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: 93%)
  • 콕의 핸들 방향에 대한 규정 문제입니다. 콕을 완전히 열었을 때 핸들의 방향은 유로의 방향과 평행해야 하며, 직각이 아닙니다.
    오답 노트
    퓨즈콕·상자콕 및 주물연소기용 노즐콕 구분: 옳은 설명
    작동유량 오차 범위: 입구압 $1 \pm 0.1 \text{ kPa}$ 기준 $\pm 10\%$이내로 옳은 설명
    핸들 회전력: $58.8 \text{ N} \cdot \text{cm}$이하로 옳은 설명
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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 회전하는 두 개의 스크류 로터가 가스를 압축하는 방식으로, 왕복동 압축기와 달리 가스가 연속적으로 토출되므로 토출 가스에 맥동이 생기지 않는 것이 핵심 특징입니다.
    오답 노트
    기초, 설치 면적이 크다: 소형이며 설치 면적이 좁음
    토출압력 변화에 따른 용량의 변화가 크다: 용량 변화가 적음
    저속 회전이다: 고속 회전 방식임
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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: 86%)
  • 제시된 이미지 의 설명(암모니아/프레온 사용, 적은 설치 공간, 냉각관 부식 가능성 등)은 횡형 쉘 앤드 튜브식 응축기의 전형적인 특징입니다.
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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: 83%)
  • 가스크로마토그래피(GC)는 혼합 성분을 분리하여 분석하는 장치로, 운반 가스를 밀어주는 유량계, 성분을 분리하는 컬럼, 분리된 성분을 감지하는 검출기로 구성됩니다.
    오답 노트
    반응기(reactor): 화학 반응을 일으키는 장치이며, 분석 장치인 GC의 구성 요소가 아닙니다.
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5. 다음 중 분해폭발성 가스는?

  1. 산소
  2. 질소
  3. 아세틸렌
  4. 프로판
(정답률: 90%)
  • 아세틸렌은 분자 구조가 불안정하여 외부 충격이나 열에 의해 쉽게 분해되며, 이 과정에서 막대한 열이 발생하여 폭발하는 분해폭발성 가스의 대표적인 예입니다.
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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: 84%)
  • 산소는 강력한 산화제이므로 용기 내부에 유지류(기름)가 남아 있을 경우 격렬한 반응을 일으켜 폭발할 위험이 있습니다. 따라서 충전 전 반드시 유지류를 완전히 제거해야 합니다.
    오답 노트
    - 시안화수소: 안정제로 물이 아닌 적절한 화학적 안정제를 사용해야 함
    - 산화에틸렌: 산 및 알칼리 세척 시 반응 위험이 있어 주의 필요
    - 아세틸렌: 분해 폭발 위험으로 인해 고압 압축을 금하며, 희석제로 아세톤이나 DMF 등을 사용함
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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: 85%)
  • 부르돈관, 벨로우즈, 다이어프램식 압력계는 모두 내부 압력에 의해 부재가 변형되는 탄성 변형을 이용하는 탄성식 압력계입니다. 반면 링밸런스식 압력계는 압력에 의한 힘의 평형을 이용하는 방식이므로 탄성식에 해당하지 않습니다.
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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: 74%)
  • 고압가스가 분출될 때 가스 속에 액체나 고체의 미립자가 포함되어 있으면, 가스와 미립자 간의 마찰 및 충돌로 인해 전하 분리가 활발해져 정전기가 가장 발생하기 쉽습니다.
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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: 94%)
  • 인성, 연성, 내식성이 우수하고 결정구조가 FCC이며 비자성인 특성을 가진 강은 크롬-니켈강(Cr-Ni steel)입니다. 특히 대표적인 예로 18-8 스테인리스강이 이에 해당합니다.
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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: 77%)
  • 아세틸렌의 검지에는 초산납시험지가 아닌 전용 검지법을 사용합니다
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11. 다음 중 소석회에 이해 제독이 가능한 가스는?

  1. 염소
  2. 황화수소
  3. 암모니아
  4. 시안화수소
(정답률: 73%)
  • 소석회($Ca(OH)_2$)는 강알칼리성 물질로, 산성 가스인 염소($Cl_2$)와 반응하여 중화 제거(제독)가 가능합니다.
    오답 노트
    황화수소, 암모니아, 시안화수소: 소석회만으로는 효율적인 제독이 어렵거나 적절한 제독제가 따로 존재합니다.
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12. 수소(H2)가스의 공업적 제조법이 아닌 것은?

  1. 물의 전기분해법
  2. 공기액화 분리법
  3. 수성가스법
  4. 석유의 분해법
(정답률: 84%)
  • 수소 가스는 물의 전기분해, 수성가스법, 석유의 분해(열분해 및 촉매분해) 등을 통해 공업적으로 제조합니다.
    공기액화 분리법은 공기를 냉각·압축하여 액화시킨 후 끓는점 차이를 이용해 질소, 산소, 아르곤 등을 분리하는 방법으로 수소 제조법이 아닙니다.
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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: 81%)
  • 조성형 샘플링 검사는 로트의 품질 상태에 따라 검사의 엄격도를 조정하는 방식으로, 수월한 검사, 보통 검사, 까다로운 검사의 3단계로 구분합니다.
    무시험 검사는 품질이 매우 안정적일 때 검사를 생략하는 단계로, 검사의 강약을 조정하는 조성형 검사의 범주에 포함되지 않습니다.
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14. 다음 중 프레온(R-12) 냉동장치에 사용하기에 가장 부적당한 금속은?

  1. 구리
  2. 마그네슘
  3. 황동
  4. 강
(정답률: 85%)
  • 프레온(R-12) 냉동장치에서는 반응성이 매우 큰 마그네슘과 같은 알칼리 토금속은 부식 및 화학 반응의 위험이 있어 사용하기에 가장 부적당합니다. 구리, 황동, 강(Steel) 등은 일반적으로 사용 가능한 재질입니다.
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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: 65%)
  • 엔트로피는 계의 무질서도를 나타내는 척도로, 열을 가하면 분자 운동이 활발해져 엔트로피가 증가하고, 냉각시키면 엔트로피가 감소합니다.
    오답 노트
    $$\Delta S = \frac{Q}{T}$$: 엔트로피 변화량 공식으로 옳은 표현입니다.
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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: 76%)
  • LP가스(프로판, 부탄)는 주로 원유의 정제 과정이나 나프타 분해 공정에서 부산물로 회수하여 제조합니다. 메탄의 부분산화법은 합성가스나 메탄올 제조 등에 사용되는 공정으로 LP가스 제조법이 아닙니다.
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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: 88%)
  • 액화석유가스 저장탱크 매설 시, 탱크 간의 안전 거리 확보를 위해 2개 이상 인접 설치 시 상호 간에 $1\text{m}$이상의 거리를 유지해야 합니다.
    오답 노트
    지하 저장탱크 방의 두께: $10\text{cm}$이상의 철근콘크리트
    탱크 주위 채움재: 물기가 없는 모래
    정상부와 지면 거리: $60\text{cm}$이상
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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: 78%)
  • 이상기체 상태 방정식 $PV = nRT$에서 몰수 $n$을 질량 $w$와 분자량 $M$의 비($$n = \frac{w}{M}$$)로 나타내고, 밀도 $d$를 $$\frac{w}{V}$$로 정의하여 정리하면 분자량 $M$에 대한 식을 도출할 수 있습니다.
    $$M = \frac{dRT}{P}$$
    따라서 정답은 입니다.
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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: 83%)
  • 충전용기의 내용적은 충전 중량에 가스의 정수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V = W \times K$$ (내용적 = 충전중량 × 정수)
    ② [숫자 대입] $$V = 50 \times 2.35$$
    ③ [최종 결과] $$V = 117.5$$ L
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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: 89%)
  • 질산 제조의 첫 단계는 암모니아를 산화시켜 일산화질소($NO$)를 생성하는 것입니다. 해당 반응식은 다음과 같습니다.
    $$4NH_{3} + 5O_{2} \rightarrow 4NO + 6H_{2}O$$
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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: 92%)
  • 액화석유가스법상 허가 대상 사업에는 충전사업, 집단공급사업, 판매사업 등이 포함됩니다. 하지만 가스용품 판매사업은 허가 대상이 아닌 신고 또는 일반 사업 영역에 해당하여 허가 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: 66%)
  • 염화암모늄($NH_4Cl$)과 아질산나트륨($NaNO_2$)의 혼합물을 가열하면 화학 반응을 통해 질소($N_2$) 기체가 발생합니다. 이는 실험실에서 고순도의 질소를 제조하는 대표적인 방법입니다.
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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: 69%)
  • 에어졸 제조기준에 따르면 내압과 충전 용량에 대한 엄격한 기준이 적용됩니다.
    에어졸은 $35\text{℃}$에서 그 용기의 내압이 $0.8\text{MPa}$이하이어야 하며, 에어졸의 용량이 그 용기 내용적의 $90\%$이하이어야 합니다. 따라서 $0.5\text{MPa}$이하, $95\%$이하라고 설명한 내용은 틀린 것입니다.
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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: 72%)
  • 특정고압가스는 가연성 또는 독성 가스 중 법령으로 정한 위험성이 높은 가스를 의미합니다. 수소, 산소, 액화암모니아는 모두 특정고압가스에 해당합니다.
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25. 다음 응력변형률선도에서 인장강도를 나타내는 점은?

  1. C
  2. D
  3. E
  4. F
(정답률: 88%)
  • 응력-변형률 선도에서 인장강도는 재료가 파괴되기 전까지 견딜 수 있는 최대 응력을 의미하며, 그래프의 가장 높은 정점을 나타냅니다.

    제시된 그래프에서 가장 높은 응력 지점인 E가 인장강도에 해당합니다.
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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: 64%)
  • 르 샤틀리에의 원리에 따라 기체 반응에서 반응 전후의 총 몰수 변화가 없는 경우, 압력 변화가 평형 이동에 영향을 주지 않습니다.
    N₂ + O₂ ⇆ 2NO 반응은 반응물(1+1=2몰)과 생성물(2몰)의 계수 합이 동일하여 압력 변화에 영향을 받지 않습니다.
    오답 노트
    2NO₂ ⇆ N₂O₄: 몰수 감소(2→1)로 압력 영향 받음
    2CO + O₂ ⇆ 2CO₂: 몰수 감소(3→2)로 압력 영향 받음
    NH₃ + HCl ⇆ NH₄Cl: 기체가 고체로 변하며 몰수 감소로 압력 영향 받음
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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: 58%)
  • Van der waals 상태 방정식을 이용하여 실제 기체의 압력을 계산하는 문제입니다.
    먼저 질소의 몰수 $n$을 구합니다. 질소($N_2$)의 분자량은 $28\text{g/mol}$이므로 $n = 140,000\text{g} / 28\text{g/mol} = 5,000\text{mol}$입니다. 온도는 절대온도로 변환하여 $T = 200 + 273.15 = 473.15\text{K}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$(P + \frac{a n^{2}}{V^{2}})(V - nb) = nRT$$
    ② [숫자 대입]
    $$(P + \frac{1.351 \times 5000^{2}}{400^{2}})(400 - 5000 \times 0.0386) = 5000 \times 0.0821 \times 473.15$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 726$$
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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: 74%)
  • 랭킨 온도($^{\circ}\text{R}$)를 섭씨 온도($^{\circ}\text{C}$)로 변환하는 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$T_{C} = (T_{R} - 491.67) \times \frac{5}{9}$$
    ② [숫자 대입] $$T_{C} = (500 - 491.67) \times \frac{5}{9}$$
    ③ [최종 결과] $$T_{C} = 4.63 \approx 4.4$$
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29. LP가스의 저장설비실 바닥면적이 15m2이라면 통풍구 크기는 몇 cm2이상이어야 하는가?

  1. 3000
  2. 3500
  3. 4000
  4. 4500
(정답률: 83%)
  • LP가스 저장설비실의 통풍구 크기는 바닥면적 $1\text{m}^2$ 당 $300\text{cm}^2$이상으로 설치해야 합니다.
    ① [기본 공식] $$A = S \times 300$$ (통풍구 면적 = 바닥면적 $\times 300$)
    ② [숫자 대입] $$A = 15 \times 300$$
    ③ [최종 결과] $$A = 4500$$
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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: 82%)
  • 마하수($M$)는 유체의 속도($V$)를 그 매질에서의 음속($C$)으로 나눈 비율로 정의합니다.
    $$M = \frac{V}{C}$$
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31. 다음 중 가연성이면서 독성가스인 것은?

  1. 산화에틸렌
  2. 아황산가스
  3. 프로판
  4. 염소
(정답률: 87%)
  • 산화에틸렌은 가연성 가스이면서 동시에 독성 가스의 성질을 모두 가지고 있는 물질입니다.
    오답 노트
    아황산가스, 염소: 독성가스이나 비가연성
    프로판: 가연성가스이나 비독성
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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: 64%)
  • 도시가스 품질 기준에 따라 성분별 허용 농도를 암기해야 하는 문제입니다. 건조한 도시가스 $1\text{m}^3$당 황화수소의 허용 기준치는 $0.02\text{g}$이하입니다.
    오답 노트
    황전량: $0.5\text{g}$ 암모니아: $0.2\text{g}$
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33. 포스겐가스를 가수분해시켰을 때 주로 생성되는 것은?

  1. CO, CO2
  2. CO, Cl
  3. CO2, HCl
  4. H2CO3, HCl
(정답률: 65%)
  • 포스겐($\text{COCl}_2$)이 물과 반응하여 가수분해되면 이산화탄소($\text{CO}_2$)와 염화수소($\text{HCl}$)가 생성됩니다.
    $$\text{COCl}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{HCl}$$
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34. 특정고압가스 사용신고를 하여야 하는 자는 저장능력이 몇 kg 이상인 액화가스 저장설비를 갖추고 특정고압가스를 사용하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 100
  2. 250
  3. 500
  4. 1000
(정답률: 65%)
  • 관련 규정 개정에 따라, 특정고압가스 사용신고 대상은 저장능력이 $500\text{ kg}$이상인 액화가스 저장설비를 갖추고 특정고압가스를 사용하는 자입니다.
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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: 53%)
  • 고압가스 용기의 내압시험압력 기준은 가스의 종류에 따라 다음과 같이 규정되어 있습니다.
    아세틸렌가스는 최고충전압력의 3배, 아세틸렌가스 외의 가스는 최고충전압력의 5/3배, 재충전금지용기에 충전하는 압축가스는 최고충전압력의 5/4배를 적용합니다.
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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: 72%)
  • 암모니아 합성가스 분리 공정에서 각 성분은 끓는점 차이에 따라 단계적으로 액화 분리되며, 에틸렌은 제3열교환기에서 액화하여 분리되는 것이 옳습니다.
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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: 86%)
  • 혼합 기체의 전체 압력이 주어졌을 때, 각 성분 기체의 몰 분율(전체 몰수 대비 해당 기체의 몰수)을 구하여 전체 압력을 곱하면 분압을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $$P_{H_{2}} = \frac{n_{H_{2}}}{n_{H_{2}} + n_{O_{2}} + n_{N_{2}}} \times P_{total}$$
    ② [숫자 대입] $$P_{H_{2}} = \frac{\frac{1}{2}}{\frac{1}{2} + \frac{32}{32} + \frac{56}{28}} \times 1$$
    ③ [최종 결과] $$P_{H_{2}} = \frac{0.5}{0.5 + 1 + 2} \times 1 = \frac{0.5}{3.5} = \frac{1}{7}$$
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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: 66%)
  • 밀폐 용기 내 연소 반응 전후의 몰수 변화와 온도 변화에 따른 압력 변화를 이상기체 상태방정식으로 계산합니다.
    반응식: $$2C_{3}H_{8} + 8O_{2} \rightarrow 6H_{2}O + 4CO_{2} + 2CO + 2H_{2}$$
    반응 전 총 몰수: $2 + 8 = 10$ mol, 반응 후 총 몰수: $6 + 4 + 2 + 2 = 14$ mol
    ① [기본 공식] $$P_{2} = P_{1} \times \frac{n_{2}}{n_{1}} \times \frac{T_{2}}{T_{1}}$$
    ② [숫자 대입] $$P_{2} = 1 \times \frac{14}{10} \times \frac{3000}{27 + 273}$$
    ③ [최종 결과] $$P_{2} = 14$$
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39. 총발열량이 10400kcal/m3, 비중이 0.64인 가스의 웨베지수는 얼마인가?

  1. 6656
  2. 9000
  3. 13000
  4. 16250
(정답률: 78%)
  • 가스의 웨베지수는 발열량을 비중의 제곱근으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$W = \frac{H}{\sqrt{S}}$$
    ② [숫자 대입] $$W = \frac{10400}{\sqrt{0.64}}$$
    ③ [최종 결과] $$W = 13000$$
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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: 59%)
  • 액체질소가 기화되는 데 필요한 총 열량을 구한 뒤, 시간당 공급되는 열량으로 나누어 소요 시간을 계산합니다. 질소의 분자량은 $28\text{g/mol}$입니다.
    ① [기본 공식] $$\text{시간} = \frac{\text{감소 질량} \times \frac{\text{증발잠열}}{\text{분자량}}}{\text{공급 열량}}$$
    ② [숫자 대입] $$\text{시간} = \frac{28000 \times \frac{1600}{28}}{5}$$
    ③ [최종 결과] $$\text{시간} = 320\text{시간}$$
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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: 87%)
  • 브르돈관 압력계 조작 시 가스를 유입시키거나 빼낼 때 신속하게 조작하면 급격한 압력 변화로 인해 계기가 손상될 수 있으므로, 반드시 천천히 조작해야 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: 83%)
  • 공식(Pitting) 부식은 금속 표면의 국부적인 영역에서 양극 반응이 집중적으로 일어나는 독특한 형태의 부식입니다.
    오답 노트
    - 부식속도가 느리다: 국부적으로 매우 빠르게 진행됩니다.
    - 발견하기가 쉽다: 구멍의 크기가 매우 작아 발견하기 어렵습니다.
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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: 79%)
  • 기체의 비열비는 분자 구조가 복잡해질수록(원자 수가 많아질수록) 작아지는 특성이 있습니다. 따라서 단원자 분자보다 3원자 분자 이상의 기체 비열비가 더 작습니다.
    오답 노트
    - 비열비 $k$는 로 나타낸다: 옳은 정의입니다.
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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: 77%)
  • 염소는 암모니아와 반응하여 흰색의 염화암모늄($NH_4Cl$) 연기를 생성하므로, 이를 통해 염소의 존재를 검출할 수 있습니다.
    오답 노트
    - 물의 존재없이 표백작용을 한다: 물과 반응하여 차아염소산($HClO$)이 생성되어야 표백작용이 일어납니다.
    - 완전히 건조된 염소는 철과 잘 반응한다: 완전히 건조된 염소는 철 표면에 보호막을 형성하여 부식을 방지합니다.
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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: 86%)
  • 피셔식 정압기에서 Pilot supply valve에 누설이 발생하면, 파일럿의 제어 능력이 상실되어 2차압이 설정치보다 이상 상승하게 됩니다.
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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: 86%)
  • 정압기의 특성 곡선에서 각 지점의 정의는 다음과 같습니다.
    A: 유량이 0일 때의 2차 압력으로, 밸브가 완전히 닫히는 지점인 Lock up
    B: 설정 압력과 실제 작동 압력의 차이를 나타내는 Off set
    C: 유량 증가에 따라 2차 압력이 감소하는 정도를 나타내는 Shift
    따라서 순서대로 Lock up, Off set, Shift가 정답입니다.
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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: 79%)
  • 가스의 임계온도는 분자 간의 인력이 클수록 높습니다. 염소($Cl_{2}$) > 산소($O_{2}$) > 질소($N_{2}$) > 수소($H_{2}$) 순으로 분자 간 인력이 크기 때문에 임계온도 또한 이 순서대로 높게 나타납니다.
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48. 다음 중 흡수식 냉동기에 사용되는 냉매는? (단, 흡수제는 물이다.)

  1. 톨루엔
  2. 염화메틸
  3. 물
  4. 암모니아
(정답률: 76%)
  • 흡수식 냉동기에서 흡수제가 물인 경우, 냉매로는 물과 친화력이 좋고 증발 잠열이 큰 암모니아가 사용됩니다.
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49. 용접이음의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 조인트 효율이 낮다.
  2. 기밀성 및 수밀성이 좋다.
  3. 진동의 감쇠시키기 쉽다.
  4. 응력집중에 둔감하다.
(정답률: 90%)
  • 용접이음은 모재를 완전히 융합시켜 일체화하는 방식이므로, 접합 부위의 틈새가 없어 기밀성 및 수밀성이 매우 우수합니다.
    오답 노트
    조인트 효율: 매우 높음
    진동 감쇠: 어렵거나 불리함
    응력집중: 용접부 형상에 따라 응력집중에 민감함
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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: 72%)
  • 도시가스사업법상 도시가스사업자는 가스를 제조 또는 공급하여 일반 수요자에게 '배관'을 통해 공급하는 사업자를 말합니다. 용기로 공급하는 것은 도시가스사업의 정의에 부합하지 않습니다.
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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: 62%)
  • 기체의 압력과 절대온도는 비례한다는 샤를-게이뤼삭의 법칙을 이용하여 충전 압력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P_{1} = P_{2} \times \frac{T_{1}}{T_{2}}$$
    ② [숫자 대입] $$P_{1} = 20 \times \frac{273}{273 + 35}$$
    ③ [최종 결과] $$P_{1} = 17.7$$
    따라서 $0^{\circ}C$에서 약 $17.7 \text{ MPa}$까지 충전해야 합니다.
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52. 완전가스에서 등엔탈피 변화는 어느 것인가?

  1. 등압변화
  2. 등적변화
  3. 등온변화
  4. 단열변화
(정답률: 58%)
  • 완전가스(이상기체)의 엔탈피는 오직 온도만의 함수입니다. 따라서 온도가 일정한 등온변화 시 엔탈피 변화량은 0이 되어 등엔탈피 변화가 됩니다.
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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: 88%)
  • 암모니아는 극성 분자로 물과 매우 친화력이 강해 물에 매우 잘 녹는 성질을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    쉽게 액화한다, 증발잠열이 크다, 자극성의 냄새가 난다: 모두 암모니아의 옳은 물리적 성질입니다.
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54. 아세틸렌 제조시 청정제로 사용되지 않는 것은?

  1. 리가솔
  2. 카타리솔
  3. 에퓨렌
  4. 진타론
(정답률: 75%)
  • 아세틸렌 제조 시 불순물을 제거하기 위해 사용하는 청정제로는 리가솔, 카타리솔, 에퓨렌 등이 사용됩니다. 진타론은 아세틸렌 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: 69%)
  • 제품 한 단위(자동차, TV 등) 내에 존재하는 결점 수(부적합 수)와 같이 계수형 데이터를 관리할 때는 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: 80%)
  • 이항분포에서 시행 횟수 $n$이 충분히 크고 성공 확률 $P$가 매우 작을 때($P \le 0.1$), 평균 $nP$가 일정 범위(0.1~10)에 있으면 포아송 분포에 근사하는 특성을 가집니다.
    오답 노트
    P=0일 때: $P=0.5$일 때 좌우 대칭입니다.
    표준편차: 표준편차는 $\sqrt{nP(1-P)}$이며, $nP$는 분산입니다.
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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: 71%)
  • 경제적 주문량(EOQ)은 연간 수요량과 발주비용, 재고유지비용의 균형을 맞추는 최적 주문량을 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $$EOQ = \sqrt{\frac{2 \times D \times S}{H}}$$ (D: 연간 수요량, S: 발주비용, H: 단위당 연간 유지비용)
    ② [숫자 대입] $$EOQ = \sqrt{\frac{2 \times 4000 \times 200}{100 \times 0.1}}$$
    ③ [최종 결과] $$EOQ = 400$$
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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: 86%)
  • 검사를 판정 대상에 따라 분류하면 전수검사, 로트별 샘플링검사, 관리 샘플링검사로 나뉩니다.
    오답 노트
    출하검사: 판정 대상이 아닌 검사 시점(단계)에 따른 분류입니다.
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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: 90%)
  • ZD(Zero Defect)는 '무결점 운동'으로, 모든 작업자가 결함 없는 제품을 만들겠다는 의지를 통해 품질 개선을 도모하는 동기부여 프로그램입니다.
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60. 제품공정 분석표(Product Process Chart) 작성시 가공시간 기입법으로 가장 올바른 것은?

(정답률: 73%)
  • 제품공정 분석표에서 가공시간을 기입할 때는 1개당 가공시간에 1로트의 수량을 곱한 값을 1로트의 총가공시간으로 나누어 표기합니다.
    $$\frac{1\text{개당 가공시간} \times 1\text{로트의 수량}}{1\text{로트의 총가공시간}}$$
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