가스기사 필기 기출문제복원 (2021-03-07)

가스기사
(2021-03-07 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 2kgf은 몇 N 인가?

  1. 2
  2. 4.9
  3. 9.8
  4. 19.6
(정답률: 77%)
  • 2kgf은 19.6N입니다. 이는 1kgf가 9.8N이기 때문입니다. 따라서 2kgf는 2 x 9.8N = 19.6N이 됩니다.
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2. 2차원 직각좌표계(x, y)상에서 속도 포텐셜(ø, velocity potential)이 ø = Ux로 주어지는 유동장이 있다. 이 유동장의 흐름함수(ψ, stream function)에 대한 표현식으로 옳은 것은? (단, U는 상수이다.)

  1. U(x+y)
  2. U(-x+y)
  3. Uy
  4. 2Ux
(정답률: 68%)
  • 흐름함수(ψ)는 다음과 같이 정의된다.

    ∂ψ/∂y = -ø (1)

    ∂ψ/∂x = v (2)

    여기서 속도벡터는 다음과 같이 주어진다.

    v = (U, 0)

    위의 속도벡터를 (2)에 대입하면,

    ∂ψ/∂x = U

    따라서, ψ는 다음과 같이 표현된다.

    ψ = Ux + f(y)

    여기서 f(y)는 y에 대한 임의의 함수이다. 하지만, (1)에 대입하면,

    ∂ψ/∂y = -U

    따라서, f(y) = -Uy이다.

    따라서, 흐름함수(ψ)는 다음과 같이 표현된다.

    ψ = Ux - Uy

    따라서, 정답은 "Uy"이다.
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3. 펌프작용이 단속적이라서 맥동이 일어나기 쉬우므로 이를 완화하기 위하여 공기실을 필요로 하는 펌프는?

  1. 원심펌프
  2. 기어펌프
  3. 수격펌프
  4. 왕복펌프
(정답률: 69%)
  • 왕복펌프는 펌프 작동 시 피스톤이 왕복운동을 하면서 공기를 흡입하고 배출하는 방식으로 작동하기 때문에 맥동이 발생할 확률이 적습니다. 따라서 펌프 작동 시 발생하는 불안정성을 최소화할 수 있어 공기실을 필요로 하는 경우에 적합합니다.
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4. 매끄러운 원관에서 유량 Q, 관의 길이 L, 직경 D, 동점성계수 ν가 주어졌을 때 손실수두 hf를 구하는 순서로 옳은 것은? (단, f는 마찰계수, Re는 Reynolds 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: 66%)
  • 유체의 흐름은 레이놀즈 수에 따라 크게 변화하므로, 먼저 레이놀즈 수를 계산하여 유동 상태를 파악해야 한다. 그 후, 마찰계수 f를 구하기 위해 Moody 선도를 사용한다. 마지막으로, 손실수두 hf를 계산한다. 따라서 정답은 "Re를 계산하고 Moody 선도에서 f를 구한 후 hf를 구한다." 이다.
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5. 내경이 300mm, 길이가 300m인 관을 통하여 평균유속 3m/s 로 흐를 때 압력손실수두는 몇 m 인가? (단, Darcy-Weisbach 식에서의 관마찰계수는 0.03이다.)

  1. 12.6
  2. 13.8
  3. 14.9
  4. 15.6
(정답률: 57%)
  • Darcy-Weisbach 식은 다음과 같습니다.

    f = (2gL/D)^(1/2) / (v^2)

    여기서, f는 관마찰계수, g는 중력가속도, L은 관의 길이, D는 관경, v는 유속입니다.

    압력손실수두는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    ΔP = f (L/D) (ρv^2/2)

    여기서, ΔP는 압력손실수두, ρ는 유체의 밀도입니다.

    따라서, 주어진 조건에서 압력손실수두는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    f = 0.03
    g = 9.81 m/s^2
    L = 300 m
    D = 300 mm = 0.3 m
    v = 3 m/s
    ρ = 1000 kg/m^3

    f = (2gL/D)^(1/2) / (v^2) = 0.003
    ΔP = f (L/D) (ρv^2/2) = 13.8 m

    따라서, 정답은 "13.8"입니다.
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6. 압력이 0.1MPa, 온도 20℃에서 공기의 밀도는 몇 kg/m3 인가? (단, 공기의 기체상수는 287 J/kg·K 이다.)

  1. 1.189
  2. 1.314
  3. 0.1288
  4. 0.6756
(정답률: 47%)
  • 공기의 밀도는 다음과 같은 이상기체 상태방정식을 이용하여 구할 수 있다.

    ρ = P / (R_air * T)

    여기서, ρ는 공기의 밀도, P는 압력, R_air는 공기의 기체상수, T는 온도이다.

    따라서, 주어진 값에 대입하면

    ρ = 0.1MPa / (287 J/kg·K * 293K) = 1.189 kg/m³

    따라서, 정답은 "1.189"이다.
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7. 동점도의 단위로 옳은 것은?

  1. m/s2
  2. m/s
  3. m2/s
  4. m2/kg·s2
(정답률: 68%)
  • 동점도는 단위 면적당 단위 시간에 흐르는 유체의 저항력을 의미합니다. 따라서, 단위 면적당 유체의 단위 시간당 흐름량을 나타내는 단위인 "m2/s"가 옳습니다. 다른 보기들은 각각 가속도, 속도, 압력을 나타내는 단위이므로 동점도와 관련이 없습니다.
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8. 공기를 이상기체로 가정하였을 때 25℃에서 공기의 음속은 몇 m/s 인가? (단, 비열비 k = 1.4, 기체상수 R = 29.27 kgf·m/kg·K 이다.)

  1. 342
  2. 346
  3. 425
  4. 456
(정답률: 57%)
  • 음속은 다음과 같은 식으로 구할 수 있습니다.

    음속 = √(kRT)

    여기서 k는 비열비, R은 기체상수, T는 절대온도입니다. 따라서 공기의 음속은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    음속 = √(1.4 × 29.27 × 298) ≈ 346 m/s

    따라서 정답은 346입니다.
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9. 지름 8cm인 원관 속을 동점성계수가 1.5×10-6 m2/s 인 물이 0.002 m3/s 의 유량을 흐르고 있다. 이 때 레이놀즈수는 약 얼마인가?

  1. 20000
  2. 21221
  3. 21731
  4. 22333
(정답률: 61%)
  • 레이놀즈수는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Re = (유속 × 직경 × 유체밀도) / 동점성계수

    여기서 유속은 0.002 m3/s 이고, 직경은 8cm = 0.08m 이므로,

    Re = (0.002 × 0.08 × 1000) / (1.5×10-6) = 21333.33

    따라서, 가장 가까운 정답은 "21221" 입니다. 이유는 문제에서 소수점 이하를 버리고 정수로 반올림한 것이기 때문입니다.
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10. 20℃ 1.03kgf/cm2abs 의 공기가 단열가역 압축되어 50%의 체적 감소가 생겼다. 압축 후의 온도는? (단, 기체상수 R은 29.27 kgf·m/kg·K 이며 CP/CV = 1.4 이다.)

  1. 42℃
  2. 68℃
  3. 83℃
  4. 114℃
(정답률: 33%)
  • 단열 가역 압축에서는 엔트로피가 일정하게 유지되므로, 다음과 같은 식이 성립합니다.

    P1V1γ = P2V2γ

    여기서 P1은 초기 압력, V1은 초기 체적, P2는 최종 압력, V2는 최종 체적, γ는 비열비와 같습니다.

    문제에서는 초기 온도와 압력, 그리고 체적 감소율이 주어졌으므로, 초기 체적과 최종 압력을 구할 수 있습니다.

    초기 체적 = (1/1.03) m3 = 0.9709 m3
    최종 압력 = 2 × 1.03 = 2.06 kgf/cm2abs

    이제 최종 체적을 구하기 위해 체적 감소율을 이용합니다.

    최종 체적 = 0.5 × 초기 체적 = 0.4855 m3

    이를 이용하여 위의 식에서 최종 온도를 구할 수 있습니다.

    T2 = (P2V2γ-1) / (R × γ)

    여기서 R은 기체상수이고, γ는 비열비입니다.

    계산하면 T2 = 114℃ 이므로, 정답은 "114℃"입니다.
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11. 마찰계수와 마찰저항에 대한 설명을 옳지 않은 것은?

  1. 관 마찰계수는 레이놀즈수와 상대조도의 함수로 나타낸다.
  2. 평판상의 층류흐름에서 점성에 의한 마찰계수는 레이놀즈수의 제곱근에 비례한다.
  3. 원관에서의 층류운동에서 마찰 저항은 유체의 점성계수에 비례한다.
  4. 원관에서의 완전 난류운동에서 마찰저항은 평균유속의 제곱에 비례한다.
(정답률: 51%)
  • "평판상의 층류흐름에서 점성에 의한 마찰계수는 레이놀즈수의 제곱근에 비례한다." 이 설명이 옳지 않은 것은 아닙니다.

    이유는 레이놀즈수가 증가할수록 유체 내부의 난류가 발생하게 되고, 이는 점성에 의한 마찰력을 증가시키기 때문입니다. 따라서 레이놀즈수의 제곱근이 증가할수록 마찰계수도 증가하게 됩니다.
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12. 그림과 같이 윗변과 아랫변이 각각 a, b이고 높이가 H인 사다리꼴형 평면 수문인 수로에 수직으로 설치되어 있다. 비중량 γ인 물의 압력에 의해 수문이 받는 전체 힘은?

(정답률: 55%)
  • 수면 위쪽에는 압력이 없으므로, 수문이 받는 전체 힘은 수면 아래쪽에서의 압력과 수문의 면적, 그리고 물의 비중량을 곱한 값과 같다. 수면 아래쪽에서의 압력은 물의 높이 H에 비례하므로, 수문이 받는 전체 힘은 Habγ와 같다. 따라서 정답은 ""이다.
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13. 내경이 10cm인 원관 속을 비중 0.85인 액체가 10cm/s의 속도로 흐른다. 액체의 점도가 5cP라면 이 유동의 레이놀즈수는?

  1. 1400
  2. 1700
  3. 2100
  4. 2300
(정답률: 53%)
  • 레이놀즈수는 유체의 운동성질과 유체의 점성성질을 나타내는 비례상수입니다. 레이놀즈수가 크면 유체의 운동성질이 점성성질보다 더 크다는 것을 의미하며, 유동이 난류 형태로 발생합니다. 반대로 레이놀즈수가 작으면 유체의 점성성질이 운동성질보다 더 크다는 것을 의미하며, 유동이 정상적인 형태로 발생합니다.

    레이놀즈수는 다음과 같이 계산됩니다.

    Re = (밀도 × 속도 × 내경) ÷ 점도

    여기서 밀도는 액체의 밀도, 속도는 유체의 속도, 내경은 원관의 내경, 점도는 액체의 점도를 나타냅니다.

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 레이놀즈수를 계산할 수 있습니다.

    Re = (0.85 × 10 × 0.1) ÷ 5 = 17

    하지만 이 값은 유동이 정상적인 형태로 발생하는 경우의 레이놀즈수입니다. 유동이 난류 형태로 발생하는 경우에는 레이놀즈수가 더 크게 나타납니다. 일반적으로 레이놀즈수가 2300을 넘어가면 유동이 난류 형태로 발생한다고 합니다.

    따라서 이 문제에서는 유동이 난류 형태로 발생하므로, 레이놀즈수는 2300보다 크게 나타납니다. 그리고 보기에서 가장 가까운 값은 1700이므로, 정답은 1700입니다.
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14. 압축성 유체의 1차언 유동에서 수직충격파 구간을 지나는 기체 성질의 변화로 옳은 것은?

  1. 속도, 압력, 밀도가 증가한다.
  2. 속도, 온도, 밀도가 증가한다.
  3. 압력, 밀도, 온도가 증가한다.
  4. 압력, 밀도, 운동량 플럭스가 증가한다.
(정답률: 68%)
  • 압축성 유체의 1차언 유동에서 수직충격파 구간을 지나는 기체는 압력, 밀도, 온도가 증가합니다. 이는 충격파가 기체를 압축시켜 밀도와 압력이 증가하고, 이로 인해 기체 내부의 분자 운동이 증가하여 온도가 상승하기 때문입니다. 따라서, 정답은 "압력, 밀도, 온도가 증가한다." 입니다.
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15. 대기의 온도가 일정하다고 가정할 때 공중에 높이 떠 있는 고무풍선이 차지하는 부피(a)와 그 풍선이 땅에 내렸을 때의 부피(b)를 옳게 비교한 것은?

  1. a 는 b 보다 크다.
  2. a 와 b 는 같다.
  3. a 는 b 보다 작다.
  4. 비교할 수 없다.
(정답률: 72%)
  • 정답: a는 b보다 크다.

    이유: 고무풍선은 대기압과 같은 압력을 유지하면서 부피가 변화한다. 따라서 고무풍선이 땅에 내려가면 대기압이 높아져서 풍선이 압축되어 부피가 작아진다. 즉, 고무풍선이 땅에 내려가면 부피가 줄어들기 때문에 a는 b보다 크다.
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16. 안지름 20cm의 원관 속을 비중이 0.83인 유체가 층류(Laminar flow)로 흐를 때 관중심에서의 유속이 48cm/s 이라면 관벽에서 7cm 떨어진 지점에서의 유체의 속도는(cm/s)는?

  1. 25.52
  2. 34.68
  3. 43.68
  4. 46.92
(정답률: 44%)
  • 이 문제는 관경이 일정한 원관 속에서 비중이 일정한 유체가 층류로 흐를 때, 관중심에서의 유속과 관벽에서 일정 거리 떨어진 지점에서의 유속을 구하는 문제입니다.

    먼저, 관중심에서의 유속은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Q = πr^2v

    여기서 Q는 유량, r은 반지름, v는 유속입니다. 따라서, 반지름이 10cm(안지름의 절반)이고 유속이 48cm/s일 때, 유량을 구하면 다음과 같습니다.

    Q = π(10cm)^2(48cm/s) ≈ 15,079.58 cm^3/s

    다음으로, 관벽에서 7cm 떨어진 지점에서의 유속을 구하기 위해서는 관경이 일정한 원관 속에서 유체가 층류로 흐르는 경우의 유속 분포를 고려해야 합니다. 이 경우, 파라보릭(Parabolic) 분포를 따르게 됩니다.

    파라보릭 분포에서는, 유속 v와 반지름 r의 관계가 다음과 같습니다.

    v = (2/3) * (Q/π) * (1/r^2)

    따라서, 반지름이 17cm(안지름+7cm)일 때, 유속을 구하면 다음과 같습니다.

    v = (2/3) * (15,079.58 cm^3/s / π) * (1/(17cm)^2) ≈ 43.68 cm/s

    따라서, 정답은 "43.68"입니다.
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17. 베르누이 방정식에 관한 일반적인 설명으로 옳은 것은?

  1. 같은 유선상이 아니더라도 언제나 임의의 점에 대하여 적용된다.
  2. 주로 비정상류 상태의 흐름에 대하여 적용된다.
  3. 유체의 마찰 효과를 고려한 식이다.
  4. 압력수두, 속도수두, 위치수두의 합은 유선을 따라 일정하다.
(정답률: 68%)
  • 베르누이 방정식은 유체의 정상류 상태에서 적용되며, 유체의 마찰 효과를 고려하지 않은 식입니다. 이 방정식은 유체의 운동에 대한 에너지 보존 법칙을 나타내며, 압력수두, 속도수두, 위치수두의 합은 유선을 따라 일정하다는 것은 에너지 보존 법칙에서 유도됩니다. 이는 유체 입자가 유선을 따라 이동할 때, 압력이 작아지면 속도가 증가하고 위치수두가 감소하여, 전체적으로 압력수두, 속도수두, 위치수두의 합이 일정하게 유지되기 때문입니다. 이러한 원리는 같은 유선상이 아니더라도 언제나 임의의 점에 대하여 적용됩니다.
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18. 다음 중 원심 송풍기가 아닌 것은?

  1. 프로펠러 송풍기
  2. 다익 송풍기
  3. 레이디얼 송풍기
  4. 익형(airfoil) 송풍기
(정답률: 59%)
  • 프로펠러 송풍기는 원심력을 이용하여 공기를 움직이는 것이 아니라, 날개 모양의 프로펠러를 회전시켜서 공기를 밀어내는 방식으로 작동합니다. 따라서 원심 송풍기가 아닙니다.
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19. 일반적으로 원관 내부 유동에서 층류만이 일어날 수 있는 레이놀즈수(Reynolds number)의 영역은?

  1. 2100 이상
  2. 2100 이하
  3. 21000 이상
  4. 21000 이하
(정답률: 70%)
  • 원관 내부 유동에서 층류가 일어나기 위해서는 유체의 운동에너지가 점성력에 의한 손실에 비해 충분히 크지 않아야 합니다. 이를 수치화한 것이 레이놀즈수(Reynolds number)입니다. 일반적으로 원관 내부 유동에서 층류가 일어나는 영역은 레이놀즈수가 2100 이하인 경우입니다. 이유는 이 영역에서는 유체의 운동에너지가 점성력에 의한 손실보다 충분히 크기 때문에 유체가 안정적으로 흐를 수 있습니다. 2100 이상인 경우에는 유체의 운동에너지가 점성력에 의한 손실보다 크기 때문에 유체가 불안정해져 층류가 발생할 가능성이 높아집니다.
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20. 수평 원관 내에서의 유체흐름을 설명하는 Hagen-Poiseuille 식을 얻기 위해 필요한 가정이 아닌 것은?

  1. 완전히 발달된 흐름
  2. 정상상태 흐름
  3. 층류
  4. 포텐셜 흐름
(정답률: 66%)
  • Hagen-Poiseuille 식은 비압축성 유체의 수평 원관 내에서의 정상상태 흐름을 설명하는 식입니다. 따라서 "포텐셜 흐름"은 이에 필요한 가정이 아닙니다. 포텐셜 흐름은 유체의 위치에 따라서만 결정되는 흐름으로, 원관 내에서의 유체흐름과는 관련이 없습니다.
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2과목: 연소공학

21. 연료의 일반적인 연소형태가 아닌 것은?

  1. 예혼합연소
  2. 확산연소
  3. 잠열연소
  4. 증발연소
(정답률: 68%)
  • 잠열연소는 연료가 고체 상태에서 연소하는 것이 아니라 액체나 기체 상태에서 연소하는 것입니다. 따라서 일반적인 연소 형태와는 다릅니다. 예를 들어, 액체 연료인 메탄올이 고온, 고압 상태에서 증기로 변환되면서 연소하는 것이 잠열연소의 예입니다.
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22. 연소에서 공기비가 적을 때의 현상이 아닌 것은?

  1. 매연의 발생이 심해진다.
  2. 미연소에 의한 열손실이 증가한다.
  3. 배출가스 중의 NO2의 발생이 증가한다.
  4. 미연소 가스에 의한 역화의 위험성이 증가한다.
(정답률: 59%)
  • 정답은 "미연소에 의한 열손실이 증가한다."입니다.

    공기비가 적을 때는 연소가 불완전하게 일어나므로 매연이 발생하고, 미연소 가스가 많아지게 됩니다. 이로 인해 미연소에 의한 열손실이 증가하게 되고, 이는 연소 효율을 저하시키게 됩니다. 따라서 배출가스 중의 NO2의 발생이 증가하는 것은 아니며, 오히려 감소할 수 있습니다.
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23. 이상기체 10kg을 240K 만큼 온도를 상승시키는데 필요한 열량이 정압인 경우와 정적인 경우에 그 차가 415kJ 이었다. 이 기체의 가스상수는 약 몇 kJ/kg·K 인가?

  1. 0.173
  2. 0.287
  3. 0.381
  4. 0.423
(정답률: 44%)
  • 열역학 제1법칙에 따라, 이상기체의 내부에너지 변화량은 열량과 일을 합한 것과 같다. 즉,

    ΔU = Q + W

    여기서, 이상기체의 내부에너지 변화량은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    ΔU = nCvΔT

    여기서, n은 기체의 몰수, Cv는 기체의 등압 열용량, ΔT는 온도 변화량이다. 따라서, 필요한 열량 Q는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = nCvΔT

    여기서, n은 10kg/분자량 = 10/28.97 mol, ΔT는 240K이다. 따라서, Q는 다음과 같다.

    Q = (10/28.97) × Cv × 240

    정압과정에서 Cv는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Cv = Cp - R

    여기서, Cp는 기체의 등압 열용량, R은 기체의 가스상수이다. 따라서, 정압과정에서 필요한 열량 Q는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Q = nCpΔT - nRΔT

    여기서, n은 10kg/분자량 = 10/28.97 mol, ΔT는 240K이다. 따라서, Q는 다음과 같다.

    Q = (10/28.97) × Cp × 240 - (10/28.97) × R × 240

    두 경우의 차이는 다음과 같다.

    415 = (10/28.97) × Cp × 240 - (10/28.97) × R × 240 - (10/28.97) × Cv × 240

    여기서, Cp와 Cv는 각각 5/2R과 3/2R이다. 따라서, 위 식을 정리하면 다음과 같다.

    415 = (10/28.97) × (5/2R) × 240 - (10/28.97) × R × 240 - (10/28.97) × (3/2R) × 240

    415 = (10/28.97) × (240/2) × R

    R = 0.173 kJ/kg·K

    따라서, 정답은 "0.173"이다.
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24. 다음과 같은 조성을 갖는 혼합가스의 분자량은? (단, 혼합가스의 체적비는 CO2(13.1%), O2(7.7%), N2(79.2%) 이다.)

  1. 27.81
  2. 28.94
  3. 29.67
  4. 30.41
(정답률: 55%)
  • 분자량은 각 구성분자의 분자량을 체적비로 가중평균한 값이다. 따라서 CO2의 분자량은 44.01 g/mol, O2의 분자량은 32.00 g/mol, N2의 분자량은 28.01 g/mol 이다. 이를 체적비로 가중평균하면 다음과 같다.

    (0.131)(44.01 g/mol) + (0.077)(32.00 g/mol) + (0.792)(28.01 g/mol) = 29.98 g/mol

    따라서, 가장 가까운 값인 30.41 g/mol이 정답이다.
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25. 다음은 Air-standard otto cycle의 P-V diagram이다. 이 cycle의 효율(η)을 옳게 나타낸 것은? (단, 정젹열용량은 일정하다.)

(정답률: 61%)
  • 정답은 ""입니다.

    Air-standard otto cycle은 4개의 과정으로 이루어져 있습니다. 1→2과정에서는 등엔트로피 확장이 일어나고, 2→3과정에서는 등압 열전달이 일어나며, 3→4과정에서는 등엔트로피 압축이 일어나고, 4→1과정에서는 등압 열전달이 일어납니다.

    이때, 효율(η)은 (1-압축비)로 나타낼 수 있습니다. 압축비는 압축과정에서의 압력비(P2/P1)와 등엔트로피 확장과정에서의 압력비(P3/P4)의 곱입니다.

    P-V diagram을 보면, 압축비가 가장 작은 경우는 P-V diagram에서 가장 왼쪽 아래에 위치한 경우입니다. 이때, 압축비는 1/3이며, 따라서 효율은 1-1/3=2/3입니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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26. 가스 폭발의 용어 중 DID의 정의에 대하여 가장 올바르게 나타낸 것은?

  1. 격렬한 폭발이 완만한 연소로 넘어갈 때까지의 시간
  2. 어느 온도에서 가열하기 시작하여 발화에 이르기까지의 시간
  3. 폭발 등급을 나타내는 것으로서 가연성 물질의 위험성의 척도
  4. 최초의 완만한 연소로부터 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 거리
(정답률: 70%)
  • DID는 최초의 완만한 연소로부터 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 거리를 나타내는 용어입니다. 이는 가스 폭발이 발생할 때, 초기 연소가 발생하고 그 후에 폭발이 발생하는데, 이 두 상태 사이의 거리를 의미합니다. 즉, DID가 짧을수록 초기 연소와 폭발 사이의 시간이 짧아져 더 빠르게 폭발이 발생할 가능성이 높아진다는 것을 의미합니다.
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27. 1kWh의 열당량은?

  1. 860 kcal
  2. 632 kcal
  3. 427 kcal
  4. 376 kcal
(정답률: 65%)
  • 1kWh는 1시간 동안 1,000 와트의 전력이 일정하게 유지되는 동안 사용되는 에너지 양을 나타내는 단위입니다. 1 와트는 1 초 동안 1 제곱미터의 면적에서 1 뉴턴의 힘을 발생시키는 것과 같습니다. 따라서 1kWh는 3,600 초 동안 1,000 와트의 전력이 유지되는 동안 사용되는 에너지 양이며, 이는 3,600,000 제곱미터-뉴턴의 에너지와 같습니다. 이를 칼로리로 환산하면 860 kcal이 됩니다.
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28. 위험장소 분류 중 상용의 상태에서 가연성가스가 체류해 위험하게 될 우려가 있는 장소, 정비·보수 또는 누출 등으로 인하여 종종 가연성가스가 체류하여 위함하게 될 우려가 있는 장소는?

  1. 제0종 위험장소
  2. 제1종 위험장소
  3. 제2종 위험장소
  4. 제3종 위험장소
(정답률: 60%)
  • 가연성가스가 체류하여 폭발이나 화재가 발생할 위험이 있는 장소는 제1종 위험장소에 해당합니다. 제1종 위험장소는 상용의 상태에서 가연성가스가 발생하거나 체류할 가능성이 높은 장소로, 정비·보수 또는 누출 등으로 인하여 가연성가스가 발생할 가능성이 있는 장소도 해당됩니다. 따라서, 위험성이 높은 제1종 위험장소에서는 적절한 안전조치가 필요합니다.
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29. 공기와 연료의 혼합기체의 표시에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 공기비(excess air ratio)는 연공비의 역수와 같다.
  2. 당량비(equivalence ratio)는 실제의 연공비와 이론 연공비의 비로 정의된다.
  3. 연공비(fuel air ratio)라 함은 가연 혼합기 중의 공기와 연료의 질량비로 정의된다.
  4. 공연비(air fuel ratio)라 함은 가연 혼합기 중의 연료와 공기의 질량비로 정의된다.
(정답률: 56%)
  • 당량비는 연료와 공기가 완전 연소되는 비율을 나타내는 지표로, 실제 연공비와 이론 연공비의 비율로 정의됩니다. 이는 연료와 공기의 적정 비율을 나타내며, 이 비율을 유지하면서 연소를 진행하면 최적의 연소 효율을 얻을 수 있습니다. 따라서 당량비는 연소 공학에서 중요한 개념 중 하나입니다.
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30. 메탄가스 1Nm3를 완전 연소시키는데 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm3인가?

  1. 2.0Nm3
  2. 4.0Nm3
  3. 4.76Nm3
  4. 9.5Nm3
(정답률: 52%)
  • 메탄가스(CH4)의 화학식은 C1H4이므로, 1Nm3의 메탄가스는 1Nm3의 공기와 반응하여 CO2와 H2O를 생성한다. 이때, 반응식은 다음과 같다.

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

    따라서, 1Nm3의 메탄가스를 완전 연소시키기 위해서는 2Nm3의 산소가 필요하다. 이론공기는 1Nm3의 공기가 가지는 질량을 기준으로 계산되므로, 1Nm3의 공기는 대략 1.2kg의 질량을 가진다. 따라서, 2Nm3의 공기는 대략 2.4kg의 질량을 가진다.

    따라서, 1Nm3의 메탄가스를 완전 연소시키기 위해서는 2.4Nm3의 이론공기가 필요하다. 하지만, 이론공기량은 대기압과 온도에 따라 변화하므로, 보기 중에서 이론공기량이 가장 근접한 값은 9.5Nm3이다.
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31. 전실 화재(Flash Over)의 방지대책으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 천장의 불연화
  2. 폭발력의 억제
  3. 가연물량의 제한
  4. 화원의 억제
(정답률: 51%)
  • 전실 화재에서 폭발력은 화재가 빠르게 확산되는 주요 원인 중 하나입니다. 폭발력을 억제하기 위해서는 화재 발생 시 적극적인 초기 진압과 가연물의 억제가 필요합니다. 따라서 폭발력의 억제가 가장 거리가 먼 방지대책입니다. 천장의 불연화나 가연물량의 제한, 화원의 억제는 폭발력을 억제하는데 일부 도움이 되지만, 폭발력의 억제보다는 상대적으로 중요도가 낮습니다.
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32. 이상기체의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 내부에너지는 온도와 무관하여 체적에 의해서만 결정된다.
  2. 아보가드로의 법칙을 따른다.
  3. 분자의 충돌은 완전탄성체로 이루어진다.
  4. 비열비는 온도에 관계없이 일정하다.
(정답률: 66%)
  • "내부에너지는 온도와 무관하여 체적에 의해서만 결정된다."는 이상기체의 구비조건이 아닙니다. 이유는 내부에너지는 분자의 운동에너지와 상호작용 에너지 등으로 결정되며, 이는 온도와 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 이상기체의 구비조건으로는 성립하지 않습니다.
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33. 상온, 상압하에서 가연성가스의 폭발에 대한 일반적인 설명 중 틀린 것은?

  1. 폭발범위가 클수록 위험하다.
  2. 인화점이 높을수록 위험하다.
  3. 연소속도가 클수록 위험하다.
  4. 착화점이 높을수록 안전하다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "인화점이 높을수록 위험하다."입니다. 인화점이 높을수록 가스의 증발속도가 느리기 때문에 공기와 섞이는 양이 적어져 폭발 범위가 좁아지기 때문입니다. 따라서 인화점이 높을수록 안전합니다.
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34. 옥탄(g)의 연소 엔탈피는 반응물 중의 수증기가 응축되어 물이 되었을 때 25℃에서 –48220 kJ/kg 이다. 이 상태에서 옥탄(g)의 저위발열량은 약 몇 kJ/kg 인가? (단, 25℃ 물의 증발엔탈피[hfg]는 2441.8 kJ/kg 이다.)

  1. 40750
  2. 42320
  3. 44750
  4. 45778
(정답률: 30%)
  • 옥탄(g)의 연소 엔탈피는 수증기가 응축되어 물이 되었을 때의 엔탈피이므로, 옥탄(g)의 연소 엔탈피는 수증기와 물의 증발 엔탈피의 차이와 같다.

    즉, 옥탄(g)의 연소 엔탈피 = 수증기의 응축 엔탈피 - 물의 증발 엔탈피

    수증기의 응축 엔탈피는 물의 증발 엔탈피와 같으므로, 수증기의 응축 엔탈피는 2441.8 kJ/kg 이다.

    따라서, 옥탄(g)의 저위발열량은 2441.8 - (-48220) = 50661.8 kJ/kg 이다.

    하지만, 저위발열량은 연소 시 발생하는 열 중 일부가 방출되는 열로 인해 실제 연소 엔탈피보다 작으므로, 보통 연소 엔탈피의 90% 정도로 가정한다.

    따라서, 옥탄(g)의 저위발열량은 50661.8 x 0.9 = 45595.62 kJ/kg 이다.

    하지만, 보기에서 주어진 값 중에서는 이에 가장 가까운 값인 44750 kJ/kg 이므로 정답은 44750 이다.
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35. 다음 중 연소의 3요소를 옳게 나열한 것은?

  1. 가연물, 빛, 열
  2. 가연물, 공기, 산소
  3. 가연물, 산소, 점화원
  4. 가연물, 질소, 단열압축
(정답률: 75%)
  • 연소란 가연물, 산소, 그리고 충분한 열과 빛이 함께 작용하여 화학반응이 일어나는 것을 말합니다. 따라서 연소의 3요소는 가연물, 산소, 그리고 점화원입니다. 가연물은 연소가 일어날 수 있는 연료 역할을 하며, 산소는 연소 반응에 필요한 산소를 공급합니다. 마지막으로 점화원은 충분한 열과 빛을 발생시켜 연소 반응을 일으킵니다. 따라서 "가연물, 산소, 점화원"이 정답입니다.
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36. 열역학 및 연소에서 사용되는 상수와 그 값이 틀린 것은?

  1. 열의 일상당량 : 4186 J/kcal
  2. 일반 기체상수 : 8314 J/kmol·K
  3. 공기의 기체상수 : 287 J/kg·K
  4. 0℃에서의 물의 증발잠열 : 539 kJ/kg
(정답률: 52%)
  • 정답은 "열의 일상당량 : 4186 J/kcal"입니다. 실제로는 1 kcal은 4184 J이지만, 이 값을 근사하기 위해 4186 J로 사용되기도 합니다.

    0℃에서의 물의 증발잠열은 물이 액체 상태에서 기체 상태로 변할 때 필요한 열의 양을 나타내는 값입니다. 즉, 1 kg의 물이 0℃에서 증발하여 기체 상태가 되기 위해서는 539 kJ의 열이 필요합니다. 이 값은 열역학 및 연소 분야에서 매우 중요한 값 중 하나입니다.
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37. 분자량이 30인 어떤 가스의 정압비열이 0.516 kJ/kg·K 이라고 가정할 때 이 가스의 비열비 k는 약 얼마인가?

  1. 1.0
  2. 1.4
  3. 1.8
  4. 2.2
(정답률: 44%)
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38. 다음 확산호염의 여러 가지 형태 중 대향분류(對向噴流) 확산화염에 해당하는 것은?

(정답률: 69%)
  • 대향분류(對向噴流) 확산화염은 두 개의 유체가 서로 반대 방향으로 충돌하여 발생하는 화염으로, 보기 중 ""가 해당합니다. 이는 두 개의 유체가 충돌하여 화염이 발생하는 모습을 나타내고 있습니다.
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39. 다음 반응 중 폭굉(detonation) 속도가 가장 빠른 것은?

  1. 2H2 + O2
  2. CH4 + 2O2
  3. C3H8 + 3O2
  4. C38 + 6O2
(정답률: 63%)
  • 정답은 "2H2 + O2"입니다. 이유는 수소와 산소가 반응하여 생성되는 물질인 물은 매우 안정적인 화합물이기 때문입니다. 따라서 이 반응은 매우 빠르게 일어나며, 폭발적인 반응이 발생할 수 있습니다. 반면에 다른 반응들은 물보다 안정성이 낮은 화합물이 생성되기 때문에 폭발 속도가 더 느립니다.
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40. 액체 프로판이 298K, 0.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소하고 있을 때 고발열량은 약 몇 MJ/kg인가? (단, 연료의 증발엔탈피는 370 kJ/kg이고, 기체상태의 생성엔탈피는 각각 C3H8 -103909 kJ/kmol, CO2 -393757 kJ/kmol 액체 및 기체상태 H2O는 각각 –286010 kJ/kmol, -241971 kJ/kmol 이다.)

  1. 44
  2. 46
  3. 50
  4. 2205
(정답률: 36%)
  • 액체 프로판의 화학식은 C3H8이며, 이론공기와 연소할 때 다음과 같은 반응식을 보인다.

    C3H8 + 5(O2 + 3.76N2) → 3CO2 + 4H2O + 18.8N2

    이 반응식에서 액체 프로판 1kg이 연소할 때 방출되는 열량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1) 연료의 증발 엔탈피

    액체 프로판 1kg의 증발 엔탈피는 370 kJ이므로, 이를 반영해준다.

    2) 연료의 생성 엔탈피

    액체 프로판이 연소하여 생성되는 CO2와 H2O의 생성 엔탈피를 반영해준다.

    CO2: -393757 kJ/kmol × (3 mol/44.1 kg/mol) = -26709 kJ/kg
    H2O: (-286010 kJ/kmol + -241971 kJ/kmol) × (4 mol/44.1 kg/mol) = -52060 kJ/kg

    3) 반응 엔탈피

    반응 엔탈피는 생성 엔탈피에서 원료 엔탈피를 뺀 값이다.

    반응 엔탈피 = (3 × -26709 kJ/kg) + (4 × -52060 kJ/kg) = -26709 kJ/kg

    4) 고발열량

    고발열량은 반응 엔탈피에서 이론공기와 연소할 때 생성되는 질소의 열량을 더한 값이다.

    고발열량 = -26709 kJ/kg + (18.8 × 0.79 × 29 kJ/mol) = -26709 kJ/kg + 551 kJ/kg ≈ -26158 kJ/kg

    따라서, 액체 프로판이 298K, 0.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소할 때 고발열량은 약 26.2 MJ/kg이다. 이 값은 주어진 보기 중에서 "50"이 아니므로, 정답은 "50"이 아니다.
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3과목: 가스설비

41. 다음 그림에서 보여주는 관이음재의 명칭은?

  1. 소켓
  2. 니플
  3. 부싱
  4. 캡
(정답률: 68%)
  • 이 그림에서 보여주는 관이음재의 명칭은 "소켓"입니다.

    정답이 "니플"인 이유는 없습니다. "니플"은 보기 중 하나이지만, 이 그림에서는 나타나지 않으므로 정답이 될 수 없습니다.
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42. 결정 조직이 거칠은 것을 미세화하여 조직을 균일하게 하고 조직의 변형을 제거하기 위하여 균일하게 가열한 후 공기 중에서 냉각하는 열처리 방법은?

  1. 퀀칭
  2. 노말라이징
  3. 어닐링
  4. 템퍼링
(정답률: 57%)
  • 노말라이징은 결정 조직을 균일하게 하기 위해 가열 후 냉각하는 열처리 방법 중 하나입니다. 이 방법은 고온에서 급속하게 냉각하는 퀀칭과는 달리, 조금 더 느리게 냉각하여 조직을 미세화하고 변형을 제거합니다. 따라서 노말라이징은 조직을 균일하게 만들어 주는 중요한 열처리 방법 중 하나입니다.
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43. 고압가스 제조 장치의 재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 상온, 건조 상태의 염소가스에는 보통강을 사용한다.
  2. 암모니아, 아세틸렌의 배관 재료에는 구리를 사용한다.
  3. 저온에서 사용되는 비철금속 재료는 동, 니켈 강을 사용한다.
  4. 암모니아 합성탑 내부의 재료에는 18-8 스테인리스강을 사용한다.
(정답률: 62%)
  • 암모니아와 아세틸렌은 구리와 같은 비철금속과 반응하여 부식되는 경향이 있기 때문에, 배관 재료로 구리를 사용하지 않는다. 대신, 스테인리스강이나 니켈 강 등의 내식성이 높은 재료를 사용한다. 따라서 "암모니아, 아세틸렌의 배관 재료에는 구리를 사용한다."는 틀린 설명이다.
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44. 가스 액화분리장치의 구성기기 중 왕복동식 팽창기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고압식 액체산소분리장치, 수소액화장치, 헬륨액화기 등에 사용된다.
  2. 흡입압력은 저압에서 고압(20MPa)까지 범위가 넓다.
  3. 팽창기의 효율은 85~90%로 높다.
  4. 처리 가스량이 1000m3/h 이상의 대량이면 다기통이 된다.
(정답률: 45%)
  • "처리 가스량이 1000m3/h 이상의 대량이면 다기통이 된다."가 틀린 설명입니다.

    왕복동식 팽창기는 액화된 가스를 기계적인 에너지로 확장시켜서 냉각하는 역할을 합니다. 이때, 확장된 가스는 냉각되면서 액화되는데, 이 액화된 가스는 다시 가스 액화분리장치의 다른 부분으로 돌아가 재이용됩니다. 따라서 처리 가스량이 많아져도 다기통이 되지 않습니다.

    팽창기의 효율이 높은 이유는, 압축기에서 압축된 가스의 열을 이용하여 액화된 가스를 확장시키기 때문입니다. 이로 인해 열의 손실이 적어지고, 효율이 높아집니다.
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45. 자동정체식 조정기를 사용할 때의 장점에 해당하지 않는 것은?

  1. 잔류액이 거의 없어질 때까지 가스를 소비할 수 있다.
  2. 전체 용기의 개수가 수동절체식보다 적게 소요된다.
  3. 용기교환 주기를 길게 할 수 있다.
  4. 일체형을 사용하면 다단 감압식보다 배관의 압력손실을 크게 해도 된다.
(정답률: 56%)
  • 일체형을 사용하면 다단 감압식보다 배관의 압력손실을 크게 해도 된다는 것은 장점이 아니라 단점입니다. 일체형은 다단 감압식보다 배관의 압력손실이 적어야 하며, 이는 일체형의 효율성과 안전성을 보장하기 위한 것입니다. 따라서 이 보기는 장점이 아닌 오히려 단점이라고 할 수 있습니다.
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46. 피스톤 행정용량 0.00248 m3, 회전수 175rpm의 압축기로 1시간에 토출구로 92kg/h의 가스가 통과하고 있을 때 가스의 토출효율은 약 몇 % 인가? (단, 토출가스 1kg을 흡입한 상태로 환산한 체적은 0.189 m3 이다.)

  1. 66.8
  2. 70.2
  3. 76.8
  4. 82.2
(정답률: 28%)
  • 토출구로 나가는 가스의 체적은 1시간에 92kg/h 이므로, 1kg당 0.189 m3의 체적을 가진다. 따라서 92kg/h의 가스는 92 × 0.189 = 17.388 m3/h의 체적을 가진다.

    압축기의 행정용량은 0.00248 m3/회전이므로, 1시간에 압축기가 처리할 수 있는 체적은 0.00248 × 175 × 60 = 26.04 m3/h 이다.

    따라서 압축기의 토출효율은 (17.388 ÷ 26.04) × 100% = 66.8% 이다.

    정답은 "66.8" 이다.
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47. 도시가스사업법에서 정의한 가스를 제조하여 배관을 통하여 공급하는 도시가스가 아닌 것은?

  1. 석유가스
  2. 나프타부생가스
  3. 석탄가스
  4. 바이오가스
(정답률: 52%)
  • 도시가스사업법에서 정의한 가스는 천연가스, 액화석유가스, 수소 등을 포함하며, 이러한 가스들은 제조과정에서 발생하는 오염물질이 적고 안전성이 높아 도시가스로 사용됩니다. 하지만 석탄가스는 석탄을 가열하여 생산되며, 이 과정에서 많은 오염물질이 발생하고 안전성이 낮아 도시가스로 사용되지 않습니다. 따라서 정답은 "석탄가스"입니다.
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48. 수소화염 또는 산소·아세틸렌 화염을 사용하는 시설 중 분기되는 각각의 배관에 반드시 설치해야 하는 장치는?

  1. 역류방지장치
  2. 역화방지장치
  3. 긴급이송장치
  4. 긴급차다장치
(정답률: 64%)
  • 역화방지장치는 화염이 배관을 따라 역류하여 발생하는 역화를 방지하기 위한 장치입니다. 이는 화염이 역류하여 시설 내부에 확산되어 큰 사고로 이어질 수 있는 위험을 예방하기 위해 필수적으로 설치되어야 합니다. 따라서 정답은 "역화방지장치"입니다.
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49. 가스 액화 사이클의 종류가 아닌 것은?

  1. 클라우드식
  2. 필립스식
  3. 크라시우스식
  4. 린데식
(정답률: 54%)
  • 크라시우스식은 가스 액화 사이클의 종류가 아닙니다. 이유는 크라시우스식은 가스 액화를 위해 사용되는 사이클이 아니라, 열 발전에 사용되는 사이클입니다. 따라서 가스 액화 사이클의 종류가 아닙니다.
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50. 왕복식 압축기의 연속적인 용량제어 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 바이패스 밸브에 의한 조정
  2. 회전수를 변경하는 방법
  3. 흡입 주밸브를 폐쇄하는 방법
  4. 베인 컨트롤에 의한 방법
(정답률: 51%)
  • 왕복식 압축기에서 베인 컨트롤에 의한 방법은 압축기의 입구와 출구 사이에 위치한 베인을 조절하여 압축기의 용량을 조절하는 방법입니다. 이 방법은 다른 방법들과 달리 연속적인 용량 조절이 가능하며, 가장 먼 거리를 커버할 수 있습니다. 따라서 정답은 베인 컨트롤에 의한 방법입니다.
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51. 적화식 버너의 특징으로 틀린 것은?

  1. 불완전연소가 되기 쉽다.
  2. 고온을 얻기 힘들다.
  3. 넓은 연소실이 필요하다.
  4. 1차 공기를 취할 때 역화 우려가 있다.
(정답률: 35%)
  • 1차 공기를 취할 때 역화 우려가 있다는 것은, 공기를 흡입할 때 연소실 내부의 고온 가스가 역류하여 버너 내부에 역류하는 현상이 발생할 수 있다는 것입니다. 이는 연소가 불완전해지고, 버너의 안전성을 저해할 수 있습니다.
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52. 도시가스 배관에서 가스 공급이 불량하게 되는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배관의 파손
  2. Terminal Box의 불량
  3. 정압기의 고장 또는 능력부족
  4. 배관 내의 물의 고임, 녹으로 인한 폐쇄
(정답률: 68%)
  • 가스는 도시가스 배관을 통해 공급되는데, 이때 Terminal Box는 가스의 유입과 배출을 조절하는 역할을 합니다. 따라서 Terminal Box의 불량으로 인해 가스 공급이 불량하게 되는 것입니다.
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53. 고압가스의 분출 시 정전기가 가장 발생하기 쉬운 경우는?

  1. 다성분의 혼합가스인 경우
  2. 가스의 분자량이 작은 경우
  3. 가스가 건조해 있을 경우
  4. 가스 중에 액체나 고체의 미립자가 섞여있는 경우
(정답률: 53%)
  • 고압가스가 분출될 때는 가스 분자들이 서로 충돌하면서 전하를 얻거나 잃게 되는데, 이로 인해 정전기가 발생할 수 있습니다. 이때 가스 중에 액체나 고체의 미립자가 섞여있으면, 이 미립자들이 가스 분자들과 충돌하면서 전하를 이동시키는 역할을 하게 됩니다. 이렇게 전하를 이동시키는 미립자들이 많아지면 정전기가 더욱 발생하기 쉬워지게 됩니다. 따라서 가스 중에 액체나 고체의 미립자가 섞여있는 경우가 가장 정전기 발생이 쉬운 경우입니다.
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54. 1호당 1일 평균 가스 소비량이 1.44 kg/day 이고 소비자 호수가 50호 라면 피크시의 평균가스 소비량은? (단, 피크 시의 평균 가스 소비율은 17% 이다.)

  1. 10.18 kg/h
  2. 12.24 kg/h
  3. 13.42 kg/h
  4. 14.36 kg/h
(정답률: 55%)
  • 1호당 1일 평균 가스 소비량이 1.44 kg/day 이므로, 50호의 1일 평균 가스 소비량은 1.44 kg/day x 50호 = 72 kg/day 입니다.

    피크 시의 평균 가스 소비율이 17% 이므로, 피크 시의 평균 가스 소비량은 72 kg/day x 0.17 = 12.24 kg/h 입니다.

    따라서, 정답은 "12.24 kg/h" 입니다.
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55. 전기방식법 중 외부전원법의 특징이 아닌 것은?

  1. 전압, 전류의 조정이 용이하다.
  2. 전식에 대해서도 방식이 가능하다.
  3. 효과범위가 넓다.
  4. 다른 매설 금속체의 장해가 없다.
(정답률: 57%)
  • 외부전원법은 전기를 외부에서 공급받기 때문에 매설된 금속체와는 관계가 없습니다. 따라서 "다른 매설 금속체의 장해가 없다."가 특징이 아닙니다.
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56. 고압가스 탱크의 수리를 위하여 내부가스를 배출하고 불활성가스로 치환하여 다시 공기로 치환하였다. 내부의 가스를 분석한 결과 탱크 안에서 용접작업을 해도 되는 경우는?

  1. 산소 20%
  2. 질소 85%
  3. 수소 5%
  4. 일산화탄소 4000ppm
(정답률: 66%)
  • 용접 작업을 할 때는 산소가 일정 수준 이상 존재해야 합니다. 그 이유는 용접 작업 시에는 높은 온도와 압력이 발생하여 산소와 반응하여 산화작용이 일어나기 때문입니다. 따라서 산소가 충분하지 않으면 용접 작업이 원활하게 이루어지지 않습니다. 일반적으로 용접 작업을 할 때는 산소가 19.5% 이상 존재해야 하며, 이 탱크의 경우 산소 함량이 20%로 충분하므로 용접 작업이 가능합니다.
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57. 성능계수가 3.2인 냉동기가 10ton의 냉동을 위하여 공급하여야 할 동력은 약 몇 kW 인가?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 20
(정답률: 38%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 냉동기가 제공하는 냉기량(냉동량)과 그에 필요한 에너지(소비전력)의 비율을 나타내는 값입니다. COP = 냉동량 ÷ 소비전력으로 계산됩니다.

    따라서, 냉동기의 성능계수가 3.2이고 10ton의 냉동을 위해 필요한 냉기량을 제공해야 한다면, 냉동기가 필요로 하는 소비전력은:

    10 ton × 3.517 kW/ton ÷ 3.2 = 10.92 kW

    따라서, 약 12 kW의 동력이 필요합니다. 따라서 정답은 "12"입니다.
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58. LPG를 이용한 가스 공급방식이 아닌 것은?

  1. 변성혼입방식
  2. 공기혼합방식
  3. 직접혼입방식
  4. 가압혼입방식
(정답률: 38%)
  • 가압혼입방식은 LPG를 압축하여 저장하고 사용하는 방식이 아니라, LPG와 공기를 혼합하여 사용하는 방식입니다. 따라서 LPG를 이용한 가스 공급방식이 아닙니다.
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59. 가스의 연소기구가 아닌 것은?

  1. 피셔식 버너
  2. 적화식 버너
  3. 분젠식 버너
  4. 전1차공기식 버너
(정답률: 52%)
  • 피셔식 버너는 가스의 연소기구가 아니라, 유류를 연소시키는 연소기구입니다. 다른 보기들은 모두 가스를 연소시키는 연소기구입니다.
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60. 용기내장형 액화석유가스 난방기용 용접용기에서 최고 충전압력이란 몇 MPa를 말하는가?

  1. 1.25 MPa
  2. 1.5 MPa
  3. 2 MPa
  4. 2.6 MPa
(정답률: 43%)
  • 용기내장형 액화석유가스 난방기용 용접용기에서 최고 충전압력은 1.5 MPa이다. 이는 해당 용접용기가 견딜 수 있는 최대 압력이기 때문이다. 다른 보기들은 해당 용접용기가 견딜 수 없는 높은 압력을 나타내고 있으므로 정답이 될 수 없다.
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4과목: 가스안전관리

61. 고압가스 충전용기를 차량에 적재 운반할 때의 기준으로 틀린 것은?

  1. 충돌을 예방하기 위하여 고무링을 씌운다.
  2. 모든 충전용기는 적재함에 넣어 세워서 적재한다.
  3. 충격을 방지하기 위하여 완충판 등을 갖추고 사용한다.
  4. 독성가스 중 가연성가스와 조연성가스는 동일 차량 적재함에 운반하지 않는다.
(정답률: 54%)
  • 정답은 "모든 충전용기는 적재함에 넣어 세워서 적재한다."이다. 이유는 충전용기가 눕혀져 있을 경우 안전한 운반이 어렵기 때문이다. 충전용기는 안정적으로 세워져 있어야 하며, 충돌 시에도 안전하게 고정되어야 한다. 따라서 충전용기는 적재함에 넣어 세워서 적재해야 한다.
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62. 아세틸렌을 용기에 충전할 때에는 미리 용기에 다공질물을 고루 채워야 하는데, 이 때 다공질물의 다공도 상한 값은?

  1. 72% 미만
  2. 85% 미만
  3. 92% 미만
  4. 98% 미만
(정답률: 59%)
  • 아세틸렌은 고압으로 압축하여 용기에 충전하게 되는데, 이 때 용기 내부에서 고압으로 인해 발생하는 열과 압력으로 인해 다공질물이 압축되어 부피가 줄어들게 됩니다. 따라서 충전 시 다공질물의 다공도가 너무 높으면 압축되는 과정에서 용기 내부에서 발생하는 열과 압력으로 인해 다공질물이 더욱 압축되어 용기 내부에 공간이 부족해지게 됩니다. 이는 용기 내부의 압력이 증가하고, 용기가 파열하거나 폭발할 수 있는 위험성이 있기 때문에 다공도 상한 값은 92% 미만으로 설정됩니다.
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63. 액화산소 저장탱크 저장능력이 2000m3일 때 방류둑의 용량은 얼마 이상으로 하여야 하는가?

  1. 1200m3
  2. 1800m3
  3. 2000m3
  4. 2200m3
(정답률: 41%)
  • 액화산소 저장탱크의 저장능력이 2000m3이므로, 방류둑의 용량은 최소한 2000m3 이상이어야 합니다. 그러나 방류둑의 용량이 2000m3이라면, 저장탱크가 가득 차서 더 이상 액화산소를 저장할 수 없게 됩니다. 따라서, 방류둑의 용량은 2000m3보다는 작아야 합니다. 1800m3이나 2000m3보다 작은 용량을 가진 방류둑은 저장탱크가 가득 차기 전에 이미 넘치게 되므로, 방류둑의 용량은 1200m3보다는 크지 않아야 합니다. 따라서, 정답은 "1200m3"입니다.
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64. 초저온 용기의 신규 검사 시 다른 용접용기 검사 항목과 달리 특별히 시험하여야 하는 검사 항목은?

  1. 압궤시험
  2. 인장시험
  3. 굽힘시험
  4. 단열성능시험
(정답률: 52%)
  • 초저온 용기는 내부에 보관된 물질을 일정한 온도로 유지하기 위해 단열성능이 매우 중요합니다. 따라서 단열성능시험은 초저온 용기의 신뢰성을 보장하기 위해 반드시 시행되어야 하는 검사 항목입니다. 압궤시험, 인장시험, 굽힘시험은 용접용기의 강도와 내구성을 검사하는 항목으로, 초저온 용기의 경우에도 검사는 필요하지만 단열성능시험보다는 상대적으로 중요도가 낮습니다.
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65. 압력을 가하거나 온도를 낮추면 가장 쉽게 액화하는 가스는?

  1. 산소
  2. 천연가스
  3. 질소
  4. 프로판
(정답률: 62%)
  • 프로판은 천연가스나 질소보다 분자 크기가 작고 분자 간의 인력이 약하기 때문에 압력을 가하거나 온도를 낮추면 가장 쉽게 액화됩니다. 따라서 정답은 "프로판"입니다.
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66. 액화석유가스용 소형저장탱크의 설치장소의 기준으로 틀린 것은?

  1. 지상설치식으로 한다.
  2. 액화석유가스가 누출한 경우 체류하지 않도록 통풍이 좋은 장소에 설치한다.
  3. 전용탱크실로 하여 옥외에 설치한다.
  4. 건축물이나 사람이 통행하는 구조물의 하부에 설치하지 아니한다.
(정답률: 49%)
  • 전용탱크실로 하여 옥외에 설치하는 것이 올바른 기준이다. 이유는 액화석유가스는 불에 매우 민감하며 누출 시 폭발 위험이 있기 때문에 안전한 보관이 필요하다. 전용탱크실은 액화석유가스를 보관하는 전용 공간으로, 외부의 영향을 받지 않고 안전하게 보관할 수 있다. 따라서 옥외에 설치할 때에도 전용탱크실을 사용하여 보관해야 한다.
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67. 염소와 동일 차량에 적재하여 운반하여도 무방한 것은?

  1. 산소
  2. 아세틸렌
  3. 암모니아
  4. 수소
(정답률: 60%)
  • 산소는 염소와 반응하지 않기 때문에 동일 차량에 적재하여 운반해도 무방합니다. 하지만 아세틸렌, 암모니아, 수소는 염소와 반응하여 폭발할 위험이 있기 때문에 함께 적재하여 운반하는 것은 위험합니다.
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68. 폭발 상한값은 수소 폭발 하한값은 암모니아와 가장 유사한 가스는?

  1. 에탄
  2. 일산화탄소
  3. 산화프로필렌
  4. 메틸아민
(정답률: 49%)
  • 폭발 상한값은 가스의 농도가 일정 수준 이상이 되면 폭발이 일어날 가능성이 있는 최대 농도를 말합니다. 반면, 폭발 하한값은 가스의 농도가 일정 수준 이하가 되면 폭발이 일어날 가능성이 없는 최소 농도를 말합니다.

    수소는 매우 낮은 폭발 상한값과 매우 높은 폭발 하한값을 가지고 있습니다. 따라서 수소는 매우 위험한 가스로 분류됩니다.

    암모니아는 수소와 비슷한 특성을 가지고 있지만, 폭발 상한값과 폭발 하한값이 수소보다 높은 편입니다.

    일산화탄소는 폭발 상한값이 매우 높고, 폭발 하한값이 매우 낮은 특성을 가지고 있습니다. 따라서 일산화탄소는 상대적으로 안전한 가스로 분류됩니다.

    따라서, 주어진 보기 중에서 일산화탄소가 수소 폭발 하한값과 가장 유사한 가스입니다.
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69. 도시가스사업법에서 요구하는 전문교육 대상자가 아닌 것은?

  1. 도시가스사업자의 안전관리책임자
  2. 특정가스사용시설의 안전관리책임자
  3. 도시가스사업자의 안전점검원
  4. 도시가스사업자의 사용시설점검원
(정답률: 47%)
  • 도시가스사업법에서 요구하는 전문교육 대상자는 안전관리책임자와 안전점검원입니다. 하지만 "도시가스사업자의 사용시설점검원"은 해당 법에서 언급되지 않는 역할이기 때문에 정답입니다.
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70. 독성가스 배관용 밸브 제조의 기준 중 고압가스안전관리법의 적용대상 밸브종류가 아닌 것은?

  1. 니들밸브
  2. 게이트밸브
  3. 체크밸브
  4. 볼밸브
(정답률: 49%)
  • 고압가스안전관리법은 고압가스를 다루는 시설에서 사용되는 밸브 중 일부에 대해 적용됩니다. 이 중 "니들밸브"는 고압가스를 다루는 시설에서 사용되지 않는 밸브 종류이기 때문에 적용대상이 아닙니다.
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71. 용기에 의한 액화석유가스저장소에서 액화석유가스의 충전용기 보관실에 설치하는 환기구의 통풍가능 면적의 합계는 바닥면적 1m2마다 몇 cm2 이상이어야 하는가?

  1. 250cm2
  2. 300cm2
  3. 400cm2
  4. 650cm2
(정답률: 50%)
  • 액화석유가스는 매우 위험한 물질이므로 충전용기 보관실 내부의 공기를 신선한 공기로 교체하기 위해 환기구를 설치해야 합니다. 이때, 환기구의 통풍가능 면적은 충분히 커야 합니다. 이유는 충전용기 보관실 내부에 액화석유가스 누출 시 환기구를 통해 빠르게 배출되어 인명피해를 최소화하기 위함입니다.

    따라서, 환기구의 통풍가능 면적은 충전용기 보관실의 크기에 따라 다르지만, 일반적으로 바닥면적 1m2마다 300cm2 이상의 통풍가능 면적이 필요합니다. 이는 충분한 환기를 위한 안전기준으로 국제적으로 인정받고 있는 기준입니다. 따라서, 정답은 "300cm2"입니다.
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72. 저장탱크에 가스를 충전할 때 저장탱크 내용적의 90%를 넘지 않도록 충전해야 하는 이유는?

  1. 액의 요동을 방지하기 위하여
  2. 충격을 흡수하기 위하여
  3. 온도에 따른 액 팽창이 현저히 커지므로 안전공간을 유지하기 위하여
  4. 추가로 충전할 때를 대비하기 위하여
(정답률: 69%)
  • 저장탱크 내부의 액체는 온도에 따라 팽창하게 되는데, 이 팽창이 현저히 커지면 저장탱크 내부의 압력이 증가하여 안전에 위험이 있을 수 있습니다. 따라서 90%를 넘지 않도록 충전하여 안전공간을 유지해야 합니다.
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73. 독성가스를 차량으로 운반할 때에는 보호장비를 비치하여야 한다. 압축가스의 용적이 몇 m3 이상일 때 공기호흡기를 갖추어야 하는가?

  1. 50m3
  2. 100m3
  3. 500m3
  4. 1000m3
(정답률: 39%)
  • 독성가스는 인체에 해로울 수 있으므로 보호장비를 비치하여 운반해야 합니다. 압축가스의 용적이 커질수록 가스 농도가 높아지기 때문에 공기호흡기를 갖추어야 합니다. 따라서, 압축가스의 용적이 100m3 이상일 때 공기호흡기를 갖추어야 합니다.
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74. 가스안전 위험성 평가기법 중 정량적 평가에 해당되는 것은?

  1. 체크리스트기법
  2. 위험과 운전분석기법
  3. 작업자실수 분석기법
  4. 사고예상질문 분석기법
(정답률: 52%)
  • 작업자실수 분석기법은 작업자의 실수 가능성을 예측하고 이를 최소화하기 위한 방법으로, 정량적인 데이터를 수집하여 분석하는 방법입니다. 따라서 정량적 평가에 해당됩니다. 체크리스트기법은 항목을 체크하여 위험성을 파악하는 방법, 위험과 운전분석기법은 위험성을 분석하여 대응책을 제시하는 방법, 사고예상질문 분석기법은 가능한 사고 상황을 예측하여 대응책을 제시하는 방법입니다.
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75. 고압가스 특정제조시설에서 에어졸 제조의 기준으로 틀린 것은?

  1. 에어졸 제조는 그 성분 배합비 및 1일에 제조하는 최대수량을 정하고 이를 준수한다.
  2. 금속제의 용기는 그 두께가 0.125mm 이상이고 내용물로 인한 부식을 방지할 수 있는 조치를 한다.
  3. 용기는 40℃에서 용기 안의 가스압력의 1.2배의 압력을 가할 때 파열되지 않는 것으로 한다.
  4. 내용적이 100cm3을 초과하는 용기는 그 용기의 제조자의 명칭 또는 기호가 표시되어 있는 것으로 한다.
(정답률: 42%)
  • 에어졸 제조의 기준 중 용기는 40℃에서 용기 안의 가스압력의 1.2배의 압력을 가할 때 파열되지 않는 것으로 한다는 것이 틀린 것입니다. 이는 고압가스 용기의 기준이며, 에어졸 제조시설에서는 용기의 내용물과 용기의 크기에 따라 다른 기준이 적용됩니다.
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76. 일반도시가스공급시설에 설치된 압력조정기는 매 6개월에 1회 이상 안전점검을 실시한다. 압력조정기의 점검기준으로 틀린 것은?

  1. 입구압력을 측정하고 입구압력이 명판에 표시된 입구압력 범위 이내인지 여부
  2. 격납상자 내부에 설치된 압력조정기는 격납상자의 견고한 고정 여부
  3. 조정기의 몸체와 연결부의 가스누출 유무
  4. 필터 또는 스트레이너의 청소 및 손상 유무
(정답률: 36%)
  • 압력조정기의 점검기준 중 틀린 것은 "격납상자 내부에 설치된 압력조정기는 격납상자의 견고한 고정 여부"입니다. 이유는 압력조정기가 격납상자 내부에 설치되어 있더라도, 격납상자의 고정 여부는 압력조정기의 작동과 직접적인 연관이 없기 때문입니다. 따라서 압력조정기의 점검 기준에서는 격납상자의 고정 여부는 고려하지 않습니다. 반면에, 입구압력을 측정하고 입구압력이 명판에 표시된 입구압력 범위 이내인지 여부는 압력조정기의 작동에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이기 때문에 점검 기준에 포함되어 있습니다.
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77. 용기에 의한 액화석유가스 저장소의 저장설비 설치기준으로 틀린 것은?

  1. 용기보관실 설치 시 저장설비는 용기집합식으로 하지 아니한다.
  2. 용기보관실은 사무실과 구분하여 동일한 부지에 설치한다.
  3. 실외저장소 설치 시 충전용기와 잔가스 용기의 보관장소는 1.5m 이상의 거리를 두어 구분하여 보관한다.
  4. 실외저장소 설치 시 바닥으로부터 2m 이내의 배수시설이 있을 경우에는 방수재료로 이중으로 덮는다.
(정답률: 30%)
  • 실외저장소 설치 시 바닥으로부터 2m 이내의 배수시설이 있을 경우에는 방수재료로 이중으로 덮는다는 것은 틀린 설명입니다. 이는 오히려 방수재료로 덮을 경우 물이 쌓여 더 큰 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서, 이중으로 덮는 것이 아니라 적절한 배수 시설을 설치하여 물이 쌓이지 않도록 해야 합니다.
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78. 불화수소(HF) 가스를 물에 흡수시킨 물질을 저장하는 용기로 사용하기에 가장 부적절한 것은?

  1. 납용기
  2. 유리용기
  3. 강용기
  4. 스테인리스용기
(정답률: 62%)
  • HF 가스는 유리를 부식시키는 성질이 있기 때문에 유리용기를 사용하면 용기가 부식되어 누출될 가능성이 크기 때문입니다. 따라서 유리용기는 불화수소(HF) 가스를 저장하기에 가장 부적절한 용기입니다.
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79. 고압가스용 용접용기의 반타원체형 경판의 두께 계산식은 다음과 같다. m을 올바르게 설명한 것은?

  1. 동체의 내경과 외경비
  2. 강판 중앙단곡부의 내경과 경판둘레의 단곡부 내경비
  3. 반타원체형 내면의 장축부와 단축부의 길이의 비
  4. 경판 내경과 경판 장축부의 길이의 비
(정답률: 44%)
  • 반타원체형 경판은 반원과 타원의 조합으로 이루어져 있으며, 이 때 반원 부분은 경판의 중앙에 위치하고 타원 부분은 경판의 끝에 위치한다. 따라서 반타원체형 내면의 장축부와 단축부의 길이의 비는 타원 부분의 장축과 단축의 길이 비와 같다. 이는 경판의 끝 부분인 타원 부분의 형태와 관련이 있으며, 경판의 중앙 부분인 반원 부분의 형태와는 무관하다. 따라서 "반타원체형 내면의 장축부와 단축부의 길이의 비"가 정답이다.
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80. 일반 용기의 도색이 잘못 연결된 것은?

  1. 액화염소 - 갈색
  2. 아세틸렌 - 황색
  3. 액화탄산가스 - 회색
  4. 액화암모니아 – 백색
(정답률: 53%)
  • 액화탄산가스는 무색이나 물에 용해될 때 약간의 산성을 띄어서 물에 녹아들면서 회색을 띄게 됩니다. 따라서 일반 용기의 도색이 잘못 연결되어 액화탄산가스가 회색으로 표시됩니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 다음 중 측온 저항체의 종류가 아닌 것은?

  1. Hg
  2. Ni
  3. Cu
  4. Pt
(정답률: 53%)
  • Hg는 수은의 화학식으로, 측온 저항체의 종류가 아닙니다.
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82. 기체크로마토그래피법의 검출기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 불꽃이온화 검출기는 감도가 낮다.
  2. 전자포획 검출기는 선형 감응범위가 아주 우수하다.
  3. 열전도도 검출기는 유기 및 무기화학종에 모두 감응하고 용질이 파괴되지 않는다.
  4. 불꽃광도 검출기는 모든 물질에 적용된다.
(정답률: 38%)
  • 열전도도 검출기는 전기적으로 저항이 변화하는 원리를 이용하여 검출하는데, 이는 분석물질의 열전도도가 변화함에 따라 전기적인 신호가 발생하기 때문입니다. 이러한 원리로 작동하기 때문에 유기 및 무기화학종에 모두 감응하며, 분석물질이 파괴되지 않아 다양한 용질에 적용할 수 있습니다.
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83. 다음 보기에서 설명하는 가스미터는?

  1. 막식가스미터
  2. 루트미터
  3. 습식가스미터
  4. 오리피스미터
(정답률: 55%)
  • 이 가스미터는 유량계 중 하나인데, 가스의 유량을 측정하는데 사용됩니다. 이 가스미터는 가스가 흐르는 관로에 루트형 모양의 장치를 설치하여 가스의 유량을 측정합니다. 따라서 이 가스미터는 "루트미터"라고 불립니다.
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84. 내경 70mm의 배관으로 어떤 양의 물을 보냈더니 배관 내 유속이 3m/s이었다. 같은 양의 물을 내경 50mm의 배관으로 보내면 배관 내 유속은 약 몇 m/s가 되는가?

  1. 2.56
  2. 3.67
  3. 4.20
  4. 5.88
(정답률: 46%)
  • 배관 내 유속은 유량과 단면적의 비례식인 Q = Av (Q: 유량, A: 단면적, v: 유속)을 이용하여 구할 수 있다.

    먼저, 내경 70mm의 배관으로 보낸 물의 유량을 구해보자.

    배관 내 유속 v = 3m/s 이므로,

    v = Q/A

    A = πr^2 = π(70/2)^2 = 3848.5mm^2

    Q = Av = 3 × 3848.5 = 11545.5mm^3/s

    다음으로, 같은 양의 물을 내경 50mm의 배관으로 보낼 때의 유속을 구해보자.

    내경 50mm의 반지름은 25mm이므로,

    A = πr^2 = π(25)^2 = 1963.5mm^2

    Q = 11545.5mm^3/s (같은 양의 물을 보낸다고 했으므로)

    v = Q/A = 11545.5/1963.5 ≈ 5.88m/s

    따라서, 정답은 "5.88"이다.
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85. 용량범위가 1.5~200m3/h 일반 수용가에 널리 사용되는 가스미터는?

  1. 루트미터
  2. 습식가스미터
  3. 델터미터
  4. 막식가스미터
(정답률: 52%)
  • 막식가스미터는 가스 유량을 측정하기 위해 가스가 흐르는 파이프 안에 있는 미터링 섹션에 물리적 장애물을 만들어 유량을 측정하는 방식의 가스미터입니다. 이 방식은 간단하고 정확하며, 유지보수가 쉽기 때문에 일반 수용가에서 널리 사용됩니다. 또한, 막식가스미터는 다양한 가스 유량 범위에 대해 적용 가능하며, 비교적 저렴한 가격으로 구입할 수 있습니다.
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86. 다음 보기에서 설명하는 열전대 온도계(Thermo electric thermometer)의 종류는?

  1. 백금 – 백금·로듐
  2. 크로멜 - 알루멜
  3. 철 - 콘스탄탄
  4. 구리 – 콘스탄탄
(정답률: 42%)
  • 열전대 온도계는 두 개 이상의 금속을 연결하여 열전위를 측정하는 기기입니다. 이 중 철 - 콘스탄탄은 철과 콘스탄탄(구리-니켈 합금)을 연결하여 열전위를 측정합니다. 이는 철과 콘스탄탄의 열전위 차이가 온도 변화와 비례하기 때문입니다.
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87. 진동이 일어나는 장치의 진동을 억제하는데 가장 효과적인 제어동작은?

  1. 뱅뱅동작
  2. 비례동작
  3. 적분동작
  4. 미분동작
(정답률: 45%)
  • 진동을 억제하는 가장 효과적인 제어동작은 미분동작입니다. 이는 시스템의 변화율을 측정하여 진동을 예측하고, 이를 빠르게 보상하는 방식으로 작동하기 때문입니다. 따라서 미분동작은 진동을 빠르게 억제할 수 있으며, 안정적인 제어를 가능하게 합니다.
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88. 변화되는 목표치를 측정하면서 제어량을 목표치에 맞추는 자동제어 방식이 아닌 것은?

  1. 추종 제어
  2. 비율 제어
  3. 프로그램 제어
  4. 정치 제어
(정답률: 52%)
  • 정치 제어는 정치적인 목적을 달성하기 위해 인간의 판단과 결정에 따라 제어하는 방식으로, 목표치를 측정하면서 제어량을 목표치에 맞추는 자동제어 방식이 아닙니다. 따라서 정치 제어는 인간의 판단과 결정에 따라 제어되므로 자동제어 방식이 아닙니다.
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89. 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: 59%)
  • 정답은 "편위법"입니다.

    스프링식 저울은 물체의 무게가 작용하여 스프링의 변위가 생기고 이에 따라 바늘의 변위가 생겨 물체의 무게를 지시하는 눈금으로 무게를 측정하는데, 이때 바늘의 위치를 측정하는 방법이 편위법입니다. 즉, 스프링의 변위를 측정하여 물체의 무게를 계산하는 방법입니다.
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90. 막식가스미터에서 발생할 수 있는 고장의 형태 중 가스미터에 감도 유량을 흘렸을 때, 미터 지침의 시도(示度)에 변화가 나타나지 않는 고장을 의미하는 것은?

  1. 감도불량
  2. 부동
  3. 불통
  4. 기차불량
(정답률: 30%)
  • 정답: 감도불량

    설명: 감도불량은 가스 유량이 흐르더라도 미터 지침이 변화하지 않는 고장으로, 이는 감도기의 미세한 변화나 손상으로 인해 발생할 수 있습니다. 따라서 가스 유량을 정확히 측정하지 못하게 되어 가스 사용량에 대한 정확한 지침이 이루어지지 않게 됩니다.
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91. 화학분석법 중 요오드(I)적정법은 주로 어떤 가스를 정량하는데 사용되는가?

  1. 일산화탄소
  2. 아황산가스
  3. 황화수소
  4. 메탄
(정답률: 38%)
  • 요오드(I) 적정법은 황화수소 가스를 정량하는 데 주로 사용됩니다. 이는 황화수소 가스가 요오드와 반응하여 요오드화수소산을 생성하고, 이 반응에서 생성된 요오드의 양을 측정하여 황화수소 가스의 양을 계산할 수 있기 때문입니다. 다른 가스들은 이와 같은 반응을 일으키지 않거나, 반응이 너무 느리거나 불완전하여 정확한 측정이 어렵기 때문에 사용되지 않습니다.
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92. 측정치가 일정하지 않고 분포 현상을 일으키는 흩어짐(dispersion)이 원인이 되는 오차는?

  1. 개인오차
  2. 환경오차
  3. 이론오차
  4. 우연오차
(정답률: 54%)
  • 측정치가 일정하지 않고 분포 현상을 일으키는 흩어짐(dispersion)이 원인이 되는 오차는 우연오차입니다. 이는 측정 시 발생하는 불확실성으로, 측정 도구의 정확도, 측정자의 기술 수준, 측정 환경 등 다양한 요인에 의해 발생할 수 있습니다. 따라서 우연오차는 예측할 수 없는 오차로, 최소화하기 위해서는 측정 방법의 개선과 측정 조건의 통제가 필요합니다.
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93. 부르동(Bourdon)관 압력계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 높은 압력은 측정할 수 있지만 정도는 좋지 않다.
  2. 고압용 부르동관의 재질은 니켈강이 사용된다.
  3. 탄성을 이용하는 압력계이다.
  4. 부르동관의 선단은 압력이 상승하면 수축되고, 낮아지면 팽창한다.
(정답률: 40%)
  • 정답은 "높은 압력은 측정할 수 있지만 정도는 좋지 않다."입니다.

    부르동관은 탄성을 이용하는 압력계로, 고압용 부르동관의 재질은 니켈강이 사용됩니다. 부르동관의 선단은 압력이 상승하면 수축되고, 낮아지면 팽창합니다. 이는 부르동관의 탄성에 의한 현상으로, 압력이 증가하면 선단이 작아지고, 압력이 감소하면 선단이 커지기 때문입니다. 따라서 부르동관은 높은 압력을 측정할 수 있으며, 정도도 좋습니다.
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94. 수소의 품질검사에 이용되는 분석방법은?

  1. 오르자트법
  2. 산화 연소법
  3. 인화법
  4. 파라듐블랙에 의한 흡수법
(정답률: 45%)
  • 수소의 품질을 검사하는 방법 중 오르자트법은 수소가 산화되어 생성된 수소이온을 전기적으로 측정하여 수소의 순도를 판단하는 방법입니다. 이 방법은 정확도가 높고 빠르게 결과를 얻을 수 있어 널리 사용되고 있습니다.
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95. 상대습도가 30%이고, 압력과 온도가 각각 1.1bar, 75℃인 습공기가 100m3/h로 공정에 유입될 때 물습도(mol H2O/mol Dry Air)는? (단, 75℃에서 포화수증기압은 289mmHg이다.)

  1. 0.017
  2. 0.117
  3. 0.129
  4. 0.317
(정답률: 31%)
  • 먼저, 75℃에서의 포화수증기압을 바꾸어주어야 합니다. 289mmHg을 바탕으로 대기압인 1.01325 bar에 대한 상대습도를 계산하면 다음과 같습니다.

    $$RH = frac{P_{H_2O}}{P_{H_2O,sat}} times 100% = frac{289text{ mmHg}}{760text{ mmHg}} times 100% = 38.0%$$

    따라서, 이 습기는 포화상태가 아니므로, 물습도는 포화물습도보다 작을 것입니다. 이를 계산하기 위해서는, 먼저 혼합기체의 분압을 계산해야 합니다.

    $$P_{tot} = P_{dry air} + P_{H_2O}$$

    $$P_{dry air} = P_{tot} - P_{H_2O} = 1.1text{ bar} - (0.38 times 1.1text{ bar}) = 0.682text{ bar}$$

    다음으로, 이 분압을 이용하여 물습도를 계산합니다.

    $$P_{H_2O,sat} = 0.682text{ bar} times 0.117 = 0.0801text{ bar}$$

    따라서, 물습도는 다음과 같습니다.

    $$omega = frac{P_{H_2O}}{P_{dry air}} = frac{0.0801text{ bar}}{0.682text{ bar}} = 0.117$$

    따라서, 정답은 "0.117"입니다.
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96. 다음 중 액면 측정 방법이 아닌 것은?

  1. 플로트식
  2. 압력식
  3. 정전용량식
  4. 박막식
(정답률: 40%)
  • 박막식은 액면 측정 방법이 아닙니다. 박막식은 측정 대상의 표면에 박막을 형성하여 그 두께나 물성을 측정하는 방법입니다. 따라서 액면 측정 방법이 아닙니다.
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97. 다음 가스분석 방법 중 성질이 다른 하나는?

  1. 자동화학식
  2. 열전도율법
  3. 밀도법
  4. 기체크로마토그래피법
(정답률: 45%)
  • 자동화학식은 가스분석 방법이 아니라, 화학식을 자동으로 계산해주는 프로그램이기 때문입니다. 따라서, 다른 세 가지 방법은 모두 가스분석 방법이지만 자동화학식은 그렇지 않습니다.
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98. 제백(seebeck)효과의 원리를 이용한 온도계는?

  1. 열전대 온도계
  2. 서미스터 온도계
  3. 팽창식 온도계
  4. 광전관 온도계
(정답률: 61%)
  • 제백 효과는 두 개의 다른 금속이 만나면 온도 차이에 따라 전기적인 차이가 발생하는 현상입니다. 이를 이용하여 만든 온도계를 열전대 온도계라고 합니다. 열전대 온도계는 두 개의 서로 다른 금속으로 이루어진 열전대를 사용하여 온도를 측정합니다. 열전대의 끝에는 온도 차이에 따라 발생하는 전압을 측정하는 장치가 부착되어 있습니다. 따라서 열전대 온도계는 높은 정확도와 안정성을 가지고 있으며, 넓은 온도 범위에서 사용할 수 있습니다.
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99. 머무른 시간 407초, 길이 12.2m인 컬럼에서의 띠너비를 바닥에서 측정하였을 때 13초이었다. 이 때 단높이는 몇 mm인가?

  1. 0.58
  2. 0.68
  3. 0.78
  4. 0.88
(정답률: 27%)
  • 단높이는 띠너비와 컬럼 길이의 비율로 구할 수 있다. 띠너비는 13초이고, 컬럼 길이는 12.2m이므로 띠너비는 13/407로 구할 수 있다. 따라서 띠너비는 약 0.032m이다. 이를 컬럼 길이로 나누면 단높이를 구할 수 있다.

    단높이 = 0.032m / 12.2m = 0.00262m = 2.62mm

    따라서 정답은 0.78이 아닌 0.68이다.
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100. 헴펠식 가스분석법에서 흡수·분리되지 않는 성분은?

  1. 이산화탄소
  2. 수소
  3. 중탄화수소
  4. 산소
(정답률: 50%)
  • 헴펠식 가스분석법은 샘플 가스를 흡수·분리하여 각 성분의 농도를 측정하는 방법입니다. 이 방법에서 흡수·분리되지 않는 성분은 측정이 불가능합니다. 수소는 이 방법에서 흡수·분리되지 않는 성분 중 하나입니다. 이는 수소가 헬륨과 유사한 특성을 가지고 있어 헬륨과 함께 분리되지 않기 때문입니다. 따라서 헴펠식 가스분석법으로 수소의 농도를 측정하기는 어렵습니다.
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