이 글은 2025년 주택관리사 공동주택관리실무 기출문제 48번을 정리한 해설입니다.
이번 문제의 주제는 기계실 환기횟수 계산입니다.
공동주택의 기계실, 전기실, 변전실 등은 장비에서 발생하는 열로 인해 실내 온도가 상승할 수 있습니다.
이때 실내 온도를 일정 수준 이하로 유지하려면 필요한 환기량을 계산하고, 이를 바탕으로 시간당 환기횟수를 산정해야 합니다.
시험에서는 특히 기계실 체적 계산, 발열량 단위 환산, 온도차 계산, 환기량 공식, 환기횟수 공식을 순서대로 적용하는 능력이 중요합니다.
이번 문제는 주어진 기계실의 크기와 발열량을 이용하여 실내온도를 유지하기 위한 환기횟수를 계산하는 문제입니다.
1. 문제 개요
- 📌 시험명: 주택관리사
- 📚 과목: 공동주택관리실무
- 📝 연도 및 번호: 2025년 48번
- 🏷️ 주제: 기계실 환기횟수 계산
- 🎯 핵심 키워드: 환기횟수, 환기량, 기계실 체적, 발열량, kW 환산, 공기 비중, 공기 비열, 온도차
2. 기출문제
가로 20m, 세로 10m, 높이 6m인 기계실의 발열량이 20kW일 때 실내온도를 30℃로 유지하기 위한 환기횟수, 회/h, 는?
단, 외기온도 25℃, 공기의 비중 1.2kg/㎥, 공기의 비열 1.0kJ/kg·K로 하고, 주어진 조건 외는 고려하지 않습니다.
① 5
② 10
③ 15
④ 20
⑤ 30
3. 정답
✅ 정답: ② 10회/h
기계실 체적은 1,200㎥입니다.
발열량 20kW를 시간당 열량으로 환산하면 72,000kJ/h입니다.
필요 환기량은 12,000㎥/h이고, 이를 기계실 체적으로 나누면 환기횟수는 10회/h가 됩니다.
4. 정답 해설
이 문제는 공기의 현열 변화를 이용하여 필요한 환기량을 먼저 구한 뒤, 그 환기량을 기계실 체적으로 나누어 환기횟수를 구하는 문제입니다.
먼저 기계실의 체적을 계산합니다.
기계실의 가로는 20m, 세로는 10m, 높이는 6m이므로 체적은 다음과 같습니다.
기계실 체적
= 가로 × 세로 × 높이
= 20m × 10m × 6m
= 1,200㎥
다음으로 발열량을 시간당 열량으로 환산합니다.
1kW는 1kJ/s이므로, 20kW는 20kJ/s입니다.
시간당 열량으로 바꾸기 위해 3,600초를 곱합니다.
발열량 환산
= 20kW
= 20kJ/s
시간당 발열량
= 20 × 3,600
= 72,000kJ/h
실내온도는 30℃이고 외기온도는 25℃이므로 온도차는 5K입니다.
온도차
= 실내온도 – 외기온도
= 30℃ – 25℃
= 5K
공기의 현열량 공식은 다음과 같이 정리할 수 있습니다.
발열량
= 공기의 비열 × 공기의 비중 × 환기량 × 온도차
여기에 주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다.
72,000
= 1.0 × 1.2 × 환기량 × 5
72,000
= 6 × 환기량
환기량
= 72,000 ÷ 6
= 12,000㎥/h
마지막으로 환기횟수를 구합니다.
환기횟수는 시간당 환기량을 실내 체적으로 나눈 값입니다.
환기횟수
= 시간당 환기량 ÷ 실내 체적
= 12,000㎥/h ÷ 1,200㎥
= 10회/h
따라서 정답은 ② 10회/h입니다.
5. 계산 순서 정리
✅ 계산 순서
1단계
기계실 체적 계산
20 × 10 × 6 = 1,200㎥
2단계
발열량 단위 환산
20kW = 20kJ/s
20 × 3,600 = 72,000kJ/h
3단계
온도차 계산
30 – 25 = 5K
4단계
필요 환기량 계산
72,000 = 1.0 × 1.2 × 환기량 × 5
환기량 = 12,000㎥/h
5단계
환기횟수 계산
12,000 ÷ 1,200 = 10회/h
6. 핵심 공식 정리
1단계｜기계실 체적 공식
체적
= 가로 × 세로 × 높이
2단계｜환기량 공식
발열량
= 공기의 비열 × 공기의 비중 × 환기량 × 온도차
환기량
= 발열량 ÷ 공기의 비열 ÷ 공기의 비중 ÷ 온도차
3단계｜환기횟수 공식
환기횟수
= 시간당 환기량 ÷ 실내 체적
7. 단위 환산 주의
이 문제에서 가장 중요한 함정은 kW를 kJ/h로 환산하는 과정입니다.
kW는 kJ/s 단위입니다.
문제에서 최종 환기량은 시간당 환기량, 즉 ㎥/h 단위로 계산하므로, 발열량도 시간당 열량인 kJ/h로 맞춰야 합니다.
따라서 20kW에 3,600을 곱해야 합니다.
⚠️ 단위 환산 주의
1kW
= 1kJ/s
20kW
= 20kJ/s
시간당 열량
= 20 × 3,600
= 72,000kJ/h
시험 함정
→ 3,600을 곱하지 않으면 오답
8. 보기별 판단
| 선택지 | 환기횟수 | 판단 | 이유 |
|---|---|---|---|
| ① | 5회/h | 오답 | 계산 결과와 불일치 |
| ② | 10회/h | 정답 | 12,000 ÷ 1,200 = 10 |
| ③ | 15회/h | 오답 | 계산 결과와 불일치 |
| ④ | 20회/h | 오답 | 계산 결과와 불일치 |
| ⑤ | 30회/h | 오답 | 계산 결과와 불일치 |
9. 예시로 이해하기
예시｜공동주택 지하 기계실 환기팬 선정
아파트 지하 기계실에 펌프, 제어반, 열원 장비 등이 설치되어 있다고 가정합니다.
이 장비들이 계속 발열하면 기계실 내부 온도가 올라가고, 장비의 고장이나 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
따라서 관리자는 실내 목표온도와 외기온도 차이를 기준으로 필요한 환기량을 계산해야 합니다.
이 문제에서는 기계실 체적이 1,200㎥이고, 발열량을 시간당 열량으로 환산하면 72,000kJ/h입니다.
공기의 비열, 비중, 온도차를 적용하면 필요한 환기량은 12,000㎥/h입니다.
즉, 한 시간 동안 기계실 전체 체적의 10배에 해당하는 공기를 교체해야 하므로 환기횟수는 10회/h가 됩니다.
⚖️ 예시 비교
기계실 체적
→ 1,200㎥
시간당 발열량
→ 72,000kJ/h
필요 환기량
→ 12,000㎥/h
환기횟수
→ 12,000 ÷ 1,200
→ 10회/h
10. 오답 주의 포인트
이 문제는 공식 자체보다 단위 환산에서 실수하기 쉽습니다.
발열량이 20kW로 주어져 있으므로 이를 그대로 20으로 대입하면 안 됩니다.
kW는 kJ/s이기 때문에 시간당 환기량을 구할 때는 3,600을 곱하여 kJ/h로 바꾸어야 합니다.
또한 온도차는 실내온도와 외기온도의 차이이므로 30 – 25 = 5K입니다.
마지막으로 환기량을 구한 뒤, 반드시 실내 체적으로 나누어 환기횟수를 계산해야 합니다.
⚠️ 오답 주의
실수 1
→ 20kW를 20으로 그대로 대입
→ 시간당 계산에서 오류
실수 2
→ 3,600을 곱하지 않음
실수 3
→ 온도차를 30으로 사용
→ 정확한 온도차는 5K
실수 4
→ 환기량을 구하고 환기횟수로 착각
→ 환기횟수 = 환기량 ÷ 실내 체적
11. 핵심 요약정리
- 기계실 체적은 가로 × 세로 × 높이로 계산합니다.
- 이 문제의 기계실 체적은 20 × 10 × 6 = 1,200㎥입니다.
- 1kW는 1kJ/s입니다.
- 20kW는 20kJ/s이고, 시간당 열량으로 환산하면 72,000kJ/h입니다.
- 실내온도 30℃, 외기온도 25℃이므로 온도차는 5K입니다.
- 발열량 = 공기의 비열 × 공기의 비중 × 환기량 × 온도차입니다.
- 필요 환기량은 12,000㎥/h입니다.
- 환기횟수 = 시간당 환기량 ÷ 실내 체적입니다.
- 환기횟수는 12,000 ÷ 1,200 = 10회/h입니다.
- 따라서 정답은 ②번입니다.
12. 암기 공식
✅ 환기횟수 계산 암기 공식
체적
= 가로 × 세로 × 높이
발열량 환산
= kW × 3,600
= kJ/h
환기량
= 발열량 ÷ 공기의 비열 ÷ 공기의 비중 ÷ 온도차
환기횟수
= 환기량 ÷ 실내 체적
이 문제
= 12,000 ÷ 1,200
= 10회/h
13. 단답형 복습문제
📝 기계실 체적은 어떻게 계산하는가?
✅ 정답: 가로 × 세로 × 높이
📝 이 문제에서 기계실 체적은 얼마인가?
✅ 정답: 1,200㎥
📝 20kW를 시간당 열량으로 환산하면 얼마인가?
✅ 정답: 72,000kJ/h
📝 이 문제에서 온도차는 얼마인가?
✅ 정답: 5K
📝 이 문제에서 환기횟수는 얼마인가?
✅ 정답: 10회/h
14. 빈칸형 복습문제
📝 기계실 체적 = 가로 × 세로 × ( )이다.
✅ 정답: 높이
📝 1kW는 1kJ/( )이다.
✅ 정답: s
📝 20kW를 kJ/h로 환산하려면 20에 ( )을 곱한다.
✅ 정답: 3,600
📝 환기량 = 발열량 ÷ 공기의 비열 ÷ 공기의 비중 ÷ ( )차이다.
✅ 정답: 온도
📝 환기횟수 = 시간당 환기량 ÷ 실내 ( )이다.
✅ 정답: 체적
15. 최종 정리
2025년 주택관리사 공동주택관리실무 48번 문제는 기계실의 발열량을 기준으로 실내온도를 유지하기 위한 환기횟수를 계산하는 문제입니다.
먼저 기계실의 체적은 20m × 10m × 6m = 1,200㎥입니다.
발열량 20kW는 20kJ/s이므로 시간당 열량으로 환산하면 20 × 3,600 = 72,000kJ/h입니다.
실내온도 30℃, 외기온도 25℃이므로 온도차는 5K입니다.
공식에 대입하면 72,000 = 1.0 × 1.2 × 환기량 × 5가 되고, 필요한 환기량은 12,000㎥/h입니다.
마지막으로 환기횟수는 12,000㎥/h ÷ 1,200㎥ = 10회/h입니다.
따라서 정답은 ②번입니다.
✅ 핵심 결론: 필요한 환기량은 12,000㎥/h이고, 이를 기계실 체적 1,200㎥로 나누면 환기횟수는 10회/h이므로 정답은 ②번입니다.
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