[공조냉동기계기능사 필기] 15년 4회차 기출문제 정답·해설 페이지
- 가: 증발기 출구에서 압축기로 들어가는 저압 가스관(흡입관)
- 나: 압축기 출구에서 응축기로 가는 고압 가스관(토출관)
- 라: 팽창밸브를 지난 뒤 증발기로 가는 저압 액관으로, 교축된 직후라 압력이 낮고 플래시가스가 섞여 있다
- 증발기의 냉동효과는 증발기 입구 ⑨에서 출구 ①까지이므로 ① − ⑨이다. ②는 저단 압축기 토출점이라 증발기와 무관하다.
- 팽창변을 통과한 직후의 냉매는 제1팽창변 출구 ⑦과 제2팽창변 출구 ⑨이며, ⑤·⑥은 응축압력선 위의 포화증기점·포화액점이다.
- 응축기의 방출열량은 고단 압축기 토출 ④에서 응축기 출구 ⑥까지이므로 ④ − ⑥이다.
- 냉각탑의 입구수온(응축기를 나온 냉각수)은 냉각탑에서 냉각되어 나가는 출구수온보다 높다.
- 응축기 냉각수는 응축열을 흡수하며 온도가 오르므로 출구온도가 입구온도보다 높다.
- 응축기의 방출열량은 증발기의 흡수열량에 압축일량이 더해진 값이므로 두 열량은 서로 같지 않다.
- 압축비는 고압 측과 저압 측을 각각 절대압력(압력계 지시값 + 대기압)으로 환산한 뒤 그 비를 취한 값이며, 압력계 값끼리 나눈 다음 1을 더하는 것이 아니다.
- 압축비가 커지면 토출가스 온도는 상승한다.
- 압축비가 커지면 소요 동력은 증가하므로, 압축비가 작아질 때 동력이 증가한다는 설명은 틀렸다.
- 배열회수용 배기에는 주방·화장실 등 오염·유증기가 섞인 배기는 포함시키지 않는 것이 원칙이다.
- 회전형 전열교환기는 로터 구동 모터와 급배기 팬이 연동 운전되어야 정상적인 열교환과 오염 방지가 가능하다.
- 중간기 외기냉방을 하는 시스템에서는 전열교환기를 우회하는 별도의 바이패스 덕트가 필요하다.
- 상향 공급식은 송수주관보다 방열기 위치가 높을 때 위로 분기하는 방식이며, 낮을 때라는 설명은 틀렸다.
- 복관식은 증기관과 응축수관을 별도의 관으로 배관하는 방식이고, 동일관을 쓰는 것은 단관식이다.
- 하트포드 접속은 저압증기 난방에서 저수위 사고를 막기 위한 균형관 배관법이며, 고압증기 난방이 아니다.
냉동제조의 시설 중 안전유지를 위한 기술기준에 관한 설명으로 틀린 것은?
안전밸브에 설치된 스톱밸브는 특별한 수리 등 특별한 경우 외에는 항상 열어둔다.
냉동설비의 설치공사가 완공되면 시운전 할 때 산소가스를 사용한다.
가연성 가스의 냉동설비 부근에는 작업에 필요한 양 이상의 연소물질을 두지 않는다.
냉동설비의 변경공사가 완공되어 기밀시험 시 공기를 사용할 때에는 미리 냉매 설비 중의 가연성가스를 방출한 후 실시한다.
냉동설비의 시운전이나 기밀시험에는 공기 또는 질소 등 불연성 가스를 사용해야 하며, 산소는 오일 등과 접촉 시 폭발 위험이 있어 사용해서는 안 된다.
따라서 시운전 시 산소가스를 사용한다는 설명이 안전기술기준에 어긋나는 내용이다.
안전밸브 스톱밸브를 평상시 열어두는 것, 가연성 가스 설비 부근에 여분의 연소물질을 두지 않는 것, 기밀시험 전 가연성가스를 미리 방출하는 것은 모두 정상적인 안전조치이다.
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줄 작업 시 안전관리 사항으로 틀린 것은?
칩은 브러시로 제거한다.
줄의 균열 유무를 확인한다.
손잡이가 줄에 튼튼하게 고정되어 있는가 확인한 다음에 사용한다.
줄 작업의 높이는 작업자의 어깨 높이로 하는 것이 좋다.
줄 작업 시 작업 높이는 팔꿈치 높이 정도가 적당하며, 어깨 높이로 하는 것은 팔에 무리를 주고 정밀한 작업이 어려워 틀린 설명이다.
칩을 브러시로 제거하고, 사용 전 줄의 균열 여부와 손잡이 고정 상태를 확인하는 것은 올바른 안전수칙이다.
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암모니아의 누설 검지 방법이 아닌 것은?
심한 자극성 냄새를 가지고 있으므로, 냄새로 확인이 가능하다.
적색 리트머스 시험지에 물을 적셔 누설 부위에 가까이 하면 누설 시 청색으로 변한다.
백색 페놀프탈레인 용지에 물을 적셔 누설 부위에 가까이 하면 누설 시 적색으로 변한다.
황을 묻힌 심지에 불을 붙여 누설 부위에 가져가면 누설 시 홍색으로 변한다.
암모니아는 자극적인 냄새로 확인할 수 있고, 물을 적신 적색 리트머스 시험지가 청색으로, 백색 페놀프탈레인 용지가 적색으로 변하는 반응으로 누설을 검지한다.
황(유황)을 묻힌 심지에 불을 붙여 누설 부위에 가져가는 방법도 검지법으로 쓰이지만, 이때는 암모니아와 반응해 흰 연기(백연)가 발생하는 것이지 홍색으로 변하는 것이 아니므로 이 설명이 틀렸다.
염산(HCl)을 묻힌 헝겊을 가까이 대는 경우에도 마찬가지로 염화암모늄에 의한 흰 연기가 발생한다.
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위험물 취급 및 저장 시의 안전조치 사항 중 틀린 것은?
위험물은 작업장과 별도의 장소에 보관하여야 한다.
위험물을 취급하는 작업장에는 너비 0.3m 이상, 높이 2m 이상의 비상구를 설치하여야 한다.
작업장 내부에는 위험물을 작업에 필요한 양만큼만 두어야 한다.
위험물을 취급하는 작업장의 비상구 문은 피난 방향으로 열리도록 한다.
위험물 취급 작업장의 비상구는 너비 0.75m 이상, 높이 1.5m 이상으로 설치해야 한다. 따라서 너비 0.3m, 높이 2m라는 서술이 틀렸다. 위험물은 작업장과 별도의 장소에 보관하고, 작업장에는 필요한 양만 두며, 비상구 문은 피난 방향으로 열리게 한다.
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다음 중 압축기가 시동되지 않는 이유로 가장 거리가 먼 것은?
전압이 너무 낮다.
오버로드가 작동하였다.
유압보호 스위치가 리셋되어 있지 않다.
온도조절기 감온통의 가스가 빠져 있다.
압축기가 시동되지 않는 대표적인 원인은 전압 저하, 오버로드(과부하 보호장치) 작동, 유압보호 스위치의 리셋 불량 등 시동 계통이나 보호장치와 직접 관련된 전기적 문제이다.
온도조절기 감온통의 가스가 빠지는 것은 운전 중 제어 이상을 일으키는 원인으로, 압축기 자체의 시동 불량 원인과는 거리가 멀다.
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산소용접 중 역화현상이 일어났을 때 조치 방법으로 가장 적합한 것은?
아세틸렌 밸브를 즉시 닫는다.
토치 속의 공기를 배출한다.
아세틸렌 압력을 높인다.
산소압력을 용접조건에 맞춘다.
산소용접 중 역화가 발생하면 가장 먼저 아세틸렌 밸브를 즉시 닫아 불꽃이 토치 안쪽으로 역류하는 것을 차단해야 한다.
이후 산소 밸브를 잠그고 원인을 점검한 뒤 재점화하는 것이 순서이며, 압력을 임의로 높이거나 조정하는 것은 위험을 키울 수 있다.
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드릴 작업 중 유의할 사항으로 틀린 것은?
작은 공작물이라도 바이스나 크랩을 사용하여 장착한다.
드릴이나 소켓을 척에서 해체 시킬 때에는 해머를 사용한다.
가공 중 드릴 절삭 부분에 이상음이 들리면 작업을 중지하고 드릴 날을 바꾼다.
드릴의 탈착은 회전이 완전히 멈춘 후에 한다.
드릴이나 소켓을 척에서 해체할 때는 드릴뽑이(드리프트) 등 전용 공구를 사용해야 하며, 해머로 직접 타격하면 척이나 드릴이 손상되고 파편이 튈 위험이 있어 틀린 설명이다.
작은 공작물도 바이스로 고정하고, 이상음 발생 시 작업을 중지하며, 드릴 탈착은 회전이 완전히 멈춘 후 하는 것은 올바른 안전수칙이다.
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안전장치의 취급에 관한 사항으로 틀린 것은?
안전장치는 반드시 작업 전에 점검한다.
안전장치는 구조상의 결함유무를 항상 점검한다.
안전장치가 불량할 때에는 즉시 수정한 다음 작업한다.
안전장치는 작업 형편상 부득이한 경우에는 일시 제거해도 좋다.
안전장치는 작업 형편이 아무리 불편해도 임의로 제거해서는 안 되며, 이는 안전장치 취급의 기본 원칙에 어긋나는 설명이다.
작업 전 점검, 구조상 결함 유무 확인, 불량 시 즉시 수정 후 작업하는 것은 모두 정상적인 취급 방법이다.
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전기용접 작업 시 전격에 의한 사고를 예방할 수 있는 사항으로 틀린 것은?
절연 홀더의 절열부분이 파손되었으면 바로 보수하거나 교체한다.
용접봉의 심선은 손에 접촉되지 않게 한다.
용접용 케이블은 2차 접속단자에 접촉한다.
용접기는 무부하 전압이 필요 이상 높지 않은 것을 사용한다.
용접용 케이블(2차측)이 접속단자에 단순히 닿아 있는 상태로 두면 접촉저항에 의한 발열과 감전 사고의 위험이 있으므로, 접속부를 견고하게 조이고 절연 처리해야 한다.
절연 홀더 파손 시 즉시 보수·교체하고, 심선이 손에 닿지 않게 하며, 무부하 전압이 과도하게 높지 않은 용접기를 사용하는 것은 올바른 전격 예방 조치이다.
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산업안전보건법의 제정 목적과 가장 거리가 먼 것은?
산업재해 예방
쾌적한 작업환경 조성
산업안전에 관한 정책수립
근로자의 안전과 보건을 유지·증진
산업안전보건법의 목적은 산업재해 예방과 쾌적한 작업환경 조성을 통해 근로자의 안전과 보건을 유지·증진시키는 것이다.
산업안전에 관한 정책을 수립하는 것은 정부(국가)의 역할이지, 법의 목적 조문에 명시된 내용은 아니다.
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다음 중 용융온도가 비교적 높아 전기 기구에 사용하는 퓨즈(Fuse)의 재료로 가장 부적당한 것은?
납
주석
아연
구리
퓨즈는 과전류가 흐르면 스스로 녹아 회로를 차단해야 하므로 용융온도가 낮은 금속이 재료로 적합하며, 납·주석·아연 등이 실제로 사용된다.
구리는 용융온도가 상대적으로 높아 과전류 시 쉽게 녹지 않으므로 퓨즈 재료로는 부적당하다.
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가스 용접법의 특징으로 틀린 것은?
응용 범위가 넓다.
아크용접 에 비해 불꽃의 온도가 높다.
아크용접에 비해 유해 광선의 발생이 적다.
열량조절이 비교적 자유로워 박판용접에 적당하다.
가스용접은 아크용접에 비해 불꽃의 온도가 낮으며, 열량 조절이 비교적 자유로워 얇은 판(박판) 용접에 적당하고 응용 범위가 넓다.
또한 아크가 아닌 가스 불꽃을 이용하므로 아크용접보다 유해 광선의 발생이 적다.
따라서 아크용접보다 불꽃 온도가 높다는 설명이 틀린 내용이다.
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크레인의 방호장치로서 와이어로프가 후크 에서 이탈하는 것을 방지하는 장치는?
과부하 방지 장치
권과 방지 장치
비상 정지 장치
해지 장치
크레인 후크에서 와이어로프(달아올린 물체)가 이탈하는 것을 방지하는 방호장치는 해지장치이다.
과부하방지장치는 정격하중 초과를 감지해 작동을 정지시키고, 권과방지장치는 훅의 과다 권상을 막으며, 비상정지장치는 위급 시 전체 동작을 즉시 멈추는 장치로 각각 목적이 다르다.
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일반적인 컨베이어의 안전장치로 가장 거리가 먼 것은?
역회전 방지장치
비상 정지장치
과속 방지장치
이탈 방지장치
컨베이어의 일반적인 안전장치는 역회전 방지장치, 비상정지장치, 이탈 방지장치 등이며, 이는 벨트의 역주행이나 이탈, 급박한 상황에서의 정지를 위한 것이다.
과속 방지장치는 승강기 등에서 주로 사용되는 장치로, 컨베이어의 일반적인 안전장치와는 거리가 멀다.
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가스용접 작업 중 일어나기 쉬운 재해로 가장 거리가 먼 것은?
화재
누전
가스중독
가스폭발
가스용접은 가연성 가스를 사용하는 작업이므로 화재, 가스중독, 가스폭발이 일어나기 쉬운 대표적인 재해이다.
누전은 전기를 사용하는 전기용접 등에서 발생하는 재해로, 전기를 직접 이용하지 않는 가스용접 작업과는 거리가 멀다.
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액백(Liquid back)의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
팽창밸브의 개도가 너무 클 때
냉매가 과충전되었을 때
액분리기가 불량일 때
증발기 용량이 너무 클 때
액백(리퀴드 백)은 팽창밸브의 개도가 너무 커서 냉매가 과다 공급되거나, 냉매가 과충전되거나, 액분리기가 불량해 액냉매를 제대로 걸러내지 못할 때 발생한다.
반대로 증발기 용량이 너무 클 때는 냉매가 증발할 여유가 충분해지므로 오히려 액백 발생 가능성이 낮아지며, 액백의 직접적인 원인과는 거리가 멀다.
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다음 표의 ( )안에 들어갈 말로 옳은 것은?
가 : 감소, 나 : 감소
가 : 증가, 나 : 감소
가 : 감소, 나 : 증가
가 : 증가, 나 : 증가
압축기의 간극(clearance)이 증가하면 실린더 내 잔류가스가 팽창하는 부피가 커져 흡입할 수 있는 유효 체적이 줄어들므로 체적효율은 감소(가)한다. 또한 간극이 커지면 잔류가스의 재팽창으로 인해 실제로 압축되어 토출되는 냉매량이 줄어들어, 압축비(고압/저압) 자체도 실질적으로 낮아지는 방향으로 작용하여 감소(나)한다.
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다음 설명 중 옳은 것은?
1kW는 760kcal/h이다.
증발열, 응축열, 승화열은 잠열이다.
1kg의 얼음의 용해열은 860kcal이다.
상대습도란 포화증기압을 증기압으로 나눈 것이다.
증발열, 응축열, 승화열은 모두 잠열이다. 잠열은 온도 변화 없이 상(相)이 바뀔 때 출입하는 열을 말한다.
1kW는 약 860kcal/h이며(760kcal/h 아님), 1kg 얼음의 융해열은 약 80kcal이고(860kcal 아님), 상대습도는 으로 정의되므로 나머지 설명은 모두 틀렸다.
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다음 냉동장치에 대한 설명 중 옳은 것은?
고압차단스위치는 조정 설정 압력보다 벨로스에 가해진 압력이 낮을 때 접점이 떨어지는 장치이다.
온도식 자동 팽창밸브의 감온통은 증발기의 입구 측에 붙인다.
가용전은 프레온 냉동장치의 응축기나 수액기 등을 보호하기 위하여 사용된다.
파열판은 암모니아 왕복동 냉동장치에 만 사용된다.
가용전은 일정 온도 이상이 되면 저융점 합금이 녹아 냉매를 방출시켜 압력 상승에 의한 파손을 막는 안전장치로, 주로 프레온 냉동장치의 응축기나 수액기를 보호하는 데 사용된다.
고압차단스위치는 설정 압력보다 벨로스에 가해진 압력이 높을 때 접점이 떨어지도록 되어 있고, 온도식 자동팽창밸브의 감온통은 증발기 출구측에 부착하며, 파열판은 주로 터보(원심식) 냉동기에 사용되므로 나머지 설명은 모두 틀렸다.
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가열원이 필요하며 압축기가 필요 없는 냉동기는?
터보 냉동기
흡수식 냉동기
회전식 냉동기
왕복동식 냉동기
압축기 대신 가열원(발생기의 열)을 이용해 냉매(주로 물)를 냉매증기와 흡수액으로 분리·순환시켜 냉동효과를 얻는 것은 흡수식 냉동기이다.
터보·회전식·왕복동식 냉동기는 모두 압축기를 이용해 냉매를 압축하는 증기압축식 냉동기에 속한다.
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다음 그림에서 고압 액관은 어느 부분인가?
가
나
다
라
응축기 출구에서 팽창밸브 입구까지 이어지는 다 구간이 고압 액관이다.
그림의 냉매 흐름은 압축기 → (나) → 응축기 → (다) → 팽창밸브 → (라) → 증발기 → (가) → 압축기이다. 압축기에서 나온 고온·고압 가스는 응축기에서 열을 버리고 액화하므로, 응축기 출구부터 팽창밸브까지는 고압 상태의 액냉매가 흐른다.
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왕복 압축기에서 이론적 피스톤 압출량(m3/h)의 산출 식으로 옳은 것은? (단, 기통수 N, 실린더 내경 D[m], 회전수 R[rpm], 피스톤행정 L[m]이다.)
V=D·L·R·N·60
V=(π/4)·D·L·R·N
V=(π/4)·D·L·R·N·60
V=(π/4)·D2·L·R·N·60
피스톤 압출량은 1회 행정체적 에 회전수 R과 기통수 N을 곱해 구한다. 여기에 시간당 값으로 바꾸기 위해 60을 곱한다.
이며, 실린더 단면적이므로 D²이어야 한다.
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다음 중 모세관의 압력 강하가 가장 큰 것은?
직경이 작고 길이가 길수록
직경이 크고 길이가 짧을수록
직경이 작고 길이가 짧을수록
직경이 크고 길이가 길수록
모세관(모세관 팽창밸브)의 압력강하는 유체 마찰에 의해 발생하므로, 직경이 작고 길이가 길수록 마찰저항이 커져 압력강하가 가장 크다.
반대로 직경이 크고 길이가 짧을수록 저항이 작아 압력강하도 작아진다.
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다음 중 압력 자동 급수밸브의 주된 역할은?
냉각수온을 제어한다.
증발온도를 제어한다.
과열도 유지를 위해 증발압력을 제어한다.
부하변동에 대응하여 냉각수량을 제어한다.
압력 자동 급수밸브(절수밸브)는 응축압력을 감지해 작동한다. 부하변동에 따라 응축압력이 변하면 냉각수량을 자동으로 조절하여 응축압력을 일정하게 유지하고 냉각수를 절약한다.
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탄성 이 부족하여 석면, 고무, 금속 등과 조합 하여 사용되며, 내열범위는 –260~260℃ 정도로 기름에 침식되지 않는 패킹은?
고무 패킹
석면조인트 시트
합성수지 패킹
오일실 패킹
탄성이 부족해 석면·고무·금속 등과 조합해서 사용하고, 내열범위가 약 -260~260℃로 넓으며 기름에 잘 침식되지 않는 패킹은 합성수지 패킹(테프론 등)이다.
고무패킹은 내열범위가 좁고 기름에 약하며, 석면조인트시트나 오일실패킹은 이러한 극저온~고온의 넓은 내열범위 특성과는 맞지 않는다.
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NH3 냉매를 사용하는 냉동장치에서 일반적으로 압축기를 수냉식으로 냉각하는 주된 이유는?
냉매의 응축 압력이 낮기 때문에
냉매의 증발 압력이 낮기 때문에
냉매의 비열비 값이 크기 때문에
냉매의 임계점이 높기 때문에
암모니아(NH3)는 다른 냉매에 비해 비열비(k값)가 커서 압축 시 토출가스 온도가 매우 높아지기 쉽다.
이 때문에 실린더 헤드 등을 수냉식으로 냉각하여 과도한 온도 상승을 억제하고 오일 열화나 소손을 방지한다.
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냉동기유에 대한 설명으로 옳은 것은?
암모니아는 냉동기유에 쉽게 용해되어 윤활 불량의 원인이 된다.
냉동기유는 저온에서 쉽게 응고되지 않고 고온에서 쉽게 탄화되지 않아야 한다.
냉동기유의 탄화현상은 일반적으로 암모니아 보다 프레온 냉동장치에서 자주 발생한다.
냉동기유는 증발하기 쉽고, 열전도율 및 점도가 커야 한다.
냉동기유는 저온에서도 쉽게 굳지 않고 유동성을 유지해야 하며, 고온에서도 쉽게 탄화되지 않아야 하는 특성이 요구된다.
암모니아는 냉동기유에 거의 용해되지 않아 유분리가 잘 되며, 탄화현상은 오히려 암모니아 냉동장치에서 상대적으로 자주 발생한다.
또한 냉동기유는 냉매와 잘 섞이지 않고 증발하기 어려워야 하며, 점도가 지나치게 크면 순환에 불리하므로 나머지 설명은 틀렸다.
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열펌프(heat pump)의 구성요소가 아닌 것은?
압축기
열교환기
4방 밸브
보조 냉방기
열펌프(히트펌프)는 압축기, 열교환기(실내기·실외기), 4방밸브 등으로 구성되어 냉매의 흐름 방향을 바꿔가며 냉방과 난방을 겸한다.
보조 냉방기는 별도의 부가 설비로, 열펌프 자체의 기본 구성요소에는 포함되지 않는다.
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10A의 전류를 5분간 도체에 흘렸을 때 도선 단면을 지나는 전기량은?
3C
50C
3000C
5000C
전기량은 전류와 시간의 곱으로 구한다.
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동관접합 중 동관의 끝을 넓혀 압축이음쇠로 접합하는 접합방법을 무엇이라고 표현하는가?
플랜지 접합
플레어 접합
플라스턴 접합
빅토리 접합
동관의 끝을 나팔 모양으로 넓혀 압축이음쇠(플레어 너트)로 접합하는 방법을 플레어 접합이라 한다.
플랜지 접합은 관 끝에 플랜지를 붙여 볼트로 결합하는 방식이고, 플라스턴 접합은 납관(연관) 접합법이며, 빅토리 접합은 고무링과 가단주철제 클램프를 이용하는 주철관 접합법으로 동관의 나팔관 접합과는 다르다.
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저항이 50옴인 도체에 100 V의 전압을 가할 때 그 도체에 흐르는 전류는?
0.5A
2A
5A
5000A
옴의 법칙에 따라 전류는 전압을 저항으로 나누어 구한다.
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왕복동식 냉동기와 비교하여 터보식 냉동기의 특징으로 옳은 것은?
회 전수가 매우 빠르므로 동작 밸런스를 잡기 어렵고 진동이 크다.
일반적으로 고압 냉매를 사용하므로 취급이 어렵다.
소용량의 냉동기에 적용하기에는 경제적이지 못하다.
저온장치에서도 압축단수가 적어지므로 사용도가 넓다.
터보(원심식) 냉동기는 회전 구조가 단순하고 왕복 운동부가 없어 진동이 작고 동작 밸런스가 우수하며, 비교적 저압의 냉매를 사용해 왕복동식보다 취급이 용이한 편이다.
다만 원심 압축의 특성상 일정 규모 이상의 대용량에서 효율이 좋아, 소용량 냉동기에 적용하기에는 경제적이지 못하다.
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다음 그림과 같은 건조 증기 압축 냉동사이클의 성적계수는? (단, 엔탈피 a=133.8kcal/kg, b=397.1 kcal/kg, c=452.2kcal/kg이다.)
5.37
5.11
4.78
3.83
이 건조압축 냉동사이클의 성적계수는 약 4.78이다.
선도에서 a는 팽창밸브를 지난 증발기 입구, b는 포화증기선 위의 증발기 출구(압축기 흡입), c는 압축기 토출점이다. 따라서 냉동효과는 b−a, 압축일은 c−b가 된다.
냉동효과 = 397.1 − 133.8 = 263.3 kcal/kg
압축일 = 452.2 − 397.1 = 55.1 kcal/kg이다. 응축기 방열량(c−e)이나 압축기 토출 엔탈피 자체가 아니라 냉동효과를 압축일로 나눈 값이라는 점이 핵심이다.
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2단압축 2단팽창 냉동사이클을 모리엘 선도에 표시한 것이다. 각 상태에 대해 옳게 연결한 것은?
중간냉각기의 냉동효과 : ③ - ⑦
증발기의 냉동효과 : ② - ⑨
팽창변 통과직후의 냉매위치 : ⑤, ⑥
응축기의 방출열량 : ⑧ - ②
중간냉각기가 흡수하는 열량, 즉 중간냉각기의 냉동효과는 ③ − ⑦로 나타낸다.
선도에서 ⑥은 응축압력선 위의 포화액점이고, 이를 제1팽창밸브로 교축해 중간압력까지 내린 것이 같은 엔탈피의 ⑦(중간압 습증기)이다. 이 ⑦이 중간냉각기 안에서 증발해 포화증기 ③이 되므로, 중간냉각기가 냉매 1kg당 흡수하는 열량은 h③ − h⑦이 된다.
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다음 설명 중 옳은 것은?
냉각탑의 입구수온은 출구수온 보다 낮다.
응축기 냉각수 출구온도는 입구온도 보다 낮다.
응축기에서의 방출열량은 증발기에서 흡수하는 열량과 같다.
증발기의 흡수열량은 응축열량에서 압축일량을 뺀 값과 같다.
냉동사이클의 열수지 관계상 증발기의 흡수열량은 응축열량에서 압축일량을 뺀 값과 같다.
압축기가 냉매에 가한 일량만큼 냉매의 엔탈피가 더해지므로 응축기의 방출열량은 증발기의 흡수열량보다 압축일량만큼 크다. 즉 의 관계가 성립하며, 이를 정리하면 가 된다.
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1냉동톤(한국 RT)이란?
65 kcal/min
1.92 kcal/sec
3320 kcal/hr
55680 kcal/day
1냉동톤(한국 RT)은 0℃ 물 1톤을 24시간 동안 0℃ 얼음으로 만드는 데 필요한 냉동능력으로, 시간당 3320 kcal/hr에 해당한다.
이는 분당 약 55.3 kcal, 초당 약 0.92 kcal에 해당하는 값으로, 냉동기 능력을 나타내는 기준 단위로 널리 쓰인다.
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유기질 보온재인 코르크에 대한 설명으로 틀린 것은?
액체, 기체의 침투를 방지하는 작용을 한다.
입상(粒狀), 판상(版狀) 및 원통 등으로 가공되어 있다.
굽힘성이 좋아 곡면시공에 사용해도 균열이 생기지 않는다.
냉수·냉매배관, 냉각기, 펌프 등의 보냉용에 사용된다.
코르크는 굽힘성이 좋지 않아 곡면 시공 시 균열이 생기기 쉬운 보온재이므로 해당 설명은 틀렸다.
코르크는 액체·기체의 침투를 막는 방습성이 우수하고 입상·판상·원통 등으로 가공되어 냉수관, 냉매배관, 냉각기, 펌프 등의 보냉용으로 널리 사용된다.
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수냉식 응축기의 능력은 냉각수 온도와 냉각 수량에 의해 결정이 되는데, 응축기의 응축능력을 증대시키는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?
냉각수량을 줄인다.
냉각수의 온도를 낮춘다.
응축기의 냉각관을 세척한다.
냉각수 유속을 적절히 조절한다.
응축기의 응축능력을 높이려면 냉각수량을 늘리거나 냉각수 온도를 낮춰야 하므로, 냉각수량을 줄이는 것은 오히려 응축능력을 저하시키는 조치다.
냉각관을 세척하여 스케일을 제거하거나 냉각수 유속을 적절히 조절하는 것, 냉각수 온도를 낮추는 것은 모두 열전달을 촉진해 응축능력을 증대시키는 방법이다.
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혼합원료를 일정량씩 동결시키도록 하는 장치인 배치(batch)식 동결장치의 종류로 가장 거리가 먼 것은?
수평형
수직형
연속형
브라인식
배치(batch)식 동결장치는 일정량의 원료를 한 번에 투입해 동결시키는 방식으로 수평형·수직형·브라인식 등으로 구분되며, 연속형은 원료를 계속 투입·배출하는 연속식 장치이므로 배치식의 범주에 들지 않는다.
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브라인 부식방지처리에 관한 설명으로 틀린 것은?
공기와 접촉하면 부식성이 증대하므로 가능한 공기와 접촉하지 않도록 한다.
CaCl2 브라인 1L에는 중크롬산소다 1.6g을 첨가하고 중크롬산소다 100g마다 가성소다 27g의 비율로 혼합한다.
브라인은 산성을 띠게 되면 부식성이 커지므로 pH 7.5~8.2 정도로 유지 되도록 한다.
NaCl 브라인 1L에 대하여 중크롬산소다 0.9g을 첨가하고 중크롬산소다 100g마다 가성소다 1.3g씩 첨가한다.
NaCl 브라인 기준은 NaCl 브라인 1L당 중크롬산소다 0.9g, 중크롬산소다 100g마다 가성소다 1.3g을 제시하는데, 이 가성소다 첨가량 1.3g은 CaCl₂ 브라인 기준의 27g과 비교했을 때 현저히 낮으며, 이는 실제 브라인 부식방지 처리 기준에서 요구되는 충분한 알칼리도를 제공하지 못하는 부적절한 비율이다.
브라인 부식방지처리의 약품 첨가량 기준을 비교하면 정답을 판단할 수 있다. CaCl₂ 브라인 기준은 CaCl₂ 브라인 1L당 중크롬산소다 1.6g, 중크롬산소다 100g마다 가성소다 27g이다.
나머지 공기 차단, CaCl₂ 브라인의 중크롬산소다와 가성소다 첨가 기준, pH 유지에 관한 설명은 올바르다.
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피스톤링이 과대 마모되었을 때 일어나는 현상으로 옳은 것은?
실린더 냉각
냉동능력 상승
체적 효율 감소
크랭크 케이스 내 압력 감소
피스톤링이 과대 마모되면 압축과 팽창 행정에서 냉매가스가 링과 실린더 벽 틈으로 새는 블로바이가 늘어나 흡입가스량이 줄어들고, 그 결과 체적효율이 감소한다.
블로바이로 인해 실린더가 오히려 과열되고 냉동능력은 저하되며, 새어나간 가스로 크랭크 케이스 내 압력은 상승하므로 나머지 설명은 모두 실제와 반대된다.
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다음 중 플랜지 패킹류가 아닌 것은?
석면 조인트 시트
고무 패킹
글랜드 패킹
합성수지 패킹
글랜드 패킹은 밸브나 펌프의 회전축·왕복축 둘레의 누설을 막는 축 패킹이며, 배관 플랜지 접합부에 사용하는 플랜지 패킹과는 용도가 다르다.
석면 조인트 시트, 고무 패킹, 합성수지 패킹은 모두 배관을 플랜지로 접속할 때 접합면 사이에 끼우는 플랜지 패킹류에 해당한다.
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프레온 냉매(할로겐화탄화수소)의 호칭기호 결정과 관계없는 성분은?
수소
탄소
산소
불소
프레온 냉매(할로겐화탄화수소)의 호칭기호는 분자 내 탄소·수소·불소(및 염소) 원자의 수에 따라 결정되며, 산소는 이 호칭기호 결정과 관계가 없다.
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압축비에 대한 설명으로 옳은 것은?
압축비는 고압 압력계가 나타내는 압력을 저압 압력계가 나타내는 압력으로 나눈 값에 1을 더한 값이다.
흡입압력이 동일할 때 압축비가 클수록 토출가스 온도는 저하된다.
압축비가 적어지면 소요 동력이 증가한다.
응축압력이 동일할 때 압축비가 커지면 냉동능력이 감소한다.
압축비는 응축압력(고압)이 일정할 때 커질수록 증발압력(저압)이 낮아졌다는 뜻이므로, 냉동능력은 감소한다.
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실제 증기압축 냉동사이클에 관한 설명으로 틀린 것은?
실제 냉동사이클은 이론 냉동사이클보다 열손실이 크다.
압축기를 제외한 시스템의 모든 부분에서 냉매배관의 마찰저항 때문에 냉매유동의 압력강하가 존재한다.
실제 냉동사이클의 압축과정에서 소요되는 일량은 이론 냉동사이클보다 감소하게 된다.
사이클의 작동유체는 순수물질이 아니라 냉매와 오일의 혼합물로 구성되어 있다.
실제 냉동사이클은 배관 마찰저항, 압축기 내부손실 등으로 인해 압축과정에 필요한 일량이 이론 냉동사이클보다 오히려 증가한다.
실제 사이클은 이론 사이클보다 열손실이 크고, 압축기를 제외한 전 구간에서 냉매 유동 시 압력강하가 발생하며, 작동유체도 오일이 섞인 혼합물이라는 점은 모두 옳은 설명이다.
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개별공조방식의 특징 에 관한 설명으로 틀린 것은?
설치 및 철거가 간편하다.
개별제어가 어렵다.
히트 펌프식은 냉·난방을 겸할 수 있다.
실내 유닛이 분리되어 있지 않는 경우는 소음과 진동이 있다.
개별공조방식은 각 실별로 독립된 유닛을 두어 운전하므로 개별제어가 용이한 것이 특징이며, 어렵다는 설명은 틀렸다.
설치·철거가 간편하고, 히트펌프식은 냉난방을 겸할 수 있으며, 실내 유닛이 분리되지 않은 일체형은 압축기 진동·소음이 실내에 그대로 전달된다는 점은 모두 옳다.
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실내의 현열부하가 52000kcal/h이고, 잠열부하가 25000kcal/h일 때 현열비(SHF)는?
0.72
0.68
0.38
0.25
현열비(SHF)는 전체 부하 중 현열부하가 차지하는 비율로, 현열부하를 현열부하와 잠열부하의 합으로 나누어 구한다.
계산하면 이다.
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다음 설명 중 틀린 것은?
지구상에 존재하는 모든 공기는 건조공기로 취급된다.
공기 중에 수증기가 많이 함유될수록 상대 습도는 높아진다.
지구상의 공기는 질소, 산소, 아르곤, 이산화탄소 등으로 이루어졌다.
공기 중에 함유될 수 있는 수증기의 한계는 온도에 따라 달라진다.
지구상의 공기는 순수한 건조공기가 아니라 수증기를 포함한 습공기 상태로 존재하므로, 모든 공기를 건조공기로 취급한다는 설명은 틀렸다.
공기 중 수증기량이 많을수록 상대습도는 높아지고, 공기는 질소·산소·아르곤·이산화탄소 등으로 구성되며, 포함될 수 있는 수증기의 한계(포화수증기량)는 온도에 따라 달라진다는 점은 모두 옳다.
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건축물의 벽이나 지붕을 통하여 실내로 침입 하는 열량을 계산할 때 필요한 요소로 가장 거리가 먼 것은?
구조체의 면적
구조체의 열관류율
상당외기 온도차
차폐계수
벽이나 지붕을 통한 전도(구조체) 침입열량은 구조체의 면적, 열관류율, 상당외기온도차(ETD)를 곱하여 계산하며, 차폐계수는 유리창을 통한 일사 취득열량 계산에 쓰이는 값이므로 이 계산과는 거리가 멀다.
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공기조화용 덕트 부속기기의 댐퍼 중 주로 소형 덕트의 개폐용으로 사용되며 구조가 간단하고 완전히 닫았을 때 공기의 누설이 적으나 운전 중 개폐 조작에 큰 힘을 필요로 하며 날개가 중간정도 열렸을 때 와류가 생겨 유량 조절용으로 부적당한 댐퍼는?
버터플라이 댐퍼
평행익형 댐퍼
대향익형 댐퍼
스플릿 댐퍼
설명된 특징 — 소형 덕트의 개폐용, 구조가 간단하고 완전히 닫았을 때 누설이 적으나 개폐 조작에 큰 힘이 필요하며 중간 개도에서 와류가 생겨 유량조절에 부적당한 것 — 은 버터플라이 댐퍼의 전형적인 특성이다.
버터플라이 댐퍼는 하나의 날개가 축을 중심으로 회전하는 구조여서 유량 제어보다는 단순 개폐용에 적합하다.
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온풍난방기 설치 시 유의사항으로 틀린 것은?
기기점검, 수리에 필요한 공간을 확보한다.
인화성 물질을 취급하는 실내에는 설치하지 않는다.
실내의 공기온도 분포를 좋게 하기 위하여 창의 위치 등을 고려하여 설치한다.
배기통식 온풍난방기를 설치하는 실내에는 바닥 가까이에 환기구, 천장 가까이에는 연소공기 흡입구를 설치한다.
배기통식 온풍난방기를 설치하는 실내에서는 연소가스가 위쪽에 모이는 특성을 고려해 천장 가까이에 환기구를, 신선한 연소용 공기를 원활히 흡입하도록 바닥 가까이에 연소공기 흡입구를 두어야 한다. 제시된 설명은 이 위치가 서로 바뀌어 있으므로 틀렸다.
기기 점검·수리 공간 확보, 인화성 물질 취급 장소 설치 금지, 창의 위치를 고려한 온도분포 개선은 모두 온풍난방기 설치 시 지켜야 할 옳은 유의사항이다.
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공조용 전열교환기에 관한 설명으로 옳은 것은?
배열회수에 이용하는 배기는 탕비실, 주방 등을 포함한 모든 공간의 배기를 포함한다.
회전형 전열교환기의 로터 구동 모터와 급배기 팬은 반드시 연동 운전할 필요가 없다.
중간기 외기냉방을 행하는 공조시스템의 경우에도 별도의 덕트 없이 이용할 수 있다.
외기량과 배기량의 밸런스를 조정할 때 배기량은 외기량의 40% 이상을 확보해야 한다.
전열교환기에서 외기 도입량과 배기량의 균형을 맞출 때는 배기량이 외기량의 40% 이상은 확보되도록 조정하는 것이 원칙이다.
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일정 풍량을 이용한 전공기 방식으로 부하변동 의 대응이 어려워 정밀한 온습도를 요구하지 않는 극장, 공장 등의 대규모 공간에 적합한 공기 조화 방식은?
정풍량 단일덕트 방식
정풍량 2중덕트 방식
변풍량 단일덕트 방식
변풍량 2중덕트 방식
정풍량 단일덕트 방식은 일정한 풍량을 공급하는 전공기 방식으로, 실별 부하변동에 대한 대응력이 떨어져 정밀한 온습도 제어가 필요 없는 극장, 공장 등 대규모 단일 공간에 주로 적용된다.
2중덕트 방식이나 변풍량 방식은 부하변동 대응이나 개별제어에 유리하지만, 설비가 복잡하거나 별도의 유량 조절 기능이 필요해 이 문항이 요구하는 단순·대규모 공간용 방식과는 성격이 다르다.
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공조용 취출구 종류 중 원형 또는 원추형 팬을 매달아 여기에 토출기류를 부딪치게 하여 천장 면을 따라서 수평방향으로 공기를 취출하는 것으로 유인비 및 소음 발생이 적은 것은?
팬형 취출구
웨이형 취출구
라인형 취출구
아네모스탯형 취출구
원형 또는 원추형 팬을 매달아 토출기류가 팬에 부딪히게 함으로써 천장면을 따라 수평 방향으로 공기가 퍼져 나가게 하는 취출구는 팬형 취출구이며, 기류가 완만하게 확산되어 유인비와 소음이 적은 것이 특징이다.
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난방 설비에 대한 설명으로 옳은 것은?
상향 공급식이 란 송수주관보다 방열기가 낮을 때 상향 분기한 배관이다.
배관방법 중 복관식은 증기관과 응축수관이 동일관으로 사용되는 것이다.
리프트 이음은 진공펌프에 의해 응축수를 원활히 끌어올리기 위해 펌프 입구 쪽에 설치한다.
하트포트 접속은 고압증기 난방의 증기관과 환수관 사이에 저수위 사고를 방지하기 위한 균형관을 포함한 배관방법이다.
리프트 이음은 진공환수식 난방 배관에서 진공펌프로 응축수를 끌어올리기 위해 펌프 흡입 측에 설치하는 배관 이음으로, 설명이 옳다.
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드럼 없이 수관만으로 되어 있으며 가동시간이 짧고 과열되어 파손되어도 비교적 안전한 보일러는?
주철제 보일러
관류 보일러
원통형 보일러
노통연관식 보일러
관류보일러는 드럼 없이 수관만으로 구성되어 보유수량이 적기 때문에 기동에서 압력이 오르기까지 걸리는 시간이 짧고, 과열되어 파손되더라도 비교적 안전한 보일러다.
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표준 대기압 상태에서 100℃의 포화수 2kg을 100℃의 건포화증기로 만드는 데 필요한 열량은?
3320 kcal
2435 kcal
1078 kcal
539 kcal
표준대기압에서 100℃ 물을 같은 온도의 건포화증기로 바꾸는 데 필요한 열량은 증발잠열(약 )이다.
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1차 공조기로 부터 보내 온 고속공기가 노즐 속을 통과할 때의 유인력에 의하여 2차 공기를 유인하여 냉각 또는 가열하는 방식은?
패키지 유닛방식
유인유닛방식
팬코일유닛방식
바이패스방식
1차 공조기에서 보낸 고속의 1차 공기가 노즐을 통과할 때 생기는 유인력으로 실내의 2차 공기를 끌어들여 냉각 또는 가열하는 방식은 유인유닛방식이다.
유인된 2차 공기는 유인유닛 내 코일을 거치며 1차 공기와 혼합되어 실내로 공급된다.
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다음 내용의 ( )안에 들어갈 용어로서 모두 옳은 것은?
송풍기 송풍량은 ( ㉮ )이나 기기취득부하에 의해 구해지며 ( ㉯ )는(은) 이들 열 부하 외에 외기부하나 재열부하를 합해서 얻어진다.
㉮ 실내취득열량 ㉯ 냉동기용량
㉮ 냉각탑방출열량 ㉯ 배관부하
㉮ 실내취득열량 ㉯ 냉각코일용량
㉮ 냉각탑방출열량 ㉯ 송풍기부하
빈칸에 들어갈 말은 실내취득열량과 냉각코일용량이다.
송풍량은 실내에서 발생한 열을 설계 실내온도로 처리할 수 있는 공기량이므로 실내취득열량과 송풍기·덕트에서 얻는 기기취득부하로 결정된다. 외기부하는 실내로 직접 들어오는 열이 아니라 공조기에서 처리되므로 송풍량 산정에는 들어가지 않는다.
반면 코일이 실제로 감당해야 할 열량은 이 열부하에 외기부하와 재열부하를 더한 값이며, 이것이 냉각코일용량이다. 냉동기용량은 여기에 다시 배관·펌프 취득열 등을 더해 산정하는 한 단계 바깥의 부하이므로 이 문장에는 맞지 않는다.
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송풍기의 종류 중 전곡형과 후곡형 날개 형태가 있으며 다익 송풍기, 터보 송풍기 등으로 분류 되는 송풍기는?
원심 송풍기
축류 송풍기
사류 송풍기
관류 송풍기
전곡형·후곡형 등 날개 형태에 따라 다익 송풍기, 터보 송풍기 등으로 분류되는 송풍기는 원심 송풍기이며, 공기가 회전차 축 방향으로 들어와 반경 방향으로 토출되는 구조를 갖는다.
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