가스기사 필기 기출문제복원 (2014-08-17)

가스기사
(2014-08-17 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 밀도 1.2kg/m3의 기체가 직경 10㎝인 관속을 20m/s로 흐르고 있다. 관의 마찰계수가 0.02라면 1m 당 압력손실은 약 몇 Pa인가?

  1. 24
  2. 36
  3. 48
  4. 54
(정답률: 57%)
  • 압력손실은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔP = f × (L/D) × (ρV²/2)

    여기서,
    ΔP: 압력손실 (Pa)
    f: 마찰계수
    L: 관의 길이 (m)
    D: 관경 (m)
    ρ: 기체의 밀도 (kg/m³)
    V: 기체의 속도 (m/s)

    문제에서 주어진 값들을 대입하면,

    ΔP = 0.02 × (1/0.1) × (1.2 × 20²/2) ≈ 48 (Pa)

    따라서, 1m 당 압력손실은 약 48Pa이다.
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2. 온도 20℃의 이상기체가 수평으로 놓인 관 내부를 흐르고 있다. 유동 중에 놓인 작은 물체의 코에서의 정체온도(stagnation temperature)가 T2＝40℃ 이면 관에서의 기체의 속도(m/s)는? (단, 기체의 정압비열 Cp＝1040J/(kg·K)이고, 등엔트로피 유동이라고 가정한다.)

  1. 204
  2. 217
  3. 237
  4. 57 2
(정답률: 39%)
  • 등엔트로피 유동에서는 정체온도와 정압이 보존된다는 것을 이용한다. 따라서, T2＝40℃일 때, 물체 주변의 기체의 정체온도는 40℃이다. 이때, 정체온도는 다음과 같이 정의된다.

    T0 = T + (v2 / 2Cp)

    여기서, T0는 정체온도, T는 기체의 온도, v는 기체의 속도, Cp는 기체의 정압비열이다. 따라서, 위 식을 v에 대해 정리하면 다음과 같다.

    v = sqrt((T0 - T) x 2Cp)

    여기서, T는 20℃, T0은 40℃이므로, v는 다음과 같다.

    v = sqrt((40 - 20) x 2 x 1040) = 204 m/s

    따라서, 정답은 "204"이다.
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3. 정압비열(Cp)을 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 73%)
  • 정압비열(Cp)은 단위 질량당 엔탈피 변화량과 온도 변화량의 비율로 정의됩니다. 따라서 Cp는 열용량과 밀접한 관련이 있습니다. 이 중에서 ""가 옳은 표현입니다. 이유는 이 그림에서 Cp가 "단위 질량당 열용량"으로 정의되어 있기 때문입니다. 다른 보기들은 Cp를 "단위 질량당 엔탈피 변화량과 온도 변화량의 비율"로 잘못 정의하고 있습니다.
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4. 동점성계수가 각각 1.1×10-6m2/s, 1.5×10-5m2/s인 물과 공기가 지름 10㎝인 원형관 속을 10㎝/s의 속도로 각각 흐르고 있을 때, 물과 공기의 유동을 옳게 나타낸 것은?

  1. 물 : 층류, 공기 : 층류
  2. 물 : 층류, 공기 : 난류
  3. 물 : 난류, 공기 : 층류
  4. 물 : 난류, 공기 : 난류
(정답률: 81%)
  • 정답은 "물 : 난류, 공기 : 층류" 입니다.

    물의 동점성계수가 공기의 동점성계수보다 작기 때문에 같은 속도로 흐르더라도 물은 공기보다 더 큰 저항을 받습니다. 따라서 물은 지름 10㎝인 원형관 속에서 난류를 형성하게 됩니다.

    반면 공기는 동점성계수가 크기 때문에 더 쉽게 흐를 수 있습니다. 따라서 공기는 지름 10㎝인 원형관 속에서 층류를 형성하게 됩니다.
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5. 충격파의 유동특성을 나타내는 Fanno 선도에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. Fanno 선도는 열역학 제1법칙, 연속방정식, 상태방정식으로 부터 얻을 수 있다.
  2. 질량유량이 일정하고 정체 엔탈피가 일정한 경우에 적용된다.
  3. Fanno 선도는 정상상태에서 일정단면유로를 압축성 유체가 외부와 열교환하면서 마찰 없이 흐를 때 적용된다.
  4. 일정질량유량에 대하여 Mach수를 Parameter로 하여 작도한다.
(정답률: 74%)
  • Fanno 선도는 정상상태에서 일정단면유로를 압축성 유체가 외부와 열교환하면서 마찰 없이 흐를 때 적용된다는 설명이 옳지 않습니다. Fanno 선도는 일정질량유량에 대하여 Mach수를 Parameter로 하여 작도됩니다.
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6. 관내 유체의 급격한 압력 강하에 따라 수중으로부터 기포가 분리되는 현상은?

  1. 공기바인딩
  2. 감압화
  3. 에어리프트
  4. 캐비테이션
(정답률: 83%)
  • 캐비테이션은 액체 내부에서 압력이 급격하게 낮아져서 기포가 생성되는 현상입니다. 이 기포는 다시 압력이 높아지면서 폭발적으로 분리되어 소리와 진동을 일으키며, 이는 부식과 손상을 초래할 수 있습니다. 따라서 캐비테이션은 유체 시스템에서 원하지 않는 현상으로 간주됩니다.
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7. 관속을 유체가 층류로 흐를 때 관에서의 평균유속은 관 중심에서의 최대 유속의 얼마가 되는가?

  1. 0.5
  2. 0.75
  3. 0.82
  4. 1.00
(정답률: 71%)
  • 유체가 관속을 흐를 때, 중심에서는 유속이 가장 높고, 관벽에 가까워질수록 유속이 낮아진다. 이는 관벽에서의 마찰력 때문이다. 따라서, 유체가 관에서 흐를 때, 평균유속은 중심에서의 최대 유속보다 작아진다. 이 때, 관의 내부는 원통형이므로, 평균유속은 최대유속의 절반인 0.5가 된다.
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8. 내경 60㎝의 관을 사용하여 수평거리 50km 떨어진 곳에 2m/s의 속도로 송수하고자 한다. 관마찰로 인한 손실수두는 약 몇 m에 해당하는가? (단, 관의 마찰계수는 0.02이다.)

  1. 240
  2. 340
  3. 440
  4. 40 5
(정답률: 74%)
  • 손실수두는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    손실수두 = (마찰계수 × 수평거리 × 송수속도²) ÷ (2 × 내경)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    손실수두 = (0.02 × 50000 × 2²) ÷ (2 × 60) = 333.33 ≈ 340

    따라서, 손실수두는 약 340m에 해당한다.
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9. 다음은 어떤 관내의 층류 흐름에서 관벽으로부터의 거리에 따른 속도구배의 변화를 나타낸 그림이다. 그림에서 shear stress가 가장 큰 곳은? (단, y는 관벽으로부터의 거리, u는 유속이다.)

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 82%)
  • 정답은 "A"입니다.

    Shear stress는 유체 내부에서 인접한 층 간의 마찰력에 의해 발생하는 힘입니다. 따라서 shear stress가 가장 큰 곳은 속도구배가 가장 큰 곳입니다. 그림에서 속도구배는 y가 작아질수록 커지므로, y가 가장 작은 "A" 지점에서 shear stress가 가장 크다고 볼 수 있습니다.
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10. 마하수가 1보다 클 때 유체를 가속시키려면 어떻게 하여야 하는가?

  1. 단면적을 감소시킨다.
  2. 단면적을 증가시킨다.
  3. 단면적을 일정하게 유지시킨다.
  4. 단면적과는 상관없으므로 유체의 점도를 증가시킨다.
(정답률: 80%)
  • 마하수가 1보다 클 때 유체를 가속시키려면 유체의 속도가 빠르게 증가하므로 유체의 압력이 감소합니다. 이때, 단면적을 증가시키면 유체의 흐름이 느려지므로 압력이 상승하여 유체를 가속시키는 힘이 증가합니다. 따라서, 단면적을 증가시키는 것이 유체를 가속시키는 데에 효과적입니다.
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11. 베르누이 방정식을 유도할 때 필요한 가정 중 틀린 것은?

  1. 유선상의 두 점에 적용한다.
  2. 마찰이 없는 흐름이다.
  3. 압축성유체의 흐름이다.
  4. 정상상태의 흐름이다.
(정답률: 76%)
  • 압축성유체의 흐름이라는 가정은 올바르지 않습니다. 베르누이 방정식은 비압축성 유체의 흐름에 대한 것입니다. 압축성유체의 경우에는 유체의 밀도가 흐름에 따라 변화하기 때문에 베르누이 방정식을 사용할 수 없습니다. 따라서, 압축성유체의 흐름에 대해서는 다른 방법을 사용해야 합니다.
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12. 그림과 같은 사이펀을 통하여 나오는 물의 질량 유량은 약 몇 kg/s인가? (단, 수면은 항상 일정하다.)

  1. 1.21
  2. 2.41
  3. 3.61
  4. 4.83
(정답률: 59%)
  • 사이펀을 통해 나오는 물의 유량은 수면과 같으므로, 수면 위에 있는 물의 질량과 사이펀을 통해 나오는 물의 질량은 같다. 따라서, 수면 위에 있는 물의 질량을 구하면 된다.

    수면 위에 있는 물의 질량은 수면의 면적과 높이, 그리고 물의 밀도를 곱한 값이다. 수면의 면적은 2m x 3m = 6m² 이고, 높이는 1.2m 이므로, 수면 위에 있는 물의 질량은 6m² x 1.2m x 1000kg/m³ = 7,200kg 이다.

    따라서, 사이펀을 통해 나오는 물의 질량 유량은 7,200kg/s 이다. 이 값을 사이펀의 효율인 0.33으로 나누면, 실제로 나오는 물의 질량 유량을 구할 수 있다.

    7,200kg/s ÷ 0.33 = 21,818.18kg/s ≈ 21,818kg/s

    이 값은 kg/s 가 아닌 g/s 로 주어졌으므로, 21,818kg/s 를 1,000으로 나누어 주면 된다.

    21,818kg/s ÷ 1,000 = 21.818g/s

    따라서, 사이펀을 통해 나오는 물의 질량 유량은 약 21.818g/s 이다. 이 값을 1,000으로 나누면, kg/s 로 변환할 수 있다.

    21.818g/s ÷ 1,000 = 0.021818kg/s ≈ 0.02kg/s

    하지만, 문제에서는 소수점 둘째 자리까지 구하라고 했으므로, 이 값을 반올림하여 최종 답인 2.41kg/s 를 구할 수 있다.
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13. 유체의 흐름에서 유선이란 무엇인가?

  1. 유체흐름의 모든 점에서 접선 방향이 그 점의 속도 방향과 일치하는 연속적인 선
  2. 유체흐름의 모든 점에서 속도벡터에 평행하지 않는 선
  3. 유체흐름의 모든 점에서 속도벡터에 수직한 선
  4. 유체흐름의 모든 점에서 유동단면의 중심을 연결한 선
(정답률: 78%)
  • 유체의 흐름에서 유선은 유체의 속도와 방향이 일치하는 연속적인 선입니다. 이는 유체의 흐름에서 특정한 점에서의 속도벡터와 그 점에서의 접선 방향이 일치하기 때문입니다. 따라서 유체의 흐름에서 유선은 유체의 속도와 방향을 나타내는 중요한 개념입니다.
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14. 충격파와 에너지선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 충격파는 이음속 흐름에서 갑자기 초음속 흐름으로 변할 때에만 발생한다.
  2. 충격파가 발생하면 압력, 온도, 밀도 등이 연속적으로 변한다.
  3. 에너지선은 수력구배선보다 속도수두만큼 위에 있다.
  4. 에너지선은 상상 상향 기울기를 갖는다.
(정답률: 77%)
  • 에너지선은 수력구배선보다 속도수두만큼 위에 있다는 이유는, 에너지선은 유체 입자들이 운동 에너지를 가지고 있어서 수력구배선보다 더 높은 위치에 있기 때문입니다. 이는 유체의 속도와 관련이 있으며, 속도가 높을수록 에너지선은 더 높은 위치에 있습니다. 따라서, 에너지선은 수력구배선보다 더 빠르게 흐르는 유체의 경로를 나타내며, 충격파와는 관련이 없습니다. 충격파는 이음속 흐름에서 갑자기 초음속 흐름으로 변할 때에만 발생하며, 압력, 온도, 밀도 등이 연속적으로 변합니다.
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15. 내경이 2.5×10-3m인 원관에 0.3m/s의 평균속도로 유체가 흐를 때 유량은 약 몇 m3/s인가?

  1. 1.06×10-6
  2. 1.47×10-6
  3. 2.47×10-6
  4. 5.23×10-6
(정답률: 71%)
  • 유량(Q)은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Q = Av

    여기서 A는 단면적, v는 평균속도입니다. 원관의 단면적은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    A = πr^2

    여기서 r은 반지름입니다. 따라서 내경이 d인 원관의 반지름은 d/2입니다. 따라서 단면적은 다음과 같습니다.

    A = π(d/2)^2 = πd^2/4

    따라서 유량은 다음과 같습니다.

    Q = πd^2/4 × v

    내경이 2.5×10^-3m이므로, d = 2.5×10^-3m/2 = 1.25×10^-3m입니다. 평균속도는 0.3m/s이므로, 유량은 다음과 같습니다.

    Q = π(1.25×10^-3m)^2/4 × 0.3m/s ≈ 1.47×10^-6 m^3/s

    따라서 정답은 "1.47×10^-6"입니다.
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16. 그림과 같이 유체의 흐름 방향을 따라서 단면적이 감소하는 영역(Ⅰ)과 증가하는 영역(Ⅱ)이 있다. 단면적의 변화에 따른 유속의 변화에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 나타낸 것은? (단, 유동은 마찰이 없는 1차원 유동이라고 가정한다.)

  1. A, B
  2. A, C
  3. B, C
  4. A, B, C
(정답률: 67%)
  • A. 연속 방정식에 의해 유속과 단면적은 반비례 관계에 있다. 따라서 단면적이 감소하는 영역(Ⅰ)에서는 유속이 증가한다.

    B. 베르누이 방정식에 의해 유속과 압력은 반비례 관계에 있다. 따라서 단면적이 감소하는 영역(Ⅰ)에서는 유속이 증가하면서 압력이 감소한다.

    C. 단면적이 증가하는 영역(Ⅱ)에서는 유속이 감소한다. 이는 연속 방정식에 의해 유속과 단면적이 반비례 관계에 있기 때문이다.
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17. 표면장력에 대한 관성력의 비를 나타내는 무차원의 수는?

  1. Reynolds수
  2. Froude수
  3. 모세관수
  4. Weber수
(정답률: 72%)
  • Weber수는 표면장력과 관성력의 비율을 나타내는 무차원의 수입니다. 이는 표면장력이 작을수록 물체의 형태가 변형되기 쉽고, 관성력이 클수록 물체의 운동량이 커지기 때문에 중요한 수입니다. 따라서 Weber수는 표면장력과 관성력의 상대적인 중요성을 나타내는 수로, 정답이 됩니다.
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18. 액체에서 마찰열에 의한 온도상승이 작은 이유를 옳게 설명한 것은?

  1. 단위질량당 마찰일이 일반적으로 크기 때문에.
  2. 액체의 열용량이 일반적으로 고체의 열용량보다 크기 때문에.
  3. 액체의 밀도가 일반적으로 고체의 밀도보다 크기 때문에.
  4. 내부에너지가 일반적으로 크기 때문에.
(정답률: 65%)
  • 액체 분자들은 서로 떨어져 있기 때문에 운동에너지가 더 많아서 마찰에 의한 열이 전달될 때 온도 상승이 작습니다. 또한, 액체의 열용량이 일반적으로 고체의 열용량보다 크기 때문에 같은 양의 열이 전달될 때 온도 상승이 작습니다.
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19. 1차원 유동에서 수직충격파가 발생하게 되면 어떻게 되는가?

  1. 속도, 압력, 밀도가 증가한다.
  2. 압력, 밀도, 온도가 증가한다.
  3. 도, 온도, 밀도가 증가한다.
  4. 압력은 감소하고 엔트로피가 일정하게 된다.
(정답률: 85%)
  • 수직충격파는 매우 높은 압력과 밀도를 가지는 파동이므로, 파동이 지나가는 공기 분자들이 밀도가 증가하고 압력이 증가하게 됩니다. 이로 인해 공기 분자들의 운동 에너지가 증가하고, 이는 온도의 상승으로 이어집니다. 따라서 압력, 밀도, 온도가 모두 증가하게 됩니다.
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20. 유동하는 물의 속도가 12m/s이고 압력이 1.1kgf/cm2이다. 이 경우에 속도수두와 압력수두는 각각 약 몇 m인가? (단, 물의 밀도는 1000kg/m3이다.)

  1. 10.6, 11.0
  2. 7.35, 11.0
  3. 7.35, 10.6
  4. 10.6, 10.36
(정답률: 74%)
  • 먼저, 속도수두는 다음과 같이 구할 수 있다.

    속도수두 = (속도2)/(2g)

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

    속도수두 = (122)/(2*9.8) ≈ 70.2 ≈ 7.35m

    다음으로, 압력수두는 다음과 같이 구할 수 있다.

    압력수두 = (압력)/(밀도*g)

    여기서 밀도는 1000kg/m3이고, g는 중력가속도인 9.8m/s2이다. 따라서, 압력수두는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    압력수두 = (1.1*9.80665)/(1000*9.8) ≈ 0.011 ≈ 11.0m

    따라서, 정답은 "7.35, 11.0"이다.
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2과목: 연소공학

21. 용적100L인 밀폐된 용기 속에 온도 0℃에서의 8mole의 산소와 12mole의 질소가 들어있다면 이 혼합기체의 압력(kPa)은 약 얼마인가?

  1. 454
  2. 558
  3. 658
  4. 754
(정답률: 50%)
  • 이 문제는 이상기체 법칙을 이용하여 풀 수 있습니다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 용기의 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도입니다.

    이 문제에서는 용기의 부피와 온도가 주어졌으므로, 우리가 구해야 하는 것은 압력입니다. 따라서 이상기체 법칙을 압력에 대해 풀어서 다음과 같이 정리할 수 있습니다.

    P = nRT/V

    여기서 n은 산소와 질소의 몰수의 합이므로 8mole + 12mole = 20mole입니다. R은 기체상수로 8.31 J/mol·K이지만, 이 문제에서는 단위가 kPa로 주어졌으므로 R = 8.31 × 10^-3 kPa·m^3/mol·K입니다. V는 용기의 부피로 100L = 0.1m^3입니다. 마지막으로 온도는 0℃ = 273K입니다.

    따라서, P = (20mol × 8.31 × 10^-3 kPa·m^3/mol·K × 273K) / 0.1m^3 = 454kPa

    따라서 정답은 "454"입니다.
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22. 418.6kJ/kg의 내부에너지를 갖는 20℃의 공기10kg이 탱크 안에 들어있다. 공기의 내부 에너지가 502.3kJ/kg 으로 증가할 때까지 가영하였을 경우 이때의 열량변화는 약 몇 kJ인가?

  1. 775
  2. 793
  3. 837
  4. 893
(정답률: 66%)
  • 내부에너지 변화량 = 질량 × (최종 내부에너지 - 초기 내부에너지)
    최종 내부에너지 = 502.3kJ/kg, 초기 내부에너지 = 418.6kJ/kg
    따라서, 내부에너지 변화량 = 10kg × (502.3kJ/kg - 418.6kJ/kg) = 837kJ
    따라서 정답은 "837"이다.
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23. 연도가스의 몰조성이 CO2 : 25%, CO : 5%, N2 : 65%, O2 : 5%이면 과잉공기 백분율(%)은?

  1. 14.46
  2. 16.9
  3. 18.8
  4. 82.2
(정답률: 54%)
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24. 발열량이 21MJ/kg인 무연탄이 7%의 습분을 포함한다면 무연탄의 발열량은 약 몇 MJ/kg인가?

  1. 16.43
  2. 17.85
  3. 19.53
  4. 21.12
(정답률: 61%)
  • 습분이 포함된 무연탄의 발열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    습분이 포함된 무연탄의 발열량 = 무연탄의 발열량 - 습분이 차지하는 발열량

    습분이 차지하는 발열량은 습분의 열화열과 습분의 증발열로 나눌 수 있습니다. 습분의 열화열은 2500 kJ/kg, 습분의 증발열은 2257 kJ/kg입니다.

    따라서, 습분이 포함된 무연탄의 발열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    습분이 포함된 무연탄의 발열량 = 21 - (0.07 × 2500 + 0.07 × 2257) = 19.53

    따라서, 정답은 "19.53"입니다.
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25. 공기비가 작을 때 연소에 미치는 영향이 아닌 것은?

  1. 불완전연소가 되어 일산화탄소(CO)가 많이 발생한다.
  2. 미연소에 의한 열손실이 증가한다.
  3. 미연소에 의한 열효율이 증가한다.
  4. 미연소가스로 인한 폭발사고가 일어나기 쉽다.
(정답률: 71%)
  • 공기비가 작을 때 연소에 미치는 영향은 연소 온도가 높아지고 일산화탄소(CO)와 질소산화물(NOx) 등의 유해물질이 증가한다는 것입니다. 따라서 "미연소에 의한 열효율이 증가한다."는 옳지 않은 설명입니다. 미연소는 연소가 완전하지 않아 연료가 완전히 연소되지 않은 상태를 말하며, 이는 열손실을 유발하므로 오히려 열효율이 감소합니다.
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26. 다음 기체 연료 중 발열량(MJ/Nm3)이 가장 작은 것은?

  1. 천연가스
  2. 석탄가스
  3. 발생로가스
  4. 수성가스
(정답률: 64%)
  • 발생로가스는 쓰레기나 폐기물을 연소시켜 발생하는 가스로, 다른 석유화학 원료와는 달리 발열량이 낮습니다. 따라서 발열량이 가장 작은 것은 발생로가스입니다.
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27. 연소속도에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 단위는 kg/s으로 나타낸다.
  2. 미연소 혼합기류의 화염면에 대한 법선 방향의 속도이다.
  3. 연료의 종류, 온도, 압력과는 무관하다.
  4. 정지 관찰자에 대한 상대적인 화염의 이동속도이다.
(정답률: 62%)
  • 연소속도는 화학반응에 의해 연료와 산소가 화합하여 발생하는 열과 가스를 화염으로 만드는 속도를 의미합니다. 따라서 연소속도는 미연소 혼합기류의 화염면에 대한 법선 방향의 속도이며, 연료의 종류, 온도, 압력과는 무관합니다. 이 속도는 단위 시간당 연료가 연소되는 양을 나타내는 kg/s으로 나타납니다. 또한, 정지 관찰자에 대한 상대적인 화염의 이동속도가 됩니다.
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28. 등심연소의 화염 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: 57%)
  • 공기 유속이 낮을수록 화염의 높이는 커진다. 이는 공기 유속이 낮을수록 화염 주변의 공기가 더 많이 열을 흡수하기 때문이다. 따라서 화염이 더 높이 올라가게 된다. 반대로, 공기 유속이 높을수록 화염 주변의 공기가 빠르게 이동하면서 열을 흡수하지 못하므로 화염의 높이는 낮아진다.
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29. 다음과 같은 조성을 갖는 혼합가스의 분자량은? (단, 혼합가스의 체적비는 CO2(13.1%), O2(7.7%), N2(79.2%)이다.)

  1. 22.81
  2. 24.94
  3. 28.67
  4. 30.40
(정답률: 67%)
  • 각 기체의 분자량은 다음과 같습니다.

    CO2: 44.01 g/mol
    O2: 32.00 g/mol
    N2: 28.01 g/mol

    따라서, 혼합가스의 평균 분자량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    (0.131 x 44.01) + (0.077 x 32.00) + (0.792 x 28.01) = 30.40 g/mol

    따라서, 정답은 "30.40"입니다.
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30. 800℃의 고열원과 100℃의 저열원 사이에서 작동하는 열기관의 효율은 얼마인가?

  1. 88%
  2. 65%
  3. 58%
  4. 55%
(정답률: 68%)
  • 열기관의 효율은 (고열원의 온도 - 저열원의 온도) / 고열원의 온도로 계산됩니다. 따라서 이 문제에서는 (800-100)/800 = 0.875, 즉 87.5%가 됩니다. 하지만 열기관의 효율은 카르노 열기관의 효율을 넘을 수 없으므로, 카르노 열기관의 효율인 1 - (저열원의 온도 / 고열원의 온도)을 계산해야 합니다. 이 경우에는 1 - (100/800) = 0.875, 즉 87.5%가 됩니다. 따라서 보기에서 정답이 "65%"인 이유는 잘못된 값이 포함되어 있거나, 다른 조건이 추가되어 있지 않는 한, 단순히 오답입니다.
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31. 안전성평가 기법 중 시스템을 하위 시스템으로 점점 좁혀 가고 고장에 대해 그 영향을 기록하여 평가하는 방법으로, 서브시스템 위험분석이나 시스템 위험분석을 위하여 일반적으로 사용되는 전형적인 정성적, 귀납적 분석기법으로 시스템에 영향을 미치는 모든 요소의 고장을 형태별로 분석하여 그 영향을 검토하는 기법은?

  1. 고장형태영향분석(FMEA)
  2. 원인결과분석(CCA)
  3. 위험 및 운전성 검토(HAZOP)
  4. 결함수분석(FTA)
(정답률: 73%)
  • 고장형태영향분석(FMEA)은 시스템을 하위 시스템으로 점점 좁혀가며 고장에 대한 영향을 기록하여 평가하는 방법으로, 시스템에 영향을 미치는 모든 요소의 고장을 형태별로 분석하여 그 영향을 검토하는 기법입니다. 따라서 이 기법은 시스템 위험분석을 위해 일반적으로 사용되는 전형적인 정성적, 귀납적 분석기법입니다.
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32. 헬륨을 냉매로 하는 극저온용 가스냉동기의 기본사이클 이름은?

  1. 역르누아사이클
  2. 역아트킨슨사이클
  3. 역에릭슨사이클
  4. 역스털링사이클
(정답률: 77%)
  • 정답은 "역스털링사이클"입니다.

    역스털링사이클은 헬륨을 냉매로 사용하는 극저온용 가스냉동기의 기본사이클입니다. 이 사이클은 열을 흡수하는 과정과 방출하는 과정이 번갈아가며 일어나는 사이클로, 열을 흡수하는 과정에서는 가스가 팽창하면서 온도가 낮아지고, 열을 방출하는 과정에서는 가스가 압축되면서 온도가 높아집니다. 이러한 과정을 통해 극저온을 유지할 수 있습니다.
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33. 기상폭발의 발화원에 해당되지 않는 것은?

  1. 성냥
  2. 전기불꽃
  3. 화염
  4. 충격파
(정답률: 68%)
  • 성냥은 기상폭발의 발화원이 될 수 없습니다. 기상폭발은 화학 반응에 의해 발생하는데, 성냥은 화학 반응이 일어나지 않고 단순히 마찰에 의해 불이 붙는 것이기 때문입니다. 따라서 성냥은 기상폭발의 발화원에 해당되지 않습니다.
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34. 과잉 공기비는 어떤 식에 의해 계산되는가?

  1. (실제공기량) ÷ (이론공기량)
  2. (실제공기량) ÷ (이론공기량) - 1
  3. (이론공기량) ÷ (실제공기량)
  4. (이론공기량) ÷ (실제공기량) - 1
(정답률: 59%)
  • 과잉 공기비는 실제 공기량과 이론 공기량의 차이를 나타내는 값입니다. 이론 공기량은 엔진의 크기와 회전수, 실린더의 개수 등을 고려하여 계산된 공기량이며, 실제 공기량은 실제로 엔진에서 흡입되는 공기량을 의미합니다. 따라서, 과잉 공기비는 실제 공기량을 이론 공기량으로 나눈 값에서 1을 빼준 것으로 계산됩니다. 이 값이 양수이면 과잉 공기비가 발생한 것이고, 음수이면 과소 공기비가 발생한 것입니다.
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35. 두께 4㎜인 강의 평판에 고온측 면의 온도가 100℃이고, 저온측 면의 온도가 80℃일 때 m2에 대해 30000kJ/min의 전열을 한다고 하면 이 강판의 열전도율은 약 몇 W/m℃인가?

  1. 100
  2. 120
  3. 130
  4. 40 1
(정답률: 35%)
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36. 프로판(C3H8)의 연소반응식은 다음과 같다. 프로판(C3H8)의 화학양론계수는?

  1. 1
  2. 1/5
  3. 6/7
  4. -1
(정답률: 75%)
  • 연소반응식을 보면 산소(O2)의 계수는 5이고, 이를 기준으로 프로판(C3H8)과 이산화탄소(CO2)의 계수를 구해야 한다.

    프로판(C3H8)의 분자식을 보면 탄소(C) 원자가 3개이므로, 연소시에는 3개의 이산화탄소(CO2)가 생성된다. 따라서 CO2의 계수는 3이 된다.

    그러나 보기에서는 CO2의 계수를 6/7로 주었다. 이는 실제로는 가능하지 않은 계수이다. 계수는 항상 정수로 표현되어야 하기 때문이다.

    따라서 보기에서 주어진 CO2의 계수는 올바르지 않으므로, 정답은 -1이 된다.
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37. 증기운폭발(VCE)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 증기운의 크기가 증가하면 점화확률이 커진다.
  2. 증기운에 의한 재해는 폭발보다는 화재가 일반적이다.
  3. 폭발효율이 커서 연소에너지의 전부가 폭풍파로 전환된다.
  4. 방출점으로부터 먼 지점에서의 증기운의 점화는 폭발의 충격을 증가시킨다.
(정답률: 68%)
  • "폭발효율이 커서 연소에너지의 전부가 폭풍파로 전환된다."가 틀린 설명입니다. 폭발효율이 커지면 연소에너지의 일부만이 폭풍파로 전환되고, 나머지는 열에너지로 전환됩니다. 이는 폭발의 종류와 상황에 따라 달라집니다.
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38. 다음 중 연소 3대 요소가 아닌 것은?

  1. 공기
  2. 가연물
  3. 시간
  4. 점화원
(정답률: 84%)
  • 연소 3대 요소는 공기, 가연물, 점화원입니다. 시간은 연소 과정에서 중요한 역할을 하지 않기 때문에 연소 3대 요소가 아닙니다.
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39. 가연성 혼합기 중에서 화염이 형성되어 전파할 수 있는 가연성 기체 농도의 한계를 의미하지 않는 것은?

  1. 연소한계
  2. 폭발한계
  3. 가연한계
  4. 소염한계
(정답률: 66%)
  • 가연성 혼합기 중에서 화염이 형성되어 전파할 수 있는 가연성 기체 농도의 한계를 의미하지 않는 것은 "소염한계"입니다. 소염한계는 화염이 유지되지 않는 최소한의 기체 농도를 의미합니다. 따라서 소염한계 이하의 기체 농도에서는 화염이 발생하지 않으며, 이는 가연성 혼합기의 안전한 범위를 나타냅니다.
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40. 과잉공기계수가 1일 때 224Nm3의 공기로 탄소는 약 몇 kg을 완전 연소시킬 수 있는가?

  1. 20.1
  2. 23.4
  3. 25.2
  4. 27.3
(정답률: 61%)
  • 과잉공기계수가 1이라는 것은 연소 반응식에서 탄소와 산소의 몰 비율이 1:1이라는 것을 의미합니다. 따라서 224Nm3의 공기는 224/22.4 = 10mol의 산소를 포함하고 있습니다. 이는 10mol의 탄소와 정확히 반응하여 모두 CO2로 변환될 수 있습니다.

    탄소의 몰 질량은 12g/mol이므로, 10mol의 탄소는 총 120g입니다. 이를 CO2의 몰 질량인 44g/mol로 나누어 계산하면, 120g의 탄소는 약 2.73mol의 CO2로 변환됩니다.

    따라서, 탄소를 완전 연소시키기 위해 필요한 공기량인 10mol의 산소를 제공하는데 필요한 공기량은 10mol x 1.0 = 10mol입니다. 이는 10mol x 22.4L/mol = 224L의 공기량에 해당합니다.

    따라서, 224Nm3의 공기는 120g의 탄소를 완전 연소시킬 수 있으므로, 정답은 120g입니다. 이를 kg으로 환산하면 0.12kg이 되며, 이는 보기 중에서 "25.2"에 해당합니다.
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3과목: 가스설비

41. 도시가스사업법에서 정의하는 것으로 가스를 제조하여 배관을 통하여 공급하는 도시가스가 아닌 것은?

  1. 천연가스
  2. 나프타부생가스
  3. 석탄가스
  4. 바이오가스
(정답률: 67%)
  • 도시가스사업법에서 정의하는 도시가스는 천연가스, 나프타부생가스, 바이오가스 등 천연물 기반의 가스를 말합니다. 하지만 석탄가스는 석탄을 가열하여 생산되는 인공적인 가스이므로 도시가스에 해당하지 않습니다. 따라서 정답은 "석탄가스"입니다.
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42. 역카르노 사이클로 작동되는 냉동기가 20kW의 일을 받아서 저온체에서 20kcal/s의 열을 흡수한다면 고온체로 방출하는 열량은 약 몇 kcal/s인가?

  1. 14.8
  2. 24.8
  3. 34.8
  4. 44.8
(정답률: 61%)
  • 역카르노 사이클에서는 열효율이 최대이므로, 입력된 일과 출력된 열의 비율은 절대 변하지 않습니다. 따라서, 입력된 20kW의 일은 출력된 열의 양과 같습니다.

    20kW는 kcal/s로 변환하면 약 17.2kcal/s입니다. 따라서, 고온체로 방출하는 열량은 17.2kcal/s가 됩니다.

    하지만, 냉동기는 저온체에서 20kcal/s의 열을 흡수하므로, 이 열을 고온체로 방출하기 위해 추가적인 일을 해야합니다. 이 일은 입력된 20kW의 일과 같으므로, 고온체로 방출하는 열량은 17.2kcal/s + 20kcal/s = 37.2kcal/s가 됩니다.

    하지만, 문제에서는 냉동기가 20kW의 일을 받아서 열을 흡수한다고 했으므로, 추가적인 일을 해야하는 부분은 없습니다. 따라서, 고온체로 방출하는 열량은 17.2kcal/s가 됩니다.

    이에 따라, 보기에서 정답은 "24.8"이 아닌 "14.8"이 되어야 합니다.
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43. 다음[조건]에 따라 연소기를 설치할 때 적정용기 설치 갯수는? (단, 표준가스 발생능력은 1.5kg/h이다.)

  1. 20kg 용기 : 2개
  2. 20kg 용기 : 3개
  3. 20kg 용기 : 4개
  4. 20kg 용기 : 7개
(정답률: 66%)
  • 연소기 1대당 필요한 가스 공급량은 1.5kg/h 이므로, 1시간에 1.5kg의 가스를 공급할 수 있는 용기의 수를 구해야 한다.

    20kg 용기 1개당 가스 공급량은 20kg * 0.75 = 15kg 이므로, 1시간에 공급 가능한 가스 양은 15kg/h 이다.

    따라서, 1시간에 1.5kg의 가스를 공급하기 위해서는 1.5kg/h ÷ 15kg/h = 0.1개의 20kg 용기가 필요하다.

    하지만, 용기는 개수로 나눌 수 없으므로, 20kg 용기는 최소 1개 이상 필요하다.

    따라서, 20kg 용기를 3개 설치하면 1시간에 1.5kg의 가스를 공급할 수 있으므로, 적정용기 설치 갯수는 "20kg 용기 : 3개" 이다.
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44. 고압가스 탱크의 수리를 위하여 내부가스를 배출하고 불활성 가스로 치환하여 다시 공기로 치환하였다. 내부의 가스를 분석한 결과 탱크 안에서 용접작업을 해도 되는 경우는?

  1. 산소 20%
  2. 질소 85%
  3. 수소 2%
  4. 일산화탄소 100ppm
(정답률: 80%)
  • 용접 작업을 할 때는 산소가 일정 수준 이상 존재하면 화재나 폭발의 위험이 있기 때문에, 내부 가스의 산소 함량이 일정 수준 이하이어야 합니다. 일반적으로 용접 작업을 할 때는 산소 함량이 21% 이하인 경우에 안전하다고 판단됩니다. 따라서, 이 문제에서는 내부 가스의 산소 함량이 20% 이하이므로 용접 작업을 할 수 있는 조건을 충족합니다.
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45. 지하에 설치하는 지역정압기실(기지)의 조작을 안전하고 확실하게 하기 위하여 조명도는 최소 어느 정도로 유지하여야 하는가?

  1. 80Lux 이상
  2. 100Lux 이상
  3. 150Lux 이상
  4. 200Lux 이상
(정답률: 78%)
  • 지하에 설치된 지역정압기실은 어두운 환경에서 작업이 이루어지기 때문에 충분한 조명이 필요합니다. 이를 위해 규정된 기준은 150Lux 이상입니다. 이는 안전하고 정확한 조작을 위해 필요한 최소한의 조명량으로, 이보다 적은 조명량으로는 작업자의 안전과 정확한 조작이 보장되지 않기 때문입니다. 따라서 150Lux 이상의 조명을 유지해야 안전하고 확실한 조작이 가능합니다.
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46. 다음 중 역류를 방지하기 위하여 사용되는 밸브는?

  1. 체크밸브(check valve)
  2. 글로우브 밸브(glove valve)
  3. 게이트 밸브(gate valve)
  4. 버터플라이 밸브(butterfly valve)
(정답률: 73%)
  • 역류를 방지하기 위해서는 유체가 한 방향으로만 흐를 수 있도록 해야 합니다. 이를 위해 사용되는 밸브는 체크밸브입니다. 체크밸브는 유체가 한 방향으로만 흐를 수 있도록 하고, 반대 방향으로는 유체가 흐르지 않도록 막아주는 밸브입니다. 따라서 역류를 방지하기 위해 체크밸브가 사용됩니다.
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47. 액화석유가스 사용시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저장설비로부터 중간밸브까지의 배관은 강관·등관 또는 금속플렉시블 호스로 한다.
  2. 건축물 안의 배관은 매설하여 시공한다.
  3. 건축물의 벽을 통과하는 배관에는 보호관과 부식방지 피복을 한다.
  4. 호스의 길이는 연소기까지 3m 이내로 한다.
(정답률: 68%)
  • 정답은 "건축물 안의 배관은 매설하여 시공한다."입니다.

    이유는 액화석유가스는 매우 위험한 가스이기 때문에, 건축물 안에서 사용되는 배관은 매설하여 시공해야 합니다. 이렇게 하면 배관이 노출되지 않아 안전성이 높아지며, 배관이 파손되거나 손상될 가능성도 줄어듭니다. 따라서, 건축물 안의 배관은 매설하여 시공하는 것이 안전하고 바람직한 방법입니다.
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48. 고무호스가 노후 되어 직경 1㎜의 구멍이 뚫려 280㎜H2O의 압력으로 LP가스가 대기 중으로 2시간 유출되었을 때 분출된 가스의 양은 약 몇 L인가? (단, 가스의 비중은 1.6이다.)

  1. 140L
  2. 238L
  3. 348L
  4. 672L
(정답률: 69%)
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49. 지하에 매설하는 배관의 이음방법으로 가장 부적합한 것은?

  1. 링조인트 접합
  2. 용접 접합
  3. 전기융착 접합
  4. 열융착 접합
(정답률: 63%)
  • 링조인트 접합은 매설된 배관의 이음부에 링을 삽입하고 그 주변에 밀봉재를 주입하여 밀봉하는 방법입니다. 하지만 이 방법은 링이나 밀봉재의 내구성이 낮아서 시간이 지남에 따라 누출이 발생할 가능성이 높습니다. 따라서 지하에 매설하는 배관의 이음방법으로는 부적합합니다.
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50. 액화석유가스용 염화비닐호스의 안지름 치수가 12.7㎜인 경우 제 몇 종으로 분류되는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 52%)
  • 액화석유가스용 염화비닐호스의 안지름 치수가 12.7㎜인 경우 제 3 종으로 분류됩니다. 이는 호스의 내경이 12.7㎜ 이상 25.4㎜ 이하인 경우에 해당하는 종류이기 때문입니다. 다른 보기들은 내경이 12.7㎜보다 작거나 큰 경우에 해당하므로 제외됩니다.
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51. 다음 중 인장시험 방법에 해당하는 것은?

  1. 올센법
  2. 샤르피법
  3. 아이조드법
  4. 파우더법
(정답률: 75%)
  • 올센법은 인장시험 방법 중 하나로, 시편을 끊는 힘을 측정하여 재료의 인장강도를 측정하는 방법입니다. 시편을 끊는 힘을 측정하기 위해 시편 양쪽에 끝부분을 고정하고 중앙에 하중을 가해 시편을 끊는 과정에서 발생하는 하중을 측정합니다. 이 방법은 간단하고 정확하며 다양한 재료에 적용할 수 있어 널리 사용되고 있습니다.
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52. 구리 및 구리합금을 고압장치의 재료로 사용하기에 가장 적당한 가스는?

  1. 아세틸렌
  2. 황화수소
  3. 암모니아
  4. 산소
(정답률: 71%)
  • 구리 및 구리합금은 산화되기 쉬운 재료이므로 고압장치에서 사용할 가스는 산소가 가장 적합합니다. 산소는 연소 반응에 참여하여 높은 온도와 압력을 유지할 수 있으며, 구리 및 구리합금의 산화를 방지하여 재료의 안정성을 유지할 수 있습니다. 따라서 산소가 가장 적합한 가스입니다.
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53. 고압가스용 스프링식 안전밸브의 구조에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 밸브 시트는 이탈되지 않도록 밸브 몸통에 부착되어야 한다.
  2. 안전밸브는 압력을 마음대로 조정할 수 없도록 봉인된 구조로 한다.
  3. 가연성가스 또는 독성가스용의 안전밸브는 개방형으로 한다.
  4. 안전밸브는 그 일부가 파손되어도 충분한 분출량을 얻어야 한다.
(정답률: 75%)
  • "가연성가스 또는 독성가스용의 안전밸브는 개방형으로 한다."가 틀린 것이다. 안전밸브는 일반적으로 닫힌 상태로 설치되며, 가스 누출이 발생할 경우에만 개방되도록 설계된다. 이는 가스 누출을 최소화하기 위함이다. 따라서 가연성가스 또는 독성가스용의 안전밸브도 개방형으로 설계되지 않는다.
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54. 동력 및 냉동시스템에서 사이클의 효율을 향상시키기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 재생기 사용
  2. 다단 압축
  3. 다단 팽창
  4. 압축비 감소
(정답률: 69%)
  • 압축비 감소는 사이클의 효율을 향상시키는 방법이 아닙니다. 압축비는 압축기에서 압축되는 공기의 체적과 압축기 출구에서 나오는 공기의 체적의 비율을 나타내는 값으로, 압축비가 낮을수록 압축기의 효율은 높아지지만, 냉동시스템의 냉매 순환량이 감소하여 냉각 효율이 저하됩니다. 따라서 압축비를 감소시키는 것은 사이클의 효율을 향상시키는 방법이 아닙니다.
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55. 다음 [그림]은 가정용 LP가스 소비시설이다. R1에 사용되는 조정기의 종류는?

  1. 1단 감압식 저압조정기
  2. 1단 감압식 중압조정기
  3. 1단 감압식 고압조정기
  4. 2단 감압식 저압조정기
(정답률: 78%)
  • 가정용 LP가스 소비시설에서 사용되는 조정기는 저압조정기이며, R1에서 사용되는 조정기는 1단 감압식이므로 "1단 감압식 저압조정기"가 정답입니다.
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56. 배관의 전기방식 중 희생양극법에서 저전위 금속으로 주로 사용되는 것은?

  1. 철
  2. 구리
  3. 칼슘
  4. 마그네슘
(정답률: 71%)
  • 희생양극법에서는 저전위 금속을 사용하여 노효전류를 방지하고 부식을 방지합니다. 이 중에서 마그네슘은 철과 구리보다 더 높은 전기음성도를 가지고 있어 더욱 효과적으로 부식을 방지할 수 있습니다. 또한 칼슘보다는 덜 활성적이어서 부식 방지 효과가 더욱 높습니다. 따라서 희생양극법에서는 주로 마그네슘이 사용됩니다.
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57. 펌프의 유효 흡입수두(NPSH)를 가장 잘 표현한 것은?

  1. 펌프가 흡입할 수 있는 전흡입 수두로 펌프의 특성을 나타낸다.
  2. 펌프의 동력을 나타내는 척도이다.
  3. 공동현상을 일으키지 않을 한도의 최대 흡입 양정을 말한다.
  4. 공동현상 발생조건을 나타내는 척도이다.
(정답률: 64%)
  • 펌프가 물을 흡입할 때, 흡입구에서 압력이 낮아지면서 물이 기화되어 공동현상이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해서는 펌프가 필요로 하는 최소한의 수두가 있어야 합니다. 이 최소한의 수두를 유효 흡입수두(NPSH)라고 하며, 공동현상을 일으키지 않을 한도의 최대 흡입 양정을 말합니다. 따라서, 정답은 "공동현상을 일으키지 않을 한도의 최대 흡입 양정을 말한다."입니다.
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58. 압력에 따른 도시가스 공급방식의 일반적인 분류가 아닌 것은?

  1. 저압공급방식
  2. 중압공급방식
  3. 고압공급방식
  4. 초고압공급방식
(정답률: 80%)
  • 압력에 따른 도시가스 공급방식의 일반적인 분류는 저압, 중압, 고압으로 나누어지는데, 초고압공급방식은 일반적인 분류에 포함되지 않는다. 이는 초고압공급방식이 일반적으로 대량의 가스를 원격지에서 공급하기 위해 사용되는 방식이기 때문이다. 따라서 일반 가정이나 상업시설 등에서 사용되는 도시가스 공급방식으로는 적용되지 않는다.
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59. LiBr - H2O 형 흡수식 냉·난방기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 증발기 내부압력을 5~6㎜Hg로 할 경우 물은 약 5℃에서 증발한다.
  2. 증발기 내부의 압력은 진공상태이다.
  3. 냉매는 LiBr이다.
  4. LiBr 은 수증기를 흡수할 때 흡수열이 발생한다.
(정답률: 65%)
  • "냉매는 LiBr이다."가 옳지 않은 것이다. LiBr은 흡수제(Desiccant)로 분류되며, 물의 수증기를 흡수하여 냉난방 효과를 내는 데 사용된다. 따라서 LiBr은 냉매가 아니라 흡수제이다.
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60. 흡입구경이 100㎜, 송출구경이 90㎜인 원심펌프의 올바른 표시는?

  1. 100×90 원심펌프
  2. 90×100 원심펌프
  3. 100-90 원심펌프
  4. 90-100 원심펌프
(정답률: 81%)
  • 흡입구경이 100㎜이고 송출구경이 90㎜이므로, 흡입구의 직경이 더 크기 때문에 "100×90 원심펌프"가 올바른 표기법이다. 이는 흡입구의 직경을 먼저 표기하고, 그 다음에 송출구의 직경을 표기하는 것이 일반적인 표기법이기 때문이다.
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4과목: 가스안전관리

61. 산업재해 발생 및 그 위험요인에 대하여 짝지어진 것 중 틀린 것은?

  1. 화재, 폭발 - 가연성, 폭발성 물질
  2. 중독 - 독성가스, 유독물질
  3. 난청 - 누전, 배선불량
  4. 화상, 동상 - 고온, 저온물질
(정답률: 82%)
  • 난청은 누전이나 배선불량과 직접적인 연관성이 없습니다. 난청은 소음, 진동, 고도의 소음 등이 원인이 될 수 있습니다. 따라서, "난청 - 누전, 배선불량"은 틀린 짝지어진 것입니다.
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62. 아세틸렌 용기의 15℃에서의 최고충전압력은 1.55MPa이다. 아세틸렌 용기의 내압시험압력 및 기밀시험압력은 각각 얼마인가?

  1. 4.65MPa, 1.71MPa
  2. 2.58MPa, 1.55MPa
  3. 2.58MPa, 1.71MPa
  4. 4.65MPa, 2.79MPa
(정답률: 43%)
  • 아세틸렌 용기의 최고충전압력은 1.55MPa이므로, 내압시험압력은 최고충전압력의 3배인 4.65MPa가 된다. 기밀시험압력은 최고충전압력의 1.8배에서 0.1MPa를 뺀 값이므로, (1.55 × 1.8) - 0.1 = 2.79MPa가 된다. 따라서 정답은 "4.65MPa, 2.79MPa"이다.
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63. 고압가스를 충전하는 내용적 500L 미만의 용접용기가 제조 후 경과 년수가 15년 미만일 경우 재검사 주기는?

  1. 1년마다
  2. 2년마다
  3. 3년마다
  4. 5년마다
(정답률: 50%)
  • 고압가스를 충전하는 용접용기는 안전을 위해 정기적인 재검사가 필요합니다. 이때, 용접용기의 경과 년수에 따라 재검사 주기가 달라집니다. 500L 미만의 용접용기의 경우, 경과 년수가 15년 미만일 경우 3년마다 재검사를 받아야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 용접용기의 내부 구조나 고압가스 충전 상태 등을 정기적으로 점검하여 안전한 사용을 보장하기 위함입니다.
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64. 고압가스 저온저장탱크의 내부 압력이 외부압력보다 낮아져 저장탱크가 파괴되는 것을 방지하기 위한 조치로 설치하여야 할 설비로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 압력계
  2. 압력경보설비
  3. 진공안전밸브
  4. 역류방지밸브
(정답률: 70%)
  • 고압가스 저온저장탱크 내부 압력이 외부압력보다 낮아지는 경우, 저장탱크 내부에서 외부로 가스가 역류하여 저장탱크가 파괴될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 역류방지밸브를 설치합니다. 역류방지밸브는 가스가 한 방향으로만 흐를 수 있도록 막아주는 장치로, 저장탱크 내부에서 가스가 외부로 역류하는 것을 막아줍니다. 따라서 역류방지밸브는 고압가스 저온저장탱크의 안전을 보장하기 위해 반드시 설치되어야 하는 중요한 설비입니다.
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65. 고압가스 운반차량에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 액화가스를 충전하는 탱크에는 요동을 방지하기 위한 방파판 등을 설치한다.
  2. 허용농도가 200ppm 이하인 독성가스는 전용차량으로 운반한다.
  3. 가스운반 중 누출 등 위해 우려가 있는 경우에는 소방서 및 경찰서에 신고한다.
  4. 질소를 운반하는 차량에는 소화설비를 반드시 휴대하여야 한다.
(정답률: 78%)
  • "질소를 운반하는 차량에는 소화설비를 반드시 휴대하여야 한다."이 틀린 설명입니다. 이유는 질소는 불에 불이 붙지 않기 때문에 화재 발생 가능성이 매우 낮기 때문입니다. 따라서 소화설비를 휴대할 필요가 없습니다.
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66. 아세틸렌을 용기에 충전하는 작업에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 아세틸렌을 2.5MPa의 압력으로 압축하는 때에는 질소, 메탄, 일산화탄소 또는 에틸렌 등의 희석제를 첨가할 것
  2. 습식아세틸렌발생기의 표면은 70℃ 이하의 온도로 유지하여야 하며, 그 부근에서는 불꽃이 튀는 작업을 하지 아니할 것
  3. 아세틸렌을 용기에 충전하는 때에는 미리 용기에 다공성물지질을 고루 채워 다공도가 80% 이상 92% 미만이 되도록 한 후 아세톤 또는 디메틸포름아미드를 고루 침윤시키고 충전할 것
  4. 아세틸렌을 용기에 충전하는 때의 충전중의 압력은 2.5MPa 이하로 하고, 충전 후에는 압력이 15℃에서 1.5MPa 이하로 될 때까지 정치하여 둘 것
(정답률: 69%)
  • "아세틸렌을 용기에 충전하는 때에는 미리 용기에 다공성물지질을 고루 채워 다공도가 80% 이상 92% 미만이 되도록 한 후 아세톤 또는 디메틸포름아미드를 고루 침윤시키고 충전할 것"이 틀린 것입니다. 이 작업은 습식아세틸렌발생기에서 아세틸렌을 생성하는 작업에서 사용되는 것이며, 용기에 충전하는 작업과는 관련이 없습니다.
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67. 고압가스 저장탱크에 설치하는 방류둑에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 흙으로 방류둑을 설치할 경우 경사를 45° 이하로 하고 성토 윗부분의 폭은 30㎝ 이상으로 한다.
  2. 방류둑에는 출입구를 둘레 50m 마다 1개 이상 설치하고 둘레가 50m 미만일 경우에는 2개 이상의 출입구를 분산하여 설치한다.
  3. 방류둑의 배수조치는 방류둑 밖에서 배수 및 차단 조작을 할 수 있어야 하며 배수할 때 이외에는 반드시 닫혀 있도록 한다.
  4. 독성가스 저장 탱크의 방류둑 높이는 가능한 한 낮게하여 방류둑 내에 체류한 액의 표면적이 넓게 되도록 한다.
(정답률: 75%)
  • "흙으로 방류둑을 설치할 경우 경사를 45° 이하로 하고 성토 윗부분의 폭은 30㎝ 이상으로 한다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 경사를 45° 이하로 하면 물이 너무 빨리 흐르기 때문에 방류둑 내에 있는 액이 제대로 머무르지 못하고 바로 배출되어 환경오염의 위험이 있기 때문이다. 따라서 경사는 5° 이하로 하고, 성토 윗부분의 폭은 50㎝ 이상으로 하는 것이 적절하다.
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68. 암모니아가스 누출 검지의 특징으로 틀린 것은?

  1. 냄새 → 악취
  2. 적색리트머스시험지 → 청색으로 변함
  3. 진한 염산 접촉 → 흰연기
  4. 네슬러시약 투입 → 백색으로 변함
(정답률: 70%)
  • 암모니아가스는 무색, 무취이기 때문에 누출을 쉽게 파악하기 어렵습니다. 따라서 암모니아가스 누출 검지를 위해 다양한 방법이 사용되는데, 그 중 하나가 네슬러시약을 사용하는 것입니다. 네슬러시약은 암모니아와 반응하여 백색 침전물을 생성하기 때문에, 암모니아가스 누출 시 네슬러시약을 투입하면 백색으로 변하는 것입니다. 따라서 "네슬러시약 투입 → 백색으로 변함"이 틀린 것이 아니라 올바른 특징입니다.
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69. 2개 이상의 탱크를 동일한 차량에 고정하여 운반하는 경우의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 탱크마다 탱크의 주밸브를 설치한다.
  2. 탱크와 차량사이를 단단하게 부착하는 조치를 한다.
  3. 충전관에는 안전밸브를 설치한다.
  4. 충전관에는 유량계를 설치한다.
(정답률: 68%)
  • "탱크마다 탱크의 주밸브를 설치한다."는 틀린 설명입니다.

    충전관에 유량계를 설치하는 이유는, 운반 중에 탱크에 충분한 양의 가스가 공급되었는지 확인하기 위해서입니다. 유량계를 통해 가스의 유량을 측정하고, 충전이 완료되면 안전밸브를 닫아서 가스 누출을 방지합니다. 따라서 충전관에는 안전밸브와 함께 유량계를 설치하여 안전한 운반을 보장합니다.
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70. 아세틸렌의 화학적 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 산소-아세틸렌 불꽃은 약 3000℃이다.
  2. 아세틸렌은 흡열화합물이다.
  3. 암모니아성 질산은 용액에 아세틸렌을 통하면 백색의 아세틸라이드를 얻는다.
  4. 백금촉매를 사용하여 수수화하면 메탄이 생성된다.
(정답률: 53%)
  • 백금촉매를 사용하여 아세틸렌을 수수화하면 메탄이 생성되는 것은 틀린 설명입니다. 실제로는 아세틸렌을 수수화하면 에틸렌이 생성됩니다. 이는 백금촉매를 사용하여 일어나는 반응으로, 아세틸렌과 물이 반응하여 에틸렌과 수소가 생성됩니다. 이 반응은 화학공업에서 중요한 역할을 합니다.
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71. 공기액화분리기를 운전하는 과정에서 안전대책상 운전을 중지하고 액화산소를 방출해야 하는 경우는? (단, 액화산소통 내의 액화산소 5L 중의 기준이다.)

  1. 아세틸렌이 0.1mg 을 넘을 때
  2. 아세틸렌이 5mg 을 넘을 때
  3. 탄화수소의 탄소의 질량이 5mg 을 넘을 때
  4. 탄화수소의 탄소의 질량이 50mg 을 넘을 때
(정답률: 71%)
  • 액화산소는 높은 산소 농도로 인해 높은 연소성을 가지고 있습니다. 따라서 공기액화분리기에서 운전 중 안전대책상 운전을 중지하고 액화산소를 방출해야 하는 경우는 액화산소통 내의 액화산소 누출로 인한 화재나 폭발 위험이 있을 때입니다. 이때 액화산소 누출량이 5L 이상이면 위험성이 높아져서 운전을 중지하고 방출해야 합니다. 따라서 정답은 "아세틸렌이 5mg을 넘을 때"입니다. 다른 보기들은 탄화수소의 질량이나 아세틸렌의 농도와는 관련이 없으므로 오답입니다.
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72. 용기 내장형 난방기용 용기의 넥크링 재료는 탄소함유량이 얼마 이하이어야 하는가?

  1. 0.28%
  2. 0.30%
  3. 0.35%
  4. 0.40%
(정답률: 48%)
  • 용기 내장형 난방기용 용기의 넥크링 재료는 탄소함유량이 0.28% 이하이어야 합니다. 이는 용기 내부에서 발생하는 열팽창을 견딜 수 있는 강도를 보장하기 위한 것입니다. 탄소함유량이 높을수록 강도가 높아지지만, 너무 높으면 용기 내부에서 발생하는 열팽창에 대응하지 못하고 파손될 수 있습니다. 따라서 적절한 탄소함유량을 유지하는 것이 중요합니다.
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73. 정압기 설치 시 주의사항에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 최고 1차 압력이 정압기의 설계 압력 이상이 되도록 선정한다.
  2. 대규모 지역의정압기로서 사용하는 경우 동특성이 우수한 정압기를 선정한다.
  3. 스프링제어식의 정압기를 사용할 때에는 필요한 1차 압력 설정범위에 적합한 스프링을 사용한다.
  4. 사용조건에 따라 다르나, 일반적으로 최저 1차 압력의 정압기 최대용량의 60~80% 정도의 부하가 되도록 정압기 용량을 선정한다.
(정답률: 46%)
  • 정압기는 일정한 압력을 유지하기 위해 설치되는 장치입니다. 이때, 정압기의 용량은 사용하는 기기나 시설의 부하에 맞게 선정되어야 합니다. 일반적으로는 최저 1차 압력의 정압기 최대용량의 60~80% 정도의 부하가 되도록 정압기 용량을 선정합니다. 이는 정압기가 일정한 압력을 유지하기 위해 필요한 최소한의 용량을 가지고 있으면서도, 과다한 용량으로 인한 비효율성을 방지하기 위함입니다. 따라서, 정압기를 설치할 때에는 사용하는 기기나 시설의 부하에 맞게 적절한 용량을 선택하는 것이 중요합니다.
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74. 수소의 특성으로 인한 폭발, 화재 등의 재해 발생원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 가벼운 기체이므로 가스가 확산하기 쉽다.
  2. 고온, 고압에서 강에 대해 탈탄 작용을 일으킨다.
  3. 공기와 혼합된 경우 폭발범위가 약 4~75%이다.
  4. 증발잠열로 인해 수분이 동결하여 밸브나 배관을 폐쇄시킨다.
(정답률: 65%)
  • 수소는 증발잠열이 크기 때문에 주변의 수분을 증발시키고 동결시킬 수 있습니다. 이로 인해 밸브나 배관이 얼어붙어 폐쇄되면서 수소가 누출되지 못하고 쌓이게 되어 폭발이나 화재 등의 재해가 발생할 수 있습니다.
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75. 소형저장 탱크에 액화석유가스를 충전하는 때에는 액화가스의 용량이 상용온도에서 그 저장탱크 내용적의 몇 %를 넘지 않아야 하는가?

  1. 75%
  2. 80%
  3. 85%
  4. 90%
(정답률: 66%)
  • 액화석유가스는 상온에서 기체 상태이지만, 압력을 가하고 온도를 낮추면 액체 상태로 변할 수 있습니다. 따라서 소형저장 탱크에 액화석유가스를 충전할 때에는 액화가스의 용량이 상용온도에서 그 저장탱크 내용적의 일정 비율을 넘지 않도록 해야 합니다. 이는 안전상의 이유로 필요합니다.

    액화석유가스의 저장탱크 내용적의 최대 용량은 보통 85%로 제한됩니다. 이는 액화가스가 저장탱크 내부에서 압력과 온도의 변화에 따라 부피가 변할 수 있기 때문입니다. 따라서 일정한 여유 공간을 두어 액화가스의 부피 변화에 대응할 수 있도록 하는 것이 안전을 보장하는 방법입니다.
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76. 고압가스제조시설 사업소에서 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: 78%)
  • 메가폰은 단방향 통신 시스템으로, 상호간 통보가 불가능하므로 안전관리자가 상주하는 사무소와 현장사무소 또는 현장사무소 상호간 신속한 통보를 위한 통신시설로는 적합하지 않습니다. 따라서 정답은 "메가폰"입니다.
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77. 어느 가스용기에 구리관을 연결시켜 사용하던 도중 구리관에 충격을 가하였더니 폭발사고가 발생하였다. 이 용기에 충전된 가스로서 가장 가능성이 높은 것은?

  1. 황화수소
  2. 아세틸렌
  3. 암모니아
  4. 산소
(정답률: 70%)
  • 아세틸렌은 구리와 반응하여 폭발성이 있는 아세틸렌 구리화물을 생성할 수 있기 때문에, 구리관에 충격을 가하면 폭발사고가 발생할 가능성이 높습니다. 따라서 이 용기에 충전된 가스로서 가장 가능성이 높은 것은 아세틸렌입니다.
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78. 액화석유가스용 차량에 고정된 탱크의 폭발을 방지하기 위하여 탱크 내벽에 설치하는 장치로서 가장 절절한 것은?

  1. 다공성 벌집형 알루미늄합금박판
  2. 다공성 벌집형 아연합금박판
  3. 다공성 봉형 알루미늄합금박판
  4. 다공성 봉형 아연합금박판
(정답률: 77%)
  • 다공성 벌집형 알루미늄합금박판은 내부에 구멍이 많이 뚫려있어서 가스가 충격을 받았을 때 탱크 내부에서 압력이 분산되어 폭발을 방지할 수 있기 때문입니다. 또한 알루미늄합금은 경량화와 내식성이 우수하여 차량의 연비 향상과 내구성을 높일 수 있습니다.
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79. 도시가스 배관을 지하에 매설하는 경우 배관은 그 외면으로부터 지하의 다른 시설물과 얼마 이상을 유지하여야 하는가?

  1. 1.0m
  2. 0.7m
  3. 0.5m
  4. 0.3m
(정답률: 48%)
  • 도시가스 배관은 지하에서 다른 시설물과 충돌하지 않도록 안전거리를 유지해야 합니다. 이 안전거리는 지하에서의 깊이와 함께 고려되며, 안전거리가 짧을수록 배관의 내구성과 안전성이 높아집니다. 따라서, 도시가스 배관은 지하의 다른 시설물과 최소 0.3m 이상의 안전거리를 유지해야 합니다.
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80. 콕 제조 기술기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 1개의 핸들로 1개의 유로를 개폐하는 구조로 한다.
  2. 완전히 열었을 때 핸들의 방향은 유로의 방향과 직각인 것으로 한다.
  3. 닫힌 상태에서 예비적 동작이 없이는 열리지 아니하는 구조로 한다.
  4. 핸들의 회전 각도를 90°나 180°로 규제하는 스토퍼를 갖추어야 한다.
(정답률: 72%)
  • "완전히 열었을 때 핸들의 방향은 유로의 방향과 직각인 것으로 한다."가 틀린 것은 아닙니다.

    이유는 콕 제조 기술기준에서는 핸들의 방향과 유로의 방향이 직각이 되도록 하는 것이 중요한 이유는 유로가 완전히 열렸는지 여부를 쉽게 파악할 수 있기 때문입니다. 만약 핸들의 방향과 유로의 방향이 일치하면 유로가 열렸는지 여부를 파악하기 어렵기 때문에 이러한 규정이 필요합니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 가스공급용 저장탱크의 가스저장량을 일정하게 유지하기 위하여 탱크내부의 압력을 측정하고 측정된 압력과 설정압력(목표압력)을 비교하여 탱크에 유입되는 가스의 양을 조절하는 자동제어계가 있다. 탱크내부의 압력을 측정하는 동작은 다음 중 어디에 해당하는가?

  1. 비교
  2. 판단
  3. 조작
  4. 검출
(정답률: 65%)
  • 탱크내부의 압력을 측정하는 동작은 "검출"에 해당합니다. 이는 탱크내부에서 압력을 감지하여 외부로 신호를 보내어 제어 시스템이 해당 신호를 받아들여 가스의 유입량을 조절하기 때문입니다.
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82. 선팽창계수가 다른 두 종류의 금속을 맞대어 온도변화를 주면 휘어지는 것을 이용한 온도계는?

  1. 저항 온도계
  2. 바이메탈 온도계
  3. 열전대 온도계
  4. 유리 온도계
(정답률: 74%)
  • 바이메탈 온도계는 선팽창계수가 다른 두 종류의 금속을 이용하여 만들어진 온도계입니다. 이 온도계는 온도가 변화함에 따라 금속의 팽창률이 다르기 때문에 금속이 휘어지는 현상을 이용하여 온도를 측정합니다. 따라서 바이메탈 온도계는 온도 변화에 민감하고 정확한 측정이 가능합니다.
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83. 1kmol의 가스가 0℃, 1기압에서 22.4m3의 부피를 갖고 있을 때 기체상수는 얼마인가?

  1. 0.082kg·m/kmol·K
  2. 848kg·m/kmol·K
  3. 1.98kg·m/kmol·K
  4. 8.314kg·m/kmol·K
(정답률: 62%)
  • 기체상태방정식 PV=nRT에서 P=1기압, V=22.4m3, n=1kmol, T=0℃+273.15=273.15K 이므로 R을 구할 수 있다.

    R = P*V/n*T = 1*22.4/(1*273.15) = 0.082kg·m/kmol·K

    따라서, 보기에서 정답이 "848kg·m/kmol·K"인 이유는 오답이다.
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84. 자동제어에서 희망하는 온도에 일치시키려는 물리량을 무엇이라 하는가?

  1. 목표값
  2. 제어대상
  3. 되먹임 양
  4. 편차량
(정답률: 70%)
  • 자동제어에서 희망하는 온도를 달성하기 위해 조절해야 하는 물리량을 "목표값"이라고 합니다. 이는 제어 시스템에서 설정한 원하는 값으로, 이 값을 달성하기 위해 제어대상을 조절하게 됩니다. 따라서 "목표값"은 자동제어에서 가장 중요한 값 중 하나이며, 이 값을 정확하게 설정하는 것이 제어 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소입니다.
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85. 다음 중 직접식 액면 측정기기는?

  1. 부자식 액면계
  2. 벨로우즈식 액면계
  3. 정전용량식 액면계
  4. 전기저항식 액면계
(정답률: 71%)
  • 부자식 액면계는 액체나 기체의 압력을 직접 측정하는 액면계로, 압력이 변화함에 따라 액체나 기체가 이동하는 원리를 이용하여 측정합니다. 따라서 직접식 액면 측정기기 중 부자식 액면계가 됩니다. 벨로우즈식 액면계는 압력이 변화함에 따라 벨로우즈의 부피 변화를 측정하는 방식으로, 간접적인 측정 방법을 사용합니다. 정전용량식 액면계는 압력이 변화함에 따라 전기용량이 변화하는 원리를 이용하여 측정합니다. 전기저항식 액면계는 압력이 변화함에 따라 전기저항이 변화하는 원리를 이용하여 측정합니다.
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86. 모발습도계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 히스테리시스가 없다.
  2. 재현성이 좋다.
  3. 구조가 간단하고 취급이 용이하다.
  4. 한냉지역에서 사용하기가 편리하다.
(정답률: 75%)
  • 모발습도계는 히스테리시스가 없다는 것이 틀린 설명입니다. 히스테리시스란, 측정값이 이전 측정값과 다른 경로를 따라 증가하거나 감소하는 현상을 말합니다. 모발습도계는 모발의 흡수와 방출에 따라 측정값이 변화하므로, 이전 측정값과 다른 경로를 따라 증가하거나 감소할 수 있습니다. 따라서 모발습도계에도 히스테리시스가 존재할 수 있습니다.
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87. 머무른 시간이 407초, 길이 12.2m 컬럼에서의 띠너비를 바닥에서 측정하였을 때 13초이었다. 이때 단높이는 몇 ㎜인가?

  1. 0.58
  2. 0.68
  3. 0.78
  4. 0.88
(정답률: 48%)
  • 단높이는 띠너비와 머무른 시간의 비율로 계산할 수 있다.

    띠너비 = 13초 / 12.2m = 1.0664... (m/s)
    머무른 시간 = 407초

    단높이 = 띠너비 / 머무른 시간 = 1.0664... / 407 = 0.002618... (m)

    이를 밀리미터 단위로 환산하면 2.618... mm 이다. 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 0.78 mm 가 된다.
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88. 루트식 유량계의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 스트레이너의 설치가 필요하다.
  2. 맥동에 의한 영향이 대단히 크다.
  3. 적은 유량에서는 동작되지 않을 수 있다.
  4. 구조가 비교적 복잡하다.
(정답률: 59%)
  • 맥동은 유체가 빠르게 흐르는 파이프에서 유체의 속도 차이로 인해 발생하는 압력 변화로, 루트식 유량계에서는 이러한 맥동이 유량 측정에 영향을 미치기 때문에 정확한 측정이 어렵다는 것이 특징입니다. 따라서 맥동에 의한 영향이 대단히 크다는 설명이 틀린 것이 아닙니다.
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89. 오르자트(Orsat) 가스분석기에 의한 배기가스 각 성분의 계산식으로 틀린 것은?

  1. N2[%]＝100-(CO2[%] - O2[%] - CO[%])
  2. CO[%]＝(암모니아성 염화제일구리용액 / 흡수량 시료채취량)× 100
  3. O2[%]＝(알칼리성피로카롤용액 흡수량 / 시료채취량) × 100
  4. CO2[%]＝(30% KOH 용액 흡수량 / 시료채취량) × 100
(정답률: 70%)
  • "N2[%]＝100-(CO2[%] - O2[%] - CO[%])"이 틀린 것은, 이 식에서 CO2, O2, CO의 합이 100%이라는 가정이 있기 때문입니다. 하지만 이 가정은 일반적으로 성립하지 않습니다. 배기가스에는 이 세 가스 외에도 다른 성분들이 존재할 수 있기 때문입니다. 따라서 이 식은 정확한 결과를 보장하지 않습니다.
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90. 염화파라듐지로 일산화탄소의 누출유무를 확인할 경우 누출이 되었다면 이 시험지는 무슨 색으로 변하는가?

  1. 검은색
  2. 청색
  3. 적색
  4. 오렌지색
(정답률: 68%)
  • 염화파라듐지로 일산화탄소와 반응하면 검은색의 파라듐산화물이 생성되기 때문입니다. 따라서 누출이 되었다면 이 시험지는 검은색으로 변합니다.
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91. 내경 30㎝인 어떤 관속에 내경 15㎝인 오리피스를 설치하여 물의 유량을 측정하려 한다. 압력강하는 0.1kgf/cm2이고, 유량계수는 0.72일 때 물의 유량은 약 몇 m3/s인가?

  1. 0.028m3/s
  2. 0.28m3/s
  3. 0.056m3/s
  4. 0.56m3/s
(정답률: 39%)
  • 유량계수는 Q = C*A*(2gΔh)1/2로 계산된다. 여기서 Q는 유량, C는 유량계수, A는 단면적, g는 중력가속도, Δh는 오리피스 위와 아래의 압력차이이다.

    우선 압력강은 0.1kgf/cm2이므로, 이를 Pa 단위로 환산하면 9800 Pa이다.

    오리피스 위쪽의 압력은 대기압인 101325 Pa이고, 오리피스 아래쪽의 압력은 위쪽 압력과 압력강의 합인 101325 + 9800 = 111125 Pa이다. 따라서 Δh는 111125 - 101325 = 9800 Pa이다.

    단면적 A는 내경 15㎝인 원의 면적인 π*(0.15/2)2 = 0.01767 m2이다.

    따라서 유량계수 C는 0.72이다.

    마지막으로, Q = C*A*(2gΔh)1/2를 계산하면 Q = 0.056 m3/s가 된다.

    따라서 정답은 "0.056m3/s"이다.
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92. 대규모의 플랜트가 많은 화학공장에서 사용하는 제어방식이 아닌 것은?

  1. 비율제어(ratio control)
  2. 요소제어(element control)
  3. 종속제어(cascade control)
  4. 전치제어(feed forward control)
(정답률: 52%)
  • 요소제어는 개별적인 제어기를 사용하여 각각의 요소(온도, 압력, 유량 등)를 제어하는 방식이다. 이 방식은 작은 규모의 시스템에서 주로 사용되며, 대규모의 플랜트에서는 많은 요소들을 개별적으로 제어하기 어렵기 때문에 사용되지 않는다. 따라서 요소제어는 대규모의 화학공장에서 사용되지 않는 제어방식이다.
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93. 캐리어가스의 유량이 60mL/min이고, 기록지의 속도가 3㎝/min일 때 어떤 성분시료를 주입하였더니 주입점에서 성분피크까지의 길이가 15㎝이었다. 지속용량은 약 mL인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 71%)
  • 성분피크까지의 길이는 시료가 분리되어 나타나는 구간이므로, 이 길이와 기록지의 속도를 이용하여 분리시간을 구할 수 있다. 분리시간은 15㎝ ÷ 3㎝/min = 5분이다.

    캐리어가스의 유량과 분리시간을 이용하여 지속용량을 구할 수 있다. 지속용량은 유량 × 분리시간 = 60mL/min × 5분 = 300mL 이므로, 정답은 "300"이다.
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94. 부르동관(Bourdon tube)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 다이어프램압력계 보다 고압 측정이 가능하다.
  2. C 형, 와권형, 나선형, 버튼형 등이 있다.
  3. 계기 하나로 2공정의 압력차 측정이 가능하다.
  4. 국관에 압력이 가해지면 곡률 반경이 증대되는 것을 이용한 것이다.
(정답률: 63%)
  • "계기 하나로 2공정의 압력차 측정이 가능하다."는 틀린 설명입니다. 부르동관은 하나의 공정에서 압력을 측정하는데 사용되며, 압력차를 측정하는 데에는 두 개의 부르동관이 필요합니다. 따라서, 두 개의 부르동관을 사용하여 압력차를 측정하는 경우에는 두 개의 계기가 필요합니다.
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95. 다음 [보기]에서 설명하는 가스미터는?

  1. 막식가스미터
  2. 습식가스미터
  3. 루트(Roots)미터
  4. 벤투리미터
(정답률: 75%)
  • 보기에서 설명하는 가스미터는 습식가스미터입니다. 이는 가스와 물이 혼합된 상태에서 측정하는 가스미터로, 가스와 물이 혼합되어 있을 때도 정확한 측정이 가능하기 때문에 사용됩니다. 막식가스미터는 가스만 측정하는 미터이고, 루트(Roots)미터와 벤투리미터는 유체의 유속을 측정하는 미터입니다.
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96. 가스크로마토그래피의 캐리어가스로 사용하지 않는 것은?

  1. He
  2. N2
  3. Ar
  4. O2
(정답률: 78%)
  • 가스크로마토그래피에서는 샘플을 분리하기 위해 캐리어가스를 사용합니다. 이때 캐리어가스는 샘플과 상호작용하지 않아야 하며, 높은 순도와 안정성을 가지고 있어야 합니다. 그러므로 산소(O2)는 캐리어가스로 사용하지 않습니다. 산소는 매우 활성적인 기체로, 샘플과 상호작용하여 분리를 방해하거나 샘플을 변화시킬 수 있기 때문입니다.
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97. 스프링식 저울의 경우 측정하고자 하는 물체의 무게가 작용하여 스프링의 변위가 생기고 이에 따라 바늘의 변위가 생겨 지시하는 양으로 물체의 무게를 알 수 있다. 이와 같은 측정방법은?

  1. 편위법
  2. 영위법
  3. 치환법
  4. 보상법
(정답률: 81%)
  • 스프링식 저울은 물체의 무게가 작용하여 스프링의 변위가 생기고 이에 따라 바늘의 변위가 생겨 지시하는 양으로 물체의 무게를 측정하는데, 이때 바늘의 위치를 측정하여 물체의 무게를 알아내는 방법을 편위법이라고 합니다. 즉, 스프링의 변위를 측정하여 물체의 무게를 계산하는 방법입니다.
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98. 자동조절계의 비례적분동작에서 적분시간에 대한 설명으로 가장 적당한 것은?

  1. P동작에 의한 조작신호의 변화가 I동작만으로 일어나는데 필요한 시간
  2. P동작에 의한 조작신호의 변화가 PI동작만으로 일어나는데 필요한 시간
  3. I동작에 의한 조작신호의 변화가 PI동작만으로 일어나는데 필요한 시간
  4. I동작에 의한 조작신호의 변화가 P동작만으로 일어나는데 필요한 시간
(정답률: 50%)
  • 자동조절계의 비례적분동작에서는 P동작과 I동작이 함께 작용하여 조작신호를 조절합니다. 이 때, P동작에 의한 조작신호의 변화가 I동작만으로 일어나는데 필요한 시간은 적분시간입니다. 이는 P동작에 의해 조작신호가 변화하면, I동작이 이를 감지하여 조작신호를 조절하기 시작합니다. 그러나 I동작은 적분기능을 수행하므로, 일정 시간이 지나야 조작신호가 원하는 값으로 조절됩니다. 따라서 적분시간은 P동작에 의한 조작신호의 변화가 I동작만으로 일어나는데 필요한 시간이라고 할 수 있습니다.
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99. 다음 중 화학적 가스 분석방법에 해당하는 것은?

  1. 밀도법
  2. 열전도율법
  3. 적외선 흡수법
  4. 연소열법
(정답률: 54%)
  • 연소열법은 가스 샘플을 연소시켜서 발생하는 열의 양을 측정하여 가스의 구성을 분석하는 방법입니다. 이 방법은 가스의 화학적 구성뿐만 아니라 열적 특성도 파악할 수 있어서 다양한 분야에서 활용됩니다.
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100. 진동이 일어나는 장치의 진동을 억제하는 데 가장 효과적인 제어동작은?

  1. 뱅뱅동작
  2. 비례동작
  3. 적분동작
  4. 미분동작
(정답률: 56%)
  • 미분동작은 시간에 따른 변화율을 계산하여, 진동이 발생하는 원인을 빠르게 감지하고 이를 제어하는 방식입니다. 따라서, 진동이 일어나는 장치의 진동을 억제하는 데 가장 효과적인 제어동작은 미분동작입니다. 미분동작은 진동이 발생하기 전에 빠르게 감지하여 제어하기 때문에, 진동이 크게 발생하지 않도록 예방할 수 있습니다.
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