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: 88%)
  • 액화산소 내 탄화수소 및 아세틸렌의 허용 한계 질량을 결정하는 기준을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$M = C \times V$$
    (탄소 질량 = 기준 농도 $\times$ 액화산소 체적)
    ② [숫자 대입]
    $$M = 100\text{ mg/L} \times 5\text{ L}$$
    ③ [최종 결과]
    $$M = 500\text{ mg}$$
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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: 49%)
  • 등온 팽창 과정에서 기체가 외부로 한 일은 소비된 열량과 같습니다. 기체 상수와 절대 온도를 이용한 일의 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = m R T \ln \frac{V_2}{V_1}$$
    ② [숫자 대입] $$Q = 1 \times 0.287 \times (273 + 200) \times \ln 6$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 243 \text{ kJ}$$
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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: 94%)
  • 피닝(Peening)은 용접부의 표면을 망치 등으로 때려 주는 작업입니다. 이는 용접 후 발생하는 잔류 응력을 제거하여 변형이나 균열을 방지하기 위해 수행합니다.
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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: 88%)
  • 배관 내 압력손실은 하겐-푸아죄유 법칙에 따라 관 안지름의 4승에 반비례하는 것이 아니라 5승에 반비례합니다.
    오답 노트
    관 안지름의 4승에 반비례한다: 5승에 반비례함
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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: 82%)
  • 독성가스 배관은 용접 접합이 원칙이지만, 신축이음매, 수시 점검 필요 부위, 정기적 분해·청소·수리가 필요한 반응기·탑·저장탱크·열교환기 또는 회전기계 전·후의 첫 번째 접합 부분은 플랜지 접합이 가능합니다.
    오답 노트
    호칭지름이 50mm 이하인 배관 접합 부분: 플랜지 접합 가능 기준은 호칭지름 $25\text{mm}$이하인 경우입니다.
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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: 91%)
  • 아세틸렌 용기 충전 후 정치 시, 온도 $15\text{℃}$에서 압력이 일정 기준 이하로 내려가야 안전합니다. 해당 기준 수치는 법규 및 안전 기준에 따라 $1.5\text{MPa}$이하로 규정되어 있습니다.
    ① [기준 압력] $$P \le 1.5\text{MPa}$$
    ② [수치 대입] $$P = 1.5\text{MPa}$$
    ③ [최종 결과] $$1.5\text{MPa}$$
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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: 95%)
  • 재검사 용기 및 특정설비를 파기할 때는 절단 등의 방법으로 파기하여 다시는 원형으로 재가공하여 사용할 수 없도록 완전히 파괴해야 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: 92%)
  • 밀폐공간 작업 시 안전한 작업이 가능하려면 산소 농도가 $18\%\text{ 이상 } 23.5\%\text{ 이하}$여야 합니다. 질소 $80\%$, 산소 $19\%$, 수소 $1\%$인 경우는 산소 농도가 $19\%$로 기준치 이상이므로 작업이 가능합니다.
    오답 노트
    산소 $15\%$, 산소 $8\%$, 산소 $17\%$인 경우는 모두 산소 결핍 상태로 질식 위험이 있어 작업이 불가능합니다.
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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: 62%)
  • 액화석유가스법 시행규칙에 따라 다중이용시설은 많은 사람이 출입·이용하는 시설 및 시·도지사가 지정하는 시설 중 저장능력이 $100\text{kg}$을 초과하는 시설을 의미합니다.
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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: 82%)
  • Dalton의 법칙(분압의 법칙)은 혼합 기체의 전체 압력이 각 성분 기체가 단독으로 있을 때 나타내는 부분 압력(분압)의 합과 같다는 원리입니다.
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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: 80%)
  • 고압가스 안전관리법령상 가스시설의 안전을 직접 관리하는 역할은 안전관리 부총괄자가 수행합니다.
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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: 78%)
  • 공급자는 안전점검 결과 수요자 시설에 개선 사항이 있을 경우, 해당 수요자가 시설을 개선하도록 조치해야 할 의무가 있습니다.
    오답 노트
    - 개선명령 권한자: 시·도지사가 아니라 시장, 군수, 구청장입니다.
    - 안전점검 실시 주체: 수요자가 아니라 공급자가 실시해야 합니다.
    - 공급 중단 신고처: 시·도지사가 아니라 시장, 군수, 구청장입니다.
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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: 74%)
  • 단열 압축 과정은 외부와의 열 교환이 완전히 차단된 상태에서 이루어지므로, 공급되는 열량은 $0$이 됩니다.
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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: 82%)
  • LP가스(프로판, 부탄 등)는 분자량이 공기보다 크기 때문에 공기보다 무거운 성질을 가지고 있어 누출 시 바닥에 체류합니다.
    오답 노트
    LP가스의 밀도는 공기보다 적다: 공기보다 밀도가 크고 무거움
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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: 70%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지가 항상 무질서도가 증가하는 방향으로 흐른다는 법칙으로, 열효율이 $100\%$인 제2종 영구기관의 실현이 불가능함을 증명하는 법칙입니다.
    오답 노트
    제2종의 영구기관의 실현성을 인정하는 법칙이다: 실현 불가능함을 의미함
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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: 48%)
  • 용접 효율을 고려하여 용접부의 단면적이 모재의 허용 응력에 따른 필요 단면적과 같아지도록 용접 두께를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$t = \frac{P \times L}{l \times \sigma}$$ (여기서 $P$는 모재 허용응력, $L$은 모재 두께, $l$은 용접 길이, $\sigma$는 용접부 허용응력)
    ② [숫자 대입] $$t = \frac{10 \times 10}{0.8 \times 8 \times 1.5}$$ (효율 $80\%$ 및 길이 $150\text{mm}$ 반영 시 계산 과정 생략)
    ③ [최종 결과] $$t = 10\text{mm}$$
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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: 87%)
  • 수소취화(Hydrogen Attack)를 방지하기 위해 강재에 첨가하는 안정화 원소로는 티타늄, 바나듐, 텅스텐, 몰리브덴 등이 사용됩니다. 구리는 이러한 방지 효과가 없으므로 부적당합니다.
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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: 85%)
  • 질산 제조의 첫 단계는 암모니아를 산화시켜 일산화질소($NO$)를 생성하는 것입니다. 따라서 $4NH_{3} + 5O_{2} \rightarrow 4NO + 6H_{2}O$ 반응식이 정답입니다.
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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: 45%)
  • 안전율은 재료의 극한 강도(인장강도)를 실제 작용하는 허용 응력으로 나눈 값입니다. 먼저 하중과 단면적으로 응력을 구한 뒤 안전율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$S = \frac{\sigma_{max}}{\frac{P}{A}}$$
    ② [숫자 대입] $$S = \frac{350 \times 10^6}{\frac{40 \times 10^3}{\pi \times (0.015)^2}}$$
    ③ [최종 결과] $$S = 6.2$$
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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: 64%)
  • 왕복동식 팽창기는 피스톤과 실린더의 왕복 운동을 위해 윤활유를 사용하므로, 처리가스에 윤활유가 혼입될 우려가 있다는 것이 특징입니다.
    오답 노트
    팽창비 약 40, 넓은 흡입압력 범위, 60~65%의 낮은 효율은 왕복동식 팽창기의 옳은 설명입니다.
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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: 62%)
  • 온도 변화에 따른 압력 변화는 샤를-게이뤼삭의 법칙(절대온도와 압력의 비례 관계)을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P_1 = P_2 \times \frac{T_1}{T_2}$$
    ② [숫자 대입] $$P_1 = 20 \times \frac{273 + 0}{273 + 35}$$
    ③ [최종 결과] $$P_1 = 17.7$$
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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: 74%)
  • 액화가스의 충전량과 용기 내용적의 관계는 정수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V = W \times K$$ (내용적 = 충전량 × 정수)
    ② [숫자 대입] $$V = 20 \times 2.35$$
    ③ [최종 결과] $$V = 47$$
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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: 66%)
  • 반데르 바알스 상태 방정식을 이용하여 실제 기체의 몰수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$(P + \frac{n^{2}a}{V^{2}})(V - nb) = nRT$$
    ② [숫자 대입] $$(150 + \frac{n^{2} \times 2.26}{40^{2}})(40 - n \times 4.30 \times 10^{-2}) = n \times 0.082 \times (273 + 30)$$
    ③ [최종 결과] $$n = 304$$
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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: 92%)
  • 액화석유가스 안전관리 기준에 따라 상업 및 주거지역에 저장능력 $10\text{톤}$이상의 저장탱크를 지상에 설치하는 경우 폭발방지장치를 의무적으로 설치해야 합니다.
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25. CO2 의 기체상수 값은 약 몇 [Nㆍm/kgㆍK] 인가?

  1. 132
  2. 164
  3. 189
  4. 225
(정답률: 64%)
  • 기체상수는 일반 기체상수를 해당 기체의 분자량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$R = \frac{R_{universal}}{M}$$
    ② [숫자 대입] $$R = \frac{8314}{44}$$
    ③ [최종 결과] $$R = 188.95$$
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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: 88%)
  • 이상기체의 내부에너지는 체적이나 압력과 관계없이 오직 온도만의 함수로 결정됩니다.
    오답 노트
    비열비 $\kappa$ : 이상기체에서는 온도에 관계없이 일정하다고 가정합니다.
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27. 고압배관용 탄소강 강관의 기호는?

  1. SPPS
  2. SPPH
  3. SPLT
  4. SPHT
(정답률: 87%)
  • 고압배관용 탄소강 강관의 기호는 SPPH입니다.
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28. 일반도시가스사업자 정압기의 이상압력 상승 시 다음 안전장치의 작동순서로 적합한 것은?

  1. ㉠ - ㉡ - ㉢ - ㉣
  2. ㉡ - ㉢ - ㉣ - ㉠
  3. ㉢ - ㉣ - ㉠ - ㉡
  4. ㉣ - ㉠ - ㉡ - ㉢
(정답률: 89%)
  • 정압기 이상압력 상승 시 안전장치는 단계별로 작동하여 사고를 방지합니다.
    작동 순서는 의 순서대로 이상압력 통보설비 $\rightarrow$ 주정압기의 긴급차단장치 $\rightarrow$ 안전밸브 $\rightarrow$ 예비정압기의 긴급차단장치 순으로 작동합니다.
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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%)
  • 가스의 물리적 성질을 묻는 문제입니다. 산소는 무색, 무취의 가스로 색이나 냄새만으로는 존재 유무를 확인할 수 없습니다.
    오답 노트
    암모니아: 강한 자극성 냄새
    염소: 황록색 및 자극성 냄새
    황화수소: 계란 썩은 냄새
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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: 68%)
  • 가스도매사업의 고압 가스공급시설 안전구역 면적 기준에 대한 문제입니다.
    법규상 안전구역의 면적은 $20000\text{m}^2$ 미만으로 규정하고 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 냉동기는 냉매와 흡수제의 조합이 핵심입니다. 암모니아를 냉매로 사용하고 물을 흡수제로 사용하는 시스템이 대표적입니다.
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32. 도시가스의 품질검사 시 주로 사용되는 방법은?

  1. GC
  2. 연소법
  3. 중량법
  4. 흡광광도법
(정답률: 84%)
  • 도시가스의 성분 분석 및 품질검사를 위해 가장 널리 사용되는 정밀 분석 기기는 GC(Gas Chromatography, 가스 크로마토그래피)입니다.
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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
(정답률: 76%)
  • 액화석유가스 저장소의 저장능력에 따른 안전관리자 선임 기준에 관한 문제입니다. 저장능력이 $10\text{톤}$인 시설에서는 안전관리총괄자 1명과 안전관리책임자 1명 이상을 선임해야 합니다.
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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: 75%)
  • 고압가스 안전관리법상 고압가스의 정의와 범위를 구분하는 문제입니다. 액화가스의 경우 상용의 온도에서 압력이 $0.1\text{MPa}$가 아니라 $0.2\text{MPa}$이상이 되어야 고압가스로 분류됩니다.
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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: 50%)
  • 도시가스사업 가스공급시설의 안전거리 기준을 묻는 문제입니다. 가스혼합기의 경우 외면으로부터 사업장 경계까지 최고사용압력이 고압일 때 유지해야 하는 거리는 $30\text{m}$가 아니라 $20\text{m}$입니다.
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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: 85%)
  • 가스 누출 검지 시 사용하는 시험지와 변색 반응을 정확히 암기해야 합니다. 아세틸렌은 염화제1동착염지를 사용하여 적색으로 변하는 것이 맞습니다.
    오답 노트
    암모니아: 적색리트머스지가 청색으로 변화
    일산화탄소: 염화팔라듐지가 흑색으로 변화
    염소: KI 전분지가 청색으로 변화
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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: 86%)
  • 긴급차단장치는 화재 등의 비상 상황 시 안전을 위해 탱크 또는 배관 외면의 온도가 $110$ ℃에 도달했을 때 자동으로 작동하여 가스 공급을 차단하도록 설계되어 있습니다.
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38. 액화석유가스용 압력조정기에 대한 제품검사 항목이 아닌 것은?

  1. 구조검사
  2. 기밀검사
  3. 외관검사
  4. 치수검사
(정답률: 71%)
  • 액화석유가스용 압력조정기의 제품검사 항목은 구조검사, 기밀검사, 치수검사 등이 있으며, 외관검사는 법정 제품검사 필수 항목에 해당하지 않습니다.
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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: 84%)
  • 비틀림 모멘트 $T$에 의한 최대 전단응력 $\tau_{max,T}$와 굽힘 모멘트 $M$에 의한 최대 전단응력 $\tau_{max,M}$의 관계를 분석합니다.
    비틀림 시 $\tau_{max,T} = \frac{16T}{\pi d^3} = 1$이고, 동일한 모멘트 $M=T$를 받을 때 굽힘에 의한 최대 전단응력은 $\tau_{max,M} = \frac{4M}{3\pi d^3}$가 아닌, 주응력 상태에서의 최대 전단응력 $\tau_{max} = \frac{\sigma_{max}}{2}$ 관계를 이용합니다. 굽힘 응력 $\sigma = \frac{32M}{\pi d^3}$이므로 최대 전단응력은 $\frac{16M}{\pi d^3}$의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$ 배 또는 응력 상태에 따라 $\sqrt{2}$ 배의 관계가 성립합니다.
    ① [기본 공식] $$\tau_{max,M} = \sqrt{2} \times \tau_{max,T}$$
    ② [숫자 대입] $$\tau_{max,M} = \sqrt{2} \times 1$$
    ③ [최종 결과] $$\tau_{max,M} = \sqrt{2}$$
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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%)
  • 부식이 표면 전체가 아닌 특정 부분에 집중되어 발생하며, 부식 속도가 매우 빨라 장치에 치명적인 손상을 입히는 형태를 국부부식이라고 합니다.
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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: 70%)
  • 혼합 가스에서 특정 성분의 분압은 전체 압력에 해당 성분의 몰 분율을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{N_{2}} = P_{total} \times \frac{n_{N_{2}}}{n_{N_{2}} + n_{O_{2}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_{N_{2}} = 7 \times \frac{70}{70 + 50}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{N_{2}} = 4.08$$
    따라서 분압은 약 $4\text{ kgf/cm}^{2}$ 입니다.
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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%)
  • 아세틸렌 가스는 탄화칼슘($CaC_{2}$)에 물($H_{2}O$)을 반응시켜 제조합니다.
    $$CaC_{2} + 2H_{2}O \rightarrow Ca(OH)_{2} + C_{2}H_{2}$$
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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: 78%)
  • 고압가스 용기 도색 기준에 따라 아세틸렌 가스 충전용기는 황색으로 도색하며, 가스명의 문자 색상은 흑색으로 표기하는 것이 규정입니다.
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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: 71%)
  • 수소 가스는 금속의 이온화 경향이 수소보다 클 때 산성 용액과 반응하여 발생합니다. 구리는 수소보다 이온화 경향이 작기 때문에 황산과 반응해도 수소 가스를 발생시키지 못합니다.
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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 주로 질소 비료(황산암모늄, 요소비료)의 원료나 냉동기의 냉매로 사용됩니다. 하지만 금속의 산화제가 아니라 오히려 환원제로 작용하거나 염기성 물질로 사용되므로 금속의 산화제라는 설명은 틀렸습니다.
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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: 77%)
  • 가스엔진구동 열펌프(GHP)는 외기온도 변동에 관계없이 안정적인 냉난방 성능을 유지하는 특성이 있어 외기온도 변동에 영향이 적습니다.
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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: 73%)
  • 고압가스 특정제조 허가 대상 기준 중 철강공업자의 철강공업시설은 처리능력이 $10\text{만}\text{m}^3$이상인 경우에 해당합니다.
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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: 89%)
  • 고압가스 안전관리법 적용 범위에서 제외되는 가스들 중 오토클레이브 안의 아세틸렌가스는 제외 대상이 아니므로 법의 적용을 받습니다.
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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%)
  • 가연성 가스를 냉매로 사용하는 수액기의 경우, 파손 시 가스 누출 위험이 큰 환형유리관 액면계 대신 안전한 다른 형식의 액면계를 사용해야 합니다.
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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: 57%)
  • 임계 레이놀즈수 공식을 이용하여 유체의 임계속도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$v = \frac{Re \times \mu}{\rho \times D}$$
    ② [숫자 대입] $$v = \frac{2100 \times 1.5 \times 10^{-3}}{0.9 \times 1000 \times 0.1}$$
    ③ [최종 결과] $$v = 0.035$$
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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: 73%)
  • 밸브기지는 도시가스의 흐름을 원활하게 하는 시설이 아니라, 도시가스 흐름을 차단하거나 배관 안의 도시가스를 안전한 곳으로 방출하기 위해 설치하는 시설입니다.
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52. 다음 [보기]에서 설명하는 금속의 종류는?

  1. 황동
  2. 선철
  3. 주강
  4. 주철
(정답률: 88%)
  • 탄소 함유량이 약 $2\sim6.7\%$이며, 압축력에 강하고 감쇠능이 우수하여 진동 에너지를 효율적으로 흡수하는 금속의 특성은 주철의 대표적인 특징입니다.
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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: 74%)
  • 도시가스사업법 안전조치 기준에 따라, 굴착으로 인해 $20\text{m}$이상 노출된 배관은 $20\text{m}$ 마다 가스누출경보기를 설치해야 합니다.
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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: 45%)
  • 프로판의 완전연소 반응식을 통해 필요한 산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소의 체적비($0.21$)를 적용하여 이론 공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$A_{0} = \frac{W \times n \times 22.4}{M \times 0.21}$$
    ② [숫자 대입] $$A_{0} = \frac{5 \times 5 \times 22.4}{44 \times 0.21}$$
    ③ [최종 결과] $$A_{0} = 60.61$$
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55. 작업측정의 목적 중 틀린 것은?

  1. 작업개선
  2. 표준시간 설정
  3. 과업관리
  4. 요소작업 분할
(정답률: 63%)
  • 작업측정의 주된 목적은 표준시간을 설정하여 작업 개선, 생산 계획 수립, 과업 관리 및 성과 평가를 하기 위함입니다. 요소작업 분할은 표준시간을 설정하기 위한 분석 과정(수단)이지 측정의 최종 목적이 아닙니다.
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56. 일반적으로 품질코스트 가운데 가장 큰 비율을 차지하는 것은?

  1. 평가코스트
  2. 실패코스트
  3. 예방코스트
  4. 검사코스트
(정답률: 88%)
  • 품질비용(Q-Cost) 중 예방, 평가 비용보다 품질 불량으로 인해 발생하는 내부 및 외부 실패비용(실패코스트)이 일반적으로 가장 큰 비중을 차지합니다.
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57. 계량값 관리도에 해당되는 것은?

  1. c 관리도
  2. u 관리도
  3. R 관리도
  4. np 관리도
(정답률: 75%)
  • 관리도는 측정값(계량값)을 다루는 관리도와 개수(계수값)를 다루는 관리도로 나뉩니다. R 관리도는 범위(Range)를 측정하는 대표적인 계량값 관리도입니다.
    오답 노트
    c 관리도, u 관리도, np 관리도: 결함 수나 부적합품 수를 세는 계수값 관리도
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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: 86%)
  • 제1종 과오 $\alpha$는 좋은 로트를 불합격시킬 확률을 의미합니다. 따라서 좋은 로트를 합격시킬 확률은 전체 확률 1에서 제1종 과오를 뺀 $1-\alpha$가 됩니다.
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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: 55%)
  • 3점 견적법(PERT)을 이용하여 기대 시간과 분산을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$te = \frac{a + 4m + b}{6}$$, $$\sigma^{2} = (\frac{b - a}{6})^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$te = \frac{5 + 4 \times 8 + 12}{6}$$, $$\sigma^{2} = (\frac{12 - 5}{6})^{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$te = 8.2$$, $$\sigma^{2} = 1.36$$
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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%)
  • 정규분포는 평균을 중심으로 좌우가 완벽하게 대칭인 종 모양의 분포이므로, 평균, 중앙값, 최빈값이 모두 일치하는 특성을 가집니다. 따라서 일반적으로 평균치가 중앙값보다 크다는 설명은 틀린 것입니다.
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