에너지관리기사 필기 2017년 2회 기출문제 정답 및 해설

1번

액체연료의 미립화 시 평균 분무입경에 직접적인 영향을 미치는 것이 아닌 것은?

1. 액체연료의 표면장력

2. 액체연료의 점성계수

3. 액체연료의 탁도

4. 액체연료의 밀도

정답 3번

해설. ③ 분무입경(평균 입자 지름)은 연료의 물성과 분사 조건에 좌우되며, 탁도(흐린 정도)는 입경과 직접 관계가 없다.
① 표면장력이 클수록 액적이 잘 쪼개지지 않아 입경이 커진다.
② 점성계수가 클수록 미립화가 어려워 입경이 커진다.
④ 밀도도 분사 운동량과 액적 형성에 관여하여 입경에 영향을 준다.

2번

연돌의 통풍력은 외기온도에 따라 변화한다. 만일 다른조건이 일정하게 유지되고 외기 온도만 높아진다면 통풍력은 어떻게 되겠는가?

1. 통풍력은 감소한다.

2. 통풍력은 증가한다.

3. 통풍력은 변화하지 않는다.

4. 통풍력은 증가하다 감소한다.

정답 1번

해설. ① 통풍력은 감소한다.
통풍력 Z = 273·H·[γa/(273+ta) − γg/(273+tg)] 로, 외기 온도 ta 가 높아지면 외기 밀도가 작아져 연돌 안팎의 밀도 차가 줄어든다. 따라서 다른 조건이 같으면 통풍력은 감소한다(여름철 통풍력이 약한 이유).
②·③·④는 밀도 차 감소와 맞지 않는다.

3번

집진장치 중 하나인 사이클론의 특징으로 틀린 것은?

1. 원심력 집진장치이다.

2. 다량의 물 또는 세정액을 필요로 한다.

3. 함진가스의 충돌로 집진기의 마모가 쉽다.

4. 사이클론 전체로서의 압력손실은 입구 헤드의 4배 정도이다.

정답 2번

해설. ② 다량의 물이나 세정액이 필요한 것은 세정식(습식) 집진장치이고, 사이클론은 건식 원심력 집진장치이다.
① 함진가스를 선회시켜 원심력으로 입자를 분리한다.
③ 입자가 벽에 부딪혀 마모가 쉽다.
④ 압력손실은 입구 속도수두의 약 4배 정도(대략 50~150 mmH₂O)이다.

4번

증기운 폭발의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 폭발보다 화재가 많다.

2. 연소에너지의 약 20% 만 폭풍파로 변한다.

3. 증기운의 크기가 클수록 점화될 가능성이 커진다.

4. 점화위치가 방출점에서 가까울수록 폭발위력이 크다.

정답 4번

해설. ④ 증기운 폭발은 점화 위치가 방출점에서 멀수록 더 많은 증기가 공기와 혼합된 뒤 점화되므로 폭발 위력이 커진다. 가까울수록 크다는 설명은 틀리다.
① 대부분은 폭발보다 화재로 끝난다.
② 연소에너지 중 폭풍파로 바뀌는 비율은 약 20% 정도로 작다.
③ 증기운이 클수록 점화원과 만날 가능성이 커진다.

5번

보일러의 열정산 시 출열에 해당하지 않는 것은?

1. 연소배가스 중 수증기의 보유열

2. 불완전연소에 의한 손실열

3. 건연소배기가스의 현열

4. 급수의 현열

정답 4번

해설. ④ 급수의 현열(급수가 가지고 들어오는 열)은 입열 쪽 항목이다(기준온도를 급수온도로 잡으면 0 으로 처리).
출열: 발생증기 보유열(유효열), 배기가스 열손실(건배기가스 현열·배가스 중 수증기 보유열), 불완전연소 손실, 미연분 손실, 방산열 손실 등.
따라서 ①·②·③은 출열이다.

6번

연소를 계속 유지시키는데 필요한 조건에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 연료에 산소를 공급하고 착화온도 이하로 억제한다.

2. 연료에 발화온도 미만의 저온 분위기를 유지시킨다.

3. 연료에 산소를 공급하고 착화온도 이상으로 유지한다.

4. 연료에 공기를 접촉시켜 연소속도를 저하시킨다.

정답 3번

해설. ③ 연소가 계속되려면 가연물(연료)·산소 공급원·점화원(착화온도 이상의 온도)이 함께 유지되어야 한다. 즉 산소를 공급하고 착화온도 이상으로 유지해야 한다.
①·② 착화(발화)온도 미만으로 억제하면 연소가 멈춘다.
④ 연소속도를 떨어뜨리는 것은 소화 쪽 조건이다.

7번

비중이 0.8(60℉/60℉)인 액체연료의 API도는?

1. 10.1

2. 21.9

3. 36.8

4. 45.4

정답 4번

해설. ④ 45.4
풀이: API도 = 141.5 / 비중(60℉/60℉) − 131.5
= 141.5 / 0.8 − 131.5 = 176.875 − 131.5 = 45.375 ≒ 45.4
※ 비중이 작을수록(가벼울수록) API도는 커진다.

8번

다음의 혼합 가스 1 Nm³의 이론 공기량(Nm³/Nm³)은? (단, C₃H₈ : 70%, C₄H₁₀ : 30%이다.)

1. 24

2. 26

3. 28

4. 30

정답 2번

해설. ② 26
풀이: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O, C₄H₁₀ + 6.5O₂ → 4CO₂ + 5H₂O
이론산소량 O₀ = 5×0.7 + 6.5×0.3 = 3.5 + 1.95 = 5.45 Nm³/Nm³
이론공기량 A₀ = O₀ / 0.21 = 5.45 / 0.21 ≒ 25.95 ≒ 26 Nm³/Nm³

9번

액체연료 연소장치 중 회전식 버너의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 분무각은 10~40° 정도이다.

2. 유량조절범위는 1 : 5정도이다.

3. 자동제어에 편리한 구조로 되어있다.

4. 부속설비가 없으며 화염이 짧고 안정한 연소를 얻을 수 있다.

정답 1번

해설. ① 회전식(로터리) 버너의 분무각은 약 40~80° 정도로 넓다. 10~40° 라는 설명은 틀리다.
② 유량 조절 범위는 약 1 : 5 정도이다.
③ 회전 컵과 공기량 조절로 자동제어에 편리하다.
④ 부속설비가 적고 화염이 짧으며 비교적 안정한 연소를 얻을 수 있다.

10번

일반적인 천연가스에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

1. 주성분은 메탄이다.

2. 발열량이 비교적 높다.

3. 프로판가스보다 무겁다.

4. LNG는 대기압 하에서 비등점이 –162℃ 인 액체이다.

정답 3번

해설. ③ 천연가스의 주성분인 메탄(CH₄, 분자량 16)은 공기(29)보다 가볍고, 프로판(C₃H₈, 분자량 44)보다 훨씬 가볍다.
① 주성분은 메탄이다.
② 발열량이 비교적 높다.
④ LNG 는 대기압에서 비등점이 약 −162℃ 인 액체이다.

11번

200 kg의 물체가 10m의 높이에서 지면으로 떨어졌다. 최초의 위치 에너지가 모두 열로 변했다면 약 몇 kcal의 열이 발생하겠는가?

1. 2.5

2. 3.6

3. 4.7

4. 5.8

정답 3번

해설. ③ 4.7
풀이: 위치에너지 E = mgh = 200 × 9.8 × 10 = 19,600 J
1 kcal = 4.186 kJ 이므로 Q = 19.6 kJ / 4.186 ≒ 4.68 kcal ≒ 4.7 kcal
(일의 열당량 1/427 kcal/kgf·m 로 계산해도 200×10/427 ≒ 4.68 kcal)

12번

연료의 발열량에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 기체 연료는 그 성분으로부터 발열량을 계산할 수 있다.

2. 발열량의 단위는 고체와 액체 연료의 경우 단위중량당(통상 연료당 kg당) 발열량으로 표시한다.

3. 고위발열량은 연료의 측정열량에 수증기 증발잠열을 포함한 연소열량이다

4. 일반적인 액체 연료는 비중이 크면 체적당 발열량은 감소하고, 중량당 발열량은 증가한다.

정답 4번

해설. ④ 일반적인 액체 연료는 비중이 클수록(무거울수록) 체적당 발열량은 증가하고, 중량당(kg당) 발열량은 감소한다. 설명이 반대로 되어 있다.
① 기체 연료는 성분별 발열량과 조성으로 계산할 수 있다.
② 고체·액체 연료는 kg당 발열량으로 표시한다.
③ 고위발열량은 수증기의 증발잠열을 포함한 발열량이다.

13번

최소 점화에너지에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 혼합기의 종류에 의해서 변한다.

2. 불꽃 방전 시 일어나는 에너지의 크기는 전압의 제곱에 비례한다.

3. 최소 점화에너지는 연소속도 및 열전도가 작을수록 큰 값을 갖는다.

4. 가연성 혼합기체를 점화시키는데 필요한 최소 에너지를 최소 점화에너지라 한다.

정답 3번

해설. ③ 최소 점화에너지는 연소속도가 클수록, 열전도율이 작을수록 작아진다(점화되기 쉽다). 연소속도가 작으면 커지므로 '연소속도 및 열전도가 작을수록 크다'는 설명은 틀리다.
① 혼합기의 종류·조성·압력·온도에 따라 달라진다.
② 방전에너지 E = ½CV² 로 전압의 제곱에 비례한다.
④ 정의 그대로이다.

14번

다음 중 분젠식 가스버너가 아닌 것은?

1. 링버너

2. 슬릿버너

3. 적외선버너

4. 블라스트버너

정답 4번

해설. ④ 블라스트 버너는 송풍기로 공기를 강제 공급·혼합하는 강제혼합식 버너로 분젠식이 아니다.
① 링버너, ② 슬릿버너, ③ 적외선버너는 1차 공기를 흡인·혼합하는 분젠식(또는 전1차공기식) 가스버너에 속한다.

15번

다음 중 열정산의 목적이 아닌 것은?

1. 열효율을 알 수 있다.

2. 장치의 구조를 알 수 있다.

3. 새로운 장치설계를 위한 기초자료를 얻을 수 있다.

4. 장치의 효율향상을 위한 개조 또는 운전조건의 개선 등의 자료를 얻을 수 있다.

정답 2번

해설. ② 열정산(열수지)은 입열과 출열을 비교해 열의 행방을 파악하는 것으로, 장치의 구조를 알기 위한 것이 아니다.
① 열효율을 알 수 있다.
③ 새 장치 설계의 기초자료를 얻는다.
④ 효율 향상을 위한 개조·운전조건 개선 자료를 얻는다.

16번

다음 중 일반적으로 연료가 갖추어야 할 구비조건이 아닌 것은?

1. 연소 시 배출물이 많아야 한다.

2. 저장과 운반이 편리해야 한다.

3. 사용시 위험성이 적어야 한다.

4. 취급이 용이하고 안전하며 무해하여야 한다.

정답 1번

해설. ① 연료는 연소 시 재·매연·유해가스 등 배출물이 적어야 한다. 많아야 한다는 설명은 틀리다.
② 저장과 운반이 편리해야 한다.
③ 사용 시 위험성이 적어야 한다.
④ 취급이 쉽고 안전하며 무해해야 한다.

17번

어떤 연도가스의 조성이 아래와 같을 때 과잉공기의 백분율은 얼마인가? (단, CO₂는 11.9%, CO는 1.6%, O₂는 4.1%, N₂는 82.4%이고 공기 중 질소와 산소의 부피비는 79 : 21이다.)

1. 15.7%

2. 17.7%

3. 19.7%

4. 21.7%

정답 2번

해설. ② 17.7%
풀이: CO 가 있을 때 공기비 m = N₂ / [N₂ − 3.76(O₂ − 0.5CO)]
= 82.4 / [82.4 − 3.76 × (4.1 − 0.8)] = 82.4 / (82.4 − 12.41) ≒ 1.177
과잉공기율 = (m − 1) × 100 ≒ 17.7%
(3.76 = 79/21)

18번

연료를 공기 중에서 연소시킬 때 질소산화물 중 가장 많이 발생하는 오염 물질은?

1. NO

2. NO₂

3. N₂O

4. NO₃

정답 1번

해설. ① 고온 연소에서 생기는 질소산화물(NOx)은 대부분(약 90~95%)이 일산화질소(NO)이며, 대기 중에서 서서히 산화되어 NO₂ 가 된다.
② NO₂ 는 NO 가 산화되어 생기는 2차 성분이다.
③ N₂O 는 소량, ④ NO₃ 는 연소 배출물의 주성분이 아니다.

19번

연소장치의 연소효율(Ec)식이 아래와 같을 때 H₂는 무엇을 의미하는가? (단, Hc : 연료의 발열량, H₁ : 재 중의 미연탄소에 의한 손실이다.)
Ec = (Hc − H₁ − H₂) / Hc

1. 전열손실

2. 현열손실

3. 연료의 저발열량

4. 불완전연소에 따른 손실

정답 4번

해설. ④ 연소효율은 연료의 발열량에서 연소되지 않고 남은 열(미연분)을 뺀 비율이다. H₁ 은 재 속 미연탄소에 의한 손실, H₂ 는 불완전연소(CO 등)에 따른 손실이다.
① 전열손실·② 현열손실은 전열효율에 관계되는 손실이다.
③ 저발열량은 Hc 자리에 쓰는 값이다.

20번

고위발열량이 9000 kcal/kg인 연료 3 kg이 연소할 때의 총저위발열량은 몇 kcal인가? (단, 이 연료 1 kg당 수소분은 15%, 수분은 1%의 비율로 들어있다.)

1. 12300

2. 24552

3. 43882

4. 51888

정답 2번

해설. ② 24552
풀이: Hₗ = Hₕ − 600(9H + W)
= 9000 − 600 × (9 × 0.15 + 0.01) = 9000 − 600 × 1.36 = 9000 − 816 = 8184 kcal/kg
총저위발열량 = 8184 × 3 = 24,552 kcal

21번

체적이 3 L, 질량이 15 kg인 물질의 비체적(cm³/g)은?

1. 0.2

2. 1.0

3. 3.0

4. 5.0

정답 1번

해설. ① 0.2
풀이: 비체적 v = V / m
V = 3 L = 3000 cm³, m = 15 kg = 15000 g
v = 3000 / 15000 = 0.2 cm³/g

22번

압력 1 MPa, 온도 400℃의 이상기체 2 kg이 가역단열과정으로 팽창하여 압력이 500 kPa로 변화한다. 이 기체의 최종온도는 약 몇 ℃인가? (단, 이 기체의 정적비열은 3.12 kJ/(kg·K), 정압비열은 5.21 kJ/(kg·K)이다.)

1. 237

2. 279

3. 510

4. 622

정답 1번

해설. ① 237
풀이: 비열비 k = Cₚ / Cᵥ = 5.21 / 3.12 ≒ 1.670
T₂ = T₁ (P₂/P₁)^((k−1)/k) = 673.15 × (0.5)^(0.670/1.670)
= 673.15 × 0.757 ≒ 509.7 K
t₂ = 509.7 − 273.15 ≒ 236.6 ≒ 237℃

23번

랭킨 사이클의 순서를 차례대로 옳게 나열한 것은?

1. 단열압축 → 정압가열 → 단열팽창 → 정압냉각

2. 단열압축 → 등온가열 → 단열팽창 → 정적냉각

3. 단열압축 → 등적가열 → 등압팽창 → 정압냉각

4. 단열압축 → 정압가열 → 단열팽창 → 정적냉각

정답 1번

해설. ① 랭킨 사이클: 급수펌프 단열압축 → 보일러 정압가열 → 터빈 단열팽창 → 복수기 정압냉각(응축).
② 등온가열·정적냉각, ③ 등적가열·등압팽창, ④ 정적냉각은 랭킨 사이클의 과정이 아니다.

24번

다음 중 열역학적 계에 대한 에너지 보존의 법칙에 해당하는 것은?

1. 열역학 제0법칙

2. 열역학 제1법칙

3. 열역학 제2법칙

4. 열역학 제3법칙

정답 2번

해설. ② 열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙으로, 계에 가한 열은 내부에너지 증가와 외부에 한 일의 합과 같다(Q = ΔU + W).
① 제0법칙: 열평형(온도 측정의 근거)
③ 제2법칙: 열 이동의 방향성, 엔트로피 증가
④ 제3법칙: 절대영도에서 엔트로피는 0 에 가까워진다.

25번

성능계수가 4.8인 증기압축냉동기의 냉동능력 1kW당 소요동력(kW)은?

1. 0.21

2. 1.0

3. 2.3

4. 4.8

정답 1번

해설. ① 0.21
풀이: 냉동기 성능계수 COP = Qₗ / W
W = Qₗ / COP = 1 / 4.8 ≒ 0.208 ≒ 0.21 kW
즉 냉동능력 1 kW 를 얻는 데 약 0.21 kW 의 동력이 필요하다.

26번

역카르노 사이클로 운전되는 냉방장치가 실내온도 10℃에서 30 kW의 열량을 흡수하여 20℃ 응축기에서 방열한다. 이때 냉방에 필요한 최소 동력은 약 몇 kW인가?

1. 0.03

2. 1.06

3. 30

4. 60

정답 2번

해설. ② 1.06
풀이: 역카르노 사이클 COP = Tₗ / (Tₕ − Tₗ) = 283.15 / (293.15 − 283.15) = 28.3
최소 동력 W = Qₗ / COP = 30 × 10 / 283.15 ≒ 1.06 kW

27번

이상기체 1 kg의 압력과 체적이 각각 P₁, V₁에서 P₂, V₂로 등온 가역적으로 변할 때 엔트로피 변화(ΔS)는? (단, R은 기체상수이다.)

1. ΔS = R ln(P₁/P₂)

2. ΔS = (V₁/V₂) ln R

3. ΔS = R ln(V₁/V₂)

4. ΔS = (P₁/P₂) ln R

정답 1번

해설. ① 등온과정에서 ΔS = ∫δQ/T = Q/T 이고, Q = RT ln(V₂/V₁) 이므로 ΔS = R ln(V₂/V₁) = R ln(P₁/P₂) (등온에서 P₁V₁ = P₂V₂).
③ R ln(V₁/V₂) 는 부호가 반대이다.
②·④ ln R 형태는 식이 성립하지 않는다.

28번

다음 가스 동력 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 오토 사이클의 이론 열효율은 작동유체의 비열비와 압축비에 의해서 결정된다.

2. 카르노 사이클의 최고 및 최저 온도와 스털링 사이클의 최고 및 최저 온도가 서로 같을 경우 두 사이클의 이론 열효율은 동일하다.

3. 디젤 사이클에서 가열과정은 정적과정으로 이루어진다.

4. 사바테 사이클의 가열과정은 정적과 정압과정이 복합적으로 이루어진다.

정답 3번

해설. ③ 디젤 사이클의 가열과정은 정압과정이다(정적가열은 오토 사이클).
① 오토 사이클 η = 1 − (1/ε)^(k−1) 로 비열비와 압축비로 결정된다.
② 재생기를 쓰는 이상적 스털링 사이클의 효율은 같은 온도 범위의 카르노 효율과 같다.
④ 사바테(복합) 사이클은 정적가열 + 정압가열이다.

29번

다음 중 어떤 압력 상태의 과열 수증기 엔트로피가 가장 작은가? (단, 온도는 동일하다고 가정한다.)

1. 5기압

2. 10기압

3. 15기압

4. 20기압

정답 4번

해설. ④ 온도가 같을 때 압력이 높을수록 과열 수증기의 엔트로피는 작아진다(이상기체 근사 Δs = −R ln(P₂/P₁)). 따라서 20기압이 가장 작다.
①·②·③ 압력이 낮을수록 엔트로피가 크므로 5기압이 가장 크다.

30번

물의 삼중점(triple point)의 온도는?

1. 0K

2. 273.16℃

3. 73K

4. 273.16K

정답 4번

해설. ④ 물의 삼중점(얼음·물·수증기가 공존하는 점)은 273.16 K(0.01℃, 약 611.657 Pa)이다.
① 0 K 는 절대영도이다.
② 273.16℃ 는 단위가 틀렸다.
③ 73 K 는 관계없는 값이다.

31번

이상기체가 등온과정에서 외부에 하는 일에 대한 관계식으로 틀린 것은? (단, R은 기체상수이고, 계에 대해서 m은 질량, V는 부피, P는 압력을 나타낸다. 또한 아래첨자 “1”은 변경 전, 아래첨자 “2”는 변경 후를 나타낸다.)

1. P₁V₁ ln(V₂/V₁)

2. P₁V₁ ln(P₂/P₁)

3. mRT ln(P₁/P₂)

4. mRT ln(V₂/V₁)

정답 2번

해설. ② 등온과정 일 W = ∫P dV = P₁V₁ ln(V₂/V₁) = mRT ln(V₂/V₁) = mRT ln(P₁/P₂) 이다. P₁V₁ ln(P₂/P₁) 은 부호가 반대(압력비가 거꾸로)이므로 틀리다.
①·③·④ 모두 PV = mRT, P₁V₁ = P₂V₂ 에서 나오는 같은 식이다.

32번

100℃ 건포화증기 2 kg이 온도 30℃인 주위로 열을 방출하여 100℃ 포화액으로 되었다. 전체(증기 및 주위)의 엔트로피 변화는 약 얼마인가? (단, 100℃에서의 증발잠열은 2257 kJ/kg이다.)

1. -12.1 kJ/K

2. 2.8 kJ/K

3. 12.1 kJ/K

4. 24.2 kJ/K

정답 2번

해설. ② 2.8 kJ/K
풀이: 방출열 Q = 2 × 2257 = 4514 kJ
증기: ΔS₁ = −4514 / 373.15 ≒ −12.10 kJ/K
주위: ΔS₂ = +4514 / 303.15 ≒ +14.89 kJ/K
전체 ΔS = −12.10 + 14.89 ≒ 2.79 ≒ 2.8 kJ/K (비가역이므로 증가)

33번

증기 동력 사이클의 구성 요소 중 복수기(condenser)가 하는 역할은?

1. 물을 가열하여 증기로 만든다.

2. 터빈에 유입되는 증기의 압력을 높인다.

3. 증기를 팽창시켜서 동력을 얻는다.

4. 터빈에서 나오는 증기를 물로 바꾼다.

정답 4번

해설. ④ 복수기(응축기)는 터빈에서 나온 저압 증기를 냉각수로 응축시켜 물(복수)로 되돌린다.
① 물을 가열해 증기로 만드는 것은 보일러이다.
② 압력을 높이는 것은 급수펌프이다.
③ 증기를 팽창시켜 동력을 얻는 것은 터빈이다.

34번

대기압이 100kPa인 도시에서 두 지점의 계기압력비가 “5 : 2”라면 절대 압력비는?

1. 1.5 : 1

2. 1.75 : 1

3. 2 : 1

4. 주어진 정보로는 알 수 없다.

정답 4번

해설. ④ 절대압력 = 대기압 + 계기압력이다. 계기압력의 비(5 : 2)만 알고 실제 값을 모르면 대기압 100 kPa 를 더한 절대압력의 비는 구할 수 없다.
예: 5 kPa·2 kPa 이면 105 : 102, 500 kPa·200 kPa 이면 600 : 300 = 2 : 1 로 값에 따라 달라지므로 ①·②·③처럼 하나로 정할 수 없다.

35번

이상기체의 단위 질량당 내부 에너지 u, 엔탈피 h, 엔트로피 s에 관한 다음의 관계식 중에서 모두 옳은 것은? (단, T는 온도, p는 압력, v는 비체적을 나타낸다.)

1. Tds = du - vdp, Tds = dh - pdv

2. Tds = du + pdv, Tds = dh - vdp

3. Tds = du - vdp, Tds = dh + pdv

4. Tds = du + pdv, Tds = dh + vdp

정답 2번

해설. ② 열역학 제1법칙과 엔트로피 정의에서 Tds = du + pdv 이고, h = u + pv 이므로 dh = du + pdv + vdp → Tds = dh − vdp.
①·③·④ 부호나 짝이 잘못되었다.

36번

오존층 파괴와 지구 온난화 문제로 인해 냉동장치에 사용하는 냉매의 선택에 있어서 주의를 요한다. 이와 관련하여 다음 중 오존 파괴 지수가 가장 큰 냉매는?

1. R-134a

2. R-123

3. 암모니아

4. R-11

정답 4번

해설. ④ R-11(CFC-11, CCl₃F)은 오존파괴지수(ODP) 기준물질로 ODP = 1.0 이다.
② R-123(HCFC)은 약 0.02 정도로 작다.
① R-134a(HFC)와 ③ 암모니아(R-717)는 염소가 없어 ODP 가 0 이다.

37번

체적 4 m³, 온도 290 K의 어떤 기체가 가역 단열과정으로 압축되어 체적 2 m³, 온도 340 K로 되었다. 이상기체라고 가정하면 기체의 비열비는 약 얼마인가?

1. 1.091

2. 1.229

3. 1.407

4. 1.667

정답 2번

해설. ② 1.229
풀이: 가역단열 T₂/T₁ = (V₁/V₂)^(k−1)
340/290 = (4/2)^(k−1) → k − 1 = ln(1.1724) / ln 2 ≒ 0.2295
k ≒ 1.229

38번

다음 중 이상적인 교축 과정(throttling process)은?

1. 등온 과정

2. 등엔트로피 과정

3. 등엔탈피 과정

4. 정압 과정

정답 3번

해설. ③ 이상적인 교축(스로틀) 과정은 외부와 열·일 교환이 없고 운동에너지 변화도 무시하므로 교축 전후 엔탈피가 같은 등엔탈피 과정이다.
① 이상기체에서만 온도가 일정하며 일반적으로 등온은 아니다.
② 비가역 과정이므로 엔트로피는 증가한다.
④ 압력이 떨어지므로 정압 과정이 아니다.

39번

피스톤이 장치된 용기 속의 온도 100℃, 압력 200 kPa, 체적 0.1 m³의 이상기체 0.5 kg이 압력이 일정한 과정으로 체적이 0.2 m³으로 되었다. 이때 전달된 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 이 기체의 정압비열은 5 kJ/(kg·K)이다.)

1. 200

2. 250

3. 746

4. 933

정답 4번

해설. ④ 933
풀이: 정압과정 V/T = 일정 → T₂ = T₁ × (V₂/V₁) = 373.15 × 2 = 746.3 K
Q = m Cₚ (T₂ − T₁) = 0.5 × 5 × (746.3 − 373.15) ≒ 932.9 ≒ 933 kJ

40번

그림과 같이 작동하는 열기관 사이클(cycle)은? (단, γ는 비열비이고, P는 압력, V는 체적, T는 온도, S는 엔트로피이다.)

1. 스털링(Stirling) 사이클

2. 브레이턴(Brayton) 사이클

3. 오토(Otto) 사이클

4. 카르노(Carnot) 사이클

정답 3번

해설. ③ P–V 선도에서 1→2 단열압축(pV^γ = 일정), 2→3 정적가열, 3→4 단열팽창, 4→1 정적방열이고, T–S 선도에서도 두 단열(등엔트로피) 수직선과 두 정적선으로 이루어지므로 오토 사이클이다.
① 스털링: 등온 2 + 정적 2
② 브레이턴: 단열 2 + 정압 2
④ 카르노: 등온 2 + 단열 2

41번

피토관 유량계에 관한 설명이 아닌 것은?

1. 흐름에 대해 충분한 강도를 가져야 한다.

2. 더스트가 많은 유체측정에는 부적당하다.

3. 피토관의 단면적은 관 단면적의 10% 이상이어야 한다.

4. 피토관을 유체흐름의 방향으로 일치시킨다.

정답 3번

해설. ③ 피토관은 흐름을 방해하지 않도록 단면적이 관 단면적의 1% 이하가 되어야 한다. 10% 이상이라는 설명은 틀리다.
① 유속에 견딜 충분한 강도가 필요하다.
② 구멍이 막히기 쉬워 더스트가 많은 유체에는 부적당하다.
④ 피토관 선단을 흐름 방향과 일치시켜 설치한다.

42번

국제온도눈금(ITS-90)의 정의 정점 중 평형수소의 삼중점은 얼마인가?

1. 13.80 K

2. 17.04 K

3. 20.24 K

4. 27.10 K

정답 1번

해설. ① 평형수소의 삼중점은 13.8033 K(약 13.80 K)로 국제온도눈금(ITS-90)의 정의 정점이다.
② 17.04 K, ③ 20.24 K 부근은 평형수소의 증기압 점(약 17 K·20.3 K)에 해당하는 값이다.
④ 27.10 K 는 네온 삼중점(24.5561 K)과도 맞지 않는 값이다.

43번

물을 함유한 공기와 건조공기의 열전도율 차이를 이용하여 습도를 측정하는 것은?

1. 고분자 습도센서

2. 염화리튬 습도센서

3. 서미스터 습도센서

4. 수정진동자 습도센서

정답 3번

해설. ③ 서미스터 습도센서(열전도식)는 습공기와 건조공기의 열전도율 차이를 두 서미스터의 저항 변화로 검출해 습도를 측정한다.
① 고분자 습도센서: 흡습에 따른 전기저항·정전용량 변화
② 염화리튬 습도센서: 흡습에 따른 전기저항 변화
④ 수정진동자 습도센서: 흡습에 따른 진동수 변화

44번

다음 각 습도계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 노점 습도계는 저습도를 측정할 수 있다.

2. 모발 습도계는 2년마다 모발을 바꾸어 주어야 한다.

3. 통풍 건습구 습도계는 2.5~5m/s의 통풍이 필요하다.

4. 저항식 습도계는 직류전압을 사용하여 측정한다.

정답 4번

해설. ④ 저항식(전기저항식) 습도계는 직류를 쓰면 분극 현상으로 오차가 생기므로 교류전압을 사용한다.
① 노점 습도계는 저습도 측정이 가능하다.
② 모발 습도계는 모발이 노화되므로 약 2년마다 교체한다.
③ 통풍 건습구 습도계는 2.5~5 m/s 의 통풍이 필요하다.

45번

부자(float)식 액면계의 특징으로 틀린 것은?

1. 원리 및 구조가 간단하다.

2. 고압에도 사용할 수 있다.

3. 액면이 심하게 움직이는 곳에 사용하기 좋다.

4. 액면 상·하 한계에 경보용 리미트 스위치를 설치할 수 있다.

정답 3번

해설. ③ 부자식 액면계는 액면이 심하게 흔들리면 부자가 요동해 오차가 커지므로 부적당하다.
① 원리와 구조가 간단하다.
② 밀폐형으로 고압 탱크에도 사용할 수 있다.
④ 상·하한 위치에 경보용 리미트 스위치를 달 수 있다.

46번

다음 중 접촉식 온도계가 아닌 것은?

1. 저항온도계

2. 방사온도계

3. 열전온도계

4. 유리온도계

정답 2번

해설. ② 방사온도계는 물체가 내는 복사에너지를 측정하는 비접촉식 온도계이다(광고온계·광전관식·색온도계도 비접촉식).
① 저항온도계, ③ 열전온도계, ④ 유리온도계는 측온체를 측정 대상에 접촉시키는 접촉식이다.

47번

순간치를 측정하는 유량계에 속하지 않는 것은?

1. 오벌(Oval) 유량계

2. 벤튜리(Venturi) 유량계

3. 오리피스(Orifice) 유량계

4. 플로우노즐(Flow-nozzle) 유량계

정답 1번

해설. ① 오벌 유량계는 회전자가 일정 체적씩 유체를 내보내는 용적식 유량계로, 통과한 양을 적산하는 적산 유량계이다.
②·③·④ 벤투리·오리피스·플로노즐은 차압식 유량계로 순간 유량을 측정한다.

48번

바이메탈 온도계의 특징으로 틀린 것은?

1. 구조가 간단하다.

2. 온도변화에 대하여 응답이 빠르다.

3. 오래 사용 시 히스테리시스 오차가 발생한다.

4. 온도자동 조절이나 온도 보상장치에 이용된다.

정답 2번

해설. ② 바이메탈 온도계는 두 금속판의 열팽창 차이로 휘는 양을 이용하므로 열용량이 있어 응답이 느린 편이다.
① 구조가 간단하다.
③ 오래 쓰면 히스테리시스 오차가 생긴다.
④ 온도 자동 조절(서모스탯)·온도 보상장치에 쓰인다.

49번

가스크로마토그래피의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 미량성분의 분석이 가능하다.

2. 분리성능이 좋고 선택성이 우수하다.

3. 1대의 장치로는 여러 가지 가스를 분석할 수 없다.

4. 응답속도가 다소 느리고 동일한 가스의 연속측정이 불가능하다.

정답 3번

해설. ③ 가스크로마토그래피는 칼럼에서 성분별 이동 속도 차이로 분리하므로 1대의 장치로 여러 가지 가스(다성분)를 분석할 수 있다.
① 미량 성분 분석이 가능하다.
② 분리 성능과 선택성이 좋다.
④ 분석에 시간이 걸려 응답이 느리고 연속 측정은 어렵다.

50번

자동제어의 일반적인 동작순서로 옳은 것은?

1. 검출 → 판단 → 비교 → 조작

2. 검출 → 비교 → 판단 → 조작

3. 비교 → 검출 → 판단 → 조작

4. 비교 → 판단 → 검출 → 조작

정답 2번

해설. ② 자동제어는 제어량을 검출 → 목표값과 비교 → 편차에 따라 조절부가 판단 → 조작부가 조작의 순서로 동작한다.
①·③·④ 순서가 맞지 않는다(비교하기 전에 먼저 검출해야 하고, 판단은 비교 결과로 한다).

51번

램, 실린더, 기름탱크, 가압펌프 등으로 구성되어 있으며 탄성식 압력계의 일반교정용으로 주로 사용되는 압력계는?

1. 분동식 압력계

2. 격막식 압력계

3. 침종식 압력계

4. 벨로스식 압력계

정답 1번

해설. ① 분동식(자유피스톤식) 압력계는 램(피스톤)·실린더·기름탱크·가압펌프로 이루어지며, 정확한 분동 무게로 압력을 만들어 부르동관 등 탄성식 압력계의 교정에 쓴다.
② 격막식, ④ 벨로스식은 탄성식 압력계이다.
③ 침종식은 액체 속 종의 부력을 이용한 저압용 압력계이다.

52번

보일러의 자동제어 중에서 A.C.C.이 나타내는 것은 무엇인가?

1. 연소제어

2. 급수제어

3. 온도제어

4. 유압제어

정답 1번

해설. ① A.C.C.(Automatic Combustion Control)는 자동연소제어로, 증기압력·온수온도에 따라 연료량과 공기량을 조절한다.
② 급수제어는 F.W.C.(Feed Water Control)
③ 증기온도제어는 S.T.C.(Steam Temperature Control)
④ 유압제어는 보일러 자동제어의 기본 약어 항목이 아니다.

53번

화학적 가스분석계인 연소식 O₂계의 특징이 아닌 것은?

1. 원리가 간단하다.

2. 취급이 용이하다.

3. 가스의 유량변동에도 오차가 없다.

4. O₂ 측정 시 팔라듐계가 이용된다.

정답 3번

해설. ③ 연소식 O₂계는 시료가스와 가연성 가스(H₂ 등)를 촉매 위에서 반응시켜 생기는 반응열을 측정하므로 시료가스 유량이 변하면 오차가 생긴다.
① 원리가 간단하다.
② 취급이 쉽다.
④ 촉매로 팔라듐계를 사용한다.

54번

다음 중 유도단위에 속하지 않는 것은?

1. 비열

2. 압력

3. 습도

4. 열량

정답 3번

해설. ③ 습도(상대습도)는 같은 종류의 양의 비로 나타내는 무차원 값이어서 유도단위로 보지 않는다.
① 비열(J/(kg·K)), ② 압력(Pa = N/m²), ④ 열량(J = N·m)은 기본단위를 조합해 만든 유도단위이다.

55번

자동제어계와 직접 관련이 없는 장치는?

1. 기록부

2. 검출부

3. 조절부

4. 조작부

정답 1번

해설. ① 기록부는 측정값을 기록하는 부수 장치로 자동제어계의 필수 구성 요소가 아니다.
자동제어계의 기본 구성: ② 검출부(제어량 측정) → ③ 조절부(비교·판단, 조절 신호 출력) → ④ 조작부(조작량 변경).

56번

관로의 유속을 피토관으로 측정할 때 마노미터의 수주가 50 cm였다. 이때 유속은 약 몇 m/s인가?

1. 3.13

2. 2.21

3. 1.0

4. 0.707

정답 1번

해설. ① 3.13
풀이: 피토관 유속 v = √(2gh) (수주 높이를 흐르는 유체의 동압 수두로 봄)
h = 50 cm = 0.5 m
v = √(2 × 9.8 × 0.5) = √9.8 ≒ 3.13 m/s

57번

유량 측정기기 중 유체가 흐르는 단면적이 변함으로써 직접 유체의 유량을 읽을 수 있는 기기, 즉 압력차를 측정할 필요가 없는 장치는?

1. 피토 튜브

2. 로터 미터

3. 벤투리 미터

4. 오리피스 미터

정답 2번

해설. ② 로터미터(면적식 유량계)는 테이퍼관 안의 부자가 유량에 따라 떠오르며 유로 단면적이 변하므로, 부자 위치로 유량을 직접 읽는다(차압은 거의 일정).
① 피토 튜브는 동압(전압−정압)을 측정한다.
③ 벤투리 미터, ④ 오리피스 미터는 차압식으로 압력차를 측정해야 한다.

58번

광고온계의 사용상 주의점이 아닌 것은?

1. 광학계의 먼지, 상처 등을 수시로 점검한다.

2. 측정자간의 오차가 발생하지 않고 정확하다.

3. 측정하는 위치와 각도를 같은 조건으로 한다.

4. 측정체와의 사이에 연기나 먼지 등이 생기지 않도록 주의한다.

정답 2번

해설. ② 광고온계는 측정자가 눈으로 필라멘트 휘도와 비교하므로 측정자에 따라 개인오차가 생긴다. 오차가 없다는 설명은 틀리다.
① 광학계의 먼지·상처를 수시로 점검한다.
③ 측정 위치·각도를 같은 조건으로 한다.
④ 측정체와의 사이에 연기·먼지가 없도록 한다.

59번

열전대 온도계의 보호관으로 사용되는 다음 재료 중 사용 온도가 높은 순으로 옳게 나열된 것은?

1. 석영관 ＞ 자기관 ＞ 동관

2. 석영관 ＞ 동관 ＞ 자기관

3. 자기관 ＞ 석영관 ＞ 동관

4. 동관 ＞ 자기관 ＞ 석영관

정답 3번

해설. ③ 상용 사용온도는 대략 자기관(약 1450~1600℃) > 석영관(약 1000~1100℃) > 동관(약 400℃ 이하) 순이다.
따라서 자기관 > 석영관 > 동관이며 ①·②·④는 순서가 틀렸다.

60번

측정하고자 하는 상태량과 독립적 크기를 조정할 수 있는 기준량과 비교하여 측정, 계측하는 방법은?

1. 보상법

2. 편위법

3. 치환법

4. 영위법

정답 4번

해설. ④ 영위법은 측정량과 독립적으로 크기를 조정할 수 있는 기준량을 측정량과 평형시켜(지시를 0 으로 맞춰) 그 기준량으로 측정값을 구하는 방법이다(예: 천칭, 전위차계).
① 보상법: 측정량과 크기가 거의 같은 기준량을 두고 그 차이만 측정
② 편위법: 측정량에 의한 지침의 변위로 측정(부르동관 압력계)
③ 치환법: 기준량과 바꿔 놓아 비교(다이얼게이지 측정)

61번

다음 보온재 중 최고안전사용온도가 가장 높은 것은?

1. 석면

2. 펄라이트

3. 폼글라스

4. 탄산마그네슘

정답 2번

해설. ② 펄라이트의 최고안전사용온도는 약 650℃ 로 보기 중 가장 높다.
① 석면은 약 350~550℃(현재는 건강 유해성으로 제조·사용이 금지됨)
③ 폼글라스(기포유리)는 약 300℃
④ 탄산마그네슘은 약 250℃

62번

에너지이용 합리화법에 따라 냉난방온도의 제한 대상 건물에 해당하는 것은?

1. 연간 에너지사용량이 5백 티오이 이상인 건물

2. 연간 에너지사용량이 1천 티오이 이상인 건물

3. 연간 에너지사용량이 1천5백 티오이 이상인 건물

4. 연간 에너지사용량이 2천 티오이 이상인 건물

정답 4번

해설. ④ 에너지이용 합리화법 제36조의2제1항제2호와 시행령 제42조의2제1항에 따라 냉난방온도 제한 대상 건물은 연간 에너지사용량이 2천 티오이 이상인 건물(에너지다소비사업자의 건물)이다.
다만 공장과 공동주택은 제외한다(시행규칙 제31조의3).
①·②·③ 5백·1천·1천5백 티오이는 기준량이 아니다.

63번

중성내화물 중 내마모성이 크며 스폴링을 일으키기 쉬운 것으로 염기성 평로에서 산성 벽돌과 염기성 벽돌을 섞어서 축로할 때 서로의 침식을 방지하는 목적으로 사용하는 것은?

1. 탄소질 벽돌

2. 크롬질 벽돌

3. 탄화규소질 벽돌

4. 폴스테라이트 벽돌

정답 2번

해설. ② 크롬질 벽돌은 중성 내화물로 내마모성이 크나 스폴링을 일으키기 쉽다. 염기성 평로에서 산성 벽돌과 염기성 벽돌 사이에 쌓아 서로의 침식을 막는 데 쓴다.
① 탄소질, ③ 탄화규소질도 중성이지만 이 용도와 관계없다.
④ 폴스테라이트 벽돌은 염기성 내화물이다.

64번

에너지이용 합리화법에 따라 기후에너지환경부장관은 에너지이용 합리화에 관한 기본계획을 몇 년마다 수립하여야 하는가?

1. 3년

2. 5년

3. 7년

4. 10년

정답 2번

해설. ② 에너지이용 합리화법 제4조제1항과 시행령 제3조제1항에 따라 기후에너지환경부장관은 5년마다 에너지이용 합리화에 관한 기본계획을 수립해야 한다.
수립 시 관계 행정기관의 장과 협의하고 에너지위원회의 심의를 거친다.
①·③·④ 3년·7년·10년은 법정 주기가 아니다.
※ 현행 에너지이용 합리화법 기준에 맞게 소관 부처를 고쳤다.

65번

용광로를 고로라고도 하는데, 이는 무엇을 제조하는데 사용되는가?

1. 주철

2. 주강

3. 선철

4. 포금

정답 3번

해설. ③ 용광로(고로)는 철광석을 코크스로 환원·용융하여 선철을 만드는 노이다.
① 주철은 선철을 큐폴라 등에서 다시 녹여 만든다.
② 주강은 전로·전기로 등에서 만든 강을 주조한 것이다.
④ 포금은 구리 합금(청동의 일종)이다.

66번

노재의 화학적 성질을 잘못 짝지은 것은?

1. 샤모트질 벽돌 : 산성

2. 규석질 벽돌 : 산성

3. 돌로마이트질 벽돌 : 염기성

4. 크롬질 벽돌 : 염기성

정답 4번

해설. ④ 크롬질 벽돌은 중성 내화물이다.
① 샤모트질 벽돌: 산성
② 규석질 벽돌: 산성
③ 돌로마이트질 벽돌: 염기성
(중성: 크롬질·탄소질·탄화규소질·고알루미나질 등)

67번

다음 중 에너지이용 합리화법에 따라 에너지관리산업기사의 자격을 가진 사람이 검사대상기기관리자로서 관리할 수 없는 보일러는?

1. 용량이 10t/h인 보일러

2. 용량이 20t/h인 보일러

3. 용량이 581.5kW인 온수 발생 보일러

4. 용량이 40t/h인 보일러

정답 4번

해설. ④ 시행규칙 별표 3의9 에 따라 에너지관리산업기사는 용량 30 t/h 이하인 보일러까지 관리할 수 있고, 30 t/h 를 초과하는 보일러는 에너지관리기능장 또는 에너지관리기사가 관리해야 한다. 따라서 40 t/h 보일러는 관리할 수 없다.
①·② 10 t/h·20 t/h 는 관리 가능하다.
③ 581.5 kW 이하 온수발생 보일러도 관리 가능하다.
※ 현행 에너지이용 합리화법 기준에 맞게 용어를 고쳤다.

68번

운요(Ring kiln)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 석회소성용으로 사용된다.

2. 열효율이 나쁘다.

3. 소성이 균일하다.

4. 종이 칸막이가 있다.

정답 4번

해설. ④ 윤요(운요, 고리가마)는 여러 소성실을 고리 모양으로 이어 불을 차례로 옮겨 가며 소성하는 연속식 가마로, 소성실 사이를 종이 칸막이로 구분한다.
① 석회 소성은 주로 샤프트로(수직로)를 쓴다.
② 폐열을 예열에 이용하므로 열효율이 좋다.
③ 위치에 따라 소성이 불균일해지기 쉽다.

69번

글로브밸브(globe valve)에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 유량조절이 용이하므로 자동조절밸브 등에 응용시킬 수 있다.

2. 유체의 흐름방향이 밸브 몸통 내부에서 변한다.

3. 디스크 형상에 따라 앵글밸브, Y형밸브, 니들밸브 등으로 분류된다.

4. 조작력이 적어 고압의 대구경 밸브에 적합하다.

정답 4번

해설. ④ 글로브밸브는 유체가 밸브 안에서 방향을 바꾸어 흐르고 디스크가 유체 압력을 정면으로 받으므로 조작력이 크고 압력손실이 커서 고압·대구경에는 부적합하다.
① 유량 조절이 쉬워 자동조절밸브에 응용된다.
② 몸통 안에서 흐름 방향이 바뀐다.
③ 앵글·Y형·니들밸브 등으로 나뉜다.

70번

배관용 강관의 기호로서 틀린 것은?

1. SPP : 일반배관용 탄소강관

2. SPPS : 압력배관용 탄소강관

3. SPHT : 고온배관용 탄소강관

4. STS : 저온배관용 탄소강관

정답 4번

해설. ④ STS 는 스테인리스강(관 기호 STS…TP)을 뜻하며, 저온배관용 탄소강관의 기호는 SPLT 이다.
① SPP: 배관용 탄소강관
② SPPS: 압력배관용 탄소강관
③ SPHT: 고온배관용 탄소강관

71번

다음 중 연속식 요가 아닌 것은?

1. 등요

2. 윤요

3. 터널요

4. 고리가마

정답 1번

해설. ① 등요(오름가마)는 경사지에 여러 칸의 소성실을 계단식으로 만든 가마로 반연속식 요에 속한다.
② 윤요(고리가마)와 ③ 터널요는 연속식 요이다.
④ 고리가마는 윤요와 같은 연속식 가마이다.

72번

에너지이용 합리화법에 따라 에너지 수급안정을 위해 에너지 공급을 제한하는 조치를 하고자 할 경우, 기후에너지환경부장관 및 산업통상부장관은 조치 예정일 며칠 전에 이를 에너지공급자 및 에너지사용자에게 예고하여야 하는가?

1. 3일

2. 7일

3. 10일

4. 15일

정답 2번

해설. ② 에너지이용 합리화법 제7조제2항과 시행령 제13조제1항에 따라 수급안정 조치를 하려면 사유·기간·대상자 등을 정하여 조치 예정일 7일 이전에 에너지사용자·에너지공급자 또는 에너지사용기자재의 소유자와 관리자에게 예고해야 한다.
①·③·④ 3일·10일·15일은 기준이 아니다.
※ 현행 에너지이용 합리화법 기준에 맞게 소관 부처를 고쳤다.

73번

온수탱크의 나면과 보온면으로부터 방산열량을 측정한 결과 각각 1000 kcal/m²·h, 300 kcal/m²·h이었을 때, 이 보온재의 보온효율(%)은?

1. 30

2. 70

3. 93

4. 233

정답 2번

해설. ② 70
풀이: 보온효율 η = (Q₀ − Q) / Q₀ × 100
Q₀(나면 방산열) = 1000, Q(보온면 방산열) = 300 kcal/m²·h
η = (1000 − 300) / 1000 × 100 = 70%

74번

내화 모르타르의 구비조건으로 틀린 것은?

1. 시공성 및 접착성이 좋아야 한다.

2. 화학성분 및 광물조성이 내화벽돌과 유사해야 한다.

3. 건조, 가열 등에 의한 수축 팽창이 커야 한다.

4. 필요한 내화도를 가져야 한다.

정답 3번

해설. ③ 내화 모르타르는 건조·가열 때 수축·팽창이 작아야 벽돌과의 이음이 벌어지지 않는다.
① 시공성·접착성이 좋아야 한다.
② 화학성분·광물조성이 쌓는 내화벽돌과 비슷해야 한다.
④ 사용 온도에 맞는 내화도를 가져야 한다.

75번

다이어프램 밸브(diaphragm valve)의 특징이 아닌 것은?

1. 유체의 흐름이 주는 영향이 비교적 적다.

2. 기밀을 유지하기 위한 패킹이 불필요하다.

3. 주된 용도가 유체의 역류를 방지하기 위한 것이다.

4. 산 등의 화학 약품을 차단하는데 사용하는 밸브이다.

정답 3번

해설. ③ 유체의 역류 방지가 주 용도인 것은 체크밸브이다.
① 다이어프램 밸브는 흐름이 비교적 직선적이라 유체 흐름에 주는 영향(저항)이 적다.
② 다이어프램이 밀봉하므로 패킹이 필요 없다.
④ 부식성 화학약품·슬러리 차단에 쓴다.

76번

에너지이용 합리화법에 따라 검사대상기기의 적용범위에 해당하는 것은?

1. 최고사용압력이 0.05 MPa이고, 동체의 안지름이 300 mm이며, 길이가 500 mm인 강철제보일러

2. 정격용량이 0.3MW인 철금속가열로

3. 내용적 0.05 m³, 최고사용압력이 0.3 MPa인 기체를 보유하는 2종 압력용기

4. 가스사용량이 10kg/h인 소형온수보일러

정답 3번

해설. ③ 시행규칙 별표 1·별표 3의3 에 따라 2종 압력용기는 최고사용압력 0.2 MPa 초과 기체를 보유하고 내부 부피 0.04 m³ 이상인 것이므로 검사대상기기이다.
① 0.1 MPa 이하·안지름 300 mm 이하·길이 600 mm 이하 강철제보일러는 제외
② 철금속가열로는 정격용량 0.58 MW 초과만 해당
④ 소형온수보일러는 가스사용량 17 kg/h 초과만 해당

77번

에너지이용 합리화법에 따라 검사를 받아야 하는 검사대상기기 중 소형온수보일러의 적용범위 기준은?

1. 가스사용량이 10kg/h를 초과하는 보일러

2. 가스사용량이 17kg/h를 초과하는 보일러

3. 가스사용량이 21kg/h를 초과하는 보일러

4. 가스사용량이 25kg/h를 초과하는 보일러

정답 2번

해설. ② 시행규칙 별표 3의3 에 따라 검사대상기기인 소형 온수보일러는 가스를 사용하는 것으로서 가스사용량이 17 kg/h(도시가스는 232.6 kW)를 초과하는 것이다.
①·③·④ 10·21·25 kg/h 는 기준이 아니다.

78번

요로의 정의가 아닌 것은?

1. 전열을 이용한 가열장치

2. 원재료의 산화반응을 이용한 장치

3. 연료의 환원반응을 이용한 장치

4. 열원에 따라 연료의 발열반응을 이용한 장치

정답 2번

해설. ② 요로는 물체를 가열·용융·소성하는 장치로, 연료의 발열반응(연소열), 전열, 연료의 환원반응을 이용하는 장치를 포함한다. 원재료의 산화반응을 이용한 장치는 요로의 정의에 해당하지 않는다.
① 전열 이용 가열장치
③ 연료의 환원반응 이용 장치
④ 연료의 발열반응 이용 장치 — 모두 요로에 해당한다.

79번

에너지이용 합리화법에 따라 에너지다소비사업자가 그 에너지사용시설이 있는 지역을 관할하는 시·도지사에게 신고하여야 하는 사항이 아닌 것은?

1. 전년도의 분기별 에너지 사용량·제품생산량

2. 해당연도의 분기별 에너지사용예정량·제품생산예정량

3. 내년도의 분기별 에너지이용 합리화 계획

4. 에너지사용기자재의 현황

정답 3번

해설. ③ 에너지이용 합리화법 제31조제1항에 따라 에너지다소비사업자는 매년 1월 31일까지 ① 전년도 분기별 에너지사용량·제품생산량, ② 해당 연도 분기별 에너지사용예정량·제품생산예정량, ④ 에너지사용기자재 현황, 전년도 분기별 에너지이용 합리화 실적 및 해당 연도 분기별 계획, 에너지관리자 현황을 시·도지사에게 신고한다.
'내년도' 분기별 계획은 신고 사항이 아니다.

80번

에너지이용 합리화법에 따라 에너지다소비사업자에게 에너지손실요인의 개선명령을 할수 있는 자는?

1. 기후에너지환경부장관

2. 시·도지사

3. 한국에너지공단이사장

4. 에너지관리진단기관협회장

정답 1번

해설. ① 에너지이용 합리화법 제34조제1항에 따라 기후에너지환경부장관은 에너지관리지도 결과 에너지손실 요인을 줄이기 위해 필요하면 에너지다소비사업자에게 개선을 명할 수 있다(시행령 제40조: 10% 이상 효율 개선 기대·경제성 인정 시).
②·③·④ 시·도지사, 한국에너지공단 이사장, 협회장은 개선명령권자가 아니다.
※ 현행 에너지이용 합리화법 기준에 맞게 보기를 고쳤다.

81번

노통 보일러의 수면계 최저 수위 부착 기준으로 옳은 것은?

1. 노통 최고부 위 50 mm

2. 노통 최고부 위 100 mm

3. 연관의 최고부 위 10 mm

4. 연소실 천정관 최고부 위 연관길이의 1/3

정답 2번

해설. ② 열사용기자재 검사기준에 따라 노통 보일러의 안전저수위(수면계 최저 수위)는 노통 최고부(플랜지부 제외) 위 100 mm 이다.
③ 연관 보일러는 연관 최고부 위 75 mm
④ 연소실 천정판 최고부 위 연관 길이의 1/3 은 직립형 연관 보일러 기준이다.
① 50 mm 는 기준이 아니다.

82번

증기 및 온수보일러를 포함한 주철제 보일러의 최고 사용 압력이 0.43MPa 이하일 경우의 수압시험 압력은?

1. 0.2MPa로 한다.

2. 최고사용압력의 2배의 압력으로 한다.

3. 최고사용압력의 2.5배의 압력으로 한다.

4. 최고사용압력의 1.3배에 0.3MPa를 더한 압력으로 한다.

정답 2번

해설. ② 열사용기자재 검사기준에 따라 주철제 보일러의 최고사용압력이 0.43 MPa 이하이면 수압시험압력은 최고사용압력의 2배로 한다(단, 그 값이 0.2 MPa 미만이면 0.2 MPa).
④ 1.3배 + 0.3 MPa 는 0.43 MPa 초과일 때의 기준이다.
① 0.2 MPa 는 최저 한도일 뿐이고, ③ 2.5배는 기준이 아니다.

83번

수관식 보일러에서 핀패널식 튜브가 한쪽 면에 방사열, 다른 면에는 접촉열을 받을 경우 전열면적을 계산할 때 핀 면적에 곱하는 계수(α)는 얼마로 하는가?

1. 0.4

2. 0.5

3. 0.7

4. 1.0

정답 3번

해설. ③ 열사용기자재 검사기준의 핀붙이 수관 전열면적 계수 α: 양쪽 면에 방사열을 받는 경우 1.0, 한쪽 면에 방사열·다른 면에 접촉열을 받는 경우 0.7, 양쪽 면에 접촉열을 받는 경우 0.4 이다.
(한쪽 면만 연소가스에 닿는 경우: 방사열 0.5)
따라서 0.7 이다.

84번

순환식(자연 또는 강제) 보일러가 아닌 것은?

1. 타쿠마 보일러

2. 야로우 보일러

3. 벤손 보일러

4. 라몬트 보일러

정답 3번

해설. ③ 벤손 보일러는 드럼 없이 급수가 관을 한 번 지나며 가열·증발·과열되는 관류 보일러로 순환식이 아니다(슐처 보일러도 관류식).
① 타쿠마, ② 야로우 보일러는 자연순환식 수관보일러이다.
④ 라몬트 보일러는 강제순환식 수관보일러이다.

85번

다음 그림과 같이 판 두께 12 mm, 용접선 길이 280 mm인 맞대기 용접이음에 42000 kgf의 인장하중이 작용할 때 생기는 인장응력은 약 몇 kgf/cm²인가?

1. 1250

2. 1400

3. 1550

4. 1600

정답 1번

해설. ① 1250
풀이: 인장응력 σ = W / (t × l)
t = 12 mm = 1.2 cm, l = 280 mm = 28 cm
σ = 42000 / (1.2 × 28) = 42000 / 33.6 = 1250 kgf/cm²
(판 길이 830 mm 는 응력 계산에 쓰지 않는다.)

86번

보일러 부하의 급변으로 인하여 동 수면에서 작은 입자의 물방울이 증기와 혼입하여 튀어 오르는 현상을 무엇이라고 하는가?

1. 캐리오버

2. 포밍

3. 프라이밍

4. 피팅

정답 3번

해설. ③ 프라이밍은 부하 급변·고수위 등으로 수면에서 물방울이 증기와 함께 튀어 올라 섞여 나가는 현상이다.
① 캐리오버: 증기에 물방울·불순물이 섞여 송출되는 현상 전반
② 포밍: 관수 중 유지분·불순물로 수면에 거품이 생기는 현상
④ 피팅: 국부적인 점 모양 부식

87번

노통 보일러에 두께 13mm 이하의 경판을 부착하였을 때 가셋 스테이의 하단과 노통 상단과의 완충폭(브레이징 스페이스)은 몇 mm 이상으로 하여야 하는가?

1. 230 mm

2. 260 mm

3. 280 mm

4. 300 mm

정답 1번

해설. ① 열사용기자재 검사기준(노통보일러의 완충폭 표)에 따라 경판 두께 13 mm 이하는 230 mm 이상, 15 mm 이하는 260 mm 이상, 17 mm 이하는 280 mm 이상, 19 mm 이하는 300 mm 이상, 19 mm 초과는 320 mm 이상이다.
따라서 13 mm 이하이면 230 mm 이상이다.

88번

수관식과 비교하여 노통연관식 보일러의 특징으로 옳은 것은?

1. 설치 면적이 크다.

2. 연소실을 자유로운 형상으로 만들 수 있다.

3. 파열시 비교적 위험하다.

4. 청소가 곤란하다.

정답 3번

해설. ③ 노통연관식 보일러는 수관식에 비해 보유수량이 많아 파열 시 방출되는 열에너지가 커서 비교적 위험하다.
① 설치 면적이 작고 콤팩트하다(수관식이 더 크다).
② 연소실 형상이 노통으로 제한된다(수관식이 자유롭다).
④ 연관 내부 청소 등이 수관식보다 쉬운 편이다.

89번

전열면에 비등 기포가 생겨 열유속이 급격하게 증대하며, 가열면상에 서로 다른 기포의 발생이 나타나는 비등과정을 무엇이라고 하는가?

1. 단상액체 자연대류

2. 핵비등(nucleate boiling)

3. 천이비등(transition boiling)

4. 포밍(foaming)

정답 2번

해설. ② 핵비등은 전열면 여러 곳(핵)에서 기포가 생겨 떨어져 나가며 액체를 교란하므로 열유속이 급격히 커지는 비등 영역이다.
① 단상액체 자연대류: 기포 발생 전 영역
③ 천이비등: 증기막이 생겼다 깨졌다 하며 열유속이 오히려 감소하는 영역
④ 포밍: 관수 표면의 거품 현상

90번

보일러의 열정산시 출열 항목이 아닌 것은?

1. 배기가스에 의한 손실열

2. 발생증기 보유열

3. 불완전연소에 의한 손실열

4. 공기의 현열

정답 4번

해설. ④ 공기의 현열(연소용 공기가 가지고 들어오는 열)은 입열 항목이다.
① 배기가스 손실열, ② 발생증기 보유열(유효출열), ③ 불완전연소 손실열은 출열 항목이다.
(입열: 연료 발열량, 연료 현열, 공기 현열, 노내 분입 증기 보유열 등)

91번

과열기에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 보일러에서 발생한 포화증기를 가열하여 증기의 온도를 높이는 장치이다.

2. 저압 보일러의 효율을 상승시키기 위하여 주로 사용된다.

3. 증기의 열에너지가 커 열손실이 많아질 수 있다.

4. 고온부식의 우려와 연소가스의 저항으로 압력손실이 크다.

정답 2번

해설. ② 과열기는 포화증기를 과열증기로 만들어 터빈 효율 등을 높이는 장치로, 주로 고압·대용량 발전용 보일러에 쓰인다. 저압 보일러의 효율 상승용이라는 설명은 틀리다.
① 포화증기를 가열해 온도를 높인다.
③ 증기 온도가 높아 배관 등에서 열손실이 커질 수 있다.
④ 고온부식 우려가 있고 연소가스 통로 저항으로 압력손실이 크다.

92번

온수보일러에 있어서 급탕량이 500kg/h 이고 공급 주관의 온수온도가 80℃, 환수 주관의 온수온도가 50℃ 이라 할 때, 이 보일러의 출력은? (단, 물의 평균 비열은 1kcal/kg·℃이다.)

1. 10000kcal/h

2. 12500kcal/h

3. 15000kcal/h

4. 17500kcal/h

정답 3번

해설. ③ 15000 kcal/h
풀이: 출력 Q = G × c × (t₁ − t₂)
= 500 × 1 × (80 − 50) = 15,000 kcal/h

93번

용접봉 피복제의 역할이 아닌 것은?

1. 용융금속의 정련작용을 하며 탈산제 역할을 한다.

2. 용융금속의 급냉을 촉진시킨다.

3. 용융금속에 필요한 원소를 보충해 준다.

4. 용착금속의 기계적 성질을 좋게 한다.

정답 2번

해설. ② 피복제는 용융금속을 덮어 천천히 식게(서냉) 하여 조직을 좋게 한다. 급랭을 촉진한다는 설명은 틀리다.
① 정련작용·탈산작용을 한다.
③ 필요한 합금원소를 보충한다.
④ 용착금속의 기계적 성질을 좋게 한다.
(그 밖에 아크 안정, 대기 차단, 슬래그 형성 등)

94번

보일러 수의 분출 목적이 아닌 것은?

1. 물의 순환을 촉진한다.

2. 가성취화를 방지한다.

3. 프라이밍 및 포밍을 촉진한다.

4. 관수의 pH를 조절한다.

정답 3번

해설. ③ 분출(블로다운)은 관수의 불순물 농도를 낮추어 프라이밍·포밍을 방지하기 위한 것이다. 촉진한다는 것은 틀리다.
① 물의 순환을 좋게 한다.
② 알칼리 농축에 의한 가성취화를 방지한다.
④ 관수의 pH·농도를 조절한다.
(그 밖에 슬러지 배출, 스케일 부착 방지)

95번

보일러의 노통이나 화실과 같은 원통 부분이 외측으로부터의 압력에 견딜 수 없게 되어 눌려 찌그러져 찢어지는 현상을 무엇이라 하는가?

1. 블리스터

2. 압궤

3. 팽출

4. 라미네이션

정답 2번

해설. ② 압궤는 노통·화실처럼 외압을 받는 원통부가 과열 등으로 강도가 떨어져 안쪽으로 눌려 찌그러지는 현상이다.
① 블리스터: 강판 내부 결함으로 표면이 부풀어 오르는 것
③ 팽출: 내압을 받는 수관·동체가 바깥쪽으로 부풀어 나오는 것
④ 라미네이션: 강판이 두 장으로 갈라지는 결함

96번

스팀 트랩(steam trap)을 부착 시 얻는 효과가 아닌 것은?

1. 베이퍼록 현상을 방지한다.

2. 응축수로 인한 설비의 부식을 방지한다.

3. 응축수를 배출함으로써 수격작용을 방지한다.

4. 관내 유체의 흐름에 대한 마찰 저항을 감소시킨다.

정답 1번

해설. ① 베이퍼록은 액체 배관에서 증기가 발생해 흐름이 막히는 현상으로 스팀 트랩과 관계가 없다.
② 응축수를 배출해 부식을 방지한다.
③ 응축수 배출로 수격작용(워터해머)을 방지한다.
④ 관 내 응축수를 없애 유체 흐름의 마찰 저항을 줄인다.

97번

스케일(scale)에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 스케일로 인하여 연료소비가 많아진다.

2. 스케일은 규산칼슘, 황산칼슘이 주성분이다.

3. 스케일로 인하여 배기가스의 온도가 낮아진다.

4. 스케일은 보일러에서 열전도의 방해물질이다.

정답 3번

해설. ③ 스케일은 열전도를 방해하므로 연소가스의 열이 물로 잘 전달되지 않아 배기가스 온도가 높아진다. 낮아진다는 설명은 틀리다.
① 전열 저하로 연료 소비가 많아진다.
② 주성분은 황산칼슘·규산칼슘·탄산칼슘 등이다.
④ 열전도를 방해하는 물질이다.

98번

보일러의 일상점검 계획에 해당하지 않는 것은?

1. 급수배관 점검

2. 압력계 상태점검

3. 자동제어장치 점검

4. 연료의 수요량 점검

정답 4번

해설. ④ 연료의 수요량 점검은 연료 구매·재고 계획에 관한 사항으로 보일러 일상점검 항목이 아니다.
① 급수배관, ② 압력계 상태, ③ 자동제어장치는 운전 전후에 매일 확인하는 일상점검 항목이다.

99번

열교환기의 격벽을 통해 정상적으로 열교환이 이루어지고 있을 경우 단위시간에 대한 교환열량 q̇(열유속, kcal/m²·h)의 식은? (단, Q̇는 열교환량(kcal/h), A는 전열면적(m²)이다.)

1. q̇ = A·Q̇

2. q̇ = A / Q̇

3. q̇ = Q̇ / A

4. q̇ = A(Q̇ − 1)

정답 3번

해설. ③ 열유속은 단위 전열면적을 통해 단위시간에 전달되는 열량이므로 q̇ = Q̇ / A (kcal/m²·h) 이다.
①·②·④는 단위가 kcal/m²·h 가 되지 않는다(① kcal·m²/h, ② m²·h/kcal).

100번

10 kgf/cm²의 압력하에 2000 kg/h로 증발하고 있는 보일러의 급수온도가 20℃일 때 환산증발량은? (단, 발생증기의 엔탈피는 600 kcal/kg이다.)

1. 2152kg/h

2. 3124kg/h

3. 4562kg/h

4. 5260kg/h

정답 1번

해설. ① 2152 kg/h
풀이: 환산(상당)증발량 Gₑ = G (h₂ − h₁) / 539
h₁ = 20 kcal/kg(급수 엔탈피)
Gₑ = 2000 × (600 − 20) / 539 = 2000 × 580 / 539 ≒ 2152 kg/h
(539 kcal/kg: 100℃ 물의 증발잠열)

에너지관리기사 필기 2017년 2회 기출문제

연소공학

열역학

계측방법

열설비재료 및 관계법규

열설비설계

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