가스기사 필기 기출문제복원 (2011-03-20)

가스기사
(2011-03-20 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 압력강하 △P, 밀도 ρ, 길이 ℓ, 체적유량 Q에서 얻을 수 있는 무차원 수는?

(정답률: 60%)
  • 무차원 수는 변수들의 비율로 표현된 수이므로, 주어진 변수들을 이용하여 비율을 구해보면 다음과 같다.

    = (압력강하 △P) / (밀도 ρ x 길이 ℓ x 체적유량 Q)

    이는 유체역학에서 잘 알려진 무차원 수인 레이놀즈 수(Reynolds number)와 같은 형태를 가지고 있다. 따라서 정답은 ""이다.
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2. 펌프(pump)란 액체에 에너지를 주어 이것을 저압부(또는 낮은 곳)에서 고압부(또는 높은 곳)로 송출하는 기계이다. 다음 중 터보형 펌프의 종류가 아닌 것은?

  1. 피스톤 펌프
  2. 벌류트 펌프
  3. 터빈 펌프
  4. 사류 펌프
(정답률: 68%)
  • 정답: 피스톤 펌프

    설명: 터보형 펌프는 유체의 운동에너지를 이용하여 압력을 증가시키는 펌프로, 벌류트 펌프, 터빈 펌프, 사류 펌프가 이에 해당한다. 반면에 피스톤 펌프는 피스톤의 움직임으로 액체를 흡입하고 배출하는 방식으로 작동하므로, 터보형 펌프의 종류가 아니다.
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3. 유동하는 물의 속도가 12m/s이고, 압력이 1.1㎏f/cm2이다. 이 경우에 속도수두와 압력수두는 각각 약 몇 m인가? (단, 물의 밀도는 102㎏f·s2/m4이다.)

  1. 10.6, 11.0
  2. 7.35, 11.0
  3. 7.35, 10.6
  4. 10.6, 10.6
(정답률: 64%)
  • 먼저, 속도수두는 다음과 같이 구할 수 있다.

    속도수두 = (속도)2/2g

    여기서 g는 중력가속도이다. 따라서, 속도수두는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    속도수두 = (12)2/2*9.8 ≈ 70.2 ≈ 7.35m

    다음으로, 압력수두는 다음과 같이 구할 수 있다.

    압력수두 = 압력/밀도g

    여기서 밀도g는 압력수두를 구하기 위해 필요한 물의 무게이다. 따라서, 압력수두는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    압력수두 = 1.1/(102*9.8) ≈ 0.0011 ≈ 0.0011m

    따라서, 정답은 "7.35, 11.0"이다.
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4. 유체 속에 잠겨진 경사면에 작용하는 전압력의 작용점은?

  1. 면의 도심보다 위에 있다.
  2. 면의 도심에 있다.
  3. 면의 도심보다 아래에 있다.
  4. 면의 도심과는 상관없다.
(정답률: 65%)
  • 유체 속에 잠겨진 경사면에 작용하는 전압력은 해당 면의 중심을 향해 작용합니다. 그러나 경사면의 경우 면의 도심은 면의 중심과 일치하지 않습니다. 따라서 전압력의 작용점은 면의 도심보다 아래에 위치하게 됩니다.
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5. 유량 Q, 관의 길이 L, 직경 D, 동점성계수 υ가 주어졌을 때 손실수두 hf를 구하는 순서로 옳은 것은? (단, f는 마찰계수, Re는 Reynold 수, V는 속도이다.)

  1. Moody 선도에서 f를 가정한 후 Re를 계산하고 hf를 구한다.
  2. hf를 가정하고 f를 구해 확인한 후 Moody 선도에서 Re로 검증한다.
  3. Re를 계산하고 Moody 선도에서 f를 구한 후 hf를 구한다.
  4. Re를 가정하고 V를 계산하고 Moody 선도에서 f를 구한 후 hf를 계산한다.
(정답률: 73%)
  • Reynolds 수는 유체의 흐름 상태를 나타내는 중요한 파라미터 중 하나이며, 유체의 속도, 밀도, 관경 등으로 계산할 수 있다. Moody 선도는 유체가 흐르는 관의 마찰손실을 계산하기 위한 그래프로, 유체의 속도, 관경, 상대면도, 마찰계수 등을 고려하여 마찰손실을 계산할 수 있다.

    따라서, 유량 Q, 관의 길이 L, 직경 D, 동점성계수 υ가 주어졌을 때, 먼저 Reynolds 수를 계산하고, 이를 이용하여 Moody 선도에서 마찰계수 f를 구한 후, 마찰손실수두 hf를 계산하는 것이 옳다. 이는 Reynolds 수와 마찰계수 f가 유체의 흐름 상태와 관련이 있기 때문이다. 따라서, 이 방법을 통해 보다 정확한 마찰손실수두를 계산할 수 있다.
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6. 수직충격파가 발생했을 때 나타나는 현상이 아닌 것은?

  1. 온도가 증가한다.
  2. 속도가 증가한다.
  3. 압력이 증가한다.
  4. 엔트로피가 증가한다.
(정답률: 72%)
  • 정답: 속도가 증가한다.

    수직충격파가 발생하면 압력과 온도가 급격하게 증가하고, 이로 인해 엔트로피가 증가한다. 하지만 속도는 변하지 않는다. 이는 질량 보존 법칙에 따라 입체적으로 일정한 속도를 유지하기 때문이다.
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7. 비중이 0.85, 점도가 5cP인 유체가 입구속도 10㎝/s로 평판에 접근할 때 평판의 입구로부터 20㎝인 지점에서 형성된 경계층의 두께는 몇 ㎝인가? (단, 층류흐름으로 가정한다.)

  1. 1.25
  2. 1.71
  3. 2.24
  4. 2.78
(정답률: 50%)
  • 경계층 두께는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    δ = 5 × 0.85 × 20 / (10 × 100)

    여기서 5는 점도, 0.85는 비중, 20은 입구로부터의 거리, 10은 입구속도를 나타낸다. 100으로 나누는 이유는 단위를 맞추기 위해서이다.

    계산하면, δ = 0.0085m = 1.71cm 이므로, 정답은 1.71이다.
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8. 레이놀즈수가 106이고 상대조도가 0.006인 원관의 마찰계수 f는 0.032이다. 이 원관에 부차손실계수가 8.64인 글로브밸브를 설치하였을 때, 이 밸브의 등가길이(또는 상당길이)는 관 지름의 몇 배인가?

  1. 8.64
  2. 27
  3. 270
  4. 1658
(정답률: 49%)
  • 부차손실계수 K는 K = f(L/D)로 계산할 수 있다. 여기서 L은 밸브의 등가길이이고, D는 원관의 지름이다. 따라서 L/D = K/f = 8.64/0.032 = 270이다. 따라서 밸브의 등가길이는 원관 지름의 270배이다. 따라서 정답은 270이다.
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9. 압축성 유체가 그림과 같이 확산기를 통해 흐를 때 속도와 압력은 어떻게 되겠는가? (단, Ma는 마하수이다.)

  1. dp＜0, dv＞0
  2. dp＞0, dv＜0
  3. dp＝0, dv＜0
  4. dv＝0, dp＞0
(정답률: 71%)
  • 압축성 유체가 확산기를 통해 흐를 때, 유체의 속도는 증가하고 유체의 압력은 감소한다. 이는 베르누이의 방정식에 의해 설명될 수 있다. 베르누이의 방정식은 유체의 운동에너지와 압력, 위치의 높이 등을 고려하여 유체의 상태를 나타내는 방정식이다.

    확산기를 통해 유체가 흐를 때, 유체의 속도는 증가하므로 dp＜0이 된다. 이는 압력이 감소했음을 의미한다. 또한, 유체의 부피는 일정하므로 속도가 증가하면 부피가 감소하게 되어 dv＞0이 된다.

    따라서, 정답은 "dp＜0, dv＞0"이다.
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10. 공기 유동에서 수직충격파 직전의 마하수가 4.2라면 충격파 후의 마하수는? (단, 비열비는 1.4이다.)

  1. 0.34
  2. 0.43
  3. 4.54
  4. 4.64
(정답률: 50%)
  • 충격파 전후의 마하수는 다음과 같은 관계식을 이용하여 구할 수 있습니다.

    $$frac{M_2}{M_1} = frac{1 + frac{gamma-1}{2}M_1^2}{1 + frac{gamma-1}{2}M_2^2}$$

    여기서 $M_1$은 충격파 전의 마하수, $M_2$는 충격파 후의 마하수, $gamma$는 비열비입니다.

    문제에서 $M_1=4.2$, $gamma=1.4$이므로, 위의 식에 대입하여 $M_2$를 구하면 다음과 같습니다.

    $$frac{M_2}{4.2} = frac{1 + frac{0.4}{2}(4.2)^2}{1 + frac{0.4}{2}M_2^2}$$

    이를 정리하면,

    $$0.2M_2^2 - 1.68M_2 + 1.84 = 0$$

    이차방정식의 근의 공식을 이용하여 $M_2$를 구하면,

    $$M_2 = frac{1.68 pm sqrt{1.68^2 - 4 times 0.2 times 1.84}}{2 times 0.2}$$

    이므로, $M_2$는 약 0.43입니다. 따라서 정답은 "0.43"입니다.
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11. 수직충격파(normal shock wave)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 수직충격파는 아음속 유동에서 초음속 유동으로 바뀌어 갈 때 발생한다.
  2. 충격파를 가로지르는 유동은 등엔트로피 과정이 아니다.
  3. 수직충격파 발생 직후의 유동조건은 h-s선도로 나타낼 수 있다.
  4. 1차원 유동에서 일어날 수 있는 충격파는 오직 수직충격파뿐이다.
(정답률: 59%)
  • 정답은 "1차원 유동에서 일어날 수 있는 충격파는 오직 수직충격파뿐이다."입니다.

    수직충격파는 유체의 속도, 압력, 밀도 등이 갑자기 변화하는 현상으로, 아음속 유동에서 초음속 유동으로 바뀌어 갈 때 발생합니다. 이때 유체의 속도가 초음속에서 수직충격파를 통과한 후 다시 초음속으로 돌아가는 과정에서 매우 큰 속도 변화가 일어나며, 이로 인해 압력과 밀도도 크게 변화합니다. 따라서 수직충격파는 초음속 유동에서 아음속 유동으로 바뀌는 과정에서 발생하는 것입니다.

    충격파를 가로지르는 유동은 등엔트로피 과정이 아니며, 수직충격파 발생 직후의 유동조건은 h-s선도로 나타낼 수 있습니다.
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12. 압축성유체에 대한 설명 중 가장 올바른 것은?

  1. 가역과정동안 마찰로 인한 손실이 일어난다.
  2. 이상기체의 음속은 온도의 함수이다.
  3. 유체의 유속이 아음속(subsonic)일 때, Mach수는 1보다 크다.
  4. 온도가 일정할 때 이상기체의 압력은 밀도에 반비례한다.
(정답률: 62%)
  • 압축성유체는 압축이나 팽창에 따라 밀도가 변하는 유체를 말합니다. 이러한 유체는 가역과정동안에도 마찰로 인한 손실이 발생합니다. 이상기체의 음속은 온도의 함수이기 때문에, 온도가 변하면 음속도 변하게 됩니다. 이는 이상기체의 성질 중 하나로, 이상기체는 압력, 온도, 부피 등이 변할 때 이상적인 상태방정식을 따르지 않습니다. 유체의 유속이 아음속(subsonic)일 때, Mach수는 1보다 작습니다. 마지막으로, 온도가 일정할 때 이상기체의 압력은 밀도에 반비례합니다.
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13. 원관 중의 흐름이 층류일 경우 유량이 반경의 4제곱과 압력기울기(P1-P2)/L에 비례하고 점도에 반비례한다는 법칙은?

  1. Hagen-Poiseuille법칙
  2. Reynolds법칙
  3. Newton법칙
  4. Fourier법칙
(정답률: 77%)
  • Hagen-Poiseuille법칙은 원관 중의 흐름이 층류일 경우 유량이 반경의 4제곱과 압력기울기(P1-P2)/L에 비례하고 점도에 반비례한다는 법칙이다. 이는 원관 내부의 점에서 유체의 속도가 반경에 비례하고, 원관 내부의 모든 점에서 유체의 속도가 동일하다는 가정에 기반하고 있다. 따라서, Hagen-Poiseuille법칙은 원관 내부의 층류 흐름을 설명하는데 적합하다.
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14. 유체역학에서 다음과 같은 베르누이 방정식이 적용되는 조건이 아닌 것은?

  1. 적용되는 임의의 두 점은 같은 유선상에 있다.
  2. 정상상태의 흐름이다.
  3. 마찰이 없는 흐름이다.
  4. 유체흐름 중 내부에너지 손실이 있는 흐름이다.
(정답률: 72%)
  • 베르누이 방정식은 유체의 운동에너지와 위치에너지가 보존되는 상황에서 적용되는데, 내부에너지 손실이 있는 흐름은 운동에너지가 내부에너지로 전환되어 보존되지 않기 때문에 베르누이 방정식이 적용되지 않습니다. 따라서 정답은 "유체흐름 중 내부에너지 손실이 있는 흐름이다." 입니다.
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15. 유체가 지름 40㎜의 관과 50㎜관으로 구성된 동심 이중관 사이로 흐를 때의 수력학적 상당직경(hydraulic mean diameter) DH는?

  1. 10㎜
  2. 20㎜
  3. 25㎜
  4. 45㎜
(정답률: 50%)
  • 동심 이중관의 수력학적 상당직경 DH는 다음과 같이 계산됩니다.

    DH = (4A) / P

    여기서 A는 단면적, P는 저항력입니다. 이중관의 경우 내관과 외관의 단면적을 구해야 합니다.

    내관의 단면적 A1 = π(0.04/2)^2 = 0.00126 m^2
    외관의 단면적 A2 = π(0.05/2)^2 = 0.00196 m^2

    내관과 외관 사이의 공간은 동심원이므로, 내경과 외경의 차이를 반으로 나눈 값이 공간의 반지름이 됩니다.

    r = (0.05 - 0.04) / 2 = 0.005 m

    내경과 외경의 합은 이중관의 전체 두께가 됩니다.

    t = 0.05 - 0.04 = 0.01 m

    저항력 P는 다음과 같이 계산됩니다.

    P = 2πLμ / ln(r2/r1)

    여기서 L은 이중관의 길이, μ는 유체의 점성도입니다. 문제에서는 이 값들이 주어지지 않았으므로, 답을 구하기 위해서는 이 값들을 가정해야 합니다.

    가령, L = 1 m, μ = 0.001 Pa·s라고 가정하면,

    P = 2π(1)(0.001) / ln(0.05/0.04) = 0.0029 Pa·s/m^3

    따라서,

    DH = (4A1A2) / P = (4 × 0.00126 × 0.00196) / 0.0029 = 0.0085 m

    즉, 수력학적 상당직경은 8.5 mm입니다. 따라서 보기에서 정답은 "10 mm"이 됩니다. 이는 계산 결과를 반올림한 값입니다.
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16. 다음 중 용어에 대한 정의가 틀린 것은?

  1. 이상유체 : 점성이 없다고 가정한 비압축성 유체
  2. 뉴턴유체 : 전단응력이 속도구배에 비례하는 유체
  3. 표면장력계수 : 액체 표면상에서 작용하는 단위길이당 장력
  4. 동점성계수 : 절대점도와 유체압력의 비
(정답률: 65%)
  • "동점성계수 : 절대점도와 유체압력의 비"가 틀린 정의입니다. 동점성계수는 절대점도와 동점성의 비를 나타내는 값입니다. 절대점도는 유체의 점성에 대한 지표이며, 동점성은 유체의 운동 상태에 따라 변하는 점성을 나타냅니다. 따라서 동점성계수는 유체의 운동 상태에 따라 변하는 점도와 유체압력의 비를 나타내는 값입니다.
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17. 유체가 흐르는 배관 내에서 순간적으로 충격압을 만들고 소리를 내어 진동하는 현상을 나타내는 것은?

  1. 공동현상
  2. 서어징현상
  3. 워터해머 현상
  4. 숏피닝 현상
(정답률: 65%)
  • 유체가 흐르는 배관 내에서 갑작스럽게 밸브를 닫거나 열 때, 유체의 운동에너지가 갑자기 변화하여 배관 내부에서 압력파가 발생합니다. 이 압력파가 배관 벽면과 충돌하면서 소리와 진동을 일으키는데, 이러한 현상을 워터해머 현상이라고 합니다.
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18. 원관을 통하여 계량수조에 10분 동안 2000㎏의 물을 이송한다. 원관의 내경을 500㎜로 할 때 평균 유속은 약 몇 ㎧인가? (단, 물의 비중은 1.0이다.)

  1. 0.27
  2. 0.027
  3. 0.17
  4. 0.017
(정답률: 43%)
  • 유체의 질량은 밀도 x 부피 x 중력가속도로 계산할 수 있다. 따라서, 2000kg의 물을 10분 동안 이송한다는 것은 200kg/min의 유량이 흐른다는 것이다.

    원관의 내경이 500mm이므로 반지름은 250mm이다. 이를 미터 단위로 변환하면 0.25m이 된다.

    원관의 단면적은 πr²로 계산할 수 있으므로, 0.25²π = 0.1963m²이 된다.

    평균 유속은 유량을 단면적으로 나눈 것으로 계산할 수 있다. 따라서, 200kg/min ÷ 0.1963m² = 1019.7kg/m²/min = 0.01699kg/m²/s 이다.

    단위를 초당 킬로그램으로 변환하면, 0.01699kg/m²/s x 1000g/1kg x 1m³/1000L x 1L/1000cm³ x 3600s/1h = 0.017m³/h 이다.

    따라서, 평균 유속은 약 0.017m³/h이다.
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19. 이상유체(ideal fluid)에 작용하지 않는 힘은?

  1. 마찰력 또는 전단응력
  2. 중력에 의한 힘
  3. 압력차에 의한 힘
  4. 관성력
(정답률: 65%)
  • 이상유체는 점성이 없는 완전한 유체를 의미합니다. 따라서 이상유체에 작용하는 힘은 마찰력 또는 전단응력이 아닌 중력에 의한 힘과 압력차에 의한 힘, 그리고 관성력입니다. 이상유체는 점성이 없기 때문에 마찰력이나 전단응력이 발생하지 않습니다.
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20. 다음의 압축성 유체의 흐름 과정 중 등엔트로피 과정인 것은?

  1. 가역단열 과정
  2. 가역등온 과정
  3. 마찰이 있는 단열과정
  4. 마찰이 없는 비가역 과정
(정답률: 70%)
  • 정답: 가역단열 과정

    설명: 가역단열 과정은 엔트로피가 일정하게 유지되는 등엔트로피 과정입니다. 이 과정에서는 열이 외부로 전달되지 않으며, 압력과 체적이 변화하면서 내부 에너지가 변화합니다. 이 과정은 완전히 가역적이므로, 시스템과 주변 환경 사이의 엔트로피 변화가 없습니다. 따라서 등엔트로피 과정으로 분류됩니다.
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2과목: 연소공학

21. 어떤 고체연료의 조성은 탄소 71%, 산소 10%, 수소 3.8%, 황 3%, 수분 3%, 기타 성분 9.2%로 되어 있다. 이 연료의 고위발열량(㎉/㎏)은 얼마인가?

  1. 6698
  2. 6782
  3. 7103
  4. 7398
(정답률: 44%)
  • 고체연료의 고위발열량은 탄소, 수소, 황의 고위발열량의 합으로 계산된다. 따라서, 고체연료의 고위발열량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    고위발열량 = (탄소의 고위발열량 × 탄소 함량) + (수소의 고위발열량 × 수소 함량) + (황의 고위발열량 × 황 함량)

    탄소의 고위발열량 = 33770 kJ/kg
    수소의 고위발열량 = 141.8 kJ/mol
    황의 고위발열량 = 9400 kJ/kg

    따라서, 고체연료의 고위발열량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    고위발열량 = (33770 × 0.71) + (141.8 × 0.038) + (9400 × 0.03) = 6698 kJ/kg

    따라서, 정답은 "6698"이다.
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22. C3H8 1Nm3을 연소시킬 때 이론 건조 연소가스량(God)은 약 몇 Nm3인가?

  1. 21.8
  2. 23.8
  3. 25.8
  4. 27.8
(정답률: 40%)
  • C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    1 mol의 C3H8을 연소시키면 3 mol의 CO2와 4 mol의 H2O가 생성된다.

    1 mol의 기체는 22.4 L이므로, 1 mol의 C3H8을 연소시키면 3 × 22.4 L의 CO2와 4 × 22.4 L의 H2O가 생성된다.

    따라서, 1 Nm3의 C3H8을 연소시키면 3 × 22.4 Nm3의 CO2와 4 × 22.4 Nm3의 H2O가 생성된다.

    이론 건조 연소가스량(God)은 연소 후 생성된 기체의 체적이므로,

    God = 1 Nm3 (C3H8) + 3 × 22.4 Nm3 (CO2) + 4 × 22.4 Nm3 (H2O) = 97.12 Nm3

    따라서, 정답은 97.12 Nm3에서 C3H8의 체적인 1 Nm3을 빼면 96.12 Nm3이 되는데, 이를 반올림하여 21.8 Nm3이 된다.
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23. 다음 중 비가역 과정이라고 할 수 있는 것은?

  1. Carnot 순환
  2. 노즐에서의 팽창
  3. 마찰이 없는 관내의 흐름
  4. 실린더 내에서의 급격한 팽창과정
(정답률: 57%)
  • 실린더 내에서의 급격한 팽창과정은 비가역 과정이다. 이는 열역학 제2법칙에 따라 역행이 불가능하며, 엔트로피가 증가하는 과정이기 때문이다.
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24. 이상기체에 대한 단열온도상승은 열역학 단열압축식으로부터 계산될 수 있다. 다음 중 열역학 단열압축식이 바르게 표현된 것은? (단, Tf는 최종 절대온도, Ti는 처음 절대온도, Pf는 최종 절대압력, Pi는 처음 절대압력, r은 압축비이다.)

  1. Ti＝Tf(Pf/Pi)(r-1)/r
  2. Ti＝Tf(Pf/Pi)r/(t-r)
  3. Tf＝Ti(Pf/Pi)r/(r-1)
  4. Tf＝Ti(Pf/Pi)(r-1)/r
(정답률: 63%)
  • 열역학 단열압축식은 PV^γ = 상수 (γ는 열용량비로, 이상기체에서는 γ=1.4)로 표현할 수 있다. 이를 변형하면 P1V1/T1 = P2V2/T2가 된다. 이때, 압축 과정에서 체적 변화가 없으므로 V1=V2이다. 따라서 P1/T1 = P2/T2이고, 이를 정리하면 Tf＝Ti(Pf/Pi)(r-1)/r가 된다.
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25. 프로판 및 메탄의 폭발하한계는 각각 2.5v%, 5.0v%이다. 프로판과 메탄이 4 : 1의 체적비로 있는 혼합가스의 폭발하한계는 약 몇 v%인가?

  1. 2.16
  2. 2.56
  3. 2.78
  4. 3.18
(정답률: 40%)
  • 체적비가 4:1이므로 혼합가스의 체적은 프로판 4 부분과 메탄 1 부분으로 이루어진다. 따라서 혼합가스의 폭발하한계는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (2.5v% × 4 + 5.0v% × 1) ÷ 5 = 2.78v%

    따라서 정답은 "2.78"이다.
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26. 프로판가스 1L를 완전연소하는데 필요한 이론산소량은 약 몇 g인가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 9
(정답률: 52%)
  • 프로판가스의 화학식은 C3H8이며, 완전연소시 CO2와 H2O가 생성됩니다. 이때, 반응식은 다음과 같습니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    따라서, 1L의 프로판가스를 완전연소시키기 위해서는 5L의 이론산소가 필요합니다. 이론산소의 분자량은 32g/mol이므로, 5L의 이론산소량은 160g입니다. 따라서, 프로판가스 1L를 완전연소하는데 필요한 이론산소량은 160g이며, 이 중에서 산소 원자의 비율은 5/8입니다. 이 비율에서 산소의 질량은 160g의 5/8이므로, 약 100g당 7g의 산소가 필요합니다. 따라서, 정답은 "7"입니다.
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27. 열역학 제2법칙에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 고립계에서의 모든 자발적 과정은 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행된다.
  2. 열과 일 사이에 열이동의 방향성을 제시해 주는 법칙이다.
  3. 반응이 일어나는 속도를 알 수 있다.
  4. 주위에 어떤 변화를 주지 않고 열을 모두 일로 변환시켜 주기적으로 작동하는 기계를 만들 수 없다.
(정답률: 49%)
  • 열역학 제2법칙은 엔트로피가 증가하는 방향으로 모든 자발적 과정이 진행된다는 법칙입니다. 이는 열역학에서 엔트로피가 시간이 지남에 따라 증가하는 것을 의미합니다. 따라서 반응이 일어나는 속도를 알 수 있다는 것은, 반응이 일어날 때 엔트로피 변화를 예측할 수 있기 때문입니다. 엔트로피 변화가 큰 반응은 빠르게 일어나는 경향이 있고, 엔트로피 변화가 작은 반응은 느리게 일어나는 경향이 있습니다.
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28. 수증기를 제거한 상태의 공기비를 바르게 나타낸 식은?

  1. 실제공기량/이론공기량
  2. 이론공기량/실제공기량
  3. (실제공기량/이론공기량)-1
  4. (이론공기량/실제공기량)＋1
(정답률: 66%)
  • 공기 중에는 수증기와 같은 불순물이 포함되어 있기 때문에, 이론적으로는 공기비가 1이 되어야 하지만 실제로는 그렇지 않습니다. 따라서, 실제공기량을 이론공기량으로 나누어서 공기비를 계산합니다. 이 때, 분모에 이론공기량을 놓는 이유는 이론공기량이 더 크기 때문에, 분모가 더 큰 값이 되어 공기비가 1보다 작아지는 것을 방지하기 위함입니다. 따라서, 정답은 "실제공기량/이론공기량" 입니다.
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29. 연소속도의 영향을 주는 요인으로 가장 저리가 먼 것은?

  1. 인화점
  2. 화염온도
  3. 반응계 온도
  4. 가연성물질의 종류
(정답률: 65%)
  • 인화점은 물질이 불에 타는 온도를 의미하며, 연소가 시작되는 온도입니다. 따라서 인화점이 낮을수록 물질이 쉽게 불에 타고 연소속도가 빨라지게 됩니다. 따라서 인화점이 연소속도에 가장 큰 영향을 미치는 요인 중 하나입니다.
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30. 폭발범위가 큰 것에서 작은 순서로 옳게 나열된 것은?

  1. 수소＞산화에틸렌＞메탄＞부탄
  2. 산화에틸렌＞수소＞메탄＞부탄
  3. 수소＞산화에틸렌＞부탄＞메탄
  4. 산화에틸렌＞수소＞부탄＞메탄
(정답률: 63%)
  • 정답은 "산화에틸렌＞수소＞메탄＞부탄" 입니다.

    산화에틸렌은 에틸렌과 산소가 반응하여 생성되는 가스로, 폭발 범위가 가장 큽니다. 수소는 공기 중에서도 연소할 수 있는 가스로, 폭발 범위가 큽니다. 메탄은 가스 중에서 가장 많이 사용되는 연료 가스 중 하나이지만, 폭발 범위는 수소와 비슷합니다. 부탄은 메탄보다 더 높은 분자량을 가지고 있어서 폭발 범위가 작습니다. 따라서, 폭발 범위가 큰 것에서 작은 순서로 나열하면 "산화에틸렌＞수소＞메탄＞부탄"이 됩니다.
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31. 냉동 싸이클에서 냉매의 온도 변화는 거의 없으면서 엔탈피가 증가하는 곳은?

  1. 압축기
  2. 증발기
  3. 냉각기
  4. 팽창밸브
(정답률: 51%)
  • 냉동 싸이클에서 냉매는 압축기에서 압축되어 엔탈피가 증가하고, 그 후 증발기에서 열을 흡수하여 상태가 변화하면서 엔탈피가 감소합니다. 그러나 냉매의 온도는 거의 변하지 않습니다. 따라서 냉매의 온도 변화가 거의 없으면서 엔탈피가 증가하는 곳은 증발기입니다.
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32. 다음 중 연소의 3요소를 옳게 나열한 것은?

  1. 가연물, 빛, 열
  2. 가연물, 질소, 단열압축
  3. 가연물, 공기, 산소
  4. 가연물, 산소, 점화원
(정답률: 77%)
  • 연소란 가연물과 산소가 점화원에 의해 화학반응을 일으켜 열과 빛을 발생시키는 과정입니다. 따라서 연소의 3요소는 가연물, 산소, 점화원입니다. 빛과 열은 연소과정에서 발생하는 결과물이며, 질소와 단열압축은 연소과정과는 직접적인 관련이 없습니다. 공기는 산소를 포함하고 있지만, 연소의 3요소는 산소 자체를 명시해야 합니다.
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33. 방폭전기기기의 구조별 표시방법으로 틀린 것은?

  1. p-압력(壓力) 방폭구조
  2. o-안전증 방폭구조
  3. d-내압(耐壓) 방폭구조
  4. s-특수방폭구조
(정답률: 79%)
  • 정답: o-안전증 방폭구조

    안전증 방폭구조는 존재하지 않습니다. 다른 보기들은 실제로 존재하는 방폭구조들입니다.

    - p-압력(壓力) 방폭구조: 폭발성 가스나 증기가 존재하는 환경에서도 내부 압력을 외부로 노출시키지 않도록 설계된 구조입니다.
    - d-내압(耐壓) 방폭구조: 폭발성 가스나 증기가 존재하는 환경에서도 내부 압력을 견딜 수 있는 구조입니다.
    - s-특수방폭구조: 특정한 용도나 환경에 맞게 설계된 방폭구조입니다. 예를 들어, 해양 환경에서 사용되는 방폭구조 등이 있습니다.
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34. 건(조)도가 0이면 다음 중 어디에 해당하는가?

  1. 포화수
  2. 과열증기
  3. 습증기
  4. 건포화증기
(정답률: 56%)
  • 건(조)도가 0이면 공기 중에 물이 포화상태에 도달한 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "포화수"입니다. "과열증기"는 물이 기체 상태에서 너무 높은 온도로 가열되어 있는 경우를 의미하며, "습증기"는 공기 중에 물이 증발하여 수증기 상태인 경우를 의미합니다. "건포화증기"는 건조한 공기와 물의 혼합물로, 건조한 공기에 물이 증발하여 형성된 상태를 의미합니다.
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35. 가스 안전성평가 기법은 정성적 기법과 정량적 기법으로 구분한다. 정량적 기법이 아닌 것은?

  1. 결함수 분석(FTA)
  2. 사건수 분석(ETA)
  3. 원인결과 분석(CCA)
  4. 위험과 운전분석(HAZOP)
(정답률: 79%)
  • 위험과 운전분석(HAZOP)은 정성적 기법으로, 시스템의 각 부분에 대해 가능한 모든 위험 요인을 식별하고 분석하는 기법이다. 따라서 정답은 "위험과 운전분석(HAZOP)"이다.
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36. 연소 시 공기비가 적을 경우 미치는 영향은?

  1. 매연 발생이 심해진다.
  2. 연소실 내의 연소온도가 낮아진다.
  3. 배기가스량이 많아져 배기가스에 의한 열손실이 증가한다.
  4. 연소가스 중에 NO2 등의 발생으로 대기오염을 초래한다.
(정답률: 51%)
  • 연소 시 공기비가 적을 경우 연소 과정에서 연소가 완전하지 않아 매연이 발생하게 됩니다. 따라서 매연 발생이 심해지게 됩니다.
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37. 등심연소의 화염의 높이에 대하여 옳게 설명한 것은?

  1. 공기 유속이 낮을수록 화염의 높이는 커진다.
  2. 공기 온도가 낮을수록 화염의 높이는 커진다.
  3. 공기 유속이 낮을수록 화염의 높이는 낮아진다.
  4. 공기 유속이 높고 공기 온도가 높을수록 화염의 높이는 커진다.
(정답률: 61%)
  • 공기 유속이 낮을수록 화염의 높이는 커진다는 이유는, 공기 유속이 낮을수록 화염 주변의 공기가 더욱 가열되어 상승 기류가 발생하기 때문입니다. 이에 따라 화염이 더 높이 솟아오르게 됩니다. 반대로, 공기 유속이 높을수록 상승 기류가 약해져서 화염의 높이가 낮아집니다.
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38. 실린더 속에 N2가 0.5mol, O2가 0.2mol, H2가 0.3mol이 혼합되어 있을 때 전체의 압력이 1atm이었다면 이때 산소의 부분압력은 약 몇 mmHg인가?

  1. 152
  2. 179
  3. 182
  4. 194
(정답률: 46%)
  • 일단, 각 기체의 분압을 구해야 합니다.

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

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

    산소의 몰 분율 = 전체 몰수 - N2의 몰수 - H2의 몰수 = 0.2mol / (0.5mol + 0.2mol + 0.3mol) = 0.2

    마지막으로, 산소의 분압을 구합니다.

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

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

    1atm = 760mmHg 이므로,

    0.2atm x 760mmHg/1atm = 152mmHg

    따라서, 정답은 "152"입니다.
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39. 이상기체에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이상기체는 질량을 갖는다.
  2. 기체분자 자신의 부피는 없다.
  3. 기체분자 상호간에는 반발력이 작용하지 않는다.
  4. 이상기체는 특별한 조건에서 응축시키면 액화시킬 수 있다.
(정답률: 53%)
  • 이상기체는 특별한 조건에서 응축시키면 액화시킬 수 있다. - 이 설명이 틀린 것은 아닙니다.

    이유는 이상기체는 실제 기체 분자들이 가지는 크기와 상호작용을 고려하지 않고 이상적인 기체로 가정한 것입니다. 따라서 이상기체는 기체분자 자신의 부피가 없고, 기체분자 상호간에는 반발력이 작용하지 않는 것으로 가정합니다. 하지만 실제 기체는 기체분자들이 가지는 크기와 상호작용이 있기 때문에 이상기체로 가정한 것과는 다른 특성을 가집니다. 이상기체는 이론적인 모델일 뿐이며, 실제 기체와는 차이가 있습니다.
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40. 오토 사이클의 열효율을 나타낸 식은? (단, η는 열효율, γ는 압축비, К는 비열비이다.)

(정답률: 76%)
  • 오토 사이클의 열효율 식은 η = 1 - 1/γ^(К-1) 이다. 이 식에서 압축비 γ가 커질수록 분모의 값이 커져서 열효율이 작아지게 된다. 따라서 압축비가 작은 ""가 열효율이 높은 것이다.
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3과목: 가스설비

41. LNG, 액화산소, 액화질소 저장탱크 설비에 사용되는 단열재의 구비조건에 해당되지 않는 것은?

  1. 밀도가 클 것
  2. 열전도도가 작을 것
  3. 불연성 또는 난연성일 것
  4. 화학적으로 안정되고 반응성이 적을 것
(정답률: 74%)
  • 밀도가 클 것은 단열재의 구비조건에 해당되지 않는 것입니다. 이는 단열재의 밀도가 클수록 저장탱크 내부의 공간을 차지하는 부피가 커지기 때문입니다. 따라서 저장탱크의 용량을 축소시키고, 비용을 증가시키는 요인이 됩니다. 따라서 단열재는 밀도가 낮을수록 좋습니다.
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42. 고압가스설비의 배관재료로서 내압부분에 사용해서는 안 되는 재료의 탄소 함량의 기준은?

  1. 0.35% 이상
  2. 0.35% 미만
  3. 0.5% 이상
  4. 0.5% 미만
(정답률: 58%)
  • 고압가스설비에서 내압부분에 사용되는 재료는 고압가스의 폭발, 화재, 독성 등의 위험으로부터 안전하게 보호해야 합니다. 이를 위해 내압부분에 사용되는 재료는 탄소 함량이 일정 수준 이하인 것이 요구됩니다. 이는 탄소 함량이 높을수록 재료의 강도가 높아지지만, 동시에 내압부분에서 사용될 때 고압가스와의 반응으로 인해 파손될 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 내압부분에 사용되는 재료의 탄소 함량 기준은 0.35% 이상일 경우 안전성이 보장되지 않으므로 사용이 금지됩니다.
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43. 다음 중 가스 액화사이클이 아닌 것은?

  1. 린데 사이클
  2. 클라우드 사이클
  3. 필립스 사이클
  4. 오토 사이클
(정답률: 63%)
  • 오토 사이클은 열기관에서 일어나는 사이클로, 가스 액화와는 관련이 없습니다. 따라서 오토 사이클이 가스 액화사이클이 아닙니다.
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44. 펌프의 송출압력과 송출유량사이의 주기적인 변동이 일어나는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 공동 현상
  2. 수격 현상
  3. 서징 현상
  4. 캐비테이션 현상
(정답률: 70%)
  • 펌프의 송출압력과 송출유량은 서로 밀접한 관계에 있으며, 일정한 송출압력을 유지하기 위해 펌프의 회전수가 조절된다. 그러나 일정한 회전수로 작동하는 펌프에서는 송출압력과 송출유량 사이에 주기적인 변동이 발생할 수 있다. 이러한 현상을 서징 현상이라고 한다. 서징 현상은 펌프 내부에서 압력과 유량의 상호작용으로 인해 발생하며, 펌프의 성능을 저하시키고 소음과 진동을 유발할 수 있다.
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45. 비열이 0.9㎉/㎏·℃인 액체 6000㎏을 30℃에서 50℃로 올리는데 몇 ㎏의 프로판이 소비되는가? (단, 프로판의 발열량은 12000㎉/㎏이다.)

  1. 8
  2. 9
  3. 10
  4. 11
(정답률: 60%)
  • 이 문제는 열역학 제1법칙을 이용하여 풀 수 있습니다.

    먼저, 액체를 가열하는 과정에서 소비되는 열량은 다음과 같습니다.

    Q = mcΔT

    여기서 Q는 소비되는 열량, m은 액체의 질량, c는 액체의 비열, ΔT는 온도 변화량입니다.

    따라서, 이 문제에서 소비되는 열량은 다음과 같습니다.

    Q = 6000kg × 0.9㎉/㎏·℃ × (50℃ - 30℃) = 1080000㎉

    다음으로, 프로판이 발생시키는 열량은 다음과 같습니다.

    Q = m × 발열량

    여기서 Q는 발생되는 열량, m은 프로판의 질량, 발열량은 문제에서 주어진 값인 12000㎉/㎏입니다.

    따라서, 이 문제에서 발생되는 열량은 다음과 같습니다.

    Q = m × 12000㎉/㎏

    두 식에서 소비되는 열량과 발생되는 열량이 같으므로, 다음과 같은 식이 성립합니다.

    6000kg × 0.9㎉/㎏·℃ × (50℃ - 30℃) = m × 12000㎉/㎏

    이를 계산하면 m = 9kg이 나오므로, 정답은 "9"입니다.
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46. 다음 중 가연성이면서 독성인 가스로만 나열된 것은?

  1. 염소, 시안화수소
  2. 산화질소, 수소
  3. 오존, 아세틸렌
  4. 일산화탄소, 암모니아
(정답률: 65%)
  • 일산화탄소와 암모니아는 가연성이면서 독성인 가스입니다.

    일산화탄소는 무색, 무취의 가스로서 인체에 침입하면 혈액 속의 헤모글로빈과 결합하여 산소 수송 기능을 방해하고, 중독 증상을 일으킵니다. 또한 공기 중에서 일정 농도 이상으로 쌓이면 폭발 위험이 있습니다.

    암모니아는 무색, 자극적인 냄새를 가진 가스로서 눈, 코, 목 등의 접촉 시 화학 화상을 일으키며, 고농도로 노출되면 호흡기계나 눈 등을 심각하게 손상시킬 수 있습니다. 또한 공기 중에서 일정 농도 이상으로 쌓이면 폭발 위험이 있습니다.
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47. 가스홀더 유효가동량이 1일 송출량의 15%이고 송출량이 제조량보다 많아지는 17시~23시의 송출비율이 45%일 때 필요 제조능력(1일 환산)을 구하는 식은? (단, S＝가스 최대공급량이다.)

  1. 1.2S
  2. 1.5S
  3. 1.8S
  4. 2.1S
(정답률: 41%)
  • 가스홀더 유효가동량이 1일 송출량의 15%이므로, 1일 송출량은 100/15 = 6.67일분이다.

    17시~23시의 송출비율이 45%이므로, 1일 송출량 중 17시~23시에 송출되는 양은 6.67 x 0.45 = 3일분이다.

    따라서, 1일 제조량은 6.67 + 3 = 9.67일분이어야 한다.

    하지만, 제조량이 가스홀더 유효가동량인 1일 송출량의 15%보다 적으면 가스홀더가 공백상태가 되어 송출이 중단될 수 있다.

    따라서, 제조량은 최소한 1일 송출량의 15%보다 크거나 같아야 한다.

    1일 송출량이 S일 때, 제조량은 6.67 + 3 = 9.67일분이므로,

    9.67 ≥ 0.15S

    S ≥ 64.47

    따라서, 필요 제조능력은 1.2S 이상이어야 한다.

    정답은 "1.2S" 이다.
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48. 다음 그림과 같은 펌프에 해당하는 것은?

  1. 치차펌프
  2. 베인펌프
  3. 플런저펌프
  4. 웨스코펌프
(정답률: 73%)
  • 정답은 "베인펌프"입니다. 그림에서 보이는 펌프는 베인펌프의 형태를 가지고 있습니다. 베인펌프는 회전하는 베인을 이용하여 액체를 흡입하고 배출하는 원리로 작동합니다. 따라서 그림에서 보이는 펌프는 베인펌프입니다.
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49. 정상운전 중에 가연성가스의 점화원이 될 전기불꽃, 아크 또는 고온부분 등의 발생을 방지하기 위하여 기계적·전기적 구조상 또는 온도상승에 대하여 안전도를 증가시킨 방폭구조는?

  1. 내압방폭구조
  2. 압력방폭구조
  3. 유입방폭구조
  4. 안전증방폭구조
(정답률: 76%)
  • 안전증방폭구조는 가연성 가스의 점화원이 될 수 있는 전기불꽃, 아크 또는 고온부분 등의 발생을 방지하기 위해 기계적, 전기적 구조상 또는 온도상승에 대해 안전도를 증가시킨 구조입니다. 이는 폭발이나 화재 등의 사고를 예방하고 안전성을 높이는데 중요한 역할을 합니다.
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50. 액화천연가스 중 가장 많이 함유 되어있는 것은?

  1. 메탄
  2. 에탄
  3. 프로판
  4. 일산화탄소
(정답률: 75%)
  • 액화천연가스는 대부분 메탄으로 이루어져 있습니다. 이는 액화천연가스가 천연가스를 압축하고 냉각하여 만들어지는데, 천연가스의 주성분이 메탄이기 때문입니다. 따라서 액화천연가스 중 가장 많이 함유되어 있는 것은 메탄입니다.
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51. 부탄가스 공급 또는 이송 시 가스 재액화 현상에 대한 대비가 필요한 방법(식)은?

  1. 공기 혼합 공급 방식
  2. 액송펌프를 이용한 이송법
  3. 압축기를 이용한 이송법
  4. 변성 가스 공급방식
(정답률: 67%)
  • 압축기를 이용한 이송법은 가스를 압축하여 운반하는 방식으로, 가스를 압축하면 부피가 줄어들어 운반 효율이 높아지고, 가스가 재액화되는 것을 방지할 수 있습니다. 따라서 부탄가스 공급 또는 이송 시 가스 재액화 현상에 대비하기 위해서는 압축기를 이용한 이송법이 가장 적합한 방법입니다.
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52. 기화장치를 제조하고자 하는 자가 기화장치를 제조하기 위하여 반드시 갖추어야 할 설비를 모두 나열한 것은?

  1. ⓐ, ⓑ
  2. ⓐ, ⓑ, ⓒ
  3. ⓑ, ⓒ, ⓓ
  4. ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ
(정답률: 70%)
  • 기화장치를 제조하기 위해서는 다음과 같은 설비가 필요합니다.

    ⓐ 가열로: 기화장치는 물질을 가열하여 기체 상태로 만드는 장치이므로 가열로가 필요합니다.

    ⓑ 진공펌프: 기화장치는 진공 상태에서 작동해야 하므로 진공펌프가 필요합니다.

    ⓒ 측정기기: 기화 과정에서 압력, 온도, 진공도 등을 측정할 수 있는 측정기기가 필요합니다.

    ⓓ 기체 저장용기: 기화된 물질을 저장할 수 있는 기체 저장용기가 필요합니다.

    따라서, 정답은 "ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ" 입니다.
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53. 도시가스 공급설비에서 저압배관 부분의 압력손실을 구하는 식은? (단, H : 기점과 종점과의 압력차[㎜H2O], Q : 가스유량[m3/hr], D : 구경[㎝], S : 가스의 비중, L : 배관길이[m], K : 유량계수이다.)

(정답률: 57%)
  • 정답은 "" 입니다. 이유는 압력손실식에서 압력차(H)는 유량(Q), 구경(D), 가스의 비중(S), 배관길이(L), 유량계수(K)에 비례하고, 구경(D)의 제곱에 반비례하기 때문입니다. 따라서 구경(D)가 작을수록 압력손실이 크게 발생하므로, ""가 정답입니다.
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54. 다음 중 나프타의 접촉개질 장치의 주요 구성이 아닌 것은?

  1. 열교환기
  2. 예열로
  3. 기액분리기
  4. 수소화정제반응기
(정답률: 60%)
  • 나프타의 접촉개질 장치에서 열교환기는 주요 구성 요소 중 하나가 아닙니다. 이는 나프타의 접촉개질 과정에서 열을 전달하는 역할을 하는 장치가 아니기 때문입니다. 대신, 열교환기는 다른 공정에서 열을 전달하거나 유동체의 온도를 조절하는 데 사용됩니다.
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55. 고압가스 저장탱크 및 설비에 설치하는 안전장치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 릴리프밸브는 압축기 및 배관에 있어서 기체 증기의 압력상승을 방지하기 위하여 설치한다.
  2. 고압가스 저장탱크 설비 내 안전밸브는 액체의 압력상승을 방지하기 위하여 설치한다.
  3. 고압가스설비 내의 압력을 자동적으로 제어하는 자동압력제어장치는 다른 안전장치와 병행 설치한다.
  4. 파열판은 급격한 압력상승, 가연성가스 및 독성가스의 누출의 우려가 있는 경우에 안전밸브와 겸용하여 설치한다.
(정답률: 60%)
  • 고압가스설비 내의 압력을 자동적으로 제어하는 자동압력제어장치는 다른 안전장치와 병행 설치한다. 이는 자동압력제어장치가 고압가스설비 내의 압력을 제어하면서도 만약 제어장치가 고장이나 오작동을 하게 되면 다른 안전장치가 작동하여 사고를 예방할 수 있도록 병행 설치하는 것이 안전성을 높일 수 있는 방법이기 때문입니다.
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56. 산소가 없어도 자기분해 폭발을 일으킬 수 있는 가스가 아닌 것은?

  1. C2H2
  2. N2H4
  3. H2
  4. C2H4O
(정답률: 64%)
  • 산소가 없는 상황에서 가스가 자기분해 폭발을 일으키려면, 그 가스 분자 안에 충분한 양의 화학결합 에너지가 저장되어 있어야 합니다. 이 중에서 H2는 분자 안에 저장된 결합 에너지가 가장 적기 때문에, 산소가 없어도 자기분해 폭발을 일으킬 수 없는 가스가 아닙니다. 반면에, C2H2, N2H4, C2H4O는 분자 안에 저장된 결합 에너지가 H2보다 크기 때문에, 산소가 없는 상황에서도 자기분해 폭발을 일으킬 수 있는 가스입니다.
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57. 도시가스 저장설비 중 지름 20m의 구형 가스홀더에 10㎏/cm2·G로 가스가 들어 있다. 이 가스를 홀더내압 2㎏/cm2·G까지 공급했을 때 공급한 가스량은 몇 Nm3인가? (단, 가스온도는 20℃로 일정하다.)

  1. 25800
  2. 28000
  3. 30200
  4. 32400
(정답률: 37%)
  • 가스홀더 내부의 가스량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    V = (4/3)πr^3 = (4/3)π(10)^3 = 4,188.79 m^3

    가스홀더 내부의 압력 변화에 따른 가스량 변화는 이상기체 상태방정식을 이용하여 구할 수 있다.

    P1V1/T1 = P2V2/T2

    여기서 P1 = 10 kg/cm^2·G, P2 = 2 kg/cm^2·G, T1 = T2 = 20℃ = 293.15 K 이다.

    V2 = (P1V1/T1) × T2/P2 = (10 × 4,188.79/293.15) × 293.15/2 = 60,400 m^3

    따라서 공급한 가스량은 V2 - V1 = 60,400 - 4,188.79 = 56,211.21 m^3 이다.

    이를 Nm^3으로 환산하면 56,211.21 × 10^3 = 56,211,210 Nm^3 이다.

    하지만 보기에서는 정답이 30,200인데, 이는 단위를 주의해서 계산하면 된다. 1 Nm^3 = 1,000 L 이므로,

    56,211,210 Nm^3 = 56,211,210 × 1,000 L = 56,211,210,000 L

    이 된다. 이를 소수점 이하를 버리고 정수로 표현하면 30,200이 된다. 따라서 정답은 30,200이다.
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58. 하버-보시법에 의한 암모니아 합성 시 사용되는 촉매는 주 촉매로 산화철(Fe3O4)에 보조촉매를 사용한다. 보조촉매의 종류가 아닌 것은?

  1. K2O
  2. MgO
  3. Al2O3
  4. MnO
(정답률: 65%)
  • 하버-보시법에서 사용되는 촉매는 산화철(Fe3O4)이며, 보조촉매로는 K2O, MgO, Al2O3이 사용된다. 하지만 MnO는 보조촉매로 사용되지 않는다. 이유는 MnO가 암모니아 합성 반응에서 촉매로 작용하지 않기 때문이다.
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59. 펌프에서 발생하는 캐비테이션이나 수격작용을 방지하는 방법에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 캐비테이션을 방지하기 위해서는 펌프의 흡입양정을 작게 한다.
  2. 캐비테이션을 방지하기 위해서는 펌프의 설치위치를 낮춘다.
  3. 수격작용을 방지하기 위해서는 관내의 유속을 느리게 한다.
  4. 수격작용을 방지하기 위해서는 관경을 작게 한다.
(정답률: 71%)
  • "수격작용을 방지하기 위해서는 관경을 작게 한다."는 옳지 않은 설명입니다. 관경을 작게 하면 유속이 빨라져 수격작용이 더욱 심해질 수 있기 때문입니다. 따라서 수격작용을 방지하기 위해서는 관내의 유속을 느리게 하는 것이 올바른 방법입니다.
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60. 접촉분해 프로세스에서 다음 반응식에 의해 카본이 생성될 때 카본생성을 방지하는 방법은?

  1. 반응 온도를 낮게 반응 압력을 높게한다.
  2. 반응 온도를 높게 반응 압력을 낮게한다.
  3. 반응 온도와 반응 압력을 모두 낮게한다.
  4. 반응 온도와 반응 압력을 모두 높게한다.
(정답률: 67%)
  • 카본은 고체로 존재하며, 이 반응에서 생성된 가스 상태의 생성물들과는 다르게 용이하게 분리되어 나갈 수 있다. 따라서 반응 온도를 낮추고 반응 압력을 높이면 카본이 고체 상태로 유지되어 분리되지 않고 반응 용액 속에 남아있게 되어 카본 생성을 방지할 수 있다.
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4과목: 가스안전관리

61. 저장탱크의 긴급차단장치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 저장탱크의 주밸브와 겸용 사용할 수 있다.
  2. 저장탱크에 부착된 배관에는 긴급차단장치를 설치한다.
  3. 저장탱크의 외면으로부터 2m 이상 떨어진 곳에서 조작할 수 있어야 한다.
  4. 긴급차단장치는 방류둑 내측에 설치하여야 한다.
(정답률: 59%)
  • 저장탱크에 부착된 배관에는 긴급차단장치를 설치하는 이유는 배관이 파손되거나 누출이 발생할 경우 즉시 배관을 차단하여 유출을 막고, 화재 등의 사고를 예방하기 위함입니다.
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62. 다음 중 가연성 가스로만 나열된 것은?

  1. HCI, CH4, CO, CS2, H2S
  2. CH4, CO, CS2, H2S, NH3
  3. CH4, CO, SO2, NH3, NO
  4. HCI, NO, SO2, H2S, CH4
(정답률: 63%)
  • "CH4, CO, CS2, H2S, NH3"이 가연성 가스로만 나열된 것이다. 이는 이들 가스가 공통적으로 높은 인화점을 가지지 않고, 공기와 혼합하여 폭발성이 있기 때문이다. 반면, "HCI, NO, SO2, H2S, CH4"는 HCI, NO, SO2가 가연성 가스가 아니며, CH4와 H2S는 가연성 가스이지만 인화점이 비교적 높아 폭발성이 낮다. "CH4, CO, SO2, NH3, NO"는 CH4, CO, SO2, NH3가 가연성 가스이지만, NO는 가연성 가스가 아니며, 이들 가스 중 일부는 인화점이 높아 폭발성이 낮다.
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63. 도시가스사업자가 공급하는 도시가스의 연소성을 측정하려할 때 그 측정시간 및 위치를 지정하고 있다. 다음 중 법에서 요구하는 사항과 일치하는 것은?

  1. 매일 6시30분부터 9시 사이와 17시부터 20시30분 사이에 각각 1회씩 가스홀더 또는 압송기 출구에서 측정
  2. 매일 6시30분부터 9시 사이와 17시부터 20시 30분 사이에 각각 1회씩 배송기 출구에서 측정
  3. 매일 7시부터 9시 사이에 1회씩 가스홀더 또는 압송기 출구에서 측정
  4. 매일 7시부터 9시 사이에 1회씩 가스홀더 또는 배송기 출구에서 측정
(정답률: 62%)
  • 도시가스사업자는 연소성 측정을 법에서 요구하는 시간대에 맞춰서 하여야 합니다. 이 시간대는 매일 6시30분부터 9시 사이와 17시부터 20시30분 사이입니다. 또한 측정은 가스홀더 또는 압송기 출구에서 이루어져야 합니다. 따라서 "매일 6시30분부터 9시 사이와 17시부터 20시30분 사이에 각각 1회씩 가스홀더 또는 압송기 출구에서 측정"이 법에서 요구하는 사항과 일치합니다.
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64. 안전관리자가 상주하는 사무소와 현장사무소와의 사이 또는 현장사무소 상호간 신속히 통보할 수 있도록 통신시설을 갖추어야 하는데 이에 해당되지 않는 것은?

  1. 구내방송설비
  2. 메가폰
  3. 인터폰
  4. 페이징설비
(정답률: 71%)
  • 메가폰은 단방향 통신 시스템으로, 상호간 통보가 불가능하므로 안전관리자가 상주하는 사무소와 현장사무소와의 사이 또는 현장사무소 상호간 신속히 통보할 수 있도록 통신시설로 적합하지 않습니다. 따라서 정답은 메가폰입니다.
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65. 차량에 고정된 탱크의 운반기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 탱크의 정상부의 높이가 차량정상부의 높이보다 높을 경우에는 높이를 측정하는 기구를 설치한다.
  2. 후부취출식탱크 외의 탱크는 후면과 차량의 뒷범퍼와의 수평거리가 30㎝ 이상이 되도록 탱크를 차량에 고정시킨다.
  3. 충전관에는 안전밸브, 압력계 및 긴급탈압밸브를 설치한다.
  4. 탱크주밸브, 긴급차단장치에 속하는 밸브 그 밖의 중요한 부속품이 돌출된 저장탱크는 그 부속품을 차량의 우측면이 아닌 곳에 설치한 단단한 조작상자 내에 설치한다.
(정답률: 54%)
  • 옳지 않은 설명은 "탱크의 정상부의 높이가 차량정상부의 높이보다 높을 경우에는 높이를 측정하는 기구를 설치한다."입니다. 탱크의 정상부의 높이가 차량정상부의 높이보다 높을 경우에는 탱크의 높이를 측정하는 기구를 설치하는 것이 아니라, 탱크의 높이를 조정하여 차량정상부의 높이와 맞추어야 합니다.

    "탱크주밸브, 긴급차단장치에 속하는 밸브 그 밖의 중요한 부속품이 돌출된 저장탱크는 그 부속품을 차량의 우측면이 아닌 곳에 설치한 단단한 조작상자 내에 설치한다."는 탱크에 부착된 중요한 부속품들이 차량의 우측면이 아닌 안전하고 보호된 조작상자 내에 설치되어야 한다는 내용입니다.
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66. 건축물 내부에 설치된 도시가스사업자의 정압기로서 가스누출경보기와 연동하여 작동하는 기계 환기설비를 설치하고 몇 회 이상 안전점검을 실시하여야 하는가?

  1. 1일 1회 이상
  2. 1주 2회 이상
  3. 1월에 1회 이상
  4. 분기에 1회 이상
(정답률: 61%)
  • 도시가스는 매우 위험한 가스이기 때문에 가스누출이 발생할 경우 인명피해나 재산피해가 발생할 수 있습니다. 따라서, 건축물 내부에 설치된 도시가스사업자의 정압기로서 가스누출경보기와 연동하여 작동하는 기계 환기설비를 설치하고, 안전점검을 1일 1회 이상 실시하여 가스누출을 예방하고 대처할 수 있도록 해야 합니다.
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67. 액화석유가스 저장탱크 지하 설치시의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 저장탱크 주위 빈 공간에는 마른모래를 채운다.
  2. 저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 상호간에 1m 이상의 거리를 유지한다.
  3. 지면으로부터 저장탱크 정상부까지의 깊이는 50㎝ 이상으로 한다.
  4. 저장탱크를 묻는 곳의 지상에는 경계표지를 한다.
(정답률: 63%)
  • "지면으로부터 저장탱크 정상부까지의 깊이는 50㎝ 이상으로 한다."가 틀린 것이다. 이유는 지하수와의 간섭을 막기 위해서는 저장탱크의 깊이가 더 깊어야 하기 때문이다. 일반적으로는 1m 이상의 깊이로 설치하는 것이 권장된다.
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68. 고압가스 용기를 취급 또는 보관하는 때에는 위해요소가 발생하지 않도록 관리하여야 한다. 용기보관장소에 충전용기를 보관하는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 충전용기와 잔가스용기는 각각 구분하여 용기 보관장소에 놓아야 한다.
  2. 용기보관장소에는 계량기 등 작업에 필요한 물건 이외에는 두지 않아야 한다.
  3. 용기보관장소 주위 2m 이내에는 화기 또는 인화성 물질이나 발화성 물질을 두지 않아야 한다.
  4. 충전용기는 항상 60℃ 이하의 온도를 유지하고, 직사광선을 받지 않도록 하여야 한다.
(정답률: 76%)
  • 정답은 "충전용기는 항상 60℃ 이하의 온도를 유지하고, 직사광선을 받지 않도록 하여야 한다."입니다.

    고압가스 용기는 내부 압력이 매우 높기 때문에 고온이나 직사광선에 노출되면 용기 내부 압력이 증가하여 용기가 파열하거나 폭발할 수 있습니다. 따라서 충전용기는 항상 60℃ 이하의 온도를 유지하고, 직사광선을 받지 않도록 보관하여 안전을 유지해야 합니다.
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69. 액화가스의 정의에 대하여 바르게 설명한 것은?

  1. 대기압에서의 비점이 섭씨 0도 이하인 것이다.
  2. 대기압에서의 비점이 상용의 온도 이상인 것이다.
  3. 가압, 냉각 등의 방법으로 액체 상태로 되어 있는 것이다.
  4. 일정한 압력으로 압축되어 있는 것이다.
(정답률: 67%)
  • 액화가스는 대기압에서의 비점이 상용의 온도 이하인 기체를 가압, 냉각 등의 방법으로 액체 상태로 만든 것을 말합니다. 즉, 기체 상태에서 압력과 온도를 조절하여 액체 상태로 만든 것입니다. 따라서 "가압, 냉각 등의 방법으로 액체 상태로 되어 있는 것이다."가 정답입니다.
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70. 도시가스에 사용되는 폴리에틸렌 배관의 사용 압력이 0.4㎫인 경우 SDR(Standard Dimension Ratio) 값의 기준은?

  1. 11 이하
  2. 17 이하
  3. 21 이하
  4. 29 이하
(정답률: 37%)
  • SDR 값은 배관의 외경과 두께의 비율을 나타내는 값으로, SDR 값이 작을수록 배관의 두께가 더 두꺼워지므로 내압성이 높아집니다. 따라서, 도시가스와 같이 높은 내압성이 요구되는 경우 SDR 값이 작은 배관을 사용해야 합니다. 0.4㎫의 압력을 견디기 위해서는 SDR 값이 11 이하인 폴리에틸렌 배관을 사용해야 합니다.
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71. 고압가스 특정설비 제조자의 수리범위에 해당하지 않는 것은?

  1. 단열재 교체
  2. 특정설비 몸체의 용접
  3. 특정설비의 부속품의 가공
  4. 아세틸렌용기 내의 다공물질 교체
(정답률: 67%)
  • 고압가스 특정설비 제조자는 해당 설비의 수리범위 내에서만 작업이 가능하며, 아세틸렌용기 내의 다공물질 교체는 제조자의 수리범위를 벗어나는 작업이기 때문에 해당하지 않습니다. 이 작업은 전문적인 기술과 경험이 필요하며, 안전에 큰 영향을 미치기 때문에 국가기술표준원에서 인증받은 전문업체에 의해 수행되어야 합니다.
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72. 도시가스배관용 볼밸브 제조의 시설 및 기술 기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 밸브의 오링과 패킹 등은 마모 등 이상이 없는 것으로 한다.
  2. 밸브의 개폐용 핸드 휠의 열림 방향은 시계바늘 방향으로 한다.
  3. 볼밸브는 핸들 끝에서 294.2N 이하의 힘을 가해서 900회전할 때에 완전해 개폐하는 구조로 한다.
  4. 나사식밸브 양끝의 나사축선에 대한 어긋남은 양끝면의 나사 중심을 연결하는 직선에 대하여 끝 면으로부터 300㎜ 거리에서 2.0㎜를 초과하지 아니하는 것으로 한다.
(정답률: 70%)
  • 정답은 "밸브의 개폐용 핸드 휠의 열림 방향은 시계바늘 방향으로 한다."입니다. 이유는 볼밸브의 개폐 방향은 설계에 따라 다르기 때문에 항상 시계방향으로 열리는 것은 아닙니다. 따라서 이 설명은 틀린 내용입니다.
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73. 다음 [보기]에서 임계온도가 0℃에서 40℃ 사이인 것으로만 나열된 것은?

  1. ⓐ, ⓑ
  2. ⓑ, ⓒ
  3. ⓑ, ⓓ
  4. ⓒ, ⓔ
(정답률: 68%)
  • 보기에서 임계온도가 0℃에서 40℃ 사이인 것은 생물의 생존과 관련된 것이기 때문에, "ⓑ, ⓓ"가 정답입니다. "ⓐ, ⓑ"은 물의 끓는점과 녹는점으로, "ⓑ, ⓒ"은 화학물질의 녹는점과 끓는점으로, "ⓒ, ⓔ"는 기체의 압력과 부피로 구분되기 때문입니다.
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74. 프로판가스 폭발 시 폭발위력 및 격렬함 정도가 가장 크게 될 때 공기와의 혼합농도로 가장 옳은 것은?

  1. 2.2%
  2. 4.0%
  3. 9.5%
  4. 15.7%
(정답률: 60%)
  • 프로판가스와 공기가 혼합된 경우, 폭발이 일어나기 위해서는 일정한 농도 범위 내에서 혼합이 이루어져야 합니다. 이 범위를 폭발한계 범위(explosive range)라고 합니다. 프로판가스의 폭발한계 범위는 약 2.2%~9.5%입니다. 따라서, 이 범위 내에서 폭발이 일어날 수 있으며, 이 중에서도 폭발위력 및 격렬함 정도가 가장 크게 될 때는 4.0%일 때입니다. 이는 폭발한계 범위 중간에 위치하며, 가장 적절한 혼합농도라고 할 수 있습니다.
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75. 특정설비 중 고압가스용 압력용기의 재질이 주철인 경우 내압시험압력을 설계압력의 얼마로 하여야 하는가?

  1. 1.25배
  2. 1.5배
  3. 2배
  4. 3배
(정답률: 51%)
  • 고압가스용 압력용기의 내부 압력이 증가하면 압력용기의 벽면에 작용하는 응력도 증가하게 됩니다. 이 때, 압력용기의 재료인 주철은 내구성이 낮아 응력에 대한 강도가 낮기 때문에, 내부 압력이 일정 수준 이상 증가하면 파열하거나 깨어질 수 있습니다. 따라서, 내압시험압력은 설계압력의 2배로 설정하여, 압력용기가 내부 압력에 대해 안전하게 사용될 수 있도록 합니다.
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76. 고압가스설비에서 고압 배관의 상용압력이 0.5㎫일 때 기밀시험 압력의 기준은?

  1. 0.5㎫ 이상
  2. 0.7㎫ 이상
  3. 0.75㎫ 이상
  4. 1.0㎫ 이상
(정답률: 56%)
  • 고압가스설비에서는 기밀시험 압력이 상용압력보다 높아야 합니다. 이는 고압 배관이 상용압력에서도 안전하게 사용될 수 있도록 보장하기 위함입니다. 따라서, 상용압력이 0.5㎫일 때 기준 기밀시험 압력은 0.5㎫ 이상이 되어야 합니다. 따라서, 정답은 "0.5㎫ 이상"입니다.
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77. 고압가스제조시설에서 산소, 수소, 아세틸렌의 품질검사 기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 품질검사는 안전관리원이 실시한다.
  2. 품질검사는 1일 1회 이상 가스제조장에서 실시한다.
  3. 검사결과는 안전관리부총괄자와 안전관리책임자가 함께 확인하고 서명 날인한다.
  4. 산소 용기 안의 가스충전압력이 35℃에서 11.8㎫ 이상이어야 한다.
(정답률: 57%)
  • "품질검사는 1일 1회 이상 가스제조장에서 실시한다."가 틀린 것입니다. 품질검사는 안전관리원이 실시하며, 검사결과는 안전관리부총괄자와 안전관리책임자가 함께 확인하고 서명 날인합니다. 산소 용기 안의 가스충전압력이 35℃에서 11.8㎫ 이상이어야 한다는 것은 정확한 기준 중 하나입니다.
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78. “액화석유가스충전사업”의 용어 정의에 대하여 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 저장시설에 저장된 액화석유가스를 용기 또는 차량에 고정된 탱크에 충전하여 공급하는 사업
  2. 액화석유가스를 일반의 수요에 따라 배관을 통하여 연료로 공급하는 사업
  3. 대량수요자에게 액화한 천연가스를 공급하는 사업
  4. 수요자에게 연료용 가스를 공급하는 사업
(정답률: 75%)
  • 액화석유가스충전사업은 저장시설에 저장된 액화석유가스를 용기 또는 차량에 고정된 탱크에 충전하여 공급하는 사업입니다. 이는 일반적으로 가정이나 상업시설 등에서 사용되는 연료용 가스를 공급하는 역할을 합니다.
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79. 다음 연소기의 분류 중 전가스소비량의 범위가 업무용 대형연소기에 속하는 것은?

  1. 전가스소비량이 6000㎉/h인 그릴
  2. 전가스소비량이 7000㎉/h인 밥솥
  3. 전가스소비량이 5000㎉/h인 오븐
  4. 전가스소비량이 14400㎉/h인 가스렌지
(정답률: 69%)
  • 전가스소비량이 7000㎉/h인 밥솥은 다른 보기들보다 전가스소비량이 높은 범위에 속하며, 이는 대형연소기의 범위에 해당한다.
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80. 최고충전압력 2.0㎫, 동체의 내경 65㎝인 산소용 강재 용접용기의 동판 두께는 약 몇 ㎜인가? (단, 재료의 인장강도 : 500N/mm2, 용접효율 : 100%, 부식여유 : 1㎜이다. )

  1. 2.30
  2. 6.25
  3. 8.30
  4. 10.25
(정답률: 55%)
  • 용접용기의 동판 두께를 구하기 위해서는 인장응력과 부식여유를 고려하여 최소 두께를 계산해야 한다.

    최소 두께 = (최대충전압력 × 내경) / (2 × 재료의 인장강도 × 용접효율) + 부식여유

    최소 두께 = (2.0 × 65) / (2 × 500 × 1) + 1
    최소 두께 = 6.25

    따라서, 동판 두께는 최소 6.25mm 이어야 한다. 따라서 정답은 "6.25"이다.
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5과목: 가스계측기기

81. 다음 중 가연성가스의 가스검출기에 해당하지 않는 것은?

  1. 안전등형
  2. 간섭계형
  3. 열선형
  4. 검지관형
(정답률: 52%)
  • 검지관형은 가스의 존재를 감지하는 것이 아니라, 가스가 발생할 때 생성되는 열을 감지하여 가스를 감지하는 방식이기 때문입니다. 따라서 가연성가스의 존재를 감지하는 가스검출기로는 적합하지 않습니다.
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82. 다음 유량계 중 직접법에 의해 측정하는 것은?

  1. 습식가스미터
  2. 오리피스미터
  3. 로터미터
  4. 피토관
(정답률: 56%)
  • 습식가스미터는 가스의 유속을 직접 측정하는 유량계로, 가스가 흐르는 관 안에 있는 측정부에서 가스와 물이 섞여 수증기가 생성되는 원리를 이용하여 유속을 측정합니다. 따라서 직접법에 의해 측정하는 유량계입니다.
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83. 가스계량기의 설치 높이를 바르게 나타낸 것은?

  1. 건물내부의 2.5~3m 지점에 수평, 수직으로 설치
  2. 바닥으로부터 2~2.5m 이내에 수직, 수평으로 설치
  3. 건물외부의 1.5~2m 지점에 수평, 수직으로 설치
  4. 바닥으로부터 1.6~2m 이내에 수직, 수평으로 설치
(정답률: 71%)
  • 가스계량기는 가스 사용량을 정확하게 측정하기 위해 설치되는 기기입니다. 따라서 설치 위치는 가스 사용량을 정확하게 측정할 수 있도록 바닥으로부터 일정한 높이에 설치되어야 합니다. 바닥으로부터 1.6~2m 이내에 수직, 수평으로 설치하는 것은 가스계량기를 사용하는 사람들이 쉽게 접근할 수 있도록 하면서도 가스 사용량을 정확하게 측정할 수 있도록 설치하는 것입니다. 이 위치는 가스계량기를 설치하는데 있어서 안전하고 효율적인 위치입니다.
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84. 기체크로마토그래피에서 사용되는 캐리어가스에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 헬륨, 질소가 주로 사용된다.
  2. 기체 확산이 가능한 큰 것이어야 한다.
  3. 시료에 대하여 불활성이어야 한다.
  4. 사용하는 검출기에 적합하여야 한다.
(정답률: 70%)
  • 기체크로마토그래피에서 사용되는 캐리어가스에 대한 설명 중 틀린 것은 없습니다.

    하지만 "기체 확산이 가능한 큰 것이어야 한다."라는 이유는 기체크로마토그래피에서 캐리어가스는 시료를 분리하고 검출기로 이송하는 역할을 합니다. 따라서 캐리어가스는 시료와 상호작용하지 않고, 가능한 빠르게 이동할 수 있어야 합니다. 이를 위해서는 기체 확산이 가능한 큰 분자량의 기체가 적합합니다. 예를 들어, 헬륨과 질소는 분자량이 작아 기체 확산이 빠르기 때문에 캐리어가스로 많이 사용됩니다.
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85. 게겔법에 의한 아세틸렌(C2H2)의 흡수액으로 옳은 것은?

  1. 87% H2SO4 용액
  2. 알칼리성 피로갈롤 용액
  3. 요오드수은칼륨 용액
  4. 암모니아성 염화제일구리 용액
(정답률: 63%)
  • 게겔법은 빛의 파장이 물질 내에서 흡수되는 정도를 이용하여 물질의 농도를 측정하는 방법입니다. 아세틸렌은 185nm 근처에서 강한 흡수를 보이는데, 이는 요오드수은칼륨 용액이 흡수액으로 적합하다는 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "요오드수은칼륨 용액"입니다.
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86. 막식가스미터에서 계량막의 파손이나 밸브의 탈락, 밸브와 밸브시트 사이에서 누설이 있는 경우의 고장형태는?

  1. 부동
  2. 불통
  3. 누설
  4. 기차불량
(정답률: 47%)
  • 막식가스미터에서 계량막의 파손이나 밸브의 탈락, 밸브와 밸브시트 사이에서 누설이 있는 경우에는 가스의 유량이 정확하게 측정되지 않아 계량오차가 발생하게 됩니다. 이는 부동한 상태로 계속 유지되며, 가스의 사용량이나 요금에 영향을 미치게 됩니다. 따라서 정답은 "부동"입니다.
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87. 배관의 모든 조건이 같을 때 지름을 2배로 하면 체적유량은 몇 배가 되는가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 6배
  4. 8배
(정답률: 73%)
  • 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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88. 기준가스미터 검사의 유효기간은 얼마인가?

  1. 1년
  2. 2년
  3. 3년
  4. 5년
(정답률: 62%)
  • 기준가스미터는 정확한 측정을 위해 정기적으로 검사가 필요하며, 이때 검사 결과에 따라 유효기간이 결정됩니다. 기준가스미터 검사의 유효기간은 보통 2년으로 정해져 있습니다. 이는 검사 주기를 너무 길게 하면 측정 결과의 정확성이 떨어지고, 너무 짧게 하면 비용이 증가하기 때문입니다. 따라서 2년이 적절한 유효기간으로 결정되었습니다.
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89. 피토관은 측정이 간단하지만 사용 방법에 따라 오차가 발생하기 쉬우므로 주의가 필요하다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 5㎧이하인 기체에는 적용하기 곤란하다.
  2. 흐름에 대하여 충분한 강도를 가져야 한다.
  3. 피토관 앞에는 관지름 2배 이상의 직관길이를 필요로 한다.
  4. 피토관 두부를 흐름의 방향에 대하여 평행으로 붙인다.
(정답률: 54%)
  • "피토관 앞에는 관지름 2배 이상의 직관길이를 필요로 한다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 피토관 앞에는 관지름과 같은 직경의 직관길이를 필요로 합니다. 이는 피토관 앞에서 유동이 안정화되어 정확한 측정이 가능하도록 하기 위함입니다.
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90. U자관 마노미터를 사용하여 오리피스에 걸리는 압력차를 측정하였다. 마노미터 속의 유체는 비중 13.6인 수은이며 오리피스를 통하여 흐르는 유체는 비중이 1인 물이다. 마노미터의 읽음이 40㎝일 때 오리피스에 걸리는 압력차는 약 몇 ㎏f/cm2인가?

  1. 0.05
  2. 0.30
  3. 0.5
  4. 1.86
(정답률: 41%)
  • 수은의 비중이 물보다 훨씬 높기 때문에, 마노미터 속의 수은 높이 변화는 오리피스에 걸리는 압력차의 변화와 비례한다. 따라서, 마노미터 읽음이 40㎝이면, 오리피스에 걸리는 압력차는 40cmHg 또는 0.53kgf/cm2이다. 하지만, 문제에서 답을 구하는 단위가 kgf/cm2이므로, 반올림하여 0.5kgf/cm2 또는 0.5으로 답이 된다.
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91. 제백효과(Seebeck effect)를 이용한 온도계는?

  1. 열전대온도계
  2. 서모칼라온도계
  3. 광고온계
  4. 서미스터온도계
(정답률: 73%)
  • 제백효과는 두 개의 다른 금속이나 반도체를 접합시켰을 때, 온도 차이에 따라 전기적인 전위차가 발생하는 현상입니다. 이를 이용하여 만든 온도계를 열전대온도계라고 합니다. 열전대온도계는 두 개의 서로 다른 금속을 이용하여 열전위차를 측정하여 온도를 측정합니다. 따라서 제백효과를 이용한 온도계는 열전대온도계입니다.
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92. 액주형 압력계의 일반적인 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 구조가 복잡하다.
  2. 고장이 많다.
  3. 온도에 민감하다.
  4. 액체와 유리관의 오염으로 인한 오차가 발생하지 않는다.
(정답률: 65%)
  • 액주형 압력계는 액체와 유리관을 이용하여 압력을 측정하는데, 이때 액체의 온도 변화에 따라 액체의 밀도가 변화하므로 측정값에 영향을 미치게 됩니다. 따라서 온도에 민감하다는 특징이 있습니다.
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93. 계측기기의 보존을 위해 취하여야 할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 예비부품, 예비계측기기의 상비
  2. 일반근무자의 관리교육
  3. 관리 자료의 정비
  4. 점검 및 수리
(정답률: 62%)
  • 일반근무자의 관리교육은 계측기기를 올바르게 다루고 보존하기 위해 매우 중요한 요소입니다. 일반 근무자들이 계측기기를 올바르게 다루고 유지보수할 수 있도록 교육하는 것은 계측기기의 오작동이나 손상을 예방하고, 보존에 큰 도움이 됩니다. 따라서, 일반근무자의 관리교육은 계측기기의 보존을 위해 가장 거리가 먼 것입니다.
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94. 스프링식 저울에 물체의 무게가 작용되어 스프링의 변위가 생기고 이에 따라 바늘의 변위가 생겨 물체의 무게를 지시하는 눈금으로 무게를 측정하는 방법을 무엇이라 하는가?

  1. 영위법
  2. 치환법
  3. 편위법
  4. 보상법
(정답률: 66%)
  • 정답은 "편위법"입니다.

    스프링식 저울은 물체의 무게가 작용하여 스프링의 변위가 생기고 이에 따라 바늘의 변위가 생겨 물체의 무게를 지시하는 눈금으로 무게를 측정합니다. 이때, 스프링의 변위를 측정하여 물체의 무게를 계산하는 방법을 편위법이라고 합니다. 즉, 스프링의 변위와 물체의 무게는 비례 관계에 있으므로 스프링의 변위를 측정하여 물체의 무게를 계산하는 것입니다.
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95. 측정자 자신의 산포 및 관측자의 오차와 시차 등 산포에 의하여 발생하는 오차는?

  1. 이론오차
  2. 개인오차
  3. 환경오차
  4. 우연오차
(정답률: 70%)
  • 측정자 자신의 산포나 관측자의 오차와 시차 등은 일정한 패턴이 없이 무작위로 발생하는 오차이기 때문에 우연에 의한 오차로 분류됩니다. 따라서 이러한 오차는 통계적으로 처리할 수 있으며, 측정값들의 평균을 구하거나 여러 번 측정하여 평균을 구함으로써 우연오차를 최소화할 수 있습니다.
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96. 어떤 관로의 벽에 구멍을 내고 측정한 압력이 정압으로 1000000Pa이었다. 이때 관로 내 기체의 유속이 100㎧인 지점의 전압은 약 몇 kPa인가? (단, 기체의 밀도는 1㎏/m3이다.)

  1. 1005
  2. 1010
  3. 1050
  4. 1100
(정답률: 33%)
  • 유속이 100㎧이므로, 유체의 운동에너지는 1/2ρv2 = 5000 Pa이다. 따라서, 벽에 구멍을 내어 나오는 기체의 압력은 1000000 + 5000 = 1005000 Pa이다. 이때, 정압을 통과하면서 압력이 변하지 않으므로, 구멍을 통해 나오는 기체의 압력도 1005000 Pa이다. 이를 대기압인 101325 Pa로부터 차이를 구하면, 1005 kPa가 된다. 따라서 정답은 "1005"이다.
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97. 다음 중 차압식 유량계가 아닌 것은?

  1. 오리피스
  2. 벤투리미터
  3. 플로노즐
  4. 피스톤식
(정답률: 62%)
  • 피스톤식은 유체가 피스톤을 움직여 유량을 측정하는 방식이므로 차압식이 아닙니다. 반면, 오리피스, 벤투리미터, 플로노즐은 모두 유체의 속도와 압력 차이를 이용하여 유량을 측정하는 차압식 유량계입니다. 따라서 정답은 "피스톤식"입니다.
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98. 고온 물체로부터 방사되는 복사에너지는 온도가 높아지면 파장이 짧아진다. 이것을 이용한 온도계는?

  1. 열전대온도계
  2. 광고온계
  3. 서모컬러온도계
  4. 색온도계
(정답률: 46%)
  • 고온 물체로부터 방사되는 복사에너지는 파장이 짧아지는데, 이를 이용하여 물체의 온도를 측정하는 온도계를 색온도계라고 합니다. 이는 물체가 방출하는 복사 에너지의 색상을 측정하여 해당 색상의 온도를 계산하는 방식으로 작동합니다. 따라서 색온도계가 고온 물체의 온도를 측정하는 데에 유용하게 사용됩니다.
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99. 어떤 시료 가스크로마토그램에서 성분 A의 체류시간(t)이 10분이고, 피크 폭이 10mm이었다. 이 경우 성분 A에 대한 HETP(Height Equivalent to a Theoretical Plate)는 약 몇 mm인가? (단, 분리관의 길이는 2m이고, 기록지의 속도는 10mm/min이다.)

  1. 0.63
  2. 0.8
  3. 1.25
  4. 2.5
(정답률: 37%)
  • HETP는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    HETP = L/N

    여기서 L은 분리관의 길이, N은 분리관 내에서의 이론적인 플레이트 수이다. 이론적인 플레이트 수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    N = 16(t/W)^2

    여기서 t는 체류시간, W는 피크 폭이다. 따라서 성분 A에 대한 HETP는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    HETP = L/N = 2m / [16(10min/10mm)^2(10mm)] = 1.25mm

    따라서 정답은 "1.25"이다.
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100. 다음 [보기]에서 설명하는 가스미터는?

  1. 막식가스미터
  2. 습식가스미터
  3. 루트(Roots)미터
  4. 벤투리미터
(정답률: 69%)
  • 보기에서 설명하는 가스미터는 습식가스미터입니다. 이는 가스가 흐르면서 수증기와 반응하여 습기가 발생하면 그 습기를 이용하여 가스의 유량을 측정하는 방식입니다. 이에 비해 막식가스미터는 가스가 흐르면서 회전하는 부품을 이용하여 유량을 측정하고, 루트(Roots)미터와 벤투리미터는 가스가 흐르면서 발생하는 압력차를 이용하여 유량을 측정합니다.
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