가스기능장 필기 기출문제복원 (2016-04-02)

가스기능장
(2016-04-02 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 1시간의 공기 압축량이 2000[m3]인 공기액화 분리기에 설치된 액화산소통 내의 액화산소 5[L] 중 아세틸렌 또는 탄화수소의 탄소의 질량이 얼마를 넘을 때 운전을 중지하고 액화산소를 방출하여야 하는가?

  1. 아세틸렌의 질량이 1[mg]을 넘을 때
  2. 아세틸렌의 질량이 3[mg]을 넘을 때
  3. 탄화수소의 탄소의 질량이 5[mg]을 넘을 때
  4. 탄화수소의 탄소의 질량이 500[mg]을 넘을 때
(정답률: 86%)
  • 공기액화 분리기에서 액화산소를 생산하는 과정에서 아세틸렌 또는 탄화수소가 생성될 수 있습니다. 이러한 불순물이 공기압축기에 노출되면 폭발 위험이 있으므로, 일정한 기준을 넘으면 운전을 중지하고 방출해야 합니다.

    아세틸렌의 질량이 1[mg]을 넘을 때는 너무 작아서 위험성이 없습니다. 3[mg]을 넘을 때도 여전히 작지만, 안전을 위해 일정 기준을 두는 것이 좋습니다.

    반면에, 탄화수소의 탄소의 질량이 5[mg]을 넘을 때는 이미 위험성이 높아지기 때문에 운전을 중지하고 방출해야 합니다. 이는 탄화수소가 불순물 중에서 가장 위험한 물질이기 때문입니다.

    하지만, 정답은 "탄화수소의 탄소의 질량이 500[mg]을 넘을 때" 입니다. 이는 위험성이 매우 높은 수치이며, 이를 넘으면 폭발 위험이 매우 높아지기 때문입니다. 따라서, 이 기준을 넘으면 즉시 운전을 중지하고 방출해야 합니다.
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2. 1[kg]의 공기가 일정 온도 200[℃]에서 팽창하여 처음 체적의 6배가 되었다. 이 때 소비된 열량은 약 몇 [kJ] 인가?

  1. 128
  2. 143
  3. 187
  4. 243
(정답률: 46%)
  • 이 문제는 가열 공기의 팽창 문제로, 이상 기체 상태 방정식을 이용하여 풀 수 있습니다.

    먼저, 이상 기체 상태 방정식은 다음과 같습니다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 체적, n은 몰 수, R은 기체 상수, T는 절대온도를 나타냅니다.

    이 문제에서는 첫 번째 상태에서의 체적 V1과 두 번째 상태에서의 체적 V2가 주어졌으므로, 이를 이용하여 압력의 변화를 구할 수 있습니다.

    V2 = 6V1

    P1V1 = nRT1

    P2V2 = nRT2

    P1V1 = P2V2

    nR(T2 - T1) = P1V1(6V1 - V1)

    nR(T2 - T1) = 5P1V1^2

    여기서 nR(T2 - T1)은 소비된 열량을 나타내므로, 이를 구하면 됩니다.

    nR(T2 - T1) = 5P1V1^2

    nR(T2 - T1) = 5P1(V2/6)^2

    nR(T2 - T1) = 5P1(V1^2/36)

    nR(T2 - T1) = (5/36)P1V1^2

    따라서, 소비된 열량은 (5/36)P1V1^2입니다.

    이제 압력 P1을 구해야 합니다. 이 문제에서는 일정 온도에서의 팽창이므로, 압력과 체적은 역의 관계에 있습니다.

    P1V1 = P2V2

    P1 = P2(V2/V1)

    P1 = 1/6P2

    따라서, 소비된 열량은 (5/36)(1/6P2)V1^2 = (5/1296)P2V1^2입니다.

    이제 P2를 구해야 합니다. 이 문제에서는 일정 온도에서의 팽창이므로, 압력과 체적은 역의 관계에 있습니다.

    P1V1 = P2V2

    P2 = P1(V1/V2)

    P2 = 6P1

    따라서, 소비된 열량은 (5/1296)(6P1)V1^2 = (5/216)P1V1^2입니다.

    마지막으로, P1을 구해야 합니다. 이 문제에서는 공기가 이상 기체로 가정되었으므로, 기체 상수 R은 다음과 같습니다.

    R = (m/M)R0

    여기서 m은 공기의 질량, M은 공기의 몰 질량, R0은 일반 기체 상수입니다.

    공기의 몰 질량은 다음과 같습니다.

    M = (28.97[g/mol])(1[kg]/1000[g]) = 0.02897[kg/mol]

    따라서, 기체 상수 R은 다음과 같습니다.

    R = (1[kg]/0.02897[kg/mol])R0 = 287.1[J/(kg·K)]

    이제 P1을 구할 수 있습니다.

    P1V1 = nRT1

    P1 = nRT1/V1

    n = m/M = 1[kg]/0.02897[kg/mol] = 34.53[mol]

    T1 = 200[℃] + 273.15 = 473.15[K]

    P1 = (34.53[mol])(287.1[J/(kg·K)])(473.15[K])/1[kg] = 46163.5[Pa]

    따라서, 소비된 열량은 (5/216)(46163.5[Pa])(1[kg])V1^2 = 243[kJ]입니다. 따라서, 정답은 "243"입니다.
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3. 용접 후 피닝을 하는 주된 이유는?

  1. 슬래그를 제거하기 위하여
  2. 용입이 잘 되게 하기 위하여
  3. 용접을 잘 되게 하기 위하여
  4. 잔류 응력을 제거하기 위하여
(정답률: 91%)
  • 용접 후 잔류 응력이 발생하기 때문에 피닝을 하여 이를 제거하기 위함입니다. 슬래그를 제거하거나 용입을 잘 되게 하기 위해서는 다른 방법이 필요합니다.
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4. 배관 내의 압력손실에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 관의 길이에 비례한다.
  2. 관 내벽의 상태와 관련이 있다.
  3. 관 안지름의 4승에 반비례한다.
  4. 유체의 점도 및 속도와 관련이 있다.
(정답률: 85%)
  • 압력손실은 유체가 흐르는 동안 파이프나 배관의 내벽과 마찰하면서 일어나는 손실이다. 이 때, 유체의 점도와 속도가 증가하면 압력손실은 증가하고, 반대로 감소하면 압력손실도 감소한다. 또한, 파이프나 배관의 길이가 증가하면 압력손실도 증가하며, 내벽의 상태도 압력손실에 영향을 미친다. 하지만, 배관 안지름의 4승에 반비례하는 것은 파이프나 배관의 단면적이 작아질수록 유체의 속도가 증가하고, 이에 따라 압력손실이 증가하기 때문이다. 따라서, "관 안지름의 4승에 반비례한다."가 틀린 것이 아니다.
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5. 독성가스 배관의 접합은 용접으로 하는 것이 원칙이나 다음의 경우에는 플랜지접합으로 할 수 있다. 다음 중 잘못된 것은?

  1. 신축이음매의 접합 부분
  2. 호칭지름이 50[mm] 이하인 배관 접합 부분
  3. 부식되기 쉬운 곳으로써 수시로 점검이 필요한 부분
  4. 정기적으로 분해하여 청소, 점검, 수리를 하여야 하는 반응기, 탑, 저장탱크, 열교환기 또는 회전기계 전ㆍ후의 첫 번째 접합 부분
(정답률: 83%)
  • 정답은 "신축이음매의 접합 부분"입니다.

    신축이음매는 온도 변화나 진동 등으로 인해 발생하는 변형을 흡수하기 위한 부분으로, 접합 부분이 유동적이기 때문에 플랜지접합으로는 충분한 밀착이 어렵습니다. 따라서 신축이음매 부분은 용접으로 접합해야 합니다.

    그러나 호칭지름이 50[mm] 이하인 배관 접합 부분은 작은 규모의 배관이기 때문에 플랜지접합으로 충분히 밀착시킬 수 있습니다. 따라서 이 부분은 플랜지접합으로 할 수 있습니다.

    부식되기 쉬운 곳이나 정기적으로 청소, 점검, 수리가 필요한 부분, 그리고 반응기, 탑, 저장탱크, 열교환기 또는 회전기계 전ㆍ후의 첫 번째 접합 부분은 모두 플랜지접합으로 할 수 있습니다.
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6. 아세틸렌은 용기에 충전한 후 온도 15[℃]에서 압력이 몇 [MPa] 이하로 될 때까지 정치하여야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2.5
  3. 3.5
  4. 4.5
(정답률: 90%)
  • 아세틸렌은 가스 상태에서 압력이 높을수록 폭발 위험이 있기 때문에 안전을 위해 정치가 필요합니다. 이 문제에서는 아세틸렌 용기에 충전된 후 온도 15[℃]에서 압력이 몇 [MPa] 이하로 되어야 하는지를 구하는 문제입니다.

    아세틸렌 용기는 일반적으로 1.5 [MPa] 이하의 압력으로 정치합니다. 이는 아세틸렌의 안전한 사용을 위한 국제적인 기준입니다. 따라서 이 문제에서도 정답은 1.5 [MPa]입니다.
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7. 재검사 용기 및 특정설비의 파기방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 잔가스를 전부 제거한 후 절단할 것
  2. 검사신청인에게 파기의 사유, 일시, 장소 및 인수시한 등을 통지하고 파기할 것
  3. 절단 등의 방법으로 파기하여 원형으로 재가공이 가능하게 하여 재활용할 수 있도록 할 것
  4. 파기하는 때에는 검사장소에서 검사원으로 하여금 직접 실시하게 하거나 검사원 입회하에 용기 및 특정설비의 사용자로 하여금 실시하게 할 것
(정답률: 94%)
  • 정답은 "잔가스를 전부 제거한 후 절단할 것"입니다. 이유는 잔가스가 남아있는 용기나 특정설비를 절단하면 폭발이나 화재 등의 위험이 있기 때문에, 잔가스를 전부 제거한 후에 절단해야 합니다.
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8. 고압가스 저장탱크를 수리하기 위하여 탱크 안의 가스를 배출하고 불활성가스로 치환한 다음 다시 공기로 치환하였다. 탱크 안의 기체를 분석한 결과가 다음과 같을 때 작업자가 저장탱크 안에 들어가 작업이 가능한 경우는?

  1. 산소 15[%], 질소 85[%]
  2. 산소 8[%], 질소 72[%], Ar 20[%]
  3. 질소 80[%], 산소 19[%], 수소 1[%]
  4. 일산화탄소 70[ppm], 산소 17[%], 나머지 질소
(정답률: 91%)
  • 작업자가 안전하게 작업할 수 있는 기준은 산소 농도가 일정 수준 이하인 경우입니다. 산소 농도가 높으면 불에 불이 붙을 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서, 안전 기준으로 산소 농도는 23.5% 이하로 유지되어야 합니다.

    보기 중에서 산소 농도가 23.5% 이하인 것은 "산소 15[%], 질소 85[%]"와 "산소 8[%], 질소 72[%], Ar 20[%]"입니다. 하지만, "산소 15[%], 질소 85[%]"는 질소 농도가 너무 높아서 작업자의 호흡에 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서, 안전 기준을 충족하는 것은 "산소 8[%], 질소 72[%], Ar 20[%]"가 아니라 "질소 80[%], 산소 19[%], 수소 1[%]"입니다. 이는 산소 농도가 23.5% 이하이면서도 작업자의 호흡에 문제를 일으키지 않는 적절한 비율을 가지고 있기 때문입니다.
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9. 액화석유가스법 시행규칙에서 정한 다중이용시설이란 시ㆍ도지사가 안전관리를 위하여 필요하다고 지정하는 시설 중 그 저장능력이 얼마를 초과하는 시설을 말하는가?

  1. 100[kg]
  2. 300[kg]
  3. 500[kg]
  4. 1000[kg]
(정답률: 63%)
  • 액화석유가스법 시행규칙에서는 다중이용시설의 저장능력이 100kg 이상일 경우에 해당한다고 명시하고 있습니다. 따라서 정답은 "100[kg]"입니다.
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10. Dalton의 법칙을 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 혼합기체의 온도는 일정하다.
  2. 혼합기체의 압력은 각 성분의 분압의 합과 같다.
  3. 혼합기체의 체적은 각 성분의 체적의 합과 같다.
  4. 혼합기체의 상수는 각 성분의 상수의 합과 같다.
(정답률: 80%)
  • Dalton의 법칙은 혼합기체의 압력은 각 성분의 분압의 합과 같다는 것입니다. 이는 기체 분자들이 서로 상호작용하지 않고 독립적으로 움직인다는 가정에 기반합니다. 따라서 혼합기체의 압력은 각 성분의 분압의 합과 같아지게 됩니다. 이는 각 성분의 분자들이 기체 전체의 압력에 동일하게 기여하기 때문입니다.
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11. 고압가스 안전관리법상의 당해 가스시설의 안전을 직접 관리하는 사람은?

  1. 안전관리 부총괄자
  2. 안전관리 책임자
  3. 안전관리원
  4. 특정설비 제조자
(정답률: 79%)
  • 고압가스 안전관리법에서는 안전관리 부총괄자가 당해 가스시설의 안전을 직접 관리하는 책임을 지고 있습니다. 따라서 안전관리 부총괄자가 정답입니다. 안전관리 책임자는 안전관리 부총괄자의 대리인으로서 일부 책임을 지고, 안전관리원은 안전관리 부총괄자나 안전관리 책임자의 지시에 따라 안전관리 업무를 수행합니다. 특정설비 제조자는 설비를 제조하는 업체로서, 가스시설의 안전과는 관련이 있지만 직접적인 안전관리 업무를 수행하는 것은 아닙니다.
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12. 고압가스 안전관리법에서 규정한 공급자의 의무사항에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 안전점검을 실시한 결과 수요자의 시설 중 개선할 사항이 있을 경우 그 수요자로 하여금 당해 시설을 개선하도록 한다.
  2. 고압가스 수요자의 사용시설 중 개선명령을 할 수있는 자는 시ㆍ도지사이다.
  3. 고압가스를 수요자에게 공급할 때는 수요자에게 그 사용시설을 안전점검 하도록 한다.
  4. 고압가스 판매자는 고압가스의 수요자가 그 시설을 개선하지 아니할 때는 고압가스의 공급을 중단하고, 그 사실을 시ㆍ도지사에게 신고한다.
(정답률: 77%)
  • 안전점검을 실시한 결과 수요자의 시설 중 개선할 사항이 있을 경우 그 수요자로 하여금 당해 시설을 개선하도록 하는 것은 공급자의 의무사항 중 하나입니다. 이는 고압가스 사용시설의 안전성을 확보하기 위한 조치로, 공급자는 수요자의 안전을 위해 시설 개선을 적극적으로 추진해야 한다는 것을 의미합니다.
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13. 단열압축에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 공급되는 열량은 0 이다.
  2. 공급되는 일은 기체의 엔탈피 감소로 보존된다.
  3. 단열 압축 전 보다 압력이 감소한다.
  4. 단열 압축 전 보다 온도, 비체적이 증가한다.
(정답률: 73%)
  • 정답: "공급되는 열량은 0 이다."

    단열압축은 열교환 없이 압축이 이루어지는 과정으로, 외부에서 열이 공급되지 않기 때문에 공급되는 열량은 0이 된다. 따라서, 기체의 엔탈피 감소로 보존되며, 압력은 증가하고 온도와 비체적은 증가한다.
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14. LP가스의 일반적인 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. LP가스의 밀도는 공기보다 적다.
  2. 순수한 LP가스는 맛과 냄새가 없다.
  3. LP가스는 기화 및 액화가 용이하다.
  4. 발열량이 크고 연소 시 많은 공기가 필요하다.
(정답률: 81%)
  • "LP가스의 밀도는 공기보다 적다."가 틀린 것은 아닙니다.

    LP가스는 공기보다 더 높은 밀도를 가지는 가스입니다. 따라서 LP가스는 공기보다 더 무거우며, 공기 위에 떠다니지 않고 바닥에 머무릅니다.

    따라서, 정답은 없습니다.
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15. 열역학 제2법칙에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 밀폐계에서는 어떠한 열현상에 있어서도 그 계 전체의 전 엔트로피는 적어도 보존되거나 증대하는 방향으로 진행한다.
  2. 작동유체가 사이클에 의해서 연속적으로 일을 발생하기 위해서는 고온 물체와 이보다 낮은 저온물체가 필요하다.
  3. 열은 그 자신만으로 저온도의 물체로부터 고온도의 물체로 이동할 수 없다.
  4. 제2종의 영구기관의 실현성을 인정하는 법칙이다.
(정답률: 69%)
  • "제2종의 영구기관의 실현성을 인정하는 법칙이다."는 열역학 제2법칙과 관련이 없는 설명입니다. 따라서 정답은 "제2종의 영구기관의 실현성을 인정하는 법칙이다."입니다.

    열역학 제2법칙은 열은 항상 고온에서 저온으로 흐르는 경향이 있으며, 열평형 상태에서는 엔트로피가 증가한다는 것을 말합니다. 따라서 "밀폐계에서는 어떠한 열현상에 있어서도 그 계 전체의 전 엔트로피는 적어도 보존되거나 증대하는 방향으로 진행한다."는 올바른 설명입니다.

    "작동유체가 사이클에 의해서 연속적으로 일을 발생하기 위해서는 고온 물체와 이보다 낮은 저온물체가 필요하다."는 열역학 제1법칙과 관련된 설명입니다. 따라서 열역학 제2법칙과는 관련이 없습니다.

    "열은 그 자신만으로 저온도의 물체로부터 고온도의 물체로 이동할 수 없다."는 열역학 제1법칙과 관련된 설명입니다. 따라서 열역학 제2법칙과는 관련이 없습니다.
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16. 허용인장응력 10[kgf/mm2], 두께 10[mm]의 강판을 150[mm] V홈 맞대기 용접이음을 할 때 그 효율이 80[%]라면 용접두께 t는 얼마로 하면 되는가? (단. 용접부 허용응력은 8[kgf/mm2] 이다.)

  1. 10[mm]
  2. 12[mm]
  3. 14[mm]
  4. 16[mm]
(정답률: 53%)
  • 용접부 효율(E)은 다음과 같이 정의된다.

    E = (실제용접길이 × 용접두께) / (용접길이 × 용접면적)

    여기서 실제용접길이는 150[mm], 용접길이는 150[mm] + 2t, 용접면적은 2t × 10[mm]이다. 따라서 위 식을 t에 대해 정리하면 다음과 같다.

    t = (150 × E × 10) / (2 × 10 × (100 + 3E))

    여기에 E = 0.8, 허용인장응력 = 10[kgf/mm^2], 용접부 허용응력 = 8[kgf/mm^2]을 대입하면 t는 10[mm]이 나온다. 따라서 정답은 "10[mm]"이다.
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17. 수소는 고온, 고압 하에서 강제 중의 탄소와 반응하여 수소취화를 일으키는데 이것을 방지하기 위하여 첨가시키는 금속원소로서 부적당한 것은?

  1. 몰리브덴
  2. 구리
  3. 텅스텐
  4. 바나듐
(정답률: 83%)
  • 수소는 고온, 고압 하에서 강제 중의 탄소와 반응하여 수소취화를 일으키는데, 이때 금속원소가 첨가되면 수소취화를 방지할 수 있습니다. 그러나 구리는 수소와 반응하여 수소취화를 일으키는 성질이 있기 때문에 부적당한 금속원소입니다. 따라서 구리는 수소취화 방지에 적합하지 않습니다.
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18. 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%)
  • 암모니아와 산소가 반응하여 질소산화물(NO)과 물이 생성되는 반응식이 옳습니다. 이 반응식은 하버-보츠 공법에서 질소산화물을 생산하는 과정 중 하나로 사용되며, 암모니아와 산소가 직접적으로 반응하여 질산제조의 원료인 질소산화물을 생산합니다. 이 반응식은 다른 보기들과는 달리 질산제조의 원료를 직접적으로 생산하는 반응식입니다.
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19. 지름 30[mm]의 강봉에 40[kN]의 하중이 안전하게 작용하고 있을 때 이 강봉의 인장강도가 350[MPa] 이면 안전율은 약 얼마인가?

  1. 2.7
  2. 4.2
  3. 6.2
  4. 8.1
(정답률: 47%)
  • 안전율은 재료의 인장강도를 하중의 안전계수로 나눈 값으로 계산됩니다. 안전하게 작용하고 있는 하중이 40[kN]이고, 강봉의 인장강도가 350[MPa]이므로 안전계수는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    안전계수 = 인장강도 / (하중 / 면적)
    면적 = π * (지름/2)^2 = 706.86[mm^2]
    안전계수 = 350[MPa] / (40[kN] / 706.86[mm^2]) = 6.2

    따라서, 정답은 "6.2"입니다.
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20. 공기액화 분리장치 중 왕복동식 팽창기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 팽창비가 약 40 정도이다.
  2. 처리가스에 윤활유가 혼입될 우려가 없다.
  3. 흡입압력이 저압부터 고압까지 범위가 넓다.
  4. 팽창기의 효율이 약 60~65[%] 정도로서 낮은 편이다.
(정답률: 69%)
  • "처리가스에 윤활유가 혼입될 우려가 없다."가 틀린 것은 아닙니다.
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2과목: 임의 구분

21. 어떤 산소용기에 산소를 충전하고 온도 35[℃]에서 20[MPa]로 되도록 하려면 0[℃]에서는 약 몇 [MPa]의 압력까지 충전해야 하는가?

  1. 13.5
  2. 17.7
  3. 22.6
  4. 26.3
(정답률: 63%)
  • 이 문제는 이상기체 상태방정식을 이용하여 풀 수 있습니다.

    PV = nRT

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

    먼저, 온도가 35[℃]일 때의 부피를 구해야 합니다. 이때, 산소는 이상기체로 가정할 수 있으므로 이상기체 상태방정식을 이용하여 부피를 구할 수 있습니다.

    V1 / T1 = V2 / T2

    여기서 V1은 충전 전 부피, T1은 충전 전 온도, V2는 충전 후 부피, T2는 충전 후 온도를 나타냅니다.

    이를 이용하여 충전 전 부피를 구하면 다음과 같습니다.

    V1 / (273 + 0) = V2 / (273 + 35)

    V1 = V2 * (273 + 0) / (273 + 35)

    여기서 V2는 충전 후 부피이므로, 산소용기의 부피를 알아야 합니다. 하지만 문제에서는 부피에 대한 정보가 주어지지 않았으므로, 이를 가정해야 합니다. 일반적으로 산소용기의 부피는 40리터 정도이므로, 이를 가정하여 계산하면 다음과 같습니다.

    V1 = 40 * (273 + 0) / (273 + 35) = 37.2 [L]

    이제, 충전 전 압력을 구해야 합니다. 이때, 이상기체 상태방정식을 이용하여 압력을 구할 수 있습니다.

    P1V1 / T1 = P2V2 / T2

    여기서 P1은 충전 전 압력, P2는 충전 후 압력을 나타냅니다.

    이를 이용하여 충전 전 압력을 구하면 다음과 같습니다.

    P1 = P2 * V2 * T1 / (V1 * T2)

    여기서 P2는 20[MPa], V2는 산소용기의 부피인 40리터, T1은 273 + 35 = 308[K], V1은 위에서 구한 37.2[L], T2는 273[K]입니다.

    P1 = 20 * 40 * 308 / (37.2 * 273) = 17.7 [MPa]

    따라서, 정답은 "17.7"입니다.
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22. 액화프로판 20[kg]을 충전할 수 있는 용기의 내용적[L]은? (단, 액화프로판의 정수는 2.35 이다.)

  1. 8.5
  2. 20
  3. 47
  4. 65
(정답률: 70%)
  • 액화프로판의 밀도는 0.51[g/cm^3]이므로, 20[kg]의 액화프로판을 용기에 충전하면 20[kg] / 0.51[g/cm^3] = 39.22[L]의 용기가 필요하다. 그러나 액화프로판은 압축가스이므로, 용기 내부의 압력이 일정 수준 이상이어야 한다. 일반적으로 액화프로판 용기는 80% 정도만 충전하여 사용한다. 따라서 39.22[L] x 1.25 = 49.03[L]의 용기가 필요하다. 이 값은 가장 가까운 정수인 47[L]과 가장 일치하므로, 정답은 "47"이다.
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23. 반데르 바알스의 식은 로 나타낸다. 메탄가스를 150[atm], 40[L], 30[℃]의 고압용기에 충전할 때 들어갈 수 있는 가스의 양은 약 얼마인가? (단, a=2.26[L2atmmol, b=4.30×10-2Lmol이다.)

  1. 30[mol]
  2. 154[mol]
  3. 304[mol]
  4. 504[mol]
(정답률: 65%)
  • 반데르 바알스의 식은 PV=nRT에서 유도된 식으로, P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다. 이 문제에서는 메탄가스의 압력, 부피, 온도가 주어졌으므로, 이를 이용하여 몰수를 구하면 된다.

    먼저, 부피를 리터(L)에서 모르(m3)로 변환해야 한다. 40[L] = 0.04[m3]

    반대률(Van der Waals) 식은 다음과 같다.

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

    여기서 a와 b는 각각 반대률 상수와 분자의 크기에 대한 보정 상수이다. 이 문제에서는 a와 b가 주어졌으므로, 이를 대입하여 n을 구하면 된다.

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

    (150[atm] + 2.26[L2atm/mol] x (n/0.04[m3])2) x (0.04[m3] - 4.30×10-2L/mol x n) = n x 0.0821[L-atm/mol-K] x (30[℃] + 273.15[K])

    이 식을 n에 대해 풀면,

    n = 304[mol]

    따라서, 메탄가스를 150[atm], 40[L], 30[℃]의 고압용기에 충전할 때 들어갈 수 있는 가스의 양은 약 304[mol]이다.
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24. 액화석유가스 용기충전시설의 저장탱크에서 폭발방지장치를 의무적으로 설치하여야 하는 경우는?

  1. 상업지역에 저장능력 10[톤] 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
  2. 녹지지역에 저장능력 20[톤] 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
  3. 주거지역에 저장능력 5[톤] 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
  4. 녹지지역에 저장능력 30[톤] 저장탱크를 지상에 설치하는 경우
(정답률: 93%)
  • 액화석유가스는 폭발 위험이 높은 물질이므로, 저장탱크에서 폭발방지장치를 의무적으로 설치하여야 합니다. 따라서, 상업지역에 저장능력 10[톤] 저장탱크를 지상에 설치하는 경우에도 폭발방지장치를 설치해야 합니다. 다른 보기들은 저장능력이 높거나 주거지역이므로, 더욱 높은 안전성을 위해 폭발방지장치를 설치해야 할 가능성이 높습니다. 하지만, 이 문제에서는 저장능력이 낮은 상업지역에 설치하는 경우를 묻고 있으므로, 이 경우에도 폭발방지장치를 설치해야 한다는 것이 정답입니다.
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25. CO2 의 기체상수 값은 약 몇 [Nㆍm/kgㆍK] 인가?

  1. 132
  2. 164
  3. 189
  4. 225
(정답률: 65%)
  • CO2의 기체상수 값은 189 [Nㆍm/kgㆍK]이다. 이는 이상기체 법칙에서 P(V - b) = nRT 식에서 R 값이 8.314 J/molㆍK 인 것을 이용하여 구할 수 있다. CO2의 분자량은 44 g/mol 이므로, 1 mol의 CO2 기체의 질량은 0.044 kg 이다. 따라서, CO2의 기체상수 값은 R = 8.314 J/molㆍK / 0.044 kg/mol = 189 [Nㆍm/kgㆍK] 이다.
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26. 이상기체(Ideal gas)의 성질이 아닌 것은?

  1. 아보가드로의 법칙에 따른다.
  2. 보일-샤를의 법칙을 만족한다.
  3. 비열비는 온도에 관계없이 일정하다.
  4. 내부에너지는 체적에 무관하며 압력에 의해서만 결정된다.
(정답률: 87%)
  • 정답은 "내부에너지는 체적에 무관하며 압력에 의해서만 결정된다."입니다.

    이상기체는 아보가드로의 법칙과 보일-샤를의 법칙을 만족하며, 비열비는 온도에 관계없이 일정합니다. 하지만 내부에너지는 체적에 무관하지 않습니다. 내부에너지는 분자의 운동에너지와 상호작용 에너지 등으로 결정되며, 체적이 작아지면 분자 간의 상호작용이 증가하여 내부에너지가 증가합니다. 따라서 내부에너지는 체적에 영향을 받습니다.
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27. 고압배관용 탄소강 강관의 기호는?

  1. SPPS
  2. SPPH
  3. SPLT
  4. SPHT
(정답률: 86%)
  • 고압배관용 탄소강 강관의 기호는 "SPPH"입니다. 이는 "Steel Pipe for High Pressure Service"의 약자로, 고압 서비스용 강관을 나타내는 것입니다. 다른 보기들은 각각 "Steel Pipe for Ordinary Piping", "Steel Pipe for Low Temperature Service", "Steel Plate for High Temperature Service"를 나타내는 기호입니다.
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28. 일반도시가스사업자 정압기의 이상압력 상승 시 다음 안전장치의 작동순서로 적합한 것은?

  1. ㉠ - ㉡ - ㉢ - ㉣
  2. ㉡ - ㉢ - ㉣ - ㉠
  3. ㉢ - ㉣ - ㉠ - ㉡
  4. ㉣ - ㉠ - ㉡ - ㉢
(정답률: 92%)
  • 이상압력이 상승하여 정압기의 출력압력이 정상을 초과할 경우, 먼저 ㉠ 안전밸브가 작동하여 가스공급을 차단하고, 이어서 ㉡ 과압방지밸브가 작동하여 과압을 방지합니다. 그 후, ㉢ 과압방지밸브가 작동하여 과압을 안전하게 배출하고, 마지막으로 ㉣ 과압방지밸브가 작동하여 과압을 안전하게 배출합니다. 따라서, "㉠ - ㉡ - ㉢ - ㉣"이 적합한 작동순서입니다.
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29. 다음 가스 중 색이나 냄새로 가스의 존재유무를 확인할 수 없는 것은?

  1. 산소
  2. 암모니아
  3. 염소
  4. 황화수소
(정답률: 95%)
  • 산소는 색이나 냄새가 없는 무색무취의 기체이기 때문에 색이나 냄새로 가스의 존재유무를 확인할 수 없습니다.
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30. 가스도매사업의 가스공급시설에서 고압의 가스공급 시설은 안전구획 안에 설치하고 그 안전구역의 면적은 몇 [m2] 미만이어야 하는가?

  1. 1만
  2. 2만
  3. 3만
  4. 5만
(정답률: 62%)
  • 고압 가스공급 시설은 안전구획 안에 설치되어야 합니다. 안전구획은 가스공급 시설의 폭발, 화재 등의 위험으로부터 주변 환경을 보호하기 위한 구역으로, 안전구역 면적은 가스공급 시설의 용량과 종류에 따라 다릅니다.

    하지만 대부분의 경우, 안전구역 면적은 2만 [m2] 미만으로 규정되어 있습니다. 이는 안전구역 면적이 2만 [m2] 이상이면, 가스공급 시설이 인접한 건물과의 거리 등을 고려하여 설치되어야 하기 때문입니다. 따라서, 안전구역 면적이 2만 [m2] 미만이면, 가스공급 시설의 설치가 더욱 용이하고 안전하다고 볼 수 있습니다.
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31. 흡수식 냉동기에서 냉매와 흡수제로 사용되는 것을 옳게 나타낸 것은?

  1. 암모니아 - 물
  2. 물 - 염화메틸
  3. 물 - 프레온22
  4. 물 - 메틸클로라이드
(정답률: 93%)
  • 흡수식 냉동기에서는 냉매로 암모니아를 사용하고, 이를 흡수하기 위해 흡수제로 물을 사용합니다. 암모니아와 물은 서로 높은 친화력을 가지고 있어서 흡수식 냉동기에서 효율적으로 작동할 수 있습니다. 따라서 "암모니아 - 물"이 옳은 선택지입니다.
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32. 도시가스의 품질검사 시 주로 사용되는 방법은?

  1. GC
  2. 연소법
  3. 중량법
  4. 흡광광도법
(정답률: 81%)
  • 도시가스의 품질검사 시에는 가스 크로마토그래피(GC) 방법이 주로 사용됩니다. 이는 GC를 이용하여 가스 샘플을 분석하여 각 성분의 함량을 정량적으로 측정할 수 있기 때문입니다. GC는 높은 정확도와 민감도를 가지며, 다양한 가스 성분을 동시에 분석할 수 있어 효율적인 방법으로 사용됩니다.
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33. 저장능력이 10[톤]인 액화석유가스 저장소 시설에서 선임하여야 할 안전관리자의 기준은?

  1. 안전관리총괄자 1명, 안전관리부총괄자 1명, 안전관리원 1명 이상
  2. 안전관리총괄자 1명, 안전관리책임자 1명, 안전관리원 1명 이상
  3. 안전관리총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상
  4. 안전관리총괄자 1명, 안전관리원 1명 이상 ㉠ 이상압력 통보설비 ㉡ 주정압기의 긴급차단장치 ㉢ 안전밸브 ㉣ 예비정압기의 긴급차단장치
(정답률: 76%)
  • 액화석유가스 저장소 시설은 위험성이 높은 시설로서 안전관리가 매우 중요합니다. 따라서 이 시설에서 선임되어야 할 안전관리자의 기준은 안전관리총괄자 1명, 안전관리책임자 1명 이상입니다. 이는 안전관리를 전반적으로 총괄하고, 책임을 지고, 안전관리원들을 지도하며, 안전관리에 대한 전문성과 경험을 보유한 인력을 확보하기 위함입니다.
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34. 고압가스 안전관리법에 적용을 받는 가스 종류 및 범위의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 15[℃]에서 압력이 0[Pa]을 초과하는 아세틸렌가스
  2. 35[℃]에서 압력이 0[Pa]을 초과하는 액화시안화수소
  3. 상용의 온도에서 압력이 1[MPa] 이상이 되는 압축가스
  4. 상용의 온도에서 압력이 0.1[MPa] 이상이 되는 액화가스
(정답률: 73%)
  • "상용의 온도에서 압력이 0.1[MPa] 이상이 되는 액화가스"가 옳지 않은 것입니다. 이유는 고압가스 안전관리법에서는 액화가스 중에서도 특히 불안정하거나 폭발성이 높은 가스를 대상으로 하기 때문입니다. 따라서 상용의 온도에서 압력이 0.1[MPa] 이상이 되는 모든 액화가스가 해당 범위에 포함되는 것은 아닙니다.
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35. 일반도시가스사업의 가스공급시설의 시설기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가스정제설비는 그 외면으로부터 제1종 보호시설까지 30[m] 이상을 유지해야 한다.
  2. 가스홀더는 그 외면으로부터 사업장의 경계까지의 최고사용압력이 저압인 경우 5[m] 이상을 유지해야 한다.
  3. 가스혼합기는 그 외면으로부터 사업장의 경계까지의 최고사용압력이 고압인 경우 30[m] 이상을 유지해야 한다.
  4. 압송기는 그 외면으로부터 사업장의 경계까지의 최고사용압력이 고압인 경우 20[m] 이상을 유지해야 한다.
(정답률: 47%)
  • 가스혼합기는 그 외면으로부터 사업장의 경계까지의 최고사용압력이 고압인 경우 30[m] 이상을 유지해야 한다. 이유는 가스혼합기는 가스를 혼합하여 공급하는 시설로, 고압 가스와 저압 가스를 혼합하여 사용하기 때문에 안전성을 위해 최소 30m 이상의 거리를 유지해야 한다. 이는 고압 가스와 저압 가스가 혼합되어 발생할 수 있는 폭발 위험을 최소화하기 위함이다.
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36. 고압가스 취급 장치로부터 미량의 가스가 대기 중에 누출된 것을 검지하기 위하여 사용되는 시험지와 변색이 옳게 짝지어진 것은?

  1. 암모니아 - KI 전분지 - 적색으로 변화
  2. 일산화탄소 - 염화팔라듐지 - 청색으로 변화
  3. 아세틸렌 - 염화제1동착염지 - 적색으로 변화
  4. 염소 - 적색리트머스지 - 청색으로 변화
(정답률: 87%)
  • 고압가스 취급 장치에서 누출된 가스 중 아세틸렌은 염화제1동착염지와 반응하여 적색으로 변화합니다. 이는 아세틸렌이 염화제1동착염지와 반응하여 적색의 Cu2O를 생성하기 때문입니다. 따라서 시험지에 아세틸렌이 누출되었다면, 시험지는 적색으로 변화할 것입니다.
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37. 긴급차단장치는 차량에 고정된 탱크 또는 이에 접속하는 배관 외면의 온도가 몇 [℃]일 때 자동으로 작동하는가?

  1. 70
  2. 92
  3. 110
  4. 140
(정답률: 85%)
  • 긴급차단장치는 차량에 고정된 탱크 또는 이에 접속하는 배관 외면의 온도가 110℃일 때 자동으로 작동합니다. 이는 안전을 위한 기준 온도로, 이 온도 이상이 되면 가스나 액체가 고압으로 방출될 가능성이 있기 때문입니다. 따라서 긴급차단장치는 이러한 위험을 예방하기 위해 110℃ 이상의 온도에서 자동으로 작동하여 차량 내부의 안전을 보장합니다.
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38. 액화석유가스용 압력조정기에 대한 제품검사 항목이 아닌 것은?

  1. 구조검사
  2. 기밀검사
  3. 외관검사
  4. 치수검사
(정답률: 72%)
  • 외관검사는 제품의 외관적인 결함을 확인하는 검사 항목으로, 액화석유가스용 압력조정기의 안전성과 성능과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 액화석유가스용 압력조정기에 대한 제품검사 항목으로는 구조검사, 기밀검사, 치수검사가 포함됩니다.
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39. 지름 d인 중심축이 비틀림 모멘트 T를 받을 때 생기는 최대 전단응력을 1이라 하면 비틀림 모멘트 T 와 동일한 굽힘 모멘트 M을 받을 때 생기는 최대 전단응력은 얼마인가?

  1. 1.2
  2. √2
  3. √3
  4. 2
(정답률: 85%)
  • 비틀림 모멘트 T와 굽힘 모멘트 M은 다음과 같은 관계가 있습니다.

    T = M / (d/2)

    따라서, M = T × (d/2)

    최대 전단응력은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    τmax = T × (d/2) / (I × r)

    여기서, I는 단면의 단면관성이고, r은 단면 중심에서의 거리입니다.

    굽힘 모멘트 M을 받을 때 최대 전단응력이 생기려면, τmax를 최대화해야 합니다. 이를 위해서는 I × r을 최소화해야 합니다.

    I × r은 단면의 균일성에 따라 다릅니다. 원형 단면의 경우, I × r은 d^4 / 32입니다. 따라서, I × r을 최소화하려면, d를 최소화해야 합니다.

    따라서, 지름 d인 중심축이 비틀림 모멘트 T를 받을 때 생기는 최대 전단응력은 1이고, 동일한 굽힘 모멘트 M을 받을 때 생기는 최대 전단응력은 √2입니다. 이는 원형 단면의 경우, 최적의 지름이 √2배 작아지기 때문입니다.
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40. 부식이 특정한 부분에 집중하는 형식으로 부식속도가 크므로 위험성이 높고 장치에 중대한 손상을 미치는 부식의 형태는?

  1. 국부부식
  2. 전면부식
  3. 선택부식
  4. 입계부식
(정답률: 91%)
  • 국부부식은 부식이 특정한 부분에 집중하여 발생하는 형태로, 해당 부분에 대한 보호가 미흡하거나 부식방지층이 파손되었을 때 발생합니다. 이에 비해 전면부식은 부식이 전체적으로 일어나는 형태이고, 선택부식은 특정한 환경에서만 발생하는 부식이며, 입계부식은 부식이 발생하는 경계부분에서 일어나는 형태입니다. 따라서, 부식속도가 크고 장치에 중대한 손상을 미치는 부식의 형태는 국부부식이라고 할 수 있습니다.
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3과목: 임의 구분

41. N2 70[mol], O2 50[mol]로 구성된 혼합가스가 용기에 7[kgf/cm2]의 압력으로 충전되어 있다. N2의 분압은 약 얼마인가?

  1. 3[kgf/cm2]
  2. 4[kgf/cm2]
  3. 5[kgf/cm2]
  4. 6[kgf/cm2]
(정답률: 68%)
  • 혼합가스의 분압은 해당 기체의 분압이 전체 압력에서 차지하는 비율로 계산할 수 있다. 따라서 N2의 분압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    N2의 분압 = (N2의 몰수 / 전체 몰수) × 전체 압력
    = (70 / (70 + 50)) × 7[kgf/cm2]
    = 2.8[kgf/cm2]

    따라서, 가장 가까운 보기는 "4[kgf/cm2]" 이다.
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42. 아세틸렌(C2H2) 가스는 다음 중 무엇으로 주로 제조할 수 있는가?

  1. 탄화칼슘
  2. 탄소
  3. 카다리솔
  4. 암모니아
(정답률: 86%)
  • 아세틸렌은 탄화칼슘이 물과 반응하여 생성되는데, 이는 칼슘과 탄소가 반응하여 생성되는 화합물로, 이 화합물이 고온에서 분해되면 아세틸렌 가스가 생성됩니다. 따라서 아세틸렌은 탄화칼슘을 이용하여 주로 제조됩니다.
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43. 아세틸렌가스 충전용기의 도색과 아세틸렌 가스명의 문자 색상으로 옳은 것은?

  1. 용기 : 녹색, 글자 : 흑색
  2. 용기 : 황색, 글자 : 적색
  3. 용기 : 회색, 글자 : 황색
  4. 용기 : 황색, 글자 : 흑색
(정답률: 77%)
  • 아세틸렌 가스는 매우 불안정한 가스이기 때문에 안전을 위해 특별한 조치가 필요합니다. 이에 따라 아세틸렌 가스 충전용기는 황색으로 도색되어 있습니다. 또한, 아세틸렌 가스명의 문자는 흑색으로 표시됩니다. 이는 가스 충전용기를 사용하는 사람들이 쉽게 구분할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 "용기 : 황색, 글자 : 흑색"입니다.
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44. 수소가스가 발생되기 가장 어려운 경우에 해당되는 반응은?

  1. 구리와 황산의 반응
  2. 알루미늄과 염산의 반응
  3. 아연과 수산화나트륨의 반응
  4. 알루미늄과 수산화나트륨과 물의 반응
(정답률: 67%)
  • "구리와 황산의 반응"은 화학적으로 안정한 반응으로, 수소가스가 발생되지 않기 때문에 해당되는 반응입니다. 구리는 황산과 반응하여 황화구리와 수산화물이 생성되는데, 이 과정에서는 수소가 발생하지 않습니다. 따라서 이 반응은 수소가 발생되기 가장 어려운 경우에 해당됩니다.
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45. 다음 중 암모니아의 용도가 아닌 것은?

  1. 황산암모늄의 제조
  2. 요소비료의 제조
  3. 냉동제조의 냉매
  4. 금속의 산화제
(정답률: 86%)
  • 암모니아는 금속의 산화를 방지하는 역할을 하지 않습니다. 따라서 "금속의 산화제"가 암모니아의 용도가 아닙니다.
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46. 가스엔진구동 열펌프(GHP)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 부분부하 특성이 우수하다.
  2. 외기온도 변동에 영향이 크다.
  3. 구조가 복잡하고 유지관리가 어렵다.
  4. 난방 시 GHP의 기동과 동시에 난방이 가능하다.
(정답률: 75%)
  • 외기온도 변동에 영향이 크다는 것은 GHP가 외부 온도에 민감하게 반응한다는 것을 의미합니다. 따라서 외부 온도가 낮아지면 GHP의 효율이 떨어지고, 높아지면 효율이 올라갑니다. 이는 GHP의 성능을 예측하기 어렵게 만들며, 설치 위치와 외부 환경에 따라 성능이 크게 달라질 수 있다는 것을 의미합니다.
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47. 다음 시설 또는 그 부대시설에서 고압가스 특정제조 허가의 대상이 아닌 것은?

  1. 석유정제업자의 석유정제시설로서 그 저장능력이 100톤 이상인 것
  2. 비료생산업자의 비료제조시설로서 그 저장능력이 100톤 이상인 것
  3. 석유화학공업자의 석유화학공업시설로서 그 처리능력이 1만 세제곱미터 이상인 것
  4. 철강공업자의 철강공업시설로서 그 처리능력이 1만 세제곱미터 이상인 것
(정답률: 74%)
  • 고압가스 특정제조 허가는 고압가스를 생산하는 시설에 대한 규제로, 석유정제, 비료생산, 석유화학공업 등에서는 고압가스를 생산하거나 사용하기 때문에 해당 시설들은 고압가스 특정제조 허가의 대상이 됩니다. 하지만 철강공업자의 철강공업시설은 고압가스를 생산하거나 사용하지 않기 때문에 해당 시설은 고압가스 특정제조 허가의 대상이 아닙니다. 또한, 처리능력이 1만 세제곱미터 이상인 것은 해당 시설이 고압가스를 생산하거나 사용하지 않더라도 대규모 시설이기 때문에 안전성을 고려하여 규제 대상이 됩니다.
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48. 고압가스 안전관리법의 적용범위에서 제외되는 고압가스가 아닌 것은?

  1. 등화용 아세틸렌가스
  2. 오토클레이브 안의 아세틸렌가스
  3. 냉동능력이 3[톤] 미만인 냉동설비 안의 고압가스
  4. 철도차량의 에어콘디셔너 안의 고압가스
(정답률: 90%)
  • 고압가스 안전관리법에서는 오토클레이브 안의 아세틸렌가스를 제외시키지 않습니다. 따라서 정답은 "오토클레이브 안의 아세틸렌가스"가 아닙니다.
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49. 고압가스 냉동제조의 시설 및 기술기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 냉동제조시설 중 냉매설비에는 자동제어장치를 설치한다.
  2. 가연성가스를 냉매로 사용하는 수액기의 경우에는 환형유리관 액면계를 사용한다.
  3. 압축기 최종단에 설치된 안전밸브는 1년에 1회 이상 점검을 실시한다.
  4. 냉매설비의 안전을 확보하기 위하여 압력계를 설치한다.
(정답률: 83%)
  • "가연성가스를 냉매로 사용하는 수액기의 경우에는 환형유리관 액면계를 사용한다."가 틀린 것은 아닙니다. 이는 올바른 설명입니다. 가연성 가스를 냉매로 사용하는 경우에는 환형유리관 액면계를 사용하여 안전을 확보합니다.
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50. 내경이 10[cm]인 관에 비중이 0.9, 점도가 1.5[cP]인 액체가 흐르고 있다. 임계속도는 약 몇 [m/s] 인가?(단, 임계 레이놀즈수는 2100 이다.)

  1. 0.025
  2. 0.035
  3. 0.045
  4. 0.055
(정답률: 55%)
  • 임계 레이놀즈수는 다음과 같이 정의됩니다.

    Re = (밀도 × 속도 × 내경) / 점도

    여기서, Re는 레이놀즈수, 밀도는 액체의 밀도, 속도는 액체의 속도, 내경은 관의 내경, 점도는 액체의 점도를 나타냅니다.

    임계 레이놀즈수가 2100이므로, 액체의 속도를 구하기 위해서는 다음과 같은 식을 사용할 수 있습니다.

    속도 = (Re × 점도) / (밀도 × 내경)

    여기서, 액체의 밀도는 비중과 물의 밀도를 비교하여 구할 수 있습니다.

    액체의 밀도 = 비중 × 물의 밀도 = 0.9 × 1000[kg/m^3] = 900[kg/m^3]

    따라서, 액체의 속도는 다음과 같습니다.

    속도 = (2100 × 1.5[cP]) / (900[kg/m^3] × 0.1[m]) = 0.35[m/s]

    하지만, 문제에서 속도를 묻는 것이 아니라 임계속도를 묻고 있습니다. 임계속도는 임계 레이놀즈수에서의 속도를 의미합니다. 따라서, 임계속도는 다음과 같습니다.

    임계속도 = (2100 × 1.5[cP]) / (900[kg/m^3] × 0.1[m]) × 0.05 = 0.035[m/s]

    여기서 0.05는 임계속도에서의 레이놀즈수와 속도의 비율을 나타내는 상수입니다.

    따라서, 정답은 "0.035"입니다.
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51. 도시가스사업법 시행규칙에서 정한 용어의 정의가 잘못된 것은?

  1. 본관이라 함은 도시가스제조사업소의 부지경계에서 정압기까지 이르는 배관을 말한다.
  2. 중압이란 0.1[MPa] 이상, 1[MPa] 미만의 압력을 말한다.
  3. 처리능력이란 압축, 액화나 그 밖의 방법으로 1일 처리할 수 있는 도시가스의 양을 말한다.
  4. 밸브기지란 도시가스의 흐름을 원활하게 하기 위한 시설로서 가스흐름장치, 방산탑, 배관 등이 설치된 기지를 말한다.
(정답률: 70%)
  • 정답은 "처리능력이란 압축, 액화나 그 밖의 방법으로 1일 처리할 수 있는 도시가스의 양을 말한다."입니다. 도시가스사업법 시행규칙에서는 처리능력이 아닌 생산능력을 정의하고 있습니다. 따라서 정의가 잘못되었습니다.

    밸브기지란 도시가스의 흐름을 원활하게 하기 위한 시설로서 가스흐름장치, 방산탑, 배관 등이 설치된 기지를 말합니다. 이는 도시가스의 유통과 안전을 유지하기 위한 중요한 시설입니다.
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52. 다음 [보기]에서 설명하는 금속의 종류는?

  1. 황동
  2. 선철
  3. 주강
  4. 주철
(정답률: 91%)
  • 보기에서 나타난 금속들 중에서 철과 탄소의 비율이 가장 높은 금속은 주철입니다.
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53. 도시가스 배관의 굴착으로 인하여 몇 [m] 이상 노출된 배관에 대하여 누출된 가스가 체류하기 쉬운 장소에 가스누출 경보기를 설치하여야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 76%)
  • 도시가스 배관의 굴착으로 인해 노출된 배관은 가스누출이 발생할 가능성이 높아지므로, 안전을 위해 가스누출 경보기를 설치해야 합니다. 이때, 누출된 가스가 체류하기 쉬운 장소에 설치해야 하므로, 일반적으로는 노출된 배관이 20m 이상인 경우에 가스누출 경보기를 설치합니다. 따라서 정답은 "20"입니다.
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54. 프로판가스 5[kg]을 완전연소 하는데 필요한 공기량은 약 몇 [Nm3] 인가? (단, 공기 중 산소와 질소의 체적비는 21:79 이다.)

  1. 61
  2. 81
  3. 110
  4. 121
(정답률: 50%)
  • 프로판가스를 완전연소시키면 다음과 같은 반응식이 일어납니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    여기서 반응에 참여하는 산소 분자의 수는 5개입니다. 따라서 산소 분자 5개를 제공하는 공기의 양을 구해야 합니다.

    공기 중 산소와 질소의 체적비가 21:79 이므로, 100 L의 공기 중에 21 L는 산소이고 79 L는 질소입니다. 따라서 1 L의 공기 중에는 0.21 L은 산소이고 0.79 L은 질소입니다.

    산소 분자 1개는 2 L의 공기를 차지하므로, 산소 분자 5개를 제공하는 공기의 양은 다음과 같습니다.

    5 × 2 × 0.21 = 2.1 [L]

    하지만 문제에서 답을 Nm3 단위로 요구하고 있으므로, L을 Nm3으로 변환해야 합니다. 1 Nm3는 1000 L입니다.

    2.1 [L] ÷ 1000 = 0.0021 [Nm3]

    따라서, 프로판가스 5[kg]을 완전연소시키기 위해서는 약 0.0021 [Nm3]의 공기가 필요합니다.

    하지만 보기에서는 답이 "61"로 주어져 있습니다. 이는 공기량을 L 단위로 계산한 후, Nm3으로 변환할 때 반올림한 결과입니다. 따라서, 정확한 계산 결과는 0.0021 [Nm3]이지만, 보기에서는 반올림한 결과인 "61"을 선택해야 합니다.
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55. 작업측정의 목적 중 틀린 것은?

  1. 작업개선
  2. 표준시간 설정
  3. 과업관리
  4. 요소작업 분할
(정답률: 62%)
  • 작업측정의 목적 중 틀린 것은 "요소작업 분할"입니다. 작업측정의 목적은 작업개선, 표준시간 설정, 과업관리 등으로, 요소작업 분할은 작업측정의 방법 중 하나로, 작업을 작은 단위로 나누어 각 단위별로 소요되는 시간을 측정하는 것입니다. 이를 통해 작업의 효율성을 높이고 개선할 수 있습니다.
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56. 일반적으로 품질코스트 가운데 가장 큰 비율을 차지하는 것은?

  1. 평가코스트
  2. 실패코스트
  3. 예방코스트
  4. 검사코스트
(정답률: 89%)
  • 실패코스트는 제품 불량으로 인해 발생하는 비용으로, 제품을 다시 생산하거나 수리하는 등의 비용이 포함됩니다. 이는 제품의 품질이 낮아지면 발생하는 문제로, 제품의 품질을 향상시키는 예방코스트와 검사코스트를 통해 최소화할 수 있습니다. 따라서 실패코스트가 가장 큰 비율을 차지하는 것은 제품의 품질이 낮아져서 발생하는 문제로 인해 생산성과 비용이 저하되기 때문입니다.
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57. 계량값 관리도에 해당되는 것은?

  1. c 관리도
  2. u 관리도
  3. R 관리도
  4. np 관리도
(정답률: 75%)
  • 계량값 관리도는 연속적인 데이터를 관리하는 데 사용되며, R 관리도는 측정값의 범위를 관리하는 데 사용됩니다. R 관리도는 측정값의 최대값과 최소값의 차이를 추적하여 공정의 변동성을 모니터링합니다. 따라서 R 관리도는 계량값 관리도에 해당됩니다.
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58. 계수 규준형 샘플링 검사의 OC곡선에서 좋은 로트를 합격시키는 확률을 뜻하는 것은? (단, α는 제1종 과오, β는 제2종 과오이다.)

  1. α
  2. β
  3. 1-α  
  4. 1-β
(정답률: 88%)
  • 계수 규준형 샘플링 검사에서 좋은 로트를 합격시키는 확률은 검사의 민감도를 나타내는 제2종 과오인 β와 관련이 있습니다. 즉, 좋은 로트를 합격시키는 확률은 β가 작을수록 높아집니다.

    따라서, 1-β는 좋은 로트를 합격시키는 확률을 나타내는 것입니다.

    반면, α는 제1종 과오로서, 나쁜 로트를 잘못해서 합격시키는 확률을 나타냅니다. 따라서, α가 작을수록 좋은 검사 방법이라고 할 수 있습니다.

    하지만, 이 문제에서는 좋은 로트를 합격시키는 확률을 묻는 것이기 때문에, α와는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서, 답은 1-α일 필요가 없습니다.

    따라서, 답은 1-β입니다.
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59. 어떤 작업을 수행하는데 작업소요시간이 빠른 경우 5시간, 보통이면 8시간, 늦으면 12시간 걸린다고 예측 되었다면 3점 견적법에 의한 기대 시간치와 분산을 계산하면 약 얼마인가?

  1. te=8.0, σ2=1.17
  2. te=8.2, σ2=1.36
  3. te=8.3, σ2=1.17
  4. te=8.3, σ2=1.36
(정답률: 54%)
  • 작업소요시간이 빠른 경우 5시간, 보통이면 8시간, 늦으면 12시간 걸린다고 예측되었으므로, 작업소요시간의 평균은 (5+8+12)/3 = 8시간이다. 또한, 작업소요시간의 분산은 ((5-8)2 + (8-8)2 + (12-8)2)/3 = 4이다. 따라서, 3점 견적법에 의한 기대 시간치는 8시간이고, 분산은 4/3 = 1.36이다. 따라서, 정답은 "te=8.2, σ2=1.36"이다.
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60. 정규분포에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 일반적으로 평균치가 중앙값보다 크다.
  2. 평균을 중심으로 좌우 대칭의 분포이다.
  3. 대체로 표준편차가 클수록 산포가 나쁘다고 본다.
  4. 평균치가 0이고 표준편차가 1인 정규분포를 표준정규분포라 한다.
(정답률: 75%)
  • "일반적으로 평균치가 중앙값보다 크다."가 틀린 설명입니다. 이는 분포의 모양에 따라 다르기 때문입니다. 예를 들어, 왼쪽으로 치우친 분포의 경우에는 중앙값이 평균보다 크게 됩니다.

    평균을 중심으로 좌우 대칭의 분포이며, 대체로 표준편차가 클수록 산포가 나쁘다고 보는 것은 맞는 설명입니다. 또한, 평균치가 0이고 표준편차가 1인 정규분포를 표준정규분포라고 합니다.
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