[에너지관리기능사 필기] 23년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

온수발생 보일러의 방출관 안지름은 전열면적 구간별로 정해지며, 전열면적 15~20m² 미만 구간에서는 안지름 40mm 이상으로 해야 한다. 출제 당시 기준의 설치 규정이다.

주철제보일러는 저압 소용량 난방용으로 사용되며, 파열이 발생하더라도 압력이 낮아 피해가 상대적으로 크지 않은 것이 특징이므로 "고압이므로 파열 시 피해가 크다"는 설명은 옳지 않다.
내식성이 우수한 점, 섹션의 증감으로 용량 조절이 쉬운 점, 주형 제작으로 복잡한 구조 설계가 가능한 점은 모두 주철제보일러의 실제 특징이다.

강철제 증기보일러의 증기건도(dryness fraction)는 보일러성능시험 시 98% 이상이어야 한다. 증기건도는 습증기 중 건증기의 질량 비율을 나타내는 지표로, 보일러에서 배출되는 증기의 품질을 평가하는 중요한 성능 항목이다. 이는 보일러 설계 기준 및 성능시험 규정에서 강철제 보일러가 만족해야 할 최소 품질 요구사항이다.

글랜드 패킹은 회전축이나 움직이는 부분의 누유를 방지하기 위해 사용되는 씰링재로, 편조 패킹, 플라스틱 패킹, 메탈 패킹 등이 표준적인 분류에 해당한다. 액상 합성수지 패킹은 글랜드 패킹의 종류가 아니며, 대신 액상 패킹재(실런트, 실리콘 등)로 분류되는 별도의 씰링 재료이다. 글랜드 패킹은 고체 형태의 재료(실 형태, 성형 플라스틱, 금속 재질)를 사용하는 반면, 액상 합성수지는 접착·충전용으로 주로 사용되어 기능과 용도가 상이하다.

가성취화는 보일러수 중 농축된 알칼리(가성소다)가 금속 결정립계에 침투해 균열을 일으키는 현상으로, 이를 억제하기 위해 인산나트륨, 질산나트륨, 탄닌, 리그닌 등이 방지제로 사용된다.
암모니아는 보일러수의 pH를 높이거나 배관계의 탄산가스 부식을 막는 데 쓰이는 약제로, 가성취화 방지제로 사용되지는 않는다.

동관 끝을 나팔형으로 넓히고 압축이음쇠(플레어 너트)로 체결하는 이음 방법을 플레어 이음이라 한다.

제어동작은 크게 불연속동작과 연속동작으로 나뉘는데, 편차의 크기에 비례해 조작량을 연속적으로 변화시키는 비례동작(P동작)이 연속동작에 해당한다.
2위치 동작과 다위치 동작은 조작량이 몇 단계로 끊어져 움직이는 불연속동작이고, 부동제어 동작(단속도 동작) 역시 조작단이 일정 속도로만 움직이는 불연속동작으로 분류된다.

보일러는 사용 매체(내부를 채우는 유체)에 따라 증기·온수·열매체 보일러 등으로 분류된다.
증기 보일러 - 증기를 발생시키는 매체 기준 분류에 해당한다.
열매체 보일러 - 특수 열매체유를 사용하는 매체 기준 분류에 해당한다.
온수 보일러 - 온수를 발생시키는 매체 기준 분류에 해당한다.
반면 가스는 매체가 아니라 연료이므로 연료별 분류(가스·유류·고체연료 보일러)에 속한다.

보일러에서 증기를 송기한 후의 안전 관리 절차 중 드레인 밸브를 열어 놓는 것이 틀렸다. 송기 완료 후 드레인 밸브는 응축수 배출을 위해 일시적으로 열지만, 정상 운전 중에는 반드시 닫아야 한다. 드레인 밸브를 계속 열어 놓으면 증기가 새어나가 압력 저하와 에너지 손실을 초래하고, 관내 온도가 떨어져 부식 위험도 증가한다. 1번은 송기 초기 관내 응축수 제거, 2번은 갑작스러운 압력 변화 방지, 3번은 정상 운전 확인으로 모두 올바른 조치이다.

온수난방 설비에서 배관의 내림구배(하향 경사)를 유지하면서 배관 아랫면을 일치시키려면 편심 레듀셔(eccentric reducer)를 사용한다.
편심 레듀셔는 한쪽은 중심이 일치하고 다른 쪽은 편향되어 있어, 큰 배관에서 작은 배관으로 축소할 때 상단면 또는 하단면을 맞출 수 있다. 내림구배에서 배관 아랫면을 일치시켜야 할 때는 편심 레듀셔의 편향된 쪽을 상단에 배치하여 하단면이 연속되도록 한다.
일반 소켓은 단순 연결용으로 이 목적에 맞지 않는다.
유니언은 분리·연결용으로 이 목적에 맞지 않는다.
이경엘보는 방향 전환용으로 이 목적에 맞지 않는다.

점화전극의 고전압이 프레임로드(검출소자)에 흐르는 경우의 대책은 점화전극과 검출소자 사이의 거리를 넓혀 전기적 간섭을 줄이는 것이지, 전극과 불꽃 사이를 넓게 분리하는 것이 아니므로 이 대응은 잘못 짝지어졌다.
집광렌즈 오염 시 분리 청소, 증폭기 노후 시 교체, 동력선 영향 시 검출회로와 동력선 분리는 모두 실제 고장 원인에 맞는 정상적인 대책이다.

철금속가열로는 정격용량이 $500{,}000\ \mathrm{kcal/h}$를 초과하는 것을 대상으로 한다(출제 당시 기준).
이는 단조 작업이 가능하도록 금속을 가열하는 것을 주목적으로 하는 노에 적용되는 검사대상 기준이다.

점화용 가스는 착화가 안정적으로 이루어지도록 충분한 화력을 가진 것을 사용해야 하며, 화력이 낮은 가스를 쓰면 오히려 점화가 불안정해져 미연가스가 쌓여 폭발 위험이 커진다.
가스압력 점검, 화로·굴뚝의 통풍과 환기 철저, 착화 후 연소가 불안정할 때 즉시 가스공급 중단은 모두 가스폭발 예방을 위한 올바른 유의사항이다.

보일러 자동제어의 신호전달방식은 공기압식, 유압식, 전기식으로 구분되며, 자석식이라는 신호전달방식은 존재하지 않는다.

탈산소제는 용존산소를 제거하기 위해 아황산소다(또는 황산히드라진) 같은 환원제를 사용하는데, '탈산소제 - 염산, 알콜'의 염산과 알콜은 탈산소제가 아니다. 염산은 산성이므로 pH를 낮추는 것이고 알콜은 청관제로 사용되지 않는다.
보일러수의 내처리 청관제는 목적에 따라 분류되며, 각 제제의 용도를 정확히 알아야 한다.
연화제는 경도를 제거하기 위해 탄산소다와 안산소다를 사용하는 것이 맞다.
슬러지 조정제는 슬러지를 미세하게 분산시키기 위해 탄닌과 리그닌 같은 콜로이드 물질을 사용하는 것이 맞다.
pH 조정제는 인산소다로 pH를 높이거나 암모니아로 조정하는 것이 맞다.

난방배관의 관경은 유량 및 유속, 관 마찰저항, 배관길이 등 유체역학적 요소로 결정되며, 관의 재질과 제조회사는 관경 결정과 직접적인 관계가 없다.
재질은 내식성·내압성 등 배관 선정에는 영향을 주지만, 관경 자체는 흐르는 유량과 허용 압력손실을 기준으로 계산해 정한다.

안전밸브 구조에 대한 설명 중 틀린 것은 조정이 쉽도록 잘 보이게 설치하고 봉인하지 않는다는 내용이다.
안전밸브는 임의 조정으로 인한 오작동을 막기 위해 설정압력을 조정한 뒤 반드시 봉인(seal)해야 한다.
설정압력이 높거나 고온 유체용 안전밸브는 스프링이 분출 유체에 직접 노출되지 않도록 하는 것이 맞다.
일부가 파손되어도 충분한 분출량을 낼 수 있어야 한다는 것도 맞는 설명이다.
부착부가 분출 반동력에 견딜 강도를 가져야 한다는 것도 맞는 설명이다.

탈기기가 없는 시스템에서는 급수 중 용존산소를 줄이기 위해 오히려 가열장치를 설치하는 것이 바람직하며, 가열장치를 설치해서는 안 된다는 설명은 옳지 않다.
급수를 가열하면 물에 녹아있는 공기(산소)의 용해도가 낮아져 배관·보일러의 부식을 줄이는 데 도움이 된다.
급수탱크를 지하에 설치할 때 지하수·하수 등의 유입을 막고, 1~2시간 분의 급수를 저장할 수 있는 크기로 하며, 동결 방지를 위한 보온 조치를 하는 것은 모두 올바른 설명이다.

공기예열기로 연소용 공기를 예열하고 절탄기로 급수를 예열하며 과잉공기를 줄이는 것은 모두 배기가스 손실을 줄여 열효율을 향상시키는 직접적인 요인이다.
급수펌프로 원심펌프를 쓰는지 왕복동펌프를 쓰는지는 펌프의 형식 선택 문제일 뿐, 보일러 자체의 열효율과는 직접적인 관계가 없다.

전기순간온수기는 에너지를 열로 변환하여 사용하지 않고 전기에너지를 직접 사용하는 기기이므로 열사용기 자재가 아니다. 에너지이용합리화법의 열사용기는 연료를 연소하거나 열원을 이용하여 열에너지를 발생·공급하는 기기(보일러, 온수기, 히트펌프 등)를 대상으로 하며, 전기를 직접 열로 변환하는 전기순간온수기는 이와 구분된다. 강철제보일러, 구멍탄용온수보일러, 2종압력용기는 모두 연소 또는 열원을 통해 열에너지를 공급하는 열사용기 자재에 해당한다.

보일러 청관제의 연화제는 보일러수에 포함된 경도 성분(칼슘, 마그네슘 이온)을 제거하여 스케일 생성을 방지하는 약품이다. 1번 수산화나트륨(NaOH), 2번 탄산나트륨(Na₂CO₃), 3번 인산나트륨(Na₃PO₄)은 모두 경도 이온과 반응하여 침전을 형성하거나 킬레이트 작용으로 제거하는 연화제로 사용된다. 반면 4번 황산나트륨(Na₂SO₄)은 경도 이온과 반응하지 않으며, 오히려 염분으로서 보일러수의 용해성을 증가시킬 뿐 연화 작용이 없다.

연료유 탱크의 전열식 가열장치는 열선이 기름에 직접 닿거나 밀봉피복 저항체를 쓰는 구조일 경우 국부 과열로 기름이 열화·발화할 위험이 있다. 그래서 설치기준은 전열식 가열장치를 직접식 또는 저항밀봉피복식 '이외'의 구조로 하도록 정하고 있다.
따라서 '직접식 또는 저항밀봉피복식의 구조로 한다'는 서술은 기준을 정반대로 뒤집은 내용이다. 열원으로 증기·온수·전기를 쓰는 것, 열매체의 동결방지 조치, 기름 취출구 등에 온도계를 설치하는 것은 모두 맞는 설명이다.

증기보일러 압력계 부착의 기술기준에서 압력계와 연결된 관의 안지름은 강관 사용 시 6.5㎜ 이상이 아니라 9.5㎜ 이상이어야 한다. 보기 2번은 압력계의 가독성과 동결 방지에 대한 올바른 요구사항이고, 보기 3번은 증기 응축으로 인한 압력 왜곡을 방지하기 위해 사이폰관 또는 동등 장치 부착이 필수이며, 보기 4번은 콕크 핸들이 수직 관과 같은 방향일 때 열려있고 직각일 때 닫혀있다는 올바른 작동 원리이다. 따라서 1번이 수치 기준에서 틀렸다.

천연가스는 공기보다 가벼워 위로 확산되므로 누출 시 체류하지 않도록 환기구는 높은 위치에 설치해야 한다.
낮게 설치하면 가벼운 가스가 상부에 정체되어 오히려 위험이 커지므로 이 설명은 틀린 내용이다.

강철제 보일러의 수압시험 압력은 최고사용압력 구간에 따라 배율이 달라지며, 최고사용압력이 4.3kgf/cm²를 넘고 15kgf/cm² 이하인 경우에는 최고사용압력의 1.3배에 3kgf/cm²를 더한 값을 적용한다.
최고사용압력 5kg/cm²를 대입하면 $1.3 \times 5 + 3 = 9.5\ \mathrm{kgf/cm^2}$이다.

안전밸브에서 분출압력과 단면적, 밸브를 누르는 힘 사이에는 $F = P \times A$의 관계가 성립한다.
$A = \dfrac{F}{P} = \dfrac{200\ \mathrm{kgf}}{10\ \mathrm{kgf/cm^2}} = 20\ \mathrm{cm^2}$
따라서 이 안전밸브의 단면적은 20cm²이다.

진공환수식 증기난방은 환수관 내를 진공펌프로 감압해 환수관 유속을 빠르게 하고 방열기 내 공기까지 함께 빼낼 수 있어, 방열량 조절 폭이 넓고 대규모 난방에 적합하다.
습식·건식 환수방식은 중력에 의한 자연환수 방식이고, 기계환수 방식은 펌프로 환수하지만 진공을 걸지는 않는다는 점에서 차이가 있다.

보일러에서 물을 가열하면 포화수 → 습포화증기 → 건포화증기 → 과열증기 순서로 상태가 변한다.
포화수가 끓기 시작하면 물과 증기가 섞인 습포화증기가 되고, 물기가 완전히 증발하면 건포화증기가 되며, 이를 추가로 가열하면 온도가 더 오른 과열증기가 된다.

온수 방열기의 EDR(상당 발열면적)당 표준 방열량은 450 Kcal/㎡·h이다.
참고로 증기 방열기의 표준 방열량은 650 Kcal/㎡·h로 온수보다 크다.

상당증발량은 실제증발량에 발생증기와 급수의 엔탈피 차를 곱하고, 100℃ 포화수의 증발잠열(약 539 kcal/kgf)로 나누어 구한다.
급수 엔탈피는 $20\mathrm{^{\circ}\mathrm{C}} \times 1~\mathrm{kcal/(kgf \cdot ^{\circ}\mathrm{C})} = 20~\mathrm{kcal/kgf}$로 볼 수 있다.
상당증발량 = $\dfrac{20000 \times (675-20)}{539} \approx 24304~\mathrm{kgf/h}$

보일러에 처음 점화하여 증기압력을 올릴 때는 급격한 연소를 피하고 천천히 가열해야 한다는 것이 기본 원칙이다.
급열은 보일러 본체의 부동팽창을 일으켜 벽돌 조적부에 틈이 생기게 하고, 특히 주철제 보일러는 급냉·급열에 취약해 균열이 발생하기 쉽다.
따라서 찬물 상태에서 가열할 때는 20~30분처럼 짧은 시간이 아니라 충분히 긴 시간에 걸쳐 서서히 승온해야 하므로, 짧은 시간 내에 가열한다는 설명은 운전관리 원칙과 거리가 멀다.

보일러 연료는 연소가 잘 되면서도 발열량이 커야 효율적인 연료로 적합하므로, 발열량이 작을 것을 조건으로 드는 것은 잘못된 설명이다.
공해요인이 적고 저장·취급·운반이 쉬우며 점화·소화가 쉬운 것은 연료가 갖추어야 할 조건이 맞다.

원통형보일러는 보유 수량(수부)이 커서 폭발 시 방출 에너지가 크고 비산 면적도 넓어 재해가 크게 발생할 수 있으므로, 비산 면적이 작아 재해가 크지 않다는 설명은 사실과 다르다.
구조가 간단하고 취급이 쉽다는 설명은 맞다.
수부가 커서 열 비축량이 크다는 설명도 맞다.
수부가 크므로 부하 변동에 따른 압력 변동이 작다는 설명도 맞다.

보일러 마력(BHP) 1마력은 상당증발량 15.65 kg/h에 해당하며, 이를 열량으로 환산하면 $15.65\times539=8435\ \mathrm{kcal/h}$이다.
보일러 2마력의 열량은 $8435\times2=16870\ \mathrm{kcal/h}$로 계산된다.

전열면적이 10㎡를 초과하는 강철제·주철제 증기보일러의 급수밸브·급수관 크기는 호칭 20A 이상이어야 한다는 것이 출제 당시 기준이다.
전열면적 12㎡는 이 10㎡ 초과 구간에 해당하므로 20A 이상 규격이 적용된다. 관련 수치는 개정될 수 있어 최신 기준 확인이 필요하다.

온수난방 배관은 공기 정체나 유동 저해를 막기 위해 일반적으로 1/250 이상의 구배를 두어 시공한다.

파이프 렌치는 파이프나 이음쇠의 나사이음을 분해·조립할 때 파이프를 회전시켜 조이거나 푸는 데 사용하는 공구이다.
파이프 리머는 절단면 안쪽의 거스러미를 제거하는 공구이다.
파이프 익스펜더는 관 끝을 넓히는 확관 공구이다.
파이프 커터는 관을 절단하는 공구이다.

연료차단밸브는 이상 발생 시 즉시 연료 공급을 끊어야 하는 안전장치이므로, 전후에 바이패스를 설치해 우회시켜서는 안 된다.
바이패스를 두면 차단밸브가 닫혀도 연료가 우회로를 통해 계속 공급될 수 있어 안전기능이 무력화된다.
급수관은 점검·보수를 위해 바이패스를 두는 경우가 일반적이다.
감압밸브와 유량계는 고장이나 점검 시 계통을 유지하기 위해 바이패스를 설치하는 경우가 있다.

저위발열량은 고위발열량에서 연소 시 생성되는 수분(연소수분+함유수분)이 가진 증발잠열을 뺀 값으로 구한다.
$H_l = H_h - 600(9H + W)$
$H_l = 10000 - 600\times(9\times0.15 + 0.005) = 10000 - 600\times1.355 = 10000 - 813 = 9187\,\mathrm{kcal/kg}$
따라서 이 중유의 저위발열량은 9187kcal/kg이다.

보일러의 안전장치는 이상 상태를 감지하거나 위험을 방지하는 장치를 말하며, 급수펌프는 보일러에 물을 공급하는 급수설비이지 안전장치로 분류되지 않는다.
화염검출기는 실화 시 연료 공급을 차단하는 안전장치이다.
고저수위 경보장치는 이상 수위를 감지해 경보·차단하는 안전장치이다.
압력조절기는 증기압력을 설정 범위로 유지·제어하는 안전장치이다.

상당증발량(equivalent evaporation)은 0℃의 포화수에서 100℃의 포화증기로 변환되는 데 필요한 열량을 기준으로 환산한 증발량이며, 공식은 다음과 같다.
$G_e = G \times \frac{h - h_f}{h_{100} - h_0}$
여기서 $h_{100} - h_0 = 639 \text{ kcal/kg}$(0℃ 포화수에서 100℃ 포화증기로의 엔탈피 차)는 표준값이다.
급수 온도 30℃일 때 $h_f = 30 \text{ kcal/kg}$로 근사하므로,
$G_e = 1100 \times \frac{650 - 30}{639} = 1100 \times \frac{620}{639} = 1100 \times 0.9702 ≈ 1267 \text{ kg/h}$
로 계산되어 1265kg/h에 가깝다.

강제순환식은 순환펌프를 이용해 온수를 강제로 순환시키는 방식으로, 원심펌프를 주로 사용하고 관경을 작게 설계할 수 있으며 보일러와 방열기의 높이 차이에 크게 구애받지 않는다.
반면 온수의 밀도차만으로 온수를 순환시키는 방식은 중력순환식의 원리이므로 강제순환식을 설명하는 내용으로 볼 수 없다.

과열기의 종류를 열가스 흐름에 의해 구분하는 방식은 증기와 열가스의 상대적 흐름 방향에 따른 분류다. 병류식은 증기와 열가스가 같은 방향으로 흐르고, 향류식은 반대 방향으로 흐르며, 혼류식은 부분적으로 섞여 흐르는 방식으로, 모두 열가스 흐름 방향을 기준으로 한다. 접촉식은 열원의 종류에 따른 구분으로, 고온 가스와의 직접 접촉이나 고온 물체와의 접촉 여부를 기준으로 하므로 열가스 흐름 방향 구분에 속하지 않는다.

용량 비교는 각 보기를 같은 기준(상당증발량)으로 환산해야 한다. 급수온도 10℃, 증기엔탈피 663.8kcal/kg 조건을 적용한다.
실제증발량 1200kg/h는 $1200 \times \dfrac{663.8-10}{539} \approx 1456\,\mathrm{kg/h}$, 정격출력 800,000kcal/h는 $\dfrac{800000}{539} \approx 1484\,\mathrm{kg/h}$에 해당한다.
보일러 1마력(B-Hp)은 상당증발량 15.65kg/h이므로 100마력은 $100 \times 15.65 = 1565\,\mathrm{kg/h}$로, 상당증발량 1500kg/h를 포함한 다른 보기들보다 용량이 가장 크다.

증기보일러 운전 중 수면계 유리관이 파손되면 고온의 물과 증기가 급격히 분출될 위험이 있으므로, 가장 먼저 물 콕(수콕)을 닫아 수면계로 통하는 물의 유입을 차단해야 한다.
이후 증기 쪽 통로를 차단하고 잔류 수증기를 배출한 뒤 원인을 파악하고 유리관을 교체하는 순서로 조치를 진행한다.

소용량 및 소형 관류보일러는 예외적으로 수면계를 1개 이상 설치하면 되도록 완화되어 있으므로, 2개 이상의 유리 수면계를 부착한다는 설명은 틀렸다.
일반 증기보일러는 2개 이상의 유리 수면계 부착이 원칙이며, 최고사용압력 1MPa 이하이고 동체 안지름 750㎜ 미만인 경우나 원격지시 수면계를 2개 이상 갖춘 경우에는 유리 수면계 개수를 완화할 수 있다.

1kcal는 4.18kJ에 해당한다.
열량 단위를 환산할 때 1kcal = 4.1868kJ로 근사하여 $1\ \mathrm{kcal} \approx 4.18\ \mathrm{kJ}$를 사용한다.

진공탈기기는 물속의 용존산소 등 기체를 제거하기 위해 내부를 대기압 이하로 낮추는데, 이 감압에는 진공펌프를 사용한다.
원심펌프·재생펌프 등은 유체를 가압·이송하는 펌프로 탈기기 내부를 감압하는 용도로는 쓰이지 않는다.

추종제어는 미리 정해지지 않고 시간에 따라 임의로 변화하는 목표값을 그대로 따라가도록 하는 제어 방식이다.
비율제어는 목표값이 다른 양과 일정 비율 관계로 변하는 경우, 프로그램제어는 목표값이 미리 정해진 시간적 계획에 따라 변하는 경우, 캐스케이드제어는 두 개의 제어계를 조합해 출력을 다른 제어계의 목표값으로 사용하는 방식이라는 점에서 다르다.

연소의 3대 조건은 가연성 물질, 산소 공급원, 점화원이다.
이산화탄소는 연소의 결과로 생기는 생성물일 뿐 연소를 성립시키는 조건이 아니다.

「에너지이용 합리화법 시행규칙」 제31조의28제1항에 따라 검사대상기기의 설치자는 관리자를 선임·해임하거나 관리자가 퇴직한 경우 검사대상기기관리자 선임(해임, 퇴직)신고서(별지 제25호서식)에 자격증수첩과 관리할 검사대상기기의 검사증을 첨부하여 공단이사장에게 제출한다. 이 신고는 신고 사유가 발생한 날부터 30일 이내에 하여야 한다(제2항).
법 제40조제3항은 신고 상대를 시·도지사로 정하지만, 신고 접수 업무가 시행령 제51조제1항제16호로 한국에너지공단에 위탁되어 있어 신고서 제출처는 공단이사장이다.
신고를 하지 않거나 거짓으로 신고하면 300만원 이하의 과태료(법 제78조제4항제9호의4).
관리자가 여행·질병 등으로 일시적으로 직무를 수행할 수 없으면 자격기준을 갖춘 직무대행자를 지정하고(법 제40조제4항), 직무대행기간은 30일을 초과하지 않도록 노력한다(시행규칙 제31조의28제5항).
참고: 15일이 아니라 30일이며, 기후에너지환경부장관은 관리자의 자격·선임기준·직무범위를 부령으로 정하는 주체일 뿐 신고 접수처가 아니다. 선임기준은 1구역마다 1명 이상이다(시행규칙 제31조의27제1항).

연소량을 바꾸는 과도기에도 노 안이 항상 공기 과잉 상태를 유지하도록 조작하는 것이 연소제어의 기본 원칙이다.
연소량 증가: 연소용 공기량(통풍량)을 먼저 늘린 뒤 연료량을 늘린다. 연료를 먼저 늘리면 일시적으로 공기가 부족해져 불완전연소·매연이 생기고 미연가스가 노 안에 쌓여 역화나 가스폭발의 원인이 된다.
연소량 감소: 연료량을 먼저 줄인 뒤 공기량을 줄인다. 공기를 먼저 줄이면 같은 이유로 공기 부족 상태가 된다.
자동연소제어에서는 이 원칙을 크로스 리밋(리드-래그) 제어로 구현하여, 증가 시에는 공기량 신호가 연료량 신호를 앞서고 감소 시에는 연료량 신호가 앞서도록 제한한다.
참고: 연소량은 급격히 증감하지 않고 서서히 조절해야 압력·수위 변동과 맥동연소를 막을 수 있다.

에너지법에서 "에너지"란 연료·열 및 전기를 말한다고 정의하고 있다(출제 당시 기준).
단순히 열을 발생시키는 열원, 제품의 원료, 힘이나 능력 자체를 가리키는 것은 법상 정의와는 다르다.

복사에 의한 전열량은 온도차에 정비례하지 않고 절대온도의 4승에 비례한다(스테판-볼츠만 법칙). 따라서 온도가 높아질수록 복사 전열량은 급격히 증가하며, 이 때문에 보일러 연소실처럼 고온인 곳에서는 복사가 열전달을 지배한다.
$E = \sigma\,T^{4},\qquad Q_{12} = \sigma\,A\,(T_1^{4} - T_2^{4})$
전도(푸리에 법칙): $Q = \lambda A \dfrac{\Delta t}{\delta}$ — 열전도율·면적·온도차에 비례, 두께에 반비례. 금속 막대의 한쪽을 가열하면 반대쪽이 뜨거워지는 현상.
대류(뉴턴 냉각법칙): $Q = \alpha A \Delta t$ — 밀도차로 스스로 순환하면 자연대류, 펌프·송풍기로 강제로 흐르게 하면 강제대류.
복사: 매질 없이 전자기파(열선)로 전달되어 진공에서도 일어나며, 태양열이 지구에 도달하는 원리다.
참고: 전도·대류의 전열량은 온도차에 비례하지만 복사만 절대온도 4승 차에 비례한다는 점이 세 형식을 구분하는 핵심이다.

기름가열기는 중유의 점도를 낮추어 유동성과 무화(분무) 상태를 좋게 하는 장치이므로, 예열온도가 높아졌는데 점도가 높아진다는 설명은 앞뒤가 맞지 않는다. 점도 상승·유동성 저하·펌프 부하 증가는 예열온도가 낮을 때 나타나는 현상이다.
예열온도 과다 → 기름의 분해·탄화로 노즐·가열기 전열면에 탄화물이 쌓여 막힘
경질분 기화 → 배관 속 기포(베이퍼록)로 유량이 끊기거나 요동쳐 맥동연소·불착화
분무 입자가 고르지 않아 분사각 불균일·화염 불안정, 역화 위험
예열온도 부족 → 점도 높아 무화 불량, 노즐 카본 부착, 불완전연소·매연
참고: 중유(C중유)의 예열온도는 일반적으로 80~90℃ 정도로 하고 100℃ 이상으로 과열하지 않으며, 가열기에는 온도조절기를 두어 적정 범위를 유지한다.

급탕부하는 시간당 급탕량에 비열과 온도 상승 폭을 곱하여 구한다.
$Q = G \cdot c \cdot (t_2 - t_1) = 500 \times 4.2 \times (60-10) = 105{,}000\ \mathrm{kJ/h}$
$G$: 급탕량(kg/h), $c$: 물의 비열(4.2 kJ/kg·K), $t_1$·$t_2$: 급수온도·급탕온도(℃).
52,500은 온도차를 25 K로 잘못 잡은 값, 126,000은 급탕온도 60을 온도차로 그대로 쓴 값, 21,000은 급탕량을 100 kg/h로 잘못 넣은 값이다.
kcal 단위로는 $500 \times 1 \times 50 = 25{,}000\ \mathrm{kcal/h}$이며, 1 kcal ≒ 4.2 kJ이므로 같은 값이다.
참고: 보일러 정격출력은 난방부하 + 급탕부하 + 배관부하 + 예열(시동)부하로 구하므로, 급탕부하는 보일러 용량 결정의 한 요소다.

「에너지법」 제7조제1항에 따라 지역에너지계획은 특별시장·광역시장·특별자치시장·도지사·특별자치도지사(시·도지사)가 관할 구역의 지역적 특성을 고려하여 5년마다 5년 이상을 계획기간으로 수립·시행한다. 수립하면 기후에너지환경부장관과 산업통상부장관에게 제출한다(제3항).
계획
수립 주체
근거
에너지이용 합리화 기본계획
기후에너지환경부장관(5년마다, 관계 행정기관 협의 → 에너지위원회 심의)
에너지이용 합리화법 제4조, 시행령 제3조
에너지이용 합리화 실시계획
관계 행정기관의 장과 시·도지사(기본계획에 따라 수립·시행, 장관에게 제출)
같은 법 제6조
지역에너지계획
시·도지사(5년마다 5년 이상)
에너지법 제7조
에너지기술개발계획
정부(10년 이상 계획기간, 5년마다)
에너지법 제11조
한국에너지공단은 법령상 위탁받은 집행 업무(검사·등록·신고 접수 등)를 수행하는 기관으로, 이들 계획의 수립 주체가 아니다.

「에너지이용 합리화법」 제16조제2항에 따라 기후에너지환경부장관은 효율관리기자재가 고시한 최저소비효율기준에 미달하거나 최대사용량기준을 초과하면 제조업자·수입업자·판매업자에게 생산이나 판매의 금지를 명할 수 있다. 이 금지명령을 위반한 자는 제74조에 따라 2천만원 이하의 벌금에 처한다.
1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금(제73조): 검사대상기기의 검사를 받지 않은 자, 불합격 기기를 사용한 자 등
1천만원 이하의 벌금(제75조): 검사대상기기관리자를 선임하지 않은 자
2천만원 이하의 과태료(제78조제1항제1호): 에너지소비효율등급·소비효율을 표시하지 않거나 거짓 표시한 자 — 벌금이 아닌 과태료다
500만원 이하의 벌금(제76조제2호): 측정결과를 신고하지 않은 자 / 500만원 이하의 과태료(제78조제3항): 광고에 소비효율 내용을 넣지 않은 자
참고: 고시 내용에 적합하지 않을 때의 시정명령(제16조제1항)과 공표(제3항)는 금지명령과 별개의 사후관리 수단이며, 명령 주체는 2025.10.1. 개정으로 산업통상자원부장관에서 기후에너지환경부장관으로 바뀌었다.

증발배수는 연료 1 kg으로 발생시킨 증기량이다. 실제증발량으로 구하면 실제증발배수, 상당증발량으로 구하면 상당증발배수가 된다.
$\text{상당증발량 } G_e = G_a \times f = 5{,}000 \times 1.12 = 5{,}600\ \mathrm{kg/h}$
$\text{상당증발배수} = \dfrac{G_e}{G_f} = \dfrac{5{,}600}{400} = 14.0$
기호: $G_a$ 실제증발량(kg/h), $G_e$ 상당증발량(kg/h), $G_f$ 연료소비량(kg/h), $f$ 증발계수.
12.5는 실제증발배수(5,000 ÷ 400)이고, 11.2는 실제증발배수를 증발계수로 나눈 값, 15.7은 상당증발배수에 증발계수를 한 번 더 곱한 값으로 모두 오답이다.
참고: 증발배수가 클수록 같은 연료로 더 많은 증기를 얻는 것이므로 보일러 성능이 좋다는 뜻이며, 연료의 발열량이 다르면 그대로 비교할 수 없어 상당증발배수나 효율로 비교한다.

온수는 증기보다 밀도가 크고 관 속을 가득 채워 흐르므로 관내 마찰저항(저항손실)이 크고, 열원에서 사용자까지 보내려면 순환펌프의 반송 동력이 반드시 필요하다. 반송 동력이 거의 들지 않는 것은 자체 압력으로 흐르는 증기 쪽의 특징이므로 틀린 설명이다.
구분
온수(중온수) 지역난방
증기 지역난방
열용량·안정성
크다, 온도 변화 완만
작다, 압력 변동에 민감
온도 조절
공급온도 조절 용이(외기 보상)
어렵다(포화온도에 묶임)
반송 동력
순환펌프 필요, 관내 저항 크다
불필요, 저항손실 작다
환수 설비
응축수·트랩 문제 없음
트랩·응축수 배관 필요, 부식 우려
적합 범위
중·소규모 지역에 유리
넓은 지역·장거리에 유리
참고: 국내 아파트 단지 지역난방은 주로 중온수를 열매체로 쓰며, 기계실 열교환기를 거치는 간접 방식으로 각 건물에 열을 공급한다.