가스기능장 필기 기출문제복원 (2010-03-28)

가스기능장
(2010-03-28 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 액화가스를 가열하여 기화시키는 기화장치의 성능기준으로 틀린 것은?

  1. 가연성 가스용 기화장치의 접지 저항치는 10[Ω] 이하로 한다.
  2. 안전장치는 내압시험의 8/10 이하의 압력에서 작동하는 것으로 한다.
  3. 온수가열 방식의 온수는 80[℃] 이하로 한다.
  4. 증기 가열 방식의 온도는 100[℃] 이하로 한다.
(정답률: 79%)
  • 기화장치의 성능기준 중 가열 방식에 따른 온도 제한 수치를 묻는 문제입니다.
    증기 가열 방식의 경우, 가열 온도는 $120\text{℃}$이하로 유지해야 하므로 증기 가열 방식의 온도는 $100\text{℃}$이하로 한다는 설명은 틀린 내용입니다.
    오답 노트
    가연성 가스용 접지 저항치: $10\Omega$이하 (정상)
    안전장치 작동 압력: 내압시험의 $8/10$이하 (정상)
    온수가열 방식 온도: $80\text{℃}$이하 (정상)
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2. 도시가스 공급계획을 가장 적절히 설명한 항목은?

  1. 어떤 지역 내의 피크(peak)시 가스소비량과 그 지역 내 전체 수요가의 가스기구 소비량의 총합계의 비를 추정하는 것이다.
  2. 해마다 증가하는 수요, 공급구역의 확대를 예측하여 항상 안정된 압력으로 양질의 가스를 원활하게 공급할 수 있도록 공급시설의 증감 또는 개폐를 계획하는 것이다.
  3. 배관의 구경(지름) 결정과 압력해석을 수행하는 것이다.
  4. 시시각각 변화하는 가스 수요량을 예측하여 가스제조설비, 가스홀더, 압송기, 정압기 등을 안전하고 효율적으로 운용하여, 수요가에게 안정된 공급압력으로 가스를 공급하는 것이다.
(정답률: 87%)
  • 도시가스 공급계획은 미래의 수요 증가와 구역 확대를 예측하여, 안정적인 압력으로 가스를 원활하게 공급하기 위해 시설의 증감이나 개폐를 설계하는 종합적인 계획을 의미합니다.
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3. 염소가스는 수은법에 의한 식염의 전기분해로 얻을 수 있다. 이 때 염소가스는 어느 곳에서 주로 발생하는가?

  1. 수은
  2. 소금물
  3. 나트륨
  4. 인조흑연(탄소판)
(정답률: 91%)
  • 수은법에 의한 식염의 전기분해 시, 양극인 인조흑연(탄소판)에서 염소가스가 발생하고 음극인 수은에서 나트륨-수은 아말감이 생성됩니다.
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4. 다음 중 이상기체의 법칙에 가장 가까운은 것은?

  1. 저압, 고온에서 이상기체의 법칙에 접근한다.
  2. 고압, 저온에서 이상기체의 법칙에 접근한다.
  3. 저압, 저온에서 이상기체의 법칙에 접근한다.
  4. 고압 고온에서 이상기체의 법칙에 접근한다.
(정답률: 90%)
  • 이상기체는 분자 간의 상호작용이 없고 분자 자체의 부피를 무시할 수 있는 가상적인 기체입니다. 실제 기체는 압력이 낮을수록 분자 간 거리가 멀어져 상호작용이 줄어들고, 온도가 높을수록 분자의 운동 에너지가 커져 상호작용의 영향이 작아지므로 저압, 고온 상태일 때 이상기체의 법칙에 가장 가깝게 행동합니다.
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5. Dalton의 법칙에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 모든 기체에 대해 정확히 성립한다.
  2. 혼합기체의 전압은 각 기체의 분압의 합과같다.
  3. 실제기체의 경우 낮은 압력에서 적용할 수 있다.
  4. 한기체의 분압과 전압의 비는 그 기체의 몰수와 전체 몰수의 비와 같다.
(정답률: 88%)
  • Dalton의 분압 법칙은 기체 분자 간의 상호작용이 없는 이상기체를 전제로 합니다. 따라서 모든 기체에 대해 정확히 성립하는 것이 아니라, 실제 기체의 경우 압력이 매우 낮고 온도가 높을 때 이상기체와 유사하게 행동하므로 적용이 가능합니다.
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6. 일반도시가스사업자 정압기 이상압력 상승 시[보기]의 안전장치 작동순서로 적합한 것은?

  1. ㄱ - ㄴ - ㄷ - ㄹ
  2. ㄴ - ㄷ - ㄹ - ㄱ
  3. ㄷ - ㄹ - ㄱ - ㄴ
  4. ㄹ - ㄱ - ㄴ - ㄷ
(정답률: 92%)
  • 정압기 이상압력 상승 시 안전장치는 순서에 따라 이상압력 통보설비(ㄱ) $\rightarrow$ 주정압기의 긴급차단장치(ㄴ) $\rightarrow$ 안전밸브(ㄷ) $\rightarrow$ 예비정압기의 긴급차단장치(ㄹ) 순으로 작동합니다.
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7. 액화산소 5L를 기준했을 때 다음 중 어느 경우에 공기액화 분리기의 운전을 중지하고 액화산소를 방출해야 하는가?

  1. 탄화수소의 탄소의 질량이 500[mg]을 넘을 때
  2. 탄화수소의 탄소의 질량이 50[mg]을 넘을 때
  3. 아세틸렌이 2[mg]을 넘을 때
  4. 아세틸렌이 0.2[mg]을 넘을 때
(정답률: 88%)
  • 액화산소 $5\text{L}$ 기준, 안전을 위해 운전을 중지하고 방출해야 하는 기준은 아세틸렌 $5\text{mg}$ 초과 또는 탄화수소 중 탄소 질량이 $500\text{mg}$을 넘을 때입니다.
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8. 가스액화 분리장치용 구성기기 중 왕복동식 팽창기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 팽창비가 작다.
  2. 효율이 60-65[%] 정도로서 높지 않다
  3. 흡입압력의 범위가 좁다.
  4. 기통 내의 윤활에 오일을 사용하지 않으므로 깨끗하다.
(정답률: 74%)
  • 왕복동식 팽창기는 효율이 $60\text{--}65\%$ 정도로 높지 않은 특성을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    팽창비가 작다: 팽창비가 큽니다.
    흡입압력의 범위가 좁다: 저압에서 고압까지 범위가 넓습니다.
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9. 케이싱 내에 암로터 및 숫로터의 회전운동에 의해 압축되어 진동이나 맥동이 없고 연속송출이 가능한 용적형 압축기는?

  1. 컴파운드 압축기
  2. 축류 압축기
  3. 터보식 압축기
  4. 스크류 압축기
(정답률: 88%)
  • 암로터와 숫로터의 회전 운동을 통해 가스를 압축하는 방식으로, 맥동 없이 연속 송출이 가능한 대표적인 용적형 압축기는 스크류 압축기입니다.
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10. 배관 설계도면 작성관련 설계 시 종단면도 에 기입할 사항이 아닌 것은?

  1. 설계가스배관 및 기 설치된 가스배관의 위치
  2. 교차하는 타매설물, 구조물
  3. 설계 가스배관 계획 정상높이 및 깊이
  4. 기울기 및 포장종류
(정답률: 80%)
  • 종단면도는 배관의 높이, 깊이, 기울기 등 수직적 단면 정보를 기입하는 도면입니다. 설계가스배관 및 기 설치된 가스배관의 위치는 평면도에 기입하는 사항입니다.
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11. 도시가스 공급시설 중 정압기(지)의 기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정압기를 설치한 장소는 계기실, 전기실 등과 구분하고 누출된 가스가 계기실 등으로 유입되지 아니하도록 한다.
  2. 정압기의 입구측, 출구측 및 밸브기지는 최고사용압력의 1.25배 이상에서 기밀성능을 가지는 것으로 한다.
  3. 지하에 설치하는 정압기 실은 천정, 바닥 및 벽의 두께가 각각 30[cm] 이상의 방수조치를 한 콘크리트로 한다.
  4. 정압기의 입구에는 수분 및 불순물제거장치를 설치한다.
(정답률: 86%)
  • 정압기의 기밀성능 기준은 최고사용압력의 1.1배 이상이어야 합니다.
    오답 노트
    최고사용압력의 1.25배 이상: 기밀성능 기준 수치 오류(1.1배가 정답)
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12. 용기 제조자의 수리범위에 해당하는 것은?

  1. 저온 또는 초저온 용기의 단열재 교체
  2. 특정 설비 몸체의 용접
  3. 냉동기 용접 부분의 용접
  4. 냉동설비의 부품교체 및 용접
(정답률: 82%)
  • 용기 제조자의 수리범위에는 용기 몸체 용접, 아세틸렌 용기 내 다공질물 교체, 스커트·프로텍터·넥크링의 교체 및 가공, 부속품 교체, 그리고 저온 또는 초저온 용기의 단열재 교체가 포함됩니다.
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13. 용기에 액체질소 56[kg]이 충전되어 있다. 외부에서 열이 매시간 10[kcal씩 액체질소에 공급될 때 액체질소가 28[kg]으로소되는데 걸리는 시간은? (단, N2의 증발 잠열은 1600[cal/mol]이다.)

  1. 16시간
  2. 32시간
  3. 160시간
  4. 320시간
(정답률: 64%)
  • 액체질소의 증발량을 계산하여 총 필요 열량을 구한 뒤, 시간당 공급 열량으로 나누어 소요 시간을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$t = \frac{m \times L}{Q}$$
    (시간 = (증발 질량 $\times$ 증발 잠열) / 시간당 공급 열량)
    ② [숫자 대입] $$t = \frac{(56 - 28) \times \frac{1600}{28} \times 0.5}{10}$$
    (질소 분자량 28을 이용해 잠열을 kg 단위로 환산: $1600 \times 1000 / 28$)
    ③ [최종 결과] $$t = 160$$ 시간
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14. 그레이엄(Graham)의 확산속도 법칙을 옳게 표시한 것은?

  1. 기체분자의 확산속도는 일정한 온도에서 기체분자량의 제곱근에 반비례한다
  2. 기체분자의 확산속도는 일정한 온도에서 기체분자량의 제곱근에 비례한다
  3. 기체분자의 확산속도는 일정한 압력에서 기체분자량에 반비례한다
  4. 기체분자의 확산속도는 일정한 압력에서 기체분자량에 비례한다
(정답률: 71%)
  • 그레이엄의 확산 법칙에 따르면, 일정한 온도와 압력에서 기체 분자의 확산 속도는 그 기체 분자량의 제곱근에 반비례합니다.
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15. 탄소강의 표준 조직에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 탄소강의 주조직을 레데뷰라이트라 한다.
  2. 아공서광은 α페라이트와 펄라이트의 혼합조직이다.
  3. C 0.8~2%를 공석강이라 한다.
  4. 공석강은 100% 시멘타이트 조직이다.
(정답률: 86%)
  • 탄소강의 조직은 탄소 함량에 따라 결정됩니다. 아공석강(탄소 함량 $0.85\%$이하)은 $\alpha$페라이트와 펄라이트가 혼합된 조직을 가집니다.
    오답 노트
    공석강: 탄소 함량이 약 $0.85\%$인 강이며, $100\%$ 펄라이트 조직입니다.
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16. 가스크로마토그래피(gas chromatography)의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 분리관(컬럼)
  2. 검출기
  3. 기록계
  4. 파라듐관
(정답률: 90%)
  • 가스크로마토그래피의 기본 구성요소는 시료를 주입하는 주입구, 성분을 분리하는 분리관(컬럼), 분리된 성분을 감지하는 검출기, 그리고 결과를 출력하는 기록계로 이루어집니다. 파라듐관은 구성요소에 해당하지 않습니다.
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17. 가스도매사업의 가스공급시설로서 배관을 지하에 매설하는 경우의 기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 가스배관 외부에 콘크리트를 타설하는 경우에는 고무판 등을 사용하여 배관의 피복부위와 콘크리트가 직접 접촉하지 아니하도록 한다.
  2. 배관은 그 외면으로부터 지하의 다른 시설물과 0.3[m] 이상의 거리를 유지한다.
  3. 지표면으로부터 배관의 외면까지의 매설 깊이는 산이나 들에서는 1.2[m] 이상 그 밖의 지역에서는 1.5[m] 이상으로 한다.
  4. 철도의 횡단부 지하에는 지면으로부터 1.2[m] 이상인 깊이에 매설하고 또한 강제의 케이스를 사용하여 보호한다.
(정답률: 86%)
  • 가스배관 매설 깊이 기준은 지역에 따라 다릅니다. 산이나 들에서는 $1.0\text{m}$이상, 그 밖의 지역에서는 $1.2\text{m}$이상으로 매설해야 합니다.
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18. 다음 중 흡수식 냉동기에 사용되는 냉매는? (단, 흡수제는 파라핀유이다.)

  1. 톨루엔
  2. 염화메틸
  3. 물
  4. 암모니아
(정답률: 75%)
  • 흡수식 냉동기에서 냉매와 흡수제는 짝을 이루어 사용됩니다. 파라핀유를 흡수제로 사용하는 경우, 냉매로는 톨루엔을 사용합니다.
    오답 노트
    염화메틸: 사염화에탄 사용
    물: 리듐브로마이드 사용
    암모니아: 물 사용
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19. 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: 87%)
  • 암모니아를 산화시켜 질산 제조의 중간 단계인 일산화질소($\text{NO}$)를 생성하는 반응식을 찾는 문제입니다.
    $$4\text{NH}_{3} + 5\text{O}_{2} \rightarrow 4\text{NO} + 6\text{H}_{2}\text{O}$$
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20. 배관의 보호포 설치에 적용되는 재질 및 규격과 설치기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 두께는 0.2[mm] 이상으로 한다.
  2. 보호포의 폭은 15[cm] 이상으로 한다.
  3. 보호포의 바탕색은 최고사용압력이 저압이 관은 적색으로 한다.
  4. 일반형 보호포와 탐지형 보호포로 구분한다.
(정답률: 92%)
  • 배관 보호포의 색상은 가스 압력에 따라 구분하여 식별합니다.
    오답 노트
    보호포의 바탕색은 최고사용압력이 저압이 관은 적색으로 한다: 저압 관은 황색, 고압 관은 적색으로 지정되어 있습니다.
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2과목: 임의 구분

21. 아세틸렌 충전작업의 기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 아세틸렌을 2.5lMPa]의 압력으로 압축하는 때에는 질소, 메탄, 일산화탄소 또는 에틸렌 등의 희석제를 첨가한다.
  2. 습식 아세틸렌발생기의 표면은 70[C] 이하의 온도로 유지하고, 그 부근에서는 불꽃이 튀는 작업을 하지 아니한다.
  3. 아세틸렌을 용기에 충전하는 때에는 미리 용기에 다공물질을 고루 채워 다공도가 75[%] 이상 92[%] 미만이 되도록 한 후 아세톤 또는 디메틸포름아미드를 고루 침윤시키고 중전한다.
  4. 아세틸렌을 용기에 충전하는 때의 충전중의 압력은 1.5[MPa] 이하로 하고, 충전 후에는 압력이 15[℃]에서 1,0[MPa] 이하로 될 때까지 정치하여 둔다.
(정답률: 83%)
  • 아세틸렌 충전 시 안전을 위한 압력 기준을 묻는 문제입니다. 충전 중 압력은 $2.5\text{ MPa}$이하, 충전 후 $15\text{ ℃}$에서의 압력은 $1.5\text{ MPa}$이하로 유지해야 합니다.
    오답 노트
    아세틸렌을 용기에 충전하는 때의 충전중의 압력은 1.5[MPa] 이하로 하고, 충전 후에는 압력이 15[℃]에서 1,0[MPa] 이하로 될 때까지 정치하여 둔다: 충전 중 $2.5\text{ MPa}$이하, 충전 후 $1.5\text{ MPa}$이하가 올바른 기준입니다.
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22. 허용 인장응력 10(kgf/mm2], 두께 10[mm]의 강판을 150[mm] V홈 맞대기 용접이음을 할 때 그 효율이 80[%]라면 용접 두께 t 는 얼마로 하면 되는가? (단, 용접부의 허용응력은 8[kgf/mm2]이다.)

  1. 10[mm]
  2. 12[mm]
  3. 14[mm]
  4. 16[mm]
(정답률: 54%)
  • 용접 효율을 고려하여 강판의 허용 인장하중과 용접부의 허용하중이 같다는 원리를 이용하여 용접 두께를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$t = \frac{\sigma_{t} \times d \times w \times \eta}{\sigma_{w} \times w}$$
    ② [숫자 대입] $$t = \frac{10 \times 10 \times 150 \times 0.8}{8 \times 150}$$
    ③ [최종 결과] $$t = 10$$
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23. 비상공급시설 설치신고서에 첨부하여 시장∙군수∙구청장에게 제출해야 하는 서류가 아닌 것은?

  1. 안전관리자의 배치현황
  2. 설치위치 및 주위상황도
  3. 비상공급시설의 설치사유서
  4. 가스사용 예정시기 및 사용예정
(정답률: 85%)
  • 비상공급시설 설치신고 시 제출 서류에는 설치사유서, 설치위치 및 주위상황도, 안전관리자 배치현황 등이 포함되어야 하며, 가스사용 예정시기 및 사용예정량은 신고서 첨부 필수 서류에 해당하지 않습니다.
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24. 다음은 비점이 낮은 순서로 나열한 것이다. 옳은 것은?

  1. H2 - O2 - N2
  2. H2 - N2 - O2
  3. O2 - N2 - H2
  4. N2 - O2 - H2
(정답률: 77%)
  • 기체의 비점(끓는점)은 분자 간 인력이 작을수록 낮아집니다. 수소($H_{2}$), 질소($N_{2}$), 산소($O_{2}$) 순으로 분자량이 작고 인력이 약해 비점이 낮으므로, 비점이 낮은 순서는 $H_{2} - N_{2} - O_{2}$가 됩니다.
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25. 열전대 온도계의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 접촉식 온도계 중 고온 측정에 적합하다.
  2. 정밀측정에는 회로의 저항에 영향을 받지 않는 전위차계를 사용한다.
  3. 계기를 동작시키는데 별도의 전원이 필요하다.
  4. 열기전력 지시에는 밀리볼트계를 사용한다.
(정답률: 79%)
  • 열전대 온도계는 서로 다른 두 금속의 접합점에서 발생하는 제베크 효과(열기전력)를 이용하므로, 계기를 동작시키기 위한 별도의 외부 전원이 필요 없는 자가 발전 방식입니다.
    오답 노트
    접촉식 고온 측정 적합: 열전대의 특성상 매우 높은 온도까지 측정이 가능함
    전위차계 사용: 전압 강하를 방지하여 정밀도를 높임
    밀리볼트계 사용: 발생하는 열기전력이 매우 작기 때문에 $mV$ 단위의 계기를 사용함
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26. 일반기체상수 R이 모든 가스에 대하여 같음을 증명하는데 적용되는 법칙은?

  1. 줄(Joule)의 법칙
  2. 아보가드로(Avogadro)의 법칙
  3. 라울(Raoult)의 법칙
  4. 보일-샤를(Boyle-Charles)의 법칙
(정답률: 83%)
  • 동일한 온도와 압력에서 모든 기체는 같은 부피 속에 같은 수의 분자를 포함한다는 아보가드로의 법칙을 통해, 기체의 종류와 관계없이 일반기체상수 $R$이 일정함을 증명할 수 있습니다.
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27. 크리프(creep)는 재료가 어떤 온도하에서는 시간과 더불어 변형이 증가되는 현상인데, 일반적으로 철강재료 중 크리프 영향을 고려해야 할 온도는 몇 [℃] 이상일 때인가?

  1. 50[℃]
  2. 150[℃]
  3. 250[℃]
  4. 350[℃]
(정답률: 85%)
  • 철강재료의 경우, 일반적으로 $350\text{℃}$이상의 고온에서 시간이 경과함에 따라 변형이 계속 증가하는 크리프 현상이 발생하므로 이 온도를 기준으로 영향을 고려합니다.
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28. 산소 100[L]가 용기의 구멍을 통해 새나가는데 20분이 소요되었다면 같은 조건에서 이산화탄소 100[L]가 새어나가는데 걸리는 시간은 약 얼마인가?

  1. 20.0분
  2. 23.5분
  3. 27.0분
  4. 30.5분
(정답률: 72%)
  • 그레이엄의 기체 확산 법칙에 따라 기체의 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례하며, 소요 시간은 분자량의 제곱근에 비례합니다.
    ① [기본 공식]
    $$t_{2} = t_{1} \times \sqrt{\frac{M_{2}}{M_{1}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$t_{2} = 20 \times \sqrt{\frac{44}{32}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$t_{2} = 23.45$$
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29. 안전성 평가기법 중 결함수분석에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 연역적 분석이 가능한 기법이다.
  2. 귀납적 분석 이 가능한 기법이다.
  3. 잠재적인 사고결과를 평가하는 기법이다.
  4. 위험에 대한 상대위험순위를 비교하는 기법이다.
(정답률: 72%)
  • 결함수분석(FTA)은 원치 않는 사건(Top Event)을 먼저 설정하고 그 원인을 추적해 내려가는 대표적인 연역적 분석 기법입니다.
    오답 노트
    귀납적 분석: 결과로부터 원인을 찾는 것이 아니라 원인으로부터 결과를 예측하는 방식입니다.
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30. 저장능력이 10[톤]인 액화석유가스 저장소 시설에서 선임하여야 할 안전관리자의 기준은?

  1. 안전관리 총괄자 1명, 안전관리 부총괄자아지고 1명, 안전관리원 1명 이상
  2. 안전관리 총괄자 1명, 안전관리 책임자 1명, 안전관리원 1명 이상
  3. 안전관리 총괄자 1명, 안전관리 책임자 1명
  4. 안전관리 총괄자 1명, 안전관리원 1명
(정답률: 76%)
  • 액화석유가스 저장소의 안전관리자 기준에 따라 저장능력이 $30\text{톤}$이하인 시설은 안전관리 총괄자 1명과 안전관리 책임자 1명 이상을 선임해야 합니다.
    오답 노트
    안전관리 부총괄자 및 안전관리원 추가 선임은 저장능력이 $30\text{톤}$을 초과하는 경우에 해당합니다.
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31. 냉동장치의 점검, 수리 등을 위하여 냉매계통을 개방하고자 할 때는 펌프다운(pump down)을 하여 계통 내의 냉매를 어디에 회수하는가?

  1. 수액기
  2. 압축기
  3. 증발기
  4. 유분리기
(정답률: 86%)
  • 펌프다운(Pump down)은 냉동장치의 수리나 점검 시 냉매 유출을 막기 위해 압축기를 이용하여 계통 내의 냉매를 수액기로 회수하는 작업입니다.
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32. 저압식 공기액화 분리장치에 탄산가스 흡착기를 설치하는 주된 목적은?

  1. 공기량 증가
  2. 축열기 효율 증대
  3. 팽창 터빈 보호
  4. 정제산소 및 질소 순도 증가
(정답률: 84%)
  • 공기 중의 탄산가스($CO_{2}$)는 저온에서 고체(드라이아이스)로 응고되어 팽창 터빈의 통로를 막거나 손상을 줄 수 있으므로, 이를 사전에 제거하여 팽창 터빈을 보호하는 것이 주된 목적입니다.
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33. 시안화수소(HCN)가스를 장기간 저장하지 못하는 이유로 옳은 것은?

  1. 분해폭발하기 때문에
  2. 중합폭발하기 때문에
  3. 산화폭발하기 때문에
  4. 촉매폭발하기 때문에
(정답률: 89%)
  • 시안화수소($HCN$)는 분자 구조상 스스로 결합하여 고분자 화합물을 만드는 중합 반응이 일어나기 쉬우며, 이 과정에서 발생하는 열로 인해 중합폭발의 위험이 있어 장기간 저장이 어렵습니다.
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34. 도시가스 배관의 지하매설 시 다짐공정 및 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 배관에 작용하는 하중을 지지하기 위하여 배관하단에서 배관상단 30[cm] 까지는 침상재료를 포설한다.
  2. 되메움 공정에서는 배관상단으로부터 50[cm]의 높이로 되메움 재료를 포설한 후마다 다짐작업을 한다.
  3. 흙의 함수량이 다짐에 부적당 할 때는 다짐작업을 해서는 안 된다.
  4. 콤팩터, 래머 등 현장 상황에 맞는 다짐기계를 사용하여야 하나 폭 4[m] 이하의 도로 등은 인력 다짐으로 할 수 있다.
(정답률: 66%)
  • 도시가스 배관의 되메움 공정 시, 배관 상단으로부터 $30\text{cm}$ 마다 다짐 작업을 수행하여 하중을 안정적으로 지지해야 합니다.
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35. 제조가스 중에 포함된 불순물과 그로 인한 장해에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 황, 질소화합물은 배관, 정압기 기구의 노즐에 부착하여 그 기능을 저하시키거나 저해하게 된다.
  2. 물은 가스의 승압, 냉각에 의한 물, 얼음, 물과 탄화수소와 수화물을 생성하여 배관 등의 부식을 조장하고 배관, 밸브 등을 폐쇄시킨다.
  3. 나프탈렌, 타르, 먼지는 가스중의 산소와 반응하여 NO2로 되며, NO2는 불포화탄화수소와 반응하여 고무가 생성된다. 이 고무는 배관, 정압기, 기구의 노즐에 부착하여 그 기능을 저하시키고 저해하게 된다.
  4. 산화질소(NO), 고무는 연소에 의하여 아황산가스, 아초산, 초산이 발생하여 인체나 가축에 피해를 주며 가스기구, 배관 정압기 등의 기물을 부식시킨다.
(정답률: 81%)
  • 제조가스 내의 물은 냉각 시 얼음이나 수화물을 형성하여 배관 및 밸브를 폐쇄시키고, 금속의 부식을 촉진하는 장해를 일으킵니다.
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36. 아세틸렌(C2H2) 가스는 주로 무엇으로 제조하는가?

  1. 탄화칼슘
  2. 탄소
  3. 카다리솔
  4. 암모니아
(정답률: 86%)
  • 아세틸렌($C_{2}H_{2}$) 가스는 탄화칼슘($CaC_{2}$)에 물을 반응시켜 제조하는 것이 일반적인 방법입니다.
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37. 상용압력 200[kgf/cm2]인 고압설비의 안전밸브 작동압력은 몇 [kgf/cm2]인가?

  1. 160
  2. 200
  3. 240
  4. 300
(정답률: 72%)
  • 고압설비의 안전밸브 작동압력은 내압시험압력의 80%로 설정하며, 내압시험압력은 상용압력의 1.5배로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P = P_{use} \times 1.5 \times 0.8$$
    ② [숫자 대입] $$P = 200 \times 1.5 \times 0.8$$
    ③ [최종 결과] $$P = 240$$
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38. NH3의 냉매번호는 "R-717"이다. 백단위의 7은 무기물질을 뜻하는데 그 뒤 숫자 17은 냉매의 무엇을 뜻하는가?

  1. 냉동계수
  2. 증발잠열
  3. 분자량
  4. 폭발성
(정답률: 91%)
  • 냉매 번호 R-717에서 백단위 숫자 7은 무기 냉매를 의미하며, 뒤의 숫자 17은 해당 냉매의 분자량(약 17)을 나타냅니다.
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39. 다음 중 공식(孔蝕)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 양극반응의 독특한 형태이다.
  2. 부식속도가 느리다.
  3. 균일부식의 조건과 동반하여 발생한다.
  4. 발견하기가 쉽다.
(정답률: 84%)
  • 공식(Pitting)은 금속 표면의 국부적인 부위에서 집중적으로 발생하는 양극반응의 독특한 형태로, 작은 구멍이 뚫리는 매우 위험한 부식입니다.
    오답 노트
    부식속도가 느리다: 국부적으로 매우 빠르게 진행됨
    균일부식의 조건과 동반하여 발생한다: 균일부식이 아닌 국부부식의 일종임
    발견하기가 쉽다: 구멍이 작아 발견이 매우 어려움
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40. 피셔(fisher)식 정압기의 2차압 이상 상승의 원인에 해당하는 것은?

  1. 정압기의 능력부족
  2. 필터의 먼지류 막힘
  3. pilot supply valve에서의 누설
  4. 파일럿 오리피스의 녹 막힘
(정답률: 85%)
  • 피셔식 정압기에서 pilot supply valve에 누설이 발생하면, 파일럿의 압력 조절 기능이 상실되어 메인 밸브를 충분히 닫지 못하게 되므로 2차압이 이상 상승하게 됩니다.
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3과목: 임의 구분

41. 이상기체에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이다.
  2. 이상기체의 내부에너지는 압력만의 함수이다.
  3. 이상기체의 내부에너지는 부피만의 함수이다.
  4. 비열비 k 는 압력에 관계없이 1의 값을 갖는다.
(정답률: 84%)
  • 이상기체는 분자 간의 상호작용(인력 및 척력)이 없다고 가정하므로, 내부에너지는 오직 분자의 열운동 에너지인 온도에 의해서만 결정됩니다.
    오답 노트
    압력/부피만의 함수: 내부에너지는 온도에만 의존합니다.
    비열비 k: 기체의 종류에 따라 값이 다르며 일반적으로 1보다 큽니다.
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42. 아세틸렌을 압축하는 Reppe 반응장치의 구분에 해당하지 않는 것은?

  1. 비닐화
  2. 에티닐화
  3. 환중합
  4. 니트릴화
(정답률: 77%)
  • Reppe 반응은 아세틸렌을 원료로 하여 고압에서 다양한 유기 화합물을 합성하는 반응으로, 대표적으로 비닐화, 에티닐화, 환중합 반응이 포함됩니다.
    오답 노트
    니트릴화: Reppe 반응의 주요 구분 과정에 해당하지 않습니다.
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43. 국제표준규격 ISO 5167에서 다루고 있는 차압 1차장치(primary device) 중 오리피스 판(Orifice plate)의 압력 tapping 방법이 아닌 것은?

  1. D 및 D/2 tapping
  2. corner tapping
  3. flange tapping
  4. screw tapping
(정답률: 69%)
  • ISO 5167 표준에서 규정하는 오리피스 판의 압력 탭핑 방법에는 $\text{D}$ 및 $\text{D}/2$ 탭핑, $\text{corner}$ 탭핑, $\text{flange}$ 탭핑이 포함됩니다.
    오답 노트
    screw tapping: 표준 규격에 정의되지 않은 방법입니다.
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44. L∙atm과 단위가 같은 것은?

  1. 힘
  2. 에너지
  3. 질량
  4. 밀도
(정답률: 84%)
  • 압력의 단위인 $\text{atm}$은 $\text{force/area}$이고, 부피 단위인 $\text{L}$은 $\text{area} \times \text{length}$이므로, 두 단위를 곱한 $\text{L} \cdot \text{atm}$은 $\text{force} \times \text{length}$가 되어 에너지(일)의 차원을 갖습니다.
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45. 질소의 정압 몰열용량 Cp[J/mol∙K]가 다음과 같고 1[mol]의 질소를 1 [atm] 하에서 600℃로부터 20℃로 냉각하였을 때 발생하는 열량은 약 몇 [kJ]인가? (단, R은 기체상수이다.)

  1. 15.6
  2. 16,6
  3. 17.6
  4. 18.6
(정답률: 49%)
  • 정압 조건에서 냉각 시 발생하는 열량은 정압 몰열용량을 온도 범위에 대해 적분하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = n \int_{T_1}^{T_2} C_p dT = n R \int_{T_1}^{T_2} (3.3 + 0.6 \times 10^{-3} T) dT$$
    ② [숫자 대입] $$Q = 1 \times 8.314 \times [3.3(293-873) + \frac{0.6 \times 10^{-3}}{2}(293^2-873^2)]$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 17.6 \text{ kJ}$$
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46. 밀폐된 용기 내에 1[atm], 27[C]로 된 프로판과 산소가 2 : 8의 비율로 혼합되어 있으며 이것 이 연소하여 다음과 같은 반응을 하고 화염온도는 3000[k]가 되었다고 한다. 이 용기 내에 발생하는 압력은 몇 [atm]인가? (단, 내용적 변화는 없다.)

  1. 2
  2. 6
  3. 12
  4. 14
(정답률: 53%)
  • 반응 전후의 몰수 변화와 온도 변화를 이용하여 최종 압력을 계산합니다. 반응식 $2C_{3}H_{8} + 8O_{2} \rightarrow 6H_{2}O + 4CO_{2} + 2CO + 2H_{2}$에서 반응 전 총 몰수는 $2 + 8 = 10$ 몰, 반응 후 총 몰수는 $6 + 4 + 2 + 2 = 14$ 몰입니다.
    ① [기본 공식] $$P_{2} = P_{1} \times \frac{n_{2}}{n_{1}} \times \frac{T_{2}}{T_{1}}$$
    ② [숫자 대입] $$P_{2} = 1 \times \frac{14}{10} \times \frac{3000}{300}$$
    ③ [최종 결과] $$P_{2} = 14\text{ atm}$$
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47. 온도 200[℃], 부피 400[L]의 용기에 질소140[kg]을 저장할 때 필요한 압력을 Vander Waals 식을 이용하여 계산하면 약 몇 [atm]인가? (단, a = 1.351[atm·L2/mol2 = 0.0386(L/mol]이다)

  1. 36.3
  2. 363
  3. 72.6
  4. 726
(정답률: 58%)
  • Van der Waals 상태 방정식을 이용하여 실제 기체의 압력을 계산합니다. 질소의 몰수 $n = \frac{140000\text{ g}}{28\text{ g/mol}} = 5000\text{ mol}$이며, 온도는 $200 + 273.15 = 473.15\text{ K}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $$( P + \frac{a n^{2}}{V^{2}} ) (V - n b) = n R T$$
    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] $$P = 726\text{ atm}$$
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48. 다음 중 산화폭발의 종류가 아닌 것은?

  1. 가스폭발
  2. 분진폭발
  3. 화약폭발
  4. 증기폭발
(정답률: 70%)
  • 산화폭발은 물질이 산소와 급격히 반응하여 열과 압력이 발생하는 폭발로, 가스폭발, 분진폭발, 화약폭발이 이에 해당합니다.
    오답 노트
    증기폭발: 액체가 급격히 기화하며 발생하는 물리적 폭발입니다.
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49. 다음 물질의 제조(공업적)시 최고압력이 높은 것부터 순서대로 나열된 것은?

  1. ㄱ - ㄴ - ㄷ
  2. ㄴ - ㄱ - ㄷ
  3. ㄷ - ㄴ - ㄱ
  4. ㄱ - ㄷ - ㄴ
(정답률: 67%)
  • 공업적 제조 공정의 특성상 고압 환경이 필요한 순서대로 나열해야 합니다. 폴리에틸렌 제조(ㄴ)는 초고압 공정이 필요하며, 암모니아 제조(ㄱ) 역시 고압의 하버-보슈법을 사용하고, 수소 제조(ㄷ)는 상대적으로 낮은 압력에서 진행됩니다. 따라서 정답은 ㄴ - ㄱ - ㄷ 입니다.
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50. 동력으로 관을 저속으로 회전시켜 나사절삭기를 밀어 넣는 방법으로 나사가 절삭되며 장치가 간단하여 운반이 쉽고 주로 관지름이 작은 것에 사용되는 것은?

  1. 다이헤드식 나사절삭기
  2. 호브식 나사절삭기
  3. 오스터식 나사절삭기
  4. 램식 나사절삭기
(정답률: 59%)
  • 오스터식 나사절삭기는 관을 저속으로 회전시켜 나사절삭기를 밀어 넣는 방식으로, 장치가 간단하여 운반이 쉽고 주로 관 지름이 작은 경우에 사용되는 특징이 있습니다.
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51. 식품접객업소로서 영업장의 면적이 몇 [m2]이상인 가스사용시설에 대하여 가스누출자동 차단장치를 설치하여야 하는가?

  1. 33
  2. 50
  3. 100
  4. 200
(정답률: 82%)
  • 가스사용시설 안전 기준에 따라 식품접객업소의 경우 영업장 면적이 $100\text{ m}^{2}$이상일 때 가스누출자동 차단장치를 반드시 설치해야 합니다.
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52. 동일한 부피를 가진 수소와 산소의 무게를 같은 온도에서 측정하였더니 같은 값이었다 수소의 압력이 2[atm]이라면 산소의 압력은 몇 [atm]인가?

  1. 0.0625
  2. 0.125
  3. 0.25
  4. 0.5
(정답률: 74%)
  • 이상기체 상태방정식에서 부피, 온도, 질량이 동일할 때 압력은 분자량에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $$P \times M = P' \times M'$$
    ② [숫자 대입] $$2 \times 2 = P' \times 32$$
    ③ [최종 결과] $$P' = 0.125$$
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53. 플레어스택 설치기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 파일럿버너를 항상 꺼두는 등 플레어스택에 관련된 폭발을 방지하기 위한 조치가 되어 있는 것으로 한다.
  2. 긴급이송설비로 이송되는 가스를 안전하게 연소시킬 수 있는 것으로 한다.
  3. 플레어스택에서 발생하는 복사열이 다른 제조시설에 나쁜 영향을 미치지 않도록 안전한 높이 및 위치에 설치한다.
  4. 플레어스택에 발생하는 최대열량에 장시간견딜 수 있는 재료 및 구조로 되어 있는 것으로 한다.
(정답률: 89%)
  • 플레어스택의 파일럿버너는 가스가 배출될 때 즉시 연소시켜 폭발을 방지하기 위해 항상 켜져 있어야 합니다.
    오답 노트
    긴급이송설비 가스 연소, 복사열 영향을 고려한 높이 및 위치 설치, 최대열량 견딤 재료 및 구조 사용은 모두 올바른 설치 기준입니다.
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54. 압력 80(kPal, 체적 0.37[m3]을 차지하고있는 이상기체를 등온팽창 시켰더니 체적이 2.5배로 팽창하였다. 이 때 외부에 대해서 한 일은 몇 [N·m]인가?

  1. 2.71
  2. 2.71×102
  3. 2.71x103
  4. 2.71×104
(정답률: 66%)
  • 이상기체의 등온팽창 시 외부에 한 일은 압력, 초기 체적, 그리고 체적 변화비의 자연로그 값의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$W = P_{1}V_{1}\ln\frac{V_{2}}{V_{1}}$$
    ② [숫자 대입] $$W = 80000 \times 0.37 \times \ln 2.5$$
    ③ [최종 결과] $$W = 2.71 \times 10^{4}$$
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55. u 관리도의 관리상한선과 관리하한선을 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 81%)
  • u 관리도는 단위당 결함 수를 관리하는 도구로, 중심선인 평균 결함 수 $\bar{u}$에 3시그마 한계를 적용하여 관리한계를 설정합니다.
    단위당 결함 수의 표준편차는 $\sqrt{\bar{u}/n}$이므로, 관리한계선 공식은 다음과 같습니다.
    $$\bar{u} \pm 3 \sqrt{\frac{\bar{u}}{n}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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56. 어떤 회사의 매출액이 80000원, 고정비가 15000원, 변동비가 40000원일 때 손익분기점 매출액은 얼마인가?

  1. 25000원
  2. 30000원
  3. 40000원
  4. 55000원
(정답률: 72%)
  • 손익분기점 매출액은 고정비를 매출액 대비 공헌이익률로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$BEP = \frac{Fixed Cost}{1 - \frac{Variable Cost}{Sales}}$$
    ② [숫자 대입] $$BEP = \frac{15000}{1 - \frac{40000}{80000}}$$
    ③ [최종 결과] $$BEP = 30000$$ 원
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57. 계수 규준형 샘플링 검사의 OC 곡선에서 좋은 로트를 합격시키는 확률을 뜻하는 것은? (단, a 는 제1종 과오, β는 제2종 과오이다.)

  1. α
  2. β
  3. 1 - α
  4. 1 - β
(정답률: 84%)
  • 제1종 과오 $\alpha$는 좋은 로트를 잘못하여 불합격시킬 확률을 의미합니다. 따라서 좋은 로트를 정상적으로 합격시킬 확률은 전체 확률 $1$에서 $\alpha$를 뺀 $1 - \alpha$가 됩니다.
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58. 다음 중 통계량의 기호에 속하지 않는 것은?

  1. α
  2. R
  3. s
(정답률: 59%)
  • 통계량은 표본에서 얻은 수치적 특성을 의미합니다. $\alpha$는 생산자 위험(제1종 과오)을 나타내는 확률 값으로, 표본의 특성을 나타내는 통계량 기호가 아닙니다.
    오답 노트
    R: 범위, $s$: 표본표준편차, $\bar{x}$: 시료평균
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59. 예방보전(Preventive Maintenance)의 효과가 아닌 것은?

  1. 기계의 수리비용이 감소한다.
  2. 생산시스템의 신뢰도가 향상된다.
  3. 고장으로 인한 중단시간이 감소한다.
  4. 예비기계를 보유해야 할 필요성이 증가한다.
(정답률: 91%)
  • 예방보전은 설비의 고장을 사전에 방지하여 신뢰도를 높이고 수리비와 중단시간을 줄이는 활동입니다. 따라서 설비의 안정성이 확보되므로 예비기계를 보유해야 할 필요성은 오히려 감소하게 됩니다.
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60. 다음 중 인위적 조절이 필요한 상황에 사용될 수 있는 워크팩터(Work Factor)의 기호가 아닌 것은?

  1. D
  2. K
  3. P
  4. S
(정답률: 70%)
  • 워크팩터(Work Factor) 기호 중 $D$는 일정한 정지, $P$는 주의, $S$는 방향조절을 의미하며, $K$는 해당 조절 상황에 사용되는 기호가 아닙니다.
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