점이 높은 것이 유리하다.
따라서 비체적이 크다는 조건은 냉매에 요구되는 성질과 반대되며, 나머지 항목들은 냉매가 갖추어야 할 바람직한 조건에 해당한다.

등온 과정에서 엔트로피 변화는 $\Delta S = \dfrac{Q}{T}$로 구해진다.
공급된 열량 80kJ을 유지온도 400K로 나누면 $\Delta S = \dfrac{80}{400} = 0.2\ \mathrm{kJ/K}$가 된다.

그림의 T-S 선도에는 포화곡선(종 모양 돔)이 그려져 있고, A는 좌측 하단, B는 A 바로 위, C는 좌측 포화액선 위, D는 우측 포화증기선 위, E는 D보다 온도가 높은 우측 상단, F는 A와 같은 낮은 온도의 우측 점이다. D에서 아래로 내려온 파선이 A-F 선과 만나는 보조점 D′도 표시되어 있으나, 문제에 주어진 사이클 순서(A→B→C→D→E→F→A)에는 포함되지 않는다.
A → B는 엔트로피가 거의 변하지 않고 압력·온도가 오르는 급수펌프의 단열압축, B → C는 압축액이 가열되어 포화액선에 이르는 과정, C → D는 돔 안을 수평으로 가로지르는 등온·등압 증발, D → E는 포화증기선 오른쪽에서 온도가 더 오르는 과열이다. E → F는 엔트로피 일정선을 따라 내려오는 터빈의 단열팽창, F → A는 낮은 온도에서 수평으로 되돌아오는 응축이다.
등압 가열·증발·과열 → 단열팽창 → 등압 응축 → 펌프 단열압축으로 구성되며 포화곡선을 넘나드는 이 형태는 증기를 작동유체로 쓰는 랭킨 사이클의 전형적인 T-S 선도다. 오토는 등적 가열·방열, 디젤은 등압 가열·등적 방열이라 포화곡선이 나타나지 않고, 냉동 사이클은 저온부에서 열을 흡수하도록 사이클이 반시계 방향으로 돈다.

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.

등온·등압 상변화 과정에서의 엔트로피 변화는 $\Delta s = \dfrac{h_g-h_f}{T}$로 구한다.
127℃는 절대온도로 400K이므로, $\Delta s = \dfrac{2720-560}{400} = \dfrac{2160}{400} = 5.4\ \mathrm{kJ/K}$로 계산된다.

비리얼 상태식, 반데르발스 상태식, 비티-브리지먼 상태식은 모두 이상기체 법칙의 한계를 보완하기 위해 분자 간 인력이나 부피를 고려하여 만들어진 실제기체(real gas) 상태방정식이다.
오일러(Euler) 상태식이라는 명칭의 기체 상태방정식은 열역학에서 사용되지 않으며, 오일러의 이름은 주로 유체역학의 운동방정식과 관련되므로 실제기체 상태식에 속하지 않는다.

등온압축 과정에서 계에 가해지는 일은 $W = mRT\ln\dfrac{P_2}{P_1}$로 구한다.
23℃는 절대온도로 약 296K이므로, $W = 1.2 \times 0.287 \times 296 \times \ln\dfrac{800}{100} \approx 1.2\times0.287\times296\times2.079 \approx 212\ \mathrm{kJ}$로 계산된다.

평균정압비열은 온도구간에 대한 적분평균으로 정의된다: $\overline{c_p}=\dfrac{1}{T_2-T_1}\int_{T_1}^{T_2}c_p\,dT$. 여기서 $c_p=353+0.24T-0.9\times10^{-4}T^2$이고 구간은 32℃~800℃이므로 구간 폭은 768℃다.
항별로 적분하면 $\int_{32}^{800}c_p\,dT = 353(800-32)+\dfrac{0.24}{2}(800^2-32^2)-\dfrac{0.9\times10^{-4}}{3}(800^3-32^3)$ = 271,104 + 76,677 − 15,359 ≒ 332,422 이다.
이를 구간 폭 768로 나누면 $\overline{c_p}=\dfrac{332422}{768}\approx 432.8$ 이므로 약 433 kJ/(kgㆍ℃)이다. 상수항 353만 취하면 온도 상승에 따른 비열 변화분을 통째로 빼먹은 값이 되고, 상한 온도만 대입해 구한 순간 비열도 평균값이 아니다.

그림은 아래쪽 저온(T2) 열원에서 Q2를 흡수하고 외부에서 일 W를 공급받아 위쪽 고온(T1) 열원으로 Q1을 방출하는 냉동기(역 카르노사이클) 계통도다. 화살표가 저온 → 기관 → 고온 방향이고 W가 기관으로 들어간다.
역 카르노 냉동기의 성능계수는 $COP=\dfrac{T_2}{T_1-T_2}$이며, 온도는 반드시 절대온도로 환산한다. T1 = 24 + 273.15 = 297.15 K, T2 = −6 + 273.15 = 267.15 K이다.
$COP=\dfrac{267.15}{297.15-267.15}=\dfrac{267.15}{30}\approx 8.905$ 이므로 약 8.905이다. 분자에 고온측 297.15를 넣으면 열펌프 성적계수(약 9.905)가 되므로, 냉동기에서는 저온측 절대온도를 분자에 두어야 한다.

음속은 $c=\sqrt{kRT/M}$로 표현되며, 비열비 $k$와 온도 $T$가 동일하다면 음속은 분자량 M의 제곱근에 반비례한다.
따라서 네 물질 중 평균분자량이 가장 작은 기체에서 음속이 가장 크게 나타난다.
제시된 기체 중 분자량이 가장 작은 것은 수소(H₂, 2g/mol)이므로 동일 온도에서 음속이 가장 크다.

카르노사이클에 열역학 제1법칙을 적용하면 고열원에서 받은 열 Q 가운데 일 W로 변환되고 남은 몫이 저열원으로 버려진다: Q0 = Q − W.
열효율의 정의 $\eta_c=\dfrac{W}{Q}$에서 W = ηcQ 이므로 대입하면 $Q_0=(1-\eta_c)Q$가 된다.
카르노 효율이 $\eta_c=1-\dfrac{T_0}{T}$이므로 이를 넣으면 $Q_0=\dfrac{T_0}{T}Q$로도 쓸 수 있다. 따라서 (1 − T0/T)Q 형태는 방출열이 아니라 생산된 일 W에 해당하고, 괄호 안이 (1 + …)인 형태는 방출열이 흡수열보다 커져 제1법칙에 어긋난다.

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.

절대압력은 $P_{abs}=P_{gauge}+P_{atm}$으로 구한다. 수은주 856mmHg를 kPa로 환산하면 $856\times\dfrac{101.325}{760}\approx114\ \mathrm{kPa}$이다.
따라서 절대압력은 $800+114\approx914\ \mathrm{kPa}$이다.

비례동작(P)만으로는 잔류편차(off-set)가 남고, 적분동작(I)을 더하면 잔류편차는 제거되지만 응답이 느려지고 진동(오버슈트)이 발생하기 쉽다.
여기에 미분동작(D)을 추가하면 진동을 억제하면서 응답속도를 빠르게 할 수 있어, 잔류편차 제거·빠른 응답·진동 억제를 동시에 만족하는 제어동작은 비례·적분·미분을 모두 사용하는 방식이다.

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.

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.

미연소가스계는 배기가스 중에 남은 가연 성분을 열전도율식·접촉연소식으로 검출하여 불완전연소 정도를 판단하는 계기로, 보일러 연소관리에서 대표적인 측정 대상은 일산화탄소(CO)이다.
CO₂는 완전연소의 생성물이므로 미연소가스가 아니며, NH₃·CH₄은 미연소가스계의 표준 측정 대상으로 다루지 않는다.

수소염 이온화검출기는 영문 명칭 Flame Ionization Detector의 약자인 FID로 불리며, 수소 불꽃 속에서 유기화합물이 이온화되는 정도를 전류로 검출한다.
ECD는 전자포획형 검출기, FTD는 알칼리 금속을 이용해 질소·인 화합물을 검출하는 열이온형 검출기로 원리가 다르며, HCD는 수소염 이온화검출기를 가리키는 약자가 아니다.

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.

공업용 백금(Pt) 측온저항체는 0℃에서 100Ω을 표준으로 하는 것(Pt100)이 일반적이며, 500Ω을 표준으로 한다는 설명은 사실과 다르다.
백금 측온저항체는 최고 약 500℃ 정도까지 사용되고, 저항온도계수는 작지만 안정성과 재현성이 우수하며, 다만 열용량이 커서 온도 측정에 시간지연이 발생하는 단점이 있다.

편위법은 측정량이 원인이 되어 그 결과로 나타나는 지시(바늘의 편위 등)를 그대로 읽어 측정량을 구하는 방식으로, 스프링저울이나 부르동관 압력계처럼 구조가 간단하고 조작이 쉽지만 정밀도는 상대적으로 낮다.
영위법·치환법·보상법은 기준량과 평형을 맞추어 정밀하게 측정하는 방식이어서 편위법보다 정밀도는 높은 대신 조작이 복잡하다.

−200~500℃ 범위의 넓은 온도를 안정적으로 측정할 수 있는 측온저항체 소선으로는 백금선이 가장 널리 사용되며, 저항값이 온도에 대해 선형적이고 재현성이 우수하다.
구리선은 사용온도범위가 좁고, Ni선은 비선형성이 크며, 서미스터는 반도체 소자로 저항선식 백금 측온체와는 원리가 다르다.

저항식 습도계는 습도에 따라 변화하는 전기저항을 교류전압으로 측정하여 상대습도를 나타내며, 저온에서도 측정이 가능하고 연속기록·원격측정·자동제어에 적합하다는 장점이 있다.
또한 응답속도가 빠르다는 것이 특징이므로, '응답이 늦고 정도가 좋지 않다'는 설명은 저항식 습도계의 실제 특성과 다르다.

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.

광전관 온도계는 고온 물체가 내는 방사에너지(휘도)를 광전관으로 검출하는 비접촉식 온도계여서, 접촉식인 저항 온도계·열전대 온도계·유리제 온도계보다 훨씬 높은 고온역까지 측정할 수 있다.
열전대 온도계가 대략 1,600℃ 수준까지인 데 비해 광전관 온도계는 그보다 높은 고온역을 다룰 수 있으므로, 제시된 온도계 중 가장 높은 온도를 측정할 수 있는 것은 광전관 온도계이다.

우연오차는 발생 원인을 특정하기 어려운 미세한 요인들이 복합적으로 작용하여 생기는 오차로, 동일한 조건에서 반복 측정해도 측정값이 일정하지 않고 분포 형태로 나타난다.
과오에 의한 오차는 측정자의 실수, 계통적 오차는 일정한 방향과 크기로 나타나는 오차, 계량기 오차는 계측기 자체의 결함에 의한 오차로 우연오차와는 성격이 다르다.

피토관에서 동압과 유속은 $v=\sqrt{2g\dfrac{\Delta P}{\gamma}}$ 관계에 있어 유속은 동압의 제곱근에 비례한다.
동압이 10mmH₂O에서 15m/s이므로, 동압이 20mmH₂O로 2배가 되면 유속은 $15\times\sqrt{2}\approx21.2\ \mathrm{m/s}$가 된다.

차압식(교축) 유량계의 체적유량은 교축 전후 차압의 제곱근에 비례한다: $Q = CA\sqrt{\dfrac{2(P_1-P_2)}{\rho}} \;\propto\; \sqrt{P_1-P_2}$.
두 압력이 각각 2배가 되면 차압은 2P1 − 2P2 = 2(P1 − P2)로 2배가 된다. 유량은 차압의 제곱근에 비례하므로 $Q_2=\sqrt{2}\,Q_1$, 즉 약 1.414배로 늘어난다.
유량이 차압에 정비례한다고 오해하면 2배, 반대로 보면 1/2배나 1/√2배라는 결과가 나오지만, 차압식 유량계의 기본 특성은 제곱근 관계다.

압력식 온도계는 밀폐된 감온부 내 물질의 압력 변화를 이용해 온도를 측정하는 방식으로, 봉입 물질의 상태에 따라 기체팽창식·액체팽창식·증기팽창식으로 나뉜다.
고체팽창식은 고체(바이메탈 등)의 열팽창 차이를 이용하는 바이메탈 온도계 계열로, 압력을 이용하지 않으므로 압력식 온도계에 속하지 않는다.

온·오프(on-off) 동작은 편차의 부호(정·부)에 따라 조작신호가 최대 또는 최소 두 가지 값 중 하나로만 나타나는 불연속(단속) 제어동작이다.
다위치동작은 여러 단계의 값을, 적분동작과 비례동작은 편차의 크기에 따라 연속적으로 변화하는 조작신호를 내므로 편차의 부호만으로 최대·최소가 결정되는 방식과는 다르다.

정전용량식 액면계는 전극과 피측정 액체 사이의 정전용량 변화를 검출하는 방식으로 측정범위가 넓고 구조가 간단하며 보수가 용이하다는 장점이 있다.
다만 정전용량은 유전율에 좌우되므로, 온도에 따라 유전율이 변하는 액체에서는 지시값에 오차가 생기기 쉬워 그런 용도로는 부적합하며, 습기나 액체가 전극에 부착되는 환경에서도 측정 정도가 떨어진다.

피드백(feed back) 제어는 출력측의 신호 일부를 입력측으로 되돌려 목표값과 비교함으로써 편차를 검출하고 이를 줄이는 방향으로 동작하는 폐(閉)회로 제어방식이다.
인터록은 오조작 방지를 위한 연동장치, 시퀀스는 미리 정해진 순서에 따라 진행하는 개(開)회로 제어로 출력을 입력으로 되돌리지 않으며, 리셋은 적분동작에서 잔류편차를 없애는 조정 요소를 가리키는 용어로 되먹임 구조 자체를 뜻하지 않는다.

헴펠식 가스분석에서 CO₂는 30% KOH 수용액, O₂는 알칼리성 피로갈롤용액, CmHn(탄화수소)은 발연황산(진한 황산 계열)으로 각각 흡수한다.
반면 CO는 차아황산소다가 아니라 암모니아성 염화제1구리 용액으로 흡수하는 것이 일반적이므로, CO와 차아황산소다의 연결은 옳지 않다.

에너지이용 합리화법령상 보일러 등 특정열사용기자재의 설치·시공이나 세관을 업으로 하려는 자는 필요한 인력과 설비 등의 기준을 갖추어 시·도지사에게 등록하여야 한다.
한국에너지공단은 검사대상기기 검사·관리 업무를 담당하는 기관이고, 한국열관리시공협회는 관련 업계 단체일 뿐 등록기관은 아니다.

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

에너지법에서 정의하는 '에너지'는 연료·열 및 전기를 말하며, 원자력은 이 정의에 포함되지 않는다.
원자력은 원자력안전법 등 별도 법체계에서 다루어지는 에너지원으로, 에너지법상 에너지 정의(연료·열·전기)의 범주에는 속하지 않는다.

그림은 외경 61mm·길이 100m 배관이 표면 100℃, 외기 20℃ 조건에 놓인 상태를 보온 전(나관)과 보온 후로 비교한 것이다. 보온하지 않은 상태의 배관 1m당 방산열량은 표면 열전달률과 표면적으로 구한다.
$Q_0=\alpha\cdot\pi d\cdot\Delta t = 12.3\times\pi\times0.061\times(100-20)\approx 188.6\ \mathrm{kcal/m\cdot h}$
보온 시공 후 방산열량이 28 kcal/mㆍh이므로 보온효율은 $\eta=\dfrac{Q_0-Q}{Q_0}=\dfrac{188.6-28}{188.6}\approx 0.851$, 즉 약 85%다. 보온효율은 줄어든 열량의 비율이므로 남은 열량의 비율(약 15%)과 혼동하지 않아야 하며, 원주 πd를 빠뜨리면 값이 전혀 달라진다.

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.

원관 내 층류의 유량은 하겐-푸아죄유 식 $Q=\dfrac{\pi \Delta P r^4}{8\mu L}$로 나타낼 수 있다.
이 식에서 유량은 압력강하 $\Delta P$와 반지름의 네제곱에는 비례하고, 점성계수 $\mu$와 관의 길이 $L$에는 반비례하므로, '관의 길이에 반비례해서 변한다'는 설명이 옳다.

에너지이용 합리화법령상 에너지공급자는 연차별 수요관리투자계획을 해당 연도 개시 2개월 전까지 제출하고, 그 시행 결과는 다음 연도 2월 말일까지 산업통상자원부장관에게 제출하여야 한다.
따라서 시행 결과를 다음 연도 6월 말일까지 제출한다는 설명이 실제 기한과 다르다. 한국지역난방공사가 수요관리투자계획 수립 대상 에너지공급자라는 점, 제출한 계획을 변경하면 변경한 날부터 15일 이내에 변경사항을 제출한다는 점은 규정과 일치한다.

요로 내에서 가열물을 효율적으로 가열하려면 가열물 주위에 고온의 연소가스가 접촉하도록 흐름을 유도해야 하며, 저온 가스가 가열물 주변에 정체되면 열전달이 저하되어 바람직하지 않다.
같은 흡입 조건에서는 밀도가 낮은 고온가스가 천정쪽으로 상승하는 경향을 보이고, 가연성분을 포함한 연소가스는 흐르면서 계속 연소가 진행되며, 연소가스가 가열실 내에 고르게 충만하여 흐르는 것이 바람직하다는 설명은 모두 타당하다.
따라서 '가열물의 주변에 저온 가스가 체류하는 것이 좋다'는 설명이 실제와 반대되어 틀린 내용이다.

에너지이용 합리화법에 따라 에너지사용계획을 수립·제출해야 하는 사업주관자는 도시개발사업, 산업단지개발사업, 에너지개발사업, 항만건설사업, 철도건설사업, 공항건설사업, 관광단지개발사업 등 법령이 정한 개발사업을 시행하는 자로 한정된다.
박람회 조경사업은 이러한 에너지사용계획 제출 대상 사업 종류에 해당하지 않는다.

샤모트(chamotte)는 이미 한 번 소성된 내화점토 분말로 그 자체만으로는 성형성이 낮으므로, 여기에 가소성이 있는 생점토(生粘土)를 섞어주면 반죽의 가소성이 높아져 벽돌을 원하는 형태로 성형하기 쉬워지고 소성 시 입자 간 결합이 좋아져 소결성도 향상된다.
치수 안정이나 건조·소성 수축 방지는 오히려 생점토 배합비를 낮추는 방향과 관련이 깊어, 생점토를 추가하는 주된 목적과는 거리가 있다.

압력배관용 탄소강관(KS D 3562, SPPS)은 350℃ 이하의 비교적 낮은 온도 조건의 압력 배관에 사용하도록 정해져 있다.
이보다 높은 온도에서는 고온배관용 탄소강관이나 합금강관 등 내열성이 더 우수한 재질을 사용해야 한다.

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.

에너지이용 합리화법령상 검사대상기기관리자의 선임·해임·퇴직 신고는 신고 사유가 발생한 날부터 30일 이내에 한국에너지공단이사장에게 하여야 하므로, 20일 이내에 하여야 한다는 설명은 실제 기한과 다르다.
계속사용검사 유효기간 만료연도 말까지의 연기, 검사합격 후 7일 이내의 검사증 발급, 폐기일로부터 15일 이내의 폐기신고는 각각 별도로 정해진 절차·기한이다.

보온재를 선정·시공할 때는 사용 개소의 온도, 열전도율 및 내열성, 설치 위치·구조·크기 등 여러 조건에 적합한 자재를 종합적으로 검토해서 선택해야 한다.
가격만을 기준으로 가장 저렴한 자재를 선택하는 것은 성능이나 안전성을 고려하지 않은 방식이어서 보온재 선정 시 우선적으로 고려할 사항이 될 수 없다.

에너지이용 합리화법령의 에너지진단주기 기준에 따르면, 연간 에너지사용량이 20만 티오이 이상인 자는 사업장 전체를 한 번에 진단하는 경우 5년, 대상 시설을 구역별로 나누어 진단하는 경우 3년의 주기가 적용된다.
따라서 연간 에너지사용량이 30만 티오이인 사업장이 구역별로 나누어 진단을 진행한다면 적용되는 진단주기는 3년이다.

에너지이용합리화법 시행규칙의 검사유효기간 기준에서 보일러는 개조검사·설치장소 변경검사·재사용검사·계속사용(안전)검사가 모두 1년이고, 압력용기는 같은 검사들이 2년이다. 따라서 보일러의 개조검사를 2년이라고 한 설명이 기준과 어긋난다.
보일러의 계속사용검사가 1년, 압력용기의 계속사용검사가 2년, 보일러의 설치장소 변경검사가 1년이라는 나머지 설명은 모두 기준과 일치한다.

노체 상부에서부터 노구(throat), 샤프트(shaft), 보시(bosh), 노상(hearth) 순으로 구성되는 노는 철광석을 환원하여 선철을 제조하는 고로(용광로)의 전형적인 구조이다.
평로와 전로는 제강(정련) 공정에 사용되는 노이고, 코크스로는 석탄을 건류하여 코크스를 만드는 설비로 노구·샤프트·보시·노상의 구조와는 무관하다.

보온재는 크게 무기질과 유기질로 나뉘는데, 우레탄폼은 발포 플라스틱계의 대표적인 유기질 보온재로 단열성이 우수하고 가볍다.
펄라이트, 세라믹 파이버, 규산칼슘 보온재는 모두 광물질을 원료로 하는 무기질 보온재로 내열온도가 높아 고온 배관·설비에 주로 사용된다.

변태점 이상으로 가열한 강재를 서서히 냉각시켜 결정입도를 미세화하고 조직을 연화시키며 내부응력을 제거하는 열처리를 어닐링(annealing), 즉 풀림이라 하며, 이를 수행하는 노가 풀림로이다.
머플로는 피가열물을 연소가스와 직접 접촉시키지 않는 간접가열로이고, 소성로와 소결로는 각각 요업제품이나 분말원료를 굽거나 뭉치는 데 사용되는 노로 풀림 목적과는 다르다.

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.

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.

인젝터는 증기의 운동에너지로 급수를 끌어올리는 예비급수장치로, 증기와 급수 사이의 온도차를 이용해 증기를 응축시켜 급수를 압송한다. 급수온도가 지나치게 높아지면 증기와의 온도차가 작아져 응축이 원활하지 않아 오히려 급수가 곤란해진다.
인젝터는 급수를 예열하는 효과가 있어 열효율에 유리하고, 증기압이 낮으면 압송력 부족으로 급수가 곤란하며, 전동기 등 별도의 소요동력 없이 증기압만으로 작동한다는 점은 모두 타당한 설명이다.

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.

연소실에서 발생한 고온의 연소가스는 연도를 따라 흐르며 온도가 점차 낮아지므로, 부속설비는 고온의 가스와 먼저 접촉해야 하는 것부터 배치된다. 증기 온도를 가장 높이 올려야 하는 과열기가 먼저, 그다음 급수를 예열하는 절탄기, 마지막으로 연소용 공기를 예열하는 공기예열기 순으로 배치된다.
절탄기나 공기예열기를 과열기보다 앞에 두면 상대적으로 낮은 온도의 가스가 과열기를 지나게 되어 충분한 과열도를 얻기 어렵다.

강철제보일러의 수압시험압력은 최고사용압력 구간별로 정해지며, 최고사용압력이 1.5MPa를 초과하는 경우에는 최고사용압력의 1.5배를 시험압력으로 한다.
참고로 최고사용압력이 0.43MPa 이하이면 2배, 0.43MPa 초과 1.5MPa 이하이면 최고사용압력의 1.3배에 0.3MPa를 더한 값을 시험압력으로 하는 등 압력 구간에 따라 배수 기준이 달라진다.

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.

노통연관보일러에서는 노통 바깥면과 이에 가장 가까운 연관 면 사이에 50mm 이상의 틈새를 두도록 하고 있다.
이 틈새가 좁으면 노통 주위의 물 순환이 나빠지고 스케일이 끼기 쉬워 국부과열과 손상 위험이 커지므로, 5mm·10mm·20mm와 같은 작은 값으로는 규정된 여유를 확보할 수 없다.

그림은 두께 10mm 판을 맞대기(그루브) 용접한 이음으로, 용접선 길이(판 폭)가 150mm이고 축방향 인장하중 3000kg이 작용한다.
맞대기 용접이음의 인장응력은 $\sigma=\dfrac{W}{t\,\ell}$이며, 목두께는 판 두께 t를 그대로 쓴다. 단위를 cm로 맞추면 t = 1cm, ℓ = 15cm이므로 단면적은 15cm2이다.
$\sigma=\dfrac{3000}{1\times15}=200\ \mathrm{kg/cm^2}$ 이므로 200kg/cm2이다. mm 단위로 두면 3000/(10×150) = 2kg/mm2인데 이는 같은 값을 다른 단위로 쓴 것일 뿐이므로, 숫자 2를 그대로 kg/cm2 답으로 고르지 않도록 단위 환산에 주의해야 한다.

그림에서 A·B·C 세 평판의 두께는 모두 5cm로 같고, 정상상태이므로 세 층을 통과하는 열유속 q는 모두 같다. 푸리에 법칙 $q=k\dfrac{\Delta t}{L}$에서 q와 L이 같으면 열전도도 k와 층별 온도강하 Δt는 반비례한다.
각 층의 온도강하는 A가 1000 − 800 = 200℃, B가 800 − 550 = 250℃, C가 550 − 250 = 300℃다. 그림의 온도분포선도 A 구간에서 가장 완만하고 C 구간에서 가장 가파르게 떨어진다.
따라서 kA : kB : kC = 1/200 : 1/250 : 1/300 이 되어 온도강하가 가장 큰 C의 열전도도가 가장 작다. 반대로 온도강하가 가장 작은 A가 열을 가장 잘 전달한다.

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.

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.

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.

열관류는 고체 벽을 사이에 두고 양쪽의 유체 사이에서 전도와 대류가 결합되어 열이 이동하는 현상을 말한다. 그런데 유체가 열을 받아 밀도가 작아지고 부력이 생겨 상승하는 현상은 대류(자연대류)를 설명하는 것이지 열관류의 정의가 아니므로, 이 설명은 틀렸다.
전도가 정지한 물체 속을 열이 이동하는 현상이라는 설명, 대류가 유동 물체의 고온부에서 저온부로 열이 이동하는 현상이라는 설명, 복사가 전자파 형태로 고온물체에서 저온물체로 열이 이동하는 현상이라는 설명은 모두 타당하다.

증기관은 운전 중 온도 변화에 따라 관 길이가 신축하는데, 직선 배관만으로는 이 신축을 흡수하지 못해 관이나 지지물에 무리한 응력이 걸릴 수 있다. 이를 방지하기 위해 만곡관(신축이음)을 설치하여 열팽창에 의한 관의 신축을 흡수하도록 한다.
응결수 배제는 증기관의 구배와 트랩이, 급수량 조절은 급수 계통의 밸브·제어장치가 담당하는 기능이므로 만곡관 설치의 주된 목적과는 거리가 있다.

노통보일러에서 브레이징 스페이스(breathing space)는 노통이 연소열로 팽창·수축할 때 그 움직임을 흡수할 수 있도록 노통(경판)과 가셋트 스테이 사이에 두는 거리를 말한다. 이 여유가 없으면 노통의 신축이 그대로 스테이에 전달되어 경판이나 스테이가 손상될 수 있다.
관군과 가셋트 스테이 사이의 거리, 동체와 노통 사이의 최소거리, 가셋트 스테이 상호간의 거리는 보일러 구조의 다른 치수를 규정하는 개념으로 브레이징 스페이스와는 별개이다.

보일러의 성능시험(열정산)을 수행할 때는 안정된 운전 상태에서 데이터를 얻기 위해 매 10분마다 압력, 온도, 유량 등 주요 항목을 측정하도록 한다.
5분은 지나치게 짧아 계기의 응답 지연 등으로 오차가 커질 수 있고, 15분·20분은 시험 시간 동안 측정 횟수가 줄어 데이터의 대표성이 떨어지므로 10분 간격이 표준으로 채택된다.

탈기기(deaerator)는 보일러 급수 중에 용존되어 있는 산소(O2)와 이산화탄소(CO2)를 가열·감압 등의 방법으로 분리, 제거하여 배관 및 보일러 내부의 부식을 방지하는 장치이다.
SO2, NO2, NO3와 같은 성분은 급수 중 용존가스로서 탈기기가 대상으로 하는 대표적 가스가 아니다.

보일러의 배기가스가 갖는 폐열을 이용해 보일러로 들어가는 급수를 미리 예열하는 장치는 절탄기(economizer)이다.
과열기는 포화증기를 더 높은 온도로 가열하는 장치, 재열기는 터빈을 거친 증기를 다시 가열하는 장치, 복수기는 터빈을 나온 증기를 냉각·응축시키는 장치로 급수 예열과는 기능이 다르다.

평판을 통한 전도 전열량은 $Q = \dfrac{kA\Delta t}{L}$ 로 계산되므로, 온도차는 $\Delta t = \dfrac{QL}{kA}$ 로 구한다.
$\Delta t = \dfrac{2000 \times 0.025}{50 \times 1} = 1\ ^\circ\mathrm{C}$
따라서 철판 양면의 온도차는 1℃이다.

노통·수관·연관의 파열 및 균열, 동체·노통·화실의 압궤와 전열면의 팽출, 노 내 가스폭발·역화 등 이상연소는 모두 보일러에서 실제로 발생하는 안전사고 그 자체에 해당한다.
반면 보일러 내의 스케일 부착은 그 자체가 사고가 아니라 저수위·과열·부식 등 다른 사고를 유발할 수 있는 원인·요인에 해당하므로 안전사고의 종류로 분류되지 않는다.