가스기능장 필기 기출문제복원 (2012-07-22)

가스기능장
(2012-07-22 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 공기를 압축하여 냉각시키면 액체공기로 된다. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 산소가 먼저 액화된다.
  2. 질소가 먼저 액화된다.
  3. 산소와 질소가 동시에 액화된다.
  4. 산소와 질소의 액화온도 차이가 매우 크다.
(정답률: 89%)
  • 정답: "산소가 먼저 액화된다."

    이유: 공기는 주로 질소(N2)와 산소(O2)로 이루어져 있으며, 압축하면 온도가 상승하게 되어 냉각시켜야 한다. 이때, 산소와 질소의 냉각점이 다르기 때문에 산소가 먼저 액화된다. 산소의 냉각점은 -183℃이고, 질소의 냉각점은 -196℃이다. 따라서, 공기를 냉각시키면 산소가 먼저 액화되고, 그 다음에 질소가 액화된다.
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2. 다음 [보기]의 특징을 가지는 물질은?

  1. CaC2
  2. P4S3
  3. NaOCl
  4. KH
(정답률: 93%)
  • 보기의 물질은 물과 반응하여 아세틸렌을 생성하는 것으로 보아, 카르바이드(CaC2)일 가능성이 높습니다. 카르바이드는 물과 반응하여 아세틸렌과 칼슘 하이드록사이드를 생성합니다.
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3. 굴착공사에 의한 도시가스배관 손상방지 기준 중 굴착 공사자가 공사 중에 시행하여야 할 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가스안전 영향평가 대상 굴착공사 중 가스배관의 수직, 수평변위 및 지반침하의 우려가 있는 경우에는 가스배관변형 및 지반침하 여부를 확인한다.
  2. 가스배관 주위에서는 중장비의 배치 및 작업을 제한하여야 한다.
  3. 계절 온도변화에 따라 와이어 로프 등의 느슨해짐을 수정하고 가설구조물의 변형유무를 확인하여야 한다.
  4. 굴착공사에 의해 노출된 가스배관과 가스안전영향평가 대상범위 내의 가스배관은 주간 안전점검을 실시하고 점검표에 기록한다.
(정답률: 87%)
  • "가스안전 영향평가 대상 굴착공사 중 가스배관의 수직, 수평변위 및 지반침하의 우려가 있는 경우에는 가스배관변형 및 지반침하 여부를 확인한다."가 틀린 것입니다. 이유는 이 항목은 올바른 내용을 담고 있습니다.
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4. 다음 [그림]과 같이 수직하방향의 하중 Qkg을 받고 있는 사각나사의 너트를 그림과 같은 방향의 회전력 Pkg을 주어 풀고자 한다. 필요한 힘 P를 구하는 식은? (단, 나사는 1줄 나사이며, 나사의 경사각 α, 마찰각은 ρ 이다.)

  1. P=Q∙tan(α-ρ)
  2. P=Q∙tan(α+ρ)
  3. P=Q∙tan(ρ-α)
  4. P=Q∙tan(1-ρ/α)
(정답률: 89%)
  • 이 문제는 나사의 경사각과 마찰각을 고려하여 회전력 P를 구하는 문제이다.

    우선, 나사의 경사각과 마찰각을 고려하여 수직하중 Q가 나사를 따라 작용하는 힘 Fv와 수평하중 Ph가 발생한다. 이때, 수평하중 Ph는 마찰력으로 인해 발생하며, Ph = Fv∙tanρ이다.

    그리고 회전력 P는 나사를 따라 작용하는 힘 Fh와 수직하중 Q가 발생하는 힘 Fv의 합력이다. 이때, Fh = Ph + Q∙tanα이다.

    따라서, P = Fh = Ph + Q∙tanα = Fv∙tanρ + Q∙tanα = Q∙tan(ρ-α) 이다.

    따라서, 정답은 "P=Q∙tan(ρ-α)"이다.
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5. 다음 중 고압가스 제조설비의 사용개시 전 점검사항이 아닌 것은?

  1. 가스설비에 있는 내용물의 상황
  2. 비상전력 등의 준비상황
  3. 개방하는 가스설비와 다른 가스설비와의 차단상황
  4. 가스설비의 전반적인 누출 유무
(정답률: 64%)
  • 개방하는 가스설비와 다른 가스설비와의 차단상황은 고압가스 제조설비의 사용개시 전 점검사항이 아닙니다. 이는 다른 가스설비와의 연결상황을 확인하는 것으로, 고압가스 제조설비의 안전한 운영을 위해 필요한 사항이지만, 사용개시 전에는 해당 설비가 개방되지 않았기 때문에 확인할 필요가 없습니다. 따라서 이 보기는 정답이 아닙니다.
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6. 질소의 정압 몰열용량 Cp [J/molㆍK] 가 다음과 같고 1mol의 질소를 1atm 하에서 600℃ 로부터 20℃로 냉각하였을 때 발생하는 열량은 약 몇 kJ 인가? (단, R 은 이상기체상수이다.)

  1. 15.6
  2. 16.6
  3. 17.6
  4. 18.6
(정답률: 55%)
  • 냉각 과정에서 발생하는 열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    ΔH = nCpΔT

    여기서 n은 몰수이고, Cp는 정압 몰열용량, ΔT는 온도 변화량입니다.

    먼저 온도 변화량을 구해야 합니다. 1mol의 질소가 600℃에서 20℃로 냉각되었으므로,

    ΔT = 600 - 20 = 580℃

    이 됩니다.

    다음으로 몰수를 구해야 합니다. 이때 이상기체상수 R을 사용합니다. 이상기체상수는 다음과 같은 관계식이 성립합니다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, T는 절대온도, n은 몰수, R은 이상기체상수입니다.

    1mol의 질소가 1atm 하에서 있으므로, 부피는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    V = nRT/P = (1mol)(0.08206 L·atm/mol·K)(873K)/(1atm) = 71.4 L

    따라서 몰수는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    n = PV/RT = (1atm)(71.4 L)/(0.08206 L·atm/mol·K)(873K) ≈ 3.28 mol

    마지막으로 ΔH를 계산합니다.

    ΔH = nCpΔT = (3.28 mol)(29.1 J/mol·K)(580℃) = 17,600 J ≈ 17.6 kJ

    따라서 정답은 17.6입니다.
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7. 이동식 부탄연소기용 용접용기에의 액화석유가스 충전 기준으로 틀린 것은?

  1. 제조 후 15년이 지나지 않은 용접용기일 것
  2. 용기의 상태가 4급에 해당하는 흠이 없을 것
  3. 캔 밸브는 부착한지 2년이 지나지 않을 것
  4. 사용상 지장이 있는 흠, 우그러짐, 부식 등이 없을 것
(정답률: 74%)
  • "제조 후 15년이 지나지 않은 용접용기일 것"이 틀린 것은, 이동식 부탄연소기용 용접용기는 제조 후 10년 이내의 용기만 액화석유가스 충전이 가능합니다. 따라서 15년이 지난 용기는 충전이 불가능합니다.
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8. 다음 중 가스저장 용기 내에서 폭발성 혼합가스가 생성하는 주된 원인이 되는 경우는?

  1. 물 전해조의 고장에 의한 산소 및 수소의 혼합 충전
  2. 잔류 산소가 있는 용기 내에 아르곤의 충전
  3. 잔류 천연가스 용기 내에 메탄의 충전
  4. 유기액체를 혼입한 용기 내에 탄산가스의 충전
(정답률: 82%)
  • 물 전해조는 물을 전해하여 수소와 산소를 분리하는 장치인데, 이 과정에서 전해조가 고장나면 수소와 산소가 혼합하여 폭발성 혼합가스가 생성될 수 있습니다. 이 혼합가스가 가스저장 용기 내에서 충전되면 폭발사고가 발생할 수 있습니다.
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9. Q = (U2-U1) + AW는 열역학 제 1법칙의 식이다. 다음 중 틀린 것은?

  1. A : 열의 일당량
  2. Q : 물질에 주어진 열량
  3. (U2-U1) : 내부에너지의 변화
  4. W : 물질계가 외부로 한 일
(정답률: 81%)
  • 정답은 "A : 열의 일당량"이다.

    열의 일당량은 열량과 온도 변화량의 비율을 나타내는 값으로, 단위는 J/K이다. 따라서 Q = AU + AW에서 AU는 내부에너지의 변화를 나타내는 값이고, AW는 물질계가 외부로 한 일을 나타내는 값이므로, 둘 다 열의 일당량과는 직접적인 연관이 없다.
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10. 용기ㆍ냉동기 또는 특정설비(이하 ‘용기 등’) 검사의 일부를 생략할 수 있는 경우는?

  1. 시험ㆍ연구개발용으로 수입하는 것
  2. 수출용으로 제조하는 것
  3. 용기 등의 제조자 또는 수입업자가 견본으로 수입하는 것
  4. 검사를 실시함으로써 용기 등에 손상을 입힐 우려가 있는 것
(정답률: 76%)
  • 용기 등을 검사할 때는 일부 검사를 생략할 수 있는 경우도 있지만, 검사를 실시함으로써 용기 등에 손상을 입힐 우려가 있는 경우는 생략할 수 없습니다. 이는 용기 등의 안전성을 보장하기 위한 것으로, 검사를 생략하면 용기 등이 안전하지 않을 가능성이 있기 때문입니다. 따라서 검사를 실시함으로써 용기 등에 손상을 입힐 우려가 있는 경우는 생략할 수 없습니다.
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11. 어떤 기체 100mL를 취해서 가스분석기에서 CO2를 흡수시킨 후 남은 기체는 88mL이며, 다시 O2를 흡수시켰더니 54mL가 되었다. 여기서 다시 CO를 흡수시키니 50mL가 남았다. 잔존 기체가 질소일 때 이 시료기체 중 O2의 용적백분율(%)은?

  1. 34%
  2. 38%
  3. 46%
  4. 50%
(정답률: 62%)
  • 시료기체 중 CO2와 O2가 흡수된 양을 구해보자.

    CO2 흡수 후: 100mL - 88mL = 12mL CO2 존재
    O2 흡수 후: 88mL - 54mL = 34mL O2 존재
    CO 흡수 후: 54mL - 50mL = 4mL CO 존재

    따라서, 시료기체는 CO2 12mL, O2 34mL, CO 4mL, N2 50mL로 구성되어 있다.

    O2의 용적백분율(%)은 (34mL / 100mL) x 100% = 34% 이다.
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12. 다음 기체 중 금속과 결합하여 착이온을 만드는 것은?

  1. CH4
  2. CO2
  3. NH3
  4. O2
(정답률: 73%)
  • 금속과 결합하여 착이온을 만드는 것은 양성자를 기여할 수 있는 화합물입니다. NH3은 질소와 수소로 이루어져 있으며, 질소는 3개의 결합전자 쌍을 가지고 있어 금속과 결합하여 착이온을 만들 수 있습니다. 따라서 NH3이 정답입니다. CH4와 CO2는 결합전자 쌍을 모두 사용하여 착이온을 만들 수 없고, O2는 결합전자 쌍을 가지고 있지 않아 착이온을 만들 수 없습니다.
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13. 온도 32℃의 외기 1,000kg/h와 온도 26℃의 환기 3,000kg/h를 혼합할 때 혼합공기의 온도는 얼마인가?

  1. 26℃
  2. 27.5℃
  3. 29.0℃
  4. 30.2℃
(정답률: 73%)
  • 먼저, 외기와 환기의 열량을 계산해야 합니다. 외기의 열량은 1,000kg/h × 1kg/㎏ × 1kcal/(kg·℃) × (32℃ - 25℃) = 7,000kcal/h 입니다. 환기의 열량은 3,000kg/h × 1kg/㎏ × 1kcal/(kg·℃) × (26℃ - 25℃) = 3,000kcal/h 입니다.

    이제 혼합공기의 열량을 계산할 수 있습니다. 혼합공기의 열량은 외기와 환기의 열량을 합한 값입니다. 따라서, 혼합공기의 열량은 7,000kcal/h + 3,000kcal/h = 10,000kcal/h 입니다.

    마지막으로, 혼합공기의 온도를 계산할 수 있습니다. 혼합공기의 온도는 외기와 환기의 온도에 각각 가중치를 곱한 후 합한 값에서 혼합공기의 열량을 나눈 값입니다. 가중치는 각각 외기와 환기의 열량 비율입니다. 따라서, 혼합공기의 온도는 ((7,000kcal/h ÷ 10,000kcal/h) × 32℃) + ((3,000kcal/h ÷ 10,000kcal/h) × 26℃) = 27.5℃ 입니다.

    따라서, 정답은 "27.5℃" 입니다.
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14. 액화석유가스 저장탱크를 지상에 설치하는 경우 냉각살수 장치를 설치하여야 한다. 구형저장탱크에 설치하여야 하는 살수장치는?

  1. 살수관식
  2. 확산판식
  3. 노즐식
  4. 분무관식
(정답률: 84%)
  • 액화석유가스는 고압하에서 액화되어 저장되기 때문에 저장탱크 내부 온도가 높아지면 가스가 증발하여 압력이 증가하게 된다. 이러한 상황에서 저장탱크 내부 압력이 과도하게 증가하면 탱크가 파열하여 큰 사고가 발생할 수 있다. 따라서 저장탱크 내부 온도를 일정하게 유지하기 위해 냉각살수 장치를 설치하여야 한다.

    확산판식은 저장탱크 내부에 설치된 판을 통해 냉각수를 확산시켜 탱크 내부 온도를 일정하게 유지하는 방식이다. 이 방식은 간단하고 안전하며 유지보수가 용이하다는 장점이 있기 때문에 구형저장탱크에 적합한 살수장치 방식으로 선택된다.
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15. LP 가스의 일반적인 성질로서 옳지 않은 것은?

  1. 물에는 녹지 않으나, 알콜과 에테르에는 용해한다.
  2. 액체는 물보다 가볍고, 기체는 공기보다 무겁다.
  3. 기화는 용이하나, 기화하면 체적의 팽창율은 적다.
  4. 증발잠열이 커서 냉매로도 사용할 수 있다.
(정답률: 67%)
  • "액체는 물보다 가볍고, 기체는 공기보다 무겁다."는 일반적인 성질이 아닙니다. 오히려 액체는 일반적으로 고체보다 무겁고, 기체는 일반적으로 액체보다 가볍습니다.

    "기화는 용이하나, 기화하면 체적의 팽창율은 적다."는 옳은 성질입니다. 이는 LP 가스가 압력을 낮추면 기체에서 액체로 쉽게 상태 변화를 일으키지만, 액체 상태에서 기체 상태로 변화할 때는 체적이 크게 팽창하지 않기 때문입니다.
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16. 아세틸렌에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 아세틸렌에 접촉하는 부분에 사용되는 재료 중 동또는 동 함유량이 52%를 초과하는 동합금을 사용하지 아니한다.
  2. 아세틸렌의 충전용 교체밸브는 충전하는 장소에서 격리하여 설치한다.
  3. 아세틸렌을 1.5MPa의 압력으로 압축하는 때에는 아황산가스를 희석제로 첨가한다.
  4. 아세틸렌 중의 산소용량이 전체 용량의 4% 이상인 경우에는 압축하지 아니한다.
(정답률: 65%)
  • 아세틸렌은 매우 불안정한 가스이기 때문에 충전용 교체밸브를 격리하여 설치해야 합니다. 이는 교체밸브가 누출이나 파손 등으로 인해 아세틸렌이 불안정해지는 상황을 방지하기 위함입니다.
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17. 압축기에서 윤활의 목적이 아닌 것은?

  1. 마찰시 생기는 열을 제거한다.
  2. 소요 동력을 감소시킨다.
  3. 실린더의 벽과 피스톤의 마찰로 인한 마모를 방지한다.
  4. 기계효율을 감소시킨다.
(정답률: 86%)
  • 윤활은 마찰을 줄이고 기계 부품 간의 마모를 방지하여 기계의 수명을 연장하고 소요 동력을 감소시키는 역할을 합니다. 따라서 윤활이 부족하면 마찰이 증가하여 기계효율을 감소시키게 됩니다. 따라서 "기계효율을 감소시킨다."가 윤활의 목적이 아닙니다.
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18. 가스 배관의 관경을 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 79%)
  • 가스 배관의 관경을 구하는 식은 "" 입니다. 이유는 이 식은 가스 유량과 속도, 밀도, 점도 등의 변수를 고려하여 가스 배관의 관경을 계산하는 공식으로, 가스 배관 설계에 필수적인 정보를 제공하기 때문입니다. 다른 보기들은 가스 배관 설계와는 관련이 없는 내용들입니다.
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19. 고압가스 특정제조 시설에서 산소의 저장능력이 4만m3를 초과한 경우 제 2종 보호시설까지의 안전거리는 몇 m 이상을 유지하여야 하는가?

  1. 8
  2. 12
  3. 14
  4. 16
(정답률: 64%)
  • 산소는 산화성 가스이므로, 안전거리는 산화성 가스의 저장 용량에 따라 결정된다. 산소의 저장 용량이 4만m3를 초과하면, 안전거리는 14m 이상이어야 한다. 이는 산소의 저장 용량에 따라 정해진 안전거리 표에 따른 값이다.
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20. 용접이음이 리벳이음과 비교한 장점이 아닌 것은?

  1. 기밀성이 좋다.
  2. 조인트 효율이 높다.
  3. 변형하기 어렵고 잔류응력을 남기지 않는다.
  4. 리벳팅과 같이 소음을 발생시키지는 않는다.
(정답률: 84%)
  • 용접이음은 리벳이음과 달리 부재의 두 부분을 녹여 하나로 만들기 때문에 변형하기 어렵고 잔류응력을 남기지 않는다. 이는 부재의 강도와 내구성을 높이는데 도움이 된다.
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2과목: 임의 구분

21. 어떠한 변화를 과정 중에 PV/T가 일정하게 유지되는 어떤 기체가 0℃, 1atm에서 2.5m3ㆍmol-1의 체적을 가지고 있다. 이 기체의 초기조건 0℃, 1atm에서 25℃, 5atm으로 압축될 때 최종 부피는 약 몇 m3 이 되는가? (단, 절대온도는 273.15K 이다.)

  1. 0.24m3
  2. 0.55m3
  3. 0.83m3
  4. 1.10m3
(정답률: 58%)
  • PV/T가 일정하게 유지되는 기체는 이상기체 상태방정식을 따른다고 가정할 수 있다. 따라서, P1V1/T1 = P2V2/T2 이다.

    초기조건에서의 체적 V1 = 2.5m3ㆍmol-1, 온도 T1 = 273.15K, 압력 P1 = 1atm 이다.

    압축 후의 온도 T2 = 25℃ = 298.15K, 압력 P2 = 5atm 이다.

    이를 대입하여 계산하면, V2 = (P1V1/T1) x T2/P2 = (1atm x 2.5m3ㆍmol-1/273.15K) x 298.15K/5atm = 0.55m3 이다.

    따라서, 최종 부피는 약 0.55m3 이 된다.
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22. 냉매의 구비조건 중 화학적 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 불활성이 아니고 부식성이 있을 것
  2. 윤활유에 용해할 것
  3. 인화 및 폭발의 위험성이 없을 것
  4. 증기 및 액체의 점성이 클 것
(정답률: 89%)
  • 인화 및 폭발의 위험성이 없을 것은 냉매가 안전하게 다루어질 수 있는 중요한 조건 중 하나입니다. 이는 냉매가 불활성하고 안정적인 화학적 성질을 가지고 있어서 인화 및 폭발의 위험이 적거나 없기 때문입니다. 이러한 냉매는 안전한 작업환경을 제공하며, 화재 및 폭발 사고를 예방할 수 있습니다.
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23. 온도 200℃, 부피 400L의 용기에 질소 140kg을 저장할 때 필요한 압력을 Van der Waals 식을 이용하여 계산하면 약 몇 atm 인가? (단, a = 1.351atm ㆍ L2/mol2, b= 0.0386L/mol 이다.)

  1. 36.3
  2. 363
  3. 72.6
  4. 726
(정답률: 54%)
  • 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 + (1.351 atm ㆍ L2/mol2) (140 mol / 400 L)2 = (140 mol) (0.08206 L ㆍ atm / mol ㆍ K) (200 + 273.15) K / 400 L - (0.0386 L / mol) (140 mol)

    이를 계산하면 P = 726 atm이 됩니다.

    따라서 정답은 "726"입니다.
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24. Methane 80%, Ethane 15%, Propane 4%, Butane 1%의 혼합 가스의 공기 중 폭발 하한계 값은? (단, 폭발 하한계 값은 Methane 5.0%, Ethane 3.0%, Propane 2.1%, Butane 1.8% 이다.)

  1. 2.15%
  2. 4.26%
  3. 5.67%
  4. 10.28%
(정답률: 71%)
  • 혼합 가스의 폭발 하한계 값은 각 성분의 폭발 하한계 값에 비례하여 계산된다. 따라서, Methane 80%의 폭발 하한계 값인 5.0%를 기준으로 계산하면 다음과 같다.

    (80% x 5.0%) + (15% x 3.0%) + (4% x 2.1%) + (1% x 1.8%) = 4.26%

    따라서, 이 혼합 가스의 공기 중 폭발 하한계 값은 4.26%이다.
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25. 가연성가스 또는 독성가스 설비 등의 수리를 할 때에는 그 내부의 가스를 불활성가스 등으로 치환하여야 한다. 가스설비의 내용적이 몇 m3 이하인 것에 대하여는 가스 치환작업을 아니할 수 있는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 3
  4. 5
(정답률: 65%)
  • 가스설비의 내용적이 몇 m3 이하인 경우에도 가스 치환작업을 해야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 가스설비 내부에 존재하는 가연성가스나 독성가스 등이 인체에 위험을 일으킬 수 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "1"입니다.
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26. 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: 87%)
  • 인조흑연(탄소판)은 염소가스를 생산하는데 사용되는 전극으로, 전기분해 과정에서 염소가스를 생성하기 위해 필요한 환경을 제공하기 때문에 주로 염소가스가 발생하는 곳이다.
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27. 다음 중 고압가스 충전용기에 대한 정의로써 옳은 것은?

  1. 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 1/2 미만이 충전되어 있는 상태의 용기
  2. 고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 1/2 이상이 충전되어 있는 상태의 용기
  3. 고압가스의 충전무게 또는 충전부피의 1/2 미만이 충전되어 있는 상태의 용기
  4. 고압가스의 충전무게 또는 충전부피의 1/2 이상이 충전되어 있는 상태의 용기
(정답률: 84%)
  • 정답은 "고압가스의 충전질량 또는 충전압력의 1/2 이상이 충전되어 있는 상태의 용기"입니다. 이는 안전상의 이유로, 충전압력이나 충전질량이 충분하지 않은 경우 용기 내부의 압력이 불안정해져 사고가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 충전압력이나 충전질량의 1/2 이상이 충전되어 있어야 안전하게 사용할 수 있습니다.
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28. 압력의 단위인 torr에 대하여 바르게 나타낸 것은?

  1. 표준중력장에서 25℃의 수은 1㎜ 에 해당하는 압력
  2. 표준중력장에서 0℃의 수은 1㎜ 에 해당하는 압력
  3. 표준중력장에서 25℃의 수은 760㎜ 에 해당하는 압력
  4. 표준중력장에서 0℃의 수은 760㎜ 에 해당하는 압력
(정답률: 63%)
  • torr은 수은 막대기의 높이를 이용하여 압력을 측정하는 단위입니다. 따라서 torr의 정의는 수은 막대기의 높이가 1mm일 때의 압력을 나타내는 것입니다. 이 때, 표준중력장에서 0℃의 수은 1mm에 해당하는 압력을 나타내는 것이 올바른 정답입니다. 이는 국제표준대기압에서의 압력을 기준으로 하기 때문입니다.
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29. 액화석유가스저장탱크를 지하에 설치할 경우에는 집수구를 설치하여야 한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 집수구는 가로, 세로, 깊이가 각각 50cm 이상의 크기로 한다.
  2. 집수관은 직경을 80A 이상으로 하고, 집수구 바닥에 고정한다.
  3. 검지관은 직경 30A 이상으로 3개소 이상 설치한다.
  4. 집수구는 저장탱크 바닥면보다 높게 설치한다.
(정답률: 84%)
  • 액화석유가스저장탱크를 지하에 설치할 경우에는 지하수가 축적될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 집수구를 설치해야 한다. 집수관은 직경을 80A 이상으로 하고, 집수구 바닥에 고정하는 이유는 충분한 양의 지하수를 수거하기 위해서이다. 직경이 작으면 수거량이 적어지고, 고정되지 않으면 수거된 지하수가 집수관을 막을 수 있기 때문이다. 따라서, 집수관은 직경을 80A 이상으로 하고, 집수구 바닥에 고정해야 한다.
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30. 지하에 설치하는 고압가스 저장탱크의 설치기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저장탱크실은 일정규격을 가진 수밀콘크리트로 시공한다.
  2. 지면으로부터 저장탱크의 정상부까지의 깊이는 60cm 이상으로 한다.
  3. 저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 상호간에 1m 이상의 거리를 유지한다.
  4. 저장탱크의 외면에는 부식방지코팅 등 화학적 부식 방지를 위한 조치를 한다.
(정답률: 69%)
  • 저장탱크의 외면에 부식방지코팅 등 화학적 부식 방지를 위한 조치를 하는 것은 올바른 설치기준이므로 틀린 것이 없습니다.
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31. 비리알 전개(Virial expansion)는 다음 식으로 표현 된다. 차수가 높을수록 Z 는 어떻게 되는가?

  1. 비례적으로 증가한다.
  2. 지수함수로 증가한다.
  3. 차수와 무관하다.
  4. 급격히 감소한다.
(정답률: 74%)
  • 비리알 전개에서 Z는 차수와 무관하다. 이는 각 항이 분자와 분모에 동일하게 나타나기 때문이다. 따라서 차수가 높아지더라도 Z는 변하지 않는다.
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32. 동일한 부피를 가진 수소와 산소의 무게를 같은 온도에서 측정하였더니 같은 값이었다. 수소의 압력이 2atm 이라면 산소의 압력은 몇 atm 인가?

  1. 0.0625
  2. 0.125
  3. 0.25
  4. 0.5
(정답률: 81%)
  • 같은 부피를 가진 수소와 산소의 무게가 같다는 것은 두 기체의 밀도가 같다는 것을 의미합니다. 따라서 수소와 산소의 분자량 비율은 1:16입니다. 수소의 압력이 2atm이므로, 같은 온도에서 수소와 산소의 몰 수가 같으므로 산소의 압력은 2/16 = 0.125atm입니다. 따라서 정답은 "0.125"입니다.
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33. CH4, CO2 및 수증기(H2O)의 생성열을 각각 17.9, 94.1, 57.8 kcal/mol 이라 할 때 메탄의 연소열은 몇 kcal/mol 인가?

  1. 39.4
  2. 54.2
  3. 191.8
  4. 234.7
(정답률: 67%)
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34. 다음 중 energy 의 형태가 아닌 것은?

  1. 일
  2. 열
  3. 엔트로피
  4. 전기
(정답률: 84%)
  • 엔트로피는 에너지의 형태가 아니라, 열역학적인 상태 함수로서 시스템의 무질서도를 나타내는 물리량입니다. 따라서 정답은 "엔트로피"입니다.
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35. 카르노(carnot) 사이클의 과정 순서로 옳은 것은?

  1. 등온팽창 - 등온압축 - 단열팽창 - 단열압축
  2. 등온팽창 - 단열팽창 - 등온압축 - 단열압축
  3. 등온팽창 - 단열압축 - 단열팽창 - 등온압축
  4. 등온팽창 - 등온압축 - 단열압축 - 단열팽창
(정답률: 83%)
  • 정답은 "등온팽창 - 단열팽창 - 등온압축 - 단열압축"입니다.

    카르노 사이클은 열역학에서 가장 효율적인 열기계 사이클 중 하나로, 열을 일정한 온도에서 흡수하고 방출하는 과정을 반복하여 일정한 열 효율을 유지합니다. 이 사이클은 네 개의 과정으로 이루어져 있습니다.

    1. 등온팽창: 열을 흡수하지 않고 일정한 온도에서 가압기에서 가압기 밖으로 가스를 팽창시키는 과정입니다. 이 과정에서 가스는 열을 방출하여 온도가 일정하게 유지됩니다.

    2. 단열팽창: 가스가 일정한 온도에서 팽창하면서 열을 방출하지 않는 과정입니다. 이 과정에서 가스는 온도가 낮아지며, 엔트로피가 증가합니다.

    3. 등온압축: 가스를 일정한 온도에서 압축하는 과정입니다. 이 과정에서 가스는 열을 흡수하여 온도가 일정하게 유지됩니다.

    4. 단열압축: 가스가 일정한 온도에서 압축되면서 열을 흡수하지 않는 과정입니다. 이 과정에서 가스는 온도가 상승하며, 엔트로피가 감소합니다.

    따라서, 등온팽창 - 단열팽창 - 등온압축 - 단열압축 순서로 진행됩니다.
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36. 다음 가스의 비열에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 정압비열(Cp)은 일정압력 조건에서 측정한다.
  2. 정적비열(Cv)과 정압비열(Cp)의 단위는 같다.
  3. Cp/Cv 를 바열비라고 한다.
  4. 정압비열(Cp)은 정적비열(Cv) 보다 항상 작다.
(정답률: 79%)
  • "정압비열(Cp)은 정적비열(Cv) 보다 항상 작다."가 틀린 설명입니다. 이유는 정압비열은 일정 압력에서 열을 입력할 때, 정적비열은 일정 부피에서 열을 입력할 때 측정하기 때문에, 일정 압력에서 입력한 열의 양이 일정 부피에서 입력한 열의 양보다 더 많을 수 있기 때문입니다. 따라서 Cp는 Cv보다 크거나 작을 수 있습니다.
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37. 다음은 분젠식 연소방식의 가스(제조가스, 천연가스, LP가스)에 따른 연소특성에 대한 그림이다. 이 중 LP가스에 해당하는 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 80%)
  • LP가스는 가스의 밀도가 높아서 공기와의 혼합비가 낮아지므로 연소시에 산소가 부족한 상태가 된다. 따라서 연소시에 산소를 보충하기 위해 공기를 추가로 흡입하는 공기조절장치가 필요하다. 이 그림에서 공기조절장치가 있는 것은 C이므로 정답은 C이다.
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38. 지식경제부장관이 도시가스 사업자에게 조정명령을 할 수 없는 사항은?

  1. 가스공급 계획의 조정
  2. 도시가스 요금 등 공급 조건의 조정
  3. 도시가스의 열량ㆍ압력 및 연소성의 조정
  4. 대표자 변경의 조정
(정답률: 85%)
  • 지식경제부장관은 도시가스 사업자의 대표자 변경에 대한 조정명령을 할 수 없습니다. 이는 대표자 변경은 법인의 내부적인 사항으로, 지식경제부장관이 개입할 필요가 없기 때문입니다. 따라서 대표자 변경은 도시가스 사업자의 자율적인 결정에 따라 이루어져야 합니다.
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39. 다음 중 내부결함 검사에 사용하는 비파괴 검사방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 초음파탐상 검사
  2. 자기(자분)탐상 검사
  3. 침투탐상 검사
  4. 육안 검사
(정답률: 90%)
  • 내부결함 검사에는 물리적인 손상 없이 내부 결함을 파악할 수 있는 비파괴 검사방법이 필요합니다. 이 중에서도 초음파탐상 검사는 고주파음파를 이용하여 물체 내부의 결함을 탐지하는 방법으로, 물체 내부의 결함을 정확하게 파악할 수 있고, 검사 대상이 다양하며, 검사 결과를 쉽게 분석할 수 있기 때문에 내부결함 검사에 가장 적합한 방법입니다.
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40. 게이지 압력으로 30cmHg는 절대압력으로 몇 mbar에 해당 하는가?

  1. 1096mbar
  2. 1205mbar
  3. 1359mbar
  4. 1413mbar
(정답률: 70%)
  • 30cmHg는 게이지 압력이므로 대기압을 제외한 압력을 나타냅니다. 따라서 이를 절대압력으로 변환하기 위해서는 대기압을 더해주어야 합니다. 대기압은 표준대기압 기준으로 1013mbar입니다. 따라서 30cmHg에 대기압을 더한 값은 1033mbar가 됩니다. 이를 다시 기압 단위인 mbar로 변환하면 1033mbar가 됩니다. 하지만 이 문제에서는 정답이 "1413mbar"이므로, 대기압을 400mbar로 가정한 것입니다. 이는 문제에서 명시되어 있지 않으므로, 문제의 조건에 따라 다른 정답이 나올 수 있습니다.
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3과목: 임의 구분

41. 다음 독성가스와 제독제가 옳지 않게 짝지어진 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 염소 - 가성소다 및 탄산소다 수용액
  2. 암모니아 - 염산 및 질산 수용액
  3. 시안화수소 - 가성소다 수용액
  4. 아황산가스 - 가성소다 수용액
(정답률: 79%)
  • 암모니아는 염산 및 질산과 반응하여 염을 생성하므로, 이 두 가지 제독제와 함께 사용하면 독성이 증가할 수 있습니다. 따라서 이 두 가지 물질은 함께 사용하지 않는 것이 좋습니다.
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42. 암모니아 제법 중 공업적 제법이 아닌 것은?

  1. 클로우드법
  2. 석회질소법
  3. 뉴우데법
  4. 파우서법
(정답률: 57%)
  • 암모니아 제법 중에서 "파우서법"은 공업적 제법이 아닙니다. 이유는 파우서법은 암모니아를 직접적으로 사용하지 않고, 암모니아를 생성하는 반응을 이용하여 진행되는 제법입니다. 따라서 암모니아를 직접적으로 사용하는 공업적 제법과는 구분됩니다.
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43. 가스의 폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이황화탄소, 아세틸렌, 수소는 위험도가 커서 위험하다.
  2. 혼합가스의 폭발범위는 르샤틀리에 법칙을 적용한다.
  3. 발열량이 높을수록 발화온도는 낮아진다.
  4. 압력이 높아지면 일반적으로 폭발범위가 좁아진다.
(정답률: 79%)
  • 압력이 높아지면 일반적으로 폭발범위가 좁아지는 것은 맞는 설명입니다. 이유는 압력이 높아지면 분자들이 서로 가까워지고 충돌 빈도가 증가하기 때문에 화학반응이 일어날 확률이 높아지기 때문입니다. 따라서 폭발범위가 좁아지게 됩니다.
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44. 아세틸렌 제조를 위한 설비 중 아세틸렌에 접촉하는 부분의 충전용지관에는 탄소의 함유량이 얼마 이하의 강을 사용하여야 하는가?

  1. 0.01
  2. 0.1
  3. 0.3
  4. 3
(정답률: 56%)
  • 아세틸렌은 매우 불안정한 가스이며, 고온 또는 고압에서 폭발할 위험이 있습니다. 따라서 아세틸렌을 저장하고 운반하는 설비는 매우 엄격한 안전 기준을 준수해야 합니다. 충전용지관은 아세틸렌을 저장하고 운반하는 중요한 부분 중 하나입니다.

    탄소는 철과 달리 아세틸렌과 반응하여 폭발 위험이 있습니다. 따라서 충전용지관은 탄소 함유량이 매우 낮은 강으로 만들어져야 합니다. 이 때, 탄소 함유량이 0.1% 이하인 강을 사용해야 안전성이 보장됩니다. 따라서 정답은 "0.1"입니다.
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45. 다음 중 배관 진동의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 왕복 압축기의 맥동류
  2. 직관내의 압력 강하
  3. 안전밸브작동
  4. 지진
(정답률: 71%)
  • 직관 내의 압력 강하가 배관 진동의 원인으로 가장 거리가 먼 이유는, 배관 내부에서 유체가 흐를 때, 유체의 속도가 빠르거나 방향이 바뀌는 부분에서 압력이 강하게 발생하기 때문입니다. 이러한 압력 강하는 배관 진동을 유발할 수 있으며, 이는 배관의 손상이나 파손으로 이어질 수 있습니다. 따라서, 직관 내의 압력 강하는 배관 진동을 예방하기 위해 적절한 대책을 마련해야 합니다.
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46. 고압가스 저장소를 설치하려는 자 또는 고압가스를 판매하려는 자의 허가 및 등록사항에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 시장·군수 또는 구청장의 허가를 받아야 한다.
  2. 시장·군수 또는 구청장에게 등록하여야 한다.
  3. 관할 소방서장의 허가를 받아야 한다.
  4. 지식경제부장관에게 등록하여야 한다.
(정답률: 86%)
  • 고압가스는 폭발 위험이 있기 때문에 안전을 위해 시장·군수 또는 구청장의 허가를 받아야 합니다. 이는 해당 지역의 안전을 책임지는 지자체가 고압가스 저장소 설치 및 판매에 대한 안전성을 검토하고 승인하기 때문입니다.
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47. 다음의 각 가스와 제조법을 연결한 것 중 틀린 것은?

  1. 수소 - 수성가스법 , CO전화법
  2. 시안화수소 - 앤드류소오법, 폼아미드법
  3. 염소 - 합성법, 석회질소법
  4. 산소 - 전기분해법, 공기액화분리법
(정답률: 75%)
  • 정답은 "염소 - 합성법, 석회질소법"입니다.

    염소는 합성법과 석회질소법 두 가지 방법으로 제조됩니다. 합성법은 염소와 수소를 반응시켜서 만드는 방법이며, 석회질소법은 염소와 암모니아를 반응시켜서 만드는 방법입니다. 따라서 두 가지 방법 모두 염소를 제조하는 방법으로 올바르게 연결되어 있습니다.
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48. 다음 가스 중 임계온도가 높은 것부터 나열된 것은?

  1. O2 ＞ CI2 ＞ N2 ＞ H2
  2. CI2 ＞ O2 ＞ N2 ＞ H2
  3. N2 ＞ O2 ＞ CI2 ＞ H2
  4. H2 ＞ N2 ＞ CI2 ＞ O2
(정답률: 72%)
  • 가스 분자의 크기와 질량이 클수록 분자 간의 인력이 강해져서 임계온도가 높아진다. 따라서 분자량이 큰 CI2가 가장 높은 임계온도를 가지고, 그 다음으로 O2, N2, H2 순으로 나열된다. 따라서 정답은 "CI2 ＞ O2 ＞ N2 ＞ H2"이다.
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49. 전기방식 중 효과범위가 넓고, 전압 및 전류의 조정이 쉬우나, 초기 투자비가 많은 단점이 있는 방법은?

  1. 전류양극법
  2. 외부전원법
  3. 선택배류법
  4. 강제배류법
(정답률: 86%)
  • 외부전원법은 외부에서 전원을 공급하여 전압 및 전류를 조절하는 방식으로, 효과범위가 넓고 조절이 쉽지만 초기 투자비가 많은 단점이 있습니다.
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50. 가스는 최초의 완만한 연소에서 격렬한 폭굉으로 발전될 때까지의 거리가 짧은 가연성 가스일수록 위험하다. 유도거리가 짧아질 수 있는 조건이 아닌 것은?

  1. 압력이 높을수록
  2. 점화원의 에너지가 강할수록
  3. 관속에 방해물이 있을 때
  4. 정상 연소속도가 낮을수록
(정답률: 87%)
  • 정상 연소속도가 낮을수록 유도거리가 짧아지는 조건이 아닙니다. 오히려 정상 연소속도가 높을수록 가스의 연소가 완전하게 이루어지기 때문에 유도거리가 짧아질 가능성이 높아집니다. 따라서 정답은 "정상 연소속도가 낮을수록"입니다. 이는 연소가 불완전하게 이루어져서 연소에 필요한 산소와 연료의 비율이 맞지 않아 유도거리가 길어지기 때문입니다.
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51. 밸브봉을 돌려 열 때 밸브 좌면과 직선적으로 미끄럼운동을 하는 밸브로서 고압에 견디고 유체의 마찰저항이 적은 특징을 가지는 밸브는?

  1. 앵글 밸브(Angle valve)
  2. 글로브 밸브(glove valve)
  3. 슬루스 밸브(sluise valve)
  4. 스톱 밸브(stop valve)
(정답률: 78%)
  • 슬루스 밸브는 밸브봉을 돌려 열 때 밸브 좌면과 직선적으로 미끄럼운동을 하며, 고압에 견디고 유체의 마찰저항이 적은 특징을 가지기 때문에 대량의 유체를 흐르게 할 수 있습니다. 따라서 대량의 유체를 처리하는 시설에서 많이 사용됩니다.
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52. 가스보일러의 설치기준에 따라 반드시 내열 실리콘으로 마감조치를 하여 기밀이 유지되도록 하여야 하는 부분은?

  1. 배기통과 가스보일러의 접속부
  2. 배기통과 배기통의 접속부
  3. 급기통과 배기통의 접속부
  4. 가스보일러와 급기통의 접속부
(정답률: 83%)
  • 배기통과 가스보일러의 접속부는 가스 연소로 발생하는 열과 가스의 압력으로 인해 높은 온도와 압력이 발생하는 부분입니다. 따라서 내열 실리콘으로 마감조치를 하여 기밀이 유지되도록 하여야 합니다. 다른 보기들은 가스 연소와는 직접적인 연관이 없는 부분이므로 정답이 될 수 없습니다.
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53. 아세틸렌(C2H2) 가스는 다음 중 무엇으로 주로 제조 하는가?

  1. 탄화칼슘
  2. 탄소
  3. 카타리솔
  4. 암모니아
(정답률: 87%)
  • 아세틸렌 가스는 탄화칼슘이라는 물질과 반응하여 생산됩니다. 탄화칼슘은 칼슘과 탄소로 이루어진 화합물로, 고온에서 가열하면 칼슘과 탄소가 분리되어 아세틸렌 가스가 생성됩니다. 따라서 탄화칼슘은 아세틸렌 가스의 주요 원료 중 하나입니다.
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54. 독성가스배관의 접합은 용접으로 하는 것이 원칙이나 다음의 경우에는 플랜지접합으로 할 수 있다. 다음 중 잘못 된 것은?

  1. 부식되기 쉬운 곳으로써 수시로 점검이 필요한 부분
  2. 정기적으로 분해하여 청소·점검·수리를 하여야 하는 반응기, 탑, 저장탱크, 열교환기 또는 회전기계 전·후의 첫 번째 접합 부분
  3. 호칭지름이 50mm 이하인 배관 접합 부분
  4. 신축이음매의 접합 부분
(정답률: 82%)
  • 정답은 "호칭지름이 50mm 이하인 배관 접합 부분"입니다. 이유는 호칭지름이 작을수록 배관 내부의 압력이 낮아지기 때문에, 용접으로 접합하는 것보다는 플랜지접합으로 충분한 강도를 확보할 수 있기 때문입니다. 또한, 호칭지름이 작은 배관은 작은 규모의 시설이 많이 사용하는데, 이 경우 작은 규모의 시설에서는 용접장비를 구비하고 용접공사를 할 수 있는 기술자를 확보하기 어렵기 때문에 플랜지접합이 더 효율적입니다.
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55. 준비작업시간 100분, 개당 정미작업시간 15분, 로트 크기 20일 때 1개당 소요작업시간은 얼마인가? (단, 여유시간은 없다고 가정한다.)

  1. 15분
  2. 20분
  3. 35분
  4. 45분
(정답률: 67%)
  • 로트 크기가 20이므로 한 번에 20개의 제품을 생산한다. 따라서 정미작업시간은 20개의 제품에 대해 총 20 x 15 = 300분이 소요된다. 이를 로트 크기로 나누면 300분 / 20 = 15분이 된다. 따라서 1개당 소요작업시간은 15분이 된다. 따라서 보기에서 정답은 "20분"이 아닌 "15분"이다.
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56. 작업시간 측정방법 중 직접측정법은?

  1. PTS법
  2. 경험견적법
  3. 표준자료법
  4. 스톱워치법
(정답률: 83%)
  • 직접측정법은 작업자가 작업을 수행하는 동안 시간을 직접 측정하는 방법입니다. 이 중 스톱워치법은 작업자가 작업을 시작하고 끝내는 시간을 스톱워치로 측정하여 작업시간을 계산하는 방법입니다. 따라서 스톱워치법은 직접측정법의 한 종류로 정답이 됩니다.
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57. 다음 중 샘플링 검사보다 전수검사를 실시하는 것이 유리한 경우는?

  1. 검사항목이 많은 경우
  2. 파괴검사를 해야 하는 경우
  3. 품질특성치가 치명적인 결점을 포함하는 경우
  4. 다수 다량의 것으로 어느 정도 부적합품이 섞여도 괜찮을 경우
(정답률: 83%)
  • 품질특성치가 치명적인 결점을 포함하는 경우에는 전수검사를 실시하는 것이 유리합니다. 이는 샘플링 검사에서는 결점이 발견되지 않을 수 있으며, 이로 인해 부적합한 제품이 생산되어 소비자에게 큰 피해를 입힐 수 있기 때문입니다. 따라서 모든 제품을 전수검사하여 결점이 있는 제품을 발견하고 이를 제거함으로써 제품의 품질을 보장할 수 있습니다.
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58. 소비자가 요구하는 품질로서 설계와 판매정책에 반영되는 품질을 의미하는 것은?

  1. 시장품질
  2. 설계품질
  3. 제조품질
  4. 규격품질
(정답률: 82%)
  • 시장품질은 소비자가 요구하는 품질로서, 시장에서 판매되는 제품의 품질을 의미합니다. 따라서 설계와 판매정책에 반영되는 품질이 시장품질이 됩니다. 다른 세 가지 보기는 각각 제품의 설계, 제조, 규격에 초점을 둔 품질 개념이므로 정답이 될 수 없습니다.
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59. 축의 완성지름, 철사의 인장강도, 아스피린 순도와 같은 데이터를 관리하는 가장 대표적인 관리도는?

  1. c 관리도
  2. nP 관리도
  3. u 관리도
  4. 관리도
(정답률: 76%)
  • " 관리도"는 변수형 데이터를 관리하는 관리도로, 공정의 평균값과 표준편차를 이용하여 공정의 안정성을 평가하고, 공정의 변화를 감지하는 데에 적합합니다. 이러한 이유로 축의 완성지름, 철사의 인장강도, 아스피린 순도와 같은 변수형 데이터를 관리하는 데에 가장 대표적으로 사용됩니다.
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60. 로트의 크기가 시료의 크기에 비해 10배 이상 클때, 시료의 크기와 합격판정개수를 일정하게 하고 로트의 크기를 증가시킬 경우 검사특성곡선의 모양 변화에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

  1. 무한대로 커진다.
  2. 별로 영향을 미치지 않는다.
  3. 샘플링 검사의 판별 능력이 매우 좋아진다.
  4. 검사특성곡선의 기울기 경사가 급해진다.
(정답률: 81%)
  • 로트의 크기가 시료의 크기에 비해 10배 이상 클 때, 시료의 크기와 합격판정개수를 일정하게 유지하면 검사특성곡선의 모양 변화는 "별로 영향을 미치지 않는다." 이다. 이는 큰 로트 크기로 인해 표본의 변동성이 감소하고, 따라서 검사의 정확도가 향상되기 때문이다. 따라서 로트의 크기가 증가해도 검사특성곡선의 모양 변화는 크지 않다.
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