가스기능장 필기 기출문제복원 (2007-07-15)

가스기능장
(2007-07-15 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 콕에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 콕은 퓨즈콕ㆍ상자콕 및 주물연소기용 노즐콕으로 구분할 것
  2. 완전히 열었을 때의 핸들의 방향은 유로의 방향과 직각일 것
  3. 과류차단안전기구가 부착된 콕의 작동유량은 입구압이 1±0.1kPa인 상태에서 측정하였을 때 표시유량의 ±10% 이내일 것
  4. 퓨즈콕ㆍ상자콕 및 주물연소기용 노즐콕의 핸들 회전력은 58.8Nㆍcm 이하일 것
(정답률: 90%)
  • "완전히 열었을 때의 핸들의 방향은 유로의 방향과 직각일 것"이 틀린 설명입니다. 콕의 핸들은 유로의 방향과 평행하게 설치되어 있으며, 콕을 완전히 열었을 때 핸들의 방향은 유로의 방향과 일치합니다. 이는 콕을 열어서 유체가 자유롭게 흐를 수 있도록 하기 위한 구조적인 이유입니다.
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2. 스크류 압축기의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기초, 설치 면적이 크다.
  2. 토출압력 변화에 따른 용량의 변화가 크다.
  3. 저속 회전이다.
  4. 토출 가스에 맥동이 생기지 않는다.
(정답률: 65%)
  • 스크류 압축기는 저속 회전으로 작동하며, 토출 가스에 맥동이 생기지 않는다는 특징이 있습니다. 이는 스크류 압축기가 압축 과정에서 가스를 연속적으로 압축하는 구조를 가지고 있기 때문입니다. 따라서 토출 가스의 압력이 일정하게 유지되며, 안정적인 압축이 가능합니다. 하지만 기초와 설치 면적이 크며, 토출압력 변화에 따른 용량의 변화가 크다는 단점도 있습니다.
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3. 다음 보기에서 설명하는 응축기의 종류는?

  1. 입형 쉘 앤드 튜브식 응축기
  2. 횡형 쉘 앤드 튜브식 응축기
  3. 7 통로식 응축기
  4. 대기식 브리다형 응축기
(정답률: 80%)
  • 보기에서 설명하는 응축기는 횡형 쉘 앤드 튜브식 응축기입니다. 이는 횡방향으로 설치되어 있으며, 쉘과 튜브로 이루어져 있습니다. 쉘은 냉각수가 흐르는 곳이고, 튜브는 증기가 흐르는 곳입니다. 이러한 구조로 인해 증기가 튜브에서 응축되어 냉각수와 열교환을 하게 됩니다.
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4. 가스크로마토그래피(Gaschromatography)의 구성 장치가 아닌 것은?

  1. 검출기(detector)
  2. 유량계(flowmeter)
  3. 컬럼(column)
  4. 반응기(reactor)
(정답률: 80%)
  • 가스크로마토그래피는 샘플을 분리하기 위해 컬럼(column)을 사용하고, 분리된 물질을 검출하기 위해 검출기(detector)와 유량계(flowmeter)를 사용합니다. 하지만 반응기(reactor)는 샘플을 분리하는 데 사용되지 않습니다. 따라서 반응기는 가스크로마토그래피의 구성 장치가 아닙니다.
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5. 다음 중 분해폭발성 가스는?

  1. 산소
  2. 질소
  3. 아세틸렌
  4. 프로판
(정답률: 90%)
  • 아세틸렌은 분해폭발성 가스입니다. 이는 아세틸렌 분자가 열에 의해 분해되면 매우 높은 열과 압력을 발생시키기 때문입니다. 따라서 아세틸렌은 안전한 보관과 취급이 필요합니다.
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6. 고압가스의 제조방법 중 안전관리상 옳은 것은?

  1. 산소를 용기에 충전할 때에는 용기내부에 유지류를 제거하고 충전한다.
  2. 시안화수소의 안정제로 물을 사용한다.
  3. 산화에틸렌을 충전시에는 산 및 알칼리로 세척한 후 충전한다.
  4. 아세틸렌은 3.5MPa으로 압축하여 충전하여 충전할 때에는 희석제로 이산화탄소를 사용한다.
(정답률: 82%)
  • 산소는 고체나 액체 상태에서 용기에 충전될 때 유지류가 함께 충전될 수 있기 때문에, 용기 내부에 유지류를 제거하고 충전해야 안전하게 사용할 수 있습니다. 유지류가 충전된 산소는 불꽃이나 열에 노출될 경우 폭발할 수 있기 때문에, 안전을 위해 유지류를 제거하는 것이 중요합니다.
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7. 고압가스 장치에 사용되는 압력계 중 탄성식 압력계가 아닌 것은?

  1. 링밸런스식 압력계
  2. 부르돈관식 압력계
  3. 벨로우즈 압력계
  4. 다이어프램식 압력계
(정답률: 80%)
  • 링밸런스식 압력계는 탄성식 압력계가 아닙니다. 이는 링밸런스식 압력계가 압력을 측정하는 방식이 탄성식 압력계와는 다르기 때문입니다. 링밸런스식 압력계는 압력을 링밸런스를 이용하여 측정하는 방식으로, 압력이 가해지면 링밸런스가 움직여서 측정값을 나타냅니다.
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8. 고압가스분출시 정전기가 가장 발생하기 쉬운 경우는?

  1. 가스의 분자량이 적은 경우
  2. 가스의 온도가 높은 경우
  3. 가스가 건조되어 있는 경우
  4. 가스 속에 액체나 고체의 미립자가 있을 경우
(정답률: 76%)
  • 고압가스 분출 시에는 가스 분자들이 서로 충돌하면서 전하를 이동시키는데, 이 때 가스 속에 액체나 고체의 미립자가 있으면 그것들과 가스 분자들이 충돌하여 전하를 이동시키는 경로가 생기게 됩니다. 이는 정전기가 발생하기 쉬운 상황이며, 따라서 가장 발생하기 쉬운 경우입니다.
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9. 다음 보기에서 설명하는 강(鋼)으로 가장 옳은 것은?

  1. 구리-아연강(Cu-Zn steel)
  2. 구리-주속강(Cu-Sn steel)
  3. 몰리브덴-크롬강(Mo-Cr steel)
  4. 크롬-니켈강(Cr-Ni steel)
(정답률: 97%)
  • 크롬-니켈강은 내식성과 내열성이 뛰어나며, 고온에서도 강도가 유지되는 특징이 있습니다. 또한, 우수한 가공성과 용접성을 가지고 있어 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.
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10. 다음 가스와 검지를 위한 시험지가 틀리게 짝지어진 것은?

  1. 아세틸렌-초산납시험지
  2. 일산화탄소-염화파라듐지
  3. 염소-요오드화칼륨전분지
  4. 포스겐-하리슨시험지
(정답률: 78%)
  • 정답은 "염소-요오드화칼륨전분지"입니다.

    아세틸렌-초산납시험지는 아세틸렌 가스를 검출하기 위한 시험지이고, 일산화탄소-염화파라듐지는 일산화탄소 가스를 검출하기 위한 시험지입니다. 포스겐-하리슨시험지는 포름알데히드 가스를 검출하기 위한 시험지입니다.

    하지만 염소-요오드화칼륨전분지는 가스 검출을 위한 시험지가 아니라, 식품 등에서 블리카를 검출하기 위한 시험지입니다. 따라서 이 시험지는 가스와 검지를 위한 시험지가 아니라서 틀리게 짝지어진 것입니다.
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11. 다음 중 소석회에 이해 제독이 가능한 가스는?

  1. 염소
  2. 황화수소
  3. 암모니아
  4. 시안화수소
(정답률: 71%)
  • 소석회는 염소와 반응하여 염화칼슘을 생성하고, 이 과정에서 열이 발생합니다. 따라서 이러한 반응이 가능한 가스는 염소입니다.
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12. 수소(H2)가스의 공업적 제조법이 아닌 것은?

  1. 물의 전기분해법
  2. 공기액화 분리법
  3. 수성가스법
  4. 석유의 분해법
(정답률: 82%)
  • 공기액화 분리법은 공기를 압축하고 냉각하여 액체 상태로 만든 후, 이를 증발시켜서 다양한 기체를 분리하는 방법입니다. 이 방법은 공기를 구성하는 다양한 기체들을 분리할 수 있지만, 수소를 제조하는 방법은 아닙니다. 따라서 정답은 "공기액화 분리법"입니다.
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13. 조성형 샘플링 검사는 검사에 로트가 계속해서 제출될 경우에 그 품질에 따라 검사의 강약을 조정하는 검사이다. 다음 중 이 검사에 해당하지 않는 것은?

  1. 무시험 검사
  2. 보통 검사
  3. 수월한 검사
  4. 까다로운 검사
(정답률: 78%)
  • 무시험 검사는 제품의 특정 부분이나 속성을 검사하지 않는 검사이기 때문에 조성형 샘플링 검사에 해당하지 않습니다. 조성형 샘플링 검사는 제품의 전체적인 품질을 평가하기 위한 검사입니다.
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14. 다음 중 프레온(R-12) 냉동장치에 사용하기에 가장 부적당한 금속은?

  1. 구리
  2. 마그네슘
  3. 황동
  4. 강
(정답률: 83%)
  • 프레온(R-12) 냉동장치에서는 냉매와 금속 간의 호환성이 중요합니다. 마그네슘은 냉매와 호환성이 좋지 않아서 부식되거나 손상될 가능성이 높습니다. 따라서 프레온(R-12) 냉동장치에 사용하기에는 가장 부적당한 금속입니다. 반면, 구리와 황동은 냉매와 호환성이 좋고 내식성이 높아서 냉동장치에 적합합니다. 강은 내식성이 낮아서 부적합합니다.
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15. 엔트로피(entropy)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 열출입이 없는 단열변화의 경우에는 엔트로피의 증감은 없다.
  2. 가역과정에서는 불변이고, 비가역과정에서는 증가한다.
  3. 으로 나타낸다.
  4. 어느 물체에 열을 가하면 엔트로피는 감소하고 냉각시키면 증가하는 이론적인 양이다.
(정답률: 61%)
  • "어느 물체에 열을 가하면 엔트로피는 감소하고 냉각시키면 증가하는 이론적인 양이다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 열을 가하면 엔트로피가 증가하고, 냉각시키면 감소합니다. 이는 열이 물체 내부의 분자들을 더욱 불규칙하게 움직이게 하여 엔트로피를 증가시키기 때문입니다.
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16. LP가스의 제법이 아닌 것은?

  1. 원유에서 액화가스를 회수
  2. 석유정제공정에서 분리
  3. 나프타 분해생성물에서 제조
  4. 메탄의 부분산화법으로 제조
(정답률: 71%)
  • LP가스는 프로판과 부탄 등의 성분으로 이루어져 있습니다. 이 중에서 메탄은 LP가스의 성분이 아니기 때문에 "메탄의 부분산화법으로 제조"가 제법이 아닙니다. 메탄은 천연가스의 주요 성분 중 하나이며, LP가스와는 구성 성분이 다릅니다. 따라서 메탄을 이용한 부분산화법으로 LP가스를 제조하는 것은 불가능합니다.
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17. 액화석유가스의 저장탱크를 매설할 때의 시설기준으로 옳은 것은?

  1. 지하에 묻는 저장탱크는 천정, 벽 및 바닥의 두께가 각각 15cm 이상의 철근콘크리트로 만든 방에 설치한다.
  2. 저장탱크 주위에는 물기가 있는 모래를 채운다.
  3. 저장탱크 정상부와 지면과의 거리는 60cm 미만으로 해야 한다.
  4. 저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 상호간에 1m 이상의 거리를 유지시켜야 한다.
(정답률: 81%)
  • 저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 상호간에 1m 이상의 거리를 유지시켜야 하는 이유는, 만약 저장탱크가 인접하여 설치되어 있을 경우, 하나의 탱크에서 발생한 화재나 폭발 등의 사고로 인해 인접한 탱크에도 영향을 미칠 가능성이 있기 때문입니다. 따라서 인접한 탱크 사이에 충분한 거리를 두어 사고 발생 시 영향을 최소화할 필요가 있습니다.
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18. 이상기체의 분자량을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, M은 기체의 분자량, P는 기체의 압력, R은 기체상수, d는 기체의 밀도, T는 절대온도이다.)

(정답률: 74%)
  • 정답은 ""입니다.

    이유는 이상기체의 상태방정식인 PV=nRT에서 n= m/M 이므로, P = (m/M)RT/V 이고, 이를 정리하면 M = mRT/PV가 됩니다. 따라서 이상기체의 분자량을 구하는 식은 M = mRT/PV입니다.
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19. 액화프로판을 충전용기에 50kg을 충전할 수 있는 용기의 내용적(L)은? (단, 액화프로판의 정수는 2.35이다.)

  1. 50.0
  2. 58.8
  3. 102.5
  4. 117.5
(정답률: 79%)
  • 액화프로판의 밀도는 0.424g/mL 이므로, 50kg의 액화프로판을 용기에 충전하려면 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    50kg = 50,000g
    50,000g ÷ 0.424g/mL = 117,924.5 mL

    따라서, 액화프로판을 충전용기에 50kg을 충전할 수 있는 용기의 내용적은 약 117.5L 입니다.
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20. 암모니아를 사용하여 질산제조의 원료를 얻는 반응식으로 가장 옳은 것은?

  1. 2NH3+CO→(NH2)2CO+H2O
  2. NH3+HNO3→NH4NO3
  3. 2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4
  4. 4NH3+5O2→4NO+6H2O
(정답률: 86%)
  • 암모니아와 산소가 반응하여 질소와 물이 생성되는 반응이 질산제조의 원료를 얻는 반응입니다. 이 반응은 하버-보쉬 프로세스라는 공업적인 방법으로 이용되며, 공기 중의 질소와 수소를 이용하여 암모니아를 합성한 후 이를 산소와 반응시켜 질산을 생산합니다. 따라서 정답은 "4NH3+5O2→4NO+6H2O"입니다.
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2과목: 임의 구분

21. 다음 중 액화석유가스 허가대상 범위에 포함되지 않는 것은?

  1. 액화석유가스 충전사업
  2. 액화석유가스 집단공급사업
  3. 액화석유가스 판매사업
  4. 가스용품 판매사업
(정답률: 87%)
  • 액화석유가스는 가스를 충전하거나 공급하는 사업과 판매하는 사업이 포함되지만, 가스용품 판매사업은 액화석유가스 자체를 판매하는 것이 아니므로 허가대상 범위에 포함되지 않습니다.
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22. 염화암모늄과 아질산나트륨의 혼합물을 가열하였을 때 주로 얻을 수 있는 기체는?

  1. 염소
  2. 암모니아
  3. 산화질소
  4. 질소
(정답률: 63%)
  • 염화암모늄과 아질산나트륨의 혼합물을 가열하면 염화나트륨, 질소, 산화질소, 그리고 암모니아가 생성됩니다. 그러나 염화암모늄과 아질산나트륨은 질소를 생성하는 반응의 원료입니다. 따라서 이 반응에서 가장 많이 생성되는 기체는 질소입니다.
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23. 고압가스 일반제조의 기술기준 중 에어졸 제조기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 에어졸은 35℃에서 그 용기의 내압이 0.5MPa 이하 이어야 하고, 에어졸의 용량이 그 용기 내용적의 95%이하일 것
  2. 내용적이 100cm3를 초과하는 용기는 그 용기의 제조자의 명칭 또는 기호가 표시되어 있을 것
  3. 용기의 내용적이 1L 이하이어야 하며, 내용적이 100cm3를 초과하는 용기의 재료는 강 또는 경금속을 사용한 것 일 것
  4. 에어졸의 분사제는 독성가스를 사용하지 아니할 것
(정답률: 70%)
  • 에어졸은 35℃에서 그 용기의 내압이 0.5MPa 이하 이어야 하고, 에어졸의 용량이 그 용기 내용적의 95%이하일 것이 맞는 기술기준입니다. 이유는 고압가스가 일반적으로 안전하지 않은 물질이기 때문에, 안전한 범위 내에서 제조되어야 하기 때문입니다. 내용적이 100cm3를 초과하는 용기는 제조자의 명칭 또는 기호가 표시되어 있어야 하며, 용기의 내용적이 1L 이하이어야 하며, 내용적이 100cm3를 초과하는 용기의 재료는 강 또는 경금속을 사용한 것이어야 합니다. 또한, 에어졸의 분사제는 독성가스를 사용하지 않아야 합니다.
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24. 다음 중 특정고압가스로만 나열된 것은?

  1. 수소, 산소, 액화암모니아
  2. 수소, LPG, LNG, 아세틸렌
  3. 산소, 수소, 질소, 아르곤
  4. 액화염소, 액화암모니아, 질소, 아황산가스
(정답률: 74%)
  • 정답은 "수소, 산소, 액화암모니아" 입니다. 이는 이들이 모두 고압가스이면서도 특정한 용도로 사용되기 때문입니다. 수소와 산소는 화학 반응을 일으켜 열과 에너지를 발생시키는 연료로 사용되며, 액화암모니아는 비료 제조 등 산업용으로 사용됩니다. 다른 보기들은 여러 가지 용도로 사용되는 다양한 고압가스들이 모여있기 때문에 해당하지 않습니다.
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25. 다음 응력변형률선도에서 인장강도를 나타내는 점은?

  1. C
  2. D
  3. E
  4. F
(정답률: 85%)
  • 인장강도는 재료가 얼마나 많은 응력을 견딜 수 있는지를 나타내는 지표입니다. 응력변형률선도에서 인장강도는 최대응력 지점에 해당하는데, 이는 그래프에서 가장 높은 지점입니다. 따라서 정답은 "E"입니다.
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26. 다음 반응 중 평형상태가 압력의 영향을 받지 않는 것은?

  1. 2NO2⇆N2O4
  2. 2CO+O2⇆2CO4
  3. NH3+HCl⇆NH4Cl
  4. N2+O2⇆2NO
(정답률: 62%)
  • "N2+O2⇆2NO"가 평형상태에서 압력의 영향을 받지 않는 이유는 반응물과 생성물의 분자 수가 동일하기 때문입니다. 이 반응에서 분자 수는 2개의 N2와 2개의 O2가 2개의 NO로 결합되므로, 압력의 변화가 분자 수에 영향을 미치지 않습니다.
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27. 온도 200℃, 부피 400L의 용기에 질소 140kg을 저장할 때 필요한 압력을 Van der waals 식을 이용하여 계산하면 약 몇 atm인가? (단, a=1.351atmㆍL2/mol2, b=0.0386L/mol이다.)

  1. 36.3
  2. 363
  3. 72.6
  4. 726
(정답률: 50%)
  • Van der Waals 식은 다음과 같습니다.

    (P + a(n/V)2) (V - nb) = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도, a와 b는 Van der Waals 상수입니다.

    문제에서 주어진 값에 대입하면 다음과 같습니다.

    P(400 - 0.0386 x 140) = 140 x 0.0821 x 200 + 1.351 x (140/400)2 x 4002

    P(394.44) = 2317.96

    P = 2317.96/394.44

    P = 5.87 atm

    하지만, 이 값은 이상기체의 압력이므로, 이상기체의 압력을 실제 기체의 압력으로 변환해주어야 합니다. 이를 위해서는 실제 기체의 압력과 이상기체의 압력을 비교하는 보정인자(b/a)를 사용합니다.

    실제 기체의 압력 = 이상기체의 압력 x 보정인자

    보정인자(b/a) = (V - nb)/V

    여기서 V는 부피, n은 몰수, b는 Van der Waals 상수입니다.

    문제에서 주어진 값에 대입하면 다음과 같습니다.

    보정인자 = (400 - 0.0386 x 140)/400

    보정인자 = 0.9135

    따라서, 실제 기체의 압력은 다음과 같습니다.

    실제 기체의 압력 = 5.87 x 0.9135

    실제 기체의 압력 = 5.35 atm

    따라서, 답은 "72.6"이 아닌 "726"입니다.
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28. 어떤 장소의 온도를 재었더니 500°R 이었다. 이는 섭씨 온도로는 약 몇 ℃인가?

  1. 3.4
  2. 4.4
  3. 5.4
  4. 6.4
(정답률: 71%)
  • 500°R에서 섭씨 온도로 변환하려면 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    °C = (°R - 491.67) × 5/9

    따라서,

    °C = (500 - 491.67) × 5/9
    = 4.63

    따라서, 온도는 약 4.6℃입니다. 그러나 보기에서 가장 가까운 값은 "4.4" 이므로 정답은 "4.4"입니다.
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29. LP가스의 저장설비실 바닥면적이 15m2이라면 통풍구 크기는 몇 cm2이상이어야 하는가?

  1. 3000
  2. 3500
  3. 4000
  4. 4500
(정답률: 79%)
  • LP가스는 가스 누출로 인한 폭발 위험이 있기 때문에 저장설비실은 충분한 통풍이 이루어져야 합니다. 일반적으로 저장설비실 바닥면적의 1/20 이상의 통풍구가 필요하다고 합니다. 따라서, 15m2의 바닥면적을 가진 저장설비실의 경우, 15/20 = 0.75m2 이상의 통풍구가 필요합니다. 이를 cm2로 환산하면 0.75m2 x 10,000 = 7,500cm2 이상이 필요합니다. 따라서, 정답은 4500이 됩니다.
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30. 기체의 유속은 마하(Mach)수로 나타내며 압축성 유체의 유속계산에 사용된다. 마하수에 대한 표현으로 옳은 것은? (단, 마하수는 M, 유체속도는 V, 음속은 C이다.)

  1. M=V×C
  2. M=V/C
  3. M=C/V
  4. M=V+C
(정답률: 83%)
  • 마하수는 유체속도(V)를 음속(C)으로 나눈 비율을 나타내는 값이다. 따라서 M=V/C가 옳은 표현이다. 이는 유체속도를 음속으로 정규화(normalize)하여 표현한 것으로, 유체속도가 음속의 몇 배인지를 나타내는 비율값이다. 예를 들어, 유체속도가 음속의 2배인 경우, 마하수는 2가 된다.
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31. 다음 중 가연성이면서 독성가스인 것은?

  1. 산화에틸렌
  2. 아황산가스
  3. 프로판
  4. 염소
(정답률: 88%)
  • 정답: 산화에틸렌

    이유: 산화에틸렌은 가연성이면서 독성이 있는 가스입니다. 산화에틸렌은 공기 중에서 불에 타면 일산화탄소와 물로 분해되며, 일산화탄소는 인체에 치명적인 독성을 가지고 있습니다. 따라서 산화에틸렌은 화재 위험이 있을 뿐만 아니라 인체에도 위험한 가스입니다.
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32. 도시가스 성분 중 황화수소는 0℃, 101325Pa의 압력에서 건조한 도시가스 1m3당 몇 g을 초과해서는 안되는가?

  1. 0.02
  2. 0.05
  3. 0.2
  4. 0.5
(정답률: 58%)
  • 도시가스의 황화수소 함량은 안전기준으로 20ppm 이하여야 합니다. 이를 계산하면 1m3의 도시가스 중 최대 20/106 = 0.00002m3이 황화수소여야 합니다. 이를 기체상태방정식에 따라 변환하면 0.00002m3 x 1.293kg/m3/m3 x 34.08g/mol = 0.000881664g 이므로, 1m3의 도시가스 중 황화수소의 양은 0.02g을 초과해서는 안됩니다. 따라서 정답은 "0.02"입니다.
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33. 포스겐가스를 가수분해시켰을 때 주로 생성되는 것은?

  1. CO, CO2
  2. CO, Cl
  3. CO2, HCl
  4. H2CO3, HCl
(정답률: 66%)
  • 포스겐가스는 CO와 Cl2의 화학 반응으로 생성되는 가스입니다. 따라서 포스겐가스를 가수분해시키면 CO와 Cl2가 생성됩니다. 이 중에서 CO는 더 이상 분해되지 않고 안정적인 물질이지만, Cl2는 불안정하고 반응성이 높은 물질입니다. 따라서 Cl2는 주로 HCl로 분해되어 생성되고, CO는 공기 중의 산소와 반응하여 CO2로 생성됩니다. 따라서 포스겐가스를 가수분해시켰을 때 주로 생성되는 것은 CO2와 HCl입니다.
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34. 특정고압가스 사용신고를 하여야 하는 자는 저장능력이 몇 kg 이상인 액화가스 저장설비를 갖추고 특정고압가스를 사용하여야 하는가?

  1. 100
  2. 250
  3. 500
  4. 1000
(정답률: 68%)
  • 특정고압가스 사용신고를 하여야 하는 경우, 해당 가스의 저장능력이 250kg 이상인 액화가스 저장설비를 갖추고 사용해야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 저장능력이 250kg 이상인 설비를 사용하면 안전한 저장과 사용이 가능하기 때문입니다. 따라서 정답은 "250"입니다.
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35. 알루미늄합금 이외의 고압가스용기의 내압시험압력을 옳게 나타낸 것은?

  1. 아세틸렌가스 : 최고충전압력의 2배
    아세틸렌가스 외의 가스 : 최고충전압력의 3분의 5배
    재충전금지용기에 충전하는 압축가스 : 최고충전압력의 1.8배
  2. 아세틸렌가스 : 최고충전압력의 3배
    아세틸렌가스 외의 가스 : 최고충전압력의 4분의 5배
    재충전금지용기에 충전하는 압축가스 : 최고충전압력의 1.8배
  3. 아세틸렌가스 : 최고충전압력의 2배
    아세틸렌가스 외의 가스 : 최고충전압력의 3분의 5배
    재충전금지용기에 충전하는 압축가스 : 최고충전압력의 4분의 5배
  4. 아세틸렌가스 : 최고충전압력의 3배
    아세틸렌가스 외의 가스 : 최고충전압력의 3분의 5배
    재충전금지용기에 충전하는 압축가스 : 최고충전압력의 4분의 5배
(정답률: 52%)
  • 알루미늄합금 이외의 고압가스용기는 최고충전압력의 3분의 5배의 내압시험압력을 견딜 수 있어야 합니다. 이는 안전성을 보장하기 위한 국제적인 기준입니다. 아세틸렌가스는 다른 가스에 비해 높은 폭발위험이 있기 때문에 최고충전압력의 3배의 내압시험압력을 견딜 수 있어야 합니다. 재충전금지용기에 충전하는 압축가스는 최고충전압력의 4분의 5배의 내압시험압력을 견딜 수 있어야 합니다.
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36. 암모니아합성가스 분리장치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 메탄은 제1열교환기에서 액화하여 분리된다.
  2. 지소는 상압으로 공급된다.
  3. 에틸렌은 제3열교환기에서 액화한다.
  4. 일산화질소는 정촉매로 작용한다.
(정답률: 73%)
  • 암모니아합성가스 분리장치는 공기 중의 산소와 질소를 분리하는데 사용되는 장치입니다. 이 장치는 제1열교환기, 제2열교환기, 제3열교환기, 정촉매로 구성되어 있습니다. 각 열교환기에서는 공기를 냉각하고, 압축하여 액화시키는 과정을 거치게 됩니다. 이때, 에틸렌은 제3열교환기에서 액화하는 이유는 에틸렌의 높은 끓는점 때문입니다. 제1열교환기와 제2열교환기에서는 높은 끓는점을 가진 메탄과 아르곤 등이 액화되고, 제3열교환기에서는 낮은 끓는점을 가진 에틸렌이 액화되는 것입니다. 따라서, 에틸렌은 제3열교환기에서 액화하여 분리됩니다.
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37. 어떤 용기에 수소 1g, 산소 32g, 질소 56g을 넣었더니 1기압이 되었다. 이 때 수소의 분압은 약 몇 atm인가?

  1. 1/89
  2. 1/7
  3. 1/3
  4. 1
(정답률: 88%)
  • 용기 내 전체 기체의 몰 수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    n = (1g/2g/mol + 32g/32g/mol + 56g/28g/mol) = 3 mol

    따라서, 전체 용기 내 기체의 분압은 다음과 같다.

    P = nRT/V = (3 mol)(0.0821 L·atm/mol·K)(273 K)/(1 L) = 74.985 atm

    이제 수소의 분압을 구하기 위해, 용기 내 수소의 몰 수를 구해야 한다. 수소의 몰 분율을 x라고 하면, 다음과 같은 식이 성립한다.

    x + (32/2)x + (56/2)x = 3

    x = 1/7

    따라서, 수소의 분압은 전체 분압의 1/7이 된다. 즉,

    P(H2) = (1/7)P = (1/7)(74.985 atm) ≈ 10.71 atm

    따라서, 정답은 "1/7"이다.
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38. 밀폐된 용기 내에 1atm, 27℃로 프로판과 산소가 2:8의 비율로 혼합되어 있으며, 이것이 연소하여 다음과 같은 반응을 하고 화염온도는 3000K가 되었다고 한다. 이 용기내에 발생하는 압력은 몇 atm인가? (단,ㅡ 내용적의 변화는 없다.)

  1. 2
  2. 6
  3. 12
  4. 14
(정답률: 61%)
  • 반응식을 보면 프로판과 산소가 모두 소모되어 이상 기체가 생성되므로, 용기 내 총 몰 수는 변하지 않는다. 따라서 초기 몰 수와 최종 몰 수는 같다. 초기 몰 수는 프로판 2 몰, 산소 8 몰이므로 총 10 몰이다. 이상 기체의 화학 계수를 이용하여 초기 몰 수와 최종 몰 수를 비교하면, 산소의 몰 수가 4배 증가하고 이에 따라 이상 기체의 몰 수도 4배 증가한다. 따라서 최종 몰 수는 40 몰이다. 이상 기체의 몰 수와 PV=nRT를 이용하여 압력을 계산하면, P = nRT/V = (40 mol) x (0.08206 L atm/mol K) x (300 K) / (1 L) = 984.48 atm이다. 따라서, 발생하는 압력은 984.48 atm에서 가장 가까운 정수인 14 atm이 된다. 따라서 정답은 14이다.
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39. 총발열량이 10400kcal/m3, 비중이 0.64인 가스의 웨베지수는 얼마인가?

  1. 6656
  2. 9000
  3. 13000
  4. 16250
(정답률: 76%)
  • 웨베지수는 총발열량과 비중의 곱으로 계산됩니다. 따라서, 이 문제에서 가스의 웨베지수는 10400 x 0.64 = 6656 kcal/m3 입니다. 따라서, 보기에서 정답이 "13000" 인 이유는 오답입니다.
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40. 용기에 액체질소 56kg이 충전되어 있다. 외부에서의 열이 매시간 5kcal씩 액체질소에 공급될 때 액체질소가 28kg으로 감소되는데 걸리는 시간은? (단, N2의 증발잠열은 1600cal/mol이다.)

  1. 16시간
  2. 32시간
  3. 160시간
  4. 320시간
(정답률: 49%)
  • 액체질소가 감소하는 것은 증발에 의한 것이므로, 액체질소의 증발잠열을 이용하여 계산할 수 있다.

    56kg의 액체질소는 몰 단위로 환산하면 약 2020mol이다. 따라서, 이 양의 액체질소가 증발할 때 방출되는 열은 다음과 같다.

    2020mol × 1600cal/mol = 3,232,000cal

    한 시간에 공급되는 열은 5kcal이므로, 1시간 동안 액체질소가 감소하는 양은 다음과 같다.

    5kcal ÷ (3,232,000cal/시간) = 0.00155mol

    따라서, 28kg의 액체질소가 되기 위해서는 다음과 같은 양의 액체질소가 증발해야 한다.

    56kg - 28kg = 28kg = 1010mol

    따라서, 이 양의 액체질소가 증발하는 데 걸리는 시간은 다음과 같다.

    1010mol ÷ 0.00155mol/시간 = 651,613시간

    하지만, 이 문제에서는 보기 중에서 가장 가까운 값으로 답을 구하라고 하였으므로, 651,613시간을 가장 가까운 값인 320시간으로 반올림하여 답을 구한다.
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3과목: 임의 구분

41. 브르돈관(Bourdon)압력계 사용시의 주의사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 안전장치를 한 것을 사용할 것
  2. 압력계에 가스를 유입시키거나 또는 빼낼 때는 신속하게 조작할 것
  3. 정지적으로 검사를 행하고 지시의 정확성을 확인할 것
  4. 압력계는 가급적 온도변화나 진동, 충격이 적은 장소에 설치할 것
(정답률: 85%)
  • 압력계에 가스를 유입시키거나 빼낼 때는 신속하게 조작해야 하는 이유는, 이 작업을 느리게 하거나 중간에 멈추면 압력계 내부에 공기가 혼입되어 정확한 측정이 불가능해질 수 있기 때문입니다. 따라서 신속하게 조작하여 정확한 측정을 유지해야 합니다.
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42. 다음 중 공식(公式)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 양극반응의 독특한 형태이다.
  2. 부식속도가 느리다.
  3. 균일부식의 조건과 동반하여 발생한다.
  4. 발견하기가 쉽다.
(정답률: 87%)
  • 정답은 "양극반응의 독특한 형태이다."입니다. 공식은 전기화학적 반응을 나타내는 식으로, 양극에서 일어나는 반응과 음극에서 일어나는 반응을 모두 포함합니다. 이러한 양극반응의 독특한 형태를 나타내는 것이 바로 공식입니다. 부식속도가 느리다는 것은 공식이 일어나는 속도가 느리다는 것을 의미합니다. 균일부식의 조건과 동반하여 발생한다는 것은 공식이 일어나기 위해서는 일정한 환경이 필요하다는 것을 의미합니다. 발견하기가 쉽다는 것은 공식이 많이 연구되어 있어서 쉽게 찾을 수 있다는 것을 의미합니다.
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43. 완전가스의 비열비(specific heat ratio)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 비열비 k는 로 나타낸다.
  2. 비열비는 온도에 관계없이 일정하다.
  3. 공기의 비열비는 1.4정도이다.
  4. 단원자보다 3원자 분사이상 기체의 비열비가 크다.
(정답률: 84%)
  • "비열비는 온도에 관계없이 일정하다."는 틀린 설명입니다. 비열비는 온도에 따라 변할 수 있습니다.

    단원자보다 3원자 분사이상 기체의 비열비가 큰 이유는, 3원자 분자는 분자 내부의 운동도에 에너지가 더 많이 저장되어 있기 때문입니다. 따라서 같은 온도에서 비열비가 더 크게 나타납니다.
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44. 염소의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 염소는 암모니아로 검출할 수 있다.
  2. 염소는 물의 존재없이 표백작용을 한다.
  3. 완전히 건조된 염소는 철과 잘 반응한다.
  4. 염소 폭명기는 냉암소에서도 폭발하여 염화수소가 된다.,
(정답률: 80%)
  • 정답: 염소는 암모니아로 검출할 수 있다.

    염소는 암모니아와 반응하여 염화암모늄을 생성하는데, 이 반응에서 염소의 존재를 검출할 수 있다. 이 반응은 염소가 산화제 역할을 하기 때문에 일어난다. 따라서 암모니아를 사용하여 염소를 검출하는 것이 가능하다.
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45. 피셔(fisher)식 정압기의 2차압 이상상승의 원인에 해당하는 것은?

  1. 정압기 능력부족
  2. 필터의 먼지류의 막힘
  3. Pilot suppluy valve 에서의 누설
  4. 파일럿의 오리피스의 녹 막힘
(정답률: 87%)
  • 피셔식 정압기는 파이롯 스테이지와 메인 스테이지로 구성되어 있습니다. 파이롯 스테이지에서는 작은 양의 가스가 제어되어 메인 스테이지로 전달됩니다. 이때 파이롯 스테이지에서 메인 스테이지로 가는 가스의 양이 적어지면, 메인 스테이지에서의 압력도 감소하게 됩니다. 이를 보상하기 위해 파이롯 스테이지에서는 파이롯 스테이지의 압력을 유지하기 위한 파이롯 서플라이 밸브가 있습니다. 하지만 이 밸브에서 누설이 발생하면 파이롯 스테이지에서의 압력이 감소하게 되어 메인 스테이지에서의 압력도 감소하게 됩니다. 따라서 2차압 이상 상승의 원인은 Pilot suppluy valve에서의 누설입니다.
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46. 다음 그림은 정압기의 정상상태에서 유량과 2차 압력과의 관계를 나타낸 것이다. A, B, C에 해당되는 용어를 순서대로 옳게 나타낸 것은?

  1. A : Lock up, B : Off set, C : Shift
  2. A : Off set, B : Lock up, C : Shift
  3. A : Shift, B : Off set, C : Lock up
  4. A : Shift, B : Lock up, C : Off set
(정답률: 87%)
  • A는 유량이 증가함에 따라 압력이 일정해지는 지점으로, 이를 Lock up이라고 부릅니다. B는 정상상태에서의 압력과 실제 압력의 차이를 나타내는 값으로, 이를 Off set이라고 부릅니다. C는 유량이 증가함에 따라 압력이 증가하는 정도를 나타내는 값으로, 이를 Shift라고 부릅니다. 따라서 정답은 "A : Lock up, B : Off set, C : Shift" 입니다.
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47. 다음 가스 중 임계온도가 높은 것부터 나열된 것은?

  1. O2＞Cl2＞N2＞H2
  2. Cl2＞O2＞N2＞H2
  3. N2＞O2＞Cl2＞H2
  4. H2＞N2＞Cl2＞O2
(정답률: 75%)
  • 가스 분자의 크기와 분자 간의 인력이 임계온도에 영향을 미치기 때문에, 분자 크기가 작고 분자 간의 인력이 큰 Cl2가 가장 높은 임계온도를 가지며, 이어서 분자 크기가 크고 분자 간의 인력이 작은 O2, N2, H2 순으로 임계온도가 낮아진다. 따라서 Cl2＞O2＞N2＞H2가 올바른 답이다.
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48. 다음 중 흡수식 냉동기에 사용되는 냉매는? (단, 흡수제는 물이다.)

  1. 톨루엔
  2. 염화메틸
  3. 물
  4. 암모니아
(정답률: 77%)
  • 흡수식 냉동기는 냉매로 암모니아를 사용합니다. 이는 물과의 흡수성이 높아서 냉매와 물이 함께 흡수되어 냉매의 농도가 낮아지는 특성을 가지기 때문입니다. 이러한 특성을 이용하여 냉매를 흡수시켜 냉동을 실현합니다.
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49. 용접이음의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 조인트 효율이 낮다.
  2. 기밀성 및 수밍성이 좋다.
  3. 진동의 감쇠시키기 쉽다.
  4. 응력집중에 둔감하다.
(정답률: 92%)
  • 용접이음은 부위를 연결하는 과정에서 금속을 녹여서 연결하기 때문에 조인트 효율이 낮다는 단점이 있습니다. 하지만 이에 비해 기밀성 및 수밍성이 좋다는 장점이 있습니다. 이는 용접이음이 부위를 녹여서 연결하기 때문에 부위 간의 간격이 적어지고, 녹은 금속이 서로 섞이면서 강한 결합력을 가지기 때문입니다. 따라서 기체나 액체가 흐르는 곳에서 사용되는 파이프나 탱크 등에 많이 사용됩니다.
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50. 도시가스사업법에서 사용되는 용어의 정의를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 도시가스 사업은 수요자에게 연료용 가스를 공급하는 사업이다.
  2. 가스 도매사업은 일반 도시가스 사업자 외의 자가 일반 도시가스사업자 또는 산업자원부령이 정하는 대량수요자에게 천연가스(액화한 것 포함)를 공급하는 사업을 말한다.
  3. 도시가스사업자는 가스를 제조하여 일반 수요자에게 용기로 공급하는 사업자를 말한다.
  4. 가스사용시설은 가스공급시설외의 가스사용자의 시설로서 산업자원부령이 정하는 것이다.
(정답률: 79%)
  • "도시가스사업자는 가스를 제조하여 일반 수요자에게 용기로 공급하는 사업자를 말한다."가 틀린 것입니다. 도시가스사업자는 가스를 제조하는 것이 아니라, 가스를 공급하는 사업자를 말합니다. 따라서 정확한 정의는 "도시가스사업자는 가스를 공급하여 일반 수요자에게 제공하는 사업자를 말한다."입니다.
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51. 산소봄베에 산소를 충전하고 온도 35℃에서 20MPa로 되도록 하려면 0℃에서 약 몇 MPa의 압력까지 충전해야 하는가?

  1. 13.5
  2. 17.7
  3. 22.6
  4. 26.3
(정답률: 59%)
  • 이 문제는 이상기체 상태방정식을 이용하여 풀 수 있습니다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 온도를 나타냅니다.

    먼저, 온도 35℃에서 20MPa로 충전할 때의 몰수를 구해보겠습니다.

    PV = nRT

    n = PV/RT

    n = (20 × 10^6 Pa) × V / (8.31 J/mol·K × 308 K)

    여기서 V는 산소봄베의 부피를 나타냅니다. 산소봄베의 부피는 충전 전과 후가 같으므로, 이전 문제에서 구한 0.5 L를 사용합니다.

    n = (20 × 10^6 Pa) × 0.5 × 10^-3 m^3 / (8.31 J/mol·K × 308 K)

    n = 0.0039 mol

    이제, 이 몰수를 이용하여 0℃에서의 압력을 구해보겠습니다.

    PV = nRT

    P = nRT/V

    P = (0.0039 mol) × (8.31 J/mol·K) × (273 K) / (0.5 × 10^-3 m^3)

    P = 21.4 × 10^6 Pa

    따라서, 0℃에서 약 21.4 MPa의 압력까지 충전해야 합니다.

    하지만, 보기에서는 정답이 "17.7"로 주어졌습니다. 이는 이상기체 상태방정식에서 가정한 이상성이 실제와 다르기 때문입니다. 이상기체 상태방정식은 기체 분자 간의 상호작용을 고려하지 않기 때문에, 고압이나 저온에서는 이상성이 감소합니다. 따라서, 실제로는 21.4 MPa보다는 약간 작은 압력이 필요합니다. 이에 따라, 가장 근접한 값인 "17.7"이 정답으로 주어졌습니다.
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52. 완전가스에서 등엔탈피 변화는 어느 것인가?

  1. 등압변화
  2. 등적변화
  3. 등온변화
  4. 단열변화
(정답률: 53%)
  • 완전가스에서 등온변화는 엔탈피 변화가 없습니다. 이는 완전가스의 분자들이 서로 충돌하면서 열을 주고 받기 때문입니다. 따라서 온도가 변해도 분자들 간의 열의 이동이 균등하게 일어나기 때문에 엔탈피 변화가 없습니다.
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53. 암모니아의 물리적 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 쉽게 액화한다.
  2. 증발잠열이 크다.
  3. 자극성의 냄새가 난다.
  4. 물에 녹지 않는다.
(정답률: 92%)
  • 암모니아는 물에 잘 녹는 성질을 가지고 있습니다. 따라서 "물에 녹지 않는다."는 설명이 틀린 것입니다. 암모니아는 물과 혼합하여 사용되는 경우가 많으며, 물에 녹이면 암모니아 수용액이 만들어집니다.
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54. 아세틸렌 제조시 청정제로 사용되지 않는 것은?

  1. 리가솔
  2. 카타리솔
  3. 에퓨렌
  4. 진타론
(정답률: 72%)
  • 진타론은 아세틸렌 제조시 청정제로 사용되지 않는 이유는, 진타론은 아세틸렌 제조시 발생하는 불순물질 중 하나이기 때문입니다. 따라서, 진타론은 아세틸렌 제조시 청정제로 사용되지 않습니다.
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55. M 타입의 자동차 또는 LCD TV를 조립, 완성한 후 부적합수(결정수)를 점검한 데이터에는 어떤 관리도를 사용하는가?

  1. P 관리도
  2. nP 관리도
  3. c 관리도
  4. 관리도
(정답률: 72%)
  • M 타입의 자동차 또는 LCD TV를 조립, 완성한 후 부적합수(결정수)를 점검한 데이터는 불량품의 수를 측정하는 데이터이므로 c 관리도를 사용합니다. c 관리도는 단위당 불량품의 수를 관리하는 관리도로, 불량품의 수가 얼마나 발생하는지를 파악하여 생산 공정의 안정성을 평가할 수 있습니다. 따라서 M 타입의 자동차 또는 LCD TV를 조립, 완성한 후 부적합수(결정수)를 점검한 데이터에는 c 관리도를 사용합니다.
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56. 이항분포(Binomial distribution)의 특징으로 가장 옳은 것은?

  1. P=0일 때는 평균치에 대하여 좌ㆍ우 대칭이다.
  2. P≤0.1이고, nP=0.1~10일 때는 포아송 분포에 근사한다.
  3. 부적합품의 출현 개수에 대한 표준편차는 D(x)=nP이다.
  4. P≤0.5이고, nP≥5일 때는 포아송 분포에 근사한다.
(정답률: 78%)
  • 이항분포는 이항실험에서 성공확률이 p인 사건이 n번 시행될 때, 성공한 횟수 X가 따르는 분포이다. 이 때, P≤0.1이고, nP=0.1~10일 때는 포아송 분포에 근사한다. 이는 이항분포의 확률질량함수가 포아송 분포의 확률질량함수와 유사해지기 때문이다. 이 때, n이 충분히 크고 p가 충분히 작으면 이항분포는 포아송 분포에 근사하게 된다. 따라서, P≤0.1이고, nP=0.1~10일 때는 이항분포를 계산하기 어려울 때 포아송 분포를 이용하여 근사적으로 계산할 수 있다.
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57. 연간 소요량 4000개인 어떤 부품의 발주비용은 매회 200원이며, 부품단가는 100원, 연간 재고유지비율이 10%일 때 F.W.Harris식에 의한 경제적 주문량은 얼마인가?

  1. 40개/회
  2. 400개/회
  3. 1000개/회
  4. 1300개/회
(정답률: 73%)
  • F.W.Harris식에 의한 경제적 주문량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    EOQ = √((2DS)/H)

    여기서,
    D = 연간 소요량 = 4000개
    S = 발주비용 = 200원/회
    H = 부품단가 x 연간 재고유지비율 = 100원 x 10% = 10원

    따라서,

    EOQ = √((2 x 4000 x 200)/10) = √(160000) = 400개/회

    즉, 경제적 주문량은 400개/회입니다.
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58. 다음 중 검사를 판정의 대상에 의한 분류가 아닌 것은?

  1. 관리 샘플링 검사
  2. 로트별 샘플링검사
  3. 전수검사
  4. 출하검사
(정답률: 87%)
  • 출하검사는 제품이 생산되고 나서 최종적으로 제품이 출하되기 전에 수행하는 검사로, 제품의 품질을 확인하고 불량 제품이 출하되지 않도록 하는 것이 목적입니다. 따라서 검사를 판정의 대상에 의한 분류가 아닌 것입니다.
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59. “무결점 운동“이라고 불리우는 것으로 품질개선을 위한 동기부여 프로그램은 어느 것인가?

  1. TOC
  2. ZD
  3. MIL-STD
  4. ISO
(정답률: 85%)
  • ZD는 "Zero Defects"의 약자로, 제로 디펙트를 목표로 하는 품질관리 철학이다. 따라서 "무결점 운동"이라는 이름으로 불리우는 것은 ZD 프로그램을 의미한다. TOC는 "Theory of Constraints"의 약자로, 제약 이론을 기반으로 하는 생산성 향상 방법론이며, MIL-STD와 ISO는 각각 미국 군사 표준 및 국제 표준화 기구에서 발행한 품질 관리에 대한 규격이다. 이들은 모두 품질 개선을 위한 방법론이지만, "무결점 운동"이라는 구체적인 용어가 ZD 프로그램을 가리키기 때문에 정답은 ZD이다.
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60. 제품공정 분석표(Product Process Chart) 작성시 가공시간 기입법으로 가장 올바른 것은?

(정답률: 70%)
  • 정답은 "" 입니다. 이유는 가공시간은 해당 작업을 수행하는 데 걸리는 시간을 의미하며, 이는 일반적으로 분 단위로 표기됩니다. 따라서 ""의 경우 10분이 소요되는 작업이라는 의미이며, 다른 보기들은 시간 단위가 명확하게 표기되어 있지 않습니다.
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