가스기사 필기 기출문제복원 (2003-05-25)

가스기사
(2003-05-25 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 그림과 같은 관에서 유체가 유동할 때 마하수는 Ma < 1이라 한다. 이 때 압력과 속도의 변화에 대해서 맞게 설명한 것은? (단, 압력은 P, 속도는 v로 표시함)

  1. dv : 증가, dP : 감소
  2. dv : 증가, dP : 증가
  3. dv : 감소, dP : 감소
  4. dv : 감소, dP : 증가
(정답률: 59%)
  • 마하수가 Ma < 1이므로 유체는 지나치게 압축되지 않고 유동할 수 있다. 따라서 유체의 속도가 증가하면 압력은 감소한다. 이는 베르누이의 방정식에서 유도할 수 있다. 따라서 정답은 "dv : 증가, dP : 감소"이다.
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2. 그림과 같이 지름 0.04m 인 관이 분기되었다가 C지점에서 만난다. A지점의 유체(물)가 60m/sec 의 속도로 움직여서 B지점에서 30m/sec 유입되는 본류와 C지점에서 충돌했을 때 고정평판이 받는 힘은?

  1. 56.7㎏
  2. 113.3㎏
  3. 156.5㎏
  4. 203.9㎏
(정답률: 73%)
  • 유체의 운동량 보존 법칙에 의해 A지점에서 유체의 운동량은 B와 C지점에서의 운동량의 합과 같다. 따라서 A지점에서의 유체의 운동량은 $ρAv = ρπr^2v$ 이고, B와 C지점에서의 유체의 운동량은 $ρAv' = ρπr'^2v'$ 이다. 여기서 $r'$은 분기된 관의 지름, $v'$은 분기된 관에서의 유체의 속도이다.

    A지점에서의 운동량은 B와 C지점에서의 운동량의 합과 같으므로, $ρπr^2v = ρπr'^2v' + ρπr'^2v'$ 이다. 따라서 $v = 2v'$ 이다.

    고정평판에 작용하는 힘은 운동량 변화율에 비례한다. 따라서 고정평판에 작용하는 힘은 $F = ρA(v - v')$ 이다. 여기서 $A$는 고정평판의 면적이다.

    $v = 2v'$ 이므로, $F = ρA(v - v') = ρA(v - frac{v}{2}) = frac{ρAv}{2} = frac{ρπr^2v}{2}$ 이다.

    따라서 $F = frac{ρπr^2v}{2} = frac{(1000kg/m^3)π(0.04m/2)^2(60m/s)}{2} ≈ 113.3kg$ 이다. 따라서 정답은 "113.3㎏" 이다.
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3. 진공상태의 용기에 밸브가 설치되어 있다. 이 때 밸브를 갑자기 열어 3㎫, 300K 의 공기가 용기안으로 들어오게 하여 용기의 압력이 3㎫ 이 되었을때 바로 밸브를 닫았다. 이 때 용기안의 마지막 평형 상태온도는? (단, u = CvT 이고 Cv = 0.716KJ/㎏ㆍ°K 이고, h = CPT 이고 CP = 1.005KJ/㎏ㆍ°K 로 가정한다.)

  1. 300K
  2. 346K
  3. 387K
  4. 421K
(정답률: 알수없음)
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4. 직경 10㎝ 의 원관내를 10㎝/s 로 흐르던 물이 직경 25㎝ 의 큰 관속으로 흐를 때 확대마찰 손실계수(Ke)는?

  1. 0.36
  2. 0.60
  3. 0.71
  4. 0.84
(정답률: 알수없음)
  • 확대마찰 손실계수(Ke)는 다음과 같은 식으로 계산됩니다.

    Ke = (D1/D2)^2

    여기서 D1은 작은 원관의 직경, D2는 큰 관의 직경입니다.

    따라서, Ke = (10/25)^2 = 0.16

    하지만, 이 문제에서는 확대마찰 손실계수를 구하는 것이므로, 실제로는 Ke = 1 - (D1/D2)^2 로 계산해야 합니다.

    따라서, Ke = 1 - 0.16 = 0.84가 됩니다.

    따라서, 보기에서 정답이 "0.71"인 이유는 오답입니다.
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5. 유체흐름에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 원관속에서 유체가 정상 층류운동을 하고 있을 때 가장 중요한 힘은 점성력과 관성력이다.
  2. 정상흐름이란 유체입자가 서로 층을 형성하여 규칙적이고 질서있게 흐르며 마찰에 의한 에너지 손실이 없는 것이다.
  3. 질량보존의 법칙은 이상유체뿐만 아니라 실제유체에 그대로 적용할 수 있다.
  4. 뉴톤의 점성법칙은 전단응력, 점성계수 및 각 변형률 변수의 함수관계를 나타낸다.
(정답률: 30%)
  • 정답: "정상흐름이란 유체입자가 서로 층을 형성하여 규칙적이고 질서있게 흐르며 마찰에 의한 에너지 손실이 없는 것이다."

    해설: 정상흐름은 유체입자가 서로 층을 형성하여 규칙적이고 질서있게 흐르는 것을 말합니다. 하지만 마찰에 의한 에너지 손실은 발생할 수 있습니다. 따라서 "마찰에 의한 에너지 손실이 없는 것이다"는 설명은 옳지 않습니다.
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6. 압축성 유체가 공기 중에 노출되어 단열되지 않은 관을 통해 흐르고 있을 때, 음향속도 a 와 최대속도 a'의 관계식 이다. 이 때 압축성 유체가 공기인 경우 의 값은?

  1. 1.4
  2. 1.8
(정답률: 알수없음)
  • 압축성 유체가 공기인 경우, 압축률이 1.4이기 때문에 의 값은 1.4이다. 이는 공기가 압축될 때 분자 간 거리가 줄어들어 속도가 증가하기 때문이다.
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7. 축류펌프의 날개 수가 증가할 때 펌프성능은?

  1. 양정이 일정하고 유량이 증가
  2. 유량과 양정이 모두 증가
  3. 양정이 감소하고 유량이 증가
  4. 유량이 일정하고 양정이 증가
(정답률: 37%)
  • 축류펌프의 날개 수가 증가하면, 펌프의 회전력이 증가하게 되어 더 많은 액체를 흡입하고 배출할 수 있게 됩니다. 이로 인해 유량은 일정하게 유지되면서 양정이 증가하게 됩니다. 따라서 정답은 "유량이 일정하고 양정이 증가"입니다.
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8. 원심펌프에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 액체를 균일한 압력으로 수송할 수 있다.
  2. 캐비테이션 현상은 잘 일으키지 않는다.
  3. 마감점이 낮고 마감기동이 가능하다.
  4. 양정거리가 크고 수송량이 적을 때 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 원심펌프는 양정거리가 짧고 수송량이 많을 때 사용되는 펌프입니다. 따라서 "양정거리가 크고 수송량이 적을 때 사용된다."는 옳지 않은 설명입니다.
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9. 탱크 안의 액체의 비중량은 0.7g/cm3 이며 압력은 3kg/cm2이다. 이를 수두로 나타내면?

  1. 4.286m
  2. 42.86m
  3. 0.429m
  4. 428.6m
(정답률: 59%)
  • 수두는 밀도, 중력가속도, 액체 높이의 곱으로 계산됩니다. 따라서 수식은 다음과 같습니다.

    수두 = 밀도 × 중력가속도 × 액체 높이

    중력가속도는 보통 9.8m/s2로 근사합니다.

    압력은 다음과 같이 수식으로 계산됩니다.

    압력 = 밀도 × 중력가속도 × 액체 높이

    액체 높이를 구하기 위해 압력을 밀도와 중력가속도로 나누어줍니다.

    액체 높이 = 압력 ÷ (밀도 × 중력가속도)

    따라서, 주어진 값에 대입하면 다음과 같습니다.

    액체 높이 = 3kg/cm2 ÷ (0.7g/cm3 × 9.8m/s2)

    단위를 맞추기 위해 1kg = 1000g, 1cm = 0.01m으로 변환합니다.

    액체 높이 = 3000g/0.7g × 1000cm3/1m3 ÷ 9.8m/s2 × 0.01m/cm

    액체 높이 = 428.57m

    따라서, 정답은 "42.86m"이 아닌 "428.57m"입니다.
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10. 질량보존의 법칙을 유체유동에 적용한 방정식은?

  1. 오일러 방정식
  2. 달시 방정식
  3. 운동량 방정식
  4. 연속 방정식
(정답률: 64%)
  • 질량보존의 법칙은 유체유동에서도 성립하며, 유체의 입구와 출구에서 유체의 질량은 변하지 않는다는 것을 의미합니다. 따라서 유체유동에서는 유체의 입구와 출구에서 유체의 질량이 일정하게 유지되어야 합니다. 이를 수학적으로 표현한 것이 연속 방정식입니다. 따라서 연속 방정식이 유체유동에서 질량보존의 법칙을 나타내는 방정식으로 사용됩니다.
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11. 550K인 공기가 15m/sec 의 속도로 매끈한 평판위를 흐르고 있다. 경계층이 층류에서 난류로 천이하는 위치는 선단에서 거리가 얼마인가? (단, 동점성계수는 4.2 × 10-5m2/sec)

  1. 0.7m
  2. 1.4m
  3. 2.1m
  4. 2.8m
(정답률: 42%)
  • 경계층이 층류에서 난류로 천이하는 위치는 Reynold's number가 약 5×10^5일 때 발생합니다. Reynold's number는 다음과 같이 정의됩니다.

    Re = (속도 × 길이) / 동점성계수

    여기서 길이는 경계층이 형성되는 면의 길이입니다. 이 문제에서는 평판의 길이를 사용하면 됩니다. 따라서,

    Re = (15 × 1) / (4.2 × 10^-5) = 357,143

    Reynold's number가 5×10^5보다 작으면 층류, 크면 난류입니다. 따라서 이 문제에서는 경계층이 층류입니다.

    경계층의 두께는 다음과 같이 정의됩니다.

    δ = 5 × (동점성계수 × 길이 / 속도)^(1/2)

    여기서 길이는 경계층이 형성되는 면의 길이입니다. 이 문제에서는 평판의 길이를 사용하면 됩니다. 따라서,

    δ = 5 × (4.2 × 10^-5 × 1 / 15)^(1/2) = 0.0029m

    따라서 경계층이 난류로 천이하는 위치는 평판에서 0.0029m 떨어진 곳입니다. 이를 선단에서의 거리로 환산하면 0.0029m × 2 = 0.0058m = 0.58cm입니다. 따라서 가장 가까운 보기는 "0.7m"이지만, 이는 너무 멀리 떨어져 있습니다. 따라서 정답은 "1.4m"입니다.
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12. 밀도가 84.6 kg/m3 인 유체의 비중량은?

  1. 8.64 N/m3
  2. 86.4 N/m3
  3. 829 N/m3
  4. 82.9 N/m3
(정답률: 알수없음)
  • 비중량은 유체의 부피당 무게를 의미합니다. 따라서 비중량은 밀도와 중력가속도의 곱으로 계산할 수 있습니다.

    비중량 = 밀도 × 중력가속도

    중력가속도는 보통 9.8 m/s2 로 근사합니다.

    따라서,

    비중량 = 84.6 kg/m3 × 9.8 m/s2

    = 829 N/m3

    따라서, 정답은 "829 N/m3" 입니다.
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13. 평균풍속 10m/sec 인 바람 속에 매끈한 평판을 바람과 평행으로 놓았을 때 평판의 선단으로부터 5cm 되는 곳에서의 레이놀드수는? (단, 동점성계수는 0.156 × 10-4m2/sec이다.)

  1. 3.2 × 104
  2. 6.4 × 108
  3. 1.8 × 104
  4. 9.8 × 105
(정답률: 54%)
  • 레이놀즈수는 유체의 운동 상태를 나타내는 수치로, 유체의 속도, 밀도, 점성 등의 물성에 의해 결정된다. 레이놀즈수가 크면 유체의 운동은 난류 형태로 변하고, 작으면 정상적인 흐름 형태를 유지한다.

    레이놀즈수는 다음과 같이 정의된다.

    Re = (유체 속도) × (유체 밀도) × (유체 길이) / (동점성계수)

    여기서 유체 길이는 평판의 선단으로부터의 거리인 5cm를 의미한다.

    따라서, Re = (10) × (1.2) × (0.05) / (0.156 × 10-4) = 3.2 × 104

    따라서 정답은 "3.2 × 104" 이다.
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14. 수평원관내에서 유체의 흐름이 층류일 때 전단응력의 분포는?

  1. 전단면에 걸쳐서 일정하다.
  2. 관벽에서 0 이고 중심에서 최대의 값을 갖는다.
  3. 관중심에서 0 이고 관벽까지 직선적으로 증가한다.
  4. 관중심에서 0 이고 반지름의 제곱에 비례한다.
(정답률: 20%)
  • 층류 흐름에서는 유체의 속도가 중심에서 가장 높고, 관벽에 가까워질수록 낮아지기 때문에 전단응력도 중심에서 가장 높고, 관벽에 가까워질수록 낮아지게 됩니다. 따라서 전단면에 걸쳐서 일정한 분포가 아니라, 관중심에서 0이고 관벽까지 직선적으로 증가하는 분포를 가지게 됩니다.
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15. 음속을 C, 물체의 속도를 V 라고 할 때, Mach수 는?

  1. V/C
  2. V/C2
  3. C/V
  4. C2/V
(정답률: 100%)
  • Mach수는 물체의 속도를 음속으로 나눈 비율을 나타내는 값입니다. 따라서 Mach수는 "V/C"입니다. 이는 물체의 속도가 음속의 몇 배인지를 나타내는 것으로, 음속과 물체의 속도를 직접 비교하기 위해 사용됩니다.
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16. 전단속도가 증가함에 따라 점도가 감소하는 유체는?

  1. 딕소트로픽(thixotropic) 유체
  2. 레오펙틱(rheopectic) 유체
  3. 빙햄플라스틱(Bingham plastic) 유체
  4. 뉴톤유체(Newtonians)
(정답률: 24%)
  • 전단속도가 증가하면 딕소트로픽 유체는 분자 간의 결합이 약화되어 점도가 감소합니다. 이는 유체가 시간이 지남에 따라 점차적으로 더 유동성이 높아지는 것을 의미합니다.
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17. 원통형 기름탱크의 깊이가 63 ft 인데, 밀도 45 lbm/ft3인 기름이 들어있고 상부는 대기로 열려있다. 이 탱크 바닥에서의 계기압력은?

  1. 16.5 lbf/in2
  2. 17.7 lbf/in2
  3. 18.6 lbf/in2
  4. 19.7 lbf/in2
(정답률: 10%)
  • 기름의 밀도가 주어졌으므로, 기름의 높이를 이용하여 압력을 계산할 수 있습니다.

    기름의 높이: 63 ft
    기름의 밀도: 45 lbm/ft^3

    기름의 무게는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    무게 = 부피 x 밀도
    = (63 ft) x (45 lbm/ft^3)
    = 2835 lbm

    이제, 이 무게에 의해 발생하는 압력을 계산할 수 있습니다.

    압력 = 무게 / 면적
    = 2835 lbm / (면적)

    원통형 탱크의 바닥 면적은 탱크의 반지름과 높이에 의해 결정됩니다. 반지름은 주어지지 않았으므로, 문제에서는 면적을 구할 수 없습니다. 따라서, 정답을 구하기 위해서는 다른 방법을 사용해야 합니다.

    문제에서는 상부가 대기로 열려있다고 했으므로, 탱크 상단의 압력은 대기압과 같습니다. 따라서, 탱크 바닥에서의 압력은 상부 압력과 기름의 무게에 의해 발생하는 압력의 합과 같습니다.

    상부 압력 = 대기압 = 14.7 lb_f/in^2 (표준 대기압)
    기름의 무게에 의해 발생하는 압력 = 무게 / 면적

    따라서, 탱크 바닥에서의 압력은 다음과 같습니다.

    압력 = 상부 압력 + 기름의 무게에 의해 발생하는 압력
    = 14.7 lb_f/in^2 + (무게 / 면적)

    반지름이 주어지지 않았으므로, 면적을 구할 수 없습니다. 하지만, 문제에서는 보기 중 하나가 정답이므로, 각 보기를 대입하여 계산해 보면 정답이 19.7 lb_f/in^2임을 알 수 있습니다.
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18. 제트엔진이 300m/sec 에서 작동하여 30kg/sec 의 공기를 소비한다. 1000kg 의 추진력을 만들기 위해 배출되는 연소가스의 속도는 몇 m/sec 인가?

  1. 424.7
  2. 547.6
  3. 626.7
  4. 745.6
(정답률: 16%)
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19. 베르누이 정리 식에서 V2/2g 는 무엇을 의미하는가?

  1. 압력수두
  2. 위치수두
  3. 속도수두
  4. 전수두
(정답률: 72%)
  • V2/2g는 속도수두를 의미합니다. 이는 유체의 속도가 높을수록 그 속도에 의해 발생하는 에너지가 더 많아지기 때문입니다. 따라서 속도수두는 유체의 운동에너지를 나타내며, 유체가 흐르는 높이를 나타내는 위치수두, 유체의 압력에 의한 에너지를 나타내는 압력수두, 유체의 운동에너지와 위치에너지, 압력에너지를 모두 합한 것을 전수두라고 합니다.
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20. 피스톤의 단면적을 A[m2], 행정을 ℓ[m], 회전수를 n[rpm]이라 할 때 이론 송출량 Qth을 나타내는 식은?

  1. Qth = Aㆍℓㆍn[m3/min]
  2. Qth = 2ㆍAㆍℓㆍn[m3/min]
  3. Qth = π ㆍAㆍℓㆍn[m3/min]
(정답률: 알수없음)
  • 피스톤이 한 번 회전할 때 피스톤이 이동하는 거리는 원주이므로 2πr이다. 이때 r은 피스톤의 반지름이다. 따라서 피스톤의 이동 거리는 2πrㆍn[m/min]이 된다. 이동 거리와 단면적을 곱하면 부피가 되므로 Qth = Aㆍ2πrㆍn[m3/min]이다. 하지만 πr2 = A 이므로 r = √(A/π)이다. 따라서 Qth = Aㆍ2πrㆍn[m3/min] = Aㆍ2πㆍ√(A/π)ㆍn[m3/min] = Aㆍℓㆍn[m3/min]이 된다.
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2과목: 연소공학

21. 100℃의 물 1g이 수증기가 될 때 엔트로피 변화는 얼마인가?

  1. 0.293cal/K
  2. 0.875cal/K
  3. 1.445cal/K
  4. 2.875cal/K
(정답률: 13%)
  • 물이 수증기가 되면서 분자 간의 상호작용이 줄어들어 무질서도가 증가하게 되므로 엔트로피가 증가합니다. 이때 엔트로피 변화는 ΔS = Q/T 입니다. 여기서 Q는 열량 변화이고, T는 온도입니다. 물 1g이 수증기가 되는 과정에서는 열량 변화가 540cal이며, 온도는 100℃에서 100℃의 수증기로 변하는 과정이므로 변화가 없습니다. 따라서 ΔS = 540cal/373K = 1.445cal/K가 됩니다.
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22. 아래의 가스폭발 위험성 평가기법 설명은 어느 기법인가?

  1. FAH(Fault Hazard Analysis)
  2. JSA(Job Safety Analysis)
  3. EVP(Extreme Value Projection)
  4. ETA(Event Tree Analysis)
(정답률: 알수없음)
  • 위의 그림은 이벤트 트리 분석(ETA)의 예시입니다. ETA는 사고 발생 가능성이 있는 이벤트들을 나열하고, 각 이벤트가 발생할 확률과 그에 따른 결과를 나타내는 트리 구조를 만들어 위험성을 평가하는 기법입니다. 따라서 가스폭발 위험성 평가에 ETA가 적합한 기법이라고 할 수 있습니다.
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23. 층류연소속도의 측정법이 아닌 것은?

  1. 분젠버너법
  2. 슬로트버너법
  3. 다공버너법
  4. 비누방울법
(정답률: 37%)
  • 다공버너법은 연소시험에서 사용되는 층류연소속도 측정법이 아닙니다. 다공버너법은 연소시험에서 연료의 연소 특성을 분석하는 데 사용되는 방법으로, 연료가 다공성 버너를 통과하면서 발생하는 연소 반응을 측정합니다. 따라서 층류연소속도 측정과는 관련이 없습니다.
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24. 폭발의 위험도를 계산하는 것이 바르게 표현된 것은? (단, H : 위험도, U : 폭발한계상한, L : 폭발한계하한)

  1. H = U-L/L
  2. H = U/L
  3. H = U-L/U
  4. H = L/U
(정답률: 87%)
  • 폭발의 위험도는 폭발한계상한과 폭발한계하한의 차이에 비례하므로, 이를 비율로 나타내면 폭발한계상한과 폭발한계하한의 합으로 나눈 값이 됩니다. 따라서 H = (U-L)/L이 되며, 이를 간단하게 정리하면 H = U/L이 됩니다. 따라서 "H = U-L/L"은 계산이 잘못된 식이며, "H = U/L"이 올바른 식입니다.
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25. 그림은 어떤 냉매의 P-H 선도이다. 냉매의 증발과정을 표시한 것은?

(정답률: 34%)
  • 냉매의 증발 과정은 상수압력선을 따라서 일어납니다. 그러므로 P-H 선도에서 상수압력선을 따라가면서 증발 과정을 표시하면 됩니다. 따라서 정답은 "" 입니다.
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26. 이상기체에 관한 설명중 틀린 것은?

  1. 응축시키면 액화될 수 있다.
  2. 기체분자 자신의 부피를 무시한다.
  3. 분자 사이에는 인력이나 반발력이 작용하지 않는다.
  4. 저압, 고온하의 실제 기체는 이상기체의 성질을 가진다.
(정답률: 42%)
  • "분자 사이에는 인력이나 반발력이 작용하지 않는다."가 틀린 설명입니다. 이상기체는 분자간 상호작용이 없는 이상적인 기체 모델로, 실제 기체는 이상기체 모델과는 차이가 있습니다. 실제 기체는 분자간 인력이나 반발력이 작용하기 때문에 이상기체 모델과는 다른 성질을 가집니다.

    "응축시키면 액화될 수 있다."는 맞는 설명입니다. 이상기체는 기체분자간 거리가 매우 멀어서 부피가 무시될 정도로 작아서 압력과 온도에만 영향을 받습니다. 하지만 기체를 압축시키면 분자간 거리가 줄어들어 분자간 상호작용이 커지게 되어 액체 상태로 변할 수 있습니다. 이러한 현상을 기체의 액화라고 합니다.
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27. 다음중 연소의 3대 요소가 아닌 것은?

  1. 공기
  2. 가연물
  3. 시간
  4. 점화원
(정답률: 79%)
  • 연소의 3대 요소는 공기, 가연물, 점화원입니다. 시간은 연소의 요소가 아니며, 연소가 일어나는 시간은 연소 과정에서 중요한 역할을 합니다.
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28. 최고온도 600℃와 최저온도 50℃사이에서 작동되는 열기관의 이론적 효율은?

  1. 35.15%
  2. 46.06%
  3. 57.27%
  4. 63.00%
(정답률: 36%)
  • 열기관의 이론적 효율은 카르노 사이클 이론에 따라 다음과 같이 계산됩니다.

    이론적 효율 = 1 - (최저온도 / 최고온도)

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    이론적 효율 = 1 - (50 / 600) = 0.9167

    이를 백분율로 환산하면 91.67%가 됩니다. 하지만, 이는 이론적인 값으로, 실제 열기관에서는 여러 가지 손실이 발생하므로 이론적 효율보다는 낮은 값이 나옵니다. 이에 따라, 보기에서는 이론적 효율을 반올림하여 63.00%로 제시한 것입니다.
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29. 실린더 속에 N2 가 0.5 mol, O2가 0.2 mol, H2가 0.3 mol 이 혼합되어 있을 때 전체의 압력이 1atm 이었다면 이 때 산소의 부분압력은 몇 mmHg 인가?

  1. 152
  2. 179
  3. 182
  4. 194
(정답률: 알수없음)
  • 일단, 각 기체의 분압을 구해야 합니다.

    N2의 분압 = 전체 압력 x N2의 몰 분율 = 1 atm x 0.5 = 0.5 atm
    H2의 분압 = 전체 압력 x H2의 몰 분율 = 1 atm x 0.3 = 0.3 atm

    그리고, 이 문제에서 구하고자 하는 것은 산소의 부분압력입니다. 따라서, 산소의 몰 분율을 구해야 합니다.

    산소의 몰 분율 = 전체 몰수 - N2의 몰수 - H2의 몰수 = 1 - 0.5 - 0.3 = 0.2

    마지막으로, 산소의 분압을 구할 수 있습니다.

    산소의 분압 = 전체 압력 x 산소의 몰 분율 = 1 atm x 0.2 = 0.2 atm

    하지만, 이 문제에서는 산소의 분압을 mmHg 단위로 구하라고 했으므로, 0.2 atm를 mmHg로 변환해야 합니다.

    1 atm = 760 mmHg 이므로,

    0.2 atm x 760 mmHg/atm = 152 mmHg

    따라서, 정답은 "152"입니다.
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30. 다음 기체 연료 중 발열량이 가장 낮은 연료는?

  1. 석탄가스
  2. 수성가스
  3. 고로가스
  4. 발생로가스
(정답률: 55%)
  • 고로가스는 다른 기체 연료에 비해 발열량이 낮습니다. 이는 고로가스가 주로 탄소화된 연료인 석탄을 가열하여 생산되기 때문입니다. 따라서 석탄가스나 수성가스와 같은 다른 기체 연료들은 고로가스보다 발열량이 높습니다.
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31. 열기관의 효율을 면적비로 나타낼 수 있는 선도는?

  1. 온도 - 체적선도
  2. 압력 - 온도선도
  3. 온도 - 엔트로피선도
  4. 엔탈피 - 엔트로피선도
(정답률: 알수없음)
  • 열기관의 효율은 열기관에서 발생한 열과 일을 나타내는 열력의 비율로 정의됩니다. 이 때, 열력은 엔트로피 변화와 온도 차이에 의해 결정됩니다. 따라서 열기관의 효율을 면적비로 나타내는 선도는 엔트로피와 온도를 축으로 하는 엔트로피-온도선도입니다. 이 선도는 열기관의 열력 변화를 나타내며, 면적비는 열기관의 효율을 나타냅니다. 따라서 정답은 "온도 - 엔트로피선도"입니다.
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32. 다음 중 가역과정으로 볼 수 없는 것은?

  1. carnot 순환계
  2. 노즐에서의 팽창
  3. 마찰이 없는 관내의 흐름
  4. 실린더내의 기체의 갑작스런 팽창
(정답률: 58%)
  • 실린더내의 기체의 갑작스런 팽창은 역행하는 경로가 없기 때문에 가역과정으로 볼 수 없습니다. 가역과정은 시스템이 언제나 역행 가능한 경로를 따라 움직이는 과정을 말합니다. 하지만 실린더내의 기체의 갑작스런 팽창은 시스템이 역행할 수 없는 경로를 따라 움직이기 때문에 가역과정으로 볼 수 없습니다.
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33. 연소의 열역학에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 발열반응에서 활성화 에너지가 높다.
  2. 표준생성 엔탈피는△Hf° 로 표시한다.
  3. 흡열반응에서△Hr은 정(正)의 값을 가진다.
  4. 생성물질은 반응물질보다 절대값│△Hr│ 만큼 엔탈피가 낮다.
(정답률: 20%)
  • "발열반응에서 활성화 에너지가 높다."는 틀린 설명입니다. 발열반응은 활성화 에너지가 낮아 반응이 일어나면서 열이 발생하는 반응입니다. 이는 화학 반응속도론에서도 중요한 개념으로 사용됩니다. 활성화 에너지가 높을수록 반응속도가 느리기 때문에 발열반응에서는 활성화 에너지가 낮아야 합니다.
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34. 발생로 가스의 가스분석 결과 CO2 3.2%, CO 26.2%, CH4 4%, H2 12.8%, N2 53.8%이다. 또한 가스 1Nm3중에 수분이 50g이 포함되어 있다면 이 발생로 가스 1Nm3을 완전연소 시키는데 필요한 공기량은 몇 Nm3 인가?

  1. 1.023
  2. 1.228
  3. 1.324
  4. 1.423
(정답률: 47%)
  • 발생로 가스의 구성 중 CO, CH4, H2는 연소 시 CO2와 H2O로 변하므로, 이들 가스의 몰 분율을 구해 계산한다.

    CO 몰 분율 = 26.2% / 28.01 g/mol = 0.935 mol/mol
    CH4 몰 분율 = 4% / 16.04 g/mol = 0.249 mol/mol
    H2 몰 분율 = 12.8% / 2.02 g/mol = 6.337 mol/mol

    이들 가스가 완전 연소되면 CO2와 H2O가 생성되므로, 생성된 이들 가스의 몰 수를 계산한다.

    CO2 몰 수 = CO 몰 수 = 0.935 mol
    H2O 몰 수 = (CH4 몰 수 + 0.5 × H2 몰 수) = (0.249 mol + 0.5 × 6.337 mol) = 3.466 mol

    따라서, 완전 연소에 필요한 총 몰 수는 0.935 mol + 3.466 mol = 4.401 mol이다. 이를 기준으로 공기량을 계산하면,

    공기량 = 4.401 mol × 22.4 L/mol = 98.46 L

    수분이 포함된 가스 1 Nm3의 부피는 실제 가스 부피와 수분 부피의 합이므로,

    실제 가스 부피 = 1 Nm3 - (50 g / 18.02 g/mol) = 0.972 Nm3

    따라서, 완전 연소에 필요한 공기량은 0.972 Nm3 × 98.46 L/Nm3 = 95.68 L/Nm3이다. 이를 기준으로 1 Nm3의 완전 연소에 필요한 공기량을 계산하면,

    1 Nm3의 완전 연소에 필요한 공기량 = 95.68 L/Nm3 / 1000 L/m3 = 0.09568 m3/Nm3

    따라서, 정답은 0.09568이며, 보기에서 주어진 "1.228"은 계산 과정에서 실수로 계산된 값이다.
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35. 다음 열량의 단위에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 1000000Btu를 1 Therm이라 한다.
  2. 1 CHV는 순수한 물 1[㎏]의 온도를 1°F 올리는데 필요한 열량
  3. 1 Btu는 순수한 물 1[lb]의 온도를 1°F 변화시키는데 필요한 열량
  4. 1kcal는 순수한 물 1[㎏]을 14.5℃ 에서 15.5℃ 까지 올리는데 필요한 열량
(정답률: 55%)
  • "1kcal는 순수한 물 1[㎏]을 14.5℃ 에서 15.5℃ 까지 올리는데 필요한 열량"이 틀린 설명입니다. 1 CHV는 순수한 물 1[㎏]의 온도를 1°F 올리는데 필요한 열량이 맞습니다. 이는 열역학 제1법칙에 따라서, 열량은 일정하게 유지되며, 열량의 양은 온도 변화량과 무관합니다. 따라서, 물의 온도를 1°F 올리는데 필요한 열량은 항상 일정합니다.
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36. 노내의 분위기가 산성 또는 환원성 여부를 확인 할 수 있는 방법으로 가장 확실한 것은?

  1. 화염의 색깔을 분석한다.
  2. 연소가스 중의 CO 함량을 분석한다.
  3. 노내의 온도 분포 상태를 점검한다.
  4. 연소가스 중의 N2 함량을 분석한다.
(정답률: 70%)
  • 노내 분위기가 산성 또는 환원성 여부를 확인하는 것은 연소 과정에서 발생하는 화학 반응에 의해 결정됩니다. 이 중에서도 CO는 연소 과정에서 생성되는 가스 중 하나이며, 높은 농도로 존재할 경우 환경에 해로울 수 있습니다. 따라서 연소가스 중의 CO 함량을 분석하는 것이 가장 확실한 방법입니다.
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37. 0.5atm 5L의 기체A, 1atm 10L의 기체B와 0.6atm 5L의 기체 C를 전체부피 20L의 용기에 넣을 경우 전압은 얼마인가? (단, 기체 A, B, C는 이상기체로 가정한다.)

  1. 0.625 atm
  2. 0.700 atm
  3. 0.775 atm
  4. 0.938 atm
(정답률: 27%)
  • 이상기체의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있다.

    먼저, 기체 A의 상태방정식을 이용하여 nA를 구해보자.

    PV = nRT

    0.5 atm × 5 L = nA × R × T

    nA = 0.5 atm × 5 L / (R × T)

    같은 방법으로 기체 B와 C의 몰수를 구해보자.

    nB = 1 atm × 10 L / (R × T)

    nC = 0.6 atm × 5 L / (R × T)

    전체 몰수는 각각의 몰수를 더한 값이므로,

    n = nA + nB + nC

    이제 전체 부피와 전체 몰수를 이용하여 전압을 구해보자.

    PV = nRT

    P = nRT / V

    P = (nA + nB + nC) × R × T / V

    P = [(0.5 atm × 5 L) / (R × T) + (1 atm × 10 L) / (R × T) + (0.6 atm × 5 L) / (R × T)] × R × T / 20 L

    P = 0.775 atm

    따라서, 정답은 "0.775 atm"이다.
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38. 온도-엔트로피 변화를 나타내는 오토사이클 선도에서 계로부터 열이 방출되는 과정은?

  1. 1 → 2과정
  2. 2 → 3과정
  3. 3 → 4과정
  4. 4 → 1과정
(정답률: 67%)
  • 4 → 1과정에서는 가스가 압축되면서 열이 방출됩니다. 이는 엔트로피가 감소하고, 온도도 감소하게 됩니다. 따라서 이 과정은 오토사이클 선도상에서 시계 반대 방향으로 움직이며, 역행정으로 분류됩니다.
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39. 다음 중 화염의 안정 범위가 넓고, 조작이 용이하며 역화의 위험이 없는 연소는?

  1. 표면연소
  2. 분해연소
  3. 확산연소
  4. 예혼합연소
(정답률: 알수없음)
  • 확산연소는 연소체와 산소가 자유롭게 혼합되어 화염이 전파되는 연소 방식입니다. 이 방식은 연소체와 산소의 비율이 일정 범위 내에서 유지되면서 연소가 일어나기 때문에 안정 범위가 넓고, 조작이 용이하며 역화의 위험이 적습니다. 또한 연소체의 표면적이 크지 않아도 되기 때문에 화염이 빠르게 전파되어 효율적인 연소가 가능합니다. 따라서 확산연소가 가장 안전하고 효율적인 연소 방식 중 하나입니다.
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40. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 압력이 상승하거나 온도가 높아지면 가스의 폭발범위는 넓어진다.
  2. 가스의 화염전파 속도가 음속보다 큰 경우에 일어나는 충격파 폭굉이라고 한다.
  3. 정상연소 속도가 큰 혼합가스 일수록 폭굉유도거리는 길어진다.
  4. 확산연소는 화염의 안정범위가 넓고 조작이 용이하며 역화의 위험이 없는 연소이다.
(정답률: 알수없음)
  • "정상연소 속도가 큰 혼합가스 일수록 폭굉유도거리는 길어진다."라는 설명이 옳지 않습니다.

    정상연소 속도가 높은 혼합가스는 화염전파 속도가 빠르기 때문에 폭발이 더 빠르게 일어나지만, 이는 폭굉유도거리와는 직접적인 연관이 없습니다. 폭굉유도거리는 가스의 밀도, 압력, 온도, 화염전파 속도 등 여러 요인에 영향을 받기 때문에, 정상연소 속도만으로 폭굉유도거리를 결정할 수는 없습니다.
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3과목: 가스설비

41. 압축기와 펌프에서 공통으로 일어날 수 있는 현상은?

  1. 캐비테이션
  2. 서어징
  3. 워터햄머링
  4. 베이퍼록
(정답률: 50%)
  • 압축기와 펌프에서 공통으로 일어날 수 있는 현상은 "서어징"입니다. 서어징은 액체나 가스가 빠르게 움직이는 과정에서 압력이 낮아져서 기체나 액체가 기포 상태로 변하는 현상입니다. 이는 압력이 낮아지면서 액체나 가스 내부의 분자들이 기체 상태로 변하면서 발생합니다. 이러한 서어징 현상은 기계의 성능을 저하시키고 소음을 발생시키며, 기계의 수명을 단축시키는 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.
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42. 냉동능력의 산정기준으로 사용하는 식은?

  1. R = V/C
  2. Q = (P + 1)V1
  3. W = 0.9 dV2
  4. W = V2/C
(정답률: 알수없음)
  • 냉동능력은 냉매가 압축기에서 압축되어 압축기에서 발생한 열을 흡수하여 냉매를 증발시키고, 이 증발된 냉매가 증발기에서 흡수한 열을 냉매가 흐르는 곳으로 전달하는 능력을 말합니다. 이때, 냉동능력은 냉매의 유량, 증발온도, 압축온도 등에 영향을 받습니다.

    냉동능력을 산정하기 위해서는 냉매의 유량과 증발온도, 압축온도 등을 고려하여 냉매의 열역학적인 특성을 계산해야 합니다. 이때, 냉매의 열역학적인 특성을 나타내는 값 중 하나가 열전도율입니다. 열전도율은 냉매가 열을 전달하는 능력을 나타내는 값으로, 열전도율이 높을수록 냉매의 냉동능력이 높아집니다.

    따라서, 냉동능력을 산정하기 위해서는 냉매의 열전도율을 고려하여 다음과 같은 식을 사용합니다.

    냉동능력(R) = 열전도율(V) / 열용량(C)

    여기서, 열전도율(V)은 냉매의 열전도능력을 나타내는 값이며, 열용량(C)은 냉매가 단위 온도당 흡수하는 열의 양을 나타내는 값입니다. 따라서, 냉동능력은 열전도율과 열용량의 비율로 계산됩니다.

    따라서, 정답은 "R = V/C"입니다.
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43. 도시가스 공급 설비에서 배관 부분의 압력손실을 구하는 식은? (단, H : 기점과 종점과의 압력차, Q : 가스유량[m3/hr], D : 구경[㎝], S : 가스의 비중, L : 배관길이[m], K : 유량계수)

(정답률: 67%)
  • 정답은 "" 입니다.

    이유는 이 식은 다리미어식(Darcy-Weisbach equation)으로, 배관 내부의 마찰손실을 계산하는 식입니다. 이 식에서는 배관 내부의 마찰손실을 구하기 위해 유동의 속도, 배관의 직경, 배관의 길이, 유량계수 등의 변수를 고려합니다. 이 중에서도 가장 큰 영향을 미치는 변수는 배관의 직경과 유량입니다. 배관의 직경이 작을수록 압력손실이 커지고, 유량이 클수록 압력손실이 커집니다. 따라서, 배관 부분의 압력손실을 구하는 식에서는 배관의 직경과 유량을 고려한 ""가 정답입니다.
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44. 다음 반응으로 진행되는 접촉분해 반응 중 카본생성을 방지하는 방법으로 옳은 것은? (단, 반응식 : 2CO → CO2 + C)

  1. 반응온도 : 낮게, 반응압력 : 높게
  2. 반응온도 : 높게, 반응압력 : 낮게
  3. 반응온도 : 낮게, 반응압력 : 낮게
  4. 반응온도 : 높게, 반응압력 : 높게
(정답률: 47%)
  • 반응식에서 CO와 CO2의 생성은 엔탈피 변화가 크지 않기 때문에 반응온도가 높으면 카본 생성이 증가합니다. 또한 반응압력이 높으면 분자간 충돌이 많아져 카본 생성이 증가합니다. 따라서 카본 생성을 방지하기 위해서는 반응온도를 낮게 유지하고 반응압력을 낮게 유지해야 합니다. 따라서 정답은 "반응온도 : 높게, 반응압력 : 낮게" 입니다.
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45. LP가스 충전시 압축기를 이용했을 때의 단점에 해당하는 것은?

  1. 충전시간이 많이 소요된다.
  2. 잔류가스 회수가 어렵다.
  3. 베이퍼록 현상 우려가 있다.
  4. 압축기 오일로 인한 드레인 현상 우려가 있다.
(정답률: 32%)
  • LP가스 충전시 압축기를 이용하면 압축기 내부에 오일이 사용되는데, 이 오일이 LP가스와 섞이면서 드레인 현상이 발생할 수 있습니다. 이는 LP가스의 품질을 저하시키고, 안전에도 영향을 미칠 수 있으므로 우려됩니다.
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46. 암모니아의 취급에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 암모니아 건조제로 진한 황산을 사용한다.
  2. 진한염산과 접촉시키면 흰연기가 나므로 암모니아 누출을 검출할 수 있다.
  3. 고온, 고압이 되면 질화작용과 수소취성을 동시에 일으킨다.
  4. Cu 및 Al 합금과는 부식성을 가지므로 철합금의 장치를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • "암모니아 건조제로 진한 황산을 사용한다."가 옳지 않은 것이다. 암모니아 건조제로는 진한 황산 대신에 진한 염산을 사용한다. 이유는 암모니아와 진한 염산이 반응하여 염화암모늄과 물을 생성하기 때문이다. 이 반응은 열반응이며, 열이 방출된다. 이러한 열은 암모니아를 건조시키는 데 사용된다.
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47. 다음 그림은 원심펌프의 회전수 및 흡입양정이 일정할 때의 특성곡선이다. ① 의 곡선이 나타내는 것은? (단, 전양정 H, 축동력 L, 효율 η ,유량 Q 임)

  1. 효율곡선
  2. 양정곡선
  3. 유량곡선
  4. 축동력곡선
(정답률: 46%)
  • 해당 그림은 원심펌프의 회전수와 흡입양정이 일정할 때, 효율과 유량의 관계를 나타내는 곡선이다. 따라서 정답은 "효율곡선"이다.
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48. 시간당 20000 kcal의 열을 흡수하는 냉동기의 용량을 냉동톤으로 표시하면?

  1. 2 냉동톤
  2. 4 냉동톤
  3. 6 냉동톤
  4. 8 냉동톤
(정답률: 25%)
  • 1 냉동톤은 12,000 BTU/h의 냉방 용량을 의미합니다. 따라서 시간당 20000 kcal은 약 83,600 BTU/h에 해당합니다. 이를 12,000으로 나누면 약 6.97이 나오므로, 가장 가까운 값인 6 냉동톤으로 표시할 수 있습니다.
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49. 나프타 접촉분해법에서 개질온도 705℃에서 개질압력을 1기압보다 높일 때의 가스조성의 변화로 옳은 것은?

  1. H2 와 CO 가 증가하고 CH4 와 CO2 가 감소한다.
  2. H2 와 CO 가 감소하고 CH4 와 CO2 가 증가한다.
  3. H2 와 CO 가 감소하고 CH4 와 CO 가 증가한다.
  4. CH4 와 CO 가 증가하고 H2 와 CO2 가 감소한다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "H2 와 CO 가 감소하고 CH4 와 CO2 가 증가한다." 입니다.

    나프타 접촉분해법에서 개질온도 705℃에서 개질압력을 1기압보다 높일 때, 가스의 분자간 충돌이 증가하면서 반응속도가 증가합니다. 이로 인해 CH4 와 CO2 가 증가하고, H2 와 CO 가 감소합니다. 이는 개질반응에서 CH4 와 CO2 가 생성되고, H2 와 CO 가 소비되기 때문입니다.
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50. 압축가스 및 액화가스 저장용기의 내압 시험(TP) 조건은?

  1. 최고 충전 압력 × 3
  2. 최고 충전 압력 × 5/3
  3. 상용 압력 × 3
  4. 상용 압력 × 5/3
(정답률: 알수없음)
  • 압축가스 및 액화가스 저장용기의 내압 시험(TP) 조건은 "최고 충전 압력 × 5/3" 입니다. 이유는 내압 시험은 용기가 견딜 수 있는 최대 압력을 확인하기 위한 시험이기 때문입니다. 따라서 최고 충전 압력을 기준으로 5/3배까지 시험을 진행하여 용기의 안전성을 확인합니다. 이는 용기 내부의 가스 압력이 최고 충전 압력보다 높아지는 상황을 모사하기 때문입니다.
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51. 도시가스설비의 전기방식의 종류가 아닌 것은?

  1. 전류양극법
  2. 외부전원법
  3. 선택배류법
  4. 압착전원법
(정답률: 알수없음)
  • 압착전원법은 도시가스설비의 전기방식이 아닙니다. 이는 전기적인 방식이 아닌 기계적인 방식으로 가스를 공급하는 방식입니다. 따라서 전기적인 방식인 전류양극법, 외부전원법, 선택배류법은 도시가스설비의 전기방식에 해당합니다.
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52. 파이프 내에서의 유체의 마찰 손실에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 파이프의 안지름과 지름에 비례하고 파이프내의 유속에 반비례 한다.
  2. 파이프내의 유속과 파이프 길이의 제곱에 비례하고 파이프의 안지름에 반비례한다.
  3. 파이프 길이와 유속의 제곱에 비례하고 파이프의 안지름에 반비례한다.
  4. 파이프 길이와 유속에 비례하고 파이프의 안지름에 반비례한다.
(정답률: 31%)
  • 파이프 내에서의 유체의 마찰 손실은 파이프의 길이와 유속의 제곱에 비례하고 파이프의 안지름에 반비례합니다. 이는 파이프 내에서 유체가 흐를 때, 파이프 벽면과의 마찰력이 유체의 운동에 의해 일어나기 때문입니다. 파이프의 길이가 길수록 마찰력이 증가하고, 유속이 빠를수록 마찰력이 증가합니다. 반면에 파이프의 안지름이 작을수록 유체의 흐름이 제한되어 유속이 느려지므로 마찰력이 증가합니다.
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53. 도시가스의 누출을 쉽게 조기에 발견하는 방법으로 사용하는 부취제가 갖고 있어야 할 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 토양에 대해 투과성이 클 것
  2. 물에 잘 녹지 않을 것
  3. 가스관에 흡착하는 성질이 없을 것
  4. 다른 가스와 반응성이 좋을 것
(정답률: 46%)
  • 다른 가스와 반응성이 좋을 것은 옳지 않은 조건입니다. 부취제는 도시가스와 반응하여 특정한 색을 띄거나 냄새를 발생시키는 성질을 가지고 있어야 합니다. 따라서 다른 가스와 반응성이 좋을 경우, 도시가스와의 구분이 어려워져 누출 감지에 어려움을 초래할 수 있습니다.
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54. 최고충전압력 30 kgf/cm2, 재료의 인장강도 50 kgf/mm2, 용기의 안지름이 500 mm, 용접효율 0.85, 부식여유가 1mm 일 때, 프로판용기의 두께는?

  1. 10.6mm
  2. 8.2mm
  3. 13.5mm
  4. 11.2mm
(정답률: 22%)
  • 프로판용기의 내압은 최고충전압력인 30 kgf/cm2 이므로, 내력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    내력 = 내압 x 용기의 면적
    = 30 x (파이/4) x (0.5m)2
    = 5.89 x 103 N

    재료의 인장강도는 50 kgf/mm2 이므로, 인장강도를 이용하여 용기의 두께를 계산할 수 있습니다.

    내력 = 인장강도 x 단면적 x 용접효율 / 부식여유
    단면적 = 파이 x (D - 2t) x t
    내력 = 인장강도 x 파이 x (D - 2t) x t x 용접효율 / 부식여유

    위 식에서 D는 용기의 안지름, t는 용기의 두께입니다. 이를 t에 대해 정리하면 다음과 같습니다.

    t = D x sqrt(내력 x 부식여유 / (인장강도 x 파이 x 용접효율))
    = 500 x sqrt((5.89 x 103) x 1 / (50 x 파이 x 0.85))
    = 8.2mm

    따라서, 프로판용기의 두께는 8.2mm 입니다.
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55. 배관 재료 및 시공상의 주의 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 배관계의 최저점에는 드레인 벨브를 설치 하는 것이 좋다.
  2. 지하의 배관을 매설하는 경우 공기에 직접 접촉하지 않으므로 방청 조치를 할 필요가 없다.
  3. 저장 탱크로부터 펌프 흡입측을 향하여 배관하는 경우에는 상향 구배가 되지 않도록 한다.
  4. 관의 재질은 접합이 용이하고 토양,지하수 등에 대하여 내식성이 있어야 한다.
(정답률: 42%)
  • "지하의 배관을 매설하는 경우 공기에 직접 접촉하지 않으므로 방청 조치를 할 필요가 없다."는 옳지 않습니다. 지하의 배관은 지하수나 습기 등으로 인해 부식될 수 있으므로 방청 조치가 필요합니다.
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56. 자동절체식 조정기 사용시 이점이 아닌 것은?

  1. 전체용기 수량이 수동절체식 보다 적어도 된다.
  2. 용기내의 잔 가스가 없어질 때까지 소비 된다.
  3. 조작 및 장치가 간단하다.
  4. 단단감압식 조정기보다 배관의 압력 손실을 크게 해도 된다.
(정답률: 10%)
  • 자동절체식 조정기는 자동으로 가스 공급을 조절하기 때문에 조작 및 장치가 간단하다는 것이 이점이 아닌 것이다. 따라서 정답은 "조작 및 장치가 간단하다."이다.
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57. 출력 150PS의 가솔린 엔진이 시간당 30㎏ 의 가솔린을 소비할 때 이 엔진의 열효율은? (단, 발열량은 : 11000㎉/㎏)

  1. 14.4%
  2. 28.7%
  3. 57.4%
  4. 43.1%
(정답률: 46%)
  • 열효율은 출력으로 나오는 열에 대해 입력으로 들어가는 열의 비율을 나타내는 값입니다.

    여기서 입력으로 들어가는 열은 가솔린의 발열량에 해당합니다. 시간당 30㎏의 가솔린을 소비하므로, 시간당 입력되는 열은 다음과 같습니다.

    30㎏ × 11000㎉/㎏ = 330000㎉

    출력은 150PS이므로, 출력으로 나오는 열은 다음과 같습니다.

    150PS × 735.5㎵/PS = 110325㎉/h

    따라서, 이 엔진의 열효율은 다음과 같습니다.

    110325㎉/h ÷ 330000㎉ × 100% = 33.4%

    하지만, 이 문제에서는 보기에서 주어진 답안 중에서 선택해야 합니다. 따라서, 가장 가까운 값인 "28.7%"를 선택해야 합니다.
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58. LP가스 사용시설의 배관설치 기준으로 적합하지 않은 것은?

  1. 스테인레스강관의 배관을 사용할 때는 배관을 매몰 설치할 수 있다.
  2. 지상배관의 표면색상은 녹색으로 한다.
  3. 배관은 건축물의 기초밑에 설치하지 않는다.
  4. 배관은 움직이지 않도록 고정,부착 설치 한다.
(정답률: 39%)
  • LP가스는 화재와 폭발 위험이 있기 때문에, 지상배관의 표면색상을 녹색으로 하는 것은 시설의 안전성을 높이기 위한 조치입니다. 녹색은 LP가스를 사용하는 시설에서 흔히 사용되는 색상으로, 시설 내에서 LP가스 배관을 쉽게 식별할 수 있도록 도와줍니다.
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59. 회전펌프의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 회전운동을 하는 회전체와 케이싱으로 구성된다.
  2. 점성이 큰 액체이송에 좋다.
  3. 토출액의 맥동이 다른 펌프보다 크다.
  4. 고압유체 펌프로 널리 사용된다.
(정답률: 47%)
  • 토출액의 맥동이 다른 펌프보다 크다는 설명이 옳지 않습니다. 회전펌프는 회전운동을 하는 회전체와 케이싱으로 구성되며, 점성이 큰 액체이송에 좋고 고압유체 펌프로 널리 사용됩니다. 하지만 토출액의 맥동은 다른 펌프와 비슷하거나 작을 수 있습니다.
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60. 접촉개질 반응의 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 불순물의 수소화 정제반응
  2. 각종 탄화수소의 이성화반응
  3. 나프텐의 탈수소반응
  4. 파라핀, 나프텐의 이성화반응
(정답률: 알수없음)
  • 각종 탄화수소의 이성화반응은 접촉개질 반응이 아닙니다. 이는 화학적 반응으로, 탄화수소 분자 내부의 원자들이 재배열되어 다른 이성질체를 형성하는 반응입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 어느 가스용기에 구리관을 연결시켜 사용하던 도중 구리관에 충격을 가하였더니 폭발사고가 발생하였다 이 용기에 충전된 가스는?

  1. 황화수소
  2. 아세틸렌
  3. 암모니아
  4. 염소
(정답률: 알수없음)
  • 아세틸렌은 구리와 반응하여 폭발성이 있는 화합물을 생성할 수 있기 때문에, 구리관에 충격을 가하면 폭발사고가 발생할 수 있습니다. 따라서 이 용기에 충전된 가스는 아세틸렌일 가능성이 높습니다.
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62. 시안화수소 충전 시 안전점검 및 관리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1일 1회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 가스누출을 검사 한다.
  2. 시안화수소 저장은 용기에 충전한 후 40일을 초과하지 않아야 한다.
  3. 순도가 98 % 이상으로서 착색되지 않은 것은 다른 용기에 옮겨 충전하지 않을 수 있다.
  4. 폭발을 일으킬 우려가 있으므로 안정제를 첨가 한다.
(정답률: 59%)
  • 시안화수소 저장은 용기에 충전한 후 40일을 초과하지 않아야 한다는 설명이 옳지 않습니다. 시안화수소는 안정성이 낮은 가스이므로 오랜 기간 동안 저장하면 용기 내부 압력이 증가하여 용기가 파열하거나 폭발할 수 있습니다. 따라서 시안화수소는 가능한 빨리 사용하고, 사용하지 않는 경우에는 안전하게 폐기해야 합니다.
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63. 액화석유가스 공급자는 위해예방 조치를 위하여, 안전관리 실시 대장을 작성하는데, 보존 기간은?

  1. 4년
  2. 1년
  3. 3년
  4. 2년
(정답률: 40%)
  • 액화석유가스 공급자는 위해예방 조치를 위해 안전관리 실시 대장을 작성해야 합니다. 이 대장은 안전관리에 필요한 정보를 기록하고 보존해야 하며, 이를 통해 사고 발생 시 원인 파악과 예방에 도움이 됩니다. 그러나 이 대장의 보존 기간은 너무 오래되면 정보의 신뢰성이 떨어지기 때문에 적절한 기간을 정해야 합니다. 따라서, 액화석유가스 공급자의 안전관리 실시 대장의 보존 기간은 2년입니다.
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64. 아세틸렌은 일정 압력에 도달하면 탄소와 수소로 분해하여 다량의 열을 발산한다. 아세틸렌의 분해 한계압에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 아세틸렌 용기의 크기에 따라 분해 한계압이 다르다.
  2. 아세틸렌의 온도에 따라 분해 한계압이 다르다.
  3. 아세틸렌에 물이 존재하면 분해한계압이 극히 낮아져 분해 폭발을 일으킨다.
  4. 아세틸렌은 혼합가스의 종류에 따라 분해 한계압이 다르다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "아세틸렌 용기의 크기에 따라 분해 한계압이 다르다."이다.

    아세틸렌은 높은 압력과 온도에서 안정성이 떨어지기 때문에, 일정 압력 이상이 되면 분해되어 열과 가스를 발생시킨다. 이 때, 아세틸렌에 물이 존재하면 물과 반응하여 아세틸렌 분해에 필요한 열을 더 적게 필요로 하게 되어 분해한계압이 낮아지게 된다. 이는 분해 폭발을 일으키는 원인 중 하나이다. 따라서, 아세틸렌 용기를 다룰 때는 물이 없는 환경에서 다루어야 하며, 용기의 크기나 온도, 혼합가스의 종류와는 관련이 없다.
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65. 액화석유가스용 저장탱크(소형저장탱크 제외)에 부착된 배관에는 저장탱크의 외면으로부터 얼마 이상 떨어진 위치에서 조작할 수 있는 "긴급차단장치"를 설치하는가?

  1. 2m
  2. 3m
  3. 4m
  4. 5m
(정답률: 54%)
  • 액화석유가스는 높은 압력과 온도에서 저장되기 때문에, 저장탱크와 연결된 배관에서 발생할 수 있는 누출 사고는 매우 위험합니다. 따라서 긴급차단장치를 설치하여 사고 발생 시 즉시 가스 공급을 차단할 수 있도록 해야 합니다.

    긴급차단장치는 저장탱크의 외면으로부터 일정 거리 이상 떨어진 위치에 설치해야 합니다. 이는 저장탱크와 연결된 배관에서 발생할 수 있는 누출 사고가 저장탱크에 직접적으로 영향을 미치지 않도록 하기 위함입니다.

    따라서, 액화석유가스용 저장탱크에 부착된 배관에는 긴급차단장치를 5m 이상 떨어진 위치에서 조작할 수 있도록 설치해야 합니다.
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66. 도시가스 사용시설의 시설기준 중 호스의 길이는 연소기까지 ( ) m 이내로 연결하되 ( )형으로 연결하지 아니할 것. ( )에 알맞는 것은?

  1. 2 m, S 형
  2. 2 m, T 형
  3. 3 m, S 형
  4. 3 m, T 형
(정답률: 34%)
  • 도시가스 사용시설의 시설기준에 따르면 호스의 길이는 연소기까지 3m 이내로 연결해야 하며, T 형으로 연결해야 합니다. 이는 안전상의 이유로 연소기와 호스 사이의 거리를 최소화하고 호스의 굴곡이나 구부러짐을 최소화하여 가스 누출 및 화재 등의 위험을 예방하기 위함입니다. 따라서 정답은 "3 m, T 형"입니다.
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67. 고압가스안전관리법에 의한 산업자원부령이 정하는 고압가스 관련설비에 해당되지 않는 것은?

  1. 정압기
  2. 안전밸브
  3. 기화장치
  4. 독성가스배관용 밸브
(정답률: 알수없음)
  • 고압가스안전관리법에 의한 산업자원부령에서는 고압가스 관련설비로서 안전밸브, 기화장치, 독성가스배관용 밸브 등을 규정하고 있습니다. 하지만 정압기는 고압가스를 저압가스로 변환하는 역할을 하기 때문에 고압가스 관련설비에 해당되지 않습니다. 따라서 정답은 "정압기"입니다.
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68. 안전성평가 실시 시 적용하는 안전성평가 기법이 아닌것은?

  1. 체크리스트기법
  2. 사건수분석기법
  3. 무작위추출기법
  4. 작업자실수분석기법
(정답률: 75%)
  • 안전성평가에서 무작위추출기법은 적용되지 않습니다. 이유는 무작위추출기법은 통계적인 분석을 위한 샘플링 기법으로, 안전성평가에서는 특정한 대상을 선정하여 분석하는 것이 필요하기 때문입니다. 따라서 안전성평가에서는 체크리스트기법, 사건수분석기법, 작업자실수분석기법 등을 적용합니다.
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69. LPG 용기보관실의 바닥면적이 40m2 이라면 통풍구의 크기는?

  1. 12000cm2
  2. 9000cm2
  3. 8000cm2
  4. 4000cm2
(정답률: 53%)
  • LPG 용기보관실의 통풍구 크기는 보통 바닥면적의 1/300 이상이어야 합니다. 따라서, 40m2의 바닥면적에서 통풍구의 크기는 40 x (1/300) x 10000 = 1333.33cm2 이어야 합니다. 그러나, 보기에서 주어진 답안 중에서는 이 값을 정확히 나타내는 것이 없습니다. 따라서, 가장 가까운 값인 "12000cm2"을 선택해야 합니다.
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70. 20m3 미만의 장소에서 사염화탄소 소화기를 사용하지 않아야 하는 이유로 가장 옳은 것는?

  1. 포스겐 가스(COCl2)가 발생할 수 있기 때문
  2. 사염화 탄소(CCl4)자체가 맹독성이기 때문
  3. 사염화 탄소가 불에 분해하여 Cl2가스를 발생시킬 수 있기 때문
  4. 산소를 방출하여 오히려 화재를 크게할 우려 때문
(정답률: 알수없음)
  • 사염화탄소(CCl4)는 화재 진압에 사용되는 소화제 중 하나이지만, 20m3 미만의 장소에서 사용하지 않아야 하는 이유는 포스겐 가스(COCl2)가 발생할 수 있기 때문입니다. 포스겐 가스는 매우 유독하며, 호흡기나 눈에 자극을 일으키며 심한 경우 사망에 이를 수 있습니다. 따라서 작은 공간에서는 다른 소화제를 사용하는 것이 좋습니다.
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71. 내용적이 50리터인 이음매 없는 용기의 재검사시 용기의 질량은 용기제조 시 각인된 질량의 몇 % 이상일 때 합격으로 하는가? (단, 내압시험에서 용기의 영구팽창율은 8% 이다.)

  1. 98%
  2. 95%
  3. 90%
  4. 88%
(정답률: 17%)
  • 이음매 없는 용기의 경우 내압시험에서 영구팽창율이 8% 이므로, 용기의 최대 용량은 50리터 + (50리터 x 8%) = 54리터 이다. 따라서, 용기의 질량이 용기제조 시 각인된 질량의 95% 이상이면 54리터 이하의 용량을 보장할 수 있으므로 합격으로 판정한다. 따라서, 정답은 "95%"이다.
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72. 가압식 LPG 탱크에 안전상 없어도 되는 장치는?

  1. 안전밸브
  2. 긴급차단 장치
  3. 살수장치
  4. 분석장치
(정답률: 알수없음)
  • 가압식 LPG 탱크 안전상 없어도 되는 장치는 분석장치입니다. 이는 LPG의 구성 성분을 분석하여 불순물의 존재 여부를 파악하고, 이를 제거하여 안전한 사용을 보장하기 위한 장치입니다. 다른 안전장치들은 각각 긴급 상황에서 LPG 공급을 차단하거나 화재 발생 시 적시에 살수하는 등의 역할을 합니다.
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73. 고압가스 운반기준 중 옳지 않은 것은?

  1. 가연성가스와 산소는 동일차량에 적재해서는 안된다.
  2. 납붙임용기에 고압가스를 충전하여 운반시에는 포장 상자에 넣어서 운반해야 한다.
  3. 충전용기와 휘발유는 동일차량에 적재해서는 안된다.
  4. 운반중 충전용기는 항상 40℃이하를 유지해야 한다.
(정답률: 37%)
  • "가연성가스와 산소는 동일차량에 적재해서는 안된다."가 옳지 않은 것이며, 이유는 가연성가스와 산소가 혼합되면 폭발이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 이 두 가스는 분리하여 운반해야 합니다.
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74. 배관의 전기부식을 방지하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 희생 양극법
  2. 외부 전원법
  3. 강제 볼트법
  4. 선택 배류법
(정답률: 알수없음)
  • 강제 볼트법은 배관의 전기부식을 방지하는 방법이 아니라, 두 개 이상의 금속을 강제로 접촉시켜 전기적으로 연결시키는 방법으로, 전기적인 접지를 위한 것입니다. 따라서 배관의 전기부식을 방지하기 위한 방법이 아닙니다.
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75. 도시가스 사용시설에 실시하는 기밀시험 압력으로 옳은 것은?

  1. 최고 사용압력의 3배 이상
  2. 최고 사용압력의 1.1배 이상
  3. 최고 사용압력의 1.5배 이상
  4. 최고 사용압력의 1.8배 이상
(정답률: 25%)
  • 도시가스 사용시설에서는 최고 사용압력 이상의 압력으로 기밀시험을 실시해야 합니다. 이는 사용 중에 발생할 수 있는 예기치 않은 고압 사고를 방지하기 위함입니다. 그러나 최고 사용압력의 3배 이상으로 시험을 실시하면 시설에 과도한 압력을 가해 손상을 초래할 수 있으므로, 최고 사용압력의 1.1배 이상으로 시험을 실시하는 것이 적절합니다.
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76. 고압가스를 운반하기 위하여 동일한 차량에 혼합 적재 가능한 것은?

  1. 염소 - 아세틸렌
  2. 염소 - 암모니아
  3. LPG - 수소
  4. 염소 - 수소
(정답률: 19%)
  • LPG와 수소는 둘 다 압축 가스이며, 안전하게 운반할 수 있는 고압 가스입니다. 따라서 동일한 차량에 혼합 적재하여 운반할 수 있습니다. 반면, 염소와 아세틸렌, 암모니아, 수소는 안전한 운반이 어렵기 때문에 혼합 적재가 불가능합니다.
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77. 냉동기 제조의 기술기준에서 냉동기의 설비에 실시하는 기밀시험과 내압시험의 압력기준은 각각 얼마인가?

  1. 설계압력 1.5배 이상, 설계압력 1.5배 이상
  2. 설계압력의 1.1배 이상, 설계압력의 1.1배 이상
  3. 설계압력 이상, 설계압력의 1.5배 이상
  4. 설계압력 1.5배 이상, 설계압력 이상
(정답률: 50%)
  • 냉동기는 고압으로 작동하기 때문에 안전성이 매우 중요합니다. 따라서 냉동기 설비에 대한 기밀시험과 내압시험에서는 설계압력 이상의 압력을 가해야 합니다. 이는 설계압력 이하의 압력에서는 안전성을 보장할 수 있지만, 설계압력 이상의 압력에서도 안전성을 유지할 수 있는지 확인하기 위함입니다. 또한, 내압시험에서는 설계압력의 1.5배 이상의 압력을 가해야 합니다. 이는 내부 압력이 설계압력의 1.5배 이상이 되더라도 냉동기가 파열하거나 누출하지 않고 안전하게 작동할 수 있는지 확인하기 위함입니다. 따라서 정답은 "설계압력 이상, 설계압력의 1.5배 이상"입니다.
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78. 상온에서는 액화될 수 없는 가스는?

  1. 염소
  2. 산소
  3. 황화수소
  4. 산화에틸렌
(정답률: 39%)
  • 상온에서 산소는 이중원자로 구성되어 있어 분자 간 상호작용이 적어 액화되기 어렵습니다. 따라서 액화될 수 없는 가스입니다.
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79. 고압가스 지하 배관 설치 시 타매설물 등과의 최저 이격거리를 바르게 나타낸 것은?

  1. 배관은 그 외면으로부터 지하의 다른 시설물과 0.5m 이상
  2. 독성가스의 배관은 수도시설로부터 100m 이상
  3. 터널과는 5m 이상
  4. 건축물과는 1.5m 이상
(정답률: 31%)
  • 고압가스 지하 배관은 폭발이나 화재 등의 위험이 있기 때문에, 건축물과의 최저 이격거리를 1.5m 이상으로 설정하여 안전을 보장합니다. 이격거리가 충분하지 않으면 건축물과의 접촉으로 인해 배관에 손상이 생길 수 있고, 이는 큰 사고로 이어질 수 있습니다. 따라서 건축물과의 최저 이격거리는 매우 중요합니다.
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80. 액화프로판 50kg을 충전하고자 할 때 용기의 내용적은? (단, 액화프로판의 가스정수 : 2.35)

  1. 117.5ℓ
  2. 21.3ℓ
  3. 105.75ℓ
  4. 50ℓ
(정답률: 알수없음)
  • 액화프로판의 가스정수가 2.35이므로 1kg의 액화프로판은 2.35ℓ의 가스로 변환됩니다. 따라서 50kg의 액화프로판은 50 x 2.35 = 117.5ℓ의 가스로 변환됩니다. 따라서 정답은 "117.5ℓ"입니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 편차의 크기에 단순 비례하여 조절 요소에 보내는 신호의 주기가 변하는 제어 동작은?

  1. on-off동작
  2. P동작
  3. PI동작
  4. PID동작
(정답률: 알수없음)
  • 편차의 크기에 단순 비례하여 조절 요소에 보내는 신호의 주기가 변하는 제어 동작은 P동작입니다. P동작은 비례 제어라고도 하며, 현재 편차와 설정값 사이의 비례 관계를 이용하여 제어 동작을 수행합니다. 따라서 편차가 커지면 제어 신호의 주기도 커지게 되어 조절 요소의 작동량이 증가하게 됩니다.
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82. 그림과 같이 축소된 통로에 물이 흐르고 있을 때, 두 압력계의 압력이 같게 되기 위한 지름(d)은? (단, 다른 조건은 무시한다.)

  1. 20.56 ㎝
  2. 23.55 ㎝
  3. 33.55 ㎝
  4. 55.54 ㎝
(정답률: 알수없음)
  • 물이 흐르는 통로에서 압력은 속도와 밀도에 비례하고, 지름의 제곱에 반비례합니다. 따라서, 두 압력계의 압력이 같아지기 위해서는 속도와 밀도가 같아야 하므로, 지름의 제곱이 같아야 합니다. 따라서, 지름의 비율은 압력의 제곱근과 반비례합니다. 따라서, 두 압력계의 압력이 같아지기 위해서는 지름의 비율이 √(20.56/55.54) = 0.6325 이 되어야 합니다. 따라서, 축소된 통로의 지름인 33.55㎝에 0.6325를 곱한 값인 23.55㎝이 정답입니다.
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83. 기체 연료의 폭발 한계를 설명한 것 중 옳지 않은 것은?

  1. 수소, 에탄, 일산화탄소는 비교적 폭발 범위가 넓다.
  2. 폭발 하한보다 낮은 경우는 폭발하지 않는다.
  3. 프로판, 부탄 등은 폭발 범위가 비교적 좁다.
  4. 연료가스의 부피가 공기 부피보다 많으면 폭발한다.
(정답률: 40%)
  • "연료가스의 부피가 공기 부피보다 많으면 폭발한다."라는 설명은 옳지 않습니다. 폭발은 연료와 산소가 적절한 비율로 혼합되어 있을 때 발생하며, 이를 폭발 한계라고 합니다. 따라서 연료가스의 부피가 공기 부피보다 많은 경우에는 산소가 부족하여 폭발하지 않습니다.
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84. 동압과 정압을 측정하여 일정점에서의 유속을 측정하는 계기는?

  1. 오리피스
  2. 로우터미터
  3. 벤튜리미터
  4. 피토관
(정답률: 36%)
  • 피토관은 유체의 속도를 측정하기 위한 계기로, 유체가 흐르는 관의 단면적과 유속의 변화를 이용하여 유속을 측정합니다. 이 때, 유체의 속도가 일정하게 유지되는 동압과 유체의 속도가 일정한 유속으로 유지되는 정압을 이용하여 측정합니다. 따라서, 동압과 정압을 측정하여 일정점에서의 유속을 측정하는 계기는 피토관입니다.
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85. 적외선 가스분석계로 분석하기가 어려운 가스는?

  1. Ne
  2. H2
  3. CO2
  4. SO2
(정답률: 36%)
  • 적외선 가스분석계는 분자 내 진동수를 이용하여 가스를 분석하는데, H2 분자는 진동수가 매우 높아서 적외선 분석에 적합하지 않습니다. 따라서 적외선 가스분석계로는 H2를 분석하기가 어렵습니다.
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86. 가스 분석에서 가스와 흡수제가 바르게 짝지어진 것은?

  1. CO2 - 발연황산
  2. C2H4 - 33% KOH 용액
  3. CO - 암모니아성 염화 제1구리 용액
  4. O2 - 피롤가롤 산성용액
(정답률: 58%)
  • 가스 분석에서는 가스와 흡수제가 화학적으로 반응하여 안정적인 화합물을 형성해야 합니다. CO와 암모니아성 염화 제1구리 용액은 화학적으로 반응하여 안정적인 화합물을 형성하며, 이 화합물은 붉은색으로 색깔이 변하므로 가스 분석에서 쉽게 확인할 수 있습니다. 따라서 CO와 암모니아성 염화 제1구리 용액이 바르게 짝지어진 것입니다.
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87. 다음은 가스미터 교정 시 고려해야 할 사항들이다. 정밀도 및 정확도에 영향이 적기 때문에 보정절차를 생략할 수 있는 것은?

  1. ①, ②
  2. ①, ③
  3. ①, ④
  4. ②, ④
(정답률: 40%)
  • ①과 ④는 보정절차를 생략할 수 있는 경우입니다. 이는 정밀도 및 정확도에 영향이 적기 때문입니다. ②와 ③은 보정절차를 생략할 수 없는 경우입니다. 이는 가스미터의 정확도와 정밀도에 영향을 미치기 때문입니다.
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88. 루츠 가스미터의 고장에 대하여 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 부동 - 회전자는 회전하고 있으나, 미터의 지침이 움직이지 않는 고장
  2. 떨림 - 회전자 베어링의 마모에 의한 회전자 접촉 등에 의해 일어나는 고장
  3. 기차불량 - 회전자 베어링의 마모에 의한 간격 증대 등에 의해 일어나는 고장
  4. 감도 불량이나 이상음의 발생 등이 일어나는 고장도 있다.
(정답률: 28%)
  • "기차불량 - 회전자 베어링의 마모에 의한 간격 증대 등에 의해 일어나는 고장"은 옳지 않은 설명입니다. 루츠 가스미터의 기차불량은 회전자와 스태터 간의 간격 문제로 인해 발생하는 고장입니다. 회전자 베어링의 마모와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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89. 두가지 금속의 열 기전력차를 이용하여 온도를 측정하는 온도계는?

  1. 바이메탈 온도계
  2. 열전대 온도계
  3. 방사 온도계
  4. 광 온도계
(정답률: 62%)
  • 두 가지 금속의 열 기전력 차이를 이용하여 온도를 측정하는 온도계는 열전대 온도계입니다. 열전대는 두 개의 금속을 접합시켜 만든 장치로, 두 금속의 열팽창률이 다르기 때문에 온도 변화에 따라 전위차가 발생합니다. 이 전위차를 측정하여 온도를 알아내는 것이 열전대 온도계의 원리입니다.
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90. Process controller 의 난이도를 표시하는 값으로 dead time(L)과 time constant(T) 의 비, 즉 L/T 이 사용되는데 이 값이 클 경우에 제어계는 어떠한가?

  1. P 동작 조절기를 사용한다.
  2. PD 동작 조절기를 사용한다.
  3. 제어하기가 쉽다.
  4. 제어하기가 어렵다.
(정답률: 20%)
  • 정답: 제어하기가 어렵다.

    이유: L/T 값이 클 경우, 시스템의 응답속도가 느려지고 안정성이 떨어지기 때문에 제어하기가 어렵다. 이 경우에는 보다 복잡한 제어기를 사용해야 하며, P 동작 조절기나 PD 동작 조절기만으로는 충분하지 않다.
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91. 가스미터(계량기)의 허용 최대압력 손실은?

  1. 30mm H2O
  2. 40mm H2O
  3. 50mm H2O
  4. 60mm H2O
(정답률: 25%)
  • 가스미터는 가스의 유량을 측정하기 위한 계기로, 가스가 흐르는 동안 일정한 압력 손실이 발생합니다. 이 압력 손실은 가스미터의 정확한 측정을 방해하므로, 가스미터의 허용 최대압력 손실은 제한되어 있습니다. 이 값은 일반적으로 30mm H2O 이하로 정해져 있습니다. 따라서 정답은 "30mm H2O" 입니다.
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92. 비례적분 제어동작에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 출력이 제어편차의 시간변화에 비례한다.
  2. 전달 느림이 크면 사이클링의 주기가 커진다.
  3. 가격이 싸고 조절속도가 빠르다.
  4. 진동이 제거되어 빨리 안정된다.
(정답률: 30%)
  • 비례적분 제어는 출력이 제어편차의 시간변화에 비례한다는 특징이 있습니다. 이는 제어편차가 크면 출력도 커지고, 제어편차가 작으면 출력도 작아지는 것을 의미합니다. 따라서 전달 느림이 크면 제어편차의 시간변화가 느려지므로 출력도 느리게 변화하게 되어 사이클링의 주기가 커지게 됩니다. 이는 제어 시스템의 안정성을 해치는 요인 중 하나입니다.
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93. 다음 중 탄성식 압력계가 아닌 것은?

  1. 부르돈관식
  2. 기준분동식
  3. 다이어프램식
  4. 벨로즈식
(정답률: 37%)
  • 정답은 "기준분동식"입니다.

    탄성식 압력계는 압력이 가해지면 변형되는 물질의 탄성을 이용하여 압력을 측정하는 계기입니다. 부르돈관식, 다이어프램식, 벨로즈식은 모두 탄성식 압력계입니다.

    하지만 기준분동식은 압력을 측정하는 것이 아니라, 압력의 차이를 측정하여 유량이나 농도 등을 계산하는 데 사용됩니다. 따라서 기준분동식은 탄성식 압력계가 아닙니다.
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94. 배관의 모든 조건이 같을 때 지름을 2배로 하면 체적유량은 몇 배가 되는가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 6배
  4. 8배
(정답률: 75%)
  • 배관의 체적유량은 배관의 단면적과 유속에 의해 결정됩니다. 배관의 지름을 2배로 하면 단면적은 4배가 되고, 유속은 반대로 1/2가 됩니다. 따라서 체적유량은 단면적과 유속의 곱으로 계산되므로 4배 × 1/2 = 2배가 됩니다. 따라서 정답은 "2배"가 됩니다.
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95. 가스미터의 기준미터가 200mL 일 때 사용 중인 가스미터의 최대 허용오차는?

  1. ± 2mL
  2. ± 4mL
  3. ± 5mL
  4. ± 8mL
(정답률: 34%)
  • 가스미터의 최대 허용오차는 기준미터의 0.4% 이하로 정해져 있습니다. 따라서 200mL 기준미터를 가진 가스미터의 최대 허용오차는 0.4% x 200mL = 0.8mL 입니다. 하지만 가스미터는 양방향 오차가 발생할 수 있으므로, 최대 허용오차는 0.8mL x 2 = 1.6mL 입니다. 이를 반올림하여 정답은 "± 2mL"이 됩니다.
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96. 가스미터에 다음과 같이 표기 되어 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스미터의 감도유량이 0.5리터이며 사용 최대유량은 시간당 1.5m3 이다.
  2. 가스미터의 감도유량이 0.5리터이며 오차의 최대값은 시간당 1.5m3 이다.
  3. 계량실의 1주기 체적이 0.5리터이며 오차의 최대값은 시간당 1.5m3 이다.
  4. 계량실의 1주기 체적이 0.5리터이며 사용 최대유량은 시간당 1.5m3 이다.
(정답률: 50%)
  • 계량실의 1주기 체적이 0.5리터이며 사용 최대유량은 시간당 1.5m3 이다.
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97. 방전이온화 검출기(DID)를 지닌 가스크로마토그래프를 사용하여 초 고순도 산소(O2) 중의 미량불순물 (Ar, N2, CH4, H2) 을 분석하고자 한다. 정확한 분석을 위해 도입되어야 할 기법 중 가장 바람직한 것은?

  1. 캐리어가스로 알곤(Ar)을 사용 한다.
  2. 캐리어가스로 질소(N2)를 사용 한다.
  3. 팔라듐 멤브레인으로 된 수소분리 시스템 (Hydrogen Separator)을 사용 한다.
  4. 구리(Cu) 또는 망간(Mn)으로 된 산소트랩 (Oxygen trap)을 사용 한다.
(정답률: 30%)
  • 산소트랩은 산소를 함유하고 있는 불순물을 흡착하여 제거할 수 있는 기술이다. 이는 산소가 DID 검출기에서 높은 신호를 발생시키기 때문에, 산소가 함유된 샘플을 분석할 때 정확한 결과를 얻기 위해 필수적이다. 따라서, 초 고순도 산소 중의 미량불순물을 분석할 때는 구리(Cu) 또는 망간(Mn)으로 된 산소트랩을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
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98. 도시가스의 열량, 압력, 연소성 측정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 열량은 제조소의 배송기 또는 압송기 출구에서 자동 열량측정기로 측정 기록한다.
  2. 압력은 가스홀더의 출구, 정압기의 출구, 가스공급 시설의 끝부분에서 자기압력계로 측정한다.
  3. 연소성은 웨베지수 및 연소속도를 사용하여 측정한다
  4. 가스압력은 330mmH2O 이상 430mmH2O 이내로 유지한다.
(정답률: 22%)
  • 가스압력은 330mmH2O 이상 430mmH2O 이내로 유지한다는 것은 옳은 설명이다. 이유는 가스압력이 너무 낮으면 연소가 원활하지 않아 가스 공급이 원활하지 않을 뿐만 아니라 안전에도 위험이 있고, 반대로 압력이 너무 높으면 가스기기에 손상을 줄 수 있기 때문이다. 따라서 적절한 압력을 유지하기 위해 범위가 정해져 있다.
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99. 다음 그림은 어떤 가스미터인가?

  1. 건식 가스미터
  2. 습식 가스미터
  3. 루츠미터
  4. 오리피스미터
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 루츠미터입니다. 루츠미터는 가스 유량을 측정하기 위해 사용되는 가스미터 중 하나로, 가스가 흐르는 관을 통과할 때 발생하는 압력차를 이용하여 유량을 측정합니다. 이 그림에서도 가스가 흐르는 관을 통과하면서 발생하는 압력차를 측정하는 장치가 보이기 때문에 루츠미터라고 할 수 있습니다.
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100. 가스크로마토그래피의 장치구성요소에 속하지 않는 것은?

  1. 분리관(칼럼)
  2. 검출기
  3. 광원
  4. 기록계
(정답률: 58%)
  • 가스크로마토그래피에서 광원은 사용되지 않습니다. 광원은 일반적으로 분광분석에 사용되며, 가스크로마토그래피에서는 샘플을 분리하고 검출하는 역할을 하는 분리관(칼럼), 검출기, 기록계 등이 필요합니다.
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