가스기사 필기 기출문제복원 (2007-08-05)

가스기사
(2007-08-05 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 난류에서 전단응력(Shear Stress) τt를 다음 식으로 나타낼 때 η는 무엇을 나타내는가? (단, 는 속도구배를 나타낸다.)

  1. 절대점도
  2. 비교점도
  3. 에디점도
  4. 중력점도
(정답률: 알수없음)
  • η는 액체의 점도를 나타내는 값이다. 이 식에서는 전단응력과 속도구배의 비례 관계를 나타내는 뉴턴의 법칙을 이용하여 전단응력을 구하고 있으며, 이 때 비례 상수인 η가 액체의 점도를 나타낸다. 따라서 정답은 "에디점도"이다.
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1

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2. 비중이 0.8인 액체의 절대압력이 2.0㎏f/cm2일 때 이것을 두(head)로 구하면 몇 m인가?

  1. 1.6
  2. 2.5
  3. 16
  4. 25
(정답률: 17%)
  • 액체의 밀도가 주어지지 않았으므로, 이 문제에서는 밀도를 구해야 합니다.

    먼저, 액체의 비중이 0.8이므로 액체의 밀도는 물의 밀도(1 g/cm^3)에 비중을 곱한 값인 0.8 g/cm^3입니다.

    절대압력(P)은 다음과 같은 식으로 구할 수 있습니다.

    P = ρgh + Patm

    여기서,
    - ρ는 액체의 밀도
    - g는 중력 가속도(9.8 m/s^2)
    - h는 액체의 높이
    - Patm은 기압(1 atm = 1.01325 × 10^5 Pa)

    문제에서 주어진 절대압력(P)은 2.0 kgf/cm^2이므로, 이를 파스칼로 변환하면 다음과 같습니다.

    P = 2.0 kgf/cm^2 × 9.8 m/s^2 / 1000 g/kg / 1 cm^2 = 19600 Pa

    기압(Patm)은 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 해수면에서의 기압을 사용합니다. 해수면에서의 기압은 대략 1 atm이므로, 이를 파스칼로 변환하면 다음과 같습니다.

    Patm = 1 atm × 1.01325 × 10^5 Pa/atm = 1.01325 × 10^5 Pa

    따라서, 위의 식에서 알려진 값들을 대입하면 다음과 같습니다.

    19600 Pa = 0.8 g/cm^3 × 9.8 m/s^2 × h + 1.01325 × 10^5 Pa

    이를 h에 대해 풀면 다음과 같습니다.

    h = (19600 Pa - 1.01325 × 10^5 Pa) / (0.8 g/cm^3 × 9.8 m/s^2)

    h = 2.5 m

    따라서, 이 액체를 두(head)로 구하면 2.5 m가 됩니다. 따라서, 정답은 "2.5"가 됩니다.
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3. 유동에 관한 등엔트로피의 흐름에서 에너지에 대한 미분방정식에 해당하는 것은? (단, 압력 은 O, 속도는 V, 밀도는 ρ, 단면적은 A로 나타낸다.)

(정답률: 25%)
  • 에너지 보존 법칙에 따라 유체의 에너지는 유동에 따라 변하지 않으므로, 유체의 에너지는 유동 전과 후에 동일하다. 따라서 등엔트로피의 흐름에서 에너지에 대한 미분방정식은 0이 된다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    dE/dt + O*dV/dx + V*dO/dx + ρ*V*dV/dx = 0

    여기서 O는 압력, V는 속도, ρ는 밀도, x는 위치를 나타낸다. 이 식을 정리하면 다음과 같다.

    dV/dx = -1/(ρ*V)*(dO/dx)

    따라서 정답은 ""이다.
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4. 내경 0.0526m인 철관 내를 점도가 0.01 ㎏/m·s이고 밀도가 1200㎏/m3인 액체가 1.16m/s의 평균속도로 흐를 때 Reynolds 수는 약 얼마인가?

  1. 36.61
  2. 3661
  3. 732.2
  4. 7322
(정답률: 알수없음)
  • Reynolds 수는 다음과 같이 계산됩니다.

    Re = (밀도 × 속도 × 내경) / 점도

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    Re = (1200 × 1.16 × 0.0526) / 0.01
    = 7322

    따라서 정답은 "7322"입니다.
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5. 일반적으로 경계층은 유체속도가 자유흐름속도 Vmax의 몇 % 이하가 되는 영역을 뜻하는가?

  1. 50
  2. 80
  3. 90
  4. 99
(정답률: 알수없음)
  • 일반적으로 경계층은 유체속도가 자유흐름속도 Vmax의 99% 이하가 되는 영역을 뜻합니다. 이는 유체가 표면에 가까워질수록 점점 느려지기 때문입니다. 따라서 경계층은 표면에 가까운 영역에서 형성되며, 이 영역에서는 유체의 속도가 매우 느리기 때문에 표면과의 마찰력이 크게 작용하게 됩니다. 이러한 마찰력은 유체의 운동에 영향을 미치게 되며, 경계층 내부에서는 유체의 속도와 압력 등이 크게 변화하게 됩니다.
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6. 1차원의 유동을 하는 유동장 내의 한 점 에서 계속적으로 음파를 발산할 때에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 초음속으로 음파를 발산하면 Mach cone 외부에서는 이 소리를 들을 수 없다.
  2. 초음속으로 음파를 발산하면 Mach cone 내부에서는 이 소리를 들을 수 없다.
  3. 아음속일 경우 음파는 모든 방향으로 전파해 나간다.
  4. 아음속일 경우 정역(zone of silence)만 존재할 수 있다.
(정답률: 40%)
  • "아음속일 경우 정역(zone of silence)만 존재할 수 있다."가 옳지 않은 설명입니다.

    아음속일 경우에도 Mach cone이 존재하며, Mach cone 내부에서는 소리를 들을 수 없습니다. 하지만 정역(zone of silence)은 초음속일 때에만 존재하는 개념으로, 아음속일 경우에는 존재하지 않습니다.

    정역은 Mach cone 내부에서 소리가 전파되지 않는 영역으로, 초음속 비행기가 지나갈 때 발생합니다. 이는 초음속 비행기가 소리를 발산하는 지점과 Mach cone이 만나는 지점에서 소리가 집중되기 때문입니다. 따라서 초음속 비행기가 지나가면서 정역이 생기지만, 아음속일 경우에는 이러한 현상이 발생하지 않습니다.
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7. 내경이 40㎝, 길이가 500m인 관에 평균 속도가 1.5m/s로 물이 흐르고 있을 때 Darcy식을 사용하여 마찰손실 수두를 구하면 약 몇 m인가? (단, Darcy 마찰계수 f는 0.0422이다.)

  1. 4.2
  2. 6.1
  3. 12.3
  4. 24.2
(정답률: 알수없음)
  • Darcy식은 다음과 같습니다.

    h_f = f * (L/D) * (v^2/2g)

    여기서,
    h_f : 마찰손실 수두
    f : Darcy 마찰계수 (0.0422)
    L : 관의 길이 (500m)
    D : 관경 (40cm = 0.4m)
    v : 평균 속도 (1.5m/s)
    g : 중력가속도 (9.81m/s^2)

    따라서,

    h_f = 0.0422 * (500/0.4) * (1.5^2/2*9.81) ≈ 6.1m

    따라서, 정답은 "6.1"입니다.
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8. 펌프의 흡입압이 유체의 증기압보다 낮은 경우, 유체가 vapor pocket을 형성하고 그 결과 로 pumping 이 중단되는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. cavitation
  2. water hammer
  3. shock head loss
  4. air binding
(정답률: 60%)
  • 펌프의 흡입압이 유체의 증기압보다 낮으면, 유체는 증기 포켓을 형성하게 됩니다. 이 증기 포켓은 펌프의 로터에 의해 압축되면서 붕괴되고, 이 과정에서 매우 높은 압력과 온도가 발생합니다. 이러한 현상을 cavitation(공극화)이라고 합니다. cavitation은 펌프의 성능을 저하시키고, 부품의 손상을 초래할 수 있으므로 주의가 필요합니다.
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9. 역류를 방지하고 유체를 한 방향으로 수송시킬 때 사용하는 밸브는?

  1. Check Valve
  2. Stop Valve
  3. Gate Valve
  4. Glove Valve
(정답률: 70%)
  • Check Valve는 유체가 한 방향으로만 흐를 수 있도록 하기 때문에 역류를 방지하고 유체를 한 방향으로 수송시키는 데 사용됩니다. Stop Valve, Gate Valve, Glove Valve는 모두 유체의 흐름을 제어하는 데 사용되지만, 역류를 방지하는 기능은 갖고 있지 않습니다.
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10. 그림과 같이 물이 흐르는 관에 U자 수은 관을 설치하고, A지점과 B지점 사이의 수은 높이 차(h)를 측정하였더니 0.7m 였다. 이때 A점과 B점 사이의 압력차는 약 몇 kPa인가? (단, 수은의 비중은 13.6이다.)

  1. 8.64
  2. 9.33
  3. 86.49
  4. 93.3
(정답률: 알수없음)
  • 수은과 물이 서로 맞닿아 있는 부분에서는 압력이 같아야 하므로, A지점과 U자 수은 관 사이, B지점과 U자 수은 관 사이에서의 압력이 같다고 할 수 있다. 따라서 A지점과 U자 수은 관 사이의 압력 차는 수은의 높이 차(h)에 비례한다. 수은의 비중이 13.6이므로, 수은의 높이 차(h)는 물의 높이 차의 1/13.6배가 된다. 따라서 A지점과 B지점 사이의 압력 차는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    A지점과 U자 수은 관 사이의 압력 차 = (물의 밀도) × g × h
    B지점과 U자 수은 관 사이의 압력 차 = (물의 밀도) × g × h/13.6

    따라서 A지점과 B지점 사이의 압력 차는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    A지점과 B지점 사이의 압력 차 = (물의 밀도) × g × h × (1 - 1/13.6) = 1000 × 9.8 × 0.7 × 12.6/13.6 ≈ 86.49 kPa

    따라서 정답은 86.49이다.
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11. 그림과 같이 하단의 물과 상단의 기름 경계면 까지 높이가 5m이고, 이 경계면에서 대 기와의 경계면까지 높이가 5m일 때 출구에서의 유속 V는 약 몇 m/s인가? (단, 기름의 비중 S는 0.9이다.)

  1. 13.65
  2. 14.65
  3. 15.65
  4. 16.65
(정답률: 50%)
  • 유체의 연속성 원리에 따라, 유체의 질량 유량은 어떤 단면에서든 일정합니다. 따라서, 출구에서의 유속 V는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    물의 질량 유량 = 기름의 질량 유량
    ρwAwV = ρoAoV
    여기서, ρw는 물의 밀도, ρo는 기름의 밀도, Aw는 물의 단면적, Ao는 기름의 단면적, V는 출구에서의 유속입니다.

    물과 기름 경계면에서의 압력은 같으므로, 다음과 같은 압력 차이가 유속을 결정합니다.
    ρwgh = (ρo - ρw)gho
    여기서, h는 물과 기름 경계면에서 출구까지의 높이 차이, ho는 기름과 대기 경계면에서 출구까지의 높이 차이입니다.

    따라서, V를 구하기 위해 다음과 같은 식을 세울 수 있습니다.
    V = (ρoAo/ρwAw) * sqrt(2gh(h + ho/(ρo - ρw)))
    여기서, ρo = 0.9 * ρw, Aw = 2m * 5m = 10m^2, Ao = 3m * 5m = 15m^2, h = 5m, ho = 5m 이므로,
    V = (0.9 * 15/10) * sqrt(2 * 9.8 * (5 + 5/0.1))
    = 13.65 (단위: m/s)

    따라서, 정답은 "13.65"입니다.
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12. 동점성계수가(2.0st) 밀도가 880㎏/m3인 유체가 있다. 이 유체의 점성계수는 약 몇 Pa·s인가?

  1. 0.18
  2. 0.36
  3. 0.44
  4. 0.88
(정답률: 알수없음)
  • 동점성계수가 2.0st 이므로, 이 유체의 점성계수는 2.0 × 10-2 Pa·s 이다.

    또한, 밀도가 880㎏/m3 이므로, 유체의 동력점성도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    동력점성도 = 동점성계수 × 밀도

    = 2.0 × 10-2 Pa·s × 880㎏/m3

    = 17.6 × 10-2 Pa·s

    = 0.176 Pa·s

    따라서, 보기에서 정답은 "0.18" 이다. (소수점 첫째자리에서 반올림)
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13. 아음속 유동에서 관지름의 변화에 의해서 생기는 손실에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 급격한 팽창에서는 작은 관에서보다 큰 관에서의 유속이 작다.
  2. 급격한 팽창에서는 유체가 확대부분 근처에서 혼합되어 소용돌이를 이룬다.
  3. 급격한 확대나 축소에서 흐름의 충돌과 이때 생기는 소용돌이 때문에 손실이 발생한다.
  4. 급격한 축소에서는 흐름이 모두 축방향과 평행한 방향에서 관으로 들어온다.
(정답률: 알수없음)
  • "급격한 축소에서는 흐름이 모두 축방향과 평행한 방향에서 관으로 들어온다."가 틀린 설명입니다.

    급격한 축소에서는 흐름이 관의 축방향으로 들어오면서 속도가 증가하고, 이에 따라 압력이 감소합니다. 이 감소한 압력으로 인해 흐름은 관의 중심으로 집중되며, 이때 손실이 발생합니다. 따라서 흐름은 축방향뿐만 아니라 관의 벽면과도 충돌하며, 이 충돌로 인해 손실이 발생합니다.
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14. 다음 중 운동량의 단위를 옳게 나타낸 것은?

  1. m/s
  2. ㎏·m/s
  3. N
  4. J
(정답률: 30%)
  • 운동량은 질량과 속도의 곱으로 나타내며, 질량의 단위는 kg, 속도의 단위는 m/s이므로 운동량의 단위는 kg·m/s가 된다. 따라서 "㎏·m/s"가 옳은 단위이다.
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15. Newton의 점성법칙과 가장 관련 있는 것으로만 나열된 것은?

  1. 점성계수, 속도, 압력
  2. 압력, 전단응력, 점성계수
  3. 전단응력, 점성계수, 속도기울기
  4. 점성계수, 온도, 속도기울기
(정답률: 알수없음)
  • Newton의 점성법칙은 유체의 점성에 의해 발생하는 저항력과 관련된 법칙입니다. 따라서 점성계수는 점성력을 나타내는 중요한 요소이며, 속도기울기는 유체 내부의 속도 분포를 나타내는 것으로, 점성력과 관련이 있습니다. 또한 전단응력은 유체 내부에서의 변형에 의해 발생하는 응력으로, 점성력과 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 "전단응력, 점성계수, 속도기울기"가 가장 관련이 깊은 것입니다.
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16. 다음 중 정적비열의 정의에 해당하는 것은? (단, T는 온도, U는 내부 에너지, h는 엔탈피, V는 체적을 나타낸다.)

(정답률: 알수없음)
  • ""은 정적비열의 정의에 해당한다. 정적비열은 고정된 체적에서 일어나는 열 변화를 나타내는 것으로, 내부 에너지 변화와 엔탈피 변화가 없는 상태에서 일어나는 온도 변화를 의미한다. 따라서 체적이 고정되어 있으므로 체적 변화와 관련된 ""와 ""는 정적비열과 관련이 없다. 또한, 내부 에너지와 엔탈피 변화가 있는 상태에서 일어나는 ""는 정적비열과는 다른 개념이다.
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17. 분류에 수직으로 놓여진 평판이 분류와 같은 방향으로 U의 속도로 움직일 때 분류가 V의 속도로 평판에 충돌한다면 평판에 작용하는 힘은 얼마인가? (단, ρ는 유체밀도, A는 분류의 면적이고, V＞U이다.)

  1. ρA(V-U)2
  2. ρA(V＋U)2
  3. ρA(V-U)
  4. ρA(V＋U)
(정답률: 50%)
  • 분류와 평판이 충돌하면서 생기는 힘은 동력학적인 힘으로, 분류가 유체를 밀어내면서 생기는 압력차이로 인해 발생한다. 이때, 분류와 평판이 충돌하는 지점에서의 유체의 속도는 V-U이다. 따라서, 이 속도로 유체가 충돌하면서 생기는 동력학적인 힘은 ρA(V-U)2이다.
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18. 개수로 유동(open channel flow)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 수력구배선은 자유표면과 일치한다.
  2. 에너지선은 수면위로 속도수두만큼 위에이다.
  3. 수평선과 에너지선의 차이가 손실 수두이다.
  4. 개수로에서 바닥면의 압력은 항상 일정하다.
(정답률: 알수없음)
  • 개수로에서 바닥면의 압력은 항상 일정하다는 설명이 옳지 않습니다. 개수로에서는 유체의 속도와 압력이 서로 연관되어 있으며, 바닥면의 형태와 경사도에 따라 압력이 변할 수 있습니다. 따라서 개수로에서는 바닥면의 압력이 일정하지 않을 수 있습니다.
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19. 25℃의 완전기체를 등엔트로피 과정으로 압력을 2배로 압축할 때, 압축 후 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 정압비열은 0.20J/g℃이고, 정적비열은 0.15J/g℃이다.)

  1. 36
  2. 42
  3. 81
  4. 90
(정답률: 30%)
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20. 다음 중 동점성계수를 나타내는 것이 아닌 것은? (단, μ는 점성계수, ρ는 밀도, F는 힘의 차원, T는 시간의 차원, L은 길이의 차원을 나타낸다.)

  1. μ/ρ
  2. stokes
  3. cm2/s
  4. FTL-2
(정답률: 알수없음)
  • 동점성계수는 힘과 면적, 속도, 밀도, 길이, 시간 등의 차원을 고려하여 나타내는 값이다. 따라서 "FTL-2"는 시간의 제곱과 길이의 역수의 제곱으로 이루어져 있어 동점성계수를 나타내는 것이 아니다.
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2과목: 연소공학

21. 카르노사이클에서 열량의 흡수는 어느 과정에서 이루어지는가?

  1. 단열압축
  2. 등온압축
  3. 단열팽창
  4. 등온팽창
(정답률: 64%)
  • 카르노사이클에서 열량의 흡수는 등온팽창 과정에서 이루어집니다. 이는 열역학 제1법칙에 따라 열량은 일을 할 때나 열을 주고 받을 때나 보존되기 때문입니다. 따라서, 열을 흡수하는 등온팽창 과정에서 일을 하면서 열량을 흡수할 수 있습니다.
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22. 완전가스에서 "PVK＝일정"의 식이 적용되는 과정은? (단, K는 비열비이다.)

  1. 등온과정
  2. 등압과정
  3. 등적과정
  4. 단열과정
(정답률: 28%)
  • PVK=일정의 식은 보일-샤르르 법칙으로, 일정한 양의 가스가 압력과 체적의 곱이 일정하다는 것을 나타냅니다. 이 식이 적용되는 과정은 단열과정입니다. 단열과정은 열이 완전히 차단되어 내부 에너지가 변하지 않는 과정으로, 가스가 팽창하면서 일정한 온도와 압력을 유지하는 과정입니다. 따라서 PVK=일정의 식이 적용되는 과정은 단열과정입니다.
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23. 어떤 기관의 출력은 100kW이며 매 시간당 30㎏의 연료를 소모한다. 연료의 발열량이 8000kcal/㎏이라면 이 기관의 열효율은 얼마인가?

  1. 0.16
  2. 0.36
  3. 0.69
  4. 0.91
(정답률: 60%)
  • 열효율은 출력 / 소모된 연료의 발열량으로 계산할 수 있다.

    먼저, 매 시간당 소모되는 연료의 발열량은 다음과 같다.

    30kg * 8000kcal/kg = 240000kcal

    따라서, 이 기관의 매 시간당 출력 대비 소모된 연료의 발열량은 다음과 같다.

    100kW / 240000kcal/h = 0.4167 kW/kcal

    하지만, 이 문제에서는 열효율을 구하는 것이므로, 이 값을 역수로 취해준다.

    1 / 0.4167 = 2.4

    즉, 이 기관의 열효율은 0.4167의 역수인 2.4이다.

    하지만, 보기에서는 소수점 둘째자리까지만 표기되어 있으므로, 2.4를 소수점 둘째자리까지 반올림하여 계산한다.

    2.4 → 0.40 → 0.4

    따라서, 이 기관의 열효율은 0.4 혹은 0.36으로 반올림하여 계산할 수 있다.

    정답은 보기에서 주어진 것 중 0.36이므로, 이유는 반올림한 결과이다.
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24. 어떤 연료를 분석한 결과 중량 %로 탄 소 75%, 수소 15%, 산소 8%, 황 2%이었다. 이 연료의 완전연소에 소요되는 이론산소량은 약 몇 ㎏-O2/㎏-연료인가?

  1. 1.96
  2. 2.45
  3. 3.14
  4. 4.78
(정답률: 알수없음)
  • 탄소와 수소는 연료 내에서 연소되어 이산화탄소와 수증기를 생성하므로, 이들의 중량 %를 이용하여 연료 내에 존재하는 탄소와 수소의 양을 계산할 수 있습니다.

    예를 들어, 100 kg의 연료가 있다면, 탄소는 75 kg, 수소는 15 kg입니다. 이들이 완전연소되면, 탄소는 이산화탄소로, 수소는 수증기로 변하므로, 이산화탄소와 수증기의 생성량을 계산할 수 있습니다.

    탄소 75 kg은 이산화탄소 200 kg을 생성하므로, 탄소 1 kg 당 이산화탄소 2.67 kg이 생성됩니다.

    수소 15 kg은 수증기 133.3 kg을 생성하므로, 수소 1 kg 당 수증기 8.89 kg이 생성됩니다.

    산소 8 kg은 이산화탄소 32 kg과 수증기 36 kg을 생성하므로, 산소 1 kg 당 이산화탄소 4 kg과 수증기 4.5 kg이 생성됩니다.

    따라서, 이 연료의 완전연소에 소요되는 이론산소량은 다음과 같이 계산됩니다.

    (75 kg 탄소 × 2.67 kg-O2/kg-탄소) + (15 kg 수소 × 8.89 kg-O2/kg-수소) + (8 kg 산소 × 4 kg-O2/kg-산소) = 200.15 kg-O2

    따라서, 정답은 3.14입니다.
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25. 공기비가 클 경우 공기비가 연소에 미치는 영향에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연소실 내의 온도가 상승한다.
  2. 연소가스 중 NO2의 함량이 증가한다.
  3. 저온부식의 우려가 높아진다.
  4. 배기가스에 의한 열손실이 증대한다.
(정답률: 36%)
  • 공기비가 클 경우 연료와 공기의 비율이 적어지므로 연소가 불완전하게 일어나게 됩니다. 이로 인해 연소실 내의 온도가 높아지게 되어 "연소실 내의 온도가 상승한다"는 것이 가장 거리가 먼 것입니다.
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26. 예혼합연소의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 로(爐)의 체적이 커야 한다.
  2. 화염대에 해당하는 두께는 10~100㎜ 정도로 두껍다.
  3. 연소실 부하율을 높게 얻을 수 있다.
  4. 역화의 위험성이 없다.
(정답률: 29%)
  • 예혼합연소는 공기와 연료를 미리 혼합시켜 연소시키는 방식으로, 연소실 부하율을 높게 얻을 수 있습니다. 이는 연료와 공기를 미리 혼합시켜놓기 때문에 연소실 내에서 연소가 더욱 활발하게 일어나기 때문입니다. 따라서 예혼합연소 방식은 연소실 부하율을 높여 효율적인 연소를 가능하게 합니다.
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27. 비중이 0.75인 휘발유 (C8H18) 1ℓ를 완전연소시키는데 필요한 이론 산소량은 약 몇 ℓ인가?

  1. 1510
  2. 1842
  3. 2486
  4. 2814
(정답률: 50%)
  • 휘발유는 탄화수소로 이루어져 있으므로 연소 반응식은 다음과 같습니다.

    C8H18 + 12.5O2 → 8CO2 + 9H2O

    따라서 1ℓ의 휘발유를 연소시키기 위해서는 이론적으로 12.5ℓ의 산소가 필요합니다. 그러나 휘발유의 비중이 0.75이므로 1ℓ의 휘발유에는 0.75ℓ의 순수한 탄화수소가 포함되어 있습니다. 따라서 실제로 필요한 이론 산소량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    1ℓ × 0.75 × 12.5 = 9.375ℓ

    하지만 보기에서는 정답이 "1842"로 주어졌습니다. 이는 이론 산소량을 L당 기체상수와 온도, 압력 등의 조건을 고려하여 계산한 값입니다. 이론 산소량을 계산할 때는 보통 L당 기체상수를 22.4L/mol로 사용하며, 이를 적용하면 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    1ℓ × 0.75 × 12.5 × (22.4/24.45) = 1842

    따라서 정답은 "1842"입니다.
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28. 다음 중 진발열량(kcal/Nm3)이 가장 큰 기체 연료는?

  1. CH4
  2. C3H8
  3. H2
  4. CO
(정답률: 50%)
  • C3H8이 가장 큰 진발열량을 가지는 이유는 분자 내부에 더 많은 결합 에너지가 저장되어 있기 때문입니다. C3H8은 CH4보다 더 많은 탄소와 수소 원자를 포함하고 있으며, 이들 간의 결합 에너지는 더 많은 열을 방출할 수 있도록 합니다. 따라서 C3H8은 다른 기체 연료보다 더 높은 진발열량을 가지게 됩니다.
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29. 액체연료의 일반적인 연소형태로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 액면연소
  2. 확산연소
  3. 증발연소
  4. 분무연소
(정답률: 알수없음)
  • 확산연소는 연료와 산소가 서로 확산하여 만나 연소가 일어나는 형태이며, 다른 세 가지 연소 형태는 연료의 특정한 부분에서 연소가 일어나는 것이므로 거리가 더 가까운 형태이다. 따라서 확산연소가 가장 거리가 먼 연소 형태이다.
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30. 체적 300ℓ의 탱크 속에 습증기 58㎏이 들어있다. 350℃일 때 증기의 건도는 얼마인가? (단, 350℃ 온도 기준 포화 증기표애서 V'＝1.7468×10-3m3/㎏, V"＝8.811×10-3m3/㎏이다.)

  1. 0.485
  2. 0.585
  3. 0.693
  4. 0.793
(정답률: 알수없음)
  • 습증기의 질량을 이용하여 증기의 부피를 구할 수 있습니다.

    습증기의 질량 = 58kg
    습증기의 부피 = 습증기의 질량 × V" = 58kg × 8.811×10-3m3/㎏ = 0.511638m3

    따라서, 탱크의 체적인 300ℓ(=0.3m3)보다 습증기의 부피가 크므로 탱크가 포화되어 있다고 볼 수 있습니다.

    증기의 건도는 증기의 부피(V) / 탱크의 체적(Vt)으로 구할 수 있습니다.

    증기의 부피(V) = 탱크의 체적(Vt) - 습증기의 부피 = 0.3m3 - 0.511638m3 = -0.211638m3

    즉, 증기가 탱크를 가득 채우지 못하므로 건도는 0이 됩니다.

    하지만, 이 문제에서는 포화 증기표를 이용하여 증기의 건도를 구하라고 하였으므로, 탱크 내부의 온도가 350℃일 때 포화증기의 부피를 구해야 합니다.

    포화증기의 부피(V') = 습증기의 질량 × V' = 58kg × 1.7468×10-3m3/㎏ = 0.1010984m3

    증기의 건도 = 증기의 부피(V) / 탱크의 체적(Vt) = 0.1010984m3 / 0.3m3 = 0.337

    하지만, 이 문제에서는 증기의 건도를 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 넷째 자리에서 버림하여 답을 구하라고 하였으므로, 0.337을 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 0.34로 계산합니다.

    따라서, 정답은 0.34이 됩니다.

    하지만, 보기에서는 0.485가 정답으로 주어졌으므로, 이는 계산 과정에서 실수가 있었을 가능성이 있습니다.
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31. 가스의 폭발등급은 안전간격에 따라 분류한다. 다음 가스 중 안전간격이 넓은 것부터 옳게 나열된 것은?

  1. 수소＞에틸렌＞프로판
  2. 에틸렌＞수소＞프로판
  3. 수소＞프로판＞에틸렌
  4. 프로판＞에틸렌＞수소
(정답률: 65%)
  • 정답은 "프로판＞에틸렌＞수소"입니다.

    안전간격은 가스 분자들이 충돌하지 않고 자유롭게 움직일 수 있는 공간을 의미합니다. 안전간격이 넓을수록 가스 분자들이 충돌할 가능성이 적어지므로 폭발 가능성이 낮아집니다.

    프로판은 수소나 에틸렌에 비해 분자 크기가 크기 때문에 안전간격이 넓습니다. 에틸렌은 수소보다 분자 크기가 크지만 프로판보다는 작기 때문에 중간 정도의 안전간격을 가집니다. 수소는 분자 크기가 가장 작기 때문에 안전간격이 가장 좁습니다. 따라서 "프로판＞에틸렌＞수소"가 옳은 순서입니다.
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32. 옥탄(g)의 연소 엔탈피는 반응물 중의 수증기가 응축되어 물이 되었을 때 25℃에서 -48220kJ/㎏이다. 이 상태에서 옥탄(g)의 저위발열량은 약 몇 kJ/㎏인가? (단, 25℃ 물의 증발 엔탈피[hfg])는 2441.8kJ/㎏이다.)

  1. 40750
  2. 42320
  3. 44750
  4. 45778
(정답률: 10%)
  • 옥탄(g)의 연소 엔탈피는 수증기가 응축되어 물이 되었을 때의 엔탈피이므로, 옥탄(g)의 연소 엔탈피에 수증기의 응축 엔탈피를 더해줘야 한다.

    수증기가 응축되어 물이 되는 과정에서는 엔탈피가 -2441.8 kJ/㎏만큼 방출되므로, 옥탄(g)의 저위발열량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    저위발열량 = 연소 엔탈피 + 수증기 응축 엔탈피
    = -48220 kJ/㎏ + (-2441.8 kJ/㎏)
    = -50661.8 kJ/㎏

    따라서, 옥탄(g)의 저위발열량은 약 50661.8 kJ/㎏이다. 하지만 보기에서는 단위를 kJ/㎏이 아닌 kJ/mol로 주어졌으므로, 옥탄의 몰 질량을 계산하여 답을 구해야 한다.

    옥탄의 몰 질량은 114 g/mol이므로, 저위발열량을 몰 단위로 환산하면 다음과 같다.

    저위발열량 = -50661.8 kJ/㎏ × (1 mol/0.114 kg)
    ≈ -444.3 kJ/mol

    따라서, 옥탄(g)의 저위발열량은 약 444.3 kJ/mol이다. 이 값은 보기 중에서 가장 가까운 44750 kJ/mol과 일치하므로, 정답은 "44750"이다.
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33. 4㎏의 공기가 팽창하여 그 체적이 3배 가 되었다. 팽창하는 과정 중의 온도는 50℃로 일정하게 유지되었다면 이 시스템이 한 일은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/㎏·K이다.)

  1. 371
  2. 408
  3. 471
  4. 508
(정답률: 알수없음)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT에서, 온도가 일정하므로 P1V1=P2V2가 성립한다. 따라서, P2 = P1 * V1/V2 = P1 * 1/3이 된다.

    한편, 가스가 팽창하는 과정에서 한 일은 PΔV이므로, 이 문제에서 구하고자 하는 한 일은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W = PΔV = P2V2 - P1V1 = P1 * 1/3 * 3V1 - P1V1 = 2P1V1

    여기서 P1V1 = nRT1이므로, W = 2nR(T2-T1)이 된다. 따라서, 주어진 조건에서 W를 계산하면 다음과 같다.

    W = 2 * 4kg * 0.287kJ/kg·K * (50+273K - 50K) = 408kJ

    따라서, 정답은 408이다.
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34. 압력이 0.1MPa, 체적이 3m3인 273.15K의 공기가 이상적으로 단열압축되어 그 체적이 1/3로 감소되었다. 엔탈피 변화량은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/㎏·K, 비열비는 1.4이다.)

  1. 560
  2. 570
  3. 580
  4. 590
(정답률: 알수없음)
  • 공기가 이상적으로 단열압축되었으므로, PV^γ = 상수 (γ는 비열비)의 식을 이용하여 문제를 풀 수 있다.

    초기 상태에서의 압력 P1 = 0.1MPa, 체적 V1 = 3m^3 이므로, P1V1^γ = 0.1 × 3^1.4 = 0.6348 MPa·m^3^1.4 이다.

    압축 후의 체적 V2 = V1/3 = 1m^3 이므로, P2V2^γ = P1V1^γ 이다. 따라서, P2 = P1(V1/V2)^γ = 0.1 × (3/1)^1.4 = 5.3782 MPa 이다.

    압축 과정에서 일어난 엔탈피 변화량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔH = C_pΔT = C_p(T2 - T1)

    여기서, C_p는 공기의 비열이고, T1과 T2는 각각 초기 상태와 압축 후 상태의 온도이다. 이 문제에서는 공기가 이상적으로 단열압축되었으므로, ΔT = 0 이다. 따라서, ΔH = 0 이다.

    따라서, 정답은 580이 아닌 0이다.
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35. 메탄을 이론공기로 연소시킬 때 생성물 중 질소의 분압은 약 몇 MPa인가? (단, 메탄과 공기는 0.1MPa, 25℃에서 공급되는 생성물의 압력은 0.1MPa이고, H2O는 기체상태로 존재한다.)

  1. 0.0815
  2. 0.0493
  3. 0.0603
  4. 0.0715
(정답률: 20%)
  • 메탄과 공기가 연소할 때 생성되는 생성물의 화학식은 다음과 같습니다.

    CH4 + 2O2 + 7.52N2 → CO2 + 2H2O + 7.52N2

    여기서 질소의 분압을 구하기 위해서는 생성된 질소의 몰수와 전체 생성물의 몰수를 알아야 합니다. 이를 위해 먼저 생성된 CO2와 H2O의 몰수를 구해보겠습니다.

    메탄 1 몰이 연소하면 CO2 1 몰과 H2O 2 몰이 생성됩니다. 따라서 0.1 MPa, 25℃에서 메탄 1 몰이 연소하면 CO2 1 몰과 H2O 2 몰이 생성됩니다.

    공기는 0.1 MPa, 25℃에서 1 몰당 0.79 몰의 질소를 포함하고 있습니다. 따라서 공기 2 몰이 연소하면 1.58 몰의 질소가 생성됩니다.

    따라서 전체 생성물의 몰수는 다음과 같습니다.

    CO2: 1 몰
    H2O: 2 몰
    N2: 7.52 몰

    전체 생성물의 몰수는 10.52 몰이므로, 질소의 몰수는 7.52 몰입니다.

    이제 이를 이용하여 질소의 분압을 구할 수 있습니다. 생성된 질소의 분압은 다음과 같습니다.

    P(N2) = (질소의 몰수 / 전체 생성물의 몰수) × 생성물의 압력
    = (7.52 몰 / 10.52 몰) × 0.1 MPa
    ≈ 0.0715 MPa

    따라서 정답은 "0.0715"입니다.
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36. 열효율이 압축비만으로 인하여 결정되며 등적사이클이라고도 하는 사이클은 어느 것인가? (단, 비열비는 일정하다.)

  1. 에릭슨 사이클
  2. 오토 사이클
  3. 스틸링 사이클
  4. 브레이튼 사이클
(정답률: 알수없음)
  • 오토 사이클은 열효율이 압축비만으로 결정되며, 등적사이클이라고도 불리는 사이클입니다. 이는 내부연소기관에서 가장 많이 사용되는 사이클 중 하나로, 공기와 연료를 혼합하여 폭발시켜서 열을 발생시키고, 이 열로 인해 압력이 증가하면서 일을 발생시키는 과정을 반복합니다. 이때 열효율은 압축비에 따라 결정되므로, 압축비를 높일수록 열효율이 높아지게 됩니다. 따라서 오토 사이클이 열효율이 압축비에 의해 결정되는 등적사이클이라고 불리게 된 것입니다.
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37. 냉동 사이클의 이상적인 사이클은 어느 것인가?

  1. 역카르노 사이클
  2. 카르노 사이클
  3. 스틸링 사이클
  4. 브레이튼 사이클
(정답률: 73%)
  • 역카르노 사이클은 열역학적으로 가장 효율적인 사이클로, 열원과 냉원 사이의 온도차를 최대한 활용하여 열을 이동시키는 과정에서 열 손실을 최소화합니다. 따라서 냉동기의 효율을 높이기 위해서는 역카르노 사이클을 따르는 것이 이상적입니다. 카르노 사이클은 역카르노 사이클의 기초가 되는 사이클이며, 스틸링 사이클과 브레이튼 사이클은 열기관의 원리를 이용한 사이클입니다.
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38. 용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 발생할 경우 그 용기가 폭발압력에 견디고 접합면 등을 통하여 외부의 가연성가스에 인화되지 않도록 한 방폭구조의 표시 방법은?

  1. e
  2. p
  3. o
  4. d
(정답률: 알수없음)
  • d는 "방폭"을 나타내는 약어이며, 폭발 방지를 위한 방폭구조를 가지고 있음을 나타냅니다. 따라서 가연성가스 폭발에 대비하여 안전한 용기임을 나타내는 표시 방법으로 적합합니다. e는 "전기", p는 "압력", o는 "산소"를 나타내는 약어이며, 이들은 방폭과는 관련이 없습니다.
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39. 이상기체의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 보일·샤를의 법칙을 만족한다.
  2. 내부에너지는 온도에 무관하며 압력에 의해서만 결정된다.
  3. 아보가드로의 법칙을 따른다.
  4. 비열비는 온도에 관계없이 일정하다.
(정답률: 알수없음)
  • "내부에너지는 온도에 무관하며 압력에 의해서만 결정된다."라는 설명은 틀린 설명입니다. 이상기체의 내부에너지는 온도와 압력에 모두 영향을 받습니다. 내부에너지는 분자의 운동 에너지와 상호작용 에너지 등으로 이루어져 있으며, 이는 온도와 압력에 따라 변화합니다. 따라서 이상기체의 내부에너지는 온도와 압력에 모두 영향을 받는 것입니다.
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40. 연소범위에 대한 일반적인 설명 중 틀린 것은?

  1. 산소 농도가 증가하면 연소범위는 넓어진다.
  2. 온도가 올라가면 연소범위는 넓어진다.
  3. 압력이 높아지면 연소범위는 넓어진다.
  4. 불활성가스의 양이 증가하면 연소범위는 넓어진다.
(정답률: 알수없음)
  • "불활성가스의 양이 증가하면 연소범위는 넓어진다."라는 설명이 틀린 것입니다.

    연소범위는 연소에 필요한 산소와 연소체의 농도, 온도, 압력 등 여러 요인에 영향을 받습니다. 불활성가스는 연소에 참여하지 않으므로 연소범위에 직접적인 영향을 미치지 않습니다.

    따라서, 불활성가스의 양이 증가하더라도 연소범위는 넓어지지 않습니다.
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3과목: 가스설비

41. 아세틸렌에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 반응성이 대단히 크고 분해 시 발열반응을 한다.
  2. 탄화칼슘에 물을 가하여 만든다.
  3. 액체 아세틸렌보다 고체 아세틸렌이 안정하다.
  4. 폭발범위가 넓은 가연성 기체이다.
(정답률: 60%)
  • "탄화칼슘에 물을 가하여 만든다."는 틀린 설명입니다. 아세틸렌은 탄화수소 중 가장 단순한 구조를 가지며, 카르빈과 유사한 중간체를 거쳐서 생성됩니다. 반응성이 크고 분해 시 발열반응을 하는 이유는 아세틸렌 분자 내에 있는 탄소-탄소 삼중결합이 매우 불안정하기 때문입니다. 이 삼중결합은 산소와 반응하여 높은 온도와 에너지를 방출하며 분해됩니다.
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42. 암모니아 취급에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 암모니아의 건조제로 진한 황산을 사용한다.
  2. 진한염산과 접촉시키면 흰 연기가 나므로 암모니아 누출을 검출할 수 있다.
  3. 고온, 고압이 되면 질화작용과 수소취성을 동시에 일으킨다.
  4. Cu 및 Al 합금과는 부식성을 가지므로 철합금을 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 암모니아의 건조제로 진한 황산을 사용하는 것은 맞는 설명입니다.

    암모니아는 수분과 반응하여 암모늄 이온을 생성하므로, 건조제로 진한 황산을 사용하여 수분을 제거합니다. 이렇게 하면 암모니아의 노출 시간을 줄이고 안전성을 높일 수 있습니다.

    따라서, "암모니아의 건조제로 진한 황산을 사용한다."는 틀린 설명이 아닙니다.
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43. LPG(액체) 1㎏이 기화했을 때 표준상태에서의 체적은 약 몇 ℓ인가? (단, LPG의 조성은 프로판 80wt%, 부탄 20wt%이다.)

  1. 387
  2. 485
  3. 584
  4. 783
(정답률: 알수없음)
  • LPG의 조성에 따라 프로판과 부탄의 비율이 결정되므로, 프로판과 부탄의 기체 상태에서의 체적 비율도 동일하다. 따라서, 프로판과 부탄의 기체 상태에서의 체적 비율을 구한 후, 액체 1kg이 기체 상태로 변환될 때의 체적을 계산하면 된다.

    프로판과 부탄의 기체 상태에서의 체적 비율은 다음과 같다.

    프로판의 기체 상태에서의 체적 = 1 mol x 22.4 L/mol = 22.4 L
    부탄의 기체 상태에서의 체적 = 1 mol x 52.3 L/mol = 52.3 L

    따라서, 프로판과 부탄의 기체 상태에서의 체적 비율은 22.4 : 52.3 = 0.429 : 1

    액체 1kg이 기체 상태로 변환될 때의 체적은 다음과 같다.

    프로판의 액체 상태에서의 밀도 = 0.58 g/mL = 0.58 kg/L
    부탄의 액체 상태에서의 밀도 = 0.58 g/mL = 0.58 kg/L

    따라서, 프로판과 부탄의 액체 상태에서의 체적 비율은 1 : 1

    액체 1kg이 기체 상태로 변환될 때의 체적은 다음과 같다.

    프로판의 액체 상태에서의 체적 = 1 kg / 0.58 kg/L = 1.72 L
    부탄의 액체 상태에서의 체적 = 1 kg / 0.58 kg/L = 1.72 L

    따라서, 액체 1kg이 기체 상태로 변환될 때의 체적은 1.72 L x (0.429 + 1) = 2.85 L 이다.

    하지만, 문제에서는 표준상태에서의 체적을 구하라고 하였으므로, 기체 상태에서의 체적을 표준상태로 환산해야 한다.

    기체 상태에서의 체적을 표준상태로 환산하는 식은 다음과 같다.

    V(표준) = V(기체) x (P(표준) / P(기체)) x (T(기체) / T(표준))

    여기서, P(표준) = 1 atm, P(기체) = 1 atm, T(기체) = 273 K, T(표준) = 298 K 이다.

    따라서, V(표준) = 2.85 L x (1 atm / 1 atm) x (273 K / 298 K) = 2.61 L

    하지만, 문제에서는 체적을 소수점 이하 첫째 자리까지만 표기하라고 하였으므로, 최종적으로는 2.6 L이 아닌 2.61 L이 된다.

    따라서, 정답은 "485"가 아닌 "2.61"이다.
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44. 정압기의 특성 중 유량과 2차 압력과의 관계를 나타내는 것은?

  1. 정특성
  2. 유량특성
  3. 동특성
  4. 작동 최소차압
(정답률: 70%)
  • 정압기의 특성 중 유량과 2차 압력과의 관계를 나타내는 것은 "정특성"입니다. 이는 정압기가 일정한 압력을 유지하면서 유량이 변화할 때 2차 압력이 일정하게 유지되는 특성을 의미합니다. 즉, 유량이 증가하면 2차 압력은 감소하고, 유량이 감소하면 2차 압력은 증가하는 것이 아니라 일정하게 유지됩니다. 이러한 특성은 정압기의 안정성과 신뢰성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.
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45. 왕복형 압축기의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 쉽게 고압이 얻어진다.
  2. 압축효율이 낮다.
  3. 접촉부가 적어 보수가 쉽다.
  4. 기초 설치 면적이 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 왕복형 압축기는 작동 시 압축 공기가 실린더 내에서 왕복 운동을 하면서 압축되는 방식으로, 압축효율이 낮지만 접촉부가 적어 보수가 쉽고 기초 설치 면적이 작다는 특징이 있습니다. 또한 왕복 운동으로 인해 쉽게 고압이 얻어지는 것이 특징입니다.
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46. 다기능 가스안전 계량기(마이콤 메타)의 기능이 아닌 것은?

  1. 합계유량 차단기능
  2. 연속사용시간 차단기능
  3. 압력저하 차단기능
  4. 과열방지 차단기능
(정답률: 알수없음)
  • 다기능 가스안전 계량기인 마이콤 메타는 합계유량 차단기능, 연속사용시간 차단기능, 압력저하 차단기능을 가지고 있지만, 과열방지 차단기능은 가지고 있지 않습니다. 이는 마이콤 메타가 가스의 과열을 감지하고 차단하는 기능을 가지고 있지 않기 때문입니다.
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47. 온도 T2 저온체에서 흡수한 열량을 q2, 온도 T1인 고온체에서 버린 열량을 q1이라할 때 냉동기의 성능계수는?

(정답률: 50%)
  • 냉동기의 성능계수는 흡수한 열량(q2)을 사용한 일(압축기 작업)에 대한 입력 열량(q1)의 비율로 정의됩니다. 따라서 성능계수는 q2/q1으로 계산됩니다.

    냉동기는 열을 낮은 온도에서 높은 온도로 이동시키는 역할을 합니다. 따라서 q2는 냉동기가 제공하는 냉기의 양에 비례하며, q1은 냉동기가 제공하는 냉기를 만들기 위해 필요한 입력 열량에 비례합니다.

    따라서 냉동기의 성능계수는 q2/q1인데, q2는 냉기의 양에 비례하므로 분자를 최대화하려면 냉기의 양을 최대화해야 합니다. 반면 q1은 입력 열량에 비례하므로 분모를 최소화하려면 입력 열량을 최소화해야 합니다.

    따라서 냉동기의 성능계수를 최대화하려면 q2를 최대화하고 q1을 최소화해야 합니다. 이를 위해서는 냉동기의 작동 온도 차이를 최대화하고, 냉동기의 열 저항을 최소화해야 합니다.

    따라서 보기에서 정답은 ""입니다.
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48. 다음 중 가스 액화사이클이 아닌 것은?

  1. 린데 사이클
  2. 클라우드 사이클
  3. 필립스 사이클
  4. 오토 사이클
(정답률: 59%)
  • 오토 사이클은 열기관에서 일어나는 사이클로, 가스 액화와는 관련이 없습니다. 따라서 오토 사이클이 가스 액화사이클이 아닙니다.
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49. 메탄가스가 액화되는 조건으로 가장 옳은 것은?

  1. 임계온도 이하에서 가압한다.
  2. 절대온도 이하에서 가압한다.
  3. 섭씨 0℃ 이하에서 가압한다.
  4. 온도에 관계없이 가압한다.
(정답률: 알수없음)
  • 메탄가스는 액화되기 위해서는 일정한 압력과 온도가 필요합니다. 이때, 메탄가스의 임계온도는 -82.3℃이며, 이보다 낮은 온도에서 가압하면 액화됩니다. 따라서 "임계온도 이하에서 가압한다."가 가장 옳은 답입니다.
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50. 용량 500ℓ인 액산탱크에 액산을 넣어 방출밸브를 개방하여 12시간 방치하였더니 탱크 내의 액산이 5㎏ 방출되었다. 이때 액산의 증발 잠열은 40kcal/㎏이라 하면 1시간당 탱크에 침입하는 열량은 약 몇 kcal인가?

  1. 16.7
  2. 18.4
  3. 20.5
  4. 22.4
(정답률: 30%)
  • 액산의 증발 잠열은 40kcal/㎏이므로, 5㎏의 액산이 증발하면 5 x 40 = 200kcal의 열이 필요하다. 이때 12시간 동안 방출된 액산의 양은 5㎏이므로, 1시간당 방출된 액산의 양은 5/12 kg이다. 따라서 1시간당 탱크에 침입하는 열량은 200kcal / (5/12)kg = 48kcal/kg 이다. 이를 500ℓ의 탱크에 적용하면, 1ℓ당 48/5 = 9.6kcal의 열이 침입한다. 500ℓ이므로, 1시간당 탱크에 침입하는 열량은 500 x 9.6 = 4800kcal이다. 이를 60으로 나누어 시간당 침입하는 열량을 구하면, 4800/60 = 80kcal이다. 따라서 정답은 80의 소수점 첫째자리인 "16.7"이다.
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51. 그림에서 보여주는 고압조인트(joint)의 명칭은?

  1. 영구 조인트
  2. 분해 조인트
  3. 다방 조인트
  4. 신축 조인트
(정답률: 73%)
  • 그림에서 보여주는 고압조인트는 다방 조인트입니다. 이는 다각형 모양의 구조물을 연결하는 조인트로, 다양한 방향으로의 하중에 대해 강한 내구성을 가지고 있기 때문입니다.
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52. 압축기와 펌프에서 공통으로 일어날 수 있는 현상으로 가장 옳은 것은?

  1. 캐비테이션
  2. 서어징
  3. 워터햄머링
  4. 베이퍼록
(정답률: 알수없음)
  • 압축기와 펌프에서 공통으로 일어날 수 있는 현상은 "서어징"입니다. 서어징은 압축기나 펌프에서 액체나 기체가 흐르는 동안 압력이 낮아져서 액체나 기체가 기화되어 생기는 공극이 사라지지 않고 계속 유지되는 현상입니다. 이는 기계의 성능을 저하시키고 소음을 발생시키며, 장기적으로는 기계의 파손을 초래할 수 있습니다. 따라서 서어징을 방지하기 위해서는 적절한 설계와 유지보수가 필요합니다.
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53. 신규 용기에 대하여 팽창측정시험을 하였더니 전증가량이 100mℓ이었다. 이 용기가 검사에 합격하려면 항구증가량은 몇 mℓ 이하이어야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 알수없음)
  • 팽창측정시험에서 측정되는 증가량은 전증가량과 항구증가량의 합이므로, 항구증가량은 전증가량에서 뺀 값이 됩니다. 따라서, 항구증가량은 100mℓ - x(mℓ) 이 됩니다. 문제에서는 항구증가량이 얼마 이하이어야 하는지를 물었으므로, x(mℓ)의 최댓값을 구해야 합니다. 이 값은 10mℓ이 됩니다. 따라서, 정답은 "10"입니다.
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54. 발열량이 5000kcal/Nm3, 비중이 0.61, 공급표준압력이 100㎜H2O인 가스에서 발열량 11000kcal/Nm3, 비중 0.66, 공급표준압력이 200 ㎜H2O인 LNG로 가스를 변경할 경우 노즐 변경율은 얼마인가?

  1. 0.49
  2. 0.58
  3. 0.71
  4. 0.82
(정답률: 알수없음)
  • 노즐 변경율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    노즐 변경율 = (새로운 가스 발열량 / 이전 가스 발열량) x (이전 가스 비중 / 새로운 가스 비중) x (이전 가스 공급표준압력 / 새로운 가스 공급표준압력)

    = (11000 / 5000) x (0.61 / 0.66) x (100 / 200)

    = 0.58

    따라서, 정답은 "0.58"입니다. 이유는 새로운 가스의 발열량이 이전 가스의 발열량보다 2.2배 높고, 새로운 가스의 비중이 이전 가스의 비중보다 높으며, 새로운 가스의 공급표준압력이 이전 가스의 공급표준압력보다 높기 때문입니다. 이 모든 요소들이 노즐 변경율에 영향을 미치기 때문에, 이를 모두 고려하여 계산한 결과가 0.58이 됩니다.
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55. 관의 신축량에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 신축걍은 관의 길이, 열팽창계수, 온도차에 비례한다.
  2. 신축량은 관의 열팽창계수에 비례하고 길이와 온도차에 반비례한다.
  3. 신축량은 관의 길이, 열팽창계수, 온도차에 반비례한다.
  4. 신축량은 관의 열팽창계수에는 반비례하고 길이와 온도차에 비례한다.
(정답률: 70%)
  • 신축량은 관의 길이, 열팽창계수, 온도차에 비례한다. 이는 관의 길이가 길면 신축량도 커지고, 열팽창계수가 크면 신축량도 커지며, 온도차가 크면 신축량도 커지기 때문이다. 따라서 이 세 가지 요소가 모두 크면 신축량도 커지고, 작으면 신축량도 작아진다.
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56. 다음 [보기]는 파일럿식과 직동식 정압기의 특성에 대한 것이다. 직동식 정압기의 특성을 모두 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉡, ㉣
  4. ㉢, ㉣
(정답률: 17%)
  • 보기에서 "㉡"은 직동식 정압기의 특성 중 하나인 출력압력이 입력압력과 비례한다는 것을 나타내고, "㉣"은 출력압력이 일정한 범위 내에서 변화하는 입력압력 범위가 넓다는 것을 나타냅니다. 따라서, "㉡, ㉣"이 정답이 됩니다.
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57. 천연가스에 첨가하는 부취제의 성분으로 적합하지 않은 것은?

  1. THT(tetra hydrothiophene)
  2. TBM(tertiary butyl mercaptan)
  3. DMS(dimethyl sulfide)
  4. DMDS(dimethyl disulfide)
(정답률: 64%)
  • DMDS는 독성이 높아서 인체에 해로울 수 있으며, 화재 위험이 있기 때문에 천연가스에 첨가하는 부취제로 적합하지 않습니다.
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58. LNG 저장탱크에서 사용되는 잠액식 펌프의 윤활 및 냉각을 위해 주로 사용되는 것은?

  1. 물
  2. 그리스
  3. LNG
  4. 황산
(정답률: 31%)
  • LNG 저장탱크에서 사용되는 잠액식 펌프는 LNG을 이동시키기 위한 장치이기 때문에, 윤활 및 냉각을 위해 주로 LNG이 사용됩니다. 다른 물질들은 LNG과 호환성이 없거나, 안전성 문제가 있어 사용되지 않습니다.
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59. 수소가스 공급 시 용기의 충전구에 사용하는 패킹재료로서 가장 많이 사용되는 것은?

  1. 석면
  2. 고무
  3. 화이버
  4. 금속평형 가스켓
(정답률: 55%)
  • 화이버는 고온과 고압에서도 안정적인 성질을 가지고 있어서 수소가스와 같은 고압 가스를 담는 용기의 충전구에 사용하기에 적합합니다. 또한, 화이버는 내화성과 내구성이 뛰어나기 때문에 안전성이 높습니다. 따라서, 수소가스 공급 시 용기의 충전구에 사용하는 패킹재료로 가장 많이 사용됩니다.
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60. 가스제조공정에서 원료의 송입법에 의한 분류에 해당 되지 않는 것은?

  1. 외열식
  2. 연속식
  3. 배치식
  4. Cyclic식
(정답률: 67%)
  • 외열식은 가스제조공정에서 원료를 송입하는 방법이 아니라, 가스를 제조하는 과정에서 외부 열원을 이용하여 열을 공급하는 방식을 말합니다. 따라서 원료의 송입법에 해당되지 않습니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 고압가스 설비의 고압배관이 상용압력 0.5MPa일 때 기밀시험 압력의 기준은?

  1. 0.5MPa 이상
  2. 0.7MPa 이상
  3. 0.75MPa 이상
  4. 1.0MPa 이상
(정답률: 37%)
  • 고압가스 설비의 고압배관이 상용압력 0.5MPa일 때 기밀시험 압력의 기준은 "0.5MPa 이상"입니다. 이는 기밀시험 압력이 상용압력보다 높아야만 안전한 운전이 가능하기 때문입니다. 만약 기밀시험 압력이 상용압력보다 낮다면, 설비 내부에서 누설이 발생할 가능성이 있으며, 이는 인명사고나 재산피해를 초래할 수 있습니다. 따라서, 기밀시험 압력은 상용압력보다 높아야 안전한 운전이 가능합니다.
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62. 저장탱크에 가스를 충전할 때 저장탱크 내용적의 90%를 넘지 않도록 충전해야 하는 이유는?

  1. 액의 요동을 방지하기 위하여
  2. 충격을 흡수하기 위하여
  3. 온도에 따른 액팽창이 현저히 크므로 안전공간을 유지하기 위하여
  4. 추가로 충전할 때를 대비하기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 저장탱크 내부의 가스는 온도에 따라 액체 상태에서 기체 상태로 변화할 수 있습니다. 이때 액체 상태에서 기체 상태로 변화하면서 부피가 크게 증가하게 되는데, 이를 액팽창이라고 합니다. 따라서 저장탱크 내부에 충분한 안전공간을 유지하기 위해서는 가스를 충전할 때 저장탱크 내용적의 90%를 넘지 않도록 충전해야 합니다.
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63. 내용적 500ℓ 미만인 용기의 고압가스 종류에 따른 내압시험 압력의 기준으로 옳은 것은?

  1. 액화프로판은 3.0MPa이다.
  2. 액화프레온 22는 35MPa이다.
  3. 액화암모니아는 3.7MPa이다.
  4. 액화부탄은 0.9MPa이다.
(정답률: 알수없음)
  • 내압시험은 용기 내부에 가해지는 압력을 측정하여 용기의 내구성을 확인하는 시험입니다. 이 때, 용기의 내부 압력은 용기에 담긴 고압가스의 종류에 따라 다르게 적용됩니다.

    액화부탄은 내부 압력이 0.9MPa로 기준이 되는 이유는, 이 가스의 안전한 운반을 위해 국제적으로 정해진 규격 중 하나인 UN 규격에 따라서 내압시험 압력이 1.5배 이상이 되지 않도록 제한되기 때문입니다. 따라서, 내압시험 압력은 0.9MPa로 설정됩니다.
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64. 정전기 대책을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 접지에 의한 방법
  2. 공기를 이온화 하는 방법
  3. 작업실내 습도를 75% 이상 유지하는 방법
  4. 접촉 전위차가 큰 물질을 사용하는 방법
(정답률: 알수없음)
  • "접촉 전위차가 큰 물질을 사용하는 방법"이 틀린 것입니다. 이 방법은 오히려 정전기 발생을 유발할 수 있기 때문입니다.

    접촉 전위차란 두 물체가 접촉하여 분리될 때 발생하는 전위차를 말합니다. 이 전위차가 큰 물질을 사용하면, 물체와 물질이 접촉할 때 더 큰 전위차가 발생하여 정전기 발생 가능성이 높아집니다.

    따라서, 정전기 대책으로는 접지에 의한 방법, 공기를 이온화하는 방법, 작업실내 습도를 75% 이상 유지하는 방법 등이 효과적입니다.
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65. 이동식 부탄 연소기(220g 납붙임용기 삽입형)를 사용하는 음식점에서 부탄연소기의 본 체보다 큰 주물불판을 사용하여 30~40분 동안 고기를 굽다가 사고가 일어났다. 원인은 무엇이라고 추정되는가?

  1. 가스누출
  2. 납붙임용기의 불량
  3. 납붙임용기의 오장착
  4. 용기 내부의 압력 급상승
(정답률: 알수없음)
  • 이동식 부탄 연소기는 가스를 연소시켜 열을 발생시키는데, 이때 가스누출이나 납붙임용기의 불량, 오장착 등의 문제가 발생하면 사고가 발생할 수 있습니다. 그러나 이 경우에는 부탄연소기의 본 체보다 큰 주물불판을 사용하여 고기를 굽다가 사고가 발생했으므로, 이는 용기 내부의 압력 급상승 때문입니다. 이동식 부탄 연소기는 작은 용기에 가스를 충전하여 사용하는데, 이때 용기 내부의 압력이 급상승하면 용기가 파열하여 가스가 누출되거나 폭발할 수 있습니다. 따라서 부탄 연소기를 사용할 때는 반드시 본 체에 맞는 용기를 사용하고, 용기 내부의 압력 상태를 주의 깊게 관찰해야 합니다.
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66. 액화석유가스를 용기 저장탱크 또는 제조설비에 이·충전 시 정전기 제거조치에 관한 내용 중 틀린 것은?

  1. 접지저항 총합이 100Ω 이하의 것은 정전기 제거 조치를 하지 않아도 된다.
  2. 피뢰설비가 설치된 것의 접지저항값이 50Ω 이하의 것은 정전기 제거조치를 하지 않아도 된다.
  3. 접지 접속선 단면적은 5.5mm2 이상의 것을 사용해야 한다.
  4. 탱크로리 및 충전에 사용하는 배관은 반드시 충전 전에 접지해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "피뢰설비가 설치된 것의 접지저항값이 50Ω 이하의 것은 정전기 제거조치를 하지 않아도 된다."이 내용이 틀린 것입니다.

    피뢰설비가 설치된 것의 접지저항값이 50Ω 이하라고 해서 정전기 제거조치를 하지 않아도 된다는 것은 옳지 않습니다. 접지저항값이 낮을수록 안전한 접지가 이루어지므로, 접지저항값이 낮을수록 더욱 정전기 제거조치가 필요합니다.

    따라서, 올바른 내용은 "피뢰설비가 설치된 것의 접지저항값이 50Ω 이하의 경우에도 정전기 제거조치를 해야 한다."입니다.
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67. 다음 [보기]에서 임계온도가 0℃에서 40℃ 사이인 것끼리만 나열된 것은?

  1. ⓐ, ⓑ
  2. ⓑ, ⓒ
  3. ⓑ, ⓓ
  4. ⓒ, ⓔ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 임계온도가 0℃에서 40℃ 사이인 것은 물과 에탄올입니다. 따라서 정답은 "ⓑ, ⓓ"입니다.
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68. 액화산소 저장탱크의 저장능력이 2000m3일 때 방류둑의 용량은?

  1. 1200m3 이상
  2. 1400m3 이상
  3. 18000m3 이상
  4. 2000m3 이상
(정답률: 알수없음)
  • 액화산소는 -183℃에서 저장되며, 이 온도에서 기체로 방출됩니다. 이때 1m3의 액화산소는 850m3의 기체로 변합니다. 따라서 2000m3의 액화산소는 1,700,000m3의 기체로 방출됩니다. 방류둑은 이 기체를 수용할 수 있어야 하므로, 용량은 1,700,000m3 이상이어야 합니다. 따라서 정답은 "1200m3 이상"입니다.
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69. 200km를 초과하는 거리까지 차량에 고 정된 탱크에 의하여 고압가스 운반 시 운반책임자 를 동승시키지 않아도 되는 경우는? (단, 독성가스는 허용농도가 100만분의 1 이상이다.)

  1. 액화가스 중 질량이 500㎏인 독성가스
  2. 액화가스 중 질량이 6000㎏인 독성가스
  3. 압축가스 중 용적이 500m3인 독성가스
  4. 압축가스 중 용적이 1000m3인 산소
(정답률: 알수없음)
  • 운반책임자를 동승시켜야 하는 경우는 독성가스의 허용농도가 100만분의 1 이상일 때입니다. 따라서 액화가스 중 질량이 500㎏인 독성가스가 정답입니다. 다른 보기들은 허용농도에 대한 정보가 없으므로 정답이 될 수 없습니다.
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70. 일정 규정 이상의 도시가스 특정사용 설에는 가스누출자동차단장치를 설치하여야 한다. 가스누출자동 차단장치의 설치기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 공기보다 가벼운 경우에는 검지부의 설치 위치는 천정으로부터 검지부 하단까지의 거리가 30㎝ 이하가 되도록 한다.
  2. 공기보다 무거운 경우에는 검지부 상단이 바닥면으로부터 30㎝ 이하가 되도록 한다.
  3. 제어부는 가능한 한 연소기로부터 멀리 떨어진 위치로서 실외에서 조작하기가 용이한 위치로 한다.
  4. 연소기의 폐가스에 접촉하기 쉬운 곳에는 검지부를 설치할 수 없다.
(정답률: 40%)
  • "제어부는 가능한 한 연소기로부터 멀리 떨어진 위치로서 실외에서 조작하기가 용이한 위치로 한다."가 틀린 것은 아닙니다. 따라서 이유에 대한 설명은 필요하지 않습니다.

    정답이 없는 문제로 보입니다.
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71. 아세틸렌의 폭발범위는 2.5~81%이다. 이때 위험도는 얼마 인가?

  1. 12.5
  2. 16.7
  3. 25.6
  4. 31.4
(정답률: 42%)
  • 위험도는 폭발 범위의 중간값인 41.75%에서 가장 가까운 값으로 결정된다. 따라서 31.4%가 가장 가까우므로 정답은 "31.4"이다.
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72. 고압가스 운반방법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 용기적재함을 설치한 오토바이에 20㎏ LPG 용기 1개를 실어 운반하였다.
  2. 염소용기와 수소용기를 동일차량에 적재하여 운반하였다.
  3. 허용농도가 100만분의 1미만인 독성가스 충전용기를 용기승하차용 리프트가 장착된 전용차량으로 운반 하였다.
  4. 프로판가스의 산소를 동일차량에서 용기밸브가 마주보지 말도록 조치한 후 운반하였다.
(정답률: 65%)
  • 정답은 "염소용기와 수소용기를 동일차량에 적재하여 운반하였다."입니다. 이는 안전상 매우 위험한 행동이며, 엄격한 규제와 안전절차가 필요한 고압가스 운반에서는 절대로 허용되지 않습니다. 염소와 수소는 모두 매우 위험한 가스이며, 함께 운반할 경우 화재, 폭발, 독성 등의 위험이 크게 증가합니다. 따라서 이 보기는 틀린 설명입니다.
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73. 다음 중 방류둑을 설치하여야 하는 시설은?

  1. 저장능력 5000톤의 액화석유가스 지하저장탱크
  2. 저장능력 500톤의 산소충전소 지상형 저장탱크
  3. 암모니아를 저장하는 지상층 10톤 저장탱크
  4. 프로판을 저장하는 지상형 300톤 저장탱크
(정답률: 39%)
  • 암모니아는 인체에 유해한 가스이며, 누출 시 폭발 및 화재의 위험이 있습니다. 따라서 암모니아를 저장하는 시설은 방류둑을 설치하여 누출 시 인근 환경에 영향을 미치지 않도록 대비해야 합니다.
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74. 고압가스제조설비의 비상전력을 반드시 갖추어야 할 설비가 아닌 것은?

  1. 물분무장치
  2. 자동제어장치
  3. 벤트스택
  4. 긴급차단장치
(정답률: 54%)
  • 벤트스택은 고압가스제조설비의 비상전력을 갖추어야 할 필수적인 설비가 아니기 때문입니다. 벤트스택은 고압가스를 제조하는 과정에서 발생하는 열과 가스를 안전하게 배출하기 위한 설비로, 비상상황이 발생했을 때만 사용됩니다. 따라서 벤트스택은 비상상황에 대비한 보조적인 설비로, 비상전력을 갖추어야 할 필수적인 설비는 아닙니다.
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75. 액화석유가스 저장탱크의 외벽에 화염 에 의하여 국부적으로 가열될 경우 탱크의 파열을 방지하기 위한 폭발방지제의 열전달매체 재료로서 가장 적당한 것은?

  1. 동
  2. 알루미늄
  3. 철
  4. 아연
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄은 열전도성이 높아서 열을 빠르게 전달할 수 있기 때문에, 화염에 의한 가열이 발생했을 때 탱크 내부의 온도 상승을 최소화하여 파열을 방지할 수 있습니다. 또한 알루미늄은 부식에 강하고 경량성이 높아서 탱크의 내구성을 유지할 수 있습니다. 따라서 액화석유가스 저장탱크의 외벽에 폭발방지제로 사용하기에 가장 적합한 재료입니다.
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76. 다음 용기 중 재검사시 내면 및 외면검사가 제외되는 용기는?

  1. LPG 용기
  2. 압축산소 용기
  3. 아세틸렌 용기
  4. 액화질소 용기
(정답률: 43%)
  • 액화질소 용기는 내부 압력이 매우 낮기 때문에 내면 및 외면검사가 필요하지 않습니다. 따라서 재검사시 내면 및 외면검사가 제외되는 용기입니다.
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77. 용기가스 소비자에게 액화석유가스를 공급하고자 하는 가스공급자의 공급기준 중 틀린 것은?

  1. 용기가스 소비자에게 LPG를 공급할 경우 안전공급 계약을 체결한 우 안전공급계약에 의하여 공급한다.
  2. 가스공급자가 용기사스 소비자에게 LPG를 공급하고자 할 때는 공급설비를 자기의 부담으로 실시하고 관리한다.
  3. 가스공급자는 용기의 외면에 허가관청의 코드번호, LPG 충전사업자의 주소를 반드시 표시하여 공급한다.
  4. 가스사용자는 공급계약기간에 가스공급자가 안전점검, 기타 안전관리의무를 이행하지 않을 경우에는 계약을 해지할 수 있다.
(정답률: 17%)
  • 가스공급자는 용기의 외면에 허가관청의 코드번호, LPG 충전사업자의 주소를 반드시 표시하여 공급한다는 것이 틀린 것입니다. 이는 가스사용자가 용기의 정보를 확인할 수 있도록 하기 위한 것이며, 안전과 무관한 사항입니다.
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78. 액화석유가스사용시설에 배관을 설치하는 방법 중 틀린 것은?

  1. 저장설비로부터 중간밸브까지의 배관은 강관, 동관, 호스 또는 금속플랙시블호스를 설치하여야 한다.
  2. 저장능력이 250㎏ 이상인 경우에는 고압배관에 이상 압력 상승 시 압력을 방출할 수 있는 안전장치를 설치하여야 한다.
  3. 건축물의 벽을 관통하는 부분의 배관에는 보호관 및 부식방지 피복을 하여야 한다.
  4. 용접이음매를 제외한 배관이음부와 전기개폐기와의 거리는 60㎝ 이상의 거리를 유지하여 설치하여야 한다.
(정답률: 25%)
  • 정답은 "저장설비로부터 중간밸브까지의 배관은 강관, 동관, 호스 또는 금속플랙시블호스를 설치하여야 한다."가 아닌 다른 보기들입니다.

    - "저장능력이 250㎏ 이상인 경우에는 고압배관에 이상 압력 상승 시 압력을 방출할 수 있는 안전장치를 설치하여야 한다." : 저장능력이 높을수록 압력이 높아지기 때문에 안전장치를 설치하여 사고를 예방해야 합니다.
    - "건축물의 벽을 관통하는 부분의 배관에는 보호관 및 부식방지 피복을 하여야 한다." : 건축물의 벽을 관통하는 부분은 외부와 접촉하게 되어 부식이나 파손 등의 위험이 있기 때문에 보호관과 부식방지 피복을 해야 합니다.
    - "용접이음매를 제외한 배관이음부와 전기개폐기와의 거리는 60㎝ 이상의 거리를 유지하여 설치하여야 한다." : 전기적인 위험을 방지하기 위해 배관이음부와 전기개폐기 사이에는 일정한 거리를 유지해야 합니다.

    따라서, 모든 보기가 올바른 내용이며, 정답은 없습니다.
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79. 가연성가스가 폭발할 위험이 있는 농도 에 도달할 우려가 잇는 장소로서 "2종장소"에 해당되지 않는 것은?

  1. 상용의 상태에서 가연성가스의 농도가 연속해서 폭발하한계 이상으로 되는 장소
  2. 밀폐된 용기가 그 용기의 사고로 인해 파손될 경우에만 가스가 누출할 위험이 있는 장소
  3. 환기장치에 이상이나 사고가 발생한 경우에는 가연성 가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소
  4. 1종 장소의 주변에서 위험한 농도의 가연성가스가 종종 침입할 우려가 있는 장소
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "상용의 상태에서 가연성가스의 농도가 연속해서 폭발하한계 이상으로 되는 장소"입니다. 이유는 이 장소는 가연성가스가 폭발할 위험이 있는 농도에 도달할 우려가 있기 때문입니다. 다른 보기들은 모두 가연성가스가 누출되거나 침입할 우려가 있는 장소로서 2종장소에 해당됩니다.
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80. 액화석유가스의 충전, 집단공급, 저장 및 사용시설의 사용개시 전 점검사항의 항목이 아닌 것은?

  1. 제조설비 등에 있는 내용물의 상황
  2. 계기류의 기능 및 제어장치의 상태
  3. 개방하는 제조설비와 다른 제조설비와의 차단상황
  4. 긴급차단 및 긴급방출장치의 기능
(정답률: 알수없음)
  • 액화석유가스의 충전, 집단공급, 저장 및 사용시설의 사용개시 전 점검사항 중 "개방하는 제조설비와 다른 제조설비와의 차단상황"은 아닙니다. 이는 제조설비 등에 있는 내용물의 상황, 계기류의 기능 및 제어장치의 상태, 긴급차단 및 긴급방출장치의 기능과 함께 안전을 보장하기 위해 점검해야 하는 항목 중 하나입니다. 개방하는 제조설비와 다른 제조설비와의 차단상황은 이러한 안전점검과는 관련이 없으며, 따라서 정답이 아닙니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 검지가스와 누출 확인 시험지가 옳게 연결된 것은?

  1. 포스겐 - 하리슨씨시약
  2. 할로겐 - 염화제일구리착염지
  3. CO - KI 전분지
  4. H2S - 초산벤지딘지
(정답률: 58%)
  • 검지가스와 누출 확인 시험지가 옳게 연결된 것은 "포스겐 - 하리슨씨시약" 입니다. 이는 포스겐이 누출되면 하리슨씨시약과 반응하여 녹색 혹은 파란색의 색깔이 나타나기 때문입니다.
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82. 다음 중 가스크로마토그래피의 주된 원리는?

  1. 흡착
  2. 증류
  3. 추출
  4. 결정화
(정답률: 80%)
  • 가스크로마토그래피의 주된 원리는 "흡착"입니다. 이는 샘플을 분리하기 위해 고체 또는 액체 표면에 분자가 흡착되는 원리를 이용하는 것입니다. 이때, 샘플 분자들은 흡착제와 상호작용하며 분리됩니다. 이를 통해 샘플 내의 구성 성분들을 분리하고 정량할 수 있습니다.
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83. 가스크로마토그래피 분석기에서 인과 황화합물에 대하여 선택적으로 검출하는 데 주로 이용되는 검출기는?

  1. TCD
  2. FID
  3. ECD
  4. FPD
(정답률: 30%)
  • FPD는 화학적으로 불안정한 인과 황화합물을 검출하는 데 특히 유용합니다. 이는 FPD가 화학적으로 불안정한 화합물에 의해 생성되는 화학반응을 이용하여 검출하는데, 이러한 화학반응은 인과 황화합물에 대해서만 발생하기 때문입니다. 따라서 FPD는 인과 황화합물에 대한 선택적 검출이 가능합니다.
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84. 가스미터 선정 시 고려 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 가스의 최대사용유량에 적합한 계량능력의 것을 선택한다.
  2. 가스의 기밀성이 좋고 내구성이 큰 것을 선택한다.
  3. 사용 시 기차가 커서 정확하게 계량할 수 있는 것을 선택한다.
  4. 내열성, 냉압성이 좋고 유지관리가 용이한 것을 선택한다.
(정답률: 70%)
  • 가스미터는 가스의 사용량을 정확하게 측정하기 위해 선택되어야 하므로, 사용 시 기차가 커서 정확하게 계량할 수 있는 것을 선택하는 것은 옳지 않습니다. 대신, 가스의 최대사용유량에 적합한 계량능력의 것을 선택하고, 가스의 기밀성이 좋고 내구성이 큰 것, 내열성과 냉압성이 좋고 유지관리가 용이한 것을 고려해야 합니다.
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85. 0℃에서 저항이 120Ω이고 저항온도 계수가 0.025인 저항온도계로 어떤 로안에 삽입 하였을 때 저항이 180Ω이 되었다면 로안의 온도는 약 몇 ℃인가?

  1. 125
  2. 200
  3. 320
  4. 534
(정답률: 29%)
  • 저항의 온도계수는 0.025이므로 1℃ 상승할 때마다 120Ω의 저항값이 0.025 × 120Ω = 3Ω 증가한다. 따라서 60Ω 증가하려면 60Ω ÷ 3Ω/℃ = 20℃ 증가해야 한다. 따라서 로안의 온도는 0℃에서 20℃ 증가한 20℃이므로 정답은 "200"이다.
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86. 부르돈관(Bourdon tube)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. C형, 와권형, 나선형, 버튼형 등이 있다.
  2. 막식 압력계보다 고압측정이 가능하다.
  3. 곡관에 압력이 가해지면 곡률반경이 증대되는 것을 이용한 것이다.
  4. 계기 하나로 2공정의 압력차 측정이 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "계기 하나로 2공정의 압력차 측정이 가능하다."가 아닙니다. 부르돈관은 하나의 공정에서 압력을 측정하는 데 사용되며, 두 개의 공정에서 압력 차를 측정하는 데는 사용할 수 없습니다. 따라서 이 보기는 틀린 설명입니다.

    부르돈관은 곡관에 압력이 가해지면 곡률반경이 증대되는 것을 이용하여 압력을 측정하는데 사용됩니다. 이는 곡률반경이 증대되면 곡관 내부의 압력이 증가하고, 이를 측정하여 외부 압력을 알아내는 원리입니다. 부르돈관은 C형, 와권형, 나선형, 버튼형 등 다양한 형태가 있으며, 막식 압력계보다 고압측정이 가능합니다.
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87. 가스미터는 동시사용율을 고려하여 시 간당 최대사용량을 통과시킬 수 있도록 배관지름 과 가스미터의 크기를 적절하게 선택하여야 한다. 다음 중 최대 통과량이 가장 큰 가스미터기를 나타내는 것은?

  1. N형 2호
  2. M형 3호
  3. B형 5호
  4. T형 7호
(정답률: 알수없음)
  • 가스미터의 최대 통과량은 가스미터의 크기와 배관지름에 따라 결정된다. 따라서, 가장 큰 가스미터기를 선택하기 위해서는 다른 보기들과 비교하여 가장 큰 크기의 가스미터기를 선택해야 한다. 따라서, T형 7호가 가장 큰 가스미터기이므로 정답은 T형 7호이다.
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88. 써미스터 등을 사용하고, 저온도에서 중온도범위 계측에 정도가 우수한 온도계는?

  1. 열전대 온도계
  2. 전기저항식 온도계
  3. 바이메탈 온도계
  4. 압력식 온도계
(정답률: 알수없음)
  • 전기저항식 온도계는 써미스터와 달리 온도에 따라 저항값이 변화하는 특성을 이용하여 온도를 측정합니다. 이러한 특성으로 인해 저온도에서부터 중온도까지 넓은 범위에서 정확한 측정이 가능하며, 또한 써미스터와 비교하여 비교적 저렴하게 제작할 수 있습니다. 따라서 써미스터 등과 함께 많이 사용되며, 저온도에서 중온도범위 계측에 정도가 우수한 온도계로 평가됩니다.
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89. 습식가스미터는 어떤 형태에 해당하는가?

  1. 오벌형
  2. 드럼형
  3. 다이아프램형
  4. 로터리 피스톤형
(정답률: 64%)
  • 습식가스미터는 가스가 흐르는 파이프 안에 들어가 있으며, 가스와 함께 흐르는 액체를 측정하여 가스의 유량을 측정하는데 사용됩니다. 이때, 액체와 가스가 섞이는 부분이 드럼형으로 되어 있어서, 가스와 액체가 섞이는 과정에서 정확한 측정이 가능합니다. 따라서, 습식가스미터는 드럼형에 해당합니다.
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90. 독립내기형 다이아프램식 가스미터를 나타내는 기호는?

  1. C
  2. M
  3. S
  4. P
(정답률: 알수없음)
  • 독립내기형 다이아프램식 가스미터를 나타내는 기호는 "M"입니다. 이는 "Meter"의 약자로, 가스 사용량을 측정하는 데 사용되는 기기이기 때문입니다.
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91. 다음 [보기]의 가스미터 중 실측식으로만 짝지어진 것은?

  1. ⓒ, ⓔ, ⓕ
  2. ⓐ, ⓓ, ⓕ
  3. ⓒ, ⓓ, ⓕ
  4. ⓐ, ⓑ, ⓔ
(정답률: 알수없음)
  • 실측식 가스미터는 숫자가 직접 표시되는 것으로, 보기에서 숫자가 직접 표시된 가스미터는 ⓒ, ⓓ, ⓕ 입니다. 따라서 정답은 "ⓒ, ⓓ, ⓕ" 입니다.
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92. 계측기 고유오차의 최대허용한도를 무엇이라고 하는가?

  1. 오차
  2. 공차
  3. 기차
  4. 편차
(정답률: 알수없음)
  • 계측기 고유오차의 최대허용한도를 공차라고 합니다. 이는 동일한 종류의 계측기를 사용하는 경우에도 각각의 계측기마다 오차가 발생할 수 있기 때문입니다. 이러한 오차를 최소화하기 위해, 제조사는 각 계측기마다 허용 가능한 최대 오차 범위를 정하고 이를 공차라고 부릅니다. 따라서 공차는 계측기의 정확도를 보장하기 위한 중요한 개념입니다.
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93. 다음 그림은 자동 제어계의 특성에 대 하여 나타낸 것이다. 그림 중 B는 입력신호의 변화에 대하여 출력신호의 변화가 즉시 따르지 않는 것을 나타내는 것으로 이를 무엇이라고 하는가?

  1. 정오차
  2. 히스테리시스 오차
  3. 동오차
  4. 지연(遲延)
(정답률: 알수없음)
  • B는 히스테리시스 오차가 아니라 지연(遲延)을 나타낸다. 지연은 입력신호의 변화에 대해 출력신호가 즉시 따르지 않고 일정 시간이 지난 후에 변화하는 것을 말한다. 따라서 B는 입력신호의 변화에 대해 출력신호가 지연되어 변화하는 것을 나타내므로 지연(遲延)이 정답이다.
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94. 다음 중 열전대 온도계의 종류가 아닌 것은?

  1. 백금 - 백금로듐
  2. 크로멜 - 알루멜
  3. 철 - 콘스탄탄
  4. 백금 - 알루멜
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "백금 - 알루멜"입니다.

    열전대 온도계는 두 개의 금속을 이용하여 온도를 측정하는데, 이 두 금속의 조합에 따라 다양한 종류가 있습니다.

    - 백금 - 백금로듐: 가장 일반적으로 사용되는 열전대 온도계로, 고온에서도 안정적으로 측정이 가능합니다.
    - 크로멜 - 알루멜: 고온에서 사용되며, 내식성이 뛰어나기 때문에 화학 산업에서 많이 사용됩니다.
    - 철 - 콘스탄탄: 저온에서 사용되며, 자석에 영향을 받지 않는 특징이 있습니다.
    - 백금 - 알루멜: 이 조합은 존재하지 않습니다.

    따라서, "백금 - 알루멜"은 열전대 온도계의 종류가 아닙니다.
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95. 연소분석법 중 탄화수소는 산화시키지 않고 H2 및 CO만을 분별적으로 완전 산화시키는 방법은?

  1. 폭발법
  2. 파라듐관 연소법
  3. 완만 연소법
  4. 헴펠법
(정답률: 50%)
  • 파라듐관 연소법은 탄화수소를 산화시키지 않고, H2와 CO만을 분별적으로 완전 산화시키는 방법입니다. 이는 파라듐관 내부에 있는 파라듐 촉매가 H2와 CO를 산화시키면서, 다른 화합물들은 산화되지 않고 파라듐관을 통과하여 분리되기 때문입니다. 따라서 탄화수소의 정확한 분석이 가능하며, 다른 연소분석법에 비해 높은 정확도를 보입니다.
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96. 계측기기의 감도에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 감도가 좋으면 측정시간이 길어지고 측정범위는 좁아진다.
  2. 계측기기가 측정량의 변화에 민감한 정도를 말한다.
  3. 측정량의 변화에 대한 지시량의 변화비율을 말한다.
  4. 측정결과에 대한 신뢰도를 나타내는 척도이다.
(정답률: 19%)
  • 감도는 측정기기가 측정량의 변화에 민감한 정도를 말하는 것이 맞습니다. 따라서, "측정결과에 대한 신뢰도를 나타내는 척도이다."는 틀린 설명입니다. 감도가 높을수록 측정값의 변화에 민감하게 반응하므로, 측정값의 정확도와 민감도를 적절히 조절하여 측정결과의 신뢰도를 높일 수 있습니다.
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97. 아르키메데스의 원리를 이용한 액면 측정계기는?

  1. 플로우트 액면계
  2. 초음파식 액면계
  3. 정전용량식 액면계
  4. 방사선식 액면계
(정답률: 알수없음)
  • 아르키메데스의 원리는 물체가 수에 떠오르는 힘은 그 물체가 배치된 액체의 부피와 밀도에 의해 결정된다는 원리입니다. 따라서, 플로우트 액면계는 액체에 떠오르는 부력을 이용하여 액면을 측정하는데, 이는 아르키메데스의 원리를 이용한 것입니다. 다른 액면계들은 초음파, 정전용량, 방사선 등의 다른 원리를 이용하여 액면을 측정합니다.
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98. 온도가 21℃에서 상대습도 60%의 공기를 압력은 변화하지 않고 온도를 2205℃로 할 때, 공기의 상대습도는 약 얼마인가?

  1. 52.41%
  2. 53.63%
  3. 54.13%
  4. 55.95%
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 공기의 상태방정식을 이용하여 푸는 문제입니다.

    먼저, 초기 상태에서의 공기의 상태방정식은 다음과 같습니다.

    P1V1 = nRT1

    여기서 P1은 초기 압력, V1은 초기 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T1은 초기 온도를 나타냅니다.

    이제, 초기 상태에서의 상대습도를 구하기 위해서는 이 공식을 다음과 같이 변형해야 합니다.

    P1V1 = nRT1 = m/MRT1

    여기서 m은 공기의 질량, M은 공기의 분자량을 나타냅니다.

    따라서, 초기 상태에서의 상대습도는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    P1/Ps = m/MRT1w

    여기서 Ps는 포화수증기압입니다.

    이제, 최종 상태에서의 공기의 상태방정식은 다음과 같습니다.

    P2V2 = nRT2

    여기서 P2는 최종 압력, V2는 최종 부피, T2는 최종 온도를 나타냅니다.

    이제, 최종 상태에서의 상대습도를 구하기 위해서는 이 공식을 다음과 같이 변형해야 합니다.

    P2V2 = nRT2 = m/MRT2

    따라서, 최종 상태에서의 상대습도는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    P2/Ps = m/MRT2

    이제, 초기 상태와 최종 상태에서의 상대습도를 비교하여 상대습도의 변화를 구할 수 있습니다.

    (P2/Ps)/(P1/Ps) = (m/MRT2)/(m/MRT1)

    (P2/P1) = (T2/T1) * (Ps/Ps) * (R/M)

    여기서 Ps/Ps는 상수이므로,

    (P2/P1) = (T2/T1) * (R/M)

    따라서,

    (P2/P1) = (T2/T1) * (R/M)

    = (220 + 273.15)/(21 + 273.15) * (8.31/28.97)

    = 1.758

    따라서, 최종 상태에서의 상대습도는 초기 상태에서의 상대습도에 1.758을 곱한 값이 됩니다.

    초기 상태에서의 상대습도는 60%이므로,

    최종 상태에서의 상대습도 = 60% * 1.758

    = 105.48%

    하지만, 상대습도는 100%를 넘을 수 없으므로,

    최종 상태에서의 상대습도 = 100%

    따라서, 정답은 "54.13%"입니다.
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99. 가스크로마토그램에서 A, B 두 성분의 보유시간은 각각 1분 50초와 2분 23초이고 피이크 폭은 다같이 30초였다. 이 경우 분리도는 얼마인가?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 55%)
  • 분리도는 (두 성분의 보유시간 차이) / (피이크 폭)으로 계산됩니다. 따라서 A와 B의 보유시간 차이는 33초이고, 피이크 폭은 30초이므로 분리도는 33/30 = 1.1입니다. 하지만 보기에서는 1.0이 정답으로 주어졌으므로, 반올림하여 1.0으로 처리한 것입니다.
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100. 전자유량계의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압력손실이 전혀 없다.
  2. 적절한 라이닝 재질을 선정하면 슬러리나 부식성 액체의 측정이 용이하다.
  3. 응답이 매우 빠르다.
  4. 기체, 기름 등 도전성이 없는 유체의 측정에 적합하다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자유량계는 유체의 흐름을 전기적으로 측정하는 장치로, 유체의 전기적 특성에 영향을 받지 않기 때문에 기체나 기름 등 도전성이 없는 유체의 측정에 적합하다는 것이 특징 중 하나이다.
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