가스기능장 필기 기출문제복원 (2017-07-08)

가스기능장
(2017-07-08 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 고압가스 저장의 기준으로 틀린 것은?

  1. 충전용기는 항상 40[℃] 이하의 온도를 유지할 것
  2. 가연성가스를 저장하는 곳에는 방폭형 휴대용 손전등 외의 등화를 휴대하지 아니할 것
  3. 상하의 통으로 구성된 아세틸렌발생장치로 아세틸렌을 제조하는 때에는 사용 후 그 통을 분리하거나 잔류가스가 없도록 조치할 것
  4. 시안화수소를 저장하는 때에는 1일 1회 이상 피로카롤 등으로 누출시험을 할 것
(정답률: 90%)
  • 시안화수소의 누출 시험은 피로카롤이 아니라 질산구리 벤젠 등의 시험지를 사용하여 확인해야 합니다.
    오답 노트
    시안화수소를 저장하는 때에는 1일 1회 이상 피로카롤 등으로 누출시험을 할 것: 질산구리 벤젠 등의 시험지를 사용해야 함
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2. 시안화수소에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 액체는 무색, 투명하며 복숭아 냄새가 난다.
  2. 자체의 열로 인하여 오래된 시안화수소는 중합폭발의 위험성이 있기 때문에 충전한 후 60일이 경과되기 전에 다른 용기에 옮겨 충전하여야 한다.
  3. 액체는 끓는점이 낮아 휘발하기 쉽고, 물에 잘 용해되며 수용액은 산성을 나타낸다.
  4. 염화제일구리, 염화암모늄의 염산 산성 용액 중에서 아세틸렌과 반응하여 메틸아민이 된다.
(정답률: 77%)
  • 시안화수소는 염화제일구리, 염화암모늄의 염산 산성 용액 중에서 아세틸렌과 반응하여 메틸아민이 아닌 아크릴로니트릴이 생성됩니다.
    오답 노트
    염화제일구리, 염화암모늄의 염산 산성 용액 중에서 아세틸렌과 반응하여 메틸아민이 된다: 아크릴로니트릴이 생성되므로 틀린 설명입니다.
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3. 아세틸렌 충전작업의 기준으로 옳은 것은?

  1. 아세틸렌을 2.5[MPa]의 압력으로 압축할 때에는 질소, 메탄, 일산화탄소 또는 에틸렌 등의 희석제를 첨가한다.
  2. 아세틸렌을 2.5[MPa]의 압력으로 압축할 때에는 산소와 메탄, 일산화탄소 등을 첨가한다.
  3. 아세틸렌을 2.5[MPa]의 압력으로 압축할 때에는 오존, 일산화탄소, 이황화탄소 등의 희석제를 첨가한다.
  4. 아세틸렌을 2.5[MPa]의 압력으로 압축할 때에는 산화에틸렌, 염소, 염화수소가스 등을 첨가한다.
(정답률: 82%)
  • 아세틸렌을 $2.5\text{ MPa}$의 압력으로 압축할 때는 분해 방지를 위해 질소, 메탄, 일산화탄소 또는 에틸렌 등의 희석제를 첨가해야 합니다.
    오답 노트
    산소, 오존, 염소 등: 산화성 물질은 아세틸렌과 반응하여 위험하므로 희석제로 사용할 수 없습니다.
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4. NH4OH, NH4Cl, CuCl2를 가지고 가스흡수제를 조제하였다. 어떤 가스가 가장 잘 흡수 되겠는가?

  1. CO
  2. CO2
  3. CH4
  4. C2H6
(정답률: 78%)
  • 제시된 $\text{NH}_4\text{OH}$, $\text{NH}_4\text{Cl}$, $\text{CuCl}_2$ 혼합액은 일산화탄소($\text{CO}$)를 선택적으로 흡수하는 전형적인 흡수제 조성입니다. 따라서 일산화탄소가 가장 잘 흡수됩니다.
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5. 산업통상자원부장관은 가스의 수급상 필요하다고 인정되면 도시가스사업자에게 조정을 명령할 수 있다. “조정명령” 사항이 아닌 것은?

  1. 가스공급 계획의 조정
  2. 도시가스 요금 등 공급조건의 조정
  3. 가스공급시설 공사계획의 조정
  4. 가스사업의 휴지, 폐지, 허가에 대한 조정
(정답률: 84%)
  • 산업통상자원부장관의 조정명령 권한은 가스 수급의 안정을 위해 공급 계획, 공급 조건(요금 등), 공사 계획 등을 조정하는 것에 한정됩니다. 가스사업의 휴지, 폐지, 허가에 대한 사항은 조정명령의 대상이 아닙니다.
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6. 원형 단면의 연강봉에 3140[kgf]의 인장하중이 작용할 때 나타나는 인장응력이 10[kgf/mm2]일 때 이봉의 지름은 약 몇 [mm] 인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 67%)
  • 인장응력 공식을 이용하여 하중과 응력으로부터 단면적을 구한 뒤, 원형 단면의 지름을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$\sigma = \frac{P}{A} \rightarrow A = \frac{P}{\sigma}, \quad A = \frac{\pi D^{2}}{4}$$
    ② [숫자 대입] $$A = \frac{3140}{10} = 314, \quad D = \sqrt{\frac{4 \times 314}{\pi}}$$
    ③ [최종 결과] $$D = 19.99 \approx 20 \text{ mm}$$
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7. 이상기체에서 정압비열과 정적비열의 차는 Cp-Cv=R이 된다. R은 무엇을 의미하는가?

  1. 온도 1[℃] 변화 시 기체 1[mol]의 팽창에 필요한 에너지
  2. 온도 1[℃] 변화 시 기체분자의 회전속도
  3. 온도 1[℃] 변화 시 기체분자의 운동에너지
  4. 온도 1[℃] 변화 시 기체분자의 진동에너지의 상승
(정답률: 85%)
  • 이상기체에서 정압비열($C_p$)과 정적비열($C_v$)의 차이는 기체 상수 $R$과 같으며, 이는 온도 $1\text{℃}$ 변화 시 기체 $1\text{mol}$이 팽창하면서 외부에 하는 일(에너지)을 의미합니다.
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8. 산소, 수소, 아세틸렌을 제조하는 경우에는 품질검사를 실시하여야 한다. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 검사는 안전관리원이 실시한다.
  2. 검사는 1일 1회 이상 가스제조장에서 실시한다.
  3. 액체산소를 기화시켜 용기에 충전하는 경우에는 품질검사를 생략할 수 있다.
  4. 산소는 용기 안의 가스충전압력이 35[℃]에서 11.8[MPa] 이상으로 한다.
(정답률: 80%)
  • 가스 품질검사는 안전관리원이 아닌 안전관리 책임자가 실시해야 합니다.
    오답 노트
    검사는 1일 1회 이상 가스제조장에서 실시하며, 액체산소를 기화시켜 충전하는 경우 품질검사 생략이 가능하고, 산소의 충전압력은 $35\text{℃}$에서 $11.8\text{ MPa}$이상이어야 합니다.
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9. 상용압력 5[MPa]로 사용하는 내경 65[cm]의 용접제 원통형 고압가스 설비 동판의 두께는 최소한 얼마가 필요한가? (단, 재료는 인장강도 600[N/mm2]의강을 사용하고, 용접효율은 0.75, 부식여유는 2[mm]로 한다.)

  1. 7[mm]
  2. 12[mm]
  3. 17[mm]
  4. 22[mm]
(정답률: 58%)
  • 원통형 고압가스 설비의 최소 두께를 구하는 공식에 설계 압력, 내경, 인장강도, 용접효율 및 부식여유를 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$t = \frac{P \times D}{2 \times S \times \eta} + C$$
    ② [숫자 대입] $$t = \frac{5 \times 650}{2 \times 600 \times 0.75} + 2$$
    ③ [최종 결과] $$t = 16.84\text{ mm} \approx 17\text{ mm}$$
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10. 지하에 설치하는 고압가스 저장탱크의 설치기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저장탱크실은 일정 규격을 가진 수밀콘크리트로 시공한다.
  2. 지면으로부터 저장탱크의 정상부까지의 깊이는 60[cm] 이상으로 한다.
  3. 저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 상호간에 1[m] 이상의 거리를 유지한다.
  4. 저장탱크의 내면에는 부식방지코팅 등 화학적 부식 방지를 위한 조치를 한다.
(정답률: 76%)
  • 지하 설치 고압가스 저장탱크의 부식 방지 조치는 탱크의 내면이 아니라 외면에 실시해야 합니다.
    오답 노트
    저장탱크의 내면에는 부식방지코팅 등 화학적 부식 방지를 위한 조치를 한다: 내면이 아닌 외면에 조치해야 함
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11. 고압가스 냉동제조시설의 냉매설비와 이격거리를 두어야 할 화기설비의 분류 기준으로 맞지 않는 것은?

  1. 제1종 화기설비 : 전열면적이 14[m2]를 초과하는 온수보일러
  2. 제2종 화기설비 : 전열면적이 8[m2] 초과, 14[m2]이하인 온수보일러
  3. 제3종 화기설비 : 전열면적이 10[m2] 이하인 온수보일러
  4. 제1종 화기설비 : 정격 열출력이 500000[kcal/h]를 초과하는 화기설비
(정답률: 80%)
  • 고압가스 냉동제조시설의 화기설비 분류 기준 중 제3종 화기설비는 전열면적이 $8\text{m}^2$이하인 온수보일러 또는 정격 열출력이 $300,000\text{kcal/h}$이하인 화기설비를 말합니다.
    오답 노트
    전열면적이 $10\text{m}^2$이하인 온수보일러: 제3종 기준인 $8\text{m}^2$이하에 부합하지 않음
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12. 액화산소 용기에 액화산소가 50[kg] 충전되어 있다. 용기의 외부에서 액화산소에 대해 매시 5[kcal]의 열량이 주어진다면 액화산소량이 1/2로 감소되는 데는 몇 시간이 필요한가? (단, 비점에서의 O2의 증발잠열은 1600[cal/mol] 이다.)

  1. 100[시간]
  2. 125[시간]
  3. 175[시간]
  4. 250[시간]
(정답률: 62%)
  • 액화산소의 증발에 필요한 총 열량을 계산한 후, 시간당 공급되는 열량으로 나누어 소요 시간을 구합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{m \times \frac{L}{M}}{q}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{25 \text{ kg} \times \frac{1600 \text{ cal/mol}}{32 \text{ g/mol}}}{5 \text{ kcal/hr}}$
    ③ [최종 결과] $$t = 250 \text{ hr}$$
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13. 위험성평가 기법 중 결함수분석(FTA)에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 귀납적 해석방법이다.
  2. 정성적 분석이 가능하다.
  3. 정량적 해석이 가능하다.
  4. 재해현상과 재해원인과의 관련성의 해석이 가능하다.)
(정답률: 79%)
  • 결함수분석(FTA)은 Top-down 방식으로 사고의 원인을 추적하는 연역적 해석방법입니다.
    오답 노트
    귀납적 해석방법: FTA는 연역적 방법이므로 틀린 설명입니다.
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14. 1기압에서 100[L]를 차지하는 공기를 부피 5[L]의 용기에 채우면 용기 내의 압력은 몇 기압이 되겠는 가? (단, 온도는 일정하다.)

  1. 10기압
  2. 20기압
  3. 30기압
  4. 50기압
(정답률: 84%)
  • 온도가 일정할 때 기체의 압력과 부피는 반비례한다는 보일의 법칙을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{1}V_{1} = P_{2}V_{2}$
    ② [숫자 대입] $1 \times 100 = P_{2} \times 5$
    ③ [최종 결과] $P_{2} = 20$
    따라서 용기 내의 압력은 20기압이 됩니다.
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15. 다음 중 가장 느리게 진행될 것으로 예상되는 반응은?

  1. 2H2(g) + O2(g) ⇄ 2H2O(g)
  2. H+(aq) + OH-(aq) ⇄ H2O(L)
  3. Fe2+(aq) + Zn(S) ⇄ Fe(S) + Zn2+(aq)
  4. 2H+(aq) + Mg(S) ⇄ H2(g) + Mg2+(aq)
(정답률: 66%)
  • 반응 속도는 일반적으로 기체 분자 간의 충돌 횟수와 활성화 에너지에 영향을 받습니다. $2H_{2}(g) + O_{2}(g) \rightleftharpoons 2H_{2}O(g)$ 반응은 강한 공유 결합을 끊어야 하는 높은 활성화 에너지가 필요하여, 이온 반응이나 단순 치환 반응보다 훨씬 느리게 진행됩니다.
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16. 전성 및 비중이 크고, 부식에 강하고 유연하여 친화성이 좋아 가스켓으로는 양호한 재질이지만 200℃ 이상에서는 크리프가 큰 단점을 가지는 가스켓 재질은?

  1. 스테인리스
  2. 납
  3. 크롬강
  4. 모넬메탈
(정답률: 79%)
  • 납은 전성과 비중이 크고 부식에 강하며 유연하여 가스켓 재질로 적합하지만, 융점이 낮아 $200^{\circ}C$이상의 고온에서는 크리프 현상이 심하게 발생하는 특성이 있습니다.
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17. 지름 45[mm]의 축에 보스길이 50[mm]인 기어를 고정시킬 때 축에 걸리는 최대 토크가 20000[kgfㆍmm]일 경우 키(폭 = 12[mm], 높이 = 8[mm])에 발생되는 압축응력은 약 몇 [kgf/mm2] 인가? (단, 키홈의 높이는 1/2이고, 키의 길이는 보스의 길이와 같다.)

  1. 2.4
  2. 3.4
  3. 4.4
  4. 5.4
(정답률: 51%)
  • 토크를 통해 키에 작용하는 힘을 구하고, 키의 유효 접촉 면적으로 나누어 압축응력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$F = \frac{T}{r}, \quad \sigma = \frac{F}{A}$$
    ② [숫자 대입] $$F = \frac{20000}{22.5} = 888.89, \quad \sigma = \frac{888.89}{50 \times \frac{8}{2}}$$
    ③ [최종 결과] $$\sigma = 4.44 \approx 4.4 \text{ kgf/mm}^{2}$$
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18. 수소의 성질 중 화재, 폭발 등의 재해발생 원인이 아닌 것은?

  1. 임계압력이 12.8[atm] 이다.
  2. 가벼운 기체로 미세한 간격으로 퍼져 확산하기 쉽다.
  3. 고온, 고압에서 강제에 대하여 수소취성을 일으킨다.
  4. 공기와 혼합할 경우 연소범위가 4~75[%]로서 넓다.
(정답률: 80%)
  • 임계압력과 임계온도는 기체가 액체로 변하는 액화 조건과 관련된 물리량으로, 그 자체로는 화재나 폭발의 직접적인 원인이 되지 않습니다.
    오답 노트
    가벼운 기체로 확산이 쉽다: 누설 시 빠르게 퍼져 폭발 위험 증가
    수소취성: 고온·고압에서 금속 재료가 약해져 파손 유발
    연소범위 4~75%: 매우 넓은 범위로 인해 쉽게 점화됨
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19. LP가스의 일반적인 연소 특성이 아닌 것은?

  1. 발열량이 크다.
  2. 연소속도가 느리다.
  3. 착화온도가 낮다.
  4. 폭발범위가 좁다.
(정답률: 70%)
  • LP가스는 일반적으로 발열량이 크고 연소속도가 빠르며, 착화온도가 높고 폭발범위가 좁은 특성을 가집니다.
    오답 노트
    착화온도가 낮다: LP가스는 착화온도가 높습니다.
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20. 고압가스 안전관리법의 적용 대상이 되는 가스는?

  1. 철도차량의 에어콘디셔너 안의 고압가스
  2. 항공법의 적용을 받는 항공기 안의 고압가스
  3. 등화용의 아세틸렌가스
  4. 오토클레이브 안의 수소가스
(정답률: 88%)
  • 고압가스 안전관리법에서는 특정 용도나 장소의 가스를 적용 제외 대상으로 규정하고 있으나, 오토클레이브 안의 수소, 아세틸렌, 염화비닐 등은 법적 적용 대상에 해당합니다.
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2과목: 임의 구분

21. 고압가스 일반제조의 시설, 기술기준 등에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 산화에틸렌의 저장탱크는 그 내부의 질소가스, 탄산가스 및 산화에틸렌가스의 분위기 가스를 질소가스 또는 탄산가스로 치환하고 5[℃] 이하로 유지한다.
  2. 충전용 주관의 압력계는 매월 1회 이상, 그 밖의 압력계는 3월에 1회 이상 표준이 되는 압력계로 그 기능을 검사한다.
  3. 산소 중의 가연성가스(아세틸렌, 에틸렌 및 수소를 제외한다.)의 용량이 전용량의 2[%] 이상의 것은 압축을 금지한다.
  4. 석유류, 유지류 또는 글리세린은 산소압축기의 내부 윤활제로 사용하지 아니한다.
(정답률: 67%)
  • 산소 중 가연성가스(아세틸렌, 에틸렌, 수소 제외)의 용량이 전용량의 $4\%$이상인 경우 압축을 금지합니다.
    오답 노트
    산소 중 수소, 아세틸렌, 에틸렌의 경우: $2\%$이상 시 압축 금지",
    "fs20170
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22. 가스는 최초의 완만한 연소에서 격렬한 폭굉으로 발전 될 때까지의 거리가 짧은 가연성 가스일수록 위험하다. 유도거리가 짧아질 수 있는 조건으로 틀린것은?

  1. 압력이 높을수록
  2. 관속에 방해물이 있을 때
  3. 정상 연소속도가 낮을수록
  4. 점화원의 에너지가 강할수록
(정답률: 85%)
  • 유도거리가 짧을수록 폭굉으로의 전이가 빨라져 더 위험합니다. 정상 연소속도가 클수록 유도거리가 짧아지므로, 정상 연소속도가 낮을수록이라는 설명은 틀린 것입니다.
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23. 유체의 부피나 질량을 직접 측정하는 기구로서, 유체의 성질에 영향을 적게 받지만 구조가 복잡하고 취급이 어려운 단점이 있는 유량측정 장치는?

  1. 오리피스 미터
  2. 습식 가스미터
  3. 벤투리 미터
  4. 로터 미터
(정답률: 82%)
  • 습식 가스미터는 유체의 부피나 질량을 직접 측정하는 적산식 측정기로, 유체의 성질(점도, 밀도 등)에 영향을 적게 받지만 구조가 복잡하고 취급이 어렵다는 특징이 있습니다.
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24. 다음 분해 반응은 몇 차 반응에 해당되는가?

  1. 0차
  2. 1차
  3. 2차
  4. 3차
(정답률: 82%)
  • 제시된 반응식 $\text{2HI} \rightarrow \text{H}_2 + \text{I}_2$에서 반응 속도는 반응물인 $\text{HI}$의 농도 제곱에 비례하는 전형적인 2차 반응의 형태를 가집니다.
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25. 일반도시가스사업 제조소에서 배관의 보호포 설치에 적용되는 재질 및 규격과 설치기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보호포의 폭은 15[cm] 이상으로 한다.
  2. 보호포의 두께는 0.2[mm] 이상으로 한다.
  3. 보호포의 바탕색은 최고사용압력이 저압인 관은 적색으로 한다.
  4. 일반형 보호포와 탐지형 보호포로 구분한다.
(정답률: 87%)
  • 도시가스 배관 보호포의 바탕색은 최고사용압력에 따라 구분하며, 저압인 관은 황색으로 설치해야 합니다.
    오답 노트
    보호포의 바탕색은 최고사용압력이 저압인 관은 적색으로 한다: 저압은 황색임
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26. 산소 압축기의 내부 윤활유로 주로 사용되는 것은?

  1. 석유류
  2. 화이트유
  3. 물
  4. 진한 황산
(정답률: 86%)
  • 산소는 유기물이나 일반 기름과 접촉 시 격렬하게 반응하여 폭발할 위험이 매우 큽니다. 따라서 반응성이 없는 물 또는 묽은 글리세린수를 윤활유로 사용합니다.
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27. 메탄가스가 완전연소할 때의 화학반응식은 다음과 같다. 2[g]의 메탄이 연소하면 111.3[kJ]의 열량이 발생할 때 다음 반응식에서 x는 약 얼마인가?

  1. 14[kJ]
  2. 890[kJ]
  3. 1113[kJ]
  4. 1336[kJ]
(정답률: 72%)
  • 메탄($CH_{4}$)의 분자량은 $16$이며, 반응식 $\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + x$에서 $x$는 메탄 $1\text{mol}$($16\text{g}$)이 연소할 때 발생하는 열량입니다. 비례식을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$x = \frac{Q \times M}{m}$$ (여기서 $Q$: 발생열량, $M$: 분자량, $m$: 메탄 질량)
    ② [숫자 대입] $$x = \frac{111.3 \times 16}{2}$$
    ③ [최종 결과] $$x = 890.4$$
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28. 압축기에 사용하는 윤활유의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 인화점이 낮고, 분해되지 않을 것
  2. 점도가 적당하고, 항유화성이 클 것
  3. 수분 및 산류 등의 불순물이 적을 것
  4. 화학적으로 안정하여 사용가스와 반응을 일으키지 않을 것
(정답률: 84%)
  • 압축기 윤활유는 고온 환경에서 사용되므로 화재 예방을 위해 인화점이 높아야 합니다.
    오답 노트
    인화점이 낮고: 인화점은 높아야 안전합니다.
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29. 암모니아용 냉동기에서 팽창밸브 직전 액냉매의 엔탈피가 110[kcal/kg], 흡입증기 냉매의 엔탈피가 360[kcal/kg]일 때 10[RT]의 냉동능력을 얻기 위한 냉매 순환량은 약 몇 [kg/h] 인가? (단, 1[RT]는 3320[kcal/h] 이다.)

  1. 65.7
  2. 132.8
  3. 263.6
  4. 312.8
(정답률: 65%)
  • 냉동능력을 얻기 위한 냉매 순환량은 전체 냉동능력을 냉매의 엔탈피 차이로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{순환량} = \frac{\text{냉동능력}}{\text{흡입 엔탈피} - \text{액냉매 엔탈피}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{순환량} = \frac{10 \times 3320}{360 - 110}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{순환량} = 132.8\text{ kg/h}$$
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30. 독성가스라 함은 공기 중에 일정량 존재하는 경우 인체에 유해한 독성을 가진 가스를 말하는데 허용농도가 얼마 이하인 경우인가? (단, 해당가스를 성숙한 흰쥐 집단에게 대기 중에서 1시간 동안 계속하여 노출시킨 경우 14일 이내에 그 흰쥐의 2분의 1 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다.)

  1. 100만분의 20 이하
  2. 100만분의 200 이하
  3. 100만분의 2000 이하
  4. 100만분의 5000 이하
(정답률: 83%)
  • 독성가스의 정의에 따라, 성숙한 흰쥐 집단에게 1시간 동안 노출시켰을 때 14일 이내에 2분의 1 이상이 죽게 되는 가스의 허용농도가 100만분의 5000 이하인 경우를 말합니다.
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31. 다음 중 조연성 가스가 아닌 것은?

  1. 오존
  2. 염소
  3. 산소
  4. 수소
(정답률: 77%)
  • 조연성 가스는 스스로 타지는 않지만 다른 물질의 연소를 돕는 가스를 말합니다. 수소는 스스로 타는 성질을 가진 가연성 가스이므로 조연성 가스가 아닙니다.
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32. 질소 1.36[kg]이 압력 600[kPa]하에서 팽창하여 체적이 0.01[m3] 증가하였다. 팽창과정에서 20[kJ]의 열이 공급되었고 최종 온도가 93[℃]이었다면 초기 온도는 약 몇 [℃] 인가? (단, 정적비열은 0.74[kJ/kgㆍ℃] 이다.)

  1. 59
  2. 69
  3. 79
  4. 89
(정답률: 57%)
  • 열역학 제1법칙($Q = \Delta U + W$)을 이용하여 초기 온도를 구합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = m \times c_v \times (t_2 - t_1) + P \times \Delta V$$
    ② [숫자 대입] $$20 = 1.36 \times 0.74 \times (93 - t_1) + 600 \times 0.01$$
    ③ [최종 결과] $$t_1 = 79$$
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33. 배관의 수직 방향에 의하여 발생하는 압력손실을 계산하려고 할 때 반드시 고려되어야 하는 것은?

  1. 입상 높이, 가스 비중
  2. 가스 유량, 가스 비중
  3. 가스 유량, 입상 높이
  4. 관 길이, 입상 높이
(정답률: 88%)
  • 배관의 수직 방향(입상관)으로 인한 압력손실은 가스의 비중과 입상 높이에 의해 결정됩니다.
    압력손실 공식: $$1.293 \times (가스비중 - 1) \times 입상관 높이$$
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34. 다음 중 암모니아의 누출 식별 방법이 아닌 것은?

  1. 석회수에 통과시키면 유안의 백색침전이 생긴다.
  2. HCl과 반응하여 백색의 연기를 낸다.
  3. 리트머스시험지를 새는 곳에 대면 청색이 된다.
  4. 네슬러시약을 시료에 떨어뜨리면 암모니아의 양이 적을 때 황색, 많을 때 다갈색이 된다.
(정답률: 69%)
  • 석회수에 통과시켜 백색침전이 생기는 것은 암모니아가 아니라 이산화탄소($CO_2$)의 누출 식별 방법입니다.
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35. 다음은 고정식 압축도시가스 자동차 충전시설의 가스누출 검지경보장치 설치상태를 확인한 것이다. 이중 잘 못 설치된 것은?

  1. 충전설비 내부에 1개가 설치되어 있었다.
  2. 압축가스설비 주변에 1개가 설치되어 있었다.
  3. 배관접속부 8[m] 마다 1개가 설치되어 있었다.
  4. 펌프 주변에 1개가 설치되어 있었다.
(정답률: 77%)
  • 고정식 압축도시가스 자동차 충전시설의 가스누출 검지경보장치 설치 기준에 따라, 압축가스설비 주변에는 2개 이상을 설치해야 하므로 1개가 설치되었다는 내용은 잘못된 것입니다.
    오답 노트
    충전설비 내부, 펌프 주변: 1개 이상 설치
    배관접속부: 10m 이내 1개 설치
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36. 어떤 장소의 온도를 재었더니 500[°R]이었다. 이는 섭씨온도로는 약 몇 [℃] 인가?

  1. 3.6
  2. 4.6
  3. 5.6
  4. 6.6
(정답률: 67%)
  • 랭킨 온도($^{\circ}R$)를 섭씨온도($^{\circ}C$)로 변환하는 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$C = \frac{R}{1.8} - 273$$
    ② [숫자 대입] $$C = \frac{500}{1.8} - 273$$
    ③ [최종 결과] $$C = 4.6$$
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37. 공기액화 분리장치에서 공기 중에 아세틸렌가스가 혼합되면 안 되는 이유에 대하여 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 산소의 순도가 나빠지기 때문에
  2. 질소와 산소의 분리가 방해되므로
  3. 배관 내에서 동결하여 관을 막을 수 있으므로
  4. 분리기 내의 액체 산소 탱크 내에 들어가 폭발적인 작용을 하기 때문에
(정답률: 88%)
  • 아세틸렌은 액체 산소와 접촉 시 매우 불안정하며, 작은 충격이나 마찰에도 격렬하게 반응하여 폭발할 위험이 크기 때문에 공기액화 분리장치 내에 혼입되어서는 안 됩니다.
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38. 다음 중 가스저장 용기 내에서 폭발성 혼합가스가 생성되는 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: 79%)
  • 산소와 수소는 함께 섞여 적절한 농도 범위에 있을 때 매우 강력한 폭발성을 가집니다. 따라서 물 전해조 고장으로 인해 두 가스가 혼합 충전되는 경우 저장 용기 내에서 폭발성 혼합가스가 생성되는 주된 원인이 됩니다.
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39. 가스용품에 대한 검사가 전부 생략되는 것이 아닌것은?

  1. 수출용으로 제조하는 것
  2. 시험용 또는 연구개발용으로 수입하는 것
  3. 산업기계설비 등에 부착되어 수입하는 것
  4. 주한 외국기관에서 사용하기 위하여 수입하는 것
(정답률: 79%)
  • 가스용품 검사 생략 대상은 수출용, 시험·연구개발용, 산업기계설비 부착 수입품 등입니다. 주한 외국기관에서 사용하기 위하여 수입하는 것은 검사 생략 대상에 해당하지 않습니다.
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40. 다음 중 가장 무거운 기체는?

  1. 헬륨
  2. 수소
  3. 공기
  4. 산소
(정답률: 77%)
  • 기체의 무게는 분자량에 비례합니다. 산소의 분자량은 약 $32$로, 헬륨($4$), 수소($2$), 공기(평균 약 $29$)보다 크기 때문에 가장 무겁습니다.
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3과목: 임의 구분

41. 고압가스 냉동 제조의 시설 및 기술기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 냉매설비에는 그 설비가 정상적으로 작동할 수 있도록 자동제어장치를 설치한다.
  2. 독성가스를 사용하는 내용적이 1만 리터 이상인 수액기 주위에는 액상의 가스가 누출될 경우에 그 유출을 방지하기 위하여 방류둑을 설치한다.
  3. 안전밸브 또는 방출밸브에 설치된 스톱밸브는 그 밸브의 수리 등을 위하여 특별히 필요한 때를 제외하고는 항상 닫아 놓는다.
  4. 냉매설비에는 그 설비안의 압력이 상용압력 이하로 되돌릴 수 있는 과압안전장치를 설치한다.
(정답률: 86%)
  • 안전밸브나 방출밸브에 설치된 스톱밸브는 비상시 정상 작동을 위해 정비나 수리 등 특별한 경우를 제외하고는 항상 열어두어야 합니다.
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42. 산소 100[L]가 용기의 구멍을 통해 새나가는데 20분이 소요되었다면 같은 조건에서 이산화탄소 100[L]가 새어나가는데 걸리는 시간은 약 얼마인가?

  1. 20.0[분]
  2. 23.5[분]
  3. 27.0[분]
  4. 30.5[분]
(정답률: 67%)
  • 그레이엄의 확산 법칙에 따라 기체의 분출 속도는 분자량의 제곱근에 반비례하며, 소요 시간은 분자량의 제곱근에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $$t_{2} = t_{1} \times \sqrt{\frac{M_{2}}{M_{1}}}$$
    ② [숫자 대입] $$t = 20 \times \sqrt{\frac{44}{32}}$$
    ③ [최종 결과] $$t = 23.5 \text{ 분}$$
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43. 고압가스 특정제조시설에서 설치가 완료된 배관의 내압시험 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 내압시험은 원칙적으로 기체의 압력으로 실시한다.
  2. 내압시험은 상용압력의 1.5배 이상으로 한다.
  3. 규정압력을 유지하는 시간은 5분에서 20분간을 표준으로 한다.
  4. 내압시험은 해당설비가 취성파괴를 일으킬 우려가 없는 온도에서 실시한다.
(정답률: 76%)
  • 배관의 내압시험은 안전성을 위해 원칙적으로 수압 시험으로 실시해야 합니다.
    오답 노트
    기체의 압력으로 실시: 기밀시험에 해당함
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44. 고온, 고압하에서 사용하는 장치에 철재를 사용하면 철카르보닐을 형성하는 가스는?

  1. 일산화탄소
  2. 질소
  3. 아르곤
  4. 수소
(정답률: 72%)
  • 일산화탄소는 고온, 고압 조건에서 철(Fe)과 반응하여 휘발성 화합물인 철카르보닐($$Fe(CO)_5$$)을 형성하는 특성이 있습니다.
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45. 상온에서 수소용기의 파열원인으로 가장 거리가 먼것은?

  1. 과충전
  2. 수소취성
  3. 용기균열
  4. 용기의 취급불량
(정답률: 79%)
  • 수소취성은 수소가 금속 내부로 침투하여 재료를 취약하게 만드는 현상으로, 주로 고온 및 고압 환경에서 발생합니다. 따라서 상온에서의 파열 원인으로는 거리가 멉니다.
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46. 안전관리자를 선임 또는 해임할 때 해임한 날로부터 며칠 이내에 다른 안전관리자를 선임하여야 하는 가?

  1. 7일
  2. 10일
  3. 15일
  4. 30일
(정답률: 79%)
  • 법령에 따라 안전관리자를 해임한 경우에는 해임한 날로부터 $30$일 이내에 새로운 안전관리자를 선임하여야 합니다.
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47. 두 축의 축선이 약간의 각을 이루어 교차하고, 그 사이의 각도가 운전 중에 다소 변하더라도 자유롭게 운동을 전달할 수 있는 이음은?

  1. 기어이음(gear joint)
  2. 머프커플링(muff coupling)
  3. 플랜지 커플링(flange coupling)
  4. 유니버설 조인트(universal joint)
(정답률: 89%)
  • 유니버설 조인트(universal joint)는 두 축이 일직선상에 있지 않고 일정 각도를 이루고 있거나, 운전 중 각도가 변하는 경우에도 회전 운동을 전달할 수 있도록 설계된 이음 장치입니다.
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48. 다음 중 고압가스 제조허가의 종류가 아닌 것은?

  1. 고압가스 특수제조
  2. 고압가스 일반제조
  3. 고압가스 충전
  4. 냉동제조
(정답률: 65%)
  • 고압가스 안전관리법령상 제조허가의 종류에는 특정제조, 일반제조, 충전, 냉동제조가 있습니다.
    오답 노트
    고압가스 특수제조: '특정제조'가 올바른 명칭입니다.
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49. 어떤 기체가 20[℃], 700[mmHg]에서 100[mL]의 무게가 0.5[g] 이라면 표준상태에서 이 기체의 밀도는 약 몇 [g/L] 인가?

  1. 2.8
  2. 3.8
  3. 4.8
  4. 5.8
(정답률: 36%)
  • 이상기체 상태 방정식을 통해 기체의 분자량을 먼저 구하고, 표준상태(0℃, 1atm)에서의 밀도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$M = \frac{W R T}{P V}, \quad \text{밀도} = \frac{M}{22.4}$$
    ② [숫자 대입] $$M = \frac{0.5 \times 0.082 \times 293.15}{0.7 \times 0.1} = 130.426, \quad \text{밀도} = \frac{130.426}{22.4}$$
    ③ [최종 결과] $$\text{밀도} = 5.822 \approx 5.8 \text{ g/L}$$
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50. 가스 배관 설비에 있어 옥내배관은 주로 강관이 사용된다. 강관 이음에서 가장 대표적으로 사용되는 이음 방법은?

  1. 기계적 이음
  2. 플레어 이음
  3. 나사 이음
  4. 소켓 이음
(정답률: 69%)
  • 강관 배관 설비에서 가장 보편적이고 대표적으로 사용되는 연결 방식은 관 끝에 나사를 깎아 결합하는 나사 이음입니다.
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51. 고압가스 안전관리법의 적용범위에서 제외되는 고압가스가 아닌 것은?

  1. 등화용의 아세틸렌가스
  2. 냉동능력이 2톤인 냉동설비 안의 고압가스
  3. 온도 35[℃]에서 게이지 압력이 5.0[MPa]인 공기액화 분리장치 내의 압축공기
  4. 「소방시설설치유지 및 안전관리에 관한 법률」의적용을 받는 내용적 0.8리터의 소화기에 내장되는 용기 안의 고압가스
(정답률: 56%)
  • 고압가스 안전관리법 적용 제외 대상 중 공기액화 분리장치 내의 압축공기는 게이지 압력이 $0.89\text{ MPa}$이상인 경우 적용 대상이 됩니다. 제시된 $5.0\text{ MPa}$는 이 기준을 초과하므로 적용 범위에서 제외되지 않는 고압가스입니다.
    오답 노트
    등화용 아세틸렌가스, 냉동능력 $2\text{ 톤}$이하 냉동설비, 소방시설법 적용 소화기($0.8\text{ L}$이하) 등은 법 적용 제외 대상입니다.
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52. 실제기체가 이상기체처럼 행동하는 경우는?

  1. 높은 압력과 높은 온도
  2. 낮은 압력과 낮은 온도
  3. 높은 압력과 낮은 온도
  4. 낮은 압력과 높은 온도
(정답률: 79%)
  • 실제기체는 분자 간의 인력과 분자 자체의 부피가 존재하지만, 압력이 매우 낮아 분자 간 거리가 멀어지고 온도가 매우 높아 분자의 운동 에너지가 커지면 이상기체와 유사하게 행동합니다.
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53. 다음 중 액화석유가스 충전, 판매사업소의 변경허가를 받지 않아도 되는 경우는? (단, 판매시설과 영업소의 저장설비는 제외한다.)

  1. 사업소의 이전
  2. 저장설비의 교체설치
  3. 저장설비의 용량증가
  4. 사업소 대표자의 주소 변경
(정답률: 78%)
  • 액화석유가스 사업소의 변경허가 사항은 사업소의 이전, 저장설비의 교체 및 용량 증가 등 시설의 실질적인 변경을 의미합니다. 대표자의 주소 변경은 단순한 인적 사항의 변경이므로 변경허가 대상이 아닙니다.
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54. 포화증기를 단열압축하면 어떻게 되는가?

  1. 포화액체가 된다.
  2. 과열증기가 된다.
  3. 압축액체가 된다.
  4. 증기의 일부가 액화한다.
(정답률: 79%)
  • 포화증기를 단열압축하면 압력과 온도가 동시에 상승하게 됩니다. 이때 온도가 포화온도보다 높아지므로 증기는 과열상태가 되어 과열증기가 됩니다.
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55. 검사특성곡선(OC curve)에 관한 설명으로 틀린 것은? (단, N : 로트의 크기, n : 시료의 크기, c : 합격판정개수이다.)

  1. N, n이 일정할 때 c가 커지면 나쁜 로트의 합격률은 높아진다.
  2. N, c가 일정할 때 n이 커지면 좋은 로트의 합격률은 낮아진다.
  3. N/n/c의 비율이 일정하게 증가하거나 감소하는 퍼센트 샘플링 검사 시 좋은 로트의 합격률은 영향이 없다.
  4. 일반적으로 로트의 크기 N이 시료 n에 비해 10배 이상 크다면, 로트의 크기를 증가시켜도 나쁜 로트의 합격률은 크게 변화하지 않는다.
(정답률: 66%)
  • 검사특성곡선(OC 곡선)은 로트의 불량률에 따른 합격 확률을 나타내며, 샘플링 검사 파라미터인 $N, n, c$의 변화에 따라 곡선의 형태가 변합니다.
    퍼센트 샘플링 검사에서 $N, n, c$의 비율이 일정하게 변하더라도 시료의 크기 $n$이나 합격판정개수 $c$의 절대값이 변하면 합격 확률(곡선의 기울기)이 달라지므로 좋은 로트의 합격률에 영향을 줍니다.
    오답 노트
    N, n 일정 시 c 증가: 합격 기준이 완화되어 나쁜 로트 합격률 상승
    N, c 일정 시 n 증가: 검사가 엄격해져 좋은 로트 합격률 하락
    N이 n보다 충분히 클 때: 로트 크기 $N$의 변화는 합격 확률에 거의 영향을 주지 않음
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56. 브레인스토밍(Brainstorming)과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 특성요인도
  2. 파레토도
  3. 히스토그램
  4. 회귀분석
(정답률: 83%)
  • 브레인스토밍은 자유로운 아이디어 발상을 통해 문제의 원인을 찾아내는 기법이며, 이렇게 도출된 수많은 요인들을 결과(특성)와 원인(요인)의 관계로 체계적으로 정리한 것이 특성요인도입니다.
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57. 다음 그림의 AOA(Activity-on-Arc) 네트워크에서 E작업을 시작하려면 어떤 작업들이 완료되어야 하는가?

  1. B
  2. A, B
  3. B, C
  4. A, B, C
(정답률: 84%)
  • AOA(Activity-on-Arc) 네트워크에서 특정 작업이 시작되려면 해당 작업의 시작 노드로 들어오는 모든 화살표(선행 작업)가 완료되어야 합니다.

    그림을 보면 E 작업의 시작 노드로 A, B, C 작업의 화살표가 모두 모이고 있으므로, A, B, C 작업이 모두 완료되어야 E 작업을 시작할 수 있습니다.
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58. 표준시간을 내경법으로 구하는 수식으로 맞는 것은?

  1. 표준시간 = 정미시간 + 여유시간
  2. 표준시간 = 정미시간 × (1 + 여유율)
  3. 표준시간 = 정미시간 × (1/(1-여유율))  
  4. 표준시간 = 정미시간 × (1/(1+여유율))  
(정답률: 77%)
  • 내경법은 전체 작업 시간 중 여유 시간이 차지하는 비율을 기준으로 표준시간을 산출하는 방식입니다.
    표준시간은 정미시간을 $1$에서 여유율을 뺀 값으로 나누어 계산합니다.
    $$표준시간 = 정미시간 \times \frac{1}{1 - 여유율}$$
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59. 다음 데이터로부터 통계량을 계산한 것 중 틀린 것은?

  1. 범위(R) = 7.6
  2. 제곱합(S) = 7.59
  3. 중앙값(Me) = 24.3
  4. 시료분산(s2) = 8.988
(정답률: 70%)
  • 데이터 $21.5, 23.7, 24.3, 27.2, 29.1$에 대한 통계량 계산입니다.
    제곱합(S)은 각 데이터에서 평균을 뺀 값의 제곱의 합을 의미합니다.
    평균 $\bar{x} = \frac{21.5 + 23.7 + 24.3 + 27.2 + 29.1}{5} = 25.16$ ① [기본 공식]
    $$S = \sum (x_i - \bar{x})^2$$
    ② [숫자 대입]
    $$S = (21.5-25.16)^2 + (23.7-25.16)^2 + (24.3-25.16)^2 + (27.2-25.16)^2 + (29.1-25.16)^2$$
    ③ [최종 결과]
    $$S = 44.928$$
    따라서 제곱합이 $7.59$라는 설명은 틀렸습니다.
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60. 품질특성에서 X관리도로 관리하기에 가장 거리가 먼 것은?

  1. 볼펜의 길이
  2. 알코올의 농도
  3. 1일 전력소비량
  4. 나사길이의 부적합품 수
(정답률: 81%)
  • X관리도는 길이, 농도, 무게와 같이 연속적인 측정값이 있는 계량형 품질특성에 사용합니다. 나사길이의 부적합품 수는 '개수'를 세는 계수형 데이터이므로 X관리도가 아닌 C관리도를 사용해야 합니다.
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