에너지관리산업기사 필기 기출문제복원 (2005-03-20)

에너지관리산업기사 2005-03-20 필기 기출문제 해설

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에너지관리산업기사
(2005-03-20 기출문제)

목록

1과목: 열역학 및 연소관리

1. 고체 및 액체연료에서의 이론산소량(O0 : Nm3/kg)에 대한 식으로 옳게 표기한 것은? (단, C는 탄소, H는 수소, O는 산소, S는 황이다.)

  1. 1.87C + 5.6(H - O/8) + 0.7S
  2. 2.67C + 8(H - O/8) + S
  3. 8.89C + 26.7H - 3.33(O - S)
  4. 11.49C + 34.5H - 4.31(O - S)
(정답률: 67%)
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2. 연소에 관한 설명으로 다음 중 옳은 것은?

  1. 고정탄소(%)가 클수록 연료비가 크다.
  2. 휘발분(%)이 클수록 연료비가 크다.
  3. 무연탄은 휘발분(%)이 고정탄소분(%) 보다 크다.
  4. 목재는 고정탄소분(%)이 휘발분(%) 보다 크다.
(정답률: 63%)
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3. 입경이 작아질수록 석탄의 착화온도의 변화를 나타내는 것으로 맞는 것은?

  1. 착화온도가 높아진다.
  2. 착화온도가 낮아진다.
  3. 입경의 크기에 상관이 없다.
  4. 착화온도의 차이가 없다.
(정답률: 73%)
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4. 다음 중 통풍력을 약화시키는 원인이 아닌 것은?

  1. 연도에 공기예열기 및 배플(baffle)이 있을 때
  2. 연도의 굴곡 변화가 급할 때
  3. 연도의 단면적이 적을 때
  4. 연도가 너무 짧을 때
(정답률: 72%)
  • 통풍력은 연도 내의 마찰 손실과 압력 손실이 적을수록 강해집니다. 연도에 공기예열기나 배플이 설치되어 있거나, 굴곡이 급격하거나, 단면적이 좁으면 유체 저항이 증가하여 통풍력이 약화됩니다. 반면, 연도가 짧은 것은 저항을 줄이는 요인이므로 통풍력을 약화시키는 원인이 아닙니다.
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5. 아래 조성의 수성가스 연소시 필요한 공기량은 약 몇 Nm3/Nm3인가? (단, 공기비는 1.25, 사용공기는 건공기임)

  1. 0.97
  2. 1.22
  3. 2.42
  4. 3.07
(정답률: 57%)
  • 연소 가스 내의 가연성 성분($CO, H_2$)을 완전히 연소시키는 데 필요한 이론 산소량을 구한 뒤, 공기비와 공기 중 산소 농도를 적용하여 실제 공기량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A_0 = 1.25 \times \frac{1}{0.21} \times (CO + \frac{1}{4}H_2 - O_2)$
    ② [숫자 대입] $A_0 = 1.25 \times \frac{1}{0.21} \times (0.45 + \frac{0.38}{4} - 0.008)$
    ③ [최종 결과] $A_0 = 2.42$
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6. 석탄의 저장 방법으로 적절하지 못한 것은?

  1. 직사광선을 피한다.
  2. 탄종, 입도별로 구분하여 쌓는다.
  3. 콘크리트 바닥을 사용하는 것이 좋다.
  4. 바닥은 경사가 없어야 한다.
(정답률: 74%)
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7. 다음 중 (CO2)max을 구하는 식은?

(정답률: 65%)
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8. 매연 발생의 원인으로 다음 중 가장 부적당한 것은?

  1. 통풍력이 부족한 경우
  2. 무리하게 연소하는 경우
  3. 석탄속에 황분이 많은 경우
  4. 연소실의 체적이 적은 경우
(정답률: 64%)
  • 매연은 불완전 연소 시 발생하는 탄소 입자로, 공기 공급 부족(통풍력 부족), 과부하 연소(무리한 연소), 연소실 공간 부족(체적 적음) 등이 주요 원인입니다.
    석탄 속의 황분은 연소 시 황산화물($\text{SO}_x$) 가스를 발생시켜 대기 오염을 유발하지만, 검은 그을음 형태의 매연 발생과는 직접적인 상관관계가 낮습니다.
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9. 중유에는 여러가지 목적 때문에 각종 첨가제를 가한다. 다음 중 그 사용목적을 잘못 기술한 것은?

  1. 탈수제 : 수분을 분리시킨다.
  2. 안정제 : 연소를 촉진시킨다.
  3. 연소촉진제 : 분무를 순조롭게 한다.
  4. 회분개질제 : 회분의 융점을 높이 하여 고온부식을 억제한다.
(정답률: 73%)
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10. 수소 H/2 kmol 이 연소하는데 필요한 이론 산소량(O)은?

  1. O/4 kmol
  2. O/2 kmol
  3. H/4 kmol
  4. H/2 kmol
(정답률: 65%)
  • 수소의 연소 반응식을 통해 필요한 산소량을 계산합니다.
    반응식: $H_{2} + \frac{1}{2}O_{2} \rightarrow H_{2}O$
    ① [기본 공식] $O_{0} = \frac{1}{2} \times H_{2}$
    ② [숫자 대입] $O_{0} = \frac{1}{2} \times 0.5$
    ③ [최종 결과] $O_{0} = 0.25$
    따라서 필요한 이론 산소량은 $0.25\text{ kmol}$ 즉, $1/4\text{ kmol}$입니다.
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11. 벙커C유를 무화(Atomizing)시키는 목적중 틀린 것은?

  1. 연소효율을 높게 하기 위하여
  2. 점도를 적정상태로 유지시키기 위하여
  3. 단위 중량당 표면적을 크게하기 위하여
  4. 공기와의 접촉 및 혼합을 좋게 하기 위하여
(정답률: 57%)
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12. 어떤 원소 CmHn 1 Nm3를 완전 연소시킬 때 발생되는 H2O는 몇 Nm3인가? (단, 문항의 m, n 답항의 n은 상수이다.)

  1. 2n
  2. n
  3. n/2
  4. n/4
(정답률: 79%)
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13. 석탄을 공업분석하여 수분이 3.35%, 휘발분이 2.65%, 회분이 25.50%임을 알았다. 고정탄소분은 몇 % 인가?

  1. 37.69
  2. 49.48
  3. 59.87
  4. 68.50
(정답률: 72%)
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14. 부탄가스를 산소를 써서 완전 연소시키면 그 연소가스의 성분은?

  1. CO2 + SO2
  2. CO2 + H2O
  3. CO + H2O
  4. CO + NO
(정답률: 70%)
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15. 중유 버너 연소에 있어서 중유의 무화방법으로서 잘못된것은?

  1. 금속판에 연료를 고속으로 충돌시키는 방법
  2. 가열에 의해 가스화 하는 방법
  3. 압축공기를 사용하는 방법
  4. 원심력을 사용하는 방법
(정답률: 60%)
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16. 다음 가스연료 중에서 가장 가벼운 것은?

  1. 일산화탄소
  2. 프로판
  3. 아세틸렌
  4. 메탄
(정답률: 64%)
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17. 이론 연소온도 tr를 바르게 표시한 식은? (단, G : 습연소가스량, G' : 건연소가스량, Hℓ : 진발열량, Q : 예열량, Cpm : 가스의 평균비열)

  1. tr = Hℓ+Q / G Cpm ti
  2. tr = Hℓ+Q / G' Cpm ti
  3. tr = Hℓ+Q / G' Cpm
  4. tr = Hℓ+Q / G Cpm
(정답률: 42%)
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18. 일산화탄소(CO) 1Nm3 를 연소시키는데 필요한 이론공기량 (Nm3/Nm3)으로 맞는 것은?

  1. 1.65
  2. 2.01
  3. 2.38
  4. 2.62
(정답률: 61%)
  • 일산화탄소의 완전 연소 반응식 $\text{CO} + \frac{1}{2}\text{O}_{2} \rightarrow \text{CO}_{2}$에 따라 필요한 이론 산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 농도($21\%$)로 나누어 이론 공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $A_{o} = \frac{0.5}{0.21}$
    ② [숫자 대입] $A_{o} = \frac{0.5}{0.21}$
    ③ [최종 결과] $A_{o} = 2.38$
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19. 고체 및 액체 연료의 저발열량 Hℓ과 고발열량 Hh 의 관계를 나타낸 식으로 올바른 것은? (단, h, O, w는 각각 연료 1㎏ 중의 수소, 산소 및 수분의 양(㎏)을 나타내고 발열량의 단위는 ㎉/kg이다.)

  1. Hℓ = Hh - 480 × [9 × (h – (O/8)) + w]
  2. Hℓ = Hh - 480 × (9h + w)
  3. Hℓ = Hh - 600 × [9 × (h – (O/8)) + w]
  4. Hℓ = Hh - 600 × (9h + w)
(정답률: 59%)
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20. 연돌의 높이가 50m이고, 배기가스의 비중량이 1.2kg/m3 (0℃, 1atm)일 때 만약 배기가스의 온도가 130℃이고 외기의 비중량이 1.05kg/m3라면 이 굴뚝의 이론 통풍력은?

  1. 7.5mmH2O
  2. 11.9mmH2O
  3. 19.5mmH2O
  4. 23.7mmH2O
(정답률: 63%)
  • 굴뚝의 이론 통풍력은 연돌 내부 가스와 외부 공기의 비중량 차이에 높이를 곱하여 계산합니다. 이때 내부 가스의 비중량은 온도 보정을 통해 구합니다.
    ① [기본 공식] $Z = H \times (\gamma_{out} - \gamma_{in})$
    ② [숫자 대입] $Z = 50 \times (1.05 - \frac{1.2 \times 273}{273 + 130}) \times 1000$
    ③ [최종 결과] $Z = 11.9\text{ mmH}_2\text{O}$
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2과목: 계측 및 에너지진단

21. 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: 82%)
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22. 엔트로피의 변화가 없는 상태변화는?

  1. 가역 단열 변화
  2. 가역 등온 변화
  3. 가역 등압 변화
  4. 가역 등용 변화
(정답률: 75%)
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23. 포화수와 건포화증기에 대한 비체적 및 내부에너지를 각각 V', V"와 U', U"라 하며, 0℃의 물에 대한 비체적 및 내부 에너지를 Vo, Uo라 할 때 액체열(qℓ)에 대한 표현식으로 적당한 것은?

  1. qℓ= U'- Uo + AP(V' - Vo)
  2. qℓ= U"- Uo + AP(V" - Vo)
  3. qℓ= Uo - U'+ AP(Vo - V')
  4. qℓ= Uo - U"+ AP(Vo - V")
(정답률: 53%)
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24. 체적 350ℓ의 탱크내에 습증기 50㎏이 들어 있다. 이 증기의 건조도는? (단, ν′= 0.001747m3/㎏, ν″= 0.008811m3/㎏이다.)

  1. 0.45
  2. 0.54
  3. 0.67
  4. 0.74
(정답률: 42%)
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25. 열역학 제2법칙을 옳게 표현한 것은?

  1. 에너지의 변화량을 측정하는 법칙이다.
  2. 온도계의 원리를 규정하는 법칙이다.
  3. 저온체에서 고온체로의 열이동은 일의 소비 없이는 불가능하다.
  4. 엔트로피의 절대값을 정의하는 법칙이다.
(정답률: 82%)
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26. 온도 27℃, 최초 압력 1atm(1kg/cm2)인 공기 3kg을 단열적으로 10ata까지 압축하고자 할 때 압축일은 몇 kg.m인가? (단, 공기에 대한 비열비 및 가스상수는 각각 K = 1.4, R = 29.27kg.m/kg.K이다.)

  1. 21304
  2. 34600
  3. 57409
  4. 61291
(정답률: 36%)
  • 단열 압축 과정에서의 압축일은 가스상수, 온도, 압력비와 비열비를 이용한 공식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = m \times R \times T_1 \times \frac{\kappa}{\kappa - 1} \times [ ( \frac{P_2}{P_1} )^{\frac{\kappa - 1}{\kappa}} - 1 ]$
    ② [숫자 대입] $W = 3 \times 29.27 \times (273 + 27) \times \frac{1.4}{1.4 - 1} \times [ ( \frac{10}{1} )^{\frac{1.4 - 1}{1.4}} - 1 ]$
    ③ [최종 결과] $W = 61291$ kg·m
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27. 열역학 제2법칙에 대한 두가지 캘빈플랑크 진술과 클라시우스 진술에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 캘빈플랑크 진술은 성적계수가 무한대인 냉동기를 만들 수 없다는 것이다.
  2. 클라시우스의 진술은 열효율이 100%인 열기관을 만들 수 없다는 것이다.
  3. 클라시우스의 진술은 고온도에서 공급된 열의 일부는 항상 저온도로 빠져 나간다는 것이다.
  4. 두 진술은 근본적으로 동등한 의미를 갖는다.
(정답률: 59%)
  • 캘빈-플랑크 진술(열기관)과 클라시우스 진술(냉동기)은 표현 방식만 다를 뿐, 열역학 제2법칙이라는 동일한 물리적 한계를 설명하는 동등한 의미의 진술입니다.

    오답 노트
    캘빈플랑크 진술은 성적계수가 무한대인 냉동기를 만들 수 없다는 것: 클라시우스 진술에 해당함
    클라시우스의 진술은 열효율이 100%인 열기관을 만들 수 없다는 것: 캘빈-플랑크 진술에 해당함
    클라시우스의 진술은 고온도에서 공급된 열의 일부는 항상 저온도로 빠져 나간다는 것: 캘빈-플랑크 진술에 해당함
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28. 랭킨사이클에 대한 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 이상적이며 가장 효율이 높다.
  2. 2개의 단열과정과 2개의 정압과정으로 구성된다.
  3. 증기기관의 기본이 되는 사이클이다.
  4. 증기와 물 사이의 상의 변화를 가진다.
(정답률: 62%)
  • 랭킨사이클은 증기 동력 사이클의 기본 모델이지만, 실제 운전 조건과 손실이 존재하므로 무조건 이상적이거나 가장 효율이 높다고 단정할 수 없습니다.

    오답 노트
    2개의 단열과정과 2개의 정압과정으로 구성: 랭킨사이클의 기본 구성 요소임
    증기기관의 기본이 되는 사이클: 랭킨사이클의 정의임
    증기와 물 사이의 상의 변화를 가짐: 펌프, 보일러, 터빈, 응축기를 거치며 상변화가 일어남
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29. 폴리트로우프 지수가 무한대(n = ∞)인 변화는?

  1. 정온(등온)변화
  2. 정적(등적)변화
  3. 정압(등압)변화
  4. 단열변화
(정답률: 83%)
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30. 5atm, 0℃의 산소(정압비열 0.24kcal/kg.℃) 11.2Nm3를 같은 압력, 100℃로 변화시킬 때 엔탈피 차는 몇kcal인가?

  1. 268.8
  2. 305
  3. 355
  4. 384
(정답률: 38%)
  • 정압 과정에서 엔탈피 변화량은 질량, 정압비열, 온도 변화의 곱으로 계산합니다. 먼저 표준상태($0^{\circ}C, 1atm$)에서의 부피를 이용해 산소의 질량을 구한 뒤 엔탈피 차를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = m \times C_p \times \Delta T$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{11.2 \times 1.429}{22.4 \times 0.24} \times 0.24 \times (100 - 0)$ (단, 산소 분자량 32 적용 시 $m = 1.429kg$) $\rightarrow$ 실제 표준상태 부피 $11.2Nm^3$는 산소 $0.5kg$에 해당함: $$Q = 0.5 \times 0.24 \times 100 \times 1.429$$ (오류 수정: 표준상태 $11.2Nm^3$는 $0.5kg$이며, 정압비열 $0.24$를 적용) $\rightarrow$ $$Q = 1.6 \times 240$$ (계산 과정 최적화) $\rightarrow$ $$Q = 384$$
    ③ [최종 결과] $Q = 384$ kcal
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31. 다음 중 브레이턴 사이클은?

  1. 가스터빈의 이상 사이클이다.
  2. 증기원동기의 이상 사이클이다.
  3. 가솔린기관의 이상 사이클이다.
  4. 압축점화기관의 이상 사이클이다.
(정답률: 69%)
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32. 물을 압축시키는 펌프가 가역단열과정으로 작동된다. 펌프의 입구상태는 100kPa, 30℃이고 출구상태는 5000kPa일 때 펌프의 단위 질량당 소요압축 일량은? (단, 운동에너지와 위치에너지의 변화는 무시되며, 펌프 입출구에서의 물에 대한 밀도는 996.016kg/m3로 일정)

  1. 0.0049kJ/kg
  2. 4.92kJ/kg
  3. 2.56kJ/kg
  4. 0.0026kJ/kg
(정답률: 54%)
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33. 다음 중 열역학 제1법칙은?

  1. 에너지보존의 법칙이다.
  2. 온도계의 원리를 제공한다.
  3. 절대 0도에서의 엔트로피의 값을 준다.
  4. 효율 100%의 열기관은 불가능하며 에너지 이용의 방향성을 준다.
(정답률: 88%)
  • 열역학 제1법칙은 에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 그 형태만 변한다는 에너지보존의 법칙을 정의한 것입니다.

    오답 노트
    온도계 원리는 열역학 제0법칙, 절대 0도 엔트로피는 열역학 제3법칙, 효율 100% 불가능 및 방향성은 열역학 제2법칙에 해당합니다.
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34. 다음 중 상태함수가 아닌 것은?

  1. U(내부 에너지)
  2. H(엔탈피)
  3. Q(열)
  4. G(깁스 자유에너지)
(정답률: 80%)
  • 상태함수는 경로에 상관없이 현재의 상태에 의해서만 결정되는 물리량입니다. 열은 상태가 아니라 에너지가 전달되는 과정(경로)에 따라 값이 달라지는 경로함수입니다.

    오답 노트
    내부 에너지, 엔탈피, 깁스 자유에너지는 모두 시스템의 현재 상태로 정의되는 상태함수입니다.
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35. 비열에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비열은 1℃의 온도를 변화시키는데 필요한 단위질량당의 열량이다.
  2. 정압비열은 압력이 일정할 때 온도변화에 따른 엔탈피의 변화이다.
  3. 기체에 대한 정압비열과 정적비열은 일반적으로 같지 않다.
  4. 정압비열은 정적비열보다 클 수도, 작을 수도 있다.
(정답률: 80%)
  • 기체에서 정압비열은 정적비열에 외부로 하는 일만큼의 에너지가 더 필요하므로 항상 정압비열이 정적비열보다 큽니다.

    오답 노트
    비열은 단위질량당 온도 $1^{\circ}C$ 변화에 필요한 열량이며, 정압비열은 압력 일정 시 엔탈피 변화량과 같고, 기체에서는 두 비열이 서로 다릅니다.
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36. 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. 정압변화일 때는 절대일에서 공업일을 뺀 값은 엔탈피 변화에서 내부에너지 변화를 뺀 값과 같다.
(정답률: 70%)
  • 이상기체의 절대일과 공업일의 관계를 묻는 문제입니다. 절대일은 $\int p\,dv$로, 공업일은 $-\int v\,dp$로 정의됩니다. 두 일의 차이는 $\int (p\,dv + v\,dp) = \int d(pv)$이며, 정압 변화 과정에서는 $p$가 일정하므로 절대일과 공업일의 값이 동일해집니다. 따라서 항시 다른 값을 갖는다는 설명은 틀린 것입니다.
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37. 압축비(compression ratio)가 같을 때 열효율이 낮은 사이클부터 높은 사이클 순서로 바르게 나열된 것은?

  1. 오토사이클→디젤사이클→사바테사이클
  2. 디젤사이클→오토사이클→사바테사이클
  3. 사바테사이클→디젤사이클→오토사이클
  4. 디젤사이클→사바테사이클→오토사이클
(정답률: 52%)
  • 압축비가 동일할 때, 연소 방식에 따른 열효율의 크기는 정적 사이클이 가장 높고 정압 사이클이 가장 낮습니다. 오토 사이클(정적) $\text{>} $ 사바테 사이클(혼합) $\text{>} $ 디젤 사이클(정압) 순으로 효율이 결정되므로, 낮은 순서대로 나열하면 디젤 사이클 $\rightarrow$ 사바테 사이클 $\rightarrow$ 오토 사이클이 됩니다.
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38. 터빈의 복수기(응축기) 압력이 낮으면 열효율은 어떻게 되는가?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 불변이다.
  4. 알 수 없다.
(정답률: 72%)
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39. 표준대기압(1atm)으로서 적당치 못한 것은?

  1. 10.33 mAq
  2. 760 mmHg
  3. 957 mbar
  4. 101325 Pa
(정답률: 68%)
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40. 200℃의 증기가 400kcal/kg의 열을 받으면서 가역, 등온과정으로 팽창한다. 이 때의 엔트로피의 변화는?

  1. 변화가 없다.
  2. 감소한다.
  3. 0.85kcal/kg.K만큼 증가한다.
  4. 2kcal/kg.K만큼 증가한다.
(정답률: 60%)
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3과목: 열설비구조 및 시공

41. 다음 중 보일러의 자동제어가 아닌 것은?

  1. 온도제어
  2. 급수제어
  3. 연소제어
  4. 위치제어
(정답률: 84%)
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42. 다음 중 CO2농도를 측정할 수 없는 방법은?

  1. 열전도율법
  2. 적외선법
  3. 도전율법
  4. 자기법
(정답률: 60%)
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43. 프로세스제어계 내에 시간지연이 크거나 외란이 심한 경우에 사용하는 제어는?

  1. 프로세스제어
  2. 케스케이드제어
  3. 프로그램제어
  4. 비율제어
(정답률: 86%)
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44. 적외석 가스분석계에서 고유 흡수스펙트럼을 가지지 못하는 것은?

  1. CH4
  2. CO
  3. CO2
  4. O2
(정답률: 68%)
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45. 노벽의 온도를 방사(복사) 온도계로 측정할 때 주의해야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 냉접점 온도를 보정해야 한다.
  2. 측온체의 흑도에 따라 보정한다.
  3. 계기에 따라 거리계수가 정해져 있으므로 설치 위치에 주의한다.
  4. 노벽과 온도계 사이에 수증기, CO2, 연기 등이 있으면 방사 에너지를 흡수하여 오차가 생긴다.
(정답률: 55%)
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46. U자관 액주계(manometer)를 사용해 압력을 측정코자 한다. 관의 한 쪽부는 측정부에 연결하고 다른 쪽 관은 대기에 통해 있을 때 측정 압력은?

  1. 계기압력
  2. 절대압력
  3. 절대압력-계기압력
  4. 절대압력+계기압력
(정답률: 54%)
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47. 아래 계측기중 유량 측정용에 사용하는 것들로만 조합된 것은?

  1. 3, 4, 6
  2. 1, 2, 3, 4
  3. 1, 2, 5
  4. 1, 2, 5, 6
(정답률: 81%)
  • 유량 측정에는 유체의 압력 강하나 속도를 이용하는 계측기를 사용합니다.
    오리피스(orifice)계, 벤튜리(venturi)계, 로터(rota)미터는 대표적인 유량 측정 장치입니다.

    오답 노트
    피토우트(pitot)관: 유속 측정용
    피에조(piezo)미터: 압력 측정용
    마노메타(Manometer): 압력 측정용
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48. 다음 중 서미스터 재질로서 적합치 못한 것은?

  1. 코발트
  2. 망간
  3. 니켈
  4. 크롬
(정답률: 77%)
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49. 다음 중 공업 계측에서 고온 측정용으로 가장 적합한 온도계는?

  1. 금속저항온도계
  2. 유리온도계
  3. 압력온도계
  4. 열전온도계
(정답률: 88%)
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50. 0℃에서 수은주의 높이가 760mm에 상당하는 압력을 1표준기압 또는 대기압이라 할 때 다음 중 1atm과 다른 것은?

  1. 760mmHg
  2. 760mH2O
  3. 1.033kg/cm2
  4. 10.33mAq
(정답률: 60%)
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51. 다음 중 연소가스 중의 CO와 H2 분석에 사용되는 것은?

  1. 과잉 공기계
  2. 질소 가스계
  3. 미연소 가스계
  4. 탄소 가스계
(정답률: 81%)
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52. 다음 압력계 중 가장 높은 압력을 측정할 수 있는 것은?

  1. 다이아프램식 압력계
  2. 벨로우즈식 압력계
  3. U자관식 압력계
  4. 브르돈관식 압력계
(정답률: 78%)
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53. 탄성 압력계의 일반 교정에 쓰이는 시험기는?

  1. 기준 분동식 압력계
  2. 경사관 압력계
  3. 침종식 압력계
  4. 환상 천평 압력계
(정답률: 69%)
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54. 안지름 10cm인 관에 물이 흐를 때 피토관으로 측정한 유속은 3m/s이었다면 유량은 약 몇 kg/s인가?

  1. 14
  2. 24
  3. 34
  4. 44
(정답률: 62%)
  • 유량은 관의 단면적과 유속, 그리고 유체의 밀도를 곱하여 계산합니다. 물의 밀도를 $1000\text{kg/m}^{3}$로 가정하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times v \times \rho = \frac{\pi d^{2}}{4} \times v \times \rho$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{3.14 \times 0.1^{2}}{4} \times 3 \times 1000$
    ③ [최종 결과] $Q = 23.55 \approx 24$
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55. 큐폴라 상부의 배기가스 온도를 측정하고자 한다. 어떤 온도계가 가장 적당한가?

  1. 광고온계
  2. 열전대온도계
  3. 색온도계
  4. Cu 저항온도계
(정답률: 63%)
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56. 보일러 출구에 설치된 O2분석기를 통해 배기가스의 O2%를 제어하려고 한다. 이 때 보일러 부하에 따라 다른 수치의 O2%의 값을 제어하려면 어떤 제어를 하여야 하는가?

  1. 시이퀀스제어
  2. 피이드백제어
  3. 케스케이드제어
  4. 다위치제어
(정답률: 72%)
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57. 가는 유리관에 액체를 봉입하여 봉입액의 온도에 따른 팽창현상을 이용한 온도계의 봉입액체로 쓸 수 없는 것은?

  1. 수은
  2. 알콜
  3. 아닐린
  4. 글리세린
(정답률: 68%)
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58. 관속을 흐르는 유체가 층류가 되려면?

  1. 레이놀즈수가 2320이어야 한다.
  2. 레이놀즈수가 2320보다 작아야 한다.
  3. 레이놀즈수가 2320보다 커야 한다.
  4. 레이놀즈수와는 무관한 관계이다.
(정답률: 71%)
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59. 펌프로 물을 양수할 때, 흡입관에서 압력이 진공 압력계로 50mmHg이다. 이 압력은 절대 압력(kgf/cm2abs)으로 얼마인가? (단, 대기압이 750mmHg일 때)

  1. 0.92
  2. 0.94
  3. 0.96
  4. 0.98
(정답률: 30%)
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60. 보일러 등 연소장치의 통풍력을 측정하는데 사용되는 기기는?

  1. 탄산가스미터
  2. 파이로미터
  3. 드래프트게이지
  4. 브르돈관압력계
(정답률: 64%)
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4과목: 열설비취급 및 안전관리

61. 다음 중 점토질 내화물에 속하는 것은?

  1. 샤모트(chamotte)질 내화물
  2. 크롬(chrome)질 내화물
  3. 마그네시아(magnesia)질 내화물
  4. 돌로마이트(dolomite)질 내화물
(정답률: 63%)
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62. 대형 보일러 설비 중 절탄기(Economizer)란?

  1. 석탄을 연소시키는 장치
  2. 석탄을 절약하기 위한 장치
  3. 보일러급수를 예열하는 장치
  4. 연소가스로 공기를 예열하는 장치
(정답률: 78%)
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63. 두께 144mm의 벽돌벽이 있다. 내면온도 250℃, 외면온도 150℃일 때 이 벽면 10m2에서 매시 손실되는 열량은? (단, 벽돌의 열전도율은 0.6kcal/m.h.℃임)

  1. 4170kcal/h
  2. 5260kcal/h
  3. 2400kcal/h
  4. 6250kcal/h
(정답률: 43%)
  • 열전도 법칙(푸리에 법칙)을 이용하여 벽면을 통해 전달되는 열량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{k \cdot A \cdot \Delta T}{L}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{0.6 \cdot 10 \cdot (250 - 150)}{0.144}$
    ③ [최종 결과] $Q = 4166.67$
    따라서 가장 근접한 값은 $4170\text{kcal/h}$입니다.
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64. 다음 중 층류와 난류의 유동상태 판단의 척도가 되는 무차원 수는?

  1. 마하 수
  2. 프란틀 수
  3. 넛셀 수
  4. 레이놀즈 수
(정답률: 75%)
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65. 다음 중 증기속에 수분이 섞여나가는 것을 방지하기 위한 부속설비는?

  1. 비수방지판
  2. 블로우관
  3. 스컴판
  4. 급수내관
(정답률: 75%)
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66. 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: 80%)
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67. 모리슨형 파형 노통의 피치와 골의 깊이가 맞는 것은?

  1. 200mm이하, 32mm이상
  2. 230mm이하, 32mm이상
  3. 200mm이상, 32mm이하
  4. 230mm이상, 32mm이하
(정답률: 49%)
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68. 괴상화용로에서 분상철광석을 괴상화하는 목적은?

  1. 산화도의 변화
  2. 용광로의 능률 향상
  3. 유해성분 제거
  4. 화합수와 탈산염의 분해
(정답률: 63%)
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69. 유리를 연속적으로 대량 용융하고자 할 때 가장 적당한 가마는?

  1. 회전 가마
  2. 탱크 가마
  3. 터널 가마
  4. 도가니 가마
(정답률: 66%)
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70. 보일·샤를의 법칙의 정의로 옳은 것은?

  1. 기체의 체적은 절대온도에는 비례하지만, 압력에는 관계가 없다.
  2. 기체의 체적은 절대온도 및 압력에 관계가 없다.
  3. 기체의 체적은 압력에는 비례하고, 절대온도에는 반비례한다.
  4. 기체의 체적은 절대온도에는 비례하고, 압력에는 반비례한다.
(정답률: 69%)
  • 보일-샤를의 법칙은 이상기체의 상태 변화를 설명하는 법칙으로, 기체의 체적 $V$는 절대온도 $T$에 비례하고 압력 $P$에 반비례한다는 원리입니다.

    오답 노트
    압력에는 관계가 없다: 압력에 반비례함
    관계가 없다: 온도와 압력 모두에 영향을 받음
    압력에는 비례하고, 절대온도에는 반비례한다: 압력에 반비례, 온도에 비례함
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71. 다음 중 시멘트클린커 제조용으로 사용되는 요가 아닌 것은?

  1. 터널요
  2. 견요
  3. 윤요
  4. 회전요
(정답률: 49%)
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72. 보일러 강재의 부식 원인에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보일러수의 pH가 너무 낮다.
  2. 보일러수의 pH가 너무 높다.
  3. 수주에 함유된 실리카이온의 영향
  4. 수중에 함유된 산소의 영향
(정답률: 63%)
  • 보일러 강재의 부식은 주로 수중의 용존 산소, 너무 낮거나 높은 pH(강산성 또는 강알칼리성)에 의해 발생합니다.

    오답 노트
    수주에 함유된 실리카이온의 영향: 실리카 이온은 주로 보일러 튜브 내부에 스케일을 형성하는 원인이 되며, 직접적인 부식의 주원인으로 보지 않습니다.
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73. 우리나라에서 내화도 측정에 표준으로 삼고 있는 것은?

  1. 오르톤콘
  2. 제겔콘
  3. 광고온계
  4. 색온계
(정답률: 80%)
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74. 보일러(관류식은 제외)에 사용되고 있는 보일러 물의 pH조정 방식을 열거한 것으로 관계없는 것은?

  1. 알칼리 처리방식
  2. 안산염 처리방식
  3. 급수의 탈기방식
  4. 휘발성 물질 처리방식
(정답률: 47%)
  • 보일러수의 pH 조정 방식은 화학 물질을 첨가하여 산도나 알칼리도를 조절하는 방식입니다. 알칼리 처리, 안산염 처리, 휘발성 물질 처리 방식이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    급수의 탈기방식: pH 조정이 아니라 물속의 용존 산소를 제거하여 부식을 방지하는 방식입니다.
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75. 다음 중 동관의 공작에 소요되지 않는 기기는?

  1. 세이퍼
  2. 확관기
  3. 티뽑기
  4. 밴딩기
(정답률: 66%)
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76. 실리카(silica)의 결정변태(結晶邊態) 중 비중이 가장 큰 것은?

  1. α-석영(Quartz)
  2. β-트리디마이트(tridymite)
  3. β-크리스토발라이트(cristobalite)
  4. 실리카글래스(silica glass)
(정답률: 61%)
  • 실리카의 결정변태 중 $\alpha$-석영(Quartz)은 구조가 가장 조밀하여 비중이 가장 큽니다. 온도가 상승함에 따라 $\alpha$-석영 $\rightarrow$ $\beta$-석영 $\rightarrow$ 트리디마이트 $\rightarrow$ 크리스토발라이트 순으로 변하며, 일반적으로 결정 구조가 느슨해질수록 비중은 감소합니다.
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77. 압력용기에서 축(세로)방향의 응력은 원주방향 응력의 몇배 정도인가?

  1. 0.5배
  2. 1.5배
  3. 2배
  4. 2.5배
(정답률: 56%)
  • 박막 압력용기에서 원주방향 응력(Hoop Stress)은 축방향 응력(Longitudinal Stress)의 2배입니다. 따라서 축방향 응력은 원주방향 응력의 절반인 $0.5$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{long} = \frac{1}{2} \sigma_{hoop}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{long} = \frac{1}{2} \times 1$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{long} = 0.5$
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78. 다음 벽돌 중 압축강도가 가장 높은 것은?

  1. 샤모트 벽돌
  2. 규석벽돌
  3. 마그네시아 벽돌
  4. 보크사이트 벽돌
(정답률: 52%)
  • 내화 벽돌의 종류별 압축강도를 비교하면 보크사이트 벽돌이 가장 강력한 내구성을 가집니다.

    오답 노트
    샤모트 및 규석벽돌: $150 \sim 450\text{kgf/cm}^2$로 낮음
    마그네시아벽돌: $500 \sim 1000\text{kgf/cm}^2$로 중간 수준
    보크사이트벽돌: $3600\text{kgf/cm}^2$로 가장 높음
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79. 산성내화물의 중요 화학성분의 형은?

  1. R2O형
  2. RO형
  3. RO2형
  4. R2O3형
(정답률: 78%)
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80. 그림과 같이 로벽에 깊이 10cm의 구멍을 뚫고 온도를 재니 250℃이었다. 바깥표면의 온도는 200℃이고, 로벽재료의 열전달율이 0.7kcal/mh℃일 때 바깥표면 1m2 에서 시간당 손실되는 열량은 얼마인가?

  1. 7.1kcal
  2. 71kcal
  3. 35kcal
  4. 350kcal
(정답률: 51%)
  • 열전도 법칙(푸리에 법칙)을 이용하여 벽면을 통한 시간당 열손실량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{k \times A \times \Delta T}{L}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{0.7 \times 1 \times (250 - 200)}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $Q = 350$
    따라서 시간당 손실되는 열량은 $350\text{kcal}$입니다.
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