소방설비산업기사(기계분야)필기 과목

소방설비산업기사(기계분야) 소방유체역학 예상문제

소방유체역학은 소방설비산업기사(기계분야) 필기 4개 과목 가운데 하나입니다. CertHub가 이 과목으로 제작한 25문항 중 8문항을 정답·해설과 함께 아래에 실었습니다.

소방유체역학 공략 — 유량은 ㎥/s로, 온도는 절대온도로 바꾸는 습관부터 들이고 축동력·상사법칙·유효흡입수두를 매일 몇 문제씩 대입하세요.

소방유체역학 과목 개요

출제기준 주요항목은 소방유체역학과 소방 관련 열역학 두 가지입니다. 앞쪽은 유체의 기본 성질, 유체정역학, 유체유동의 해석, 관내 유동, 펌프와 송풍기의 성능 특성을, 뒤쪽은 열역학 법칙, 상태변화, 이상기체와 카르노 사이클, 열전달 기초를 다룹니다. 네 과목 중 계산 문항 비중이 가장 높습니다. 2028년 1월 1일부터는 소방기계시설의 구조 및 원리와 함께 '소방유체역학 및 소방기계시설의 구조원리' 한 과목으로 합쳐집니다.

계산 문항은 단위 환산에서 가장 많이 틀립니다. 분당 유량을 초당으로 바꾸고, 물의 비중량 9,800N/㎥과 중력가속도 9.8을 쓰는 자리를 정확히 구분하며, 열역학 문항에서는 섭씨온도를 반드시 절대온도로 바꾸는 습관이 필요합니다. 펌프 동력·상사법칙·유효흡입수두는 소방기계시설의 가압송수장치와 실기 필답형에서 그대로 다시 쓰입니다.

출제 비중

소방설비산업기사(기계분야) 필기 80문항 중 20문항(25.0%)이 소방유체역학 과목에서 출제됩니다.출처 Q-Net 소방설비산업기사(기계분야) 출제기준(필기·실기, 2026.1.1~2027.12.31)

소방유체역학 핵심 개념 요약

밀도·비중·압력: 비중 0.8인 기름의 밀도는 800kg/㎥, 비중량은 7,840N/㎥입니다. 정수압은 P=γh라 물 5m는 49kPa, 같은 깊이라도 기름은 비중만큼 작아집니다. 1atm은 760mmHg, 101.325kPa, 물기둥 약 10.33m입니다.
연속방정식과 베르누이 정리: 유속은 V=Q/A로 구하고 단면적은 πD²/4입니다. 속도수두는 V²/2g라 14m/s면 10m이고, 오리피스 유출속도는 토리첼리 정리 √(2gh)로 구합니다. 피토관은 정체압과 정압의 차(동압)로 유속을 잽니다.
관내 유동과 마찰손실: 레이놀즈수 Re=VD/ν가 약 4,000을 넘으면 난류입니다. 원형관 수력반경은 D/4이고, 다르시-바이스바흐 손실수두는 f(L/D)(V²/2g)입니다. 소화배관 수리계산의 하젠-윌리엄스 식은 손실압이 유량의 1.85제곱에 비례하고 지름의 4.87제곱에 반비례합니다.
펌프·송풍기 동력: 수동력은 γQH, 축동력은 수동력을 효율로 나눈 값, 전동기 동력은 여기에 전달계수를 곱한 값입니다. 송풍기는 풍량(㎥/s)에 전압(Pa)을 곱해 효율로 나눕니다. 유량을 초당으로 바꾸는 단계를 빼먹으면 수십 배 틀어집니다.
상사법칙·비속도·유효흡입수두: 회전수가 변하면 유량은 1제곱, 양정은 2제곱, 축동력은 3제곱에 비례합니다. 비속도는 N√Q/H^(3/4)입니다. 흡상 시 유효흡입수두는 대기압수두에서 포화증기압수두·흡입실양정·흡입손실을 빼서 구하고, 이 값이 넉넉해야 공동현상이 생기지 않습니다.
열역학 법칙과 열전달: 샤를 법칙과 카르노 효율은 절대온도로 계산해야 하며, 섭씨 그대로 나누면 보기에 깔린 함정값이 나옵니다. 효율 100% 기관이 불가능하다는 것은 제2법칙입니다. 전도는 Q=kAΔT/L, 복사는 절대온도의 4제곱에 비례하고, 물의 가열은 현열과 증발잠열 539kcal/kg을 더합니다.

소방설비산업기사(기계분야) 소방유체역학 예상문제 미리보기

소방유체역학 과목 25문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.

소방유체역학1번 문항
비중이 0.8인 기름의 밀도는?
1. 1.0.8kg/㎥
2. 2.80kg/㎥
3. 3.800kg/㎥
4. 4.7,840kg/㎥
정답·해설 보기
정답 3번. 800kg/㎥
비중은 물(1,000kg/㎥)에 대한 밀도비이므로 0.8×1,000=800kg/㎥이다. 7,840은 여기에 중력가속도 9.8을 곱한 비중량(N/㎥)이라 단위가 다르다.
소방유체역학2번 문항
760mmHg는 약 몇 kPa인가?
1. 1.약 9.8kPa
2. 2.약 101.3kPa
3. 3.약 760kPa
4. 4.약 1,013kPa
정답·해설 보기
정답 2번. 약 101.3kPa
표준대기압 1atm=760mmHg=101.325kPa=10.332mH₂O이다. 1,013은 hPa 단위 값이고, 9.8kPa는 물기둥 1m에 해당하는 압력이다.
소방유체역학3번 문항
물이 담긴 개방 수조에서 수면으로부터 깊이 5m 지점의 게이지압력은 약 얼마인가?
1. 1.4.9kPa
2. 2.49kPa
3. 3.98kPa
4. 4.490kPa
정답·해설 보기
정답 2번. 49kPa
정수압 P=γh=9,800N/㎥×5m=49,000Pa이므로 49kPa이다. 게이지압이라 대기압을 더하지 않으며, 절대압력을 묻는다면 여기에 약 101.3kPa를 더한다.
소방유체역학4번 문항
비중 0.8인 기름이 채워진 탱크에서 깊이 10m 지점의 게이지압력은?
1. 1.784kPa
2. 2.98kPa
3. 3.78.4kPa
4. 4.7.84kPa
정답·해설 보기
정답 3번. 78.4kPa
P=γh에서 기름의 비중량은 0.8×9,800=7,840N/㎥이므로 7,840×10=78,400Pa, 즉 78.4kPa다. 물이라면 98kPa가 되므로 비중을 곱하는 것을 빠뜨리지 않아야 한다.
소방유체역학5번 문항
안지름 100mm 배관에 물이 0.02㎥/s로 흐를 때 평균 유속은 약 몇 m/s인가?
1. 1.약 1.27m/s
2. 2.약 2.55m/s
3. 3.약 5.09m/s
4. 4.약 25.5m/s
정답·해설 보기
정답 2번. 약 2.55m/s
V=Q/A이고 A=π×0.1²/4≈0.007854㎡이므로 0.02/0.007854≈2.55m/s다. 지름을 반지름으로 착각하거나 mm를 m로 바꾸지 않으면 다른 보기가 나온다.
소방유체역학6번 문항
유속이 14m/s인 물의 속도수두는 약 몇 m인가?
1. 1.약 0.7m
2. 2.약 1.4m
3. 3.약 10m
4. 4.약 20m
정답·해설 보기
정답 3번. 약 10m
속도수두는 V²/2g이므로 14²/(2×9.8)=196/19.6=10m다. 2g 대신 g로 나누면 20m, 제곱을 빠뜨리면 약 0.7m가 나온다.
소방유체역학7번 문항
수면으로부터 5m 아래에 있는 작은 오리피스에서 물이 나올 때 이론 유출속도는 약 몇 m/s인가?
1. 1.약 4.9m/s
2. 2.약 7.0m/s
3. 3.약 9.9m/s
4. 4.약 98m/s
정답·해설 보기
정답 3번. 약 9.9m/s
토리첼리 정리 v=√(2gh)=√(2×9.8×5)=√98≈9.9m/s다. 2를 빠뜨려 √(gh)로 계산하면 약 7.0m/s, 제곱근을 씌우지 않으면 98이 나온다.
소방유체역학8번 문항
피토관(Pitot tube)으로 직접 측정하여 구하는 것은?
1. 1.유속(동압)
2. 2.유체의 온도
3. 3.유체의 점성계수
4. 4.유체의 비중
정답·해설 보기
정답 1번. 유속(동압)
피토관은 정체압과 정압의 차인 동압을 재서 V=√(2gΔh)로 유속을 구하는 장치다. 소화설비 방수압력 측정에 쓰는 피토게이지도 같은 원리다.

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기준일 2026년 10월 26일 · CertHub가 자체 제작한 예상문제입니다. 시행기관이 공개한 기출문제가 아닙니다.