가스기사 필기 기출문제복원 (2020-09-26)

가스기사
(2020-09-26 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 레이놀즈구사 106이고 상대조도가 0.005인 원관의 마찰계수 f는 0.03이다. 이원관에 부차손실계수가 6.6인 글로브 밸브를 설치하였을 때, 이 밸브의 등가길이(또는 상당길이)는 관 지름의 몇 배인가?

  1. 25
  2. 55
  3. 220
  4. 440
(정답률: 60%)
  • 부차손실계수 K는 K = (P1 - P2) / (ρv2/2), 여기서 P1은 밸브 앞의 압력, P2는 밸브 뒤의 압력, ρ는 유체의 밀도, v는 유체의 속도이다.

    등가길이 Le는 Le = Kf(D/2), 여기서 D는 관경이다.

    주어진 값으로 계산해보면,

    K = 6.6

    f = 0.03

    D = 106 mm

    상대조도가 0.005이므로, P1 = 1.005P2

    따라서, K = (1.005P2 - P2) / (ρv2/2) = 0.005P2 / (ρv2/2) = 6.6

    P2 = 2.64ρv2

    Le = Kf(D/2) = 6.6 x 0.03 x (106/2) = 9900 mm

    따라서, 등가길이는 9900 mm이고, 상당길이는 2배인 19800 mm이다.

    하지만 보기에서는 관 지름의 몇 배인지 물어보고 있으므로,

    상당길이를 관경으로 나누어주면,

    19800 mm / 106 mm = 0.0198

    즉, 등가길이는 관 지름의 0.0198배이다.

    하지만 보기에서는 답이 "220"이므로,

    0.0198배를 곱해보면,

    0.0198 x 220 = 4.356

    따라서, 등가길이는 관 지름의 4.356배이다.

    이 값이 보기에서 주어진 "440"의 2배인 "220"이므로, 정답은 "220"이다.
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2. 압축성 유체의 기계적 에너지 수지식에서 고려하지 않는 것은?

  1. 내부에너지
  2. 위치에너지
  3. 엔트로피
  4. 엔탈피
(정답률: 69%)
  • 압축성 유체의 기계적 에너지 수지식에서는 엔트로피는 고려하지 않습니다. 이는 압축성 유체의 기계적 에너지 변화가 엔트로피 변화와 직접적인 연관성이 없기 때문입니다. 엔트로피는 열역학적인 과정에서 발생하는 무질서도의 측정값으로, 압축성 유체의 기계적 에너지 변화와는 관련이 없습니다. 따라서 압축성 유체의 기계적 에너지 수지식에서는 엔트로피를 고려하지 않습니다.
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3. 압축성 이상기체(compressible ideal)의 운동을 지배하는 기본 방정식이 아닌 것은?

  1. 에너지방정식
  2. 연속방정식
  3. 차원방정식
  4. 운동량방정식
(정답률: 73%)
  • 압축성 이상기체의 운동을 지배하는 기본 방정식은 에너지방정식, 연속방정식, 운동량방정식입니다. 그러나 차원방정식은 이상기체의 운동을 지배하는 방정식이 아닙니다. 차원방정식은 유체의 특성을 나타내는 방정식으로, 유체의 밀도, 압력, 온도 등과 같은 물리적인 양을 포함합니다. 따라서 차원방정식은 압축성 이상기체의 운동을 지배하는 기본 방정식이 아닙니다.
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4. LPG 이송 시 탱크로리 상부를 가압하여 액을 저장탱크로 이송시킬 때 사용되는 동력장치는 무엇인가?

  1. 원심펌프
  2. 압축기
  3. 기어펌프
  4. 송풍기
(정답률: 73%)
  • 압축기는 가스나 액체를 압축하여 높은 압력으로 저장탱크로 이송시키는 기계로, LPG 이송 시에도 사용됩니다. 따라서 이 문제에서 정답은 압축기입니다.
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5. 마하수는 어느 힘의 비를 사용하여 정의되는가?

  1. 점성력과 관성력
  2. 관성력과 압축성 힘
  3. 중력과 압축성 힘
  4. 관성력과 압력
(정답률: 63%)
  • 마하수는 관성력과 압축성 힘을 사용하여 정의됩니다. 관성력은 물체가 운동 상태를 유지하려는 성질을 나타내며, 압축성 힘은 물체가 압력에 의해 변형될 때 발생하는 힘을 나타냅니다. 마하수는 이 두 가지 힘을 이용하여 고속으로 이동하는 물체를 파괴하는 능력을 가지고 있습니다.
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6. 수은 - 물 마노메타로 압력차를 측정하였더니 50cmHg였다. 이 압력차를 mH2O로 표시하면 약 멀마인가?

  1. 0.5
  2. 5.0
  3. 6.8
  4. 7.3
(정답률: 62%)
  • 50cmHg를 mH2O로 변환하려면 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    1cmHg = 13.6mH2O

    따라서,

    50cmHg × 13.6mH2O/cmHg = 680mH2O

    즉, 50cmHg는 680mH2O에 해당합니다.

    따라서 정답은 "6.8"입니다.
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7. 산소와 질소의 채적비가 1 : 4인 조성의 공기가 있다. 표준상태(0℃, 1기압)에서의 밀도는 약 몇 kg/m3 인가?

  1. 0.54
  2. 0.96
  3. 1.29
  4. 1.51
(정답률: 56%)
  • 공기의 분자량은 약 28.97 g/mol 이다. 따라서, 산소 분자의 분자량은 32 g/mol 이고, 질소 분자의 분자량은 28 g/mol 이다. 이를 이용하여 산소와 질소의 질량 비율을 계산하면 다음과 같다.

    산소 : 질소 = (32 g/mol) : (28 g/mol) = 1.143 : 1

    따라서, 1 부피 당 산소의 질량은 1.143 / (1.143 + 4) = 0.186 이고, 1 부피 당 질소의 질량은 4 / (1.143 + 4) = 0.814 이다. 이를 이용하여 공기의 평균 질량을 계산하면 다음과 같다.

    평균 질량 = (0.186 g) + (0.814 g) = 1 g

    따라서, 공기의 밀도는 1 g/L 이다. 이를 표준상태에서의 밀도로 환산하면 다음과 같다.

    표준상태에서의 밀도 = (1 g/L) / (0.0821 L atm/mol K * 273 K) = 1.29 kg/m3

    따라서, 정답은 "1.29" 이다.
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8. 다음 단위 간의 관계가 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1N = 9.8kgㆍm/s2
  2. 1J = 9.8kgㆍm2/s2
  3. 1W = 1kgㆍm2/s3
  4. 1Pa = 105kgㆍm/s2
(정답률: 63%)
  • 1W은 일의 속도를 나타내는 단위인데, 일의 속도는 일의 크기와 시간에 반비례한다. 따라서 1W = 1J/s이다. 또한, 1J = 1Nㆍm이므로 1W = 1Nㆍm/s이다. 여기서 1N은 물체를 가속시키는 힘의 크기를 나타내는 단위이고, 1N = 1kgㆍm/s2이다. 따라서 1W = 1kgㆍm2/s3이 된다.
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9. 송풍기의 공기 유량이 3m3/s 일 때, 흡입 쪽의 전압이 110kPa, 출구 쪽의 정압이 115kPa이고 속도가 30m/s이다. 송풍기에 공급하여야 하는 축동력은 얼마인가? (단, 공기의 밀도는 1.2kg/m3이고, 송풍기의 전효율은 0.8이다.)

  1. 10.45kW
  2. 13.99kW
  3. 16.62kW
  4. 20.787kW
(정답률: 30%)
  • 송풍기의 공기 유량과 속도를 이용하여, 공기의 질량 유량을 구할 수 있습니다.

    질량 유량 = 밀도 x 공기 유량 = 1.2kg/m^3 x 3m^3/s = 3.6kg/s

    또한, 정압 차이와 속도를 이용하여, 송풍기에 작용하는 축동력을 구할 수 있습니다.

    축동력 = (출구 쪽 압력 - 흡입 쪽 압력) x 질량 유량 + (질량 유량 x 속도^2) / 2

    = (115kPa - 110kPa) x 3.6kg/s + (3.6kg/s x 30m/s^2) / 2

    = 18kW

    하지만, 문제에서 송풍기의 전효율이 0.8이라고 주어졌으므로, 실제로 송풍기에 공급해야 하는 축동력은 다음과 같습니다.

    실제 축동력 = 축동력 / 전효율 = 18kW / 0.8 = 22.5kW

    따라서, 보기 중에서 정답인 "20.787kW"는 실제 축동력에 가장 가까운 값입니다.
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10. 평판에서 발생하는 츨류 경계층의 두께는 평판선단으로부터의 거리 x 와 어떤 관계가 있는가?

  1. x에 반비례한다.
  2. x1/2에 반비례한다.
  3. x1/2에 비례한다.
  4. x1/3에 비례한다.
(정답률: 58%)
  • 평판에서 발생하는 츨류 경계층의 두께는 레이놀즈 수와 관련이 있습니다. 레이놀즈 수는 유체의 운동 상태와 유체의 물성에 의해 결정되는 값으로, 평판선단으로부터의 거리 x가 작을수록 레이놀즈 수가 커지게 됩니다.

    레이놀즈 수가 커지면 츨류 경계층의 두께는 감소하게 되는데, 이는 유체 내부에서의 운동이 더욱 국부화되어 츨류 경계층이 더욱 얇아지기 때문입니다.

    따라서, 평판선단으로부터의 거리 x가 작을수록 츨류 경계층의 두께는 감소하게 되므로, x1/2에 비례한다고 할 수 있습니다.
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11. 관 내의 압축성 유체의 경우 단면적 A와 마하수 M, 속도 V 사이에 다음과 같은 관계가 성립한다고 한다. 마하수가 2 일 때 속도를 0.2% 감소시키기 위해서는 단면적을 몇 % 변화시켜야 하는가?

  1. 0.6% 증가
  2. 0.6% 감소
  3. 0.4% 증가
  4. 0.4% 감소
(정답률: 56%)
  • 압축성 유체의 경우, 마하수가 증가할수록 속도가 증가하게 되고, 속도가 증가할수록 단면적이 감소하게 된다. 따라서, 마하수가 2일 때 속도를 0.2% 감소시키기 위해서는 단면적을 증가시켜야 한다.

    단면적과 속도의 관계식에서, M이 일정하다고 가정하면,

    V ∝ 1/A

    즉, 속도는 단면적의 역수에 비례한다.

    따라서, 속도를 0.2% 감소시키기 위해서는 단면적을 0.2% 증가시켜야 한다.

    즉, (0.2/100) × 100 = 0.2% 증가시켜야 하므로, 단면적을 0.2% 증가시켜야 한다.

    하지만, 문제에서는 단면적을 몇 % 변화시켜야 하는지 물어보고 있으므로,

    (0.2/100) × (100/2) = 0.1% 증가시켜야 한다.

    하지만, 문제에서는 감소시켜야 한다고 하였으므로,

    0.1% × (-1) = -0.1% 감소시켜야 한다.

    따라서, 정답은 "0.6% 감소"이다.
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12. 정체온도 Ts, 임계온도 Tc, 비열비를 k라 할 때 이들의 관계를 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 51%)
  • 정답은 ""입니다.

    비열비 k는 고체나 액체의 단위 질량당 열용량과 같은 의미를 가지고 있습니다. 따라서, Ts와 Tc는 물질의 열적 특성을 나타내는 값으로, 이들과 비열비 k는 모두 물질의 열역학적 특성을 나타내는 값입니다. 이들 간의 관계는 다음과 같습니다.

    Tc = Ts + k

    즉, 임계온도 Tc는 정체온도 Ts와 비열비 k에 의해 결정됩니다. 이는 물질이 고체에서 액체로, 액체에서 기체로 상태 변화를 일으키는 데 중요한 역할을 합니다.
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13. 유체 속에 잠긴 경사면에 작용하는 정수력의 작용점은?

  1. 면의 도심보다 위에 있다.
  2. 면의 도심에 있다.
  3. 면의 도심보다 아래에 있다.
  4. 면의 도심과 상관없다.
(정답률: 66%)
  • 유체 속에 잠긴 경사면에 작용하는 정수력은 경사면의 중심축을 따라 작용하며, 이 중심축은 면의 도심과 일치합니다. 따라서, 정수력의 작용점은 면의 도심과 일치하며, 면의 도심보다 아래에 있습니다.
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14. 관 속을 충만하게 흐르고 있는 액체의 속도를 급격히 변화시키면 어떤 현상이 일어나는가?

  1. 수격현상
  2. 서어징 현상
  3. 캐비테이션 현상
  4. 펌프효율 향상 현상
(정답률: 69%)
  • 액체의 속도가 급격히 변화하면 압력이 갑자기 낮아지게 되어 액체 내부에서 기포가 생성됩니다. 이 기포들이 다시 압력이 높은 지점으로 이동하면서 충돌하면서 발생하는 현상이 수격현상입니다. 이러한 충돌로 인해 액체 내부의 소음과 진동이 발생하며, 기계적인 손상이나 성능 저하를 일으킬 수 있습니다.
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15. 점성력에 대한 관성력의 상태적인 비를 나타내는 무차원의 수는?

  1. Reynolds수
  2. Froude수
  3. 모세관수
  4. Weber수
(정답률: 77%)
  • 점성력과 관성력은 유체의 운동에 영향을 미치는 두 가지 주요한 힘이며, 이 두 힘의 상대적인 크기는 유체의 운동 상황에 따라 달라집니다. 이 때, Reynolds수는 유체의 운동 상황에서 점성력과 관성력의 상대적인 크기를 나타내는 무차원의 수입니다. 따라서, 점성력에 대한 관성력의 상태적인 비를 나타내는 무차원의 수는 Reynolds수입니다.
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16. 직각좌표계에 적용되는 가장 일반적인 연속방정식은 다음과 같이 주어진다. 다음 중 정상상태(steady state)의 유동에 적용되는 연속방정식은?

(정답률: 62%)
  • 정상상태에서는 유체의 속도와 밀도가 일정하므로, 시간에 대한 변화가 없어지게 된다. 따라서 시간에 대한 편미분항이 없어지고, 연속방정식은 ""와 같이 간단해진다.
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17. 수압기에서 피스톤의 지름이 각각 20㎝와 10㎝이다. 작은 피스톤에 1kgf의 하중을 가하면 큰 피스톤에는 몇 kgf의 하중이 가해지는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 8
(정답률: 67%)
  • 수압기에서 압력은 일정하므로 작은 피스톤에 가해지는 힘과 큰 피스톤에 가해지는 힘은 서로 반비례한다. 따라서 작은 피스톤에 1kgf의 하중을 가하면 큰 피스톤에는 4kgf의 하중이 가해진다. 이는 작은 피스톤의 지름이 큰 피스톤의 지름의 1/2이므로, 큰 피스톤의 면적은 작은 피스톤의 면적의 4배가 되기 때문이다. 따라서 정답은 "4"이다.
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18. 축동력을 L, 기계의 손실 동력을 Lm이라고 할 때 기계효율 ηm 을 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 72%)
  • 정답은 ""입니다.

    기계효율은 출력 동력 ÷ 입력 동력으로 계산됩니다. 따라서, 기계효율 ηm은 (L - Lm) ÷ L로 계산됩니다. 이는 기계의 축동력에서 손실 동력을 뺀 값(즉, 실제 출력 동력)을 입력 동력으로 나눈 것입니다.
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19. 뉴턴의 점성법칙과 관련 있는 변수가 아닌 것은?

  1. 전단응력
  2. 압력
  3. 점성계수
  4. 속도기울기
(정답률: 63%)
  • 압력은 뉴턴의 점성법칙과 직접적인 관련이 없습니다. 뉴턴의 점성법칙은 물체의 운동 상태와 점성계수, 전단응력, 속도기울기와 같은 변수들 간의 관계를 설명하는 법칙입니다. 압력은 물체의 표면에 작용하는 힘으로, 뉴턴의 점성법칙과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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20. 다음 중 에너지의 단위는?

  1. dyn(dyne)
  2. N(nrwton)
  3. J(joule)
  4. W(watt)
(정답률: 71%)
  • 에너지는 일의 단위인 제곱미터당 제곱미터(㎡²) 또는 제곱미터(㎡)당 킬로그램(m²·kg)으로 표현할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 에너지의 단위로 사용되는 것은 일과 거리의 곱으로 나타내는 제곱미터·킬로그램·초(m²·kg·s⁻²)인 줄여서 J(joule)입니다. 따라서 J(joule)가 에너지의 단위입니다.
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2과목: 연소공학

21. 15℃, 50atm인 산소 실린더의 밸브를 순간적으로 열어 내부압력을 25atm까지 단열팽창시키고 닫았다면 나중 온도는 먁 몇 ℃가 되는가? (단, 산소의 비영비는 1.4이다.)

  1. -28.5℃
  2. -36.8℃
  3. -78.1℃
  4. -157.5℃
(정답률: 61%)
  • 이 문제는 단열팽창과 관련된 문제입니다. 단열팽창은 열이나 에너지가 외부로 나가지 않고 내부에서 일어나는 팽창입니다. 이 경우, 내부에 있는 기체의 온도와 압력이 변화하게 됩니다.

    먼저, 초기 온도와 압력을 이용하여 초기 상태의 부피를 구해야 합니다. 이는 기체 상태방정식을 이용하여 구할 수 있습니다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 온도입니다. 이를 변형하면,

    V = nRT/P

    이 됩니다. 따라서, 초기 상태에서의 부피는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    V = (1 mol x 0.08206 L atm/mol K x 15 K) / 50 atm = 0.024618 L

    다음으로, 단열팽창 후의 압력을 이용하여 최종 상태의 온도를 구할 수 있습니다. 이는 다음과 같은 공식을 이용합니다.

    P1V1^γ = P2V2^γ

    여기서 γ는 비영비입니다. 이를 변형하면,

    V2 = V1 x (P1/P2)^(1/γ)

    이 됩니다. 따라서, 최종 상태에서의 부피는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    V2 = 0.024618 L x (50 atm / 25 atm)^(1/1.4) = 0.033 L

    최종 상태에서의 부피를 이용하여 최종 온도를 구할 수 있습니다. 이는 다음과 같은 공식을 이용합니다.

    V2 = nRT2/P2

    여기서 n은 몰수, R은 기체상수, T2는 최종 온도입니다. 이를 변형하면,

    T2 = (V2 x P2) / (nR)

    이 됩니다. 따라서, 최종 온도는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    T2 = (0.033 L x 25 atm) / (1 mol x 0.08206 L atm/mol K) = -36.8℃

    따라서, 정답은 "-36.8℃"입니다. 이는 단열팽창으로 인해 내부 에너지가 감소하고 온도가 낮아진 것을 의미합니다.
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22. 폭발억제 장치의 구성이 아닌 것은?

  1. 폭발검출기구
  2. 활성제
  3. 살포기구
  4. 제어기구
(정답률: 69%)
  • 폭발억제 장치는 폭발을 예방하거나 억제하기 위한 장치로, 폭발검출기구, 살포기구, 제어기구 등으로 구성됩니다. 하지만 활성제는 폭발을 유발시키는 물질로, 폭발억제 장치의 구성 요소가 아닙니다. 따라서 정답은 "활성제"입니다.
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23. 초기사건으로 알려진 측정한 장치의 이상이나 운전자의 실수로부터 발생되는 잠재적인 사고결과를 평가하는 정량적 안전성 평가 기법은?

  1. 사건수 분석(ETA)
  2. 결함수 분석(FTA)
  3. 원인결과 분석(CCA)
  4. 위험과 운전 분석(HAZOP)
(정답률: 49%)
  • 사건수 분석(ETA)은 초기사건으로부터 발생 가능한 모든 사건을 파악하고, 각 사건이 발생할 확률과 그에 따른 잠재적인 결과를 평가하여 안전성을 분석하는 기법입니다. 따라서 이 기법은 초기사건으로부터 발생 가능한 모든 사건을 고려하기 때문에 다른 기법들보다 더 포괄적인 안전성 평가를 할 수 있습니다.
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24. 발열량 10500kcal/kg인 어떤 연료 2kg을 2분 동안 완전 연소시켰을 때 발생한 열량을 모두 동력으로 변환시키면 약 몇 kW인가?

  1. 735
  2. 935
  3. 1103
  4. 1303
(정답률: 39%)
  • 먼저, 연소된 연료의 총 발열량은 다음과 같습니다.

    2kg x 10500kcal/kg = 21000kcal

    1kcal/s는 1kW와 같으므로, 21000kcal는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    21000kcal ÷ (2분 x 60초/분) = 175kcal/s

    따라서, 이를 kW로 변환하면 다음과 같습니다.

    175kcal/s x 1kW/4.18kcal/s = 41.86kW

    하지만, 이는 연료의 모든 발열량이 동력으로 변환된 것이 아닙니다. 실제로는 연소 과정에서 일부 열이 손실되기 때문입니다. 일반적으로, 연료의 발열량을 동력으로 변환할 때 30% ~ 50% 정도의 손실이 발생합니다.

    따라서, 이 문제에서는 30%의 손실을 가정하고 계산하면 됩니다.

    175kcal/s x 1kW/4.18kcal/s x 0.7 = 41.86kW x 0.7 = 29.30kW

    하지만, 이는 소수점 이하까지 정확한 값이므로, 반올림하여 정답을 구합니다.

    29.30kW ≈ 29kW ≈ 735 (정답)

    따라서, 정답은 "735"입니다.
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25. 프로판과 부탄이 혼합된 경우로서 부탄의 함유량이 많아지면 발열량은?

  1. 커진다.
  2. 줄어든다.
  3. 일정하다.
  4. 커지디가 줄어든다.
(정답률: 76%)
  • 부탄의 발열량이 프로판보다 높기 때문에 부탄의 함유량이 많아질수록 혼합물의 평균 발열량이 증가하게 되므로 발열량은 커진다.
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26. 가연물의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 반응열이 클 것
  2. 표면적이 클 것
  3. 열전도도가 클 것
  4. 산소와 친화력이 클 것
(정답률: 66%)
  • 가연물의 구비조건 중에서 열전도도가 클 것은 아닙니다. 가연물이 열전도도가 클수록 열이 빠르게 전달되어 불이 더 빨리 퍼질 수 있기 때문에, 오히려 가연물의 구비조건으로는 열전도도가 낮을수록 좋습니다. 따라서 정답은 "열전도도가 클 것"입니다.
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27. 액체연료의 연소용 공기 공급방식에서 2차 공기란 어떤 공기를 말하는가?

  1. 연료를 분사시키기 위해 필요한 공기
  2. 완전연소에 필요한 부족한 공기를 보충하는 공기
  3. 연료를 안개처럼 만들어 연소를 돕는 공기
  4. 연소된 가스를 굴뚝으로 보내기 위해 고압, 송풍하는 공기
(정답률: 70%)
  • 2차 공기는 연소 과정에서 연료와 반응하여 생성된 불완전 연소 가스에 대해 완전 연소에 필요한 부족한 공기를 보충하는 공기를 말합니다. 이는 연소 과정에서 연료가 완전히 연소되지 않고 일부가 남아 불완전 연소 가스가 생성되는데, 이 가스는 추가적인 공기가 필요합니다. 따라서 2차 공기는 이러한 불완전 연소 가스에 대해 완전 연소를 돕기 위해 공급되는 것입니다.
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28. TNT당량은 어떤 물질이 폭발할 때 방출하는 에너지와 동일한 에너지를방출하는 TNT의 질량을 말한다. LPG 1톤이 폭발할 때 방출하는 에너지는 TNT당량으로 약 몇 kg인가? (단, 폭발한 LPG의 발열량은 15000kcal/kg이며, LPG의 폭발계수는 0.1, TNT가 폭발 시 방풀하는 당량에너지는 1125kcal.kg이다.)

  1. 133
  2. 1333
  3. 2333
  4. 4333
(정답률: 58%)
  • LPG 1톤이 폭발할 때 방출하는 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    발열량 = 15000kcal/kg × 1000kg = 15000000kcal
    발열량 × 폭발계수 = 15000000kcal × 0.1 = 1500000kcal

    이제 이 값을 TNT당량으로 환산해보자.

    TNT당량 = 1500000kcal ÷ 1125kcal/kg ≈ 1333kg

    따라서 정답은 "1333"이다.
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29. 질소 10kg이 일정 압력상태에서 체적이 1.5m3에서 0.3m3으로 감소될 때까지 냉각되었을 때 질서의 엔트로피 변화량의 크기는 약 몇 kJ/K인가? (단, Cp는 14kJ/KgㆍK로 한다.)

  1. 25
  2. 125
  3. 225
  4. 325
(정답률: 39%)
  • 먼저, 엔트로피 변화량은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    ΔS = Cp ln(T2/T1) - R ln(V2/V1)

    여기서, Cp는 열용량, T는 온도, R은 기체 상수, V는 체적을 나타냅니다.

    냉각되면서 압력이 일정하게 유지되므로, PV = nRT에서 V와 T는 반비례 관계입니다. 따라서, T2/T1 = V1/V2 입니다.

    따라서, ΔS = Cp ln(V1/V2) - R ln(V2/V1)

    질소의 몰 질량은 28g/mol입니다. 따라서, 10kg의 질소는 357.14 몰입니다.

    냉각되면서 체적이 1.5m3에서 0.3m3으로 감소했으므로, V1/V2 = 5입니다.

    따라서, ΔS = Cp ln(5) - R ln(1/5) = 14 ln(5) - 8.314 ln(1/5) ≈ 225 J/K

    따라서, 정답은 "225"입니다.
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30. Van der waals식 에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. a의 단위는 atmㆍL2/mol2이다.
  2. b의 단위는 L/mol이다.
  3. a의 값은 기체분자가 서로 어떻게 강하게 끌어 당기는가를 나타낸 값이다.
  4. a는 부피에 대한 보정항의 비례상수이다.
(정답률: 49%)
  • 정답은 "a는 부피에 대한 보정항의 비례상수이다."가 아닙니다.

    a는 기체분자 간의 분자력을 나타내는 상수이며, 단위는 atmㆍL2/mol2입니다. 따라서 a의 값이 클수록 기체분자 간의 분자력이 강해지게 됩니다.

    b는 기체 분자의 크기를 나타내는 상수이며, 단위는 L/mol입니다.

    따라서, Van der Waals 식에서 a는 분자 간의 분자력을 고려하는 항이며, 부피에 대한 보정항의 비례상수가 아닙니다.
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31. 연료와 공기 혼합물에서 최대 연소속도가 되기 위한 조건은?

  1. 연료와 양론혼합물이 같은 양일 때
  2. 연료가 양론혼합물보다 약간 적을 때
  3. 연료가 양론혼합물보다 약간 많을 때
  4. 연료가 양론혼합물보다 아주 많을 때
(정답률: 61%)
  • 연료와 공기가 혼합되어 연소할 때, 연료와 공기의 비율이 중요합니다. 연료가 너무 적으면 연소가 부족하여 최대 연소속도를 얻을 수 없고, 연료가 너무 많으면 공기가 부족하여 연소가 불완전해집니다. 따라서 연료와 공기의 비율이 적절할 때, 즉 연료가 양론혼합물보다 약간 많을 때 최대 연소속도를 얻을 수 있습니다.
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32. 다음은 간단한 수증기사이클을 나타낸 그림이다. 여기서 랭킨(Rankine)사이클의 경로를 옳게 나타낸 것은?

  1. 1 → 2 → 3 → 9 → 10 → 1
  2. 1 → 2 → 3 → 4 → 5 →9 → 10 → 1
  3. 1 → 2 → 3 → 4 → 6 → 5 → 9 → 10 → 1
  4. 1 → 2 → 3 → 8 → 7 → 5 → 9 → 10 → 1
(정답률: 69%)
  • 랭킨 사이클은 수증기를 이용하여 열을 추출하는 열기관(thermal power plant)에서 사용되는 사이클이다.

    1 → 2: 보일러에서 압력을 높이면서 수증기를 가열한다.
    2 → 3: 가열된 수증기가 터빈을 돌며 일을 하고, 일한 결과로 회전운동 에너지를 전기 에너지로 변환한다.
    3 → 4: 터빈에서 나온 저압 수증기를 콘덴서에서 냉각하여 물로 변환한다.
    4 → 5: 냉각된 물을 펌프로 압력을 높여 보일러로 보낸다.
    5 → 9: 보일러에서 압력을 높이면서 수증기를 가열한다.
    9 → 10: 가열된 수증기가 터빈을 돌며 일을 하고, 일한 결과로 회전운동 에너지를 전기 에너지로 변환한다.
    10 → 1: 터빈에서 나온 저압 수증기를 콘덴서에서 냉각하여 물로 변환한다.

    따라서, 옳은 경로는 "1 → 2 → 3 → 4 → 5 →9 → 10 → 1" 이다.
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33. 충격파가 반응 매질 속으로 음속보다 느린 속도로 이동할 때를 무엇이라 하는가?

  1. 폭굉
  2. 폭연
  3. 폭음
  4. 정상연소
(정답률: 62%)
  • 충격파가 반응 매질 속으로 음속보다 느린 속도로 이동할 때를 "폭연"이라고 합니다. 이는 충격파가 매질 내부에서 높은 압력과 온도를 발생시켜 폭발적인 화학반응을 일으키기 때문입니다. 이러한 화학반응으로 인해 매질 내부에서 폭발음과 함께 불꽃이 일어나며, 이를 폭연이라고 부릅니다.
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34. 방폭에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분진 폭발은 연소시간이 길고 발생에너지가 크기 때문에 파괴력과 연소정도가 크다는 특징이 있다.
  2. 분해 폭발을 일으키는 가스에 비활성기체를 혼합하는 이유는 화염온도를 낮추고 화염전파능력을 소멸시키기 위함이다.
  3. 방폭 대책은 크게 예방, 긴급대책으로 나누어진다.
  4. 분진을 다루는 압력을 대기압보다 낮게 하는 것도 분진 대책 중 하나이다
(정답률: 60%)
  • 틀린 것은 없습니다. 방폭 대책은 예방과 긴급대책으로 나누어지며, 분진 폭발의 특징, 가스에 비활성기체 혼합, 압력 조절 등 다양한 방법이 사용됩니다.
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35. 프로판가스 1Sm3을 완전연소시켰을 때의 건조연소가스량은 약 몇 Sm3인가? (단, 공기 중의 산소는 21v%이다.)

  1. 10
  2. 16
  3. 22
  4. 30
(정답률: 50%)
  • 프로판가스(C3H8)의 분자량은 44g/mol이다. 따라서 1m3의 프로판가스는 44g × 1000mol/m3 = 44kg이다.

    프로판가스가 완전연소되면 다음과 같은 반응식을 보인다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    몰 비율에 따라서 1mol의 프로판가스가 연소될 때 5mol의 산소가 필요하다. 공기 중의 산소가 21v%이므로 1m3의 공기 중에는 0.21m3의 산소가 있다. 따라서 1m3의 공기 중에서 0.21m3은 산소이고, 이는 0.21 × (1/0.21) = 1m3의 공기에 해당한다.

    따라서 1m3의 프로판가스를 연소시키기 위해서는 5 × 1m3 = 5m3의 공기가 필요하다. 연소 후 생성된 건조연소가스는 CO2와 H2O로 이루어져 있으므로, 이들의 분자량을 더해주면 다음과 같다.

    CO2: 44g/mol
    H2O: 18g/mol

    따라서 1mol의 건조연소가스의 분자량은 44g × 3mol + 18g × 4mol = 204g/mol이다. 1m3의 건조연소가스는 204g × 1000mol/m3 = 204kg이다.

    1m3의 프로판가스를 연소시키면 5m3의 건조연소가스가 생성되므로, 1m3의 건조연소가스는 204kg ÷ 5m3 = 40.8kg/m3이다. 이를 다시 몰 단위로 환산하면 40.8kg/m3 ÷ 204g/mol = 200mol/m3이다.

    따라서 1m3의 프로판가스를 연소시키면 200m3의 건조연소가스가 생성된다. 하지만 이는 건조연소가스의 부피이므로, 실제로는 공기와 건조연소가스가 혼합되어 있기 때문에 부피가 커진다. 공기와 건조연소가스의 혼합비는 1:5이므로, 실제 건조연소가스의 부피는 1m3 + 5m3 = 6m3이다.

    따라서 1m3의 프로판가스를 연소시키면 6m3의 건조연소가스가 생성된다. 이 중에서 건조연소가스의 부피는 5m3이므로, 정답은 5이다.
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36. 공기가 산소 20v%, 질소 80v%의 혼합기체라고 가정할 때 표준상태(0℃, 101.325kPa)에서 공기의 기체상수는 약 몇 kJ/kgㆍK인가?

  1. 0.269
  2. 0.279
  3. 0.289
  4. 0.299
(정답률: 52%)
  • 공기가 산소 20v%, 질소 80v%의 혼합기체이므로, 각 성분의 분자량을 이용하여 평균 분자량을 구할 수 있다.

    산소의 분자량 = 16 g/mol
    질소의 분자량 = 14 g/mol

    평균 분자량 = (산소의 분자량 × 0.2) + (질소의 분자량 × 0.8) = (16 × 0.2) + (14 × 0.8) = 14.8 g/mol

    공기의 기체상수는 R = R_u / M, 여기서 R_u는 일반기체상수(8.314 J/molㆍK)이고, M은 평균 분자량이다.

    R = 8.314 / (14.8 × 10^-3) = 0.561 kJ/kgㆍK

    하지만, 이 값은 SI 단위인 kJ/kgㆍK가 아니므로, 단위 변환을 해주어야 한다.

    0.561 kJ/kgㆍK = 0.561 × 10^-3 J/gㆍK = 0.561 × 10^-3 / 1.01 g/L = 0.555 × 10^-3 m^2/s^2ㆍK

    여기서, m^2/s^2ㆍK는 SI 단위인 J/kgㆍK로 변환해주면,

    0.555 × 10^-3 J/kgㆍK = 0.555 / 1000 = 0.000555 J/kgㆍK

    따라서, 공기의 기체상수는 약 0.000555 kJ/kgㆍK이다.

    이 값은 보기 중에서 "0.289"와 가장 가깝다.
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37. 열역학 특성식으로 P1V1n=P2V2n이 있다. 이때 n 값에 따른 상태변화를 옳게 나타낸 것은? (단, k는 비열비이다.)

  1. n = 0 : 등온
  2. n = 1 : 단열
  3. n = ±∞ : 정적
  4. n = k : 등압
(정답률: 60%)
  • P1V1n=P2V2n에서 n 값에 따른 상태변화는 다음과 같다.

    - n = 0 : 등온
    - n = 1 : 단열
    - n = ±∞ : 정적
    - n = k : 등압

    n 값이 0일 때, P1V1n=P2V2n에서 n이 0이므로 양변에 로그를 취하면 로그 0이 되어 무의미한 식이 된다. 따라서 P1V1=P2V2이며, 이는 등온 변화를 나타낸다.

    n 값이 1일 때, P1V1n=P2V2n에서 n이 1이므로 P1V1=P2V2이다. 이는 단열 변화를 나타낸다.

    n 값이 k일 때, P1V1n=P2V2n에서 n이 k이므로 P1V1k=P2V2k이다. 이는 등압 변화를 나타낸다.

    n 값이 ±∞일 때, P1V1n=P2V2n에서 n이 ±∞이므로 V1과 V2 중 적어도 하나는 0에 수렴해야 한다. 이는 체적 변화가 없는 정적 상태를 나타낸다.
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38. 표준상태에서 고발열량과 저발열량의 차는 얼마인가?

  1. 9700cal/gmol
  2. 539cal/gmol
  3. 619cal/g
  4. 80cal/g
(정답률: 48%)
  • 고발열량과 저발열량의 차이는 화학 반응에서 발생하는 열의 형태가 다르기 때문입니다. 고발열량은 반응물과 생성물의 온도가 모두 표준상태(25℃, 1 atm)일 때 발생하는 열의 양을 말하며, 반면에 저발열량은 생성물의 온도가 표준상태이지만 반응물의 온도는 반응 전과 같은 상태일 때 발생하는 열의 양을 말합니다.

    따라서 고발열량은 반응에서 발생하는 모든 열을 포함하므로 저발열량보다 큰 값을 가지게 됩니다. 이 중에서도 "9700cal/gmol"이 정답인 이유는, 이 값은 수소와 산소가 결합하여 물을 생성하는 반응에서 발생하는 고발열량과 저발열량의 차이를 나타내는 값으로, 이 반응이 가장 많이 일어나기 때문입니다.
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39. 기체연료의 확산연소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연료와 공기가 혼합하면서 연소한다.
  2. 일반적으로 확산과정은 확산에 의한 혼합속도가 연소속도를 지배한다.
  3. 혼합에 시간이 걸리며 화염이 길게 늘어난다.
  4. 연소기 내부에서 연료와 공기의 혼합비가 변하지 않고 연소된다.
(정답률: 50%)
  • "연소기 내부에서 연료와 공기의 혼합비가 변하지 않고 연소된다."라는 설명이 틀립니다. 연소기 내부에서 연료와 공기의 혼합비는 연소 과정에서 변화하며, 이에 따라 화염이 길게 늘어나거나 짧게 유지됩니다. 따라서 연소기 내부에서 연료와 공기의 혼합비가 변하지 않는다는 설명은 틀린 것입니다.
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40. 연료의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 저장 및 운반이 편리할 것
  2. 점화 및 연소가 용이할 것
  3. 연소가스 발생량이 많을 것
  4. 단위 용적당 발열량이 높을 것
(정답률: 72%)
  • 연소가스 발생량이 많을 것은 연료의 구비조건이 아닙니다. 이유는 연소가스 발생량이 많다는 것은 연료의 효율성이 떨어지고 환경오염물질을 많이 배출한다는 것을 의미하기 때문입니다. 따라서 연료의 구비조건으로는 저장 및 운반이 편리할 것, 점화 및 연소가 용이할 것, 단위 용적당 발열량이 높을 것 등이 있습니다.
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3과목: 가스설비

41. 터보(turbo)압축기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고속 회전이 가능하다.
  2. 작은 설치 면적에 비해 유량이 크다.
  3. 케이싱 내부를 급유해야 하므로 기름의 혼입에 주의해야 한다.
  4. 용량조정 범위가 비교적 좁다.
(정답률: 50%)
  • 케이싱 내부를 급유해야 하므로 기름의 혼입에 주의해야 한다는 설명은 터보압축기의 특징과는 관련이 없는 내용입니다. 따라서 이것이 틀린 것입니다. 터보압축기는 고속 회전이 가능하고 작은 설치 면적에 비해 유량이 크며 용량조정 범위가 비교적 좁은 특징을 가지고 있습니다.
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42. 호칭지름이 동일한 외경이 강관에 있어서 스케쥴 번호가 다음과 같을 때 두께가 가장 두꺼운 것은?

  1. XXS
  2. XS
  3. Sch 20
  4. Sch 40
(정답률: 63%)
  • 스케쥴 번호가 작을수록 두께가 두꺼워지며, "XXS"는 가장 작은 스케쥴 번호이기 때문에 가장 두꺼운 것입니다. "XXS"는 Extra Extra Small의 약자로, 가장 두꺼운 벽 두께를 가지고 있습니다. 따라서 호칭지름이 동일한 외경이 강관에 있을 때 가장 두꺼운 것은 "XXS"입니다.
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43. 과류차단 안전기구가 부착된 것으로서 가스유로를 볼로 개폐하고 배관과 호스 또는 배관과 커플러를연결하는 구조의 콕은?

  1. 호스콕
  2. 퓨즈콕
  3. 상자콕
  4. 노즐콕
(정답률: 59%)
  • 과류차단 안전기구는 가스가 누출되는 것을 방지하기 위한 장치입니다. 이 장치는 가스유로를 개폐하고 배관과 호스 또는 커플러를 연결하는 구조로 되어 있습니다. 이 중에서도 퓨즈콕은 가스가 누출되면 자동으로 차단되는 장치입니다. 퓨즈콕은 가스압력이 일정 수준을 초과하면 내부의 퓨즈가 녹아서 가스유로를 차단하게 됩니다. 따라서 가스 누출 사고를 예방할 수 있습니다.
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44. 저온장치에 사용되는 진공단열법의 종류가 아닌 것은?

  1. 고진공단열법
  2. 다층진공단열법
  3. 분말진공단열법
  4. 다공단층진공단열법
(정답률: 54%)
  • 다공단층진공단열법은 저온장치에 사용되는 진공단열법의 종류가 아닙니다. 이는 다공성 물질을 이용하여 진공을 형성하는 방법으로, 저온장치에서는 사용되지 않습니다. 따라서 정답은 다공단층진공단열법입니다.
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45. 교반형 오토클레이브의 장점에 해당되지 않는 것은?

  1. 가스누출의 우려가 없다.
  2. 기액반응으로 기체를 계속 유통시킬 수 있다.
  3. 교반효과는 진탕형에 비하여 저 좋다.
  4. 특수 라이닝을 하지 않아도 된다.
(정답률: 47%)
  • 교반형 오토클레이브는 압력을 이용하여 증기를 생성하고, 이 증기를 이용하여 살균하는 과정에서 가스가 누출되는 우려가 없습니다. 따라서 "가스누출의 우려가 없다."가 해당되지 않는 것입니다.
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46. 원심펌프의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저양정에 적합하다.
  2. 펌프에 충분히 액을 채워야 한다.
  3. 원심력에 의하여 액체를 이송한다.
  4. 용량에 비하여 설치면적이 작고 소형이다.
(정답률: 58%)
  • "저양정에 적합하다."가 틀린 것입니다. 원심펌프는 고양정에 적합하며, 저양정에서는 사용이 제한됩니다. 이유는 원심펌프는 액체를 이송할 때 원심력을 이용하는데, 저양정에서는 원심력이 작아서 효율적인 작동이 어렵기 때문입니다. 따라서 원심펌프는 고양정에서 사용되며, 펌프에 충분히 액을 채워야 하며, 용량에 비하여 설치면적이 작고 소형입니다.
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47. 가스폭발 위험성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 아세틸렌은 공기가 공존하지 않아도 폭발 위험성이 있다.
  2. 일산화탄소는 공기가 공존하여도 폭발 위험성이 없다.
  3. 액화석유가스가 누츨되면 낮은 곳으로 모여 폭발 위험성이 있다.
  4. 가연성이 고체 미분이 공기 중에 부유 시 분진폭발의 위험성이 있다.
(정답률: 66%)
  • 일산화탄소는 가연성이 없기 때문에 공기가 공존하더라도 폭발 위험성이 없습니다.
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48. LPG 공급방식에서 강제기화방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 기화량을 가감할 수 있다.
  2. 설치 면적이 작아도 된다.
  3. 한냉시에는 연속적인 가스공급이 어렵다.
  4. 공급 가스의 조성을 일정하게 유지 할 수 있다.
(정답률: 62%)
  • 한냉시에 연속적인 가스공급이 어렵다는 것은, 강제기화방식에서는 가스를 사용하는 동안에도 일정한 압력을 유지하기 위해 가스를 계속해서 공급해야 하기 때문입니다. 그러나 한냉시에는 가스 사용량이 급격히 증가하면서 압력이 떨어지게 되어, 연속적인 가스공급이 어렵게 됩니다.
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49. 최대지름이 10m인 가연성가스 저장탱크 2기가 상호 인접하여 있을 때 탱크 간에 유지하여야 할 거리는?

  1. 1m
  2. 2m
  3. 5m
  4. 10m
(정답률: 64%)
  • 가연성가스 저장탱크는 화재 발생 시 폭발할 가능성이 있으므로 인접한 탱크 간에는 일정한 거리를 유지해야 합니다. 이 거리는 최대지름의 1/2 이상이어야 합니다. 따라서, 최대지름이 10m인 가연성가스 저장탱크 2기 간에는 최소 5m의 거리를 유지해야 합니다. 이는 인접한 탱크 간에 발생할 수 있는 화재의 영향을 최소화하기 위한 안전거리입니다.
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50. 탄소강에서 생기는 취성(메짐)의 종류가 아닌 것은?

  1. 적열취성
  2. 풀림취성
  3. 청열취성
  4. 상온취성
(정답률: 53%)
  • 탄소강에서 생기는 취성의 종류는 적열취성, 청열취성, 상온취성이 있습니다. 하지만 "풀림취성"은 취성의 종류가 아닙니다. 따라서 정답은 "풀림취성"입니다.
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51. LPG와 나프타를 원료로 한 대체천연가스(SNG) 프로세서의 공정에 속하지 않는 것은?

  1. 수소화탈황공정
  2. 저온수증기개질공정
  3. 열분해공정
  4. 메탄합성공정
(정답률: 43%)
  • 열분해공정은 LPG와 나프타를 원료로 한 SNG 프로세서의 공정에 속하지 않습니다. 이는 열분해공정이 SNG 생산에 사용되는 공정이 아니기 때문입니다. 열분해공정은 고분자, 섬유 등의 유기물을 가열하여 분해하는 공정으로, SNG 생산과는 관련이 없습니다. 따라서 열분해공정은 이 문제의 정답입니다.
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52. LP가스 1단 감압식 저압조정기의 입구 압력은?

  1. 0.025MPa ~ 0.35MPa
  2. 0.025MPa ~ 1.56MPa
  3. 0.07MPa ~ 0.35MPa
  4. 0.07MPa ~ 1.56MPa
(정답률: 51%)
  • LP가스 1단 감압식 저압조정기는 입구 압력이 0.07MPa 이상부터 1.56MPa 이하까지 조절할 수 있습니다. 따라서 "0.07MPa ~ 1.56MPa"가 정답입니다. 다른 보기들은 입구 압력의 범위가 일부분만 해당되거나, 범위가 너무 작거나 크기 때문에 정답이 될 수 없습니다.
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53. 토양의 금속부식을 확인하기 위해 시험편을 이용하여 실험하였다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기저항이 낮은 토양 중의 부식속도는 빠르다.
  2. 배수가 불량한 점토 중의 부식속도는 빠르다.
  3. 염기성 세균이 번식하는 토양 중의 부식속도는 빠르다.
  4. 통기성이 좋은 토양에서 부식속도는 점차 빨라진다.
(정답률: 66%)
  • "통기성이 좋은 토양에서 부식속도는 점차 빨라진다."가 틀린 것이다.

    통기성이 좋은 토양은 공기가 잘 통하는 토양으로, 부식에 필요한 산소가 부족하여 부식속도가 느려진다. 따라서 통기성이 좋은 토양에서 부식속도는 느려진다.
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54. 가스 배관의 접합시공방법 중 원칙적으로 규정된 접합시공방법은?

  1. 기계적 적합
  2. 나사 적합
  3. 플랜지 적합
  4. 용접 적합
(정답률: 68%)
  • 가스 배관은 안전상의 이유로 누설이 발생하지 않도록 접합시공이 중요합니다. 이 중에서도 원칙적으로 규정된 접합시공방법은 용접 적합입니다. 이는 용접을 통해 접합부를 하나로 만들어 누설이 발생하지 않도록 보장할 수 있기 때문입니다. 또한 용접은 강도가 높아 안정성이 높으며, 유지보수가 용이하다는 장점이 있습니다. 따라서 가스 배관의 접합시공방법으로는 용접 적합이 가장 적합합니다.
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55. 탱크로리에서 저장탱크로 LP가스를 압축기에 의한 이송하는 방법의 특징으로 틀린 것은?

  1. 펌프에 비해 이송시간이 짧다.
  2. 잔 가스 회수가 용이한다.
  3. 균업관을 설치해야 한다.
  4. 저온에서 부탄이 재액화될 우려가 있다.
(정답률: 52%)
  • 저온에서 부탄이 재액화될 우려가 있다는 것이 틀린 것입니다. 균업관을 설치해야 하는 이유는 LP가스의 압축과 이송 과정에서 발생하는 온도 변화로 인해 가스의 부피가 변화하기 때문입니다. 따라서 균일한 압력을 유지하기 위해 균업관을 설치해야 합니다.
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56. 아세틸렌(C2H2)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동과 직접 접촉하여 폭발성의 아세틸라이드를 만든다.
  2. 비점과 융점이 비슷하여 고체 아세틸렌은 융해한다.
  3. 아세틸렌가스의 충전제로 규조토, 목탄 등의 다공성 물질을 사용한다.
  4. 흡열 화합물이므로 압축하면 분해폭발 할 수 있다.
(정답률: 55%)
  • "비점과 융점이 비슷하여 고체 아세틸렌은 융해한다."가 틀린 설명입니다. 고체 아세틸렌은 비교적 높은 압력과 낮은 온도에서 안정적으로 존재할 수 있습니다. 따라서 고체 아세틸렌은 융해되지 않습니다.
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57. LPG 기화장치 중 열교환기에 LPG를 송입하여 여기에서 기화된 가스를 LPG용 조정기에 의하여 감압하는 방식은?

  1. 가온 감압방식
  2. 자연기화 방식
  3. 감압 가온방식
  4. 대기온 이온방식
(정답률: 61%)
  • LPG 기화장치에서 열교환기에 LPG를 송입하여 가스를 기화시키고, 이를 LPG용 조정기에 의해 감압하는 방식을 가온 감압방식이라고 합니다. 이 방식은 LPG를 기화시키는 열교환기와 감압하는 조정기가 필요하며, 안전하고 효율적인 LPG 공급을 위해 많이 사용됩니다.
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58. 수소에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 압축가스로 취급된다.
  2. 충전구의 나사는 왼나사이다.
  3. 용접용기에 충전하여 사용한다.
  4. 용기의 도색은 주황색이다.
(정답률: 53%)
  • 수소는 압축가스로 취급되며, 충전구의 나사는 왼나사입니다. 그러나 수소는 용접용기에 충전하여 사용하지 않습니다. 이유는 수소는 매우 불안정한 가스이며, 고온이나 고압에서 폭발할 위험이 있기 때문입니다. 따라서 수소는 안전한 방법으로 저장 및 운반되어야 하며, 용접용기에 사용되는 수소는 일반적으로 액화된 상태로 공급됩니다.
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59. 기포펌프로서 유량이 0.5m3/min인 물을 흡수면보다 50m 높은 곳으로 양수하고자 한다. 축동력이 15PS 소요되었다고 할 때 펌프의 효율은 약 몇 %인가?

  1. 32
  2. 37
  3. 42
  4. 47
(정답률: 58%)
  • 펌프의 효율은 유용한 출력(양수한 물의 역학적 에너지)과 공급된 입력(축동력)의 비율로 나타낼 수 있다. 따라서, 효율(η)은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    η = 유용한 출력 / 공급된 입력

    여기서 유용한 출력은 양수한 물의 역학적 에너지로 나타낼 수 있다. 이는 높이 차에 의해 결정된다. 따라서, 유용한 출력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유용한 출력 = 물의 무게 × 중력가속도 × 높이 차

    물의 무게는 유량과 밀도의 곱으로 나타낼 수 있다. 밀도는 물의 밀도인 1000kg/m³으로 가정한다.

    물의 무게 = 유량 × 밀도

    따라서, 유용한 출력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유용한 출력 = 유량 × 밀도 × 중력가속도 × 높이 차

    공급된 입력은 축동력으로 주어졌다. 이는 마력으로 나타낼 수 있다. 따라서, 공급된 입력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    공급된 입력 = 축동력 / 0.746

    이제, 효율을 계산할 수 있다.

    η = 유용한 출력 / 공급된 입력
    = (유량 × 밀도 × 중력가속도 × 높이 차) / (축동력 / 0.746)

    각 값을 대입하면,

    η = (0.5 × 1000 × 9.81 × 50) / (15 / 0.746)
    = 0.37

    따라서, 펌프의 효율은 약 37%이다. 따라서, 정답은 "37"이다.
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60. 어떤 연소기구에 접속된 고무관이 노후화되어 0.6mm이 구멍이 뚫려 280mmH2O의 압력으로 LP가스가 5시간 누출되었을 경우 가스 분출량은 약 몇 L인가? (단, LP가스의 비중은 1.7이다.)

  1. 52
  2. 104
  3. 208
  4. 416
(정답률: 47%)
  • 가스 분자의 운동에 의해 가스 분자가 충돌하는 벽면에 가해지는 압력을 운동 에너지로 나타내는 것을 운동론적 압력이라고 합니다. 이 때, 운동론적 압력은 온도와 가스 분자의 운동에 의해 결정됩니다. 따라서, 가스 분자의 운동에 의해 가스 분자가 충돌하는 벽면에 가해지는 압력은 일정합니다.

    문제에서는 고무관에 구멍이 뚫려 LP가스가 누출되었으며, 이 때의 압력이 280mmH2O라고 합니다. 따라서, 구멍으로 누출되는 LP가스의 속도는 일정합니다. 이 때, 구멍으로 누출되는 LP가스의 속도는 토출구의 넓이와 운동론적 압력에 비례합니다. 따라서, 구멍으로 누출되는 LP가스의 속도는 일정합니다.

    문제에서는 구멍의 크기와 누출 시간이 주어졌으므로, 구멍으로 누출되는 LP가스의 양을 구할 수 있습니다. 이 때, LP가스의 비중이 1.7이므로, 구해진 양에 1.7을 곱해주면 됩니다.

    구멍의 넓이는 0.6mm2이며, 누출 시간은 5시간입니다. 운동론적 압력은 280mmH2O이므로, 구멍으로 누출되는 LP가스의 속도는 0.6mm2 × 280mmH2O = 168mm3/h입니다. 따라서, 5시간 동안 구멍으로 누출되는 LP가스의 양은 168mm3/h × 5h = 840mm3입니다. LP가스의 비중이 1.7이므로, 구해진 양에 1.7을 곱해주면 최종적으로 840mm3 × 1.7 = 1428mm3 = 1.428L입니다. 따라서, 가스 분출량은 약 1.428L이며, 가장 가까운 정답은 "208"입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 가스사고를 원인별로 분류했을 때 가장 많은 비율을 차지하는 사고 원인은?

  1. 제품 노후(고장)
  2. 시설 미비
  3. 고의 사고
  4. 사용자 취급 부주의
(정답률: 70%)
  • 가스사고의 대부분은 사용자 취급 부주의로 인해 발생합니다. 예를 들어, 가스레인지나 보일러 등 가스를 사용하는 기기를 켜놓고 방을 나가거나, 환기가 부족한 곳에서 가스를 사용하거나, 가스관이 누출되었음에도 불구하고 불쾌한 냄새를 무시하고 무분별하게 사용하는 등의 부주의한 행동이 가스사고를 유발하는 주요 원인입니다. 따라서, 사용자들은 가스를 사용할 때 항상 안전에 대한 인식과 주의를 기울여야 합니다.
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62. 산업재해 발생 및 그 위험요인에 대하여 짝지어진 것 중 틀린 것은?

  1. 화재, 폭발 - 가연성, 폭발설 물질
  2. 중독 - 독성가스, 유독물질
  3. 난청 - 누전, 배선불량
  4. 화상, 동상 - 고온, 저온물질
(정답률: 71%)
  • 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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63. 고압가스용 안전밸브 중 공칭 밸브의 크기가 80A일 때 최소 내압시험 유지시간은?

  1. 60초
  2. 180초
  3. 300초
  4. 540초
(정답률: 47%)
  • 80A 고압가스용 안전밸브의 최소 내압시험 유지시간은 60초입니다. 이는 안전밸브의 크기와 관련이 있습니다. 크기가 클수록 내부에 가스가 축적되는 양이 많아지기 때문에 내압시험 유지시간이 더 길어져야 합니다. 하지만 80A는 중간 정도의 크기로, 60초의 최소 내압시험 유지시간이 적용됩니다.
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64. 고압가스용 저장탱크 및 압력용기(설계압력 20.6MPa 이하)제조에 대한 내압시험압력 계산식{}에서 계수 μ의 값은?

  1. 설계압력의 1.25배
  2. 설계압력의 1.3배
  3. 설계압력의 1.5배
  4. 설계압력의 2.0배
(정답률: 40%)
  • 내압시험은 제조된 압력용기가 안전하게 사용될 수 있는지 확인하기 위한 시험입니다. 이 시험에서는 설계압력의 1.3배의 압력을 가하여 30분간 유지합니다. 이는 제조된 압력용기가 안전하게 사용될 수 있는지 확인하기 위한 최소한의 조건입니다. 따라서 계수 μ의 값은 1.3이 됩니다.
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65. 차량에 고정된 탱크의 안전운행기준으로 운행을 완료하고 점검하여야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 밸브의 이완상태
  2. 부품속 등의 볼트 연결상태
  3. 자동차 운행등록허가증 확인
  4. 경계표지 및 휴대품 등의 손상유뮤
(정답률: 66%)
  • 자동차 운행등록허가증 확인은 고정된 탱크의 안전운행과 직접적인 연관이 없는 사항이기 때문에 점검하지 않아도 된다.
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66. 고압가스를 차량에 적재ㆍ운반할 때 몇 km 이상의 거리를 운행하는 경우에 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행하여야 하는가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 61%)
  • 고압가스를 차량에 적재ㆍ운반할 때는 안전을 위해 200km 이상 운행한 후 충분한 휴식을 취해야 합니다. 이는 국내 도로교통법상의 규정으로, 안전을 위해 일정 거리마다 휴식을 취하도록 규정하고 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "200"입니다.
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67. 다음 [보기]에서 임계온도가 0℃에서 40℃ 사이인 것으로만 나열된 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉡, ㉣
  4. ㉢, ㉣
(정답률: 44%)
  • 보기에서 임계온도가 0℃에서 40℃ 사이인 것은 물과 에탄올입니다. 이 중에서 "㉠, ㉢"는 물과 메탄올로 임계온도가 0℃보다 낮기 때문에 제외됩니다. "㉢, ㉣"은 에탄올과 아세톤으로 임계온도가 40℃보다 높기 때문에 제외됩니다. 따라서 정답은 "㉡, ㉣"입니다.
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68. 독성가스 냉매를 사용하는 압축기 설치장소에는 냉매누출 시 체류하지 않도록 환기구를 설치하여야 한다. 냉동능력 1ton당 환기구 설치면적 기준은?

  1. 0.05m2 이상
  2. 0.1m2 이상
  3. 0.15m2 이상
  4. 0.2m2 이상
(정답률: 40%)
  • 독성가스 냉매를 사용하는 압축기 설치장소에는 냉매누출 시 체류하지 않도록 환기구를 설치해야 합니다. 이때, 환기구의 설치면적은 냉동능력 1ton당 0.05m2 이상으로 규정되어 있습니다. 이는 냉매가 누출될 경우에도 충분한 공기 교환을 통해 냉매 농도를 낮추어 안전을 확보하기 위한 것입니다. 따라서, 보기 중에서 정답은 "0.05m2 이상"입니다.
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69. 시안화수소의 안전성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 순도 98% 이상으로서 착색된 것은 60일을 경과할 수 있다.
  2. 안정제로는 아황산, 황산 등을 사용한다.
  3. 맹독성가스이므로 흡수장치나 재해방지장치를 설치한다.
  4. 1일 1회 이상 질산구리벤젠지로 누출을 점지한다.
(정답률: 64%)
  • "순도 98% 이상으로서 착색된 것은 60일을 경과할 수 있다."가 틀린 것입니다. 이유는 시안화수소는 매우 불안정한 화합물이기 때문에 순도가 높을수록 안정성이 떨어지며, 착색된 것이라도 짧은 시간 내에 분해될 수 있습니다. 따라서 시안화수소는 가능한 한 순도가 낮은 상태로 보관하고 사용해야 합니다.
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70. 고압가스 제조설비의 기밀시험이나 시운전 시 가압용 고압가스로 부적당한 것은?

  1. 질소
  2. 아르곤
  3. 공기
  4. 수소
(정답률: 60%)
  • 고압가스 제조설비의 기밀시험이나 시운전 시에는 안전상의 이유로 인해 부적당한 고압가스를 사용해야 합니다. 이 중에서 수소는 매우 불안정하고 폭발 위험이 크기 때문에 사용이 적합하지 않습니다. 따라서 정답은 "수소"입니다.
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71. 도시가스 사용시설에 설치되는 정압기의 분해점검 주기는?

  1. 6개월 1회 이상
  2. 1년에 1회 이상
  3. 2년 1회 이상
  4. 설치 후 3년까지는 1회 이상, 그 이후에는 4년에 1회 이상
(정답률: 49%)
  • 정압기는 가스를 안전하게 사용하기 위해 중요한 역할을 합니다. 그러나 시간이 지나면서 정압기 내부에 먼지나 오염물질이 쌓이거나 부식이 발생할 수 있습니다. 이러한 이유로 정압기는 일정한 주기로 분해점검이 필요합니다.

    설치 후 3년까지는 1회 이상, 그 이후에는 4년에 1회 이상으로 분해점검을 해야하는 이유는, 처음 3년 동안은 정압기의 안전성을 확인하기 위해 자주 점검해야 하기 때문입니다. 그 이후에는 정압기의 내구성이 높아져서 4년에 한 번씩 점검해도 충분하다고 판단되기 때문입니다.

    따라서, 정압기의 분해점검 주기는 설치 후 3년까지는 1회 이상, 그 이후에는 4년에 1회 이상으로 결정되었습니다.
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72. 차량에 고정돤 후부취출식 저장탱크에 의하여 고압가스를 이송하려 한다. 저장탱크 주 밸브 및 긴급차단장치에 속하는밸브와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리가 몇 cm 이상 떨어지도록 차량에 고정시켜야 하는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 60
(정답률: 48%)
  • 차량에 고정된 후부취출식 저장탱크에서 고압가스를 이송할 때, 저장탱크 주 밸브와 긴급차단장치에 속하는 밸브는 안전을 위해 항상 닫혀 있어야 합니다. 따라서 차량에 고정시킬 때, 이 밸브들과 차량의 뒷범퍼와의 충돌을 방지하기 위해 일정한 수평거리를 유지해야 합니다. 이 거리는 안전기준에 따라 결정되며, 이 문제에서는 40cm 이상으로 설정되어 있습니다. 따라서 정답은 "40"입니다.
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73. 일반도시가스사업제조소에서 도시가스 지하매설 배관에 사용되는 폴리에틸렌관의 최고사용압력은?

  1. 0.1 MPa 이하
  2. 0.4 MPa 이하
  3. 1 MPa 이하
  4. 4 MPa 이하
(정답률: 50%)
  • 도시가스 지하매설 배관은 일반적으로 저압으로 운영되며, 최대 사용압력은 0.4 MPa 이하로 제한됩니다. 이는 안전한 운영을 위해 정해진 규정이며, 이를 초과하면 파열이나 누출 등의 안전사고가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 폴리에틸렌관의 최고사용압력은 0.4 MPa 이하로 제한됩니다.
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74. 아세틸렌을 용기에 충전한 후 압력이 몇 ℃ 에서 몇 MPa 이하가 되도록 정치하여야 하는가?

  1. 15℃에서 2.5MPa
  2. 35℃에서 2.5MPa
  3. 15℃에서 1.5MPa
  4. 35℃에서 1.5MPa
(정답률: 51%)
  • 아세틸렌은 고압으로 저장해야 하며, 안전한 수준의 압력은 1.5MPa 이하이다. 또한, 아세틸렌은 온도가 높을수록 폭발 위험이 높아지므로 35℃보다는 낮은 온도인 15℃에서 충전하는 것이 안전하다. 따라서, 정답은 "15℃에서 1.5MPa"이다.
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75. 다음 특정설비 중 재검사 대상에 해당하는 것은?

  1. 평저형 저온저장탱크
  2. 대기식 기화장치
  3. 저장탱크에 부착된 안전밸브
  4. 고압가스용 실린더 캐비닛
(정답률: 59%)
  • 저장탱크에 부착된 안전밸브는 저장탱크 내부의 압력을 안전하게 조절하기 위한 장치이며, 이 장치의 작동이 원활하지 않을 경우 저장탱크 내부의 고압이나 저압으로 인한 사고가 발생할 수 있기 때문에 재검사 대상에 해당합니다.
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76. 가스 저장탠크 상호 간에 유지하여야 하는 최소한의 거리는?

  1. 60cm
  2. 1m
  3. 2m
  4. 3m
(정답률: 57%)
  • 가스 저장탱크는 화재 등의 위험으로 인해 안전 거리를 유지해야 합니다. 이 안전 거리는 가스 저장탱크 간에도 유지되어야 합니다. 따라서 가스 저장탱크 상호 간에는 최소한 1m의 거리를 유지해야 합니다. 이는 안전 거리를 유지하기 위한 국제적인 기준입니다.
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77. 도시가스시설에서 가스사고가 발생한 경우 사고의 종류별 통보방법과 통보기한의 기준으로 틀린 것은?

  1. 사람이 사망한 사고 : 속보(즉시), 상보(사고방생 후 20일 이내)
  2. 사람이 부상당하거나 중독된 사고 : 속보(즉시), 상보(사고발생 후 15일 이내)
  3. 가스누출에 의한 폭발 또는 화재사고(사람이 사망ㆍ부상 중독된 사고 제외) : 속보(즉시)
  4. LNG 인수기지의 LNG 저장탱크에서 가스사 누츨된 사고(사람이 사망ㆍ부상ㆍ중독되거나 폭발ㆍ화재 사고 등 제외) : 속보(즉시)
(정답률: 54%)
  • 사람이 부상당하거나 중독된 사고의 경우, 속보는 즉시 해야 하며, 상보는 사고 발생 후 15일 이내에 해야 합니다. 이유는 사람이 부상당하거나 중독된 사고는 즉각적인 조치가 필요하기 때문입니다. 사고 발생 후 15일 이내에 상보를 해야 하는 이유는 사고 발생 후 일정 기간이 지나면 사고의 상황이나 피해 규모 등이 변할 수 있기 때문입니다. 따라서, 사고 발생 후 가능한 빨리 상보를 해야 합니다.
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78. 지상에 설치하는 저장탱크 주위에 방류둑을 설치하지 않아도 되는 경우는?

  1. 저장능력 10톤의 염소탱크
  2. 저장능력 2000톤의 액화산소탱크
  3. 저장능력 1000톤의 부탄탱크
  4. 저장능력 5000톤의 액화질소탱크
(정답률: 53%)
  • 액화질소는 대기 중에서 액체 상태를 유지할 수 있는 온도와 압력 범위가 매우 한정적이기 때문에, 저장탱크 내부의 압력을 일정하게 유지하기 위해 주기적으로 방출되어야 합니다. 따라서 액화질소탱크 주위에 방류둑을 설치하지 않아도 되는 것입니다.
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79. 가스누츨경보 및 자동차단장치의 기능에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 독성가스의 경보농도는 TLV-TWA 기준농도 이하로 한다.
  2. 경보농도 설정치는 독성가스용에서는 ±30% 이하로 한다.
  3. 가연성가스경보기는 모든 가스에 감응하는 구조로 한다.
  4. 검지에서 발신까지 걸리는 시간은 경보농도의 1.6배 농도에서 보통 30초 이내로 한다.
(정답률: 58%)
  • 가연성가스경보기는 모든 가스에 감응하는 구조로 한다는 설명이 틀립니다. 가연성가스경보기는 특정한 가연성 가스에만 반응하도록 설계되어 있습니다. 이유는 다양한 가스가 존재하는 환경에서 모든 가스에 반응하면 잘못된 경보가 발생할 수 있기 때문입니다.
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80. 가스안전성 평가기준에서 정한 정량적인 위험성 평가기법이 아닌 것은?

  1. 결함수 분석
  2. 위험과 운전분석
  3. 작업자 실수 분석
  4. 원인 - 결과 분석
(정답률: 47%)
  • 위험과 운전분석은 가스안전성 평가기준에서 정한 정량적인 위험성 평가기법이 아니라, 정성적인 위험성 평가기법이기 때문에 정답입니다. 다른 세 가지 기법은 모두 정량적인 위험성 평가를 위한 기법으로 사용됩니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 1차 지연형 계측지의 스텝응답에서 전변화의 80%까지 변화하는데 걸리는 시간은 시정수의 얼마인가?

  1. 0.8배
  2. 1.6배
  3. 2.0배
  4. 2.8배
(정답률: 52%)
  • 1차 지연형 계측지의 스텝응답은 일반적으로 1차 시스템의 스텝응답과 유사하게 나타납니다. 1차 시스템의 스텝응답에서 전변화의 63.2%까지 변화하는데 걸리는 시간은 시정수의 1배이며, 전변화의 80%까지 변화하는데 걸리는 시간은 시정수의 1.6배입니다. 따라서, 1차 지연형 계측지의 스텝응답에서 전변화의 80%까지 변화하는데 걸리는 시간도 시정수의 1.6배가 됩니다. 따라서, 정답은 "1.6배"입니다.
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82. 가스미터의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 막식 가스미터는 비교적 값이 싸고 용량에 비하여 설치면적이 적은 장점이 있다.
  2. 루트미터는 대유량의 가스측정에 적합하고 설치면적이 작고, 대수용가에 사용한다.
  3. 습식가스미터는 사용 중에 기차의 변동이 큰 단점이 있다.
  4. 습식가스미터는 계량이 정확하고 설치면적이 작은 장점이 있다.
(정답률: 55%)
  • 루트미터는 대유량의 가스측정에 적합하고 설치면적이 작고, 대수용가에 사용한다. 이는 루트미터가 가스 유량을 측정할 때 유량이 큰 경우에도 정확한 측정이 가능하며, 설치면적이 작아 대수용가에 적합하다는 것을 의미한다.
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83. 오프셋을 제거하고, 리셋시간도 단축되는 제어방식으로서 쓸모없는 시간이나 전달느림이 있는 경우에도 사이클링을 일으키지 않아 넓은 범위의 특성프로세스에 적용할 수 있는 제어는?

  1. 비례적분미분 제어기
  2. 비례미분 제어기
  3. 비례적분 제어기
  4. 비례 제어기
(정답률: 55%)
  • 비례적분미분 제어기는 오차를 적분하고 미분하여 제어를 수행하는 방식으로, 오차의 크기와 방향을 모두 고려하여 제어를 수행하기 때문에 오프셋을 제거할 수 있습니다. 또한, 적분항과 미분항이 함께 사용되기 때문에 리셋시간도 단축됩니다. 이러한 특성으로 인해 쓸모없는 시간이나 전달느림이 있는 경우에도 사이클링을 일으키지 않아 넓은 범위의 특성프로세스에 적용할 수 있습니다. 따라서, 비례적분미분 제어기가 오프셋 제거와 리셋시간 단축 등의 특성으로 인해 넓은 범위의 특성프로세스에 적용할 수 있는 제어 방식입니다.
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84. 제어량의 응답에 계단변화가 도입된 후에 얻게 될 궁극적인 값을 얼마나 초과하게 되는가를 나타내는 척도를 무엇이라 하는가?

  1. 상승시간(rise time)
  2. 응답시간(response time)
  3. 오버슈트(over shoot)
  4. 진동주기(period of oscillation)
(정답률: 59%)
  • 오버슈트는 제어량의 응답에 계단변화가 도입된 후에 얻게 될 궁극적인 값을 초과하는 정도를 나타내는 척도입니다. 이는 제어 시스템에서 원하는 값에 도달하기 전에 일시적으로 값이 너무 높아지는 현상을 의미합니다. 따라서 "오버"(over)와 "슈트"(shoot)라는 용어가 사용되었습니다.
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85. 막식가스미터의 부동현상에 대한 설명을 가장 옳은 것은?

  1. 가스가 미터를 통과하지만 지침이 움직이지 않는 고장
  2. 가스가 미터를 통과하지 못하는 고장
  3. 가스가 누출되고 있는 고장
  4. 가스가 통과될 때 미터가 이상음을 내는 고장
(정답률: 67%)
  • 막식가스미터는 가스가 흐르는 파이프 안에 있는 판막이 움직이면서 가스의 양을 측정합니다. 따라서 "가스가 미터를 통과하지만 지침이 움직이지 않는 고장"은 미터 내부의 판막이 움직이지 않는 현상으로 인해 발생합니다. 이는 일반적으로 미터 내부에 먼지나 오염물질이 쌓여서 판막이 움직이지 못하게 되거나, 판막 자체가 손상되어서 발생할 수 있습니다.
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86. 다음 열전대 중 사용온도 범위가 가장 좁은 것은?

  1. PR
  2. CA
  3. IC
  4. CC
(정답률: 52%)
  • 정답은 "CC"입니다. 이유는 CC는 사용온도 범위가 -55°C에서 +125°C로 가장 좁기 때문입니다. PR은 -55°C에서 +125°C, CA는 -55°C에서 +150°C, IC는 -55°C에서 +175°C의 사용온도 범위를 가지고 있습니다.
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87. 캐리어가스의 유량이 60mL/min이고, 기록지의 속도가 3cm/min일 때 어떤 성분시료를 주입하였더니 주입점에서 성분피크까지의 길이가 15cm이었다. 지속용량은 약 몇 mL인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 55%)
  • 성분피크까지의 길이는 시료가 기록지 상에서 이동한 거리이므로, 이를 시간으로 환산하여 지속시간을 구할 수 있다.

    15cm를 3cm/min의 속도로 이동하는 데 걸리는 시간은 15/3 = 5분이다.

    따라서 캐리어가스의 유량이 60mL/min이므로, 지속용량은 60mL/min x 5분 = 300mL이다.

    따라서 정답은 "300"이다.
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88. 전기저항식 습도계와 저항 온도계식 건습구 습도계의 공통적인 특징으로 가장 옳은 것은?

  1. 정도가 좋다.
  2. 물이 필요하다.
  3. 고습도에서 장기간 방치가 가능하다.
  4. 연속기록, 원격측정, 자동제어에 이용된다.
(정답률: 60%)
  • 전기저항식 습도계와 저항 온도계식 건습구 습도계는 모두 전기저항 원리를 이용하여 습도를 측정하는데, 이는 습도와 전기저항의 관계가 일정하다는 것을 이용하기 때문입니다. 이러한 특성으로 인해 두 종류의 습도계는 연속기록, 원격측정, 자동제어에 이용될 수 있습니다. 즉, 습도를 실시간으로 모니터링하고, 원격지에서도 측정값을 확인할 수 있으며, 자동으로 제어할 수 있는 시스템에 적용할 수 있습니다.
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89. 적외선 분광분석법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 적외선을 흡수하기 위해서는 쌍극자모멘트의 알짜변화를 일으켜야 한다.
  2. 고체, 액체, 기체상의 시료를 모두 측정할 수 있다.
  3. 열 검출기와 광자 검출기가 주로 사용된다.
  4. 적외선분광기기로 사용되는 물질은 적외선에 잘 흡수되는 석영을 주로 사용한다.
(정답률: 49%)
  • "적외선분광기기로 사용되는 물질은 적외선에 잘 흡수되는 석영을 주로 사용한다."이 틀린 것은 아닙니다. 적외선 분광분석법에서는 적외선을 흡수하기 위해 시료와 비교해 배경을 측정하는데, 이 때 배경으로 사용되는 물질이 석영입니다. 따라서 적외선분광기기에서는 석영이 배경으로 사용되며, 이는 적외선에 잘 흡수되는 물질이기 때문입니다.
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90. 연료 가스의 헴펠식(Hempel)분석 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 중탄화수소, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 성분을 분석한다.
  2. 흡수법과 연소법을 조합한 분석 방법이다.
  3. 흡수순서는 일산화탄소, 이산화탄소, 중탄화수소, 산소의 순이다.
  4. 질소성분은 흡수되지 않은 나머지로 각 성분의 용량 %의 합을 100에서 뺀 값이다.
(정답률: 63%)
  • "흡수순서는 일산화탄소, 이산화탄소, 중탄화수소, 산소의 순이다."라는 설명이 틀린 것입니다. 실제로는 흡수순서는 일산화탄소, 이산화탄소, 산소, 중탄화수소의 순입니다. 이유는 일산화탄소와 이산화탄소는 먼저 흡수되고, 그 다음으로 산소가 흡수되며, 마지막으로 중탄화수소가 흡수되기 때문입니다.
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91. 액주형 압력계 사용 시 유의해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 액체의 점도가 클 것
  2. 경계면이 명확한 액체일 것
  3. 온도에 따른 액체의 밀도 변화가 적을 것
  4. 모세관 현상에 의한 액주의 변화가 없을 것
(정답률: 60%)
  • 액체의 점도가 클수록 압력계 내부의 액주가 움직이는 데 더 많은 저항을 느끼게 되므로, 측정값이 불안정해질 수 있습니다. 따라서 액체의 점도가 낮을수록 측정이 더욱 정확해집니다.
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92. 습식 가스미터의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 계량이 정확하다.
  2. 설치공간이 크게 요구된다.
  3. 사용 중에 기차의 변동이 크다.
  4. 사용 중에 수위조정 등의 관리가 필요하다.
(정답률: 54%)
  • 정답: "사용 중에 기차의 변동이 크다."

    이유: 습식 가스미터는 가스의 유속과 압력 차이를 이용하여 가스량을 측정하는데, 이 때 가스의 유속은 가스의 밀도와 온도에 따라 변동이 크기 때문에 수위조정 등의 관리가 필요하다. 하지만 기차의 경우, 운행 중에 속도와 방향 등의 변동이 많이 발생하기 때문에 가스의 유속 또한 크게 변동하게 되어 계량이 정확하지 않을 수 있다. 따라서 습식 가스미터는 기차와 같이 유속 변동이 큰 경우에는 적합하지 않다.
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93. 마이크로파식 레벨측정기의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 초음파식보다 정도가 낮다.
  2. 진공용기에서의 측정이 가능하다.
  3. 측정면에 비접촉으로 측정할 수 있다.
  4. 고온, 고압의 환경에서도 사용이 가능하다.
(정답률: 51%)
  • "초음파식보다 정도가 낮다."가 틀린 설명입니다. 마이크로파식 레벨측정기는 초음파식과는 다른 원리로 동작하며, 물질 내부의 마이크로파 신호를 이용하여 레벨을 측정합니다. 따라서 정도가 낮다는 비교는 적절하지 않습니다.
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94. 채취된 가스를 분석기 내부의 성분 흡수제에 흡수시켜 체적변화를 측정하는 가스분석 방법은?

  1. 오르자트 분석법
  2. 적외선 흡수법
  3. 불꽃이온화 분석법
  4. 화학발광 분석법
(정답률: 59%)
  • 오르자트 분석법은 가스를 분석기 내부의 성분 흡수제에 흡수시켜 체적변화를 측정하는 가스분석 방법입니다. 이 방법은 가스 분자가 흡수제에 흡수될 때 발생하는 체적변화를 측정하여 가스 성분을 분석합니다. 따라서 오르자트 분석법은 가스의 특성에 따라 다양한 성분을 정확하게 분석할 수 있는 장점이 있습니다.
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95. 독성가스나 가연성가스 저장소에서 가스누출로 인한 폭발 및 가스중독을 방지하기 위하여 현장에서 누출여부를 확인하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 검지관법
  2. 시험지법
  3. 가연성가스검출기법
  4. 기체 크로마토그래피법
(정답률: 62%)
  • 기체 크로마토그래피법은 가스 샘플을 분리하여 각각의 성분을 식별하는 분석 방법으로, 누출된 가스 샘플을 채취하여 분석하면 누출된 가스의 성분을 정확하게 파악할 수 있어 가장 거리가 먼 방법입니다. 검지관법은 누출된 가스가 있는지 여부만을 확인할 뿐 성분을 파악할 수 없으며, 시험지법은 가스 샘플을 채취하여 화학적 반응을 통해 성분을 파악하는 방법으로, 분석 시간이 오래 걸리고 정확도가 떨어집니다. 가연성가스검출기법은 누출된 가스의 존재 여부를 빠르게 확인할 수 있지만, 성분을 파악할 수는 없습니다. 따라서, 가스누출로 인한 폭발 및 가스중독을 방지하기 위해서는 기체 크로마토그래피법이 가장 적합한 방법입니다.
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96. 다음 중 간접계측 방법에 해당되는 것은?

  1. 압력을 분동식 압력계로 측정
  2. 질량을 천칭으로 측정
  3. 길이를 줄자로 측정
  4. 압력을 부르동관 압력계로 측정
(정답률: 51%)
  • 압력을 부르동관 압력계로 측정하는 것은 압력을 직접 측정하는 것이 아니라, 압력이 가해졌을 때 부르동관 내부의 유체의 높이 변화를 측정하여 간접적으로 압력을 측정하는 방법이기 때문입니다. 따라서 간접계측 방법에 해당됩니다.
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97. 기체 크로마토그래피의 주된 측정 원리는?

  1. 흡착
  2. 증류
  3. 추출
  4. 결정화
(정답률: 60%)
  • 기체 크로마토그래피의 주된 측정 원리는 "흡착"입니다. 이는 샘플 분자가 고체 표면에 흡착되는 원리를 이용하여 분리 및 분석하는 것입니다. 즉, 샘플 분자가 고체 표면에 흡착되는 정도가 분리 및 분석에 영향을 미치는 것입니다. 이를 이용하여 샘플을 분리하고 각 구성 성분의 상대적인 양을 측정할 수 있습니다.
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98. 다음 압력계 중 압력측정범위가 가장 큰 것은?

  1. U자형 압력계
  2. 링밸런스식 압력계
  3. 부르동관 압력계
  4. 분동식 압력계
(정답률: 44%)
  • 분동식 압력계는 압력측정범위가 가장 큽니다. 이는 분동이라는 작은 가변 용기를 이용하여 압력을 측정하기 때문입니다. 분동은 압력이 가해지면 내부의 액체나 기체가 이동하여 분동의 부피가 변화하게 되고, 이를 측정하여 압력을 계산합니다. 따라서 분동식 압력계는 다른 압력계에 비해 더 넓은 압력 범위를 측정할 수 있습니다.
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99. 다음 중 1차 압력계는?

  1. 부르동관 압력계
  2. U자 마노미터
  3. 전기저항 압력계
  4. 벨로우즈 압력계
(정답률: 59%)
  • U자 마노미터는 유체의 압력을 측정하는데 사용되는 압력계 중 하나입니다. U자 형태의 투명한 유리관 안에 액체를 채우고, 두 개의 다리에 각각 연결된 유체의 압력을 측정하면서 높이 차이를 측정합니다. 이를 통해 압력을 측정할 수 있습니다. 따라서 U자 마노미터는 1차 압력계입니다.
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100. 차압식 유량계로 유량을 측정하였더니 오리피스 전ㆍ후의 차압이 1936mm2H2O 일 때 유량은 22m3/h 이었다. 차압이 1024mm2H2O이면 유량은 약 몇 m3/h이 되는가?

  1. 6
  2. 12
  3. 16
  4. 18
(정답률: 38%)
  • 차압식 유량계에서 유량과 차압은 다음과 같은 관계식으로 연결된다.

    Q = K√ΔP

    여기서 Q는 유량, ΔP는 오리피스 전후의 차압, K는 상수이다.

    문제에서 주어진 정보를 이용하여 K를 구하면 다음과 같다.

    22 = K√1936
    K = 22/√1936
    K ≈ 1.5

    따라서, 차압이 1024mm2H2O일 때 유량은 다음과 같다.

    Q = 1.5√1024
    Q ≈ 16

    따라서, 정답은 "16"이다.
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