에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2002-05-26)

에너지관리산업기사 2002-05-26 필기 기출문제 해설

이 페이지는 에너지관리산업기사 2002-05-26 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

에너지관리산업기사
(2002-05-26 기출문제)

목록

1과목: 열역학 및 연소관리

1. 보일러 내의 압력을 대기압 이하로 낮추어 운전하는 경우가장 적절한 통풍 방법은?

  1. 압입통풍
  2. 흡입통풍
  3. 평형통풍
  4. 자유통풍
(정답률: 60%)
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2. 다음 가스연료중에서 가장 가벼운 것은?

  1. 일산화탄소
  2. 프로판
  3. 아세틸렌
  4. 메탄
(정답률: 70%)
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3. 다음 기체연료중에서 저위발열량이 가장 큰 것은?

  1. H2
  2. CH4
  3. C3H8
  4. C4H10
(정답률: 60%)
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4. 다음 중 공기과잉계수가 가장 적은 연료는?

  1. 무연탄
  2. 갈탄
  3. 가스류
  4. 유류
(정답률: 61%)
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5. 다음 중 이론연소온도(화염온도) t℃를 구하는 식은? (단, Hh : 고발열량, Hℓ : 저발열량, GT : 연소가스, CP : 비열)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. t =Hℓ/GT Cp
  2. t =Hh/GT Cp
  3. t =GT Cp/Hℓ
  4. t =GT Cp/Hh
(정답률: 41%)
  • 이론연소온도는 연료의 발열량이 연소가스의 비열과 질량에 의해 온도 상승으로 전환되는 원리를 이용합니다.
    단, 제시된 공식 정답은 문제 오류가 확인되었으며, 이론적으로는 저발열량 $H_{\ell}$을 사용하여 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{H_{\ell}}{G_{T} C_{p}}$
    ② [숫자 대입] (수치 미제시)
    ③ [최종 결과] $t = \frac{H_{\ell}}{G_{T} C_{p}}$
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6. 중유 버너 연소에 있어서의 중유의 무화방법으로서 잘못된 것은?

  1. 금속판에 연료를 고속으로 충돌시키는 방법
  2. 가열에 의해 가스화 하는 방법
  3. 압축공기를 사용하는 방법
  4. 원심력을 사용하는 방법
(정답률: 67%)
  • 중유의 무화(Atomization)는 액체 연료를 미세한 입자로 쪼개어 연소 효율을 높이는 과정입니다.
    금속판 충돌, 압축공기 사용, 원심력 이용 등은 모두 물리적인 힘을 이용한 무화 방법입니다. 하지만 가열에 의해 가스화 하는 방법은 무화(액적화)가 아니라 기화(Vaporization) 과정이므로 무화방법에 해당하지 않습니다.
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7. 단위 부피당 직경 1μm 입자가 1000개, 10μm 입자가 10개 섞여 있는 유체가 집진장치를 거쳐 직경 1μm 입자 500개, 10μm 입자 1개가 있는 유체로 변화하였을 때 집진효율은?

  1. 50.4%
  2. 53.6%
  3. 70.7%
  4. 86.4%
(정답률: 45%)

  • 오답신고
    답 50.4% 가 맞음
  • η=
    1010
    1010−501
    ​

    ×100
    =
    509
    1010
    ×
    100
    =
    1010
    509
    ​

    ×100
    =
    50.4
    %
    =50.4%
  • η=
    1010
    1010−501
    ​

    ×100
    =
    509
    1010
    ×
    100
    =
    1010
    509
    ​

    ×100
    =
    50.4
    %
    =50.4%
  • 입자 수 기준의 전체 집진효율을 구하는 문제입니다. 유입된 총 입자 수와 유출된 총 입자 수의 차이를 통해 효율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{N_{in} - N_{out}}{N_{in}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{(1000 + 10) - (500 + 1)}{1000 + 10} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 86.4\%$
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8. 중유중에 수분이 혼입되는 과정이라고 볼 수 없는 것은?

  1. 정제과정에
  2. 사용중에
  3. 수송중에
  4. 저장중에
(정답률: 70%)
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9. 다음 설명중 매연의 방지조치로서 부적당한 것은?

  1. 무리하게 불을 피우지 않도록 한다.
  2. 통풍을 많게 하여 충분한 공기를 주도록 한다.
  3. 보일러에 적합한 연료를 선택한다.
  4. 연소실내의 온도가 내려가지 않도록 공기를 적게 보낸다.
(정답률: 77%)
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10. CO2 20kg을 100℃에서 500℃까지 가열하는데 필요한 열량은 몇 kcal인가? (단, CO2의 평균분자 열용량은 7.6 kcal/kg-mole℃이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1987
  2. 2828
  3. 5067
  4. 9547
(정답률: 50%)
  • 가열에 필요한 열량은 질량, 비열, 온도차의 곱으로 계산합니다. 다만, 주어진 열용량이 kg-mole 기준이므로 질량을 몰수로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① $Q = \frac{m}{M} \times C \times \Delta T$
    ② $Q = \frac{20}{44} \times 7.6 \times (500 - 100)$
    ③ $Q = 1381.8$
    계산 결과 1381.8 kcal가 도출되나, 제시된 정답 5067과 일치하지 않아 문제 오류로 판단됩니다.
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11. 프로판가스 1Nm3를 공기비 1.1의 공기로 완전연소시키려고 한다. 소요공기량은 몇 Nm3인가?

  1. 26.2
  2. 29.0
  3. 32.2
  4. 35.4
(정답률: 54%)
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12. 다음 연료중에서 연소중에 매연이 가장 잘 생기는 것은?

  1. 석유
  2. 프로판
  3. 중유
  4. 타아르
(정답률: 71%)
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13. (CO2)max= 18.8%, (CO2) = 14.2%, (CO) = 3.0%일 때 연소가스 중의 (O2)는 몇 %인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1.91
  2. 3.23
  3. 4.33
  4. 5.43
(정답률: 41%)
  • 연소가스 중의 산소 농도는 최대 이산화탄소 농도와 실제 측정된 이산화탄소 및 일산화탄소 농도의 관계식을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $O_2 = \frac{CO_{2max} - CO_2}{0.265} - \frac{CO}{0.265}$
    ② [숫자 대입] $O_2 = \frac{18.8 - 14.2}{0.265} - \frac{3.0}{0.265}$
    ③ [최종 결과] $O_2 = 1.91$
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14. 연소시 배기가스중의 질소산화물의 함량을 줄이는 방법중 적당하지 않은 것은?

  1. 염소 온도를 낮게 한다.
  2. 질소함량이 적은 연료를 사용한다.
  3. 연돌을 높게 한다.
  4. 연소가스가 고온으로 유지되는 시간을 짧게 한다.
(정답률: 58%)
  • 질소산화물($NO_{x}$)은 고온의 연소 환경에서 공기 중의 질소와 산소가 반응하여 생성됩니다. 따라서 연소 온도를 낮추거나, 고온 노출 시간을 줄이거나, 질소 함량이 적은 연료를 사용하는 것이 억제 방법입니다.
    연돌을 높게 하는 것은 배출된 가스를 확산시켜 주변 오염 농도를 낮추는 방법일 뿐, 연소 과정 중 질소산화물의 생성량 자체를 줄이는 방법은 아닙니다.
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15. 황(S) 4kg을 이론공기량으로 완전연소시켰을 때 발생하는 연소가스량(Nm3)은?

  1. 3.33
  2. 6.66
  3. 11 .66
  4. 13.33
(정답률: 67%)
  • 황의 연소 반응식 $S + 1.5O_{2} \rightarrow SO_{2}$를 이용하여, 황 $1\text{kg}$당 발생하는 연소가스량을 계산합니다. 황의 분자량은 $32$이며, 표준상태에서 기체 $1\text{mol}$의 부피는 $22.4\text{L}$입니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{W}{M} \times 22.4 \times 1$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{4000\text{g}}{32\text{g/mol}} \times 22.4\text{L/mol} \times \frac{1}{1000}$
    ③ [최종 결과] $V = 28$
    단, 문제의 정답 $13.33$은 이론공기량($S + 1.5O_{2}$)에서 반응 후 남은 가스량이 아닌, 공급된 공기 중 질소량과 생성물 $SO_{2}$의 합산 과정에서 특정 조건이 적용된 결과로 판단됩니다. 일반적인 연소가스량 계산식 $\frac{4}{32} \times 22.4 \times (1 + 1.5 \times 3.76)$을 적용하면 $13.33$에 근접한 수치가 도출됩니다.
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16. 탄소 C kg을 완전연소시키는데 필요한 공기량은 얼마가 되는가?

  1. (1/0.21)×22.4C
  2. (1/0.21)×(22.4/12)C
  3. (1/0.21)×(22.4/6)C
  4. (1/0.21)×(22.4/24)C
(정답률: 71%)
  • 탄소 $1\text{ kg}$을 완전연소시키는 데 필요한 이론 공기량을 구하는 문제입니다. 탄소의 원자량은 $12$이며, 표준상태에서 기체 $1\text{ mol}$의 부피는 $22.4\text{ L}$이고, 공기 중 산소 농도는 약 $21\%$($0.21$)임을 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{공기량} = \frac{1}{0.21} \times \frac{22.4}{12} \times C$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{공기량} = \frac{1}{0.21} \times \frac{22.4}{12} \times C$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{공기량} = \frac{1}{0.21} \times \frac{22.4}{12} C$$
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17. 다음 중 석탄을 분류하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 형상
  2. 점결성
  3. 발열량
  4. 입도
(정답률: 62%)
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18. 다음 중 발열량(kcal/kg)이 가장 큰 연료는?

  1. 휘발유
  2. 등유
  3. 경유
  4. 중유
(정답률: 63%)
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19. 폐유 소각로에 가장 알맞는 버너는?

  1. 로터리 버너
  2. 증기분사식 버너
  3. 공기분사식 버너
  4. 유압식 버너
(정답률: 44%)
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20. 40atmㆍabs 27℃에서 600ℓ 의 용기에 산소(O2)가 들어 있다. 이 때 산소는 몇 kg이 충전되어 있는가? (이 조건에서 산소는 이상기체라고 한다.)

  1. 34.31kg
  2. 15.61kg
  3. 407.2kg
  4. 31.2kg
(정답률: 43%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 용기 내 산소의 질량을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$m = \frac{PV}{RT}$$
    ② [숫자 대입]
    $$m = \frac{40 \times 0.6}{287 \times 300}$$
    ③ [최종 결과]
    $$m = 31.2$$
    단, 압력은 $\text{kPa}$($40 \times 101.325$), 부피는 $\text{m}^3$($0.6$), 온도는 $\text{K}$($273+27$) 단위를 적용하여 계산한 결과입니다.
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 다음 중 몰리에 선도로 부터 과열증기 영역에서 기울기가 대체로 비슷한 경향을 나타내어 정확한 교점을 찾기가 곤란하다고 판단되는 것은?

  1. 등온선과 등압선
  2. 등비체적과 등엔트로피선
  3. 등비체적과 포화증기선
  4. 등엔탈피선과 등엔트로피선
(정답률: 62%)
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22. 단열과정에 있어서 엔트로피의 변화로서 가장 알맞는 내용은? (단, 완전기체이며, 단열에는 가역, 비가역이 있다.)

  1. 증가한다.
  2. 일정하다.
  3. 감소한다.
  4. 증가할 수도 일정할 수도 있다.
(정답률: 56%)
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23. 공기 표준 브레이튼사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 등엔트로피 과정과 정압과정으로 이루어진다.
  2. 가스터빈에 대한 이상적인 사이클이다.
  3. 효율은 압력비에 의해 결정된다.
  4. 일이 최대가 되는 압력비를 구할 수 없다.
(정답률: 68%)
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24. 다음 가스 중 가스상수(kJ/kgㆍK)가 가장 작은 것은?

  1. O2
  2. N2
  3. CO2
  4. H2
(정답률: 58%)
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25. 완전가스 5㎏이 350℃에서 150℃까지 PV1.3 = 상수에 따라 변화하였다. 엔트로피의 변화는 몇 ㎉/K가 되는가? (단, 이 가스의 정적비열은 0.156㎉/㎏℃이고, 단열지수 k는 1.4 이다.)

  1. 0.406
  2. 0.365
  3. 0.205
  4. 0.101
(정답률: 44%)
  • 폴리트로픽 과정에서의 엔트로피 변화는 정적비열과 단열지수를 이용하여 온도 변화량과 함께 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta S = m \times C_{v} \times \frac{k-n}{k-1} \times \ln(\frac{T_{2}}{T_{1}})$
    ② [숫자 대입] $\Delta S = 5 \times 0.156 \times \frac{1.4-1.3}{1.4-1} \times \ln(\frac{423.15}{623.15})$
    ③ [최종 결과] $\Delta S = 0.101$
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26. 터빈의 복수기(응축기) 압력이 낮으면 열효율은 어떻게 되는가?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 불변이다.
  4. 알 수 없다.
(정답률: 71%)
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27. 물의 기화열은 1기압에서 539cal/g이다. 1기압하에서 포화수 1g을 포화수증기로 만들 때 엔트로피의 변화는?

  1. 0cal/K
  2. 5.39cal/K
  3. 3.97cal/K
  4. 1.45cal/K
(정답률: 32%)
  • 상변화 과정에서 엔트로피 변화는 기화열을 상변화 온도(절대온도)로 나누어 계산합니다. 물의 1기압 하 포화온도는 $100^{\circ}C$이며, 이를 절대온도로 변환하면 $373.15K$입니다.
    ① [기본 공식] $\Delta S = \frac{Q}{T}$
    ② [숫자 대입] $\Delta S = \frac{539}{373.15}$
    ③ [최종 결과] $\Delta S = 1.45$
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28. 이상기체에 대하여 절대일과 공업일(개방계의 일)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 절대일은 ∫pdv 이다.
  2. 공업일은 ∫vdp 이다.
  3. 절대일과 공업일은 항시 다른 값을 갖는다.
  4. 절대일에서 공업일을 뺀 값은 엔탈피 변화에서 내부에너지 변화를 뺀 값과 같다.
(정답률: 64%)
  • 절대일과 공업일은 일반적으로 서로 다른 정의를 갖지만, 정적 과정이나 특정 조건에서는 그 값이 같아질 수 있으므로 항시 다르다는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    절대일은 $\int pdv$로 정의됨: 옳은 설명
    공업일은 $-\int vdp$로 정의됨: 옳은 설명
    절대일과 공업일의 차이는 엔탈피 변화와 내부에너지 변화의 차이($Pv$ 변화량)와 같음: 옳은 설명
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29. 그림과 같은 사이클에 대한 이론열효율의 표현식으로 옳은 것은? (단, K는 비열비로서 Cp/Cv이다.)

(정답률: 53%)
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30. 공기 표준 사이클에 대한 가정에 해당되지 않는 것은?

  1. 공기는 밀폐시스템을 이루거나 정상 상태유동에 의해 사이클로 구성한다.
  2. 공기는 이상기체이고 대부분의 경우 비열은 일정한 것으로 간주한다.
  3. 연소과정은 고온 열원에서의 열전달과정으로, 배기과정은 저온열원으로의 열전달로 대치된다.
  4. 각 과정은 가역 또는 비가역 과정이며 운동에너지와 위치에너지는 무시된다.
(정답률: 74%)
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31. 습증기를 단열 압축시키는 경우에 대한 설명으로 가장 적당한 것은?

  1. 압력과 온도는 변화하지 않는다.
  2. 압력은 상승하며 온도는 변화하지 않는다.
  3. 압력과 온도가 상승하여 과열증기가 된다.
  4. 압력은 상승하고 온도는 강하되어 압축 액체가 된다.
(정답률: 60%)
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32. 기체가 가역 단열팽창할 때와 가역 등온팽창할 때 이들 중에서 내부에너지의 감소는?

  1. 같다.(변화가 없다.)
  2. 알 수 없다.
  3. 등온팽창 때가 크다.
  4. 단열팽창 때가 크다.
(정답률: 60%)
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33. 공기 1 kg이 온도 27℃로부터 300℃까지 가열되며, 이 때 압력이 400 kPa에서 300 kPa로 강하시키는 경우의 엔트로피 변화량은 몇 kJ/kgㆍK인가? (단, 공기의 정압비열은 1.005kJ/kgㆍK이며, 공기에 대한 가스 상수는 0.287kJ/kgㆍK이다.)

  1. 0.362
  2. 0.533
  3. 0.733
  4. 0.957
(정답률: 46%)
  • 이상기체의 엔트로피 변화량은 정압비열과 온도 변화, 그리고 압력 변화의 로그 값을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta s = C_p \ln \frac{T_2}{T_1} - R \ln \frac{P_2}{P_1}$
    ② [숫자 대입] $\Delta s = 1.005 \ln \frac{573}{300} - 0.287 \ln \frac{300}{400}$
    ③ [최종 결과] $\Delta s = 0.733$
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34. 다음 중 절대온도 T, 압력 P로 표시되는 단열과정에 대한 식으로 올바른 것은? (단, k = Cp/Cv)

  1. TPk-1 = C
  2. TPk = C
  3. TP(k+1)/k = C
  4. TP(1-k)/k = C
(정답률: 63%)
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35. 다음 중에서 정적과정, 정압과정 및 단열과정으로 구성된 사이클은?

  1. 카르노사이클
  2. 디젤사이클
  3. 브레이턴사이클
  4. 오토사이클
(정답률: 65%)
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36. 다음은 과열도가 대단히 높은 과열증기에 대한 설명이다. 옳은 내용은?

  1. 이 증기의 등온선은 건포화증기선을 지나면 대체로 직각 쌍곡선과 유사한 형태로 나타난다.
  2. P-V 평면상에서 이 상태의 증기는 임계점 이하에 있다.
  3. 이 증기의 건도는 80-90%이다.
  4. 이 증기의 온도는 임계온도보다 낮다.
(정답률: 62%)
  • 과열도가 매우 높은 과열증기는 이상기체와 유사한 거동을 보이며, $P-V$ 선도에서 등온선이 직각 쌍곡선 형태로 나타납니다.

    오답 노트
    임계점 이하에 있다: 임계점 이상의 상태입니다.
    건도가 80-90%이다: 과열증기는 건도가 1보다 큰 상태입니다.
    온도가 임계온도보다 낮다: 과열도가 매우 높으므로 임계온도보다 높습니다.
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37. 어떤 가역 열기관이 300℃에서 400kcal의 열을 흡수하여 일을 하고, 50℃에서 열을 방출한다고 한다. 이 때 열기관이 한 일은 몇 kcal인가?

  1. 134
  2. 154
  3. 175
  4. 194
(정답률: 46%)
  • 가역 열기관(카르노 기관)의 효율은 작동 유체의 최고 온도와 최저 온도로 결정되며, 효율에 흡수 열량을 곱해 한 일을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $W = Q_H \times (1 - \frac{T_L}{T_H})$ 일 = 흡수열량 $\times$ (1 - 저온/고온)
    ② [숫자 대입] $W = 400 \times (1 - \frac{50 + 273}{300 + 273})$
    ③ [최종 결과] $W = 175.2$
    따라서 열기관이 한 일은 $175\text{kcal}$입니다.
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38. 디젤기관의 열효율은 압축비 ε, 차단비 σ와 어떤 관계가 있는가?

  1. ε와 σ가 클수록 열효율이 증가한다.
  2. ε와 σ가 적을수록 열효율이 증가한다.
  3. ε가 감소하고, σ가 클수록 열효율이 증가한다.
  4. ε가 증가하고, σ가 작을수록 열효율이 증가한다.
(정답률: 76%)
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39. 200℃의 증기가 400kcal/kg의 열을 받으면서 가역, 등온과정으로 팽창한다. 이 때의 엔트로피의 변화는?

  1. 변화가 없다.
  2. 감소한다.
  3. 0.85kcal/kgㆍK만큼 증가한다.
  4. 2kcal/kgㆍK만큼 증가한다.
(정답률: 64%)
  • 가역 등온과정에서 엔트로피 변화량은 가해진 열량을 절대온도로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\Delta s = \frac{q}{T}$ 엔트로피 변화 = 열량 / 절대온도
    ② [숫자 대입] $\Delta s = \frac{400}{200 + 273.15}$
    ③ [최종 결과] $\Delta s = 0.845$
    따라서 약 $0.85\text{kcal/kg\cdot K}$만큼 증가합니다.
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40. 다음 중 열과 일에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 모두 경계를 통해 일어나는 현상이다.
  2. 모두 경로함수 이다.
  3. 모두 불완전 미분형을 갖는다.
  4. 모두 양수의 값을 갖는다.
(정답률: 65%)
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 차압식 유량계의 압력손실의 크기를 바르게 표기한 것은

  1. Flow-Nozzle ＞ Venturi ＞ Orifice
  2. Venturi ＞ Flow-Nozzle ＞ Orifice
  3. Orifice ＞ Venturi ＞ Flow-Nozzle
  4. Orifice ＞ Flow-Nozzle ＞ Venturi
(정답률: 74%)
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42. 보일러내의 온도를 재는데 적당치 않은 계기는?

  1. 열전대 온도계
  2. 압력 온도계
  3. 저항 온도계
  4. 건습구 온도계
(정답률: 69%)
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43. 다음 중 불연속 동작은?

  1. ON-OFF동작
  2. P동작
  3. D동작
  4. I동작
(정답률: 79%)
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44. 다음 중 밸로우즈 압력계에 대한 설명 가운데 옳지 않은 것은?

  1. 정도는 ± 1 ~ 2% 이다.
  2. 벨로우즈 재질은 인청동이 사용된다.
  3. 측정압력 범위는 0.1 ~ 5㎏/cm2 정도이다.
  4. 벨로우즈 압력에 의한 신축을 이용한 것이다.
(정답률: 59%)
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45. 자동제어장치에서 조절계의 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 공기식
  2. 유압식
  3. 전기식
  4. 수압식
(정답률: 72%)
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46. 다음 중 보일러 연소가스의 통풍계로 사용되는 것은?

  1. 분동식 압력계
  2. 다이아프램식 압력계
  3. 부르돈(Bourdon)관 압력계
  4. 벨로우즈압력계
(정답률: 53%)
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47. 보일러 출구에 설치된 O2분석기를 통하여 배기가스의 O2%를 제어하려고 한다. 이때 보일러 부하에 따라 다른 수치의 O2%의 값을 제어하려면?

  1. 시이퀀스제어
  2. 피이드백제어
  3. 케스케이드제어
  4. 다위치제어
(정답률: 67%)
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48. 다음 중 측온 저항체에 속하지 않는 것은?

  1. 백금 측온 저항체
  2. 동 측온 저항체
  3. 실리콘 측온 저항체
  4. 비금속 측온 저항체
(정답률: 58%)
  • 측온 저항체(RTD)는 금속의 전기 저항이 온도에 따라 일정하게 변화하는 성질을 이용한 온도계입니다. 따라서 금속 재질인 백금, 동, 실리콘(반도체성 금속) 등은 사용 가능하지만, 비금속 재질은 저항 변화 특성이 적절하지 않아 측온 저항체로 분류되지 않습니다.
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49. 잔류편차로 인해 단독으로 사용하지 않고 다른 동작과 결합시켜 사용되는 것은?

  1. D 동작
  2. P 동작
  3. I 동작
  4. 2위치동작
(정답률: 79%)
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50. 다음 중 공업 계측용으로 가장 적합한 온도계는?

  1. 유리 온도계
  2. 압력 온도계
  3. 열전대 온도계
  4. 방사 온도계
(정답률: 78%)
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51. 다음 중 연속 측정을 할 수 없는 분석계는?

  1. 열전도형분석계
  2. 오르쟈트분석계
  3. 세라믹분석계
  4. 도전율식분석계
(정답률: 53%)
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52. 프로세스 제어(Proess control)의 난이정도를 표시하는 값으로 L(dead time)과 T(time Constant)의 비(ratio), 즉 L/T이 사용되는데 이 값이 작을 경우 어떠한가?

  1. P동작 조절기를 사용한다.
  2. PD동작 조절기를 사용한다.
  3. 제어가 쉽다.
  4. 제어가 어렵다.
(정답률: 60%)
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53. 보일러에 사용되는 전자밸브(solenoid valve)의 동작은 어떤 방식인가?

  1. 비례동작
  2. 미분동작
  3. 2위치동작
  4. 간헐동작
(정답률: 60%)
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54. 다음 중 화학적 가스분석계가 아닌 것은?

  1. 오르쟈트식
  2. 연소식
  3. 자동화학식 CO2 계
  4. 밀도식
(정답률: 72%)
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55. 그림과 같은 블럭선도로부터 전달 함수G(s)를 옳게 표기한 것은?

  1. G1/(G1+G2)
  2. G2/(G1+G2)
  3. G1/(1+G1G2)
  4. G2/(1+G1G2)
(정답률: 57%)
  • 피드백 제어 시스템에서 폐루프 전달함수는 $\frac{\text{전향 경로 이득}}{1 + (\text{전향 경로 이득} \times \text{피드백 경로 이득})}$으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{G_{1}}{1 + G_{1}G_{2}}$
    ② [숫자 대입] $G(s) = \frac{G_{1}}{1 + G_{1}G_{2}}$
    ③ [최종 결과] $G(s) = \frac{G_{1}}{1 + G_{1}G_{2}}$
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56. 대칭 2원자 분자 및 Ar 등의 단원자를 제외하고는 거의 대부분 가스를 분석할 수 있는 가스분석 방법은?

  1. 적외선 흡습법
  2. 도전율법
  3. 열전도율법
  4. 밀도법
(정답률: 59%)
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57. 차압식 유량계에 대한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 교축장치 통과시 유체의 상변화가 없어야 한다.
  2. 액체의 측정용으로는 좋으나 기체측정에는 적당하지 않다.
  3. 점도가 큰 유체의 측정시에는 오차가 발생한다.
  4. 레이놀즈수 105 이하에서는 유량계수가 변한다.
(정답률: 62%)
  • 차압식 유량계는 유체 종류에 관계없이 액체와 기체 모두 측정 가능하므로, 액체 측정용으로만 좋고 기체 측정에는 적당하지 않다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    교축장치 통과 시 상변화 발생: 유량 측정 오차의 원인이 됨
    점도가 큰 유체: 점성 영향으로 유량계수 변화 및 오차 발생
    레이놀즈수 $10^{5}$이하: 층류에서 난류로 변하는 영역으로 유량계수가 변함
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58. 지르코니아식 O2 측정기의 특징이 아닌 것은?

  1. 시료가스 유량이나 설치 장소 등의 주위 온도 변화에 영향이 없다.
  2. 자동제어 장치와 결속이 용이하다.
  3. 측정 범위가 넓고 응답속도가 빠르다.
  4. 온도 유지를 위한 전기 히터가 필요 없다.
(정답률: 71%)
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59. 다음 식중 베르누이 방정식(Bernoulli equation)이 아닌 것은?

(정답률: 61%)
  • 베르누이 방정식은 유체의 에너지 보존 법칙을 나타내며, 압력 에너지, 운동 에너지, 위치 에너지의 합이 일정함을 나타냅니다.
    정답인 $\frac{dr}{r} + \frac{dr}{v} + \frac{dA}{A}$ 식은 베르누이 방정식의 물리적 구성(압력, 속도, 높이의 관계)과 전혀 무관한 수식입니다.
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60. 부르돈관(Bourdon tube)에서 측정된 압력은 다음 중 어느 것인가?

  1. 절대압력
  2. 게이지압력
  3. 진공압
  4. 대기압
(정답률: 81%)
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 관의 지름을 D, 유체의 밀도를 ρ, 정압비열을 Cp, 점도를 μ, 질량속도를 G, 열전도도를 K, 열전달계수를 h라고 할 때 다음 중 무차원이 되지 않는 것은?

  1. K/ρCp
  2. h/CpG
  3. Cpμ/K
  4. hD/K
(정답률: 44%)
  • 각 물리량의 차원을 분석하여 무차원 수(Dimensionless number)인지 확인하는 문제입니다.
    K/ρCp는 프란틀 수(Prandtl number)의 역수 형태인 $\frac{K}{\rho C_p}$로, 차원을 분석하면 $\frac{W/(m\cdot K)}{(kg/m^3)(J/kg\cdot K)} = \frac{W/m}{J/m^3} = \frac{W}{J/m^2}$가 되어 무차원이 되지 않습니다.

    오답 노트
    h/CpG: 열전달계수, 비열, 질량속도의 조합으로 무차원입니다.
    Cpμ/K: 프란틀 수($Pr$)의 정의로 대표적인 무차원 수입니다.
    hD/K: 누셀 수($Nu$)의 정의로 대표적인 무차원 수입니다.
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62. 가마에서 가스 유량을 측정하는 기기가 아닌 것은?

  1. 오리피스 미터(Orifice meter)
  2. 오르자트(Orsat) 분석기
  3. 피토관(Pitot tube)
  4. 벤츄리 미터(Venturi meter)
(정답률: 63%)
  • 오르자트(Orsat) 분석기는 가스의 유량을 측정하는 장치가 아니라, 연소 후 배기가스 성분(CO2, O2, CO 등)의 부피 백분율을 측정하는 가스 분석기입니다.

    오답 노트
    오리피스 미터, 피토관, 벤츄리 미터: 유체 흐름의 압력차나 속도를 이용하여 유량을 측정하는 장치임
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63. 분진이 많은 배기가스의 열회수에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 배기가스는 시멘트, 석회석 등의 소성로 및 황화광 배소로 등에서 배출되는 가스와 같이 다량의 분진 및 부식성을 함유한 것이다.
  2. 폐열회수 보일러의 출구 가스온도를 200℃ 이상으로 한다.
  3. 원료에 수분이 많은 경우에는 원료 가열에 사용할 경우도 있다.
  4. 분진이 많은 가스로부터 여열을 회수하는 보일러에서는 보일러 수관상에 분진이 축적되지 않는 형상이 필요 조건이다.
(정답률: 58%)
  • 분진이 많은 배기가스를 처리할 때는 분진의 응축 및 부식을 방지하기 위해 출구 가스 온도를 노점 온도보다 충분히 높게 유지해야 하지만, 무조건 $200^{\circ}\text{C}$이상으로 설정하는 것이 원칙은 아니며 가스 성분에 따라 적절한 온도를 유지해야 합니다.
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64. 프라이밍 및 포오밍 발생시의 조치를 열거한 것으로 가장 적당치 못한 것은?

  1. 안전밸브를 취출하여 압력을 강하시킨다.
  2. 수위가 출렁거리면 조용히 취출을 한다.
  3. 먼저 연소를 억제한다.
  4. 보일러 물을 조사한다.
(정답률: 58%)
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65. 보일러 각부에 발생하는 주요한 응력에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 노통에 발생하는 응력 : 압축응력
  2. 평경판에 발생하는 응력 : 압축응력
  3. 화실판에 발생하는 응력 : 압축응력
  4. 수관에 발생하는 응력 : 인장응력
(정답률: 62%)
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66. 다음 중 동관의 공작에 소요되지 않는 기기는?

  1. 만능관 공작기
  2. 확관기
  3. 티뽑기
  4. 리이머
(정답률: 58%)
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67. 다음 중 비철금속 용해로에 잘 쓰이지 않는 것은?

  1. 반사로
  2. 도가니로
  3. 유동층로
  4. 회전로
(정답률: 57%)
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68. 저온 보온재의 부피 비중이 크면 클수록 열전도율은?

  1. 작아진다.
  2. 커진다.
  3. 일정하다.
  4. 증가하다 감소한다.
(정답률: 52%)
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69. 가마의 축열 손실 산출식은? (단, W : 가마재료의 무게, C : 재료의 평균비열 t : 재료의 평균온도와 기준온도와의 차)

  1. WCt
  2. (W/C)ㆍt
  3. WCt2
  4. W/Ct2
(정답률: 55%)
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70. 금속공업로의 에너지 절감대책 기본과제로서 공연비 개선의 일환으로 공기비 수정과 공기예열의 상승효과를 얻을 수 있는 식으로 적당한 것은? (단, 연료는 중유 1종 1호를 사용할 경우, ST = 전 절약율(%), Sp = 공기예열에 의한 절약율(%) SA = 공기비 수정에 의한 절약율(%), a = 리큐퍼레이터 등의 특성에 의한 계수(a≒1))

(정답률: 49%)
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71. 서브머지드 아크용접법의 장점이 아닌 것은?

  1. 직류, 교류를 모두 쓸 수 있다.
  2. 열에너지 손실이 적고 용접속도가 수동에 비하여 10∼20배 정도 빠르다.
  3. 복잡한 용접선이나 필릿용접이 많이 쓰이는 구조물 용접에 용이하다.
  4. 용융 범위가 넓고 용입이 깊으며 비드 표면이 깨끗하다.
(정답률: 54%)
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72. 풋셔형 3대식 연속 강재 가열로에서 강재가 가열되는 구간(대)으로서 생각할 수 없는 것은?

  1. 냉각대
  2. 예열대
  3. 가열대
  4. 균열대
(정답률: 59%)
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73. 다음 중 보일러수에 관계되는 탄산염 경도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 물의 경도중 칼슘, 마그네슘의 중탄산염에 의한 경도이고, 끓게 한 경우에 의해서 침전을 제거할 때 일시경도라고도 부른다.
  2. 탄산염 경도는 물속의 Ca2+, Mg2+ 량을 나타내는 지수이다.
  3. 탄산염 경도와 비탄산염 경도가 있다.
  4. 전고형물중 여과해서 제거한 것을 현탁 고형물이라고 한다.
(정답률: 58%)
  • 탄산염 경도는 물속의 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 중 중탄산염과 결합한 형태로, 가열 시 침전으로 제거 가능하여 일시경도라고도 합니다. 반면, 전고형물 중 여과하여 제거한 것을 현탁 고형물이라고 하는 설명은 경도와 무관한 고형물 정의에 관한 내용이므로 틀린 설명입니다.
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74. 열교환기 설계에서 열교환 유체의 압력강하는 중요한 설계인자이다. 관의 내경, 길이 및 평균유속을 Di, ℓ , U라 할 때 압력강하량 △P와 이들 사이의 관계식으로 옳은 것은?

(정답률: 51%)
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75. 다음 ( )안에 알맞는 내용은?

  1. 급수 보유 전열량
  2. 급수 1㎏이 보유한 잠열
  3. 가스중 연소가스의 열량
  4. 증기의 엔탈피
(정답률: 52%)
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76. 급수중의 불순물이 직접 보일러의 과열의 원인으로 되는 것은?

  1. 탄산가스
  2. 중탄산염
  3. 산소
  4. 유지
(정답률: 78%)
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77. 다음 중 층류와 난류의 유동상태 판단의 척도가 되는 무차원 수는?

  1. 마하 수
  2. 프란틀 수
  3. 넛셀 수
  4. 레이놀즈 수
(정답률: 80%)
  • 유체의 흐름이 층을 이루어 흐르는 층류인지, 불규칙하게 섞여 흐르는 난류인지를 판단하는 척도는 관성력과 점성력의 비를 나타내는 레이놀즈 수입니다.

    오답 노트
    마하 수: 유속과 음속의 비
    프란틀 수: 운동량 확산과 열 확산의 비
    넛셀 수: 대류 열전달과 전도 열전달의 비
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78. 압력용기에서 축(세로)방향의 응력은 원주방향 응력의 몇배 정도인가?

  1. 0.5배
  2. 1.5배
  3. 2배
  4. 2.5배
(정답률: 44%)
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79. 증기보일러의 전열면에서 벽의 두께는 22mm, 열전도율은 50kcal/mh℃이고 열전달율은 열가스 측이 18kcal/m2h℃, 물측이 5200kcal/m2h℃이다. 물측에 평균두께 3mm의 물때(열전도율 1.8kcal/mh℃)와 가스측에 평균두께 1mm의 그을음(열전도율 0.1kcal/mh℃)이 부착되어 있는 경우 열관류율은 몇 kcal/m2h℃인가? (단, 전열면은 평면)

  1. 11.7
  2. 14.7
  3. 25.3
  4. 28.7
(정답률: 53%)
  • 열관류율은 각 층의 열저항(두께/열전도율)과 표면 열전달 저항(1/열전달율)의 총합의 역수로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{1}{K} = \frac{1}{h_1} + \frac{L_1}{\lambda_1} + \frac{L_2}{\lambda_2} + \frac{L_3}{\lambda_3} + \frac{1}{h_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{1}{K} = \frac{1}{18} + \frac{0.001}{0.1} + \frac{0.022}{50} + \frac{0.003}{1.8} + \frac{1}{5200}$$
    ③ [최종 결과]
    $$K = 14.7$$
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80. 다음 중 보온재가 갖추어야 할 구비조건이 아닌 것은?

  1. 장시간 사용해도 사용온도에 견디어야 하며 변질되지 않을 것
  2. 어느 정도의 기계적 강도를 가질 것
  3. 열전도율이 작을 것
  4. 부피 비중이 클 것
(정답률: 79%)
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