에너지관리기능사 열설비 설치 및 난방배관 기출변형문제 50제
에너지관리기능사 열설비 설치 및 난방배관 과목 문항입니다. 각 문항의 정답과 해설이 바로 아래에 함께 있습니다.
이 과목에서 나오는 것
보일러 자동제어(ABC) 계통이 반복 출제 주제입니다. 증기압력·노내압력 제어의 대상, 급수제어에서 수위만 보는 1요소식과 수위·증기량을 보는 2요소식, 수위·증기량·급수량을 모두 검출하는 3요소식의 구분, 수위 검출방식, 인터록과 자동제어의 차이를 묻습니다. 난방배관 쪽에서는 편심 리듀서를 쓰는 이유, 개방식과 밀폐식 팽창탱크의 구성 차이, 신축이음의 종류와 신축 흡수량, 리프트 피팅, 리버스리턴(역환수) 방식, 진공환수식의 진공펌프 역할, 보온재 선정 조건, 온수온돌 방수처리가 나옵니다. 여기에 표준방열량과 방열기 면적을 곱해 필요 방열량을 구하는 계산 문항이 세트로 배치됩니다.
급수제어 1·2·3요소식은 검출 항목의 개수로 이름이 정해지므로 표 한 줄로 정리하면 절대 틀리지 않습니다. 방열량 계산은 증기난방과 온수난방의 표준방열량 값이 다르므로, 문제에 제시된 기준값을 그대로 쓰는 습관을 들이세요.
문제와 해설
- 1보일러 자동제어(ABC) 중 증기압력·노내압력을 제어하는 것은? 기본
- 자동연소제어(ACC)
- 자동급수제어(FWC)
- 증기온도제어(STC)
- 프로그램제어
정답 1번 · 자동연소제어(ACC)
해설 자동연소제어(ACC)는 증기압력 또는 노내압력을 일정하게 유지하도록 연료량·공기량을 조절한다.
- 2보일러 급수제어(FWC) 방식 중 수위만을 검출하여 급수량을 조절하는 방식은? 기본
- 2요소식
- 단요소식
- 3요소식
- 4요소식
정답 2번 · 단요소식
해설 단요소식은 수위 하나만을 검출요소로 사용하는 가장 간단한 급수제어 방식이다.
- 3보일러 급수제어에서 수위·증기량·급수량을 모두 검출하여 제어하는 방식은? 기본
- 단요소식
- 2요소식
- 3요소식
- 무요소식
정답 3번 · 3요소식
해설 3요소식은 수위, 증기유량, 급수유량을 모두 검출해 정밀하게 급수를 제어하는 방식이다.
- 4보일러 자동제어에서 저수위가 되면 점화를 저지하는 인터록은? 기본
- 압력초과 인터록
- 프리퍼지 인터록
- 불착화 인터록
- 저수위 인터록
정답 4번 · 저수위 인터록
해설 저수위 인터록은 수위가 안전 수위 이하로 내려가면 점화·연소를 저지하여 보일러를 보호한다.
- 5보일러 수위 검출방식에 해당하지 않는 것은? 기본
- 유속식
- 전극식
- 차압식
- 열팽창식(플로트식)
정답 1번 · 유속식
해설 수위검출은 전극식·차압식·열팽창식(플로트) 등이 대표적이며 유속식은 해당되지 않는다.
- 6중력환수식 온수난방에 대한 설명으로 옳은 것은? 기본
- 순환펌프를 반드시 사용한다.
- 온수의 밀도차에 의해 자연순환한다.
- 대규모 건물에 주로 사용된다.
- 관경을 작게 해도 순환에 문제가 없다.
정답 2번 · 온수의 밀도차에 의해 자연순환한다.
해설 중력환수식은 온도차에 따른 밀도차로 자연순환하며 소규모 주택 등에 적합하고, 자연순환이라 관경을 충분히 크게 해야 한다.
- 7증기난방에서 응축수 환수관의 관경이 가늘어지는 곳에 편심 리듀서를 사용하는 이유는? 기본
- 관의 열팽창을 방지하기 위해
- 동심 리듀서보다 시공이 빠르기 때문에
- 응축수의 체류를 방지하기 위해
- 응축수의 순환을 억제하기 위해
정답 3번 · 응축수의 체류를 방지하기 위해
해설 편심 리듀서는 관 하부를 나란히 맞춰 응축수가 고이지 않고 흐르도록 하기 위해 사용한다.
- 8증기난방 중 진공환수식의 특징으로 옳은 것은? 기본
- 방열기보다 보일러가 항상 높은 곳에 있어야 한다.
- 순환펌프 없이 자연중력으로만 환수한다.
- 대규모 건물에는 적용할 수 없다.
- 환수관 내 압력을 대기압 이하로 유지해 응축수 회수가 빠르다.
정답 4번 · 환수관 내 압력을 대기압 이하로 유지해 응축수 회수가 빠르다.
해설 진공환수식은 진공펌프로 환수관 내 압력을 대기압보다 낮게 유지해 응축수 회수가 빠르고 대규모 건물에 적합하다.
- 9온수난방 밀폐식 팽창탱크에 설치되지 않는 것은? 기본
- 배기관
- 수위계
- 압력계
- 안전밸브
정답 1번 · 배기관
해설 배기관(오버플로우관)은 개방식 팽창탱크에 설치되며, 밀폐식은 밀폐된 압력용기 구조라 배기관이 필요 없다.
- 10증기난방 방열기의 표준방열량은 약 몇 kcal/m²·h인가? 기본
- 450kcal/m²·h
- 650kcal/m²·h
- 250kcal/m²·h
- 860kcal/m²·h
정답 2번 · 650kcal/m²·h
해설 증기 방열기의 표준방열량은 약 650kcal/m²·h이며, 온수 방열기는 약 450kcal/m²·h이다.
- 11온수난방 방열기의 표준방열량은 약 몇 kcal/m²·h인가? 기본
- 650kcal/m²·h
- 250kcal/m²·h
- 450kcal/m²·h
- 860kcal/m²·h
정답 3번 · 450kcal/m²·h
해설 온수 방열기의 표준방열량은 약 450kcal/m²·h이다.
- 12가압수식을 이용한 집진장치가 아닌 것은? 기본
- 제트 스크러버
- 충격식 스크러버
- 벤튜리 스크러버
- 사이클론식 집진장치
정답 4번 · 사이클론식 집진장치
해설 사이클론식은 원심력을 이용한 건식 집진장치이며, 나머지는 물을 분사하는 가압수식(세정식) 집진장치이다.
- 13다음 중 여과식 집진장치에 해당하는 것은? 기본
- 백필터 집진기
- 코트렐 집진기
- 벤튜리 스크러버
- 사이클론식 집진기
정답 1번 · 백필터 집진기
해설 백필터(여과식) 집진기는 필터에 함진가스를 통과시켜 먼지를 걸러낸다.
- 14보온재 중 500℃ 이하의 파이프·탱크·노벽에 사용되며 단열효과가 비교적 낮은 것은? 기본
- 암면
- 규조토
- 기포성수지
- 탄산마그네슘
정답 2번 · 규조토
해설 규조토는 비교적 저온용(500℃ 이하)이며 다른 보온재에 비해 단열효과가 낮은 편이다.
- 15배관의 신축을 흡수하기 위해 사용하는 신축이음의 종류가 아닌 것은? 기본
- 스위블이음
- 벨로우즈이음
- 유니온이음
- 루프(곡관)이음
정답 3번 · 유니온이음
해설 유니온이음은 관을 분리·결합하기 쉽게 하는 배관이음 방식으로 신축흡수와는 관계가 없다.
- 16난방설비 배관이나 방열기에서 높은 위치에 설치해야 하는 밸브는? 기본
- 안전밸브
- 전자밸브
- 플로트 밸브
- 공기빼기 밸브
정답 4번 · 공기빼기 밸브
해설 공기빼기 밸브는 배관 내 공기가 위쪽으로 모이므로 배관·방열기의 높은 위치에 설치한다.
- 17온수온돌 방수처리에 대한 설명으로 적절한 것은? 기본
- 다층건물이라도 전층의 온수온돌에 방수처리를 한다.
- 1층에만 방수처리를 하면 충분하다.
- 방수처리는 옥상층에만 필요하다.
- 온수온돌은 방수처리가 필요 없다.
정답 1번 · 다층건물이라도 전층의 온수온돌에 방수처리를 한다.
해설 온수온돌은 누수 시 아래층 피해를 막기 위해 다층건물에서도 전층에 방수처리를 하는 것이 원칙이다.
- 18보일러 통풍력을 크게 할 필요 없이 자연 대류로 급수를 예열하는 부속장치는? 기본
- 과열기
- 절탄기
- 재열기
- 공기예열기
정답 2번 · 절탄기
해설 절탄기는 배기가스의 열을 이용해 급수를 예열하는 부속장치이다.
- 19집진장치 중 전기적 힘(정전기)으로 분진을 포집하는 것은? 기본
- 관성력식 집진장치
- 원심력식 집진장치
- 전기식 집진장치(코트렐)
- 중력식 집진장치
정답 3번 · 전기식 집진장치(코트렐)
해설 전기식 집진장치는 고전압으로 분진을 하전시켜 전극에 흡착시키는 방식으로 미세분진 포집 효율이 높다.
- 20급수처리에서 경도 성분을 제거(연화)하는 대표적인 방법은? 기본
- 응집침전법
- 여과법
- 증류법
- 이온교환법
정답 4번 · 이온교환법
해설 이온교환법은 급수 중 칼슘·마그네슘 등 경도 성분을 나트륨 이온 등으로 치환해 연화하는 방법이다.
- 21보일러 자동제어 시스템에서 인터록의 목적으로 가장 옳은 것은? 기본
- 이상 상태 발생 시 보일러 운전을 자동으로 정지·저지하여 사고를 예방한다.
- 연료 소비량을 최소화한다.
- 보일러 효율을 향상시킨다.
- 증기압력을 항상 일정하게 유지한다.
정답 1번 · 이상 상태 발생 시 보일러 운전을 자동으로 정지·저지하여 사고를 예방한다.
해설 인터록은 저수위·압력초과·불착화 등 이상 상태가 감지되면 운전을 강제로 정지·저지해 사고를 예방하는 안전장치이다.
- 22난방설비에서 방열기 밸브의 설치 위치로 가장 적절한 곳은? 기본
- 방열기 하단 중앙
- 방열기 입구
- 환수관 말단
- 보일러 출구
정답 2번 · 방열기 입구
해설 방열기 밸브(방열기 밸브·조절밸브)는 방열기로 들어가는 입구 측에 설치해 유입량을 조절한다.
- 23증기난방 배관에서 리프트 피팅(lift fitting)을 사용하는 주된 목적은? 기본
- 관의 신축을 흡수하기 위해
- 배관의 소음을 줄이기 위해
- 진공환수식에서 응축수를 위로 끌어올리기 위해
- 보온 효과를 높이기 위해
정답 3번 · 진공환수식에서 응축수를 위로 끌어올리기 위해
해설 리프트 피팅은 진공환수식 증기난방에서 저압부의 응축수를 상승시켜 환수관으로 보내는 데 사용한다.
- 24집진장치의 집진효율이 가장 높은 편에 속하는 방식은? 기본
- 중력식
- 관성력식
- 원심력식(사이클론)
- 전기식(코트렐)
정답 4번 · 전기식(코트렐)
해설 전기식(전기집진기)은 미세분진까지 포집할 수 있어 집진효율이 매우 높은 편이다.
- 25온수보일러의 개방식 팽창탱크에 반드시 설치해야 하는 것은? 기본
- 오버플로우관(배기관)
- 안전밸브
- 압력계만
- 진공방지밸브
정답 1번 · 오버플로우관(배기관)
해설 개방식 팽창탱크는 대기에 개방되어 있어 물이 넘칠 때를 대비한 오버플로우관(배기관)이 필요하다.
- 26급수제어(FWC) 방식 중 부하 변동이 커도 정확한 제어가 가능하여 대용량 보일러에 주로 사용되는 방식은? 심화
- 3요소식
- 단요소식
- 2요소식
- 무요소식
정답 1번 · 3요소식
해설 3요소식은 수위·증기유량·급수유량을 모두 검출해 부하 변동에도 정확히 대응할 수 있어 대용량 보일러에 적합하다.
- 27보일러 자동제어에서 제어량에 따른 조작량의 대응으로 옳은 것은? 심화
- 증기온도 : 연소가스량
- 증기압력 : 연료량
- 보일러수위 : 공기량
- 노내압력 : 급수량
정답 2번 · 증기압력 : 연료량
해설 증기압력(제어량)을 일정하게 유지하기 위한 조작량은 연료량(및 공기량)이다. 나머지 조합은 실제 대응관계와 맞지 않는다.
- 28보일러 수위제어 검출방식에 해당되지 않는 것은? 심화
- 전극식
- 차압식
- 유속식
- 열팽창식
정답 3번 · 유속식
해설 유속식은 수위검출 방식이 아니다. 전극식·차압식·열팽창식이 대표적인 수위검출 방식이다.
- 29가압수식을 이용한 집진장치가 아닌 것은? 심화
- 제트 스크러버
- 충격식 스크러버
- 벤튜리 스크러버
- 사이클론식 집진장치
정답 4번 · 사이클론식 집진장치
해설 사이클론식은 원심력을 이용하는 건식 집진장치로 가압수(물)를 사용하지 않는다.
- 30온수난방 설비의 밀폐식 팽창탱크에 설치되지 않는 것은? 심화
- 배기관
- 수위계
- 압력계
- 안전밸브
정답 1번 · 배기관
해설 밀폐식 팽창탱크는 밀폐구조이므로 대기로 통하는 배기관이 필요 없다. 개방식에만 배기관(오버플로우관)이 필요하다.
- 31중력환수식 온수난방법의 설명으로 틀린 것은? 심화
- 온수의 밀도차에 의해 온수가 순환한다.
- 자연순환이므로 관경을 작게 하여도 된다.
- 소규모 주택에 이용된다.
- 보일러는 최하위 방열기보다 더 낮은 곳에 설치한다.
정답 2번 · 자연순환이므로 관경을 작게 하여도 된다.
해설 중력환수식은 순환력이 약한 자연순환 방식이므로 관경을 오히려 충분히 크게 해야 원활히 순환된다.
- 32증기난방에서 환수관의 수평 배관에서 관경이 가늘어지는 경우 편심 리듀서를 사용하는 이유로 적합한 것은? 심화
- 응축수의 순환을 억제하기 위해
- 관의 열팽창을 방지하기 위해
- 응축수의 체류를 방지하기 위해
- 동심 리듀셔보다 시공을 단축하기 위해
정답 3번 · 응축수의 체류를 방지하기 위해
해설 편심 리듀서는 관 바닥면을 일치시켜 응축수가 고이지 않고 흐르게 하여 워터해머 등을 예방한다.
- 33다른 보온재에 비해 단열 효과가 낮으며 500℃ 이하의 파이프, 탱크, 노벽 등에 사용하는 보온재는? 심화
- 암면
- 기포성수지
- 탄산마그네슘
- 규조토
정답 4번 · 규조토
해설 규조토는 비교적 저온용이며 단열효과가 낮은 편에 속하는 보온재이다.
- 34온수온돌의 방수처리에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은? 심화
- 다층건물에 있어서는 최상층에만 방수처리를 하면 된다.
- 온수 배관 하부 전면에 방수처리를 한다.
- 방수처리는 누수로 인한 하부층 피해를 막기 위함이다.
- 단열층과 방수층은 함께 시공하는 것이 일반적이다.
정답 1번 · 다층건물에 있어서는 최상층에만 방수처리를 하면 된다.
해설 다층건물이라도 각 층마다 누수 위험이 있으므로 전층에 방수처리를 해야 하며 최상층에만 하는 것은 틀린 설명이다.
- 35보일러 자동제어에서 인터록 종류와 그 저지 조건의 연결로 틀린 것은? 심화
- 저수위 인터록 - 수위가 안전수위 이하일 때 점화 저지
- 압력초과 인터록 - 저수위 발생 시 점화 저지
- 프리퍼지 인터록 - 노내 환기 부족 시 점화 저지
- 불착화 인터록 - 점화 후 일정시간 내 착화 실패 시 연료 차단
정답 2번 · 압력초과 인터록 - 저수위 발생 시 점화 저지
해설 압력초과 인터록은 증기압력이 설정치를 초과할 때 작동하는 것으로, 저수위와는 관계가 없다(저수위는 저수위 인터록의 조건).
- 36다음 중 습식(세정식) 집진장치에 해당하지 않는 것은? 심화
- 벤튜리 스크러버
- 제트 스크러버
- 백필터 집진기
- 충격식 스크러버
정답 3번 · 백필터 집진기
해설 백필터는 여과식(건식) 집진장치이며, 나머지는 물을 이용하는 습식 집진장치이다.
- 37증기난방 진공환수식 배관시공에 관한 설명으로 틀린 것은? 심화
- 환수관 내 압력을 대기압 이하로 유지한다.
- 리프트 피팅을 사용해 응축수를 상승시킬 수 있다.
- 대규모 건물의 난방에 적합하다.
- 방열기보다 낮은 곳에 있는 환수관에는 리프트 피팅을 사용할 수 없다.
정답 4번 · 방열기보다 낮은 곳에 있는 환수관에는 리프트 피팅을 사용할 수 없다.
해설 진공환수식은 진공펌프의 흡입력을 이용하므로 저압부에서도 리프트 피팅으로 응축수를 끌어올릴 수 있다.
- 38난방배관에서 리버스리턴(역환수) 방식을 채택하는 이유로 가장 옳은 것은? 심화
- 각 방열기까지의 공급관+환수관 총 길이를 균등하게 하여 유량을 균등 분배하기 위해
- 배관 자재를 절약하기 위해
- 응축수 환수 속도를 높이기 위해
- 소음과 진동을 줄이기 위해
정답 1번 · 각 방열기까지의 공급관+환수관 총 길이를 균등하게 하여 유량을 균등 분배하기 위해
해설 직접환수식은 보일러에서 가까운 방열기로 유량이 편중되기 쉬워, 역환수식으로 총 배관길이를 균등화해 유량 편중을 막는다.
- 39집진장치 선정 시, 미세분진(서브미크론급)까지 높은 효율로 포집하는 데 가장 유리한 방식은? 심화
- 중력식 집진장치
- 전기식(코트렐) 집진장치
- 관성력식 집진장치
- 원심력식(사이클론) 집진장치
정답 2번 · 전기식(코트렐) 집진장치
해설 전기식 집진장치는 하전-포집 원리로 미세분진에 대해서도 높은 집진효율을 낼 수 있다.
- 40보온재의 열전도율과 온도의 관계에 대한 설명으로 옳은 것은? 심화
- 온도와 열전도율은 무관하다.
- 온도가 높아지면 열전도율은 항상 작아진다.
- 일반적으로 온도가 높아질수록 열전도율도 커진다.
- 열전도율은 재료의 색상에 의해서만 결정된다.
정답 3번 · 일반적으로 온도가 높아질수록 열전도율도 커진다.
해설 대부분의 보온재는 온도가 상승할수록 열전도율이 커지는 경향을 보인다.
- 41압력배관용 탄소강관의 KS 규격기호로 옳은 것은? 심화
- SPP
- SPPH
- SPLT
- SPPS
정답 4번 · SPPS
해설 SPPS는 압력배관용 탄소강관, SPP는 배관용(저압), SPPH는 고압배관용, SPLT는 저온배관용 강관이다.
- 42배관 신축이음 중 신축량이 큰 배관에 적합하며 관 내 압력손실이 비교적 크지만 신축 흡수량이 가장 큰 것은? 심화
- 루프형(곡관형) 신축이음
- 스위블형 신축이음
- 슬리브형 신축이음
- 벨로우즈형 신축이음
정답 1번 · 루프형(곡관형) 신축이음
해설 루프형(곡관형)은 구조가 크고 압력손실이 있지만 큰 신축량을 흡수할 수 있어 고온·고압 배관에 적합하다.
- 43방열기 표준방열량 계산에서, 증기난방 방열기 면적 5m²의 필요 방열량은 몇 kcal/h인가? (표준방열량 650kcal/m²·h 기준) 심화
- 2,250kcal/h
- 3,250kcal/h
- 4,500kcal/h
- 1,300kcal/h
정답 2번 · 3,250kcal/h
해설 필요방열량 = 면적×표준방열량 = 5×650 = 3,250kcal/h.
- 44온수난방 방열기 면적 8m²가 필요로 하는 방열량은 몇 kcal/h인가? (표준방열량 450kcal/m²·h 기준) 심화
- 5,200kcal/h
- 2,700kcal/h
- 3,600kcal/h
- 4,500kcal/h
정답 3번 · 3,600kcal/h
해설 필요방열량 = 8×450 = 3,600kcal/h.
- 45필요방열량이 6,500kcal/h인 증기난방 구역에 필요한 방열기 면적은 몇 m²인가? (표준방열량 650kcal/m²·h 기준) 심화
- 8m²
- 13m²
- 6.5m²
- 10m²
정답 4번 · 10m²
해설 방열기 면적 = 필요방열량/표준방열량 = 6500/650 = 10m².
- 46보일러 자동제어에서 인터록과 자동제어(ABC)의 근본적인 차이를 가장 옳게 설명한 것은? 심화
- 인터록은 이상 시 안전을 위해 강제로 정지·저지하고, ABC는 정상 운전 중 제어량을 목표치로 유지한다.
- 인터록과 ABC는 완전히 동일한 기능이다.
- 인터록은 연료 절감을, ABC는 안전을 목적으로 한다.
- ABC는 이상 시에만 작동하고 인터록은 상시 작동한다.
정답 1번 · 인터록은 이상 시 안전을 위해 강제로 정지·저지하고, ABC는 정상 운전 중 제어량을 목표치로 유지한다.
해설 자동제어(ABC)는 정상 운전 중 제어량(압력·수위 등)을 목표값으로 유지하는 것이고, 인터록은 이상상태 시 안전을 위해 강제로 운전을 정지·저지하는 기능이다.
- 47다음 중 온수보일러의 순환펌프 선정 시 가장 우선적으로 고려해야 할 요소는? 심화
- 방열기의 색상
- 배관계통의 필요 유량과 저항(양정)
- 보일러의 제조사
- 배관의 색상
정답 2번 · 배관계통의 필요 유량과 저항(양정)
해설 순환펌프는 배관계통에서 필요한 유량과 마찰저항(양정)을 만족하도록 선정해야 한다.
- 48진공환수식 증기난방에서 진공펌프의 주된 역할은? 심화
- 증기의 압력을 높인다.
- 연료 소비량을 줄인다.
- 환수관 내를 대기압 이하로 유지하여 응축수 회수를 촉진한다.
- 보일러 수위를 자동으로 조절한다.
정답 3번 · 환수관 내를 대기압 이하로 유지하여 응축수 회수를 촉진한다.
해설 진공펌프는 환수관 내 압력을 낮춰 응축수와 공기를 원활하게 흡입·회수하는 역할을 한다.
- 49다음 중 배관 지지물의 주된 목적으로 가장 옳은 것은? 심화
- 배관 내부의 유체 압력을 높인다.
- 배관의 부식을 원천적으로 방지한다.
- 배관의 유량을 조절한다.
- 배관의 자중과 열팽창에 의한 이동을 안전하게 지지·제어한다.
정답 4번 · 배관의 자중과 열팽창에 의한 이동을 안전하게 지지·제어한다.
해설 배관 지지물(행거·서포트 등)은 배관의 자중을 받치고 신축에 의한 움직임을 적절히 제어하는 역할을 한다.
- 50보일러 급수제어 방식 중 부하 변동이 작은 소형 보일러에 주로 사용되며 구조가 가장 단순한 방식은? 심화
- 단요소식
- 2요소식
- 3요소식
- 캐스케이드식
정답 1번 · 단요소식
해설 단요소식은 수위 하나만 검출하는 가장 단순한 구조로 부하변동이 작은 소용량 보일러에 적합하다.