[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    1[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    냉동제조 시설에서 가스누설 검지 경보장치의 검출부 설치개수는 설비군의 바닥면 둘레 몇 m 마다 1개 이상의 비율로 설치하여야 하는가?
    1
    5
    2
    10
    3
    15
    4
    20
    해설

    고압가스 안전관리 기준상 냉동제조시설의 가스누설 검지경보장치 검출부는 압축기·응축기·수액기 등 설비군의 바닥면 둘레 10m마다 1개 이상의 비율로 설치하도록 정하고 있다.

    이는 냉매가스가 누설되었을 때 신속히 감지할 수 있도록 하기 위한 기준으로, 세부 수치는 법령 개정에 따라 달라질 수 있어 출제 당시 기준으로 이해해야 한다.

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    2[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    정 작업을 할 때 강하게 때려서는 안될 경우는 어느 때 인가?
    1
    전 작업에 걸쳐
    2
    작업 중간과 끝에
    3
    작업 처음과 끝에
    4
    작업 처음과 중간에
    해설

    정 작업은 작업을 시작할 때와 끝맺을 때는 약하게 타격하고, 궤도에 오른 작업 중간 단계에서 강하게 타격해야 안전하다.

    따라서 강하게 때려서는 안 되는 시점은 작업의 처음과 끝이다.

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    3[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    다음 중 보호구로서 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?
    1
    착용시 작업에 지장이 없을 것.
    2
    대상물에 대하여 방호가 충분할 것.
    3
    보호구 재료의 품질이 우수할 것.
    4
    성능보다는 외관이 좋을 것.
    해설

    보호구는 착용감과 작업 편의성, 방호 성능, 재료 품질이 모두 우수해야 하며, 외관은 부차적인 요소이다.

    성능보다 외관을 우선시해야 한다는 설명은 보호구가 갖추어야 할 조건과 반대되므로 틀린 내용이다.

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    4[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    카바이드와 물의 작용방식에 의한 가스 발생기의 종류가 아닌 것은?
    1
    주수식
    2
    침지식
    3
    투입식
    4
    주입식
    해설

    카바이드에 물을 작용시켜 아세틸렌가스를 발생시키는 방식은 주수식, 침지식, 투입식 세 가지로 구분된다.

    주입식이라는 명칭의 방식은 존재하지 않으므로 가스 발생기의 종류에 해당하지 않는다.

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    5[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    냉동기 운전 중 토출압력이 높아져 안전장치가 작동하거나 냉매가 유출되는 사고시 점검하지 않아도 되는 것은?
    1
    계통내에 공기혼입 유무
    2
    응축기의 냉각수량, 풍량의 감소여부
    3
    응축기와 수액기간, 균압관의 이상여부
    4
    유분리기의 이상여부
    해설

    토출압력이 비정상적으로 높아지는 것은 대부분 응축 능력 저하와 관련되므로, 계통 내 공기 혼입, 냉각수·풍량 감소, 응축기와 수액기 사이 균압관 이상 여부를 우선 점검한다.

    유분리기는 압축기에서 나온 냉매가스 중 오일을 분리하는 장치로 토출압력 상승과 직접적인 인과관계가 없어 이 상황에서 굳이 점검할 항목이 아니다.

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    6[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    작업중에 갑자기 정전이 발생되었을때 조치중 틀린 것은?
    1
    즉시 전기 스위치를 차단한다.
    2
    비상 발전기가 있으면 가동 준비를 한다.
    3
    퓨즈를 검사한다.
    4
    공작물과 공구는 원상태로 놓아 둔다.
    해설

    정전이 발생하면 재통전 시 갑작스러운 기동으로 인한 사고를 막기 위해 공작물과 공구를 정리해 안전한 상태로 치워두어야 하며, 하던 대로 원상태에 그대로 두는 것은 옳은 조치가 아니다.

    전기 스위치를 즉시 차단하고, 비상 발전기 가동을 준비하며, 퓨즈 상태를 점검하는 것은 모두 적절한 조치이다.

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    7[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    암모니아 누설검지방법이 아닌 것은?
    1
    유황초 사용
    2
    리트머스 시험지 사용
    3
    네슬러 시약 사용
    4
    헤라이드 토치 사용
    해설

    헤라이드 토치는 프레온(할로겐화 탄화수소) 냉매의 누설을 불꽃 색 변화로 검지하는 도구로, 암모니아 누설검지에는 사용하지 않는다.

    • 유황초를 가까이 대면 흰 연기(염화암모늄)가 발생해 누설을 확인할 수 있다.
    • 붉은 리트머스 시험지가 암모니아에 닿으면 청색으로 변한다.
    • 네슬러 시약은 암모니아와 반응해 색이 변하므로 미세한 누설까지 검지할 수 있다.

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    8[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    후레온 냉동장치를 능률적으로 운전하기 위한 대책이 아닌 것은?
    1
    이상고압이 되지 않도록 주의한다.
    2
    냉매부족이 없도록 한다.
    3
    습압축이 되도록 한다.
    4
    각부의 가스 누설이 없도록 유의한다.
    해설

    습압축이 일어나면 압축기로 냉매액이 흡입되어 액압축과 오일 희석을 일으킬 위험이 있으므로, 프레온 냉동장치는 과열도를 확보해 습압축을 피하도록 운전해야 한다.

    이상고압 방지, 냉매 부족 방지, 각부 가스 누설 방지는 모두 능률적인 운전을 위해 지켜야 할 대책이다.

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    9[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    정전 작업시의 안전관리 사항 중 적합하지 못한 것은?
    1
    무전압 상태의 유지
    2
    잔류전하의 방전
    3
    단락접지
    4
    과열, 습기, 부식의 방지
    해설

    정전작업의 안전관리는 작업 전 전원 차단, 잔류전하 방전, 무전압 상태 확인, 단락접지 등 통전 여부를 확실히 차단·확인하는 절차를 중심으로 이루어진다.

    과열, 습기, 부식의 방지는 전기설비의 유지관리 항목에 해당할 뿐, 정전 상태에서 작업자의 안전을 확보하기 위한 정전작업 절차와는 성격이 다르다.

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    10[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    용접용 가스용기 운반시 안전한 방법은?
    1
    높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어 뜨린다
    2
    전자석을 이용한다
    3
    로프로 묶어 이동시킨다
    4
    용기를 트럭에서 내릴 때에는 레일을 이용하여 조용히 내린다
    해설

    가스용기를 트럭에서 내릴 때는 레일(경사대)을 이용해 완만하게 굴려 내리는 것이 충격을 막는 안전한 방법이다.

    • 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어뜨리면 충격으로 밸브가 손상되거나 폭발할 위험이 있다.
    • 전자석으로 들어 옮기면 낙하나 충격 위험이 크다.
    • 로프로 묶어 끌어서 이동시키면 용기가 넘어지거나 충격을 받기 쉽다.

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    11[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    보일러 운전 중 가장 주시해야 할 사항으로 옳지 못한 것은?
    1
    연소상태
    2
    수면
    3
    압력
    4
    온도
    해설

    보일러 운전 중에는 통상 수면(수위), 압력, 연소상태 세 가지를 가장 핵심적인 감시 항목으로 삼아 지속적으로 확인한다.

    온도도 운전관리에서 참고하는 값이지만, 저수위·이상고압·연소이상처럼 즉각적인 사고로 이어지는 위험을 직접 나타내는 지표는 아니어서 최우선 감시 항목으로 다루지는 않는다.

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    12[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    고압가스 특정제조시설 기준에서 제2종 보호 시설에 해당되는 곳은?
    1
    학교
    2
    병원
    3
    도서관
    4
    주택
    해설

    고압가스 안전관리 기준에서 제1종 보호시설은 학교, 병원, 도서관처럼 다수인이 수용되는 규모가 큰 시설을 말하고, 제2종 보호시설은 주택과 같이 상대적으로 소규모인 시설을 말한다.

    따라서 보기 중 제2종 보호시설에 해당하는 것은 주택이며, 학교·병원·도서관은 제1종 보호시설로 분류된다. 다만 보호시설 구분 기준은 개정될 수 있어 출제 당시 기준으로 이해해야 한다.

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    13[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    보일러 취급자의 부주의로 인하여 발생하는 사고 원인은?
    1
    보일러 구조상의 결함
    2
    설계상의 결함
    3
    재료 선택의 부적당
    4
    증기발생 압력의 과다와 이상 감수
    해설

    보일러 구조·설계상의 결함이나 재료 선택의 부적당은 제작 단계의 결함에 해당한다.

    반면 증기발생 압력의 과다와 이상 감수(저수위)는 운전 중 취급자가 압력과 수위를 제대로 관리하지 못해 발생하는 것으로, 취급자의 부주의로 인한 사고 원인에 해당한다.

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    14[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    재해 발생 빈도율을 구하는 공식은?
    1
    (재해 발생 건수/연평균 근로자수) × 100
    2
    (재해 발생 건수/연평균 근로자수) × 1,000
    3
    (재해 발생 건수/연평균 근로자수) × 1,000,000
    4
    (근로 손실일수/근로 총 시간수) × 1,000
    해설

    재해 발생 빈도를 나타내는 지표는 일정 기간의 재해 발생 건수를 근로자 규모를 나타내는 값으로 나눈 뒤 1,000,0001{,}000{,}000을 곱해 산출한다.

    빈도율=재해 발생 건수연평균 근로자수×1,000,000\text{빈도율} = \dfrac{\text{재해 발생 건수}}{\text{연평균 근로자수}} \times 1{,}000{,}000

    보기 중 100100이나 1,0001{,}000을 곱한 식은 배수가 맞지 않으며, 근로 손실일수를 근로 총 시간수로 나누고 1,0001{,}000을 곱하는 방식은 재해의 크기(강도)를 나타내는 강도율 산출식이라 빈도를 나타내는 지표와 목적이 다르다.

    참고로 오늘날 표준적인 도수율은 분모에 연평균 근로자수 대신 연 근로총시간수를 쓰지만, 이 문제는 주어진 보기 범위 안에서 백만을 곱한 식을 정답으로 본다.

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    15[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    다음 중 휘발성 유류의 취급시 지켜야 할 안전 사항으로 옳지 않은 것은?
    1
    실내의 공기가 외부와 차단 되도록 한다.
    2
    수시로 인화물질의 누설여부를 점검한다.
    3
    소화기를 규정에 맞게 준비하고, 평상시에 조작방법을 익혀둔다.
    4
    정전기가 발생하는 화학섬유 작업복의 착용을 금한다
    해설

    휘발성 유류를 취급하는 공간은 오히려 환기가 잘 되도록 해야 하므로, 실내 공기를 외부와 차단한다는 것은 옳지 않은 안전 사항이다.

    인화물질의 누설 여부를 수시로 점검하고 소화기 사용법을 미리 익혀두며, 정전기를 발생시키는 화학섬유 작업복 착용을 금지하는 것은 모두 올바른 안전수칙이다.

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    16[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    냉동장치는 냉매의 어떤 열을 이용하여 냉동 효과를 얻는가?
    1
    승화열
    2
    기화열
    3
    융해열
    4
    응고열
    해설

    냉동장치는 액체 냉매가 증발기에서 기체로 바뀔 때 주위에서 흡수하는 기화열(증발잠열)을 이용해 냉동 효과를 얻는다.

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    17[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    다음 용어중 단위가 필요한 것은?
    1
    단열 압축지수
    2
    건조도
    3
    정압 비열
    4
    압축비
    해설

    정압 비열은 단위 질량, 단위 온도차당 필요한 열량을 나타내는 값으로 kcal/(kg⋅∘C)\mathrm{kcal/(kg \cdot ^\circ C)}와 같은 단위를 갖는다.

    단열 압축지수, 건조도, 압축비는 모두 두 값의 비로 정의되는 무차원량이라 별도의 단위가 필요하지 않다.

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    18[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    냉동의 뜻을 올바르게 설명한 것은?
    1
    인공적으로 주위의 온도보다 낮게 하는 것을 말한다.
    2
    열이 높은데서 낮은 곳으로 흐르는 것을 말한다.
    3
    물체 자체의 열을 이용하여 일정한 온도를 유지하는 것을 말한다.
    4
    기체가 액체로 변화할 때의 기화열에 의한 것을 말한다.
    해설

    냉동이란 인공적인 방법으로 어떤 물체나 공간의 온도를 주위(자연) 온도보다 낮게 유지하는 것을 말한다.

    열이 스스로 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 현상이나 물체 자체의 열만으로 온도를 유지하는 것은 냉동의 정의와 다르다. 또한 기화열은 액체가 기체로 변할 때 흡수하는 열이므로, 기체가 액체로 변할 때의 기화열이라는 표현 자체가 성립하지 않는다.

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    19[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    냉동용 장치에 사용되는 냉매로서 갖추어야 할 성질이 아닌 것은?
    1
    임계온도가 높아야 한다.
    2
    비열비가 적어야 한다.
    3
    응고온도가 낮아야 한다.
    4
    윤활유와 잘 작용해야 한다.
    해설

    냉매는 윤활유와 화학적으로 반응하지 않아야 하며, 윤활유의 성능을 변질시키지 않는 것이 바람직한 성질이다.

    따라서 윤활유와 잘 작용해야 한다는 설명은 냉매에 요구되는 성질과 반대되는 내용이다. 임계온도가 높고 응고온도가 낮으며 비열비가 작아야 하는 것은 모두 냉매에 요구되는 올바른 성질이다.

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    20[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차

    압축후의 온도가 너무 높으면 실린더 헤드를 냉각할 필요가 있다. 다음 표를 참고하여 압축후 냉매의 온도가 가장 높은 냉매는? (단, 모든 냉매는 같은 조건으로 압축함)

    냉매비열비(r)정압비열
    R-121.1360.147
    R-221.1840.152
    NH31.310.52
    CH3Cl1.200.62
    1
    R-12
    2
    R-22
    3
    NH3
    4
    CH3Cl
    해설

    표에서 비열비가 1.31로 가장 큰 암모니아(NH3)가 같은 조건으로 압축했을 때 토출가스 온도가 가장 높다.

    단열압축에서 압축 후 온도는 T2=T1(P2P1)k−1kT_2 = T_1\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}} 로 구한다. 흡입온도와 압축비가 같다면 지수 k−1k\dfrac{k-1}{k} 가 커질수록 온도 상승이 커지므로, 비열비 k가 큰 냉매일수록 토출온도가 높다.

    표의 비열비는 R-12 1.136 < R-22 1.184 < CH3Cl 1.20 < NH3 1.31 순으로 커지므로 토출온도 순서도 그대로 따라간다. 정압비열은 이 비교의 기준이 아니다.

    실제로 암모니아 압축기는 토출가스 온도가 높아 실린더 헤드에 워터재킷을 두어 냉각하며, 이것이 문항의 도입 문장이 말하는 헤드 냉각의 이유다.

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    21[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    응축 온도가 13℃이고, 증발온도가 -13℃인 카르노 사이클에서 냉동기의 성적 계수는 얼마인가?
    1
    0.5
    2
    2
    3
    5
    4
    10
    해설

    카르노 냉동사이클의 성적계수는 절대온도로 환산한 증발온도와 응축온도의 차를 이용해 구한다.

    COP=TLTH−TLCOP = \dfrac{T_L}{T_H - T_L}

    증발온도 TL=273−13=260 KT_L = 273 - 13 = 260\ \mathrm{K}, 응축온도 TH=273+13=286 KT_H = 273 + 13 = 286\ \mathrm{K}이므로,
    COP=260286−260=26026=10COP = \dfrac{260}{286 - 260} = \dfrac{260}{26} = 10

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    22[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    일반적으로 벽코일 동결실의 선반으로 많이 사용되는 증발기 형식은?
    1
    헤링 본식(herring - bone) 증발기
    2
    핀 튜우브식(finned tube type) 증발기
    3
    평판식(plate type) 증발기
    4
    카스캐이드식(cascade type) 증발기
    해설

    카스케이드식(cascade type) 증발기는 여러 단의 냉각관을 거치며 냉매가 차례로 흘러내리는 구조로, 벽코일 동결실의 선반으로 많이 사용된다.

    헤링본식과 핀 튜브식은 주로 냉각관 자체의 배열·형태를 가리키는 방식이고, 평판식은 냉동판(플레이트)형 증발기로 각각 다른 용도에 사용된다.

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    23[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    다음 증발기에 대한 설명 중 옳은 것은?
    1
    증발기에 많은 성애가 끼는 것은 냉동 능력에 영향을 주지 않는다.
    2
    냉동부하에 대해 증발기의 전열면적이 적으면 냉동능력 당의 전력소비가 증대한다.
    3
    냉동부하에 대해 냉매순환량이 작으면 증발기 출구에서 냉매가스의 과열도가 작아진다.
    4
    액순환식의 증발기에서는 냉매액만이 흐르고 냉매증기는 일체없다.
    해설

    증발기의 전열면적이 냉동부하에 비해 작으면 필요한 열을 전달하기 위해 증발온도를 더 낮춰야 하고, 그만큼 압축비가 커져 압축일이 늘어나므로 냉동능력당 전력소비가 증대한다.

    • 증발기에 성애가 많이 끼면 전열이 방해되어 냉동능력에 나쁜 영향을 준다.
    • 냉매순환량이 작으면 오히려 증발기 출구에서 과열도가 커지는 경향을 보인다.
    • 액순환식 증발기에서도 냉매증기가 함께 존재하며 냉매액만 흐르는 것은 아니다.

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    24[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    다음 중 열 통과율이 가장 좋은 응축기는?
    1
    증발식
    2
    입형 쉘 앤드 튜브식
    3
    횡형 쉘 앤드 튜브식
    4
    7 통로식
    해설

    다통로(멀티패스) 셀 앤드 튜브 응축기는 냉각수가 관 내부를 여러 차례 왕복하며 흐르도록 유로를 나누어 유속을 높인 방식으로, 통로 수가 많을수록 관 내 유속과 난류가 커져 열통과율이 향상된다.

    따라서 통로 수가 많은 7통로식이 증발식이나 일반적인 입형·횡형 쉘 앤드 튜브식보다 열통과율이 좋다.

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    25[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    대기중의 습도가 냉매의 응축온도에 관계있는 응축기는?
    1
    입형 쉘 앤드 튜브 응축기
    2
    공냉식 응축기
    3
    횡형 쉘 앤드 튜브 응축기
    4
    증발식 응축기
    해설

    증발식 응축기는 냉각수를 관 표면에 뿌려 그 일부가 증발할 때 빼앗는 기화열로 냉매를 응축시키므로, 대기의 습도(습구온도)가 응축 성능과 응축온도에 직접 영향을 준다.

    공냉식이나 일반 쉘 앤드 튜브식(입형·횡형)은 공기나 냉각수 자체의 온도에 좌우될 뿐, 대기 습도와는 직접적인 관계가 적다.

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    26[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    수직형 셀 튜브 응축기의 설명이 잘못된 것은?
    1
    설치면적이 적어도 되며 옥외 설치가 가능하다.
    2
    유분리기와 응축기사이는 균압관을 설치하는 것이 좋다.
    3
    대형 NH3냉동장치에 사용된다.
    4
    응축열량은 증발기에서 흡수한 열량과 압축기 열량의 합과 같다.
    해설

    균압관은 응축기와 수액기 사이에 설치해 응축된 냉매액이 원활히 수액기로 흘러내리도록 하는 것이 일반적이며, 유분리기와 응축기 사이에 균압관을 두는 것은 옳은 설명이 아니다.

    수직형(입형) 셀 튜브 응축기는 설치면적이 작아 옥외 설치가 가능하고 대형 암모니아 냉동장치에 많이 쓰이며, 응축열량은 증발기 흡수열량과 압축기 소요동력(일량)의 합과 같다는 것은 맞는 설명이다.

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    27[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    다음 회전식(Rotary) 압축기의 설명 중 틀린 것은?
    1
    흡입변이 없다.
    2
    압축이 연속적 이다.
    3
    회전수가 매우 적다.
    4
    왕복동에 비해 구조가 간단하다.
    해설

    회전식(로터리) 압축기는 흡입밸브 없이 로터가 연속적으로 회전하며 냉매를 압축하는 구조로, 회전수가 매우 높은 고속 압축기에 속한다.

    따라서 회전수가 매우 적다는 설명은 틀린 내용이며, 흡입밸브가 없고 압축이 연속적이며 왕복동식보다 구조가 간단한 것은 맞는 설명이다.

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    28[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    냉동용 압축기의 안전헤드(safety head)는?
    1
    액체 흡입으로 압축기가 파손되는 것을 막기 위한 것이다.
    2
    워터자켓를 설치한 실린더 헤드(cylinder head)를 말한다.
    3
    토출가스의 고압을 막아주므로 안전밸브를 따로 둘 필요가 없다.
    4
    흡입압력의 저하를 방지한다.
    해설

    안전헤드(안전두)는 액압축(리퀴드해머)이 일어났을 때 압축기가 파손되는 것을 막기 위한 안전장치이다.

    실린더 상부의 토출밸브 좌(밸브판)를 강한 스프링으로 눌러 둔 구조여서, 액이나 이물질이 흡입되어 이상 고압이 걸리면 밸브판이 통째로 들려 올라가 압력을 도피시키고, 압력이 정상으로 돌아오면 스프링 힘으로 다시 제자리에 앉는다.

    • 워터자켓이 설치된 실린더 헤드는 냉각을 위한 별개의 구조로, 안전헤드와는 관계가 없다.
    • 안전헤드가 있어도 법적으로 요구되는 안전밸브(고압차단·릴리프밸브)는 별도로 갖추어야 한다.
    • 흡입압력 저하 방지는 안전헤드의 기능이 아니다.

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    29[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    스크루우 압축기의 장점이 아닌 것은?
    1
    흡입 및 토출밸브가 없다.
    2
    크랭크샤프트, 피스톤링 등의 마모부분이 없어 고장이 적다.
    3
    냉매의 압력손실이 없어 체적효율이 향상된다.
    4
    고속회전으로 인하여 소음이 적다.
    해설

    스크루 압축기는 고속 회전체이기 때문에 상대적으로 소음과 진동이 큰 것이 단점으로 꼽히며, 소음이 적다는 것은 장점으로 볼 수 없다.

    반면 흡입·토출밸브가 없고 크랭크샤프트·피스톤링 같은 마모 부품이 없어 고장이 적으며, 압축 과정에서 냉매의 압력손실이 작아 체적효율이 좋은 점은 스크루 압축기의 실제 장점이다.

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    30[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    2단 압축장치의 구성 기기가 아닌 것은?
    1
    고단 압축기
    2
    증발기
    3
    팽창 밸브
    4
    카스케이드 응축기(콘덴서)
    해설

    2단 압축장치는 저단압축기와 고단압축기, 중간냉각기, 증발기, 응축기, 팽창밸브 등으로 구성되며, 카스케이드 응축기는 서로 다른 두 냉매 계통을 열교환으로 연결하는 2원냉동(캐스케이드)장치의 구성기기이다.

    즉 카스케이드 응축기는 냉매가 하나뿐인 일반 2단 압축장치가 아니라 초저온용 2원냉동사이클에서 사용되는 장치이므로 2단 압축장치의 구성기기로 보기 어렵다.

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    31[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    냉동장치의 팽창밸브 용량을 결정 하는데 해당하는 것은?
    1
    밸브 시이트의 오리피스 직경
    2
    팽창밸브의 입구의 직경
    3
    니들 밸브의 크기
    4
    팽창밸브의 출구의 직경
    해설

    팽창밸브의 용량은 냉매가 통과하는 좁은 통로인 밸브 시트 오리피스의 직경(구경)에 의해 결정된다.

    오리피스 단면적이 클수록 같은 조건에서 통과시킬 수 있는 냉매 유량이 많아지므로 용량이 커지고, 밸브 본체 입·출구 직경이나 니들 자체의 크기는 용량을 직접 규정하는 기준이 아니다.

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    32[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    가스 배관 재료의 구비조건에 들지 않는 것은?
    1
    관내의 유통이 원활할 것.
    2
    토양이나 지하수에 대하여 충분히 부식성이 있을 것
    3
    접합이 쉽고, 유체의 누설이 충분히 방지될 것
    4
    절단 가공에 용이하고 가벼울 것.
    해설

    가스 배관 재료는 매설되는 토양이나 지하수에 대해 오히려 내식성(부식에 강한 성질)을 갖추어야 하므로, 부식성이 있을 것이라는 조건은 배관 재료의 구비조건과 반대된다.

    관 내 유통이 원활하고, 접합이 쉬워 유체 누설이 방지되며, 절단·가공이 쉽고 가벼운 것은 실제 배관 재료에 요구되는 조건이다.

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    33[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    양털, 쇠털 등의 동물섬유로 만든 유기질 보온재는?
    1
    석면
    2
    펠트
    3
    암면
    4
    규조토
    해설

    양털·쇠털 등 동물성 섬유로 만든 유기질 보온재는 펠트(felt)이다.

    석면과 암면은 광물성(무기질) 보온재이고, 규조토 역시 무기질계 보온재이므로 동물섬유로 만든 유기질 보온재와는 원료가 다르다.

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    34[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    냉매에 따른 배관 재료를 선택할 때 옳지 못한 것은?
    1
    염화메틸 - 이음매 없는 알루미늄관
    2
    후레온 - 배관용 스테인레스 강관
    3
    암모니아 - 압력배관용 탄소강 강관
    4
    암모니아 - 저온배관용 강관
    해설

    염화메틸(메틸클로라이드) 냉매는 알루미늄·아연·마그네슘 및 그 합금과 반응하므로 알루미늄관을 배관 재료로 사용할 수 없다.

    후레온계 냉매에 배관용 스테인리스강관을 쓰는 것, 암모니아 배관에 압력배관용 탄소강관이나 저온배관용 강관을 쓰는 것은 실제로 적절한 조합이다.

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    35[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    파이프내의 압력이 높아지면 고무링은 더욱더 파이프 벽에 밀착되어 누설을 방지하는 접합 방법은?
    1
    기계적 접합
    2
    플랜지 접합
    3
    빅토릭 접합
    4
    소켓 접합
    해설

    관 내 압력이 높아질수록 고무링이 파이프 벽에 더 밀착되어 누설을 방지하는 접합 방식은 빅토릭 접합이다.

    빅토릭 접합은 특수한 모양의 고무링을 관 끝에 끼우고 그 위를 금속 칼라(하우징)로 감싸 죄는 주철관 접합법으로, 관 내부 압력이 커질수록 고무링이 관 벽 쪽으로 더 눌려 밀착되는 자기밀봉 작용을 이용한다.

    기계적 접합·플랜지 접합·소켓 접합은 볼트 죔이나 패킹·납 채움으로 기밀을 유지하는 방식이어서 압력에 따라 밀착력이 커지는 원리와는 다르다.

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    36[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    다음과 같이 25A× 25A× 25A의 티이에 20A관을 직접 A부에 연결하고자 할 때 필요한 이음쇠는 어느 것인가?
    문제 이미지
    1
    유니언
    2
    소켓
    3
    부싱
    4
    플러그
    해설

    25A 티의 A부에 20A 관을 직접 물리려면 안팎의 지름이 다른 부싱(이경부싱)을 끼워야 한다.

    그림의 티는 좌우 가지가 각각 25A, 아래로 뻗은 가지도 25A이며 그 끝이 A부다. 즉 25A 자리에 20A 관을 붙이는 것이므로 지름이 한 단계 줄어드는 이음쇠가 필요하고, 부싱은 바깥이 25A 수나사, 안쪽이 20A 암나사로 되어 있어 이 역할을 한다.

    • 유니언 — 같은 지름의 관을 분해·조립할 수 있게 잇는 이음쇠다.
    • 소켓 — 양쪽이 같은 지름의 암나사로, 같은 굵기의 관을 직선으로 잇는다.
    • 플러그 — 관 끝을 막는 부품이라 관을 이어 붙일 수 없다.

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    37[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    공비 혼합냉매로서 R-12의 능력을 개선할 때 사용되는 냉매는?
    1
    R-500
    2
    R-501
    3
    R-502
    4
    R-503
    해설

    R-500은 R-12와 R-152a를 혼합한 공비혼합냉매로, 같은 압축기로 운전할 때 R-12보다 냉동능력이 향상되도록 만든 냉매이다.

    나머지도 모두 공비혼합냉매이지만 목적이 다르다. R-501은 R-22와 R-12를, R-502는 R-22와 R-115를, R-503은 R-23과 R-13을 조합한 것으로, 특히 R-502·R-503은 저온·초저온용으로 쓰인다.

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    38[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    다음과 같은 R-22 냉동장치의 P-h 선도에서의 이론 성적 계수는?
    문제 이미지
    1
    3.7
    2
    4
    3
    4.7
    4
    5
    해설

    이론 성적계수는 4이다.

    선도에서 증발기 입구(팽창 후) 엔탈피 140, 압축기 흡입 엔탈피 420, 압축기 토출 엔탈피 490 kcal/kg을 읽는다. 응축압력선이 포화액선과 만나는 자리가 160으로 표시돼 있어, 응축기 출구가 140까지 과냉각된 사이클임을 알 수 있다.

    냉동효과 qe=420−140=280 kcal/kgq_e = 420 - 140 = 280\,\mathrm{kcal/kg}
    압축일량 Aw=490−420=70 kcal/kgAw = 490 - 420 = 70\,\mathrm{kcal/kg}

    이론 성적계수는 둘의 비이므로
    ε=qeAw=28070=4\varepsilon = \dfrac{q_e}{Aw} = \dfrac{280}{70} = 4
    과냉각 덕분에 냉동효과가 160 대신 140을 기준으로 커진 점이 이 문항의 함정이다.

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    39[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    전기량이 일정할 때 석출되는 물질의 양은 화학당량에 비례한다는 법칙은?
    1
    쥴의 법칙
    2
    패러데이의 법칙
    3
    키르히호프의 법칙
    4
    비오사바르의 법칙
    해설

    전기분해에서 전기량이 일정할 때 석출되는 물질의 양이 화학당량에 비례한다는 법칙은 패러데이의 법칙이다.

    쥴의 법칙은 저항에서 발생하는 열량, 키르히호프의 법칙은 회로의 전류·전압 관계, 비오-사바르의 법칙은 전류에 의한 자기장 계산에 관한 법칙으로 전기분해 현상과는 무관하다.

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    40[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    정전용량 4[㎌]의 콘덴서에 2000[V]의 전압을 가할 때 축적되는 전하는 얼마인가?
    1
    8 × 10-1[C]
    2
    8 × 10-2[C]
    3
    8 × 10-3[C]
    4
    8 × 10-4[C]
    해설

    콘덴서에 축적되는 전하는 Q=CVQ = CV 로 계산한다.

    Q=4×10−6 F×2000 VQ = 4\times10^{-6}\,\mathrm{F} \times 2000\,\mathrm{V}
    Q=8×10−3 CQ = 8\times10^{-3}\,\mathrm{C}

    따라서 이 콘덴서에 축적되는 전하량은 8×10⁻³ C이다.

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    41[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    압축기 종류에 따른 정상적인 유압이 아닌 것은?
    1
    터보 = 정상저압 + 6㎏/cm2
    2
    입형저속 = 정상저압 + 0.5 ∼ 1.5㎏/cm2
    3
    고속다기통 = 정상저압 + 1.5 ∼ 3㎏/cm2
    4
    고속다기통 = 정상저압 + 6㎏/cm2
    해설

    압축기의 정상 유압은 크랭크케이스 내 압력(정상저압)에 일정 값을 더한 범위로 관리하며, 압축기 형식별 기준은 다음과 같다.

    • 소형·입형 저속 압축기: 정상저압 + 0.5~1.5kg/cm²
    • 고속다기통 압축기: 정상저압 + 1.5~3kg/cm²
    • 터보 압축기: 정상저압 + 6kg/cm²

    따라서 고속다기통 압축기에 정상저압 + 6kg/cm²를 대응시킨 것은 터보 압축기의 기준값을 잘못 적용한 것이므로 정상적인 유압에 해당하지 않는다.

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    42[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    전동기의 회전 방향과 관계있는 것은?
    1
    플레밍의 왼손 법칙
    2
    플레밍의 오른손 법칙
    3
    헨쯔의 법칙
    4
    페레데이의 법칙
    해설

    전동기(모터)의 회전 방향과 관계있는 법칙은 플레밍의 왼손 법칙이다.

    왼손의 엄지·검지·중지를 각각 힘·자기장·전류 방향에 맞추어 자기장 속 도체에 작용하는 힘(회전력)의 방향을 구하는 것으로, 전동기의 회전방향 결정에 쓰인다. 반대로 발전기의 유도기전력 방향은 플레밍의 오른손 법칙으로 구한다.

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    43[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    냉매에 관한 다음 설명 중 적합하지 않은 것은?
    1
    R-12의 분자식은 CCl2F2 이다.
    2
    NH3 냉매액(30℃)은 R-22 냉매액(30℃)보다 무겁다
    3
    초저온 냉매로는 R-13이 적합하다.
    4
    흡수식 냉동기의 냉매로는 물이 적합하다.
    해설

    실온(30℃) 부근에서 NH₃ 냉매액의 비중은 R-22 냉매액보다 훨씬 가볍다(암모니아 액 약 0.6, R-22 액 약 1.17). 따라서 NH₃ 냉매액이 R-22 냉매액보다 무겁다는 설명은 옳지 않다.

    R-12의 분자식이 CCl2F2\mathrm{CCl_2F_2}인 것, 초저온용으로 R-13이 쓰이는 것, 흡수식 냉동기의 냉매로 물을 사용하는 것(흡수제는 리튬브로마이드)은 모두 맞는 설명이다.

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    44[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    -30℃ 이하에서는 1단 압축할 경우 다음과 같은 좋지 않은 이유 때문에 2단 압축을 행한다. 이러한 좋지 않은 이유에 해당되지 않는 것은?
    1
    압축기 토출 증기의 온도 상승
    2
    압축비 상승
    3
    압축기 체적효율 감소
    4
    압축기 행정 체적의 증가
    해설

    -30℃ 이하와 같은 저온에서 1단 압축을 하면 토출가스 온도 상승, 압축비 상승, 체적효율 저하 등의 문제가 생기기 때문에 이를 개선하기 위해 2단 압축을 채용한다.

    압축기 행정 체적의 증가는 이러한 저온 1단 압축의 문제점과 직접 관련이 없으므로 2단 압축을 하는 이유에 해당하지 않는다.

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    45[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    캐비테이션 방지책으로 잘못 서술하고 있는 것은?
    1
    단흡입을 양흡입으로 바꾼다.
    2
    손실 수두를 작게 한다.
    3
    펌프의 설치 위치를 낮춘다.
    4
    펌프 회전수를 빠르게 한다.
    해설

    캐비테이션(공동현상)을 방지하려면 펌프 회전수를 낮추어 흡입측 압력 저하를 줄여야 하며, 오히려 펌프 회전수를 빠르게 하는 것은 캐비테이션을 악화시키는 조치이다.

    단흡입을 양흡입으로 바꾸어 흡입 유속을 낮추거나, 배관 손실수두를 줄이거나, 펌프 설치 위치를 낮춰 흡입양정을 줄이는 것은 실제로 캐비테이션을 줄이는 대책이다.

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    46[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    공기가 노점온도보다 낮은 냉각코일을 통과 하였을 때의 상태를 기술한 것 중 틀린 것은?
    1
    상대습도 저하
    2
    절대습도 저하
    3
    비체적 저하
    4
    건구온도 저하
    해설

    공기가 노점온도보다 낮은 냉각코일을 통과하면 수분이 응축되어 절대습도와 건구온도, 비체적이 모두 낮아지지만, 코일 표면을 따라 거의 포화 상태로 유지되므로 상대습도는 오히려 높은 값(약 100%)에 가깝게 유지된다.

    따라서 상대습도가 저하된다는 설명은 실제 현상과 반대이다.

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    47[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    외기온도 -5℃일 때 공급공기를 18℃로 유지하는 히트펌프로 난방을 한다. 방의 총 열손실이 50000kcal/h 일 때의 외기로 부터 얻은 열량은 몇 kcal/h 인가?
    1
    43500
    2
    46047
    3
    50000
    4
    53255
    해설

    외기 -5℃(268K)에서 실내 공급온도 18℃(291K)를 유지하는 이론(카르노) 히트펌프의 성적계수는 COPH=T1T1−T2COP_H = \dfrac{T_1}{T_1-T_2}로 구한다.

    COPH=291291−268=29123≈12.65COP_H = \dfrac{291}{291-268} = \dfrac{291}{23} \approx 12.65

    이 히트펌프가 50000kcal/h의 열손실을 보충하기 위해 필요한 압축일량은 W=QCOPH=5000012.65≈3953 kcal/hW = \dfrac{Q}{COP_H} = \dfrac{50000}{12.65} \approx 3953\,\mathrm{kcal/h}이며, 외기로부터 흡수하는 열량은 Q외기=Q−W=50000−3953≈46047 kcal/hQ_{외기} = Q - W = 50000 - 3953 \approx 46047\,\mathrm{kcal/h}이다.

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    48[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    공기조화 방식을 분류하면 중앙방식과 개별방식으로 분류할 수 있다. 또한 중앙방식은 전공기방식, 공기- 수방식 및 수방식으로 분류할 수 있는데 공기-수방식이 아닌 것은?
    1
    각층 유닛방식
    2
    팬 코일 유닛방식(덕트병용)
    3
    유인 유닛방식
    4
    복사 냉난방 방식
    해설

    각층 유닛방식은 각 층에 공조기(유닛)를 두어 냉온풍을 만들어 공급하는 방식으로 전공기방식에 속하며, 공기-수방식으로 분류되지 않는다.

    팬코일유닛방식(덕트병용), 유인유닛방식, 복사냉난방방식은 실내 유닛에서 냉·온수로 부하 일부를 처리하고 덕트로 공기를 공급하는 대표적인 공기-수방식이다.

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    49[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    중앙 계기실에서 온수 또는 냉수를 파이프로 보내어 겨울에는 복사난방, 여름에는 복사냉방을 행하는 공기 조화방식은?
    1
    단일 덕트식
    2
    이중 덕트식
    3
    판넬식
    4
    이차 송풍식
    해설

    중앙 기계실에서 냉·온수를 배관으로 각 실에 보내 복사난방·복사냉방을 하는 방식은 판넬(패널)식이다.

    단일덕트식과 이중덕트식은 냉풍·온풍을 덕트로 반송하는 전공기방식이며, 판넬식은 바닥·벽·천장에 매설한 코일에 냉온수를 흘려 복사열로 냉난방을 하는 방식이라는 점에서 차이가 있다.

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    50[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    다음은 이중 닥트방식에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?
    1
    중앙식 공조방식으로 운전 보수관리가 용이하다.
    2
    실내부하에 따라 각실 제어나 존(zone)별 제어가 가능하다.
    3
    열매가 공기이므로 실온의 응답이 아주 빠르다.
    4
    단일 닥트방식에 비해 에너지 소비량이 적다.
    해설

    이중덕트방식은 냉풍과 온풍을 각각 별도의 덕트로 보낸 뒤 혼합상자에서 섞어 공급하기 때문에 혼합손실이 커서 단일덕트방식보다 에너지 소비량이 많다. 따라서 에너지 소비량이 적다는 설명은 옳지 않다.

    중앙식으로 운전·보수관리가 용이하고, 존별로 실온 제어가 가능하며, 열매가 공기이므로 응답속도가 빠른 것은 이중덕트방식의 실제 특징이다.

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    51[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    온수난방과 비교한 증기난방의 장점 중 맞는 것은?
    1
    방열량의 제어가 쉽다
    2
    방열기의 배관의 칫수가 작다
    3
    증기보일러의 취급이 용이하다
    4
    스팀 햄머링의 문제가 없다
    해설

    온수난방과 비교했을 때 증기난방은 증기의 잠열을 이용해 열을 운반하므로 같은 열량을 보내는 데 필요한 배관·방열기의 치수가 작아지는 것이 장점이다.

    반대로 증기난방은 방열량 제어가 어렵고, 보일러 취급이 까다로우며, 응축수 처리 과정에서 스팀해머링이 발생할 수 있다는 단점이 있다.

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    52[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    상대습도 60%, 건구온도 25℃인 습공기의 수증기 분압은 얼마인가? (단, 25℃ 포화 수증기압력은 23.8mmHg이다)
    1
    14.28 mmHg
    2
    9.52 mmHg
    3
    0.02kg/cm2
    4
    0.013kg/cm2
    해설

    습공기의 수증기 분압은 상대습도와 포화수증기압의 곱으로 구한다.

    Pw=ϕ×Ps=0.6×23.8 mmHg=14.28 mmHgP_w = \phi \times P_s = 0.6 \times 23.8\,\mathrm{mmHg} = 14.28\,\mathrm{mmHg}

    따라서 이 습공기의 수증기 분압은 14.28mmHg이다.

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    53[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    덕트 취출의 최소 도달거리라는 것은 취출구에서 취출한 공기가 진행해서 취출기류의 중심선상의 풍속이 몇 m/s된 위치까지의 거리인가?
    1
    0.1
    2
    0.5
    3
    1.0
    4
    2.0
    해설

    덕트 취출구의 최소 도달거리는 취출기류 중심선상의 풍속이 0.5m/s가 되는 지점까지의 거리로 정의한다.

    참고로 최대 도달거리는 중심선상 풍속이 0.25m/s가 되는 지점까지의 거리로 보며, 최소 도달거리 기준은 0.5m/s를 사용한다.

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    54[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    공기 중의 냄새나 유해가스의 제거에 유효하게 사용되는 필터는?
    1
    초고성능 필터
    2
    자동식 로울 필터
    3
    전기 집진기
    4
    활성탄 필터
    해설

    공기 중의 냄새와 유해가스를 제거하는 데 유효한 필터는 활성탄 필터이다.

    활성탄의 다공성 표면에 냄새 성분과 가스 분자를 흡착시켜 제거하는 원리로, 입자성 오염물을 걸러내는 초고성능 필터·자동식 로울 필터·전기집진기와는 제거 대상이 다르다.

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    55[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    공기조화설비 중에서 열원장치의 구성 요소로 적당하지 않는 것은?
    1
    냉각탑
    2
    냉동기
    3
    보일러
    4
    덕트
    해설

    열원장치는 냉동기·보일러·냉각탑처럼 냉수·온수·냉매 등 열매체를 만들어내는 설비를 말하며, 덕트는 만들어진 공기를 실내로 반송하는 공기반송장치에 속한다.

    따라서 덕트는 열을 발생·흡수시키는 열원장치의 구성요소로 보기 어렵다.

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    56[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    보일러 안전장치의 하나인 연소안전장치는 자동보일러의 필수적인 부속기기이다. 그 사용목적이 아닌 것은?
    1
    버너점화시의 안전성을 확보한다
    2
    연료가 미연소상태로 연소실로 유입되지 않도록 한다
    3
    보일러의 압력이나 온도가 일정치를 초과할 경우에 경보를 울린다.
    4
    운전 중 이상이 발생했을 경우, 보일러를 정지시킴과 동시에 경보를 발생시킨다
    해설

    연소안전장치는 버너의 점화·연소 과정 자체의 안전을 확보하기 위한 장치로, 보일러의 압력·온도가 설정치를 초과했을 때 경보를 울리는 기능은 압력(온도) 조절·경보장치의 역할이지 연소안전장치 고유의 목적이 아니다.

    점화 시 안전성 확보, 미연소가스의 연소실 유입 방지, 운전 중 이상 발생 시 보일러 정지와 경보 발생은 연소안전장치의 실제 사용 목적에 해당한다.

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    57[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    송풍기 상사법칙에 대한 내용으로 옳은 것은?
    1
    압력은 회전수 변화의 3승에 비례한다.
    2
    동력은 회전수 변화의 5승에 비례한다.
    3
    동력은 날개직경 변화의 2승에 비례한다.
    4
    풍량은 날개직경 변화의 3승에 비례한다.
    해설

    송풍기 상사법칙에서 풍량은 회전수의 1승, 날개직경의 3승에 비례한다.

    반면 압력(정압)은 회전수와 직경 각각의 2승에, 축동력은 회전수의 3승·직경의 5승에 비례하므로, 압력이 회전수의 3승에 비례하거나 동력이 회전수의 5승·직경의 2승에 비례한다는 설명은 상사법칙과 맞지 않는다.

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    58[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    냉난방 부하 계산시 잠열을 계산하지 않아도 되는 것은?
    1
    인체 발생열
    2
    커피포트 발생열
    3
    태양 일사열
    4
    틈새바람
    해설

    태양 일사열은 유리창 등을 통해 실내로 들어오는 복사열로, 수증기를 동반하지 않는 현열만으로 이루어진 부하이므로 잠열을 별도로 계산할 필요가 없다.

    인체나 커피포트에서 나오는 열, 틈새바람으로 유입되는 외기는 수증기(습기)를 함께 동반하므로 현열과 잠열을 모두 고려해야 한다.

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    59[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    혼합실(mixing chamber)을 이용하여 냉풍과 온풍을 자동 혼합하여 각 실내에 공급하는 공조방식은?
    1
    팬코일 유닛(fan coil unit) 방식
    2
    단일덕트(single duct) 방식
    3
    재열(reheating) 방식
    4
    2중덕트(double duct) 방식
    해설

    혼합실(믹싱챔버)에서 냉풍과 온풍을 자동으로 혼합하여 각 실에 공급하는 공조방식은 2중덕트방식이다.

    냉풍과 온풍을 별도의 덕트로 보낸 뒤 각 실 앞의 혼합상자(믹싱박스)에서 필요한 비율로 섞어 취출하므로, 실별로 개별 온도 제어가 가능한 것이 특징이다.

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    60[공조냉동기계기능사 필기] 03년 2회차
    다음 중 분지부분에 설치하여 분지덕트내의 풍량조정용으로 적당한 것은?
    1
    버터플라이 댐퍼
    2
    다익 댐퍼
    3
    스플릿트 댐퍼
    4
    방화 댐퍼
    해설

    분지덕트의 풍량 조정용으로 분지부분에 설치하는 댐퍼는 스플릿댐퍼이다.

    버터플라이댐퍼와 다익댐퍼는 주로 주덕트의 풍량조절, 방화댐퍼는 화재 시 연기·화염 확산 차단이 목적이므로 분지부 풍량조정 용도와는 구분된다.

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