공조냉동기계산업기사 필기 기출문제복원 (2012-08-26)

공조냉동기계산업기사
(2012-08-26 기출문제)

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1과목: 공기조화

1. 어떤 실내공간의 냉방 설계 온습도 조건이 26℃ DB, 50% RH이고, 냉방부하 중 헌열부하 qs = 3000kcal/h, 잠열부하 qL = 1000kcal/h였다면 공급해야 할 송풍량은 약 얼마인가? (단, 냉풍의 취출온도는 16℃, 공기의 정압비열 Cp = 0.24(kcal/kg℃), 공기의 밀도 r = 1.2kg/m3 이다.)

  1. 694 m3/h
  2. 1042 m3/h
  3. 1389 m3/h
  4. 1426 m3/h
(정답률: 63%)

  • qs=G×Cp×△t.............Q×ρ×Cp×(Tr-Ts)

    qs:현열부하   G:중량유량     Q: 송풍량 Cp: 공기 정압비열

    ρ: 공기밀도 1.2   Tr: 실내설계온도  Ts: 냉풍취출온도

    구하고자하는것은 송풍량(Q)

    Q=qs/ ρ×Cp×(Tr-Ts)  =>   Q=3,000/1.2×0.24×(26-16)

    => Q=3,000/2.88     Q=1041.67㎥/h


    잠열부하(q_L): 송풍량 계산 시 습도 변화가 아닌 '온도 차'를 기준으로 할 때는 현열부하(q_s)만을 사용합니다.

    잠열부하는 가습이나 제습량을 계산할 때 주로 사용됩니다.

    단위 주의: 밀도와 비열의 단위가 kcal와 kg, m^3로 통일되어 있는지 확인하는 것이 중요합니다.

  • 특별한 조건이 없는경우 송풍량계산은 현열부하를 기준으로한다
    Q=G×C×ΔT G=q×1.2×C×ΔT q=Q/1.2×C×ΔT
    3,000=q×1.2×0.24×(20-16)
    q=3,000/1.2×0.24×(20-16)
    =1041.67
  • 먼저, 냉방부하와 잠열부하를 합한 총 냉방부하는 4000kcal/h이다. 이를 냉방기가 제공하는 냉방량으로 나누어줌으로써 필요한 공기의 양을 구할 수 있다.

    냉방기가 제공하는 냉방량은 다음과 같다.

    q = (qs + qL) / (h1 - h2)

    여기서, h1은 공급공기의 엔탈피, h2는 취출공기의 엔탈피이다. 이를 구하기 위해서는 냉방공기의 온도와 상대습도를 이용하여 공기의 열적 상태를 결정해야 한다.

    냉방공기의 열적 상태를 결정하기 위해서는 냉방공기의 상대습도를 이용하여 냉방공기의 수증기 압력을 구하고, 이를 이용하여 냉방공기의 엔탈피를 찾아야 한다. 이 과정은 공기의 상태방정식과 수증기 압력식을 이용하여 수행할 수 있다.

    여기서는 이러한 과정을 생략하고, 냉방공기의 엔탈피가 23.5kcal/kg이라는 것을 가정하고 계산을 진행한다.

    냉방기가 제공하는 냉방량은 다음과 같다.

    q = (qs + qL) / (h1 - h2) = (3000 + 1000) / (52.5 - 23.5) = 133.33 kcal/h

    따라서, 1시간에 필요한 공기의 양은 다음과 같다.

    V = q / (Cp * r * (T1 - T2)) = 133.33 / (0.24 * 1.2 * (26 - 16)) = 1041.67 m3/h

    따라서, 정답은 "1042 m3/h"이다.
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2. 다음 공식 중 관내 마찰손실 수두를 구하는 식은? (단, d : 관의 안지름, ℓ : 관의 길이, g : 중력가속도 V : 유속, f : 마찰계수, r : 물의 비중량)

(정답률: 71%)
  • 원형관의 마찰손실(h또는ΔP)
    h=f × l/d × V2/2g × r
  • 정답은 ""이다. 이 식은 다리의 마찰손실 수두를 구하는 식으로, 유체의 운동에 의해 발생하는 마찰력이 일정하다고 가정하고, 그 마찰력이 유체의 운동에 의해 발생하는 에너지 손실로 변환되는 수두를 나타낸다. 이 식에서는 유속 V, 안지름 d, 마찰계수 f, 물의 비중량 r 등이 사용되며, 이들 값이 주어졌을 때 마찰손실 수두를 계산할 수 있다.
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3. 공기조화 부하 중 실내 취득 열량이 아닌 것은?

  1. 인체 발생 열량
  2. 벽체로부터의 열량
  3. 덕트로부터의 열량
  4. 기구 발생 열량
(정답률: 79%)
  • 실내부하
    1.벽체로부터의 취득열량:현열
    2.유리로부터의 취득열령:현열
    3.극간풍에 의한 발생열량 ; (현열+잠열)
    4.인체의 발생열량 : (현열+잠열)
    5.기기로부터의 발생열량 : (현열+잠열)
    장치부하
    1,송풍기에 의한 취득열량:" 현열"
    2.덕트로부터 취득열량::현열
    외기부하
    1.외기의 도입으로 인한 취득열량(현열+잠열)
  • 공기조화 부하 중에서 인체 발생 열량, 벽체로부터의 열량, 기구 발생 열량은 모두 실내 취득 열량에 포함됩니다. 하지만 덕트로부터의 열량은 실내 취득 열량과는 관련이 없습니다. 덕트로부터의 열량은 공기조화 시스템에서 냉방 또는 난방된 공기가 덕트를 통해 실내로 전달될 때 발생하는 열량을 말합니다. 따라서 이것은 실내 취득 열량이 아닙니다.
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4. 전공기 방식의 특징에 속하는 것은?

  1. 외기냉방이 가능하다.
  2. 공조기계실이 적어도 된다.
  3. 부하가 큰 실에 대해서도 덕트 크기가 작아진다.
  4. 공기-수 방식에 비해 반송동력이 적게 된다.
(정답률: 71%)
  • 전공기 방식은 외기를 직접 냉각하여 사용하기 때문에 공조기계실이 적어도 되고, 덕트 크기가 작아지며 반송동력이 적어지는 등의 특징이 있다. 따라서 외기냉방이 가능하다.
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5. 다음 중 냉수코일의 설계법으로 틀린 것은?

  1. 공기흐름과 냉수흐름의 방향을 평행류로 하고 대수평균 온도차를 적게 한다.
  2. 코일의 열수는 일반공기 냉각용에는 4 - 8열(列)이 많이 사용된다.
  3. 냉수 속도는 일반적으로 1m/s 전후로 한다.
  4. 코일의 설치는 관이 수평으로 놓이게 한다.
(정답률: 81%)
  • 공기흐름과 냉수흐름의 방향을 향류로 하고 대수평균
    온도차를 크게한다

    대수평균온도차: 공기와 물의 평균온도차
    LMTD=T1-T2/ Ln(T1/T2)
  • "공기흐름과 냉수흐름의 방향을 평행류로 하고 대수평균 온도차를 적게 한다."가 틀린 것이다. 이유는 냉수코일의 설계에서는 공기와 냉수의 열교환을 최대화하기 위해 공기흐름과 냉수흐름의 방향을 교차류로 하고 대수평균 온도차를 크게 하는 것이 올바른 설계 방법이다.
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6. 상대습도 50%, 냉방의 헌열부하가 7500 kcal/h, 잠열부하가 2500kcal/h일 때 헌열비(SHF)는 얼마인가?

  1. 0.25
  2. 0.65
  3. 0.75
  4. 0.85
(정답률: 79%)
  • 헌열비(SHF)
    =qS/qS+qL
    =7500/7500+2,500=0.75
  • 헌열비(SHF)는 냉방 시스템이 제공하는 총 열량 중에서 헌열부하가 차지하는 비율을 나타내는 값입니다. 따라서 SHF는 헌열부하/총 열량으로 계산할 수 있습니다.

    총 열량 = 헌열부하 + 잠열부하 = 7500 + 2500 = 10000 kcal/h

    SHF = 헌열부하/총 열량 = 7500/10000 = 0.75

    따라서 정답은 "0.75"입니다.
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7. 지하 주차장 환기설비에서 천장부에 설치되어 있는 고속 노즐로부터 취출되는 공기의 유인효과를 이용하여 오염공기응 국부적으로 희석시키는 방식으로 맞는 것은?

  1. 제트팬 방식
  2. 고속덕트 방식
  3. 무덕트환기 방식
  4. 디리벤트 방식
(정답률: 60%)
  • 디리벤트 방식은 지하 주차장 환기설비에서 천장부에 설치된 고속 노즐로부터 취출되는 공기의 유인효과를 이용하여 오염공기를 국부적으로 희석시키는 방식입니다. 이 방식은 공기의 유속을 이용하여 오염된 공기를 효과적으로 배출할 수 있으며, 에어컨 필터 등의 추가적인 장비가 필요하지 않아 경제적입니다. 따라서 디리벤트 방식이 가장 적합한 방식입니다.
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8. 다음은 냉각 코일에서 공기상태변화를 나타낸 것이다. 이때 코일의 BF(BYPASS FACTOR)는 어느 것인가?

(정답률: 80%)

  • BF(BYPASS FACTOR)

    BF= A-E/C-E


  • BF(BYPASS FACTOR)는 냉각 코일을 통과하는 공기 중 일부가 코일을 우회하여 흐르는 비율을 나타내는 값이다. 이 그림에서는 코일을 통과하는 공기와 우회하는 공기의 양이 거의 비슷하므로 BF는 0.5이다. 따라서 정답은 ""이다.
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9. 증기난방 설비를 설계할 때 필요 방열면적(s)의 산출식으로 옳은 것은?

  1. s = 손실열량 / 650
  2. s = (650×손실열량) / 539
  3. s = 손실열량 / 539
  4. s = 손실열량 / 450
(정답률: 68%)
  • 증기난방비설비의 필요방열면적
    S=Q/650[M^2]
    필요방열면적(상당방열면적)
    Q=q × EDR
    Q : 난방부하[kcal/h]
    q: 표준방열량...[kcal/m^2h]
    EDR: 표준(상당)방열면적[m^2]

    ※ 난방부하 구하는 공식
    Q=EDR×650.....Q:열량.[kcal/h] EDR: 표준방열면적 [m^2]
    650: 증기보일러의 표준방열량.[kcal/m^2h]



    ※표준방열량
    증기:650[kcal/m^2h]
    온수:450[kcal/m^2h]
  • 증기난방 설비에서 필요한 방열면적은 손실열량에 비례하므로, 손실열량을 방열면적으로 나누어주는 것이 적절합니다. 이때, 손실열량을 나타내는 단위는 kcal/h이고, 방열면적을 나타내는 단위는 m²입니다. 따라서, 단위를 맞추기 위해 650으로 나누어주는 것이 적절합니다. 따라서, 옳은 산출식은 "s = 손실열량 / 650"입니다.
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10. 공기조화 방식의 특징 중 공기-물 방식(유닛병용식)의 특징에 해당하는 것은?

  1. 유닛의 소음이 발생하지 않는다.
  2. 유닛 1대로서 1개의 소규모 존을 구성하므로 조닝이 용이하다.
  3. 덕트가 없으므로 덕트 스페이스가 필요하지 않다.
  4. 개별식이므로 부분운전 및 시간차 운전에 적합하다.
(정답률: 68%)
  • 공기-물 방식(유닛병용식)은 유닛 1대로서 1개의 소규모 존을 구성하므로 조닝이 용이하다는 특징이 있다. 이는 유닛이 작고 간편하게 설치되기 때문에 가능하며, 작은 공간에서도 효율적인 공기조화를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
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11. 기계환기 중 송풍기와 배풍기를 이용하며 대규모 보일러실, 변전실 등에 적용하는 환기법은?

  1. 1종 환기
  2. 2종 환기
  3. 3종 환기
  4. 4종 환기
(정답률: 81%)
  • 환기방식의 종류
    1.제1종환기: 강제급기+강제배기(대형건물)
    2.제2종환기:강제급기+자연배기(실험,수술실) 실외세균방지 정압유지
    3.제3종환기: 자연급기+강제배기(화장실,환기,탕비실,고기집)부압
    4.제4종환기: 자연급기+자연배기 (자연환기방식)
  • 1종 환기는 실내 공기를 외부로 배출하면서 새로운 실외 공기를 실내로 공급하는 방식으로, 송풍기와 배풍기를 이용하여 대규모 보일러실, 변전실 등에서 적용할 수 있습니다. 이 방식은 외부 공기와 내부 공기가 섞이지 않고, 실내 공기를 교체할 수 있어 환기 효과가 높습니다. 따라서, 기계환기 중 송풍기와 배풍기를 이용하여 대규모 보일러실, 변전실 등에 적용하는 환기법은 1종 환기입니다.
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12. 송풍기를 원심, 축류 및 기타로 크게 나눌 때 원심 송풍기의 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 터보 송풍기
  2. 리밋 로드 송풍기
  3. 익형 송풍기
  4. 프로펠러 송풍기
(정답률: 79%)

  • 원심식 송풍기; 터보형, 다익형,익형,관류형,리밋로드형,리버스형

    (암기방법: 터보다익2 관리리)

    축류식 송풍기:프로펠러형,베인형,튜브형

  • 원심 송풍기는 공기를 회전시켜 압력을 만들어 내는데, 프로펠러 송풍기는 회전하는 날개로 공기를 밀어내는 축류 송풍기에 속합니다. 따라서 프로펠러 송풍기는 원심 송풍기의 종류에 속하지 않습니다.
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13. 증기난방에 비해 온수난방에 대한 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 난방부하에 따라 열량조절이 용이하다.
  2. 예열시간이 길지만 가열후에 냉각시간도 길다.
  3. 수격작용이 심하다.
  4. 현열을 이용한 난방으로 쾌감도가 높다.
(정답률: 71%)
  • "수격작용이 심하다"는 온수난방의 특징 중 틀린 것입니다. 온수난방은 증기난방에 비해 수격작용이 적어 안전성이 높습니다. 수격작용이란 물이 가열되면서 생기는 수증기가 물과 충돌하여 발생하는 현상으로, 이로 인해 파열이나 폭발 등의 위험이 있습니다.
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14. 덕트의 치수 결정법에 대한 설명으로 올바른 것은?

  1. 등속법은 각 구간마다 압력손실이 같다.
  2. 등마찰 손실법에서 풍량이 100000 m3/h 이상이 되면 정압재취득법으로 하기도 한다.
  3. 정압재취득법은 취출구 직전의 정압이 대략 일정한 값으로 된다.
  4. 등마찰 손실법에서 각 구간마다 압력손실을 같게 해서는 안된다.
(정답률: 72%)

  • 1.등속법은 덕트내의 풍속을 일정하게 유지할수 있도록 턱트 치수를

    결정하는 방법이다.

    2.기본적으로 덕트 설계방식의 변경은 쉽지않다.

    다만 등마찰 손실법에서 풍량이 10,000m^3/h이상이 되는경우

    등속법으로 바꾸는 경우는 있다.

    3.정압재취득법은 취출구 직전의 정압이 대략 일정한 값으로 된다.(정답이다)

    4.등마찰 손실법은 각 구간마다 압력손실을 같게 해야한다.

  • 정압재취즉법은 덕트 내부에서 유속이 감소하면서 압력이 증가하는 과정에서, 취출구 직전의 정압이 대략 일정한 값으로 유지된다는 원리에 기반한다. 이는 유속이 감소하면서 압력이 증가하는 구간에서, 유체 입자들이 서로 충돌하면서 운동에너지를 소멸시키고, 압력에너지로 변환되기 때문이다. 따라서, 정압재취즉법은 유속이 감소하는 구간에서 압력손실을 최소화할 수 있는 방법 중 하나이다.
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15. 효과적인 공기조화 설비를 계획하기 위해서는 조닝(Zoning)을 실시한다. 이 때 고려해야 할 요소로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 실의 방위
  2. 실의 사용시간
  3. 실의 밝기
  4. 실의 형태
(정답률: 81%)


  • 효과적인 공기조화 설비를 계획과 거리가 먼내용

    실의 밝기' 그 자체는 시각적인 환경 요소입니다.

    조닝에서 고려하는 것은 밝기가 아니라

    **조명기구에서 발생하는 열(조명 부하)**입니다.

    단순히 "밝다, 어둡다"는 조도 설계의 영역이며,

    공기조화 조닝의 직접적인 결정 기준으로는 보기 어렵습니다.

  • 실의 밝기는 공기조화 설비를 계획할 때 가장 거리가 먼 요소이다. 이는 실의 밝기가 낮을수록 냉방이나 난방이 필요한 양이 적어지기 때문이다. 따라서 밝기가 낮은 실은 냉방이나 난방을 적게 필요로 하므로, 공기조화 설비를 계획할 때 우선적으로 고려해야 한다.
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16. 다음의 공기선도 상에서 상태점 A의 노점온도는 몇 ℃인가?

  1. 12
  2. 14.5
  3. 18.5
  4. 25
(정답률: 75%)
  • 상태점 A의 건구온도:25 ℃
    상태점 A의 노점온도:14.5 ℃
    상태점 A의 엔탈피:12[kcal/kg]
    상태점 A의 절대습도:0.01[kg/kg]
  • 상태점 A는 공기선도에서 500 hPa 기압면과 -20 ℃ 등온선이 만나는 지점이다. 따라서 노점온도는 -20 ℃이다. 하지만 보기에서는 ℃ 단위로 표시되어 있으므로, -20 ℃를 ℃로 표시한 값인 -20 ℃와 같다. 따라서 정답은 "14.5"가 아니라 "−20"이다.
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17. 원통다관식 열교환기에 관한 설명으로 맞지 않는 것은?

  1. 동체 내에 다수의 관을 설치한 형식으로 되어 있다.
  2. 전열관내 유속은 1.8m/s 이하가 되도록 하는 것이 바람직 하다.
  3. 전열관은 일반적으로 직경 25.4mm의 동관이 많이 사용된다.
  4. 동관을 전열관으로 사용할 경우 유체의 온도는 150℃ 이상이 좋다.
(정답률: 74%)

  • 4.동관을 전열관으로 사용할 경우 유체의 온도는 150℃ 이하가 좋다.

  • "동관을 전열관으로 사용할 경우 유체의 온도는 150℃ 이상이 좋다." 이 설명은 맞는 설명이다. 이유는 동관은 열전도율이 낮아 열교환 효율이 떨어지기 때문에, 전열관으로 사용할 경우 유체의 온도를 높여서 열전달 효율을 높이기 위함이다.
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18. 물 또는 온수를 직접 공기 중에 분사하는 방식의 수분무식 가습장치의 종류에 해당되지 않은 것은?

  1. 원심식
  2. 초음파식
  3. 분무식
  4. 가습팬식
(정답률: 79%)

  • 가습장치의 종류

    1.수분무식; 원심식, 초음파식,분무식

    2.증박식: 회전식,모세관식, 적하식,에어와샤식

    3.증기식: 전열식(가습팬식)전극식,적외선식

  • 가습팬식은 공기를 통과시켜 수분을 증발시키는 방식으로 가습하는데, 이는 직접 물이나 온수를 분사하는 방식이 아니기 때문에 물 또는 온수를 직접 공기 중에 분사하는 방식의 수분무식 가습장치의 종류에 해당되지 않습니다.
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19. 공조기를 설치한 바닥 면적은 좁고 층고가 높은 경우에 적합한 공조기(AHU)의 형식은?

  1. 수직형
  2. 수평형
  3. 복합형
  4. 멀티존형
(정답률: 90%)
  • 층고가 높은 경우에는 공기의 상승력이 커져서 수직으로 공기를 유동시키는 것이 효율적입니다. 따라서 바닥 면적이 좁고 층고가 높은 경우에는 수직형 AHU가 적합합니다.
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20. 압축식 냉동기에 비해 흡수식 냉동기 냉각탑의 열처리용량과 냉각수량은 몇 배 정도로 하는가?

  1. 처리용량 2배, 냉각수량 1.5배
  2. 처리용량 4배, 냉각수량 2배
  3. 처리용량 1.5배, 냉각수량 4배
  4. 처리용량 2배, 냉각수량 4배
(정답률: 65%)
  • 흡수식 냉동기는 압축식 냉동기와 달리 냉각탑에서 냉각수를 사용하여 열을 처리하기 때문에 처리용량은 비교적 낮지만 냉각수량은 많이 필요합니다. 따라서 처리용량은 압축식 냉동기의 2배 정도이지만 냉각수량은 1.5배 정도로 적은 양의 냉각수로 많은 양의 열을 처리할 수 있습니다. 따라서 정답은 "처리용량 2배, 냉각수량 1.5배" 입니다.
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2과목: 냉동공학

21. 헬라이드 토치로 누설검사가 불가능한 냉매는?

  1. NH3
  2. R - 504
  3. R - 22
  4. R - 114
(정답률: 81%)

  •  왜 NH3(암모니아)는 불가능할까요?

    헬라이드 토치는 **할로겐 원소(F, Cl, Br, I)**가 포함된 냉매가 구리 망(Coper Catalyst)과 반응하여 불꽃의 색을 변화시키는 성질을 이용합니다.

    • 원리: 할로겐 화합물 냉매가 연소할 때, 청색의 불꽃이 녹색이나 자색으로 변하는 것을 보고 누설을 확인합니다.

    • NH3의 특성: 암모니아($NH_3$)는 질소와 수소의 화합물로, 할로겐 원소를 포함하고 있지 않습니다. 따라서 헬라이드 토치를 가져다 대어도 불꽃 색이 변하지 않아 누설 여부를 알 수 없습니다.

      냉매 기호명칭할로겐 포함 여부검사 가능 여부


      NH3암모니아    X      불가능


      R-504혼합 냉매 (R-32/R-115     )O      가능


      R-22HCFC 계열      O    가능


      R-114CFC 계열     O     가능

  • 헬라이드 토치는 불꽃을 이용하여 냉매 누설을 감지하는데, NH3은 불꽃을 일으키지 않기 때문에 헬라이드 토치로 누설검사가 불가능합니다. 따라서 NH3은 정답입니다. R-504, R-22, R-114은 모두 헬라이드 토치로 누설검사가 가능한 냉매입니다.
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22. 고속다기통 압축기의 특성 중 틀린 것은?

  1. 윤활유의 소비가 많다.
  2. 능력에 비해 소형이며 가볍다.
  3. 기통수가 많아 용량제어가 곤란하다.
  4. 무부하 기동이 가능하다.
(정답률: 72%)

  • 고속다기통 압축기의 주요 특징 분석

    고속다기통 압축기는 말 그대로 **'빠른 속도(고속)'**로 회전하며 **'여러 개의 실린더(다기통)'**를 가진 압축기입니다.

    1. 용량제어가 용이하다 (오답의 이유):
      기통수(실린더 수)가 많다는 것은 오히려 장점입니다. 각 실린더의 흡입 밸브를 강제로 개방하는 언로더(Unloader) 장치를 사용하여, 부하에 따라 작동하는 기통수를 조절(예: 8기통 중 4기통만 가동)할 수 있기 때문에 용량제어가 매우 정밀하고 쉽습니다.

    2. 소형 및 경량:
      회전수가 빠르기 때문에 같은 냉동 능력(압축량)을 가진 저속 압축기에 비해 크기를 훨씬 줄일 수 있습니다.

    3. 윤활유 소비가 많다:
      회전 속도가 빠르고 부품 간의 마찰 부위가 많기 때문에 윤활유(오일)의 비산이 많아 소비량이 상대적으로 높은 편입니다.

    4. 무부하 기동(Unloaded Start) 가능:
      기동 시 언로더 장치를 이용해 실린더 내 압력이 걸리지 않게 한 상태에서 출발할 수 있어, 기동 토크를 줄이고 모터를 보호할 수 있습니다.

  • 기통수가 많아 용량제어가 곤란하다는 것은 고속다기통 압축기가 용량이 큰 작업에는 적합하지 않다는 것을 의미합니다. 기통수가 많을수록 압축기의 용량이 커지기 때문에 작은 작업에는 적합하지만, 큰 작업에는 용량이 부족하거나 효율이 떨어질 수 있습니다. 따라서 용량이 큰 작업에는 기통수가 적은 다른 종류의 압축기를 사용하는 것이 더 효율적일 수 있습니다.
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23. 소량의 냉장화물 수송이나 해상수송이 필요할 때에는 냉동 컨테이너를 이용하는 것이 편리하다. 냉동 컨테이너의 냉각방식의 조합으로 적당하지 않은 것은?

  1. 얼음 : 융해열
  2. 드라이아이스 : 승화열
  3. 액체질소 : 증발열
  4. 기계식 냉동기 : 압축열
(정답률: 73%)
  • 기계식 냉동기는 압축을 통해 냉매의 압력과 온도를 높이고, 이를 이용해 열을 흡수하여 냉각하는 방식이다. 따라서 압축열을 이용하는 것이다. 하지만 냉동 컨테이너는 상대적으로 작은 공간을 냉각해야 하기 때문에 기계식 냉동기는 적합하지 않다. 따라서 기계식 냉동기는 냉동 컨테이너의 냉각방식으로 적합하지 않다.
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24. 응축온도는 일정한데 증발온도가 저하되었을 때 감소되지 않는 것은?

  1. 압축비
  2. 냉동능력
  3. 성적계수
  4. 냉동효과
(정답률: 79%)

  • 증발온도가 하강한다는 것은 증발기 내의 압력)이 낮아진다는 것을

    의미합니다.

    . 증발온도가 낮아지면 시스템에 가해져

    무리가 커진다는 점(압축비 상승, 효율 저하)을 기억하시면 좋습니다.

    • 압축비 (e): 증가 (감소하지 않음)

      압축비는 $\frac{응축압력(P_H)}{증발압력(P_L)}$입니다. 분모인 증발압력이 낮아지므로 전체적인 값인 압축비는 커지게 됩니다.

    • 냉동효과 (q_e): 감소

      증발온도가 낮아지면 냉매의 비체적이 커지고, 엔탈피 차이가 줄어들어 냉동작용을 하는 효과 자체가 줄어듭니다.

    • 냉동능력 (Q): 감소

      냉동효과가 줄어들고, 흡입 가스의 비체적 증가로 인해 냉매 순환량이 급격히 감소하므로 전체적인 냉동능력은 떨어집니다.

    • 성적계수 (COP): 감소

      성적계수는 $\frac{냉동효과}{압축일량}$입니다. 증발온도가 낮아지면 냉동효과는 줄어드는 반면, 압축비 상승으로 인해 압축기에서 해야 할 일(압축일량)은 늘어나기 때문에 효율이 나빠집니다.

  • 응축온도는 압축비에 영향을 받지 않기 때문에 압축비가 정답입니다. 즉, 압축비가 일정하면 응축온도는 변하지 않습니다. 다른 보기들은 냉동기의 성능과 관련된 요소들이지만, 응축온도와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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25. P - V선도에서 1에서 2까지 단열 압축하였을 때의 압축열량은 다음 중 어느 것으로 표현되는가?

  1. 면적 1 2 c d 1
  2. 면적 1 d 0 b 1
  3. 면적 1 2 a b 1
  4. 면적 a e d 0 a
(정답률: 85%)

  • 12AB1

  • 압축열량은 P-V선 아래의 면적으로 나타낼 수 있다. 따라서 1에서 2까지의 단열 압축에서 압축열량은 "면적 1 2 a b 1"로 표현된다. 이는 P-V선 아래의 면적을 나타내며, 1에서 2까지의 압축 과정에서 일어난 열량을 나타낸다.
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26. 왕복동 압축기의 흡입밸브와 토출밸브의 필요조건으로 틀린 것은?

  1. 가스가 통과할 때 유동저항이 적을 것
  2. 밸브가 닫혔을 때 누설이 없을 것
  3. 밸브의 관성력이 크고 개폐작동이 원활할 것
  4. 밸브가 파손되거나 고장이 없을 것
(정답률: 81%)
  • "밸브의 관성력이 크고 개폐작동이 원활할 것"이 틀린 것이다. 왕복동 압축기의 흡입밸브와 토출밸브는 가스의 유동을 제어하는 역할을 하기 때문에, 밸브의 관성력이 크면 개폐작동이 느려지거나 불안정해질 수 있으며, 이는 압축기의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 밸브의 관성력은 작을수록 좋다.
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27. 주위와 에너지는 교환할 수 있으나 물질은 교환할 수 없는 계를 열역학에서는 무엇이라 하는가?

  1. 개방계
  2. 밀폐계
  3. 고립계
  4. 상태계
(정답률: 80%)
  • 밀폐계는 주위와는 열이나 일을 주고받을 수 있지만 물질은 주고받을 수 없는 계를 말합니다. 이는 에너지 보존 법칙에 따라 열과 일은 주위와 교환될 수 있지만 물질은 계 안에서 고정되어 있기 때문입니다. 따라서 밀폐계는 열역학에서 물질의 양이 일정한 상태에서 연구하는 가장 기본적인 계입니다. 개방계는 물질과 에너지 모두가 자유롭게 주고받을 수 있는 계이고, 고립계는 주위와 아무런 교류가 없는 계를 말합니다. 상태계는 시간이 지나도 물질의 양과 상태가 변하지 않는 계를 말합니다.
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28. 브라인에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 브라인은 그 감열을 이용하여 냉각한다.
  2. 염화칼슘 브라인보다 염화나트륨 브라인 쪽이 온도를 더 내릴 수 있다.
  3. 일반적으로 유기질브라인은 무기질브라인에 비해 부식성이 크다.
  4. 브라인은 비등점이 낮아도 상관없다.
(정답률: 59%)

  • 정답 분석

    • 브라인은 그 감열을 이용하여 냉각한다. (O)

      브라인은 액체 상태를 유지하면서 온도가 변할 때 발생하는 열량인 **감열(Sensible Heat)**을 이용하여 열을 운반합니다. 반면, 일반 냉매(프레온 등)는 상태 변화 시 발생하는 잠열을 주로 이용합니다.

    오답 분석

    • 염화칼슘 브라인보다 염화나트륨 브라인 쪽이 온도를 더 내릴 수 있다. (X)

      • **염화칼슘($CaCl_2$)**의 공정점(얼지 않는 최저 온도)은 약 $-55$°C입니다.

      • **염화나트륨($NaCl$)**의 공정점은 약 $-21$°C입니다.

      • 따라서 염화칼슘 브라인이 더 낮은 온도까지 냉각이 가능합니다.

    • 일반적으로 유기질 브라인은 무기질 브라인에 비해 부식성이 크다. (X)

      • 무기질 브라인(염화칼슘, 염화나트륨 등)은 금속에 대한 부식성이 매우 강합니다.

      • 유기질 브라인(에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등)은 상대적으로 부식성이 적어 관리가 용이합니다.

    • 브라인은 비등점이 낮아도 상관없다. (X)

      브라인은 액체 상태로 순환하며 열을 전달해야 하므로, 쉽게 기화되지 않도록 비등점(끓는점)이 높아야 안정적으로 사용할 수 있습니다.

  • 브라인은 열역학적으로 안정한 상태를 유지하기 위해 냉각이 필요하다. 이를 위해 브라인은 그 감열을 이용하여 냉각한다. 즉, 브라인은 냉각을 위해 열을 흡수하는 물질로 사용된다. 따라서 "브라인은 그 감열을 이용하여 냉각한다."가 옳은 설명이다.
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29. 냉매 1kg당 냉동량이 300kcal인 어떤 냉동장치가 냉동능력 18RT를 내기 위해 냉매 순환량은 약 얼마이어야 하는가?

  1. 200kg/h
  2. 250kg/h
  3. 300kg/h
  4. 350kg/h
(정답률: 60%)
  • G=Q/q
    =18x3320/300
    =199.2[kg/h]
    ※ Q=Gxq
    Q: 냉동능력[kg/h], G:냉매순환량[kg/h] q: 냉동효과[kcal/kg]
  • 냉동능력 1RT는 12,000 kcal/h이므로, 이 냉동장치의 냉동능력은 18 x 12,000 = 216,000 kcal/h입니다. 따라서, 냉매 순환량은 216,000 / 300 = 720kg/h가 됩니다. 따라서, 보기에서 정답이 "200kg/h"인 이유는 오타일 가능성이 있으며, 실제 정답은 "720kg/h"입니다.
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30. 냉매의 응축온도 50℃, 응축기 냉각수 입구온도 25℃, 출구온도 35℃일 때 대수평균 온도차는 약 얼마인가?

  1. 22.6℃
  2. 19.6℃
  3. 16.6℃
  4. 12.6℃
(정답률: 69%)
  • 대수평균온도차 공식
    LMTD=ΔT1-ΔT2/Ln(ΔT1/ΔT2)
    여기서ΔT1과 ΔT2를 구하면 다음과 같다
    ΔT1: 50-25=25℃
    ΔT2: 50-35=15℃

    LMTD=25-15/Ln(25/15)=19.6℃
  • 대수평균 온도차는 (냉매 응축온도 - 냉각수 입구온도) - (냉매 응축온도 - 냉각수 출구온도)로 계산할 수 있다. 따라서, (50 - 25) - (50 - 35) = 19.6℃ 이다.
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31. 두께 30cm인 콘크리트벽이 있는데 이 벽의 내면온도가 26℃, 외면온도가 36℃일 때 이 콘크리트 벽을 통하여 흐르는 단위 면적당 열량(kcal/h)은 약 얼마인가? (단, 콘크리트벽의 열전도율은 0.8kcal/mh℃이다.)

  1. 2.40
  2. 3.75
  3. 26.67
  4. 41.67
(정답률: 50%)

  • Q=0.8/0.3x (분리된 수치임) 1x (36-26)=26.67[kcal/h]

    Q=K x F x ΔT----->Q=λ/ι x F x ΔT

    Q: 열량[kcal/h]

    λ; 열전도율[kcal/mh℃]

    ι : 벽체의 두께[m]

    F; 벽체의 면적[m^2]

    ΔT: 온도차

  • 열전도율은 0.8kcal/mh℃이므로, 벽의 면적은 1m²이고 두께는 30cm = 0.3m이므로, 벽의 열전도율은 0.8 x (1/0.3) = 2.67kcal/m²h℃이다.

    따라서, 벽을 통하여 흐르는 단위 면적당 열량은 (36-26) x 2.67 = 26.67kcal/h 이다.

    즉, 1시간 동안 1m²의 벽을 통하여 26.67kcal의 열이 전달된다는 뜻이다.
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32. 흡수식 냉동기용 흡수제의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 재생에 많은 열량을 필요로 하지 않을 것
  2. 점도가 높지 않을 것
  3. 부식성이 없을 것
  4. 용액의 증기압이 높을 것
(정답률: 79%)
  • 용액의 증기압이 높을 것이 틀린 것이다. 흡수식 냉동기에서는 흡수제가 냉매를 흡수하여 냉매의 증기압을 낮추는 역할을 한다. 따라서 용액의 증기압이 높을수록 흡수제의 효율이 떨어지게 된다. 따라서 흡수식 냉동기용 흡수제의 구비조건으로는 용액의 증기압이 낮을 것이다.
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33. 최근 여름철 주간 전력부하를 야간으로 이전하고 에너지를 효율적으로 사용하자는 측면에서 빙축열시스템이 보급되고 있다. 다음 중 빙축열시스템의 분류에 대한 조합으로 적당하지 않은 것은?

  1. 정적형 : 관내착빙형
  2. 정적형 : 캡슐형
  3. 동적형 : 관외착빙형
  4. 동적형 : 과냉각아이스형
(정답률: 63%)

  • 정적형:전열면에서 얼음이 생성되는 방식

    1)관외착빙형,2)관내착빙형,3)캡슐형

    동적형: 제빙된 얼음을 이탈시켜 저장하는 방식

    1)방박리형, 2)액체식방생성형 ,3)과냉각아이스크림형

  • 정적형 : 캡슐형은 빙축열시스템의 분류에 대한 조합으로 적당하지 않은 것이다. 이유는 빙축열시스템은 정적형과 동적형으로 분류되며, 정적형은 관내착빙형과 관외착빙형으로, 동적형은 과냉각아이스형과 관외착빙형으로 분류된다. 캡슐형은 빙축열시스템의 분류에 해당하지 않는다.
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34. 냉매의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 응고점이 낮을 것
  2. 증기의 비열비가 작을 것
  3. 증발열이 클 것
  4. 임계온도는 상온보다 낮을 것
(정답률: 65%)

  • 1. 정답 분석: 임계온도 (Critical Temperature)

    • 잘못된 설명: 임계온도는 상온보다 낮을 것

    • 올바른 설명: 임계온도는 상온보다 충분히 높아야 합니다.

    • 이유: 냉매는 상온(주변 온도)에서 응축기(Condenser)를 통해 액화되어야 합니다. 만약 임계온도가 상온보다 낮으면 아무리 압력을 가해도 기체가 액체로 변하지 않으므로, 냉동 사이클이 정상적으로 작동하기 어렵습니다.

    2. 나머지 보기 설명 (옳은 조건)

    • 응고점이 낮을 것: 냉매가 증발기 내에서 얼어버리면 흐름이 막히게 됩니다. 따라서 시스템 내 최저 온도보다 훨씬 낮은 응고점을 가져야 합니다.

    • 증기의 비열비가 작을 것: 비열비($\kappa = C_p/C_v$)가 작아야 압축 후의 토출 가스 온도가 너무 높아지는 것을 방지할 수 있습니다. 토출 온도가 너무 높으면 윤활유가 탄화되거나 장치에 무리가 갑니다.

    • 증발열(잠열)이 클 것: 단위 중량당 증발할 때 흡수하는 열량이 커야 적은 양의 냉매로도 큰 냉동 효과를 얻을 수 있어 효율적입니다.

    3. 추가적인 냉매의 구비조건 (물리/화학적)

    냉동공학 시험에서 자주 출제되는 다른 조건들도 함께 확인해 두시면 도움이 됩니다.

    구분주요 조건
    압력증발 압력이 대기압보다 높을 것 (공기 침입 방지), 응축 압력은 너무 높지 않을 것
    점도점도가 작고 유동성이 좋을 것 (마찰 손실 감소)
    전도율열전도율이 클 것 (열교환 효율 상승)
    안전성독성, 인화성, 폭발성이 없을 것
    기타금속 부식성이 없고, 냉동기유와 적절한 용해성을 가질 것
  • "임계온도는 상온보다 낮을 것"은 냉매의 구비조건이 아니라 냉매의 특성 중 하나입니다. 냉매의 임계온도는 해당 냉매가 압축기에서 압축될 때 압력과 온도가 동시에 증가하여 냉매가 액체와 기체 상태 사이에서 전환되는 온도를 말합니다. 따라서, 냉매의 임계온도가 낮을수록 냉매가 압축기에서 냉매를 냉각하는 데 필요한 에너지가 적어지므로 냉각 효율이 높아집니다.
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35. 액분리기(Accumulator)의 설명이 잘못된 것은?

  1. 압축기에 액이 흡입되지 않게 한다.
  2. 응축기과 압축기 사이에 설치한다.
  3. 압축기의 파손을 방지한다.
  4. 장치 기동시 증발기 내에서의 냉매의 교란을 방지한다.
(정답률: 74%)
  • 액분리기는 압축기에 액이 흡입되지 않게 하기 위해 설치하는 것이 아니라, 압축기에서 압축된 공기와 함께 들어온 액을 분리하여 제거하기 위해 설치합니다. 따라서 "압축기에 액이 흡입되지 않게 한다."라는 설명은 잘못된 것입니다.
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36. 냉매기 암모니아일 경우는 주로 소형, 프레온일 경우에는 대용량까지 광범위하게 사용되는 응축기로 전열이 양호하고, 설치면적이 적어도 되나 냉각관이 부식되기 쉬운 응축기는?

  1. 2중관식 응축기
  2. 입형 쉘 엔드 튜브식 응축기
  3. 횡형 쉥 엔드 튜브식 응축기
  4. 7통로식 횡형 쉘 엔드식 응축기
(정답률: 77%)

  • 3번 '횡형 쉘 앤 튜브식'이 정답인 이유

    1. 범용성: 횡형(가로형)은 암모니아 냉동기에서는 주로 소형에 쓰이지만, 프레온 냉동기에서는 소형부터 대용량까지 가장 표준적으로 널리 사용되는 방식입니다.

    2. 전열 양호: 냉각수가 관 내부를 여러 번 왕복(Multi-pass)하며 흐르기 때문에 유속이 빨라 전열 계수가 매우 높습니다.

    3. 설치 면적: 같은 용량의 다른 수평형 응축기(2중관식 등)에 비해 구조가 콤팩트하여 설치 면적이 적게 듭니다.

    4. 부식 문제: 냉각관 내부로 물이 흐르기 때문에 수질에 따라 관 내벽이 부식되거나 스케일이 끼기 쉽습니다. (이 점은 입형과 공통적인 고민거리이지만, 문제의 전체적인 맥락은 횡형을 가리키고 있습니다.)

    ⚠️ 입형(2번)과 횡형(3번)의 결정적 차이

    두 방식 모두 '쉘 앤 튜브' 구조라 헷갈리기 쉽지만, 시험 문제에서는 보통 다음과 같이 구분합니다.

    • 입형(Vertical): "운전 중에도 청소가 가능하다", "수원이 풍부한 곳에서 사용한다", "상부에서 하부로 수막을 형성하며 흘린다"는 표현이 핵심입니다.

    • 횡형(Horizontal): "프레온 설비에서 대용량까지 광범위하게 쓰인다", "냉각수 왕복 횟수(Pass)를 조절해 효율을 높인다"는 표현이 나오면 횡형입니다.




  • 횡형 쉥 엔드 튜브식 응축기는 튜브와 쉘의 연결부가 횡으로 되어 있어 설치면적이 적고, 전열이 양호하다는 장점이 있지만, 냉각관이 부식되기 쉬운 단점이 있다. 따라서 냉매로 암모니아를 사용하는 경우에는 사용이 적합하지 않다.
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37. 제빙장치에서 깨끗한 얼음을 만들기 위해 빙관내로 공기를 송입하여 물을 교반시킨다. 이때 어떤 종류의 송풍기가 많이 사용되는가?

  1. 프로펠러식 송풍기
  2. 임펠러식 송풍기
  3. 로터리식 송풍기
  4. 스크류식 송풍기
(정답률: 60%)
  • 로터리식 송풍기는 고속 회전하는 로터를 이용하여 공기를 효율적으로 이동시키는 송풍기이다. 이러한 특성으로 빙관내의 물을 교반시키는데 적합하며, 높은 효율과 안정성을 가지고 있어 제빙장치에서 많이 사용된다. 따라서 정답은 "로터리식 송풍기"이다.
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38. 응축기에서 수액기로 액이 떨어지지 않을 때가 있다. 그 대책에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 낙하관의 관경을 크게 한다.
  2. 균압관을 설치한다.
  3. 낙하관에 트랩을 설치한다.
  4. 낙하관에 체크밸브를 설치한다.
(정답률: 61%)

  • 낙하관에 체크밸브를 설치해서는 안된다

    정답 분석: 체크밸브 (Check Valve)

    • 옳지 않은 이유: 체크밸브는 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 밸브입니다. 응축기에서 수액기로 액이 내려가지 않는 근본적인 원인은 **'압력 차이'**나 '가스 고임' 때문이지, 액이 역류하기 때문이 아닙니다. 오히려 체크밸브를 설치하면 미세한 압력 손실이 발생하여 액의 흐름을 더 방해할 수 있습니다.

  • 정답: "낙하관의 관경을 크게 한다."

    낙하관의 관경을 크게 한다고 해서 수액이 떨어지지 않는 문제를 해결할 수는 없습니다. 오히려 관경이 크면 수액이 더 느리게 흐르게 되어 문제가 더 악화될 수 있습니다.

    따라서, 수액기로 액이 떨어지지 않을 때 대책으로는 낙하관에 균압관이나 트랩을 설치하거나, 체크밸브를 설치하는 것이 좋습니다.

    체크밸브는 일방향으로만 유체가 흐를 수 있도록 설계된 밸브로, 수액기에서 응축기로 유체가 역류하는 것을 막아줍니다. 따라서, 체크밸브를 설치하면 수액기에서 액이 떨어지지 않는 문제를 해결할 수 있습니다.
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39. 스크류(screw) 압축기의 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 부품의 수가 적고 수명이 길다.
  2. 흡입밸브와 토출밸브가 없어 밸브의 마모, 손실이 없다.
  3. 압축이 연속적이며, 진동이 크다.
  4. 무단계 용량제어가 가능하며 자동운전에 적합하다.
(정답률: 56%)

  • 1. 정답 분석: 진동과 소음

    • 잘못된 설명: 압축이 연속적이며, 진동이 크다.

    • 올바른 설명: 압축이 연속적이기 때문에 진동과 소음이 매우 적습니다.

    • 이유: 왕복동 압축기는 피스톤이 위아래로 움직이며 불연속적인 압축을 하기에 진동이 크지만, 스크류 압축기는 두 개의 로터(숫나사와 암나사)가 맞물려 회전하면서 가스를 일정하게 밀어내기 때문에 맥동 현상이 적고 운전이 매우 정숙합니다.

    2. 나머지 보기 설명 (스크류 압축기의 장점)

    • 부품 수가 적고 수명이 길다: 왕복동식에 비해 피스톤, 커넥팅 로드, 크랭크축 같은 복잡한 왕복 기구가 없어 마찰 부위가 적고 고장이 적습니다.

    • 밸브가 없다: 흡입 및 토출 밸브가 없는 구조입니다. 따라서 밸브 파손으로 인한 고장이 없고, 밸브 통과 시 발생하는 압력 손실도 없습니다.

    • 무단계 용량제어: '슬라이드 밸브'를 사용하여 부하에 따라 냉매의 압축량을 정밀하게(보통 10~100%) 조절할 수 있어 에너지 절감과 자동운전에 매우 유리합니다.

    3. 스크류 압축기 핵심 요약 (암기 팁)

    시험에서 스크류 압축기가 나오면 다음 키워드 3가지만 기억하세요!

    1. 회전식: 진동/소음이 적다.

    2. 슬라이드 밸브: 무단계 용량제어(Unload)가 가능하다.

    3. 오일 분사(Oil Injection): 냉각과 밀봉을 위해 기름을 뿌려주므로 유분리기가 필수적이다.

  • "압축이 연속적이며, 진동이 크다."가 틀린 것입니다. 스크류 압축기는 압축이 연속적이고 진동이 적은 것이 특징입니다. 이는 스크류 압축기가 회전하는 원리로 인해 발생하는 것입니다.
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40. 냉동능력 9960 kcal/h 인 냉동기에서 냉매를 압축할 때 3.2 kW의 동력이 소모되었다. 응축기 방열량은 몇 kcal/h 인가?

  1. 11982
  2. 12012
  3. 12712
  4. 13160
(정답률: 63%)
  • Q=9960+3.2×860=1272[kcal/h]
    Qc=Qe+Aw
    Qc: 응축부하[kcal/h]
    Qe: 증발기부하(냉동능력)[kcal/h]
    Aw:압축기 부하[kcal/h]
  • 냉동기에서 소모된 동력은 압축기에서 발생한 열과 응축기에서 방출된 열의 합과 같다. 따라서 응축기 방열량은 냉동능력에서 소모된 동력을 뺀 값과 같다.

    응축기 방열량 = 냉동능력 - 소모된 동력
    = 9960 - 3200
    = 6760 kcal/h

    하지만 보기에서 주어진 답안은 12712 kcal/h 이다. 이는 아마도 냉동기의 효율이 고려되어 계산된 값일 것이다. 냉동기의 효율이 높을수록 냉매를 압축할 때 소모되는 동력이 적어지므로 응축기 방열량이 더 많아진다. 따라서 냉동기의 효율이 높을수록 응축기 방열량은 더 큰 값이 될 수 있다.
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3과목: 배관일반

41. 배수설비의 통기방식 종류가 아닌 것은?

  1. 회로통기방식
  2. 일체통기방식
  3. 각개통기방식
  4. 신정통기방식
(정답률: 55%)

  • 1. 정답 분석

    • 일체통기방식 (X): 배수 설비에서 공식적으로 사용되는 통기 방식의 명칭이 아닙니다. 문제에서 수험생을 혼동시키기 위해 만든 오답용 용어입니다.

    2. 통기방식의 주요 종류 (옳은 보기들)

    배수 계통의 압력 변화를 조절하고 트랩의 봉수를 보호하기 위해 사용되는 방식들입니다.

    • 각개통기방식 (Individual Venting):

      • 각 위생기구마다 통기 관을 하나씩 설치하는 방식입니다.

      • 성능이 가장 확실하고 가장 이상적이지만, 배관이 복잡해지고 설치비가 많이 듭니다.

    • 회로통기방식 (Loop Venting):

      • 2개 이상의 기구(최대 8개까지)를 하나의 통기관으로 묶어서 통기하는 방식입니다.

      • 최상류 기구의 배수관 직후에서 인출하여 통기 수직관에 연결합니다. 루프(Loop) 형태라고도 불립니다.

    • 신정통기방식 (Stack Venting):

      • 배수 수직관의 끝부분을 연장하여 지붕 위로 개방하는 아주 간단한 방식입니다.

      • 별도의 통기 수직관을 세우지 않아도 되므로 소규모 건물에서 경제적입니다.

    추가로 알아두면 좋은 통기방식

    • 도피통기방식 (Relief Venting): 배수 수직관과 배수 수평주관 사이의 압력 완화를 위해 설치하는 보조적인 통기관입니다.

    • 결합통기방식 (Yoke Venting): 고층 건물에서 배수 수직관과 통기 수직관을 5~10개 층마다 연결하여 압력을 조절하는 방식입니다.

  • 일체통기방식은 배기구와 공기공급구가 하나의 통로로 연결되어 있어서 공기가 한 방향으로만 흐르는 방식이다. 따라서 다른 종류의 통기방식과는 구분된다.
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42. 배관길이 200m, 관경 100mm의 배관 내 20℃의 물을 80℃로 상승시킬 경우 배관의 신축량은? (단, 강관의 선팽창계수는 12.5×10-6mm/m℃ 이다.)

  1. 10 cm
  2. 15 cm
  3. 20 cm
  4. 25 cm
(정답률: 62%)
  • 신축량: ΔL
    ΔL=L×a×Δt
    L;배관길이[m]
    a: 선팽창계수mm/m℃
    Δt: 온도차

    200×12.5×10^-6×(80-20)=0.15m=15cm
  • 강관의 선팽창계수는 12.5×10-6mm/m℃ 이므로, 1m의 강관이 1℃ 상승할 때 신축하는 길이는 12.5×10-6×1000mm = 0.0125mm 이다. 따라서 200m의 강관이 80℃로 상승할 때 신축하는 길이는 200m × 80℃ × 12.5×10-6mm/m℃ = 0.2m = 20cm 이다. 따라서 정답은 "15 cm"이 아니라 "20 cm"이 되어야 한다.
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43. 복사난방을 바닥패널로 시공할 경우 적당한 가열면의 온도범위는?

  1. 30 ~ 33℃
  2. 40 ~ 43℃
  3. 50 ~ 53℃
  4. 60 ~ 63℃
(정답률: 68%)
  • 복사난방 가열범위는 27~35℃
  • 복사난방 바닥패널은 인체에 가장 적합한 복사열을 방출하기 위해 30 ~ 33℃의 온도로 가열됩니다. 이는 인체의 피부온도와 유사하며, 따라서 인체에 불쾌감을 느끼지 않으면서도 효과적인 난방을 제공할 수 있습니다. 또한, 너무 높은 온도로 가열할 경우 건강에 해로울 뿐만 아니라 전기 에너지 소비도 증가하게 됩니다. 따라서 30 ~ 33℃의 온도범위가 적당한 것입니다.
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44. 다음 보기에서 설명하는 난방 방식은?

  1. 지역 난방
  2. 온수 난방
  3. 온풍 난방
  4. 복사 난방
(정답률: 84%)
  • 온풍난방: 공기를 가열하여 실내로 보내는 난방으로 온풍로를 이용한
    직접가열방식과 열교환기를 이용한 간접가열방식이 있다
    특징으로는
    1.설비비가 비교적 적게든다
    2.예열시간이 짧고, 연료비가 적게든다
    3.실내 상하의 온도차가 크다
    4.소음이 생기기 쉽다
    5.공기의 대류를 이용한 방식이다.
  • 이 보기에서는 공기를 가열하여 방 안을 따뜻하게 만드는 "온풍 난방" 방식을 보여주고 있습니다. 이 방식은 난방기에서 발생한 열기체를 바로 방 안으로 내보내어 공기를 가열하는 방식으로, 빠른 난방 효과와 비교적 저렴한 가격으로 인기가 있습니다.
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45. 수액기를 나은 냉매액은 팽창밸브를 통해 교축되어 저온저압의 증발기로 공급된다. 팽창밸브의 종류가 아닌 것은?

  1. 온도식
  2. 플로트식
  3. 인젝터식
  4. 압력자동식
(정답률: 76%)
  • 수액기에서 공급되는 냉매액은 저온저압의 증발기에서 증발하면서 열을 흡수하고, 다시 압축기로 돌아가 압축되면서 열을 방출하게 된다. 이때, 팽창밸브는 냉매액의 유량을 조절하여 증발기 내의 압력과 온도를 일정하게 유지하는 역할을 한다.

    온도식, 플로트식, 압력자동식 팽창밸브는 각각 온도, 유량, 압력 등의 변수를 감지하여 냉매액의 유량을 조절하는 방식으로 작동한다.

    하지만 인젝터식 팽창밸브는 냉매액과 고압 증기를 혼합하여 저압 증기를 생성하고, 이를 이용하여 냉매액의 유량을 제어하는 방식으로 작동한다. 따라서 다른 종류의 팽창밸브와는 작동 원리가 다르기 때문에 정답이 "인젝터식"이다.
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46. 급탕의 사용온도가 가장 높은 것은?

  1. 접시 헹구기용
  2. 음료용
  3. 성인 목욕용
  4. 면도용
(정답률: 77%)
  • 접시 헹구기용이 가장 높은 온도인 이유는, 접시에 묻어난 기름때나 얼룩을 제거하기 위해 뜨거운 물을 사용해야 하기 때문입니다. 따라서 접시 헹구기용은 다른 용도에 비해 높은 온도에 견딜 수 있는 내열성이 요구되기 때문입니다.
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47. 연관의 장점이 아닌 것은?

  1. 가공성이 좋다.
  2. 신축성이 풍부하다.
  3. 중량이 가벼우며 충격에 강하다.
  4. 산에는 강하지만 알칼리성에는 약하다.
(정답률: 72%)

  • 중량이 무거우며 충격에 약하다

    연관(납관)의 주요 특징

    • 가공성: 금속 중에서도 매우 연하고 부드러워 굽히거나 넓히는 등의 가공이 매우 쉽습니다.

    • 신축성: 연성이 커서 신축성이 풍부하며, 지반 침하가 예상되는 곳의 배관으로 유리합니다.

    • 내식성: 화학적으로 산(Acid)에는 강하지만, 시멘트의 알칼리 성분에는 부식되기 쉬운 성질이 있습니다. (따라서 콘크리트 매설 시 방식 처리가 필요합니다.)

    • 중량 및 강도 (오답 체크): 납은 비중이 약 11.34로 매우 무거운 금속입니다. 또한 경도가 낮아 외부 충격이나 압력에 약하며, 기계적 강도가 부족하다는 단점이 있습니다.


       주로 가스관이나 화학 공업용 배관, 배수관에 제한적으로 사용됩니다. 연관은 주로 납성분용출되어 음용수배관으로는 사용하지 않는다.

  • 연관의 장점은 "가공성이 좋다.", "신축성이 풍부하다.", "중량이 가벼우며 충격에 강하다." 이다. 따라서 정답은 "중량이 가벼우며 충격에 강하다."가 아닌 것이다. 이유는 중량이 가벼우면 운반 및 설치가 용이하고, 충격에 강하면 내구성이 뛰어나기 때문이다.
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48. 다음 배관 부속 중 사용 목적이 서로 다른 것과 연결된 것은?

  1. 플러그 - 캡
  2. 유니언 - 플랜지
  3. 니플 - 소켓
  4. 티 - 리듀셔
(정답률: 84%)
  • 티-리듀셔는 하나의 파이프에서 두 개 이상의 파이프를 연결하거나 파이프의 지름을 줄이기 위해 사용되는 부속품입니다. 따라서 사용 목적이 서로 다른 파이프를 연결하거나 파이프의 지름을 조절하는 것과 연관이 있습니다. 반면, 플러그-캡, 유니언-플랜지, 니플-소켓은 각각 파이프의 끝을 막거나 연결하는 등 하나의 파이프에 대한 부속품으로 사용 목적이 서로 다른 것과 연결되어 있지 않습니다.
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49. 냉동배관 중 액관 시공상 주의할 점을 열거한 것이다. 잘못된 것은?

  1. 매우 긴 입상 배관의 경우 압력이 증가하게 되므로 충분한 과냉각이 필요하다.
  2. 배관은 가능한 한 짧게 하여 냉매가 증발하는 것을 방지한다.
  3. 2대 이상의 증발기를 사용하는 경우 역관에서 발생한 증발가스(flash gas)가 균등하게 분배되도록 배관한다.
  4. 증발기가 응축기 또는 수액기보다 8m 이상 높은 위치에 설치되는 경우는 약을 충분히 과냉각시켜 액 냉매가 관내에서 증발하는 것을 방지하도록 한다.
(정답률: 64%)

  • 1. 오답 분석: 입상 배관과 압력의 관계

    • 잘못된 점: 수직으로 높게 올라가는 **입상 배관(Riser)**에서는 냉매액의 자체 무게(액주압)로 인해 위로 갈수록 압력이 낮아집니다(압력 강하).

    • 결과: 압력이 낮아지면 냉매의 포화온도가 내려가면서 액체 상태였던 냉매가 관 중간에서 기체로 변하는 **플래시 가스(Flash Gas)**가 발생합니다.

    • 해결책: 이를 방지하기 위해 압력이 떨어지더라도 기화되지 않도록 **충분한 과냉각(Subcooling)**을 시키는 것은 맞지만, '압력이 증가한다'는 전제 자체가 틀렸습니다.

    2. 나머지 보기 설명 (옳은 시공법)

    • 배관 길이는 짧게: 배관이 길어지면 마찰 저항으로 인해 압력이 손실됩니다. 압력이 떨어지면 냉매가 팽창밸브에 도달하기 전에 증발할 수 있으므로 최대한 짧게 시공하는 것이 원칙입니다.

    • 플래시 가스의 균등 분배: 2대 이상의 증발기를 병렬로 연결할 때, 관내에 발생한 기포(증발가스)가 특정 증발기로 쏠리면 냉각 능력이 떨어지고 팽창밸브 작동이 불안정해집니다. 따라서 균등하게 분배되도록 배관 경로를 잡아야 합니다.

    • 8m 이상 고저차 시 주의: 증발기가 응축기보다 훨씬 높은 곳(통상 8m 이상)에 있으면 액주압에 의한 압력 강하가 심해집니다. 이때는 반드시 과냉각 장치를 설치하여 액 냉매 상태를 유지해야 정상적인 냉동 사이클이 작동합니다.

  • "매우 긴 입상 배관의 경우 압력이 증가하게 되므로 충분한 과냉각이 필요하다."이 잘못된 것이다. 매우 긴 입상 배관의 경우 압력이 감소하게 되므로 충분한 과냉각이 필요하다. 이는 냉매의 증발을 유지하기 위해서이다.
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50. 암거내에 증기난방 배관 시공을 하고자 할 때 나관(Barepipe)상태라면 관 표면에 무엇을 바르는가?

  1. 시멘트
  2. 석면
  3. 테프론 테이프
  4. 콜타르
(정답률: 73%)
  • 암거내에 증기난방 배관 시공을 할 때 나관(Barepipe)상태라면 관 표면에는 콜타르를 바른다. 이는 증기나 물 등의 유체가 관 내부를 흐르면서 발생하는 부식을 방지하고, 관의 수명을 연장시키기 위한 것이다. 콜타르는 내열성이 뛰어나며, 부식에 강하고 내구성이 높아서 이러한 용도로 많이 사용된다. 시멘트나 석면, 테프론 테이프는 콜타르보다는 부식에 취약하고 내구성이 낮기 때문에 사용되지 않는다.
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51. 증기트랩 중 기계식에 해당되지 않는 것은?

  1. 벨로즈트랩
  2. 버킷트랩
  3. 플로우트트랩
  4. 다량트랩
(정답률: 53%)
  • 기계식트랩: 플로트트랩,버킷트랩
    온도조절식트랩(열동식트랩) 바이메탈트랩,벨로우즈 트랩
    열역학적트랩: 오리피스트렙,디스크 트랩
  • 증기트랩은 증기를 이용하여 열을 제어하는 장치로, 기계식, 열식, 화학식 등 다양한 종류가 있다. 그 중에서도 벨로즈트랩은 증기의 압력 차이를 이용하여 열을 제어하는 화학식 증기트랩으로, 기계식 증기트랩과는 구조와 작동 원리가 다르기 때문에 기계식에 해당되지 않는다. 따라서 정답은 "벨로즈트랩"이다.
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52. 배수관에 트랩을 설치하는 이유는?

  1. 배수관에서 배수의 역류를 방지한다.
  2. 배수관의 이물질을 제거한다.
  3. 배수의 속도를 조절한다.
  4. 배수관에 발생하는 유취와 유해가스의 역류를 방지한다.
(정답률: 83%)
  • 배수관에 트랩을 설치하는 이유는 배수관에서 발생하는 유취와 유해가스가 건물 내부로 역류하지 않도록 방지하기 위해서입니다.
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53. 급탕배관의 시공상 주의 사항이다. 틀린 것은?

  1. 하향식 공급 방식에서는 급탕관은 끌올림, 복귀관은 끌내림 구배로 한다.
  2. 급탕관은 보통 아연도금 강관을 사용한다.
  3. 팽창탱크의 설치높이는 탱크의 저면이 급수원보다 5m 이상 높은 곳에 설치한다.
  4. 물이 가열되면 공기가 생기므로 공기빼기 밸브를 설치한다.
(정답률: 63%)
  • "하향식 공급 방식에서는 급탕관은 끌올림, 복귀관은 끌내림 구배로 한다."가 틀린 것이다. 올바른 설명은 "상향식 공급 방식에서는 급탕관은 끌올림, 복귀관은 끌내림 구배로 한다." 이다.

    급탕관은 뜨거운 물을 공급하기 때문에 보통 아연도금 강관을 사용한다. 팽창탱크는 물이 팽창할 때 생기는 압력을 조절하기 위해 설치되며, 설치높이는 탱크의 저면이 급수원보다 5m 이상 높은 곳에 설치한다. 물이 가열되면 공기가 생기므로 공기빼기 밸브를 설치하여 공기를 제거한다.
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54. 증기배관에서 워터해머를 방지하기 위한 방법 중 틀린 것은?

  1. 보일러에서 프라이밍(priming)이 없도록 한다.
  2. 감압밸브를 설치하는 것이 좋다.
  3. 역구배를 충분히 크게 하고 관경을 크게 한다.
  4. 트랩은 확실하게 작동되고 고장이 없는 것을 사용한다.
(정답률: 74%)
  • 순구배를 충분히 크게하고 관경을 크게한다
  • 역구배를 충분히 크게 하고 관경을 크게 한다는 것은 워터해머를 방지하기 위한 방법이 아니라 파이프 내부의 유동저항을 줄이기 위한 방법이기 때문에 틀린 것이다. 파이프 내부의 유동저항이 줄어들면 물의 속도가 빨라져 워터해머가 발생할 가능성이 높아진다. 따라서 올바른 방법은 보일러에서 프라이밍(priming)이 없도록 하고 감압밸브를 설치하며, 트랩은 확실하게 작동되고 고장이 없는 것을 사용하는 것이다.
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55. 나사용 배관에 사용되는 패킹은?

  1. 모울드패킹
  2. 일산화연
  3. 고무패킹
  4. 아마존패킹
(정답률: 70%)
  • 나사용배관에 사용한는 패킹
    페인트,일산화연, 액상 합성수지
  • 일산화연은 높은 내화성과 내구성을 가지고 있어, 고온과 고압에서도 변형되지 않고 사용할 수 있기 때문에 나사용 배관에 사용되는 패킹으로 적합합니다. 따라서 일산화연이 정답입니다.
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56. 배수 설비를 옥내 배수와 옥외 배수로 구분할 때 그 기준은?

  1. 1.5m 담장
  2. 건물 외벽
  3. 건물 외벽에서 밖으로 1m 경계선
  4. 가옥 부지 경계선
(정답률: 78%)
  • 배수설비를 옥내배수와 옥외배수로 구분할때
    건물외벽에서 밖으로 1m경계선을 기준으로 구분하게 된다
  • 배수 설비를 옥내와 옥외로 구분하는 기준은, 배수관이 건물 외벽에서 밖으로 나와 있는지 여부입니다. 따라서, "건물 외벽에서 밖으로 1m 경계선"이 기준이 됩니다. 이 기준을 사용하면, 건물 외벽에서 1m 이내에 있는 배수관은 옥내 배수로, 1m 이상 떨어져 있는 배수관은 옥외 배수로 분류됩니다. "1.5m 담장"이나 "가옥 부지 경계선"은 배수 설비의 분류와는 직접적인 연관이 없는 기준이므로 정답이 될 수 없습니다.
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57. 송풍기의 토출측과 흡입측에 설치하여 송풍기의 진동이 덕튼 장치에 전달되는 것을 방지하기 위한 접속법은?

  1. 크로스 커넥션(cross connection)
  2. 캔버스 커넥션(canvas connection)
  3. 서브 스테이션(sub station)
  4. 하트포드(hartford) 접속법
(정답률: 82%)
  • 캔버스 커넥션은 송풍기의 토출측과 흡입측에 각각 설치된 캔버스를 이용하여 연결하는 방법으로, 캔버스는 진동을 흡수하고 분산시켜 송풍기의 진동이 덕튼 장치에 전달되는 것을 방지할 수 있습니다. 따라서 이 방법이 가장 적합한 접속법입니다.
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58. 냉동 설비에서 고온 고압의 냉매 기체가 흐르는 배관은?

  1. 증발기와 압축기 사이 배관
  2. 응축기와 수액기 사이 배관
  3. 압축기와 응축기 사이 배관
  4. 팽창밸브와 증발기 사이 배관
(정답률: 77%)
  • 증발기~압축기: 저온저압의 기체
    응축기~수액기; 고온고압의 액체
    압축기~응축기;고온고압의 기체
    팽창밸브~증발기: 저온전압의 액체
  • 고온 고압의 냉매 기체는 압축기에서 생성되고 응축기에서 액화되어야 하기 때문에 압축기와 응축기 사이 배관에서 흐르게 됩니다. 즉, 이 배관은 냉매의 압축과 액화를 위한 중요한 역할을 합니다.
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59. 도시가스 제조 공정에 해당하지 않는 것은?

  1. 열분해 공정
  2. 접촉분해 공정
  3. 압축연소 공정
  4. 수소화분해 공정
(정답률: 55%)
  • 도시가스 제조 공정은 주로 석탄, 천연가스 등의 화석 연료를 이용한 열분해 공정과 접촉분해 공정으로 이루어진다. 하지만 압축연소 공정은 도시가스 제조 공정에 해당하지 않는다. 압축연소 공정은 공기를 압축하여 열을 발생시켜 연료를 연소시키는 공정으로, 주로 발전소에서 전기 생산에 이용된다. 수소화분해 공정은 수소를 생산하는 공정으로, 도시가스 제조 공정과는 관련이 없다.
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60. 도시가스 공급시설의 기밀시험 및 내압시험압력은 최고사용압력의 몇 배인가?

  1. 1.5배 , 1.1배
  2. 1.1배, 2배
  3. 2배, 1.1배
  4. 1.1배, 1.5배
(정답률: 60%)
  • 도시가스 공급시설의 기일시험 압력은 최고사용압력의 1.1배이며, 내압시험 압력은 최고사용압력의 1.5배입니다. 이는 안전성을 확보하기 위한 것으로, 최고사용압력을 초과하는 압력으로 시험을 진행하여 시설물이 안전하게 사용될 수 있는지 확인하는 것입니다. 따라서 "1.1배, 1.5배"가 정답입니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 3상 유도전동기가 85%의 부하를 가지고 운전하고 있던 중 1선이 개방되면?

  1. 즉시 정지한다.
  2. 역방향으로 회전한다.
  3. 계속 운전하며 전동기에 큰 지장이 없다.
  4. 계속 운전하나 결국엔 소손된다.
(정답률: 70%)
  • 3상 유도전동기는 1선이 개방되면 전류가 흐르지 않아 전동기 내부에서 열이 발생하게 되고, 이는 전동기 내부 부품들을 손상시키게 된다. 따라서 전동기는 계속 운전하나 결국엔 소손된다.
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62. 그림과 같이 교류의 전압을 직류용 가동코일형 계기를 사용하여 측정하였다. 전압계의 눈금은 몇 [V] 인가? (단, 교류전압의 최대값은 Vm이고, 전압개의내부저항 R의 값은 충분히 크다고 한다.)

  1. Vm
(정답률: 65%)
  • 전압계는 직류용 가동코일형 계기이므로, 교류전압을 측정할 때는 평균값을 측정하게 된다. 따라서 최대값인 Vm을 측정하려면, 전압계의 눈금이 Vm보다 크거나 같아야 한다. 그러므로 정답은 "Vm"이다.
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63. 그림의 신호 흐름선도에서 C/R는?

(정답률: 65%)
  • C/R은 "Confirmation/Response"의 약자로, 메시지를 받은 시스템이 해당 메시지를 받았음을 송신 시스템에게 알리는 신호입니다. 따라서 이 신호는 메시지의 정확한 전달과 처리를 보장하기 위해 필요합니다.
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64. 도선에 흐르는 전류에 의하여 발생되는 자계의 크기는 전류의 크기와 거리에 따라 달라지는 법칙은?

  1. 암체어의 오른나사 법칙
  2. 플레밍의 왼손 법칙
  3. 비오-사바르의 법칙
  4. 렌츠의 법칙
(정답률: 64%)
  • 도선에 흐르는 전류가 발생시키는 지계의 크기는 전류의 크기와 거리에 따라 비례한다는 법칙을 비오-사바르의 법칙이라고 한다. 이는 전류가 흐르는 도선 주변에 자기장이 형성되며, 이 자기장이 도선 주변의 다른 물체에 영향을 미치기 때문이다. 따라서 전류가 강할수록 지계의 크기도 커지고, 도선과의 거리가 멀어질수록 지계의 크기는 작아진다.
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65. 전자회로에서 온도 보상용으로 많이 사용되고 있는 소자는?

  1. 저항
  2. 코일
  3. 콘덴서
  4. 서미스터
(정답률: 83%)
  • 서미스터는 온도에 따라 저항값이 변화하는 특성을 가지고 있어 온도 보상용으로 많이 사용됩니다. 따라서 이 문제에서 정답은 "서미스터"입니다.
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66. 그림은 전동기 속도제어의 한 방법이다. 전동기가 최대 출력을 낼 때 사이리스터의 점호각은 몇 [rad]이 되는가?

  1. 0
  2. π/6
  3. π/2
  4. π
(정답률: 67%)
  • 사이리스터는 전류의 흐름을 제어하는 반도체 소자로, 전류가 흐르는 각도를 제어하여 전동기의 속도를 조절한다. 그림에서는 사이리스터의 점호각이 0도일 때 전류가 가장 크게 흐르므로 전동기가 최대 출력을 내게 된다. 따라서 정답은 "0"이다.
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67. 저항 10[Ω]과 정전용량 20[μF]를 직렬로 연결하였을 때, 이 회로의 시정수는 몇 [ms] 인가?

  1. 0.2
  2. 0.8
  3. 1.2
  4. 1.6
(정답률: 44%)
  • 시정수는 RC 상수로 계산할 수 있으며, 이 값은 저항과 정전용량의 곱으로 구할 수 있다. 따라서, RC 상수는 10[Ω] × 20[μF] = 0.0002[s] 이다. 이 값을 밀리초로 변환하면 0.2[ms] 가 된다. 따라서, 정답은 "0.2" 이다.
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68. 연료의 유량과 공기의 유량과의 관계 비율을 연소에 적합하게 유지하고자 하는 제어는?

  1. 프로세스제어
  2. 비율제어
  3. 프로그래밍제어
  4. 시퀀스제어
(정답률: 83%)
  • 연료와 공기의 비율이 연소에 중요한 영향을 미치기 때문에, 이 비율을 일정하게 유지하기 위한 제어 방법이 비율제어이다. 이 방법은 연료와 공기의 유량을 측정하여 비율을 계산하고, 이 비율을 유지하기 위해 연료 및 공기 유량을 조절하는 방식으로 작동한다. 따라서 연소 공정에서 연료와 공기의 비율을 일정하게 유지하고자 할 때 비율제어를 사용한다.
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69. 다음 ( )안의 ①, ②에 알맞은 것은?

  1. ①영점 ②극점
  2. ①극점 ②영점
  3. ①분지점 ②극점
  4. ①극점 ② 분지점
(정답률: 73%)
  • 이 그래프는 2차 함수의 그래프로, 2차 함수는 일반적으로 극점과 영점을 가지고 있습니다. 이 그래프에서는 최고점과 최저점이 존재하므로 극점이 있고, x축과 만나는 지점이 존재하므로 영점이 있습니다. 따라서 정답은 "①극점 ②영점" 입니다.
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70. 직류전동기의 회전수를 일정하게 유지시키기 위하여 전압제어를 하고 있다. 전압의 크기는 어느 것에 해당하는가?

  1. 목표값
  2. 조작량
  3. 제어량
  4. 제어대상
(정답률: 50%)
  • 전압의 크기는 "조작량" 에 해당한다. 조작량은 제어대상인 직류전동기의 회전수를 일정하게 유지시키기 위해 조절되는 변수이며, 이를 조절하기 위해 전압제어가 사용된다. 따라서 전압의 크기는 조작량에 해당한다.
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71. 다음 논리회로에서 출령 y의 논리식은?

(정답률: 59%)
  • AND 게이트와 OR 게이트를 이용하여 논리식을 구성해보면,
    y = (A AND B) OR (C AND D)
    이므로, 보기에서 "" 가 정답이다.
    이유는, "" 가 AND 게이트와 OR 게이트를 이용하여 구성된 논리식과 일치하기 때문이다.
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72. 그림은 인덕턴스회로에서 전압 V와 전류 i의 관계를 설명하고 있다. 그 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전압과 전류는 동일 주파수의 정현파이다.
  2. 전류가 전압보다 위상이 90° 앞선다.
  3. 실효치의 비가 이다.
  4. 콘덴서회로와 같이 다른 주파수의 정현파이다.
(정답률: 62%)
  • 정답은 "전압과 전류는 동일 주파수의 정현파이다." 이다. 이유는 인덕턴스는 전류가 흐르는 동안 자기장을 생성하고, 이 자기장이 전압을 유발하기 때문이다. 이러한 상황에서 전압과 전류는 동일한 주파수를 가지게 된다.
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73. 직류전동기의 속도제어방법 중 광범위한 속도제어가 가능하며 운전효율이 좋은 방법은?

  1. 계자제어
  2. 직렬저항제어
  3. 병렬저항제어
  4. 전압제어
(정답률: 68%)
  • 전압제어는 직류전동기의 속도를 광범위하게 제어할 수 있으며, 운전효율이 좋은 방법입니다. 이는 전압을 조절하여 전류와 토크를 제어하기 때문입니다. 전압을 낮추면 전류와 토크도 낮아지고, 전압을 높이면 전류와 토크도 높아집니다. 따라서 전압제어는 속도와 토크를 동시에 제어할 수 있어 광범위한 속도제어가 가능하며, 직렬저항제어나 병렬저항제어보다 운전효율이 높습니다.
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74. 유도정동기의 속도를 제어하는데 필요한 요소가 아닌 것은?

  1. 슬립
  2. 주파수
  3. 극수
  4. 리액터
(정답률: 59%)
  • 유도정동기의 속도를 제어하는데 필요한 요소는 "슬립", "주파수", "극수"입니다. 이들은 유도정동기의 회전속도를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 반면에 "리액터"는 유도정동기의 속도를 제어하는 데 필요한 요소가 아닙니다. 리액터는 전기적인 에너지를 저장하고 방전하는 역할을 하며, 유도정동기의 회전속도와는 직접적인 연관이 없습니다.
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75. 인 전압의 순서값에서 주파수는 몇 Hz 인가?

  1. 50
  2. 55
  3. 60
  4. 65
(정답률: 71%)
  • 주어진 그림에서 한 주기의 길이를 측정해보면 약 16.7ms 이다. 이는 1초에 약 60번 반복되는 주기이므로, 주파수는 60Hz 이다. 따라서 정답은 "60" 이다.
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76. 그림과 같은 논리회로는?

  1. OR 회로
  2. AND 회로
  3. NOT 회로
  4. NAND 회로
(정답률: 68%)
  • 이 그림은 입력 A와 B 중 하나라도 1이면 출력이 0이 되는 OR 회로입니다. NOT 회로는 입력값을 반대로 출력하는 회로이므로, 이 그림과는 다릅니다.
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77. 그림에서 a, b단자에 100V를 인가할 때 저항 2Ω에 흐르는 전류 I1은 몇 A인가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 45%)
  • 전압(V) = 전류(A) x 저항(Ω) 이므로, I1 = 100V / 2Ω = 50A
    하지만, a와 b단자 사이에 있는 전압은 100V이므로, I1 = 100V / 6Ω = 16.67A
    따라서, 가장 가까운 정수로 반올림하여 정답은 "15"이다.
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78. 바리스터(Varistor)란?

  1. 비직선적인 전압-전류 특성을 갖는 2단자 반도체소자이다.
  2. 비직선적인 전압-전류 특성을 갖는 3단자 반도체소자이다.
  3. 비직선적인 전압-전류 특성을 갖는 4단자 반도체소자이다.
  4. 비직선적인 전압-전류 특성을 갖는 리액턴스 소자이다.
(정답률: 71%)
  • 바리스터는 전압이 일정 수준 이상으로 상승할 때 전류가 급격히 증가하여 회로를 보호하는 역할을 하는 반도체소자입니다. 이 때문에 바리스터는 비직선적인 전압-전류 특성을 갖게 되는데, 이는 전압이 증가함에 따라 전류가 비례적으로 증가하지 않고, 일정 수준 이상에서 급격히 증가하는 것을 의미합니다. 이러한 특성 때문에 바리스터는 회로 보호용으로 널리 사용되고 있습니다.
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79. 되먹임 제어를 바르게 설명한 것은?

  1. 입력과 출력을 비교하여 정정동작을 하는 방식
  2. 프로그램으 순서대로 순차적으로 제어하는 방식
  3. 외부에서 명령을 입력하는데 따라 제어되는 방식
  4. 미리 정해진 순서에 따라 순차적으로 제어되는 방식
(정답률: 79%)
  • 되먹임 제어는 입력과 출력을 비교하여 정정동작을 하는 방식입니다. 이는 입력된 값과 출력된 값이 일치하지 않을 경우, 제어장치가 자동으로 정정하여 올바른 출력값을 내도록 하는 방식입니다. 이를 통해 시스템의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있습니다.
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80. 단위 계단함수 u(t-a)를 라플라스변환 하면?

(정답률: 67%)
  • 단위 계단함수 u(t-a)는 t=a에서 0에서 1로 바뀌는 함수이다. 따라서 라플라스 변환을 하면 ∫0∞ e^(-st)u(t-a)dt = ∫a∞ e^(-st)dt = e^(-as)/s 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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