공조냉동기계기술사/133회 기출문제 풀이 31

4-6. 고압가스를 이용한 신형상의 냉동기를 아래조건에 따라 설계, 제조하려 한다. 1일 냉동능력기준으로 해당 냉동기가 「고압가스 안전관리법」의 적용대상에 해당되는지 여부를 판단하고, 그 판단 이유를 설명하시오.

해당 냉동기가 「고압 가스 안전 관리법」의 적용 대상에 해당되는지 여부를 판단하기 위해서는 냉동 능력(표준 냉동 능력)을 계산하고, 해당 법규에서 정하는 기준에 부합하는지 확인해야 합니다. 1. 냉동 능력 계산:표준 냉동 능력(R)은 일반적으로 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.R = K × V × n × ηv여기서,R: 표준 냉동 능력 (톤)K: 냉매 상수 (주어진 값 C = 1.9를 사용)V: 압축기 행정 체적 (m³)n: 압축기 회전 속도 (rpm)ηv: 압축기 체적 효율주어진 설계 조건을 다음과 같이 변환합니다.행정 체적 (V): 41.5 cc = 41.5 × 10⁻⁶ m³압축기 회전 속도 (n): 2000 rpm압축기 체적 효율 (ηv): 75% = 0.75냉매 상수 (K): C = 1...

4-5. 단열벽 성능평가 시 다음을 설명하시오. 1) 고려사항 2) 단열성능평가방법

1) 고려사항단열벽의 성능을 평가할 때 고려해야 할 주요 사항은 다음과 같습니다.단열 성능 (열저항 및 열관류율):열저항 (R-value): 열이 재료를 통과하기 어렵게 만드는 정도를 나타내는 값으로, 높을수록 단열 성능이 우수합니다. 벽체의 각 구성 요소(단열재, 마감재 등)의 열저항을 합산하여 전체 벽체의 열저항을 평가합니다.열관류율 (U-value): 단위 면적당 단위 온도차에 의해 시간당 통과하는 열량을 나타내는 값으로, 낮을수록 단열 성능이 우수합니다. 열저항의 역수 관계를 가지며, 실제 건물 에너지 성능 평가에 주로 사용됩니다.단열재의 종류 및 물성:단열재의 고유한 열전도율, 밀도, 비열 등이 단열 성능에 영향을 미칩니다.사용 환경 조건(온도, 습도 등)에서의 물성 변화 및 내구성, 수명 등을..

4-4. 클린룸의 4대원칙을 설명하고 클린룸에서의 공조 에너지절약기술의 방법을 반송동력부문과 열원부문으로 구분하여 설명하시오.

1. 클린룸의 4대 원칙클린룸은 특정 환경 조건(온도, 습도, 압력, 기류, 조도 등)과 함께 공기 중의 입자 수를 엄격하게 관리하는 특수하게 설계된 공간입니다. 이러한 청정도를 유지하기 위한 4대 원칙은 다음과 같습니다.희석 (Dilution):클린룸 내부에서 발생하는 미세 입자들을 지속적으로 깨끗한 공기로 희석하여 농도를 낮추는 원리입니다.고성능 필터(HEPA 또는 ULPA 필터)를 통과한 청정한 공기를 다량으로 클린룸 내부에 공급하고, 오염된 공기를 배출함으로써 입자 농도를 목표 수준 이하로 유지합니다.공기 순환 횟수(Air Change Rate, ACR)를 높여 희석 효과를 극대화합니다.차단 (Exclusion):외부의 오염된 공기나 입자가 클린룸 내부로 유입되는 것을 근본적으로 차단하는 원리입니..

4-3. 보일러 블로우다운 시 재증발 증기 환수 계통도(급수탱크, 플래시탱크, 열교환기 등포함)를 그리고, 이때 플래시 탱크에서 발생하는 재증발증기량 계산식을 플래시 탱크전,후의 물질평형식과 에너지평형식을 이용하여 유도하시오.

1. 보일러 블로우다운 시 재증발 증기 환수 계통도 각 장치 설명:보일러 (Boiler): 증기를 생산하는 장치로, 내부의 용존 고형물 농도 증가를 방지하기 위해 블로우다운을 수행합니다.플래시 탱크 (Flash Tank): 보일러에서 배출된 고온, 고압의 블로우다운수를 감압하여 일부를 증발시켜 재증발 증기를 얻는 장치입니다.열교환기 (Heat Exchanger): 플래시 탱크에서 발생한 재증발 증기의 열을 이용하여 보일러 급수를 예열하는 장치입니다.급수 탱크 (Feedwater Tank): 보일러에 공급될 급수를 저장하는 탱크입니다.배수 또는 후처리 (Drain or Post-treatment): 플래시 탱크에서 증발되지 않고 남은 블로우다운수는 배출되거나 별도의 후처리 과정을 거칩니다.급수 (Suppl..

4-2. 냉동차의 냉동방식별 종류와 특징에 대하여 설명하시오.

냉동차의 냉동 방식은 운송하는 화물의 종류, 운송 거리, 필요한 온도, 비용 효율성 등 다양한 요인에 따라 선택됩니다. 주요 냉동 방식별 종류와 특징은 다음과 같습니다. 1. 기계식 냉동 (Mechanical Refrigeration)가장 일반적인 냉동 방식으로, 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발시키는 냉동 사이클을 통해 냉기를 생성합니다.1) 직결식 (Direct Drive):특징: 냉동기의 압축기가 냉동차 엔진의 동력을 직접 전달받아 작동합니다. 엔진이 작동하는 동안에만 냉동이 가능합니다.장점: 구조가 비교적 간단하고 초기 비용이 저렴합니다.단점: 엔진이 정지하면 냉동이 중단되므로 장시간 정차 시 온도 유지가 어렵습니다. 엔진 부하가 증가하여 연비에 영향을 줄 수 있습니다. 주로 단거리 운송이나 배송..

4-1. 온도측정을 위해 그 목적에 적합한 온도계를 선택하는 것이 중요하다. 각종 온도계의종류와 특징을 설명하시오.

온도 측정을 위한 온도계는 그 종류와 특징이 매우 다양하며, 측정 목적, 온도 범위, 요구되는 정확도, 측정 환경 등에 따라 적합한 온도계를 선택하는 것이 중요합니다. 주요 온도계의 종류와 특징을 설명해 드리겠습니다.1. 액체 팽창식 온도계 (Liquid-in-Glass Thermometer)원리: 액체(주로 수은 또는 알코올)는 온도가 상승하면 부피가 팽창하고, 하강하면 수축하는 성질을 이용합니다. 이 액체를 좁은 유리관에 넣어 온도 변화에 따른 액체 기둥의 높이 변화를 눈금으로 읽어 온도를 측정합니다.특징:장점: 구조가 간단하고 가격이 저렴하며, 전원이 필요 없습니다. 비교적 넓은 온도 범위에서 사용 가능하며, 직접 눈으로 온도를 확인할 수 있습니다.단점: 파손되기 쉽고, 응답 속도가 느립니다. 시차..

3-6. 냉각탑(Cooling Tower)에 관한 다음 사항들의 원인과 대책을 설명하시오. 1) 소음 2) 비산 3) 백연현상 4) 백청현상

1) 소음원인:팬 회전 소음: 팬의 회전 및 공기와의 마찰로 인해 발생하는 소음으로, 팬의 크기, 회전 속도, 날개 형태 등에 따라 크기가 달라집니다. 특히 고속 회전 시 고주파 소음이 발생할 수 있습니다.물 떨어지는 소음: 냉각수가 충진재를 타고 내려오면서 하부 수조에 떨어질 때 발생하는 소음입니다. 낙차가 크거나 수량이 많을수록 소음이 커집니다.모터 및 기어박스 소음: 팬을 구동하는 모터나 감속기(기어박스)의 작동 시 발생하는 기계적인 소음 및 진동음입니다.공기 흡입 및 배출 소음: 냉각탑 내부의 공기 흐름으로 인해 흡입구와 배출구에서 발생하는 소음입니다.구조물 진동 소음: 냉각탑 전체 또는 특정 부위의 진동이 주변으로 전달되어 발생하는 소음입니다.대책:저소음형 팬 사용: 팬 날개 디자인을 개선하거나..

3-5. 실시간 커미셔닝(On-going Commissioning)에 대하여 다음을 설명하시오. 1) 개념 2) 효과 3) 실시간 커미셔닝 절차

실시간 커미셔닝(On-going Commissioning)은 건물 또는 시스템의 성능을 지속적으로 모니터링하고 분석하여 최적의 효율을 유지하도록 관리하는 프로세스를 의미합니다. 초기 커미셔닝이 시스템 설치 및 시운전 단계에서 이루어지는 반면, 실시간 커미셔닝은 시스템 운영 기간 동안 지속적으로 이루어지는 활동입니다.1) 개념실시간 커미셔닝은 단순히 시스템의 오류를 감지하는 것을 넘어섭니다. 주요 개념은 다음과 같습니다.지속적인 성능 모니터링: 건물 자동화 시스템(BAS), 에너지 관리 시스템(EMS) 등 다양한 센서와 측정 장비를 활용하여 에너지 사용량, 실내 환경, 설비 작동 상태 등의 데이터를 실시간으로 수집합니다.데이터 분석 및 진단: 수집된 데이터를 분석하여 시스템의 성능 변화, 비효율적인 운전 ..

3-4. 지역냉방에 대하여 다음을 설명하시오. 1) 지역냉방 공급방식 2) 지역냉방의 효과 3) 설치 및 설계보조금 지원제도

1) 지역냉방 공급방식지역냉방은 대규모 열생산 시설에서 생산된 냉수를 배관을 통해 건물에 공급하여 냉방을 제공하는 시스템으로, 주요 공급방식은 다음과 같습니다.흡수식 냉방: 지역난방에서 공급되는 온수를 이용하여 흡수식 냉동기를 가동시켜 냉수를 생산하는 방식입니다. 전기 대신 열에너지를 사용하여 하절기 전력 피크 부하를 줄이는 데 효과적입니다.전기식 냉방: 대규모 냉동기를 이용하여 냉수를 생산하고, 이를 배관을 통해 공급하는 방식입니다. 대규모 시설에서 효율적으로 냉수를 생산하여 개별 건물 냉방보다 에너지 효율을 높일 수 있습니다.복합 냉방: 흡수식과 전기식 냉방을 혼합하여 사용하는 방식입니다. 에너지 효율을 극대화하고 안정적인 냉방 공급을 가능하게 합니다.2) 지역냉방의 효과지역냉방은 다양한 긍정적인 효..

3-3. 열원설비 중 하나인 히트펌프의 일반적인 특징, 활용용도를 설명하고 난방 및 급탕을 위한 가정용 전기 구동 히트펌프의 국내 보급 장애요인과 대응방안을 제시하시오.

1. 히트펌프의 일반적인 특징히트펌프는 냉매의 증발-압축-응축-팽창 과정을 통해 저온의 열원을 흡수하여 고온으로 열을 이동시키는 장치입니다. 냉매의 순환 방향을 바꾸면 난방과 냉방 모두 가능하며, 전기를 주 에너지원으로 사용합니다.높은 에너지 효율: 투입한 전기 에너지보다 더 많은 열에너지를 얻을 수 있습니다. 이는 열을 직접 생성하는 방식이 아니라 외부의 열을 끌어오는 방식이기 때문입니다. 효율은 일반적으로 COP(Coefficient of Performance, 난방 성능 계수) 또는 SCOP(Seasonal Coefficient of Performance, 계절별 난방 성능 계수)로 나타내며, 1보다 훨씬 높은 값을 가집니다.냉난방 겸용: 하나의 시스템으로 여름에는 냉방, 겨울에는 난방 기능을 제공..