[에너지관리산업기사 필기] 2025년 기출복원 모의고사 1회 기출문제 정답·해설 페이지

공기비를 1 보다 작게 하면 이론공기량에도 못 미쳐 불완전연소가 심해지고 그을음과 CO 가 오히려 늘어나므로, 적정한 과잉공기로 완전연소시켜야 한다.
그을음은 연료 중 탄소가 산소 부족·저온·혼합 불량으로 완전연소하지 못해 생기는 미연 탄소 입자이다.
나머지 조치는 모두 그을음 방지에 유효하다.
연료 예열 — 예열로 무화 입자를 미세하게 한다.
노 내 온도 유지 — 노 내 온도를 유지하고 화염 급냉을 방지한다.
노즐·보염기 청소 — 청소로 혼합을 균일하게 한다.

등온과정에서는 온도 변화가 없으므로 $\Delta U=0$, $\Delta H=0$이 된다.
이상기체의 내부에너지와 엔탈피는 오직 온도만의 함수이다.
체적과 압력이 변하더라도 온도가 일정하면 내부에너지와 엔탈피는 변하지 않는다는 이상기체의 특성이 핵심 근거이다.

발열량 5000kcal/kg 중 손실 10%를 뺀 90%가 유효하게 연소에 이용되는 것으로 본다.
연소효율은 전체 발열량에서 손실분을 제외한 비율이므로
$\eta=1-(\text{불완전연소손실율}+\text{연소재손실율})=1-0.05-0.05=0.90$이 된다.

가스버너는 연소 조절 범위가 넓고 보수(정비)도 비교적 용이한 편이므로, 조절범위가 좁고 보수가 어렵다는 설명은 가스버너의 특징과 반대되는 내용이다.
가스버너는 기체연료를 사용하기 때문에 다음과 같은 장점이 있다.
연소 성능 — 연료와 공기의 혼합이 균일하여 연소 성능이 좋고 고부하 연소가 가능하다.
연소 조절 — 점화·소화 및 연소량 조절이 빠르고 용이하다.
매연 — 그을음이나 매연 발생이 적어 대기오염 대책 측면에서도 유리하다.

그림의 T-S 선도는 증기원동소의 재열사이클이다. 낮은 압력 P2의 응축기에서 나온 물이 급수펌프로 가압되어 1이 되고, 보일러에서 가열되어 포화수 2를 거쳐 포화증기 3이 된 뒤 과열기에서 3→4로 과열된다.
과열증기 4는 고압터빈에서 4→5로 팽창한 다음, 습분이 많아지기 전에 다시 보일러로 보내져 중간 압력에서 5→6으로 재가열된다. 선도에서 5에서 6으로 오른쪽 위로 올라가며 온도가 처음 과열 온도 수준까지 회복되는 정압 가열 구간이 바로 재열(reheat) 과정이다.
이어 6→7로 저압터빈에서 팽창한 뒤 7에서 응축기로 들어가 P2 선을 따라 응축된다. 따라서 3→4는 과열기에서의 과열, 2→3은 보일러에서의 증발, 7에서 1로 돌아가는 구간은 응축과 급수펌프 가압에 해당해 재열과 구분된다.
재열의 목적은 터빈 저압단의 습도를 낮춰 날개 침식을 막고 동시에 열효율을 높이는 데 있다.

압력 단위 환산에서 1bar는 $10^5\,\mathrm{Pa}$이며, $10^3\,\mathrm{Pa}$이 아니다.
즉 1bar=100,000Pa=100kPa이므로 제시된 관계식이 잘못되었다.
나머지 관계식은 모두 표준 정의와 일치한다.
$1\,\mathrm{Pa}=1\,\mathrm{N/m^2}$ — 압력의 SI 정의 그대로이다.
$1\,\mathrm{atm}=1.01325\,\mathrm{bar}$ — 표준대기압의 정의이다.
절대압력 — 대기압력에 게이지압력을 더한 값이라는 것도 압력 측정의 기본 원리이다.

가역 단열과정은 열 출입이 없고(단열) 비가역 손실도 없는(가역) 과정이므로 등엔트로피 과정이라 부르며, 압축이든 팽창이든 엔트로피는 변하지 않는다.
엔트로피가 증가하거나 감소하는 경우는 열의 출입이 있거나 비가역성(마찰, 와류 등)이 개입될 때이며, 순수한 가역 단열 압축에서는 이러한 요인이 없으므로 엔트로피 값이 일정하게 유지된다.

이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이므로, 가역단열팽창 후에는 내부에너지가 감소한 만큼 온도가 처음 상태보다 낮아진다.
단열 과정에서는 계와 외부 사이에 열 출입이 없으므로, 기체가 팽창하며 외부에 일을 하면 그 에너지는 기체 자신의 내부에너지에서 공급된다.

과열증기는 건포화증기를 일정한 압력(등압) 상태로 유지한 채 추가로 가열하여 온도만 상승시킨 증기를 말한다.
압력이 일정하므로 포화온도를 넘어서더라도 응축되지 않고 과열도만큼 온도가 올라간다.
압력을 함께 상승시키거나 압축을 가하는 방식은 과열증기의 정의와는 다르며, 핵심은 어디까지나 정압 조건에서의 온도 상승에 있다.

물 1kmol이 100℃, 1기압에서 증발할 때 엔트로피 변화는 약 109 kJ/K이다.
물의 분자량은 18이므로 1kmol의 질량은 18kg이고, 이를 모두 기화시키는 데 필요한 열량은
$Q = 18 \times 2257 = 40626\ \mathrm{kJ}$이다.
100℃는 절대온도로 $373\ \mathrm{K}$이며, 일정한 온도·압력에서 일어나는 상변화이므로 엔트로피 변화는
$\Delta S = \dfrac{Q}{T} = \dfrac{40626}{373} \approx 109\ \mathrm{kJ/K}$이다.

수위계는 보일러 내부 수위를 눈으로 확인하는 계측장치이다.
이상 시 자동으로 작동해 사고를 막는 안전장치와는 성격이 다르다.
방폭문 — 노 내 폭발압력을 배출해 보일러를 보호하는 안전장치이다.
화염검출기 — 실화(失火) 시 연료 공급을 차단하도록 신호를 보내는 안전장치이다.
가용마개 — 일정 온도 이상에서 녹아 증기를 방출시키는 안전장치이다.

공기비(m)가 1 미만으로 공기가 부족하면 연료가 다 타지 못해 불완전연소로 인한 매연이나 CO 발생 가능성이 커진다.
공기비(m)는 실제로 공급한 공기량을 이론적으로 필요한 공기량으로 나눈 값이다.
연소온도 — 공기비가 너무 크면 과잉 공기가 연소열을 빼앗아 연소온도가 오히려 낮아진다.
황산화물·질소산화물 — 공기비가 크면 함량이 줄기는커녕 배기가스량 증가로 열손실이 커지며 부식 위험도 남는다.
공기비의 정의 — "실제공기량/이론공기량"으로 정의되므로 이를 뒤집어 서술한 설명도 옳지 않다.

중유는 증발이 어려운 액체연료이므로 버너에서 수십~100 μm 정도의 미세한 기름방울로 분무해야 한다.
그래야 표면적이 커져 증발·혼합·착화가 빨라지고 완전연소가 이루어진다.
1 μm 이하 — 안개 수준으로 공업용 버너에서 얻기 어렵고 그렇게 만들 필요도 없다.
0.5 mm 이상 — 굵은 방울은 증발이 늦어 미연소 탄소·매연이 늘고 화염이 길어진다.

황 1kg의 이론공기량은 약 3.33 Nm³/kg이다.
황의 연소반응식 $\mathrm{S+O_2 \rightarrow SO_2}$에서 황 1kmol(32kg)이 연소하는 데 산소 1kmol(22.4Nm³)이 필요하므로, 황 1kg당 필요한 이론산소량은
$\dfrac{22.4}{32} = 0.7\,\mathrm{Nm^3/kg}$이다.
공기 중 산소 비율이 21%이므로 이론공기량은
$A_o = \dfrac{O_o}{0.21} = \dfrac{0.7}{0.21} \approx 3.33\,\mathrm{Nm^3/kg}$이 된다.

단위중량(1kg)당 고위발열량은 수소가 가연성 원소·화합물 중 가장 크다.
탄소, 황, 일산화탄소는 모두 수소보다 단위중량당 발열량이 훨씬 낮으며, 특히 황과 일산화탄소는 탄소보다도 발열량이 작다.

일반적인 가스 액화 과정은 기체를 압축한 뒤 등압냉각으로 열을 방출시키고, 이어서 팽창시켜 압축액이나 습증기(포화혼합물) 상태로 얻어지는 흐름을 거친다.
이때 액화를 위한 팽창은 교축(등엔탈피) 팽창이나 단열팽창의 형태로 이루어지므로, 등온팽창과정은 일반적인 가스 액화 과정과 가장 거리가 멀다.

0·1·2·3법칙 순서로 배열하면 열평형 이행성 → 에너지 보존 → 에너지 전달 방향 → 0 K에서 엔트로피 0, 즉 라 – 가 – 나 – 다 순이 된다.
열역학 제0법칙은 열평형의 이행성(transitivity)을 말한다. A가 B와 열평형이고 동시에 C와도 열평형이면 B와 C의 온도가 같다는 것으로, 온도라는 물리량과 온도계 측정의 근거가 되는 법칙이다.
제1법칙은 에너지 보존 법칙으로 열과 일이 서로 변환될 뿐 총량은 보존된다는 것이며, 제1종 영구기관이 불가능함을 뜻한다. 제2법칙은 에너지 전달의 방향성을 규정해 열이 저온에서 고온으로 저절로 흐르지 않고 열을 100 % 일로 바꿀 수 없음을 말하며, 엔트로피 증가 원리로 표현된다.
제3법칙은 절대온도 0 K에서 완전한 결정질의 절대 엔트로피가 0이라는 네른스트의 열정리로, 엔트로피의 절대값 기준점을 제공하고 절대영도에 도달할 수 없음을 시사한다.

동일 질량 기준으로 비교하면, 100℃ 물을 100℃ 증기로 바꾸는 데 필요한 증발잠열(539kcal/kg)이 가장 큰 열량을 요구한다.
단계별 필요 열량은
-20℃→0℃ 얼음: $0.48\times20=9.6\ \mathrm{kcal/kg}$
0℃ 얼음→0℃ 물(융해잠열): $80\ \mathrm{kcal/kg}$
0℃ 물→100℃ 물: $1\times100=100\ \mathrm{kcal/kg}$
100℃ 물→100℃ 증기(증발잠열): $539\ \mathrm{kcal/kg}$이다.
따라서 가장 큰 열량이 필요한 것은 물이 증기로 바뀌는 과정이다.

물의 온도 상승은 약 2.85℃이다.
단열 용기 안에서 철이 잃은 열은 모두 물이 얻으므로, 열평형식 $m_{Fe}c_{Fe}(800-20) = m_{w}c_{w}\Delta t$가 성립한다.
물의 질량은 $0.09\,\mathrm{m^3}\times 1000\,\mathrm{kg/m^3}=90\,\mathrm{kg}$이고, 철이 방출한 열량은 $3\times 0.46\times 780 = 1076.4\,\mathrm{kJ}$이므로, 물의 온도 상승은
$\Delta t = \dfrac{1076.4}{90\times 4.2} \approx 2.85^\circ\mathrm{C}$가 된다.

올해 에너지 원단위는 0.132 toe/t로, 전년 대비 12 % 개선이다.
에너지 원단위는 생산량 한 단위당 에너지 사용량이므로
전년 $\dfrac{1800}{12000} = 0.150\ \mathrm{toe/t}$
올해 $\dfrac{1980}{15000} = 0.132\ \mathrm{toe/t}$이다.
변화율은 $\dfrac{0.132-0.150}{0.150} = -0.12$, 즉 12 % 개선이다. 에너지 사용량 자체는 10 % 늘었지만 생산량이 25 % 늘어 원단위는 낮아졌으므로 사용량 증가만 보고 악화로 판단하면 안 된다.

헴펠법은 연소가스 각 성분을 선택적 흡수제에 순차적으로 통과시켜 흡수되는 부피 감소량으로 정량하는 분석법이다.
먼저 수산화칼륨(KOH) 용액으로 이산화탄소(CO2)를 흡수하고, 이어서 발연황산으로 중탄화수소(CmHn)를 흡수한 뒤, 알칼리성 피로갈롤 용액으로 산소(O2), 암모니아성 염화제일구리 용액으로 일산화탄소(CO)를 차례로 흡수한다.
남은 가스 중 수소(H2)와 메탄(CH4)은 흡수제로 분리되지 않으므로 별도의 연소법(폭발피펫)으로 정량하며, 이 순서가 헴펠 분석법의 표준 흡수 순서이다.

버스팅(bursting)은 크롬질 또는 크롬-마그네시아질 벽돌이 고온에서 노 안의 산화철(FeO 등)을 흡수하여 벽돌 조직이 산화·팽창하면서 표면이 부풀어 오르거나 박리되는 현상을 말한다.
나머지 현상은 각각 원인과 기구가 다르다.
스폴링 — 급열·급냉에 의한 박리 현상이다.
슬래킹 — 마그네시아질 등이 수분을 흡수해 수화·붕괴되는 현상이다.
열화 — 사용 중 내화물의 강도·조직이 점차 저하되는 현상이다.

그림에서 왼쪽 액체 용기 위쪽 관으로 P₁이 작용하고 오른쪽 경사관 끝으로 P₂가 작용하며, 경사관을 따라 이동한 액주 길이가 x, 그에 대응하는 수직 높이가 h, 수평면과 이루는 경사각이 θ로 표시되어 있다. 압력차를 만드는 것은 경사관을 따라 잰 길이가 아니라 연직 방향 높이차이므로 h = x·sinθ 관계를 먼저 세워야 한다.
따라서 ΔP = γ·h = γ·x·sinθ = 8820 N/㎥ × 1.0m × sin30° = 8820 × 1.0 × 0.5 = 4410 N/㎡ = 약 4.4 kPa이다. (x = 100cm = 1.0m, 1 N/㎡ = 1 Pa)
경사관식 압력계는 같은 압력차에 대해 액주 이동 거리가 1/sinθ 배로 길어져 미소 압력을 확대해 읽을 수 있다는 점이 장점이다. 계산할 때 경사관을 따라 읽은 길이 x를 그대로 높이로 대입하면 sinθ를 빠뜨려 값이 2배로 커지므로 주의한다.

가스보일러의 가스폭발 예방에서 점화용 가스는 화력이 높고 안정적인 것을 사용해야 한다.
화력이 낮은 가스는 점화 시 불완전연소 위험이 높아져 역화나 폭발 위험을 오히려 증가시키므로 부적절하다.
반면 정상적인 예방조치는 다음과 같다.
가스압력 점검 — 가스압력의 적정성과 안정성을 점검한다.
통풍·환기 — 완벽한 통풍과 환기로 미연소 가스 축적을 방지한다.
즉시 차단 — 불안정한 연소 시 즉시 차단해 폭발을 사전에 방지한다.

측정할 때마다 값이 흩어져 나타나고 원인을 특정하기 어려운 오차는 우연오차이다.
이는 통계적으로 분산되어 나타나며 평균·표준편차 등으로 다룬다.
나머지 오차는 우연오차와는 성격이 다르다.
계통적 오차 — 일정한 방향과 크기로 반복되는 오차이다.
과오에 의한 오차 — 측정자의 실수에서 비롯된다.
계기 오차 — 계측기 자체의 고유한 오차이다.

탱크가마는 용융부와 작업부 사이를 브리지 벽으로 막고 벽 아래의 스로트(throat)를 통해 바닥 쪽의 청징된 유리액만 작업부로 넘어가게 한다.
탱크가마는 원료를 녹이는 용융부와 성형기로 유리액을 내보내는 작업부로 나뉜다.
축열실 — 연소가스의 폐열로 연소용 공기를 예열하는 설비이다.
도그 하우스 — 원료를 투입하는 부분이다.
포트 — 연소가스가 노 안으로 드나드는 개구부이다.

절탄기(economizer)는 보일러 연도를 통해 배출되는 연소가스의 여열을 회수하여 보일러로 공급되는 급수를 예열하는 장치로, 급수 온도를 높여줌으로써 보일러 효율을 향상시키고 열손실을 줄이는 역할을 한다.
연소용 공기를 예열하는 것은 공기예열기, 습포화증기의 온도를 높여 과열증기로 만드는 것은 과열기, 과잉열량을 저장했다가 과부하 시 방출하는 것은 증기축열기의 기능으로, 절탄기와는 서로 다른 장치이다.

스폴링(spalling)은 내화물이 급격한 온도 변화나 열충격을 받았을 때, 표면 또는 내부에 발생한 열응력을 견디지 못하고 조각조각 갈라져 떨어져 나가는 박락현상을 말한다.
내화물의 용융이나 연화, 분화(가루로 부서지는 현상)와는 구별되는 현상으로, 온도 급변에 강한 재질일수록 내스폴링성이 우수하다고 평가한다.

EL은 배관의 높이를 관의 중심을 기준으로 표시하는 기호이다.
TOP과 BOP은 각각 관 윗면·아랫면을 기준으로, GL은 지면(Ground Level)을 기준으로 높이를 표시한다는 점에서 기준점이 다르다.

1m²당 매시간 80kcal의 열량이 벽을 통해 전달된다.
평면벽을 통한 전열량은 $Q=\dfrac{\lambda A \Delta t}{d}$로 구한다. 열전도율 $\lambda=0.8\ \mathrm{kcal/m\cdot h \cdot {}^{\circ}\mathrm{C}}$, 온도차 $\Delta t = 25-20=5{}^{\circ}\mathrm{C}$, 벽 두께 $d=0.05\ \mathrm{m}$, 면적 $A=1\ \mathrm{m^2}$을 대입한다.
$Q=\dfrac{0.8\times 1 \times 5}{0.05}=80\ \mathrm{kcal/h}$이다.

열회수장치의 출구 배기가스 온도가 평소보다 올라갔다면 전열면의 오손·막힘으로 열교환이 나빠졌다는 신호이지 정상이 아니다.
열회수장치는 배기가스의 열을 급수나 연소용 공기에 넘겨 배기가스 온도를 낮추는 설비이기 때문이다.
나머지는 모두 올바른 점검 사항이다.
절탄기 증기 발생 — 급수가 포화온도에 이르러 증기가 생기면 수격·진동의 원인이 된다.
산 노점 — 배기가스 온도가 산 노점 이하로 떨어지면 황산에 의한 저온부식이 생긴다.
압력차 증가 — 입·출구 압력차 증가는 막힘·오손을 뜻한다.

터빈 펌프는 회전식 펌프로서 임펠러(터빈)가 연속 회전하면서 액체에 에너지를 전달하므로 왕복동식이 아니다.
왕복동식 펌프는 피스톤, 플런저, 다이어프램 등이 왕복 운동하여 액체를 흡입·토출하는 방식이다. 플런저 펌프, 피스톤 펌프, 다이어프램 펌프는 모두 왕복 운동을 통해 작동하는 왕복동식 펌프에 해당한다.

증기압력이 높은 경우는 오히려 인젝터 작동에 유리한 조건이라 작동불량의 원인과는 거리가 멀다.
인젝터는 증기압력이 낮을 때 급수 흡입·토출 성능이 떨어져 작동불량이 발생하기 쉽다.
부품 마모 — 내부 부품이 마모되면 흡입력이 떨어져 작동불량이 생긴다.
노즐 이물질 — 노즐에 이물질이 끼면 증기·급수 통로가 막혀 작동불량이 생긴다.
체크밸브 고장 — 체크밸브가 고장 나면 급수가 역류해 작동불량이 생긴다.

증기보일러의 정격용량은 일반적으로 상당증발량으로 표시한다.
상당증발량은 실제 증발량을 100℃ 포화수를 100℃ 건포화증기로 바꾸는 기준(증발잠열 539kcal/kg)으로 환산한 시간당 증기량이다. 급수온도나 증기압력이 달라도 보일러 성능을 같은 기준으로 비교할 수 있어 가장 널리 쓰인다.
최고사용압력 — 압력 등급을 나타낼 뿐 용량 표시가 아니다.
상당방열면적·시간당 발열량 — 난방설비나 온수보일러 쪽 지표로, 증기보일러 정격용량의 기본 표시가 아니다.

증기압력을 받아 목표 압력과 비교해 조작신호를 내보내는 ( 1 )은 압력조절기다. 연료조절밸브를 지나 보일러로 들어가는 ( 2 )는 연료공급량, 공기댐퍼를 지나 보일러로 들어가는 ( 3 )은 공기량이 된다.
그림은 증기압력의 병렬제어 방식 구성도다. 보일러에서 나온 증기압력 신호가 되먹임되어 ( 1 )로 들어가고, ( 1 )의 출력이 배분기구를 거쳐 연료조절밸브와 공기댐퍼 두 갈래로 동시에 나뉘어 전달되는 구조다.
병렬제어는 하나의 압력조절기 신호로 연료량과 공기량을 동시에 같은 비율로 움직여 공기비를 유지하는 방식이다. 구조가 단순한 대신 부하 변동이 급하면 연료와 공기의 응답 속도 차이 때문에 순간적으로 공기비가 흐트러질 수 있다.
이를 보완한 것이 연료량 신호를 기준으로 공기량을 뒤따르게 하거나(직렬제어), 증감 방향에 따라 우선순위를 두는 크로스리미트 방식이다.

온도가 오르면 저항치가 급격히 감소하는 반도체 소자를 이용한 저항온도계는 서미스터(thermistor)온도계이다. 온도계수가 크고 응답속도가 빨라 미소한 온도변화를 민감하게 검출할 수 있고, 소자 크기가 작아 국부적인 온도 측정에 유리하다.
열전대온도계는 두 금속의 접점에서 발생하는 열기전력을 이용하는 방식이라 반도체의 저항변화 원리와 다르고, 베크만온도계는 미소한 온도차 측정용 수은온도계, 바이메탈온도계는 두 금속의 열팽창률 차이를 이용하는 방식이라 문제의 설명과 맞지 않는다.

노체 상부에서부터 노구(throat), 샤프트(shaft), 보시(bosh), 노상(hearth) 순으로 구성되는 노는 철광석을 환원하여 선철을 제조하는 고로(용광로)의 전형적인 구조이다.
평로와 전로는 제강(정련) 공정에 사용되는 노이고, 코크스로는 석탄을 건류하여 코크스를 만드는 설비로 노구·샤프트·보시·노상의 구조와는 무관하다.

열전대의 기전력은 재질이 정해지면 측온접점과 기준접점의 온도차에 의해 결정된다.
열전대는 서로 다른 두 금속을 접합한 회로에서 두 접점 사이에 온도차가 있으면 열기전력이 생기는 제베크 효과를 이용한다. 그래서 기준접점 온도를 일정하게 유지하거나 보상해야 정확한 측정이 된다.
소선의 길이·단면적 — 회로 저항에는 영향을 주지만 기전력 자체를 바꾸지 않는다.
접촉 면적 — 응답성에 관계될 뿐 기전력을 정하지 않는다.

분자 상호간의 거리와 운동범위는 고체보다 유체가 더 크다.
고체는 분자가 규칙적인 격자에 강하게 구속되어 있어 분자 간 거리와 자유운동 범위가 작은 반면, 유체는 분자 간 결합이 약해 상대적으로 더 자유롭게 움직인다.
따라서 "고체보다 작다"는 설명은 틀린 서술이다.
나머지는 모두 유체의 정의에 부합하는 설명이다.
용기에 따른 형상 — 유체는 담는 용기의 형상에 따라 모양이 달라진다.
정지 상태 — 정지 상태에서는 전단력을 받지 않는다.
연속 변형 — 아무리 작은 전단력이라도 가해지면 저항하지 못하고 연속적으로 변형(유동)한다.

석면, 탄산마그네슘, 규조토는 광물질을 원료로 하는 무기질 보온재로, 비교적 높은 온도까지 사용할 수 있다.
펠트는 양모나 동물의 털 등을 압축해 만든 유기질 보온재로, 사용 가능 온도가 낮아 무기질 보온재와는 구분된다.

케와니(Kewanee) 보일러는 기관차형 보일러를 개량한 횡형 연관식 보일러로, 동체 내부에 다수의 연관을 배치하여 전열면적을 확보한다.
벤슨 보일러는 관류식, 라몬트 보일러는 강제순환식 수관보일러이며, 코르니시 보일러는 노통 하나만을 갖는 노통식 보일러로 연관을 갖지 않으므로, 이들과는 구분된다.

보일러 외부청소는 전열면 외부(가스가 닿는 쪽)에 붙은 그을음·재 등을 제거하는 작업으로, 물을 이용한 수세법, 증기를 분사하는 스팀 쇼킹법, 물을 고압 분사하는 워터 쇼킹법 등 물리적인 방법이 쓰인다.
산세법은 산 용액으로 스케일을 용해·제거하는 화학적 세관 방법으로, 보일러 내부(수측)에 대해 실시하는 내부청소 방법이므로 외부청소에는 해당하지 않는다.

다우섬은 모빌섬·카네크롤·세큐리티 등과 함께 대표적인 유기 열매유로, 끓는점이 높아 대기압에 가까운 낮은 압력에서도 300 ℃ 안팎의 고온 열을 얻을 수 있어 특수 열매체 보일러에 쓰인다.
나머지는 고온 열매유가 아니다.
글리세린·에틸렌글리콜 — 부동액·용제 등으로 쓰인다.
염화칼슘 브라인 — 냉동장치의 2차 냉매(간접 냉매)이다.

중탄산칼슘을 단순히 온도가 올라갈수록 용해도가 떨어져 고온에서 석출된다고 설명하는 것은 실제 생성 원리와 맞지 않는다.
중탄산칼슘은 물에 잘 녹은 상태로 급수에 존재하다가, 보일러수 속에서 가열되면 열분해되어 이산화탄소를 내놓으면서 잘 녹지 않는 탄산칼슘으로 변해 석출되는 것이 주된 메커니즘이다.
나머지 설명은 스케일 성분의 성질에 부합한다.
황산칼슘 — 온도가 올라갈수록 용해도가 낮아지는 역용해도 성질을 가져 증발이 활발한 증발관에서 스케일이 되기 쉽다.
중탄산마그네슘 — 보일러수 중에서 열분해되어 탄산마그네슘으로 바뀐다.
슬러지 생성 — 중탄산칼슘이 급수에 용존된 염류 가운데 슬러지를 생성하는 주된 성분이라는 설명도 옳다.

스케일은 전열을 방해하는 물질이므로 부착되면 전열면 온도가 상승하고 전열량이 저하되며, 관 내부를 좁혀 보일러수의 순환을 방해한다.
수격현상(워터해머)은 응축수가 증기와 부딪치며 발생하는 별개의 현상으로, 스케일 부착과는 직접적인 관계가 없다.

스코치 보일러의 화실 천장판 위에는 거더(girder, 보)를 걸치고 볼트로 매달아 보강하는 거더 스테이를 사용한다.
화실 천장은 평판이어서 내압에 약하기 때문이다.
거싯 스테이 — 삼각형 판으로 경판과 동체를 잇는 경판 보강용이다.
튜브 스테이 — 연관 대신 두꺼운 관으로 양쪽 관판을 잇는 것이다.
바 스테이(봉 스테이) — 서로 평행한 평판 사이를 봉으로 연결하는 보강재이다.

보일러 운전 중 소화(불이 꺼짐)는 연소장치의 기계적 고장, 통풍장치 고장에 따른 공기 부족, 연료 중 수분 혼입이나 통풍 교란처럼 연소에 필요한 조건(연료·공기·화염 안정성)이 무너질 때 발생한다.
스트레이너가 막히면 펌프 흡입 쪽 유동이 제한되어 급유량이 줄고 급유압력은 오히려 낮아지는 방향으로 작용하므로, "급유온도가 상승하여 압력이 갑자기 올라간다"는 설명은 스트레이너 막힘의 실제 영향과 맞지 않아 소화 원인으로 보기 어렵다.

포밍(foaming)은 보일러수 중에 나트륨(Na)·칼륨(K)·칼슘(Ca) 등의 염류나 유지분·부유물 같은 불순물이 농축되어, 수면에 다량의 거품이 발생하고 그 거품층이 부풀어 오르는 현상이다.
반면 산소(O2)는 보일러수 중 용존산소로서 강판의 부식(점식 등)을 일으키는 원인 성분이지 거품 발생과는 직접적인 관련이 없으므로, 포밍의 발생 원인과 가장 거리가 멀다.

진공환수식은 여러 환수방식 중 응축수(증기)의 순환속도가 가장 빠르다.
환수관 내부를 진공펌프로 감압하여 응축수를 강제로 흡인하는 방식이기 때문이다.
중력환수식 — 자연낙차만으로 흐르므로 순환속도가 가장 느리다.
기계환수식(강제환수식) — 펌프로 응축수를 환수하지만 관 내부에 진공을 걸지는 않으므로 진공환수식만큼 순환력이 크지 않다.

이 보일러의 열효율은 약 90.7 %이다.
온수가 얻은 유효열량은
$Q = m\,c\,\Delta t = 2000 \times 4.19 \times (65-15) = 419{,}000\ \mathrm{kJ/h}$ 이고, 공급열량은
$11 \times 42{,}000 = 462{,}000\ \mathrm{kJ/h}$ 이다.
따라서 열효율은 $\eta = \dfrac{419{,}000}{462{,}000} \times 100 \approx 90.7\ \%$ 이다. 온도차를 45 K로 잘못 잡으면 81.6 %가 나온다.

0 mA 는 측정값이 아니라 신호선 단선, 전원 공급 중단, 전송기 고장 같은 회로 이상을 뜻한다.
4~20 mA 전송 방식은 측정값이 범위 하한(0 %)일 때 4 mA, 상한(100 %)일 때 20 mA 를 내보내는 라이브 제로(live zero) 방식이므로, 정상 상태에서는 어떤 측정값이라도 4 mA 미만으로 내려가지 않는다.
하한 압력 — 4 mA 가 나온다.
상한 초과 — 20 mA 이상이 나온다.
영점이 높게 조정 — 4 mA 보다 약간 큰 값이 나온다.

보일러 관수의 분출(블로다운) 작업은 보일러수의 농축을 방지하여 스케일 부착을 막고, 바닥에 가라앉은 슬러지를 배출하며, 농축된 수질에서 발생하기 쉬운 포밍·프라이밍 현상을 방지하기 위해 실시한다.
저수위 운전 방지는 분출작업의 목적이 아니며, 오히려 분출량이 과도하면 저수위를 유발할 위험이 있어 분출 시에는 수위를 확인하며 신중하게 실시해야 한다.

연소실 역시 유지관리 차원에서 물청소 등 청소가 가능한 구조로 설계되어야 하므로, "물청소를 할 수 없는 구조로 설계한다"는 설명은 청소·보수 용이성 원칙과 배치되어 틀린 내용이다.
보일러 설계의 나머지 고려사항은 다음과 같다.
전열면적·순환 — 최대 사용량에 충분한 전열면적과 원활한 관수 순환을 갖추도록 설계한다.
보수·청소 — 운전·보수·청소가 쉽도록 검사구·맨홀 등을 둔다.
노벽·연소실 — 노벽은 급격한 온도변화를 피해 서냉되고 연소실은 완전연소가 가능한 충분한 체적을 갖춘다.

보일러수에서 스케일을 만드는 경도 성분은 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)으로, 이들의 탄산염·황산염 등이 전열면에 굳어 붙은 것이 스케일이다.
보일러수의 pH를 높여 알칼리성으로 유지하면 칼슘·마그네슘 화합물의 용해도가 낮아져 전열면에 단단히 부착하기 전에 물속에서 연질의 슬러지 형태로 석출되고, 이는 분출로 배출할 수 있으므로 스케일 부착이 어려워진다.
망간이나 나트륨은 경도를 이루는 성분이 아니며, 인산염이나 탄닌은 오히려 스케일 생성을 막기 위해 넣는 청관제이므로 빈칸에 들어갈 경도 성분으로 적절하지 않다.

황(S)분이 많은 연료를 사용하는 것은 보일러 과열의 원인과는 가장 거리가 멀다.
보일러 전열면의 국부적인 과열은 스케일 퇴적, 저수위 상태에서의 운전, 화염이 전열면에 직접 닿는 경우처럼 전열이나 냉각이 정상적으로 이루어지지 않을 때 발생한다.
황분은 저온부식이나 대기오염물질 배출과 관련된 문제이지 전열면의 국부 과열을 직접 일으키는 원인은 아니다.

연료 조절밸브의 개도를 바꾸기 위해 제어기가 내보내는 4~20 mA 신호는 연속량을 출력하는 것이므로 아날로그 출력(AO)이다.
관제점은 제어기(컨트롤러)를 기준으로 신호가 들어오면 입력, 나가면 출력이고, 연속량이면 아날로그, 접점(ON/OFF)이면 디지털로 구분한다.
압력 전송기의 측정 신호 — AI 가 맞다.
펌프 기동·정지 명령 접점 — DO 가 맞다.
저수위 경보 접점 — DI 가 맞다.

실리카는 보일러수 중에서 칼슘·마그네슘 등과 결합해 단단하게 굳는 경질 스케일을 형성하는 성분이지, 연질의 슬러지를 만드는 성분이 아니다.
나머지 성질은 옳은 설명이다.
pH — 적정 범위로 유지하면 부식이 억제된다.
유지류 — 물의 표면장력을 변화시켜 포밍(거품)을 유발한다.
용존산소 — 금속을 산화시켜 부식을 일으킨다.

소다끓이기(soda boiling)는 신설 보일러의 내부에 남은 유지분·녹 등을 제거하기 위해 탄산나트륨, 수산화나트륨, 제3인산나트륨 등 알칼리성 약품을 넣고 끓이는 작업이다.
염화나트륨(NaCl)은 일반 소금으로 알칼리성이 없어 유지분 제거나 방청 효과가 없으며, 오히려 염소이온으로 부식을 유발할 수 있어 소다끓이기 약품으로 사용하지 않는다.

주증기밸브를 천천히 개방하면 압력 변화가 완만해 오히려 포밍·프라이밍을 억제하는 효과가 있으므로 발생 원인으로 볼 수 없다.
반면 주증기밸브를 급격히 열면 압력이 급강하하면서 캐리오버를 유발한다.
포밍·프라이밍은 보일러수 표면에서 물방울이 증기와 함께 과도하게 튀어 올라 증기 순도가 나빠지는 캐리오버 현상이다.
이는 보일러수가 농축되었거나 불순물이 많이 포함된 경우, 또는 증기 부하가 지나치게 클 때 잘 일어난다.

pH 조절이 대표적인 관내처리에 해당한다.
보일러 용수의 관내처리는 보일러 안에 직접 약품을 넣어 수질을 조정하는 방식이다.
이온교환, 진공탈기, 침강분리는 모두 보일러에 급수하기 전 별도의 장치나 설비에서 이루어지는 관외처리 방법이다.

에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기 설치자는 관리자가 해임되거나 퇴직하기 이전에 다른 검사대상기기관리자를 미리 선임해야 한다.
이는 검사대상기기 관리에 공백이 생기지 않도록 하기 위한 규정으로, 해임·퇴직 후 일정 기간 내에 선임하도록 하는 사후 선임 방식과는 다르다.

에너지이용 합리화법령의 열사용기자재 구분에서 2종 압력용기는 최고사용압력이 0.2MPa를 초과하는 기체를 그 안에 보유하는 용기로서, 내부 부피가 0.04m³ 이상인 것 또는 동체의 안지름이 일정 크기(200mm) 이상이면서 길이가 1,000mm 이상인 것을 말한다.
1종 압력용기는 최고사용압력(MPa)과 내용적(m³)을 곱한 수치가 0.004를 초과하는 가열·화학반응·성분분리용 용기 등을 대상으로 하는 별도의 기준이다.
따라서 압력 기준을 0.1MPa로 잡거나 부피 기준을 0.02~0.03m³로 제시한 서술은 2종 압력용기의 적용범위와 맞지 않는다.

검사기준은 롤확관 부착부에서 관판이 관을 완전한 링 모양으로 감싸는 접촉면의 두께를 10 mm 이상으로 정하고 있다.
롤확관은 관 끝을 관판의 구멍 안에서 롤러로 넓혀 밀착시키는 방법이므로, 이 접촉면의 두께가 충분해야 기밀과 지지력이 확보된다.
6 mm·8 mm는 기준에 미달하고, 12 mm는 기준값이 아니다. 연관보일러 관판 전체의 최소두께는 연관 바깥지름에 따라 별도의 표로 정해지므로 혼동하지 않아야 한다.

화염검출기는 운전 중 화염이 꺼진 것을 검출하면 즉시 연료차단밸브(전자밸브)를 닫아 미연소 연료가 노 안에 쌓여 폭발하는 것을 막는 장치이므로, 연료를 계속 공급하면서 경보만 울리게 두면 안 된다.
나머지는 모두 올바른 점검 방법이다.
안전밸브 — 작동과 누설 여부를 확인한다.
저수위 차단장치 — 경보 후 연료 차단을 확인한다.
전극식 검출기 — 전극봉을 청소한다.

보험계약 담당자의 변경은 보험사업자 내부 인사 문제일 뿐 통보 대상에 해당하지 않는다.
검사면제를 위한 보험계약을 체결한 보험사업자는 보험금 지급, 보증기간 만료, 보험계약 해지, 그 밖에 보험계약의 효력이 상실된 경우 그 사실을 15일 이내에 기후에너지환경부장관 또는 시·도지사에게 알려야 한다.

에너지이용 합리화법에 따라 효율관리기자재의 제조업자·수입업자는 해당 기자재의 에너지 사용량을 기후에너지환경부장관이 지정하는 시험기관으로부터 측정받아야 한다.
다른 기관은 효율관리기자재의 에너지 사용량 측정과는 별개의 역할을 한다.
검사기관 — 보일러 등 검사대상기기의 안전검사를 담당한다.
진단기관 — 에너지진단 업무를 담당한다.

검사대상기기관리자를 선임하지 않은 자에게는 1천만원 이하의 벌금이 부과되는 벌칙이 적용된다.
에너지이용 합리화법령에 따라 검사대상기기(보일러 등)에는 자격을 갖춘 검사대상기기관리자를 반드시 선임하여 안전하게 취급·관리하도록 하고 있다.
3백만원 이하의 과태료, 5백만원 이하의 벌금, 1년 이하의 징역 또는 2천만원 이하의 벌금은 각각 다른 위반행위에 적용되는 기준으로, 관리자 미선임에 대한 벌칙과는 다르다.

에너지이용합리화법이 정한 특정열사용기자재에는 보일러류(온수보일러 포함), 태양열집열기, 압력용기류(1종압력용기 포함), 요업요로류(터널가마 포함), 금속요로류가 포함되어 있다.
태양열 관련 기자재로 목록에 올라 있는 것은 태양열집열기이며, 태양열온수기는 특정열사용기자재 품목으로 지정되어 있지 않으므로 나머지 셋과 구분된다.

증발량(t/h)을 기준으로 하는 대용량 보일러는 인정검사대상기기관리자의 조종 범위 정의에 포함되지 않으며, 그러한 설비는 에너지관리기능사 이상의 자격을 갖춘 검사대상기기관리자가 다루어야 한다.
에너지이용 합리화법상 인정검사대상기기관리자는 단기 교육을 이수한 자로서, 조종할 수 있는 범위가 소용량 설비로 한정된다.
구체적으로 최고사용압력 1MPa 이하이면서 전열면적 10㎡ 이하인 증기보일러, 용량 581.5kW 이하인 온수발생·열매체가열 보일러, 그리고 압력용기가 그 범위에 해당한다.

증기보일러에는 2개 이상의 안전밸브를 설치하되 전열면적 50 ㎡ 이하의 증기보일러에서는 1개 이상으로 할 수 있으므로, 소형 보일러에도 반드시 2개 이상이라는 설명은 틀렸다.
안전밸브는 쉽게 검사할 수 있는 장소에 밸브축을 수직으로 하여 가능한 한 동체에 직접 부착한다.
안전밸브와 동체 사이에는 어떠한 차단밸브도 두지 않는 것이 원칙이며, 열매체보일러의 복수 설치 시 자물쇠형 차단밸브만 예외로 허용된다.

2개 이상의 보일러를 함께 사용하는 경우 분출관을 공동으로 사용해서는 안 되며, 각 보일러마다 별도로 설치하는 것이 원칙이다.
분출관을 공동으로 사용하면 한 보일러의 분출 시 다른 보일러 쪽으로 고온·고압의 이상 흐름이 역류할 위험이 있기 때문이다.
관류보일러를 제외한 보일러는 아랫부분에 분출관과 분출밸브(또는 분출코크)를 설치해야 하며, 분출밸브의 호칭지름은 25mm 이상이 원칙이나 전열면적 10m² 이하의 보일러는 20mm 이상도 허용된다.
최고사용압력이 0.7MPa 이상인 보일러의 분출관에는 분출밸브 2개, 또는 분출밸브와 분출코크를 직렬로 설치해야 한다.

검사대상기기관리자의 선임·해임 또는 퇴직신고는 한국에너지공단이사장에게 한다.
법률상 신고처는 시·도지사이지만, 그 신고의 접수 업무가 한국에너지공단에 위탁되어 있어 시행규칙은 신고서를 공단이사장에게 제출하도록 정하고 있다.
국토교통부장관·산업통상부장관 — 검사대상기기 관련 신고를 받지 않는다.
한국열관리시공협회장 — 신고 접수 기관이 아니다.

에너지이용 합리화법에 따라 기후에너지환경부장관은 에너지관리지도 결과 에너지가 손실되는 요인을 줄일 필요가 있다고 인정되면 해당 에너지다소비사업자에게 그 에너지손실 요인의 개선을 명할 수 있다.
벌금은 법원이 형사절차를 거쳐 부과하는 형벌이고, 시공업 등록말소나 에너지사용정지는 각각 시공업 등록·검사대상기기 관리와 관련된 별도의 처분이어서 에너지관리지도의 후속조치로 규정된 것이 아니다.

검사대상기기인 보일러의 계속사용검사 중 안전검사의 유효기간은 안전성향상계획이나 공정안전보고서를 작성하는 경우 등의 예외를 제외하면 원칙적으로 1년이다.
이는 보일러가 사용 중 부식·마모 등으로 안전상태가 변할 수 있어 비교적 짧은 주기로 반복 확인하기 위함이다.

에너지법에서 "에너지사용자"는 에너지사용시설의 소유자 또는 관리자로, 에너지를 쓰는 쪽(수요자)을 가리키는 용어이다.
따라서 이를 "에너지시설의 판매자 또는 공급자"라고 설명한 것은 틀렸다. 에너지를 생산·수입·전환·수송·저장 또는 판매하는 사업자는 에너지공급자이다.
나머지 용어는 정의 그대로이다.
"에너지" — 연료·열 및 전기를 말한다.
"에너지사용기자재" — 열사용기자재나 그 밖에 에너지를 사용하는 기자재를 말한다.
"에너지사용시설" — 에너지를 사용하는 공장·사업장 등의 시설이나 에너지를 전환하여 사용하는 시설을 말한다.

에너지이용 합리화법에 따른 검사대상기기 검사의 면제기준은 기기의 종류·구조에 따라 특정 검사를 면제할 수 있도록 정하고 있다.
강철제 보일러 중 1종 관류보일러는 용접검사가 면제되는 대상으로 규정되어 있다.
구조검사, 제조검사, 계속사용검사는 이 면제 대상에 해당하지 않으므로 답이 될 수 없다.

용수관리 불량은 구조물 자체의 강도 부족(제작상 결함)에 의한 원인으로 보기는 어렵다.
용수관리 불량은 스케일 부착이나 부식을 유발해 강도를 서서히 저하시키는 별도의 원인 계통(부식·스케일에 의한 손상)으로 분류된다.
보일러 구조물의 강도 부족으로 인한 파열사고는 주로 제작·설계 단계의 결함에서 비롯된다. 재료 자체의 품질 불량, 용접부의 결함, 동체(몸체) 설계·구조의 불량은 모두 강도 부족을 직접 유발하는 대표적 원인으로 꼽힌다.

에너지이용합리화법은 시공업자단체의 설립·운영 등에 관하여 법에서 따로 정한 사항을 제외하고는 민법 중 사단법인에 관한 규정을 준용하도록 하고 있다.
시공업자단체는 영리를 목적으로 하지 않는 비영리 사단법인의 성격을 가지므로 상법이 아닌 민법이 적용 기준이 된다.
행정법이나 집단에너지사업법은 시공업자단체의 법인격 관련 규정과는 직접 관련이 없다.

검사대상 증기보일러에는 스프링식 안전밸브를 사용하도록 정해져 있다.
스프링식은 스프링의 탄성력으로 밸브를 누르고 있다가 설정압력 초과 시 자동으로 밀어 올려 증기를 분출한다.
지렛대식이나 중추식은 구조상 정밀한 압력 설정과 신뢰성이 떨어져 현재 검사대상 증기보일러에는 일반적으로 사용되지 않는다.

에너지이용 합리화법상 에너지 수급에 중대한 차질이 우려될 때 취할 수 있는 조치에는 에너지의 배급, 비축과 저장, 사용 제한 등이 포함된다.
"에너지 판매시설의 확충"은 수급 위기 시 취하는 긴급조치가 아니라 평상시의 공급 인프라 확대에 해당하므로, 이 법의 수급 안정 조치 항목에는 포함되지 않는다.