에너지관리기사 필기 기출문제복원 (2021-05-15)

에너지관리기사
(2021-05-15 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 다음 가스 중 저위발열량(MJ/kg)이 가장 낮은 것은?

  1. 수소
  2. 메탄
  3. 일산화탄소
  4. 에탄
(정답률: 62%)
  • 일산화탄소는 제시된 가스들 중 단위 질량당 연소 시 발생하는 저위발열량이 가장 낮습니다.
    오답 노트
    - 수소: 단위 질량당 발열량이 가장 높은 가스이므로 오답.
    - 메탄: 천연가스의 주성분으로 높은 발열량을 가지므로 오답.
    - 에탄: 메탄 다음으로 높은 발열량을 가지는 탄화수소이므로 오답.
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2. 저질탄 또는 조분탄의 연소방식이 아닌 것은?

  1. 분무식
  2. 산포식
  3. 쇄상식
  4. 계단식
(정답률: 72%)
  • 분무식은 연료와 산소를 분무기를 통해 섞어 연소시키는 방식으로, 연료와 산소의 비율을 정밀하게 조절할 수 있어 효율적인 연소가 가능합니다. 또한 연소 시 생성되는 오염물질의 양을 줄일 수 있어 환경 친화적인 방식입니다.

    반면, 산포식은 연료를 고압으로 분사하여 연소시키는 방식으로, 연료와 산소의 비율을 정밀하게 조절하기 어렵고 연소 시 오염물질의 양이 많이 발생합니다.

    쇄상식은 연료를 고속으로 회전시켜 연소시키는 방식으로, 연료와 산소의 비율을 조절하기 어렵고 연소 시 진동과 소음이 발생합니다.

    계단식은 연료를 계단 모양의 구조물 위에 올려놓고 연소시키는 방식으로, 연소 시 오염물질의 양이 많이 발생하고 연소 효율이 낮습니다.

    따라서, 저질탄 또는 조분탄의 연소방식이 아닌 것은 "분무식"입니다.
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3. 프로판(C3H8) 및 부탄(C4H10)이 혼합된 LPG를 건조공기로 연소시킨 가스를 분석하였더니 CO2 11.32%, O2 3.76%, N2 84.92% 의 부피 조성을 얻었다. LPG 중의 프로판의 부피는 부탄의 약 몇 배인가?

  1. 8배
  2. 11배
  3. 15배
  4. 20배
(정답률: 61%)
  • LPG를 연소시키면 CO2, O2, N2 등의 가스가 생성된다. 이 가스의 부피 조성을 분석하여 LPG의 구성 성분을 알아낼 수 있다. 이 문제에서는 CO2 11.32%, O2 3.76%, N2 84.92%의 부피 조성을 가지는 가스가 생성되었다고 한다.

    LPG는 프로판과 부탄으로 이루어져 있으므로, 이 가스의 부피 조성을 이용하여 프로판과 부탄의 비율을 구할 수 있다. 우선, CO2와 O2는 연소 과정에서 생성되는 가스이므로, 이들 가스의 부피 비율은 연소에 사용된 LPG의 구성 비율과 같다. 따라서, CO2와 O2의 부피 비율을 더하면, LPG의 구성 비율을 구할 수 있다.

    CO2와 O2의 부피 비율은 각각 11.32%와 3.76%이므로, 이를 더하면 15.08%가 된다. 이 값은 LPG의 구성 비율과 같으므로, 프로판과 부탄의 비율은 각각 15.08%와 (100-15.08)%인 84.92%가 된다.

    따라서, LPG 중의 프로판의 부피는 부탄의 부피의 15.08%이다. 이를 계산하면, 프로판의 부피는 부탄의 부피의 약 11배가 된다. 따라서, 정답은 "11배"이다.
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4. 폭굉(detonation)현상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 확산이나 열전도의 영향을 주로 받는 기체역학적 현상이다.
  2. 물질 내에 충격파가 발생하여 반응을 일으킨다.
  3. 충격파에 의해 유지되는 화학 반응 현상이다.
  4. 반응의 전파속도가 그 물질 내에서 음속보다 빠른 것을 말한다.
(정답률: 68%)
  • 폭굉은 충격파에 의해 반응이 개시되고 유지되는 초음속 연소 현상이다.
    오답 노트
    * 물질 내에 충격파가 발생하여 반응을 일으킨다: 폭굉은 충격파에 의해 반응이 개시된다.
    * 충격파에 의해 유지되는 화학 반응 현상이다: 폭굉은 충격파가 화학 반응을 유지시킨다.
    * 반응의 전파속도가 그 물질 내에서 음속보다 빠른 것을 말한다: 폭굉은 반응 전파 속도가 음속보다 빠르다.
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5. 연소실에서 연소된 연소가스의 자연통풍력을 증가시키는 방법으로 틀린 것은?

  1. 연돌의 높이를 높인다.
  2. 배기가스의 비중량을 크게 한다.
  3. 배기가스 온도를 높인다.
  4. 연도의 길이를 짧게 한다.
(정답률: 65%)
  • 자연통풍력은 연소가스와 외부 공기 간의 밀도 차이에 의해 발생하며, 연소가스의 비중량이 작을수록 밀도 차이가 커져 통풍력이 증가합니다. 따라서 배기가스의 비중량을 크게 하는 것은 통풍력을 감소시키는 방법이므로, 통풍력을 증가시키는 방법으로 틀린 것입니다.
    오답 노트:
    * 연돌의 높이를 높인다: 연돌의 높이가 높을수록 통풍력이 증가합니다.
    * 배기가스 온도를 높인다: 배기가스 온도가 높을수록 비중량이 작아져 통풍력이 증가합니다.
    * 연도의 길이를 짧게 한다: 연도의 길이가 짧을수록 마찰 저항이 감소하여 통풍력이 증가합니다.
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6. 연돌에서의 배기가스 분석 결과 CO2 14.2%, O2 4.5%, CO 0% 일 때 탄산가스의 최대량[CO2]max(%)는?

  1. 10
  2. 15
  3. 18
  4. 20
(정답률: 72%)
  • 이 문제는 배기가스 분석 결과를 이용하여 탄산가스의 최대량([CO2]max)을 구하는 문제입니다.
    $$ [\text{CO}_2]_{\text{max}} = [\text{CO}_2]_{\text{실제}} × \frac{21}{21 - [\text{O}_2]_{\text{실제}}} $$
    $$ [\text{CO}_2]_{\text{max}} = 14.2 × \frac{21}{21 - 4.5} $$
    $$ [\text{CO}_2]_{\text{max}} \approx 18.06 $$
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7. 액체연료 연소장치 중 회전식 버너의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분무각은 10~40° 정도이다.
  2. 유량조절범위는 1 : 5 정도이다.
  3. 자동제어에 편리한 구조로 되어있다.
  4. 부속설비가 없으며 화염이 짧고 안정한 연소를 얻을 수 있다.
(정답률: 77%)
  • 회전식 버너의 분무각은 일반적으로 좁은 10~40°가 아니라 더 넓은 각도를 가진다.
    오답 노트
    - 유량조절범위는 1 : 5 정도이다: 회전식 버너의 일반적인 유량조절범위이므로 오답.
    - 자동제어에 편리한 구조로 되어있다: 회전식 버너는 자동제어에 용이하므로 오답.
    - 부속설비가 없으며 화염이 짧고 안정한 연소를 얻을 수 있다: 회전식 버너의 특징이므로 오답.
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8. 고체연료의 공업분석에서 고정탄소를 산출하는 식은?

  1. 100 - [수분(%)+회분(%)+질소(%)]
  2. 100 - [수분(%)+회분(%)+황분(%)]
  3. 100 - [수분(%)+황분(%)+휘발분(%)]
  4. 100 - [수분(%)+회분(%)+휘발분(%)]
(정답률: 83%)
  • 고체연료의 공업분석은 수분, 회분, 휘발분, 고정탄소의 네 가지 성분으로 구성되며, 이들의 합은 100%입니다. 따라서 고정탄소는 전체 100%에서 수분, 회분, 휘발분을 제외한 값으로 산출합니다.
    오답 노트
    - 100 - [수분(%)+회분(%)+질소(%)]: 질소는 고체연료의 공업분석 항목이 아니므로 오답.
    - 100 - [수분(%)+회분(%)+황분(%)]: 황분은 고체연료의 공업분석 항목이 아니므로 오답.
    - 100 - [수분(%)+황분(%)+휘발분(%)]: 황분은 고체연료의 공업분석 항목이 아니므로 오답.
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9. 액체연료가 갖는 일반적이 특징이 아닌 것은?

  1. 연소온도가 높기 때문에 국부과열을 일으키기 쉽다.
  2. 발열량은 높지만 품질이 일정하지 않다.
  3. 화재, 역화 등의 위험이 크다.
  4. 연소할 때 소음이 발생한다.
(정답률: 73%)
  • 액체연료는 일반적으로 높은 발열량을 가지며, 상업적으로 사용되는 액체연료는 품질 관리를 통해 일정한 품질을 유지합니다. 따라서 '품질이 일정하지 않다'는 액체연료의 일반적인 특징으로 보기 어렵습니다.
    오답 노트
    * 연소온도가 높기 때문에 국부과열을 일으키기 쉽다: 액체연료는 높은 연소 온도로 인해 연소기기에서 국부과열을 일으킬 위험이 있습니다.
    * 화재, 역화 등의 위험이 크다: 액체연료는 인화성이 높고 증발성이 있어 화재 및 역화 위험이 큽니다.
    * 연소할 때 소음이 발생한다: 액체연료의 연소 과정은 연료와 공기의 혼합, 연소 속도 등에 따라 소음이 발생하는 것이 일반적입니다.
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10. 황 2kg을 완전연소 시키는데 필요한 산소의 양은 Nm3인가? (단, S의 원자량은 32이다.)

  1. 0.70
  2. 1.00
  3. 1.40
  4. 3.33
(정답률: 55%)
  • 이 문제는 화학 반응식의 양론 관계와 이상 기체 상태 방정식을 이용하여 필요한 산소의 부피를 계산합니다.
    $$ \text{필요한 산소의 부피 (Nm}^3\text{)} = \frac{\text{황의 질량 (g)}}{\text{황의 원자량 (g/mol)}} × \frac{22.4 \text{ L/mol}}{1000 \text{ L/Nm}^3} $$
    $$ \text{필요한 산소의 부피 (Nm}^3\text{)} = \frac{2000 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} × \frac{22.4 \text{ L/mol}}{1000 \text{ L/Nm}^3} $$
    $$ \text{필요한 산소의 부피 (Nm}^3\text{)} = 1.40 $$
  • S +O2 -> SO2
    32kg : 22.4Nm3

    이론산소량 O0=22.4/32kg=0.7Nm3 * 2kg = 1.4
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11. 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: 83%)
  • 이 문제는 화학 반응식의 계수를 맞추어 반응물과 생성물의 몰비를 구하는 문제입니다. 질량 보존의 법칙에 따라 반응 전후 원자의 종류와 개수가 같도록 계수를 조정합니다.
    $$ \text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O} $$
    $$ 2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} $$
    $$ 2 : 1 : 2 $$
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12. 폐열회수에 있어서 검토해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 폐열의 증가 방법에 대해서 검토한다.
  2. 폐열회수의 경제적 가치에 대해서 검토한다.
  3. 폐열의 양 및 질과 이용 가치에 대해서 검토한다.
  4. 폐열회수 방법과 이용 방안에 대해서 검토한다.
(정답률: 82%)
  • 폐열회수는 버려지는 열을 재활용하여 에너지 효율을 높이는 것이 목적이므로, 폐열을 증가시키는 방법은 검토 대상이 아니다.
    오답 노트:
    * 폐열회수의 경제적 가치에 대해서 검토한다: 폐열회수 시스템 도입의 타당성을 판단하기 위한 필수적인 고려사항이다.
    * 폐열의 양 및 질과 이용 가치에 대해서 검토한다: 회수 대상 폐열의 특성을 정확히 파악해야 적절한 회수 기술과 활용처를 선정할 수 있다.
    * 폐열회수 방법과 이용 방안에 대해서 검토한다: 회수된 폐열을 어떤 방식으로 회수하고 어디에 활용할지 구체적인 기술과 방안을 수립해야 한다.
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13. 연소 배기가스의 분석결과 CO2의 함량이 13.4%이다. 벙커C유(55L/h)의 연소에 필요한 공기량은 약 몇 Nm3/min 인가? (단, 벙커 C유의 이론공기량은 12.5 Nm3/kg 이고, 밀도는 0.93 g/cm3 이며 [CO2]max는 15.5% 이다.)

  1. 12.33
  2. 49.03
  3. 63.12
  4. 73.99
(정답률: 39%)
  • 이 문제는 연소 배기가스의 CO₂ 함량을 통해 실제 공기량을 역산하는 문제입니다. 먼저 CO₂ 함량으로 실제 공기량 계수를 구하고, 벙커C유의 질량 유량을 계산한 뒤, 이론 공기량과 실제 공기량 계수를 곱하여 실제 공기량을 산출합니다.
    $$ V_{실제} = \frac{V_{연료} × ρ × A_0 × \frac{[CO_2]_{max}}{[CO_2]_{실제}}}{60} $$
    $$ V_{실제} = \frac{55 \text{ L/h} × 0.93 \text{ kg/L} × 12.5 \text{ Nm³/kg} × \frac{15.5\%}{13.4\%}}{60 \text{ min/h}} $$
    $$ V_{실제} \approx 12.33 \text{ Nm³/min} $$
  • 공기비 계산(m)= [CO2]max/ CO2=15.5/13.4=1.16
    실제공기비(A)=mAo=1.16*12.5*(55*0.93/60)=12.36Nm3/min
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14. 탄소 1kg을 완전 연소시키는데 필요한 공기량은 몇 Nm3 인가?

  1. 22.4
  2. 11.2
  3. 9.6
  4. 8.89
(정답률: 66%)
  • 이 문제는 탄소 1kg의 완전 연소에 필요한 이론 공기량을 계산하는 문제입니다.
    탄소의 연소 반응식과 공기 중 산소의 부피 비율을 이용하여 계산합니다.
    탄소 1kg 완전 연소에 필요한 이론 공기량 (Nm³):
    $$V_{공기} = \frac{22.4}{C의 원자량 \times 공기 중 산소 부피 비율}$$

    $$V_{공기} = \frac{22.4}{12 \times 0.21}$$

    $$V_{공기} = 8.89$$
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15. 위험성을 나타내는 성질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 착화온도와 위험성은 반비례한다.
  2. 비등점이 낮으면 인화 위험성이 높아진다.
  3. 인화점이 낮은 연료는 대체로 착화온도가 낮다.
  4. 물과 혼합하기 쉬운 가연성 액체는 물과의 혼합에 의해 증기압이 높아져 인화점이 낮아진다.
(정답률: 71%)
  • 물과 혼합하기 쉬운 가연성 액체는 물과 혼합 시 가연성 성분의 농도가 희석되어 증기압이 낮아지고 인화점은 높아지는 것이 일반적입니다.
    오답 노트
    * 착화온도와 위험성은 반비례한다: 착화온도가 낮을수록 발화하기 쉬워 위험성이 높아지므로 옳은 설명입니다.
    * 비등점이 낮으면 인화 위험성이 높아진다: 비등점이 낮으면 증발이 활발하여 가연성 증기 발생량이 많아지므로 인화 위험성이 높아져 옳은 설명입니다.
    * 인화점이 낮은 연료는 대체로 착화온도가 낮다: 인화점이 낮은 물질은 휘발성이 강하여 착화온도도 낮은 경향이 있으므로 옳은 설명입니다.
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16. 다음 연소 반응식 중에서 틀린 것은?

  1. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
  3. C3H8 + 5O2 → 3CO2+ 4H2O
  4. C4H10 + 9O2 → 4CO2 + 5H2O
(정답률: 75%)
  • 연소 반응식은 반응 전후 원자의 종류와 개수가 같아야 하는 질량 보존의 법칙을 따라야 합니다.
    C₄H₁₀ + 9O₂ → 4CO₂ + 5H₂O 반응식에서 반응물(왼쪽)의 산소 원자 수는 9 × 2 = 18개이지만, 생성물(오른쪽)의 산소 원자 수는 (4 × 2) + (5 × 1) = 8 + 5 = 13개로 서로 다릅니다. 따라서 이 반응식은 균형이 맞지 않아 틀린 연소 반응식입니다.
    오답 노트:
    * CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O: 탄소, 수소, 산소 원자 수가 양쪽 모두 동일하게 균형 잡혀 있으므로 올바른 연소 반응식입니다.
    * C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O: 탄소, 수소, 산소 원자 수가 양쪽 모두 동일하게 균형 잡혀 있으므로 올바른 연소 반응식입니다.
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17. 매연을 발생시키는 원인이 아닌 것은?

  1. 통풍력이 부족할 때
  2. 연소실 온도가 높을 때
  3. 연료를 너무 많이 투입했을 때
  4. 공기와 연료가 잘 혼합되지 않을 때
(정답률: 82%)
  • 연소실 온도가 높으면 연료의 완전 연소가 촉진되어 매연 발생이 억제됩니다.
    오답 노트
    * 통풍력이 부족할 때: 산소 공급 부족으로 불완전 연소가 발생하여 매연이 증가합니다.
    * 연료를 너무 많이 투입했을 때: 공기량 대비 연료 과다로 불완전 연소가 발생하여 매연이 증가합니다.
    * 공기와 연료가 잘 혼합되지 않을 때: 연료와 산소의 접촉 불량으로 불완전 연소가 발생하여 매연이 증가합니다.
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18. 중유의 탄수소비가 증가함에 따른 발열량의 변화는?

  1. 무관하다.
  2. 증가한다.
  3. 감소한다.
  4. 초기에는 증가하다가 점차 감소한다.
(정답률: 73%)
  • 수소는 탄소보다 발열량이 훨씬 높으므로, 중유의 탄수소비가 증가하면 상대적으로 수소의 비율이 감소하여 발열량이 감소합니다.
    오답 노트
    - 무관하다: 탄수소비는 연료의 발열량에 직접적인 영향을 미치므로 오답.
    - 증가한다: 수소의 발열량이 탄소보다 높기 때문에 탄수소비가 증가하면 발열량은 감소하므로 오답.
    - 초기에는 증가하다가 점차 감소한다: 탄수소비 증가는 발열량 감소와 직접적인 관계이므로 오답.
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19. 기체 연료의 저장방식이 아닌 것은?

  1. 유수식
  2. 고압식
  3. 가열식
  4. 무수식
(정답률: 78%)
  • 기체 연료의 저장 방식은 고압식, 액화식, 흡착식, 그리고 가스홀더 방식(유수식, 무수식) 등이 있습니다. 가열식은 기체 연료의 저장 방식이 아니라, 액화된 연료를 기화시키거나 압력을 높이는 데 사용될 수 있는 과정입니다.
    오답 노트
    - 유수식: 가스홀더의 한 종류로, 물을 이용해 기체를 저장하는 방식입니다.
    - 고압식: 기체를 고압 상태로 압축하여 저장하는 방식입니다.
    - 무수식: 가스홀더의 한 종류로, 물 없이 기체를 저장하는 방식입니다.
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20. CH4와 공기를 사용하는 열 설비의 온도를 높이기 위해 산소(O2)를 추가로 공급하였다. 연료 유량 10Nm3/h 의 조건에서 완전 연소가 이루어졌으며, 수증기 응축 후 배기가스에서 계측된 산소의 농도가 5%이고 이산화탄소(CO2)의 농도가 10%라면, 추가로 공급된 산소의 유량은 약 몇 Nm3/h 인가?

  1. 2.4
  2. 2.9
  3. 3.4
  4. 3.9
(정답률: 25%)
  • 이 문제는 메탄의 완전 연소 반응식과 배기가스 분석을 통해 이론 산소 요구량, 공기 중 공급된 산소량, 그리고 배기가스 중 잔류 산소량을 종합하여 추가 공급된 산소 유량을 계산합니다.
    1. CH₄ 완전 연소 반응식 및 이론 산소 요구량:
    $$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$$

    $$이론 산소 요구량 = 10 Nm^3/h CH_4 \times \frac{2 Nm^3 O_2}{1 Nm^3 CH_4} = 20 Nm^3/h O_2$$

    2. 건조 배기가스량 및 질소량 계산:
    $$건조 배기가스량 = \frac{CO_2 발생량}{CO_2 농도} = \frac{10 Nm^3/h}{0.10} = 100 Nm^3/h$$

    $$배기가스 중 O_2 = 100 Nm^3/h \times 0.05 = 5 Nm^3/h$$

    $$배기가스 중 N_2 = 100 Nm^3/h \times (1 - 0.10 - 0.05) = 85 Nm^3/h$$

    3. 공기 중 산소량 및 추가 산소량 계산:
    $$공기 중 공급된 O_2 = 배기가스 중 N_2 \times \frac{21}{79} = 85 Nm^3/h \times \frac{21}{79} \approx 22.59 Nm^3/h$$

    $$총 공급된 O_2 = 이론 산소 요구량 + 배기가스 중 O_2 = 20 Nm^3/h + 5 Nm^3/h = 25 Nm^3/h$$

    $$추가 공급된 O_2 = 총 공급된 O_2 - 공기 중 공급된 O_2 = 25 Nm^3/h - 22.59 Nm^3/h$$

    $$추가 공급된 O_2 \approx 2.41 Nm^3/h$$
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
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2과목: 열역학

21. 노즐에서 임계상태에서의 압력을 Pc, 비체적을 vc, 최대유량을 Gc, 비열비를 k라 할 때, 임계단면적에 대한 식으로 옳은 것은?

(정답률: 53%)
  • 노즐에서 임계단면적은 임계상태에서의 질량유량, 압력, 비체적, 비열비 간의 관계를 나타내는 식입니다.
    $$ A_c = G_c \sqrt{\frac{v_c}{kP_c}} $$
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22. 초기체적이 Vi 상태에 있는 피스톤이 외부로 일을 하여 최종적으로 체적이 Vf인 상태로 되었다. 다음 중 외부로 가장 많은 일을 한 과정은? (단, n은 폴리트로픽 지수이다.)

  1. 등온 과정
  2. 정압 과정
  3. 단열 과정
  4. 폴리트로픽 과정(n＞0)
(정답률: 55%)
  • 피스톤이 외부로 하는 일은 P-V 선도 아래 면적으로, 정압 과정은 팽창 시 압력을 일정하게 유지하여 가장 큰 면적을 형성합니다.
    오답 노트:
    - 등온 과정: 팽창 시 압력이 감소하므로 오답.
    - 단열 과정: 팽창 시 압력이 등온 과정보다 더 급격히 감소하므로 오답.
    - 폴리트로픽 과정(n＞0): 팽창 시 압력이 감소하므로 오답.
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23. 20℃의 물 10kg을 대기압 하에서 100℃의 수증기로 완전히 증발시키는데 필요한 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 수증기의 증발 잠열은 2257 kJ/kg이고 물의 평균비열은 4.2 kJ/kg·K 이다.)

  1. 800
  2. 6190
  3. 25930
  4. 61900
(정답률: 64%)
  • 이 문제는 물을 가열하여 온도를 높이는 데 필요한 현열과, 물을 수증기로 증발시키는 데 필요한 잠열을 합산하여 총 열량을 구합니다.
    $$ Q_{총} = Q_{현열} + Q_{잠열} = mcΔT + mL $$
    $$ Q_{총} = (10 \text{ kg} × 4.2 \text{ kJ/kg·K} × (100 - 20) \text{ K}) + (10 \text{ kg} × 2257 \text{ kJ/kg}) $$
    $$ Q_{총} = 25930 \text{ kJ} $$
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24. 30℃에서 기화잠열이 173kJ/kg 인 어떤 냉매의 포화액-포화증기 혼합물 4kg을 가열하여 건도가 20%에서 70%로 증가되었다. 이 과정에서 냉매의 엔트로피 증가량은 약 몇 kJ/K인가?

  1. 11.5
  2. 2.31
  3. 1.14
  4. 0.29
(정답률: 52%)
  • 이 문제는 냉매의 건도 변화에 따른 엔트로피 증가량을 계산하는 문제입니다. 엔트로피 변화는 가열 과정에서 흡수된 열량을 절대 온도로 나눈 값으로, 잠열과 건도 변화를 이용하여 계산할 수 있습니다.
    $$ Δ S = m · (x_2 - x_1) · \frac{h_{fg}}{T} $$
    $$ Δ S = 4 \text{ kg} · (0.7 - 0.2) · \frac{173 \text{ kJ/kg}}{(30 + 273.15) \text{ K}} $$
    $$ Δ S \approx 1.14 \text{ kJ/K} $$
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25. 랭킨사이클에 과열기를 설치할 경우 과열기의 영향으로 발생하는 현상에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열이 공급되는 평균 온도가 상승한다.
  2. 열효율이 증가한다.
  3. 터빈 출구의 건도가 높아진다.
  4. 펌프일이 증가한다.
(정답률: 65%)
  • 과열기를 설치해도 펌프가 작동하는 액체 상태의 물의 비체적이나 압력 범위에는 직접적인 영향을 주지 않으므로 펌프일은 거의 변하지 않습니다.
    오답 노트
    * 열이 공급되는 평균 온도가 상승한다: 과열기를 통해 증기의 온도가 높아지므로 열 공급 평균 온도가 상승합니다.
    * 열효율이 증가한다: 열 공급 평균 온도가 상승하여 카르노 효율에 가까워지므로 열효율이 증가합니다.
    * 터빈 출구의 건도가 높아진다: 터빈 입구 증기의 엔탈피가 증가하여 터빈 팽창 후에도 습분 함량이 줄어들어 건도가 높아집니다.
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26. 증기터빈에서 상태 ⓐ의 증기를 규정된 압력까지 단열에 가깝게 팽창 시켰다. 이 때 증기터빈 출구에서의 증기 상태는 그림의 각각 ⓑ, ⓒ, ⓓ, ⓔ이다. 이 중 터빈의 효율이 가장 좋을 때 출구의 증기 상태로 옳은 것은?

  1. ⓑ
  2. ⓒ
  3. ⓓ
  4. ⓔ
(정답률: 66%)
  • 증기터빈의 효율이 가장 좋을 때는 이상적인 단열 팽창(등엔트로피 팽창)에 가장 가까울 때이며, T-S 선도에서 이는 엔트로피 변화가 가장 적은 상태를 의미합니다.
    오답 노트:
    - ⓒ: ⓑ보다 엔트로피가 더 증가하여 효율이 낮다.
    - ⓓ: ⓑ보다 엔트로피가 더 증가하여 효율이 낮다.
    - ⓔ: ⓑ보다 엔트로피가 가장 많이 증가하여 효율이 가장 낮다.
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27. 아래와 같이 몰리에르(엔탈피-엔트로피) 선도에서 가역 단열과정을 나타내는 선의 형태로 옳은 것은?

  1. 엔탈피축에 평행하다.
  2. 기울기가 양수(+)인 곡선이다.
  3. 기울기가 음수(-)인 곡선이다.
  4. 엔트로피축에 평행하다.
(정답률: 65%)
  • 가역 단열 과정은 엔트로피 변화가 없는 등엔트로피 과정이므로, 엔탈피-엔트로피 선도에서 엔탈피 축에 평행한 선으로 나타납니다.
    오답 노트
    * 기울기가 양수(+)인 곡선이다: 가역 단열 과정은 등엔트로피 과정이므로 엔트로피 변화가 없어 기울기가 없습니다.
    * 기울기가 음수(-)인 곡선이다: 가역 단열 과정은 등엔트로피 과정이므로 엔트로피 변화가 없어 기울기가 없습니다.
    * 엔트로피축에 평행하다: 엔트로피축에 평행한 선은 엔탈피가 일정한 등엔탈피 과정을 나타내므로 오답.
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28. 정압과정에서 어느 한 계(system)에 전달된 열량은 그 계에서 어떤 상태량의 변화량과 양이 같은가?

  1. 내부에너지
  2. 엔트로피
  3. 엔탈피
  4. 절대일
(정답률: 64%)
  • 정압 과정에서 계에 전달된 열량은 계의 엔탈피 변화량과 같다.
    오답 노트
    - 내부에너지: 정압 과정에서 전달된 열량은 내부에너지 변화량과 계가 한 일의 합이므로 오답.
    - 엔트로피: 엔트로피는 무질서도를 나타내는 상태량으로, 정압 과정에서 전달된 열량과 직접적으로 같지 않으므로 오답.
    - 절대일: 정압 과정에서 전달된 열량은 내부에너지 변화량과 절대일의 합이므로 오답.
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29. 노점온도(dew point temperature)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공기, 수증기의 혼합물에서 수증기의 분압에 대한 수증기 과열상태 온도
  2. 공기, 가스의 혼합물에서 가스의 분압에 대한 가스의 과냉상태 온도
  3. 공기, 수증기의 혼합물을 가열시켰을 때 증기가 없어지는 온도
  4. 공기, 수증기의 혼합물에서 수증기의 분압에 해당하는 수증기의 포화온도
(정답률: 69%)
  • 노점온도는 공기 중 수증기가 응결하기 시작하는 온도로, 수증기의 분압에 해당하는 포화온도를 의미합니다.
    오답 노트
    * 공기, 수증기의 혼합물에서 수증기의 분압에 대한 수증기 과열상태 온도: 과열상태가 아닌 포화상태 온도이므로 오답.
    * 공기, 가스의 혼합물에서 가스의 분압에 대한 가스의 과냉상태 온도: 수증기에 대한 개념이며, 과냉상태가 아니므로 오답.
    * 공기, 수증기의 혼합물을 가열시켰을 때 증기가 없어지는 온도: 가열이 아닌 냉각 시 수증기가 응결하기 시작하는 온도이므로 오답.
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30. 온도와 관련된 설명으로 틀린 것은?

  1. 온도 측정의 타당성에 대한 근거는 열역학 제0법칙이다.
  2. 온도가 0℃에서 10℃로 변화하면, 절대온도는 0K에서 283.15K로 변화한다.
  3. 섭씨온도는 물의 어는점과 끓는점을 기준으로 삼는다.
  4. SI 단위계에서 온도의 단위는 켈빈 단위를 사용한다.
(정답률: 79%)
  • 온도가 0℃에서 10℃로 변화하면, 절대온도는 0K에서 283.15K로 변화한다: 0℃는 273.15K에 해당하므로, 절대온도는 273.15K에서 283.15K로 변화한다.
    오답 노트
    * 온도 측정의 타당성에 대한 근거는 열역학 제0법칙이다: 열역학 제0법칙은 온도의 개념과 측정의 정당성을 확립한다.
    * 섭씨온도는 물의 어는점과 끓는점을 기준으로 삼는다: 섭씨온도는 물의 어는점을 0℃, 끓는점을 100℃로 정의한다.
    * SI 단위계에서 온도의 단위는 켈빈 단위를 사용한다: 켈빈(K)은 국제단위계(SI)의 기본 온도 단위이다.
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31. 물의 임계 압력에서의 잠열은 몇 kJ/kg 인가?

  1. 0
  2. 333
  3. 418
  4. 2260
(정답률: 58%)
  • 임계점에서는 액체와 기체의 상 구분이 사라지므로, 상변화에 필요한 잠열은 0이 됩니다.
    오답 노트
    - 333: 얼음의 융해열에 가까운 값으로 오답.
    - 418: 물의 비열에 가까운 값으로 오답.
    - 2260: 대기압(100°C)에서의 물의 증발 잠열에 가까운 값으로 오답.
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32. 이상기체가 'Pvn=일정' 과정을 가지고 변하는 경우에 적용할 수 있는 식으로 옳은 것은? (단, q : 단위 질량당 공급된 열량, u : 단위 질량당 내부에너지, T : 온도, P : 압력, v : 비체적, R : 기체상수, n : 상수이다.)

  4. δq = du + (1-n)RdT
(정답률: 58%)
  • 이상기체의 폴리트로픽 과정(Pvⁿ=일정)에서 단위 질량당 공급된 열량(δq)은 열역학 제1법칙과 폴리트로픽 과정의 일량 공식을 통해 유도됩니다.
    열역학 제1법칙 (단위 질량당)은 다음과 같습니다.
    $$ δ q = du + δ w $$
    여기서 δw는 단위 질량당 미소 일량입니다. 이상기체의 폴리트로픽 과정(Pvⁿ=일정)에서 단위 질량당 미소 일량(δw)은 다음과 같이 표현됩니다.
    $$ δ w = \frac{RdT}{1-n} $$
    이 미소 일량(δw)을 열역학 제1법칙에 대입하면, 단위 질량당 공급된 열량(δq)은 다음과 같습니다.
    $$ δ q = du + \frac{RdT}{1-n} $$
    오답 노트:
    - δq = du + (1-n)RdT: 폴리트로픽 과정의 미소 일량 공식에서 (1-n)이 분모에 있어야 하므로 오답.
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33. 증기압축 냉동사이클을 사용하는 냉동기에서 냉매의 상태량은 압축 전·후 엔탈피가 각각 379.11 kJ/kg와 424.77 kJ/kg이고 교축팽창 후 엔탈피가 241.46kJ/kg 이다. 압축기의 효율이 80%, 소요 동력이 4.14kW라면 이 냉동기의 냉동용량은 약 몇 kW 인가?

  1. 6.98
  2. 9.98
  3. 12.98
  4. 15.98
(정답률: 45%)
  • 이 문제는 증기압축 냉동사이클에서 압축기 효율과 소요 동력을 이용하여 냉동용량을 계산하는 문제입니다. 냉매의 엔탈피 변화와 압축기 효율, 소요 동력 간의 관계를 통해 냉매의 질량유량을 구하고, 이를 바탕으로 냉동용량을 산출합니다.
    $$ Q_L = \frac{P × \eta_c}{h_{2s} - h_1} × (h_1 - h_4) $$
    $$ Q_L = \frac{4.14 \text{ kW} × 0.8}{424.77 \text{ kJ/kg} - 379.11 \text{ kJ/kg}} × (379.11 \text{ kJ/kg} - 241.46 \text{ kJ/kg}) $$
    $$ Q_L = 9.98 \text{ kW} $$
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34. 열역학 관계식 TdS = dH – VdP에서 용량성 상태량(extensive property)이 아닌 것은? (단, S : 엔트로피, H : 엔탈피, V : 체적, P : 압력, T : 절대온도이다.)

  1. S
  2. H
  3. V
  4. P
(정답률: 59%)
  • 용량성 상태량은 물질의 양에 비례하는 물리량이며, 세기성 상태량은 물질의 양에 관계없이 고유한 물리량입니다.
    압력(P)은 물질의 양에 관계없이 고유한 값을 가지는 세기성 상태량입니다.
    오답 노트
    - S: 물질의 양에 비례하는 용량성 상태량이므로 오답.
    - H: 물질의 양에 비례하는 용량성 상태량이므로 오답.
    - V: 물질의 양에 비례하는 용량성 상태량이므로 오답.
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35. 다음과 같은 압축비와 차단비를 가지고 공기로 작동되는 디젤사이클 중에서 효율이 가장 높은 것은? (단, 공기의 비열비는 1.4 이다.)

  1. 압축비 : 11, 차단비 : 2
  2. 압축비 : 11, 차단비 : 3
  3. 압축비 : 13, 차단비 : 2
  4. 압축비 : 13, 차단비 : 3
(정답률: 69%)
  • 이 문제는 디젤사이클의 열효율 공식을 적용하여 각 조건에서의 효율을 계산하고, 가장 높은 효율을 찾아야 합니다. 디젤사이클의 효율은 압축비가 높을수록, 차단비가 낮을수록 증가하는 특성을 가집니다.
    디젤사이클의 열효율(η) 공식은 다음과 같습니다.
    $$ η = 1 - \frac{1}{r^{k-1}} \left[ \frac{r_c^k - 1}{k(r_c - 1)} \right] $$
    여기서 r은 압축비, r_c는 차단비, k는 비열비입니다.
    주어진 보기 중 압축비가 가장 높고 차단비가 가장 낮은 조합은 압축비 : 13, 차단비 : 2 입니다. (단, 공기의 비열비 k = 1.4)
    $$ η = 1 - \frac{1}{13^{1.4-1}} \left[ \frac{2^{1.4} - 1}{1.4(2 - 1)} \right] $$
    $$ η = 0.5960 $$
    따라서 압축비 13, 차단비 2일 때 디젤사이클의 효율이 가장 높습니다.
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36. 가스동력 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 에릭슨 사이클은 2개의 정압과정과 2개의 단열과정으로 구성된다.
  2. 스털링 사이클은 2개의 등온과정과 2개의 정적과정으로 구성된다.
  3. 아스킨스 사이클은 2개의 단열과정과 정적 및 정압과정으로 구성된다.
  4. 르누아 사이클은 정적과정으로 급열하고 정압과정으로 방열하는 사이클이다.
(정답률: 62%)
  • 에릭슨 사이클은 2개의 등온과정과 2개의 정압과정으로 구성되므로, 주어진 설명은 틀렸다.
    오답 노트
    - 스털링 사이클은 2개의 등온과정과 2개의 정적과정으로 구성된다: 맞는 설명이므로 오답.
    - 아스킨스 사이클은 2개의 단열과정과 정적 및 정압과정으로 구성된다: 맞는 설명이므로 오답.
    - 르누아 사이클은 정적과정으로 급열하고 정압과정으로 방열하는 사이클이다: 맞는 설명이므로 오답.
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37. 압력 3000 kPa, 온도 400℃인 증기의 내부에너지가 2926 kJ/kg이고 엔탈피는 3230 kJ/kg 이다. 이 상태에서 비체적은 약 몇 m3/kg 인가?

  1. 0.0303
  2. 0.0606
  3. 0.101
  4. 0.303
(정답률: 53%)
  • 이 문제는 엔탈피의 정의를 이용하여 비체적을 구합니다.
    $$ h = u + Pv $$
    $$ v = \frac{h - u}{P} $$
    $$ v = \frac{3230 \text{ kJ/kg} - 2926 \text{ kJ/kg}}{3000 \text{ kPa}} $$
    $$ v = \frac{304 \text{ kJ/kg}}{3000 \text{ kPa}} = \frac{304 \text{ kN} · \text{m/kg}}{3000 \text{ kN/m}^2} $$
    $$ v \approx 0.101 \text{ m}^3\text{/kg} $$
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38. 110kPa, 20℃의 공기가 반지름 20cm, 높이 40cm인 원통형 용기 안에 채워져 있다. 이 공기의 무게는 몇 N 인가? (단, 공기의 기체상수는 287 J/kg·K 이다.)

  1. 0.066
  2. 0.64
  3. 6.7
  4. 66
(정답률: 45%)
  • 이 문제는 이상기체 상태방정식을 이용하여 공기의 질량을 구한 후, 중력 가속도를 곱하여 무게를 계산합니다.
    $$ V = π r^2 h $$
    $$ m = \frac{PV}{RT} $$
    $$ W = mg $$
    $$ V = π (0.2 \text{ m})^2 (0.4 \text{ m}) \approx 0.050265 \text{ m}^3 $$
    $$ m = \frac{(110000 \text{ Pa}) × 0.050265 \text{ m}^3}{(287 \text{ J/kg·K}) × (20+273.15 \text{ K})} $$
    $$ W = m × 9.81 \text{ m/s}^2 $$
    $$ m \approx 0.06572 \text{ kg} $$
    $$ W \approx 0.6447 \text{ N} \approx 0.64 \text{ N} $$
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39. 냉동효과가 200kJ/kg인 냉동사이클에서 4kW의 열량을 제거하는 데 필요한 냉매 순환량은 몇 kg/min 인가?

  1. 0.02
  2. 0.2
  3. 0.8
  4. 1.2
(정답률: 42%)
  • 이 문제는 냉동사이클의 냉동용량, 냉동효과, 냉매 순환량 간의 관계를 이용하여 냉매 순환량을 계산합니다.
    $$ \text{냉매 순환량} (\dot{m}) = \frac{\text{제거하는 열량} (Q)}{\text{냉동효과} (q)} $$
    $$ \dot{m}_{\text{kg/s}} = \frac{4 \text{ kW}}{200 \text{ kJ/kg}} = \frac{4 \text{ kJ/s}}{200 \text{ kJ/kg}} = 0.02 \text{ kg/s} $$
    $$ \dot{m}_{\text{kg/min}} = 0.02 \text{ kg/s} × 60 \text{ s/min} $$
    $$ \dot{m} = 1.2 \text{ kg/min} $$
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40. 냉매가 갖추어야 하는 요건으로 거리가 먼 것은?

  1. 증발잠열이 작아야 한다.
  2. 화학적으로 안정되어야 한다.
  3. 임계온도가 높아야 한다.
  4. 증발온도에서 압력이 대기압보다 높아야 한다.
(정답률: 68%)
  • 냉매는 적은 양으로도 많은 열을 흡수하여 냉동 효과를 높여야 하므로 증발잠열이 커야 합니다.
    오답 노트
    * 화학적으로 안정되어야 한다: 시스템 부식 방지 및 성능 유지를 위해 필수적이므로 오답.
    * 임계온도가 높아야 한다: 응축이 가능하도록 응축온도보다 높아야 하므로 오답.
    * 증발온도에서 압력이 대기압보다 높아야 한다: 외부 공기 및 수분 침투를 방지하기 위해 필수적이므로 오답.
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3과목: 계측방법

41. 용적식 유량계에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 적산유량의 측정에 적합하다.
  2. 고점도에는 사용할 수 없다.
  3. 발신기 전후에 직관부가 필요하다.
  4. 측정유체의 맥동에 의한 영향이 크다.
(정답률: 63%)
  • 용적식 유량계는 일정 부피의 유체를 연속적으로 계량하여 총 유량을 측정하므로 적산유량 측정에 매우 적합합니다.
    오답 노트
    - 고점도에는 사용할 수 없다: 고점도 유체 측정에 적합하다.
    - 발신기 전후에 직관부가 필요하다: 직관부가 거의 필요 없다.
    - 측정유체의 맥동에 의한 영향이 크다: 맥동의 영향이 적다.
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42. 1차 지연 요소에서 시정수 T가 클수록 응답속도는 어떻게 되는가?

  1. 일정하다.
  2. 빨라진다.
  3. 느려진다.
  4. T와 무관하다.
(정답률: 74%)
  • 1차 지연 요소에서 시정수 T는 시스템이 최종 값의 약 63.2%에 도달하는 데 걸리는 시간을 나타내므로, T가 클수록 응답이 느려집니다.
    오답 노트
    - 일정하다: 시정수 T의 변화는 응답 속도에 직접적인 영향을 주므로 오답.
    - 빨라진다: 시정수 T가 클수록 응답이 최종 값에 도달하는 데 더 오랜 시간이 걸리므로 오답.
    - T와 무관하다: 시정수 T는 1차 지연 요소의 응답 속도를 결정하는 핵심 인자이므로 오답.
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43. 압력 측정에 사용되는 액체의 구비조건 중 틀린 것은?

  1. 열팽창계수가 클 것
  2. 모세관 현상이 작을 것
  3. 점성이 작을 것
  4. 일정한 화학성분을 가질 것
(정답률: 74%)
  • 압력 측정용 액체는 온도 변화에 따른 부피 변화가 적어야 정확한 측정이 가능하므로 열팽창계수가 작아야 합니다.
    오답 노트
    * 모세관 현상이 작을 것: 모세관 현상이 작아야 측정 오차를 줄일 수 있으므로 올바른 조건.
    * 점성이 작을 것: 점성이 작아야 액체의 반응 속도가 빠르고 정확한 측정이 가능하므로 올바른 조건.
    * 일정한 화학성분을 가질 것: 화학성분이 일정해야 액체의 물성이 안정적으로 유지되어 신뢰성 있는 측정이 가능하므로 올바른 조건.
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44. 차압식 유량계에 있어 조리개 전후의 압력차이가 P1에서 P2로 변할 때, 유량은 Q1에서 Q2로 변했다. Q2에 대한 식으로 옳은 것은? (단, P2 = 2P1 이다.)

  1. Q2 = Q1
  2. Q2 = √2Q1
  3. Q2 = 2Q1
  4. Q2 = 4Q1
(정답률: 70%)
  • 이 문제는 차압식 유량계의 유량과 압력차이 관계를 묻는 것으로, 유량은 압력차이의 제곱근에 비례한다는 원리를 적용합니다.
    $$ Q \propto \sqrt{Δ P} $$
    $$ Q_2 = Q_1 \sqrt{\frac{P_2}{P_1}} $$
    $$ Q_2 = Q_1 \sqrt{\frac{2P_1}{P_1}} $$
    $$ Q_2 = \sqrt{2}Q_1 $$
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45. 다음 중 1000℃ 이상의 고온체의 연속 측정에 가장 적합한 온도계는?

  1. 저항 온도계
  2. 방사 온도계
  3. 바이메탈식 온도계
  4. 액체압력식 온도계
(정답률: 76%)
  • 방사 온도계는 비접촉식으로 1000℃ 이상의 고온을 정밀하게 측정할 수 있어 고온체 연속 측정에 가장 적합하다.
    오답 노트
    - 저항 온도계: 600℃ 이하의 중저온 측정용이므로 오답.
    - 바이메탈식 온도계: 300~500℃ 이하의 중저온 측정용이므로 오답.
    - 액체압력식 온도계: 600℃ 이하의 중저온 측정용이므로 오답.
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46. 가스분석계의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 적정한 시료가스의 채취장치가 필요하다.
  2. 선택성에 대한 고려가 필요 없다.
  3. 시료가스의 온도 및 압력의 변화로 측정오차를 유발할 우려가 있다.
  4. 계기의 교정에는 화학분석에 의해 검정된 표준시료 가스를 이용한다.
(정답률: 78%)
  • 가스분석계는 측정하고자 하는 특정 가스만을 정확히 측정하기 위해 선택성이 매우 중요하게 고려되어야 합니다.
    오답 노트
    * 적정한 시료가스의 채취장치가 필요하다.: 가스분석계는 정확한 측정을 위해 대표성 있는 시료 채취 장치가 필수적입니다.
    * 시료가스의 온도 및 압력의 변화로 측정오차를 유발할 우려가 있다.: 시료가스의 온도 및 압력 변화는 가스 밀도에 영향을 주어 측정 오차를 유발할 수 있습니다.
    * 계기의 교정에는 화학분석에 의해 검정된 표준시료 가스를 이용한다.: 계기의 정확한 측정을 위해 농도를 정확히 아는 표준시료 가스로 교정하는 것이 필수적입니다.
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47. 다음 중 습도계의 종류로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 모발 습도계
  2. 듀셀 노점계
  3. 초음파식 습도계
  4. 전기저항식 습도계
(정답률: 61%)
  • 초음파식 습도계는 일반적인 습도 측정 방식이 아니며, 초음파는 주로 거리, 유량, 가스 농도 측정 등에 활용됩니다.
    오답 노트
    - 모발 습도계: 머리카락의 길이 변화를 이용하는 습도계이므로 오답.
    - 듀셀 노점계: 노점 온도를 측정하여 습도를 파악하는 습도계이므로 오답.
    - 전기저항식 습도계: 습도에 따라 전기 저항이 변하는 물질을 이용하는 습도계이므로 오답.
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48. 편차의 정(+), 부(-)에 의해서 조작신호가 최대, 최소가 되는 제어동작은?

  1. 온·오프동작
  2. 다위치동작
  3. 적분동작
  4. 비례동작
(정답률: 83%)
  • 온·오프동작은 편차의 부호(정 또는 부)에 따라 조작신호를 최대 또는 최소로 전환하는 제어 방식입니다.
    오답 노트
    - 다위치동작: 편차의 크기에 따라 조작량을 여러 단계로 조절하는 방식입니다.
    - 적분동작: 편차의 누적값에 비례하여 조작량을 조절하여 잔류 편차를 제거합니다.
    - 비례동작: 편차의 크기에 비례하여 조작량을 조절하는 방식입니다.
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49. 액면계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유리관식 액면계는 경우탱크의 액면을 측정하는 것이 가능하다.
  2. 부자식은 액면이 심하게 움직이는 곳에는 사용하기 곤란하다.
  3. 차압식 유량계는 정밀도가 좋아서 액면제어용으로 가장 많이 사용된다.
  4. 편위식 액면계는 아르키메데스의 원리를 이용하는 액면계이다.
(정답률: 55%)
  • 차압식 유량계는 유체의 흐름 양을 측정하는 장치이며, 액면을 측정하거나 제어하는 용도로 사용되지 않습니다. 액면 측정에는 차압식 액면계가 사용될 수 있으나, 유량계는 액면 제어용으로 가장 많이 사용된다는 설명은 틀렸습니다.
    오답 노트
    * 유리관식 액면계는 경우탱크의 액면을 측정하는 것이 가능하다: 유리관식 액면계는 투명한 유리관을 통해 액면을 직접 확인할 수 있어 소형 탱크나 경우탱크의 액면 측정에 적합합니다.
    * 부자식은 액면이 심하게 움직이는 곳에는 사용하기 곤란하다: 부자식 액면계는 액면의 움직임에 따라 부자가 직접 반응하므로, 액면이 심하게 요동치는 곳에서는 정확한 측정이 어렵습니다.
    * 편위식 액면계는 아르키메데스의 원리를 이용하는 액면계이다: 편위식 액면계는 액체 속에 잠긴 부력체에 작용하는 부력의 변화를 측정하며, 이 부력은 아르키메데스의 원리에 기반합니다.
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50. 20L인 물의 온도를 15℃에서 80℃로 상승시키는데 필요한 열량은 약 몇 kJ인가?

  1. 4200
  2. 5400
  3. 6300
  4. 6900
(정답률: 61%)
  • 이 문제는 물의 비열과 질량, 온도 변화를 이용하여 필요한 열량을 계산합니다.
    $$ Q = mcΔT $$
    $$ Q = 20 \text{ kg} × 4.186 \text{ kJ/(kg·℃)} × (80 - 15) \text{ ℃} $$
    $$ Q \approx 5441.8 \text{ kJ} \approx 5400 \text{ kJ} $$
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51. 피토관에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 5m/s 이하의 기체에서는 적용하기 힘들다.
  2. 먼지나 부유물이 많은 유체에는 부적당하다.
  3. 피토관의 머리 부분은 유체의 방향에 대하여 수직으로 부착한다.
  4. 흐름에 대하여 충분한 강도를 가져야 한다.
(정답률: 65%)
  • 피토관의 머리 부분은 유체의 흐름 방향과 평행하게 설치하여 전압을 측정해야 하므로, 수직으로 부착한다는 설명은 틀렸습니다.
    오답 노트
    * 5m/s 이하의 기체에서는 적용하기 힘들다: 저속에서는 압력 차이가 작아 측정 오차가 커지므로 맞는 설명.
    * 먼지나 부유물이 많은 유체에는 부적당하다: 이물질로 인해 측정 구멍이 막힐 수 있으므로 맞는 설명.
    * 흐름에 대하여 충분한 강도를 가져야 한다: 고속 유체 흐름에 견딜 수 있어야 하므로 맞는 설명.
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52. 다음 중 압력식 온도계가 아닌 것은?

  1. 액체팽창식 온도계
  2. 열전 온도계
  3. 증기압식 온도계
  4. 가스압력식 온도계
(정답률: 78%)
  • 열전 온도계는 두 종류의 금속 접합부에 온도차가 발생할 때 생기는 열기전력을 이용하여 온도를 측정합니다.
    오답 노트
    * 액체팽창식 온도계: 액체의 열팽창으로 인한 압력 변화를 이용하므로 압력식 온도계에 해당합니다.
    * 증기압식 온도계: 액체의 증기압 변화를 이용하므로 압력식 온도계에 해당합니다.
    * 가스압력식 온도계: 기체의 압력 변화를 이용하므로 압력식 온도계에 해당합니다.
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53. 방사고온계의 장점이 아닌 것은?

  1. 고온 및 이동물체의 온도측정이 쉽다.
  2. 측정시간의 지연이 작다.
  3. 발신기를 이용한 연속기록이 가능하다.
  4. 방사율에 의한 보정량이 작다.
(정답률: 67%)
  • 방사고온계는 측정 대상의 방사율에 따라 측정값이 크게 달라지므로, 방사율에 의한 보정량이 작다는 것은 장점이 아니다.
    오답 노트
    * 고온 및 이동물체의 온도측정이 쉽다: 비접촉식 측정으로 고온 및 이동 물체 측정에 유리하므로 장점이다.
    * 측정시간의 지연이 작다: 열용량이 작아 응답 속도가 빠르므로 장점이다.
    * 발신기를 이용한 연속기록이 가능하다: 전기적 신호 출력이 가능하여 연속 기록이 용이하므로 장점이다.
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54. 기체 크로마토그래피에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 캐리어 기체로는 수소, 질소 및 헬륨 등이 사용된다.
  2. 충전재로는 활성탄, 알루미나 및 실리카겔 등이 사용된다.
  3. 기체의 확산속도 특성을 이용하여 기체의 성분을 분리하는 물리적은 가스분석기이다.
  4. 적외선 가스분석기에 비하여 응답속도가 빠르다.
(정답률: 59%)
  • 기체 크로마토그래피는 시료의 분리 과정이 필요하므로 적외선 가스분석기에 비해 응답속도가 느립니다.
    오답 노트:
    - 캐리어 기체로는 수소, 질소 및 헬륨 등이 사용된다: 수소, 질소, 헬륨은 기체 크로마토그래피에서 일반적으로 사용되는 캐리어 기체입니다.
    - 충전재로는 활성탄, 알루미나 및 실리카겔 등이 사용된다: 활성탄, 알루미나, 실리카겔은 기체 크로마토그래피의 충전재(고정상)로 사용됩니다.
    - 기체의 확산속도 특성을 이용하여 기체의 성분을 분리하는 물리적은 가스분석기이다: 기체 크로마토그래피는 기체의 물리적 특성(예: 휘발성, 고정상과의 상호작용)을 이용하여 성분을 분리하는 물리적 분석기입니다.
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55. 다이어프램 압력계의 특징이 아닌 것은?

  1. 점도가 높은 액체에 부적합하다.
  2. 먼지가 함유된 액체에 적합하다.
  3. 대기압과의 차가 적은 미소압력의 측정에 사용한다.
  4. 다이어프램으로 고무, 스테인리스 등의 탄성체 박판이 사용된다.
(정답률: 64%)
  • 다이어프램 압력계는 다이어프램 실을 통해 점도가 높은 액체에도 사용될 수 있어, 점도가 높은 액체에 부적합하다는 것은 특징이 아닙니다.
    오답 노트
    * 먼지가 함유된 액체에 적합하다: 다이어프램 압력계는 다이어프램 실을 사용하여 먼지나 부유물이 있는 액체로부터 측정부를 보호할 수 있어 적합합니다.
    * 대기압과의 차가 적은 미소압력의 측정에 사용한다: 다이어프램의 높은 감도로 인해 미소압력 측정에 유리합니다.
    * 다이어프램으로 고무, 스테인리스 등의 탄성체 박판이 사용된다: 압력에 의해 변형되는 다이어프램은 고무, 스테인리스 등 다양한 탄성체 박판으로 제작됩니다.
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56. 열전대(thermocouple)는 어떤 원리를 이용한 온도계인가?

  1. 열팽창율 차
  2. 전위 차
  3. 압력 차
  4. 전기저항 차
(정답률: 67%)
  • 열전대는 서로 다른 두 금속의 접합부에 온도 차이가 발생하면 기전력(전위 차)이 발생하는 제벡 효과를 이용합니다.
    오답 노트:
    - 열팽창율 차: 바이메탈 온도계의 원리입니다.
    - 압력 차: 압력계나 부르동관 압력계의 원리입니다.
    - 전기저항 차: 측온저항체(RTD)의 원리입니다.
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57. 액주식 압력계의 종류가 아닌 것은?

  1. U자관형
  2. 경사관식
  3. 단관형
  4. 벨로즈식
(정답률: 67%)
  • 벨로즈식은 액체의 높이 차이를 이용하는 액주식 압력계가 아니라, 벨로즈(주름관)의 변형을 이용하는 탄성식 압력계입니다.
    오답 노트
    - U자관형: 액체의 높이 차이를 이용하는 대표적인 액주식 압력계입니다.
    - 경사관식: U자관형의 측정 정밀도를 높이기 위해 관을 경사지게 만든 액주식 압력계입니다.
    - 단관형: 한쪽 관을 넓은 저장조로 만들어 한쪽 액면의 변화만으로 압력을 측정하는 액주식 압력계입니다.
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58. 불규칙하게 변하는 주변 온도와 기압 등이 원인이 되며, 측정 횟수가 많을수록 오차의 합이 0에 가까운 특징이 있는 오차의 종류는?

  1. 개인오차
  2. 우연오차
  3. 과오오차
  4. 계통오차
(정답률: 74%)
  • 우연오차는 불규칙하고 예측 불가능한 원인으로 발생하며, 측정 횟수가 많아질수록 양과 음의 오차가 상쇄되어 합이 0에 가까워지는 특징이 있습니다.
    오답 노트
    - 개인오차: 측정자의 습관이나 감각의 차이로 발생하는 오차이므로 오답.
    - 과오오차: 측정자의 부주의나 실수로 발생하는 오차이므로 오답.
    - 계통오차: 측정 기기의 결함이나 측정 방법의 오류 등 일정한 경향을 가지고 발생하는 오차이므로 오답.
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59. 차압식 유량계의 종류가 아닌 것은?

  1. 벤투리
  2. 오리피스
  3. 터빈유량계
  4. 플로우노즐
(정답률: 68%)
  • 차압식 유량계는 유체가 흐를 때 발생하는 압력차를 이용하여 유량을 측정하며, 터빈유량계는 이러한 원리를 사용하지 않습니다.
    오답 노트
    - 벤투리: 유체의 흐름 단면적 변화에 따른 압력차를 이용하는 차압식 유량계입니다.
    - 오리피스: 유로 내에 설치된 구멍을 통과할 때 발생하는 압력차를 이용하는 차압식 유량계입니다.
    - 플로우노즐: 유체의 흐름을 수축시켜 압력차를 발생시키는 차압식 유량계입니다.
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60. 다음 중 송풍량을 일정하게 공급하려고 할 때 가장 적당한 제어방식은?

  1. 프로그램제어
  2. 비율제어
  3. 추종제어
  4. 정치제어
(정답률: 72%)
  • 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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4과목: 열설비재료 및 관계법규

61. 에너지이용 합리화법령에 따라 자발적 협약체결기업에 대한 지원을 받기 위해 에너지사용자와 정부 간 자발적 협약의 평가기준에 해당하지 않는 것은?

  1. 계획 대비 달성률 및 투자실적
  2. 에너지이용 합리화 자금 활용실적
  3. 자원 및 에너지의 재활용 노력
  4. 에너지절감량 또는 에너지의 합리적인 이용을 통한 온실가스배출 감축량
(정답률: 59%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따른 자발적 협약의 평가기준은 에너지 절감 및 온실가스 감축 등 실질적인 성과와 노력을 중심으로 합니다.
    오답 노트
    * 계획 대비 달성률 및 투자실적: 자발적 협약의 주요 평가기준 중 하나입니다.
    * 자원 및 에너지의 재활용 노력: 자발적 협약의 주요 평가기준 중 하나입니다.
    * 에너지절감량 또는 에너지의 합리적인 이용을 통한 온실가스배출 감축량: 자발적 협약의 핵심 평가기준 중 하나입니다.
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62. 소성가마 내 열의 전열방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 복사
  2. 전도
  3. 전이
  4. 대류
(정답률: 73%)
  • 소성가마 내 열의 전열방법은 주로 전도, 대류, 복사 세 가지이며, 전이는 열 전달의 특정 방법이 아닌 일반적인 이동 현상을 의미하므로 가장 거리가 멉니다.
    오답 노트
    - 복사: 고온의 소성가마에서 열 전달의 주요 방법 중 하나이므로 오답.
    - 전도: 가마 벽, 선반, 소성물 자체를 통해 열이 전달되므로 오답.
    - 대류: 가마 내부의 뜨거운 공기나 가스 순환에 의해 열이 전달되므로 오답.
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63. 도염식 가마(down draft kiln)에서 불꽃의 진행방향으로 옳은 것은?

  1. 불꽃이 올라가서 가마천장에 부딪쳐 가마바닥의 흡입구멍으로 빠진다.
  2. 불꽃이 처음부터 가마바닥과 나란하게 흘러 굴뚝으로 나간다.
  3. 불꽃이 연소실에서 위로 올라가 천장에 닿아서 수평으로 흐른다.
  4. 불꽃의 방향이 일정하지 않으나 대개 가마 밑에서 위로 흘러나간다.
(정답률: 73%)
  • 도염식 가마는 불꽃이 연소실에서 위로 올라가 가마 천장에 부딪힌 후 아래로 내려와 가마 바닥의 흡입구멍을 통해 배기되는 하향 연소 방식입니다.
    오답 노트
    - 불꽃이 처음부터 가마바닥과 나란하게 흘러 굴뚝으로 나간다.: 도염식 가마는 불꽃이 위로 올라갔다가 내려오는 구조이므로 오답.
    - 불꽃이 연소실에서 위로 올라가 천장에 닿아서 수평으로 흐른다.: 불꽃이 천장에 닿은 후 수평으로만 흐르는 것이 아니라 아래로 내려와 배기되므로 오답.
    - 불꽃의 방향이 일정하지 않으나 대개 가마 밑에서 위로 흘러나간다.: 도염식 가마는 불꽃이 위로 올라갔다가 아래로 내려오는 하향 연소 방식이므로 오답.
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64. 아래는 에너지이용 합리화법령상 에너지의 수급차질에 대비하기 위하여 산업통상자원부장관이 에너지저장의무를 부과할 수 있는 대상자의 기준이다. ( )에 들어갈 용어는?

  1. 1천
  2. 5천
  3. 1만
  4. 2만
(정답률: 70%)
  • 에너지이용 합리화법령상 에너지저장 의무 부과 대상은 연간 2만 석유환산톤 이상의 에너지를 사용하는 자이다.
    오답 노트:
    - 1천: 기준 미달로 오답.
    - 5천: 기준 미달로 오답.
    - 1만: 기준 미달로 오답.
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65. 다음 중 에너지이용 합리화법령에 따른 검사대상기기에 해당하는 것은?

  1. 정격용량이 0.5MW인 철금속가열로
  2. 가스사용량이 20kg/h 인 소형 온수보일러
  3. 최고사용압력이 0.1MPa이고, 전열면적이 4m2인 강철제 보일러
  4. 최고사용압력이 0.1MPa 이고, 동체 안지름이 300mm이며, 길이가 500mm인 강철제 보일러
(정답률: 60%)
  • 가스사용량이 20kg/h인 온수보일러는 에너지이용 합리화법령상 검사대상기기인 정격용량 100,000kcal/h 이상에 해당합니다.
    오답 노트
    * 정격용량이 0.5MW인 철금속가열로: 전기로의 검사대상 기준인 1MW 미만이므로 오답.
    * 최고사용압력이 0.1MPa이고, 전열면적이 4m2인 강철제 보일러: 보일러의 검사대상 기준인 전열면적 10m² 미만이므로 오답.
    * 최고사용압력이 0.1MPa 이고, 동체 안지름이 300mm이며, 길이가 500mm인 강철제 보일러: 보일러의 검사대상 기준(증발량, 전열면적, 정격용량)에 해당하지 않으며, 압력도 낮으므로 오답.
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66. 샤모트(chamotte) 벽돌의 원료로서 샤모트 이외의 가소성 생점토(生粘土)를 가하는 주된 이유는?

  1. 치수 안정을 위하여
  2. 열전도성을 좋게 하기 위하여
  3. 성형 및 소결성을 좋게 하기 위하여
  4. 건조 소성, 수축을 미연에 방지하기 위하여
(정답률: 74%)
  • 샤모트 벽돌 제조 시 가소성 생점토를 첨가하는 주된 이유는 샤모트 자체의 낮은 가소성을 보완하여 성형성을 높이고 소결을 돕기 위함입니다.
    오답 노트
    - 치수 안정을 위하여: 생점토는 소성 시 수축하여 치수 안정에 불리할 수 있으므로 오답.
    - 열전도성을 좋게 하기 위하여: 생점토 첨가가 열전도성 개선의 주된 목적이 아니므로 오답.
    - 건조 소성, 수축을 미연에 방지하기 위하여: 생점토는 건조 및 소성 수축을 증가시키므로 오답.
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67. 크롬벽돌이나 크롬-마그벽돌이 고온에서 산화철을 흡수하여 표면이 부풀어 오르고 떨어져 나가는 현상은?

  1. 버스팅
  2. 큐어링
  3. 슬래킹
  4. 스폴링
(정답률: 71%)
  • 버스팅은 크롬계 내화벽돌이 고온에서 산화철을 흡수하여 체적 팽창과 함께 표면이 부풀어 오르고 떨어져 나가는 현상을 말합니다.
    * 큐어링: 콘크리트나 고분자 등의 경화 과정을 의미하므로 오답.
    * 슬래킹: 수분 흡수에 의한 재료의 붕괴 현상을 의미하므로 오답.
    * 스폴링: 열적, 기계적, 화학적 스트레스로 인해 표면이 떨어져 나가는 일반적인 현상이며, 산화철 흡수에 의한 체적 팽창을 동반하는 특정 현상을 지칭하지 않으므로 오답.
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68. 에너지이용 합리화법령상 효율관리가지재에 대한 에너지소비효율등급을 거짓으로 표시한 자에 해당하는 과태료는?

  1. 3백만원 이하
  2. 5백만원 이하
  3. 1천만원 이하
  4. 2천만원 이하
(정답률: 50%)
  • 에너지이용 합리화법 제78조 제1항 제1호 및 제15조 제3항에 따라 효율관리기자재의 에너지소비효율등급을 거짓으로 표시한 자에게는 2천만원 이하의 과태료가 부과됩니다.
    오답 노트
    * 3백만원 이하: 효율관리기자재의 에너지소비효율등급을 거짓으로 표시한 경우에 해당하는 과태료 금액이 아니므로 오답.
    * 5백만원 이하: 효율관리기자재의 에너지소비효율등급을 거짓으로 표시한 경우에 해당하는 과태료 금액이 아니므로 오답.
    * 1천만원 이하: 효율관리기자재의 에너지소비효율등급을 거짓으로 표시한 경우에 해당하는 과태료 금액이 아니므로 오답.
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69. 에너지이용 합리화법령에 따라 효율관리기자재의 제조업자 또는 수입업자는 효율관리시험기관에서 해당 효율관리기자재의 에너지 사용량을 측정 받아야 한다. 이 시험기관은 누가 지정하는가?

  1. 과학기술정보통신부장관
  2. 산업통산자원부장관
  3. 기획재정부장관
  4. 환경부장관
(정답률: 83%)
  • 에너지이용 합리화법령에 따른 효율관리기자재 관련 업무는 산업통상자원부장관의 소관이므로, 효율관리시험기관 지정 또한 산업통상자원부장관이 담당한다.
    오답 노트
    - 과학기술정보통신부장관: 과학기술 및 정보통신 정책을 담당하므로 오답.
    - 기획재정부장관: 경제 정책 및 예산 편성을 담당하므로 오답.
    - 환경부장관: 환경 보전 및 오염 관리를 담당하므로 오답.
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70. 보온재의 구비 조건으로 틀린 것은?

  1. 불연성일 것
  2. 흡수성이 클 것
  3. 비중이 작을 것
  4. 열전도율이 작을 것
(정답률: 72%)
  • 보온재는 열의 이동을 막는 재료이므로, 물을 흡수하면 단열 성능이 저하됩니다.
    오답 노트
    * 불연성일 것: 화재 안전을 위해 불에 타지 않아야 합니다.
    * 비중이 작을 것: 가벼워야 시공이 용이하고 공기를 많이 포함하여 단열 효과가 좋습니다.
    * 열전도율이 작을 것: 열의 이동을 막는 것이 주 목적이므로 열전도율이 낮아야 합니다.
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71. 에너지법령상 시·도지사는 관할 구역의 지역적 특성을 고려하여 저탄소 녹색성장 기본법에 따른 에너지기본계획의 효율적인 달성과 지역경제의 발전을 위한 지역에너지 계획을 몇 년마다 수립·시행하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 2년
  2. 3년
  3. 4년
  4. 5년
(정답률: 72%)
  • 에너지법령상 시·도지사는 관할 구역의 지역적 특성을 고려하여 저탄소 녹색성장 기본법에 따른 에너지기본계획의 효율적인 달성과 지역경제의 발전을 위한 지역에너지 계획을 5년마다 수립·시행하여야 합니다.
    * 2년: 에너지법령에서 지역에너지 계획 수립 주기로 2년을 규정하고 있지 않아 오답.
    * 3년: 에너지법령에서 지역에너지 계획 수립 주기로 3년을 규정하고 있지 않아 오답.
    * 4년: 에너지법령상 지역에너지 계획은 5년마다 수립·시행하므로 오답.
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72. 에너지이용 합리화법령에 따라 에너지절약 전문기업의 등록신청 시 등록신청서에 첨부해야할 서류가 아닌 것은?

  1. 사업계획서
  2. 보유장비명세서
  3. 기술인력명세서(자격증명서 사본 포함)
  4. 감정평가업자가 평가한 자산에 대한 감정평가서(법인인 경우)
(정답률: 69%)
  • 에너지이용 합리화법 시행규칙에서 정하는 에너지절약 전문기업 등록 신청 서류에 감정평가업자가 평가한 자산에 대한 감정평가서는 포함되지 않습니다.
    오답 노트
    * 사업계획서: 에너지이용 합리화법 시행규칙 제27조 제1항 제1호에 따라 등록 신청 시 첨부해야 하는 서류이므로 오답.
    * 보유장비명세서: 에너지이용 합리화법 시행규칙 제27조 제1항 제2호에 따라 등록 신청 시 첨부해야 하는 서류이므로 오답.
    * 기술인력명세서(자격증명서 사본 포함): 에너지이용 합리화법 시행규칙 제27조 제1항 제3호에 따라 등록 신청 시 첨부해야 하는 서류이므로 오답.
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73. 에너지이용 합리화법령상 검사의 종류가 아닌 것은?

  1. 설계검사
  2. 제조검사
  3. 계속사용검사
  4. 개조검사
(정답률: 56%)
  • 에너지이용 합리화법령상 검사의 종류에는 설계검사가 포함되지 않습니다.
    오답 노트
    - 제조검사: 에너지이용 합리화법령상 검사의 한 종류입니다.
    - 계속사용검사: 에너지이용 합리화법령상 검사의 한 종류입니다.
    - 개조검사: 에너지이용 합리화법령상 검사의 한 종류입니다.
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74. 고온용 무기질 보온재로서 경량이고 기계적 강도가 크며 내열성, 내수성이 강하고 내마모성이 있어 탱크, 노벽 등에 적합한 보온재는?

  1. 암면
  2. 석면
  3. 규산칼슘
  4. 탄산마그네슘
(정답률: 68%)
  • 규산칼슘은 고온용 무기질 보온재로 경량성, 높은 기계적 강도, 우수한 내열성, 내수성 및 내마모성을 모두 갖추어 탱크나 노벽과 같은 고온 환경에 매우 적합합니다.
    오답 노트:
    - 암면: 기계적 강도와 내수성이 상대적으로 낮아 탱크, 노벽 등 고온 고강도 환경에 부적합합니다.
    - 석면: 발암성 물질로 사용이 금지되어 있습니다.
    - 탄산마그네슘: 내열성이 규산칼슘보다 낮고 고온에서 분해될 수 있어 고온용 보온재로 부적합합니다.
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75. 에너지이용 합리화법령상 특정열사용기자재의 설치·시공이나 세관(洗罐)을 업으로 하는 자는 어떤 법령에 따라 누구에게 등록하여야 하는가?

  1. 건설산업기본법, 시·도지사
  2. 건설산업기본법, 과학기술정보통신부장관
  3. 건설기술 진흥법, 시장·구청장
  4. 건설기술 진흥법, 산업통상자원부장관
(정답률: 72%)
  • 에너지이용 합리화법에 따라 특정열사용기자재의 설치·시공 및 세관업은 건설산업기본법에 따른 건설업 등록으로 갈음하며, 건설업 등록은 시·도지사에게 합니다.
    오답 노트
    * 건설산업기본법, 과학기술정보통신부장관: 건설산업기본법상 건설업 등록은 시·도지사에게 하므로 오답.
    * 건설기술 진흥법, 시장·구청장: 특정열사용기자재 설치·시공 및 세관업은 건설산업기본법에 따르므로 오답.
    * 건설기술 진흥법, 산업통상자원부장관: 특정열사용기자재 설치·시공 및 세관업은 건설산업기본법에 따르므로 오답.
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76. 작업이 간편하고 조업주기가 단축되며 요체의 보유열을 이용할 수 있어 경제적인 반연속식 요는?

  1. 셔틀요
  2. 윤요
  3. 터널요
  4. 도염식요
(정답률: 70%)
  • 셔틀요는 대차에 제품을 적재하여 요에 넣고 빼는 방식으로, 작업이 간편하고 조업주기가 짧으며, 요체의 축열을 활용하여 에너지 효율이 높은 반연속식 요이다.
    오답 노트:
    - 윤요: 연속식 요이며, 주로 벽돌 등 대량 생산에 사용된다.
    - 터널요: 연속식 요이며, 대차에 제품을 싣고 터널을 통과시키며 소성한다.
    - 도염식요: 간헐식 요의 한 종류로, 불꽃이 위에서 아래로 흐르는 방식이다.
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77. 에너지이용 합리화법령에 따라 열사용기자재 관리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 계속사용검사는 검사유효기간의 만료일이 속하는 연도의 말까지 연기할 수 있으며, 연기하려는 자는 검사대상기기 검사연기 신청서를 한국에너지공단이사장에게 제출하여야 한다.
  2. 한국에너지공단이사장은 검사에 합격한 검사대상기기에 대해서 검사 신청인에게 검사일로부터 7일 이내에 검사증을 발급하여야 한다.
  3. 검사대상기기관리자의 선임신고는 신고 사유가 발생한 날로부터 20일 이내에 하여야 한다.
  4. 검사대상기기의 설치자가 사용 중인 검사대상기기를 폐기한 경우에는 폐기한 날부터 15일 이내에 검사대상기기 폐기신고서를 한국에너지공단이사장에게 제출하여야 한다.
(정답률: 79%)
  • 이 문제는 에너지이용 합리화법령상 검사대상기기관리자의 선임신고 기한을 묻는 문제입니다.
    검사대상기기관리자의 선임신고는 신고 사유가 발생한 날로부터 30일 이내에 하여야 합니다.
    오답 노트:
    * 계속사용검사는 검사유효기간의 만료일이 속하는 연도의 말까지 연기할 수 있으며, 연기하려는 자는 검사대상기기 검사연기 신청서를 한국에너지공단이사장에게 제출하여야 한다.: 에너지이용 합리화법 시행규칙 제32조의2에 따라 검사유효기간 만료일이 속하는 연도의 말까지 연기 가능하므로 올바른 설명입니다.
    * 한국에너지공단이사장은 검사에 합격한 검사대상기기에 대해서 검사 신청인에게 검사일로부터 7일 이내에 검사증을 발급하여야 한다.: 에너지이용 합리화법 시행규칙 제31조에 따라 검사일로부터 7일 이내에 검사증을 발급해야 하므로 올바른 설명입니다.
    * 검사대상기기의 설치자가 사용 중인 검사대상기기를 폐기한 경우에는 폐기한 날부터 15일 이내에 검사대상기기 폐기신고서를 한국에너지공단이사장에게 제출하여야 한다.: 에너지이용 합리화법 시행규칙 제33조에 따라 폐기한 날부터 15일 이내에 폐기신고서를 제출해야 하므로 올바른 설명입니다.
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78. 내식성, 굴곡성이 우수하고 양도체이며 내압성도 있어서 열교환기용 전열관, 급수관 등 화학공업용으로 주로 사용되는 관은?

  1. 주철관
  2. 동관
  3. 강관
  4. 알루미늄관
(정답률: 76%)
  • 동관은 내식성, 굴곡성, 열 및 전기 전도성이 우수하며 내압성도 높아 열교환기용 전열관, 급수관 등 화학공업용으로 주로 사용됩니다.
    오답 노트
    * 주철관: 내식성, 굴곡성이 동관보다 떨어지며 양도체가 아님.
    * 강관: 내식성이 동관보다 떨어지며 굴곡성이 낮음.
    * 알루미늄관: 내압성이 동관보다 낮고 특정 화학물질에 취약함.
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79. 제철 및 제강공정 중 배소로의 사용 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 유해성분의 제거
  2. 산화도의 변화
  3. 분상광석의 괴상으로서의 소결
  4. 원광석의 결합수의 제거와 탄산염의 분해
(정답률: 64%)
  • 배소(roasting)는 광석을 가열하여 화학적 변화를 유도하고 유해 성분을 제거하는 공정으로, 분상광석을 괴상으로 만드는 소결(sintering)과는 목적이 다릅니다.
    오답 노트:
    * 유해성분의 제거: 배소는 황, 비소 등 광석 내 유해 성분을 휘발시키거나 산화시켜 제거하는 중요한 목적을 가집니다.
    * 산화도의 변화: 배소는 광석 내 금속 성분의 산화도를 조절하여 후속 제련 공정에 적합한 형태로 만듭니다.
    * 원광석의 결합수의 제거와 탄산염의 분해: 배소는 광석에 포함된 결합수나 탄산염을 열분해하여 제거하는 데 사용됩니다.
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80. 배관의 축 방향 응력 σ(kPa)을 나타낸 식은? (단, d : 배관의 내경(mm), p : 배관의 내압(kPa), t : 배관의 두께(mm) 이며, t는 충분히 얇다.)

(정답률: 62%)
  • 얇은 벽 원통형 압력 용기에서 내압에 의해 발생하는 축 방향 응력은 용기 단면의 힘의 평형을 고려하여 유도됩니다.
    배관의 축 방향 응력(Axial stress)은 내압 p에 의해 배관의 길이 방향으로 작용하는 응력입니다. 배관의 한쪽 끝 단면을 가상으로 잘라보면, 내압 p가 이 단면적 $$ A_{내부} = \frac{π d^2}{4} $$ 에 작용하여 총 힘 $$ F = p × A_{내부} = p \frac{π d^2}{4} $$ 을 발생시킵니다. 이 힘은 배관 벽의 단면적 $$ A_{벽} = π d t $$ 에 의해 지지됩니다. 따라서 축 방향 응력 σ는 이 힘을 지지하는 벽의 단면적으로 나눈 값으로 계산됩니다.
    $$ σ = \frac{F}{A_{벽}} $$
    $$ σ = \frac{p \frac{π d^2}{4}}{π d t} $$
    $$ σ = \frac{pd}{4t} $$
    오답 노트:
    제시된 다른 보기들은 배관의 축 방향 응력을 나타내는 올바른 공식이 아니므로 오답입니다.
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5과목: 열설비설계

81. 증기압력 120kPa의 포화증기(포화온도 104.25℃, 증발잠열 2245 kJ/kg)를 내경 52.9mm, 길이 50m인 강관을 통해 이송하고자 할 때 트랩 선정에 필요한 응축수량(kg)은? (단, 외부온도 0℃, 강관의 질량 300kg, 강관비열 0.46 kJ/kg·℃ 이다.)

  1. 4.4
  2. 6.4
  3. 8.4
  4. 10.4
(정답률: 40%)
  • 이 문제는 강관이 외부 온도에서 포화 증기 온도까지 가열될 때 필요한 열량을 계산하고, 이 열량이 증기의 응축 잠열로부터 공급된다는 원리를 이용하여 응축수량을 구합니다.
    $$ m_{응축수} = \frac{m_{강관} · c_{강관} · Δ T}{h_{fg}} $$
    $$ m_{응축수} = \frac{300 \, \text{kg} · 0.46 \, \text{kJ/kg} · \text{℃} · (104.25 \, \text{℃} - 0 \, \text{℃})}{2245 \, \text{kJ/kg}} $$
    $$ m_{응축수} = 6.4 \, \text{kg} $$
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82. 보일러의 용량을 산출하거나 표시하는 값으로 틀린 것은?

  1. 상당증발량
  2. 보일러마력
  3. 재열계수
  4. 전열면적
(정답률: 68%)
  • 재열계수는 증기 터빈의 효율을 나타내는 값으로, 보일러 용량과는 직접적인 관련이 없습니다.
    (오답 노트)
    * 상당증발량: 보일러 용량을 나타내는 표준적인 값입니다.
    * 보일러마력: 보일러 용량을 나타내는 단위 중 하나입니다.
    * 전열면적: 보일러의 열전달 성능과 용량을 나타내는 중요한 지표입니다.
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83. 프라이밍 및 포밍의 발생 원인이 아닌 것은?

  1. 보일러를 고수위로 운전할 때
  2. 증기부하가 적고 증발수면이 넓을 때
  3. 주중기밸브를 급히 열었을 때
  4. 보일러수에 불순물, 유지분이 많이 포함되어 있을 때
(정답률: 67%)
  • 프라이밍 및 포밍은 보일러수의 급격한 증발, 높은 수위, 불순물 등에 의해 발생하며, 증기부하가 적고 증발수면이 넓은 조건은 오히려 발생을 억제합니다.
    오답 노트
    * 보일러를 고수위로 운전할 때: 수위가 높아 증기 발생 시 물방울이 함께 비산되어 프라이밍을 유발하므로 오답.
    * 주중기밸브를 급히 열었을 때: 급격한 압력 강하로 물이 비등하여 프라이밍을 유발하므로 오답.
    * 보일러수에 불순물, 유지분이 많이 포함되어 있을 때: 불순물과 유지분이 표면장력을 변화시켜 거품을 발생시키거나 물방울 비산을 촉진하므로 오답.
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84. 프라이밍 현상을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 절탄기의 내부에 스케일이 생긴다.
  2. 안전밸브, 압력계의 기능을 방해한다.
  3. 워터해머(water hanmmer)를 일으킨다.
  4. 수면계의 수위가 요동해서 수위를 확인하기 어렵다.
(정답률: 66%)
  • 프라이밍 현상은 보일러 내의 물이 증기와 함께 비말 형태로 토출되는 현상으로, 절탄기 내부에 스케일이 생기는 것은 프라이밍 현상과 직접적인 관련이 없다.
    오답 노트
    * 안전밸브, 압력계의 기능을 방해한다: 프라이밍으로 인해 물이 안전밸브나 압력계로 유입되어 기능 장애를 일으킬 수 있으므로 오답.
    * 워터해머(water hammer)를 일으킨다: 프라이밍으로 인해 증기 배관 내에 물이 유입되어 워터해머를 발생시킬 수 있으므로 오답.
    * 수면계의 수위가 요동해서 수위를 확인하기 어렵다: 프라이밍 발생 시 보일러 내 수위가 불안정해져 수면계의 수위 확인이 어려워지므로 오답.
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85. 두께 20cm 의 벽돌의 내측에 10mm의 모르타르와 5mm의 플라스터 마무리를 시행하고, 외측은 두께 15mm의 모르타르 마무리를 시공하였다. 아래 계수를 참고할 때, 다층벽의 총 열관류율(W/m2·℃)은?

  1. 1.95
  2. 4.57
  3. 8.72
  4. 12.31
(정답률: 39%)
  • 이 문제는 다층벽의 총 열관류율을 계산하는 문제입니다. 다층벽의 총 열관류율은 각 층의 열저항과 표면 열저항을 모두 합한 총 열저항의 역수로 구할 수 있습니다.
    $$ U = \frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{\frac{1}{h_1} + \sum \frac{L_i}{\lambda_i} + \frac{1}{h_2}} $$
    $$ U = \frac{1}{\frac{1}{8} + \frac{0.005}{0.5} + \frac{0.010}{1.3} + \frac{0.20}{0.65} + \frac{0.015}{1.3} + \frac{1}{20}} $$
    $$ U = 1.95 $$
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86. 100kN의 인장하중을 받는 한쪽 덮개판 맞대기 리벳이음이 있다. 리벳의 지름이 15mm, 리벳의 허용전단력이 60MPa 일 때 최소 몇 개의 리벳이 필요한가?

  1. 10
  2. 8
  3. 6
  4. 4
(정답률: 44%)
  • 이 문제는 리벳 한 개가 견딜 수 있는 전단력을 계산한 후, 전체 하중을 이 값으로 나누어 필요한 리벳의 개수를 구합니다.
    $$ n = \frac{F}{P_s} = \frac{F}{\tau_a × A} = \frac{F}{\tau_a × \frac{π d^2}{4}} $$
    $$ n = \frac{100 × 10^3 \text{ N}}{60 \text{ N/mm}^2 × \frac{π × (15 \text{ mm})^2}{4}} $$
    $$ n \approx 9.43 \rightarrow 10 $$
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87. 노통연관식 보일러의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 외분식이므로 방산손실열량이 크다.
  2. 고압이나 대용량보일러로 적당하다.
  3. 내부청소가 간단하므로 급수처리가 필요없다.
  4. 보일러의 크기에 비하여 전열면적이 크고 효율이 좋다.
(정답률: 58%)
  • 노통연관식 보일러는 연소가스가 노통과 연관 내부를 흐르며 물을 가열하는 방식으로, 보일러의 크기에 비하여 전열면적을 넓게 확보하여 열효율이 좋습니다.
    오답 노트:
    외분식이므로 방산손실열량이 크다: 내분식 보일러이므로 오답.
    고압이나 대용량보일러로 적당하다: 저압, 중소용량에 적합하므로 오답.
    내부청소가 간단하므로 급수처리가 필요없다: 모든 보일러는 급수처리가 필수적이므로 오답.
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88. 보일러의 내부청소 목적에 해당하지 않는 것은?

  1. 스케일 슬러지에 의한 보일러 효율 저하방지
  2. 수면계 노즐 막힘에 의한 장해방지
  3. 보일러 수 순환 저해방지
  4. 수트블로워에 의한 매연 제거
(정답률: 77%)
  • 보일러의 내부청소는 주로 보일러 수(水)가 닿는 면에 발생하는 스케일이나 슬러지를 제거하여 보일러의 성능과 안전을 유지하는 것이 목적입니다.
    오답 노트:
    - 스케일 슬러지에 의한 보일러 효율 저하방지: 스케일과 슬러지는 보일러 수 측 내부에 형성되어 열전달 효율을 저하시키므로, 내부 청소의 주요 목적입니다.
    - 수면계 노즐 막힘에 의한 장해방지: 수면계 노즐이 막히면 정확한 수위 측정이 불가능해져 보일러 운전에 심각한 장애를 초래하므로, 내부 청소를 통해 이를 방지합니다.
    - 보일러 수 순환 저해방지: 스케일이나 슬러지가 쌓이면 보일러 수의 순환을 방해하여 과열 등의 문제를 일으킬 수 있으므로, 내부 청소는 순환 저해를 방지하는 목적을 가집니다.
    - 수트블로워에 의한 매연 제거: 수트블로워는 보일러 연소실이나 연관 내부에 쌓인 그을음(매연)을 제거하는 장치로, 이는 보일러의 '연소 가스 측' 청소에 해당하며, 보일러 '내부(수 측)' 청소 목적과는 다릅니다.
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89. 압력용기에 대한 수압시험의 압력기준으로 옳은 것은?

  1. 최고 사용압력이 0.1MPa 이상의 주철제 압력용기는 최고 사용압력의 3배이다.
  2. 비철금속제 압력용기는 최고 사용압력의 1.5배의 압력에 온도를 보정한 압력이다.
  3. 최고 사용압력이 1MPa 이하의 주철제 압력용기는 0.1MPa 이다.
  4. 법랑 또는 유리 라이닝한 압력용기는 최고 사용압력의 1.5배의 압력이다.
(정답률: 52%)
  • 비철금속제 압력용기는 재료의 특성상 온도 변화에 따른 강도 변화를 고려하여 수압시험 시 압력에 온도 보정을 적용한다.
    오답 노트
    * 최고 사용압력이 0.1MPa 이상의 주철제 압력용기는 최고 사용압력의 2.5배이다.
    * 최고 사용압력이 1MPa 이하의 주철제 압력용기는 최고 사용압력의 2.5배를 적용한다.
    * 법랑 또는 유리 라이닝한 압력용기는 라이닝 손상을 방지하기 위해 최고 사용압력의 1.1배 또는 1.25배를 적용한다.
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90. 보일러의 스테이를 수리·변경하였을 경우 실시하는 검사는?

  1. 설치검사
  2. 대체검사
  3. 개조검사
  4. 개체검사
(정답률: 64%)
  • 보일러의 스테이를 수리·변경하는 것은 보일러의 주요 구조부를 변경하는 행위이므로 개조검사 대상입니다.
    오답 노트
    * 설치검사: 보일러를 새로 설치하거나 이전하여 설치한 경우 실시하므로 오답.
    * 대체검사: 법정 검사 주기가 도래하기 전에 미리 실시하는 검사이므로 오답.
    * 개체검사: 보일러 검사 종류에 해당하지 않는 용어이므로 오답.
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91. 노통 보일러에 갤러웨이 관을 직각으로 설치하는 이유로 적절하지 않은 것은?

  1. 노통을 보강하기 위하여
  2. 보일러수의 순환을 돕기 위하여
  3. 전열 면적을 증가시키기 위하여
  4. 수격작용을 방지하기 위하여
(정답률: 53%)
  • 갤러웨이 관은 노통의 강도를 보강하고, 전열 면적을 늘리며, 보일러수의 순환을 촉진하는 것이 주된 설치 목적이며, 수격작용 방지와는 직접적인 관련이 없습니다.
    오답 노트
    * 노통을 보강하기 위하여: 갤러웨이 관은 노통의 압력에 대한 저항력을 높여 변형을 방지합니다.
    * 보일러수의 순환을 돕기 위하여: 갤러웨이 관은 보일러수 내부의 대류를 활발하게 하여 열전달 효율을 향상시킵니다.
    * 전열 면적을 증가시키기 위하여: 갤러웨이 관은 연소가스와 보일러수 사이의 열교환이 일어나는 면적을 추가적으로 확보합니다.
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92. 보일러의 전열면에 부착된 스케일 중 연질 성분인 것은?

  1. Ca(HCO3)2
  2. CaSO4
  3. CaCl2
  4. CaSiO3
(정답률: 56%)
  • 탄산수소칼슘은 가열 시 탄산칼슘으로 변하여 보일러에 연질 스케일을 형성합니다.
    오답 노트
    - CaSO4: 매우 단단한 경질 스케일을 형성하므로 오답.
    - CaCl2: 물에 잘 녹는 염으로 스케일을 형성하지 않으므로 오답.
    - CaSiO3: 매우 단단하고 제거하기 어려운 경질 스케일을 형성하므로 오답.
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93. 이상적인 흑체에 대하여 단위면적당 복사에너지 E와 절대온도 T의 관계식으로 옳은 것은? (단, σ는 스테판-볼츠만 상수이다.)

  1. E = σT2
  2. E = σT4
  3. E = σT6
  4. E = σT8
(정답률: 78%)
  • 이상적인 흑체의 단위면적당 복사에너지 E와 절대온도 T의 관계는 스테판-볼츠만 법칙에 따라 $$ E = σ T^4 $$ 이다.
    오답 노트
    - E = σT2: 복사에너지가 절대온도의 제곱에 비례한다는 내용은 스테판-볼츠만 법칙과 다르므로 오답.
    - E = σT6: 복사에너지가 절대온도의 여섯제곱에 비례한다는 내용은 스테판-볼츠만 법칙과 다르므로 오답.
    - E = σT8: 복사에너지가 절대온도의 여덟제곱에 비례한다는 내용은 스테판-볼츠만 법칙과 다르므로 오답.
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94. 공기예열기 설치에 따른 영향으로 틀린 것은?

  1. 연소효율을 증가시킨다.
  2. 과잉공기량을 줄일 수 있다.
  3. 배기가스 저항이 줄어든다.
  4. 질소산화물에 의한 대기오염의 우려가 있다.
(정답률: 47%)
  • 공기예열기는 배기가스 통로에 설치되는 열교환기로, 배기가스 흐름에 대한 저항을 증가시킵니다.
    오답 노트
    * 연소효율을 증가시킨다: 예열된 공기는 연료의 연소를 촉진하여 효율을 높이므로 오답.
    * 과잉공기량을 줄일 수 있다: 연소 효율 증가로 필요한 과잉공기량을 줄일 수 있으므로 오답.
    * 질소산화물에 의한 대기오염의 우려가 있다: 연소 온도가 상승하여 질소산화물 생성이 증가할 수 있으므로 오답.
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95. 일반적으로 보일러에 사용되는 중화방청제가 아닌 것은?

  1. 암모니아
  2. 히드라진
  3. 탄산나트륨
  4. 포름산나트륨
(정답률: 54%)
  • 포름산나트륨은 보일러의 중화방청제로 일반적으로 사용되지 않습니다.
    - 암모니아: 휘발성 알칼리제로 응축수 계통의 pH를 조절하여 부식을 방지합니다.
    - 히드라진: 용존 산소를 제거하는 탈산소제로 보일러 부식을 방지합니다.
    - 탄산나트륨: 보일러수 pH를 높여 알칼리성을 유지하고 스케일 생성을 억제하여 부식을 방지합니다.
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96. 내압을 받는 보일러 동체의 최고사용압력은? (단, t : 두께(mm), P : 최고사용압력(MPa), Di : 동체 내경(mm), η : 길이 이음효율, σa : 허용인장응력(MPa), α : 부식여유, k : 온도상수이다.)

(정답률: 50%)
  • 내압을 받는 보일러 동체의 최고사용압력은 압력용기 설계 기준에 따라 다음 공식으로 계산합니다.
    $$ P = \frac{2\sigma_a η (t - α)}{D_i + 2(1 - k)(t - α)} $$
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97. 관판의 두께가 20mm이고, 관 구멍의 지름이 51mm인 연관의 최소피치(mm)는 얼마인가?

  1. 35.5
  2. 45.5
  3. 52.5
  4. 62.5
(정답률: 31%)
  • 이 문제는 연관의 최소피치를 계산하는 문제로, 관 구멍 지름과 관판 두께를 고려한 특정 공식을 적용합니다.
    $$ P = d + (t × 0.575) $$
    $$ P = 51 + (20 × 0.575) $$
    $$ P = 62.5 $$
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98. 다음 각 보일러의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 입형 보일러는 좁은 장소에도 설치할 수 있다.
  2. 노통 보일러는 보유수량이 적어 증기발생 소요시간이 짧다.
  3. 수관 보일러는 구조상 대용량 및 고압용에 적합하다.
  4. 관류 보일러는 드럼이 없어 초고압보일러에 적합하다.
(정답률: 56%)
  • 노통 보일러는 보유수량이 많아 증기발생 소요시간이 길기 때문에, 보유수량이 적어 증기발생 소요시간이 짧다는 설명은 틀린 내용입니다.
    오답 노트
    * 입형 보일러는 좁은 장소에도 설치할 수 있다: 입형 보일러는 설치 면적이 작아 좁은 장소에 적합합니다.
    * 수관 보일러는 구조상 대용량 및 고압용에 적합하다: 수관 보일러는 고압 및 대용량에 유리합니다.
    * 관류 보일러는 드럼이 없어 초고압보일러에 적합하다: 관류 보일러는 드럼이 없어 초고압 운전이 가능합니다.
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99. 수관식 보일러에 급수되는 TDS가 2500 μS/cm 이고 보일러수의 TDS는 5000 μS/cm이다. 최대증기 발생량이 10000 kg/h 라고 할 때 블로우다운량(kg/h)은?

  1. 2000
  2. 4000
  3. 8000
  4. 10000
(정답률: 41%)
  • 이 문제는 보일러 내 용존 고형물(TDS)의 질량 균형을 통해 블로우다운량을 계산합니다.
    $$ B = S × \frac{TDS_{급수}}{TDS_{보일러수} - TDS_{급수}} $$
    $$ B = 10000 × \frac{2500}{5000 - 2500} $$
    $$ B = 10000 $$
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100. 원통형보일러의 노통이 편심으로 설치되어 관수의 순환작용을 촉진시켜 줄 수 있는 보일러는?

  1. 코르니시 보일러
  2. 라몬트 보일러
  3. 케와니 보일러
  4. 기관차 보일러
(정답률: 70%)
  • 코르니시 보일러는 노통이 편심으로 설치되어 관수의 순환을 촉진하고 전열면적을 넓히는 특징이 있습니다.
    오답 노트
    - 라몬트 보일러: 강제 순환 보일러로, 다수의 가는 수관을 사용하여 고압 대용량에 적합합니다.
    - 케와니 보일러: 노통 연관식 보일러의 일종으로, 연소실이 노통 내부에 있고 연관이 다수 설치된 구조입니다.
    - 기관차 보일러: 이동식 보일러로, 연관식 보일러의 일종이며 증기 발생량이 많고 급격한 부하 변동에 강합니다.
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