공조냉동기계기사 기출문제 2회 (2021.05.15)

자격시험 기사 공조냉동기계기사category

공조냉동기계기사 기출문제 2021년 2회 (2021.05.15)

1. 자격요약

□자격명 :: 공조냉동기계기사
□영문명 :: Engineer Air-Conditioning Refrigerating Machinery
□관련부처 :: 국토교통부
□시행기관 :: 한국산업인력공단
□응시자격 :: 제한있음
□자격분류 :: 국가기술자격증
□홈페이지 :: www.q-net.or.kr
□자격증 관계도: 공조냉동기계기능사, 공조냉동기계산업기사, 공조냉동기계기사

2. 자격정보

□ 공조냉동기계기사 기출문제

○ 응시자격을 갖추고 한국산업인력공단에서 시행하는 공조냉동기계기사 시험에 합격하여 그 자격을 취득한 자를 말함.

○ 공조냉동기술은 단독으로 또는 다른 기술과 병합하여 활용 범위가 매우 넓고, 사용하는 공조냉동기계의 종류, 규모 및 피냉각물의 종류도 너무나 다양해서 이를 전문직으로 다룰 기술인력이 요구되므로, 냉동과 공기조화에 관한 공학적인 이론을 바탕으로 산업현장에서 요구되는 공조냉동기계 및 설비의 기본적인 설계 및 운용을 담당할 전문기능인력을 양성하기 위하여 제정됨.

□ 주요특징

○ 공조 및 냉동기계장치의 설계, 설치, 시공, 정비, 관리유지, 보수, 점검 등의 업무를 수행.

○ 냉동고압가스제조시설, 냉동기제조시설, 냉동기계와 공기조화설비를 운용하는 사업체에서 고압가스 및 냉동기의 제조공정을 관리하고, 위해를 예방하기 위한 안전관리규정을 시행하는 직무를 담당.

□ 진로 및 전망

○ 취업

- 주택, 토지개발, 도로, 가스안전, 가스 등 각종 공사, 냉동고압가스업체, 공조냉동설비 관련 업체, 냉난방 및 냉동장치 제조업체, 냉동고압가스업체, 공조냉동설비 관련 업체, 저온유통업체, 식품냉동업체 등으로 취업 가능.

- 건설업체, 감리전문업체, 엔지니어링업체, 정밀기계제조업체, 제약회사, 검사기관, 정부기관 등으로 진출 가능.

○ 에너지이용합리화법에 의한 에너지절약전문기업의 기술인력, 고압가스안전관리법에 의한 냉동제조시설, 냉동기제조시설의 안전관리책임자, 건설기술관리법에 의한 감리전문회사의 감리원 등으로도 취업 가능.

○ 우대

- 공조냉동제조업체 등에서 채용 시 공조냉동기계 관련 자격증을 소지하거나 기계설계 관련 학과를 졸업한 경우 우대받을 수 있음.

- 국가기술자격법에 의해 공공기관 및 일반기업 채용 시 그리고 보수, 승진, 전보, 신분보장 등에 있어서 우대받을 수 있음.

○ 가산점

- 6급 이하 및 기술직공무원 채용시험 시 가산점.

- 공업직렬의 일반기계, 농업기계 직류에서 채용계급이 8·9급, 기능직 기능8급 이하일 경우와 6·7급, 기능직 기능7급 이상일 경우 모두 5%의 가산점.

- 다만, 가산 특전은 매 과목 4할 이상 득점자에게만, 필기시험 시행 전일까지 취득한 자격증에 한함.

○ 자격부여

- 공조냉동기계기사 자격을 취득하면, 건설기술관리법에 의한 감리전문회사 등록을 위한 감리원 자격이 주어지고, 건설산업기본법에 의한 건설업 등록을 위한 기술인력(난방시공업), 산업안전보건법에 의한 근로자의 보건·안전 지정교육기관, 지정검사기관으로 지정받기 위한 기술인력, 에너지이용합리화법에 의한 에너지절약전문기업 등록, 제조검사 및 설치검사 면제받기 위한 기술인력 등으로 활동할 수 있음.

3. 시험정보

□ 시험일정 ( 원서접수 첫날 10:00부터 마지막 날 18:00까지 )

구분	필기원서접수 (인터넷)	필기시험	필기합격 (예정자)발표	실기원서접수	실기시험	최종합격자 발표일
2024년 기사 1회	2024.01.23 ~ 2024.01.26	2024.02.15 ~ 2024.03.07	2024.03.13	2024.03.26 ~ 2024.03.29	2024.04.27 ~ 2024.05.12	2024.06.18
2024년 기사 2회	2024.04.16 ~ 2024.04.19	2024.05.09 ~ 2024.05.28	2024.06.05	2024.06.25 ~ 2024.06.28	2024.07.28 ~ 2024.08.14	2024.09.10
2024년 기사 3회	2024.06.18 ~ 2024.06.21	2024.07.05 ~ 2024.07.27	2024.08.07	2024.09.10 ~ 2024.09.13	2024.10.19 ~ 2024.11.08	2024.12.11

□ 수수료

○필기 : 19,400원
○실기 : 22,600원

□ 출제경향

○ 필기 : 출제기준을 참조

○ 실기 : 필답형으로 시행되며 출제기준을 참조

□ 출제기준

○ 공조냉동기계기사 출제기준(2011.1.1~2018.6.30).hwp 다운로드

○ 공조냉동기계기사 출제기준(2018.7.1~2019.12.31).hwp 다운로드

○ 공조냉동기계기사 출제기준(2020.1.1~2021.12.31).hwp 다운로드

□ 취득방법

○ 응시자격

- 관련학과 : 대학의 냉동공조공학, 기계공학 등 관련학과

- 기술자격 소지자 : 동일(유사)분야 다른 종목 기사 / 산업기사 + 실무경력 1년 / 기능사 + 실무경력 3년

- 순수경력자 : 실무경력 4년(동일, 유사 분야)

- 동일직무분야 : 경영·회계·사무 중 생산관리, 건설, 재료, 화학, 전기·전자, 정보통신 중 방송무선, 통신, 안전관리, 환경·에너지

○ 시험과목

- 필기

1) 기계열역학
2) 냉동공학
3) 공기조화
4) 전기제어공학
5) 배관일반

- 실기

1) 냉동 및 냉난방설계

○ 검정방법

- 필기 : 객관식 4지 택일형 과목당 20문항(과목당 30분)

- 실기 : 필답형(3시간)

○ 합격기준

- 필기 : 100점을 만점으로 하여 과목당 40점 이상, 전과목 평균 60점 이상

- 실기 : 100점을 만점으로 하여 60점 이상

○ 제한시간

- 필기 : 150분

- 실기 : 180분

1 과목 : 기계열역학

1. 4kg의 공기를 온도 15℃에서 일정 체적ㅇ그로 가열하여 엔트로피가 3.35kJ/K 증가하였다. 이 때 온도는 약 몇 K인가? (단, 공기의 정적비열은 0.717kJ/(kgㆍK)이다.

①	927
②	337
③	533
④	483

2. 카르노사이클로 작동되는 열기관이 200kJ의 열을 200℃에서 공급받아 20℃에서 방출한다면 이 기관의 일은 약 얼마인가?

①	38kJ
②	54kJ
③	63kJ
④	76kJ

3. 기체상수가 0.462kJ/(kgㆍK)인 수증기를 이상기체로 간주할 때 정압비열 (kJ/(kgㆍK)은 약 얼마인가? (단, 이 수증기의 비열비는 1.33이다.)

①	1.86
②	1.54
③	0.64
④	0.44

4. 다음 4가지 경우에서 ( )안의 물질이 보유한 엔트로피가 증가한 경우는?

ⓐ 컵에 있는 (물)이 증발하였다.
ⓑ 목욕탕이 (수증기)가 차가운 타일 벽에서 물로 응결되었다.
ⓒ 실린더 안의 (공기)가 가역 단열적으로 팽창되었다.
ⓓ 뜨거운 (커피)가 식어서 주위온도와 같게 되었다.
5. 이상적인 오토사이클의 열효율이 56.5%이라면 압축비는 약 얼마인가? (단, 작동 유체의 비열비는 1.4로 일정하다.)
6. 시스템 내의 임의의 이상기체 1kg이 채워져 있다. 이 기체의 정압비열은 1.0kJ/(kgㆍK)이고, 초기 온도가 50℃인 상태에서 323kJ의 열량을 가하여 팽창시킬 때 변경 후 체적은 변경 전 체적의 약 몇 배가 되는가? (단, 정압과정으로 팽창한다.)
7. 그림과 같은 Rankine 사이클의 열효율은 약 얼마인가? (단, h는 엔탈피, s는 엔트로피를 나타내며, h₁=191.8kJ/kg, h₂=193.8kJ/kg, h₃=2799.5kJ/kg, h₄=2007.5kJ/kg이다.)
8. 복사열을 방사하는 방사율과 면적이 같은 2개의 방열판이 있다. 각각의 온도가 A방열판은 120℃, B방열판은 80℃일 때 두 방열판의 복사 열전달량(Q_A/Q_B)비는?
9. 질량이 5kg인 강제 용기 속에 물이 20L들어있다. 용기와 물이 24℃인 상태에서 이속에 질량이 5kg이고 온도가 180℃인 어떤 물체를 넣었더니 일정 시간 후 온도가 35℃가 되면서 열평형에 도달하였다. 이 때 이 물체의 비열은 약 몇 kJ/(kgㆍK), 강의 비열은 0.46kJ/(kgㆍK)이다.)
10. 어느 왕복동 내연기관에서 실린더 안지름이 6.8cm, 행정이 8cm일 때 평균유효압력은 1200kPa이다. 이 기관의 1행정당 유효 일은 약 몇 kJ인가?
11. 실린더에 밀폐된 8kg의 공기가 그림과 같이 압력 P₁=800kPa, 체적 V₁=0.27m³에서 P₂=350kPa, V₂=0.80m³으로 직선 변화하였다. 이 과정에서 공기가 한 일은 약 몇 kJ인가?
12. 상태 1에서 경로 A를 따라 상태 2로 변화하고 경로 B를 따라 다시 상태 1로 돌아오는 가역 사이클이 있다. 아래의 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?
13. 보일러, 터빈, 응축기, 펌프로 구성되어 있는 증기원동소가 있다. 보일러에서 2500kW의 열이 발생하고 터빈에서 550kW의 일을 발생시킨다. 또한, 펌프를 구동하는데 20kW의 동력이 추가로 소모된다면 응축기에서의 방열량은 약 몇 kW인가?
14. 유리창을 통해 실내에서 실외로 열전달이 일어난다. 이때 열전달이 일어난다. 이때 열전달량은 약 몇 W인가? (단, 대류열전달계수는 50W/m²ㆍK), 유리창 표면온도는 25℃, 외기온도는 10℃, 유리창면적은 2m²이다.)
15. 냉동기 냉매의 일반적인 구비조건으로서 적합하지 않은 것은?
16. 완전히 단열된 실린더 안의 공기가 피스톤을 밀어 외부로 일을 하였다. 이 때 외부로 행한일의 양과 동일한 값(절대값 기준)을 가지는 것은?
17. 오토 사이클로 작동되는 기관에서 실린더의 극간 체적(clearance volume)이 행정체적(stroke volume)의 15%라고 하면 이론 열효율은 약 얼마인가? (단, 비열비 k=1.4이다.)
18. 열역학 제 2법칙과 관계된 설명으로 가장 옳은 것은?
19. 압력 100kPa, 온도 20℃인 일정량의 이상기체가 있다. 압력을 일정하게 유지하면서 부피가 처음 부피의 2배가 되었을 때 기체의 온도는 약 몇 ℃가 되는가?
20. 어떤 열기관이 550K의 고열원으로부터 20kJ의 열량을 공급받아 250K의 저열원에 14kJ의 열량을 방축할 때 이 사이클의 Clausius 적분값과 가역, 비가역 여부의 설명으로 옳은 것은?

2 과목 : 냉동공학

21. 냉각탑에 대한 설명으로 틀린 것은?
22. 다음 압축과 관련한 설명으로 옳은 것은?

㉠ 압축비는 체적효율에 영향을 미친다.
㉡ 압축기의 클리어런스(clearance)를 크게 할수록 체적효율은 크게 된다.
㉢ 체적효율이란 압축기가 실제로 흡입하는 냉매와 이론적으로 흡입하는 냉매 체적과의 비이다.
㉣ 압축비가 클수록 냉매 단위 중량당의 압축일량은 작게 된다.
23. 몰리에르 선도 상에서 표준 냉동사이클의 냉매 상태 변화에 대한 설명으로 옳은 것은?
24. 흡수식 냉동기에서 냉매의 과냉 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
25. 흡수식 냉동기에 사용하는 “냉매-흡수제”가 아닌 것은?
26. 냉동장치의 냉매량이 부족할 때 일어나는 현상으로 옳은 것은?
27. 펠티에(Feltier) 효과를 이용하는 냉동방법에 대한 설명으로 틀린 것은?
28. 압축기의 기통수가 6기통이며, 피스톤 직경이 140mm, 행정이 110mm, 회전수가 800rpm인 NH₃표준 냉동사이클의 냉동능력(kW)은? (단, 압축기의 체적효율은 0.75, 냉동효과는 1126.3kJ/kg, 비체적은 0.5m³/kg이다.)
29. 증기압축식 냉동장치에 관한 설명으로 옳은 것은?
30. 증기 압축식 냉동사이클에서 증발온도를 일정하게 유지시키고, 응축온도를 상승시킬 때 나타나는 현상이 아닌 것은?
31. 2단압축 1단팽창 냉동장치에서 게이지 압력계로 증발압력 0.19MPa, 응축압력 1.17MPa일 때, 중간냉각기의 절대압력(MPa)은?
32. 냉동장치의 운전 중 장치 내에 공기가 침입하였을 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?
33. 2단 압축 냉동기에서 냉매의 응축온도가 38℃일 때 수냉식 응축기의 냉각수 입ㆍ출구의 온도가 각각 30℃, 35℃이다. 이 때 냉매와 냉각수와의 대수평균온도차(℃)는?
34. 냉동장치에서 흡입가스의 압력을 저하시키는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
35. 다음 중 열통과율이 가장 작은 응축기 형식은? (단, 동일 조건 기준으로 한다.)
36. 고온 35℃, 저온 -10℃에서 작동되는 역카르노 사이클이 적용된 이론 냉동사이클의 성적계수는?
37. 제빙에 필요한 시간을 구하는 공식이 아래와 같다. 이 공식에서 a와 b가 의미하는 것은?
38. 브라인 냉각용 증발기가 설치된 소형 냉동기가 있다. 브라인 순환량이 20kg/min이고, 브라인의 입ㆍ출구 온도차는 15K이다. 압축기의 실제 소요동력이 5.6kW일 때, 이 냉동기의 실제 성적계수는? (단, 브라인의 비열은 3.3kJ/kgㆍK이다.)
39. 그림에서 사이클 A(1-2-3-4-1)로 운전될 때 증발기의 냉동능력은 5RT, 압축기의 체적효율은 0.78이었다. 그러나 운전 중 부하가 감소하여 압축기 흡입밸브 개도를 줄여서 운전하였더니 사이클 B(1‘-2’-3-4-1-1‘)로 되었다. 사이클 B로 운전될 때의 체적효율이 0.7이라면 이 때의 냉동능력(RT)은 얼마인가? (단, 1RT는 3.8kW이다.)
40. 직경 10cm, 길이 5m의 관에 두께 5cm의 보온재(열전도율 λ=0.1163W/mㆍK)로 보온을 하였다. 방열층의 내측과 외측의 온도가 각각 -50℃, 30℃이라면 침입하는 전열량(W)은?

3 과목 : 공기조화

41. 보일러의 수위를 제어하는 주된 목적으로 가장 적절한 것은?
42. 열매에 따른 방열기의 표준방열량(W/m²)기준으로 가장 적절한 것은?
43. 에어와셔 내에 온수를 분무할 때 공기는 습공기선도에서 어떠한 변화과정이 일어나는가?
44. 보일러의 발생증기를 한 곳으로만 취출하면 그 부근에 압력이 저하하여 수면동요 현상과 동시에 비수가 발생된다. 이를 방지하기 위한 장치는?
45. 복사난방 방식의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
46. 다음 중 난방부하를 경감시키는 요인으로만 짝지어진 것은?
47. 온수난방의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
48. 콜드 드래프트 현상의 발생 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
49. 다음과 같이 단열된 덕트 내에 공기가 통하고 이것에 열량 Q(kJ/h)와 수분L(kg/h)을 가하여 열평형이 이루어 졌을 때, 공기에 가해진 열량(Q)은 어떻게 나타내는가? (단, 공기의 유량은 G(kg/h), 가열코일 입ㆍ출구의 엔탈피, 절대습도를 각각 h₁, h₂(kJ/kg), x₁, x₂(kg/kg)이며, 수분의 엔탈피는 h_L(kJ/kg)이다.)
50. 대기압(760mmHg)에서 온도 28℃, 상대습도 50%인 습공기 내의 건공기 분압(mmHg)은 얼마인가? (단, 수증기 포화압력은 31.84mmHg이다.)
51. 단일덕트 재열방식의 특징에 관한 설명으로 옳은 것은?
52. 온풍난방에서 중력식 순환방식과 비교한 강제 순환방식의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?
53. 건구온도 30℃, 절대습도 0.01kg/kg인 외부공기 30%와 건구온도 20℃, 절대습도 0.02kg/kg인 실내공기 70%를 혼합하였을 때 최종 건구온도(T)와 절대습도(x)는 얼마인가?
54. 가변풍량 방식에 대한 설명으로 틀린 것은?
55. 다음 그림과 같이 송풍기의 흡입 측에만 덕트가 연결되어 있을 경우 동압(mmAq)은 얼마인가?
56. 건구온도 10℃, 절대습도 0.003kg/kg인 공기 50m³을 20℃까지 가열하는데 필요한 열량(kJ)은? (단, 공기의 정압비열은 1.01kJ/kgㆍK, 공기의 밀도는 1.2kg/m³이다.)
57. 내부에 송풍기와 냉ㆍ온수 코일이 내장되어 있으며, 각 실내에 설치되어 기계실로부터 냉ㆍ온수를 공급받아 실내공기의 상태를 직접 조절하는 공조기는?
58. 취출구 관련 용어에 대한 설명으로 틀린 것은?
59. 극간풍의 방지방법으로 가장 적절하지 않은 것은?
60. 취출온도를 일정하게 하여 부하에 따라 송풍량을 변화시켜 실온을 제어하는 방식은?

4 과목 : 전기제어공학

61. 100V용 전구 30W와 60W 두 개를 직렬로 연결하고 직류 100V 전원에 접속하였을 때 두 전구의 상태로 옳은 것은?
62. 워드 레오나드 속도 제어방식이 속하는 제어 방법은?
63. 전동기의 회전방향을 알기 위한 법칙은?
64. 지상 역률 80%, 1000kW의 3상 부하가 있다. 이것에 콘덴서를 설치하여 역률을 95%로 개선하려고 한다. 필요한 콘덴서의 용량(kvar)은 약 얼마인가?
65. 3상 유도전동기의 주파수가 60Hz, 극수가 6극, 전부하 시 회전수가 1160rpm이라면 슬립은 약 얼마인가?
66. 저항에 전류가 흐르면 줄열이 발생하는데 저항에 흐르는 전류 I와 전력 P의 관계는?
67. 입력신호 중 어느 하나가 “1”일 때 출력이 “0”이 되는 회로는?
68. 입력신호 x(t)와 출력신호 y(t)의 관계가 로 표현되는 것은 어떤 요소인가?
69. 다음 조건을 만족시키지 못하는 회로는?

어떤 회로에 흐르는 전류가 20A이고, 위상이 60도이며, 앞선 전류가 흐를 수 있는 조건
70. 다음 논리기호의 논리식은?
71. 콘덴서의 전위차와 축적되는 에너지와의 관게식을 그림으로 나타내면 어떤 그림이 되는가?
72. 열전대에 대한 설명이 아닌 것은?
73. 전류계와 전압계는 내부저항이 존재한다. 이 내부저항은 전압 또는 전류를 측정하고자 하는 부하의 저항에 비하여 어떤 특성을 가져야 하는가?
74. 피드백제어에서 제어요소에 대한 설명 중 옳은 것은?
75. 제어량에 따른 분류 중 프로세스 제어에 속하지 않는 것은?
76. 다음 블록선도를 등가 합성 전달함수로 나타낸 것은?
77. 다음 논리회로의 출력은?
78. R₁=100Ω, R₂=1000Ω, R₃=800Ω일 때 전류계의 지시가 0이 되었다. 이때 저항 R₄는 몇 Ω인가?
79. x₂=ax₁+cx₃+bx₄의 신호흐름 선도는?
80. R, L, C가 서로 직렬로 연결되어 있는 회로에서 양단의 전압과 전류의 위상이 동상이 되는 조건은?

5 과목 : 배관일반

81. 배수 배관의 시공시 유의사항으로 틀린 것은?
82. 배관설비 공사에서 파이프 래크의 폭에 관한 설명으로 틀린 것은?
83. 공기조화 설비 중 복사난방의 패널형식이 아닌 것은?
84. 동관작업용 사이징 툴(sizing tool)공구에 관한 설명으로 옳은 것은?
85. 다음 중 신축 이음쇠의 종류로 가장 거리가 먼 것은?
86. 공조설비에서 증기코일의 동결 방지 대책으로 틀린 것은?
87. 동일 구경의 관을 직선 연결할 때 사용하는 관 이음재료가 아닌 것은?
88. 강관의 용접 접합법으로 가장 적합하지 않은 것은?
89. 하향 공급식 급탕 배관법의 구배방법으로 옳은 것은?
90. 보온재의 열전도율이 작아지는 조건으로 틀린 것은?
91. 캐비테이션(cavitation)현상의 발생 조건이 아닌 것은?
92. 간접 가열식 급탕법에 관한 설명으로 틀린 것은?
93. 온수배관에서 배관의 길이팽창을 흡수하기 위해 설치하는 것은?
94. 고온수 난방방식에서 넓은 지역에 공급하기 위해 사용되는 2차측 접속방식에 해당되지 않는 것은?
95. 다음 중 열을 잘 반사하고 확산하여 방열기 표면 등의 도장용으로 사용하기에 가장 적합한 도료는?
96. 수배관 사용 시 부식을 방지하기 위한 방법으로 틀린 것은?
97. 다음 중 암모니아 냉동장치에 사용되는 배관재료로 가장 적합하지 않은 것은?
98. 증기난방 배관시공에서 환수관에 수직 상향부가 필요할 때 리프트 피팅(lift fitting)을 써서 응축수가 위쪽으로 배출되게 하는 방식은?
99. 다음 보온재 중 안전사용(최고)온도가 가장 높은 것은? (단, 동일조건 기준으로 한다.)
100. 급수관의 유속을 제한(1.5~2m/s이하)하는 이유로 가장 거리가 먼 것은?

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