에너지관리기사 필기 기출문제복원 (2020-08-22)

에너지관리기사
(2020-08-22 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 링겔만 농도표는 어떤 목적으로 사용되는가?

  1. 연돌에서 배출되는 매연농도 측정
  2. 보일러수의 pH 측정
  3. 연소가스 중의 탄산가스 농도 측정
  4. 연소가스 중의 SOx 농도 측정
(정답률: 86%)
  • 링겔만 농도표는 연돌에서 배출되는 매연의 농도를 육안으로 측정하기 위해 사용됩니다.
    오답 노트
    - 보일러수의 pH 측정: pH 측정은 수소이온 농도를 측정하는 것으로 링겔만 농도표와 관련이 없습니다.
    - 연소가스 중의 탄산가스 농도 측정: 탄산가스(CO₂) 농도 측정은 가스 분석기를 사용하며 링겔만 농도표와 관련이 없습니다.
    - 연소가스 중의 SOx 농도 측정: SOx 농도 측정은 특정 분석 장비를 사용하며 링겔만 농도표와 관련이 없습니다.
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2. 연소가스를 분석한 결과 CO2:12.5%, O2:3.0%일 때, (CO2)max%는? (단, 해당 연소가스에 CO는 없는 것으로 가정한다.)

  1. 12.62
  2. 13.45
  3. 14.58
  4. 15.03
(정답률: 68%)
  • 이 문제는 연소가스 분석 결과로부터 이론적인 최대 이산화탄소 농도를 구하는 문제입니다. 공기 중 산소 농도(약 21%)를 기준으로 실제 측정된 이산화탄소와 산소 농도를 이용하여 최대 이산화탄소 농도를 계산합니다.
    $$ (CO_2)_{max} = \frac{21}{21 - O_2} × CO_2 $$
    $$ (CO_2)_{max} = \frac{21}{21 - 3.0} × 12.5 $$
    $$ (CO_2)_{max} = 14.58 $$
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3. 화염온도를 높이려고 할 때 조작방법으로 틀린 것은?

  1. 공기를 예열한다.
  2. 과잉공기를 사용한다.
  3. 연료를 완전 연소시킨다.
  4. 노벽 등의 열손실을 막는다.
(정답률: 86%)
  • 과잉공기는 연소에 참여하지 않는 여분의 공기가 열을 흡수하여 화염온도를 낮추므로, 화염온도를 높이려는 조작방법으로 틀린 것입니다.
    오답 노트
    * 공기를 예열한다: 연소 효율을 높여 화염온도를 상승시킴.
    * 연료를 완전 연소시킨다: 최대 열량 발생으로 화염온도를 상승시킴.
    * 노벽 등의 열손실을 막는다: 열손실 방지로 화염온도를 상승시킴.
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4. 일반적인 정상연소의 연소속도를 결정하는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 산소농도
  2. 이론공기량
  3. 반응온도
  4. 촉매
(정답률: 60%)
  • 연소속도는 반응물의 농도, 온도, 활성화 에너지 등 화학 반응 속도에 직접적인 영향을 미치는 요인에 의해 결정됩니다.
    오답 노트
    - 산소농도: 반응물 농도 증가로 연소속도가 빨라지므로 오답.
    - 반응온도: 분자 운동 활성화 및 활성화 에너지 도달 분자 수 증가로 연소속도가 빨라지므로 오답.
    - 촉매: 활성화 에너지를 낮춰 연소속도를 빠르게 하므로 오답.
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5. 다음과 같은 조성의 석탄 가스를 연소시켰을 때의 이론 습연소가스량(Nm3/Nm3)은?

  1. 2.94
  2. 3.94
  3. 4.61
  4. 5.61
(정답률: 38%)
  • 이 문제는 연료의 조성으로부터 각 성분의 연소 반응식을 이용하여 이론 산소량, 이론 공기량, 그리고 최종적으로 이론 습연소가스량을 계산합니다.
    기본 공식:
    이론 산소량 ($$O_0$$)은 다음과 같습니다.
    $$O_0 = (0.5 \cdot CO) + (0.5 \cdot H_2) + (2 \cdot CH_4) - O_2$$

    이론 공기량 ($$A_0$$)은 다음과 같습니다.
    $$A_0 = \frac{O_0}{0.21}$$

    이론 습연소가스량 ($$G_{w0}$$)은 연소 생성물인 이산화탄소, 수증기, 질소의 합입니다.
    $$G_{w0} = (CO_{2, 연료} + CO_{2, 생성}) + H_{2}O_{생성} + (N_{2, 연료} + N_{2, 공기})$$

    숫자 대입$$: 주어진 연료 조성(부피%): CO=8, CO2=1, H2=50, CH4=37, N2=4 O_0 = (0.5 \times 0.08) + (0.5 \times 0.50) + (2 \times 0.37) = 0.04 + 0.25 + 0.74 = 1.03 Nm^3/Nm^3$$
    $$A_0 = \frac{1.03}{0.21} \approx 4.90476 Nm^3/Nm^3$$

    연소 생성 $$CO_2$$ = $$0.08 (CO) + 0.37 (CH_4) = 0.45 Nm^3$$
    총 $$CO_2$$ = 연료 중 $$CO_2$$ (0.01) + 연소 생성 $$CO_2$$ (0.45) = $$0.01 + 0.45 = 0.46 Nm^3$$
    연소 생성 $$H_2O$$ = $$0.50 (H_2) + (2 \times 0.37) (CH_4) = 0.50 + 0.74 = 1.24 Nm^3$$
    공기 중 $$N_2$$ = $$A_0 \times 0.79 = 4.90476 \times 0.79 \approx 3.87476 Nm^3$$
    총 $$N_2$$ = 연료 중 $$N_2$$ (0.04) + 공기 중 $$N_2$$ (3.87476) = $$0.04 + 3.87476 = 3.91476 Nm^3$$
    $$G_{w0} = 0.46 + 1.24 + 3.91476$$

    최종 결과:
    $$G_{w0} = 5.61476 \approx 5.61 Nm^3/Nm^3$$
  • H2 + 1/2O2 → H2O
    CO + 1/2O2 → CO2
    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
    이론공기량 Ao=Oo/0.21=0.5H+0.5C+2CH4/0.21
    =0.5*0.5+0.5*0.08+2*0.37/0.21
    =4.904Nm3/Nm3
    이론습연소가스량 Gow=CO2+N2+0.79Ao+(생성된 CO2와 H2O의 양)
    Gow=0.01+0.04+0.79*4.904+(1*0.5+1*0.08+3*0.37)=5.614
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6. 다음 연소가스의 성분 중, 대기오염 물질이 아닌 것은?

  1. 입자상물질
  2. 이산화탄소
  3. 황산화물
  4. 질소산화물
(정답률: 78%)
  • 이산화탄소는 완전 연소 시 발생하는 물질이자 지구 온난화의 주범인 온실가스이지만, 일반적으로 대기오염 물질로 분류되는 황산화물, 질소산화물, 입자상물질과는 달리 직접적인 인체 유해성이나 환경 파괴성(산성비, 스모그 등)이 낮아 해당 문제에서는 대기오염 물질이 아닌 것으로 간주합니다.
    오답 노트:
    - 입자상물질: 미세먼지, 초미세먼지 등으로 호흡기 질환을 유발하고 시정을 악화시키는 대기오염 물질입니다.
    - 황산화물: 산성비의 주요 원인이며, 호흡기 질환을 유발하는 대기오염 물질입니다.
    - 질소산화물: 광화학 스모그, 산성비의 원인이 되며, 호흡기 질환을 유발하는 대기오염 물질입니다.
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7. 옥테인(C8H18)이 과잉공기율 2로 연소 시 연소가스 중의 산소 부피비(%)는?

  1. 6.4
  2. 10.1
  3. 12.9
  4. 20.2
(정답률: 52%)
  • 이 문제는 옥테인의 완전 연소 반응식과 과잉공기율을 이용하여 연소가스 중의 산소 부피비를 계산합니다.
    $$C_8H_{18} + 12.5 O_2 \rightarrow 8 CO_2 + 9 H_2O$$

    이론 산소량 (O2_이론) = 12.5 mol
    실제 공급 산소량 (O2_실제) = O2_이론 × 과잉공기율
    미반응 산소량 (O2_미반응) = O2_실제 - O2_이론
    질소량 (N2) = O2_실제 × (79/21)
    총 연소가스량 (V_총) = CO2 + H2O + N2 + O2_미반응
    산소 부피비 (%) = (O2_미반응 / V_총) × 100
    $$O2\_실제 = 12.5 mol \times 2 = 25 mol$$

    $$O2\_미반응 = 25 mol - 12.5 mol = 12.5 mol$$

    $$N2 = 25 mol \times \frac{79}{21} \approx 94.05 mol$$

    $$V\_총 = 8 mol (CO_2) + 9 mol (H_2O) + 94.05 mol (N_2) + 12.5 mol (O_2_미반응) = 123.55 mol$$

    $$산소 부피비 = \frac{12.5}{123.55} \times 100 \approx 10.1 \%$$
  • C8H18 + 12.5O2 → 8CO2 + 9H2O
    습연소가스 G=Gw=(m-0.21)Ao+생성된 CO2+생성된 H2O
    =(2-0.21)*12.5/0.21+8+9=123.547
    연소가스 중 O2의 부피비율 = O2/Gw=12.5/123.547 *100%=10.117%
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8. C2H6 1Nm3을 연소했을 때의 건연소가스량(Nm3)은? (단, 공기 중 산소의 부피비는 21%이다.)

  1. 4.5
  2. 15.2
  3. 18.1
  4. 22.4
(정답률: 45%)
  • 이 문제는 에탄(C_{2}H_{6})의 완전 연소 반응식을 통해 이론 산소량과 이론 공기량을 구하고, 이를 바탕으로 건연소가스량(이산화탄소와 질소의 합)을 계산하는 문제입니다.
    C_{2}H_{6}의 완전 연소 반응식은 다음과 같습니다.
    C_{2}H_{6} + 3.5O_{2} → 2CO_{2} + 3H_{2}O
    [기본 공식]
    $$ V_{O_2, 이론} = (2 + \frac{6}{4}) \text{ Nm}^3 $$
    $$ V_{공기, 이론} = \frac{V_{O_2, 이론}}{0.21} $$
    $$ V_{N_2} = V_{공기, 이론} × (1 - 0.21) $$
    $$ V_{CO_2} = 2 \text{ Nm}^3 $$
    $$ V_{건연소가스} = V_{CO_2} + V_{N_2} $$
    [숫자 대입]
    $$ V_{O_2, 이론} = 3.5 \text{ Nm}^3 $$
    $$ V_{공기, 이론} = \frac{3.5}{0.21} \approx 16.6667 \text{ Nm}^3 $$
    $$ V_{N_2} = 16.6667 × 0.79 \approx 13.1667 \text{ Nm}^3 $$
    $$ V_{건연소가스} = 2 + 13.1667 $$
    [최종 결과]
    $$ V_{건연소가스} \approx 15.1667 \approx 15.2 \text{ Nm}^3 $$
  • C2H6 + 3.5O2 → 2CO2 + 3H2O
    이론건연소가스량 God=0.79Ao+생성된 CO2의양
    =0.79*(3.5/0.2)+2=15.167
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9. 연소장치의 연돌통풍에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연돌의 단면적은 연도의 경우와 마찬가지로 연소량과 가스의 유속에 관계한다.
  2. 연돌의 통풍력은 외기온도가 높아짐에 따라 통풍력이 감소하므로 주의가 필요하다.
  3. 연돌의 통풍력은 공기의 습도 및 기압에 관계없이 외기온도에 따라 달라진다.
  4. 연돌의 설계에서 연돌 상부 단면적을 하부 단멱적 보다 작게 한다.
(정답률: 75%)
  • 연돌의 통풍력은 외기온도뿐만 아니라 공기의 습도 및 기압에도 영향을 받기 때문이다.
    오답 노트
    * 연돌의 단면적은 연도의 경우와 마찬가지로 연소량과 가스의 유속에 관계한다.: 연돌의 단면적은 연소량과 가스의 유속에 직접적인 영향을 받으므로 맞는 설명이다.
    * 연돌의 통풍력은 외기온도가 높아짐에 따라 통풍력이 감소하므로 주의가 필요하다.: 외기온도가 높아지면 내외부 공기 밀도 차이가 줄어 통풍력이 감소하므로 맞는 설명이다.
    * 연돌의 설계에서 연돌 상부 단면적을 하부 단멱적 보다 작게 한다.: 연돌 상부 단면적을 하부보다 작게 하여 가스 유속을 유지하거나 구조적 안정성을 확보하므로 맞는 설명이다.
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10. 고체연료 연소장치 중 쓰레기 소각에 적합한 스토커는?

  1. 계단식 스토커
  2. 고정식 스토커
  3. 산포식 스토커
  4. 하압식 스토커
(정답률: 79%)
  • 계단식 스토커는 연료를 아래로 이동시키며 건조, 연소, 회분 배출이 순차적으로 이루어져 쓰레기 소각에 가장 적합합니다.
    오답 노트:
    - 고정식 스토커: 연료 공급 및 회분 배출이 수동으로 이루어져 대용량 쓰레기 소각에 부적합합니다.
    - 산포식 스토커: 미분탄이나 작은 입자 연료에 적합하며, 쓰레기처럼 이질적인 연료에는 부적합합니다.
    - 하압식 스토커: 주로 석탄과 같은 균일한 고체 연료에 사용되며, 쓰레기 소각에는 적합하지 않습니다.
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11. 헵테인(C7H16)1kg을 완전 연소하는데 필요한 이론공기량(kg)은? (단, 공기 중 산소 질량비는 23%이다.)

  1. 11.64
  2. 13.21
  3. 15.30
  4. 17.17
(정답률: 53%)
  • 이 문제는 헵테인의 완전 연소 반응식을 통해 필요한 산소량을 계산하고, 공기 중 산소 질량비를 이용하여 이론공기량을 구하는 문제입니다.
    $$ \text{이론공기량 (kg)} = \frac{\text{연료량 (kg)} × \frac{\text{반응 산소 몰수} × \text{산소 분자량}}{\text{반응 연료 몰수} × \text{연료 분자량}}}{\text{공기 중 산소 질량비}} $$
    $$ \text{이론공기량 (kg)} = \frac{1 \text{ kg} × \frac{11 × 32 \text{ kg/kmol}}{1 × 100 \text{ kg/kmol}}}{0.23} $$
    $$ \text{이론공기량 (kg)} = 15.30 $$
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12. 액체연료 중 고온 건류하여 얻은, 타르계 중유의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 화염의 방사율이 크다.
  2. 황의 영향이 적다.
  3. 슬러지를 발생시킨다.
  4. 석유계 액체연료이다.
(정답률: 62%)
  • 타르계 중유는 석탄이나 셰일 등을 고온 건류하여 얻는 연료이며, 석유를 정제하여 얻는 석유계 액체연료와는 근본적으로 다른 종류입니다.
    오답 노트
    * 화염의 방사율이 크다: 타르계 중유는 탄소 함량이 높아 발광성이 강한 화염을 형성하여 방사율이 큰 것이 특징이므로 오답.
    * 황의 영향이 적다: 타르계 중유는 석유계 중유에 비해 황 함량이 상대적으로 적거나 황의 형태가 달라 황의 영향이 적다고 볼 수 있으므로 오답.
    * 슬러지를 발생시킨다: 타르계 중유는 점성이 높고 불순물이 많아 저장 및 연소 시 슬러지를 발생시키기 쉬우므로 오답.
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13. 고체연료의 연료비를 식으로 바르게 나타낸 것은?

(정답률: 89%)
  • 고체연료의 연료비는 고정탄소 함량에 대한 휘발분 함량의 비율로 정의됩니다.
    1]은 고정탄소(%)를 휘발분(%)으로 나눈 식으로, 고체연료의 연료비 정의와 정확히 일치합니다.
    다른 보기들의 내용은 물리적으로 블라인드 처리되어 오답 노트를 작성할 수 없습니다.
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14. 어떤 탄화수소 CaHb의 연소가스를 분석한 결과, 용적 %에서 CO2:8.0%, CO:0.9%, O2:8.8%, N2:82.3%이다. 이 경우의 공기와 연료의 질량비(공연비)는? (단, 공기의 분자량은 28.96이다.)

  1. 6
  2. 24
  3. 36
  4. 162
(정답률: 46%)
  • 이 문제는 연소가스 분석 결과를 이용하여 공기와 연료의 질량비(공연비)를 계산합니다.
    질소(N2)를 통해 공급된 공기량을 구하고, 탄소(C)와 수소(H)의 질량 균형을 통해 연료량을 계산하여 공연비를 산출합니다.
    $$공연비 = \frac{공기 질량}{연료 질량}$$

    (풀이)
    1. 건조 배기가스 100 mol 기준:
    - N2 = 82.3 mol$$- 공급된 O2 = 82.3 mol \times \frac{21}{79} = 21.905 mol - 총 공급 공기 몰수 = 82.3 mol + 21.905 mol = 104.205 mol - 공기 질량 = 104.205 mol \times 28.96 g/mol = 3017.9 g 2. 연료 질량 계산: - 소모된 O2 = 공급된 O2 - 잔류 O2 = 21.905 mol - 8.8 mol = 13.105 mol - 연료 중 C 몰수 = CO2 + CO = 8.0 mol + 0.9 mol = 8.9 mol - C 연소에 필요한 O2 = CO2 + \frac{CO}{2} = 8.0 mol + \frac{0.9 mol}{2} = 8.45 mol - H 연소에 필요한 O2 = 소모된 O2 - C 연소에 필요한 O2 = 13.105 mol - 8.45 mol = 4.655 mol - 연료 중 H 몰수 = 4 \times (H 연소에 필요한 O2) = 4 \times 4.655 mol = 18.62 mol - 연료 질량 = (8.9 mol \times 12 g/mol) + (18.62 mol \times 1 g/mol) = 106.8 g + 18.62 g = 125.42 g 공연비 = \frac{3017.9}{125.42}$$
    $$공연비 = 24.06$$
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15. LPG 용기의 안전관리 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 밸브는 천천히 열고 닫는다.
  2. 통풍이 잘되는 곳에 저장한다.
  3. 용기의 저장 및 운반 중에는 항상 40℃ 이상을 유지한다.
  4. 용기의 전락 또는 충격을 피하고 가까운 곳에 인화성 물질을 피한다.
(정답률: 90%)
  • LPG는 온도가 상승하면 내부 압력이 급격히 증가하여 폭발 위험이 커지므로 고온 유지는 안전관리 유의사항으로 틀린 내용입니다.
    오답 노트:
    * 밸브는 천천히 열고 닫는다: 급격한 조작은 서지압이나 액해머 현상을 유발할 수 있어 위험하므로 천천히 조작해야 합니다.
    * 통풍이 잘되는 곳에 저장한다: 누출된 가스가 체류하지 않고 희석되도록 통풍이 잘되는 곳에 보관해야 합니다.
    * 용기의 전락 또는 충격을 피하고 가까운 곳에 인화성 물질을 피한다: 용기 손상으로 인한 가스 누출 및 화재·폭발 위험을 방지하기 위한 필수 안전 수칙입니다.
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16. 연료비가 크면 나타나는 일반적인 현상이 아닌 것은?

  1. 고정 탄소량이 증가한다.
  2. 불꽃은 단염이 된다.
  3. 매연의 발생이 적다.
  4. 착화온도가 낮아진다.
(정답률: 49%)
  • 연료비가 크다는 것은 연료 내 고정 탄소량이 많고 휘발분이 적다는 것을 의미하며, 이러한 연료는 착화온도가 높아지는 특성을 가진다. 따라서 착화온도가 낮아진다는 것은 연료비가 클 때 나타나는 일반적인 현상이 아니다.
    오답 노트:
    - 고정 탄소량이 증가한다: 연료비는 고정 탄소량을 휘발분으로 나눈 값이므로, 연료비가 크다는 것은 고정 탄소량이 많다는 것을 의미한다.
    - 불꽃은 단염이 된다: 고정 탄소량이 많은 연료는 휘발분이 적어 짧고 푸른 불꽃(단염)을 형성하는 경향이 있다.
    - 매연의 발생이 적다: 휘발분이 적으므로 불완전 연소로 인한 매연 발생이 적어진다.
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17. 연소가스 부피조성이 CO2:13%, O2:8%, N2:79%일 때 공기 과잉계수(공기비)는?

  1. 1.2
  2. 1.4
  3. 1.6
  4. 1.8
(정답률: 61%)
  • 이 문제는 연소가스 분석을 통해 공기 과잉계수(공기비)를 계산하는 문제입니다. 건조 연소가스 중 질소와 산소의 부피 조성을 이용하여 공기 과잉계수를 구하는 공식을 적용합니다.
    $$ m = \frac{N_2}{N_2 - 3.76 × O_2} $$
    $$ m = \frac{79}{79 - 3.76 × 8} $$
    $$ m = 1.6 $$
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18. 1Nm3의 질량이 2.59kg인 기체는 무엇인가?

  1. 메테인(CH4)
  2. 에테인(C2H6)
  3. 프로페인(C3HS)
  4. 뷰테인(C4H10)
(정답률: 70%)
  • 이 문제는 이상기체 상태 방정식과 표준 상태에서의 몰 부피를 이용하여 기체의 분자량을 구하는 문제입니다. 표준 상태(0°C, 1기압)에서 모든 이상기체 1kmol은 22.4 Nm³의 부피를 가집니다.
    $$ \text{분자량 (M)} = \frac{\text{질량 (m)}}{\text{부피 (V)}} × \text{표준상태 몰 부피 (V_m)} $$
    $$ M = \frac{2.59 \text{ kg}}{1 \text{ Nm}^3} × 22.4 \frac{\text{Nm}^3}{\text{kmol}} $$
    $$ M = 57.996 \frac{\text{kg}}{\text{kmol}} \approx 58 \frac{\text{g}}{\text{mol}} $$
    각 기체의 분자량은 다음과 같습니다.
    $$ - 메테인(CH₄): 12 + (1 × 4) = 16 g/mol $$
    $$ - 에테인(C₂H₆): (12 × 2) + (1 × 6) = 30 g/mol $$
    - 프로페인(C₃H₈): (12 × 3) + (1 × 8) = 44 g/mol
    $$ - 뷰테인(C₄H₁₀): (12 × 4) + (1 × 10) = 58 g/mol $$
    계산된 분자량 58 g/mol에 해당하는 기체는 뷰테인(C₄H₁₀)입니다.
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19. 액체연료의 미립화 시 평균 분무입경에 직접적인 영향을 미치는 것이 아닌 것은?

  1. 액체연료의 표면장력
  2. 액체연료의 점성계수
  3. 액체연료의 탁도
  4. 액체연료의 밀도
(정답률: 85%)
  • 액체연료의 탁도는 연료의 혼탁도를 나타내는 지표로, 분무입경 형성 자체보다는 연료의 순도나 광학적 특성과 관련이 깊어 직접적인 영향을 미치지 않습니다.
    오답 노트:
    * 액체연료의 표면장력: 액체 방울이 형성될 때 표면적을 최소화하려는 힘으로, 표면장력이 클수록 미립화가 어려워 분무입경이 커집니다.
    * 액체연료의 점성계수: 액체의 흐름에 대한 저항을 나타내며, 점성계수가 클수록 액체가 잘 찢어지지 않아 미립화가 어려워 분무입경이 커집니다.
    * 액체연료의 밀도: 액체의 관성력과 관련되어 분무 시 액적의 운동량에 영향을 미치며, 밀도가 높을수록 분무입경에 영향을 줍니다.
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20. 품질이 좋은 고체연료의 조건으로 옳은 것은?

  1. 고정탄소가 많을 것
  2. 회분이 많을 것
  3. 황분이 많을 것
  4. 수분이 많을 것
(정답률: 87%)
  • 고정탄소는 연료의 발열량을 결정하는 주요 성분으로, 많을수록 연소 효율이 높아집니다.
    오답 노트
    - 회분이 많을 것: 회분은 연소 후 남는 불순물로, 많으면 발열량을 감소시키고 연소 효율을 떨어뜨리므로 오답.
    - 황분이 많을 것: 황분은 연소 시 아황산가스 등 유해 가스를 발생시켜 대기오염의 원인이 되므로 오답.
    - 수분이 많을 것: 수분은 연소 시 증발열을 빼앗아 발열량을 감소시키고 연소 효율을 저하시키므로 오답.
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2과목: 열역학

21. 디젤 사이클에서 압축비가 20, 단절비(cut-off ratio)가 1.7일 때 열효율(%)은? (단, 비열비는 1.4이다.)

  1. 43
  2. 66
  3. 72
  4. 84
(정답률: 62%)
  • 디젤 사이클에서 열효율은 1 - (1/압축비)^(γ-1) x (단절비)^(1-γ)으로 계산할 수 있다. 여기서 γ는 비열비를 나타낸다. 따라서 이 문제에서는 압축비가 20, 단절비가 1.7, 비열비가 1.4인 경우를 대입하여 계산하면 다음과 같다.

    열효율 = 1 - (1/20)^(1.4-1) x (1.7)^(1-1.4) = 0.66

    따라서 정답은 "66"이다. 이는 디젤 사이클에서 일반적으로 나타나는 열효율 범위 내에 속하며, 압축비와 단절비가 주어졌을 때 열효율을 계산하는 공식을 이해하고 적용할 수 있는 능력을 요구한다.
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22. 열역학적 사이클에서 열효율이 고열원과 저열원의 온도만으로 결정되는 것은?

  1. 카르노 사이클
  2. 랭킨 사이클
  3. 재열 사이클
  4. 재생 사이클
(정답률: 79%)
  • 카르노 사이클은 이상적인 가역 사이클로, 그 열효율은 고열원과 저열원의 절대 온도에 의해서만 결정됩니다.
    오답 노트
    * 랭킨 사이클: 실제 증기 동력 사이클로, 작동 유체의 종류, 압력, 온도 및 각 장치의 효율에 따라 열효율이 달라지므로 오답.
    * 재열 사이클: 랭킨 사이클의 변형으로, 터빈 중간에 재열 과정이 추가되어 작동 조건에 따라 효율이 달라지므로 오답.
    * 재생 사이클: 랭킨 사이클의 변형으로, 급수 가열기를 통해 급수를 예열하는 과정이 추가되어 작동 조건에 따라 효율이 달라지므로 오답.
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23. 비엔탈피가 326kJ/kg인 어떤 기체가 노즐을 통하여 단열적으로 팽창되어 비엔탈피가 322kJ/kg으로 되어 나간다. 유입 속도를 무시할 때 유출 속도(m/s)는? (단, 노즐 속의 유동은 정상류이며 손실은 무시한다.)

  1. 4.4
  2. 22.6
  3. 64.7
  4. 89.4
(정답률: 47%)
  • 이 문제는 노즐에서의 정상류 에너지 방정식을 적용하여 유출 속도를 구합니다. 단열 과정이며 유입 속도와 손실을 무시하므로, 엔탈피 변화가 운동 에너지 변화로 전환됩니다.
    $$ h_1 = h_2 + \frac{v_2^2}{2} $$
    $$ v_2 = \sqrt{2 × (h_1 - h_2)} $$
    $$ v_2 = \sqrt{2 × (326 \text{ kJ/kg} - 322 \text{ kJ/kg}) × 1000 \text{ J/kJ}} $$
    $$ v_2 = 89.4 \text{ m/s} $$
  • 유출 속도 V(m/s)=√2ΔH=√2*(H1-H2)=√2*(326-322)*10^3=89.4m/s
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24. 다음 T-S 선도에서 냉동사이클의 성능계수를 옳게 나타낸 것은? (단, u는 내부에너지, h는 엔탈피를 나타낸다.)

(정답률: 69%)
  • 냉동사이클의 성능계수(COP)는 냉동효과를 압축일로 나눈 값입니다.
    냉동효과는 증발기에서 흡수하는 열량(h1 - h4)이고, 압축일은 압축기에서 가해지는 일(h2 - h1)입니다.
    1: 냉동사이클의 성능계수는 냉동효과를 압축일로 나눈 값이므로, (h1 - h4) / (h2 - h1)이 맞습니다.
    2: h2-h3 / h2-h1은 응축기에서 방출되는 열량을 압축일로 나눈 값이므로 오답입니다.
    3: h1-h4 / h3-h4는 분모가 팽창 과정에서의 엔탈피 변화로 압축일이 아니므로 오답입니다.
    4: h2-h3 / h3-h4는 분자와 분모 모두 성능계수 공식의 구성 요소가 아니므로 오답입니다.
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25. 열역학 제2법칙에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 제2종 영구기관의 제작은 불가능하다.
  2. 고립계의 엔트로피는 감소하지 않는다.
  3. 열은 자체적으로 저온에서 고온으로 이동이 곤란하다.
  4. 열과 일은 변환이 가능하며, 에너지보존 법칙이 성립한다.
(정답률: 82%)
  • 열과 일의 변환 및 에너지 보존 법칙은 열역학 제1법칙에 해당한다.
    오답 노트:
    - 제2종 영구기관의 제작은 불가능하다: 열역학 제2법칙의 켈빈-플랑크 원리이다.
    - 고립계의 엔트로피는 감소하지 않는다: 열역학 제2법칙의 엔트로피 증가 원리이다.
    - 열은 자체적으로 저온에서 고온으로 이동이 곤란하다: 열역학 제2법칙의 클라우지우스 원리이다.
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26. 좋은 냉매의 특성으로 틀린 것은?

  1. 낮은 응고점
  2. 낮은 증기의 비열비
  3. 낮은 열전달계수
  4. 단위 질량당 높은 증발열
(정답률: 64%)
  • 좋은 냉매는 열교환 효율을 높이기 위해 높은 열전달계수를 가져야 합니다.
    오답 노트:
    - 낮은 응고점: 응고점이 낮아야 저온에서도 얼지 않고 작동할 수 있습니다.
    - 낮은 증기의 비열비: 증기의 비열비가 낮아야 압축 효율이 좋습니다.
    - 단위 질량당 높은 증발열: 증발열이 높아야 적은 양으로도 많은 열을 흡수할 수 있습니다.
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27. 다음 중에서 가장 높은 압력을 나타내는 것은?

  1. 1atm
  2. 10kgf/cm2
  3. 105Pa
  4. 14.7psi
(정답률: 76%)
  • 이 문제는 다양한 압력 단위를 통일된 단위로 변환하여 크기를 비교하는 문제입니다.
    $$ 1 \text{ atm} = 101325 \text{ Pa} $$
    $$ 1 \text{ kgf/cm}^2 = 98066.5 \text{ Pa} $$
    $$ 1 \text{ psi} = 6894.76 \text{ Pa} $$
    $$ 1 \text{ atm} = 101325 \text{ Pa} $$
    $$ 10 \text{ kgf/cm}^2 = 10 × 98066.5 \text{ Pa} $$
    $$ 14.7 \text{ psi} = 14.7 × 6894.76 \text{ Pa} $$
    $$ 1 \text{ atm} = 101325 \text{ Pa} $$
    $$ 10 \text{ kgf/cm}^2 = 980665 \text{ Pa} $$
    $$ 105 \text{ Pa} $$
    $$ 14.7 \text{ psi} \approx 101353 \text{ Pa} $$
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28. 랭킹 사이클에서 복수기 압력을 낮추면 어떤 현상이 나타나는가?

  1. 복수기의 포화온도는 상승한다.
  2. 열효율이 낮아진다.
  3. 터빈 출구부에 부식문제가 생긴다.
  4. 터빈 출구부의 증기 건도가 높아진다.
(정답률: 55%)
  • 복수기 압력을 낮추면 터빈 출구 증기의 건도가 낮아져 습분 함량이 증가하고, 이로 인해 터빈 블레이드 침식 및 부식 문제가 발생합니다.
    오답 노트
    * 복수기의 포화온도는 상승한다: 복수기 압력이 낮아지면 포화온도도 낮아진다.
    * 열효율이 낮아진다: 복수기 압력을 낮추면 열효율은 높아진다.
    * 터빈 출구부의 증기 건도가 높아진다: 복수기 압력을 낮추면 터빈 출구 증기 건도는 낮아진다.
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29. 다음 관계식 중에 틀린 것은? (단, m은 질량, U는 내부에너지, H는 엔탈피, W는 일, Cp와 Cv는 각각 정압비열과 정적비열이다.)

  1. dU=mCvdT
  3. δW=mCpdT
(정답률: 61%)
  • δW=mCpdT는 일(δW)과 정압비열(Cp)의 관계를 잘못 나타낸 식입니다. 일은 일반적으로 압력과 부피 변화의 곱(P dV)으로 정의되며, 정압비열은 엔탈피 변화(dH = mCpdT)와 관련이 있습니다.
    오답 노트
    * dU=mCvdT: 이상 기체의 내부에너지 변화는 정적비열(Cv)과 온도 변화(dT)의 곱으로 정의되므로 올바른 관계식입니다.
    * H = U + PV: 엔탈피(H)의 정의식이므로 올바른 관계식입니다.
    * Cp - Cv = R: 이상 기체에 대한 마이어 관계식이므로 올바른 관계식입니다.
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30. 유동하는 기체의 압력을 P, 속력을 V, 밀도를 ρ, 중력 가속도를 g, 높이를 z, 절대온도는 T, 정적비열을 Cv라고 할 때, 기체의 단위질량당 역학적 에너지에 포함되지 않는 것은?

  3. gz
  4. CvT
(정답률: 61%)
  • 유동하는 기체의 단위질량당 역학적 에너지는 운동 에너지, 위치 에너지, 그리고 압력 에너지(유동일)의 합으로 구성됩니다.
    CvT는 기체의 단위질량당 내부 에너지로, 역학적 에너지가 아닌 열 에너지에 해당합니다.
    오답 노트
    - P/ρ: 유동하는 기체의 단위질량당 압력 에너지(유동일)에 해당하므로 정답이 아님.
    - V²/2: 유동하는 기체의 단위질량당 운동 에너지에 해당하므로 정답이 아님.
    - gz: 유동하는 기체의 단위질량당 위치 에너지에 해당하므로 정답이 아님.
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31. 1kg의 이상기체(Cp=1.0kJ/kg·K, Cv=0.71kJ/kg·K)가 가역단열과정으로 P1=1Mpa, V1=0.6[m3]에서 P2=100KPa으로 변한다. 가역단열과정 후 이 기체의 부피 V2와 온도 T2는 각각 얼마인가?

  1. V2=2.24m3, T2=1000K
  2. V2=3.08m3, T2=1000K
  3. V2=2.24m3, T2=1060K
  4. V2=3.08m3, T2=1060K
(정답률: 44%)
  • 이 문제는 이상기체의 가역단열과정에서 압력, 부피, 온도의 관계를 나타내는 푸아송 방정식을 적용하여 최종 부피와 온도를 구합니다.
    먼저, 비열비(γ)와 기체 상수(R)를 계산합니다.
    $$ 비열비 γ = Cp / Cv = 1.0 kJ/kg·K / 0.71 kJ/kg·K ≈ 1.408 $$
    $$ 기체 상수 R = Cp - Cv = 1.0 kJ/kg·K - 0.71 kJ/kg·K = 0.29 kJ/kg·K = 290 J/kg·K $$
    초기 온도 T1을 계산합니다.
    $$ T_1 = \frac{P_1 V_1}{mR} $$
    $$ T_1 = \frac{1000 × 10^3 \text{ Pa} × 0.6 \text{ m}^3}{1 \text{ kg} × 290 \text{ J/kg·K}} $$
    $$ T_1 \approx 2069 \text{ K} $$
    가역단열과정 후의 부피 V2를 계산합니다.
    $$ V_2 = V_1 \left(\frac{P_1}{P_2}\right)^{\frac{1}{γ}} $$
    $$ V_2 = 0.6 \text{ m}^3 \left(\frac{1000 \text{ kPa}}{100 \text{ kPa}}\right)^{\frac{1}{1.408}} $$
    $$ V_2 \approx 3.08 \text{ m}^3 $$
    가역단열과정 후의 온도 T2를 계산합니다.
    $$ T_2 = T_1 \left(\frac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{γ-1}{γ}} $$
    $$ T_2 = 2069 \text{ K} \left(\frac{100 \text{ kPa}}{1000 \text{ kPa}}\right)^{\frac{1.408-1}{1.408}} $$
    $$ T_2 \approx 1060 \text{ K} $$
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32. 그림은 랭킨사이클의 온도, 엔트로피(T-S)선도이다. 상태 1~4의 비엔탈피 값이 h1=192kJ/kg, h2=194kJ/kg, h3=2802kJ/kg, h4=2010kJ/kg이라면 열효율(%)은?

  1. 25.3
  2. 30.3
  3. 43.6
  4. 49.7
(정답률: 56%)
  • 이 문제는 랭킨사이클의 열효율을 구하는 것으로, 순수 일량(터빈 일량 - 펌프 일량)을 보일러에서 공급된 열량으로 나누어 계산합니다.
    $$ \eta_{th} = \frac{(h_3 - h_4) - (h_2 - h_1)}{h_3 - h_2} $$
    $$ \eta_{th} = \frac{(2802 - 2010) - (194 - 192)}{2802 - 194} $$
    $$ \eta_{th} = 0.303 $$
    따라서 열효율은 30.3%입니다.
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33. 그림에서 압력 P1, 온도ts의 과열증기의 비엔트로피는 6.16kJ/kg·K이다. 상태1로부터 2까지의 가역단열 팽창 후, 압력 P2에서 습증기로 되었으면 상태2인 습증기의 건도 X는 얼마인가? (단, 압력 P2에서 포화수, 건포화증기의 비엔트로피는 각각 1.30kJ/kg·K, 7.36kJ/kg·K이다.)

  1. 0.69
  2. 0.75
  3. 0.79
  4. 0.80
(정답률: 36%)
  • 이 문제는 가역단열 과정의 특징인 등엔트로피 과정과 습증기의 비엔트로피 공식을 적용하여 건도를 구합니다.
    $$ s_2 = s_f + X(s_g - s_f) $$
    $$ 6.16 = 1.30 + X(7.36 - 1.30) $$
    $$ X = 0.80 $$
  • hx=h'+x(h"-h')
    6.16=1.3+x(7.36-1.3)
    습증기의 건도 X=0.80
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34. 압력 500kPa, 온도 423K의 공기 1kg이 압력이 일정한 상태로 변하고 있다. 공기의 일이 122kJ이라면 공기에 전달된 열량(kJ)은 얼마인가? (단, 공기의 정적비열은 0.7165kJ·kgK, 기체상수는 0.287kJ/kg·K이다.)

  1. 426
  2. 526
  3. 626
  4. 726
(정답률: 31%)
  • 이 문제는 열역학 제1법칙과 등압 과정의 특성을 활용하여 공기에 전달된 열량을 계산합니다. 등압 과정에서 전달된 열량은 정압비열과 온도 변화의 곱으로 나타낼 수 있으며, 일의 정의를 통해 온도 변화를 구할 수 있습니다.
    $$ Q = m C_p Δ T $$
    $$ W = m R Δ T $$
    $$ C_p = C_v + R $$
    위 공식들을 조합하여 Q를 W, Cv, R로 표현하면 다음과 같습니다.
    $$ Q = W \frac{C_v + R}{R} $$
    $$ Q = 122 × \frac{0.7165 + 0.287}{0.287} $$
    $$ Q = 426.57 $$
  • Wa=mR(T2-T1)
    122=1*0.287*(T2-423)
    T2=848K
    공기에 전달된 열량(Q)=mCp(T2-T1)=m(R+Cv)*(T2-T1)
    =1(0.287+0.7165v)*(848-423)
    =426.4875≒426kJ
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35. 압력이 1300kPa인 탱크에 저장된 건포화 증기가 노즐로부터 100kPa로 분출되고 있다. 입계압력 Pc는 몇 kPa인가? (단, 비열비는 1.135이다.)

  1. 751
  2. 643
  3. 582
  4. 525
(정답률: 26%)
  • 이 문제는 노즐을 통한 건포화 증기의 임계 유동 시 입계압력을 구하는 문제입니다. 입계압력은 비열비에 따라 결정되는 임계 압력비 공식을 사용하여 계산합니다.
    $$ P_c = P_0 \left(\frac{2}{k+1}\right)^{\frac{k}{k-1}} $$
    $$ P_c = 1300 × \left(\frac{2}{1.135+1}\right)^{\frac{1.135}{1.135-1}} $$
    $$ P_c = 751 \text{ kPa} $$
  • 임계압력비=Pc/P1(임계압력/압력)=(2/K+1)^K/K-1
    = Pc/1300=(2/1.135+1)^1.135/1.135-1
    임계압력 Pc=751kPa
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36. 압력이 일정한 용기 내에 이상기체를 외부에서 가열하였다. 온도가 T1에서 T2로 변화하였고, 기체의 부피가 V1에서 V2로 변화하였다. 공기의 정압비열 Cp에 대한 식으로 옳은 것은? (단, 이 이상기체의 압력은 p, 전달된 단위 질량당 열량은 q이다.)

(정답률: 64%)
  • 정압비열은 단위 질량의 물질을 일정한 압력 하에서 단위 온도만큼 변화시키는 데 필요한 열량을 나타냅니다.
    따라서 전달된 단위 질량당 열량 q와 온도 변화 (T₂ - T₁)를 이용하여 정압비열 C_p를 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
    $$ C_p = \frac{q}{T_2 - T_1} $$
  • dq=dh=Cpdt=Cp(t2-t1)
    ∴Cp=q/t2-t1
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37. 최저온도, 압축비 및 공급 열량이 같을 경우 사이클의 효율이 큰 것부터 작은 순서대로 옳게 나타낸 것은?

  1. 오토사이클 ＞ 디젤사이클 ＞ 사바테사이클
  2. 사바테사이클 ＞ 오토사이클 ＞ 디젤사이클
  3. 디젤사이클 ＞ 오토사이클 ＞ 사바테사이클
  4. 오토사이클 ＞ 사바테사이클 ＞ 디젤사이클
(정답률: 80%)
  • 사이클의 효율은 압축비가 같을 때, 열 공급 방식에 따라 달라지며, 정적 가열 방식인 오토사이클이 가장 효율이 높고, 정압 가열 방식인 디젤사이클이 가장 효율이 낮다.
    오답 노트:
    - 오토사이클 ＞ 디젤사이클 ＞ 사바테사이클: 사바테사이클은 오토사이클과 디젤사이클의 중간 효율을 가지므로 오답.
    - 사바테사이클 ＞ 오토사이클 ＞ 디젤사이클: 오토사이클이 사바테사이클보다 효율이 높으므로 오답.
    - 디젤사이클 ＞ 오토사이클 ＞ 사바테사이클: 디젤사이클이 가장 효율이 낮으므로 오답.
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38. 다음 중 상온에서 비열비 값이 가장 큰 기체는?

  1. He
  2. O2
  3. CO2
  4. CH4
(정답률: 75%)
  • 단원자 분자는 다른 분자들에 비해 자유도가 가장 적으므로 비열비가 가장 큽니다.
    오답 노트
    * O₂: 이원자 분자로 단원자 분자보다 자유도가 많아 비열비가 작습니다.
    * CO₂: 삼원자 분자로 단원자 분자보다 자유도가 많아 비열비가 작습니다.
    * CH₄: 다원자 분자로 단원자 분자보다 자유도가 많아 비열비가 작습니다.
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39. -35℃, 22MPa의 질소를 가역단열과정으로 500kPa까지 팽창했을 때의 온도(℃)는? (단, 비열비는 1.41이고 질소를 이상기체로 가정한다.)

  1. -180
  2. -194
  3. -200
  4. -206
(정답률: 64%)
  • 가역단열과정에서는 엔트로피가 일정하게 유지되므로, 다음과 같은 식이 성립합니다.

    S1/S2 = T1/T2^(γ-1)

    여기서 S는 엔트로피, T는 온도, γ는 비열비를 나타냅니다. 초기 상태를 1, 최종 상태를 2라고 하면, 다음과 같이 식을 변형할 수 있습니다.

    T2 = T1 / (S2/S1)^(1/(γ-1))

    주어진 조건에서 초기 상태의 온도는 -35℃이므로 238K입니다. 최종 상태의 압력은 500kPa이므로, 이에 해당하는 부피는 초기 부피의 22/0.5 = 44배입니다. 따라서 최종 상태의 엔트로피는 초기 상태의 엔트로피보다 44배 크다는 것을 알 수 있습니다.

    이제 엔트로피의 비율을 구해보겠습니다. 질소의 엔트로피는 이상기체로 가정했을 때 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    S = nRln(V/n) + S0

    여기서 n은 몰수, R은 기체상수, V는 부피, S0은 상수입니다. 초기 상태에서는 압력이 22MPa이므로 부피는 V1 = nRT1/22MPa입니다. 최종 상태에서는 압력이 500kPa이므로 부피는 V2 = nRT2/500kPa입니다. 이를 이용하여 엔트로피의 비율을 계산하면 다음과 같습니다.

    S2/S1 = (nRln(V2/n) + S0) / (nRln(V1/n) + S0)
    = ln(V2/V1)
    = ln(44)

    따라서 최종 상태의 온도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    T2 = T1 / (S2/S1)^(1/(γ-1))
    = 238 / (ln(44))^(1/0.41)
    ≈ -194

    따라서 정답은 "-194"입니다.
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40. 역카르노 사이클로 작동하는 냉장고가 있다. 냉장고 내부의 온도가 0℃이고 이곳에서 흡수한 열량이 10kW이고, 30℃의 외기로 열이 방출된다고 할 때 냉장고를 작동하는데 필요한 동력(kW)은?

  1. 1.1
  2. 10.1
  3. 11.1
  4. 21.1
(정답률: 44%)
  • 이 문제는 역카르노 사이클 냉장고의 성능계수(COP) 공식을 적용하여 필요한 동력을 구합니다.
    $$ W = Q_L \left( \frac{T_H - T_L}{T_L} \right) $$
    $$ W = 10 \text{ kW} \left( \frac{(30 + 273.15) - (0 + 273.15)}{0 + 273.15} \right) $$
    $$ W = 1.1 \text{ kW} $$
  • COP=q2/W=T2/T1-T2
    =10/W=(273+0)/(273+30)-(273+0)
    W=1.0989kW
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3과목: 계측방법

41. 국소대기압이 740mmHg인 곳에서 게이지압력이 0.4bar일 때 절대압력(kPa)은?

  1. 100
  2. 121
  3. 139
  4. 156
(정답률: 55%)
  • 이 문제는 절대압력을 구하기 위해 국소대기압과 게이지압력을 합산하고, 압력 단위를 통일하는 문제입니다.
    $$ P_{abs} = P_{local\_atm} + P_{gauge} $$
    $$ P_{abs} = \left( 740 \text{ mmHg} × \frac{101.325 \text{ kPa}}{760 \text{ mmHg}} \right) + \left( 0.4 \text{ bar} × \frac{100 \text{ kPa}}{1 \text{ bar}} \right) $$
    $$ P_{abs} = 139 \text{ kPa} $$
  • 740/760*1.01325bar+0.4bar=1.3865bar
    절대압력(kPa)=1.3865*101.325kPa=140kPa
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42. 0℃에서 저항이 80Ω이고 저항온도계수가 0.002인 저항온도계를 노안에 삽입했더니 저항이 160Ω이 되었을 때 노안의 온도는 약 몇 ℃인가?

  1. 160℃
  2. 320℃
  3. 400℃
  4. 500℃
(정답률: 38%)
  • 이 문제는 저항의 온도 변화에 따른 저항값 변화 공식을 적용하여 온도를 구합니다.
    $$ R_t = R_0 (1 + α t) $$
    $$ t = \frac{R_t - R_0}{R_0 α} $$
    $$ t = \frac{160 - 80}{80 × 0.002} $$
    $$ t = 500 $$
  • Rt=Ro(1+αt)
    160=80(1+0.002t)
    t=500℃
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43. 차압식 유량계에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유량은 교축기구 전후의 차압에 비례한다.
  2. 유량은 교축기구 전후의 차압의 제곱근에 비례한다.
  3. 유량은 교축기구 전후의 차압의 근사값이다.
  4. 유량은 교축기구 전후의 차압에 반비례한다.
(정답률: 70%)
  • 차압식 유량계에서 유량은 베르누이 방정식에 따라 교축기구 전후의 차압의 제곱근에 비례합니다.
    오답 노트
    * 유량은 교축기구 전후의 차압에 비례한다: 유량은 차압의 제곱근에 비례하므로 오답.
    * 유량은 교축기구 전후의 차압의 근사값이다: 유량은 차압의 근사값이 아니므로 오답.
    * 유량은 교축기구 전후의 차압에 반비례한다: 유량은 차압의 제곱근에 비례하므로 오답.
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44. 금속의 전기 저항 값이 변화되는 것을 이용하여 압력을 측정하는 전기저항압력계의 특성으로 맞는 것은?

  1. 응답속도가 빠르고 초고압에서 미압까지 측정한다.
  2. 구조가 간단하여 압력검출용으로 사용한다.
  3. 먼지의 영향이 적고 변동에 대한 적응성이 적다.
  4. 가스폭발 등 급속한 압력변화를 측정하는데 사용한다.
(정답률: 68%)
  • 전기저항압력계는 압력에 따른 저항 변화를 전기 신호로 빠르게 변환하여 넓은 범위의 압력을 정밀하게 측정할 수 있습니다.
    오답 노트
    * 구조가 간단하여 압력검출용으로 사용한다.: 구조가 아주 간단하다고만 볼 수 없으며, 정밀한 측정을 위해 복잡한 회로가 필요할 수 있습니다.
    * 먼지의 영향이 적고 변동에 대한 적응성이 적다.: 변동에 대한 적응성이 적다는 것은 사실이 아니며, 오히려 급격한 압력 변화에도 빠르게 반응합니다.
    * 가스폭발 등 급속한 압력변화를 측정하는데 사용한다.: 이는 빠른 응답속도라는 특성의 한 예시일 뿐입니다.
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45. 다음 각 습도계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 노점 습도계는 저습도를 측정할 수 있다.
  2. 모발 습도계는 2년마다 모발을 바꾸어 주어야 한다.
  3. 통풍 건습구 습도계는 2.5~5m/s의 통풍이 필요하다.
  4. 저항식 습도계는 직류전압을 사용하여 측정한다.
(정답률: 75%)
  • 이 문제는 다양한 습도계의 작동 원리와 특징에 대한 정확한 이해를 묻는 문제입니다.
    저항식 습도계는 소자의 분극 현상 및 전극 부식을 방지하기 위해 교류전압을 사용하여 측정합니다.
    오답 노트
    * 노점 습도계는 저습도를 측정할 수 있다: 정밀한 냉각 장치를 사용하면 저습도 측정 또한 가능하므로 맞는 설명.
    * 모발 습도계는 2년마다 모발을 바꾸어 주어야 한다: 모발의 탄성 저하 및 오염 방지를 위해 주기적인 교체가 필요하므로 맞는 설명.
    * 통풍 건습구 습도계는 2.5~5m/s의 통풍이 필요하다: 습구 온도의 정확한 측정을 위해 표준 통풍 속도가 필요하므로 맞는 설명.
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46. 기준압력과 주 피드백 신호와의 차에 의해서 일정한 신호를 조작요소에 보내는 제어장치는?

  1. 조절기
  2. 전송기
  3. 조작기
  4. 계측기
(정답률: 66%)
  • 조절기는 기준값과 주 피드백 신호의 차이를 계산하여 조작요소에 보낼 제어 신호를 생성하는 장치이다.
    오답 노트
    * 전송기: 공정 변수를 측정하여 표준화된 신호로 변환하여 전달하는 장치이므로 오답.
    * 조작기: 조절기로부터 신호를 받아 공정을 직접 조작하는 최종 제어 요소이므로 오답.
    * 계측기: 공정 변수를 측정하는 일반적인 장치이므로 오답.
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47. 다음 온도계 중 비접촉식 온도계로 옳은 것은?

  1. 유리제 온도계
  2. 압력식 온도계
  3. 전기저항식 온도계
  4. 광고온계
(정답률: 84%)
  • 광고온계는 물체에서 방출되는 복사 에너지를 측정하여 온도를 재는 비접촉식 온도계입니다.
    오답 노트
    * 유리제 온도계: 액체의 열팽창을 이용하는 접촉식 온도계이므로 오답.
    * 압력식 온도계: 봉입된 유체의 압력 변화를 이용하는 접촉식 온도계이므로 오답.
    * 전기저항식 온도계: 금속의 전기 저항 변화를 이용하는 접촉식 온도계이므로 오답.
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48. 전자유량계의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압력손실이 거의 없다.
  2. 내식성 유지가 곤란하다.
  3. 전도성 액체에 한하여 사용할 수 있다.
  4. 미소한 측정전압에 대하여 고성능의 증폭기가 필요하다.
(정답률: 56%)
  • 전자유량계는 내부 라이닝 및 전극 재질을 내식성 재료로 선택하여 부식성 유체 측정에 강합니다. 따라서 '내식성 유지가 곤란하다'는 설명은 전자유량계의 특징 중 틀린 내용입니다.
    오답 노트
    * 압력손실이 거의 없다: 유로 내부에 장애물이 없어 압력 손실이 거의 발생하지 않습니다.
    * 전도성 액체에 한하여 사용할 수 있다: 패러데이의 전자기 유도 법칙을 이용하므로 전도성 유체만 측정 가능합니다.
    * 미소한 측정전압에 대하여 고성능의 증폭기가 필요하다: 유도되는 전압이 매우 작아 정확한 측정을 위해 고성능 증폭기가 필수적입니다.
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49. 가스크로마토그래피는 기체의 어떤 특성을 이용하여 분석하는 장치인가?

  1. 분자량 차이
  2. 부피 차이
  3. 분압 차이
  4. 확산속도 차이
(정답률: 76%)
  • 가스크로마토그래피는 확산속도 차이를 이용하여 분석하는 장치입니다. 이는 샘플을 기체상태로 만들어 컬럼 안에서 이동시키면서, 각 구성 성분의 확산속도 차이를 이용하여 분리하는 원리입니다. 즉, 샘플 내의 각 성분은 서로 다른 속도로 확산하게 되는데, 이를 컬럼 안에서 분리하여 각 성분의 양을 측정함으로써 분석합니다. 이는 분자량, 부피, 분압 등의 다른 특성보다 확산속도 차이가 더 민감하게 반응하기 때문에, 가스크로마토그래피에서는 이를 이용하여 높은 정확도와 분리능을 보장할 수 있습니다.
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50. 피토관에 의한 유속 측정식은 다음과 같다. 이 때 P1, P2의 각각의 의미는? (단, v는 유속 g는 중력가속도 이고, γ는 비중량이다.)

  1. 동압과 전압을 뜻한다.
  2. 전압과 정압을 뜻한다.
  3. 정압과 동압을 뜻한다.
  4. 동압과 유체압을 뜻한다.
(정답률: 69%)
  • 피토관은 유체의 전압과 정압의 차이를 이용하여 유속을 측정하는 장치로, P₁은 유체가 정체되었을 때 측정되는 전압(total pressure), P₂는 유체의 흐름 방향에 수직으로 측정되는 정압(static pressure)을 의미합니다.
    오답 노트
    - 동압과 전압을 뜻한다.: P₁은 전압이 맞지만, P₂는 동압이 아니라 정압입니다. 동압은 전압에서 정압을 뺀 값입니다.
    - 정압과 동압을 뜻한다.: P₁은 전압이므로 정압이 아니며, P₂는 정압이므로 동압이 아닙니다.
    - 동압과 유체압을 뜻한다.: P₁은 전압이므로 동압이 아니며, P₂는 정압이므로 유체압이라는 표현은 적절하지 않습니다.
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51. 다음 각 압력계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 벨로즈 압력계는 탄성식 압력계이다.
  2. 다이어프램 압력계의 박판재료로 인청동, 고무를 사용할 수 있다.
  3. 침종식 압력계는 압력이 낮은 기체의 압력 측정에 적당하다.
  4. 탄성식 압력계의 일반교정용 시험기로는 전기식 표준압력계가 주로 사용된다.
(정답률: 64%)
  • 탄성식 압력계의 일반교정용 시험기로는 분동식 표준압력계(Dead Weight Tester)가 주로 사용된다.
    오답 노트:
    벨로즈 압력계는 탄성식 압력계이다: 벨로즈의 탄성 변형을 이용하므로 맞는 설명.
    다이어프램 압력계의 박판재료로 인청동, 고무를 사용할 수 있다: 다이어프램 재료로 인청동, 고무 등 다양한 재료가 사용되므로 맞는 설명.
    침종식 압력계는 압력이 낮은 기체의 압력 측정에 적당하다: 낮은 압력 측정에 적합한 액주식 압력계이므로 맞는 설명.
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52. 서로 다른 2개의 금속판을 접합시켜서 만든 바이메탈 온도계의 기본 작동원리는?

  1. 두 금속판의 비열의 차
  2. 두 금속판의 열전도도의 차
  3. 두 금속판의 열팽창계수의 차
  4. 두 금속판의 기계적 강도의 차
(정답률: 74%)
  • 바이메탈 온도계는 서로 다른 열팽창계수를 가진 두 금속이 온도 변화에 따라 팽창하는 정도가 달라 휘어지는 원리를 이용합니다.
    오답 노트
    - 두 금속판의 비열의 차: 비열은 물질의 온도 변화에 필요한 열량과 관련되므로 오답.
    - 두 금속판의 열전도도의 차: 열전도도는 열이 전달되는 속도와 관련되므로 오답.
    - 두 금속판의 기계적 강도의 차: 기계적 강도는 변형에 대한 저항과 관련되므로 오답.
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53. 자동연소제어 장치에서 보일러 증기압력의 자동제어에 필요한 조작량은?

  1. 연소량과 증기압력
  2. 연소량과 보일러수위
  3. 연료량과 공기량
  4. 증기압력과 보일러수위
(정답률: 60%)
  • 보일러 증기압력의 자동제어는 연소량을 조절하여 이루어지며, 연소량은 연료량과 공기량에 의해 직접적으로 결정됩니다.
    오답 노트
    * 연소량과 증기압력: 증기압력은 제어 대상(피제어량)이지 조작량이 아닙니다.
    * 연소량과 보일러수위: 보일러수위는 증기압력 제어의 직접적인 조작량이 아니며, 별도의 수위 제어 시스템에서 다룹니다.
    * 증기압력과 보일러수위: 증기압력은 제어 대상(피제어량)이고, 보일러수위는 증기압력 제어의 직접적인 조작량이 아닙니다.
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54. 제백(Seebeck)효과에 대하여 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 어떤 결정체를 압축하면 기전력이 일어난다.
  2. 성질이 다른 두 금속의 접점에 온도차를 두면 열기전력이 일어난다.
  3. 고온체로부터 모든 파장의 전방사에너지는 절대온도의 4승에 비례하여 커진다.
  4. 고체가 고온이 되면 단파장 성분이 많아진다.
(정답률: 76%)
  • 성질이 다른 두 금속의 접점에 온도차를 두면 열기전력이 일어나는 현상이 바로 제백 효과입니다.
    오답 노트
    * 어떤 결정체를 압축하면 기전력이 일어난다: 압전 효과에 대한 설명이므로 오답.
    * 고온체로부터 모든 파장의 전방사에너지는 절대온도의 4승에 비례하여 커진다: 슈테판-볼츠만 법칙에 대한 설명이므로 오답.
    * 고체가 고온이 되면 단파장 성분이 많아진다: 빈의 변위 법칙에 대한 설명이므로 오답.
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55. 유량 측정에 사용되는 오리피스가 아닌 것은?

  1. 베나탭
  2. 게이지탭
  3. 코너탭
  4. 플랜지탭
(정답률: 60%)
  • 게이지탭은 압력 측정 장치를 연결하는 일반적인 연결부를 의미하며, 오리피스 유량계의 특정 압력 탭 위치를 지칭하지 않습니다.
    오답 노트
    * 베나탭: 오리피스 유량계에서 유속이 가장 빠른 지점(베나 콘트랙타)에 설치되는 압력 탭이므로 오답.
    * 코너탭: 오리피스 플레이트의 모서리에 설치되는 압력 탭이므로 오답.
    * 플랜지탭: 오리피스 플레이트의 플랜지에 설치되는 압력 탭이므로 오답.
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56. 유량계의 교정방법 중 기체 유량계의 교정에 가장 적합한 방법은?

  1. 밸런스를 사용하여 교정한다.
  2. 기준 탱크를 사용하여 교정한다.
  3. 기준 유량계를 사용하여 교정한다.
  4. 기준 체적관을 사용하여 교정한다.
(정답률: 69%)
  • 기체 유량계는 기체의 부피 변화를 정확하게 측정하는 기준 체적관(벨 프로버 등)을 사용하여 교정하는 것이 가장 적합합니다.
    오답 노트:
    - 밸런스를 사용하여 교정한다: 밸런스는 질량을 측정하므로 기체 유량계의 체적 교정에는 부적합.
    - 기준 탱크를 사용하여 교정한다: 기준 탱크는 주로 액체 유량계 교정에 사용되며, 기체 유량계 교정에는 기준 체적관이 더 정밀하고 적합.
    - 기준 유량계를 사용하여 교정한다: 기준 유량계는 비교 교정 방법으로, 1차 교정 방법이 아니므로 가장 적합한 방법은 아님.
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57. 저항온도계에 활용되는 측온저항체 종류에 해당되는 것은?

  1. 서미스터(thermistor)저항 온도계
  2. 철-콘스탄탄(IC) 저항 온도계
  3. 크로멜(chromel) 저항 온도계
  4. 알루멜(alumel) 저항 온도계
(정답률: 83%)
  • 서미스터는 온도 변화에 따라 저항값이 크게 변하는 반도체 소자로, 저항 온도계의 대표적인 종류입니다.
    오답 노트
    * 철-콘스탄탄(IC) 저항 온도계: 열전대의 한 종류이므로 오답.
    * 크로멜(chromel) 저항 온도계: 열전대 재료이므로 오답.
    * 알루멜(alumel) 저항 온도계: 열전대 재료이므로 오답.
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58. 공기 중에 있는 수증기 양과 그때의 온도에서 공기 중에 최대로 포함할 수 있는 수증기의 양을 백분율로 나타낸 것은?

  1. 절대 습도
  2. 상대 습도
  3. 포화 증기압
  4. 혼합비
(정답률: 69%)
  • 상대 습도는 현재 공기 중의 수증기량과 해당 온도에서 공기가 최대로 포함할 수 있는 수증기량의 비율을 백분율로 나타낸 것입니다.
    오답 노트
    - 절대 습도: 단위 부피당 수증기 질량이므로 오답.
    - 포화 증기압: 수증기의 최대 압력이므로 오답.
    - 혼합비: 건조 공기 1kg당 수증기 질량이므로 오답.
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59. 다음 가스 분석계 중 화학적 가스분석계가 아닌 것은?

  1. 밀도식 CO2계
  2. 오르자트식
  3. 헴펠식
  4. 자동화학식 CO2계
(정답률: 63%)
  • 이 문제는 가스 분석계의 분류에 대한 이론/개념 문제입니다. 가스 분석계는 측정 원리에 따라 크게 물리적 분석계와 화학적 분석계로 나눌 수 있습니다.
    밀도식 CO2계는 가스의 물리적 특성인 밀도를 이용하여 CO2 농도를 측정하는 물리적 분석계입니다.
    오답 노트
    - 오르자트식: 화학 흡수법을 이용하는 화학적 분석계이므로 오답.
    - 헴펠식: 화학 흡수법을 이용하는 화학적 분석계이므로 오답.
    - 자동화학식 CO2계: 화학 반응을 이용하는 화학적 분석계이므로 오답.
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60. 가스크로마토그래피의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 유량계
  2. 칼럼검출기
  3. 직류증폭장치
  4. 캐리어 가스통
(정답률: 70%)
  • 직류증폭장치는 가스크로마토그래피의 주요 구성요소로 분류되지 않는 일반적인 전자 부품입니다.
    오답 노트
    * 유량계: 운반 기체의 흐름을 제어하고 측정하는 필수 구성요소입니다.
    * 칼럼검출기: 시료를 분리하는 칼럼과 분리된 성분을 감지하는 검출기는 GC의 핵심 구성요소입니다.
    * 캐리어 가스통: 시료를 운반하는 운반 기체를 공급하는 필수 구성요소입니다.
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4과목: 열설비재료 및 관계법규

61. 에너지이용 합리화법령에 따라 산업통상자원부장관은 에너지 수급안정을 위하여 에너지 사용자에 필요한 조치를 할 수 있는데 이 조치의 해당사항이 아닌 것은?

  1. 지역별·주요 수급자별 에너지 할당
  2. 에너지 공급설비의 정지명령
  3. 에너지의 비축과 저장
  4. 에너지사용기자재 사용 제한 또는 금지
(정답률: 57%)
  • 에너지 공급설비의 정지명령은 에너지이용 합리화법령상 산업통상자원부장관이 에너지 수급안정을 위해 에너지 사용자에게 취할 수 있는 조치에 해당하지 않습니다.
    오답 노트
    * 지역별·주요 수급자별 에너지 할당: 에너지이용 합리화법 제15조 제2항 및 동법 시행령 제15조에 명시된 조치이므로 오답.
    * 에너지의 비축과 저장: 에너지이용 합리화법 제15조 제2항 및 동법 시행령 제15조에 명시된 조치이므로 오답.
    * 에너지사용기자재 사용 제한 또는 금지: 에너지이용 합리화법 제15조 제2항 및 동법 시행령 제15조에 명시된 조치이므로 오답.
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62. 에너지이용 합리화법령에 따라 검사대상기기 관리자는 선임된 날부터 얼마 이내에 교육을 받아야 하는가?

  1. 1개월
  2. 3개월
  3. 6개월
  4. 1년
(정답률: 68%)
  • 에너지이용 합리화법 시행규칙에 따라 검사대상기기 관리자는 선임된 날부터 6개월 이내에 교육을 이수해야 합니다.
    오답 노트:
    - 1개월: 에너지이용 합리화법령에서 정한 교육 이수 기간이 아닙니다.
    - 3개월: 에너지이용 합리화법령에서 정한 교육 이수 기간이 아닙니다.
    - 1년: 에너지이용 합리화법령에서 정한 교육 이수 기간이 아닙니다.
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63. 내화물 사용 중 온도의 급격한 변화 혹은 불균일한 가열 등으로 균열이 생기거나 표면이 박리되는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 스폴링
  2. 버스팅
  3. 연화
  4. 수화
(정답률: 74%)
  • 스폴링은 내화물이 급격한 온도 변화나 불균일한 가열로 인해 열응력을 받아 표면에 균열이 생기거나 박리되는 현상입니다.
    오답 노트
    - 버스팅: 내화물 내부의 화학 반응이나 상 변화로 인한 팽창 압력으로 파괴되는 현상이므로 오답.
    - 연화: 고온에서 내화물의 강도가 약해지거나 물러지는 현상이므로 오답.
    - 수화: 내화물이 물과 반응하여 화학적으로 변질되거나 붕괴되는 현상이므로 오답.
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64. 무기질 보온재에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 안전사용온도범위가 넓다.
  2. 재질자체가 독립기포로 안정되어있다.
  3. 비교적 강도가 높고 변형이 적다.
  4. 최고온도사용온도가 높아 고온에 적합하다.
(정답률: 65%)
  • 무기질 보온재는 연속기포 또는 개방기포 구조를 가지며, 독립기포는 유기질 보온재의 특징입니다.
    오답 노트
    * 일반적으로 안전사용온도범위가 넓다: 무기질 보온재는 내열성이 우수하여 안전사용온도범위가 넓습니다.
    * 비교적 강도가 높고 변형이 적다: 무기질 보온재는 유기질 보온재보다 강도가 높고 변형이 적습니다.
    * 최고온도사용온도가 높아 고온에 적합하다: 무기질 보온재는 내열성이 뛰어나 고온에 적합합니다.
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65. 다음 밸브 중 유체가 역류하지 않고 한쪽방향으로만 흐르게 하는 밸브는?

  1. 감압밸브
  2. 체크밸브
  3. 팽창밸브
  4. 릴리프밸브
(정답률: 86%)
  • 체크밸브는 유체의 역류를 방지하고 한쪽 방향으로만 흐르도록 하는 밸브입니다.
    오답 노트
    - 감압밸브: 유체의 압력을 설정된 값 이하로 낮추는 밸브이므로 오답.
    - 팽창밸브: 냉매의 압력을 낮추고 증발기로 보내는 밸브이므로 오답.
    - 릴리프밸브: 시스템의 압력이 과도하게 상승할 때 유체를 배출하여 압력을 낮추는 안전 밸브이므로 오답.
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66. 에너지이용 합리화법령에서 에너지사용의 제한 또는 금지에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 에너지 사용의 시기 및 방법의 제한
  2. 에너지 사용시설 및 에너지사용기자재에 사용할 에너지의 지정 및 사용에너지의 전환
  3. 특정 지역에 대한 에너지 사용의 제한
  4. 에너지 사용 설비에 관한 사항
(정답률: 47%)
  • 에너지이용 합리화법령에서 에너지 사용의 제한 또는 금지 내용은 구체적인 사용 행위나 조건에 대한 것이며, '에너지 사용 설비에 관한 사항'은 해당 법령에서 직접적으로 규정하는 제한 또는 금지 대상이 아닙니다.
    오답 노트
    * 에너지 사용의 시기 및 방법의 제한: 법령상 에너지 사용 제한 또는 금지 내용에 해당.
    * 에너지 사용시설 및 에너지사용기자재에 사용할 에너지의 지정 및 사용에너지의 전환: 법령상 에너지 사용 제한 또는 금지 내용에 해당.
    * 특정 지역에 대한 에너지 사용의 제한: 법령상 에너지 사용 제한 또는 금지 내용에 해당.
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67. 단열효과에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열확산계수가 작아진다.
  2. 열전도계수가 작아진다.
  3. 노내 온도가 균일하게 유지된다.
  4. 스폴링 현상을 촉진시킨다.
(정답률: 82%)
  • 단열은 열의 급격한 이동을 막아 열응력을 줄이므로 스폴링 현상을 억제한다.
    오답 노트
    * 열확산계수가 작아진다: 단열은 열의 확산을 방해하므로 열확산계수가 작아지는 것이 맞다.
    * 열전도계수가 작아진다: 단열은 열전도를 줄이는 것이 목적이므로 열전도계수가 작아진다.
    * 노내 온도가 균일하게 유지된다: 단열은 열 손실을 줄여 내부 온도를 일정하게 유지하는 데 기여한다.
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68. 고압 증기의 옥외배관에 가장 적당한 신축이음 방법은?

  1. 오프셋형
  2. 벨로즈형
  3. 루프형
  4. 슬리브형
(정답률: 69%)
  • 루프형은 배관 자체의 굴곡을 이용하여 열팽창을 흡수하므로 고압 증기 옥외배관에 가장 적합합니다.
    오답 노트
    - 오프셋형: 루프형과 유사하나, 공간 제약이 있을 때 사용하며 고압 증기 옥외배관의 주된 방법은 아닙니다.
    - 벨로즈형: 고압에 취약하고 내구성이 낮아 고압 증기에는 부적합합니다.
    - 슬리브형: 누설 위험이 크고 고압 증기에는 적합하지 않습니다.
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69. 중요 소성을 하는 평로에서 축열실의 역할로서 가장 옳은 것은?

  1. 제품을 가열한다.
  2. 급수를 예열한다.
  3. 연소용 공기를 예열한다.
  4. 포화 증기를 가열하여 과열증기로 만든다.
(정답률: 63%)
  • 축열실은 배기가스의 폐열을 회수하여 연소용 공기를 예열함으로써 연소 효율을 높이고 노내 온도를 상승시킵니다.
    오답 노트
    - 제품을 가열한다: 노의 주된 역할이며, 축열실의 직접적인 역할이 아닙니다.
    - 급수를 예열한다: 보일러의 절탄기 역할입니다.
    - 포화 증기를 가열하여 과열증기로 만든다: 보일러의 과열기 역할입니다.
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70. 다음 중 셔틀요(shuttle kiln)는 어디에 속하는가?

  1. 반연속요
  2. 승염식요
  3. 연속요
  4. 불연속요
(정답률: 74%)
  • 셔틀요는 제품을 넣고 빼는 과정에서 가마의 온도가 변하지만, 연속적인 생산 흐름을 일부 유지하는 반연속적인 운전 방식을 가집니다.
    오답 노트
    * 승염식요: 연소 방식에 따른 분류이므로 오답.
    * 연속요: 제품이 끊임없이 이동하며 소성되는 가마이므로 오답.
    * 불연속요: 제품을 넣고 소성 후 완전히 식혀서 꺼내는 가마이므로 오답.
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71. 에너지이용 합리화법령에 따라 인정검사대상기기 관리자의 교육을 이수한 자가 관리할 수 없는 검사대상 기기는?

  1. 압력용기
  2. 열매체를 가열하는 보일러로서 용량이 581.5kW 이하인 것
  3. 온수를 발생하는 보일러로서 용량이 581.5kW 이하인 것
  4. 증기보일러로서 최고사용압력이 2MPa이하이고, 전열 면적이 5m2이하인 것
(정답률: 69%)
  • 에너지이용 합리화법령은 에너지를 효율적으로 이용하기 위한 법령으로, 이에 따라 인정검사대상기기를 관리하는 자는 교육을 이수해야 합니다. 그러나 증기보일러로서 최고사용압력이 2MPa이하이고, 전열 면적이 5m2이하인 기기는 이러한 교육을 이수한 자라도 관리할 수 없습니다. 이는 해당 기기가 안전성이 높은 기기로 분류되어 있기 때문입니다. 따라서 이러한 기기는 전문적인 기술과 경험이 있는 전문가에게 관리를 맡겨야 합니다. 이를 통해 안전하고 효율적인 에너지 이용을 실현할 수 있습니다.
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72. 에너지이용 합리화법령에 따른 에너지이용 합리화 기본계획에 포함되어야 할 내용이 아닌 것은?

  1. 에너지 이용 효율의 증대
  2. 열사용기자재의 안전관리
  3. 에너지 소비 최대화를 위한 경제구조로의 전환
  4. 에너지원간 대체
(정답률: 59%)
  • 에너지이용 합리화 기본계획은 에너지의 효율적 이용과 절약을 목표로 하므로, 에너지 소비 최대화는 그 목적에 부합하지 않습니다.
    오답 노트
    * 에너지 이용 효율의 증대: 에너지이용 합리화의 핵심 목표.
    * 열사용기자재의 안전관리: 에너지 관련 설비의 안전 확보는 합리화 계획의 중요한 요소.
    * 에너지원간 대체: 에너지 효율 증대 및 안정적 공급을 위한 합리화 방안 중 하나.
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73. 단열재를 사용하지 않는 경우의 방출열량이 350W이고, 단열재를 사용할 경우의 방출열량이 100W라 하면 이 때의 보온효율은 약 몇 %인가?

  1. 61
  2. 71
  3. 81
  4. 91
(정답률: 69%)
  • 이 문제는 단열재 사용 전후의 방출열량을 이용하여 보온효율을 계산하는 문제입니다.
    $$ \text{보온효율} (η) = \frac{\text{단열재 미사용 시 방출열량} - \text{단열재 사용 시 방출열량}}{\text{단열재 미사용 시 방출열량}} × 100 $$
    $$ η = \frac{350\text{W} - 100\text{W}}{350\text{W}} × 100 $$
    $$ η \approx 71.4\% $$
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74. 에너지이용 합리화법령에 따라 검사대상기기 관리대행기관으로 지정을 받기 위하여 산업통상자원부장관에게 제출하여야 하는 서류가 아닌 것은?

  1. 장비명세서
  2. 기술인력 명세서
  3. 기술인력 고용계약서 사본
  4. 향후 1년간 안전관리대행 사업계획서
(정답률: 74%)
  • 에너지이용 합리화법 시행규칙에 따라 검사대상기기 관리대행기관 지정 신청 시 기술인력의 재직증명서는 제출해야 하지만, 고용계약서 사본은 제출 서류에 해당하지 않습니다.
    오답 노트:
    - 장비명세서: 검사대상기기 관리대행기관 지정 신청 시 제출해야 하는 서류입니다.
    - 기술인력 명세서: 검사대상기기 관리대행기관 지정 신청 시 제출해야 하는 서류입니다.
    - 향후 1년간 안전관리대행 사업계획서: 검사대상기기 관리대행기관 지정 신청 시 제출해야 하는 서류인 사업계획서에 포함됩니다.
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75. 에너지이용 합리화법의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 에너지의 합리적 이용을 증진
  2. 에너지 소비로 인한 환경피해 감소
  3. 에너지원의 개발
  4. 국민 경제의 건전한 발전과 국민복지의 증진
(정답률: 72%)
  • 에너지이용 합리화법은 에너지의 효율적 이용과 절약을 통해 합리적인 에너지 소비를 유도하는 것을 목적으로 하며, 에너지원의 개발은 다른 법률의 목적에 해당합니다.
    오답 노트
    * 에너지의 합리적 이용을 증진: 법의 핵심 목적으로 오답.
    * 에너지 소비로 인한 환경피해 감소: 에너지 절약 및 효율 증진을 통해 달성되는 부수적 목적으로 오답.
    * 국민 경제의 건전한 발전과 국민복지의 증진: 에너지 합리화의 궁극적인 목표이므로 오답.
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76. 에너지이용 합리화법령상 산업통상자원부장관이 에너지다소비사업자에게 개선명령을 할 수 있는 경우는 에너지관리지도 결과 몇 %이상의 에너지 효율개선이 기대될 때로 규정하고 있는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 50
(정답률: 78%)
  • 에너지이용 합리화법 시행규칙 제14조에 따라 산업통상자원부장관은 에너지관리지도 결과 10% 이상의 에너지 효율개선이 기대될 때 개선명령을 할 수 있습니다.
    오답 노트
    - 20: 에너지이용 합리화법령에서 정한 개선명령 기준이 아니므로 오답.
    - 30: 에너지이용 합리화법령에서 정한 개선명령 기준이 아니므로 오답.
    - 50: 에너지이용 합리화법령에서 정한 개선명령 기준이 아니므로 오답.
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77. 용광로에서 선철을 만들 때 사용되는 주원료 및 부재료가 아닌 것은?

  1. 규선석
  2. 석회석
  3. 철광석
  4. 코크스
(정답률: 63%)
  • 규선석은 용광로에서 선철을 만들 때 사용되는 원료가 아니라 내화물 제조에 사용되는 광물입니다.
    오답 노트
    - 석회석: 용광로에서 슬래그를 형성하여 불순물을 제거하는 부원료입니다.
    - 철광석: 용광로에서 선철을 만드는 주원료입니다.
    - 코크스: 용광로에서 연료 및 환원제로 사용되는 주원료입니다.
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78. 에너지이용 합리화법령상 특정열사용기자재 설치·시공범위가 아닌 것은?

  1. 강철제보일러 세관
  2. 철금속가열로의 시공
  3. 태양열 집열기 배관
  4. 금속균열로의 배관
(정답률: 51%)
  • 금속균열로는 에너지이용 합리화법령상 특정열사용기자재의 범위에 포함되지 않습니다.
    오답 노트
    - 강철제보일러 세관: 강철제보일러는 특정열사용기자재에 해당합니다.
    - 철금속가열로의 시공: 철금속가열로는 특정열사용기자재인 산업용로에 해당합니다.
    - 태양열 집열기 배관: 태양열 집열기는 특정열사용기자재인 태양열설비에 해당합니다.
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79. 에너지이용 합리화법령에서 정한 에너지사용자가 수립하여야 할 자발적 협약이행계획에 포함되지 않는 것은?

  1. 협약 체결 전년도의 에너지소비 현황
  2. 에너지관리체제 및 관리방법
  3. 전년도의 에너지사용량·제품생산량
  4. 효율향상목표 등의 이행을 위한 투자계획
(정답률: 50%)
  • 자발적 협약이행계획은 협약 체결 전년도의 에너지소비 '현황'을 포함하지만, '전년도의 에너지사용량·제품생산량' 자체를 별도의 항목으로 명시하지는 않습니다.
    오답 노트:
    * 협약 체결 전년도의 에너지소비 현황: 자발적 협약이행계획에 포함되는 필수 항목입니다.
    * 에너지관리체제 및 관리방법: 자발적 협약이행계획에 포함되는 필수 항목입니다.
    * 효율향상목표 등의 이행을 위한 투자계획: 자발적 협약이행계획에 포함되는 필수 항목입니다.
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80. 터널가마(Tunnel kiln)의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 연속식 가마이다.
  2. 사용연료에 제한이 없다.
  3. 대량생산이 가능하고 유지비가 저렴하다.
  4. 노내 온도조절이 용이하다.
(정답률: 67%)
  • 터널가마는 가마의 구조와 소성 방식에 따라 사용 가능한 연료의 종류에 제한이 있습니다.
    오답 노트
    * 연속식 가마이다: 터널가마는 제품이 연속적으로 이동하며 소성되는 연속식 가마입니다.
    * 대량생산이 가능하고 유지비가 저렴하다: 터널가마는 자동화와 연속 생산으로 대량생산에 유리하며, 인건비 절감 등으로 유지비가 상대적으로 저렴합니다.
    * 노내 온도조절이 용이하다: 터널가마는 예열대, 소성대, 냉각대 등 구역별로 온도를 정밀하게 조절할 수 있습니다.
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5과목: 열설비설계

81. 연도 등의 저온의 전열면에 주로 사용되는 수트 블로어의 종류는?

  1. 삽입형
  2. 예열기 클리너형
  3. 로터리형
  4. 건형(gun type)
(정답률: 65%)
  • 로터리형 수트 블로어는 노벽이나 연도, 예열기 등 저온의 전열면에 설치되어 회전하며 넓은 면적의 그을음을 효과적으로 제거합니다.
    오답 노트
    * 삽입형: 고온 및 중온의 전열면에 주로 사용되므로 오답.
    * 예열기 클리너형: 공기 예열기 청소에 특화된 종류이므로 오답.
    * 건형(gun type): 특정 부위의 국부적인 그을음 제거에 사용되므로 오답.
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82. 플래시 탱크의 역할로 옳은 것은?

  1. 저압의 증기를 고압의 응축수로 만든다.
  2. 고압의 응축수를 저압의 증기로 만든다.
  3. 고압의 증기를 저압의 응축수로 만든다.
  4. 저압의 응축수를 고압의 증기로 만든다.
(정답률: 53%)
  • 플래시 탱크는 고압의 응축수가 저압 환경으로 유입될 때 발생하는 증기(플래시 증기)를 회수하여 재활용하는 장치입니다.
    오답 노트
    * 저압의 증기를 고압의 응축수로 만든다.: 증기를 응축수로 만드는 것은 응축기의 역할입니다.
    * 고압의 증기를 저압의 응축수로 만든다.: 증기를 응축수로 만드는 것은 응축기의 역할입니다.
    * 저압의 응축수를 고압의 증기로 만든다.: 플래시 탱크는 고압의 응축수를 저압의 증기로 만듭니다.
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83. 다이어그램 밸브의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 역류를 방지하기 위한 것이다.
  2. 유체의 흐름에 주는 저항이 적다.
  3. 기밀(氣密)할 때 패킹이 불필요하다.
  4. 화학약품을 차단하여 금속부분의 부식을 방지한다.
(정답률: 80%)
  • 다이어프램 밸브는 유량 조절 및 외부 누설 방지에 주로 사용되며, 역류 방지는 체크 밸브의 기능입니다.
    오답 노트
    * 유체의 흐름에 주는 저항이 적다: 다이어프램 밸브 중 직통형은 유체의 흐름 저항이 매우 적습니다.
    * 기밀(氣密)할 때 패킹이 불필요하다: 다이어프램이 유체를 차단하여 외부로의 누설을 막으므로 스템 패킹이 필요 없습니다.
    * 화학약품을 차단하여 금속부분의 부식을 방지한다: 다이어프램이 유체와 밸브의 금속 부분을 분리하여 부식성 유체에 적합합니다.
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84. 그림과 같은 노냉수벽의 전열면적(m2)은? (단, 수관의 바깥지름 30mm, 수관의 길이 5m, 수관의 수 200개이다.)

  1. 24
  2. 47
  3. 72
  4. 94
(정답률: 58%)
  • 이 문제는 노냉수벽의 전열면적을 계산하는 문제입니다. 노냉수벽의 전열면적은 일반적으로 수관의 바깥지름과 길이를 이용하여 계산하며, 그림과 같이 노에 직접 노출되는 면적은 수관 원주의 절반으로 간주하여 계산합니다.
    $$ \text{전열면적} = \frac{1}{2} × π × (\text{수관 바깥지름}) × (\text{수관 길이}) × (\text{수관의 수}) $$
    주어진 값을 대입합니다. (수관 바깥지름 30mm = 0.03m)
    $$ \text{전열면적} = \frac{1}{2} × π × 0.03 \text{ m} × 5 \text{ m} × 200 $$
    $$ \text{전열면적} \approx 47.12 \text{ m}^2 $$
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85. 지름이 d, 두께가 t인 얇은 살두께의 원통안에 압력 P가 작용할 때 원통에 발생하는 길이방향의 인장응력은?

(정답률: 64%)
  • 이 문제는 얇은 살두께 원통에 작용하는 내압에 의한 길이방향 인장응력을 구하는 문제입니다. 얇은 살두께 원통 이론을 적용하여 축 방향 응력을 계산합니다.
    $$ \sigma_L = \frac{Pd}{4t} $$
    $$ \sigma_L = \frac{dP}{4t} $$
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86. 스케일(scale)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 스케일로 인하여 연료소비가 많아진다.
  2. 스케일은 규산칼슘, 황산칼슘이 주성분이다.
  3. 스케일은 보일러에서 열전달을 저하시킨다.
  4. 스케일로 인하여 배기가스 온도가 낮아진다.
(정답률: 81%)
  • 스케일은 보일러 튜브 내벽에 형성되어 열전달을 방해하는 절연체 역할을 하므로, 연소 가스의 열이 물로 제대로 전달되지 못해 보일러 효율이 저하되고 배기가스 온도는 상승합니다.
    오답 노트:
    스케일로 인하여 연료소비가 많아진다: 스케일은 열효율을 저하시켜 동일한 열량을 얻기 위해 더 많은 연료를 소모하게 하므로, 맞는 설명입니다.
    스케일은 규산칼슘, 황산칼슘이 주성분이다: 스케일은 물속의 칼슘, 마그네슘 염류 등이 침전되어 형성되며, 규산칼슘과 황산칼슘은 주요 성분 중 하나이므로, 맞는 설명입니다.
    스케일은 보일러에서 열전달을 저하시킨다: 스케일은 열전도율이 낮아 열전달을 방해하는 절연체 역할을 하므로, 맞는 설명입니다.
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87. 노통연관식 보일러에서 평형부의 길이가 230mm 미만인 파형노통의 최소 두께(mm)를 결정하는 식은? (단, P는 최고 사용압력(MPa), D는 노통의 파형부에서의 최대 내경과 최소 내경의 평균치(모리슨형 노통에서는 최소내경에 50mm를 더한 값)(mm), C는 노통의 종류에 따른 상수이다.)

  1. 10PDC
(정답률: 70%)
  • 노통연관식 보일러의 파형노통 최소 두께는 최고 사용압력, 노통의 평균 내경, 그리고 노통 종류에 따른 상수를 이용하여 결정됩니다.
    $$ t = \frac{10PD}{C} $$
    오답 노트
    - 10PDC: 이 식은 상수가 분모에 있지 않고 분자에 곱해져 있어 노통 두께 계산에 적합하지 않습니다.
    - : 이 식은 상수가 분모에 있지만, 10이 분모에 추가로 곱해져 있어 노통 두께를 과소평가하게 됩니다.
    - : 이 식은 노통의 내경(D)이 분모에 있지 않고 상수가 분자에 있어 노통 두께 계산에 적합하지 않습니다.
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88. 가로 50cm, 세로 70cm인 300℃로 가열된 평판에 20℃의 공기를 불어주고 있다. 열전달계수가 25W/m2·℃때 열전달량은 몇 kW인가?

  1. 2.45
  2. 2.72
  3. 3.34
  4. 3.96
(정답률: 39%)
  • 이 문제는 대류 열전달량을 구하는 문제로, 뉴턴의 냉각 법칙을 적용합니다.
    $$ Q = h · A · Δ T $$
    $$ Q = 25 \, \text{W/m}^2 · \text{℃} · (0.5 \, \text{m} · 0.7 \, \text{m}) · (300 \, \text{℃} - 20 \, \text{℃}) $$
    $$ Q = 2450 \, \text{W} = 2.45 \, \text{kW} $$
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89. 수질(水質)을 나타내는 ppm의 단위는?

  1. 1만분의 1단위
  2. 십만분의 1단위
  3. 백만분의 1단위
  4. 1억분의 1단위
(정답률: 82%)
  • ppm은 parts per million의 약자로, 백만분의 1을 의미하는 농도 단위입니다.
    오답 노트
    - 1만분의 1단위: ppm은 백만분의 1을 나타내므로 오답.
    - 십만분의 1단위: ppm은 백만분의 1을 나타내므로 오답.
    - 1억분의 1단위: ppm은 백만분의 1을 나타내므로 오답.
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90. 유량 2200kg/h인 80℃의 벤젠을 40℃까지 냉각시키고자 한다. 냉각수 온도를 입구 30℃, 출구 45℃로 하여 대향류열교환기 형식의 이중관식 냉각기를 설계할 때 적당한 관의 길이(m)는? (단, 벤젠의 평균비열은 1884J/kg·℃, 관 내경 0.0427m, 총괄전열계수는 600W/m2·℃이다.)

  1. 8.7
  2. 18.7
  3. 28.6
  4. 38.7
(정답률: 31%)
  • 이 문제는 열교환기에서 전달되는 열량과 총괄전열계수, 대수평균온도차를 이용하여 열전달 면적을 구하고, 이를 통해 관의 길이를 계산합니다.
    $$ Q = \dot{m} c_p (T_{h,in} - T_{h,out}) $$
    $$ Δ T_{lm} = \frac{(T_{h,in} - T_{c,out}) - (T_{h,out} - T_{c,in})}{\ln\left(\frac{T_{h,in} - T_{c,out}}{T_{h,out} - T_{c,in}}\right)} $$
    $$ L = \frac{Q}{U π d Δ T_{lm}} $$
    $$ Q = \frac{2200}{3600} \text{ kg/s} × 1884 \text{ J/kg·℃} × (80 - 40) \text{ ℃} = 46008.89 \text{ W} $$
    $$ Δ T_{lm} = \frac{(80 - 45) - (40 - 30)}{\ln\left(\frac{80 - 45}{40 - 30}\right)} = \frac{35 - 10}{\ln(3.5)} = 19.956 \text{ ℃} $$
    $$ L = \frac{46008.89 \text{ W}}{600 \text{ W/m²·℃} × π × 0.0427 \text{ m} × 19.956 \text{ ℃}} $$
    $$ L = 28.6 $$
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91. 가스용 보일러의 배기가스 중 이산화탄소에 대한 일산화탄소의 비는 얼마 이하여야 하는가?

  1. 0.001
  2. 0.002
  3. 0.003
  4. 0.005
(정답률: 59%)
  • 가스용 보일러의 배기가스 중 이산화탄소에 대한 일산화탄소의 비는 관련 법규 및 안전 기준에 따라 0.002 이하여야 합니다.
    오답 노트
    - 0.001: 일반적인 안전 기준보다 엄격한 값입니다.
    - 0.003: 안전 기준치를 초과하는 값입니다.
    - 0.005: 안전 기준치를 초과하는 값입니다.
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92. 오일 버너로서 유량 조절범위가 가장 넓은 버너는?

  1. 스팀 제트
  2. 유압분무식 버너
  3. 로터리 버너
  4. 고압 공기식 버너
(정답률: 51%)
  • 고압 공기식 버너는 미립화 성능이 뛰어나고 넓은 유량 조절 범위를 가집니다.
    오답 노트
    - 스팀 제트: 스팀 공급이 필요하며, 고압 공기식보다 유량 조절 범위가 좁습니다.
    - 유압분무식 버너: 유량 조절 범위가 좁은 편입니다.
    - 로터리 버너: 점도가 높은 연료에 적합하나, 유량 조절 범위가 가장 넓지는 않습니다.
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93. 원통형 보일러의 내면이나 관벽 등 전열면에 스케일이 부착될 때 발생되는 현상이 아닌 것은?

  1. 열전달률이 매우 작아 열전달 방해
  2. 보일러의 파열 및 변형
  3. 물의 순환속도 저하
  4. 전열면의 과열에 의한 증발량 증가
(정답률: 71%)
  • 스케일은 열전달을 방해하여 전열면이 과열되지만, 이는 보일러의 증발 효율을 저하시켜 증발량을 감소시키는 원인이 됩니다.
    오답 노트
    * 열전달률이 매우 작아 열전달 방해: 스케일은 열전도율이 낮아 열전달을 방해합니다.
    * 보일러의 파열 및 변형: 전열면의 과열은 재료 강도를 약화시켜 보일러의 파열 및 변형을 유발할 수 있습니다.
    * 물의 순환속도 저하: 스케일은 관 내부를 막아 물의 순환 저항을 증가시키고 순환속도를 저하시킵니다.
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94. 배관용 탄소강관을 압력용기의 부분에 사용할 때에는 설계 압력이 몇 MPa이하일 때 가능한가?

  1. 0.1
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 64%)
  • 배관용 탄소강관은 설계 압력이 1 MPa 이하인 압력용기의 부분에 사용할 수 있도록 규정되어 있습니다.
    오답 노트
    - 0.1: 규정된 설계 압력보다 낮으므로 오답.
    - 2: 규정된 설계 압력인 1 MPa을 초과하므로 오답.
    - 3: 규정된 설계 압력인 1 MPa을 초과하므로 오답.
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95. 보일러의 급수처리방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 이온교환법
  2. 응집법
  3. 희석법
  4. 여과법
(정답률: 54%)
  • 희석법은 불순물의 농도를 낮추는 방법으로, 보일러 급수에서 불순물을 직접 제거하는 처리 방법에는 해당하지 않습니다.
    오답 노트:
    - 이온교환법: 물속의 경도 성분인 칼슘, 마그네슘 이온 등을 제거하는 방법입니다.
    - 응집법: 물속의 미세 부유물질을 뭉쳐 침전시키기 쉽게 하는 전처리 방법입니다.
    - 여과법: 물속의 부유물질이나 탁도를 제거하는 전처리 방법입니다.
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96. 수관식 보일러에 속하지 않는 것은?

  1. 코르니쉬 보일러
  2. 바브콕 보일러
  3. 라몬트 보일러
  4. 벤손 보일러
(정답률: 66%)
  • 코르니쉬 보일러는 노통 보일러의 일종으로, 수관식 보일러가 아닙니다.
    오답 노트:
    - 바브콕 보일러: 수관식 보일러이므로 오답.
    - 라몬트 보일러: 수관식 보일러이므로 오답.
    - 벤손 보일러: 수관식 보일러이므로 오답.
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97. 평노통, 파형노통, 화실 및 적립보일러 화실판의 최고 두꼐는 몇 mm 이하이어야 하는가? (단, 습식화실 및 조합노통 중 평노통은 제외한다.)

  1. 12
  2. 22
  3. 32
  4. 42
(정답률: 65%)
  • 보일러의 평노통, 파형노통, 화실 및 적립보일러 화실판(습식화실 및 조합노통 중 평노통 제외)의 최고 두께는 열전달 효율과 안전성을 고려하여 22mm 이하로 규정되어 있다.
    오답 노트
    * 12: 해당 부위의 최고 두께 기준에 미달하므로 오답.
    * 32: 해당 부위의 최고 두께 기준을 초과하므로 오답.
    * 42: 해당 부위의 최고 두께 기준을 크게 초과하므로 오답.
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98. 다음 중 보일러의 전열효율을 향상시키기 위한 장치로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 수트 블로어
  2. 인젝터
  3. 공기예열기
  4. 절탄기
(정답률: 61%)
  • 인젝터는 보일러에 급수를 공급하는 장치로, 전열효율 향상과는 직접적인 관련이 적습니다.
    오답 노트
    * 수트 블로어: 전열면에 부착된 그을음을 제거하여 열전달 효율을 높입니다.
    * 공기예열기: 연소용 공기를 예열하여 연소 효율을 높이고 배기가스의 폐열을 회수합니다.
    * 절탄기: 보일러 급수를 예열하여 연료 소비량을 줄이고 배기가스의 폐열을 회수합니다.
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99. 보일러 수의 분출 목적이 아닌 것은?

  1. 프라이밍 및 포밍을 촉진한다.
  2. 물의 순환을 촉진한다.
  3. 가성취화를 방지한다.
  4. 관수의 pH를 조절한다.
(정답률: 81%)
  • 보일러 분출은 보일러 수의 불순물 농도를 낮춰 프라이밍 및 포밍 발생을 억제하는 것이 주된 목적입니다.
    오답 노트:
    - 물의 순환을 촉진한다: 분출은 슬러지 등 순환을 방해하는 물질을 제거하여 물의 순환을 원활하게 하는 데 기여합니다.
    - 가성취화를 방지한다: 분출은 보일러 수의 알칼리 농도를 조절하여 가성취화를 방지하는 목적이 있습니다.
    - 관수의 pH를 조절한다: 분출은 보일러 수의 pH를 적정 범위로 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.
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100. 수관식 보일러에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 증기 발생의 소요시간이 짧다.
  2. 보일러 순환이 좋고 효율이 높다.
  3. 스케일의 발생이 적고 청소가 용이하다.
  4. 드럼이 작아 구조적으로 고압에 적당하다.
(정답률: 68%)
  • 수관식 보일러는 좁은 관으로 이루어져 있어 스케일 발생 시 막히기 쉽고, 관 내부 청소가 어렵습니다.
    오답 노트
    * 증기 발생의 소요시간이 짧다: 수관식 보일러는 보유 수량이 적어 증기 발생 시간이 짧으므로 오답.
    * 보일러 순환이 좋고 효율이 높다: 수관식 보일러는 물의 순환이 활발하고 열효율이 높으므로 오답.
    * 드럼이 작아 구조적으로 고압에 적당하다: 수관식 보일러는 작은 직경의 관과 드럼으로 구성되어 고압에 유리하므로 오답.
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