공조냉동기계기술사 제118회(2019년) 기출문제
4교시 31문항. 문항을 누르면 앱의 답안지에서 바로 쓸 수 있습니다.
1교시
- 1-1습공기선도를 작도하고, 습공기선도 상의 한 상태점에 대하여 건구온도, 습구온도, 노점 온도, 상대습도, 절대습도, 비체적, 수증기분압, 엔탈피 값을 찾을 수 있는 선을 표시 하시오. 현열비, 열수분비를 설명하고 습공기선도 상에 나타내시오.10점답안 쓰기
- 1-2폐열회수형 환기장치에서 난방과 냉방 시 효율과 에너지계수를 정의하고, 효율과 에너지 계수의 기준을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-3대체냉매의 종류와 특성을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-4보온 및 보냉재로 많이 사용하는 고무발포 보온재의 마감을 최근에는 테이핑 시공을 하지 않는 이유와 보냉 작업 시 속비닐 시공을 하지 않는 이유를 각각 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-5지열원 냉난방 시스템의 개방형과 밀폐형에 대하여 특징 및 장·단점을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-6선형열교를 설명하고, 선형열교 값을 구하는 식을 유도하시오.10점답안 쓰기
- 1-7냉동 사이클의 압력강하장치(팽창밸브)의 사용 목적, 종류와 작동원리를 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-8냉동장치에서 펌프다운(pump down)과 펌프아웃(pump out)을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-9공동주택의 세대별 환기시스템(전열교환기 등)의 하자 방지 대책에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-10수관식 보일러와 연관식 보일러의 개략도를 그리고, 각각의 장·단점을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-11터보냉동기의 보수관리 중 연간점검의 항목을 쓰시오.10점답안 쓰기
- 1-12결로 방지를 위한 TDR(온도차이비율)을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-13공기청정기의 성능지표인 CADR/W(공기청정화능력/소비동력)를 설명하시오.10점답안 쓰기
2교시
- 2-1건축물의 에너지절약 방안 및 설계기준을 건축적 측면과 기계적 측면으로 구분해서 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-2냉동기의 2차 냉매인 브라인을 정의하고, 브라인의 종류와 특성에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-3결로현상의 종류, 원인과 저감 대책에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-4콜드체인(cold chain)의 개념과 냉동설비와의 상관관계에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-5배관 내 물의 유동 조건은 다음과 같다. 다음을 구하시오. [ 조건 ] · 물의 밀도: 1000 kg/m3, 중력가속도: 9.81 m/s2 · 모든 압력은 게이지 압력으로 한다. · 각 지점별 조건은 다음과 같다. (단, 그림에서 물의 높이는 실제와 다를 수 있다.) ①: (압력) = 150 kPa, (높이) = 5 m, (지름) = 0.20 m, (속도) = 3 m/s ②: (높이) = 12 m, (지름) = 0.25 m ③: (높이) = 10 m, (지름) = 0.15 m (1) 베르누이 식을 만족하기 위한 3가지 조건을 제시하시오. (2) 물의 체적유량 (m3/h)를 구하시오. (단, 소수점 첫째 자리까지 반올림하시오.) (3) ②지점의 속도 (m/s)를 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (4) ②지점의 압력 (kPa)를 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (5) ②지점의 물의 높이 (m)를 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (6) ③지점의 속도 (m/s)를 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (7) ③지점의 압력 (kPa)를 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (8) ③지점의 물의 높이 (m)를 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.)25점답안 쓰기
- 2-6본 실내공간은 사무실 용도이며 아래층의 실내조건은 본 공간과 동일하다. 남측과 서측은 외부 노출, 북측은 복도(비공조 공간), 동측은 인접공간(실내조건 동일)이다. 다음을 구하시오. [ 조건 ] 실내 건구온도 25℃, 실내 절대습도 0.00988 kg/kg 실외 건구온도 32℃, 실외 절대습도 0.01747 kg/kg 외벽 열관류율 = 0.45 W/(m2 ℃) 지붕 열관류율 = 0.40 W/(m2 ℃) 내벽 열관류율 = 2.50 W/(m2 ℃) 상당온도차. 지붕 = 17.5℃, 남측 벽 = 6.1℃, 서측 벽 = 8.5℃ 창 열관류율 = 3.0 W/(m2 ℃), SHGC = 0.6 문 열관류율 = 2.5 W/(m2 ℃) 사무실 업무 시 인체 발열. 현열 = 63 W/p, 잠열 = 69 W/p 일사량. 남측 수직면 = 120 W/m2, 서측 수직면 = 370 W/m2 침기량. 환기횟수 = 0.4 회/h 1인당 외기 도입 = 26 m3/(h·p) 면적당 사람의 수 (사무실 공간 기준) = 0.2 p/m2 면적당 조명 및 기기 부하 = 30 W/m2 공기 밀도 = 1.2 kg/m3, 공기 정압비열 = 1.00 kJ/(kg ℃) 수증기 잠열 = 2500 kJ/kg 비공조 공간의 온도는 실내와 실외의 평균으로 계산 (1) 냉방부하(W)를 구하시오. (2) 단위바닥면적당 냉방부하(W/m2)를 구하시오. (3) 실내 냉방부하의 현열비를 구하시오.25점답안 쓰기
3교시
- 3-1각층 공조방식에서 발생되는 소음 원인을 설명하고, 건축적 측면과 기계설비적 측면으로 구분하여 저감 대책을 설명하시오.25점답안 쓰기
- 3-2CA냉장(Controlled Atmosphere storage)의 개념을 설명하고, 종류별 CA냉장 방법에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 3-3배관부식의 종류 및 원인, 방지 대책에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 3-4LiBr/H2O 흡수식 냉동기에서 기동 시, 운전 중, 정지 중 결정이 발생하는 원인과 해결 방법을 설명하시오.25점답안 쓰기
- 3-5냉매 R134a를 사용하는 이상적인 증기 압축식 냉동 사이클(역 Rankine 사이클)을 가정한다. 다음을 구하시오. [ 조건 ] 증발압력 = 300 kPa 응축압력 = 1200 kPa 과열도 = 5℃ 과냉도 = 3℃ 압축단열효율 = 68% 1a: 증발압력에서의 포화증기 1: 압축기 입구(또는 증발기 출구) 2: 압축기 출구(또는 응축기 입구) 3a: 응축압력에서의 포화액체 3: 응축기 출구(압력강하장치 입구) 4: 압력강하장치 출구(또는 증발기 입구) 표에 없는 값은 선형보간법 이용 R134a 포화상태량표 [kPa] t [℃] Enthalpy [kJ/kg] Entropy [kJ/(kg K)] 300 0.65 52.73 250.83 0.2076 0.9310 1100 42.95 112.69 272.52 0.4087 0.9143 1200 46.29 117.77 273.87 0.4244 0.9130 R134a 과열증기표 (압력 300 kPa) R134a 과열증기표 (압력 1200 kPa) t [℃] h [kJ/kg] s [kJ/(kg K)] t [℃] h [kJ/kg] s [kJ/(kg K)] 5 254.73 0.9452 50 278.27 0.9267 10 259.19 0.9610 60 289.64 0.9614 20 263.64 0.9766 70 300.61 0.9938 (1) 이상적인 냉동 사이클의 가정을 설명하시오. (2) 증발기 출구 온도 을 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (3) 압축기 출구 온도 를 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (4) 응축기 출구 온도 를 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (5) 응축기 출구 엔탈피 를 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (6) 증발기 입구 냉매 건도를 구하시오. (단, 소수점 넷째 자리까지 반올림하시오.) (7) 냉동 성능계수(COP)를 구하시오. (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (8) 전체 과정을 압력(y축) - 엔탈피( 축) 선도에 나타내시오. 상태 1a, 1, 2, 3a, 3, 4를 표시 하시오. 각 상태의 압력, 엔탈피, 온도 값을 쓰시오.25점답안 쓰기
- 3-6실내공기를 재 순환시키는 공기정화기로 먼지를 제거하고자 한다. 다음을 구하시오. [ 조건 ] 공간 체적 = 200 m3 먼지 발생율 = 1000 μg/h 공기정화기 풍량 = 100 m3/h 공기정화기의 먼지 제거효율 = 99% : 먼지 농도 (μg/m3) 초기 먼지 농도 = 100 μg/m3 먼지는 실내공기와 완전 혼합되어 공간상에서 균일하게 분포한다고 가정한다. (1) 공기정화기 가동 후 1시간 후의 실내 공간의 먼지 농도(μg/m3)를 구하시오. (2) 1시간 후 먼지 농도를 20 μg/m3로 만들기 위한 공기정화기의 최소풍량(m3/h)을 구하시오.25점답안 쓰기
4교시
- 4-1프레온가스와 암모니아가스의 냉매 누설 검지 방법에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 4-2습공기 제습의 필요성과 제습 방법에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 4-3투습률, 투습비 저항, 투습계수, 투습저항을 정의하고, 시간당 투습량(kg/s) 계산식을 설명하시오. (단, SI단위로 표기하시오).25점답안 쓰기
- 4-4메르스 사태 등의 여파로 발생된 병원의 감염병동 및 격리실병동의 공조설비 설계 시 고려 사항에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 4-5습공기는 건조공기와 수증기의 이상기체 혼합물로 가정한다. 습공기에 대하여 다음을 구하시오. [ 조건 ] 체적 = 200 m3 온도 = 28℃ 상대습도 = 48% 압력 = 101.325 kPa 건조공기의 정압비열 = 1.004 kJ/(kg ℃) 수증기의 정압비열 = 1.863 kJ/(kg ℃) 0℃에서의 물의 잠열 = 2500 kJ/kg 건조공기의 기체상수 = 0.287 kJ/(kg K) 수증기의 기체상수 = 0.4615 kJ/(kg K) [표] 수증기의 포화상태량표 t [℃] 0 5 10 15 20 25 30 35 40 [kPa] 0.6113 0.8726 1.228 1.706 2.339 3.169 4.246 5.627 7.381 (1) 수증기분압(kPa) (단, 소수점 셋째 자리까지 반올림하시오.) (2) 수증기질량(kg) (단, 소수점 셋째 자리까지 반올림하시오.) (3) 건조공기분압(kPa) (단, 소수점 셋째 자리까지 반올림하시오.) (4) 건조공기 질량(kg) (단, 소수점 셋째 자리까지 반올림하시오.) (5) 절대습도(kg/kg) (단, 소수점 다섯째 자리까지 반올림하시오.) (6) 비체적(m3/kg) (단, 소수점 넷째 자리까지 반올림하시오.) (7) 노점온도(℃) (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.) (8) 엔탈피(kJ/kg) (단, 소수점 둘째 자리까지 반올림하시오.)25점답안 쓰기
- 4-6이상적인 LiBr/H2O 1중 효용 흡수식 냉동기를 가정한다. 다음을 구하시오. [ 조건 ] 증발기 증발 온도 = 8℃ 응축기 응축 온도 = 45℃ 재생기 재생 온도 = 120℃ 흡수기 흡수 온도 = 35℃ 용액열교환기에서 재생기 출구 농용액과 흡수기 출구 희용액을 열교환하여 희용액의 온도를 55℃로 상승시킨다. 물 포화상태량표 t [℃] P [kPa] Enthalpy [kJ/kg] hf hg 8 1.073 33.63 2515.56 45 9.595 188.44 2582.42 120 198.67 503.81 2705.95 포화 LiBr/H2O의 온도-압력-농도-엔탈피 표 용액온도 [℃] 물 포화온도 [℃] 물 포화압력 [kPa] LiBr 농도 [%] 용액 엔탈피 [kJ/kg] 35 8.00 1.073 53.85 79.55 55 25.72 3.308 53.85 121.51 120 35.00 9.595 71.50 320.50 (1) 흡수기, 발생기, 응축기, 증발기, 압력강하장치, 용액펌프, 용액열교환기가 포함된 배관 통도를 그리시오. (2) 흡수식 냉동기의 성능계수(COP)를 구하시오. (단, 소수점 셋째 자리까지 반올림하시오.)25점답안 쓰기