[에너지관리산업기사 필기] 2024년 기출복원 모의고사 2회 기출문제 정답·해설 페이지

흡수식 냉동시스템의 가장 주된 장점은 압축에 소요되는 일이 크게 줄어든다는 것이다.
기계적인 압축기 대신 흡수기와 재생기(발생기) 사이의 열에너지, 그리고 소용량 펌프를 이용해 냉매를 순환시키므로 증기압축식이 필요로 하는 큰 축일이 줄어든다.
이 때문에 흡수식은 전력 소비는 작지만 폐열·증기 등 열원을 활용해야 하며, 전체 시스템 효율(COP)이나 장치 크기, 필요한 열교환기 수 면에서는 오히려 증기압축식에 비해 불리한 경우가 많다.

자유팽창, 서로 다른 기체의 혼합, 액체 내 분자의 확산은 모두 대표적인 비가역과정으로, 이 과정에서 엔트로피는 변하지 않는 것이 아니라 오히려 증가한다.
엔트로피가 상태함수라는 것, 분자들의 무질서도 척도가 된다는 것, 고립계(우주)의 모든 자연현상이 총 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행된다는 것은 모두 옳은 설명이다.

보일러 연소실 내에 미연소 가스가 축적된 상태에서 재점화되면 급격한 폭발이 일어날 수 있는데, 이때 노 내 압력이 급상승하면 문이 열려 폭발 압력을 외부로 배출시켜 동체 파손을 막는 안전장치가 방폭문이다.
나머지 장치는 폭발 압력 자체를 배출하는 기능과는 다르다.
안전밸브 — 증기압력 과다 상승을 다루는 장치이다.
가용전 — 저수위로 인한 과열을 다루는 장치이다.
화염검출기 — 실화(불꺼짐) 여부를 감지하는 장치이다.

정적비열을 기체상수와 비열비로 나타낸 $C_v=\dfrac{R}{k-1}$ 이 옳은 식이다.
기호 정의에 따라 이상기체의 비열 관계를 정리하면, 마이어(Mayer) 관계식 $C_P-C_v=R$ 과 비열비 정의 $k=\dfrac{C_P}{C_v}$ 를 연립해
$C_v=\dfrac{R}{k-1}$, $C_P=\dfrac{kR}{k-1}$ 을 얻는다.
이상기체에서는 $du=C_v\,dT$, $dh=C_P\,dT$ 이므로
$\dfrac{dh}{dT}-\dfrac{du}{dT}=C_P-C_v=R$ 이다. 엔탈피 미분항에서 내부에너지 미분항을 빼야 R이 되므로, 순서를 뒤집어 쓴 식은 부호가 반대여서 −R이 된다.
또 엔탈피 정의는 $h=u+Pv$ 이고 이상기체에서는 $Pv=RT$ 이므로 $h=u+RT$ 이며, Pv를 다시 RT로 나눈 형태는 성립하지 않는다. 정압비열도 $C_P=k\,C_v$ 이므로 거기에 (k−1)로 한 번 더 나눈 식은 옳지 않다.

중유 5kg의 총 저위발열량은 약 185.4 MJ이다.
중유 1kg당 저위발열량은 고위발열량에서 연소로 생성되는 수분과 원래 함유된 수분의 증발잠열을 뺀 값으로, $H_l = H_h - 2512(9H+W)$(kJ/kg)로 구한다.
수소 0.2kg/kg, 수분 0.1kg/kg를 대입하면
$H_l = 41860 - 2512\times(9\times 0.2+0.1) \approx 37087\,\mathrm{kJ/kg}$
이를 5kg에 대해 계산하면
$37087 \times 5 \approx 185.4\,\mathrm{MJ}$이다.

물 1kg이 증발할 때 엔트로피 증가량은 약 6.05kJ/K 수준의 값이 된다.
일정 압력(대기압)에서 상변화가 일어날 때 엔트로피 변화량은 $\Delta S = \dfrac{Q}{T}$로 구한다. 여기서 $Q$는 증발잠열, $T$는 상변화가 일어나는 절대온도(대기압에서 물의 끓는점, 약 373K)이다.
$\Delta S = \dfrac{2260\,\mathrm{kJ/kg}}{373\,\mathrm{K}} \approx 6.06\,\mathrm{kJ/K}$로 계산된다.

가스유속을 높이면 흐름이 난류로 바뀌면서 가스와 공기의 혼합이 촉진되어 연소반응이 짧은 거리 안에서 빠르게 완료되기 때문에, 유속이 빨라질수록 불꽃의 길이는 오히려 짧아진다.
분젠버너는 가스가 노즐을 빠져나오면서 주위 공기를 끌어들여 미리 섞인 뒤 연소하는 방식으로, 유속이 느릴 때는 흐름이 층류를 이루어 화염이 길게 뻗는다.

사이클론집진장치는 함진 배기가스를 원통형 장치 내부로 접선 방향으로 유입시켜 회전운동(선회류)을 일으키고, 이때 발생하는 원심력으로 매진(분진) 입자를 벽면 쪽으로 밀어내 분리·포집하는 방식이다.
전기집진장치는 고전압에 의한 정전기력, 세정집진장치는 물과의 접촉, 여과집진장치는 필터를 이용해 분진을 제거하는 방식으로, 회전운동에 의한 원심분리 방식과는 원리가 다르다.

외부에 대한 절대일은 약 655 kJ이다.
가역 단열과정에서는 $P_1V_1^{k} = P_2V_2^{k}$가 성립하므로, 이를 이용해 팽창 후 체적을 구하면
$V_2 = V_1\left(\dfrac{P_1}{P_2}\right)^{1/k} = 2\times 4^{1/1.4} \approx 5.38\,\mathrm{m^3}$이다.
단열과정에서 외부에 대한 절대일은 $W = \dfrac{P_1V_1 - P_2V_2}{k-1}$로 구할 수 있으며, 값을 대입하면
$W = \dfrac{(400\times 2) - (100\times 5.38)}{1.4-1} \approx 655\,\mathrm{kJ}$가 된다.

배기가스로 인한 손실열량은 132000 kcal/h이다.
손실열량은 배기가스의 비열, 유량, 그리고 배기온도와 외기온도의 차를 곱하여 구한다.
$Q = C\times V \times (t_1 - t_2) = 0.3\times 2000\times (210-(-10)) = 132000\,\mathrm{kcal/h}$

열역학 제1법칙은 에너지 보존 법칙으로, 계에 가해진 열과 계가 하는 일, 내부에너지 변화 사이의 관계를 나타내며 열과 일이 서로 변환될 수 있음을 정량적으로 설명한다.
나머지 법칙은 이 진술과는 관련이 없다.
열역학 제2법칙 — 에너지 변환의 방향성(비가역성)을 다룬다.
줄의 법칙 — 전류에 의한 발열량을 다룬다.
푸리에의 법칙 — 열전도를 다룬다.

황 2kg을 완전연소시키는 데 필요한 산소량은 약 1.40 Nm3이다.
황의 연소반응은 $\mathrm{S} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{SO_2}$로, S 1kmol당 O2 1kmol이 필요하다.
황 2kg은 $\dfrac{2}{32}=0.0625\ \mathrm{kmol}$이므로 필요한 산소량도 0.0625kmol이며, 표준상태 부피로 환산하면
$0.0625\times22.4 \approx 1.40\ \mathrm{Nm^3}$가 된다.

공기 1kg을 뺀 뒤 탱크 내 공기압력은 855 kPa이다.
탱크 내부의 온도가 일정하게 유지되는 등온 과정이므로 이상기체 상태방정식 $PV = mRT$에서 부피와 온도가 고정되어 압력은 질량에 비례한다.
공기 1kg을 빼내면 질량이 20kg에서 19kg으로 줄어들므로, 압력도
$900\,\mathrm{kPa} \times \dfrac{19}{20} = 855\,\mathrm{kPa}$로 감소한다.

저열원으로 방출하는 열량은 750 kJ이다.
카르노 효율은 절대온도로 계산하므로
$\eta = 1 - \dfrac{T_2}{T_1} = 1 - \dfrac{300}{800} = 0.625$ 이고,
방열량은
$Q_2 = Q_1(1-\eta) = Q_1\dfrac{T_2}{T_1} = 2000 \times \dfrac{300}{800} = 750\ \mathrm{kJ}$ 이다.
1,250 kJ은 방열량이 아니라 사이클이 한 일이고, 102 kJ은 섭씨온도를 그대로 넣어 계산한 오류값이다.

기체의 비체적은 $\dfrac{3\pi}{4}$ m3/kg이다.
지름 3 m인 구의 부피는
$V=\dfrac{4}{3}\pi r^3=\dfrac{4}{3}\pi (1.5)^3=4.5\pi\ \mathrm{m^3}$이다.
비체적은 부피를 질량으로 나눈 값이므로
$v=\dfrac{V}{m}=\dfrac{4.5\pi}{6}=\dfrac{3\pi}{4}\ \mathrm{m^3/kg}$이 된다.

압력제한기(pressure limiter)는 증기압력이 미리 설정한 한계값에 도달하면 이를 검출하여 연료 공급을 차단하는 신호를 보내는 안전장치로, 보일러의 이상 고압을 방지하는 역할을 한다.
압력경보기는 이상 압력을 알리는 경보만 발생시키고, 압력발신기·압력설정기는 압력 신호의 전달이나 기준값 설정에 관여할 뿐 연료차단 동작까지 직접 수행하는 것은 압력제한기의 고유 기능이다.

정압과정에서는 $\delta q=dh$가 성립해야 하므로, 엔트로피 변화량 ds로 표현한 관계식은 성립하지 않아 옳지 않은 설명이다.
정적과정에서는 부피 변화가 없어 일이 0이므로 열역학 제1법칙에 의해 $\delta q = du$가 성립한다.
등온과정에서는 이상기체의 내부에너지가 온도만의 함수이므로 $\delta q=\delta w$가 성립하며, 단열과정은 정의상 $\delta q=0$이다.

배기가스 중 O2나 CO2 농도를 측정하면 현재 연소 상태의 공기비를 파악할 수 있다.
이를 근거로 과잉공기를 적정 수준으로 조절하면 배기가스에 의한 열손실을 줄여 열효율을 높이고 연료소비량을 절감할 수 있으므로, 이것이 배기가스 성분을 상시 측정하는 경제적 이유가 된다.

탄소 1kg을 완전연소시키면 약 3.67 kg의 이산화탄소가 생성된다.
탄소의 완전연소 반응식은 $\mathrm{C} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2}$이며, 분자량으로 보면 탄소 12kg이 반응하여 이산화탄소 44kg이 생성된다.
따라서 탄소 1kg을 완전연소시키면
$\dfrac{44}{12} \approx 3.67\ \mathrm{kg}$의 $\mathrm{CO_2}$가 생성된다.

전기식 CO2계는 CO2가 다른 가스에 비해 열전도율이 현저히 낮은 성질을 이용하여, 가열된 전기저항선의 냉각(열전도) 정도 차이를 통해 배기가스 중 CO2 농도를 측정하는 분석계이다.
나머지 분석계는 열전도율과는 원리가 다르다.
미연가스계 — 미연성분을 연소시킬 때 나오는 연소열을 이용한다.
적외선식 가스분석계 — 특정 가스의 적외선 흡수 특성을 이용한다.
가스크로마토그래피 — 성분의 분리 특성을 이용한다.

보일러 1마력(BHP)은 약 8435 kcal/h의 열량에 해당한다.
이는 상당증발량 $15.65\ \mathrm{kg/h}$에 100℃ 물의 증발잠열 $539\ \mathrm{kcal/kg}$을 곱한 값이다.
$15.65 \times 539 \approx 8435\ \mathrm{kcal/h}$

유체가 흐르면서 회전체(터빈 로터)에 작용하는 힘으로 회전수를 검출하여 유량을 구하는 방식이 터빈 유량계이며, 이는 유체에 작용하는 힘을 이용한 원리에 해당한다.
유량계는 측정 원리에 따라 대응되는 형식이 정해져 있으며, 나머지 조합들은 원리와 형식이 서로 맞지 않는다.
유속변화로 인한 압력차 — 오리피스·벤투리 같은 차압(조리개)식 유량계가 이용한다.
흐름에 의한 냉각효과 — 열선식 유량계가 이용한다.
파동의 전파 시간차 — 초음파 유량계가 이용한다.

비금속 재질의 열전대 보호관 중 석영관은 약 1000℃까지 사용할 수 있고, 열충격에 강해 급열·급냉에도 잘 견디는 특성이 있다.
산에는 강하지만 알칼리 성분에는 침식되기 쉬운 점도 석영(SiO2)의 화학적 특성과 일치한다.
자기관 — 내열성은 높지만 급격한 온도변화에 약해 깨지기 쉽다.
카보런덤관 — 사용온도 범위가 더 높은 편이다.
황동관 — 금속 재질이므로 문제의 조건(비금속)에 맞지 않는다.

2종 압력용기는 최고사용압력 0.2 MPa 를 초과하는 기체를 보유하는 용기로서 내부 부피 0.04 ㎥ 이상인 것을 포함한다.
또 동체 안지름 200 mm 이상(증기헤더는 300 mm 초과)이고 길이 1,000 mm 이상인 것도 2종 압력용기이다.
1종 압력용기의 기준 수치 — 최고사용압력과 내부 부피의 곱 0.004 초과이다.
증기헤더 — 안지름 300 mm 를 초과해야 하므로 200 mm 기준은 틀렸다.
액체 온도가 대기압 끓는점을 넘는 용기 — 1종 압력용기의 요건이다.

연료반입량은 저장소에 반입된 연료의 재고량을 의미하는 것으로, 시험 기간 동안 실제로 연소된 연료소비량과는 다른 개념이며 효율 계산식에 직접 들어가지 않는다.
보일러 효율(열정산) 계산에는 급수량, 연료의 발열량(고위발열량), 배기가스온도 등 실제 운전 중 소비·발생되는 열량 관련 데이터가 사용된다.

부르동관식 압력계는 타원형 단면의 굽은 관에 압력이 가해지면 펴지려는 변형을 기계적으로 확대하여 지침을 움직이는 구조로, 구조가 견고하여 탄성식 압력계 중 가장 높은 압력까지 측정할 수 있다.
다이어프램식과 벨로스식은 얇은 막이나 주름관의 변위를 이용하므로 상대적으로 저압이나 미세한 압력차 측정에 적합하고, 링밸런스식은 액주 평형을 이용한 저압용 계기이다.

전자개폐기, 전동밸브, 댐퍼는 제어신호를 받아 동작하여 유체의 흐름이나 회로를 조작하는 자동조작(액추에이터) 장치에 해당한다.
반면 안전밸브는 설정압력을 초과하면 스스로 개방되어 압력을 방출하는 안전장치로, 제어신호에 의해서가 아니라 유체 압력 자체에 의해 기계적으로 작동하므로 자동조작장치로 분류하지 않는다.

단열재는 열전도율이 작아야 단열 효과가 크다.
나머지 조건은 단열재에 맞지 않는다.
큰 비중 — 무겁고 열전도율도 커지는 경향이 있어 바람직하지 않다.
큰 흡수성 — 습기를 머금어 단열 성능이 떨어진다.
가연성 — 화재 위험이 있어 단열재로 부적합하다.

계측기의 특성값이 시간이 지나도 크게 변하지 않고 일정하게 유지되는 정도를 안정성이라 한다.
나머지는 시간적 변화의 작음을 직접 나타내는 용어가 아니다.
신뢰도 — 고장 없이 정상적으로 작동하는 정도이다.
내구성 — 사용 기간에 따른 성능 저하에 견디는 정도이다.
내산성 — 산에 대한 부식 저항성을 의미한다.

면적식 유량계는 순간유량을 지시하는 순시 유량계이며, 유량을 누적하여 적산하는 적산용 유량계로는 적합하지 않다.
면적식 유량계(로터미터)는 테이퍼관 속에서 부자(플로트)가 유량에 비례하여 상하로 움직이는 구조로, 점도가 높은 액체나 부식성 액체에도 비교적 잘 대응하며 눈금 간격이 균등하게 나타나는 특징이 있다.

유리섬유(글라스울) 보온재는 무기질 섬유계 단열재로, 최고 안전사용온도가 약 300℃ 수준으로 규정되어 있어 그 이상의 고온부에는 사용이 제한된다.
이는 규조토질(약 500℃)이나 석면(약 550℃) 등 다른 무기질 보온재에 비해 낮은 편으로, 주로 중저온 배관·덕트의 보온에 사용된다.

통풍력은 약 9.2 mmAq이다.
연돌의 통풍력은 연돌 내외 공기(가스)의 밀도차와 연돌 높이로 결정된다.
$Z = 355 \times H \times \left(\dfrac{1}{273+t_a} - \dfrac{1}{273+t_g}\right)$
외기온도 20℃, 배기가스온도 200℃, 높이 20m를 대입하면
$Z = 355 \times 20 \times \left(\dfrac{1}{293} - \dfrac{1}{473}\right) \approx 9.2\ \mathrm{mmAq}$가 된다.

바이메탈온도계, 백금저항온도계, 열전대온도계는 모두 측정 대상에 직접 접촉시켜 온도를 측정하는 접촉식 온도계이다.
반면 광고온계는 물체가 방사하는 빛(휘도)의 밝기를 표준광과 비교하여 온도를 구하는 비접촉식(방사식) 온도계로, 고온의 물체에 직접 닿지 않고도 온도를 측정할 수 있다.

열전도율이 큰 순서는 구리, 알루미늄, 철, 물, 고무 순이다.
대표적인 재료의 열전도율은 구리 > 알루미늄 > 철(강) 순으로 크고, 액체인 물과 비금속인 고무는 금속에 비해 훨씬 작다. 그중에서도 물이 고무에 비해 열전도율이 크다.
따라서 알루미늄을 구리 앞에 세우거나 고무를 물 앞에 세우는 나머지 나열은 실제 물성값과 맞지 않는다.

"팽창 및 수축이 잘 될 것"은 노재가 갖추어야 할 조건으로 옳지 않다.
온도 변화에 따른 팽창·수축은 오히려 작아야 균열이나 박리를 막을 수 있기 때문이다.
노재(내화물)는 고온에서 연화·변형되지 않고, 급격한 온도 변화에도 파손이 적어야 하며, 사용 목적에 맞는 열전도율을 가져야 한다.

질량유량은 약 23.5kg/s이다.
관 내부 단면적은 안지름 10cm(0.1m)로부터
$A=\dfrac{\pi}{4}d^2=\dfrac{\pi}{4}\times(0.1\,\mathrm{m})^2 \approx 0.00785\,\mathrm{m^2}$
이고, 유량은 단면적과 유속의 곱이므로 부피유량은
$Q=A\cdot v=0.00785\,\mathrm{m^2}\times 3\,\mathrm{m/s}\approx 0.0236\,\mathrm{m^3/s}$
이다.
여기에 물의 밀도 $1000\,\mathrm{kg/m^3}$를 곱하면 질량유량은
$0.0236\times1000\approx 23.5\,\mathrm{kg/s}$
로 계산된다.

이 보일러의 상당증발량은 약 4026kg/h이다.
상당증발량은 실제 증발량에 (증기엔탈피−급수엔탈피)를 곱하고, 이를 100℃ 포화수→포화증기의 증발잠열인 539kcal/kg으로 나누어 구한다.
$G_e = \dfrac{G_a (h_2 - h_1)}{539} = \dfrac{3500 \times (640 - 20)}{539} = \dfrac{3500 \times 620}{539} \approx 4026\ \mathrm{kg/h}$

펠트·코르크·기포성 수지는 동식물성 또는 합성수지 계열의 유기질 보온재이다.
세라크울(세라믹섬유)은 무기질 보온재에 속하므로 유기질 보온재가 아니다.

평로법에 비해 고철 배합량이 많다는 설명은 사실과 반대이다.
LD전로법은 순산소를 불어넣어 짧은 시간에 정련하는 방식으로, 생산 능률이 높고 설비비·조업비가 평로법에 비해 저렴하다는 장점이 있다.
다만 순산소 취련으로 발생하는 열량만으로는 다량의 고철을 녹이기 어려워, 평로법에 비해 오히려 배합할 수 있는 고철의 비율이 적다는 한계가 있다.

수소 1kg을 연소시켜 증기를 완전 복수시키면 5400kcal의 증발열을 얻는다.
수소 1kg이 완전연소하면 물(H₂O) $9\ \mathrm{kg}$이 생성되는데, 이는 수소와 물의 분자량 비 $2:18=1:9$에서 나온 값이다. 수증기가 액체로 완전히 응축될 때 방출하는 증발잠열은 $1\ \mathrm{kg}$당 약 $600\ \mathrm{kcal}$이므로, 총 증발열은
$9\ \mathrm{kg}\times 600\ \mathrm{kcal/kg}=5400\ \mathrm{kcal}$
가 된다.
이 $600(9H)$ 형태의 항은 고위발열량을 저위발열량으로 환산할 때 수소 연소로 생긴 수분의 증발열을 빼주는 계산과 같은 근거에서 나온 값이다.

자동연소제어(A.C.C)는 증기압력·노내압 등의 제어량을 목표값에 맞추기 위해 연료량, 공기량, 연소가스량(배기가스량)을 조절하는데, 이들은 밸브·댐퍼 등을 통해 실제로 조절되는 조작량이다.
반면 전열량은 연소로 발생한 열이 전열면을 통해 피가열체에 전달된 결과값이므로, 직접 조작하는 대상이 아니라 제어의 결과에 해당한다.

점화 시 분무량을 고연소율 상태의 양으로 하는 것은 올바른 방폭 대책이 아니며, 저연소율 상태, 즉 최소한의 양으로 시작해야 한다.
처음부터 많은 양을 분무하면 착화가 지연될 때 미연소 가스가 노 내에 다량 축적되어 오히려 폭발 위험을 키운다.
반면 버너까지의 배관 속 공기를 완전히 빼두는 것, 연료 속 수분·슬러지를 충분히 배출하는 것, 연소량을 늘릴 때 공기 공급을 먼저 늘린 뒤 연료량을 늘리는 것은 모두 미연소 가스의 발생과 축적을 막기 위한 타당한 방폭 대책이다.

분출이 프라이밍 및 포밍을 촉진한다는 설명은 실제 목적과 반대이므로 틀렸다.
보일러수 분출은 관수 중 농축된 불순물을 배출하여 프라이밍·포밍을 방지하고, 물의 순환을 촉진하며, 관수의 pH와 농도를 조절하고 가성취화를 예방하기 위해 실시한다.

진공환수식은 환수관 계통에 진공펌프를 설치해 응축수를 강제로 빨아들이는 방식으로, 중력이나 자연압에만 의존하는 방식보다 응축수·증기의 순환 속도가 가장 빠르다.
기계환수식은 응축수 탱크에서 펌프로 보내는 방식이고, 단관식·복관식 중력환수식은 중력차만으로 자연스럽게 흘려보내는 방식이어서 진공환수식만큼 순환이 빠르지 않다.

방열기의 방열량은 약 502W/m²이다.
방열량은 방열계수 $K$에 방열기 평균온도와 실내온도의 차를 곱하여 구하므로
$Q = K \times (t_m - t_a)$
이고, 주어진 값을 대입하면
$Q = 8.1 \times (80 - 18) = 8.1 \times 62 \approx 502\ \mathrm{W/m^2}$
이다.

운전 중인 보일러를 정지할 때 가장 먼저 해야 할 조치는 연료 공급을 차단하는 것이다.
연소를 먼저 멈춰야 이후 송풍·급수·증기밸브 조작을 안전하게 진행할 수 있기 때문이다. 연료를 끊은 뒤에는 송풍을 일정 시간 계속하여 노 내 잔류가스를 배출(포스트퍼지)하고, 그 다음에 송풍기를 정지하고 댐퍼를 닫으며, 이어 급수와 주증기밸브를 순차적으로 처리한다.
급수위 조정이나 송풍기 정지·댐퍼 폐쇄, 주증기밸브 폐쇄를 연료 차단에 앞서 하면 노 내에 연소가 계속되는 상태에서 위험한 조작을 하게 되므로 순서가 바뀌면 안 된다.

정상상태에 있는 계에 격한 변화의 입력을 가했을 때 생기는 출력의 변화가 과도응답에 해당한다.
과도응답(transient response)은 정상상태에 있던 계에 급격한 변화의 입력을 가했을 때, 새로운 정상상태에 도달하기 전까지 나타나는 출력의 변화를 말한다.
스텝 형태 입력에 한정한 출력 변화 — 이는 스텝응답(인디셜 응답)을 이르는 말이다.
지연 후 일정한 값에 도달하는 요소 — 1차 지연요소 등 요소의 동특성을 설명한 내용이므로 과도응답의 정의로는 맞지 않는다.

프라이밍·포밍을 막으려면 급수를 잘 처리해 불순물을 제거하고, 보일러수가 과도하게 농축되지 않도록 관리하며, 과부하 없이 안정적으로 운전하는 것이 필요하다.
반면 고수위로 운전하면 수면과 증기 취출구 사이의 여유 공간(증기실)이 줄어들어 오히려 물방울이 증기에 섞여 나가는 프라이밍·포밍이 촉진되므로, 고수위 운전은 방지대책이 아니라 오히려 유발 요인이다.

제어 기구요소에서 미세한 변위를 압력(배압) 신호로 바꾸는 역할은 노즐-플래퍼 기구가 담당하며, 스프링은 가해진 힘에 비례해 늘어나거나 줄어들면서 힘을 변위로 바꾸는 탄성요소이다. 따라서 스프링이 "노즐의 변위를 압력으로 변화시킨다"는 설명은 스프링 본연의 기능과 맞지 않는다.
파일럿 밸브는 작은 변위·유량 신호를 증폭해 큰 동력으로 전달하는 역할을 하고, 벨로즈는 주름통 구조로 압력을 변위로 바꾸며 스프링과 조합해 압력제한기·압력조절기 등에 쓰이고, 다이어프램은 얇은 박판이 외압에 따라 팽창·수축하며 압력변화를 위치변화로 바꾸는 요소로, 이 설명들은 모두 타당하다.

연도의 통풍저항 증가는 수측에 붙는 스케일과 직접 관계가 없다.
스케일은 보일러수 쪽 전열면에 생기는 열전도율이 매우 낮은 피막이므로, 전열이 방해되어 금속 온도가 올라가 과열·팽출·파열을 일으킨다. 또 열이 물로 전달되지 못해 배기가스 온도가 상승하며 보일러 효율이 떨어져 연료 소비가 증가한다.
연도의 통풍저항은 연소가스 쪽 전열면에 쌓이는 그을음·회분이나 연도 막힘과 관계가 있다.

노통보일러, 입형보일러, 노통연관식보일러는 모두 큰 원통형 동체(드럼) 안에 노와 연관을 두는 원통형보일러로 분류된다.
관류보일러는 드럼 없이 긴 관 하나에서 급수·증발·과열이 연속적으로 이루어지는 형식으로 수관식보일러 계열에 속하므로 원통형보일러에 해당하지 않는다.

"응결수(응축수)의 증가를 막는 것"은 급수처리의 목적과 직접적인 관련이 없는 항목이다.
보일러 급수처리는 전열면의 스케일 생성 방지, 프라이밍·포밍 등 캐리오버 현상 방지, 용존산소 등에 의한 점식·내면부식 방지를 목적으로 한다.

관판의 최소두께는 12.5mm 이상이어야 한다.
바깥지름 38~102mm인 연관을 쓰는 연관보일러의 관판 최소두께는 t = 5 + d/10(mm)으로 구하며, d에 연관 지름 75mm를 대입한다.
$t = 5 + \dfrac{75}{10} = 12.5\,\mathrm{mm}$

보일러 급수 중의 스케일은 비교적 무르고 제거가 쉬운 연질 스케일(탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화칼슘 등)과 단단하게 굳어 제거가 어려운 경질 스케일로 나뉜다.
이 중 황산칼슘(CaSO₄)은 온도가 높아질수록 용해도가 오히려 낮아져 전열면에 단단하게 부착되는 대표적인 경질스케일 성분이다.

보일러 급수처리에는 경도 성분을 제거하는 이온교환법, 콜로이드성 부유물을 뭉쳐 제거하는 응집법, 고형물을 걸러내는 여과법 등이 사용된다.
희석법은 단순히 농도를 낮추는 방법일 뿐 불순물을 제거하는 급수처리 공정으로 분류되지 않으므로, 급수처리방법에 해당하지 않는다.

강관을 사용하는 경우 압력계와 연결되는 증기관의 안지름은 12.7mm 이상이어야 한다.
이는 증기보일러에 압력계를 부착할 때 강관(steel pipe)에 적용되는 기준이며, 동관을 사용하는 경우에는 6.5mm 이상 기준이 적용된다.

흡수식 냉온수기는 압축기가 없으므로 압축기 토출 압력은 점검 대상이 될 수 없다.
흡수식 냉온수기는 증발기·흡수기·재생기·응축기와 용액펌프·냉매펌프로 구성된다.
냉수 출구 온도가 설정값대로 나오는지, 흡수액(브롬화리튬 수용액)이 과농축되어 결정이 생기지 않는지, 기내 진공이 유지되어 저압에서 냉매(물)가 증발하는지는 정상운전 확인의 핵심 항목이다.

급수 중 불순물이 전열면 벽에 단단히 달라붙지 않고 물의 흐름이 약한 동체 저부에 가라앉아 쌓이는 부드러운 침전물을 슬러지라고 한다.
스케일은 전열면 등에 고착되는 경질 부착물이고, 부유물은 물속에 떠 있는 상태의 불순물이며, 슬래그는 연소 후 남는 회분이 용융·응고된 물질로, 모두 저부 침전물을 뜻하는 슬러지와는 개념이 다르다.

화학세관에서 사용하는 초산(아세트산), 구연산(시트르산), 옥살산은 모두 유기산에 해당한다.
반면 인산은 무기산으로 분류되므로, 화학세관용 유기산에는 해당하지 않는다.

'증기압력 : 연료량'이 옳은 연결이다.
보일러 자동제어에서 증기압력은 연료량과 공기량으로 제어한다. 증기온도는 전열량, 보일러수위는 급수량, 노내압력은 연소가스량으로 제어한다.

자체검사는 검사대상기기 검사의 종류에 포함되지 않는다.
에너지이용 합리화법에 따른 검사대상기기 검사에는 새로 설치할 때 받는 설치검사, 설치 장소를 옮길 때 받는 설치장소변경검사, 구조나 용도를 바꿀 때 받는 개조검사 등 검사기관이 수행하는 공식 검사 종류가 정해져 있다.
자체검사는 사용자가 스스로 점검하는 것을 가리키는 표현으로, 법에서 정한 공식적인 검사대상기기 검사의 종류가 아니다.

냉난방온도의 제한온도 기준은 냉방 26℃ 이상·난방 20℃ 이하이고, 판매시설과 공항은 냉방의 제한온도를 25℃ 이상으로 정하고 있다. 또 의료법에 따른 의료기관의 실내구역은 제한온도를 적용하지 않을 수 있다.
다만 숙박시설의 객실 내부 구역은 냉방온도 25℃ 이상이라는 별도 수치 기준이 적용되는 곳이 아니라, 의료기관 실내구역 등과 함께 제한온도를 적용하지 않을 수 있는 구역으로 분류되므로 해당 설명은 틀렸다.

에너지이용 합리화법상 개조검사에서 수압시험은 압력을 직접 받는 부분, 즉 내압부분을 개조하는 경우에 실시한다.
연료 변경, 버너 개조, 절탄기 개조는 연소 방식이나 부속설비의 변경으로서 압력을 받는 몸체 구조 자체를 바꾸는 것이 아니므로 수압시험 대상이 아니다.

검사대상기기 계속사용검사의 연기와 관련하여, 검사유효기간 만료일이 9월 1일 이후인 경우에는 4개월 이내에서 계속사용검사를 연기할 수 있도록 정하고 있다. 따라서 연기 가능 기간을 3개월 이내라고 한 서술은 규정과 맞지 않는다.
계속사용검사신청서를 검사유효기간 만료 10일 전까지 제출한다는 것, 검사연기신청서를 한국에너지공단 이사장에게 제출한다는 것, 신청서에 해당 검사대상기기의 설치검사증 사본을 첨부한다는 것은 모두 규정에 부합하는 설명이다.

점식(피팅)은 급수 중에 용해되어 있던 용존산소가 금속 표면을 국부적으로 산화시켜 작은 구멍 형태로 파고드는 부식으로, 보일러 동판 부식의 대표적인 원인이다.
탄산칼슘·인산마그네슘은 주로 스케일을, 수산화나트륨은 알칼리(가성) 부식을 일으키는 요인으로 점식의 주된 원인과는 다르다.

특정열사용기자재 시공업은 시·도지사에게 등록하여야 한다.
에너지이용 합리화법령상 보일러·압력용기 등 특정열사용기자재의 설치·시공을 업으로 하려는 자가 그 대상이다.
기후에너지환경부장관·한국에너지공단이사장 — 검사대상기기 검사나 교육 등 다른 업무를 담당한다.
국토교통부장관 — 이 시공업 등록을 받는 관청이 아니다.

보일러 동체 최상부로부터 천장까지의 거리에 제한이 없다는 설명은 옳지 않다.
보일러 동체 최상부로부터 천장·배관 등 상부 구조물까지의 거리는 1.2m 이상(소형 보일러 및 주철제 보일러는 0.6m 이상)을 확보하도록 정해져 있다.
나머지는 맞는 설명으로, 소용량 보일러는 반격벽으로 구분된 장소에도 설치할 수 있고, 연료 저장소는 보일러 외측으로부터 2m 이상 거리를 두어야 하며, 보일러는 불연성 물질의 격벽으로 구분된 장소에 설치해야 한다.

에너지다소비사업자는 매년 1월 31일까지 전년도의 에너지사용량·제품생산량 등 에너지이용 합리화 실적, 해당 연도의 에너지사용 예정량, 에너지사용기자재의 현황 등을 신고해야 한다.
수지계산서는 재무적 성격의 자료로 에너지이용 합리화법상 신고 대상 항목에 포함되지 않는다.

개선명령을 받은 날부터 60일 이내에 개선계획을 수립하여 제출하여야 한다.
에너지다소비사업자가 에너지 손실요인의 개선명령을 받으면 개선계획을 기후에너지환경부장관에게 제출한다. 20일·30일·50일은 이 규정에서 정한 기간이 아니다.

철금속가열로의 운전성능검사 검사유효기간은 2년이므로 옳은 설명이다.
시행규칙 별표 3의5 에서 계속사용검사 중 운전성능검사의 검사유효기간은 보일러 1년, 철금속가열로 2년이다. 보일러의 개조검사·설치장소 변경검사·재사용검사는 1년이고 압력용기와 철금속가열로의 같은 검사는 2년이다.
따라서 보일러 개조검사 2년, 압력용기 설치장소 변경검사 1년, 보일러 재사용검사 2년은 모두 틀린 설명이다.

원자력사업자는 에너지저장의무 부과대상 목록에 들어 있지 않으므로 가장 거리가 먼 대상이다.
에너지이용합리화법령상 에너지저장의무를 부과할 수 있는 대상자는 전기사업자, 도시가스사업자, 석탄가공업자, 집단에너지사업자와 같이 에너지를 공급하는 사업자 및 일정 규모 이상의 대량 에너지사용자로 한정되어 있다. 이는 에너지 수급 위기 시 안정적 공급을 확보하기 위한 규정이다.

검사대상기기 검사면제 보험은 설치검사를 대체하는 제조안전보험과 계속사용검사를 대체하는 사용안전보험으로 구분된다. 제조안전보험은 기기의 설치와 관련된 위험, 그리고 제조상 하자로 인한 제3자 배상책임을 담보하고 검사기준에 따른 위험관리 서비스를 실시하는 데 초점이 있다.
"검사대상기기의 계속사용에 따른 재물종합위험 및 기계위험을 담보"하는 항목은 문언 그대로 설치 이후 계속 사용하는 과정에서의 위험을 다루는 것이므로 사용안전보험 쪽의 요건에 해당하며, 제조안전보험의 요건으로 보기는 어렵다.

에너지이용 합리화법령상 개조검사는 증기보일러를 온수보일러로 변경하거나, 연료 또는 연소방법을 변경하는 등 검사대상기기의 구조·사용 방식을 바꾸는 경우에 받아야 하는 검사이다.
구조검사와 설치검사는 제작·설치 단계에서 받는 검사이고, 계속사용성능검사는 정기적인 사용 중 검사에 해당하므로 연료·연소방법 변경 시 받아야 하는 검사와는 대상이 다르다.

스프링식 안전밸브는 탄력만으로 하중을 유지하므로 진동·충격 환경에서도 비교적 안정적으로 작동한다.
스프링의 탄성력으로 밸브를 눌러 닫고 있다가, 내부 압력이 스프링 힘을 넘어서면 밸브가 열려 증기를 분출하는 구조이다.
추나 지렛대(레버)의 무게로 분출압력을 조정하는 추식·레버식·지렛대식 안전밸브는 보일러에 진동이나 충격이 가해지면 추나 지렛대가 흔들려 오작동할 위험이 있다.

에너지이용합리화법은 국가·지방자치단체 등이 추진해야 할 에너지의 효율적 이용과 온실가스 배출 저감을 위한 조치를 정하면서, 그 구체적인 내용은 대통령령으로 정하도록 위임하고 있다.
기후에너지환경부령, 고용노동부령, 환경부령은 각 부처 소관의 세부 시행규칙에 활용되는 형식이지만, 이 조항에서 구체적 내용을 위임받는 것은 대통령령이다.

공기비를 낮추면 쓸데없이 데워져 굴뚝으로 빠져나가던 과잉공기의 현열 손실이 줄어든다. 표에서 공기비가 1.8 → 1.1 로 개선되므로 줄어든 공기량은 (1.8 − 1.1) × 이론공기량 10.696 = 7.487 Nm3/kg-연료 이다.
이 공기는 송풍온도 20℃로 들어와 배기가스온도 110℃로 버려지므로, 절감되는 열량은 7.487 × 0.31 × (110 − 20) ≈ 208.9 kcal/kg-연료 가 된다.
입열합계가 9800 kcal/kg-연료 이므로 절감률 = 208.9 ÷ 9800 × 100 ≈ 2.1% 이다. 증기량 10t/h 와 저위발열량 9540 은 이 절감률 계산에는 직접 쓰이지 않는 조건이다.

최고사용압력 0.8 MPa이면 2.0 MPa 눈금만 적합하다.
설치시공기준에서 압력계의 최고눈금은 보일러 최고사용압력의 1.5배 이상 3배 이하로 정하고 있으므로, 허용 범위는 1.2 MPa 이상 2.4 MPa 이하이다.
0.8 MPa, 1.0 MPa — 1.5배(1.2 MPa)에 미치지 못한다.
2.6 MPa — 3배(2.4 MPa)를 넘어 부적합하다.

에너지이용합리화 기본계획은 5년마다 수립한다.
기후에너지환경부장관은 에너지이용합리화법에 따라 에너지 수급의 안정과 합리적 이용을 위한 에너지이용합리화 기본계획을 5년마다 수립하도록 되어 있다.

과잉공기를 많게 하여 완전연소가 되도록 한다는 설명은 증기 사용 중 유의사항으로 적절하지 않다.
연소 시 과잉공기를 지나치게 많게 하면 배기가스에 의한 열손실이 커져 오히려 열효율이 떨어지기 때문이다.
수면계 수위를 상용수위로 유지하고, 배기가스 온도의 급상승 여부를 확인하며, 일정 압력을 유지하도록 연소량을 가감하는 것은 증기 사용 중 지켜야 할 올바른 유의사항이다.

에너지법은 "에너지"를 연료·열 및 전기를 말한다고 정의하고 있어, 이 표현이 법상 정의와 일치한다.
"연료"는 석유·가스·석탄, 그 밖에 열을 발생하는 열원(제품의 원료로 쓰이는 것은 제외)을 말하며 핵연료를 열거하지 않는다. "에너지공급자"는 에너지를 생산·수입·전환·수송·저장 또는 판매하는 사업자를 뜻한다.
"에너지사용자"는 에너지공급시설이 아니라 에너지사용시설의 소유자 또는 관리자를 뜻하므로 나머지 선택지는 모두 법령상 정의와 다르다.