에너지관리기사 연소설비 예상문제
연소설비는 에너지관리기사 필기 4개 과목 가운데 하나입니다. CertHub가 이 과목으로 제작한 25문항 중 8문항을 정답·해설과 함께 아래에 실었습니다.
연소설비 공략 — 이론공기량·공기비·통풍력 계산이 핵심이에요. 유형별 공식을 손으로 여러 번 풀고, 연소방식의 장단점을 짝지어 외워요.
연소설비 과목 개요
2027년 출제기준의 연소설비는 2026년까지의 연소공학을 이어받은 과목으로, 연소이론과 보일러 연소설비의 설치·관리, 오염방지시설 관리를 다룹니다. 고체연료의 공업분석과 인화점 같은 연료 특성, 고위·저위발열량, 이론공기량과 공기비, 배기가스량과 최대탄산가스율, 예혼합·미분탄·유동층 같은 연소방식과 오일버너, 연소속도와 연소실 열발생률·이론 연소온도, 통풍 방식과 연돌 통풍력, 송풍기 상사법칙, 매연·질소산화물 저감과 집진장치가 문제 은행의 주제입니다.
절반 가까이가 화학반응식과 간단한 비례식으로 푸는 계산 문항입니다. 탄소나 메탄의 이론산소량을 산소 부피비로 나누는 방식, 배기가스 산소 농도로 공기비를 구하는 식, 수소분으로 저위발열량을 구하는 식, 연소실 열발생률과 이론 연소온도 식은 손으로 반복해 풀어 보아야 합니다. 개념 문항은 장점이 아닌 것, 원인이 아닌 것을 고르는 부정형이 많습니다. 연소범위 문항은 2027년 기준에서 열설비 안전 및 관계 법규의 화재·폭발 항목으로 옮겨 갔습니다.
출제 비중
에너지관리기사 필기 80문항 중 20문항(25.0%)이 연소설비 과목에서 출제됩니다.출처 Q-Net 에너지관리기사 출제기준(필기·실기, 2027.1.1~2030.12.31)
연소설비 핵심 개념 요약
- 고위발열량과 저위발열량
- 고위발열량은 연소로 생긴 수증기가 응축할 때의 잠열까지 포함하므로 두 값의 차이는 증발잠열입니다. 저위발열량은 고위발열량에서 잠열 600kcal/kg에 수소분의 9배와 수분을 더한 값을 곱해 빼서 구합니다.
- 이론공기량 계산
- 반응식에서 이론산소량을 구한 뒤 공기 중 산소 부피비 0.21로 나누면 이론공기량이 됩니다. 탄소 1kg은 이론산소 약 1.867Nm³라 공기 약 8.89Nm³가 필요하고, 메탄 1Nm³는 산소 2Nm³라 공기 약 9.52Nm³가 필요합니다.
- 공기비와 배기가스 분석
- 공기비는 실제공기량을 이론공기량으로 나눈 값으로 1보다 큽니다. 일산화탄소가 없을 때는 21을 21에서 산소 농도를 뺀 값으로 나눠 구합니다. 오르자트 분석에서는 수산화칼륨 용액이 이산화탄소를, 알칼리성 피로갈롤이 산소를 흡수합니다. 과잉공기가 없을 때의 이론상 최고 이산화탄소 농도가 최대탄산가스율이고, 습연소가스와 건연소가스의 차는 수증기량입니다.
- 연료의 특성과 공급장치
- 공업분석은 수분·휘발분·회분을 실측하고 100%에서 빼 고정탄소를 구합니다. 인화점은 증기가 점화원에 의해 불붙는 최저 온도로, 점화원 없이 타기 시작하는 발화점과 다릅니다. 오일 공급 계통의 여과기(스트레이너)는 이물질을 걸러 노즐 막힘과 펌프 손상을 막습니다.
- 연소방식과 버너
- 예혼합연소는 화염이 짧고 고온이지만 역화 우려가 있고 부하 변동 적응은 확산연소가 넓습니다. 미분탄은 빠르게 타지만 재가 많이 날려 집진장치가 필요하고, 유동층은 저온 연소와 노 내 탈황이 장점인 대신 마모가 심합니다. 오일버너 가운데 유량 조절 범위가 가장 넓은 것은 고압증기분무식입니다.
- 연소속도·열발생률·화염온도
- 연소속도는 반응물의 온도·압력과 산소 농도가 높을수록, 활성화에너지가 작을수록 빨라집니다. 연소실 열발생률은 연료소비량×저위발열량÷연소실 용적이고, 이론 연소온도는 저위발열량을 연소가스량과 비열의 곱으로 나눈 뒤 처음 온도를 더해 구합니다.
- 통풍 방식·통풍력·송풍기
- 압입과 흡인 송풍기를 함께 쓰는 평형통풍은 노 내 압력을 원하는 값으로 조절할 수 있습니다. 연돌의 이론 통풍력은 높이와 외기·배기가스 절대온도 역수의 차에 비례하므로 온도차가 클수록 커집니다. 송풍기의 풍량은 회전수에, 풍압은 회전수의 제곱에, 동력은 세제곱에 비례합니다.
- 매연·질소산화물 저감과 집진장치
- 공기가 부족하거나 혼합이 나쁘고 연소실이 좁거나 온도가 낮으면 미연 탄소가 남아 매연이 늘어납니다. 질소산화물은 화염 온도를 낮춰야 줄어드므로 단계 공기 공급, 배기 재순환, 물 분사가 저감 기술이고 공기 고온 예열은 오히려 늘립니다. 전기식 집진장치는 코로나 방전으로 미세 입자까지 잘 잡고 압력손실이 작습니다.
에너지관리기사 연소설비 예상문제 미리보기
연소설비 과목 25문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.
- 연소설비1번 문항고체연료의 공업분석에서 직접 측정하지 않고 나머지 성분의 합을 100%에서 빼서 산출하는 항목은?
- 1.회분
- 2.수분
- 3.고정탄소
- 4.휘발분
정답·해설 보기
정답 3번. 고정탄소
공업분석은 수분·휘발분·회분을 실측한 뒤 100%에서 이 셋을 빼 고정탄소를 구합니다. 나머지 셋은 가열 감량이나 잔류물로 직접 계량합니다.
- 연소설비2번 문항연료의 고위발열량에서 저위발열량을 뺀 값이 의미하는 것은?
- 1.연소로 생긴 수증기의 증발잠열
- 2.연소에 필요한 이론공기량의 열당량
- 3.연소가스가 가진 현열의 총량
- 4.불완전연소로 손실된 화학에너지
정답·해설 보기
정답 1번. 연소로 생긴 수증기의 증발잠열
고위발열량은 수증기가 응축될 때 나오는 잠열까지 포함하므로 두 값의 차이는 증발잠열입니다. 현열이나 미연손실은 발열량 정의와 무관합니다.
- 연소설비3번 문항탄소 1kg을 완전연소시키는 데 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm³/kg인가? (공기 중 산소의 부피비는 21%)
- 1.1.87 Nm³/kg
- 2.5.60 Nm³/kg
- 3.8.89 Nm³/kg
- 4.11.49 Nm³/kg
정답·해설 보기
정답 3번. 8.89 Nm³/kg
탄소 1kg의 이론산소량이 22.4/12≒1.867Nm³이므로 이를 0.21로 나누면 약 8.89Nm³입니다. 11.49는 부피가 아닌 질량 기준 공기량입니다.
- 연소설비4번 문항메탄(CH₄)을 완전연소시킬 때 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm³/Nm³인가?
- 1.2.00 Nm³/Nm³
- 2.7.62 Nm³/Nm³
- 3.9.52 Nm³/Nm³
- 4.11.44 Nm³/Nm³
정답·해설 보기
정답 3번. 9.52 Nm³/Nm³
CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O에서 이론산소량이 2Nm³이므로 0.21로 나누면 약 9.52Nm³가 됩니다. 2.00은 공기가 아닌 산소량 자체입니다.
- 연소설비5번 문항연소에서 공기비(과잉공기계수)를 바르게 나타낸 것은?
- 1.이론공기량을 실제공기량으로 나눈 값
- 2.실제공기량을 이론공기량으로 나눈 값
- 3.과잉공기량을 실제공기량으로 나눈 값
- 4.이론산소량을 실제산소량으로 나눈 값
정답·해설 보기
정답 2번. 실제공기량을 이론공기량으로 나눈 값
공기비는 실제로 공급한 공기량을 이론공기량으로 나눈 값이라 항상 1보다 큽니다. 역수를 취하거나 과잉분만 비교한 정의는 공기비가 아닙니다.
- 연소설비6번 문항완전연소 중인 배기가스를 분석하여 산소가 5%로 나타났다면 공기비는 약 얼마인가?
- 1.1.05
- 2.1.19
- 3.1.31
- 4.1.45
정답·해설 보기
정답 3번. 1.31
일산화탄소가 없으면 공기비는 21/(21-O₂)로 계산되어 21/16≒1.31이 됩니다. 산소 농도가 높을수록 공기비가 커지므로 1.05는 지나치게 작습니다.
- 연소설비7번 문항연료를 이론공기량만으로 완전연소시켰을 때 건연소가스 중 이산화탄소 농도를 뜻하는 값은?
- 1.최대탄산가스율
- 2.탄산가스 환산계수
- 3.연소가스 희석률
- 4.탄소 전환효율
정답·해설 보기
정답 1번. 최대탄산가스율
과잉공기가 전혀 없을 때 나타나는 이론상 최고 이산화탄소 농도를 최대탄산가스율이라 합니다. 실제 측정값은 과잉공기로 희석되어 이보다 낮게 나옵니다.
- 연소설비8번 문항액체연료의 인화점에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 1.외부 점화원 없이 스스로 발화하는 최저 온도
- 2.화염이 연료 표면을 계속 전파하는 한계 온도
- 3.연료가 완전히 기화하기 시작하는 온도
- 4.증기가 점화원에 의해 불붙는 최저 온도
정답·해설 보기
정답 4번. 증기가 점화원에 의해 불붙는 최저 온도
인화점은 표면에 생긴 증기가 점화원을 만나 불붙는 최저 온도를 말합니다. 점화원 없이 스스로 타기 시작하는 온도는 발화점으로 구분됩니다.
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다른 종목 예상문제 PDF 보기기준일 2026년 10월 26일 · CertHub가 자체 제작한 예상문제입니다. 시행기관이 공개한 기출문제가 아닙니다.