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소방설비기사(전기분야) · 2009년 · 1회 · 필기

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시험지 모드

8.

표면온도가 300℃에서 안전하게 작동하도록 설계된 히터의 표면온도가 360℃로 상승하면 300℃에 비하여 약 몇 배의 열을 방출할 수 있는가?

① 1.1배

② 1.5배

③ 2.0배

④ 2.5배

핵심 해설

PDF 정답표 기준 정답은 ②(2번)이며, 복사열은 절대온도의 네 제곱에 비례하므로 \((360+273)/(300+273)\)^4 ≈ 1.49로 약 1.5배입니다.

학습 포인트

이 문항은 복사열 방출과 절대온도 4제곱 법칙을 평가합니다. 고온 표면 설비에서는 작은 온도 상승도 복사열 증가로 이어질 수 있어 화재위험 평가와 안전거리 산정에 중요합니다.

선지별 해설

문제의 핵심 단서는 복사열 방출과 절대온도 4제곱 법칙입니다. 복사열은 절대온도의 네 제곱에 비례하므로 \((360+273)/(300+273)\)^4 ≈ 1.49로 약 1.5배입니다.
선택지 ②(2번)의 '1.5배'은 이 기준과 직접 연결됩니다. 섭씨온도를 켈빈으로 변환한 뒤 4제곱 비를 계산하여 1.5배에 가장 가깝습니다.
따라서 정답은 ②(2번)입니다. 섭씨 온도 비율을 그대로 쓰면 오차가 커지므로 절대온도 변환이 핵심입니다.
① [X] 1.1배는 절대온도 4제곱 법칙으로 계산한 증가율보다 작으므로 부적절합니다.
② [O] 1.5배는 \((633/573)^4\)의 근삿값과 일치하므로 적절합니다.
③ [X] 2.0배는 온도 상승 효과를 과대평가한 값이므로 계산값과 맞지 않습니다.
④ [X] 2.5배는 복사열 증가율보다 훨씬 크므로 부적절합니다.

암기 팁

복사열 계산은 항상 섭씨가 아니라 절대온도(K)를 사용하시는 것이 핵심입니다.

맞춤 꼼수

온도 상승 문제에서 '열을 방출'이라는 표현이 보이면 \(T^4\) 비례와 켈빈 변환을 먼저 적용하시면 됩니다.

AI로 작성된 해설입니다.

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