에너지관리기사 필기 기출문제복원 (2011-06-12)

에너지관리기사
(2011-06-12 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 고온부식을 방지하기 위한 대책이 아닌 것은?

  1. 연료에 첨가제를 사용하여 바나듐의 융점을 낮춘다.
  2. 연료를 전처리하여 바나듐, 나트륨, 황분을 제거한다.
  3. 배기가스온도를 550℃ 이하로 유지한다.
  4. 전열면을 내식재료로 피복한다.
(정답률: 75%)
  • 고온부식은 바나듐 화합물의 낮은 융점으로 인해 발생하므로, 이를 방지하기 위해서는 융점을 높이거나 제거해야 합니다.
    연료에 첨가제를 사용하여 바나듐의 융점을 낮춘다: 융점을 낮추면 부식이 더 심해지므로 오답.
    연료를 전처리하여 바나듐, 나트륨, 황분을 제거한다: 부식 유발 물질을 제거하여 방지하므로 옳은 대책.
    배기가스온도를 550℃ 이하로 유지한다: 바나듐 화합물의 융점 이하로 온도를 유지하여 부식을 방지하므로 옳은 대책.
    전열면을 내식재료로 피복한다: 부식에 강한 재료를 사용하여 방지하므로 옳은 대책.
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2. 옥탄(C8H18) 1몰을 공기과잉율 2로 연소시킬 때 연소가스 중 산소의 몰분율은?

  1. 0.065
  2. 0.073
  3. 0.086
  4. 0.101
(정답률: 52%)
  • 이 문제는 옥탄의 완전 연소 반응식을 세우고, 공기과잉율을 적용하여 실제 연소 시 생성되는 연소가스 조성 중 산소의 몰분율을 계산합니다.
    $$C_8H_{18} + 12.5O_2 + 12.5 × 3.76N_2 → 8CO_2 + 9H_2O + 12.5 × 3.76N_2$$

    몰분율 $$= \frac{\text{과잉 산소 몰수}}{\text{총 연소가스 몰수}} = \frac{(2 × 12.5) - 12.5}{8 + 9 + ((2 × 12.5) - 12.5) + (2 × 12.5 × 3.76)}$$
    몰분율 $$= \frac{12.5}{123.5} = 0.101$$
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3. 기체연료가 다른 연료에 비하여 연소용 공기가 적게 소요되는 가장 큰 이유는?

  1. 인화가 용이하므로
  2. 착화가온도가 낮으므로
  3. 열전도도가 크므로
  4. 확산연소가 되므로
(정답률: 84%)
  • 기체연료는 공기와의 혼합이 용이하여 확산연소가 잘 일어나므로, 액체나 고체 연료에 비해 연소에 필요한 공기량이 적게 소요됩니다.
    인화가 용이하므로: 연소용 공기 소요량과는 직접적인 관련이 없습니다.
    착화가온도가 낮으므로: 연소용 공기 소요량과는 직접적인 관련이 없습니다.
    열전도도가 크므로: 연소용 공기 소요량과는 직접적인 관련이 없습니다.
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4. 중유를 A급, B급, C급으로 구분하는 기준은 무엇인가?

  1. 발열량
  2. 인화점
  3. 착화점
  4. 점도
(정답률: 89%)
  • 중유의 등급 분류는 점도를 기준으로 합니다.
    발열량: 중유 등급 분류 기준이 아닙니다.
    인화점: 중유 등급 분류 기준이 아닙니다.
    착화점: 중유 등급 분류 기준이 아닙니다.
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5. 목재를 가열할 때 가열온도 160~360℃에서 가장 많이 발생되는 기체는?

  1. 일산화탄소
  2. 수소가스
  3. 이산화탄소
  4. 유화수소가스
(정답률: 76%)
  • 목재를 160~360℃ 범위로 가열하면 불완전 연소 및 열분해 과정에서 일산화탄소가 가장 많이 발생합니다.
    수소가스: 더 높은 온도에서 주로 발생하며, 해당 온도 범위에서는 주된 생성물이 아닙니다.
    이산화탄소: 완전 연소 시 주로 발생하며, 해당 온도 범위의 불완전 연소에서는 일산화탄소보다 적게 발생합니다.
    유화수소가스: 목재 연소 시 주로 발생하는 기체가 아니며, 황 성분이 포함된 물질에서 발생합니다.
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6. 연소가스에 들어 있는 성분을 CO2, C8H18, O2, CO의 순서로 흡수 분리시킨 후 체적 변화로 조성을 구하고, 이어 잔류가스에 공기나 산소를 혼합, 연소시켜 성분을 분석하는 기체연료 분석 방법은?

  1. 치환법
  2. 헴펠법
  3. 리비히법
  4. 에슈카법
(정답률: 79%)
  • 헴펠법은 연소가스 성분을 흡수액으로 순차적으로 흡수 분리하여 체적 변화로 조성을 분석하고, 잔류 가스를 연소시켜 미량 성분을 분석하는 방법입니다.
    치환법: 기체 시료를 다른 액체로 치환하여 부피를 측정하는 방법입니다.
    리비히법: 유기물 중 탄소와 수소의 함량을 분석하는 방법입니다.
    에슈카법: 석탄 등의 황 함량을 분석하는 방법입니다.
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7. 다음 기체 연료의 발열량(kcal/m3) 순서로 옳은 것은?

  1. 수성가스 ＞ 석탁가스 ＞ 발생로가스 ＞ 고로가스
  2. 수성가스 ＞ 선탁가스 ＞ 고로가스 ＞ 발생로가스
  3. 석탄가스 ＞ 수성가스 ＞ 발생로가스 ＞ 고로가스
  4. 석탄가스 ＞ 수성가스 ＞ 고로가스 ＞ 발생로가스
(정답률: 64%)
  • 기체 연료의 일반적인 발열량 순서는 석탄가스 > 수성가스 > 발생로가스 > 고로가스입니다.
    수성가스 ＞ 석탁가스 ＞ 발생로가스 ＞ 고로가스: 석탄가스가 수성가스보다 발열량이 높으므로 오답.
    수성가스 ＞ 선탁가스 ＞ 고로가스 ＞ 발생로가스: 석탄가스가 수성가스보다 발열량이 높고, 발생로가스가 고로가스보다 발열량이 높으므로 오답.
    석탄가스 ＞ 수성가스 ＞ 고로가스 ＞ 발생로가스: 발생로가스가 고로가스보다 발열량이 높으므로 오답.
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8. 액화석유가스를 저장하는 가스설비의 내압성능에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 최대압력의 1.2배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다.
  2. 최대압력의 1.5배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다.
  3. 상용압력의 1.2배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다.
  4. 상용압력의 1.5배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다.
(정답률: 77%)
  • 액화석유가스 저장설비의 내압성능은 상용압력의 1.5배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없어야 합니다.
    최대압력의 1.2배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다: 최대압력이 아닌 상용압력을 기준으로 합니다.
    최대압력의 1.5배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다: 최대압력이 아닌 상용압력을 기준으로 합니다.
    상용압력의 1.2배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없어야 한다: 1.2배가 아닌 1.5배 이상의 압력을 기준으로 합니다.
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9. 다음 연소에 대한 설명 중 가장 적합한 것은?

  1. 연소는 응고상태 또는 기체상태의 연료가 관계된 자발적인 발열반응 과정이다.
  2. 폭발은 연소과정이 개방상태에서 진행됨으로써 압력이 상승하는 현상이다.
  3. 발화점은 물질이 공기 중에서 산소를 공급받아 산화를 일으키는 현상이다.
  4. 연소점은 가연성 액체가 개방된 용기에서 증기를 계속 발생하며 연소가 지속될 수 있는 최고 온도를 말한다.
(정답률: 43%)
  • 연소는 응고상태 또는 기체상태의 연료가 관계된 자발적인 발열반응 과정으로, 은 연소의 정의로 가장 적합합니다.
    폭발은 연소과정이 밀폐된 공간에서 급격하게 진행됨으로써 압력이 상승하는 현상이므로 오답.
    발화점은 물질이 공기 중에서 가열되어 스스로 불이 붙는 최저 온도를 말하므로 오답.
    연소점은 가연성 액체가 개방된 용기에서 증기를 계속 발생하며 연소가 지속될 수 있는 최저 온도를 말하므로 오답.
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10. C3H8 1Nm3 을 완전연소했을 때의 건연소가스량은 약 몇 m3인가? (단, 공기 중 산소는 21v% 이다.)

  1. 17.4
  2. 19.8
  3. 21.8
  4. 24.4
(정답률: 53%)
  • 이 문제는 프로판(C3H8)의 완전연소 반응식을 통해 건연소가스량을 구합니다.
    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
    이론 공기량 = 5 Nm3 O2 / 0.21 = 23.81 Nm3
    건연소가스량 = 생성 CO2량 + 공기 중 N2량
    $$G_d = 3 + 5 × \frac{79}{21}$$

    $$G_d = 3 + 18.81$$

    $$G_d = 21.81 m^3$$
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11. 연료의 발열량이 HL, 피열물에 준 열량이 QP 일 때 열효율(E)은 다음 중 어느 식으로 나타낼 수 있는가?

  2. HL-QP
(정답률: 55%)
  • 열효율은 연료의 발열량에 대한 피열물에 준 열량의 비율로 정의됩니다.
    $$E = \frac{Q_P}{H_L}$$

    H_L-Q_P: 열량의 차이이므로 오답.
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12. 고체연료의 연료비(fuel ratio)를 옳게 나타낸 것은?

  1. 휘발분/고정탄소
  2. 고정탄소/휘발분
  3. 탄소/수소
  4. 수소/탄소
(정답률: 80%)
  • 고체연료의 연료비는 고정탄소량과 휘발분량의 비율로 정의됩니다.
    휘발분/고정탄소: 연료비의 역수이므로 오답.
    탄소/수소: 원소 조성비이므로 오답.
    수소/탄소: 원소 조성비이므로 오답.
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13. 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: 83%)
  • 링겔만 농도표는 연돌에서 배출되는 매연의 농도를 육안으로 비교하여 측정하는 데 사용됩니다.
    연돌에서 배출되는 매연농도 측정: 링겔만 농도표의 주된 사용 목적입니다.
    보일러수의 pH 측정: pH 미터나 지시약을 사용하므로 오답.
    연소가스 중의 탄산가스 농도 측정: 가스 분석기(예: 오르잣 분석기)를 사용하므로 오답.
    연소가스 중의 SOx 농도 측정: 특정 가스 분석기를 사용하므로 오답.
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14. 부탄가스(C4H10) 2m3 을 완전연소하는데 필요한 이론 공기량은 약 몇 m3인가?

  1. 32
  2. 42
  3. 52
  4. 62
(정답률: 42%)
  • 이 문제는 부탄가스(C4H10)의 완전연소 반응식을 통해 이론 산소량을 구하고, 이를 바탕으로 이론 공기량을 계산하는 문제입니다.
    $$C_4H_{10} + 6.5 O_2 → 4 CO_2 + 5 H_2O$$

    $$V_{O_2} = 2 m^3 × 6.5 = 13 m^3$$

    $$V_{air} = \frac{V_{O_2}}{0.21} = \frac{13}{0.21}$$

    $$V_{air} \approx 61.9 m^3 \approx 62 m^3$$
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15. 다음 연료 중 저위발열량(MJ/kg)이 가장 높은 것은?

  1. 가솔린
  2. 등유
  3. 경유
  4. 중유
(정답률: 80%)
  • 일반적으로 탄소와 수소의 비율이 높고 분자량이 작을수록 단위 질량당 발열량이 높습니다.
    가솔린은 다른 보기의 연료들보다 분자량이 작고 수소 함량이 높아 저위발열량이 가장 높습니다.
    가솔린: 탄화수소 중 분자량이 가장 작고 수소 함량이 높아 저위발열량이 가장 높습니다.
    등유: 가솔린보다 분자량이 크고 발열량이 낮습니다.
    경유: 등유보다 분자량이 크고 발열량이 낮습니다.
    중유: 가장 분자량이 크고 발열량이 낮습니다.
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16. 액체 연료의 미립화 특성 결정시 반드시 고려하여야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 분무압력
  2. 분무입경
  3. 입경분포
  4. 분산도
(정답률: 57%)
  • 액체 연료의 미립화 특성은 분무된 입자의 상태를 나타내며, 분무압력은 미립화에 영향을 주는 운전 조건입니다.
    분무압력: 미립화 특성 자체가 아니라 미립화를 유도하는 조건이므로 오답.
    분무입경: 미립화된 입자의 크기를 나타내는 특성입니다.
    입경분포: 미립화된 입자들의 크기 분포를 나타내는 특성입니다.
    분산도: 미립화된 입자들이 얼마나 고르게 분포하는지를 나타내는 특성입니다.
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17. 연도가스 분석결과 CO2 12.0%, O2 6.0%, CO 0.0% 이라면 CO2max 는 몇 % 인가?

  1. 13.8
  2. 14.8
  3. 15.8
  4. 16.8
(정답률: 61%)
  • 이 문제는 연소가스 분석 결과(CO2, O2)를 이용하여 이론적인 최대 CO2 농도(CO2max)를 구하는 문제입니다.
    $$CO_{2max} = \frac{CO_2}{1 - \frac{O_2}{21}}$$

    $$CO_{2max} = \frac{12.0}{1 - \frac{6.0}{21}}$$

    $$CO_{2max} = 16.8$$
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18. 다음 중 천연가스(LNG)의 주성분은?

  1. CH4
  2. C2H6
  3. C3H8
  4. C4H10
(정답률: 89%)
  • 천연가스(LNG)의 주성분은 메탄(CH4)입니다.
    C2H6: 에탄으로, 천연가스에 소량 포함될 수 있으나 주성분은 아니므로 오답.
    C3H8: 프로판으로, LPG의 주성분 중 하나이므로 오답.
    C4H10: 부탄으로, LPG의 주성분 중 하나이므로 오답.
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19. 통풍방식 중 평형통풍에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 안정한 연소를 유지할 수 있다.
  2. 로내 정압을 임의로 조절할 수 있다.
  3. 중형 이상의 보일러에는 사용할 수 없다.
  4. 통풍력이 커서 소음이 심하다.
(정답률: 87%)
  • 평형통풍은 강제통풍과 유인통풍을 조합한 방식으로, 로내 압력을 대기압에 가깝게 유지하여 안정적인 연소를 가능하게 하며, 대형 보일러에 주로 사용됩니다.
    따라서 중형 이상의 보일러에 사용할 수 없다는 설명은 틀렸습니다.
    안정한 연소를 유지할 수 있다: 로내 압력을 대기압에 가깝게 유지하여 안정적인 연소가 가능하므로 옳은 설명.
    로내 정압을 임의로 조절할 수 있다: 강제통풍기와 유인통풍기의 조합으로 로내 압력 조절이 용이하므로 옳은 설명.
    통풍력이 커서 소음이 심하다: 강제통풍기와 유인통풍기 모두 사용하므로 통풍력이 크고 소음이 발생할 수 있어 옳은 설명.
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20. 메탄의 고발열량을 40MJ/kg라 할 때 메탄의 저발열량은 약 몇 MJ/Nm3 인가?

  1. 22.1
  2. 24.5
  3. 26.3
  4. 28.6
(정답률: 43%)
  • 이 문제는 메탄의 고발열량을 저발열량으로 변환하고, 질량 기준 발열량을 표준 부피 기준 발열량으로 변환하는 문제입니다.
    $$H_L = (H_H - 9 · H · r_w) × \frac{M}{22.4}$$

    $$H_L = (40 - 9 · 0.25 · 2.442) × \frac{16}{22.4}$$

    $$H_L = 24.5$$
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2과목: 열역학

21. 동일한 압력하의 과열증기와 포화증기의 온도 차이를 무엇이라 하는가?

  1. 건조도
  2. 포화도
  3. 과열도
  4. 습도
(정답률: 67%)
  • 과열도는 과열증기의 실제 온도에서 동일 압력에서의 포화온도를 뺀 값입니다.
    건조도: 습증기 중 건증기의 질량 비율이므로 오답.
    포화도: 공기와 수증기 혼합물에서 실제 수증기량과 포화 수증기량의 비율이므로 오답.
    습도: 공기 중 수증기의 양을 나타내는 척도이므로 오답.
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22. 다음은 열역학적 사이클에서 일어나는 여러 가지의 과정이다. 이상적인 카르노(Carnot) 사이클에서 일어나는 과정을 옳게 나열한 것은?

  1. ①, ②
  2. ②, ③
  3. ③, ④
  4. ①, ④
(정답률: 78%)
  • 카르노 사이클은 두 개의 등온 과정과 두 개의 단열 과정으로 구성됩니다.
    정적 팽창 과정: 카르노 사이클에는 정적 과정이 없습니다.
    정압 압축 과정: 카르노 사이클에는 정압 과정이 없습니다.
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23. 증기가 압력 2MPa, 온도 300℃에서 노즐을 통하여 압력 300MPa 으로 단열 팽창할 때 증기의 분출속도는 몇 m/s가 되는가? (단, 입구와 출구 엔탈피 h1=3022kJ/kg, h2=2636kJ/kg이고, 입구속도는 무시한다.)

  1. 220
  2. 330
  3. 672
  4. 879
(정답률: 43%)
  • 이 문제는 노즐을 통한 단열 팽창 시 에너지 보존 법칙(정상 유동 에너지 방정식)을 적용하여 출구 속도를 계산합니다.
    $$V_2 = \sqrt{2 · (h_1 - h_2) · 1000}$$

    $$V_2 = \sqrt{2 · (3022 - 2636) · 1000}$$

    $$V_2 = 879$$
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24. 압력이 200kPa 로 일정한 상태로 유지되는 실린더 내의 이상기체가 체적 0.3m3에서 0.4m3로 팽창될때 이상기체가 한 일의 양은 몇 kJ 인가?

  1. 20
  2. 40
  3. 60
  4. 80
(정답률: 60%)
  • 이 문제는 등압 과정에서 기체가 한 일의 양을 계산하는 문제입니다.
    $$W = P · (V_2 - V_1)$$

    $$W = 200 · (0.4 - 0.3)$$

    $$W = 20$$
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25. 성능계수가 4 인 증기 압축 냉동 사이클에서 냉동 용량이 4kW 일 때 소요일은 몇 kW 인가?

  1. 1/16
  2. 1
  3. 16
  4. 64
(정답률: 70%)
  • 이 문제는 냉동 사이클의 성능계수(COP) 정의를 이용하여 소요 동력을 계산합니다.
    $$COP = \frac{\text{냉동 용량}}{\text{소요 동력}}$$

    $$4 = \frac{4}{\text{소요 동력}}$$

    소요 동력 $$= 1$$
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26. 초기체적이 V1 상태에 있는 피스톤이 외부로 일을하여 최종적으로 체적이 V1 인 상태로 되었다. 다음 중 외부로 가장 많은 일을 한 과정(process)은? (단, n 은 폴리트로픽 지수이다.)

  1. 등온과정
  2. 등압과정
  3. 단열과정
  4. 폴리트로픽과정(n ＞ 0)
(정답률: 47%)
  • 등압과정은 P-V 선도에서 압력이 일정하므로 가장 넓은 면적을 가지며, 이는 가장 많은 일을 했음을 의미합니다.
    등온과정: 압력이 감소하며 일이 등압과정보다 적습니다.
    단열과정: 압력 감소율이 등온과정보다 커서 일이 가장 적습니다.
    폴리트로픽과정(n ＞ 0): n 값에 따라 다르지만, 일반적으로 등압과정보다 일이 적습니다.
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27. 이상기체의 상태방정식에 해당하는 것은? (단, 압력 P, 체적 V, 비체적 v, 절대온도 T, 질량 m, 기체상수 R[kJ/kgㆍJK]이다.)

  1. pv=RT
  2. PV=RT
  3. PV=vRT
  4. Pv=mRT
(정답률: 49%)
  • 이상기체의 상태방정식은 단위 질량당 비체적(v)을 사용하여 pv=RT로 표현됩니다.
    PV=RT: 이 식은 PV=mRT에서 질량 m이 1kg일 때의 형태이거나, 몰수 n을 사용한 PV=nRT와 혼동될 수 있으나, 주어진 변수 P, V, R, T로는 정확한 이상기체 상태방정식이 아닙니다.
    PV=vRT: 체적(V)과 비체적(v)이 동시에 사용되어 잘못된 형태입니다.
    Pv=mRT: 압력(P)과 비체적(v)을 곱한 값은 질량(m)과 기체상수(R), 절대온도(T)의 곱과 같지 않습니다.
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28. 열역학 제1법칙은 무엇에 관한 내용인가?

  1. 열의 전달
  2. 온도의 정의
  3. 엔탈피의 정의
  4. 에너지의 보존
(정답률: 87%)
  • 열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙으로, 에너지는 형태를 바꿀 수 있지만 생성되거나 소멸되지 않는다는 것을 의미합니다.
    열의 전달: 열역학 제0법칙(온도 평형)이나 제2법칙(열의 흐름 방향)과 관련이 깊습니다.
    온도의 정의: 열역학 제0법칙과 관련이 있습니다.
    엔탈피의 정의: 엔탈피는 에너지의 한 형태로, 제1법칙의 결과로 도출될 수 있지만, 제1법칙 자체가 엔탈피의 정의는 아닙니다.
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29. 기체가 단열 팽창을 할 경우 실제의 엔트로피 변화는?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 일정하다.
  4. 감소하다가 일정해진다.
(정답률: 49%)
  • 실제 단열 팽창은 비가역 과정이므로, 열역학 제2법칙에 따라 엔트로피는 항상 증가합니다.
    감소한다: 비가역 과정에서는 엔트로피가 감소할 수 없습니다.
    일정하다: 가역 단열 과정일 경우 엔트로피가 일정하지만, 실제 과정은 비가역이므로 오답입니다.
    감소하다가 일정해진다: 실제 비가역 과정에서는 엔트로피가 감소하지 않습니다.
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30. 고열원의 온도가 400℃, 저열원의 온도가 15℃인 두 열원 사이에서 작동하는 카르노 사이클이 있다. 사이클에 가해지는 열량이 120kJ 이면 사이클 일은 몇 kJ 인가?

  1. 68.6
  2. 73.1
  3. 81.5
  4. 87.3
(정답률: 53%)
  • 이 문제는 카르노 사이클의 효율과 사이클 일을 계산하는 문제입니다.
    먼저 고열원과 저열원의 온도를 절대온도로 변환한 후, 카르노 효율 공식을 적용하여 효율을 구하고, 이 효율을 이용하여 사이클에 가해지는 열량으로부터 사이클 일을 계산합니다.
    $$\eta = 1 - \frac{T_L}{T_H}$$

    $$\eta = 1 - \frac{15 + 273.15}{400 + 273.15} = 1 - \frac{288.15}{673.15}$$

    $$W = \eta · Q_H = (1 - \frac{288.15}{673.15}) · 120 = 0.5721 · 120 = 68.652 \approx 68.6$$
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31. 대기압이 100kPa 인 도시에서 두 지점의 계기압력 비가 5:2 라면 절대압력비는?

  1. 1.5 : 1
  2. 1.75 : 1
  3. 2 : 1
  4. 주어진 정보로는 알 수 없다.
(정답률: 80%)
  • 이 문제는 절대압력과 계기압력의 관계를 이해하는지 묻는 문제입니다.
    절대압력은 계기압력에 대기압을 더한 값입니다.
    두 지점의 계기압력 비가 5:2라고 주어졌지만, 실제 계기압력 값이 얼마인지는 알 수 없습니다.
    따라서 절대압력비는 주어진 정보만으로는 알 수 없습니다.
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32. 압축비가 5 인 Otto cycle 기관이 있다. 이 기관이 15 ~ 1700℃의 온도범위에서 작동할 때 최고압력은 약 몇 kPa인가? (단, 최저압력은 100kPa, 비열비는 1.4 이다.)

  1. 3428
  2. 2650
  3. 1961
  4. 1247
(정답률: 19%)
  • 이 문제는 Otto 사이클에서 압축비와 온도 범위를 이용하여 최고 압력을 계산합니다.
    최고 압력은 정적 가열 후의 압력(P3)입니다.
    먼저 등엔트로피 압축 과정(1→2)을 통해 압축 후 압력(P2)과 온도(T2)를 구합니다.
    $$P_2 = P_1 · r^k$$

    $$P_2 = 100 kPa · 5^{1.4} = 951.8 kPa$$

    $$T_2 = T_1 · r^{k-1}$$

    $$T_2 = (15 + 273.15) K · 5^{1.4-1} = 288.15 K · 5^{0.4} = 548.4 K$$

    다음으로 정적 가열 과정(2→3)을 통해 최고 압력(P3)을 구합니다. (T3 = 1700 + 273.15 = 1973.15 K)
    $$P_3 = P_2 · \frac{T_3}{T_2}$$

    $$P_3 = 951.8 kPa · \frac{1973.15 K}{548.4 K} = 3428 kPa$$
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33. 전열기를 사용하여 물 5L의 온도를 15℃에서 80℃까지 올리려고 한다. 전열기의 용량은 0.7kW이고 투입된 에너지가 모두 물에 전달된다고 하면 가열에 요구되는 시간은 약 몇 분인가? (단, 가열 중에 외부로의 열손실은 없다고 가정하며, 물의 비열은 4.179kJ/kgㆍK 이다.)

  1. 17.26
  2. 21.74
  3. 27.52
  4. 32.42
(정답률: 30%)
  • 이 문제는 물을 가열하는 데 필요한 열량과 전열기 용량을 이용하여 가열 시간을 계산합니다.
    $$Q = mc\Delta T$$

    $$Q = 5 kg × 4.179 kJ/kg·K × (80 - 15) K = 1358.175 kJ$$

    $$t = \frac{Q}{P} = \frac{1358.175 kJ}{0.7 kW} = \frac{1358.175 kJ}{0.7 kJ/s} = 1940.25 s$$

    $$t = 1940.25 s × \frac{1 min}{60 s} = 32.42 min$$
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34. 이상기체의 경우 Cp-Cv=R 이다. 다음 중 옳은 것은? (단, Cp는 정압비열, Cv정적비열, R은 기체상수이고, k는 비열이다.)

(정답률: 61%)
  • 이 문제는 이상기체의 정압비열(Cp), 정적비열(Cv), 기체상수(R), 비열비(k) 사이의 관계를 묻는 문제입니다.
    이상기체의 비열비 k = Cp/Cv 이고, Mayer의 관계식 Cp - Cv = R을 통해 Cp = k / (k-1) R 관계가 성립합니다.
    : Cv = k / (k-1) R 이므로 오답.
    : Cp = (k-1) / k R 이므로 오답.
    : Cv = (k-1) / k R 이므로 오답.
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35. 디젤 사이클에서 압축비가 20, 단절비(cut-off ratio)가 1.7일 때 열효율은 약 몇 % 인가? (단, 비열비는 1.4 이다.)

  1. 43
  2. 66
  3. 72
  4. 84
(정답률: 61%)
  • 이 문제는 디젤 사이클의 열효율을 계산하는 문제입니다.
    $$\eta_{th} = 1 - \frac{1}{r^{k-1}} \left[ \frac{\rho^k - 1}{k(\rho - 1)} \right]$$

    $$\eta_{th} = 1 - \frac{1}{20^{1.4-1}} \left[ \frac{1.7^{1.4} - 1}{1.4(1.7 - 1)} \right]$$

    $$\eta_{th} = 66\%$$
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36. 80℃의 물(h=335kJ/kg)과 100℃의 건포화수증기(h=2676kJ/kg)를 질량비 1:1, 열손실 없는 정상유동과정으로 혼합하여 95℃의 포화액-증기 혼합물 상태로 내보낸다. 95℃ 포화상태에서 hf=398kJ/kg, hg=2668kJ/kg 이라면 혼합실 출구 건도는 얼마인가?

  1. 0.46 미만
  2. 0.46 이상 0.48 미만
  3. 0.48 이상 0.5 미만
  4. 0.5 이상
(정답률: 46%)
  • 이 문제는 에너지 보존 법칙을 적용하여 혼합물의 건도를 구합니다.
    $$h_{mix} = \frac{m_1 h_1 + m_2 h_2}{m_1 + m_2} = h_f + x(h_g - h_f)$$

    $$h_{mix} = \frac{1 · 335 + 1 · 2676}{1 + 1} = \frac{3011}{2} = 1505.5$$

    $$1505.5 = 398 + x(2668 - 398)$$

    $$x = \frac{1505.5 - 398}{2270} = 0.48788...$$

    $$x = 0.488$$
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37. Gibbs 자유에너지의 정의와 직접 관련이 없는 것은?

  1. 엔탈피
  2. 온도
  3. 엔트로피
  4. 열전달계수
(정답률: 64%)
  • Gibbs 자유에너지는 엔탈피, 온도, 엔트로피와 관련이 있지만, 열전달계수는 물질의 열전달 특성을 나타내는 값으로 직접적인 정의와는 관련이 없습니다.
    엔탈피: Gibbs 자유에너지 G = H - TS에서 H는 엔탈피입니다.
    온도: Gibbs 자유에너지 G = H - TS에서 T는 온도입니다.
    엔트로피: Gibbs 자유에너지 G = H - TS에서 S는 엔트로피입니다.
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38. 이상기체로 구성된 밀폐계의 과정을 표시한 것으로 틀린 것은? (단, Q는 열량, H는 엔탈피, W는 일, U는 내부 에너지이다.)

  1. 등온과정에서 Q=W
  2. 단열과정에서 Q=-W
  3. 정압과정에서 Q=ΔH
  4. 정적과정에서 Q=ΔU
(정답률: 67%)
  • 단열과정은 열량 Q가 0이므로, Q=-W는 틀린 설명입니다. (정답은 Q=0)
    등온과정에서 Q=W: 등온과정에서는 내부 에너지 변화 ΔU=0이므로, 열역학 제1법칙 ΔU=Q-W에서 Q=W가 성립합니다.
    정압과정에서 Q=ΔH: 정압과정에서 열량 Q는 엔탈피 변화 ΔH와 같습니다.
    정적과정에서 Q=ΔU: 정적과정에서는 일 W=0이므로, 열역학 제1법칙 ΔU=Q-W에서 Q=ΔU가 성립합니다.
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39. 노즐(nozzle)에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 단면적의 변화로 유량을 증가시키는 장치이다.
  2. 단면적의 변화로 위치에너지를 증가시키는 장치이다.
  3. 단면적의 변화로 엔탈피를 증가시키는 장치이다.
  4. 단면적의 변화로 운동에너지를 증가시키는 장치이다.
(정답률: 62%)
  • 노즐은 유체의 단면적을 줄여 속도를 증가시키고, 이는 운동에너지의 증가로 이어집니다.
    단면적의 변화로 유량을 증가시키는 장치이다: 유량은 단면적과 속도의 곱으로, 노즐은 속도를 증가시키지만 유량 자체를 증가시키는 장치는 아닙니다.
    단면적의 변화로 위치에너지를 증가시키는 장치이다: 노즐은 위치에너지와 직접적인 관련이 없습니다.
    단면적의 변화로 엔탈피를 증가시키는 장치이다: 노즐은 엔탈피를 운동에너지로 변환하는 장치입니다.
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40. 수증기의 증발잠열과 관련하여 옳은 것은?

  1. 포화압력이 감소하면 증가한다.
  2. 포화온도가 감소하면 감소한다.
  3. 건포화증기와 포화액의 내부에너지 차이다.
  4. 540kcal/kg(2257kJ/kg)으로 항상 일정하다.
(정답률: 68%)
  • 수증기의 증발잠열은 포화압력이 감소하면 증가합니다. (포화온도가 낮아질수록 증발잠열은 커집니다.)
    포화온도가 감소하면 감소한다: 포화온도가 감소하면 증발잠열은 증가하므로 오답.
    건포화증기와 포화액의 내부에너지 차이다: 증발잠열은 건포화증기와 포화액의 엔탈피 차이이므로 오답.
    540kcal/kg(2257kJ/kg)으로 항상 일정하다: 증발잠열은 압력과 온도에 따라 변하므로 오답. (540kcal/kg은 대기압 100℃에서의 값)
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3과목: 계측방법

41. 피토관으로 측정한 동압10mmH2O일 때 유속이 15m/s이었다면 동압이 20mmH2O일 때의 유속은 약 몇 m/s인가?

  1. 18
  2. 21.2
  3. 30
  4. 40.2
(정답률: 57%)
  • 이 문제는 피토관으로 측정한 동압과 유속의 관계를 이용하는 문제입니다.
    유속은 동압의 제곱근에 비례합니다.
    $$v_2 = v_1 × \sqrt{\frac{P_{d2}}{P_{d1}}}$$

    $$v_2 = 15 × \sqrt{\frac{20}{10}}$$

    $$v_2 = 21.21 \approx 21.2$$
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42. 비례동작에 대하여 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 조작부를 측정값의 크기에 비례하여 움직이게 하는 것
  2. 조작부를 편차의 크기에 비례하여 움직이게 하는 것
  3. 조작부를 목표값의 크기에 비례하여 움직이게 하는 것
  4. 조작부를 외란의 크기에 비례하여 움직이게 하는 것
(정답률: 65%)
  • 비례동작(P동작)은 제어량과 목표값의 차이인 편차에 비례하여 조작량을 변화시키는 제어 방식입니다.
    조작부를 측정값의 크기에 비례하여 움직이게 하는 것: 편차에 비례해야 하므로 오답.
    조작부를 목표값의 크기에 비례하여 움직이게 하는 것: 편차에 비례해야 하므로 오답.
    조작부를 외란의 크기에 비례하여 움직이게 하는 것: 편차에 비례해야 하므로 오답.
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43. 고온 물체가 방사되는 에너지 중 특정 파장의 방사에너지, 즉 휘도를 표준 온도의 고온 물체와 필라멘트의 휘도를 비교하여 온도를 측정하는 것은?

  1. 방사고온계
  2. 광고온계
  3. 색온도계
  4. 서미스터온도계
(정답률: 75%)
  • 광고온계는 고온 물체의 휘도를 표준 광원과 비교하여 온도를 측정하는 장치입니다.
    방사고온계: 물체에서 방사되는 모든 파장의 에너지를 측정하므로 오답.
    색온도계: 물체의 색깔 변화를 이용하여 온도를 측정하므로 오답.
    서미스터온도계: 저항 변화를 이용하여 온도를 측정하므로 오답.
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44. 실온 22℃, 습도 45%, 기압 765mmHg 인 공기의 증기분압(Pw)은 약 몇 mmHg 인가? (단, 공기의 가스상수는 29.27kg∙m/kg∙kK, 22℃에서 포화압력(Ps)은 18.66mmHg 이다.)

  1. 4.1
  2. 8.4
  3. 14.3
  4. 20.7
(정답률: 46%)
  • 이 문제는 상대 습도와 포화 증기압을 이용하여 증기분압을 구하는 문제입니다.
    $$P_w = P_s × \phi$$

    $$P_w = 18.66 × 0.45$$

    $$P_w = 8.397 \approx 8.4$$
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45. 200℃는 화씨온도로 몇 ℉ 인가?

  1. 79
  2. 93
  3. 392
  4. 473
(정답률: 71%)
  • 이 문제는 섭씨 온도를 화씨 온도로 변환하는 공식을 적용하여 계산합니다.
    $$F = \frac{9}{5}C + 32$$

    $$F = \frac{9}{5} × 200 + 32$$

    $$F = 392$$
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46. 화학적 가스분석계인 연소식 O2계의 특징이 아닌 것은?

  1. 원리가 간단하다.
  2. 취급이 용이하다.
  3. 가스의 유량 변동에도 오차가 없다.
  4. O2 측정시 팔라듐(Palladium)계가 이용된다.
(정답률: 68%)
  • 연소식 O2계는 가스의 유량 변동에 따라 오차가 발생할 수 있습니다.
    원리가 간단하다: 연소식 O2계는 원리가 간단하므로 오답.
    취급이 용이하다: 연소식 O2계는 취급이 용이하므로 오답.
    O2 측정시 팔라듐(Palladium)계가 이용된다: O2 측정 시 팔라듐 촉매가 이용되므로 오답.
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47. 다이어프램 압력계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공업용의 측정범위는 10~300mmH2O 이다.
  2. 연소 로의 드레프트(draft)계로서 사용된다.
  3. 다이어프램으로는 고무, 양온, 인청동 등의 박판이 사용된다.
  4. 감도가 좋도 정도(精度)는 1~2% 정도로 정확성이 높다.
(정답률: 60%)
  • 다이어프램 압력계의 공업용 측정범위는 10~300mmH2O가 아니라 10~1000mmH2O 정도입니다.
    연소 로의 드레프트(draft)계로서 사용된다: 다이어프램 압력계는 미압 측정에 적합하여 드래프트계로 사용되므로 오답.
    다이어프램으로는 고무, 양온, 인청동 등의 박판이 사용된다: 다이어프램 재료로 고무, 양은, 인청동 등이 사용되므로 오답.
    감도가 좋도 정도(精度)는 1~2% 정도로 정확성이 높다: 다이어프램 압력계는 감도가 좋고 정확성이 높으므로 오답.
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48. 밀폐된 관에 수은 등과 같은 액체나 기체를 봉입한것으로서 온도에 따라 체적변화를 일으켜 관내에 생기는 압력의 변화를 이용하여 온도를 측정하는 방식이 아닌 것은?

  1. 차압식
  2. 기포식
  3. 부자식
  4. 액저압식
(정답률: 62%)
  • 부자식은 액면계의 일종으로, 온도에 따른 체적 변화를 이용한 온도 측정 방식이 아닙니다.
    차압식: 온도에 따른 압력 변화를 이용한 온도 측정 방식이므로 오답.
    기포식: 온도에 따른 압력 변화를 이용한 온도 측정 방식이므로 오답.
    액저압식: 온도에 따른 압력 변화를 이용한 온도 측정 방식이므로 오답.
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49. 다음 중 측정범위가 가장 넓은 압력계는?

  1. 플로트 압력계
  2. U자 관형 압력계
  3. 단관형 압력계
  4. 침종 압력계
(정답률: 74%)
  • 플로트 압력계는 액주식 압력계 중 측정범위가 가장 넓습니다.
    U자 관형 압력계: 측정범위가 좁아 오답.
    단관형 압력계: 측정범위가 좁아 오답.
    침종 압력계: 측정범위가 좁아 오답.
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50. 가스크로마토그래피의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1대의 장치로는 여러 가지 가스를 분석할 수 없다.
  2. 미량성분의 분석이 가능하다.
  3. 분리성능이 좋고 선택성이 우수하다.
  4. 응답속도가 다소 느리고 동일한 가스의 연속측정이 불가능하다.
(정답률: 72%)
  • 가스크로마토그래피는 1대의 장치로도 다양한 종류의 가스를 분석할 수 있으므로, "1대의 장치로는 여러 가지 가스를 분석할 수 없다"는 설명은 옳지 않습니다.
    미량성분의 분석이 가능하다: 가스크로마토그래피는 미량 성분 분석에 매우 효과적이므로 옳은 설명.
    분리성능이 좋고 선택성이 우수하다: 가스크로마토그래피는 혼합물을 효과적으로 분리하고 특정 성분을 선택적으로 분석하는 능력이 뛰어나므로 옳은 설명.
    응답속도가 다소 느리고 동일한 가스의 연속측정이 불가능하다: 가스크로마토그래피는 배치(batch) 분석 방식이므로 연속 측정이 어렵고, 분석 시간이 다소 소요될 수 있어 옳은 설명.
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51. 1차 제어 장치가 제어량을 측정하여 제어명령을 발하고, 2차 제어 장치가 이 명령을 바탕으로 제어량을 조절하는 자동 제어는?

  1. 캐스케이드제어
  2. 프로그램제어
  3. 정치제어
  4. 비율제어
(정답률: 83%)
  • 캐스케이드 제어는 주 제어기(1차)가 보조 제어기(2차)의 목표값을 설정하고, 보조 제어기가 실제 제어량을 조절하여 외란의 영향을 빠르게 상쇄하는 제어 방식입니다.
    프로그램제어: 미리 정해진 순서나 시간에 따라 제어량을 변화시키는 방식이므로 오답.
    정치제어: 제어량을 일정한 목표값으로 유지하는 제어 방식이므로 오답.
    비율제어: 입력과 출력의 비례 관계를 유지하는 제어 방식이므로 오답.
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52. 고체 팽창식 온도계는 2개의 선팽창계수가 다른 물질을 넣어준다. 다음 중 선팽창계수가 큰 재질로 주로 사용되는 것은?

  1. 인바(invar)
  2. 황동
  3. 석영봉
  4. 산화철
(정답률: 64%)
  • 고체 팽창식 온도계에서 선팽창계수가 큰 재질로는 황동이 주로 사용되며, 이는 온도 변화에 민감하게 반응하여 팽창하기 때문입니다.
    인바(invar): 선팽창계수가 매우 작은 합금으로, 온도 변화에 따른 길이 변화가 적어 오답.
    석영봉: 선팽창계수가 매우 작은 재료로, 정밀 기기에 사용되나 온도계의 팽창 재료로는 부적합하여 오답.
    산화철: 일반적으로 온도계의 팽창 재료로 사용되지 않습니다.
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53. 다음 중 속도 수도 측정식 유량계는?

  1. Delta 유량계
  2. Annulbar 유량계
  3. Oval 유량계
  4. Thermal 유량계
(정답률: 73%)
  • Annulbar 유량계는 유체의 속도 변화에 따른 차압을 측정하여 유량을 계산하는 속도 수도 측정식 유량계입니다.
    Delta 유량계: 차압식 유량계의 일종이지만, 속도 수도 측정식으로 분류되지 않습니다.
    Oval 유량계: 타원형 기어를 이용하는 용적식(체적식) 유량계입니다.
    Thermal 유량계: 열량 변화를 이용하여 유량을 측정하는 방식입니다.
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54. 액주형 압력계 중 경사관식 압력계의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 일반적으로 정도가 낮다.
  2. 눈금을 확대하여 읽을 수 있는 구조이다.
  3. 통풍계로는 사용할 수 없다.
  4. 미세압 측정이 불가능하다.
(정답률: 79%)
  • 경사관식 압력계는 액면의 이동 거리를 길게 하여 미세한 압력 변화를 큰 눈금 변화로 읽을 수 있도록 눈금을 확대하는 구조입니다.
    일반적으로 정도가 낮다: 미세 압력 측정에 유리하여 정도가 높습니다.
    통풍계로는 사용할 수 없다: 통풍계의 미세 압력 측정에 주로 사용됩니다.
    미세압 측정이 불가능하다: 미세 압력 측정에 특화된 방식입니다.
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55. 제어계의 난이도가 큰 경우 가장 적합한 제어동작은?

  1. 헌팅동작
  2. PID동작
  3. PD동작
  4. ID동작
(정답률: 85%)
  • PID 제어는 비례(P), 적분(I), 미분(D) 세 가지 요소를 모두 사용하여 제어계의 난이도가 큰 경우에도 안정적이고 정밀한 제어가 가능합니다.
    헌팅동작: 제어 동작이 아니라 제어계의 불안정한 현상입니다.
    PD동작: 적분 요소가 없어 정상상태 오차를 제거하기 어렵습니다.
    ID동작: 비례 요소가 없어 응답 속도가 느리고 불안정할 수 있습니다.
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56. 오리피스에 의한 유량측정에서 유량과 압력과의 관계는?

  1. 압력차에 비례한다.
  2. 압력차에 반비례한다.
  3. 압력차의 평방근에 비례한다.
  4. 압력차의 평방근에 반비례한다.
(정답률: 64%)
  • 오리피스 유량계에서 유량은 베르누이 방정식에 따라 압력차의 평방근에 비례합니다.
    압력차에 비례한다: 유량은 압력차의 평방근에 비례합니다.
    압력차에 반비례한다: 유량은 압력차의 평방근에 비례합니다.
    압력차의 평방근에 반비례한다: 유량은 압력차의 평방근에 비례합니다.
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57. 데드타임(dead time) L 과 시정수 T 와의 비 L/T는 제어난이도와 어떤 관계가 있는가?

  1. 무관하게 일정하다.
  2. 클수록 제어가 용이하다.
  3. 조작 정도에 따라 다르다.
  4. 작을수록 제어가 용이하다.
(정답률: 66%)
  • 데드타임(L)과 시정수(T)의 비 L/T는 제어계의 난이도를 나타내는 지표로, 이 값이 작을수록 제어가 용이합니다.
    무관하게 일정하다: L/T 비는 제어 난이도와 직접적인 관계가 있습니다.
    클수록 제어가 용이하다: L/T 비가 클수록 제어하기 어렵습니다.
    조작 정도에 따라 다르다: L/T 비는 시스템 자체의 특성입니다.
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58. 열전대 온도계 사용 시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 계기의 부착은 수평 또는 수직으로 바르게 달고 먼지와 부식성 가스가 없는 장소에 부착한다.
  2. 기계적 진동이나 충격은 피한다.
  3. 사용 온도에 따라 적당한 보호관을 선정하고 바르게 부착한다.
  4. 열전대를 배선할 때에는 접속에 의한 절연 불량은 고려하지 않아도 된다.
(정답률: 87%)
  • 열전대 배선 시 접속에 의한 절연 불량은 측정 오차를 유발하므로 반드시 고려해야 합니다.
    계기의 부착은 수평 또는 수직으로 바르게 달고 먼지와 부식성 가스가 없는 장소에 부착한다: 올바른 설치 및 환경 조건입니다.
    기계적 진동이나 충격은 피한다: 측정 정확도와 수명에 영향을 주므로 피해야 합니다.
    사용 온도에 따라 적당한 보호관을 선정하고 바르게 부착한다: 보호관은 열전대를 외부 환경으로부터 보호하여 정확한 측정을 돕습니다.
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59. 구조와 원리가 간단하여 고압 밀폐탱크의 액면제어용으로 주로 사용되는 액면계는?

  1. 편위식 액면계
  2. 차압식 액면계
  3. 부자식 액면계
  4. 기포식 액면계
(정답률: 66%)
  • 부자식 액면계는 부력의 원리를 이용하여 액면을 측정하며, 구조가 간단하고 고압 밀폐탱크에 주로 사용됩니다.
    편위식 액면계: 액체의 밀도 변화에 따라 부력체가 편위되는 정도를 측정하는 방식입니다.
    차압식 액면계: 액면 높이에 따른 압력 차이를 측정하여 액면을 파악하는 방식입니다.
    기포식 액면계: 액체 속에 기포를 불어넣어 그 압력으로 액면을 측정하는 방식입니다.
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60. 침종식 압력계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 봉입액은 자주 세정 혹은 교환하여 청정하도록 유지한다.
  2. 측정범위는 복중식이 단중식보다 넓다.
  3. 계기 설치는 똑바로 수평으로 하여야 한다.
  4. 액체측정에는 부적당하고, 기체의 압력측정에는 적당하다.
(정답률: 55%)
  • 침종식 압력계에서 복중식은 단중식보다 측정범위가 좁습니다.
    봉입액은 자주 세정 혹은 교환하여 청정하도록 유지한다: 봉입액의 오염은 측정 정확도에 영향을 주므로 주기적인 관리가 필요합니다.
    계기 설치는 똑바로 수평으로 하여야 한다: 정확한 측정을 위해 수평 설치가 중요합니다.
    액체측정에는 부적당하고, 기체의 압력측정에는 적당하다: 침종식 압력계는 주로 기체의 압력 측정에 사용됩니다.
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4과목: 열설비재료 및 관계법규

61. 진주암, 흑석 등을 소성, 팽창시켜 다공질로 하여 접착제와 3~15%의 석면 등과 같은 무기질 섬유를 배합하여 성형한 고온용 무기질 보온재는?

  1. 규산칼슘 보온재
  2. 세라믹화이버
  3. 유리섬유 보온재
  4. 필라이트
(정답률: 76%)
  • 필라이트는 진주암을 소성, 팽창시켜 다공질로 만든 후 무기질 섬유와 접착제를 혼합하여 성형한 고온용 무기질 보온재입니다.
    규산칼슘 보온재: 규산칼슘을 주성분으로 하는 보온재입니다.
    세라믹화이버: 고온용으로 사용되는 세라믹 섬유 형태의 보온재입니다.
    유리섬유 보온재: 유리섬유를 주성분으로 하는 보온재로, 주로 중저온용에 사용됩니다.
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62. 다음 중 강관의 이음으로 가장 적절하지 않은 것은?

  1. 나사이음
  2. 용접이음
  3. 플랜지이음
  4. 소켓이음
(정답률: 70%)
  • 소켓이음은 주로 주철관이나 PVC관 등 비교적 저압의 배관에 사용되며, 강관의 고압 및 고온 환경에는 적합하지 않습니다.
    나사이음: 소구경 강관에 주로 사용되는 일반적인 이음 방식입니다.
    용접이음: 강관 이음 중 가장 견고하고 누설이 없는 방식으로, 고압 및 고온 배관에 널리 사용됩니다.
    플랜지이음: 분해 및 조립이 용이하여 유지보수가 필요한 곳이나 이종 재료의 연결에 사용됩니다.
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63. 다음 중 개조검사를 받아야 하는 경우가 아닌 것은?

  1. 증기보일러를 온수보일러로 개조하는 경우
  2. 보일러의 섹션 증감에 의해 용량을 변경하는 경우
  3. 보일러의 수관과 연관을 교체하는 경우
  4. 연료 또는 연소방법을 변경하는 경우
(정답률: 61%)
  • 보일러의 수관과 연관을 교체하는 것은 단순 부품 교체에 해당하며, 보일러의 구조나 성능에 중대한 변경을 가져오는 개조로 보지 않아 개조검사 대상이 아닙니다.
    증기보일러를 온수보일러로 개조하는 경우: 보일러의 종류 및 사용 목적이 변경되므로 개조검사 대상입니다.
    보일러의 섹션 증감에 의해 용량을 변경하는 경우: 보일러의 용량이 변경되므로 개조검사 대상입니다.
    연료 또는 연소방법을 변경하는 경우: 보일러의 연소 시스템에 중대한 변경이 발생하므로 개조검사 대상입니다.
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64. 다음 중 1년 이하 징역 또는 1천만원 이하의 벌금에 해당하는 것은?

  1. 검사대상기기의 검사를 받지 아니한 자
  2. 검사를 거부ㆍ방해 또는 기피한 자
  3. 검사대상기기조종자를 선임하지 아니한 자
  4. 효율관리기자재에 대한 에너지사용량의 측정결과를 신고하지 아니한 자
(정답률: 63%)
  • 에너지이용 합리화법에 따르면, 검사대상기기의 검사를 받지 아니한 자는 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금에 처해집니다.
    검사를 거부ㆍ방해 또는 기피한 자: 500만원 이하의 벌금에 해당합니다.
    검사대상기기조종자를 선임하지 아니한 자: 1천만원 이하의 과태료에 해당합니다.
    효율관리기자재에 대한 에너지사용량의 측정결과를 신고하지 아니한 자: 500만원 이하의 과태료에 해당합니다.
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65. 탄화 규소질 내화물의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 마그네사이트를 주원료로 하는 천연광물이다.
  2. 고온의 중성 및 환원염 분위기에서는 안정하지만 산화염 분위기에서는 산화되기 쉽다.
  3. 화학적으로 산성이고 열전도율이 작다.
  4. 내식성은 우수하나 내스폴링성, 내열성이 약하다.
(정답률: 47%)
  • 탄화 규소질 내화물은 고온의 중성 및 환원염 분위기에서 안정하며, 산화염 분위기에서는 산화되어 성능이 저하될 수 있습니다.
    마그네사이트를 주원료로 하는 천연광물이다: 탄화 규소질 내화물은 탄화규소(SiC)를 주원료로 합니다.
    화학적으로 산성이고 열전도율이 작다: 탄화 규소질 내화물은 화학적으로 중성 또는 약산성이며, 열전도율이 매우 큽니다.
    내식성은 우수하나 내스폴링성, 내열성이 약하다: 탄화 규소질 내화물은 내식성, 내스폴링성, 내열성이 모두 우수합니다.
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66. 캐스터블(castable) 내화물의 특징이 아닌 것은?

  1. 소성할 필요가 없다.
  2. 접합부 없이 노체를 구축할 수 있다.
  3. 사용 현장에서 필요한 형상으로 성형할 수 있다.
  4. 온도의 변동에 따라 스폴링(spalling)을 일으키기 쉽다.
(정답률: 79%)
  • 캐스터블 내화물은 내스폴링성이 우수하여 온도의 변동에 강합니다.
    소성할 필요가 없다: 캐스터블 내화물은 현장에서 시공 후 경화시켜 사용하므로 별도의 소성 과정이 필요 없습니다.
    접합부 없이 노체를 구축할 수 있다: 일체형으로 시공이 가능하여 접합부가 적습니다.
    사용 현장에서 필요한 형상으로 성형할 수 있다: 유동성이 있어 원하는 형태로 타설 및 성형이 가능합니다.
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67. 다음 중 에너지원별 에너지열량환산기준으로 틀린 것은? (단, 총발열량기준이다.)

  1. 원유 - 10,750kcal/kg
  2. 천연가스 - 10,550kcal/Nm3
  3. 실내 등유 - 8,800kcal/L
  4. 전력 - 860kcal/kWh
(정답률: 61%)
  • 전력의 에너지열량환산기준은 2,200kcal/kWh입니다. 860kcal/kWh는 전력의 열당량(1kWh가 생산하는 열량)을 나타내는 값으로, 에너지원별 열량환산기준과는 다릅니다.
    원유 - 10,750kcal/kg: 맞는 기준입니다.
    천연가스 - 10,550kcal/Nm³: 맞는 기준입니다.
    실내 등유 - 8,800kcal/L: 맞는 기준입니다.
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68. 에너지 이용합리화법의 목적이 아닌 것은?

  1. 에너지의 합리적인 이용 증진
  2. 국민경제의 건전한 발전에 이바지
  3. 지구온난화의 최소화에 이바지
  4. 에너지자원의 보전 및 관리와 에너지수급 안정
(정답률: 66%)
  • 에너지 이용합리화법의 목적은 에너지의 합리적인 이용을 증진하여 국민경제의 건전한 발전에 이바지하고 지구온난화의 최소화에 이바지하는 것입니다.
    에너지자원의 보전 및 관리와 에너지수급 안정은 에너지법의 목적입니다.
    에너지의 합리적인 이용 증진: 에너지 이용합리화법의 목적이므로 오답.
    국민경제의 건전한 발전에 이바지: 에너지 이용합리화법의 목적이므로 오답.
    지구온난화의 최소화에 이바지: 에너지 이용합리화법의 목적이므로 오답.
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69. 공업용 로에 단열시공을 하였을 때 얻을 수 있는 효과가 아닌 것은?

  1. 내화재의 내구력을 증가시킬 수 있다.
  2. 노 내의 온도를 균일하게 유지할 수 있다.
  3. 열손실을 방지하여 연료사용량을 줄일 수 있다.
  4. 축열용량을 증가시킬 수 있다.
(정답률: 68%)
  • 단열시공은 축열용량을 감소시켜 로의 승온 시간을 단축하고 열효율을 높이는 효과가 있습니다.
    내화재의 내구력을 증가시킬 수 있다.: 단열시공은 내화재의 온도를 낮춰 내구력을 증가시키므로 오답.
    노 내의 온도를 균일하게 유지할 수 있다.: 단열시공은 열손실을 줄여 노 내 온도 균일성을 높이므로 오답.
    열손실을 방지하여 연료사용량을 줄일 수 있다.: 단열시공의 주된 목적 중 하나로 열손실을 줄여 연료를 절감하므로 오답.
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70. 다음 중 열사용기자재로 분류되지 않는 것은?

  1. 연속식 유리 용융가마
  2. 셔틀가마
  3. 태양열집열기
  4. 철도차량용보일러
(정답률: 61%)
  • 철도차량용보일러는 에너지이용합리화법상 열사용기자재에 해당하지 않습니다.
    연속식 유리 용융가마: 열사용기자재에 해당하므로 오답.
    셔틀가마: 열사용기자재에 해당하므로 오답.
    태양열집열기: 열사용기자재에 해당하므로 오답.
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71. 요의 구조 및 형상에 의한 분류가 아닌 것은?

  1. 터널요
  2. 셔틀요
  3. 횡요
  4. 송염식요
(정답률: 70%)
  • 송염식요는 요의 구조나 형상이 아닌, 연소 방식에 따른 분류입니다.
    터널요: 요의 구조 및 형상에 의한 분류이므로 오답.
    셔틀요: 요의 구조 및 형상에 의한 분류이므로 오답.
    횡요: 요의 구조 및 형상에 의한 분류이므로 오답.
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72. 단열재의 기본적인 필요 요건으로 옳은 것은?

  1. 유효 열전도율이 커야 한다.
  2. 유효 열전도율이 작아야 한다.
  3. 소성이나 유효 열전도율과는 무관하다.
  4. 소성(燒成)에 의하여 생긴 큰 기포(氣泡)를 가진 것이어야 한다.
(정답률: 74%)
  • 단열재는 열의 이동을 막아 열 손실을 줄이는 재료이므로, 열을 잘 전달하지 않는 즉, 유효 열전도율이 작아야 한다.
    유효 열전도율이 커야 한다: 열을 잘 전달한다는 의미이므로 단열재의 요건으로 틀리다.
    소성이나 유효 열전도율과는 무관하다: 단열재의 핵심 기능이 열전도율과 직결되므로 틀리다.
    소성(燒成)에 의하여 생긴 큰 기포(氣泡)를 가진 것이어야 한다: 기포는 단열 성능에 영향을 주지만, '큰 기포'가 반드시 옳은 요건은 아니며, '소성'에 의해 생긴 기포라는 조건도 일반적인 단열재의 필수 요건은 아니다.
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73. 공공사업주관자는 에너지사용계획의 조정 등 조치 요청을 받은 경우에 지식경제부령으로 정하는 바에 따라 이행계획을 작성하여 제출하여야 한다. 이행 계획에 반드시 포함되어야 하는 항목이 아닌 것은?

  1. 이행 주체
  2. 이행 방법
  3. 이행 예산
  4. 이행 시기
(정답률: 75%)
  • 에너지사용계획의 조정 등 조치 요청에 따른 이행계획에는 이행 주체, 이행 방법, 이행 시기 등이 포함되어야 하지만, 이행 예산은 필수 포함 항목이 아니다.
    이행 주체: 이행 계획에 반드시 포함되어야 하는 항목이므로 오답.
    이행 방법: 이행 계획에 반드시 포함되어야 하는 항목이므로 오답.
    이행 시기: 이행 계획에 반드시 포함되어야 하는 항목이므로 오답.
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74. 터널가마(tunnel klin)의 장점이 아닌 것은?

  1. 소성이 균일하여 제품의 품질이 좋다.
  2. 온도조절과 자동화가 용이하다.
  3. 열효율이 좋아 연료비가 절감된다.
  4. 사용연료의 제한을 받지 않고 전력소비가 적다.
(정답률: 83%)
  • 터널가마는 연속식 가마로 소성 균일성, 온도 조절 용이성, 높은 열효율 등의 장점이 있지만, 사용 연료에 제한이 있고 전력 소비가 적다는 것은 장점이 아니다.
    특히 전력 소비는 오히려 많을 수 있다.
    소성이 균일하여 제품의 품질이 좋다: 터널가마의 장점이므로 오답.
    온도조절과 자동화가 용이하다: 터널가마의 장점이므로 오답.
    열효율이 좋아 연료비가 절감된다: 터널가마의 장점이므로 오답.
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75. 에너지 저장의무 부과대상자가 아닌 것은?

  1. 연간 1만 석유환산톤 이상의 에너지를 사용하는 자
  2. 석탄산업버에 의한 석탄 가공업자
  3. 집단에너지사업법에 의한 집단에너지 사업자
  4. 도시가스사업법에 의한 도시가스 사업자
(정답률: 67%)
  • 에너지 저장의무 부과대상자는 석탄산업법에 의한 석탄 가공업자, 집단에너지사업법에 의한 집단에너지 사업자, 도시가스사업법에 의한 도시가스 사업자 등이며, 연간 1만 석유환산톤 이상의 에너지를 사용하는 자는 에너지 다소비 사업자에 해당하지만 저장의무 부과대상자는 아니다.
    석탄산업버에 의한 석탄 가공업자: 에너지 저장의무 부과대상자이므로 오답.
    집단에너지사업법에 의한 집단에너지 사업자: 에너지 저장의무 부과대상자이므로 오답.
    도시가스사업법에 의한 도시가스 사업자: 에너지 저장의무 부과대상자이므로 오답.
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76. 마그네시아 또는 돌로마이트를 원료로 하는 내화물이 수증기의 작용을 받아 Ca(OH)2나 Mg(OH)2를 생성하는데 이 때 큰 비중변화에 의하여 체적변화를 일으키기 때문에 노벽에 균열이 발생하거나 붕괴하는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 버스팅(bursting)
  2. 스폴링(spalling)
  3. 슬래킹(slaking)
  4. 에로존(erosion)
(정답률: 70%)
  • 슬래킹(slaking)은 마그네시아나 돌로마이트 내화물이 수증기와 반응하여 수산화물을 생성하며 체적 팽창을 일으켜 균열 및 붕괴를 유발하는 현상이다.
    버스팅(bursting): 내화물 내부에 침투한 슬래그나 용융물이 팽창하여 내화물을 파괴하는 현상이므로 오답.
    스폴링(spalling): 내화물이 급격한 온도 변화나 기계적 충격 등으로 인해 표면이 박리되거나 떨어져 나가는 현상이므로 오답.
    에로존(erosion): 고온 가스나 고체 입자의 마모 작용으로 내화물이 침식되는 현상이므로 오답.
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77. 연속가열로에 대한 강제이동 방식이 아닌 것은?

  1. Pusher type
  2. Walking beam type
  3. Roller hearse type
  4. Batch type
(정답률: 62%)
  • Batch type은 연속 가열로가 아닌 회분식 가열로로, 재료를 한 번에 넣고 가열한 후 꺼내는 방식입니다.
    Pusher type: 재료를 밀어 넣어 연속적으로 이동시키는 방식입니다.
    Walking beam type: 빔이 움직여 재료를 들어 올리고 이동시키는 방식입니다.
    Roller hearse type: 롤러를 이용하여 재료를 이동시키는 방식입니다.
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78. 다음 중 전기로에 해당되지 않는 것은?

  1. 퓨셔로
  2. 아크로
  3. 저항로
  4. 유도로
(정답률: 75%)
  • 퓨셔로는 가열로의 한 종류로, 전기를 사용하지 않는 연속식 가열로입니다.
    아크로: 전기를 사용하여 아크 방전열로 가열하는 전기로입니다.
    저항로: 전기를 사용하여 저항 발열체로 가열하는 전기로입니다.
    유도로: 전기를 사용하여 유도 가열 방식으로 가열하는 전기로입니다.
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79. 인정감사대상기기 조정자의 교육을 이수한 사람의 조정범위는 증기보일러로서 최고사용압력이 1MPa이하이고 전열면적이 얼마 이하일 때 가능한가?

  1. 1m2
  2. 2m2
  3. 5m2
  4. 10m2
(정답률: 69%)
  • 인정감사대상기기 조정자의 증기보일러 조정범위는 최고사용압력 1MPa 이하, 전열면적 10m2 이하입니다.
    1m2: 해당 범위가 아닙니다.
    2m2: 해당 범위가 아닙니다.
    5m2: 해당 범위가 아닙니다.
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80. 보온재의 열전도율에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 재료의 두께가 두꺼울수록 열전도율이 작아진다.
  2. 재료의 밀도가 클수록 열전도율이 작아진다.
  3. 재료의 온도가 낮을수록 열전도율이 작아진다.
  4. 재질내 수분이 작을수록 열전도율이 작아진다.
(정답률: 73%)
  • 재료의 밀도가 클수록 열전도율이 작아진다가 틀린 설명입니다.
    보온재는 밀도가 클수록 공극이 줄어들어 열전도율이 커집니다.
    재료의 두께가 두꺼울수록 열전도율이 작아진다: 열전도율은 재료의 고유한 물성치로 두께와는 무관합니다.
    재료의 온도가 낮을수록 열전도율이 작아진다: 일반적으로 재료의 온도가 낮을수록 열전도율은 작아집니다.
    재질내 수분이 작을수록 열전도율이 작아진다: 수분은 열전도율이 높으므로, 수분이 적을수록 열전도율은 작아집니다.
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5과목: 열설비설계

81. 소용량 주철제 보일러란 주첼제 보일러 중 전열면적이 몇 m2이하이고 최고사용 압력이 몇 MPa 이하인 것을 말하는가?

  1. 3m2, 0.1MPa
  2. 5m2, 0.1MPa
  3. 3m2, 0.2MPa
  4. 5m2, 0.2MPa
(정답률: 70%)
  • 소용량 주철제 보일러는 전열면적이 5m2 이하이고 최고사용 압력이 0.1MPa 이하인 보일러를 말합니다.
    3m2, 0.1MPa: 전열면적 기준이 다릅니다.
    3m2, 0.2MPa: 전열면적 및 최고사용 압력 기준이 다릅니다.
    5m2, 0.2MPa: 최고사용 압력 기준이 다릅니다.
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82. 다음 [보기]의 특징을 가지는 증기트랩의 종류는?

  1. 플로트식 트랩
  2. 버켓형 트랩
  3. 바이메탈식 트랩
  4. 디스크식 트랩
(정답률: 65%)
  • 제시된 특징들은 플로트식 트랩의 주요 장점(다량의 드레인을 연속적으로 처리, 증기누출이 거의 없음, 가동 시 공기빼기 불필요)과 단점(수격작용에 다소 약함)에 해당합니다.
    버켓형 트랩: 간헐적으로 드레인을 배출하며, 공기 배출 능력이 좋지 않습니다.
    바이메탈식 트랩: 온도 변화에 따라 작동하며, 연속적인 드레인 처리가 어렵고 응축수 정체가 발생할 수 있습니다.
    디스크식 트랩: 간헐적으로 작동하며, 증기 누출이 발생할 수 있고 소음이 큽니다.
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83. 안쪽 반지름이 5cm, 바깥쪽 반지름이 15cm인 원통의 열전도도는 0.1kcal/m∙h∙℃이다. 외기온도 0℃, 내면 온도 100℃일 경우 이 원통의 1m 당 열손실은 몇 kcal/h 인가?

  1. 55.3
  2. 56.2
  3. 57.2
  4. 58.4
(정답률: 37%)
  • 이 문제는 원통 벽을 통한 열전도 손실을 구하는 문제입니다.
    원통의 열손실 Q는 다음 공식으로 계산합니다.
    $$Q = \frac{2 \pi \lambda L (t_1 - t_2)}{\ln(\frac{r_2}{r_1})}$$

    $$Q = \frac{2 \pi × 0.1 × 1 × (100 - 0)}{\ln(\frac{0.15}{0.05})}$$

    $$Q = 57.2$$
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84. 육용강제 보일러에서 봉 스테이 또는 경사 스테이를 핀이음으로 부착할 경우, 스테이 링부의 단면적은 스테이 소요 단면적의 얼마 이상으로 하여야 하는가?

  1. 1배
  2. 1.25배
  3. 1.75배
  4. 2배
(정답률: 79%)
  • 육용강제 보일러에서 봉 스테이 또는 경사 스테이를 핀이음으로 부착할 경우, 스테이 링부의 단면적은 스테이 소요 단면적의 1.25배 이상으로 해야 합니다.
    1배: 핀이음 시 강도 보강이 필요하므로 오답입니다.
    1.75배: 규정된 배율이 아닙니다.
    2배: 규정된 배율이 아닙니다.
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85. 노통 보일러에 두께 13mm 이하의 경판을 부착하였을 때 가셋 스테이의 하단과 노통 상단과의 완충폭(브레이징 스페이스)은 몇 mm 이상으로 하여야 하는가?

  1. 230
  2. 260
  3. 280
  4. 300
(정답률: 61%)
  • 노통 보일러의 가셋 스테이 완충폭은 경판 두께 13mm 이하일 때 230mm 이상으로 규정되어 있습니다.
    260: 규정된 완충폭이 아닙니다.
    280: 규정된 완충폭이 아닙니다.
    300: 규정된 완충폭이 아닙니다.
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86. 압력용기에 대한 수압시험 압력의 기준으로 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: 62%)
  • 비철금속제 압력용기의 수압시험 압력 기준은 최고 사용압력의 1.5배의 압력에 온도를 보정한 압력입니다.
    최고 사용압력이 0.1MPa 이상의 주철제 압력용기는 최고 사용압력의 2배이므로 오답.
    최고 사용압력이 1MPa 이하의 주철제 압력용기는 0.2MPa이므로 오답.
    법랑 또는 유리 라이닝한 압력용기는 최고 사용압력의 1.25배의 압력이므로 오답.
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87. 보일러의 안전사고의 종류로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 노통, 수관, 연관 등의 파열 및 균열
  2. 보일러내의 스케일 부착
  3. 동체, 노통, 화실의 압궤(collapse) 및 수관, 연관등 전열면의 팽출(bulge)
  4. 연도나 노내의 가스폭발, 역화 그 외의 이상연소
(정답률: 89%)
  • 보일러내의 스케일 부착은 보일러의 효율 저하 및 과열의 원인이 되지만, 직접적인 안전사고의 종류로 분류하기보다는 사고의 원인 또는 문제점으로 봅니다.
    노통, 수관, 연관 등의 파열 및 균열: 보일러 안전사고에 해당하므로 오답.
    동체, 노통, 화실의 압궤(collapse) 및 수관, 연관등 전열면의 팽출(bulge): 보일러 안전사고에 해당하므로 오답.
    연도나 노내의 가스폭발, 역화 그 외의 이상연소: 보일러 안전사고에 해당하므로 오답.
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88. 보일러 동체, 드럼 및 일반적인 원통형 고압용기의 강도 계산식(두께 계산식)은? (단, t는 원통판 두께, P는 내부 압력, D는 원통안지름, σ는 인장응력(원통 단면의 원형접선방향)이다.)

(정답률: 72%)
  • 이 문제는 보일러 동체, 드럼 및 일반적인 원통형 고압용기의 두께를 계산하는 강도 계산식을 묻는 문제입니다.
    기본 공식:
    $$t = \frac{PD}{2\sigma}$$

    최종 결과:
    $$t = \frac{PD}{2\sigma}$$
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89. 삽입형으로 보일러의 고온전열면 또는 과열기 등에 사용되고 증기 및 공기를 동시에 분사시켜 취출작업을 하는 슈트 블로어의 종류는?

  1. 로터리형
  2. 에어 히터 크리너형
  3. 쇼트 리트랙터블형
  4. 롱 리트랙터볼형
(정답률: 52%)
  • 보일러의 고온 전열면 또는 과열기 등에 사용되며 증기 및 공기를 동시에 분사시켜 취출작업을 하는 삽입형 슈트 블로어는 롱 리트랙터블형입니다.
    로터리형: 저온 전열면에 사용되므로 오답.
    에어 히터 크리너형: 슈트 블로어의 종류가 아니므로 오답.
    쇼트 리트랙터블형: 주로 절탄기나 공기 예열기 등 저온 전열면에 사용되므로 오답.
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90. 수관보일러가 원통보일러에 비해 가지는 장점이 아닌 것은?

  1. 구조가 간단하고 청소가 용이하다.
  2. 고압증기의 발생에 적합하다.
  3. 증발률이 크고 열효율이 높아 대용량에 적합하다.
  4. 시동시간이 짧고 과열위험성이 적다.
(정답률: 75%)
  • 수관보일러는 원통보일러에 비해 고압, 대용량, 고효율에 적합하며 시동 시간이 짧고 과열 위험성이 적습니다.
    구조가 간단하고 청소가 용이하다: 이는 원통보일러의 장점이며, 수관보일러의 단점입니다.
    고압증기의 발생에 적합하다: 수관보일러의 장점입니다.
    증발률이 크고 열효율이 높아 대용량에 적합하다: 수관보일러의 장점입니다.
    시동시간이 짧고 과열위험성이 적다: 수관보일러의 장점입니다.
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91. 보일러 성능표시 방법의 하나인 레이팅(Rating)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 급수온도가 100℉이고 압력 70psig의 증기를 매시간 30lb 발생하는 능력을 말한다.
  2. 급수온도가 10℃이고 압력 4.9kg/cm2g의 증기를 매시간 13.6kg 발생하는 능력을 말한다.
  3. 1ft2 당의 상당증발량 34.5lb/h를 기준으로 하여 이것을 100% 레이팅이라 한다.
  4. 1m2 당의 상당증발량 3.45kg/h를 기준으로 하여 이것을 100% 레이팅이라 한다.
(정답률: 63%)
  • 보일러 레이팅(Rating)은 보일러의 증기 발생 능력을 나타내는 표준화된 지표입니다.
    급수온도가 100℉이고 압력 70psig의 증기를 매시간 30lb 발생하는 능력을 말한다: 표준 레이팅 조건과 일치하지 않아 오답.
    급수온도가 10℃이고 압력 4.9kg/cm²g의 증기를 매시간 13.6kg 발생하는 능력을 말한다: 표준 레이팅 조건과 일치하지 않아 오답.
    1ft² 당의 상당증발량 34.5lb/h를 기준으로 하여 이것을 100% 레이팅이라 한다: 1 보일러마력(BHP)의 정의와 관련되며, 100% 레이팅의 기준으로 사용됩니다.
    1m² 당의 상당증발량 3.45kg/h를 기준으로 하여 이것을 100% 레이팅이라 한다: 단위 및 수치가 표준 레이팅과 일치하지 않아 오답.
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92. 2중관 열교환기에 있어서의 열관류율(K)의 근사식은? (단, Fi : 내관 내면적, Fo : 내관 외면적, αi : 내관 내면과 유체 사이의 경막계수, αo : 내관 외면과 유체 사이의 경막계수이며, 전열계산은 내관 외면기준일때이다.)

(정답률: 72%)
  • 이 문제는 2중관 열교환기의 열관류율(K) 근사식을 묻는 것으로, 전체 열전달 저항의 역수를 나타내는 전체 열전달 컨덕턴스(KA)의 형태로 주어집니다.
    $$K = \frac{1}{\left(\frac{1}{\alpha_i F_i} + \frac{1}{\alpha_o F_o}\right)}$$
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93. 다음 중 ppm 단위로서 틀린 것은?

  1. mg/kg
  2. g/ton
  3. mg/L
  4. kg/m3
(정답률: 73%)
  • ppm은 백만분율을 나타내는 농도 단위로, 질량 대 질량 또는 질량 대 부피(물의 경우) 비율을 의미합니다.
    kg/m³: 밀도 단위이므로 오답. (1 kg/m³ = 1 g/L = 1000 mg/L = 1000 ppm)
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94. 어느 병류열교환기에서 ( 그림 )과 같이 고온 유체가 90℃로 들어가 50℃로 나오고 이와 열교환되는 유체가 20℃에서 40℃까지 가열되었다. 열관류율이 50kcal/m2∙h∙℃이고, 시간당 전열량이 8000kcal일 때 이 열교환기의 전열면적은 약 몇 m2인가?

  1. 5.2
  2. 6.2
  3. 7.2
  4. 8.2
(정답률: 45%)
  • 이 문제는 열교환기의 전열량 공식을 이용하여 전열면적을 구합니다.
    $$Q = K × A × \Delta T_{lm}$$

    여기서 $$\Delta T_{lm}$$은 대수평균온도차이며, 병류열교환기의 경우 다음과 같이 계산합니다.
    $$\Delta T_1 = T_{h,in} - T_{c,in} = 90 - 20 = 70 ℃$$

    $$\Delta T_2 = T_{h,out} - T_{c,out} = 50 - 40 = 10 ℃$$

    $$\Delta T_{lm} = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln(\frac{\Delta T_1}{\Delta T_2})}$$

    $$\Delta T_{lm} = \frac{70 - 10}{\ln(70/10)} = \frac{60}{\ln(7)}$$

    $$\Delta T_{lm} \approx 30.834 ℃$$

    이제 전열면적 A를 계산합니다.
    $$A = \frac{Q}{K × \Delta T_{lm}}$$

    $$A = \frac{8000}{50 × 30.834}$$

    $$A \approx 5.189 m^2$$
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95. 유속을 일정하게 하고 관의 직경을 2배로 증가시켰을 경우 일반적으로 유량은 어떻게 변하는가?

  1. 2배로 증가
  2. 4배로 증가
  3. 8배로 증가
  4. 16배로 증가
(정답률: 84%)
  • 이 문제는 유량 공식을 적용하여 유량 변화를 구합니다.
    유량은 유속과 단면적의 곱으로 계산되며, 원형 관의 단면적은 직경의 제곱에 비례합니다.
    $$Q = v · A = v · \frac{\pi}{4} D^2$$

    $$Q' = v · \frac{\pi}{4} (2D)^2$$

    $$Q' = 4Q$$
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96. 다음 중 보일러 플랜트(Boiler Plant)에 발생하는 부식과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 일반 부식
  2. 점식(Pitting)
  3. 알칼리 부식
  4. 응력부식(전단부식)
(정답률: 55%)
  • 응력부식은 보일러 플랜트에서 발생할 수 있으나, '전단부식'이라는 용어는 일반적인 부식 유형으로 사용되지 않으며, 응력부식은 주로 인장 응력과 특정 부식 환경의 복합 작용으로 발생합니다. '전단부식'은 부식의 일반적인 분류에 해당하지 않습니다.
    일반 부식: 보일러에서 흔히 발생하는 부식 유형입니다.
    점식(Pitting): 보일러에서 국부적으로 발생하는 심각한 부식 유형입니다.
    알칼리 부식: 보일러 수의 알칼리 농도가 높을 때 발생하는 부식 유형입니다.
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97. 매시간 1600kg의 석탄을 연소시켜 12000kg/h의 증기를 발생시키는 보일러의 효율은? (단, 석탄의 저위발열량은 6000kcal/kg, 급수온도는 20℃, 증기의 엔탈피는 700kcal/kg 이다.)

  1. 75%
  2. 80%
  3. 85%
  4. 90%
(정답률: 54%)
  • 이 문제는 보일러 효율 공식을 적용하여 효율을 구합니다.
    보일러 효율 (η)은 발생 증기량과 증기 엔탈피 변화량의 곱을 연료 소비량과 연료 발열량의 곱으로 나눈 값입니다. (단, 급수 엔탈피는 급수 온도 20℃에 해당하는 20kcal/kg으로 계산합니다.)
    $$\eta = \frac{W_s · (h_s - h_w)}{W_f · H_f} × 100$$

    $$\eta = \frac{12000 · (700 - 20)}{1600 · 6000} × 100$$

    $$\eta = 85\%$$
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98. 고온부식의 방지대책이 아닌 것은?

  1. 중유 중의 황성분을 제거한다.
  2. 연소가스의 온도를 낮게 한다.
  3. 고온의 전열면에 보호피막을 씌운다.
  4. 고온의 전열면에 내식재료를 사용한다.
(정답률: 79%)
  • 중유 중의 황성분 제거는 저온부식 방지대책에 해당합니다.
    연소가스의 온도를 낮게 한다: 고온부식 방지대책 중 하나입니다.
    고온의 전열면에 보호피막을 씌운다: 고온부식 방지대책 중 하나입니다.
    고온의 전열면에 내식재료를 사용한다: 고온부식 방지대책 중 하나입니다.
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99. 코프식 자동급수 조정장치는 다음 중 어느 것을 이용하는가?

  1. 공기의 열팽창
  2. 금속관의 열팽창
  3. 액체의 열팽창
  4. 증기압력의 변화
(정답률: 56%)
  • 코프식 자동급수 조정장치는 금속관의 열팽창을 이용하여 보일러 수위를 조절합니다.
    공기의 열팽창: 코프식 조정장치와 관련이 없습니다.
    액체의 열팽창: 코프식 조정장치와 관련이 없습니다.
    증기압력의 변화: 코프식 조정장치와 관련이 없습니다.
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100. 열관류율에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 인위적인 장치를 설치하여 강제로 열이 이동되는 현상이다.
  2. 유체의 밀도 차에 의한 열의 이동현상이다.
  3. 고체의 벽을 통항여 고온 유체에서 저온의 유체로 열이 이동되는 현상이다.
  4. 어떤 물질을 통하지 않는 열의 직접 이동을 말하며 정지된 공기층에 열 이동이 가장 적다.
(정답률: 76%)
  • 열관류율은 고온 유체에서 고체의 벽을 통과하여 저온 유체로 열이 이동되는 현상을 나타냅니다.
    인위적인 장치를 설치하여 강제로 열이 이동되는 현상이다: 강제 대류에 대한 설명이므로 오답.
    유체의 밀도 차에 의한 열의 이동현상이다: 자연 대류에 대한 설명이므로 오답.
    어떤 물질을 통하지 않는 열의 직접 이동을 말하며 정지된 공기층에 열 이동이 가장 적다: 복사열 전달에 대한 설명이므로 오답.
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