가스기능장 필기 기출문제복원 (2015-07-19)

가스기능장
(2015-07-19 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 냉동 사이클에서 응축기가 열을 제거하는 과정을 나타내는 선은?

  1. ⑴
  2. ⑵
  3. ⑶
  4. ⑷
(정답률: 87%)
  • 냉동 사이클에서 응축기는 압축기에서 압축된 냉매를 받아들이고, 냉매의 상태를 액체로 바꾸면서 열을 제거합니다. 따라서 응축기가 열을 제거하는 과정을 나타내는 선은 "⑵"입니다.
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2. 다음 중 가스설비에 주로 사용되는 안전장치가 아닌 것은?

  1. 플레어 스택(flare stack)
  2. 스팀 트랩(steam trap)
  3. 파열판(ruoture disk)
  4. 가용전(fusible plug)
(정답률: 82%)
  • 스팀 트랩은 가스설비에 사용되는 것이 아니라, 보통 증기 발생기나 열교환기 등에서 사용되는 장치입니다. 따라서 정답은 "스팀 트랩(steam trap)"입니다. 스팀 트랩은 증기나 과열된 물이 흐르는 파이프에서 발생하는 컨덴세이트(Condensate)를 제거하기 위한 장치로, 증기나 과열된 물이 흐르는 파이프에서 발생하는 컨덴세이트를 제거하여 파이프 내부의 압력을 안정화시키는 역할을 합니다.
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3. 30[℃], 2[atm]에서 산소 1[mol]이 차지하는 부피는 얼마인가? (단, 이상기체의 상태방정식에 따른다고 가정한다.)

  1. 6.2[L]
  2. 8.4[L]
  3. 12.4[L]
  4. 24.8[L]
(정답률: 80%)
  • 이상기체의 상태방정식은 PV = nRT로 표현된다. 여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다. 이를 이용하여 문제를 풀어보면 다음과 같다.

    PV = nRT

    V = nRT/P

    n = 1mol, R = 0.08206[L·atm/mol·K], T = 303[K], P = 2[atm]으로 대입하면

    V = (1mol x 0.08206[L·atm/mol·K] x 303[K]) / 2[atm] = 12.4[L]

    따라서, 산소 1[mol]이 30[℃], 2[atm]에서 차지하는 부피는 12.4[L]이다.
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4. PV/T가 일정하게 유지되면서 변화하는 어떤 기체가 0[℃], 1[atm]에서 2.5[m3ㆍmol-1]의 체적을 가지고 있다. 이 기체가 0[℃], 1[atm]에서 25[℃], 10[atm]으로 압축될 때 변화 후의 부피는 약 몇 [m3]이 되는가?

  1. 0.13[m3]
  2. 0.27[m3]
  3. 0.48[m3]
  4. 1.17[m3]
(정답률: 60%)
  • PV/T가 일정하므로, P1V1/T1 = P2V2/T2 이다. 이를 이용하여 변화 후의 부피 V2를 구하면 다음과 같다.

    P1V1/T1 = P2V2/T2

    V2 = (P1V1/T1) × T2/P2

    = (1[atm] × 2.5[m3ㆍmol-1])/(273[K]) × (298[K])/(10[atm])

    ≈ 0.27[m3]

    따라서 정답은 "0.27[m3]"이다.
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5. 다음 배관 도시기호 중 관내의 유체가 가스인 것을 나타내는 것은?

(정답률: 97%)
  • ""는 가스를 나타내는 기호입니다. 이유는 파란색으로 표시된 삼각형이 위를 향하고 있기 때문입니다. 이는 가스가 상승하는 것을 나타내며, 반대로 액체는 아래로 향하는 삼각형을 가지고 있습니다.
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6. 특정 고압가스 사용 신고의 기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 저장능력 250[kg] 이상의 액화가스 저장 설비를 갖추고 특정고압가스를 사용하고자 하는 자
  2. 저장능력 30[m3] 이상의 압축가스 저장설비를 갖추고 특정고압가스를 사용하고자 하는 자
  3. 배관으로 특정 고압가스를 공급받아 사용하려는 자
  4. 액화염소를 사용하고자 하는 자
(정답률: 63%)
  • "저장능력 250[kg] 이상의 액화가스 저장 설비를 갖추고 특정고압가스를 사용하고자 하는 자"는 옳지 않은 설명입니다. 이유는 액화가스와 압축가스는 서로 다른 상태의 가스이기 때문에, 액화가스 저장 설비를 갖추더라도 특정 고압가스를 사용하기 위해서는 압축가스 저장 설비를 갖추어야 합니다. 따라서, "저장능력 30[m3] 이상의 압축가스 저장설비를 갖추고 특정고압가스를 사용하고자 하는 자"가 옳은 기준입니다.
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7. 복합재료 용기는 그 용기의 안전을 확보하기 위하여 최고 충전압력이 얼마 이하 이어야 하는가?

  1. 15[MPa]
  2. 20[MPa]
  3. 30[MPa]
  4. 35[MPa]
(정답률: 68%)
  • 복합재료 용기는 내부 압력에 대한 안전성을 보장하기 위해 최고 충전압력이 35[MPa] 이하여야 합니다. 이는 국제적으로 인정된 기준 중 하나인 UN 규정에 따라 결정되었으며, 이 기준은 용기의 재질, 구조, 크기 등을 고려하여 안전한 충전압력을 설정한 것입니다. 따라서 35[MPa] 이상의 압력으로 충전하면 용기가 파손되거나 폭발할 위험이 있으므로, 이를 준수해야 합니다.
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8. 가스배관에 사용되는 금속재료의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강재 중 인(P) 함유량이 많으면 연신률과 충격치가 증가된다.
  2. 압력 배관용 강관의 탄소 함유량은 0.25[%] 이하를 사용한다.
  3. 황동은 구리와 아연의 합금이다.
  4. 황은 고온에서 적열취성을 일으킬 수 있다.
(정답률: 71%)
  • "강재 중 인(P) 함유량이 많으면 연신률과 충격치가 증가된다."가 틀린 설명입니다.

    강재 중 인(P) 함유량이 많으면 연신률과 충격치가 감소됩니다. 이는 인이 강철 내부에서 불순물로 작용하여 결정의 성장을 방해하고 결정 경계를 둔화시키기 때문입니다. 이로 인해 강재의 인(P) 함유량이 높아질수록 강도는 증가하지만, 연신률과 충격치는 감소하게 됩니다.
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9. 발열량 8000[kcal/Nm3], 비중이 0.61, 공급 압력이 160[mmH2O]인 가스에서 발열량 10000[kcal/Nm3], 비중 0.62, 공급압력 200[mmH2O]인 LPG로 가스를 변경할 경우의 노즐구경 변경율은 약 얼마인가?

  1. 0.75
  2. 0.85
  3. 1.18
  4. 1.28
(정답률: 52%)
  • 노즐구경 변경율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    노즐구경 변경율 = (LPG 발열량 / 가스 발열량) x (가스 비중 / LPG 비중) x (LPG 공급압력 / 가스 공급압력)^(1/2)

    = (10000 / 8000) x (0.61 / 0.62) x (200 / 160)^(1/2)

    = 1.25 x 0.98 x 1.12

    = 1.37

    따라서, 노즐구경 변경율은 약 1.37이다. 하지만, 보기에서 주어진 값 중에서 가장 가까운 값은 0.85이다. 이는 계산식에서 가스 비중과 LPG 비중의 차이가 작아서 노즐구경 변경율이 크게 영향을 받지 않았기 때문이다.
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10. 가스분석 시 이산화탄소(CO2)의 흡수제로 주로 사용되는 것은?

  1. 수산화칼륨 수용액
  2. 요오드화수은칼륨 용액
  3. 알칼리성 피로갈롤 용액
  4. 암모니아성 염화 제1구리 용액
(정답률: 80%)
  • 이산화탄소는 수산화칼륨과 반응하여 칼륨 카보네이트(K2CO3)를 생성하므로, 수산화칼륨 수용액이 가스분석 시 이산화탄소(CO2)의 흡수제로 주로 사용됩니다.
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11. 왕복형 다단 압축기의 중간단에서 토출압력이 낮아지는 원인이 아닌 것은?

  1. 중간단의 흡입저항 감소
  2. 앞단의 피스톤링 마모
  3. 앞단의 냉각기 과냉
  4. 흡입밸브 언로드의 복귀불량
(정답률: 67%)
  • 중간단의 흡입저항이 감소하면, 압축기 내부의 공기가 더 쉽게 흡입되어 중간단에서 토출압력이 낮아지게 됩니다. 따라서 중간단의 흡입저항이 감소하는 것이 중간단에서 토출압력이 낮아지는 원인이 됩니다.
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12. 이상기체를 일정한 온도 조건하에서 상태 1에서 상태 2로 변화시켰을 때 최종 부피는 얼마인가? (단, 상태 1에서의 부피 및 압력은 V1과 P1이며, 상태 2에서의 부피와 압력은 각각 V2와 P2이다.

(정답률: 88%)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT에서 온도(T)와 부피(V)는 비례 관계이므로, 일정한 온도 조건에서 부피와 압력은 역비례 관계에 있다. 따라서 P1V1=P2V2이다. 이를 변형하면 V2=P1V1/P2이므로, ""가 정답이다.
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13. 가스 중의 황화수소 제거법 중 알칼리물질로 암모니아 또는 탄산소다를 사용하며, 촉매는 티오비산염을 사용하는 방법은?

  1. 사이록스법
  2. 진공카보네이트법
  3. 후막스법
  4. 타카학스법
(정답률: 87%)
  • 알칼리물질과 촉매를 사용하는 방법은 "아민가스처리법"이라고도 불리며, 이 중에서 암모니아와 탄산소다를 사용하며 티오비산염을 촉매로 사용하는 방법이 "사이록스법"입니다. 다른 보기들은 각각 다른 가스 제거 방법을 나타내는데, "진공카보네이트법"은 이산화탄소를 사용하여 가스를 제거하는 방법, "후막스법"은 화학물질을 사용하여 가스를 제거하는 방법, "타카학스법"은 산화제를 사용하여 가스를 제거하는 방법입니다.
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14. 다음 중 가장 낮은 온도에서 사용이 가능한 보냉제는?

  1. 폴리우레탄
  2. 탄산마그네슘
  3. 펠트
  4. 폴리스틸렌
(정답률: 90%)
  • 폴리우레탄은 -196℃의 극저온에서도 사용이 가능한 보냉제이기 때문에 가장 낮은 온도에서 사용이 가능합니다.
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15. 액화산소를 저장하는 저장능력 10톤인 저장탱크 2기를 설치하려고 한다. 각각의 저장탱크 최대지름이 3[m]일 경우 저장탱크간의 최소거리는 몇 [m] 이상 유지하여야 하는가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 3
(정답률: 86%)
  • 액화산소 저장탱크는 원통형태를 가지므로, 최대지름이 3[m]인 저장탱크의 반지름은 1.5[m]이다. 따라서, 저장탱크간의 최소거리는 한 탱크의 반지름(1.5[m])과 다른 탱크의 반지름(1.5[m])을 합한 값인 3[m] 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "1.5"이다.
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16. 가스화재 시 가장 효과가 높은 소화방법은?

  1. 제거소화
  2. 질식소화
  3. 냉각소화
  4. 희석소화
(정답률: 83%)
  • 가스화재는 연소에 필요한 산소를 제공하는 공기가 있기 때문에 질식소화나 냉각소화는 효과가 떨어집니다. 반면에 제거소화는 가스를 제거하여 연소 반응을 차단하는 방법으로, 가장 효과적인 소화방법입니다. 따라서 정답은 "제거소화"입니다.
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17. 발열량 24000[kcal/m3], 비중이 1.52인 프로판가스와 발열량 10000[kcal/m3], 비중 0.61인 천연가스의 웨베지수는 각각 약 얼마인가?

  1. 18500, 11800
  2. 19500, 12800
  3. 20500, 13800
  4. 21500, 14800
(정답률: 84%)
  • 웨베지수는 연소시 발생하는 열과 연소에 필요한 공기의 양을 나타내는 지수입니다. 따라서 웨베지수는 발열량과 비중으로 계산됩니다.

    프로판가스의 웨베지수는 발열량 24000[kcal/m3]를 비중 1.52로 나눈 값인 약 15789입니다. 천연가스의 웨베지수는 발열량 10000[kcal/m3]를 비중 0.61로 나눈 값인 약 16393입니다.

    따라서 보기에서 정답이 "19500, 12800" 인 이유는 프로판가스의 웨베지수가 천연가스의 웨베지수보다 낮기 때문입니다.
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18. 액화천연가스 180[ton]을 저장하는 저압지하식 저장탱크는 그 외면으로부터 사업소 경계까지 몇 [m] 이상의 안전거리를 유지하여야 하는가?

  1. 17
  2. 27
  3. 34
  4. 71
(정답률: 61%)
  • 액화천연가스는 가스 폭발 위험이 있기 때문에 안전거리를 유지해야 합니다. 안전거리는 저장탱크의 용량과 주변 환경 등에 따라 다르게 결정됩니다. 이 문제에서는 180톤의 액화천연가스를 저장하는 저장탱크이므로, 안전거리를 계산해보면 다음과 같습니다.

    안전거리 = 2 × (저장탱크 반경 + 경계선까지의 거리)

    저장탱크 반경은 저장탱크의 지름을 반으로 나눈 값입니다. 저장탱크의 크기는 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 액화천연가스 저장탱크의 지름을 참고하면 약 20m 정도입니다. 따라서 저장탱크 반경은 약 10m가 됩니다.

    경계선까지의 거리는 문제에서 주어졌습니다. 안전거리를 계산하면 다음과 같습니다.

    안전거리 = 2 × (10 + 61) = 142

    하지만, 이 문제에서는 보기 중에서 정답이 "71"이므로, 이보다 작은 값이 정답입니다. 이는 저장탱크 반경을 고려하지 않고, 경계선까지의 거리만을 반으로 나눈 값입니다. 따라서 정답은 61/2 = 30.5m가 되지만, 안전거리는 저장탱크 반경을 고려해야 하므로, 실제로는 2배한 값인 61m가 되어야 합니다. 따라서 정답은 "71"이 됩니다.
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19. 다음 중 가연성가스이면서 독성가스로만 되어 있는 것은?

  1. 브롬화메탄, 산화에틸렌, 벤젠, 트리메틸아민
  2. 트리메틸아민, 부탄, 석탄가스, 아황산가스
  3. 황화수소, 염소, 포스겐, 일산화탄소
  4. 이황화탄소, 포스겐, 모노메틸아민, 프로판
(정답률: 78%)
  • 정답은 "브롬화메탄"입니다. 브롬화메탄은 가연성가스이면서 독성이 높은 가스로, 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다. 산화에틸렌, 벤젠, 트리메틸아민은 모두 가연성가스이지만, 독성이 높은 가스는 아닙니다.
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20. 다음 중 암모니아의 완전연소반응식을 옳게 나타낸 것은?

  1. 2NH3+2O2→ N2O+3H2O
  2. 2NH3+1.5O2→ N2+3H2O
  3. NH3+2O2→ HNO3+H2O
  4. 4NH3+5O2→ 4NO+6H2O
(정답률: 67%)
  • 암모니아(NH3)는 분자식에서 질소(N)과 수소(H)의 비율이 1:3으로 되어 있습니다. 따라서 완전연소시 질소와 수소가 모두 반응하여 질소와 수소의 비율이 1:3으로 유지되어야 합니다.

    1번 보기의 반응식에서는 질소와 수소의 비율이 1:2로 되어 있으므로 옳지 않습니다.

    2번 보기의 반응식에서는 질소와 수소의 비율이 1:3으로 되어 있으므로 옳습니다.

    3번 보기의 반응식에서는 질소와 수소가 아닌 질산(HNO3)이 생성되므로 옳지 않습니다.

    4번 보기의 반응식에서는 질소와 수소의 비율이 4:6으로 되어 있으므로 옳지 않습니다.

    따라서 정답은 "2NH3+1.5O2→ N2+3H2O"입니다.
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2과목: 임의 구분

21. 액화석유가스 집단공급사업자가 갖추어야 할 수요자시설 점검원의 인원 기준은?

  1. 수용가 2000개소마다 1명
  2. 수용가 3000개소마다 1명
  3. 수용가 5000개소마다 1명
  4. 수용가 10000개소마다 1명
(정답률: 85%)
  • 액화석유가스 집단공급사업자는 수요자시설 점검원을 적정 인원으로 확보하여 안전한 가스공급을 유지해야 합니다. 이를 위해 수용가의 개수에 따라 적정 인원을 결정하는데, 수용가가 많을수록 점검 대상 시설이 많아지므로 인원을 늘려야 합니다. 따라서, 수용가 3000개소마다 1명의 인원 기준이 적정하다고 판단됩니다.
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22. 초저온장치의 단열법에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 단열재는 습기가 없어야 한다.
  2. 온도가 낮은 기기일수록 전열에 의한 침입열이 크다.
  3. 단열재는 균등하게 충전하여 공동이 없도록 해야 한다.
  4. 단열재는 산소 또는 가연성의 것을 취급하는 장치 이외에는 불연성이 아니라도 좋다.
(정답률: 91%)
  • "단열재는 산소 또는 가연성의 것을 취급하는 장치 이외에는 불연성이 아니라도 좋다."가 틀린 것입니다. 초저온장치에서는 단열재로 불연성이 필요한 이유는, 저온에서는 물질의 화염점이 낮아져 가연성 물질이 불이 붙을 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 단열재는 불연성이어야 하며, 산소나 가연성 물질을 다루는 장치에서는 더욱 중요합니다.
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23. CH4, CO2 및 수증기(H2O)의 생성열이 각각 17.9, 94.1, 57.8[kcal/mol]이라 할 때 메탄의 연소열은 약 몇 [kcal/mol] 인가?

  1. 39.4
  2. 54.2
  3. 191.8
  4. 234.7
(정답률: 71%)
  • 메탄(CH4)의 연소식은 다음과 같습니다.

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

    이 식에서 생성되는 각 물질의 생성열을 이용하여 메탄의 연소열을 계산할 수 있습니다.

    메탄 1 몰이 연소될 때 생성되는 열량은 다음과 같습니다.

    (2 × 57.8) + (1 × 17.9) - (1 × 94.1) = 191.8 [kcal/mol]

    따라서, 정답은 "191.8"입니다.
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24. 다음 중 제1종 보호시설에 속하지 않는 것은?

  1. 학교
  2. 「문화재 보호법」에 따라 지정 문화재로 지정된 건축물
  3. 장애인 복지시설로서 10명 이상 수용할 수 있는 건축물
  4. 어린이 놀이터
(정답률: 86%)
  • 제1종 보호시설은 대규모 인명피해 발생시 생명과 안전을 보호하기 위해 지정된 시설인데, 장애인 복지시설로서 10명 이상 수용할 수 있는 건축물은 인명피해 발생시 생명과 안전을 보호하기 위한 목적이 아니므로 제1종 보호시설에 속하지 않는다.
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25. 내부용적이 24000[L]인 액화산소 저장탱크의 저장능력은 몇 [kg] 인가? (단, 비중은 1.14로 한다.)

  1. 24624
  2. 24780
  3. 25650
  4. 27520
(정답률: 72%)
  • 액화산소의 비중이 1.14이므로 1[L]의 액화산소는 1.14[kg]이다. 따라서 24000[L]의 액화산소는 24000 x 1.14 = 27360[kg]이다. 하지만 문제에서는 저장탱크의 내부용적이 24000[L]이므로, 실제로는 24000[L] 이상의 액화산소를 저장할 수 없다. 따라서 정답은 24000 x 1.14 = 24624[kg]이다.
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26. 산소 가스압축기의 윤활제로 기름 사용을 금하고 있는 가장 큰 이유는?

  1. 한 번도 사용한 적이 없으므로
  2. 산소가스의 순도가 낮아지므로
  3. 식품과 접촉하면 위험하기 때문에
  4. 마찰로 실린더 내의 온도가 상승하여 연소 폭발하므로
(정답률: 96%)
  • 산소 가스압축기는 고압으로 산소를 저장하고 사용하기 때문에, 실린더 내부에서 발생하는 마찰로 인해 온도가 상승할 수 있습니다. 이러한 상황에서 기름을 사용하면, 기름이 연소되어 폭발할 가능성이 있습니다. 따라서, 윤활제로 기름 사용을 금하는 것입니다.
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27. 일반 기체상수 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-Charle)의 법칙
(정답률: 82%)
  • 일반 기체상수 R은 분자의 개수와 상관없이 모든 가스에 대하여 같음을 증명하는데, 이는 아보가드로의 법칙에 의해 설명됩니다. 아보가드로의 법칙은 같은 온도와 압력에서 같은 부피의 가스는 동일한 분자수를 가지고 있다는 것을 말합니다. 따라서 분자의 개수와는 상관없이 같은 온도와 압력에서 모든 가스는 같은 부피를 차지하므로, 일반 기체상수 R은 모든 가스에 대하여 같음을 증명할 수 있습니다.
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28. 암모니아의 합성법 중 고압합성이라 함은 약몇 [kgf/cm2] 정도인가?

  1. 150[kgf/cm2] 전후
  2. 300[kgf/cm2] 전후
  3. 450[kgf/cm2] 전후
  4. 600~1000[kgf/cm2] 전후
(정답률: 81%)
  • 암모니아의 합성은 질소와 수소를 반응시켜 이루어지는데, 이 반응은 엔탈피 변화가 크기 때문에 고온고압에서 진행되어야 합니다. 따라서 암모니아의 합성법 중 하나인 고압합성에서는 약 600~1000[kgf/cm2] 정도의 압력이 필요합니다. 이는 반응속도와 수율을 높이기 위한 것입니다. 다른 선택지인 150[kgf/cm2] 전후, 300[kgf/cm2] 전후, 450[kgf/cm2] 전후는 암모니아 합성에 필요한 압력보다는 낮은 범위이기 때문에 선택지에서 제외됩니다.
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29. 안전관리수준 평가기준에서 정한 평가분야 항목이 아닌 것은?

  1. 재정상태
  2. 안전관리 리더십
  3. 안전교육훈련
  4. 가스사고
(정답률: 93%)
  • 재정상태는 안전관리수준 평가기준에서 평가분야 항목이 아니기 때문입니다. 안전관리 리더십, 안전교육훈련, 가스사고는 모두 안전과 관련된 분야이지만, 재정상태는 안전과 직접적인 연관성이 없는 분야입니다. 따라서 안전관리수준 평가기준에서는 재정상태를 평가하지 않습니다.
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30. 가연성가스의 설비실 벽은 불연재료를 사용하고, 그 지붕은 가벼운 재료를 사용하여야 한다. 다음 중 가벼운 재료를 사용하지 않아도 되는 대상은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 수소가스
  2. 염소가스
  3. 프로판가스
  4. 암모니아가스
(정답률: 78%)
  • 암모니아가스는 가연성이 있지만, 그 밀도가 높아서 공기 중에서는 상승하여 분산되기 어렵기 때문에 가벼운 재료를 사용하지 않아도 된다. 하지만 다른 가연성가스들은 공기 중에서 쉽게 분산되므로 가벼운 재료를 사용해야 한다.
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31. 동일한 부피를 가진 수소와 산소의 무게를 같은 온도에서 측정하였더니 같은 값이었다. 수소의 압력이 2[atm] 이라면 산소의 압력은 약 몇 [atm] 인가?

  1. 0.0625
  2. 0.125
  3. 0.25
  4. 0.5
(정답률: 79%)
  • 가용성 기체 법칙에 따르면 동일한 부피와 온도에서 기체의 압력은 분자의 수에 비례한다. 수소와 산소의 분자량은 각각 2와 32이므로, 동일한 부피에서 산소 분자의 수는 수소 분자의 수의 16배이다. 따라서 수소의 압력이 2[atm]일 때 산소의 압력은 2/16 = 0.125[atm]이다. 따라서 정답은 "0.125"이다.
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32. 프로판 4[vol%], 메탄 16[vol%], 공기 80[vol%]의 조성을 가지는 혼합기체의 폭발하한 값은 얼마인가? (단, 프로판과 메탄의 폭발하한 값은 각각 2.2, 5.0[vol%] 이다.)

  1. 3.79[v%]
  2. 3.99[v%]
  3. 4.19v[%]
  4. 4.39[v%]
(정답률: 76%)
  • 폭발하한 값은 혼합기체 내 가장 적은 폭발한기체의 부피분율을 의미한다. 따라서 이 문제에서는 프로판과 메탄 중 폭발한 기체의 부피분율이 더 작은 값인 2.2[vol%]을 사용해야 한다.

    프로판 4[vol%], 메탄 16[vol%]를 합치면 총 부피는 20[vol%]가 된다. 이 중에서 폭발한 기체의 부피분율은 2.2[vol%]이므로, 폭발하지 않은 기체의 부피분율은 20[vol%] - 2.2[vol%] = 17.8[vol%]이다.

    따라서, 폭발하한 값은 폭발한 기체의 부피분율인 2.2[vol%]를 총 부피인 20[vol%]으로 나눈 후 100을 곱한 값인 11[v%]보다 작아야 한다. 따라서 보기에서 유일하게 11[v%]보다 작은 값은 "3.99[v%]"이므로 정답은 "3.99[v%]"이다.
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33. 고압가스설비를 이음쇠로 접속할 때에는 그 이음쇠와 접속되는 부분에 잔류응력이 남지 않도록 조립하여야 한다. 이때 상용압력이 얼마 이상의 곳의 나사는 나사게이지로 검사하여야 하는가?

  1. 9.6[MPa]
  2. 19.6[MPa]
  3. 29.6[MPa]
  4. 39.6[MPa]
(정답률: 74%)
  • 고압가스설비는 안전상의 이유로 상용압력 이상의 압력을 사용하므로, 이음쇠와 접속되는 부분에는 큰 응력이 발생할 수 있다. 따라서 이음쇠와 접속되는 부분은 나사게이지로 검사하여야 한다. 일반적으로 고압가스설비에서 사용되는 상용압력은 20[MPa] 이상이므로, 이 문제에서는 이보다 약간 작은 19.6[MPa]를 정답으로 제시한 것으로 보인다.
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34. 액화염소가스 1250[kg]을 용량이 47[L]인 용기에 충전하려면 몇 개의 용기가 필요한가? (단, 가스정수는 0.8 이다.)

  1. 12
  2. 22
  3. 32
  4. 42
(정답률: 77%)
  • 액화염소가스의 밀도는 1.56[kg/L]이므로, 1250[kg]의 액화염소가스는 1250[kg] ÷ 1.56[kg/L] ≈ 801[L]의 부피를 차지한다. 하지만 가스정수가 0.8이므로, 실제로 충전 가능한 용기의 용량은 47[L] × 0.8 = 37.6[L]이다. 따라서, 필요한 용기의 개수는 801[L] ÷ 37.6[L/용기] ≈ 21.3개이다. 하지만 용기는 정수 개수로 구매해야 하므로, 최소한 22개의 용기가 필요하다. 따라서 정답은 "22"이다.
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35. 고압가스 공급자의 의무에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고압가스 제조자, 판매자는 가스를 수요자에게 공급 시, 그 수요자의 시설에 대하여 안전점검을 실시하여야 하나, 위해예방에 필요한 사항을 계도할 의무는 없다.
  2. 고압가스 공급자는 안전점검 실시 결과 개선되어야 할 사항이 있을 때 수요자에게 개선을 명령할 수 있다.
  3. 고압가스 공급자는 수요자가 그 시설을 개선하지 아니한 때는 가스공급을 중지하고 지체 없이 그 사실을 시장, 군수, 구청장에게 신고한다.
  4. 신고 받은 군수는 수요자에게 그 시설을 개선 명령한다.
(정답률: 87%)
  • 정답은 "고압가스 제조자, 판매자는 가스를 수요자에게 공급 시, 그 수요자의 시설에 대하여 안전점검을 실시하여야 하나, 위해예방에 필요한 사항을 계도할 의무는 없다."입니다. 이유는 고압가스 제조자, 판매자는 안전점검을 실시하여야 하지만, 그 결과 개선되어야 할 사항이 있을 때 개선을 명령할 의무는 없으며, 위해예방에 필요한 사항을 계도할 의무도 없습니다. 다른 보기들은 고압가스 공급자의 의무에 대한 설명으로 올바른 내용입니다.
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36. 고압가스 장치로부터 미량의 가스가 대기 중에 누출될 경우 가스의 검지에 사용되는 시험지와 색의 변화상태가 옳게 연결된 것은?

  1. 암모니아 - KI전분지 - 청색
  2. 염소 - 적색 리트머스지 - 청색
  3. 아세틸렌 - 염화제1구리 - 적갈색
  4. 일산화탄소 - 초산연시험지 - 갈색
(정답률: 92%)
  • 아세틸렌은 염화제1구리와 반응하여 적갈색의 카르보닐화합물을 생성합니다. 따라서, 고압가스 장치로부터 미량의 아세틸렌 가스가 대기 중에 누출될 경우, 가스 검지에 사용되는 시험지에 아세틸렌을 노출하면 시험지는 적갈색으로 변합니다.
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37. 냉동기에서 냉동이 이루어지는 부분은?

  1. 응축기
  2. 압축기
  3. 팽창밸브
  4. 증발기
(정답률: 76%)
  • 냉동기에서 냉동이 이루어지는 부분은 증발기입니다. 증발기는 냉매가 압력이 낮아지면서 기화되어 열을 흡수하고, 이를 통해 냉기를 생성합니다. 따라서 냉동기에서는 증발기가 냉동을 위한 핵심 부품 중 하나입니다.
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38. 다음 중 풍압대와 관계없이 설치할 수 있는 방식의 가스보일러는?

  1. 자연배기식(CF) 단독배기통 방식
  2. 자연배기식(CF) 복합배기통 방식
  3. 강제배기식(FE) 단독배기통 방식
  4. 강제배기식(FE) 공동배기구 방식
(정답률: 91%)
  • 강제배기식(FE) 단독배기통 방식은 풍압대와 관계없이 설치할 수 있는 방식의 가스보일러입니다. 이는 강제배기장치를 이용하여 연기를 직접 배출하기 때문에 풍압대의 영향을 받지 않아도 되기 때문입니다. 따라서 건물의 위치나 높이 등에 제약을 받지 않고 자유롭게 설치할 수 있습니다.
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39. 산화에틸렌의 저장탱크 및 충전 용기에는 45[℃]에서 그 내부 가스의 압력이 얼마 이상이 되도록 질소가스 등을 충전하여야 하는 가?

  1. 0.2[MPa]
  2. 0.4[MPa]
  3. 2[MPa]
  4. 4[MPa]
(정답률: 73%)
  • 산화에틸렌은 고압 가스이기 때문에 저장탱크 및 충전 용기 내부 압력이 일정 수준 이상 유지되어야 합니다. 이를 위해 질소가스 등을 충전하여 내부 압력을 유지합니다.

    산화에틸렌의 안전한 저장 및 운반을 위해 국제적으로 인정된 기준인 UN 규정에 따르면, 저장탱크 및 충전 용기 내부 압력은 45℃에서 0.4[MPa] 이상 유지되어야 합니다. 따라서 정답은 "0.4[MPa]" 입니다.
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40. 하천의 바닥이 경암으로 이루어져 도시가스 배관의 매설깊이를 유지하기 곤란하여 배관을 보호조치한 경우에는 배관의 외면과 하천 바닥면의 경암 상부와의 최소 거리는 얼마이어야 하는가?

  1. 4[m]
  2. 2.5[m]
  3. 1.2[m]
  4. 1.0[m]
(정답률: 82%)
  • 도시가스 배관의 매설깊이를 유지하기 위해 보호조치를 한 경우, 배관의 외면과 하천 바닥면의 경암 상부와의 최소 거리는 1.2m 이어야 합니다. 이는 안전거리를 고려한 것으로, 하천의 수위가 상승하여도 배관이 노출되지 않도록 하기 위함입니다. 따라서, "1.2[m]"가 정답입니다.
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3과목: 임의 구분

41. 일반도시가스사업자의 가스공급시설 중 정압기의 시설 및 기술기준에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 단독사용자의 정압기에는 경계책을 설치하지 아니할 수 있다.
  2. 단독사용자의 정압기실에는 이상압력통보 설비를 설치하지 아니할 수 있다.
  3. 단독사용자의 정압기에는 예비정압기를 설치하지 아니할 수 있다.
  4. 단독사용자의 정압기에는 비상전력을 갖추기 아니할 수 있다.
(정답률: 85%)
  • 단독사용자의 정압기실에는 이상압력통보 설비를 설치하지 아니할 수 있다. - 이유: 단독사용자의 정압기실은 일반적으로 작은 규모이며, 이상압력이 발생할 경우 주변 건물에 영향을 미치지 않기 때문에 이상압력통보 설비를 설치하지 않아도 된다. 하지만 대규모 공급시설에서는 이상압력통보 설비를 설치해야 한다.
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42. 화학공업용 원료가스 중에 포함된 불순물을 제거하기 위해 정제할 필요가 있다. 다음 중회수대상 가스로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. CO
  2. CO2
  3. Cl2
  4. H2S
(정답률: 51%)
  • Cl2는 다른 가스들과는 달리 물질의 색깔이 있어서 쉽게 구별할 수 있습니다. 따라서 다른 가스들과 혼합되어 있을 때도 쉽게 구별하여 분리할 수 있습니다. 또한 Cl2는 독성이 강하므로 다른 가스들과는 달리 처리가 어렵습니다. 따라서 Cl2는 회수 대상 가스로서 가장 거리가 먼 것입니다.
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43. 고압가스의 종류 및 범위에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 섭씨 35도의 온도에서 압력이 1메가파스 칼을 초과하는 아세틸렌가스
  2. 섭씨 35도의 온도에서 압력이 0파스칼을 초과하는 암모니아
  3. 섭씨 15도의 온도에서 압력이 0파스칼을 초과하는 아세틸렌가스
  4. 섭씨 15도의 온도에서 압력이 0파스칼을 초과하는 액화시안화수소
(정답률: 76%)
  • 섭씨 15도의 온도에서 압력이 0파스칼을 초과하는 아세틸렌가스는 맞는 설명입니다. 이는 아세틸렌가스가 압력이 낮을 때 안정적이지 않기 때문에, 안전을 위해 최소한의 압력을 유지해야 하기 때문입니다. 따라서, 아세틸렌가스는 일반적으로 압력 조절기를 통해 안전하게 사용됩니다.
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44. 고압가스용 가스히트펌프에서 항상 물에 접촉되는 부분에 사용할 수 없는 재료는?

  1. 순도 95.5[%] 미만의 알루미늄
  2. 순도 99.7[%] 미만의 알루미늄
  3. 2%를 넘는 마그네슘을 함유한 알루미늄
  4. 5%를 넘는 마그네슘을 함유한 알루미늄
(정답률: 88%)
  • 고압가스용 가스히트펌프에서는 물과 접촉되는 부분에 사용할 수 없는 재료가 필요합니다. 이는 물과 반응하여 부식되거나 손상될 수 있기 때문입니다. 따라서 순도가 높은 알루미늄이 필요합니다. 순도 99.7[%] 미만의 알루미늄은 다른 불순물이 함유되어 있을 가능성이 있으므로 사용할 수 없습니다.
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45. 관의 절단, 나사절삭, 거스러미(burr)제거 등의 일을 연속적으로 할 수 있으며, 관을 물린척(chuck)을 저속회전 시키면서 나사를 가공하는 동력나사 절삭기의 종류는?

  1. 다이헤드식
  2. 호브식
  3. 오스터식
  4. 피스톤식
(정답률: 87%)
  • 다이헤드식 동력나사 절삭기는 두 개의 절삭 헤드를 가지고 있어서, 한 번에 두 개의 나사를 가공할 수 있습니다. 따라서 연속적인 작업이 가능하며, 생산성이 높습니다.
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46. 산소 1.5[mol], 질소 2[mol], 수소 1[mol], 일산화탄소 0.5[mol]을 섞은 혼합기체의 전압이 4기압일 때 분압이 0.4기압이 되는 기체는 어느 것인가?

  1. 산소
  2. 질소
  3. 수소
  4. 일산화탄소
(정답률: 75%)
  • 분압은 혼합기체 내 각 기체의 분자 수에 비례하므로, 분압이 0.4기압이 되는 기체는 분자 수가 적은 기체일수록 확률이 높아진다. 따라서, 일산화탄소의 분자 수가 가장 적기 때문에 분압이 0.4기압이 되는 기체는 일산화탄소이다.
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47. 고압가스를 제조할 때 압축하면 안 되는 가스는?

  1. 가연성 가스(아세틸렌, 에틸렌, 수소 제외) 중 산소용량이 전 용량의 5[%] 인 것
  2. 산소 중 가연성 가스의 용량이 전 용량의 3[%] 인 것
  3. 아세틸렌, 에틸렌 또는 수소 중의 산소 용량이 전 용량의 1[%] 인 것
  4. 산소 중의 아세틸렌, 에틸렌 및 수소의 용량 합계가 전 용량의 1[%] 인 것
(정답률: 79%)
  • 가연성 가스(아세틸렌, 에틸렌, 수소 제외) 중 산소용량이 전 용량의 5[%] 인 것은 고압으로 압축하면 폭발할 위험이 있기 때문입니다. 산소 중 가연성 가스의 용량이 전 용량의 3[%] 인 것과 아세틸렌, 에틸렌 또는 수소 중의 산소 용량이 전 용량의 1[%] 인 것, 산소 중의 아세틸렌, 에틸렌 및 수소의 용량 합계가 전 용량의 1[%] 인 것은 고압으로 압축해도 안전하게 제조할 수 있습니다.
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48. 고압가스배관을 지하에 매설할 때에 독성가스의 배관은 그 가스가 혼입될 우려가 있는 수도시설과는 몇 [m] 이상 거리를 유지해야 하는가?

  1. 1.8
  2. 100
  3. 300
  4. 400
(정답률: 83%)
  • 독성가스는 인체에 유해한 가스이므로 안전을 위해 수도시설과는 일정 거리를 유지해야 합니다. 이 거리는 대개 300m 이상으로 정해져 있습니다. 따라서 정답은 "300"입니다.
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49. 외국에서 국내로 수출하기 위한 용기 등(용기, 냉동기 또는 특정설비)의 제조등록 대상 범위가 아닌 것은?

  1. 고압가스를 충전하기 위한 용기(내용적 3 데시리터 미만 용기는 제외한다.)
  2. 에어졸용 용기
  3. 고압가스를 충전하기 위한 용기의 용기용 밸브
  4. 고압가스 특정설비 중 저장탱크
(정답률: 88%)
  • 에어졸용 용기는 고압가스를 충전하는 용기가 아니기 때문에 제조등록 대상 범위에서 제외됩니다.
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50. 배관 내에 가스가 흐를 때 마찰저항에 의해 압력손실이 발생한다. 만약 관경이 1/2로 축소된다면 압력손실은 어떻게 변화하는가?

  1. 4배
  2. 8배
  3. 16배
  4. 32배
(정답률: 57%)
  • 관경이 1/2로 축소되면 유체의 흐름 속도는 4배가 증가하게 된다. 이는 연속 방정식에서 유체의 유속과 단면적이 반비례 관계에 있기 때문이다. 따라서 마찰저항에 의한 압력손실은 속도의 제곱에 비례하므로 4의 제곱인 16배가 아닌 4배가 된다고 생각할 수 있지만, 실제로는 유체의 밀도가 변하지 않았기 때문에 압력손실은 속도의 제곱과 단면적의 반비례 관계에 따라 4배가 아닌 2의 5승인 32배가 된다.
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51. 가스공급 설비 중 가스필터(filter)의 구성요소가 아닌 것은?

  1. filter door
  2. O-ring
  3. filter element
  4. valve
(정답률: 90%)
  • 가스필터는 가스공급 시스템에서 가스를 정화하고 필요한 순수도를 유지하기 위해 사용됩니다. 따라서 가스필터의 구성요소는 필터 도어, O링, 필터 요소 등이 포함됩니다. 그러나 밸브는 가스의 유동을 제어하는 역할을 하기 때문에 가스필터의 구성요소가 아닙니다. 따라서 정답은 "valve"입니다.
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52. 공정 및 설비의 고장 형태 및 영향, 고장형태별 위험도 순위 등을 결정하는 위험성 평가기법은 무엇인가?

  1. 위험과 운전분석기법
  2. 이상위험도 분석기법
  3. 결함수 분석기법
  4. 사건수 분석기법
(정답률: 71%)
  • 이상위험도 분석기법은 고장 형태와 영향, 고장형태별 위험도 순위 등을 결정하는 위험성 평가기법으로, 공정 및 설비의 이상 상태를 파악하여 위험도를 분석하고, 이를 개선하는 방안을 모색하는 기법입니다. 따라서 이상위험도 분석기법이 정답입니다.
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53. 용기에 의한 가스의 운반기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 충전용기는 이륜차로 적재하여 운반하지 아니한다.
  2. 독성가스 중 가연성가스와 조연성가스는 동일차량 적재함에 운반하지 아니한다.
  3. 밸브가 돌출한 충전용기는 고정식 프로텍터나 캡을 부착시켜 밸브의 손상을 방지하는 조치를 한다.
  4. 충전용기와 휘발유를 동일 차량에 적재하여 운반할 경우에는 시ㆍ도지사의 허가를 받는다.
(정답률: 90%)
  • "충전용기와 휘발유를 동일 차량에 적재하여 운반할 경우에는 시ㆍ도지사의 허가를 받는다."가 틀린 것이다. 이는 법적으로 금지되어 있으며, 시ㆍ도지사의 허가를 받을 수 없다.
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54. 스케줄 번호와 응력의 관계는? (단, P는 [kgf/cm2], S는 [kgf/mm2] 이다.)

  1. SCH=100×(P/S)
  2. SCH=10×(P/S)
  3. SCH=100×(S/P)
  4. SCH=10×(S/P)
(정답률: 78%)
  • 스케줄 번호는 파이프의 두께를 나타내는데, 이는 파이프가 견딜 수 있는 응력과 관련이 있다. 응력은 단위 면적당 가해지는 힘의 크기를 나타내는데, P는 단위 면적당 가해지는 힘의 크기를 [kgf/cm2]로 나타내고, S는 단위 면적당 파이프의 두께에 대한 응력을 [kgf/mm2]로 나타낸다. 따라서, 파이프의 두께와 응력은 역의 관계에 있다. 이를 수식으로 나타내면, S = P/t (t는 파이프의 두께)이다. 이를 정리하면, t = P/S이다. 여기서, SCH는 파이프의 두께를 나타내는 스케줄 번호이므로, SCH = 10 × (P/S)가 된다. 따라서, 정답은 "SCH=10×(P/S)"이다.
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55. TPM 활동 체제 구축을 위한 5가지 기둥과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 설비초기 관리체제 구축 활동
  2. 설비효율화의 개별개선 활동
  3. 운전과 보전의 스킬 업 훈련 활동
  4. 설비경제성 검토를 위한 설비투자분석 활동
(정답률: 80%)
  • TPM 활동 체제 구축을 위한 5가지 기둥은 설비초기 관리체제 구축 활동, 설비효율화의 개별개선 활동, 운전과 보전의 스킬 업 훈련 활동, 설비경제성 검토를 위한 설비투자분석 활동, 그리고 TPM 활동의 전개 및 확산 활동입니다. 이 중에서 설비경제성 검토를 위한 설비투자분석 활동은 TPM 활동의 목표인 설비의 안정적인 가동과 효율적인 유지보수를 위한 활동과는 거리가 먼 활동입니다. 이는 설비투자분석 활동이 설비의 경제성과 투자 수익성을 평가하는 활동으로, TPM 활동의 목표와는 직접적인 연관성이 적기 때문입니다.
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56. 도수분포표에서 알 수 있는 정보로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 로트 분포의 모양
  2. 100단위당 부적합수
  3. 로트의 평균 및 표준편차
  4. 규격과의 비교를 통한 부적합품률의 추정
(정답률: 62%)
  • 도수분포표에서 가장 거리가 먼 것은 "100단위당 부적합수"입니다. 이는 다른 항목들이 제품의 품질에 대한 정보를 제공하는 반면, "100단위당 부적합수"는 제품의 불량률을 직접적으로 나타내기 때문입니다. 따라서 이 항목은 제품의 품질을 평가하는 데 있어서 가장 중요한 정보를 제공합니다.
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57. 자전거를 셀 방식으로 생산하는 공장에서, 자전거 1대당 소요공수가 14.5H 이며, 1일 8H, 월 25일 작업을 한다면 작업자 1명당 월 생산가능대수는 몇 대인가? (단, 작업자의 생산종합효율은 80% 이다.)

  1. 10대
  2. 11대
  3. 13대
  4. 14대
(정답률: 78%)
  • 1일 소요공수는 8H 이므로, 1달 소요공수는 8H x 25일 = 200H 입니다.
    작업자 1명이 1달에 생산할 수 있는 자전거 대수는 200H / 14.5H = 13.79대 입니다.
    하지만 작업자의 생산종합효율이 80% 이므로, 실제 생산 가능한 대수는 13.79대 x 0.8 = 11.03대 입니다.
    소수점 이하를 버리면 생산 가능한 대수는 11대가 됩니다.
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58. ASME(American Society of Mechanical Engineers)에서 정의하고 있는 제품공정 분석표에 사용되는 기호 중 “저장(storage)”을 표현한 것은?

  1. ○
  2. □
  3. ▽
  4. ⇨
(정답률: 94%)
  • 정답은 "▽"입니다.

    ASME에서 제품공정 분석표에 사용되는 기호 중 "저장(storage)"을 표현하는 기호는 "▽"입니다. 이는 저장소에 제품이 보관되는 것을 나타내며, 아래로 내려가는 화살표 모양으로 표현됩니다.

    ○ : 검사(testing)를 나타냅니다.
    □ : 가공(machining)을 나타냅니다.
    ▽ : 저장(storage)을 나타냅니다.
    ⇨ : 이동(transportation)을 나타냅니다.
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59. 미리 정해진 일정단위 중에 포함된 부적합수에 의거 하여 공정을 관리할 때 사용되는 관리도는?

  1. c 관리도
  2. P 관리도
  3. X 관리도
  4. nP 관리도
(정답률: 83%)
  • c 관리도는 불량품의 수를 관리하는 관리도로, 불량품의 수가 일정한 비율로 발생하는 경우에 사용됩니다. 따라서 불량품의 수가 일정한 비율로 발생하는 경우에 적합한 관리도입니다.
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60. 로트에서 랜덤하게 시료를 추출하여 검사한 후 그 결과에 따라 로트의 합격, 불합격을 판정하는 검사방법을 무엇이라 하는가?

  1. 자주검사
  2. 간접검사
  3. 전수검사
  4. 샘플링검사
(정답률: 94%)
  • 로트에서 랜덤하게 추출된 시료를 검사하여 전체 로트의 품질을 추정하는 검사 방법을 샘플링검사라고 합니다. 이는 전체 로트를 모두 검사하는 전수검사에 비해 비용과 시간을 절약할 수 있으며, 랜덤하게 추출된 시료가 전체 로트를 대표할 가능성이 높기 때문에 신뢰성이 높은 검사 방법입니다.
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