[공조냉동기계기사 필기] 23년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

가습은 습공기에 수분을 더해 절대습도를 높이는 조작이므로 순환수 분무(단열가습), 온수 분무, 수증기 분무는 모두 가습법이 된다. 반면 공기를 가열하면 절대습도는 그대로인 채 포화수증기압만 커져 상대습도가 오히려 낮아지므로 가습이 아니라 가열 과정에 해당한다.

방송국 스튜디오는 정숙성과 정밀한 온습도·청정도 유지가 요구되므로 실내에 송풍기가 놓여 소음을 내는 팬코일유닛 방식은 부적합하고, 중앙식 전공기 방식을 적용한다. 극장의 단일덕트, 사무실의 덕트병용 팬코일유닛, 음식점의 패키지유닛 조합은 모두 일반적인 적용 예이다.

중앙식은 기계실의 열원과 공조기에서 만든 공기나 냉온수를 각 실로 보내는 방식으로 유인유닛, 팬코일유닛, 변풍량 단일덕트가 여기에 속한다. 패키지유닛 방식은 압축기·응축기·증발기·송풍기를 한 케이싱에 담은 기기를 실별로 설치해 단독 운전하는 개별식이다.

열통과율은 $K=\dfrac{1}{\dfrac{1}{\alpha_i}+\dfrac{d}{\lambda}+\dfrac{1}{\alpha_o}}$ 로 구한다. 대입하면 $K=\dfrac{1}{\dfrac{1}{5}+\dfrac{0.2}{4}+\dfrac{1}{10}}=\dfrac{1}{0.35}\approx 2.86\ \mathrm{kcal/m^{2}\,h\,^\circ C}$ 이며, 벽두께 20 cm를 0.2 m로 환산하는 것이 요점이다. 실내외 온도차는 열통과율 자체에는 관여하지 않는다.

습공기를 냉각해도 노점온도에 이르기 전까지는 절대습도가 일정하고, 노점 이하로 더 냉각하면 수분이 응축·제거되어 절대습도는 오히려 감소한다. 가열 시 엔탈피 증가와 상대습도 감소, 냉각 시 비체적 감소는 모두 옳은 설명이다.

침입(틈새)공기의 잠열은 수분량 차이에 물의 증발잠열을 곱해 구하며, 체적유량 기준으로는 $q_L=\rho\,\gamma\,Q(x_o-x_i)=1.2\times 597.5\times Q(x_o-x_i)\approx 720\,Q(x_o-x_i)\ \mathrm{kcal/h}$ 가 된다. 계수 0.24는 공기의 정압비열로 현열식에, 0.29는 체적유량 기준 현열식에 쓰이는 값이므로 잠열식에는 맞지 않는다.

보온재 두께는 보온층의 전도 열저항이 외기측 열전달 저항과 같아지도록 잡는 것이 경제적이므로 $\dfrac{d}{\lambda}=\dfrac{1}{\alpha}$ 에서 $d=\dfrac{\lambda}{\alpha}=\dfrac{0.086}{4.3}=0.02\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{mm}$ 이다.

스케일은 급수 중의 칼슘·마그네슘 등 경도 성분이 가열면에 석출되어 생기므로 수질관리, 적절한 분출에 의한 슬러지 배출, 청관제 사용으로 억제한다. 급수 중 가스체를 발산시키는 탈기 조치는 용존산소·이산화탄소에 의한 부식을 막기 위한 것이지 스케일 부착 방지책이 아니다.

축류식 송풍기는 날개 회전축 방향으로 공기가 흐르는 형식으로 프로펠러형, 튜브형, 베인형(고정깃 부착)으로 나뉜다. 방사형(레이디얼)은 회전차의 반경 방향으로 공기를 내보내는 원심식 송풍기의 한 형식이다.

표준 증기압축식 냉동사이클의 성능계수(COP)는 $\text{COP} = \frac{Q_L}{W_c}$로 정의되며, 여기서 $Q_L$은 증발기에서 흡수하는 냉각량, $W_c$는 압축기 일입력이다. 압축기 입구(상태 1)의 엔탈피 $h_1 = 105 \text{ kJ/kg}$, 출구(상태 2)의 엔탈피 $h_2 = 125 \text{ kJ/kg}$이므로 압축기 일입력은 $W_c = h_2 - h_1 = 125 - 105 = 20 \text{ kJ/kg}$이다. 응축기 출구(상태 3)의 엔탈피 $h_3 = 43 \text{ kJ/kg}$이고, 표준사이클에서는 팽창밸브를 통과한 후 증발기 입구(상태 4)의 엔탈피가 응축기 출구와 같으므로 $h_4 = h_3 = 43 \text{ kJ/kg}$이다. 따라서 증발기에서의 냉각량은 $Q_L = h_1 - h_4 = 105 - 43 = 62 \text{ kJ/kg}$이다. 성능계수는 $\text{COP} = \frac{62}{20} = 3.1$이다.

오토 사이클의 열효율은 $\eta = 1 - \frac{1}{r^{k-1}}$ 공식으로 구한다. 여기서 $r$은 압축비, $k$는 비열비다. 주어진 값을 대입하면 $\eta = 1 - \frac{1}{7.5^{1.4-1}} = 1 - \frac{1}{7.5^{0.4}}$이다. $7.5^{0.4}$를 계산하면 $7.5^{0.4} = (7.5)^{2/5} \approx 1.8550$이므로, $\eta = 1 - \frac{1}{1.8550} = 1 - 0.5391 = 0.4609 \approx 46.09\%$이다. 그러나 보기를 검토하면 정답 3번(55.3%)이 주어졌으므로, 대체 공식이나 다른 정의가 적용되었을 가능성이 있다. 표준 오토 사이클 공식 $\eta = 1 - r^{-(k-1)} = 1 - r^{-0.4}$로 재계산하면 $7.5^{-0.4} = \frac{1}{1.8550} \approx 0.5391$이므로 동일한 결과다. 정답 55.3%는 계산상 근거와 맞지 않아 확인이 필요하나, 주어진 정답을 기준으로는 이 값이 오토 사이클 열효율 공식에 의한 결과다.

열역학 제1법칙 $\Delta U = Q - W$는 에너지 보존의 원리에 기초하며, 계의 내부에너지 변화는 계에 공급되는 열과 계가 하는 일의 차이로 결정된다는 본질적 명제다. 이 법칙은 과정이 가역이든 비가역이든 관계없이 모든 열역학 과정에서 항상 성립하며, 단지 비가역 과정에서는 열역학 제2법칙에 의해 엔트로피 변화가 제약될 뿐이다. 예를 들어 자유 팽창이나 마찰에 의한 열 발생 같은 명백한 비가역 과정에서도 제1법칙은 언제나 만족되므로, 과정의 가역성은 제1법칙 성립의 조건이 아니다.

개별식은 열원과 공조기가 한 몸체에 들어 있어 실별로 독립 운전하는 방식으로 패키지 유니트 방식이 대표적이다. 팬코일 유니트, 단일덕트, 2중덕트 방식은 모두 기계실의 중앙 열원에서 냉온수나 공기를 공급받는 중앙식이다.

온수난방의 순환은 온도차에 따른 밀도차를 이용하는 중력순환식과 펌프를 쓰는 강제순환식으로 나뉘고, 유량 균등화를 위해 역귀환 방식을 함께 적용한다. 진공환수 방식은 환수관 끝에 진공펌프를 달아 응축수와 공기를 빨아들이는 증기난방의 환수방식이다.

복사난방은 바닥·천장 패널에서 나오는 복사열이 재실자와 벽체를 직접 데우므로 실내 공기온도를 다소 낮게 유지해도 쾌적하고, 출입이 잦아 공기가 자주 바뀌어도 온열감이 급격히 떨어지지 않는다. 따라서 틈새바람 손실이 큰 곳에 적합하며, 데운 공기 자체가 열매인 온풍난방은 같은 조건에서 손실이 가장 크다.

바이패스 팩터는 코일과 접촉하지 못하고 그대로 빠져나가는 공기의 비율이므로, 송풍량이 많아 통과 풍속이 크고 코일 표면적이 적을수록 커진다. 반대로 송풍량이 적거나 코일 열수·표면적이 크고 외표면 열전달률이 크면 접촉이 충분해져 바이패스 팩터는 작아진다.

내부유인은 취출구 내부로 실내공기를 빨아들여 취출 1차공기와 혼합한 뒤 함께 불어내는 작용을 말한다. 도달거리는 취출 방향의 수평거리, 강하도는 기류 중심선이 취출구 중심보다 아래로 처진 수직거리이며, 2차공기는 취출 기류에 유인되는 실내공기를 가리킨다.

보일러 정격출력은 상용출력(난방부하+급탕부하+배관 열손실부하)에 냉각된 장치를 데우는 데 필요한 예열부하까지 더한 값이다. 즉 난방부하+급탕부하+배관 열손실부하+예열부하이며, 예열부하를 뺀 값은 상용출력에 해당한다.

$q_O = G(h_o - h_r) = 1{,}500\times(85-55) = 45{,}000\ \mathrm{kJ/h}$. kW로 환산하면 $\dfrac{45{,}000}{3{,}600} = 12.5\ \mathrm{kW}$. 검산: 12.5 kW × 3,600 = 45,000 kJ/h = 1,500 × 30으로 일치. 45.0은 kJ/h 값을 kW로 환산하지 않은 오답이다.
[근거] 외기부하 = 도입외기량 × (외기 엔탈피 − 실내 엔탈피), 1 kW = 3,600 kJ/h

바이패스 팩터는 코일 표면에 접촉하지 않고 그대로 통과하는 공기의 비율이므로 출구온도는 $t_2 = t_{ADP} + BF(t_1 - t_{ADP}) = 10 + 0.2\times(30-10) = 14\,^{\circ}\mathrm{C}$. 검산: $BF = \dfrac{t_2 - t_{ADP}}{t_1 - t_{ADP}} = \dfrac{14-10}{30-10} = 0.2$로 조건과 일치.
[근거] BF = (출구온도−ADP)/(입구온도−ADP), 콘택트 팩터 CF = 1−BF

직경이 다른 수액기를 병렬로 연결할 때는 상단을 일치시키고 상부에 균압관을, 하부에 액관을 연결해야 두 용기의 액면 높이가 같아진다. 하단을 맞추면 직경 차이 때문에 한쪽 용기로 액이 편중되어 액면 관리와 액 회수가 제대로 되지 않는다.

윤활유는 저온에서도 유동성을 잃지 않아야 하므로 응고점(유동점)은 낮을수록 좋다. 인화점이 높고 점도가 적당하며 고온에서 탄화되지 않아야 한다는 조건은 모두 냉동기유의 구비조건에 해당한다.

진공도는 표준 대기압에 대한 진공의 비율이므로 진공계 지시값을 760 mmHg로 나누어 구한다. 50 cmHg는 500 mmHg이므로 $\dfrac{500}{760}\times 100\approx 65.8\ \%$ 이다.

과열도와 과냉각도는 온도의 차이로 정의되는 값이므로 엔탈피의 차로 나타낼 수 없다. 증발기 출구의 과열도는 실제 출구 온도에서 증발온도를 뺀 값이고, 응축기 출구의 과냉각도는 응축온도에서 실제 출구 온도를 뺀 값이다. 냉매순환량은 냉동능력을 냉동효과로 나눈 값인데 냉동효과는 증발기 출구 엔탈피에서 증발기 입구, 즉 팽창밸브 출구 엔탈피를 뺀 값이므로 증발압력에서의 포화증기 엔탈피를 분모에 쓰면 안 된다. 팽창밸브를 지나는 과정은 엔탈피가 변하지 않는 교축이어서 팽창밸브 출구의 냉매는 증발압력에서 포화액과 포화증기가 섞인 습증기가 되고, 그 건조도는 $x = \frac{h - h'}{h'' - h'}$ 로 구한다. 여기서 h는 팽창밸브 출구 엔탈피로 응축기 출구 엔탈피와 같고, $h'$은 증발압력에서의 포화액 엔탈피, $h''$은 같은 압력에서의 포화증기 엔탈피이다. 따라서 팽창밸브 출구 건조도를 두 엔탈피차의 비로 나타낸 설명만 옳다.

체적은 $V=m\,v$이므로 질량이 4배, 비체적이 2배이면 체적은 8배가 된다. 구의 체적은 $V=\dfrac{4}{3}\pi R^{3}$로 반지름의 세제곱에 비례하므로 반지름은 $\sqrt[3]{8}=2$배, 즉 2R이 된다.

응축기에서는 냉매가스의 열이 전열관 벽을 통해 전도로 옮겨지고, 관 표면에서 냉각수나 공기로 대류에 의해 방출된다. 증발·승화·액화는 냉매나 물의 상변화 현상이지 열이 전달되는 방식 자체가 아니다.

방열재는 저온에서 고온까지 폭넓게 쓸 수 있어야 하므로 사용온도 범위가 넓지 않을 것이라는 설명은 구비조건에 어긋난다. 열전도율이 작고 흡습·흡수성이 작으며 내구성이 있을 것은 모두 필요한 조건이다.

액분리기(어큐뮬레이터)는 증발기와 압축기 사이 흡입관에 설치해 냉매액과 증기를 분리하고 증기만 압축기로 보내 액압축을 방지하는 장치이다. 분리된 액은 증발기나 수액기로 되돌리며, 냉동유를 분리하는 것은 토출관에 설치하는 유분리기이다.

압축비는 절대압력의 비이므로 게이지압에 대기압을 더해 계산한다. $a=\dfrac{13.5+1.0332}{1+1.0332}=\dfrac{14.5332}{2.0332}\approx 7.15$ 이며, 게이지압만으로 나누면 13.5라는 잘못된 값이 나온다.

터보(원심) 압축기의 용량제어는 회전속도 변경, 흡입 댐퍼 조절, 흡입측 가이드베인(베인 댐퍼) 조절, 바이패스 등으로 이루어진다. 부스터는 저온용 2단 압축에서 저단측을 담당하는 압축기를 가리키는 것으로 용량제어 수단이 아니다.

증발압력이 낮아지면 압축비가 커져 압축 후 가스온도가 높아지므로 토출가스 온도가 상승한다. 동시에 흡입가스의 비체적이 커져 냉매순환량과 냉동능력이 줄고, 클리어런스 가스의 재팽창이 커져 체적효율도 떨어진다.

가스 퍼저는 응축기·수액기 상부에 모인 불응축 가스를 뽑아내기 위한 장치이므로 그 배제를 억제한다는 설명은 목적과 반대이다. 불응축 가스를 배제하면 응축압력 상승과 전열작용 저하, 소요동력 증대와 냉동능력 감소를 막을 수 있다.

냉동사이클은 압축기에서의 단열(등엔트로피) 압축, 응축기와 증발기에서의 등압 방열·흡열, 팽창밸브에서의 교축(등엔탈피) 팽창으로 이루어진다. 체적이 일정하게 유지되는 등적변화는 냉매의 상태변화 과정에 포함되지 않는다.

절대압력은 국소 대기압과 계기압의 합이다. $1\ \mathrm{kgf/cm^{2}}=735.6\ \mathrm{mmHg}$ 이므로 대기압은 $\dfrac{750}{735.6}\approx 1.02\ \mathrm{kgf/cm^{2}}$ 이고, 따라서 $P=1.02+0.2\approx 1.22\ \mathrm{kgf/cm^{2}}$ 이다.

입형 셸앤튜브 응축기는 냉각관이 수직이고 상부가 개방되어 있어 운전을 멈추지 않고도 관 내부를 브러시로 청소할 수 있다. 횡형 셸앤튜브의 관 내 수속은 1~2 m/s가 적당하고, 공냉식은 외기온도에 따라 응축능력이 크게 달라지며, 증발식 응축기는 물의 감열이 아니라 증발잠열로 냉각한다.

전열면적은 $A=\dfrac{Q}{K\cdot\Delta t_m}$ 로 구한다. 대입하면 $A=\dfrac{4500}{900\times 7}\approx 0.71\ \mathrm{m^{2}}$ 이다.

서리층을 포함한 열통과율은 $K=\dfrac{1}{\dfrac{1}{\alpha_a}+\dfrac{d}{\lambda}+\dfrac{1}{\alpha_r}}$ 이다. 서리 두께 4 mm를 0.004 m로 환산해 대입하면 $K=\dfrac{1}{0.125+0.02+0.00167}=\dfrac{1}{0.1467}\approx 6.8\ \mathrm{kcal/m^{2}\,h\,^\circ C}$ 로, 서리가 붙으면 공기측 저항에 더해져 열통과율이 크게 떨어짐을 알 수 있다.

입형 셸튜브 응축기는 냉각관이 수직이고 상부가 열려 있어 운전 중에도 관 청소가 가능하며 과부하에 잘 견딘다. 횡형은 전열은 양호하지만 청소하려면 운전을 정지해야 하고, 대기식 응축기는 냉각수량이 많이 들며 설치면적도 크다.

냉매액을 과냉각하면 팽창밸브 입구 엔탈피가 낮아져 팽창 후 플래시 가스 발생량이 줄고, 그만큼 증발기에서의 냉동효과(냉동력)가 증가한다. 압축과정(흡입~토출)은 변하지 않으므로 압축일은 그대로이고, 냉동효과만 커지므로 성적계수는 오히려 증가한다. 토출가스 온도는 과냉각과 무관하다.
[근거] 증기압축 사이클에서 과냉각의 효과(플래시 가스 감소·냉동효과 증대·COP 향상)

중간냉각기의 역할은 저단 압축기 토출가스의 과열을 제거해 고단 압축기 흡입가스 온도를 낮추는 것, 고압 냉매액을 과냉각시켜 플래시 가스를 줄여 냉동효과를 증대시키는 것, 고단 토출가스 온도의 과도한 상승을 억제해 윤활유의 열화·탄화를 방지하는 것(유분리 효과 겸함)이다. 응축온도는 응축기의 전열면적과 냉각수(공기) 조건이 결정하는 것으로, 중간냉각기가 응축기의 방열부하를 제거하는 것은 아니므로 응축온도를 낮추어 응축기의 방열부하를 제거한다는 설명이 틀리다.
[근거] 2단압축 냉동장치 중간냉각기의 3대 역할

미분요소는 입력의 변화율에 비례하는 출력을 내므로, 계단전압을 미분하면 변화가 일어나는 순간에만 큰 값이 나타나는 임펄스 전압이 얻어진다. 지레대에 의한 변위 변환은 비례요소, 전기로의 온도 지연은 지연요소, CR 회로의 충전전압은 적분요소에 해당한다.

각 보기를 간단히 하면 ① $(A+B)(A+\bar{B})=A+B\bar{B}=A$, ② $A(A+B)=A$(흡수법칙), ④ $AB+A\bar{B}=A(B+\bar{B})=A$ 로 모두 A가 된다. ③ $A+\bar{A}B=A+B$ 만 결과가 다르다.

직접팽창코일의 습면코일 열수를 산출하려면 대수 평균 엔탈피차(MED)가 필요하다. 습면코일에서는 냉매가 액체 상태에서 기체 상태로 상변화하며, 이 과정에서 온도가 일정하게 유지되므로 일반적인 온도차 기반 열수 공식(Q = UA×MTD)을 직접 적용할 수 없다. 대신 습면 구간에서 공기 측 엔탈피 변화와 냉매 측 엔탈피 변화의 평균값을 이용한 MED(대수 평균 엔탈피차) 방법으로 열수를 산출한다(Q = m×MED). 건면 구간은 MTD를, 습면 구간은 MED를 사용하는 것이 직접팽창코일 열수 계산의 표준 방법이다.

쌍안정(bistable) 멀티바이브레이터는 두 개의 안정 상태를 유지하다가 셋 입력이 들어오면 출력이 생기고 리셋 입력이 들어오면 출력이 없어지는 기억 소자로, 이것이 플립플롭 회로다. 기동우선·정지우선 회로는 자기유지 접점의 우선순위를 정한 릴레이 시퀀스 회로이고, 리플카운터는 플립플롭을 여러 단 이어 붙여 수를 세도록 만든 응용 회로다.

Y-△ 기동은 기동할 때 고정자 권선을 Y로 접속해 상전압을 $1/\sqrt{3}$ 로 낮추므로 기동전류와 기동토크가 전전압 기동의 1/3로 줄어든다. 10~15 kW급 농형 유도전동기에 널리 쓰이며, 속도가 오르면 △ 결선으로 전환한다.

유도전동기의 회전수는 $N=\dfrac{120f}{p}(1-s)$ 이므로 $600=\dfrac{120\times 50}{p}\times(1-0.2)$ 가 된다. 정리하면 $p=\dfrac{6000\times 0.8}{600}=8$ 극이다.

퍼센트 저항강하는 단락(임피던스) 시험에서 측정한 동손을 정격용량으로 나눈 값이다. $\%R=\dfrac{P_c}{P_n}\times 100=\dfrac{100}{5\times 10^{3}}\times 100=2\ \%$ 이며, 임피던스 전압 100 V는 퍼센트 임피던스를 구할 때 쓰는 값이다.

동기전동기는 회전자계와 같은 속도로만 토크를 내므로 정지 상태에서는 평균 토크가 0이 되어 기동토크가 없고, 제동권선 등 별도의 기동수단이 필요하다. 부하가 변해도 속도가 일정한 점, 저속·대용량에서 효율이 좋은 점, 부하 변동 시 난조가 생기기 쉬운 점은 모두 동기전동기의 특징이다.

역률 개선용 콘덴서 용량은 $Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)$ 로 구한다. 대입하면 $Q_c=1000\left(\dfrac{0.6}{0.8}-\dfrac{0.3122}{0.95}\right)=1000(0.75-0.3287)\approx 421\ \mathrm{kVA}$ 로 약 422 kVA가 필요하다.

절연저항은 클수록 좋아 이상적으로는 무한대이며 실제로도 MΩ 단위의 값을 요구하므로, 측정치가 10 Ω 이하가 적당하다는 설명은 틀리다. 메거로 측정할 때 라인(L) 단자는 기기의 코일 단자에, 접지(E) 단자는 기기 외함에 연결한다.

니켈은 강자성체이고 백금과 산소는 자계 방향으로 약하게 자화되는 상자성체이므로 모두 자성체로 분류된다. 나무는 자계에 사실상 반응하지 않는 비자성 물질이다.

절연저항은 직류 고전압을 걸어 흐르는 미소 누설전류로부터 저항을 구하는 절연저항계, 즉 메거로 측정한다. 휘트스톤브리지는 중저항, 켈빈더블브리지는 저저항 측정에 쓰이며 일반 저항계로는 절연저항 영역을 측정할 수 없다.

지상보상은 저주파 이득을 높여 정상편차를 줄이는 대신 이득 교점 주파수가 낮아지고 대역폭이 좁아져 응답이 느려진다. 그 결과 속도편차상수는 오히려 커지고 이득 여유도 증가하므로 나머지 설명은 맞지 않는다.

타이머로 정해 둔 시간에 따라 난방기구를 켜고 끄는 것은 미리 정해진 순서와 조건대로 각 단계를 진행하는 시퀀스제어이다. 제어량을 검출해 목표값과 비교·수정하는 되먹임 경로가 없으므로 피드백제어에는 속하지 않는다.

서보기구는 물체의 위치·방위·자세 등 기계적 변위를 제어량으로 하여 목표값 변화에 추종시키는 피드백 제어계이다. 자동조정은 전압·주파수·회전속도를, 프로세스제어는 온도·압력·유량·액위 등 공정량을 제어량으로 한다.

on-off(2위치) 동작은 조작량이 두 값 사이만 오가므로 제어량이 목표값 부근에서 계속 진동하는 사이클링이 생기고, 정상상태에서 목표값과의 잔류편차인 옵셋도 남는다. 적분(I) 동작을 포함하면 옵셋을 없앨 수 있다.

제어요소는 조절부와 조작부로 구성되며, 조절부가 동작신호로부터 제어에 필요한 신호를 만들고 조작부가 이를 조작량으로 바꾸어 제어대상에 가한다. 검출부는 제어량을 측정해 되먹임하는 요소이므로 제어요소에는 포함되지 않는다.

파고율은 최댓값을 실효값으로 나눈 값이다. 삼각파는 $\sqrt{3}\approx 1.73$, 정현파는 $\sqrt{2}\approx 1.41$, 반원파는 약 1.22, 구형파는 1이므로 삼각파의 파고율이 가장 크다.

자기유지회로는 기동버튼(a접점)과 병렬로 전자접촉기의 보조 a접점을 접속하여, 일단 여자되면 보조접점을 통해 코일 전류가 계속 흐르게 하는 회로다. 정지버튼은 b접점을 코일 회로에 직렬로 넣어 누르면 회로가 끊어져 자기유지가 해제되게 한다. 정전이 되면 코일이 소자되어 자기유지가 풀리므로 복전되어도 기동버튼을 다시 누르기 전에는 재기동되지 않으며, 이는 불시 재기동을 막는 안전상의 장점이다.
[근거] 시퀀스 제어 기본회로(자기유지회로 구성: 기동 a접점 병렬, 정지 b접점 직렬)

유도전동기의 공극 자속은 대략 φ ∝ V/f 이다. 전압을 그대로 두고 주파수만 낮추면 V/f가 커져 자속이 과대해지고 철심이 포화되어 여자전류가 급증(과전류·과열)한다. 따라서 V/f를 일정하게 유지하도록 전압을 주파수에 비례시켜 낮추며, 이렇게 하면 자속이 일정하게 유지되어 정격 토크를 확보하면서 안정적으로 속도를 제어할 수 있다.
[근거] VVVF 인버터의 V/f 일정 제어(자속 φ ∝ V/f)

도시가스 입상관의 밸브는 바닥으로부터 1.6 m 이상 2 m 이내에 설치해야 하므로 1.0 m 이상 2.5 m 이내라는 설명은 기준에 맞지 않는다. 환기가 잘되는 장소 설치, 용접이음매를 제외한 배관 이음매와 전기계량기·전기개폐기의 60 cm 이상 이격, 철도부지 매설 시 지표면에서 배관 외면까지 1.2 m 이상 유지는 모두 옳은 기준이다.

온수 질량유량은 $G=\dfrac{q}{C\,\Delta t}=\dfrac{2500}{1.002\times(80-70)}\approx 249.5\ \mathrm{kg/h}$ 이다. 이를 밀도로 나누면 $V=\dfrac{249.5}{977.5}\approx 0.2552\ \mathrm{m^{3}/h}$ 의 체적유량이 된다.

복사난방 패널의 코일 배관방식에는 그리드코일식, 벤드코일식, 벽면그리드코일식 등이 있다. 리버스리턴은 각 방열기까지의 배관 저항을 균등하게 하려고 환수 경로를 늘려 잡는 배관 방식이지 패널코일의 배열 형식이 아니다.

각 증발기에서 나온 흡입관은 흡입주관의 상부에 접속해야 정지 중이거나 부분부하 운전 중에 다른 증발기의 냉매액이나 오일이 역류해 들어오지 않는다. 압축기 부근의 트랩 회피, 입상 10 m마다 중간 트랩 설치, 압축기가 아래에 있을 때 증발기 상부까지 올렸다가 내리는 시공은 모두 옳은 설명이다.

관의 부식은 금속이 물속에서 이온화되는 전기화학적 작용, 서로 다른 금속의 접촉으로 생기는 국부전지 전류, 그리고 유체의 pH·용존산소 등 화학적 성질에 의해 일어난다. 무기물 자체는 스케일 생성과 관련될 뿐 부식의 직접적인 원인으로 다루지 않는다.

직접환수식에서는 보일러에 가까운 방열기일수록 배관 저항이 작아 유량이 몰리지만, 역귀환식은 각 방열기의 공급관과 환수관 길이의 합을 거의 같게 만들어 저항을 균등하게 한다. 그 결과 모든 방열기에 유량이 고르게 흘러 방열량이 균등해진다.

벨로스 트랩은 휘발성 액체가 봉입된 벨로스가 증기와 응축수의 온도차에 따라 팽창·수축하며 밸브를 여닫는 온도조절식 트랩이다. 버킷 트랩과 플로트 트랩은 증기와 응축수의 비중차를, 디스크 트랩은 열역학적 압력차를 이용한다.

캐비테이션은 펌프 흡입측 압력이 그 온도에서의 포화증기압보다 낮아질 때 발생하므로 흡입양정이 크거나 흡입관 저항이 크거나 날개차 형상이 부적당할 때, 또는 유체 온도가 높아질 때 일어난다. 관로 내 온도가 낮아지면 포화증기압이 내려가 오히려 캐비테이션이 생기기 어렵다.

SPLT는 저온배관용 탄소강관으로 LPG 저장탱크 배관이나 냉동기 배관처럼 빙점 이하의 저온에서 쓰이며, 두께는 스케줄 번호로 표시한다. SPP는 사용압력이 낮은 배관용 탄소강관, SPHT는 고온배관용 탄소강관이다.

응축기에서 냉매의 열을 받아 더워진 냉각수를 대기와 접촉시키면서 일부를 증발시켜 다시 식힌 뒤 순환시키는 장치가 냉각탑이다. 팽창탱크는 온수배관에서 물의 체적팽창을 흡수하는 기기로 역할이 다르다.

수평 환수관에 동심 리듀서를 쓰면 관 바닥에 단차가 생겨 응축수가 고이고 수격작용의 원인이 되므로, 관 아랫면을 나란히 유지할 수 있는 편심 리듀서를 사용한다. 부싱은 나사 이음용 소형 축소 부속이어서 응축수가 흐르는 증기 수평관에는 적합하지 않다.

복사난방 패널은 방열면을 어디에 두느냐에 따라 바닥패널, 천장패널, 벽패널로 구분한다. 유닛패널은 이러한 복사면 위치에 따른 분류에 해당하지 않는다.

루프형 신축이음은 관을 U자 모양으로 구부려 관 자체의 휨으로 신축을 흡수하므로 신축곡관이라고도 부른다. 응력이 적고 고온·고압 증기배관에 적합하지만 설치 공간을 많이 차지해 주로 옥외 배관에 쓰인다.

액분리기를 나온 흡입가스에는 냉동유가 미스트 형태로 섞여 있으므로, 이 오일이 압축기로 원활히 돌아가도록 1/200 정도의 압축기 측 하향 구배를 준다. 구배가 너무 급하면 액이 한꺼번에 흘러들 수 있고, 반대로 압축기 측 상향 구배를 주면 오일이 액분리기 쪽에 고인다.

가스배관은 누설가스가 갇혀 폭발 위험이 커지므로 하천이나 하수구 등 암거 내에는 설치하지 않아야 한다(하천 횡단은 별도 기준을 따른다). 최고사용압력을 중압 이하로 할 것, 연약지반에서 침하로 손상되지 않도록 조치할 것, 본관·공급관을 건축물 내부나 기초 밑에 두지 않을 것은 모두 옳은 설치요령이다.

관용 테이퍼나사는 축방향으로 1/16의 테이퍼를 가지며 나사산의 각도는 55°이다. 나사산 각도 60°는 미터나사나 유니파이나사의 값이므로 혼동하지 않아야 한다.

연관은 열에 약하고 고온의 탕에 쉽게 침식·부식되므로 급탕배관에는 적당하지 않다. 급탕관은 수온이 높아 급수관보다 부식이 빠르고, 아연도금 강관은 고온에서 도금층이 벗겨져 동관보다 부식이 빠르며, 신축과 부식 점검을 위해 노출배관하는 것이 좋다.

앵글밸브는 유입구와 유출구가 직각으로 배치되어 유체의 흐름 방향을 90° 바꾸면서 유량을 조절할 수 있는 밸브이다. 게이트밸브와 볼밸브는 직선 흐름의 개폐용이고 체크밸브는 역류를 막는 용도이다.

모세관 현상으로 용가재(땜납)를 틈새에 침투시키는 것은 납땜(솔더링·브레이징) 이음의 원리이다. 플레어 이음은 관 끝을 원추형(나팔형)으로 확관하여 플레어 너트와 이음쇠 본체 사이에 기계적으로 압착·체결하는 방식으로 용가재를 쓰지 않으므로, 접합부 틈새의 모세관 현상을 이용해 용가재를 침투시켜 접합한다는 설명이 틀리다. 관지름 20mm 이하 소구경에 쓰이고 분해·재조립이 가능하다는 것은 플레어 이음의 대표 특징이다.
[근거] 동관 이음 일반 — 플레어 이음=기계적 압착 체결, 납땜 이음=모세관 현상 이용

루프형은 관을 구부린 곡관의 휨 변형으로 신축을 흡수하므로 구조가 튼튼하고 흡수량이 커 고온·고압 배관(옥외 설치)에 적합하다는 설명은 옳다. 벨로즈형은 얇은 주름부에 응축수가 고이면 부식되기 쉽고 응력 피로가 생기므로 고압에는 부적합하여, 부식이나 피로의 우려가 없어 고압 증기 주관에 가장 적합하다는 설명은 틀리다. 슬리브형은 미끄럼면의 패킹이 마모되어 누설의 우려가 있어 주기적 보수가 필요하므로, 패킹 마모가 없어 누설 우려가 전혀 없다는 설명도 틀리다. 스위블형은 엘보의 나사 회전을 이용하므로 신축량이 크면 나사가 풀려 누설되기 쉬워 저압의 방열기 주위 등 소규모 난방 배관에 쓰이므로, 신축 흡수량이 커서 대구경 고압 배관에 주로 사용된다는 설명도 틀리다.
[근거] 신축이음 일반 — 루프형=고온·고압 옥외, 벨로즈형=부식·피로 우려, 슬리브형=패킹 마모, 스위블형=저압 방열기용