[PART 3] 공조냉동기계기사 (2025년 제2회 기출)
[제1단원: 에너지관리] 561~580번
Q561. 보일러의 증발 성능을 나타내는 '상당 증발량'의 정의로 옳은 것은?
① 실제 증발량에 증기 엔탈피를 곱한 값
② 실제 증발량을 표준 대기압 하의 100도 포화수에서 100도 건포화 증기로 만드는 에너지로 환산한 값
③ 보일러 급수 온도와 증기 온도 차이의 합
④ 보일러가 시간당 소비하는 연료의 양
- 정답: ②
- 해설: 상당 증발량은 기준이 다른 보일러 성능을 비교하기 위해 100도의 물을 100도의 증기로 바꿀 때의 잠열(539 kcal/kg)을 기준으로 환산한 수치입니다.
- 오답 분석:
- ①: 실제 증발량에 엔탈피를 곱하면 총 열량이 나오지만, 상당 증발량의 정의는 아닙니다.
- ③: 단순히 온도의 산술적 차이를 의미합니다.
- ④: 보일러의 연료 소비 효율을 나타내는 지표입니다.
Q562. 보일러의 효율을 높이기 위해 배기가스의 폐열을 이용하여 '급수'를 예열하는 장치는?
① 과열기(Superheater)
② 재열기(Reheater)
③ 절탄기(Economizer)
④ 공기 예열기(Air Preheater)
- 정답: ③
- 해설: 절탄기는 배기가스의 남은 열을 회수하여 보일러 급수를 예열함으로써 연료를 절감합니다.
- 오답 분석:
- ①: 포화 증기를 다시 가열해 과열 증기로 만드는 장치입니다.
- ②: 터빈에서 일을 마친 증기를 재가열하는 장치입니다.
- ④: 급수가 아닌 '연소용 공기'를 데우는 장치입니다.
Q563. 연료의 연소 시 '과잉 공기량'이 너무 많을 때 발생하는 현상으로 틀린 것은?
① 연소실 내의 연소 온도가 낮아진다.
② 배기가스에 의한 열손실이 증가한다.
③ 완전 연소가 방해받아 매연이 급증한다.
④ 통풍 저항이 커져 송풍기 동력이 많이 든다.
- 정답: ③
- 해설: 과잉 공기가 많으면 산소가 풍부해져 매연은 대개 감소합니다. 다만 효율은 떨어집니다.
- 오답 분석:
- ①: 외부에서 들어오는 찬 공기량이 많아 화염 온도가 내려갑니다.
- ②: 데워져서 나가는 가스의 양 자체가 많아져 열손실이 늘어납니다.
- ④: 가스 유량이 증가하므로 통풍 저항과 송풍기 부하가 커집니다.
Q564. 보일러 급수 중에 포함된 불순물에 의해 거품이 생기고 수위가 불안정해지는 현상은?
① 프라이밍(Priming)
② 포밍(Foaming)
③ 캐리오버(Carry-over)
④ 스케일(Scale)
- 정답: ②
- 해설: 포밍은 물속의 유지분이나 불순물 때문에 수면에 거품이 일어나는 현상입니다.
- 오답 분석:
- ①: 수위 과다 등으로 물방울이 증기와 함께 튀어나가는 현상입니다.
- ③: 기수발전 현상으로 증기에 불순물이 섞여 배관으로 넘어가는 현상입니다.
- ④: 전열면에 고체 형태로 붙은 침전물입니다.
Q565. 다음 중 '기체 연료(LNG, LPG)' 연소의 특징이 아닌 것은?
① 적은 과잉 공기로도 완전 연소가 가능하다.
② 회분(Ash) 발생이 거의 없어 후처리 장치가 간단하다.
③ 연소 조절 및 자동화가 쉽다.
④ 역화(Backfire)의 위험이 전혀 없다.
- 정답: ④
- 해설: 기체 연료는 연소 속도가 빨라 가스 공급이 느려지면 불꽃이 거꾸로 들어오는 역화 위험이 큽니다.
- 오답 분석:
- ①: 기체는 공기와 혼합이 잘 되어 과잉 공기를 적게 써도 됩니다.
- ②: 연소 후 재가 남지 않아 환경 관리가 쉽습니다.
- ③: 유량 밸브만으로도 미세한 화력 조절이 가능합니다.
Q566. 보일러의 '안전 저수위'에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 보일러 운전 중 유지해야 할 가장 높은 수위
② 가열 면의 과열을 방지하기 위해 유지해야 할 최저 한계 수위
③ 보일러 급수가 중단되었을 때의 수위
④ 보일러 용수의 화학적 농도가 가장 낮은 상태
- 정답: ②
- 해설: 안전 저수위는 수위가 너무 낮아져 전열면이 노출되고 파손되는 것을 막기 위한 법적 최저 수위입니다.
- 오답 분석:
- ①: 이는 최고 허용 수위에 대한 설명입니다.
- ③, ④: 안전 저수위의 정의와는 무관합니다.
Q567. 다음 중 '열전도율'의 단위로 옳은 것은?
① kcal / m h 도
② kcal / m2 h 도
③ kcal / h
④ kg / cm2
- 정답: ①
- 해설: 열전도율은 단위 두께와 온도차에 따른 시간당 열전달량을 나타내는 물성치입니다.
- 오답 분석:
- ②: 열전달계수나 열관류율에서 사용하는 단위입니다.
- ③: 단순히 시간당 흐르는 열량(열류량)의 단위입니다.
- ④: 압력의 단위입니다.
Q568. 압력용기나 보일러에서 압력이 설정값 이상으로 올라갔을 때 증기를 배출하여 압력을 낮추는 장치는?
① 체크 밸브
② 감압 밸브
③ 안전 밸브
④ 글로브 밸브
- 정답: ③
- 해설: 안전 밸브는 설정 압력을 초과할 경우 내부 유체를 방출하여 폭발을 방지합니다.
- 오답 분석:
- ①: 역류 방지용 밸브입니다.
- ②: 높은 압력을 낮은 일정한 압력으로 줄여주는 밸브입니다.
- ④: 유량 조절에 주로 사용되는 일반 밸브입니다.
Q569. 증기 트랩(Steam Trap)의 주요 설치 목적으로 옳은 것은?
① 증기의 압력을 일정하게 유지하기 위해
② 배관 내의 공기와 응축수를 자동으로 배출하기 위해
③ 증기의 온도를 높이기 위해
④ 냉매의 유량을 조절하기 위해
- 정답: ②
- 해설: 증기 트랩은 증기는 가두고 에너지를 잃고 액체가 된 응축수만 골라 내보내 효율을 높입니다.
- 오답 분석:
- ①: 감압 밸브의 역할입니다.
- ③: 과열기 등의 역할입니다.
- ④: 팽창 밸브 등의 역할입니다.
Q570. 보일러 수처리의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?
① 스케일 생성 방지
② 부식 방지
③ 프라이밍 및 포밍 방지
④ 연료의 발열량 증가
- 정답: ④
- 해설: 수처리는 물을 관리하는 과정이며, 연료의 발열량은 연료의 고유 특성입니다.
- 오답 분석:
- ①, ②, ③: 물속의 불순물과 가스를 제거함으로써 얻는 직접적인 효과들입니다.
Q571. 탄소(C) 1kg이 완전 연소하여 이산화탄소(CO2)가 될 때 필요한 이론 산소량은 약 몇 kg인가? (단, 원자량 C=12, O=16)
① 1.33 kg
② 2.67 kg
③ 3.56 kg
④ 8.00 kg
- 정답: ②
- 해설: 반응식 C + O2 = CO2에서 탄소 12kg당 산소 32kg이 필요하므로 1kg당 산소는 32/12 = 2.67kg입니다.
- 오답 분석:
- ①: 탄소가 불완전 연소하여 일산화탄소(CO)가 될 때의 산소량입니다.
Q572. 보일러 '취출(Blow-down)'의 주된 목적은?
① 보일러 내의 압력을 낮추기 위해
② 보일러수 내부의 농축된 불순물과 슬러지를 제거하기 위해
③ 증기 발생량을 급격히 늘리기 위해
④ 연료의 공급을 차단하기 위해
- 정답: ②
- 해설: 보일러 가동 중 농축된 바닥의 슬러지나 불순물을 뽑아내어 적정 수질을 유지하는 작업입니다.
- 오답 분석:
- ①: 안전 밸브의 주된 목적입니다.
- ③: 취출을 하면 오히려 보유 열량이 줄어 일시적으로 증기량이 줄 수 있습니다.
- ④: 자동 차단 장치나 인터록의 역할입니다.
Q573. 열역학 제1법칙과 관계가 깊은 것은?
① 에너지 보존의 법칙
② 엔트로피 증가의 법칙
③ 절대 0도에 관한 법칙
④ 작용-반작용의 법칙
- 정답: ①
- 해설: 열역학 제1법칙은 에너지가 형태만 변할 뿐 그 총량은 보존된다는 법칙입니다.
- 오답 분석:
- ②: 열역학 제2법칙에 해당합니다.
- ③: 열역학 제3법칙에 해당합니다.
- ④: 뉴턴의 운동 법칙입니다.
Q574. 관류 보일러(Once-through Boiler)의 특징으로 틀린 것은?
① 드럼이 없어 고압 대용량에 적합하다.
② 부하 변동에 대한 추종성이 매우 빠르다.
③ 보일러수가 한 번 통과하면서 증발하므로 고도의 수처리가 필요하다.
④ 보일러 보유 수량이 많아 폭발 시 위험이 매우 크다.
- 정답: ④
- 해설: 관류 보일러는 가느다란 관으로만 되어 있어 보유 수량이 매우 적고 파열 시 위험도 작습니다.
- 오답 분석:
- ①: 드럼의 구조적 한계가 없어 초고압 설계에 유리합니다.
- ②: 물량이 적어 예열 시간이 짧고 부하 대응이 빠릅니다.
- ③: 관 내부에서 즉시 증발하므로 스케일 방지를 위해 수질 관리가 매우 중요합니다.
Q575. 고체 연료의 연소 형태 중 가루 형태로 만들어 공기와 섞어 분사하는 연소 방식은?
① 화격자 연소
② 미분탄 연소
③ 유동층 연소
④ 증발 연소
- 정답: ②
- 해설: 미분탄 연소는 석탄을 가루로 만들어 기체처럼 분사하여 태우는 방식입니다.
- 오답 분석:
- ①: 석탄 덩어리를 불판(화격자) 위에 놓고 태우는 방식입니다.
- ③: 모래 등을 띄워 유동 상태에서 태우는 방식입니다.
- ④: 액체 연료가 증발하며 타는 형태입니다.
Q576. 온수 난방 배관에서 공기가 고이는 부분에 설치하여 순환 장애를 막는 장치는?
① 자동 공기 빼기 밸브
② 오리피스
③ 방열기
④ 스트레이너
- 정답: ①
- 해설: 배관 내 공기를 자동으로 배출하여 온수 순환이 끊기는 것을 방지합니다.
- 오답 분석:
- ②: 유량을 제한하거나 측정하는 기구입니다.
- ③: 열을 발산하는 단말 장치입니다.
- ④: 배관 속 찌꺼기를 거르는 장치입니다.
Q577. 노통 연관 보일러에서 '노통'의 주된 역할은?
① 물을 저장하는 공간
② 연소실의 역할 및 주된 연소 가스 통로
③ 수증기를 분리하는 장치
④ 재를 모으는 곳
- 정답: ②
- 해설: 노통은 화염이 직접 들어가는 공간으로 연소실 역할을 수행합니다.
- 오답 분석:
- ①: 보일러의 몸체(Shell) 내부 공간입니다.
- ③: 기수분리기 등의 역할입니다.
- ④: 하부 연도나 재받이의 역할입니다.
Q578. 단열재의 구비 조건으로 틀린 것은?
① 기계적 강도가 충분해야 한다.
② 흡수성(물을 빨아들이는 성질)이 커야 한다.
③ 열전도율이 낮아야 한다.
④ 가벼워야 한다.
- 정답: ②
- 해설: 단열재가 물을 흡수하면 열전도율이 급격히 높아져 성능을 상실하므로 흡수성은 낮아야 합니다.
- 오답 분석:
- ①, ③, ④: 단열 성능 유지와 시공성을 위해 필요한 조건들입니다.
Q579. 연료의 '고위 발열량'과 '저위 발열량'의 차이는 무엇에 의한 것인가?
① 연소 가스 중의 질소 산화물
② 연소 가스 중의 수증기 응축 잠열
③ 노내 온도 차이
④ 배기가스의 산소 농도
- 정답: ②
- 해설: 수증기의 응축 잠열을 포함하면 고위, 포함하지 않으면 저위 발열량입니다.
- 오답 분석:
- ①, ③, ④: 발열량 수치의 직접적인 차이를 만드는 정의와는 무관합니다.
Q580. 보일러 급수 펌프 중 '워싱턴 펌프'의 특징은?
① 원심력을 이용한 고속 회전 펌프이다.
② 왕복동식 펌프로 증기압을 직접 이용할 수 있다.
③ 점도가 높은 기름 이송에는 부적합하다.
④ 구조가 복잡하여 유지보수가 어렵다.
- 정답: ②
- 해설: 증기의 힘으로 직접 피스톤을 움직여 급수를 수행하는 펌프입니다.
- 오답 분석:
- ①: 원심 펌프에 대한 설명입니다.
- ③: 왕복 펌프는 점성이 있는 유체에도 사용이 가능합니다.
- ④: 구조가 비교적 단순하고 신뢰성이 높습니다.
[PART 3] 공조냉동기계기사 (2025년 제2회 기출)
[제2단원: 공조냉동설계] 581~600번
Q581. 공기조화 방식 중 '단일덕트 재열 방식'에 대한 설명으로 틀린 것은?
① 각 실의 부하 변화에 따라 송풍 온도를 제어할 수 있다.
② 냉각 후 다시 가열하므로 에너지 소비가 많은 편이다.
③ 개별 제어가 불가능하여 대공간에만 적합하다.
④ 습도 조절이 용이하여 정밀한 온습도 유지가 필요한 곳에 쓰인다.
- 정답: ③
- 해설: 단일덕트 재열 방식은 각 실별로 재열기(Reheater)를 설치하여 개별 온도 제어가 가능하게 만든 방식입니다.
- 오답 분석:
- ①: 재열기를 통해 실내 유입 공기 온도를 실별로 맞출 수 있습니다.
- ②: 냉동기로 차갑게 만든 공기를 다시 히터로 데우는 과정에서 에너지 낭비가 발생합니다.
- ④: 냉각 감습 후 재열을 하므로 노점 온도 제어 및 습도 조절에 유리합니다.
Q582. 습공기 선도에서 '건구온도'가 일정할 때, '상대습도'가 높아지면 나타나는 현상은?
① 절대습도가 낮아진다.
② 노점온도가 높아진다.
③ 엔탈피가 낮아진다.
④ 비체적이 작아진다.
- 정답: ②
- 해설: 수증기량이 많아져 상대습도가 높아지면, 공기가 포화 상태에 도달하기 쉬워지므로 이슬이 맺히기 시작하는 온도인 노점온도가 상승합니다.
- 오답 분석:
- ①: 상대습도가 높다는 것은 공기 중 수증기가 많다는 뜻이므로 절대습도는 높아집니다.
- ③: 수증기가 가진 잠열이 늘어나므로 전체 에너지인 엔탈피는 증가합니다.
- ④: 수증기는 공기보다 가벼우므로 습한 공기는 체적이 더 커집니다.
Q583. 냉동 사이클에서 '냉매'가 갖추어야 할 물리적 조건으로 틀린 것은?
① 임계온도가 상온보다 충분히 높을 것
② 증발 잠열이 작을 것
③ 비체적이 작을 것
④ 응축 압력이 너무 높지 않을 것
- 정답: ②
- 해설: 냉매는 적은 양으로도 많은 열을 흡수해야 효율적이므로, 증발할 때 흡수하는 열량인 '증발 잠열'은 커야 합니다.
- 오답 분석:
- ①: 임계온도가 낮으면 상온에서 액화시키기 어려워 냉동 장치에 부적합합니다.
- ③: 비체적이 작아야 압축기의 크기를 줄일 수 있어 경제적입니다.
- ④: 응축 압력이 너무 높으면 배관이나 기기가 고압에 견뎌야 하므로 위험하고 비용이 많이 듭니다.
Q584. 덕트의 저항 계산 시 '등마찰 손실법'에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 덕트의 모든 구간에서 풍속을 일정하게 유지하는 방법이다.
② 덕트 단위 길이당 마찰 저항(Pa/m)을 일정하게 두고 설계하는 방법이다.
③ 덕트 말단에서 정압을 0으로 만드는 방법이다.
④ 고속 덕트 설계에만 제한적으로 사용된다.
- 정답: ②
- 해설: 등마찰법은 설계가 간편하여 저속 덕트 설계에서 가장 널리 쓰이는 방법으로, 단위 길이당 저항값이 일정하다고 가정합니다.
- 오답 분석:
- ①: 이는 '등속법'에 대한 설명입니다.
- ③: 이는 '정압재취득법'의 기본 원리와 관련이 있습니다.
- ④: 주로 저속 덕트 설계에 사용됩니다.
Q585. 냉방 부하 계산 시 '현열비(SHF)'의 정의로 옳은 것은?
① 현열량 / 잠열량
② 잠열량 / (현열량 + 잠열량)
③ 현열량 / (현열량 + 잠열량)
④ (현열량 - 잠열량) / 전열량
- 정답: ③
- 해설: 현열비는 전체 열량(전열량) 중 온도 변화에 쓰이는 열(현열)이 차지하는 비율입니다.
- 오답 분석:
- ①, ②, ④: 현열비의 정의에 부합하지 않는 잘못된 수식입니다.
Q586. 냉동 장치에서 증발기와 압축기 사이에 설치하며, 액체 냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하는 장치는?
① 수액기(Receiver)
② 유분리기(Oil Separator)
③ 액분리기(Accumulator)
④ 건조기(Drier)
- 정답: ③
- 해설: 액분리기는 냉매 가스 중의 액적을 분리하여 기체만 압축기로 보내는 '액압축' 방지 장치입니다.
- 오답 분석:
- ①: 응축기에서 나온 액체 냉매를 일시적으로 저장하는 탱크입니다.
- ②: 압축기 토출 가스에서 오일을 분리해 압축기로 되돌려주는 장치입니다.
- ④: 냉매 계통 내의 수분을 제거하는 필터입니다.
Q587. 덕트 계통에서 발생하는 '소음'을 줄이기 위한 대책으로 틀린 것은?
① 덕트 내 풍속을 높여 소음을 분산시킨다.
② 소음기(Silencer)를 설치한다.
③ 덕트 내부에 흡음재를 부착한다.
④ 송풍기와 덕트 연결부에 캔버스 이음을 설치한다.
- 정답: ①
- 해설: 풍속이 높아지면 공기 마찰음과 난류에 의한 소음이 오히려 급격히 증가합니다.
- 오답 분석:
- ②, ③: 물리적인 소음 차단 및 흡수 장치를 설치하는 올바른 방법입니다.
- ④: 기계적 진동이 덕트로 전달되는 것을 차단하는 진동 절연 대책입니다.
Q588. 난방 설계 시 '상당 방열 면적(EDR)'의 기준 방열량으로 옳은 것은? (단, 온수 난방 기준)
① 450 kcal / m2 h
② 539 kcal / m2 h
③ 650 kcal / m2 h
④ 750 kcal / m2 h
- 정답: ①
- 해설: 온수 난방의 표준 방열량은 450 kcal / m2 h이며, 증기 난방은 650 kcal / m2 h입니다.
- 오답 분석:
- ③: 증기 난방의 표준 방열량입니다.
Q589. 공기조화기(AHU)의 구성 요소 중 실내로 보내는 공기의 온습도를 최종적으로 조절하는 코일은?
① 가열 코일 및 냉각 코일
② 필터
③ 가습기
④ 송풍기
- 정답: ①
- 해설: 코일을 통과하는 물(냉수/온수)과의 열교환을 통해 공기를 냉각/감습하거나 가열합니다.
- 오답 분석:
- ②: 공기 중의 먼지를 제거합니다.
- ③: 공기의 습도를 높이는 역할만 수행합니다.
- ④: 공기를 반송(운반)하는 동력을 제공합니다.
Q590. 다음 중 '증기 압축식 냉동 사이클'의 4대 주요 구성 요소가 아닌 것은?
① 압축기
② 응축기
③ 흡수기
④ 팽창밸브
- 정답: ③
- 해설: 흡수기는 증기 압축식이 아닌 '흡수식 냉동기'의 구성 요소입니다.
- 오답 분석:
- ①, ②, ④: 증발기를 포함하여 증기 압축식 냉동의 핵심 4요소입니다.
Q591. 환기 설계에서 '필요 환기량'을 결정하는 가장 주된 기준 요소는?
① 실내 이산화탄소(CO2) 농도
② 실내 질소(N2) 농도
③ 실내 조명 부하
④ 실내 소음 레벨
- 정답: ①
- 해설: 인간의 호흡으로 발생하는 CO2 농도를 일정 수준 이하(보통 1,000ppm)로 유지하는 것이 환기량 산정의 표준입니다.
- 오답 분석:
- ②: 질소는 대기의 대부분을 차지하며 인체 대사에 직접적인 오염원이 아닙니다.
- ③: 이는 냉방 부하 산정 시 중요합니다.
- ④: 공조 설계 시 고려 사항이나 환기량 결정 요소는 아닙니다.
Q592. 냉동기 운전 중 '압축기 토출 가스 온도'가 비정상적으로 높을 때의 원인으로 옳은 것은?
① 냉매가 너무 많이 충전되어 있다.
② 흡입 가스의 과열도가 너무 높다.
③ 응축기 냉각수 온도가 너무 낮다.
④ 증발 압력이 너무 높다.
- 정답: ②
- 해설: 압축기로 들어오는 가스가 이미 너무 뜨거우면(과열), 압축 후 온도는 더욱 급격히 상승합니다.
- 오답 분석:
- ①: 냉매 과충전은 토출 압력을 높이지만, 온도 상승의 직접적인 주원인은 과열도인 경우가 많습니다.
- ③: 응축이 잘 되면 오히려 토출 온도가 안정됩니다.
- ④: 증발 압력이 높으면 압축비가 작아져 토출 온도는 낮아집니다.
Q593. 배관의 열팽창을 흡수하기 위해 설치하는 '신축 이음'의 종류가 아닌 것은?
① 루프형(Loop type)
② 벨로즈형(Bellows type)
③ 슬라이드형(Slide type)
④ 플러시 밸브형(Flush valve type)
- 정답: ④
- 해설: 플러시 밸브는 대변기 등에서 물을 세척할 때 사용하는 밸브이지 신축 이음 장치가 아닙니다.
- 오답 분석:
- ①: 배관을 곡선으로 구부려 팽창을 흡수합니다.
- ②: 주름관의 신축성을 이용합니다.
- ③: 슬리브가 미끄러지며 길이를 조절합니다.
Q594. 냉각탑(Cooling Tower)의 성능 지표 중 '쿨링 레인지(Cooling Range)'의 정의는?
① 냉각탑 입구 수온과 출구 수온의 차
② 냉각탑 출구 수온과 입구 공기 습구온도의 차
③ 냉각탑 입구 수온과 입구 공기 건구온도의 차
④ 냉각탑 내부의 충진재 높이
- 정답: ①
- 해설: 레인지(Range)는 물이 얼마나 식었는지를 나타내는 '온도차'입니다.
- 오답 분석:
- ②: 이는 냉각탑의 성능 한계를 나타내는 '어프로치(Approach)'에 대한 설명입니다.
Q595. 실내 취출구의 종류 중 '확산형'으로서 도달 거리가 짧고 유인 성능이 좋아 천장에 주로 설치하는 것은?
① 노즐형(Nozzle)
② 아네모스탯형(Anemostat)
③ 팬형(Pan)
④ 라인형(Line)
- 정답: ②
- 해설: 다층 원추형 베인으로 구성되어 공기를 사방으로 확산시키고 실내 공기와의 혼합(유인)이 매우 뛰어난 대표적인 천장 취출구입니다.
- 오답 분석:
- ①: 도달 거리가 길어 대공간이나 극장 등에 사용합니다.
- ③: 단순히 원판으로 막아 옆으로 퍼지게 하는 구조입니다.
Q596. 물을 냉매로 사용하고 리튬 브로마이드(LiBr) 용액을 흡수제로 사용하는 냉동 방식은?
① 증기 압축식
② 흡수식
③ 압축기식
④ 전자식
- 정답: ②
- 해설: 흡수식 냉동기는 화학적 흡수 현상을 이용하며, 물이 냉매가 되고 LiBr이 이를 흡수하는 역할을 합니다.
- 오답 분석:
- ①: 프레온이나 암모니아 냉매를 기계적으로 압축하는 방식입니다.
- ④: 펠티어 효과 등을 이용한 반도체 냉각 방식입니다.
Q597. 공조 부하 계산 시 '틈새바람(Infiltration)'에 의한 부하를 산정하는 방법이 아닌 것은?
① 환기 횟수에 의한 방법
② 창호의 틈새 길이에 의한 방법
③ 면적법에 의한 방법
④ 조명 밀도에 의한 방법
- 정답: ④
- 해설: 조명 밀도는 조명 기구에서 발생하는 열량을 계산하는 요소이며, 외부 공기 유입과는 관련이 없습니다.
- 오답 분석:
- ①: 실의 체적과 시간당 환기 횟수를 곱해 계산합니다.
- ②: 창문 틈새 길이를 측정해 누설 공기량을 산출합니다.
- ③: 외벽이나 바닥 면적당 누설량을 기준으로 합니다.
Q598. 보온재의 구비 조건으로 틀린 것은?
① 열전도율이 낮을 것
② 내식성 및 내화성이 좋을 것
③ 흡습 및 흡수성이 클 것
④ 가공이 쉽고 경제적일 것
- 정답: ③
- 해설: 보온재가 물을 흡수하면 열전도율이 높아져 보온 성능을 잃게 되므로 흡수성은 낮아야 합니다.
Q599. 지역난방 방식의 특징으로 틀린 것은?
① 각 건물마다 보일러를 설치할 필요가 없어 공간 활용도가 높다.
② 대규모 설비로 고효율 운전이 가능하며 대기 오염 관리가 용이하다.
③ 배관 거리가 길어 반송 손실(열손실)이 크다.
④ 개별 난방에 비해 초기 시설 투자비가 저렴하다.
- 정답: ④
- 해설: 지역난방은 대규모 플랜트와 장거리 매설 배관이 필요하므로 초기 건설비와 투자비가 매우 많이 듭니다.
- 오답 분석:
- ①: 중앙에서 열을 공급받으므로 개별 기계실이 필요 없습니다.
- ③: 도시 전체에 배관이 깔리므로 이동 중에 소실되는 열이 존재합니다.
Q600. 펌프의 운전 시 발생하는 '캐비테이션(Cavitation)' 방지 대책으로 틀린 것은?
① 펌프의 설치 위치를 낮게 하여 흡입 양정을 줄인다.
② 펌프의 회전수를 높여 유속을 빠르게 한다.
③ 흡입 배관의 관경을 크게 하여 마찰 손실을 줄인다.
④ 양흡입 펌프를 사용하여 유입 속도를 낮춘다.
- 정답: ②
- 해설: 회전수를 높여 유속이 빨라지면 압력이 낮아져 공동 현상(캐비테이션)이 발생하기 더 쉬워집니다.
- 오답 분석:
- ①, ③, ④: 모두 펌프 흡입측의 압력을 높게 유지하기 위한 올바른 대책입니다.
[PART 3] 공조냉동기계기사 (2025년 제2회 기출)
[제3단원: 공기조화] 601~620번
Q601. 습공기를 가열할 때 습공기 선도상의 상태 변화로 옳은 것은?
① 절대습도는 일정하고 상대습도는 낮아진다.
② 절대습도는 높아지고 상대습도는 일정하다.
③ 노점온도는 높아지고 엔탈피는 일정하다.
④ 비체적은 작아지고 건구온도는 높아진다.
- 정답: ①
- 해설: 가열 시 수증기량의 변화가 없다면 절대습도는 일정합니다. 하지만 온도가 올라가면 공기가 수증기를 머금으려는 능력이 커지므로 상대적인 비율인 상대습도는 낮아집니다.
- 오답 분석:
- ②: 가습을 하지 않는 한 절대습도는 변하지 않습니다.
- ③: 수증기량이 일정하면 노점온도는 일정하며, 가열 시 에너지가 공급되므로 엔탈피는 증가합니다.
- ④: 온도가 올라가면 공기가 팽창하므로 비체적은 커집니다.
Q602. 실내 부하 중 '잠열 부하'가 발생하는 요인으로만 짝지어진 것은?
① 인체의 방열, 조명 기구
② 인체의 습기, 극간풍(틈새바람)
③ 외벽을 통한 관류열, 유리창 투과열
④ 송풍기 동력, 조명 기구
- 정답: ②
- 해설: 잠열 부하는 습도 변화(수증기)와 관련된 부하입니다. 인체에서 나오는 땀(습기)과 외부에서 들어오는 습한 공기(극간풍)가 대표적입니다.
- 오답 분석:
- ①, ③, ④: 조명, 관류열, 투과열, 기기 동력 등은 모두 온도만 높이는 '현열 부하' 요인입니다.
Q603. 냉수 코일의 대수 평균 온도차(LMTD)를 계산할 때, 향류(Counter Flow)가 병류(Parallel Flow)보다 유리한 이유는?
① 코일의 크기를 더 크게 설계할 수 있어서
② 냉수의 유량을 더 많이 보낼 수 있어서
③ 동일한 전열 면적에서 전열량이 더 크기 때문에
④ 배관 시공이 더 간편하기 때문에
- 정답: ③
- 해설: 향류는 공기와 냉수의 흐름 방향이 반대인 방식으로, 평균 온도차를 크게 유지할 수 있어 전열 효율이 높고 전열 면적을 줄일 수 있습니다.
- 오답 분석:
- ①: 오히려 전열 효율이 좋아 코일을 더 작게(경제적으로) 만들 수 있습니다.
- ②, ④: 유량이나 시공 편의성과는 직접적인 관련이 없습니다.
Q604. 공기조화 방식 중 '각층 유닛 방식'의 특징으로 틀린 것은?
① 각 층마다 공조기를 설치하므로 층별 운전 및 제어가 용이하다.
② 덕트 샤프트(Space) 면적을 줄일 수 있다.
③ 중앙식에 비해 유지보수 관리가 집중화되어 편리하다.
④ 대형 건물의 경우 외기 도입 관리가 복잡해질 수 있다.
- 정답: ③
- 해설: 각 층마다 기계실과 공조기가 분산되어 있으므로, 한곳에서 관리하는 중앙 방식에 비해 유지보수 점검 개소가 많아져 관리가 번거롭습니다.
- 오답 분석:
- ①: 층별 부하 특성에 맞춰 개별 운전이 가능합니다.
- ②: 메인 덕트가 층간을 관통할 필요가 적어 샤프트 공간이 절약됩니다.
Q605. 난방 시 실내 상하 온도차가 가장 커서 쾌적도가 떨어지기 쉬운 방식은?
① 바닥 복사 난방 방식
② 온풍 난방 방식
③ 온수 방열기 난방 방식
④ 증기 난방 방식
- 정답: ②
- 해설: 온풍 난방은 뜨거운 공기를 직접 불어넣는 방식으로, 대류 현상에 의해 뜨거운 공기가 천장으로 몰려 발밑이 차가워지는 현상이 심합니다.
- 오답 분석:
- ①: 바닥면을 직접 데우므로 상하 온도차가 가장 적고 쾌적합니다.
Q606. 습공기 선도에서 '냉각 감습' 과정을 거칠 때 변하지 않는 값은?
① 건구온도
② 절대습도
③ 노점온도
④ 없음 (모두 변함)
- 정답: ④
- 해설: 냉각(온도 저하)과 감습(수분 제거)이 동시에 일어나면 건구온도, 절대습도, 노점온도, 상대습도, 엔탈피 등 거의 모든 상태치가 변하게 됩니다.
Q607. 보일러의 용량 결정 시 '설계 출력'에 포함되지 않는 것은?
① 난방 부하
② 급탕 부하
③ 배관 손실 부하
④ 연료 소비 부하
- 정답: ④
- 해설: 보일러 용량(상당 방열 면적) 산정 시에는 실제 필요한 열량(난방, 급탕, 배관손실, 예열부하)을 합산하며, 연료 소비량은 결과값에 따른 소모량일 뿐 부하 항목은 아닙니다.
Q608. 공조 배관에서 '수격 작용(Water Hammer)'을 방지하기 위한 대책으로 틀린 것은?
① 밸브를 서서히 개폐한다.
② 배관의 관경을 작게 하여 유속을 높인다.
③ 에어 챔버(Air Chamber)를 설치한다.
④ 급격한 굴곡 배관을 피한다.
- 정답: ②
- 해설: 유속이 빠를수록 유체의 관성력이 커져 밸브 차단 시 충격(수격)이 강해집니다. 따라서 관경을 키워 유속을 낮추어야 합니다.
Q609. 냉방 부하 계산 시 유리창을 통한 '투과 일사량'에 영향을 주는 요인이 아닌 것은?
① 유리의 종류 및 두께
② 차폐 계수(SC)
③ 벽체의 열관류율
④ 태양의 고도 및 방위
- 정답: ③
- 해설: 벽체의 열관류율은 유리창 투과와는 별개인 '벽체를 통한 전도 부하' 산정 시 사용되는 수치입니다.
Q610. 펌프의 성능 곡선(H-Q 곡선)에서 유량이 증가함에 따라 나타나는 현상으로 옳은 것은? (단, 일반적인 원심펌프 기준)
① 양정이 증가한다.
② 축동력이 감소한다.
③ 양정이 감소한다.
④ 효율이 일정하게 유지된다.
- 정답: ③
- 해설: 일반적인 원심펌프는 유량이 늘어날수록 펌프가 밀어 올릴 수 있는 높이(양정)는 점차 낮아지는 우하향 곡선을 그립니다.
Q611. 환기 방식 중 '제3종 환기(기계 배기)' 방식이 주로 사용되는 장소는?
① 병원의 수술실
② 반도체 클린룸
③ 주방 및 화장실
④ 사무실의 일반 거실
- 정답: ③
- 해설: 제3종 환기는 송풍기는 없고 배기팬만 있는 구조입니다. 실내를 부압(-)으로 만들어 냄새나 오염 물질이 인접실로 퍼지지 않게 해야 하는 곳에 적합합니다.
- 오답 분석:
- ①, ②: 외부 오염 침입을 막기 위해 정압(+)을 유지해야 하므로 제1종이나 제2종 환기를 씁니다.
Q612. 공조용 필터 중 'HEPA 필터'의 주요 용도는?
① 거친 먼지 제거용
② 냄새 및 가스 제거용
③ 고성능 미세 먼지 제거 및 클린룸용
④ 대형 보일러의 매연 제거용
- 정답: ③
- 해설: HEPA 필터는 0.3마이크로미터 입자를 99.97% 이상 제거하는 고성능 필터로 수술실, 제약 공정 등에 필수적입니다.
Q613. 공기조화기 내에서 겨울철 가습을 위해 사용하는 장치가 아닌 것은?
① 증기 가습기
② 원심식 가습기
③ 전열 가열기
④ 초음파 가습기
- 정답: ③
- 해설: 전열 가열기(Electric Heater)는 현열을 가해 온도를 높이는 장치일 뿐, 수분을 공급하는 가습 장치가 아닙니다.
Q614. 냉동 사이클에서 '냉축열 시스템'을 도입하는 가장 큰 목적은?
① 냉동기의 순간 최대 용량을 키우기 위해
② 주간의 피크 전력 부하를 야간으로 이동시키기 위해
③ 냉매의 충전량을 줄이기 위해
④ 실내 습도를 더 낮추기 위해
- 정답: ②
- 해설: 전기 요금이 저렴한 심야에 얼음이나 냉수를 만들어 저장했다가 낮에 사용함으로써 전력 부하 평준화 및 운영비 절감을 도모합니다.
Q615. 다음 중 '열관류율(U)'을 계산하기 위해 필요한 요소가 아닌 것은?
① 재료 내측의 표면 열전달율
② 재료 외측의 표면 열전달율
③ 재료의 두께와 열전도율
④ 재료의 비열
- 정답: ④
- 해설: 열관류율은 정상 상태의 열전달을 계산하므로 재료의 축열 성능인 '비열'은 계산식에 포함되지 않습니다.
Q616. 덕트의 굴곡부에서 기류의 흐름을 원활하게 하고 저항을 줄이기 위해 설치하는 날개는?
① 댐퍼(Damper)
② 가이드 베인(Guide Vane)
③ 캔버스 이음(Canvas Connection)
④ 디퓨저(Diffuser)
- 정답: ②
- 해설: 급격히 꺾이는 엘보(Elbow) 부분 내부에 가이드 베인을 설치하면 기류 정체와 와류를 방지하여 압력 손실을 줄일 수 있습니다.
Q617. 흡수식 냉동기에서 '추기 장치'를 설치하는 주된 이유는?
① 냉매를 보충하기 위해
② 불응축 가스를 제거하여 진공도를 유지하기 위해
③ 흡수액의 농도를 조절하기 위해
④ 냉각수 유량을 조절하기 위해
- 정답: ②
- 해설: 흡수식은 고진공 상태에서 작동하므로, 내부에서 발생하거나 침입한 공기(불응축 가스)를 제거하지 않으면 냉동 성능이 급격히 저하됩니다.
Q618. 전열 교환기(Total Heat Exchanger)가 회수하는 에너지는?
① 현열만 회수
② 잠열만 회수
③ 현열과 잠열을 모두 회수
④ 운동 에너지 회수
- 정답: ③
- 해설: 전열(Total Heat)은 현열과 잠열의 합입니다. 배기되는 공기의 온도와 습도를 모두 회수하여 외기 부하를 줄여줍니다.
Q619. 대규모 사무실 빌딩에서 '페리미터(Perimeter) 존'에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 건물 중앙부에 위치하여 외기의 영향을 거의 받지 않는 구역
② 건물 외벽에 면하여 일사나 외기 온도의 영향을 크게 받는 구역
③ 기계실이나 전기실이 모여 있는 구역
④ 엘리베이터와 계단이 위치한 공용 구역
- 정답: ②
- 해설: 페리미터 존(외주부)은 외벽으로부터 약 5~6m 이내의 구역으로, 계절별 부하 변동이 매우 심해 정밀한 제어가 필요합니다.
Q620. 수배관 시스템에서 '2방향 제어 밸브'를 사용할 때 유량이 변하더라도 펌프의 압력을 일정하게 유지하기 위해 설치하는 배관은?
① 바이패스(By-pass) 관
② 리턴(Return) 관
③ 드레인(Drain) 관
④ 통기(Vent) 관
- 정답: ①
- 해설: 부하 측에서 밸브가 닫혀 유량이 줄어들 때, 남는 유량을 바이패스시켜 펌프와 배관 계통의 압력을 안정시킵니다.
[PART 3] 공조냉동기계기사 (2025년 제2회 기출)
[제4단원: 전기제어 및 냉동공조운영] 621~640번
Q621. 시퀀스 제어(Sequence Control)의 정의로 가장 적합한 것은?
① 미리 정해진 순서에 따라 제어의 각 단계를 순차적으로 진행하는 제어
② 출력 신호를 다시 입력으로 되돌려 편차를 수정하는 제어
③ 온도나 압력 등을 일정하게 유지하는 정치 제어
④ 컴퓨터를 이용하여 공정을 실시간으로 감시하는 제어
- 정답: ①
- 해설: 시퀀스 제어는 논리 회로나 타이머 등을 이용해 정해진 순서대로 동작을 진행하는 '순차 제어'입니다.
- 오답 분석:
- ②: 피드백(Feedback) 제어에 대한 설명입니다.
- ③: 정치 제어(Constant Value Control)에 대한 설명입니다.
- ④: DCS나 SCADA와 같은 모니터링 시스템의 역할입니다.
Q622. 자동제어계의 기본 구성 중 '조작부'에 해당하는 기기는?
① 온도 센서
② 컨트롤러(PID 제어기)
③ 모터 구동 밸브(MOV)
④ 기록계
- 정답: ③
- 해설: 조작부는 제어 장치의 신호를 받아 실제로 대상(유체 등)에 물리적인 변화를 가하는 부분으로, 밸브나 댐퍼 모터 등이 해당합니다.
- 오답 분석:
- ①: 검출부(센서)에 해당합니다.
- ②: 조절부(제어기)에 해당합니다.
- ④: 표시부 또는 기록부에 해당합니다.
Q623. 전동기의 'Y-Δ(와이-델타) 기동'을 사용하는 주된 목적은?
① 전동기의 회전 속도를 높이기 위해
② 기동 전류를 줄여 선로와 기기를 보호하기 위해
③ 기동 토크를 최대화하기 위해
④ 전동기의 역회전을 방지하기 위해
- 정답: ②
- 해설: Y-Δ 기동을 하면 기동 전류가 직입 기동 시의 1/3로 줄어들어 전력 계통에 가해지는 충격을 방지할 수 있습니다.
- 오답 분석:
- ③: Y-Δ 기동 시 기동 토크도 1/3로 줄어드는 단점이 있습니다.
Q624. 냉동 장치의 안전장치 중 압축기의 유압이 일정 수치 이하로 떨어졌을 때 작동하는 것은?
① 고압 차단 스위치(HPS)
② 유압 보호 스위치(OPS)
③ 가압 방지 밸브
④ 저압 차단 스위치(LPS)
- 정답: ②
- 해설: OPS(Oil Pressure Switch)는 압축기 윤활유의 압력을 감지하여 유압 부족 시 압축기를 정지시켜 소생(고착)을 방지합니다.
- 오답 분석:
- ①, ④: 냉매의 압력을 감지하는 장치입니다.
Q625. 다음 중 '불연속 제어'의 대표적인 방식은?
① P 제어 (비례 제어)
② PI 제어 (비례 적분 제어)
③ ON-OFF 제어
④ PID 제어 (비례 적분 미분 제어)
- 정답: ③
- 해설: ON-OFF 제어는 설정값에 따라 출력을 0 또는 100으로만 조절하는 가장 단순한 불연속 제어 방식입니다.
- 오답 분석:
- ①, ②, ④: 제어량이 연속적으로 변화하는 연속 제어 방식입니다.
Q626. 피드백 제어계에서 '잔류 편차(Offset)'를 제거하기 위해 반드시 필요한 제어 동작은?
① 비례(P) 동작
② 미분(D) 동작
③ 적분(I) 동작
④ 가감 동작
- 정답: ③
- 해설: 적분 동작은 오차를 시간으로 쌓아 보정하므로, 비례 제어에서 발생하는 잔류 편차를 완전히 제거해 줍니다.
- 오답 분석:
- ②: 응답 속도를 빠르게 하고 오버슈트를 억제하는 효과가 있습니다.
Q627. 냉동 장치의 시운전 전 점검 사항으로 틀린 것은?
① 냉매 배관의 누설 여부를 확인한다.
② 전동기의 절연 저항을 측정한다.
③ 수액기의 냉매를 모두 방출한다.
④ 각 밸브의 개폐 상태를 확인한다.
- 정답: ③
- 해설: 시운전을 위해서는 적정량의 냉매가 충전되어 있어야 하므로, 수액기의 냉매를 방출해서는 안 됩니다.
Q628. 직류(DC) 전동기와 비교한 교류(AC) 유도 전동기의 특징으로 옳은 것은?
① 구조가 복잡하고 가격이 비싸다.
② 브러시가 없어 유지보수가 쉽고 튼튼하다.
③ 속도 제어가 매우 정밀하고 쉽다.
④ 기동 토크가 직류기보다 항상 크다.
- 정답: ②
- 해설: 유도 전동기(특히 농형)는 구조가 단순하고 브러시와 같은 마찰부가 없어 내구성이 뛰어납니다.
- 오답 분석:
- ③: 유도 전동기는 주파수(인버터)를 조절해야 하므로 과거에는 직류기보다 제어가 어려웠습니다.
Q629. 제어 시스템에서 외부로부터 들어와 제어량을 변화시키는 불필요한 입력 신호는?
① 목표값
② 조작량
③ 외란(Disturbance)
④ 궤환 신호
- 정답: ③
- 해설: 외란은 실내 인원수 증가나 외기 온도 변화처럼 제어계의 안정을 방해하는 외부 요인을 말합니다.
Q630. 냉동기의 응축 압력이 비정상적으로 높을 때의 원인으로 옳은 것은?
① 냉각수량이 너무 많다.
② 냉각수 온도가 너무 낮다.
③ 응축기 튜브에 스케일이 많이 끼어 있다.
④ 냉매가 부족하다.
- 정답: ③
- 해설: 응축기 내부에 오염(스케일)이 생기면 열교환 효율이 떨어져 냉매가 제대로 식지 못하므로 압력이 상승합니다.
Q631. 논리 회로 중 입력이 모두 '1'일 때만 출력이 '1'이 되는 회로는?
① OR 회로
② AND 회로
③ NOT 회로
④ NAND 회로
- 정답: ②
- 해설: AND 회로는 모든 조건이 충족되어야 출력이 나오는 논리곱 회로입니다.
Q632. 전동기의 과부하 보호를 위해 주로 사용되는 계전기는?
① 열동 계전기(THR)
② 가압 계전기
③ 속도 계전기
④ 전압 계전기
- 정답: ①
- 해설: 열동 계전기는 과전류 시 발생하는 열을 이용해 바이메탈을 구동시켜 회로를 차단함으로써 전동기 소손을 막습니다.
Q633. PID 제어에서 '미분(D) 동작'의 주된 역할은?
① 잔류 편차 제거
② 시스템의 제어 응답 속도 개선 및 오버슈트 억제
③ 저주파 노이즈 제거
④ 제어 에너지 절감
- 정답: ②
- 해설: 미분 동작은 편차의 변화 속도를 감지하여 급격한 변화에 미리 대응함으로써 제어의 안정을 돕습니다.
Q634. 압축기 유수 분리기(Oil Separator)의 설치 위치로 옳은 것은?
① 증발기와 압축기 사이
② 압축기와 응축기 사이
③ 응축기와 수액기 사이
④ 팽창 밸브와 증발기 사이
- 정답: ②
- 해설: 압축기에서 토출된 고온 고압의 가스에 섞인 오일을 응축기로 넘어가기 전에 분리하여 압축기로 되돌려야 합니다.
Q635. 인버터(Inverter) 장치를 사용하여 전동기를 제어할 때 조절하는 요소는?
① 전압과 주파수
② 전류와 저항
③ 정전 용량
④ 역률
- 정답: ①
- 해설: 인버터는 주파수(f)를 가변하여 전동기의 회전 속도를 정밀하게 제어합니다. 이때 전압도 함께 조절하는 VVVF 방식이 일반적입니다.
Q636. 냉매 배관 시공 시 '트랩(Trap)'을 설치하는 주된 이유는?
① 냉매의 흐름을 빠르게 하기 위해
② 오일 회수를 원활하게 하기 위해
③ 배관의 진동을 흡수하기 위해
④ 냉매 충전량을 줄이기 위해
- 정답: ②
- 해설: 상향 입상관 등에서 냉매 가스와 함께 이동하던 오일이 고이지 않고 다시 압축기로 잘 돌아오도록 유트랩 등을 설치합니다.
Q637. 서보 기구(Servo Mechanism)의 제어 대상이 아닌 것은?
① 위치
② 방위
③ 자세
④ 온도
- 정답: ④
- 해설: 서보 기구는 물체의 위치, 각도, 자세 등 기계적 변위를 제어하는 것이 목적입니다. 온도는 프로세스 제어의 대상입니다.
Q638. 반도체 소자인 'SCR'의 특징으로 틀린 것은?
① 교류를 직류로 바꾸는 정류 작용을 한다.
② 게이트 신호를 통해 도통 시점을 제어할 수 있다.
③ 대전력 제어에는 부적합하다.
④ 한 방향으로만 전류를 흘리는 단방향성 소자이다.
- 정답: ③
- 해설: SCR은 대전력 제어가 가능하며, 전력 전자 분야에서 스위칭 및 정류용으로 널리 쓰입니다.
Q639. 냉동 장치에서 '펌프 다운(Pump Down)'을 실시하는 목적은?
① 장치 내의 공기를 제거하기 위해
② 수리나 장기 정지 시 냉매를 수액기로 회수하기 위해
③ 증발기의 온도를 급격히 낮추기 위해
④ 압축기의 오일을 교체하기 위해
- 정답: ②
- 해설: 저압측 배관에 있는 냉매를 압축기를 가동해 고압측(수액기)으로 몰아넣어 가두는 작업입니다.
Q640. 제어 편차를 입력으로 받아 조작량을 출력하는 제어 장치의 핵심 부위는?
① 조절부
② 검출부
③ 조작부
④ 전송부
- 정답: ①
- 해설: 조절부는 설정값과 검출값의 차이(편차)를 계산하여 어떻게 제어할지 판단하고 신호를 내보내는 '두뇌' 역할을 합니다.
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