[에너지관리기능사 필기] 21년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지
- 실내 온도분포가 균일하고 쾌감도가 높은 점, 바닥면 이용도가 높은 점, 대류가 적어 바닥먼지 상승이 적은 점은 모두 복사난방의 올바른 장점이다.
- 기계공급식과 진공공급식은 응축수 환수방식(중력·기계·진공환수)에 따른 분류이다.
- 단관공급식은 배관 방식(단관식·복관식)에 따른 분류로 증기공급법과는 다른 분류 기준이다.
- 아담슨 조인트는 노통의 열팽창·수축을 흡수하는 접합부로 옳은 설명이다.
- 코르니시 보일러의 편심 노통 설치는 보일러수 순환을 돕기 위한 구조로 옳다.
- 겔로웨이관은 전열면 증대와 노통 보강 역할을 겸하므로 옳다.
- 수분: 많으면 기화열을 빼앗아 착화성이 저하된다(맞음).
- 고정탄소: 순수 탄소 성분으로 완전연소할 때 발열량을 결정하는 핵심 인자이므로 함유량이 많을수록 발열량이 증가한다(맞음).
- 휘발분: 휘발분(volatile matter)이 많으면 불완전연소 경향이 커져 검은 매연(CO, 미연탄소 입자)이 발생하기 쉽다(맞음).
- 실내 평균온도가 낮게 유지되어 열손실이 적다는 설명은 복사난방의 실제 특징과 맞는다.
- 축열체를 데우는 데 시간이 걸려 예열시간이 길고 일시적 난방에는 부적당하다는 설명도 타당하다.
- 별도의 방열기를 두지 않아 공간 이용도가 높다는 설명도 옳다.
- 가. 댐퍼를 닫는다.
- 나. 공기의 공급을 정지한다.
- 다. 급수 후 급수펌프를 정지한다.
- 라. 연료의 공급을 정지한다.
- 가스 유출속도가 너무 빠르면 실화가, 너무 느리면 역화가 일어날 수 있다는 것은 맞는 주의사항이다.
- 연소실 온도가 낮으면 연료의 확산과 착화가 불량해진다는 것도 맞는 설명이다.
- 예열온도가 낮으면 무화불량, 화염 편류, 그을음·분진이 생긴다는 것도 옳은 주의사항이다.
- 내식성이 우수하다는 설명은 맞다.
- 섹션을 증감시켜 용량을 조절하기 쉽다는 설명도 맞는 특징이다.
- 전열 효율과 연소 효율이 낮은 편이라는 설명도 맞다.
- 알루미늄 도료(은분): 알루미늄 분말을 유성 바니시에 섞은 것으로 열 반사가 좋고 400~500℃ 정도까지 견디며 방열기·증기관 등의 표면 마감에 사용
- 콜타르·아스팔트 도료: 내수·내습성이 좋아 지하 매설관 등의 방식용
- 합성수지 도료: 프탈산계(내후·내유), 요소멜라민계(내열·내유·내수) 등으로 마감 도장에 사용
- 체적으로 나타내면 이다.
- 이론공기량(체적)은 이다.
- 2.67kg/kg은 탄소 1kg의 이론산소량(질량 기준)이다.
- 체적으로는 이며, 이는 탄소 1kg의 이론산소량(체적)과 같다(연소 전후 몰수 불변).
- 8.89Nm3/kg은 탄소 1kg의 이론공기량이고, 12는 탄소의 원자량이다.
- 위원장은 기후에너지환경부장관이 되고, 위원은 당연직위원(관계 중앙행정기관의 차관급 공무원)과 위촉위원으로 구성한다.
- 위촉위원에는 에너지 관련 시민단체가 추천한 사람이 5명 이상 포함되어야 하며, 임기는 2년으로 연임할 수 있다.
- 위원회는 비상시 에너지수급계획, 국내외 에너지개발 등에 관한 사항을 심의한다(제10조).
- 리지드 행거: I빔에 턴버클을 연결하여 관을 달아 올린 것으로 수직 방향 변위가 없는 곳에 사용
- 스프링 행거: 스프링으로 달아매어 약간의 상하 변위를 허용하지만 변위에 따라 지지 하중이 변함
- 콘스탄트 행거: 열팽창에 의한 수직 변위가 큰 배관에 사용
- 병류(평행류): 두 유체가 같은 방향으로 흐름. 출구 쪽에서 두 유체의 온도가 서로 접근하므로 평균온도차가 작고, 저온 유체의 출구온도는 고온 유체의 출구온도보다 높아질 수 없다.
- 직교류: 두 유체가 직각으로 교차하며 흐름(공기예열기 등). 성능은 병류와 대향류의 중간이다.
- 효율관리시험기관 또는 자체측정 승인을 받은 자가 측정할 수 있는 효율관리기자재의 종류, 측정 결과에 관한 시험성적서의 기재 사항 및 기재 방법과 측정 결과의 기록 유지에 관한 사항
- 이산화탄소 배출량의 표시
- 에너지비용(일정기간 동안 효율관리기자재를 사용함으로써 발생할 수 있는 예상 전기요금이나 그 밖의 에너지요금)
- 압력을 규정압력으로 유지하는 것은 캐리오버 방지에 도움이 된다.
- 수면을 비정상적으로 높게 유지하지 않는 것도 방지 대책이 맞다.
- 보일러수의 유지분·용해고형물 등 불순물을 제거하는 것도 방지 대책이 맞다.
- 지역계획에는 에너지 수급의 추이와 전망, 안정적 공급 대책, 신·재생에너지 등 환경친화적 에너지 사용 대책, 에너지 사용의 합리화와 온실가스 배출감소 대책, 집단에너지 공급 대책, 미활용 에너지원의 개발·사용 대책 등이 포함된다(제7조제2항).
- 기후에너지환경부장관은 비상시 에너지수급계획(제8조)의 수립 주체이고, 한국에너지공단 이사장은 계획 수립 주체가 아니다.
- 기공이 많아 비중이 작고(경량) 열전도율이 낮으며 열용량이 작아 노의 승온·냉각이 빠르다.
- 반면 기계적 강도(압축강도·내마모성)가 약하고 슬래그나 용융물에 침식되기 쉬워 하중이 걸리거나 마모·침식이 있는 곳에는 부적합하다.
- 주로 내화벽돌 뒷면(배면)의 단열층에 쓰이며, 조건에 따라 노 내면에 직접 쓰기도 한다.
랭커셔 보일러는 어디에 속하는가?
관류 보일러
연관 보일러
수관 보일러
노통 보일러
랭커셔 보일러는 원통형 몸통 안에 2개의 큰 노통을 나란히 넣은 대표적인 노통 보일러이다.
연관 보일러나 수관 보일러, 관류 보일러와는 전열면 구성 방식 자체가 다른 별도의 보일러 형식이다.
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보일러 배관 중에 신축이음을 하는 목적으로 가장 적합한 것은?
증기속의 이물질을 제거하기 위하여
열팽창에 의한 관의 파열을 막기 위하여
보일러수의 누수를 막기 위하여
증기속의 수분을 분리하기 위하여
보일러 배관에 신축이음을 하는 가장 적합한 목적은 열팽창에 의한 관의 파열을 막기 위해서이다.
배관은 증기나 고온수의 온도 변화에 따라 신축을 반복하는데, 신축이음이 없으면 팽창·수축 응력이 배관에 그대로 전달되어 파손이나 이음부 누설을 일으킬 수 있다.
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상당증발량=Ge(kg/h), 보일러 효율=η, 연료소비량=B(kg/h), 저위발열량=Hι(kcal/kg), 증발잠열=539(kcal/kg) 일 때 상당증발량(Ge)을 옳게 나타낸 것은?
Ge = (539ηHι) / B
Ge = (BHι)) / (539η)
Ge = (ηBHι) / 539
Ge = (539ηB) / Hι
보일러 효율은 상당증발량이 발생시키는 열량을 연료가 공급한 열량으로 나눈 값이므로 로 나타낼 수 있다.
이를 에 대해 정리하면 가 된다.
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50kcal의 열량을 전부 일로 변환시키면 몇 kgf·m의 일을 할 수 있는가?
13,650
21,350
31,600
43,000
열의 일당량을 이용하면 열량을 일량으로 환산할 수 있다.
따라서 50kcal의 열량은 21,350kgf·m의 일로 환산된다.
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온수난방의 분류를 사용온수에 의해 분류할 때 고온수식 온수온도의 범위는 보통 몇 ℃정도인가?
50~60
70~80
85~90
100~150
온수난방은 사용온수 온도에 따라 저온수식과 고온수식으로 나뉘며, 고온수식은 보통 100~150℃ 범위의 고온·고압 온수를 사용해 장거리·대규모 열수송에 적합하다.
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비접촉식 온도계의 종류가 아닌 것은?
광전관식 온도계
방사 온도계
광고 온도계
열전대 온도계
비접촉식 온도계에 속하지 않는 것은 열전대 온도계이다.
열전대 온도계는 감온부를 측정 대상에 직접 접촉시켜 기전력을 측정하는 접촉식 온도계이다.
광전관식·방사(복사) 온도계·광고온계는 모두 물체가 방출하는 복사에너지를 원격으로 측정하는 비접촉식 온도계이다.
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파이프 커터로 관을 절단하면 안으로 거스러미(burr)가 생기는데 이것을 능률적으로 제거하는데 사용되는 공구는?
다이 스토크
사각줄
파이프 리머
체인 파이프렌치
파이프 리머는 파이프 커터로 관을 절단할 때 안쪽에 생기는 거스러미(burr)를 능률적으로 제거하는 데 사용하는 공구이다.
다이 스토크는 나사를 절삭하는 공구, 사각줄은 일반적인 줄가공 공구, 체인 파이프렌치는 큰 관을 조이거나 돌리는 렌치이므로 거스러미 제거 전용 공구가 아니다.
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함진 배기가스를 액방울이나 액막에 충돌시켜 분진 입자를 포집 분리하는 집진장치는?
중력식 집진장치
관성력식 집진창지
원심력식 집진장치
세정식 집진장치
함진 배기가스를 액방울이나 액막에 충돌시켜 분진을 포집하는 집진장치는 세정식 집진장치다.
물 등의 세정액과 배기가스를 직접 접촉시켜 분진 입자를 액적에 흡착·응집시킨 뒤 분리하는 방식으로, 미세 분진과 일부 가스상 오염물질 제거에도 효과적이다.
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보일러 운전 중 프라이밍(priming)이 발생하는 경우는?
보일러 증기압력이 낮을 때
보일러수가 농축되지 않았을 때
부하를 급격히 증가시킬 때
급수 공급이 원활할 때
프라이밍은 보일러수 표면에서 물방울이 심하게 비산하는 현상으로, 부하를 급격히 증가시켜 증발속도가 급변할 때 발생하기 쉽다.
증기압력이 낮거나 보일러수가 농축되지 않은 상태, 급수가 원활한 상태는 오히려 프라이밍 발생 위험을 낮추는 조건이다.
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증기난방을 고압증기난방과 저압증기난방으로 구분할 때 저압증기난방의 특징에 해당하지 않는 것은?
증기의 압력은 약 0.15~0.35kgf/cm2이다.
증기 누설의 염려가 적다.
장거리 증기수송이 가능하다.
방열기의 온도는 낮은 편이다.
저압증기난방은 증기압력이 낮아(약 0.15~0.35kgf/cm²) 증기 누설 우려가 적고 방열기 표면 온도도 비교적 낮은 편이지만, 압력이 낮은 만큼 장거리 증기 수송에는 불리하다.
장거리 수송이 가능한 것은 오히려 압력이 높아 비체적이 작고 유속을 크게 낼 수 있는 고압증기난방의 특징이다.
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신설 보일러의 사용 전 점검사항으로 틀린 것은?
노벽은 가동 시 열을 받아 과열 건조되므로 습기가 약간 남아 있도록 한다.
연도의 배플, 그을음 제거기 상태, 댐퍼의 개폐상태를 점검한다.
기수분리기와 기타 부속품의 부착상태와 공구나 볼트, 너트, 헝겊 조각 등이 남아있는가를 확인한다.
압력계, 수위제어기, 급수장치 등 본체와의 접속부 풀림, 누설, 콕의 개폐 등을 확인한다.
신설 보일러는 사용 전에 노벽(내화물)을 충분히 건조시켜야 하며, 습기가 남은 상태로 가동하면 급격한 가열로 균열·박리가 발생할 수 있다. 따라서 습기가 약간 남아 있도록 한다는 설명은 옳지 않다.
연도의 배플·그을음 제거기·댐퍼 상태 점검, 기수분리기 등 부속품의 부착 상태 및 이물질 잔류 여부 확인, 압력계·수위제어기·급수장치 접속부의 누설·풀림·콕 개폐 확인은 신설 보일러 사용 전 점검사항으로 타당하다.
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다음 중 과열기에 관한 설명으로 틀린 것은?
연소방식에 따라 직접연소식과 간접연소식으로 구분된다.
전열방식에 따라 복사형, 대류형, 양자병용형으로 구분된다.
복사형 과열기는 관열관을 연소실내 또는 노벽에 설치하여 복사열을 이용하는 방식이다.
과열기는 일반적으로 직접연소식이 널리 사용된다.
과열기는 일반적으로 보일러 연소가스의 열을 이용하는 간접(대류형) 방식이 널리 사용되며, 직접연소식이 일반적이라는 설명은 틀렸다.
연소방식에 따라 직접·간접연소식으로, 전열방식에 따라 복사형·대류형·양자병용형으로 구분되는 점, 복사형이 연소실 내 노벽 부근에 설치되어 복사열을 이용하는 점은 맞는 내용이다.
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복사난방의 장점을 설명한 것 중 틀린 것은?
실내의 온도분포가 비교적 균일하고 쾌감도가 높다.
바닥면의 이용도가 높다.
실내의 평균온도가 높아 손실열량이 크다.
실내 공기의 대류가 적어 바닥먼지의 상승이 적다.
복사난방은 실내 평균온도가 낮아도 쾌적감을 얻을 수 있어 오히려 손실열량이 적어지는 것이 장점이므로, 평균온도가 높아 손실열량이 크다는 설명은 틀렸다.
복사열에 의해 체감온도가 높아지므로 실내 공기온도를 낮게 유지해도 되고, 그만큼 외피를 통한 열손실도 줄어든다.
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상태변화 없이 물체의 온도 변화에만 소요되는 열량은?
고체열
현열
액체열
잠열
현열은 물질의 상태 변화 없이 온도 변화에만 소요되는 열량을 말한다.
반면 잠열은 온도 변화 없이 상태 변화(증발·응축·융해 등)에 소요되는 열량이므로 서로 대비되는 개념이다.
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온수난방 설비의 밀폐식 팽창탱크에 설치되지 않는 것은?
수위계
압력계
배기관
안전밸브
밀폐식 팽창탱크는 밀폐된 용기로서 대기에 노출되지 않으므로 공기가 외부로 배출될 필요가 없다. 수위계는 탱크 내 수위 변화 감지에, 압력계는 시스템 압력 모니터링에, 안전밸브는 과압 발생 시 보호에 필수적으로 설치되지만, 배기관은 개방식 팽창탱크에만 설치되어 가열 시 발생하는 수증기와 공기를 대기로 배출한다. 밀폐식은 질소 가스로 충전된 폐쇄 공간이므로 배기관이 불필요하다.
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보일러 연소장치의 선정기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
사용 연료의 종류와 형태를 고려한다.
연소 효율이 높은 장치를 선택한다.
과잉공기를 많이 사용할 수 있는 장치를 선택한다.
내구성 및 가격 등을 고려한다.
보일러 연소장치를 선정할 때는 사용 연료의 종류·형태, 연소 효율, 내구성과 가격 등을 종합적으로 고려한다.
과잉공기는 열손실과 연료소비량을 늘리는 요인이므로, 과잉공기를 많이 사용할 수 있는 장치를 선택 기준으로 삼는 것은 옳지 않다.
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온수온돌에서 기초바닥이 지면과 접하는 곳에는 방수처리가 필요하다. 이 방수처리의 목적에 해당되지 않는 것은?
수분증발에 의한 열손실 방지
장판의 부식방지
배관의 부식방지
단열효과 저하 초래
온수온돌 기초바닥의 방수처리는 수분증발에 의한 열손실, 장판·배관의 부식을 막기 위한 것으로, 단열효과 저하 초래는 방수처리의 목적이 아니라 오히려 방지해야 할 부작용에 해당한다.
방수층이 없거나 손상되면 지면의 습기가 올라와 단열재의 성능을 떨어뜨리므로, 방수처리는 이를 막기 위해 시공하는 것이다.
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증기난방의 분류 중 증기공급법에 속하는 것은?
상향 공급식
기계 공급식
진공 공급식
단관 공급식
증기의 공급방향에 따른 분류인 증기공급법에는 상향 공급식과 하향 공급식이 있다.
상향공급식은 보일러에서 발생한 증기를 하부 배관에서 상부 방열기로 올려 보내는 방식이다.
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응축수와 증기가 동일관 속을 흐르는 방식으로 기울기를 잘못하면 수격현상이 발생되는 문제로 소규모 난방에서만 사용되는 증기난방 방식은?
복관식
건식환수식
단관식
기계환수식
단관식은 하나의 배관 속으로 증기와 응축수가 함께 흐르는 증기난방 방식으로, 배관에 적절한 기울기를 주지 않으면 증기와 응축수가 부딪혀 수격현상이 발생하기 쉬워 주로 소규모 난방에만 적용된다.
복관식은 증기관과 응축수관을 별도로 설치하는 방식이고, 건식환수식·기계환수식은 응축수의 환수 방식을 구분하는 개념으로 이 문제의 설명과는 다르다.
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다음 중 주형 방열기의 종류로 거리가 먼 것은?
1주형
2주형
3세주형
5세주형
주형 방열기의 종류로 거리가 먼 것은 1주형이다.
주형 방열기는 기둥(주) 수에 따라 2주형, 3주형, 3세주형, 5세주형 등으로 구분되며, 1개의 기둥만으로는 방열기 형태를 이루지 못해 1주형이라는 형식은 존재하지 않는다.
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프로판(propane) 가스의 연소식은 다음과 같다. 프로판 가스 10kg을 완전 연소시키는데 필요한 이론산소량은?
약 11.6Nm3
약 13.8Nm3
약 22.4Nm3
약 25.5Nm3
C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O 반응식에서 프로판 1kmol(44kg)당 산소 5kmol이 필요하다. 프로판 10kg의 몰수는 kmol이므로 필요한 산소량은 Nm³로 계산된다. 따라서 이론산소량은 약 25.5Nm³이다.
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물의 임계압력에서의 잠열은 몇 kcal/kg인가?
539
100
0
639
물의 임계압력에서는 액체와 기체의 구분이 사라지는 임계점에 도달해 액체와 증기의 비체적·엔탈피 차이가 없어지므로, 증발에 필요한 잠열이 0kcal/kg이 된다.
539kcal/kg은 대기압(1atm·100℃) 상태의 증발잠열이고, 639kcal/kg은 같은 조건에서 0℃ 물을 기준으로 한 포화증기의 전열량(엔탈피)이므로 임계압력의 잠열과는 다른 값이다.
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원통형 및 수관식 보일러의 구조에 대한 설명 중 틀린 것은?
노통 접합부는 아담슨 조인트(Adamson joint)로 연결하여 열에 의한 신축을 흡수한다.
코르니시 보일러는 노통을 편심으로 설치하여 보일러수의 순환이 잘 되도록 한다.
겔로웨이관은 전열면을 증대하고 강도를 보강한다.
강수관의 내부는 열가스가 통과하여 보일러수 순환을 증진한다.
수관식 보일러의 강수관(다운커머)은 상대적으로 온도가 낮은 보일러수가 하강하며 순환을 이루는 관이며, 열가스가 통과하는 관이 아니다.
열가스는 연소실과 연관·연도를 통해 흐르고, 강수관은 물의 자연순환 회로를 구성하는 요소일 뿐이다.
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석탄의 함유 성분이 많을수록 연소에 미치는 영향에 대한 설명으로 틀린 것은?
수분 : 착화성 이 저하된다.
회분 : 연소 효율이 증가한다.
고정탄소 : 발열량이 증가한다.
휘발분 : 검은 매연이 발생하기 쉽다.
회분(ash)은 연소에 참여하지 않는 무기질 잔류물로서 함유량이 많을수록 유효 발열량을 감소시키고 연소 효율을 저하시키므로, '회분 : 연소 효율이 증가한다'는 틀린 설명이다.
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다음 중 저양정식 안전밸브의 단면적 계산식은? (단, A=단면적(mm2), P=분출압력(kgf/cm2), E=증발량(kg/h)이다.)
A=22E / (1.03P+1)
A=10E / (1.03P+1)
A=5E / (1.03P+1)
A=2.5E / (1.03P+1)
저양정식 안전밸브의 단면적 계산식은 A = 22E / (1.03P + 1)이다.
이 공식은 보일러 안전밸브 설계 시 분출압력(P)과 증발량(E)으로부터 필요한 밸브 단면적을 구하는 표준 계산식으로, 보일러 관련 규정에서 규정하는 저양정식 안전밸브의 배출 능력을 만족하기 위한 최소 단면적을 결정한다.
분모의 1.03P + 1은 압력 손실을 보정하는 계수이며, 분자의 22는 저양정식 안전밸브의 배출 특성에 따른 계수로서 다른 보기(10, 5, 2.5)와 구별되는 지점이다.
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어떤 보일러의 증발량이 40t/h이고, 보일러 본체의 전열면적이 580m2일 때 이 보일러의 증발률은?
14kg/m2·h
44kg/m2·h
57kg/m2·h
69kg/m2·h
증발률은 단위 전열면적당 시간당 증발량으로 정의되며, 공식은 증발률 = 증발량 ÷ 전열면적이다. 주어진 값을 대입하면 증발률 = 40t/h ÷ 580m² = 40,000kg/h ÷ 580m² = 69.0kg/m²·h이다.
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대류난방과 복사난방을 비교할 때 복사난방의 특징 설명으로 틀린 것은?
실내 온도 분포가 불균일하여 쾌감도가 낮다.
실내 평균온도가 낮으므로 열손실량이 적다.
예열시간이 많이 걸리므로 일시적인 난방에는 부적당하다.
별도의 방열기를 설치하지 않으므로 공간 이용도가 높다.
복사난방은 실내 벽·바닥 등에서 고르게 열을 방사하므로 실내 온도 분포가 균일하여 쾌감도가 오히려 높다. 따라서 분포가 불균일해 쾌감도가 낮다는 설명이 틀렸다.
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물질의 온도는 변하지 않고 상(phase)변화만 일으키는데 사용되는 열량은?
잠열
비열
현열
반응열
물질의 온도 변화 없이 상(고체·액체·기체) 변화에만 쓰이는 열량을 잠열이라 한다. 예를 들어 물이 100℃에서 수증기로 바뀔 때 흡수하는 증발잠열이 대표적이다.
반면 온도 변화에 쓰이는 열은 현열이라 하며, 단위 질량당 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열량은 비열이다.
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다음 중 구상부식(grooving)의 발생장소로 거리가 먼 것은?
경판의 급수구멍
노통의 플랜지 원형부
접시형 경판의 구석 원통부
보일러 수의 유속이 늦은 부분
구상부식(그루빙)은 응력이 집중되는 굴곡·모서리 부위인 경판의 급수구멍, 노통의 플랜지 원형부, 접시형 경판의 구석 원통부에서 주로 발생한다.
보일러수의 유속이 늦은 부분은 구상부식보다는 슬러지 퇴적 등 다른 형태의 손상과 관련되므로, 대표적인 발생 장소로 보지 않는다.
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다음 열효율 증대장치 중에서 고온부식이 잘 일어나는 장치는?
공기예열기
과열기
증발전열면
절탄기
열효율 증대장치 중 과열기(superheater)는 연소가스가 가장 높은 온도 상태에서 증기와 직접 접촉하기 때문에 고온부식이 가장 심하게 발생한다. 공기예열기는 상대적으로 낮은 온도에서 작동하고, 증발전열면과 절탄기는 포화증기 또는 물을 취급하므로 과열기보다 고온부식 위험이 낮다.
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보일러용 연료에 관한 설명 중 틀린 것은?
석탄 등과 같은 고체연료의 주성분은 탄소와 수소이다.
연소효율이 가장 좋은 연료는 기체연료이다.
대기오염이 큰 순서로 나열하면, 액체연료 >고체연료 >기체연료의 순이다.
액체연료는 수송, 하영작업이 용이하다.
대기오염이 큰 순서로 나열하면 고체연료 > 액체연료 > 기체연료 순이 되어야 하므로, 액체연료를 가장 앞에 둔 설명은 틀린 내용이다.
고체연료의 주성분이 탄소와 수소라는 점, 연소효율은 기체연료가 가장 좋다는 점, 액체연료가 수송·하역에 유리하다는 점은 모두 맞는 설명이다.
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보일러에 사용되는 열교환기 중 배기가스의 폐열을 이용하는 교환기가 아닌 것은?
절탄기
공기예열기
방열기
과열기
방열기(라디에이터)는 보일러에서 만든 증기·온수를 실내로 공급해 열을 방출하는 난방 기기로, 배기가스의 폐열을 회수하는 열교환기가 아니다.
절탄기·공기예열기·과열기는 모두 연도를 흐르는 배기가스의 폐열을 급수·연소용 공기·증기 가열에 재활용하는 폐열회수 열교환기이다.
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보일러 점화나 소화가 정해진 순서에 따라 진행되는 제어는?
피드백 제어
인터록 제어
시퀀스 제어
ABC제어
정해진 순서에 따라 각 단계가 차례로 진행되는 제어는 시퀀스 제어이며, 보일러의 점화·소화 과정처럼 미리 정해진 순서대로 동작이 진행되는 경우가 대표적이다.
피드백 제어는 출력을 검출해 목표값과 비교·수정하는 방식이고, 인터록 제어는 이상 발생 시 다음 동작을 저지하는 안전제어로 시퀀스 제어와는 성격이 다르다.
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보일러 운전정지의 순서를 바르게 나열한 것은?
가 → 나 → 다 → 라
가 → 라 → 나 → 다
라 → 가 → 나 → 다
라 → 나 → 다 → 가
올바른 순서는 연료 공급 정지 → 공기 공급 정지 → 급수 후 급수펌프 정지 → 댐퍼 닫기다.
먼저 연료를 끊어 연소를 멈추고, 노 안에 남은 연료가 다 타도록 잠시 통풍을 유지한 뒤 공기 공급을 정지한다. 공기를 연료보다 먼저 끊으면 불완전연소로 미연가스가 남는다.
이어서 정상 수위까지 급수한 다음 급수펌프를 정지하고, 마지막에 댐퍼를 닫아 노 내 열이 빠져나가는 것을 막는다.
댐퍼를 먼저 닫으면 미연가스가 노와 연도에 갇혀 가스폭발 위험이 커지므로 댐퍼는 반드시 맨 나중이다.
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증기보일러에는 2개 이상의 안전밸브를 설치하여야 하는 반면에 1개 이상으로 설치 가능한 보일러의 최대 전열면적은?
50m2
60m2
70m2
80m2
증기보일러의 안전밸브 설치 기준은 전열면적에 따라 구분된다. 보일러 및 압력용기 안전관리법 규정에 따르면 전열면적이 50m²을 초과하지 않는 증기보일러는 1개 이상의 안전밸브를 설치할 수 있으며, 50m²을 초과하는 경우에는 2개 이상을 설치해야 한다. 따라서 1개 이상 설치 가능한 보일러의 최대 전열면적은 50m²이다.
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보일러의 점화 조작 시 주의사항으로 틀린 것은?
연료가스의 유출속도가 너무 빠르면 실화 등이 일어나고 너무 늦으면 역화가 발생한다.
연소실의 온도가 낮으면 연료의 확산이 불량해지며 착화가 잘 안 된다.
연료의 예열온도가 낮으면 무화불량, 화염의 편류, 그을음, 분진이 발생한다.
유압이 낮으면 점화 및 분사가 양호하고 높으면 그을음이 없어진다.
연료의 유압은 무화(분무) 상태를 좌우하는데, 유압이 낮으면 오히려 무화가 불량해져 점화와 분사가 나빠지고, 유압이 높다고 그을음이 저절로 없어지는 것도 아니다.
따라서 유압이 낮으면 점화·분사가 양호하고 높으면 그을음이 없어진다는 설명은 사실과 반대이므로 옳지 않다.
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두께가 13㎝, 면적이 10m2인 벽이 있다. 벽 내부온도는 200℃, 외부의 온도가 20℃일 때 벽을 통한 전도되는 열량은 약 몇 kcal/h인가? (단, 열전도율은 0.02kcal/m·h·℃이다.)
234.2
259.6
276.9
312.3
평면벽의 전도 열량은 로 계산한다.
열전도율 , 면적 , 온도차 , 두께 를 대입한다.
로 계산된다.
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보일러용량을 결정하는 정격출력에 포함되어 고려할 사항이 아닌 것은?
배관부하
급탕부하
채광부하
예열부하
보일러 용량을 정하는 정격출력에는 난방부하, 급탕부하, 배관부하, 예열부하가 포함되며, 채광(採光)과 관련된 부하는 정격출력 산정 항목에 해당하지 않는다.
채광부하는 조명·채광 설계에서 다루는 개념으로 보일러 용량 산정과는 직접 관련이 없다.
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보일러 운전 중 1일 1회 이상 실행하거나 상태를 점검해야 하는 것이 아닌 것은?
안전밸브 작동상태
보일러 수 분출 작업
여과기 상태
저수위 안전장치 상태
여과기(스트레이너) 상태 점검은 매일 실시하는 항목이 아니라 정기적으로 점검하는 항목이다.
안전밸브 작동상태, 보일러수 분출 작업, 저수위 안전장치 상태는 사고 예방과 직결되어 1일 1회 이상 확인해야 하는 대표적인 일상 점검 항목이다.
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보일러를 긴급 정지시킬 때 가장 먼저 해야 하는 조치는?
공기공급 정지
연료공급 정지
연도 댐퍼 조절
증기밸브 개방
보일러를 긴급 정지시킬 때 가장 먼저 취해야 할 조치는 연료공급 정지이다.
연료 공급을 차단하지 않고 다른 조작을 먼저 하면 연소가 계속되어 위험이 커지므로, 화원을 없애는 것이 최우선 순서이다.
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보일러 급수장치인 인젝터의 급수불량 원인이 아닌 것은?
인젝터 자체의 온도가 낮을 때
흡입급수관에 공기가 누입될 때
증기가 너무 건조할 때
급수온도가 너무 높을 때
인젝터의 급수불량 원인이 아닌 것은 “인젝터 자체의 온도가 낮을 때”이다.
인젝터는 증기가 급수와 혼합·응축하면서 생기는 운동에너지로 물을 밀어 넣는 장치이므로, 인젝터 몸체 온도가 지나치게 높을 때 증기 응축이 제대로 되지 않아 급수불량이 생긴다. 온도가 낮은 것은 오히려 작동에 유리한 조건이다.
흡입급수관으로의 공기 누입, 증기가 너무 건조한 경우, 급수온도가 너무 높은 경우는 모두 인젝터의 급수불량 원인으로 꼽히는 사항이다.
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보일러 중 원통형 보일러가 아닌 것은?
입형 황관식 보일러
벤슨 보일러
코르니시 보일러
스코치 보일러
벤슨 보일러는 드럼이 없이 급수펌프로 직접 가압해 관을 통과시키며 증기를 만드는 관류식 보일러로, 원통형 보일러에 속하지 않는다.
입형 횡관식, 코르니시, 스코치 보일러는 모두 원통 동체 안에 화실이나 관을 배치한 원통형 보일러이다.
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보일러의 수면계와 관련된 설명 중 틀린 것은?
증기보일러에는 2개 이상(소용량 및 소형관류보일러는 1개)의 유리수면계를 부착하여야 한다. 다만, 단관식 관류보일러는 제외한다.
유리수면계는 보일러 동체에만 부착하여야 하며 수주관에 부착하는 것은 금지하고 있다.
2개 이상의 원격지시 수면계를 시설하는 경우에 한하여 유리수면계를 1개 이상으로 할 수 있다.
유리수면계는 상·하에 밸브 또는 콕크를 갖추어야 하며, 한눈에 그것의 개·폐 여부를 알 수 있는 구조이어야 한다. 다만, 소형관류보일러에서는 밸브 또는 콕크를 갖추지 아니할 수 있다.
유리수면계는 보일러 동체 외에도 수주관에 부착하는 것이 허용되며, 동체에만 부착해야 하고 수주관 부착을 금지한다는 설명은 실제 기준과 다르다.
수면계 개수(2개 이상)나 상·하 밸브 구조 등 나머지 설명은 일반적인 안전기준과 부합한다.
※ 09년 출제 당시 기준이며 세부 규정은 이후 안전기준 개정을 따른다.
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동관의 이음 방법 중 압축이음에 대한 설명으로 틀린 것은?
한쪽 동관의 끝을 나팔 모양으로 넓히고 압축이음쇠를 이용하여 체결하는 이음 방법이다.
진동 등으로 인한 풀림을 방지하기 위하여 더블너트(double nut)로 체결한다.
점검, 보수 등이 필요한 장소에 쉽게 분해, 조립하기 위하여 사용한다.
압축이음을 플랜지 이음이라고도 한다.
압축이음(플레어 이음)은 동관 끝을 나팔 모양으로 넓히고 압축이음쇠(플레어 너트)로 체결하는 방식으로, 진동에 의한 풀림을 막기 위해 더블너트를 쓰기도 하며 점검·보수가 필요한 곳에서 분해·조립이 쉬운 장점이 있다.
다만 이 이음 방식을 플랜지 이음이라 부르지는 않는다. 플랜지 이음은 두 관 끝에 플랜지를 붙여 볼트로 체결하는 별개의 이음 방식이다.
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압축기 진동과 서징, 관의 수격작용, 지진 등에서 발생하는 진동을 억제하는 데 사용되는 지지 장치는?
벤드벤
플랩 밸브
그랜드 패킹
브레이스
브레이스(brace)는 배관계에서 압축기 진동·서징, 관의 수격작용, 지진 등으로 발생하는 진동이나 충격을 억제하기 위해 설치하는 지지장치이다.
브레이스는 방진기(진동을 흡수)와 완충기(충격을 흡수)로 나뉘며, 관의 하중을 받치는 서포트·행거·리스트레인트와 함께 배관 지지장치의 한 갈래를 이룬다.
플랩 밸브는 역류를 막는 체크밸브의 일종이고, 그랜드 패킹은 밸브나 펌프 축부의 누설을 막는 실링재이므로 모두 진동 억제용 지지장치가 아니다.
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온수방열기의 공기빼기 밸브의 위치로 적당한 것은?
방열기 상부
방열기 중부
방열기 하부
방열기의 최하단부
온수방열기 시스템에서 공기는 따뜻한 물보다 가볍기 때문에 방열기의 최상부에 모인다. 따라서 공기빼기 밸브(에어벤트)는 방열기 상부에 설치하여 시스템 운전 중 자동으로 갇힌 공기를 배출하고 물이 차도록 해야 한다. 하부나 중부에 설치하면 공기 제거가 효율적으로 이루어지지 않으며, 최하단부는 드레인 밸브 위치로 물을 배출할 때 사용한다.
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주철제 보일러의 일반적인 특징 설명으로 틀린 것은?
내열성과 내식성이 우수하다.
대용량의 고압보일러에 적합하다.
열에 의한 부동팽창으로 균열이 발생하기 쉽다.
쪽수의 증감에 따라 용량조절이 편리하다.
주철제 보일러는 재질 특성상 고압·대용량에는 적합하지 않고, 저압의 중소형 난방용으로 주로 사용된다.
내열성·내식성이 우수하고, 급냉·급열 시 부동팽창으로 균열이 발생하기 쉬우며, 여러 개의 섹션(쪽수)을 증감해 용량을 조절할 수 있다는 점은 주철제 보일러의 실제 특징과 일치한다.
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주철제 보일러의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?
내식성이 우수하다.
섹션의 증감으로 용량조절이 용이하다.
주로 고압용으로 사용된다.
전열 효율 및 연소 효율은 낮은 편이다.
주철제 보일러는 주철의 재질 특성상 인장강도가 약하고 충격에 약해 고압에는 사용할 수 없고 주로 저압 난방용으로 사용된다.
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배관의 녹 발생을 방지하기 위하여 착색 도료를 칠하기 전에 밑칠(초벌)용으로 널리 사용되는 도료는?
알루미늄 도료
콜타르 도료
광명단 도료
합성수지 도료
광명단 도료는 연단(Pb3O4)을 보일유(건성유)에 섞어 만든 것으로 금속에 대한 밀착력과 내수성이 좋고 녹 방지 효과가 커서 다른 착색 도료를 칠하기 전의 밑칠(프라이머)로 널리 사용한다.
밑칠은 광명단, 마감은 알루미늄·합성수지 도료로 구분하여 기억한다.
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질량 보존의 관계로부터 수소(H2) 1kg을 완전연소시키는 데 필요한 이론산소량을 질량(kg)으로 구하면 얼마인가? (단, 수소의 원자량은 1, 산소의 원자량은 16이다.)
2.67
5.6
8.0
26.7
수소의 완전연소 반응식은 이다. 수소 2kg(1kmol)이 산소 16kg(0.5kmol)과 반응하므로
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열사용기자재 관리규칙에 의한 특정열사용기자재 중 검사를 받아야할 검사대상기기의 검사의 종류가 아닌 것은?
설치검사
유효검사
제조검사
개조검사
검사대상기기의 검사에는 제조검사(용접검사·구조검사), 설치검사, 설치장소 변경검사, 개조검사, 재사용검사, 계속사용검사 등이 있으며, '유효검사'라는 검사는 규정에 없다.
검사 명칭이 제조·설치·개조·재사용·계속사용처럼 기기의 이력 단계에 따라 정해져 있으므로, 유효기간을 연상시키는 '유효검사'는 검사 종류에 포함되지 않는다.
이는 출제 당시 열사용기자재 관리규칙상의 분류이며, 세부 명칭은 개정될 수 있어 최신 법령 확인이 필요하다.
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탄소(C) 1kg이 완전연소할 때 생성되는 이산화탄소(CO2)의 양은 약 몇 kg인가?
1.87
3.67
8.89
12.0
탄소의 완전연소 반응식 에서 질량 관계는 12kg + 32kg → 44kg이다. 따라서 탄소 1kg이 연소하면
의 이산화탄소가 생긴다.
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에너지법상 에너지위원회는 위원장 1명을 포함하여 몇 명 이내의 위원으로 구성하는가?
20명
25명
30명
50명
「에너지법」 제9조에 따라 주요 에너지정책과 에너지 관련 계획을 심의하기 위하여 기후에너지환경부장관 소속으로 에너지위원회를 두며, 위원회는 위원장 1명을 포함한 25명 이내의 위원으로 구성한다.
종전에 출제되던 「저탄소 녹색성장 기본법」의 녹색성장위원회(50명 이내)는 해당 법이 폐지되어 현행 출제 대상이 아니므로, 위원회 구성은 에너지법의 에너지위원회를 기준으로 익힌다.
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배관을 위에서 달아매어 지지하는 행거 중 배관이 상하로 이동하여도 지지하는 하중이 일정하게 유지되도록 만든 것은?
리지드 행거
스프링 행거
브레이스
콘스탄트 행거
콘스탄트 행거는 스프링과 레버(또는 추)를 조합하여 배관이 상하로 이동하여도 지지 하중이 일정하게 유지되도록 한 것이다. 행거(hanger)는 배관의 하중을 위에서 달아매어 지지하는 장치이며 다음과 같이 구분한다.
브레이스는 펌프·압축기의 진동, 수격작용, 지진 등에 의한 진동·충격을 억제하는 장치(방진기·완충기)이므로 행거의 종류가 아니다.
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열교환기에서 고온 유체와 저온 유체가 서로 반대 방향으로 흐르며, 같은 입·출구 온도 조건에서 대수평균온도차가 가장 커서 전열 효과가 좋은 흐름 방식은?
대향류
병류(평행류)
직교류
혼합류
대향류는 두 유체가 반대 방향으로 흘러 전열면 전체에서 온도차가 비교적 균일하게 유지되므로 대수평균온도차(LMTD)가 가장 크고, 같은 전열면적에서 교환열량이 가장 많다. 열교환기는 두 유체의 흐름 방향에 따라 다음과 같이 나눈다.
교환열량 에서 이 크면 같은 열량을 더 작은 전열면적으로 교환할 수 있다.
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에너지이용 합리화법 시행규칙에서 '효율관리기자재의 관리에 필요한 사항으로서 기후에너지환경부령으로 정하는 사항'으로 규정한 것이 아닌 것은?
효율관리기자재의 제조원가 및 판매가격
측정 결과에 관한 시험성적서의 기재 사항 및 기재 방법
효율관리기자재의 이산화탄소 배출량 표시
일정기간 사용 시 발생할 수 있는 예상 에너지비용
제조원가나 판매가격은 규정에 없다. 「에너지이용 합리화법」 제15조제1항제6호는 기후에너지환경부장관이 효율관리기자재에 대하여 고시할 사항으로 '그 밖에 효율관리기자재의 관리에 필요한 사항으로서 기후에너지환경부령으로 정하는 사항'을 두고, 시행규칙 제7조제3항이 이를 다음과 같이 정한다.
가정용 가스보일러 등 개별 기자재의 시험성적서 기재 항목(난방열효율·가스소비량 등)은 이 위임에 따라 장관 고시(효율관리기자재 운용규정)에서 정한다.
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캐리 오버(carry over)에 대한 방지 대책이 아닌 것은?
압력을 규정압력으로 유지해야 한다.
수면이 비정상적으로 높게 유지되지 않도록 높인다.
부하를 급격히 증가시켜 증기실의 부하율을 높인다.
보일러수에 포함되어 있는 유지류나 용해고형물 등의 불순물을 제거한다.
부하를 급격히 증가시켜 증기실의 부하율을 높이는 것은 오히려 캐리오버(기수공발)를 유발하는 요인이며, 방지 대책이 될 수 없다.
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에너지이용합리화법 시행령 상 에너지 저장의무부과대상자에 해당되는 자는?
연간 2만 TOE 이상의 에너지를 사용하는 자
연간 1만 5천 TOE 이상의 에너지를 사용하는 자
연간 1만 TOE 이상의 에너지를 사용하는 자
연간 5천 TOE 이상의 에너지를 사용하는 자
에너지이용합리화법 시행령은 에너지 저장의무 부과대상자로 전기사업자·도시가스사업자·석탄가공업자·집단에너지사업자와 함께 연간 2만 티오이(TOE) 이상의 에너지를 사용하는 자를 규정하고 있다.
즉 다량 소비자 기준선이 2만 TOE이므로, 그보다 작은 1만 5천·1만·5천 TOE는 저장의무 부과대상 기준에 해당하지 않는다.
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에너지법에 따른 지역에너지계획에 관한 설명으로 옳은 것은?
기후에너지환경부장관이 전국을 대상으로 수립·시행한다.
한국에너지공단 이사장이 3년마다 수립·시행한다.
시·도지사가 매년 1년을 계획기간으로 수립·시행한다.
시·도지사가 5년마다 5년 이상을 계획기간으로 수립·시행한다.
「에너지법」 제7조제1항에 따라 특별시장·광역시장·특별자치시장·도지사 또는 특별자치도지사(시·도지사)는 관할 구역의 지역적 특성을 고려하여 지역에너지계획을 5년마다 5년 이상을 계획기간으로 수립·시행하여야 한다.
종전 '산업자원부장관·행정자치부장관·에너지관리공단'이 들어간 문항은 부처·기관 명칭이 바뀌었으므로 현행 명칭으로 정리해 둔다.
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내화단열벽돌의 일반적인 특성으로 틀린 것은?
기공률이 낮아 비중이 크고 압축강도가 높다.
열전도율이 작아 노벽을 통한 열손실을 줄인다.
다공질이어서 열용량이 작아 노의 가열·냉각 시간이 단축된다.
일반 내화벽돌에 비하여 기계적 강도가 약하다.
'기공률이 낮아 비중이 크고 압축강도가 높다'는 설명은 내화단열벽돌의 특성과 반대이다. 내화단열벽돌은 내화 점토나 규조토 등에 톱밥·발포제 등을 섞어 소성하여 만든 다공질(기공률 60~80% 정도) 벽돌로 1,300℃ 이상의 고온에서 사용할 수 있는 단열재이다.
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