공조냉동기계기술사 218

1-11. 공기조화설비에서 조닝(zoning)에 필요한 요소에 대하여 설명하시오.

공기조화설비 조닝(Zoning)에 필요한 요소공기조화설비에서 조닝(Zoning)이란 건물의 공간을 냉난방 부하 특성이 유사한 구역으로 나누어 각 구역별로 온습도 등을 개별적으로 제어하는 것을 의미합니다. 효과적인 조닝은 실내 환경의 쾌적성을 높이고 에너지 소비를 절감하는 데 필수적입니다. 조닝 계획 시 고려해야 할 주요 요소는 다음과 같습니다.건물의 방위 및 외피 조건:방위: 건물의 각 부분이 향하는 방향(동, 서, 남, 북)에 따라 일사량의 영향을 받는 시간과 정도가 크게 다릅니다. 예를 들어, 동향은 오전에, 서향은 오후에 일사 부하가 집중됩니다. 남향은 겨울철에는 일사 이득이 있지만 여름철에는 부하가 큽니다. 북향은 일사 부하가 적습니다.외주부와 내부: 외벽이나 창문에 직접 면한 외주부(Perime..

1-10. P.A.L(연간열부하계수)에 대하여 설명하시오.

P.A.L (연간열부하계수)에 대하여 설명하시오.P.A.L.은 Perimeter Annual Load의 약자로, 우리말로는 연간 열부하 계수라고 합니다. 이는 건축물의 외피(건물의 외부를 둘러싸는 벽, 창, 지붕 등)가 에너지 효율적인 측면에서 얼마나 잘 설계되었는지를 평가하는 지표입니다. 특히 건물의 외주부(Perimeter Zone)에서 발생하는 연간 냉난방 부하를 해당 구역의 바닥면적으로 나눈 값으로 표현됩니다. 페리미터 존 (Perimeter Zone) 이란?페리미터 존은 건물의 내부 공간 중 외벽과 접하여 외부 기상 조건(외기 온도, 일사량 등)의 영향을 크게 받는 구역을 의미합니다. 일반적으로 외벽에서 일정 거리 (예: 5m 이내)까지의 구역을 지칭하며, 이 구역의 열적 성능이 건물 전체 에너..

1-9. 새집증후군을 완화할 수 있는 방법인 베이크아웃(Bake-out)과 플러시아웃(Flush-out)에대하여 설명하시오.

새집증후군은 새로 지어진 건축물이나 리모델링한 공간에서 발생하는 다양한 건강 이상 증상을 일컫습니다. 이는 건축 자재, 가구, 벽지, 페인트 등에서 방출되는 휘발성 유기 화합물(VOCs), 포름알데히드 등 유해 물질이 주요 원인입니다. 베이크아웃(Bake-out)과 플러시아웃(Flush-out)은 이러한 새집증후군 유발 물질의 방출량을 줄여 실내 공기질을 개선하는 방법입니다.1) 베이크아웃(Bake-out)원리:베이크아웃은 실내 온도를 인위적으로 높여 건축 자재나 가구 등에 흡착되어 있는 유해 물질의 방출 속도를 증가시킨 후, 환기를 통해 외부로 배출시키는 방법입니다. 고온 환경은 유해 물질의 증기압을 높여 더 많은 양이 공기 중으로 방출되도록 유도합니다. 실행 방법:사전 준비:실내 모든 문과 창문을 닫..

1-8. 배관 시공시 용접이음과 나사이음의 장ㆍ단점을 비교설명 하시오.

배관 시공 시 주로 사용되는 이음 방식인 용접이음과 나사이음은 각각 고유한 장점과 단점을 가지고 있습니다. 시공 환경, 배관 재질, 유체의 종류 및 압력, 경제성 등을 고려하여 적절한 이음 방식을 선택해야 합니다. 1. 용접이음 (Welded Joint)장점:높은 강도 및 기밀성: 용접은 배관 재료를 직접 융합하여 접합하므로 이음부의 강도가 모재와 거의 같고, 누설 위험이 매우 적어 높은 압력 및 고온 유체 배관에 적합합니다.우수한 유체 흐름: 이음부 내부에 돌출부가 없어 유체의 흐름 저항이 적고, 스케일이나 부식 물질의 축적을 줄일 수 있습니다.보온 및 피복 용이: 이음부가 매끄러워 보온재나 피복재 시공이 용이하고 외관이 깔끔합니다.긴 수명 및 낮은 유지보수 비용: 견고한 접합으로 인해 하자 발생률이 ..

1-7. 밀폐형 팽창탱크와 개방식 팽창탱크를 비교설명 하시오.

팽창탱크는 난방 또는 냉각 시스템에서 작동 유체의 온도 변화에 따른 체적 변화를 흡수하고 시스템 내 압력을 일정하게 유지하는 역할을 하는 장치입니다. 밀폐형 팽창탱크와 개방식 팽창탱크는 작동 방식과 구조에서 뚜렷한 차이를 보입니다. 다음은 밀폐형 팽창탱크와 개방식 팽창탱크를 비교 설명한 내용입니다. 특징 개방식 팽창탱크 (Open Expansion Tank)밀폐형 팽창탱크 (Closed/Sealed Expansion Tank)구조탱크 상부가 대기에 개방되어 있음.탱크가 완전히 밀폐되어 있으며, 내부에 공기 또는 질소 등의 기체가 충전된 공간(에어 챔버)과 격막(다이어프램 또는 블래더)으로 분리되어 작동 유체와 직접적인 접촉을 차단함.작동 원리작동 유체의 팽창 시 탱크 내 수위가 상승하고, 수축 시 수위가..

1-6. 액백(Liquid Back)의 원인과 방지방법에 대하여 설명하시오.

액백(Liquid Back)은 냉동 시스템 운전 중 증발기에서 완전히 증발하지 못한 액체 상태의 냉매가 압축기로 되돌아가는 현상을 의미합니다. 이는 압축기에 심각한 손상을 초래할 수 있으므로 반드시 방지해야 합니다.1) 액백의 원인액백은 다양한 원인에 의해 발생할 수 있습니다. 주요 원인은 다음과 같습니다.증발기 부하 부족: 증발기에 충분한 열 부하가 걸리지 않으면 액체 냉매가 모두 증발하지 못하고 압축기로 넘어갈 수 있습니다. 특히 야간이나 부하가 적은 운전 조건에서 발생하기 쉽습니다.팽창 밸브 오작동:과도한 냉매 공급: 팽창 밸브가 너무 많이 열려 증발기로 과도한 액체 냉매가 공급되면 증발하지 못하고 액백이 발생할 수 있습니다.감온통(Bulb) 부착 불량 또는 위치 오류: 팽창 밸브 감온통이 흡입 배..

1-5. 자연대류에 이용되는 중요한 무차원수를 설명하시오.

1. 그라쇼프 수 (Grashof Number, Gr)정의: 유체 내에서 부력과 점성력의 비를 나타내는 무차원수입니다. 온도 차이로 인해 발생하는 밀도 변화(부력)가 유체의 흐름을 얼마나 유발하는지에 대한 척도입니다.물리적 의미: 그라쇼프 수가 클수록 부력이 점성력보다 우세하여 자연대류가 활발하게 일어남을 의미합니다.수식: ​ 여기서,g: 중력 가속도β: 체적 팽창 계수Ts​: 표면 온도T∞​: 유체 벌크 온도L: 특성 길이ν: 동점성 계수2. 프란틀 수 (Prandtl Number, Pr)정의: 유체의 운동량 확산도(점성)와 열 확산도의 비를 나타내는 무차원수입니다. 유체 내에서 운동량과 열이 얼마나 효과적으로 확산되는지를 비교하는 지표입니다.물리적 의미:Pr1: 열 확산이 운동량 확산보다 빠릅니다 (..

1-4. 냉온수 코일의 설계기준 10가지를 나열하시오.

냉온수 코일은 공조 시스템에서 공기를 가열하거나 냉각하는 핵심 부품입니다. 코일의 성능과 효율은 여러 설계 기준에 따라 결정됩니다. 주요 설계 기준 10가지는 다음과 같습니다.요구 열용량 (Required Heating/Cooling Capacity): 코일이 전달해야 하는 열량(냉방 시 열 제거량, 난방 시 열 공급량)은 가장 기본적인 설계 기준입니다. 이는 부하 계산 결과를 기반으로 결정됩니다.공기 유량 및 조건 (Air Flow Rate and Conditions): 코일을 통과하는 공기의 체적 유량 또는 질량 유량, 그리고 코일 진입 시 공기의 건구 온도 및 습구 온도(냉방 시)는 코일 성능 계산의 필수 입력값입니다.냉온수 유량 및 조건 (Water Flow Rate and Conditions):..

1-3. 덕트의 소음과 진동을 예방하기 위한 방법 10가지를 나열하시오.

덕트에서 발생하는 소음과 진동은 공조 시스템의 성능 저하뿐만 아니라 거주자에게 불쾌감을 줄 수 있습니다. 덕트의 소음 및 진동을 예방하기 위한 10가지 주요 방법은 다음과 같습니다.송풍기(Fan) 및 공조기(AHU)의 방진 설치: 소음과 진동의 주요 발생원인인 송풍기나 공조기 자체를 스프링 마운트나 고무 패드와 같은 방진 장치 위에 설치하여 장비 자체의 진동이 건물 구조체로 전달되는 것을 차단합니다.덕트와 송풍기/공조기 연결부에 플렉시블 커넥터 사용: 덕트와 송풍기 또는 공조기 사이를 캔버스나 고무 재질의 유연한 이음(Flexible Connector)으로 연결하여, 장비에서 발생하는 진동이 덕트 라인을 따라 전달되는 것을 효과적으로 막습니다.덕트 소음기(Silencer/Attenuator) 설치: 송풍..

1-2. 다음 기초관계식에 대하여 설명하시오.(1)열역학관계식(상태방정식의 유도)(2)유체역학관계식(베르누이 정리)(3)열전달관계식(열관류율, 열저항)

(1) 열역학 관계식 (상태방정식의 유도와 관련된 열역학 관계)열역학에서 '상태방정식'은 어떤 물질의 상태를 나타내는 물리량(압력, 부피, 온도 등) 사이의 관계를 나타내는 식입니다. 예를 들어, 이상 기체 상태 방정식 PV=nRT는 압력(P), 부피(V), 몰수(n), 기체 상수(R), 온도(T) 사이의 관계를 보여줍니다.여기서 요청하신 '상태방정식의 유도와 관련된 열역학 관계식'은 단순히 특정 상태 방정식을 유도하는 과정을 넘어, 열역학적 상태량(내부 에너지, 엔탈피, 엔트로피, 헬름홀츠 자유에너지, 깁스 자유에너지 등)들 사이의 근본적인 관계를 다루는 것을 의미하는 것으로 보입니다. 이러한 관계식들은 열역학 제1법칙 및 제2법칙으로부터 유도되며, 상태량들이 가지는 미분 관계를 통해 다양한 물리량의 ..