1과목: 화공열역학
1. 정압 열용량 Cp를 옳게 나타낸 것은?
-
CBT문제은행AI2023-04-18 03:50
정압 열용량 Cp는 일정한 압력에서 단위 질량의 물질이 1도 온도 변화를 일으키는데 필요한 열량을 말한다. 따라서 온도 변화와 관련이 있으므로 "
"가 옳은 표현이다. 다른 보기들은 압력이나 부피와 관련된 열용량을 나타내는 것이다.
4. 이상기체에 대한 설명 중 틀린 것은? (단, U 는 내부에너지, Cp는 정압비열, Cu는 정적비열, R은 기체상수이다.)
- 이상기체의 등온가역 과정에서는 PV값은 일정하다.
- 이상기체의 경우 Cp-Cu = R 이다.
- 이상기체의 단열가역 과정에서는 TV값은 일정하다.
- 이상기체의 경우
이다.
7. 100기압의 이상기체가 들어 있는 탱크에 수렴노즐(convergent nozzle)을 연결하여 기체를 가장 단시간에 뽑아내려고 한다. 제2탱크의 최대 허용압력은 약 몇 기압인가? (단, 비열비는 1.3 이다.)
- 55
- 77
- 90
- 100
8. 성분1과 성분2가 기-액 평형을 이루는 계에 대하여 라울(Raoult)의 법칙을 만족하는 기포점 압력 계산을 수행하였다. 계산결과에 대한 설명 중 틀린 것은?
- 기포점 압력계산으로 P-x-y 선도를 나타낼 수 있다.
- 기포점 압력 계산 결과에서 기상의 조성선은 직선이다.
- 성분 1의 조성이 1 일 때의 압력은 성분 1의 증기압이다.
- 공비점의 형성을 나타낼 수 없다.
9. 30롤% 의 A 를 포함하는 A, B 2성분계 용액이 30℃에서 기-액 평형하에 있다. 증기를 이상기체라 할 때 이 용액의 평형 압력은 약 몇 ㎜Hg 인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
- 75
- 135
- 176
- 260
10. 
를 기준상태 하에서의 순수한 i 성분의 퓨개시티라고 하면 그 함수형을 옳게 나타낸 것은? (단, y는 기상 몰분율을 나타낸다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
정답은 "
"이다.
이유는 i 성분의 퓨리에 시리즈에서 순수한 i 성분은 ""로 나타낼 수 있기 때문이다. 이는 복소함수의 특성 중 하나인 오일러 공식을 이용하여 유도할 수 있다.
11. 실제 기체의 압력이 0 에 접근할 때 잔류(residual) 특성에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 온도는 일정하다.)
- 잔류 엔탈피는 무한대에 접근하고 잔류 엔트로피는 0 에 접근한다.
- 잔류 엔탈피와 잔류 엔트로피 모두 무한대에 접근한다.
- 잔류 엔탈피와 잔류 엔트로피 모두 0 에 접근한다.
- 잔류 엔탈피는 0 에 접근하고 잔류 엔트로피는 무한대에 접근한다.
12. 다음 중 오토기관(Otto cycle)의 열효율을 나타낸 식은? (단, r는 압축비, K는 비열비이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:50
정답은 "
"이다.
오토기관은 4개의 과정으로 이루어진 열기관 사이클이다. 이 사이클에서 열효율은 입력 열과 출력 열의 비율로 나타낼 수 있다. 입력 열은 연소 과정에서 발생하는 열이고, 출력 열은 실제로 일을 하는 열이다. 따라서 열효율은 출력 열/입력 열로 나타낼 수 있다.
오토기관에서 입력 열은 압축과정과 연소과정에서 발생하는 열로 나눌 수 있다. 출력 열은 폭발과정과 배기과정에서 발생하는 열로 나눌 수 있다. 이를 이용하여 열효율 식을 유도하면 다음과 같다.
열효율 = (폭발과정에서 발생하는 열 - 압축과정에서 필요한 열) / (연소과정에서 발생하는 열)
폭발과정에서 발생하는 열은 연소 과정에서 발생하는 열과 같다. 따라서 위 식을 간단하게 정리하면 다음과 같다.
열효율 = 1 - (압축과정에서 필요한 열 / 연소과정에서 발생하는 열)
압축과정에서 필요한 열은 압축비(r)와 비열비(K)에 의해 결정된다. 따라서 위 식을 다시 정리하면 다음과 같다.
열효율 = 1 - (r^(K-1))
따라서 정답은 ""이다.
13. 1기압의 A 기체 5L 와 0.5기압의 B기체 10L 를 전부피15L인 병에 넣었다. 온도가 일정하다면 전압력은 몇 기압이 되는가?
- 0.67
- 0.75
- 1.0
- 1.5
14. 다음 중 반데르발스(van der waals) 실제 기체 방정식이 이상 기체의 성질에 근접하기 위해 가장 가까운 조건은?
- 온도가 낮고 압력이 낮아야 한다.
- 온도가 높고 압력이 낮아야 한다.
- 온도가 낮고 압력이 높아야 한다.
- 온도가 높고 압력이 높아야 한다.
15. 어떤 반응의 화학평형 상수를 결정하기 위하여 필요한 자료로 가장 거리가 먼 것은?
- 각 물질의 생성 엔탈피
- 각 물질의 열용량
- 화학양론 계수
- 각 물질의 증기압
16. 카르노사이클의 과정을 옳은 순서로 나타낸 것은?
- 등온팽창 → 등온압축 → 단열압축 → 단열팽창
- 등온팽창 → 단열팽창 → 단열압축 → 등온압축
- 등온팽창 → 단열팽창 → 등온압축 → 단열압축
- 등온팽창 → 등온압축 → 단열팽창 → 단열압축
의 값은?
18. 다음 중 공기표준 오토사이클에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 2개의 단열과정과 2개의 정적과정으로 이루어진 불꽃점화 기관의 이상사이클이다.
- 정압, 정적, 단열 과정으로 이루어진 압축점화 기관의 이상사이클이다.
- 2개의 단열과정과 2개의 정압과정으로 이루어진 가스 터빈의 이상사이클이다.
- 2개의 정압과정과 2개의 정적과정으로 이루어진 증기원동기의 이상사이클이다.
19. 다음 T-S 선도에서 건도 X 인 (1)에서의 습증기 1kg 당 엔트로피는 어떻게 표시되는가? (단, 건도 X 는 습증기 중 증기의 질량분율이고 V 는 증기, L 은 액체를 나타낸다. )
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:50
습증기 1kg 당 엔트로피는 T-S 선도에서 수평선을 따라 이동하는 것과 같으므로, 건도 X 인 (1)에서의 습증기 1kg 당 엔트로피는 "
" 이다.
20. Z = 1 + BP 와 같은 비리얼 방정식(Virial equation)으로 표시할 수 있는 기체 1몰을 등온 가역과정으로 압력 P1에서 P2까지 변화시킬 때 필요한 일 W 를 옳게 나타낸 식은? (단, Z 는 압축인자이고 B 는 상수이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:51
일반적으로 등온 가역과정에서 필요한 일은 다음과 같이 구할 수 있다.
W = -nRT ln(P2/P1)
여기서 n은 몰수, R은 기체상수, T는 온도이다. 따라서 Z = 1 + BP로 표시할 수 있는 기체 1몰의 경우에도 위 식을 이용하여 필요한 일을 구할 수 있다.
W = -nRT ln(P2/P1)
= -RT ln(P2/P1)
= -RT ln((1 + BP2)/(1 + BP1))
따라서 정답은 "
" 이다.
이유는 위에서 설명한 것과 같이 등온 가역과정에서 필요한 일을 구하는 공식을 이용하여 계산한 결과이다.
2과목: 화학공업양론
22. 공기 1mol 을 25℃에서 30L 로부터 10L 로 등온 가역압축 한다. 이 때 피스톤이 기체에 한 일을 계산하면 약 얼마인가? (단, 공기는 이상기체로 간주한다.)
- 26.85Lㆍatm
- 32.54Lㆍatm
- 38.27Lㆍatm
- 45.47Lㆍatm
23. 순수한 에탄올과 물을 각각 같은 무게로 혼합하여 용액 100g 을 만들었다. 이 용액에서 에탄올의 몰분율은?
- 0.74
- 0.28
- 0.11
- 0.028
24. 29.5℃에서 물의 증기압은 0.04bar 이다. 29.5℃, 1.0bar에서 공기의 상대습도가 70% 일 때 절대습도를 구하는 식은? (단, 절대습도의 단위는 
건조공기 이며 공기의 분자량은 29 이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:51
먼저, 물의 증기압이 0.04bar이므로 이는 29.5℃에서의 포화수증기압과 같다. 따라서, 이 온도에서의 포화수증기압을 구해야 한다. 이를 위해서는 먼저 물의 증기압과 온도 사이의 관계를 나타내는 Clausius-Clapeyron 방정식을 사용할 수 있다.
ln(P2/P1) = (ΔHvap/R) x (1/T1 - 1/T2)
여기서 P1은 기준 온도 T1에서의 증기압, P2는 구하고자 하는 온도 T2에서의 증기압, ΔHvap은 물의 수증기화열, R은 기체상수이다. 이 방정식을 이용하여 29.5℃에서의 포화수증기압을 구하면 약 0.042bar이 된다.
다음으로, 공기의 상대습도가 70%이므로, 공기 중에 포함된 수증기의 분압은 0.7 x 0.042 = 0.0294bar이 된다. 이를 이용하여 절대습도를 구하는 식은 다음과 같다.
절대습도 = (0.622 x e) / (P - e) x M
여기서 e는 수증기의 분압, P는 대기압, M은 공기의 분자량이다. 이를 대입하면 절대습도는 약 12.7g/m3이 된다.
따라서, 정답은 "
"이다. 이유는 Clausius-Clapeyron 방정식을 이용하여 29.5℃에서의 포화수증기압을 구하고, 이를 이용하여 공기 중에 포함된 수증기의 분압을 구한 후, 이를 이용하여 절대습도를 계산하였기 때문이다.
25. 에너지수지식은 다음 중 어느 법칙에 기인하는 것인가?
- 열역학 제1법칙
- 열역학 제2법칙
- 열역학 제3법칙
- 열역학 제0법칙
26. 공기 319kg 과 난소 24kg 을 반응로 안에서 완전연소 시킬 때 미반응 산소의 양은 약 몇 kg 인가?
- 9.9
- 4.9
- 2.3
- 0
27. 80℃에서 벤젠과 톨루엔의 증기압은 각각 746mmHg, 320mmHg 일 때 같은 온도에서 벤젠의 mol 분율이 0.2인 벤젠-톨루엔 혼합용액의 증기압(전압)은 몇 mmHg 인가? (단, 벤젠과 톨루엔은 이상용액에 가까운 용액을 만든다.)
- 261.8
- 382.7
- 405.2
- 660.8
28. 다음 반응에 의하여 요소가 생산된다. 1단계 반응은 반응완결도가 100% 이고 2단계는 50% 라고 하면 매일 20ton의 요소를 생산하는데 필요한 암모니아는 약 몇 ton 인가?
- 11.3
- 17.3
- 20.5
- 22.7
29. 25wt% NaOH 용액 100kg 을 농축하여 60wt% 의 NaOH 용액을 얻었다. 증발된 수분은 약 몇 kg 인가?
- 30.2
- 40.6
- 52.5
- 58.3
30. 증류탑을 이용하여 에탄올 25Wt% 와 물 75Wt% 의 혼합액 50kg/h 을 증류하여 에탄올 85Wt% 의 조성을 가지는 상부액과 에탄올 3Wt% 의 조성을 가지는 하부액으로 분리하고자 한다. 상부액에 포함되는 에탄올은 초기 공급되는 혼합액에 함유된 에탄올 중의 몇 Wt% 에 해당하는 양인가?
- 85
- 88
- 91
- 93
31. 4vol% 의 O2 가 함유된 기체가 1000m3/min 로 어떤 도관에 들어간다. 이 도관을 나갈 때 8vol% 의 O2 가 되도록 특수한 방법으로 공기를 공급한다. 공급하는 공기의 유량은 약 몇m3/min 인가? (단, 온도와 압력은 일정하고 공기 중 O2는 21vol% 이다.)
- 308
- 432
- 500
- 615
32. 그림에서 mi는 질량유량, Xij는 흐름 i에서의 성분 j의 분율이다. 다음의 관계식 중 틀린 것은? (단, i = 1,2,3 이고 j = 1.2 이다.)
는 틀린 관계식이다.
33. 127℃, 10atm에서 압축인자가 0.96 일 때 NH3 가스 34kg 의 체적은 약 몇 m3 인가?
- 6.3
- 7.3
- 8.3
- 9.3
34. 온도 0℃, 압력 10mmHg, 체적 10L 의 이상기체에는 몇 개의 분자가 들어 있는가?
- 3.54 × 1018
- 3.54 × 1019
- 3.54 × 1020
- 3.54 × 1021
35. 20℃에서 물 100g 에 녹는 Na2SO4ㆍ10H2O 은 56.4g 이다. 같은 온도에서 물에 대한 황산나트륨의 용해도는 얼마인가? (단, Na 의 원자량은 23 이고 S 의 원자량은 32 이다.)
- 15.87
- 16.9
- 18.9
- 24.87
36. A 성분과 B 성분의 Binary system에서 기상과 액상이 평형관계에 있다고 한다면 A 성분 기상의 몰분율 YA 에 관한 일반식은? (단, α는 B성분에 대한 A성분의 휘발도이고, X는 액체의 몰분율이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:50
기상과 액상이 평형상태에 있으므로, A 성분의 화학평형상수 K는 다음과 같다.
K = YA / (1 - YA) * α / X
양변에 (1 - YA)를 곱하고, YA를 곱하면 다음과 같다.
YA = KX / (α + KX)
따라서 정답은 "
" 이다.
37. X성분의 질량분율이 X4인 수용액 L[kg]과 XB인 수용액 N[kg]을 혼합하여 XM의 질량분율을 갖는 수용액을 얻으려고 한다. L과 N의 비를 옳게 나타낸 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:50
X성분의 질량분율이 X4인 수용액 L[kg]과 XB인 수용액 N[kg]을 혼합하여 XM의 질량분율을 갖는 수용액을 만들려면, L과 N의 비는 X4와 XB의 질량분율 비인 1:3이어야 한다. 이는 혼합된 수용액의 질량분율이 X4와 XB의 평균값인 XM의 질량분율과 일치하기 때문이다. 따라서 정답은 "
"이다.
38. 습한 H2의 1250m3 가 30℃, 742mmHg에서 물로써 포화 되어 있다고 하면 표준상태의 건조 H2의 부피는 약 몇 m3 인가? (단, 30℃ 에서의 물의 증기압은 32mmHg 이다.)
- 710
- 742
- 1022
- 1052
39. 다음과 같은 반응의 표준반응열은 몇 kcal/mol인가? (단, 
의 표준연소열은 각각 
이다.)
- -14240
- -3710
- 3710
- 14240
40. 가역적인 일정압력의 닫힌계에서 전달되는 열의 양과 같은 값은?
- 깁스자유에너지 변화
- 엔트로피 변화
- 내부에너지 변화
- 엔탈피 변화
3과목: 단위조작
42. A 와 B 의 혼합용액에서 
를 활동도 계수라 할 때 최고공비 혼합물이 가지는 
값의 범위를 옳게 나타낸 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:53
정답: "
"
이유: 최고공비 혼합물은 A와 B의 활동도 계수가 같아지는 혼합물을 말한다. 따라서,
값이 같아지는 지점에서 최고공비 혼합물이 형성된다. 이 때, 
값은 0과 1 사이의 값을 가지므로, 정답은 ""이다.
43. 벤젠과 톨루엔이 몰분율로 각각 0.8, 0.2인 혼합물이 있다. 벤젠 증기의 mol% 는 얼마인가? (단, 벤젠의 증기압과 톨루엔의 증기압은 각각 780mmHg, 480mmHg 이다.)
- 57
- 67
- 77
- 87
44. 다음 중 헨리의 법칙이 성립하는 영역으로 가장 적절한 것은?
- 화학적으로 반응할 경우
- 농도가 묽은 경우
- 결합력이 상당히 클 경우
- 온도가 높은 경우
45. 다음 중 건조시간이 극히 짧아 열에 예민한 물질을 건조할 수 있고 한 단계 공정으로 포장할 수 있는 마른 제품을 만들 수 있는 장점을 가지며 다른 종류의 건조기에서는 얻을 수 없는 구상제품을 얻을 때 유리한 것은?
- 상자건조기(Tray dryer)
- 회전건조기(Rotary dryer)
- 냉동건조기(Freezing dryer)
- 분무건조기(Spray dryer)
46. 고체건조의 항률 건조단계(constant rate period)에 대한 설명 중 틀린 것은?
- 항률 건조 단계에서 복사나 전도에 의한 열전달이 없는 경우 고체 온도는 공기의 습구온도와 동일하다.
- 항률 건조 단계에서 고체의 건조 속도는 고체의 수분 함량과 관계가 없다.
- 항률 건조 속도는 열전달식이나 물질전달식을 이용하여 계산할 수 있다
- 주로 고체의 임계 함수량(critical moisture content) 이하에서 항률 건조를 할 수 있다.
47. 정류탑의 이론단수가 최대가 되기 위한 환류비(Reflux Ratio)는?
- 최소 환류비
- 평균 환류비
- 전 환류비
- 최적 환류비
48. 폭이 3m 인 상부 통로를 통해서 폭포수가 낙하하고 있다. 한 시간당 낙하수량이 100ton 이라면 그 액부하(Liquid loading)는 몇 kg/mㆍs 인가?
- 3.70
- 5.50
- 7.56
- 9.26
49. 복사에너지를 증가시킬 수 있는 방법으로 옳지 않은 것은?
- 온도를 고온으로 한다.
- 복사 면적을 크게 한다.
- 흑체에 가까운 물질을 만든다.
- 표면을 광택 있게 한다.
50. 증류탑에서 정류부(rectifying) 및 탈거부(stripping) 각각의 조작선 기울기에 대한 설명 중 옳은 것은?
- 정류부 조작선의 기울기와 탈거부 조작선의 기울기는 항상 1보다 크다.
- 정류부 조작선의 기울기와 탈거부 조작선의 기울기는 항상 1보다 적다.
- 정류부 조작선의 기울기는 항상 1보다 크고, 탈구부 조작선의 기울기는 항상 1보다 작다.
- 정류부 조작선의 기울기는 항상 1보다 작고, 탈거부 조작선의 기울기는 항상 1보다 크다.
51. 길이 7m 의 2중관식 열교환기가 있다. 외관의 내부직경 105.3mm, 외관의 외부직경 114.3mm, 내관의 내부직경 52.9mm, 내관의 외부직경 60.5mm 이다. 이 열교환기의 환상부(Annular space)에 냉각수를 20m3/h 의 속도로 보낼때 생기는 압력손실을 구하기 위해 사용될 상당 직경은 몇 mm 인가?
- 44.8
- 52.4
- 53.8
- 61.4
52. 비중 0.9 인 액체의 절대압력이 3.6kgf/cm2 일 때 두(Head)로 환산하면 약 몇 m 에 해당하는가?
- 3.24
- 4
- 25
- 40
53. 증류에서 환류비를 나타낸 것 중 옳지 않은 것은? (단, V 는 탑상 증기의 flow rate, D 는 탑상 제품의 flow rate, L 은 환류액의 flow rate 이다. )
" 가 옳지 않은 이유는, 환류비는 L/D 로 나타내는데, 위의 그림에서는 L/V 로 나타내고 있기 때문이다.
54. 흡수탑에서 액체 체류량이 증가하기 시작하는 것을 의미하는 것은?
- 범람점(flooding point)
- 부하점(loading point)
- 편류(channeling)
- 비말동반(entrainment)
55. 다음 중 증발에 관련된 내용으로 틀린 것은?
- 역용해도 곡선을 보이는 용액에서 용질의 용해도는 관 벽에서 최소가 된다.
- 증발기의 경제성에 영향을 미치는 주 인자는 효용관 개수이다.
- 효용관수 증가에 따라 다중효용증발기의 운전비용은 증가하고 경제성은 감소한다.
- 일정농도에서 용액의 끓는점과 용매의 끓는점을 도시하면 선형 관계를 보인다.
56. 비중이 1인 물과 비중이 13.6 인 수은으로 구성된 U자형 마노미터의 압력차가 0.2기압일 때 마노미터에서 수은의 높이차는 약 몇 m 인가?
- 0.16
- 0.12
- 0.08
- 0.06
57. 내경 150mm, 길이 150m 의 수평관에 비중 0.8 의 기름을 평균 1m/s 의 속도로 보낼 때 레이놀드 수(Reynolds number)를 측정하였더니 1600 이었다. 이 때 생기는 마찰손실은 약 몇 kgfㆍm/kg 인가?
- 2.04
- 4.0
- 9.1
- 21
58. 1기압 하에 있는 벤젠-톨루엔 혼합용액에서 벤젠의 몰분율이 0.4 이고 이것과 평형에 있는 증기에서의 벤젠의 몰분율이 0.8 일 때 벤젠의 톨루엔에 대한 비휘발도는?
- 0.167
- 2.67
- 6
- 7
59. 내경이 10cm 인 액체 수송용 파이프 속에 구경이 5cm 인 오리피스 미터가 설치되어 있고 이 오리피스에 부착된 수은 마노미터의 눈금차가 12cm 이다. 만일 5cm 오리피스 대신에 구경이 2.5cm 인 오리피스 미터를 설치했다면 수은 마노미터의 눈금차는 약 몇 cm 가 되겠는가?
- 6
- 24
- 144
- 192
60. Fick의 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 확산속도는 농도구배 및 면적에 반비례한다.
- 확산속도는 농도구배 및 면적에 비례한다.
- 확산속도는 농도구배에 반비례하고, 면적에 비례한다.
- 확산속도는 농도구배에 비례하고, 면적에 반비례한다.
4과목: 반응공학
61. 다음 제어기 중 off set 은 제거할 수 있으나 미래의 에러를 반영할 수 없어 제어성능 향상에 한계를 가지는 것은? (단, 모든 제어기들이 튜닝이 잘 되었을 경우를 가정한다. )
- P 형
- PI 형
- PD 형
- PID 형
62. 전달함수가 
인 1차계에 크기 M인 계단변화가 도입되었을 때의 응답은? (단, 정상상태는 0 으로 간주한다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
계단변화가 도입되면 전달함수의 분모에 (1-e^-sM)이 추가되어 전달함수가
가 된다. 이는 계단변화가 도입되기 전에는 입력이 0이더라도 출력이 0이 아니었던 것과 달리, 계단변화가 도입되면 입력이 0일 때 출력도 0이 되기 때문이다.
63. 개루프 안정공정(open-loop stable process)에 다음 제어기를 적용하였을 때, 일정한 설정치에 대해 off-set이 발생하는 것은?
- P형
- I형
- PI형
- PID형
64. 근사적으로 다음 보우드(bode)선도와 같은 주파수 응답을 보이는 전달함수는? (단, AR은 진폭비, ω는 각주파수이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
주파수가 작을 때는 전달함수의 분모에 있는 ω가 매우 작아지므로 전달함수는 대략적으로 1에 가까워진다. 반면, 주파수가 커질수록 전달함수의 분자에 있는 ω가 분모보다 더 빠르게 증가하므로 전달함수는 대략적으로 0에 가까워진다. 이러한 특성을 가진 전달함수는 저주파수에서는 신호를 거의 거치지 않고 고주파수에서는 신호를 거의 차단하는 역할을 한다. 이러한 특성을 가진 전달함수는 저주파수에서는 거의 변화가 없으므로 1에 가까운 진폭비를 가지고, 고주파수에서는 거의 차단되므로 0에 가까운 진폭비를 가진다. 따라서, 정답은 "
" 이다.
65. 다음 블록선도에서 전달함수 
는?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
전달함수는 입력값을 출력값으로 변환하는 함수이다. 이 블록선도에서는 입력값이 x1, x2, x3 세 개이고 출력값이 y 하나이다. 따라서 전달함수는 x1, x2, x3을 입력받아 y를 출력하는 함수이다. 이를 수식으로 나타내면 y = x1 + x2 + x3 이므로 정답은 "
" 이다.
66. 단위 귀환계에서 
에 대한 선도가 옳게 작도된 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
단위 귀환계에서는 선도에서 표시된 단위 간의 변환을 나타내는 선분의 길이가 서로 다릅니다. 따라서, 선도에서
에 대한 선분의 길이는 2cm가 되어야 합니다. 이에 따라, 정답은 "①" 입니다.
67. 이차시간지연계 
를 비례제어기(Proportional P Controller)를 사용하여 제어할 때 단위계단형 설정치 변화(Unit Step Set point Change)에 대해 정상상태의 출력 값은? (단, 비례제어기의 비례이득(gain)은 1.0이다.)
- 1
- 0
68. 다음과 같은 블록선도에서 정치제어 (regulatory control)일 때 옳은 상관식은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
정치제어는 입력과 출력 사이에 제어기가 존재하여 출력을 제어하는 방식이다. 따라서, 입력과 출력 사이에 제어기가 존재하는 경우에는 상관식에서 입력과 출력 사이에 제어기를 나타내는 "
"가 포함되어야 한다.
69. 다음 그림은 간단한 제어계 block 선도이다. 전체 제어계의 총괄전달함수(overall transfer function)에서 시상수(time constant)는 원래 process 
의 시상수에 비해서 어떠한가? (단, K ＞ 0 이다.)
- 늘어난다.
- 줄어든다.
- 불변이다.
- 늘어날 수 있고 줄어들 수도 있다.
70. 다음 함수를 Laplace 변환 할 때 올바른 것은?
" 이다.
71. 열전쌍(thermocouple)과 전송기로 구성된 온도측정기가 있다. 열전쌍을 얼음물에 넣었을 때 2V 의 신호가 나오고, 손에 쥐고 있을 때 4V 의 신호가 나오며, 끓는 물에 넣었을 때는 5V 의 포화 출력신호가 나온다. 이 온도측정기의 이득 km 을 옳게 구한 것은? (단, 얼음물의 온도, 손의 온도, 끓는 물의 온도는 각각 0℃, 36.5℃, 100℃ 이다.)
- Km = (4-2)/(36.5-0) ≒ 0.055 V/℃
- Km = (5-1)/(100-0) = 0.040 V/℃
- Km = (5-2)/(100-0) = 0.030 V/℃
- Km = (5-4)/(100-36.5) ≒ 0.016 V/℃
73. 밑넓이가 A 인 그림과 같은 공정의 블록다이아그램을 옳게 나타낸 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
정답은 "
" 입니다.
이유는 블록 다이어그램에서 A 넓이의 블록이 만들어지기 위해서는 먼저 A/2 넓이의 블록이 만들어져야 합니다. 그리고 그 블록을 대각선으로 자르면 A 넓이의 블록이 만들어지게 됩니다. 따라서 "" 가 옳은 답입니다.
74. 다음과 같은 블록다이아그램에서 R = 0 일 때 전달함수(C/U) 를 옳게 나타낸 것은?
75. 다음 중 공정제어의 목적과 가장 거리가 먼 것은?
- 반응기의 온도를 최대 제한값 가까이에서 운전함으로 반응속도를 올려 수익을 높인다.
- 평형반응에서 최대의 수율이 되도록 반응온도를 조절한다.
- 안전을 고려하여 일정 압력이상이 되지 않도록 반응속도를 조절한다.
- 외부 시장 환경을 고려하여 이윤이 최대가 되도록 생산량을 조정한다.
76. 감지기의 성능을 나타내는 용어 중 폭(span)을 설명하는 것은?
- 일정한 공정 조건에서 반복된 측정값간의 차이이다.
- 감지기 측정값의 일관성을 나타내는 지표이다.
- 감지기가 공정변화에 응답하는 속도의 척도이다
- 감지기/전송기로 측정할 수 있는 최대값과 최소값사이의 차이이다.
77. 3개의 안정한 pole 들로 구성된 어떤 3차계에 대한 Bode diagram에서 위상각은?
- 0° ~ 180° 사이의 값
- 0° ~ -180° 사이의 값
- 0° ~ -270° 사이의 값
- 0° ~ 270° 사이의 값
78. 다음 블록선도에서 전달함수 
를 옳게 구한 값은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
전달함수는 출력값을 입력값으로 나눈 것이므로,
이 옳은 값이다. 이유는 출력값이 2이고 입력값이 1일 때, 전달함수는 2/1=2가 되기 때문이다.
79. 전달함수 
에 해당하는 시간영역에서의 표현으로 옳은 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
정답은 "
"이다.
전달함수는 시간영역에서의 표현으로, 입력신호와 출력신호의 관계를 나타낸다. 따라서 전달함수의 시간영역에서의 표현은 입력신호와 출력신호의 관계를 나타내는 그래프이다.
""는 입력신호와 출력신호의 관계를 나타내는 그래프로, 입력신호가 0 이상일 때 출력신호가 0 이상이 되는 것을 나타낸다. 이는 전달함수가 입력신호를 필터링하여 출력신호를 생성하는 것을 의미한다.
80. 라플라스 함수 
의 시간영역에서의 함수는?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
라플라스 함수의 시간영역에서의 함수는 역 라플라스 변환을 통해 구할 수 있습니다. "
"가 정답인 이유는 이 함수가 라플라스 변환 후의 표현식에서 s=0일 때의 값이기 때문입니다. 즉, 시간영역에서의 함수는 초기값(initial value)이 ""이라는 것을 의미합니다.
5과목: 공정제어
81. 아세틸렌을 출발물질로 하여 염화구리와 염화암모늄 수용액을 통해 얻은 모노비닐아세틸렌과 염산을 반응시키면 얻는 주생성물은?
- 클로로히드린
- 염화프로필렌
- 염화비닐
- 클로로프렌
84. 실리콘 진성반도체의 전도대(conduction band)에 존재하는 전자수가 6.8×1012/m3이며, 전자의 이동도 (mobility)는 0.19m2/Vㆍs, 가전자대(valence band)에 존재하는 정공(hole)의 이동도는 0.0425m2/Vㆍs일 때 전기전도도는 얼마인가? (단, 전자의 전하량은 1.6×10-19Coulomb 이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
전기전도도는 전자수와 전자의 이동도에 비례하므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.
전기전도도 = 전자수 × 전자의 이동도 × 전자의 전하량
= 6.8×1012/m3 × 0.19m2/Vㆍs × 1.6×10-19Coulomb
= 2.06 (1/Ωㆍm)
따라서, 정답은 "
" 이다. 이유는 전자수와 전자의 이동도가 모두 크기가 크기 때문에 전기전도도가 높다는 것을 나타낸다.
86. 다음의 O2 : NH3의 비율 중 질산제조 공정에서 암모니아 산화율이 최대로 나타나는 것은? (단, Pt 촉매를 사용하고 NH3농도가 9%인 경우이다)
- 9 : 1
- 2.3 : 1
- 1 : 9
- 1 : 2.3
87. 니트로화합물 중 트리니트로톨루엔에 관한 설명으로 틀린 것은?
- 물에 매우 잘 녹는다.
- 톨루엔을 니트로화하여 제조할 수 있다.
- 폭발물질로 많이 이용된다.
- 공업용 제품은 담황색 결정형태이다.
88. 염화암모늄(염안)은 암모니아소다법에서 중탄산소다를 분리하고 난 모액으로부터 부생된다. 이 때 사용되는 물질이 아닌 것은?
- NaCl
- CO2
- H2O
- H2SO4
89. 나프타(naphtha)를 열분해하여 석유화학 공업의 원료를 만들 때 다음 중 가장 많이 얻어지는 것은?
- 아세틸렌
- 에틸렌
- 부타디엔
- 페놀
91. 아닐린에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 비점이 약 184℃ 인 액체이다.
- 니트로벤젠은 아닐린으로 환원될 수 있다.
- 상업적으로 가장 많이 이용되는 제조공정은 벤젠의 암모니아 첨가 분해반응이다.
- 알코올, 에테르에 녹는다.
92. Leblanc 법으로 100% HCl 1ton 을 제조하기 위해 사용해야 하는 NaCl 의 이론량은 약 몇 kg 인가? (단, Na 의 원자량은 23, Cl 의 원자량은 35.5 이다.)
- 1603
- 1703
- 1803
- 1903
93. 다음의 반응에서 NO의 수율을 높이는 방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 산소와 암모니아의 농도비를 적절하게 조절한다.
- 반응가스 유입량에 따라 적합한 산화온도를 적용한다.
- 반응시 80 ~ 100atm 의 고압을 가한다.
- Pt 나 Pt - Rh 과 같은 촉매를 사용한다.
94. 소금의 전기분해에 의한 가성소다 제조공정 중 격막식 전해조의 전력원단위를 향상시키기 위한 조치로서 옳지 않은 것은?
- 공급하는 소금물을 양극액 온도와 같게 예열하여 공급한다.
- 동판 등 전해조 자체의 재료의 저항을 감소시킨다.
- 전해조를 보온한다.
- 공급하는 소금물의 망초의 함량을 2% 이상 유지한다.
95. 암모니아 합성은 고온, 고압하에서 이루어지며 촉매에 가장 적절한 온도를 설정하는 것이 중요하다. 이 때의 온도조절 방식이 아닌 것은?
- 뜨거운 가스 혼합식
- 촉매층간 냉각 방식
- 촉매층내 냉각방식
- 열 교환식
96. 아세트알데히드는 
법을 이용하여 에틸렌으로부터 얻어질 수 있다. 이 때 사용되는 촉매에 해당하는 것은?
- 제올라이트
- NaOH
- PdCl2
- FeCl3
98. 벤젠을 400 ~ 500℃에서 촉매상으로 접촉 기상 산화시킬 때의 주생성물은?
- 나트넨산
- 푸마르산
- 프탈산무수물
- 말레산무수물
99. 성형할 수지, 충전제, 색소 경화제등의 혼합분말을 금형에 반 정도 채워 넣고 가압가열하여 열경화시키는 방법은?
- 주조
- 압축성형
- 제강
- 제선
100. 이론적으로 0.5Faraday 의 전류량에 의해서 생성되는 NaOH 의 양은 몇 g인가? (단, Na 의 원자량은 23이다.)
- 10
- 20
- 30
- 40
6과목: 화학공업개론
101. 다음 반응의 경우 50℃에서 반응물 A 의 반감기는 초기 농도에 관계없이 2시간으로 일정하다. 이 반응에서 반응물 A 의 반응속도는 A 의 농도에 관하여 몇 차 반응인가?
- -1 차
- 0 차
- 1 차
- 2 차
102. 체적이 일정한 회분식반응기에서 다음과 같은 1차 가역반응이 초기 농도가 0.1mol/L 인 순수 A 로부터 출발하여 진행된다. 평형에 도달했을 때 A 의 분해율이 85% 이면 이 반응의 평형상수 Kc는 얼마인가?
- 0.18
- 0.57
- 1.76
- 5.67
103. 비가역 1차 반응에서 속도정수가 2.5×10-3s-1이었다. 반응물의 농도가 2.0×10-2mol/cm3일 때의 반응속도는 몇 mol/cm3ㆍs인가?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
반응속도식은 다음과 같다.
v = k[A][B]
여기서 속도정수 k는 2.5×10-3s-1이고, 반응물 A의 농도는 2.0×10-2mol/cm3이다. 반응물 B의 농도는 문제에서 주어지지 않았으므로, B의 농도는 상수로 가정한다. 따라서,
v = k[A] = 2.5×10-3s-1 × 2.0×10-2mol/cm3 = 5.0×10-5mol/cm3ㆍs
따라서, 반응속도는 5.0×10-5mol/cm3ㆍs이다.
정답이 "
" 인 이유는, 반응속도식에서 농도의 단위는 모두 mol/cm3이므로, 답도 mol/cm3ㆍs로 표기해야 한다.
104. 크기가 같은 관형반응기와 혼합반응기에서 다음과 같은 액상 1차 직렬반응이 일어날 때 관형반응기에서의 R 의 성분수율 
와 혼합반응기에서의 R 의 
성분수율 에 관한 설명으로 옳은 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
액상 1차 직렬반응에서는 R의 성분수율이 시간에 따라 지수함수적으로 감소하므로, 관형반응기와 혼합반응기에서의 R의 성분수율은 모두 지수함수적으로 감소한다. 따라서, 관형반응기와 혼합반응기에서의 R의 성분수율은 동일하다. 따라서, 정답은 "
" 이다.
105. 고체촉매 반응에서 기공확산 저항에 대한 설명 중 옳은 것은?
- 유효인자(effectiveness factor)가 작을수록 실제 반응속도가 작아진다.
- 고체촉매 반응에서 기공확산 저항만이 율속단계가 될 수 있다.
- 기공확산 저항이 클수록 실제 반응속도는 증가된다.
- 기공확산 저항은 항상 고체입자의 형태에는 무관하다.
106. Arrhenius 법칙에서 속도상수 k 와 반응온도 T 의 관계를 옳게 설명한 것은?
- k 와 T 는 직선관계가 있다.
- ln k 와 1/T 은 직선관계가 있다.
- ln k 와 ln (1/T) 은 직선관계가 있다.
- ln k 와 T 는 직선관계가 있다.
107. 체적 0.212m3 의 로켓엔진에서 수소가 6kmol/s 의 속도로 연소된다. 이 때 수소의 반응속도는 약 몇 kmol/m3 ㆍ s 인가?
- 18.0
- 28.3
- 38.7
- 49.0
108. 어떤 A → R 의 반응이 용적 0.1L 인 혼합흐름반응기에서 반응속도 
으로 진행되었다. 초기농도가 0.1mol/L이고 공급 속도가 0.05L/min 일 때 전환율은 몇 % 인가?
- 91
- 73
- 50
- 35
109. 반응식이 2A + 2B → R 일 때 각 성분에 대한 반응 속도식의 관계로 옳은 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
정답은 "
"입니다.
이유는 반응식에서 A와 B가 모두 2배씩 필요하므로, 각 성분의 농도가 2배씩 증가할 때마다 반응 속도도 2배씩 증가하기 때문입니다. 따라서 각 성분에 대한 반응 속도식은 1차식이며, 전체 반응 속도식은 2차식이 됩니다.
110. 기상 촉매반응의 유효인자(effectiveness fact)에 영향을 미치는 인자로 다음 중 가장 거리가 먼 것은?
- 촉매 입자의 크기
- 촉매 반응기의 크기
- 반응기 내의 전체 압력
- 반응기 내의 온도
111. 다음 반응은 기초 반응(elementary reaction)이다. 이 반응의 분자도(molecularity)는 얼마인가?
- 1
- 2
- 3
- 0
112. 다음 비가역 기초반응에 의하여 연간 2억kg 에틸렌을 생산하는데 필요한 플러그흐름반응기의 부피는 몇 m3 인가? (단, 압력은 8atm, 온도는 1200K 등온이며 압력강하는 무시하고 전화율 90% 를 얻고자 한다.)
- 2.82
- 28.2
- 42.8
- 82.2
113. 
평형이 1bar, 560℃에서 진행될 때 평형상수 
가 100mbar 이다. 평형에서 반응물 A 의 전화율은?
- 0.12
- 0.27
- 0.33
- 0.48
114. 0차 균질 반응이 
로 플러그 흐름반응기에서 일어난다. A 의 전환율이 0.9 이고 
일 때 공간시간은 몇 초인가? (단, 이 때 용적 변화율은 일정하다.)
- 1300
- 1350
- 1450
- 1500
115. 다음 반응에서 생성속도의 비를 가장 정확하게 나타낸 식은? (단, k1, k2는 각 경로에서의 속도상수이고 각각의 반응 차수는 a1, a2이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
생성속도는 각 경로에서의 속도상수와 반응 차수의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서, 경로 1에서의 생성속도는 k1[A]a1이고, 경로 2에서의 생성속도는 k2[B]a2이다. 이 두 생성속도의 비를 구하면, (k1[A]a1) / (k2[B]a2)가 된다. 이를 간단하게 표현하면,
가 된다. 이는 경로 1에서의 속도상수와 반응 차수, 경로 2에서의 속도상수와 반응 차수를 모두 고려한 정확한 생성속도의 비를 나타낸다.
116. 직렬로 연결된 2개의 혼합반응기에서 다음과 같은 액상반응이 진행될 때 두 반응기의 체적 V1과 V2의 합이 최소가 되는 체적비 V1/V2에 관한 설명으로 옳은 것은? (단, V1은 앞에 설치된 반응기의 체적이다.)
- 0 ＜ n ＜ 1 이면 V1/V2는 항상 1보다 작다.
- n = 1 이면 V1/V2는 항상 1이다.
- n ＞ 1 이면 V1/V2는 항상 1보다 크다.
- n ＞ 0 이면 V1/V2는 항상 1 이다.
117. 효소반응속도 
에서 반응속도의 기질농도 (S) 의존성을 옳게 설명한 것은? (단, Vmax는 최대반응속도, Km은 미케일리스 상수다.)
- 기질농도가 크면 반응속도는 무한히 증가한다.
- 기질농도가 크면 반응속도는 최대치로 간다.
- 반응속도가 최대이면 기질농도는 작아진다.
- 미케일리스 상수는 총괄 효소농도에 항상 의존한다.
118. 공간시간과 평균체류시간에 대한 설명 중 틀린 것은?
- 밀도가 일정한 반응계에서는 공간시간과 평균체류시간은 항상 같다.
- 부피가 팽창하는 기체 반응의 경우 평균체류 시간은 공간시간보다 작다.
- 반응물의 부피가 전화율과 직선 관계로 변하는 관형 반응기에서 평균체류 시간은 반응속도와 무관하다.
- 공간시간과 공간속도의 곱은 항상 1 이다.
119. 자기촉매 반응에서 목표 전환율이 반응속도가 최대가 되는 반응 전환율보다 낮을 때 사용하기에 유리한 반응기는? (단, 반응생성물의 순환이 없는 경우이다.)
- 혼합 반응기
- 플러그 반응기
- 직렬 연결한 혼합 반응기와 플러그 반응기
- 병렬 연결한 혼합 반응기와 플러그 반응기
120. 등온 균일 액상 중합반응에서 34분 동안에 monomer 의 20% 가 반응하였다. 이 반응이 일차 비가역 반응으로 진행된다고 가정할 때 속도식을 옳게 나타낸 것은? (단, 는 반응물 monomer 의 농도이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:51
일차 비가역 반응의 속도식은
이다. 이유는 일차 반응에서는 속도가 농도에 비례하므로, 농도의 변화량과 반응속도의 변화량이 비례한다. 또한 비가역 반응에서는 생성물의 농도가 높아질수록 반응속도가 감소하므로, 생성물의 농도에도 비례한다. 따라서, 일차 비가역 반응에서는 속도식이 이 된다.