에너지관리기사 필기 기출문제복원 (2018-04-28)

에너지관리기사
(2018-04-28 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 연도가스 분석결과 CO2 12.0%, O2 6.0%, CO 0.0%이라면 CO2 max는 몇 %인가?

  1. 13.8
  2. 14.8
  3. 15.8
  4. 16.8
(정답률: 68%)
  • 이 문제는 연소가스 분석 결과로부터 이론적인 최대 이산화탄소(CO2) 농도를 계산하는 문제입니다.
    $$ \text{CO}_{2 \text{ max}} = \frac{\text{CO}_2}{1 - \frac{\text{O}_2}{21}} $$
    $$ \text{CO}_{2 \text{ max}} = \frac{12.0}{1 - \frac{6.0}{21}} $$
    $$ \text{CO}_{2 \text{ max}} = 16.8 $$
  • m=CO2 max/CO2=21/21-O2
    CO2 max/12=21/21-6
    CO2 max=16.8%
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2. 연소관리에 있어서 과잉공기량 조절 시 다음 중 최소가 되게 조절하여야 할 것은? (단, Ls：배가스에 의한 열손실량, Li：불완전연소에 의한 열손실량, Lc：연소에 의한 열손실량, Lr：열복사에 의한 열손실량일 때를 나타낸다.)

  1. Ls＋Li
  2. Ls＋Lr
  3. Li＋Lc
  4. Li
(정답률: 77%)
  • 연소 효율을 최대로 하기 위해서는 과잉공기량 조절을 통해 배가스에 의한 열손실량(Ls)과 불완전연소에 의한 열손실량(Li)의 합이 최소가 되는 지점을 찾아야 합니다. 과잉공기량이 너무 적으면 불완전연소에 의한 손실(Li)이 커지고, 너무 많으면 배가스에 의한 손실(Ls)이 커지므로, 이 둘의 합이 최소가 되는 최적의 과잉공기량을 유지하는 것이 중요합니다.
    오답 노트
    * Ls＋Lr: Lr(열복사에 의한 열손실량)은 과잉공기량 조절의 주된 대상이 아니며, Ls와 Li의 합이 연소 효율에 가장 큰 영향을 미칩니다.
    * Li＋Lc: Lc(연소에 의한 열손실량)는 연소 효율 관리에서 과잉공기량 조절을 통해 직접적으로 최소화하는 주된 열손실 항목이 아닙니다.
    * Li: Li(불완전연소에 의한 열손실량)만 최소화하면 과도한 과잉공기로 인해 Ls(배가스에 의한 열손실량)가 증가하여 전체 효율이 저하될 수 있습니다.
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3. 다음 중 분해폭발성 물질이 아닌 것은?

  1. 아세틸렌
  2. 히드라진
  3. 에틸렌
  4. 수소
(정답률: 64%)
  • 수소는 분해폭발성이 없는 가연성 가스입니다.
    오답 노트:
    - 아세틸렌: 고온, 고압에서 분해폭발하는 물질입니다.
    - 히드라진: 가열, 충격 등에 의해 분해폭발하는 물질입니다.
    - 에틸렌: 고온, 고압에서 분해폭발할 수 있는 물질입니다.
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4. 과잉공기량이 연소에 미치는 영향으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 열효율
  2. CO 배출량
  3. 노 내 온도
  4. 연소 시 와류 형성
(정답률: 76%)
  • 과잉공기량이 연소에 미치는 영향 중에서 가장 거리가 먼 것은 "연소 시 와류 형성"입니다. 과잉공기량이 많아지면 연소 온도가 낮아지게 되고, 이는 연소 시 생성되는 NOx의 양을 줄이는 효과가 있습니다. 그러나 과잉공기량이 너무 많아지면 연소 시간이 길어지고, 이는 연소 시 와류 형성을 유발합니다. 와류는 연소 공간 내에서 연소가 일어나는 방향과 속도를 바꾸는 현상으로, 이는 연소 효율을 저하시키고 CO 배출량을 증가시키는 원인이 됩니다. 따라서 적절한 공기량을 유지하는 것이 중요하며, 이를 통해 열효율을 높이고 CO 배출량을 줄이는 것이 가능합니다. 또한, 과잉공기량이 많아지면 노 내 온도가 낮아지게 되어 연소기 내부의 부식이나 오염 등의 문제도 발생할 수 있습니다.
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5. 최소착화에너지(MIE)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 질소농도의 증가는 최소착화에너지를 감소시킨다.
  2. 산소농도가 많아지면 최소착화에너지는 증가한다.
  3. 최소착화에너지는 압력증가에 따라 감소한다.
  4. 일반적으로 분진의 최소착화에너지는 가연성가스보다 작다.
(정답률: 65%)
  • 압력이 증가하면 가연성 물질의 분자 밀도가 높아져 연소 반응이 더 쉽게 일어나므로 최소착화에너지는 감소합니다.
    오답 노트
    * 질소농도의 증가는 최소착화에너지를 감소시킨다: 질소는 불활성 기체로, 농도가 증가하면 연소 반응을 억제하여 최소착화에너지를 증가시킵니다.
    * 산소농도가 많아지면 최소착화에너지는 증가한다: 산소는 연소를 돕는 물질이므로, 농도가 많아지면 연소 반응이 활발해져 최소착화에너지는 감소합니다.
    * 일반적으로 분진의 최소착화에너지는 가연성가스보다 작다: 일반적으로 분진은 가연성 가스보다 최소착화에너지가 훨씬 큽니다.
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6. 기체연료용 버너의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 가스량 조절부
  2. 공기/가스 혼합부
  3. 보염부
  4. 통풍구
(정답률: 71%)
  • 기체연료용 버너는 연료의 연소를 위한 장치로, 통풍구는 버너 자체의 직접적인 구성요소라기보다는 연소 공기 공급 또는 연소 가스 배출을 위한 외부 시스템의 일부입니다.
    오답 노트
    - 가스량 조절부: 연료 공급량을 제어하여 화력을 조절하는 버너의 필수 구성요소입니다.
    - 공기/가스 혼합부: 연료와 공기를 적절한 비율로 혼합하여 완전 연소를 돕는 버너의 핵심 구성요소입니다.
    - 보염부: 불꽃이 꺼지지 않도록 안정적으로 유지하는 버너의 중요한 구성요소입니다.
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7. 다음 중 습식집진장치의 종류가 아닌 것은?

  1. 멀티클론(multiclone)
  2. 제트 스크러버(jet scrubber)
  3. 사이클론 스크러버(cyclone scrubber)
  4. 벤츄리 스크러버(venturi scrubber)
(정답률: 71%)
  • 멀티클론은 건식 원심력 집진장치로, 물을 사용하지 않습니다.
    오답 노트
    * 제트 스크러버: 액체 분사를 이용하는 습식 집진장치이므로 오답.
    * 사이클론 스크러버: 사이클론 원리에 물 분사를 결합한 습식 집진장치이므로 오답.
    * 벤츄리 스크러버: 벤츄리 효과를 이용하는 대표적인 고효율 습식 집진장치이므로 오답.
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8. 다음 중 연소 전에 연료와 공기를 혼합하여 버너에서 연소하는 방식인 예혼합 연소방식버너의 종류가 아닌 것은?

  1. 저압버너
  2. 중압버너
  3. 고압버너
  4. 송풍버너
(정답률: 66%)
  • 중압버너는 예혼합 연소방식 버너의 일반적인 분류에 해당하지 않습니다.
    오답 노트:
    - 저압버너: 저압 가스를 이용하여 공기를 흡입, 혼합하는 예혼합 버너이므로 오답.
    - 고압버너: 고압 가스의 분사력을 이용하여 공기를 흡입, 혼합하는 예혼합 버너이므로 오답.
    - 송풍버너: 송풍기를 이용하여 강제로 공기를 공급하고 연료와 혼합하는 예혼합 버너이므로 오답.
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9. 연소가스에 들어 있는 성분을 CO2 , CmHn, O2, CO의 순서로 흡수 분리시킨 후 체적 변화로 조성을 구하고，이어 잔류가스에 공기나 산소를 혼합, 연소시켜 성분을 분석하는 기체연료 분석 방법은?

  1. 헴펠법
  2. 치환법
  3. 리비히법
  4. 에슈카법
(정답률: 78%)
  • 헴펠법은 연소가스 성분을 CO2, CmHn, O2, CO 순서로 흡수 분리하고 잔류 가스를 연소시켜 체적 변화로 조성을 분석하는 기체 연료 분석 방법입니다.
    오답 노트
    - 치환법: 기체 분석의 특정 방법이 아닌 일반적인 기체 포집 또는 측정 방식이므로 오답.
    - 리비히법: 유기 화합물의 탄소 및 수소 함량을 분석하는 방법이므로 오답.
    - 에슈카법: 석탄 및 코크스의 황 함량을 분석하는 방법이므로 오답.
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10. 다음 중 중유연소의 장점이 아닌 것은?

  1. 회분을 전혀 함유하지 않으므로 이것에 의한 장해는 없다.
  2. 점화 및 소화가 용이하며, 화력의 가감이 자유로워 부하 변동에 적용이 용이하다.
  3. 발열량이 석탄보다 크고, 과잉공기가 적어도 완전 연소시킬 수 있다.
  4. 재가 적게 남으며, 발열량, 품질 등이 고체연료에 비해 일정하다.
(정답률: 72%)
  • 중유는 소량의 회분을 함유하고 있어 회분에 의한 장해가 발생할 수 있으므로, 회분을 전혀 함유하지 않는다는 설명은 사실과 다르다.
    오답 노트
    * 점화 및 소화가 용이하며, 화력의 가감이 자유로워 부하 변동에 적용이 용이하다: 중유는 액체 연료이므로 점화 및 소화가 용이하고 화력 조절이 자유로운 것은 장점이다.
    * 발열량이 석탄보다 크고, 과잉공기가 적어도 완전 연소시킬 수 있다: 중유는 석탄보다 발열량이 높고, 액체 연료의 특성상 과잉공기가 적어도 완전 연소가 가능하다는 것은 장점이다.
    * 재가 적게 남으며, 발열량, 품질 등이 고체연료에 비해 일정하다: 중유는 고체 연료에 비해 재 발생량이 적고, 품질이 균일하다는 것은 장점이다.
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11. 보일러실에 자연환기가 안될 때 실외로부터 공급하여야할 공기는 벙커C유 1L 당 최소 몇 Nm3이 필요한가? (단, 벙커C유의 이론공기량은 10.24Nm3/kg, 비중은 0.96, 연소장치의 공기비는 1.3으로 한다.)

  1. 11.34
  2. 12.78
  3. 15.69
  4. 17.85
(정답률: 62%)
  • 이 문제는 벙커C유 1L의 질량을 구한 후, 이론공기량과 공기비를 적용하여 실제 필요한 공기량을 계산하는 문제입니다.
    $$ \text{실제 공기량 (Nm}^3\text{)} = \text{연료량 (L)} × \text{비중 (kg/L)} × \text{이론공기량 (Nm}^3\text{/kg)} × \text{공기비} $$
    $$ \text{실제 공기량 (Nm}^3\text{)} = 1 \text{ L} × 0.96 \text{ kg/L} × 10.24 \text{ Nm}^3\text{/kg} × 1.3 $$
    $$ \text{실제 공기량 (Nm}^3\text{)} = 12.78 $$
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12. 수소가 완전 연소하여 물이 될 때 수소와 연소용 산소와 물의 몰(mol)비는?

  1. 1：1：1
  2. 1：2：1
  3. 2：1：2
  4. 2：1：3
(정답률: 86%)
  • 이 문제는 수소의 완전 연소 반응에 대한 화학 반응식을 균형 맞추어 각 물질의 몰비를 결정하는 원리를 사용합니다.
    $$ \text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O} $$
    $$ 2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} $$
    $$ 2 : 1 : 2 $$
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13. 버너에서 발생하는 역화의 방지대책과 거리가 먼 것은?

  1. 버너 온도를 높게 유지한다.
  2. 리프트 한계가 큰 버너를 사용한다.
  3. 다공 버너의 경우 각각의 연료분출구를 작게 한다.
  4. 연소용 공기를 분할 공급하여 일차공기를 착화범위보다 적게 한다.
(정답률: 69%)
  • 버너 온도를 높게 유지하면 혼합 가스의 온도가 상승하여 화염 전파 속도가 빨라지므로 역화 발생 가능성이 커진다.
    오답 노트
    - 리프트 한계가 큰 버너를 사용한다: 가스 분출 속도를 높여 역화를 방지한다.
    - 다공 버너의 경우 각각의 연료분출구를 작게 한다: 연료 분출 속도를 증가시켜 역화를 방지한다.
    - 연소용 공기를 분할 공급하여 일차공기를 착화범위보다 적게 한다: 버너 내부의 혼합기가 착화되지 않도록 하여 역화를 방지한다.
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14. 미분탄 연소의 특징이 아닌 것은?

  1. 큰 연소실이 필요하다.
  2. 마모부분이 많아 유지비가 많이 든다.
  3. 분쇄시설이나 분진처리시설이 필요하다.
  4. 중유연소기에 비해 소요 동력이 적게 필요하다.
(정답률: 76%)
  • 미분탄 연소는 석탄을 미세하게 분쇄하고 이송하며, 연소 후 발생하는 다량의 분진을 처리하는 과정에서 중유 연소에 비해 훨씬 많은 동력이 필요합니다.
    오답 노트
    * 큰 연소실이 필요하다: 미분탄은 연소 시간이 길고 완전 연소를 위해 충분한 공간이 필요하므로 큰 연소실이 필요하다는 것은 미분탄 연소의 특징이므로 오답.
    * 마모부분이 많아 유지비가 많이 든다: 미분탄은 마모성이 강하여 분쇄기, 이송관 등의 마모가 심해 유지비가 많이 든다는 것은 미분탄 연소의 특징이므로 오답.
    * 분쇄시설이나 분진처리시설이 필요하다: 미분탄 연소를 위해서는 석탄을 미세하게 분쇄하는 시설과 발생 분진을 처리하는 시설이 필수적이라는 것은 미분탄 연소의 특징이므로 오답.
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15. 등유(C10H20)를 연소시킬 때 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm3/kg 인가?

  1. 15.6
  2. 13.5
  3. 11.4
  4. 9.2
(정답률: 56%)
  • 이 문제는 등유의 완전 연소 반응식을 통해 이론적인 산소 요구량을 계산하고, 이를 공기 중 산소의 부피 비율을 이용하여 이론공기량으로 환산하는 문제입니다.
    $$ \text{C}_{10}\text{H}_{20} + 15\text{O}_2 \rightarrow 10\text{CO}_2 + 10\text{H}_2\text{O} $$
    $$ \text{분자량(C}_{10}\text{H}_{20}) = (12 × 10) + (1 × 20) = 140 \text{ kg/kmol} $$
    $$ \text{이론 O}_2\text{량} = \frac{15 \text{ kmol O}_2 × 22.4 \text{ Nm}^3/\text{kmol}}{140 \text{ kg C}_{10}\text{H}_{20}/\text{kmol}} $$
    $$ \text{이론 공기량} = \frac{\text{이론 O}_2\text{량}}{0.21} $$
    $$ \text{이론 O}_2\text{량} = \frac{15 × 22.4}{140} = 2.4 \text{ Nm}^3/\text{kg} $$
    $$ \text{이론 공기량} = \frac{2.4}{0.21} \approx 11.428 \text{ Nm}^3/\text{kg} $$
  • C10H20 + 15O2 → 10CO2 + 10H2O
    12*10+1*20=140kg 15*22.4=336Nm3
    이론공기량 A_0=O_0/0.21=336/140 / 0,21 = 11.428
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16. 다음 석탄의 성질 중 연소성과 가장 관계가 적은 것은?

  1. 비열
  2. 기공률
  3. 점결성
  4. 열전도율
(정답률: 68%)
  • 점결성은 석탄이 가열될 때 코크스를 형성하는 능력으로, 연소 효율이나 발화 용이성과 직접적인 관련이 적습니다.
    오답 노트
    * 비열: 석탄의 발화 온도 도달에 필요한 에너지량에 영향을 주므로 연소성과 관련이 있습니다.
    * 기공률: 산소와의 접촉 면적을 넓혀 연소를 촉진하므로 연소성과 관련이 있습니다.
    * 열전도율: 열이 석탄 내부로 전달되는 속도에 영향을 주어 연소 지속성에 기여하므로 연소성과 관련이 있습니다.
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17. 연소상태에 따라 매연 및 먼지의 발생량이 달라진다. 다음 설명 중 잘못된 것은?

  1. 매연은 탄화수소가 분해 연소할 경우에 미연의 탄소입자가 모여서 된 것이다.
  2. 매연의 종류 중 질소산화물 발생을 방지하기 위해서는 과잉공기량을 늘리고 노내압을 높게 한다.
  3. 배기 먼지를 적게 배출하기 위한 건식집진장치는 사이클론, 멀티클론, 백필터 등이 있다.
  4. 먼지 입자는 연료에 포함된 회분의 양, 연소방식, 생산물질의 처리방법 등에 따라서 발생하는 것이다.
(정답률: 80%)
  • 질소산화물(NOx) 발생을 방지하기 위해서는 연소 온도를 낮추고 과잉 공기량을 줄이는 것이 일반적입니다.
    오답 노트
    * 매연은 탄화수소가 분해 연소할 경우에 미연의 탄소입자가 모여서 된 것이다: 매연은 탄화수소의 불완전 연소로 생성되는 미연소 탄소 입자의 집합체입니다.
    * 배기 먼지를 적게 배출하기 위한 건식집진장치는 사이클론, 멀티클론, 백필터 등이 있다: 사이클론, 멀티클론, 백필터는 대표적인 건식 집진 장치입니다.
    * 먼지 입자는 연료에 포함된 회분의 양, 연소방식, 생산물질의 처리방법 등에 따라서 발생하는 것이다: 먼지 입자의 발생량은 연료의 회분 함량, 연소 조건, 후처리 방식 등에 따라 달라집니다.
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18. 액체연료 1kg 중에 같은 질량의 성분이 포함될 때, 다음 중 고위발열량에 가장 크게 기여하는 성분은?

  1. 수소
  2. 탄소
  3. 황
  4. 회분
(정답률: 76%)
  • 수소는 단위 질량당 발열량이 가장 높아 액체연료의 고위발열량에 가장 크게 기여합니다.
    오답 노트
    * 탄소: 수소보다 단위 질량당 발열량이 낮으므로 오답.
    * 황: 발열량이 매우 낮고 연소 시 유해 물질을 발생시키므로 오답.
    * 회분: 불연성 물질로 발열에 기여하지 않으므로 오답.
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19. 연소가스 중의 질소산화물 생성을 억제하기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 2단 연소
  2. 고온 연소
  3. 농담 연소
  4. 배기가스 재순환 연소
(정답률: 78%)
  • 질소산화물(NOx)은 고온에서 공기 중의 질소와 산소가 반응하여 주로 생성되므로, 고온 연소는 NOx 생성을 촉진합니다.
    오답 노트:
    - 2단 연소: 연소 온도를 낮추고 산소 농도를 조절하여 NOx 생성을 억제하는 방법입니다.
    - 농담 연소: 연료와 공기의 혼합비를 조절하여 연소 온도를 낮추고 산소 농도를 제어하여 NOx 생성을 억제하는 방법입니다.
    - 배기가스 재순환 연소: 연소 온도를 낮추고 산소 농도를 희석하여 NOx 생성을 억제하는 방법입니다.
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20. 프로판(Propane)가스 2kg을 완전 연소시킬 때 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm3인가?

  1. 6
  2. 8
  3. 16
  4. 24
(정답률: 66%)
  • 이 문제는 프로판의 완전 연소 반응식을 통해 필요한 산소량을 구하고, 이를 공기 중 산소 농도를 이용하여 이론공기량으로 환산하는 화학량론적 계산 문제입니다.
    $$ \text{C}_3\text{H}_8 + 5\text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} $$
    $$ \text{이론공기량 (Nm}^3\text{)} = \frac{\text{연료 질량 (kg)}}{\text{연료 몰질량 (kg/kmol)}} × \frac{\text{필요 산소 몰수}}{\text{연료 몰수}} × \frac{1}{\text{공기 중 산소 부피비}} × \text{표준상태 몰부피 (Nm}^3\text{/kmol)} $$
    $$ \text{이론공기량 (Nm}^3\text{)} = \frac{2 \text{ kg}}{44 \text{ kg/kmol}} × \frac{5 \text{ kmol O}_2}{1 \text{ kmol C}_3\text{H}_8} × \frac{1}{0.21} × 22.4 \text{ Nm}^3\text{/kmol} $$
    $$ \text{이론공기량 (Nm}^3\text{)} \approx 24.24 \text{ Nm}^3 $$
  • C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
    44 : 5*22.4
    2 :Oo=2*5*22.4/44=5.09
    Ao=Oo/0.21=5.09/0.21=24.24≒24Nm3
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2과목: 열역학

21. 98.1kPa, 60℃에서 질소 2.3kg, 산소 1.8kg의 기체 혼합물이 등엔트로피 상태로 압축되어 압력이 343kPa로 되었다. 이 때 내부에너지 변화는 약 몇 kJ인가? (단, 혼합 기체의 정적비열은 0.711kJ/(kgㆍK)이고, 비열비는 1.4이다.)

  1. 325
  2. 417
  3. 498
  4. 562
(정답률: 49%)
  • 98.1/343=((60+273)/T2)^(1/4/(1.4-1))
    T2=476.17

    (2.3+1.8)*0.711*(476.17-60+273)
    =417.35
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22. 온도가 800K이고 질량이 10kg인 구리를 온도 290K인 100kg의 물 속에 넣었을 때 이계 전체의 엔트로피 변화는 몇 kJ/K인가? (단, 구리와 물의 비열은 각각 0.398kJ(kgㆍK), 4.185kJ/(kgㆍK)이고, 물은 단열된 용기에 담겨 있다.)

  1. －3.973
  2. 2.897
  3. 4.424
  4. 6.870
(정답률: 49%)
  • 이 문제는 열평형 상태에서의 엔트로피 변화를 계산하는 문제입니다.
    먼저 최종 평형 온도를 구한 후, 각 물질의 엔트로피 변화를 합산합니다.
    평형 온도 계산:
    $$m_1 c_1 (T_{1,i} - T_f) = m_2 c_2 (T_f - T_{2,i})$$

    $$10 \cdot 0.398 \cdot (800 - T_f) = 100 \cdot 4.185 \cdot (T_f - 290)$$

    $$T_f = 294.80 K$$

    총 엔트로피 변화 계산:
    $$\Delta S_{총} = m_{구리} c_{구리} \ln \left( \frac{T_f}{T_{구리,i}} \right) + m_{물} c_{물} \ln \left( \frac{T_f}{T_{물,i}} \right)$$

    $$\Delta S_{총} = 10 \cdot 0.398 \cdot \ln \left( \frac{294.80}{800} \right) + 100 \cdot 4.185 \cdot \ln \left( \frac{294.80}{290} \right)$$

    $$\Delta S_{총} = 2.897 kJ/K$$
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23. 비압축성 유체의 체적팽창계수 β에 대한 식으로 옳은 것은?

  1. β=0
  2. β=1
  3. β＞0
  4. β＞1
(정답률: 57%)
  • 비압축성 유체는 압력이나 온도 변화에도 부피가 변하지 않으므로 체적팽창계수가 0입니다.
    오답 노트
    * β=1: 체적팽창계수가 1인 유체는 존재하지 않으며, 비압축성 유체의 정의와 모순됩니다.
    * β＞0: 체적팽창계수가 0보다 크다는 것은 온도 변화에 따라 부피가 팽창한다는 의미로, 비압축성 유체의 특성과 다릅니다.
    * β＞1: 체적팽창계수가 1보다 크다는 것은 온도 변화에 따라 부피가 크게 팽창한다는 의미로, 비압축성 유체의 정의와 완전히 반대됩니다.
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24. 압력 200kPa, 체적 1.66m3의 상태에 있는 기체가 정압조건에서 초기 체적의 1/2로 줄었을 때 이 기체가 행한 일은 약 몇 kJ인가?

  1. －166
  2. －198.5
  3. －236
  4. －245.5
(정답률: 57%)
  • 이 문제는 정압 과정에서 기체가 행한 일을 계산하는 문제입니다.
    $$ W = P Δ V $$
    $$ W = 200 \text{ kPa} × (0.83 - 1.66) \text{ m}^3 $$
    $$ W = -166 \text{ kJ} $$
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25. 실린더 속에 100g의 기체가 있다. 이 기체가 피스톤의 압축에 따라서 2kJ의 일을 받고 외부로 3kJ의 열을 방출했다. 이 기체의 단위 kg 당 내부에너지는 어떻게 변화하는가?

  1. 1kJ/kg 증가한다.
  2. 1kJ/kg 감소한다.
  3. 10kJ/kg 증가한다.
  4. 10kJ/kg 감소한다.
(정답률: 57%)
  • 이 문제는 열역학 제1법칙을 적용하여 기체의 내부에너지 변화를 계산합니다.
    $$ Δ U = Q + W $$
    $$ Δ U = (-3 \text{ kJ}) + (2 \text{ kJ}) $$
    $$ Δ U = -1 \text{ kJ} $$
    기체의 질량이 100g (0.1kg)이므로, 단위 kg 당 내부에너지 변화는 다음과 같습니다.
    $$ Δ U_{per\_kg} = \frac{-1 \text{ kJ}}{0.1 \text{ kg}} $$
    $$ Δ U_{per\_kg} = -10 \text{ kJ/kg} $$
    따라서 내부에너지는 10kJ/kg 감소합니다.
  • (2-3) [kJ]/100 [g]×1000[g]/1[kg]=-10[kJ/kg]
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26. 인정한 질량유량으로 수평하게 증기가 흐르는 노즐이 있다. 노즐 입구에서 엔탈피는 3205kJ/kg이고, 증기 속도는 15m/s이다. 노즐 출구에서의 증기 엔탈피가 2994kJ/kg일 때 노즐 출구에서의 증기의 속도는 약 몇 m/s 인가? (단, 정상상태로서 외부와의 열교환은 없다고 가정한다.)

  1. 500
  2. 550
  3. 600
  4. 650
(정답률: 38%)
  • 이 문제는 노즐에서의 정상상태 에너지 보존 법칙, 즉 정상유동 에너지 방정식을 적용하여 증기의 속도를 구합니다.
    $$ h_1 + \frac{v_1^2}{2} = h_2 + \frac{v_2^2}{2} $$
    $$ v_2 = \sqrt{v_1^2 + 2(h_1 - h_2)} $$
    $$ v_2 = \sqrt{15^2 + 2 × (3205 - 2994) × 1000} $$
    $$ v_2 \approx 650 \text{ m/s} $$
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27. 공기를 작동유체로 하는 Diesel cycle의 온도범위가 32℃~3200℃이고 이 cycle의 최고 압력이 6.5MPa, 최초 압력이 160kPa일 경우 열효율은 약 얼마인가? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)

  1. 41.4%
  2. 46.5%
  3. 50.9%
  4. 55.8%
(정답률: 35%)
  • Diesel cycle은 공기를 작동유체로 사용하는 열기관 엔진의 한 종류로, 4개의 과정으로 이루어져 있다. 이 과정은 압축, 연소, 확장, 배기로 이루어져 있으며, 이 과정에서 열효율을 계산할 수 있다.

    주어진 문제에서는 최초 압력과 최고 압력이 주어졌으며, 이를 이용하여 압축과 확장 과정에서의 압력과 체적을 계산할 수 있다. 또한, 공기의 비열비가 주어졌으므로, 연소 과정에서 발생하는 열의 양을 계산할 수 있다.

    이렇게 계산한 값을 이용하여 열효율을 계산하면, 50.9%가 된다. 따라서, 정답은 "50.9%"이다.
  • Diesel cycle의열효율(η)=1-(1/ε)^K-1 *(σ^K-1)/K(σ-1)
    ① 압축비(ε)=V2/V1
    ② 단절비(σ)=T3/T2
    T2/T1=(P2/P1)^K-1/K=(V1/V2)^K-1
    T2/273+32=(6.5*E3/160)^1.4-1/1.4
    T2=878.9K
    → ① 878.9/273+32=(V1/V2)^K-1=ε^K-1
    압축비(ε)=14.1
    → ② 273+3200/878.9
    단절비(σ)=3.95
    Diesel cycle의열효율(η)=1-(1/ε)^K-1 *(σ^K-1)/K(σ-1)
    =1-(1/14.1)^1.4-1 *(3.95^1.4-1)/1.4(3.95-1)
    =0.509=50.9%
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28. 그림과 같은 카르노 냉동 사이클에서 성적 계수는 약 얼마인가? (단, 각 사이클에서의 엔탈피(h)는 h1=h4=98kJ/kg,h2=231kJ/kg, h3=282kJ/kg이다.)

  1. 1.9
  2. 2.3
  3. 2.6
  4. 3.3
(정답률: 52%)
  • 카르노 냉동 사이클에서 성적 계수는 열효율(η)로 정의된다. 열효율은 (h1-h4)/(h2-h1)로 계산할 수 있다. 따라서 주어진 값에 대입하면 (98-98)/(231-98) = 0/133 = 0이 되어 열효율은 0이 된다. 따라서 성적 계수는 0이 된다. 따라서 보기에서 정답은 "2.6"이 아니라 "없음"이다.
  • 냉동사이클의 성능계수(COP)=Q2/W=h2-h1/h3-h2
    =231-98/282-231=2.607≒2.6
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29. 밀폐계에서 비가역 단열과정에 대한 엔트로피 변화를 옳게 나타낸 식은? (단, S는 엔트로피, CP는 정압비열, T는 온도, R은 기체상수, P는 압력, Q는 열량을 나타낸다.)

  1. dS=0
  2. dS＞0
(정답률: 63%)
  • 핵심 원리: 밀폐계의 비가역 단열 과정에서는 클라우지우스 부등식에 따라 엔트로피가 항상 증가합니다.
    오답 노트:
    - dS=0: 가역 단열 과정(등엔트로피 과정)에서 엔트로피 변화가 0입니다.
    - : 비가역 단열 과정의 엔트로피 변화를 나타내는 식이 아닙니다.
    - : 비가역 단열 과정의 엔트로피 변화를 나타내는 식이 아닙니다.
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30. 압력이 1000kPa이고 은도가 400℃인 과열증기의 엔탈피는 약 몇 kJ/kg인가? (단, 압력이 1000kPa일 때 포화온도는 179.1℃, 포화증기의 엔탈피는 2775kJ/kg이고, 과열증기의 평균비열은 2.2kJ/(kgㆍK)이다.)

  1. 1547
  2. 2452
  3. 3261
  4. 4453
(정답률: 37%)
  • 이 문제는 과열증기의 엔탈피를 구하는 문제로, 포화증기의 엔탈피에 과열에 필요한 열량을 더하여 계산합니다.
    $$ H_{과열증기} = H_{포화증기} + C_p × (T_{과열} - T_{포화}) $$
    $$ H_{과열증기} = 2775 \text{ kJ/kg} + 2.2 \text{ kJ/(kg·K)} × (400 \text{ ℃} - 179.1 \text{ ℃}) $$
    $$ H_{과열증기} \approx 3261 \text{ kJ/kg} $$
  • 과열증기의 엔탈피 hx=h2+Δh=h2+Cp(t1-t2)
    = 2775+2.2*(400-179.1)=3260.98≒3261KJ/Kg
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31. 표준 증기압축 냉동사이클을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 압축과정에서는 기체상태의 냉매가 단열압축되어 고온고압의 상태가 된다.
  2. 증발과정에서는 일정한 압력상태에서 저온부로부터 열을 공급 받아 냉매가 증발한다.
  3. 응축과정에서는 냉매의 압력이 일정하며 주위로의 연방출을 통해 냉매가 포화액으로 변한다.
  4. 팽창과정은 단열상태에서 일어나며, 대부분 등엔트로피 팽창을 한다.
(정답률: 58%)
  • 표준 증기압축 냉동사이클에서 팽창과정은 단열 팽창이지만, 비가역 과정이므로 등엔탈피 팽창에 가깝고 등엔트로피 팽창이 아닙니다.
    오답 노트
    * 압축과정에서는 기체상태의 냉매가 단열압축되어 고온고압의 상태가 된다: 압축기는 냉매를 단열 압축하여 온도와 압력을 높입니다.
    * 증발과정에서는 일정한 압력상태에서 저온부로부터 열을 공급 받아 냉매가 증발한다: 증발기에서는 냉매가 저온부에서 열을 흡수하며 정압 증발합니다.
    * 응축과정에서는 냉매의 압력이 일정하며 주위로의 연방출을 통해 냉매가 포화액으로 변한다: 응축기에서는 냉매가 주위로 열을 방출하며 정압 응축하여 포화액이 됩니다.
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32. 이상기체를 등온과정으로 초기 체적의 1/2로 압축하려 한다. 이때 필요한 압축일의 크기는? (단, m은 질량, R은 기체상수, T는 온도이다.)

  1. 1/2mRT×ln2
  2. mRT×ln2
  3. 2mRT×ln2
(정답률: 59%)
  • 이 문제는 이상기체의 등온 가역 과정에서 초기 체적의 1/2로 압축할 때 필요한 압축일의 크기를 구하는 문제입니다. 이상기체 상태 방정식과 열역학 제1법칙을 활용하여 등온 과정에서의 일 공식을 적용합니다.
    이상기체의 등온 가역 과정에서 계가 하는 일(W)은 다음과 같습니다.
    $$ W = -nRT \ln \left(\frac{V_2}{V_1}\right) $$
    여기서 압축에 필요한 일의 크기는 계에 해준 일이므로, 위 식의 절댓값 또는 부호를 반대로 취합니다.
    $$ W_{압축} = nRT \ln \left(\frac{V_1}{V_2}\right) $$
    에서 초기 체적 V_1을 초기 체적의 1/2인 V_2 = \frac{1}{2}V_1로 압축한다고 하였습니다. 또한, 보기의 형태에 맞춰 질량(m)을 몰수(n)로 간주하여 대입합니다.
    $$ W_{압축} = mRT \ln \left(\frac{V_1}{\frac{1}{2}V_1}\right) $$
    $$ W_{압축} = mRT \ln 2 $$
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33. 이상기체 1mol이 그림의 b 과정(2 → 3 과정)을 따를 때 내부에너지의 변화량은 약 몇 J 인가? (단, 정적비열은 1.5×R이고, 기체상수 R은 8.314kJ/(kmolㆍK) 이다.)

  1. －333
  2. －665
  3. －998
  4. －1662
(정답률: 54%)
  • 이 문제는 이상기체의 내부에너지 변화량을 구하는 것으로, 몰수, 정적비열, 그리고 온도 변화량을 이용하여 계산합니다.
    $$ Δ U = n C_v Δ T $$
    $$ Δ U = 1 \text{ mol} × (1.5 × 8.314 \text{ J/(mol·K)}) × ((70 + 273.15) - (150 + 273.15)) \text{ K} $$
    $$ Δ U = 1 × 12.471 × (-80) = -997.68 \text{ J} \approx -998 \text{ J} $$
  • 내부에너지의 변화량ΔU=U2-U1=nCv(T3-T2)
    =1*1.5×R(70-150)K
    =1*1.5×8.314(70-150)K
    = -997.68≒ -998J
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34. 다음 온도(T)-엔트로피(s) 선도에 나타난 랭킨(Rankine) 사이클의 효율을 바르게 나타낸 것은?

(정답률: 64%)
  • 랭킨 사이클의 열효율은 T-s 선도에서 사이클이 둘러싸는 면적(순일)을 열 공급 면적으로 나눈 값으로 정의됩니다.
    * T-s 선도에서 열기관의 순수하게 얻은 일(W_net)은 사이클이 둘러싸는 면적, 즉 1-2-3-4-1 면적에 해당합니다.
    * 공급된 열(Q_in)은 열이 공급되는 과정(2→3) 아래의 면적, 즉 5-2-3-6-5 면적에 해당합니다.
    * 따라서 랭킨 사이클의 효율은 순수하게 얻은 일(W_net)을 공급된 열(Q_in)으로 나눈 값으로, 다음과 같이 표현됩니다.
    $$ \frac{\text{면 적 } 1-2-3-4-1}{\text{면 적 } 5-2-3-6-5} $$
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35. 어떤 기체의 이상기체상수는 2.08kJ/(kgㆍK)이고 정압비열은 5.24kJ/(kgㆍK)일 때, 이 가스의 정적비열은 약 몇 kJ/(kgㆍK)인가?

  1. 2.18
  2. 3.16
  3. 5.07
  4. 7.20
(정답률: 67%)
  • 이 문제는 이상기체의 정압비열, 정적비열, 그리고 기체상수 사이의 관계를 나타내는 마이어(Mayer) 공식을 적용하여 정적비열을 구합니다.
    $$ C_p - C_v = R $$
    $$ C_v = C_p - R $$
    $$ C_v = 5.24 - 2.08 $$
    $$ C_v = 3.16 $$
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36. Rankine cycled 4개 과정으로 옳은 것은?

  1. 가역단열팽창 → 정압방열 → 가역단열압축 → 정압가열
  2. 가역단열팽창 → 가역단열압축 → 정압가열 → 정압방열
  3. 정압가열 → 정압방열 → 가역단열압축 → 가역단열팽창
  4. 정압방열 → 정압가열 → 가역단열압축 → 가역단열팽창
(정답률: 80%)
  • 랭킨 사이클은 정압가열, 가역단열팽창, 정압방열, 가역단열압축의 네 가지 과정으로 구성되며, 제시된 보기는 이 과정들을 순환하는 순서 중 하나입니다.
    오답 노트
    * 가역단열팽창 → 가역단열압축 → 정압가열 → 정압방열: 정압가열과 정압방열의 순서가 바뀌어 오답.
    * 정압가열 → 정압방열 → 가역단열압축 → 가역단열팽창: 정압가열 후 정압방열이 바로 이어져 오답.
    * 정압방열 → 정압가열 → 가역단열압축 → 가역단열팽창: 정압가열과 가역단열압축의 순서가 바뀌어 오답.
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37. 동일한 온도, 압력 조건에서 포화수 1kg과 포화증기 4kg을 혼합하여 습증기가 되었을 이 증기의 건도는?

  1. 20%
  2. 25%
  3. 75%
  4. 80%
(정답률: 59%)
  • 이 문제는 습증기의 건도를 구하는 문제로, 건도의 정의를 이용하여 계산합니다.
    건도(x)는 습증기 전체 질량 중 건포화증기의 질량이 차지하는 비율을 의미합니다.
    $$ x = \frac{m_g}{m_f + m_g} $$
    여기서 m_g는 건포화증기의 질량, m_f는 포화수의 질량입니다.
    에서 포화수 1kg (m_f = 1 \text{ kg})과 포화증기 4kg (m_g = 4 \text{ kg})을 혼합했으므로,
    $$ x = \frac{4 \text{ kg}}{1 \text{ kg} + 4 \text{ kg}} $$
    $$ x = \frac{4}{5} = 0.8 $$
    이를 백분율로 나타내면 80%입니다.
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38. 냉동기에 사용되는 냉매의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 응고점이 낮을 것
  2. 액체의 표면장력이 작을 것
  3. 임계점(critical point)이 낮을 것
  4. 비열비가 작을 것
(정답률: 63%)
  • 냉매는 응축기에서 액화되어야 하므로 임계점(임계온도)은 운전 온도보다 충분히 높아야 합니다.
    오답 노트
    * 응고점이 낮을 것: 응고점이 낮아야 증발기에서 얼지 않습니다.
    * 액체의 표면장력이 작을 것: 액체의 표면장력이 작아야 열전달이 원활하고 압력 손실이 적습니다.
    * 비열비가 작을 것: 비열비가 작아야 압축기 토출 온도가 낮아지고 압축 효율이 좋습니다.
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39. 다음 중 포화액과 포화증기의 비엔트로피 변화량에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 온도가 올라가면 포화액의 비엔트로피는 감소하고 포화증기의 비엔트로피는 증가한다.
  2. 온도가 올라가면 포화액의 비엔트로피는 증가하고 포화증기의 비엔트로피는 감소한다.
  3. 온도가 올라가면 포화액과 포화증기의 비엔트로피는 감소한다.
  4. 온도가 올라가면 포화액과 포화증기의 비엔트로피는 증가한다.
(정답률: 60%)
  • 온도가 증가하면 포화액의 무질서도가 증가하여 비엔트로피가 증가하고, 증발 잠열이 감소하여 포화증기의 비엔트로피는 감소한다.
    오답 노트
    * 온도가 올라가면 포화액의 비엔트로피는 감소하고 포화증기의 비엔트로피는 증가한다: 포화액의 비엔트로피는 온도가 올라가면 증가하고, 포화증기의 비엔트로피는 감소합니다.
    * 온도가 올라가면 포화액과 포화증기의 비엔트로피는 감소한다: 포화액의 비엔트로피는 온도가 올라가면 증가합니다.
    * 온도가 올라가면 포화액과 포화증기의 비엔트로피는 증가한다: 포화증기의 비엔트로피는 온도가 올라가면 감소합니다.
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40. 다음 공기 표준 사이클(air standard cycle) 중 두 개의 등온과정과 두 개의 정압과정으로 구성된 사이클은?

  1. 디젤(Diesel) 사이클
  2. 사바테(Sabathe) 사이클
  3. 에릭슨(Ericsson) 사이클
  4. 스터링(Stirling) 사이클
(정답률: 70%)
  • 에릭슨 사이클은 두 개의 등온과정과 두 개의 정압과정으로 구성됩니다.
    오답 노트
    - 디젤(Diesel) 사이클: 두 개의 단열과정, 하나의 정압과정, 하나의 정적과정으로 구성되므로 오답.
    - 사바테(Sabathe) 사이클: 두 개의 단열과정, 하나의 정압과정, 하나의 정적과정으로 구성되므로 오답.
    - 스터링(Stirling) 사이클: 두 개의 등온과정과 두 개의 정적과정으로 구성되므로 오답.
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3과목: 계측방법

41. 다음 중 계량단위에 대한 일반적인 요건으로 가장 적절하지 않은 것은?

  1. 정확한 기준이 있을 것
  2. 사용하기 편리하고 알기 쉬울 것
  3. 대부분의 계량단위를 60진법으로 할 것
  4. 보편적이고 확고한 기반을 가진 안정된 원기가 있을 것
(정답률: 84%)
  • 계량단위는 국제적으로 통용되는 십진법 체계를 기본으로 하며, 60진법은 시간이나 각도 등 일부 단위에만 적용되므로 대부분의 계량단위에 대한 일반적인 요건이 아닙니다.
    오답 노트
    - 정확한 기준이 있을 것: 계량단위는 명확하고 정확한 정의와 기준을 가져야 하므로 적절한 요건입니다.
    - 사용하기 편리하고 알기 쉬울 것: 계량단위는 실용적이고 이해하기 쉬워야 하므로 적절한 요건입니다.
    - 보편적이고 확고한 기반을 가진 안정된 원기가 있을 것: 계량단위는 안정적이고 보편적인 표준(원기)에 기반해야 하므로 적절한 요건입니다.
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42. 다음 중 송풍량을 일정하게 공급하려고 할 때 가장 적당한 제어방식은?

  1. 프로그램제어
  2. 비율제어
  3. 추종제어
  4. 정치제어
(정답률: 73%)
  • 정치제어는 제어량을 일정한 목표값으로 유지하는 제어 방식입니다.
    오답 노트
    - 프로그램제어: 미리 정해진 시간 계획에 따라 제어량을 변화시키므로 오답.
    - 비율제어: 두 제어량 간의 비율을 일정하게 유지하는 제어이므로 오답.
    - 추종제어: 시간적으로 변화하는 목표값을 따라가도록 하는 제어이므로 오답.
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43. 다음 중 오리피스(orifice), 벤투리관(venturi tube)을 이용하여 유량을 측정하고자 할 때 요한 값으로 가장 적절한 것은?

  1. 측정기구 전후의 압력차
  2. 측정기구 전후의 온도차
  3. 측정기구 입구에 가해지는 압력
  4. 측정기구의 출구 압력
(정답률: 80%)
  • 오리피스나 벤투리관은 유체가 흐를 때 발생하는 압력차를 이용하여 유량을 측정합니다.
    오답 노트
    - 측정기구 전후의 온도차: 온도차는 유량 측정의 직접적인 원리가 아닙니다.
    - 측정기구 입구에 가해지는 압력: 입구 압력만으로는 유량을 알 수 없습니다.
    - 측정기구의 출구 압력: 출구 압력만으로는 유량을 알 수 없습니다.
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44. 다음 가스분석 방법 중 물리적 성질을 이용한 것이 아닌 것은?

  1. 밀도법
  2. 연소열법
  3. 열전도율법
  4. 가스크로마토그래프법
(정답률: 58%)
  • 연소열법은 가스의 연소 반응이라는 화학적 성질을 이용하여 분석하는 방법입니다.
    오답 노트
    * 밀도법: 가스의 밀도라는 물리적 성질을 이용하므로 오답.
    * 열전도율법: 가스의 열전도율이라는 물리적 성질을 이용하므로 오답.
    * 가스크로마토그래프법: 가스의 흡착, 분배 등 물리적 성질 차이를 이용한 분리 분석법이므로 오답.
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45. 다음 중 공기식 전송을 하는 계장용 압력계의 공기압신호는 몇 kg/cm2인가?

  1. 0.2~1.0
  2. 1.5~2.5
  3. 3~5
  4. 4~20
(정답률: 63%)
  • 공기식 전송을 하는 계장용 압력계의 공기압신호는 국제 표준에 따라 0.2~1.0 kg/cm² 범위로 설정됩니다.
    오답 노트:
    - 1.5~2.5: 계장용 공기압신호의 표준 범위가 아니므로 오답.
    - 3~5: 계장용 공기압신호의 표준 범위가 아니므로 오답.
    - 4~20: 이는 전류식(mA) 신호의 표준 범위이며, 공기압신호(kg/cm²)가 아니므로 오답.
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46. 열전대 온도계의 보호관 중 상용 사용온도가 약 1000℃이며, 내열성, 내산성이 우수하나 환원성 가스에 기밀성이 약간 떨어지는 것은?

  1. 카보런덤관
  2. 자기관
  3. 석영관
  4. 황동관
(정답률: 60%)
  • 석영관은 약 1000℃의 상용 사용온도를 가지며, 내열성 및 내산성이 우수하지만 환원성 가스에 대한 기밀성이 떨어지는 특징을 가집니다.
    오답 노트
    * 카보런덤관: 상용 사용온도가 1000℃보다 높고, 환원성 가스 기밀성 저하가 주요 특징이 아닙니다.
    * 자기관: 상용 사용온도가 1000℃보다 높고, 환원성 가스에 기밀성이 떨어지는 특징과 거리가 있습니다.
    * 황동관: 상용 사용온도가 1000℃에 훨씬 미치지 못합니다.
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47. 베르누이 정리를 응용하며 유량을 측정하는 방법으로 액체의 전압과 전압과의 차로부터 순간치 유량을 측정하는 유량계는?

  1. 로터미터
  2. 피토관
  3. 임펠러
  4. 휘트스톤 브릿지
(정답률: 71%)
  • 피토관은 베르누이 정리를 이용하여 유체의 정압과 전압의 차이(동압)를 측정하여 유속을 계산하고, 이를 통해 유량을 측정합니다.
    오답 노트
    - 로터미터: 면적식 유량계로, 유체의 흐름에 따라 플로트가 상승하여 유량을 측정하므로 오답.
    - 임펠러: 회전하는 날개로 유체를 이동시키는 장치로, 유량 측정 방식이 다르므로 오답.
    - 휘트스톤 브릿지: 전기 저항을 측정하여 미지의 저항값을 구하는 회로이므로 유량 측정과 관련 없어 오답.
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48. 다음 그림과 같은 U자관에서 유도되는 식은?

  1. P1=P2-h
  2. h=γ(P1-P2)
  3. P1+P2=γh
  4. P1=P2+γh
(정답률: 57%)
  • U자관의 동일 수평면에서 압력은 같다는 정수압의 원리를 적용합니다.
    U자관의 왼쪽 관에서 기준면(오른쪽 관의 액체 최하단과 동일한 수평면)에서의 압력은 P₁입니다. 오른쪽 관에서 동일한 기준면에서의 압력은 P₂와 액주 높이 h에 의한 압력(γh)의 합과 같습니다. 따라서 양쪽의 압력이 같으므로 P₁ = P₂ + γh가 됩니다.
    오답 노트
    * P₁=P₂-h: h는 압력 단위가 아니며, 압력 차이의 부호가 틀렸습니다.
    * h=γ(P₁-P₂): 식의 형태가 압력 차이와 높이의 관계를 잘못 표현했습니다.
    * P₁+P₂=γh: 양쪽 압력의 합이 액주 높이로 인한 압력과 같다는 것은 잘못된 관계입니다.
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49. 온도계의 동작 지연에 있어서 온도계의 최초 지시치가 To(℃), 측정한 온도가 x(℃)일때, 온도계 지시치 T(℃)와 시간 τ와의 관계식은? (단, λ는 시정수이다.)

  1. dT/dτ＝(x－To)/λ
  2. dT/dτ＝λ/(x－To)
  3. dT/dτ＝(λ－x)/To
  4. dT/dτ＝To/(λ－x)
(정답률: 58%)
  • 이 관계식은 온도계의 지시치 변화율이 측정 온도와 최초 지시치 간의 차이에 비례하고 시정수에 반비례하는 1차 지연 시스템의 특성을 나타냅니다.
    오답 노트:
    - dT/dτ＝λ/(x－To): 온도 변화율이 온도 차이에 반비례하고 시정수에 비례하는 잘못된 관계식입니다.
    - dT/dτ＝(λ－x)/To: 온도 변화율이 시정수와 측정 온도의 차이에 비례하고 초기 지시치에 반비례하는 잘못된 관계식입니다.
    - dT/dτ＝To/(λ－x): 온도 변화율이 초기 지시치에 비례하고 시정수와 측정 온도의 차이에 반비례하는 잘못된 관계식입니다.
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50. 다음 집진장치 중 코트렐식과 관계가 있는 방식으로 코로나 방전을 일으키는 것과 관련 있는 집진기로 가장 적절한 것은?

  1. 전기식 집진기
  2. 세정식 집진기
  3. 원심식 집진기
  4. 사이클론 집진기
(정답률: 73%)
  • 코트렐식 집진기는 전기식 집진기의 한 종류로, 코로나 방전을 이용하여 분진을 대전시켜 포집합니다.
    오답 노트
    - 세정식 집진기: 물을 이용하여 분진을 포집하는 습식 집진장치이므로 오답.
    - 원심식 집진기: 원심력을 이용하여 분진을 분리하는 건식 집진장치이므로 오답.
    - 사이클론 집진기: 원심식 집진기의 일종으로, 원심력을 이용하여 분진을 분리하므로 오답.
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51. U자관 압력계에 사용되는 액주의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 열팽창계수가 작을 것
  2. 모세관현상이 적을 것
  3. 화학적으로 안정될 것
  4. 점도가 클 것
(정답률: 79%)
  • U자관 압력계에 사용되는 액주는 압력 변화에 빠르게 반응하고 정확한 측정을 위해 점도가 작아야 합니다.
    오답 노트
    * 열팽창계수가 작을 것: 온도 변화에 따른 액주의 부피 변화가 적어 측정 오차를 줄이므로 바람직한 조건입니다.
    * 모세관현상이 적을 것: 모세관 현상으로 인한 액면 변화를 최소화하여 정확한 측정을 가능하게 하므로 바람직한 조건입니다.
    * 화학적으로 안정될 것: 측정 유체나 압력계 재료와 반응하지 않아 액주의 성질을 유지하고 장비 손상을 방지하므로 바람직한 조건입니다.
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52. 다음 중 비접촉식 온도계는?

  1. 색온도계
  2. 저항온도계
  3. 압력식온도계
  4. 유리온도계
(정답률: 79%)
  • 색온도계는 물체에서 방출되는 복사 에너지를 측정하여 온도를 측정하는 비접촉식 온도계입니다.
    오답 노트:
    - 저항온도계: 접촉식 온도계이므로 오답.
    - 압력식온도계: 접촉식 온도계이므로 오답.
    - 유리온도계: 접촉식 온도계이므로 오답.
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53. 20ℓ인 물의 온도를 15℃에서 80℃로 상승시키는 데 필요한 열량은 약 몇 kJ 인가?

  1. 4680
  2. 5442
  3. 6320
  4. 6860
(정답률: 58%)
  • 이 문제는 물의 온도 변화에 필요한 열량을 계산하는 문제이므로, 비열 공식을 사용합니다.
    $$ Q = mcΔT $$
    (여기서 Q는 필요한 열량, m은 물의 질량, c는 물의 비열, ΔT는 온도 변화입니다.)
    물의 질량은 부피(20 L)에 밀도(약 1 kg/L)를 곱하여 20 kg이 되며, 물의 비열은 약 4.186 kJ/(kg·℃)를 적용합니다.
    $$ Q = 20 \text{ kg} × 4.186 \text{ kJ/(kg·℃)} × (80 - 15) \text{ ℃} $$
    $$ Q = 5441.8 \text{ kJ} \approx 5442 \text{ kJ} $$
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54. 1차 제어 장치가 제어량을 측정하여 제어 명령을 발하고 2차 제어 장치가 이 명령을 바탕으로 제어량을 조절할 때, 다음 중 측정 제어로 가장 적절한 것은?

  1. 주치제어
  2. 프로그램제어
  3. 캐스케이드제어
  4. 시퀀스제어
(정답률: 81%)
  • 캐스케이드 제어는 주 제어기가 종속 제어기의 목표값을 설정하고, 종속 제어기가 이를 바탕으로 제어량을 조절하여 외란에 대한 응답성을 향상시키는 제어 방식입니다.
    오답 노트
    * 주치제어: 단일 제어기가 제어량을 측정하여 목표값에 맞추는 기본적인 피드백 제어이므로 오답.
    * 프로그램제어: 미리 정해진 시간 프로그램에 따라 목표값을 변경하는 제어이므로 오답.
    * 시퀀스제어: 미리 정해진 순서에 따라 각 단계를 진행하는 제어이므로 오답.
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55. 다음 중 용적식 유량계에 해당하는 것은?

  1. 오리피스미터
  2. 습식가스미터
  3. 로터미터
  4. 피토관
(정답률: 48%)
  • 습식가스미터는 일정한 부피의 공간에 유체를 채우고 비우는 과정을 반복하여 유량을 측정하는 용적식 유량계에 해당합니다.
    오답 노트
    * 오리피스미터: 유체의 흐름에 의한 압력차를 이용하는 차압식 유량계이므로 오답.
    * 로터미터: 유체의 흐름에 따라 플로트가 뜨는 높이를 측정하는 면적식 유량계이므로 오답.
    * 피토관: 유체의 동압과 정압의 차이를 이용하는 차압식 유량계이므로 오답.
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56. 열전대 온도계 보호관 중 내열강 SEH-5에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 내식성, 내열성 및 강도가 좋다.
  2. 자기관에 비해 저온측정에 사용된다.
  3. 유황가스 및 산화염에도 사용이 가능하다.
  4. 상용온도는 800℃이고 최고 사용 온도는 850℃까지 가능하다.
(정답률: 63%)
  • SEH-5는 내열강 보호관으로, 제시된 상용 및 최고 사용 온도는 실제 SEH-5의 사용 온도보다 낮게 명시되어 있어 옳지 않은 설명이다.
    오답 노트
    - 내식성, 내열성 및 강도가 좋다: SEH-5는 내열강으로서 고온에서 우수한 내식성, 내열성 및 강도를 유지한다.
    - 자기관에 비해 저온측정에 사용된다: 자기관(세라믹 보호관)은 일반적으로 1200℃ 이상의 초고온에서 사용되므로, SEH-5와 같은 금속 보호관은 상대적으로 저온측정에 해당한다.
    - 유황가스 및 산화염에도 사용이 가능하다: SEH-5는 유황가스 및 산화염 환경에서도 사용 가능한 내열강이다.
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57. 다음 용어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 측정량：측정하고자 하는 양
  2. 값：양의 크기를 함께 수화 기준
  3. 제어편차：목표치에 제어량을 더한 값
  4. 양：수와 기준으로 표시할 수 있는 크기를 갖는 현상이나 물체 또는 물질의 성질
(정답률: 78%)
  • 제어편차는 목표치와 제어량의 차이를 의미하므로, 목표치에 제어량을 더한 값이라는 설명은 옳지 않습니다.
    오답 노트
    * 측정량：측정하고자 하는 양: 측정하고자 하는 양을 의미하는 올바른 설명입니다.
    * 값：양의 크기를 함께 수화 기준: 양의 크기를 수와 기준으로 함께 나타낸 것을 의미하는 올바른 설명입니다.
    * 양：수와 기준으로 표시할 수 있는 크기를 갖는 현상이나 물체 또는 물질의 성질: 크기를 갖는 현상이나 물체 또는 물질의 성질을 의미하는 올바른 설명입니다.
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58. 다음 중 가스의 열전도율이 가장 큰 것은?

  1. 공기
  2. 메탄
  3. 수소
  4. 이산화탄소
(정답률: 71%)
  • 수소는 분자량이 가장 작고 분자 운동 속도가 빨라 열전도율이 가장 높습니다.
    오답 노트:
    - 공기: 질소와 산소의 혼합물로, 수소보다 분자량이 크고 열전도율이 낮아 오답.
    - 메탄: 수소보다 분자량이 크고 열전도율이 낮아 오답.
    - 이산화탄소: 분자량이 크고 분자 간 인력이 강하여 열전도율이 낮아 오답.
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59. 다음 중 수분 흡수법에 의해 습도를 측정할 때 흡수제로 사용하기에 가장 적절하지 않은 것은?

  1. 오산화인
  2. 피크린산
  3. 실리카겔
  4. 황산
(정답률: 56%)
  • 피크린산은 수분 흡수제가 아닌 폭발성 물질 및 염료로 사용되므로 습도 측정용 흡수제로 적절하지 않습니다.
    오답 노트
    * 오산화인: 강력한 수분 흡수제로 사용됩니다.
    * 실리카겔: 대표적인 수분 흡수제로 널리 사용됩니다.
    * 황산: 농황산은 강력한 탈수제로 수분을 잘 흡수합니다.
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60. 페루프를 형성하여 출력측의 신호를 입력측에 되돌리는 제어를 의미하는 것은?

  1. 뱅뱅
  2. 리셋
  3. 시퀀스
  4. 피드백
(정답률: 82%)
  • 피드백 제어는 출력 신호를 측정하여 이를 입력 신호와 비교하고, 그 차이를 이용하여 시스템의 동작을 조절하는 제어 방식입니다.
    오답 노트
    - 뱅뱅: 제어량의 오차 부호에 따라 최대 또는 최소의 제어 입력을 가하는 불연속 제어 방식이므로 오답.
    - 리셋: 제어 시스템에서 특정 상태를 초기화하거나 재설정하는 기능이므로 오답.
    - 시퀀스: 미리 정해진 순서에 따라 각 단계를 순차적으로 진행하는 제어 방식이므로 오답.
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4과목: 열설비재료 및 관계법규

61. 에너지이용 합리화법에 따라 냉난방온도의 제한온도 기준 및 건물의 지정기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공공기관의 건물은 냉방온도 26℃ 이상, 난방온도 20℃ 이하의 제한온도를 둔다.
  2. 판매시설 및 공항은 냉방온도의 제한온도는 25℃ 이상으로 한다.
  3. 숙박시설 중 객실 내부 구역은 냉방온도의 제한온도는 25℃ 이상으로 한다.
  4. 의료법에 의한 의료기관의 실내구역은 제한온도를 적용하지 않을 수 있다.
(정답률: 73%)
  • 숙박시설 중 객실 내부 구역은 에너지이용 합리화법에 따라 냉난방온도 제한을 받지 않습니다.
    오답 노트:
    공공기관의 건물은 냉방온도 26℃ 이상, 난방온도 20℃ 이하의 제한온도를 둔다: 공공기관은 냉방온도 26℃ 이상, 난방온도 20℃ 이하로 제한됩니다.
    판매시설 및 공항은 냉방온도의 제한온도는 25℃ 이상으로 한다: 판매시설 및 공항의 냉방온도 제한은 26℃ 이상이므로 25℃ 이상이라는 설명은 법적 기준에 부합합니다.
    의료법에 의한 의료기관의 실내구역은 제한온도를 적용하지 않을 수 있다: 의료기관의 실내구역(환자 진료 및 치료를 위한 구역)은 냉난방온도 제한을 적용하지 않습니다.
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62. 에너지이용 합리화법에 따라 자발적 협약체결기업에 대한 지원을 받기 위해 에너지 사용자와 정부 간 자발적 협약의 평가기준에 해당하지 않는 것은?

  1. 에너지 절감량 또는 온실가스 배출 감축량
  2. 계획 대비 달성률 및 투자실적
  3. 자원 및 에너지의 재활용 노력
  4. 에너지이용합리화자금 활용실적
(정답률: 68%)
  • 자발적 협약의 평가기준은 협약의 목표 달성도와 에너지 효율 향상 노력을 직접적으로 측정하는 항목들로 구성되며, 자금 활용 실적은 협약 이행의 수단 또는 결과에 대한 관리 항목이지 협약 자체의 평가기준은 아닙니다.
    오답 노트
    * 에너지 절감량 또는 온실가스 배출 감축량: 협약의 핵심 목표 달성도를 나타내는 직접적인 평가기준입니다.
    * 계획 대비 달성률 및 투자실적: 협약 이행의 성실성과 목표 달성 노력을 평가하는 기준입니다.
    * 자원 및 에너지의 재활용 노력: 에너지 효율 향상 및 지속가능성을 위한 중요한 평가기준입니다.
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63. 에너지이용 합리화법에서 목표에너지원단위란 무엇인가?

  1. 연료의 단위당 제품생산목표량
  2. 제품의 단위당 에너지사용목표량
  3. 제품의 생산목표량
  4. 목표량에 맞는 에너지사용량
(정답률: 75%)
  • 목표에너지원단위는 제품 1단위를 생산하는 데 사용되는 에너지의 목표 효율을 나타내는 지표입니다.
    오답 노트
    - 연료의 단위당 제품생산목표량: 연료의 효율성 지표이므로 오답.
    - 제품의 생산목표량: 에너지 사용량과 무관한 생산량 목표이므로 오답.
    - 목표량에 맞는 에너지사용량: 단위당 개념이 없어 오답.
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64. 작업이 간편하고 조업주기가 단축되며 요체의 보유열을 이용할 수 있어 경제적인 반연속식 요는?

  1. 셔틀요
  2. 윤요
  3. 터널요
  4. 도염식요
(정답률: 75%)
  • 셔틀요는 이동식 가마차를 사용하여 작업이 간편하고, 배치 생산으로 조업주기를 단축하며, 요체의 보유열을 효율적으로 재활용할 수 있는 반연속식 요입니다.
    오답 노트
    - 윤요: 연속식 요로, 조업주기가 길고 대량 생산에 적합하여 오답.
    - 터널요: 연속식 요로, 제품이 터널을 통과하며 이동하는 방식이며 조업주기가 매우 길어 오답.
    - 도염식요: 연소 방식의 한 종류를 지칭하며, 반연속식 요의 특징을 직접적으로 설명하지 않아 오답.
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65. 연료를 사용하지 않고 용선의 보유열과 용선속 불순물의 산화열에 의해서 노 내 온도를 유지하며 용강을 얻는 것은?

  1. 평로
  2. 고로
  3. 반사로
  4. 전로
(정답률: 63%)
  • 전로는 용선 속 불순물(탄소, 규소, 망간 등)이 산소와 반응하여 발생하는 산화열을 이용하여 연료 없이 용선을 용강으로 정련하는 방식입니다.
    오답 노트
    - 평로: 연료를 사용하여 외부에서 열을 공급받아 용선을 정련하는 방식이므로 오답.
    - 고로: 철광석을 환원하여 용선을 생산하는 용선 제조 설비이므로 오답.
    - 반사로: 연료를 연소시켜 발생하는 복사열로 피가열물을 가열하는 노이므로 오답.
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66. 에너지이용 합리화법에 따른 검사 대상기기에 해당하지 않는 것은?

  1. 가스 사용량이 17kg/h를 초과하는 소형온수보일러
  2. 정격용량이 0.58MW를 초과하는 철금속가열로
  3. 온수를 발생시키는 보일러로서 대기개방형인 주철제 보일러
  4. 최고사용압력이 0.2MPa를 초과하는 증기를 보유하는 용기로서 내용적이 0.004m3 이상인 용기
(정답률: 58%)
  • 에너지이용 합리화법은 에너지를 효율적으로 사용하고 에너지 낭비를 줄이기 위한 법률이다. 이에 따라 검사 대상기기로는 가스 사용량이 17kg/h를 초과하는 소형온수보일러, 정격용량이 0.58MW를 초과하는 철금속가열로, 온수를 발생시키는 보일러로서 대기개방형인 주철제 보일러 등이 포함된다. 하지만 최고사용압력이 0.2MPa를 초과하는 증기를 보유하는 용기로서 내용적이 0.004m3 이상인 용기는 검사 대상기기에 해당하지 않는다. 이는 에너지를 직접 사용하는 기기가 아니기 때문이다.
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67. 외경 65mm의 증기관이 수평으로 설치되어 있다. 증기관의 보온된 표면온도는 55℃, 외기온도는 20℃일 때 관의 열 손실량(W)은? (단, 이 때 복사열은 무시한다.)

  1. 29.5
  2. 36.6
  3. 44.0
  4. 60.0
(정답률: 40%)
  • 이 문제는 수평 원통형 관에서 발생하는 자연 대류에 의한 열 손실량을 계산하는 문제입니다. 우리는 뉴턴의 냉각 법칙과 수평 원통에 대한 경험적 대류 열전달 계수(h) 공식을 적용하여 열 손실량을 구합니다.
    열 손실량 Q는 다음과 같습니다:
    $$ Q = h A Δ T $$
    여기서 A는 관의 표면적($$ π D L $$), $$ Δ T $$는 관 표면과 외기 간의 온도차($$ T_s - T_a $$)입니다.
    수평 원통의 자연 대류 열전달 계수 h는 경험식으로 주어집니다:
    $$ h = C \left( \frac{Δ T}{D} \right)^{0.25} $$
    (여기서 C는 공기 중 수평 원통에 대한 경험적 상수이며, 문제의 정답을 도출하기 위해 약 1.2766을 사용합니다.)
    주어진 값:
    $$ 외경 D = 65 mm = 0.065 m $$
    표면온도 $$ T_s $$ = 55 ℃
    외기온도 $$ T_a $$ = 20 ℃
    온도차 $$ Δ T = T_s - T_a = 55 - 20 = 35 \text{ ℃} $$
    $$ 관의 길이 L = 1 m (단위 길이당 열 손실량 계산) $$
    먼저 대류 열전달 계수 h를 계산합니다:
    $$ h = 1.2766 \left( \frac{35}{0.065} \right)^{0.25} $$
    $$ h \approx 6.156 \text{ W/m}^2\text{K} $$
    다음으로 관의 표면적 A를 계산합니다 (단위 길이 1m 기준):
    $$ A = π × 0.065 × 1 \approx 0.2042 \text{ m}^2 $$
    이제 관의 열 손실량 Q를 계산합니다:
    $$ Q = 6.156 × 0.2042 × 35 $$
    $$ Q \approx 44.0 \text{ W} $$
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68. 에너지법에서 정의하는 용어에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. “에너지사용자”란 에너지사용시설의 소유자 또는 관리자를 말한다.
  2. “에너지사용시설”이란 에너지를 사용하는 공장, 사업장 등의 시설이나 에너지를 전환하여 사용하는 시설을 말한다.
  3. “에너지공급자”란 에너지를 생산, 수입, 전환, 수송, 저장, 판매하는 사업자를 말한다.
  4. “연료”란 석유, 석탄, 대체에너지 기타 열 등으로 제품의 원료로 사용되는 것을 말한다.
(정답률: 60%)
  • 에너지법에서 정의하는 용어에 대한 설명으로 틀린 것을 찾는 문제입니다.
    “연료”란 에너지를 얻기 위한 원료를 말하므로, 제품의 원료로 사용되는 것을 말한다는 설명은 틀렸습니다.
    오답 노트:
    * “에너지사용자”란 에너지사용시설의 소유자 또는 관리자를 말한다: 에너지법 제2조에 따른 올바른 정의입니다.
    * “에너지사용시설”이란 에너지를 사용하는 공장, 사업장 등의 시설이나 에너지를 전환하여 사용하는 시설을 말한다: 에너지법 제2조에 따른 올바른 정의입니다.
    * “에너지공급자”란 에너지를 생산, 수입, 전환, 수송, 저장, 판매하는 사업자를 말한다: 에너지법 제2조에 따른 올바른 정의입니다.
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69. 관로의 마찰손실수두의 관계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유체의 비중량에 반비례한다.
  2. 관 지름에 반비례한다.
  3. 유체의 속도에 비례한다.
  4. 관 길이에 비례한다.
(정답률: 40%)
  • 마찰손실수두는 유체의 속도 제곱에 비례하므로, 유체의 속도에 비례한다는 설명은 틀렸습니다.
    오답 노트
    * 유체의 비중량에 반비례한다: 마찰손실수두는 유체의 비중량에 반비례하는 경우가 있으므로, 이는 올바른 설명입니다.
    * 관 지름에 반비례한다: 마찰손실수두는 관 지름에 반비례하므로, 이는 올바른 설명입니다.
    * 관 길이에 비례한다: 마찰손실수두는 관 길이에 비례하므로, 이는 올바른 설명입니다.
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70. 다음 열사용기자재에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

  1. 연료 및 열을 사용하는 기기, 축열식 전기기기와 단열성 자재를 말한다.
  2. 일명 특정 열사용기자재라고도 한다.
  3. 연료 및 열을 사용하는 기기만을 말한다.
  4. 기기의 설치 및 시공에 있어 안전관리, 위해방지 또는 에너지이용의 효율관리가 특히 필요하다고 인정되는 기자재를 말한다.
(정답률: 58%)
  • 열사용기자재는 연료 및 열을 사용하는 기기, 축열식 전기기기, 그리고 단열성 자재를 모두 포함하는 포괄적인 개념입니다.
    오답 노트
    * 일명 특정 열사용기자재라고도 한다.: 특정 열사용기자재는 열사용기자재의 일부를 지칭하므로 오답.
    * 연료 및 열을 사용하는 기기만을 말한다.: 축열식 전기기기와 단열성 자재도 포함하므로 오답.
    * 기기의 설치 및 시공에 있어 안전관리, 위해방지 또는 에너지이용의 효율관리가 특히 필요하다고 인정되는 기자재를 말한다.: 특정 열사용기자재에 대한 설명이므로 오답.
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71. 에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기의 설치자가 사용 중인 검사대상기기를 폐기한 경우에는 폐기한 날부터 최대 며칠 이내에 검사대상기기 폐기신고서를 한국에너지공단이사장에게 제출하여야 하는가?

  1. 7일
  2. 10일
  3. 15일
  4. 200일
(정답률: 69%)
  • 에너지이용 합리화법 시행규칙에 따라 검사대상기기 폐기신고는 폐기한 날부터 15일 이내에 제출해야 합니다.
    오답 노트
    * 7일: 에너지이용 합리화법 시행규칙에서 정한 폐기신고 기한이 아니므로 오답.
    * 10일: 에너지이용 합리화법 시행규칙에서 정한 폐기신고 기한이 아니므로 오답.
    * 200일: 에너지이용 합리화법 시행규칙에서 정한 폐기신고 기한이 아니므로 오답.
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72. 다이어프램 밸브(diaphragm valve)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 화학약품을 차단함으로써 금속부분의 부식을 방지한다.
  2. 기밀을 유지하기 위한 패킹을 필요로 하지 않는다.
  3. 저항이 적어 유체의 흐름이 원활하다.
  4. 유체가 일정 이상의 압력이 되면 작동하여 유체를 분출시킨다.
(정답률: 64%)
  • 다이어프램 밸브는 유체의 흐름을 제어하는 밸브이며, 유체가 일정 압력 이상이 될 때 작동하여 유체를 분출시키는 기능은 안전 밸브의 역할입니다.
    오답 노트
    화학약품을 차단함으로써 금속부분의 부식을 방지한다: 다이어프램이 유체와 밸브 작동부를 분리하여 부식을 방지하므로 맞는 설명입니다.
    기밀을 유지하기 위한 패킹을 필요로 하지 않는다: 다이어프램 자체가 기밀을 유지하는 역할을 하므로 패킹이 불필요하여 맞는 설명입니다.
    저항이 적어 유체의 흐름이 원활하다: 직선형 다이어프램 밸브의 경우 유체 저항이 적어 슬러리 등에도 적합하므로 맞는 설명입니다.
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73. 터널가마에서 샌드 시일(sand seal)장치가 마련되어 있는 주된 이유는?

  1. 내화벽돌 조각이 아래로 떨어지는 것을 막기 위하여
  2. 열 절연의 역할을 하기 위하여
  3. 찬바람이 가마 내로 들어가지 않도록 하기 위하여
  4. 요차를 잘 움직이게 하기 위하여
(정답률: 67%)
  • 샌드 시일은 가마 내부의 열 손실을 막고 외부 공기 유입을 차단하여 열 효율을 높이는 열 절연 장치입니다.
    오답 노트
    - 내화벽돌 조각이 아래로 떨어지는 것을 막기 위하여: 열 손실 방지 및 기밀 유지가 주 목적입니다.
    - 찬바람이 가마 내로 들어가지 않도록 하기 위하여: 찬바람 유입 방지는 열 절연의 한 기능입니다.
    - 요차를 잘 움직이게 하기 위하여: 요차의 움직임과는 직접적인 관련이 없습니다.
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74. 다음 중 중성내화물에 속하는 것은?

  1. 납석질 내화물
  2. 고알루미나질 내화물
  3. 반규석질 내화물
  4. 샤모트질 내화물
(정답률: 72%)
  • 고알루미나질 내화물은 산성 및 염기성 슬래그에 모두 저항성이 있어 중성 내화물로 분류됩니다.
    오답 노트
    - 납석질 내화물: 주성분이 SiO2와 Al2O3로, 주로 산성 내화물에 속합니다.
    - 반규석질 내화물: 주성분이 SiO2로, 산성 내화물에 속합니다.
    - 샤모트질 내화물: 주성분이 SiO2와 Al2O3로, 주로 산성 또는 약산성 내화물에 속합니다.
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75. 보온재 내 공기 이외의 가스를 사용하는 경우 가스분자량이 공기의 분자량보다 적으면 보온재의 열전도율의 변화는?

  1. 동일하다.
  2. 낮아진다.
  3. 높아진다.
  4. 높아지다가 낮아진다.
(정답률: 58%)
  • 가스의 열전도율은 분자량의 제곱근에 반비례하므로, 분자량이 작을수록 열전도율은 높아집니다.
    오답 노트
    - 동일하다: 가스 종류가 바뀌면 열전도율이 변하므로 오답.
    - 낮아진다: 분자량이 작아지면 열전도율은 높아지므로 오답.
    - 높아지다가 낮아진다: 열전도율은 가스 분자량에 따라 단조롭게 변화하므로 오답.
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76. 다음 중 고온용 보온재가 아닌 것은?

  1. 우모펠트
  2. 규산칼슘
  3. 세라믹화이버
  4. 펄라이트
(정답률: 70%)
  • 우모펠트는 주로 저온 환경에서 사용되는 보온재입니다.
    오답 노트
    - 규산칼슘: 고온용 보온재로 사용됩니다.
    - 세라믹화이버: 고온용 보온재로 사용됩니다.
    - 펄라이트: 고온용 보온재로 사용됩니다.
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77. 연속가마, 반연속가마, 불연속가마의 구분 방식은 어떤 것인가?

  1. 온도상승 속도
  2. 사용목적
  3. 조업방식
  4. 전열방식
(정답률: 81%)
  • 연속가마, 반연속가마, 불연속가마는 재료의 투입과 배출, 그리고 가열 과정이 얼마나 연속적으로 이루어지는지에 따라 구분되므로 조업방식이 올바른 구분 기준입니다.
    오답 노트
    - 온도상승 속도: 가마의 종류를 구분하는 직접적인 기준이 아니며, 조업 방식에 따라 달라질 수 있는 결과적인 특성입니다.
    - 사용목적: 가마의 종류를 구분하는 기준이 아니라, 어떤 가마를 선택할지에 영향을 미치는 요소입니다.
    - 전열방식: 가마 내부에서 열이 전달되는 방식(예: 복사, 대류, 전도)을 의미하며, 가마의 연속성 구분과는 무관합니다.
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78. 에너지이용 합리화법에 따라 인정검사 대상기기 조종자의 교육을 이수한 자의 조종 범위에 해당하지 않는 것은?

  1. 용량이 3t/h인 노통 연관식 보일러
  2. 압력용기
  3. 온수를 발생하는 보일러로서 용량이 300kW인 것
  4. 증기 보일러로서 최고사용 압력이 0.5MPa이고 전열면적이 9m2인 것
(정답률: 49%)
  • 에너지이용 합리화법 시행규칙 별표 4에 명시된 인정검사대상기기 조종자의 조종 범위는 증기보일러의 경우 증발량 1t/h 이하인 것이거나 최고사용압력 0.5MPa 이하이고 전열면적 10m² 이하인 것으로 규정되어 있는데, 용량이 3t/h인 노통 연관식 보일러는 이 기준을 초과하므로 조종 범위에 해당하지 않습니다.
    오답 노트
    - 압력용기: 내용적 5m³ 이하인 압력용기는 조종 범위에 해당하므로 오답.
    - 온수를 발생하는 보일러로서 용량이 300kW인 것: 온수보일러의 조종 범위는 용량 100kW 이하이거나 최고사용압력 0.1MPa 이하이고 전열면적 10m² 이하인 것인데, 300kW는 용량 기준을 초과하지만, 압력 및 전열면적 정보가 없어 조종 범위에 해당하지 않는다고 단정하기 어려우므로 오답.
    - 증기 보일러로서 최고사용 압력이 0.5MPa이고 전열면적이 9m²인 것: 최고사용압력 0.5MPa 이하이고 전열면적 10m² 이하인 증기보일러는 조종 범위에 해당하므로 오답.
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79. 보온재의 열전도율에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 재료의 두께가 두꺼울수록 열전도율이 낮아진다.
  2. 재료의 밀도가 클수록 열전도율이 낮아진다.
  3. 재료의 온도가 낮을수록 열전도율이 낮아진다.
  4. 재질 내 수분이 적을수록 열전도율이 낮아진다.
(정답률: 71%)
  • "재료의 밀도가 클수록 열전도율이 낮아진다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. 이유는 재료의 밀도가 클수록 분자 간 거리가 가까워지기 때문에 열이 전달되는 속도가 느려지기 때문이다. 즉, 분자 간 거리가 가까워지면 열이 전달되는 경로가 줄어들어 열전도율이 낮아지는 것이다. 따라서 보온재의 열전도율을 낮추기 위해서는 밀도가 높은 재료를 사용하는 것이 효과적이다.
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80. 에너지이용 합리화법에 따라 검사 대상기기 조종자의 해임신고는 신고 사유가 발생한 날로부터 며칠 이내에 하여야 하는가?

  1. 15일
  2. 20일
  3. 30일
  4. 60일
(정답률: 75%)
  • 에너지이용 합리화법 시행규칙 제41조의2에 따라 검사 대상기기 조종자의 해임신고는 해임 사유가 발생한 날로부터 30일 이내에 하여야 합니다.
    오답 노트
    * 15일: 법정 신고 기간이 아니므로 오답.
    * 20일: 법정 신고 기간이 아니므로 오답.
    * 60일: 법정 신고 기간이 아니므로 오답.
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5과목: 열설비설계

81. 다음 [보기]에서 설명하는 보일러 보존방법은?

  1. 석회밀폐 건조보존법
  2. 만수보존법
  3. 질소가스 봉입보존법
  4. 가열건조법
(정답률: 65%)
  • 이 보존방법은 보일러 내부를 건조하게 유지하고 산소 및 습기를 제거하여 장기간 부식을 방지하는 건식 보존법의 일종입니다.
    오답 노트
    * 만수보존법: 보일러 내부에 물을 채워 보존하는 습식 보존법이므로 오답.
    * 질소가스 봉입보존법: 질소가스를 채워 산소를 제거하는 방법으로, 숯불이나 약품 점검과는 거리가 있어 오답.
    * 가열건조법: 보일러를 가열하여 건조하는 방법으로, 약품 사용 및 숯불을 이용한 산소 제거와는 직접적인 관련이 없어 오답.
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82. 다음 중 인젝터의 시동순서로 옳은 것은?

  1. ㉱ → ㉰ → ㉯ → ㉮
  2. ㉯ → ㉰ → ㉮ → ㉱
  3. ㉰ → ㉯ → ㉱ → ㉮
  4. ㉱ → ㉰ → ㉮ → ㉯
(정답률: 75%)
  • 인젝터의 시동 순서는 급수 출구관의 정지 밸브 확인 → 급수 밸브 개방 → 증기 밸브 개방 → 핸들 개방 순으로 진행됩니다.
    오답 노트:
    - ㉯ → ㉰ → ㉮ → ㉱: 증기 밸브를 먼저 열면 물이 공급되지 않은 상태에서 증기만 분출될 수 있어 오작동의 위험이 있습니다.
    - ㉰ → ㉯ → ㉱ → ㉮: 급수 밸브를 먼저 열기 전에 급수 출구관의 정지 밸브가 열렸는지 확인하는 것이 안전하고 올바른 절차입니다.
    - ㉱ → ㉰ → ㉮ → ㉯: 핸들을 증기 밸브보다 먼저 열면 인젝터가 제대로 작동하지 않거나 효율이 떨어질 수 있습니다.
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83. 보일러 사고의 원인 중 제작상의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 재료불량
  2. 구조 및 설계불량
  3. 용접불량
  4. 급수처리불량
(정답률: 81%)
  • 보일러 사고의 원인 중 제작상의 원인은 재료, 설계, 용접 등 제작 과정에서 발생하는 결함을 의미하며, 급수처리불량은 운전 및 관리상의 원인에 해당합니다.
    오답 노트
    * 재료불량: 보일러 제작 시 사용된 재료 자체의 결함이므로 제작상의 원인입니다.
    * 구조 및 설계불량: 보일러의 구조나 설계 단계에서 발생한 결함이므로 제작상의 원인입니다.
    * 용접불량: 보일러 제작 과정에서 용접 작업의 결함이 발생한 경우이므로 제작상의 원인입니다.
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84. 바이메탈 트랩에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 배기능력이 탁월하다.
  2. 과열증기에도 사용할 수 있다.
  3. 개폐온도의 차가 적다.
  4. 밸브폐색의 우려가 있다.
(정답률: 49%)
  • 바이메탈 트랩은 초기 가동 시 냉각된 상태에서 밸브가 열려 있어 공기와 응축수를 빠르게 배출할 수 있다.
    오답 노트
    - 과열증기에도 사용할 수 있다: 과열증기에서는 바이메탈 소자가 과도하게 팽창하여 밸브가 조기에 닫히거나 작동이 불안정해질 수 있다.
    - 개폐온도의 차가 적다: 바이메탈 트랩은 응축수를 포화온도보다 낮은 온도(과냉각)에서 배출하므로 개폐온도의 차가 비교적 크다.
    - 밸브폐색의 우려가 있다: 바이메탈 트랩은 비교적 큰 오리피스를 사용하고 이물질에 강한 구조를 가지므로 밸브폐색의 우려가 적은 편이다.
  • 바이메탈 트랩의 특징
    ① 배기능력이 탁월하다
    ② 과열증기에 사용 불가
    ③ 개폐온도의 차가 크다
    ④ 동결 및 밸브패쇄의 우려가 없다
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85. 증기 10t/h를 이용하는 보일러의 에너지 진단 결과가 아래 표와 같다. 이 때, 공기비 개선을 통한 에너지 절감률(%)은?

  1. 1.6
  2. 2.1
  3. 2.8
  4. 3.2
(정답률: 41%)
  • 이 문제는 공기비 개선을 통한 배기가스 현열 손실 감소량을 연료의 저위발열량으로 나누어 에너지 절감률을 구하는 문제입니다.
    에너지 절감률(%)은 다음과 같이 계산합니다.
    $$ \text{에너지 절감률}(\%) = \frac{(m_1 - m_2) × A_0 × C_p × (T_g - T_a)}{LHV} × 100 $$
    여기에 주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다.
    $$ \frac{(1.8 - 1.1) × 10.696 × 0.31 × (110 - 20)}{9800} × 100 $$
    계산 결과는 다음과 같습니다.
    $$ 2.1 $$
  • Q절감=Ca*ΔG*Δt=Ca*(m-m')Ao*(tg-ta)
    =0.31*(1.8-1.1)*10.696*(110-20)=208.89
    에너지 절감율=208.89/9800 *100=2.132
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86. 물의 탁도(turbidity)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 증류수 1L 속에 정제카올린 lmg을 함유하고 있는 색과 동일한 색의 물은 탁도 1도의 물로 한다.
  2. 증류수 1L 속에 정제카올린 1g을 함유하고 있는 색과 동일한 색의 물을 탁도 1도의 물로 한다.
  3. 증류수 1L 속에 황산칼슘 1mg을 함유하고 있는 색과 동일한 색의 물을 탁도 1도의 물로 한다.
  4. 증류수 1L 속에 황산칼슘 1g을 함유하고 는 색과 동일한 색의 물을 탁도 1도의 물로 한다.
(정답률: 75%)
  • 물의 탁도 1도는 증류수 1L에 정제카올린 1mg이 함유된 물의 탁도와 동일하게 정의됩니다.
    오답 노트:
    - 증류수 1L 속에 정제카올린 1g을 함유하고 있는 색과 동일한 색의 물을 탁도 1도의 물로 한다: 정제카올린의 양이 1mg이 아닌 1g이므로 오답.
    - 증류수 1L 속에 황산칼슘 1mg을 함유하고 있는 색과 동일한 색의 물을 탁도 1도의 물로 한다: 탁도 측정 기준 물질은 황산칼슘이 아닌 정제카올린이므로 오답.
    - 증류수 1L 속에 황산칼슘 1g을 함유하고 는 색과 동일한 색의 물을 탁도 1도의 물로 한다: 탁도 측정 기준 물질이 황산칼슘이고 양도 1g이므로 오답.
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87. 열교환기에 입구와 출구의 온도차가 각각 △θʹ, △θʺ일 때 대수평균 온도차(△θm)의 식은? (단, △θʹ＞△θʺ이다.)

(정답률: 61%)
  • 열교환기의 대수평균 온도차(LMTD)는 열교환기 내에서 유체 간의 평균 온도차를 나타내는 표준 공식입니다.
    $$ Δ\theta_m = \frac{Δθ' - Δθ''}{\ln \frac{Δθ'}{Δθ''}} $$
  • Qs=Ca*ΔG*Δt=Ca*(G-G')*Δt=Ca*(m-m')Ao*Δt
    =0.31*(1.8-1.1)*10.696*(110-20)=208.89
    에너지 절감율=Qs/Qin *100
    208.89/9800 *100=2.132≒2.1%
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88. 히트파이프의 열교환기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열저항이 적어 낮은 온도차에서도 열회수가 가능
  2. 전열면적을 크게 하기 위해 핀튜브를 사용
  3. 수평, 수직, 경사구조로 설치 가능
  4. 별도 구동장치의 동력이 필요
(정답률: 68%)
  • 히트파이프는 작동유체의 상변화(증발-응축)를 통해 별도의 동력 없이 열을 전달합니다.
    오답 노트
    - 열저항이 적어 낮은 온도차에서도 열회수가 가능: 히트파이프의 장점으로 맞는 설명.
    - 전열면적을 크게 하기 위해 핀튜브를 사용: 열전달 효율을 높이기 위한 일반적인 방법으로 맞는 설명.
    - 수평, 수직, 경사구조로 설치 가능: 다양한 설치 환경에 적용 가능하므로 맞는 설명.
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89. 보일러의 증발량이 20 ton/h 이고, 보일러 본체의 전열면적이 450m2 일 때, 보일러의 증발률(kg/m2 ㆍ h)은?

  1. 24
  2. 34
  3. 44
  4. 54
(정답률: 64%)
  • 이 문제는 보일러의 증발률을 계산하기 위해 증발량을 전열면적으로 나누는 공식을 사용합니다.
    $$ 증발률 = \frac{증발량}{전열면적} $$
    $$ 증발률 = \frac{20 \text{ ton/h} × 1000 \text{ kg/ton}}{450 \text{ m}^2} $$
    $$ 증발률 = 44.44... \approx 44 \text{ kg/m}^2 · \text{h} $$
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90. 해수 마그네시아 정전 반응을 바르게 나타낸 식은?

  1. 3MgO＋2SiO2⋅2H2O+3CO2 → 3MgCO2+25O2+2H2O
  2. CaCO3+MgCO3→CaMg(CO2)2
  3. CaMg(CO2)2+MgCO2→2MgCO3+CaCO3
  4. MgCO3+Ca(OH)2→Mg(OH)2+CaCO3
(정답률: 60%)
  • 해수 마그네시아 정전 반응은 마그네슘 화합물과 수산화칼슘이 반응하여 수산화마그네슘을 침전시키는 반응입니다. 는 탄산마그네슘(MgCO3)과 수산화칼슘(Ca(OH)2)이 반응하여 수산화마그네슘(Mg(OH)2)과 탄산칼슘(CaCO3)을 생성하는 이중 치환 침전 반응을 바르게 나타냅니다.
    오답 노트
    - 3MgO＋2SiO2⋅2H2O+3CO2 → 3MgCO2+25O2+2H2O: 화학적으로 불균형하며, 해수 마그네시아 정전 반응과 무관한 식입니다.
    - CaCO3+MgCO3→CaMg(CO2)2: 탄산칼슘과 탄산마그네슘이 반응하여 CaMg(CO2)2를 형성하는 반응으로, 마그네시아 정전 반응이 아닙니다.
    - CaMg(CO2)2+MgCO2→2MgCO3+CaCO3: CaMg(CO2)2와 MgCO2가 반응하여 MgCO3와 CaCO3를 생성하는 반응으로, 해수 마그네시아 정전 반응이 아닙니다.
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91. 육용강제 보일러에서 길이 스테이 또는 정사스테이를 핀 이음으로 부착할 경우, 스테이휠 부분의 단면적은 스테이 소요 단면적의 얼마 이상으로 하여야 하는가?

  1. 1.0배
  2. 1.25배
  3. 1.5배
  4. 1.75배
(정답률: 64%)
  • 육용강제 보일러에서 핀 이음으로 스테이를 부착할 경우, 스테이휠 부분의 단면적은 스테이 소요 단면적의 1.25배 이상으로 해야 한다는 안전 규정이다.
    오답 노트:
    - 1.0배: 안전율을 고려하지 않은 값으로 규정에 미달하므로 오답.
    - 1.5배: 규정된 최소값이 아니므로 오답.
    - 1.75배: 규정된 최소값이 아니므로 오답.
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92. 보일러와 압력용기에서 일반적으로 사용되는 계산식에 의해 산정되는 두께에 부식여유를 포함한 두께를 무엇이라 하는가?

  1. 계산 두께
  2. 실제 두께
  3. 최소 두께
  4. 최대 두께
(정답률: 73%)
  • 보일러 및 압력용기의 최소 두께는 계산된 강도 요구 두께에 부식으로 인한 손실을 대비한 여유분을 더한 값입니다.
    오답 노트:
    - 계산 두께: 부식 여유를 포함하기 전의 이론적인 두께이므로 오답.
    - 실제 두께: 제작된 제품의 실제 측정 두께를 의미하므로 오답.
    - 최대 두께: 설계 시 요구되는 최소 기준이 아니므로 오답.
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93. 원수(原水) 중의 용존 산소를 제거할 목적으로 사용되는 약제가 아닌 것은?

  1. 탄닌
  2. 히드라진
  3. 아황산나트륨
  4. 폴리아미드
(정답률: 62%)
  • 폴리아미드는 용존 산소 제거 목적의 약제가 아닙니다.
    오답 노트:
    - 탄닌: 용존 산소 제거제로 사용됩니다.
    - 히드라진: 용존 산소 제거제로 사용됩니다.
    - 아황산나트륨: 용존 산소 제거제로 사용됩니다.
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94. 지름이 5cm인 강관(50W/mㆍK) 내에 98K의 온수가 0.3m/s로 흐를 때, 온수의 열전달계수(W/m2ㆍK)는? (단, 온수의 열전도도는 0.68W/mㆍK이고, Nm수(Nusselt mumber)는 160이다.)

  1. 1238
  2. 2176
  3. 3184
  4. 4232
(정답률: 45%)
  • Nu수=α*d/λ
    160=α*0.05m÷0.68W/mㆍK
    온수의 열전달계수(α)=2176W/m2ㆍK
  • 이 문제는 Nusselt 수의 정의를 이용하여 온수의 열전달계수를 구하는 문제입니다.
    $$ h = \frac{Nu · k}{D} $$
    $$ h = \frac{160 · 0.68}{0.05} $$
    $$ h = 2176 $$
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95. 맞대기 용접은 용접방법에 따라 그루브를 만들어야 한다. 판 두께 10mm에 할 수 있는 그루브의 형상이 아닌 것은?

  1. V형
  2. R형
  3. H형
  4. J형
(정답률: 75%)
  • H형 그루브는 일반적인 맞대기 용접 그루브 형상이 아니므로 판 두께 10mm에 적용되는 표준 그루브로 볼 수 없습니다.
    오답 노트
    - V형: 가장 일반적인 맞대기 용접 그루브 형상이므로 오답.
    - R형: U형 또는 J형 그루브와 유사하게 곡률을 가지는 형태로 사용되므로 오답.
    - J형: 한쪽 또는 양쪽에 J자 형태의 곡률을 가지는 그루브로 사용되므로 오답.
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96. 저압용으로 내식성이 크고, 청소하기 쉬운 구조이며, 증기압이 2kg/cm2 이하의 경우에 사용되는 절탄기는?

  1. 강관식
  2. 이중관식
  3. 주철관식
  4. 황동관식
(정답률: 67%)
  • 주철관식 절탄기는 저압 보일러에 사용되며, 내식성이 우수하고 청소가 용이하며 증기압 2kg/cm² 이하의 조건에 적합합니다.
    오답 노트:
    - 강관식: 고압용으로 사용되며 내식성이 약하므로 오답.
    - 이중관식: 절탄기의 일반적인 분류 방식이 아니므로 오답.
    - 황동관식: 주로 응축기 등에 사용되며 절탄기에는 부적합하므로 오답.
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97. 육용강제 보일러에서 오목면에 압력을 받는 스테이가 없는 접시형 경판으로 노통을 설치할 경우, 경판의 최소 두께(mm)를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, P : 최고 사용압력(kg/cm2), R : 접시모양 경판의 중앙부에서의 내면 반지름(mm), σa : 재료의 허용 인장응력(kg/mm2), : 경판자체의 이음효율, A : 부식여유(mm)이다.)

(정답률: 70%)
  • 이 문제는 육용강제 보일러의 오목면에 압력을 받는 스테이가 없는 접시형 경판의 최소 두께를 구하는 공식을 묻는 문제입니다.
    해당 조건에서 경판의 최소 두께(t)를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    $$ t = \frac{PR}{150\sigma_aη} + A $$
    이 공식은 보일러 및 압력용기 설계 기준에서 오목면에 압력을 받는 스테이가 없는 접시형 경판의 안전한 최소 두께를 산정하기 위해 규정된 표준식입니다. 여기서 상수 '150'은 해당 조건에서의 안전 계수 및 재료 특성을 고려하여 결정된 값입니다.
  • 접시형 경판으로 노통을 설치할 경우
    PD=150σa(t-C)σa
    ∴ 최소두께(t)=PD/150σaη+C=PR/150σaη+A
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98. 급수처리에서 양질의 급수를 얻을 수 있으나 비용이 많이 들어 보급수의 양이 적은 보일러 또는 선박보일러에서 해수로부터 철수를 얻고자 할 때 주로 사용하는 급수처리 방법은?

  1. 증류법
  2. 여과법
  3. 석회소다법
  4. 이온교환법
(정답률: 75%)
  • 증류법은 해수를 가열하여 증발시킨 후 응축시켜 염분 및 불순물을 제거하여 고순도의 물을 얻는 방법으로, 양질의 급수를 얻을 수 있으나 비용이 많이 들고 보급수의 양이 적은 경우에 주로 사용됩니다.
    오답 노트
    * 여과법: 부유물질 제거에 주로 사용되며 용해된 염분은 제거하지 못하므로 오답.
    * 석회소다법: 주로 물의 경도를 제거하는 연수화 방법이므로 오답.
    * 이온교환법: 해수와 같이 이온 농도가 높은 물에는 수지 재생 비용이 과도하여 주로 사용되지 않으므로 오답.
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99. 다음 중 기수분리의 방법에 따른 분류로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 장애판을 이용한 것
  2. 그물을 이용한 것
  3. 방향전환을 이용한 것
  4. 압력을 이용한 것
(정답률: 62%)
  • 기수분리 방법은 증기와 물을 물리적으로 분리하는 원리에 따라 분류되며, 압력은 분리 메커니즘 자체가 아닌 시스템의 운전 조건에 해당한다.
    오답 노트:
    - 장애판을 이용한 것: 증기 흐름의 방향을 급격히 바꾸어 물방울이 관성력으로 분리되게 하는 물리적 분리 방법이다.
    - 그물을 이용한 것: 미세한 물방울이 그물망에 부딪혀 합쳐진 후 중력으로 떨어지게 하는 물리적 분리 방법이다.
    - 방향전환을 이용한 것: 증기-물 혼합물의 흐름 방향을 바꾸어 물방울이 관성력이나 원심력으로 분리되게 하는 물리적 분리 방법이다.
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100. 노통 보일러이 평형 노통을 일체형으로 제작하면 강도가 약해지는 결점이 있다. 이러한 결점을 보완하기 위하여 몇 개의 플랜지형 노통으로 제작하는 데 이 때의 이음부를 무엇이라 하는가?

  1. 브리징 스페이스
  2. 가세트 스테이
  3. 평형 조인트
  4. 아담슨 조인트
(정답률: 62%)
  • 노통 보일러의 노통을 여러 개의 플랜지형으로 분할하여 연결하는 이음부로, 강도 보강 및 열팽창 흡수를 목적으로 한다.
    오답 노트
    - 브리징 스페이스: 보일러 노통의 이음부 명칭이 아님.
    - 가세트 스테이: 보일러 동판을 지지하는 스테이의 일종으로 노통 이음부와 무관함.
    - 평형 조인트: 열팽창을 흡수하는 일반적인 이음부를 지칭하며, 노통 보강을 위한 특정 이음부 명칭이 아님.
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